(57)【要約】【課題】  乳糖不耐症の患者が摂取する飲食品の原材料に使用することにおいて好適であり、熱安定性に優れ、かつ乳糖含量の低い乳清蛋白質加水分解物の製造方法を提供すること。【解決手段】  乳清蛋白質原料を用いて乳清蛋白質溶液を調製し、調製された乳清蛋白質溶液をバシラス由来のエンド型プロテアーゼ、トリプシン及びパパインにより加水分解して乳清蛋白質加水分解溶液を調製する工程、次いで、調製された乳清蛋白質加水分解溶液をクルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素により処理して乳清蛋白質加水分解物を調製する工程、を含む乳清蛋白質加水分解物の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳清蛋白質原料を用いて乳清蛋白質溶液を調製し、調製された乳清蛋白質溶液をバシラス由来のエンド型プロテアーゼ、トリプシン及びパパインにより加水分解して乳清蛋白質加水分解溶液を調製する工程、次いで、調製された乳清蛋白質加水分解溶液をクルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素により処理して乳清蛋白質加水分解物を調製する工程、を含む乳清蛋白質加水分解物の製造方法。
【請求項２】
前記乳清蛋白質原料が７０質量％以上の乳清蛋白質を含む原料である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記バシラス由来のエンド型プロテアーゼが５００〜２，０００ＰＵＮ単位／蛋白質１ｇで用いられる、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記トリプシンが２，０００〜２０，０００ＵＳＰ単位／蛋白質１ｇで用いられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記パパインが１，０００〜５，０００ＰＵＮ単位／蛋白質１ｇで用いられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記乳糖分解酵素が１０Ｕ単位以上で用いられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
乳清蛋白質原料を用いて調製した乳清蛋白質溶液にバシラス由来のエンド型プロテアーゼ、トリプシン及びパパインにより加水分解し、且つクルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素により処理して得られる、乳糖含量が０．１質量％以下の乳清蛋白質加水分解物。
【請求項８】
請求項７に記載の乳清蛋白質加水分解物を含有する飲食品組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱安定性に優れ、かつ乳糖含量が低い乳清蛋白質加水分解物の製造方法、及び当該乳清蛋白質加水分解物に関する。
【背景技術】
【０００２】
乳糖不耐症は、小腸に乳糖分解酵素が存在しないか、または存在しても十分でないために、乳糖を分解できないことが原因で発生する疾患であり、腹痛、腹部膨満感、下痢などを惹起することがある。したがって、乳糖不耐症の対象向けの飲食品に使用可能な乳糖含量の少ない乳清蛋白質素材や乳清蛋白質加水分解物素材が求められていた。
【０００３】
乳糖含量が低い乳蛋白質の製造方法としては、乳糖含有乳蛋白質原料を乳糖分解酵素および蛋白質分解酵素によって処理後、乳糖分解物をナノフィルトレーションにより除去することを特徴とする乳蛋白質加水分解物の製造方法が知られている（例えば、特許文献１）。
また、イオン交換法により精製することにより乳糖を実質的に含有しない乳清蛋白質単離物を、蛋白質分解酵素で分解することにより乳清蛋白質加水分解物を調製する、乳清蛋白質加水分解物の製造方法が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
乳清蛋白質は良質な蛋白質であることから、スポーツ栄養食や、病院や施設などの臨床現場において、栄養補給を目的として幅広い用途に利用されている。一方で、乳清蛋白質を使用する際に加熱殺菌を行う場合があり、加熱殺菌により乳清蛋白質が変性することで、製品において粘度上昇、ゲル化、凝集等が生じることがある。このような粘度上昇、ゲル化、凝集等を防ぐ手段としては、蛋白質の濃度などを低くすることが考えられるが、一方で、本来の目的である十分な栄養補給が困難となる恐れがある。
【０００５】
従来の乳清蛋白質の熱安定性を向上させる技術としては、イオン交換法によりカルシウム濃度を低減し、エンド型プロテアーゼを添加し、加熱により沈殿を生じない乳清蛋白質加水分解物の製造方法が知られている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９１号公報
【特許文献２】特表平１１−５０９７２７号公報
【特許文献３】特開平６−１５３７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の製造方法に記載されている乳清蛋白質加水分解物の製造方法においては、蛋白質分解酵素の失活工程である加熱後に生じる混濁、沈殿、凝集の問題の解決方法については開示されていない。
また、特許文献２の製造方法に記載されているようなイオン交換法により乳清蛋白質を分離精製して乳糖を除去した原材料を調製する方法では、従来の原材料に比べて価格が高く経済的に望ましくない。さらに、高い熱安定性及び低い乳糖含量を特徴とした乳清蛋白質加水分解物の製造方法の点で検討すると、製造工程や使用酵素の面での試みはなされていない。
そして、特許文献３の製造方法による熱安定性の高い乳清蛋白質加水分解物の製造方法にあっては、イオン交換法工程が必要で作業効率が悪く、経済的に望ましくないという問題点があった。
【０００８】
本発明者等は、乳清蛋白質をバシラス由来のエンド型プロテアーゼ、トリプシン及びパパインの３種類の酵素で加水分解を行った後、ｐＨを６〜７に調整し、クルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素を用いて加水分解することにより、熱安定性に優れ、かつ乳糖含量の低い乳清蛋白質加水分解物が得られることを見出した。
本技術は、乳糖不耐症の患者が摂取する飲食品の原材料に使用することにおいて好適であり、熱安定性に優れ、かつ乳糖含量の低い乳清蛋白質加水分解物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決する本技術における第一の発明は、乳清蛋白質原料を用いて乳清蛋白質溶液を調製し、調製された乳清蛋白質溶液をバシラス由来のエンド型プロテアーゼ、トリプシン及びパパインにより加水分解して乳清蛋白質加水分解溶液を調製する工程、次いで、調製された乳清蛋白質加水分解溶液をクルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素により処理して乳清蛋白質加水分解物を調製する工程、を含む乳清蛋白質加水分解物の製造方法であり、以下の（１）〜（５）を好ましい態様とする。
【００１０】
（１）前記乳清蛋白質原料が７０質量％以上の乳清蛋白質を含む原料であること、
（２）前記バシラス由来のエンド型プロテアーゼが５００〜２，０００ＰＵＮ単位／蛋白質１ｇで用いられること、
（３）前記トリプシンが２，０００〜２０，０００ＵＳＰ単位／蛋白質１ｇで用いられること、
（４）前記パパインが１，０００〜５，０００ＰＵＮ単位／蛋白質１ｇで用いられること、
（５）前記乳糖分解酵素が１０Ｕ単位以上で用いられること。
【００１１】
前記課題を解決する本技術における第二の発明は、乳清蛋白質原料を用いて調製した乳清蛋白質溶液にバシラス由来のエンド型プロテアーゼ、トリプシン及びパパインにより加水分解し、且つクルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素により処理して得られる、乳糖含量が０．１質量％以下の乳清蛋白質加水分解物である。
【００１２】
前記課題を解決する本技術における第三の発明は、第二の発明の乳清蛋白質加水分解物を含有する飲食品組成物である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、熱安定性に優れ、かつ乳糖含量の低い乳清蛋白質加水分解物の製造方法を提供できる。
本発明による乳清蛋白質加水分解物を用いれば、乳糖不耐症の対象が摂取する飲食品を良好に製造できる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の好ましい実施形態に限定されず、本発明の範囲内で自由に変更することができるものである。尚、本明細書において百分率は特に断りのない限り質量による表示である。
【００１５】
本発明は、乳清蛋白質原料を用いて乳清蛋白質溶液を調製し、調製された乳清蛋白質溶液をバシラス由来のエンド型プロテアーゼ、トリプシン及びパパインを含有する蛋白質分解酵素混合物により加水分解する工程、次いで、蛋白質分解酵素混合物により加水分解された乳清蛋白質溶液をクルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素により加水分解する工程、を含む乳清蛋白質加水分解物の製造方法である。
乳清蛋白質溶液に蛋白質分解酵素を添加する工程では、バシラス由来のエンド型プロテアーゼ、トリプシン及びパパインの各酵素について１又は２種をいずれの順で添加しても良く、また、３種の酵素を同時に（蛋白質分解酵素混合物として）添加しても良い。次いで蛋白質分解酵素により加水分解された乳清蛋白質溶液は、乳糖分解酵素により酵素処理され、本発明の乳清蛋白質加水分解物を製造することが可能である。
【００１６】
本発明の製造方法に用いられる乳清蛋白質原料としては、乳清蛋白質を含有すれば、飲食品等に用いられる乳蛋白質原料が使用可能であり、市販の乳清蛋白質、ホエイ（乳清）から常法により分離精製した乳清蛋白質濃縮物や乳清蛋白質単離物、又は乳清蛋白質及びホエイ等を混合し、乳清蛋白質の純度が少なくとも７０％以上に調整された混合物、等が例示される。
なお、乳清蛋白質原料に含まれる乳清蛋白質の含有量は７０質量％以上であることが好ましい。前記含有量が７０質量％を下回る場合は、乳清蛋白質原料中に占める乳糖の割合が高くなることがあり、乳糖を分解するために用いられる乳糖分解酵素の使用量が多くなり、乳糖を除去する効率が低下する恐れがあるために好ましくない。
【００１７】
本発明の製造方法に用いられる蛋白質分解酵素は、食品衛生上使用可能であればいずれの市販の酵素でも良い。バシラス由来のエンド型プロテアーゼとしては、プロテアーゼＮアマノ（天野エンザイム社製）、ニュートラーゼ（ノボザイムズ社製）、ビオプラーゼＳＰ−２０（ナガセケムテックス社製）等が例示され、トリプシンとしては、ＰＴＮ６．０Ｓ（ノボザイムズ社製）等が例示され、パパインとしては、パパインＷ−４０（天野エンザイム製）、精製パパイン（三菱ケミカルフーズ社製）等を例示され、好ましく使用できる。
【００１８】
本発明の製造方法に用いられる蛋白質分解酵素の使用量は、各酵素の蛋白質１ｇあたりの活性単位により規定される。
具体的には、バシラス由来のエンドペプチダーゼとしては、２５０〜３，０００ＰＵＮ単位／蛋白質１ｇが好ましく、５００〜２，０００ＰＵＮ単位／蛋白質１ｇが特に好ましい。なお、ＰＵＮ単位は、ミルクカゼイン（例えば、ハマーシュタイン（Hemmersten）：メルク社製）に酵素を作用させた場合に、３０℃で１分間に１μｇのチロシンに相当するアリルアミン酸のフォリン試薬での呈色反応を示す酵素活性度が１ＰＵＮ単位として規定されるものである。
また、トリプシンとしては、１，０００〜３０，０００ＵＳＰ単位／蛋白質１ｇが好ましく、２，０００〜２０，０００ＵＳＰ単位／蛋白質１ｇが特に好ましい。なお、ＵＳＰ単位は、アメリカ薬局法に基づく酵素単位である（ザ・ユナイテッド・ステーツ・ファーマコピア・ザ・ナショナル・フォーミュラリー［The United States Pharmaccopeia The National Formulary］ 、第３０７ページ及び第１４３１ページ、ユナイテッド・ステーツ・ファーマコピアル・コンベンション・インコーポレーテッド［United States Pharmacopeial Convention,Inc.］、１９９０年）。
さらに、パパインとしては、５００〜６，０００ＰＵＮ単位／蛋白質１ｇが好ましく、１，０００〜５，０００ＰＵＮ単位／蛋白質１ｇが特に好ましい。
なお、前記３種類（バシラス由来のエンドペプチダーゼ、トリプシン、パパイン）の酵素が所定量添加されていれば、その他のエンド型又はエキソ型のプロテアーゼを３００ＰＵＮ単位以下、好ましくは２００ＰＵＮ単位以下の範囲で更に添加して使用することができる。
【００１９】
本発明の製造方法に用いられる乳糖分解酵素は、食品衛生上使用可能であればいずれの市販の酵素を使用しても良く、クルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素であることが好ましい。
当該クルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素としては、活性の至適ｐＨが約６．５、至適温度が約４０℃の特性を持つものが好ましく、例えば、ＧＯＤＯ−ＹＬＮ（合同酒精社製）、デナチームＧＹ２（長瀬ケムテックス社製）等が好ましく挙げられる。
なお、本発明において使用される乳糖分解酵素の添加量は、乳糖１ｇあたりで添加される乳糖分解酵素の活性単位により規定されるものであり、当該活性単位を、o-nitrophenyl-β-D-galactopyranosideを基質として３０℃、ｐＨ６．５にて１０分間反応させたとき、o-nitrophenolを１μmol/min遊離する酵素量：１Ｕ単位として規定した際に、１０Ｕ単位以上であることが好ましい。
【００２０】
本発明の熱安定性に優れた乳糖含量の低い乳清蛋白質加水分解物を含有してなる飲食品の形態としては、加工乳、乳飲料、発酵乳、清涼飲料、炭酸飲料、栄養飲料、果汁飲料、経腸栄養食品、流動食、育児用ミルク、スポーツ飲料が挙げられる。
【実施例】
【００２１】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２２】
［試験例１］
この試験は、熱安定性に優れた乳清蛋白質加水分解物を得るための蛋白質分解酵素の組み合わせを調べるために行った。
【００２３】
（１）試料の調製
市販の乳清蛋白質濃縮物（Ｍｉｌｅｉ８０（ミライ社製））を１０％の濃度で水に溶解し、水酸化ナトリウムを添加してｐＨを８．５に調整し、のち蛋白質１ｇ当り４，５００単位の酵素を添加し、５０℃で５時間分解し、分解後にｐＨを７．０に調整し、次いで９０℃で１０分間加熱して酵素を失活させ、冷却して試料とした。
添加する酵素が１種類の場合は該酵素を４，５００単位、３種類の場合にはそれぞれ１，５００単位とした。また、酵素としては、プロテアーゼＮ（バシラス由来、天野エンザイム社製）、トリプシン（ノボザイムズ社製）、パパイン（天野エンザイム社製）を使用した。
【００２４】
（２）試験方法
加熱後の熱安定性は、９０℃で１０分間加熱後、冷却した試料を２，０００Ｇで１０分間遠心し、生じる沈殿量（容量／容量）を測定した。
【００２５】
（３）試験結果
この試験の結果は表１に示す通りである。トリプシンを単独で使用した場合には、風味が悪く、十分な分解率が得られない結果となった。また、プロテアーゼＮを単独で使用した場合には、風味が悪く、熱安定性が悪い結果となった。更に、パパインを単独で使用した場合には、分解率が低く、熱安定性が悪い結果となった。一方で、トリプシン、プロテアーゼＮ及びパパインの３種類の酵素を組合わせて使用すると、風味が良好で、一定の分解率が得られ、熱安定性が高い乳清蛋白質加水分解物が得られた。
【００２６】
【表１】
2019083739.tif 000002
【００２７】
［試験例２］
この試験は、添加する乳糖分解酵素のｐＨ特性を調べるために行った。
【００２８】
（１）試料の調製
市販の乳清蛋白質濃縮物（Ｍｉｌｅｉ８０（ミライ社製））を１０％の濃度で水に溶解し、水酸化ナトリウムを添加してｐＨを８．５に調整後、蛋白質１ｇ当りトリプシンを３，０００単位、プロテアーゼＮを１，０００単位、パパインを１，０００単位で添加し、５０℃で５時間分解し、分解後にｐＨを７．０に調整し、次いで９０℃で１０分間加熱して酵素を失活させ、ｐＨを５．５〜７．５に調整後、乳糖１ｇ当りクルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素を１０Ｕ単位で添加し、４０℃で２時間分解し、次いで８５℃で１０分間加熱して酵素を失活させ、冷却して試料とした。
【００２９】
（２）試験結果
この試験の結果は表２に示す通りである。乳糖分解酵素の至適ｐＨは６．５であり、ｐＨが６．０〜７．０において、乳清蛋白質加水分解物の乳糖含量が１．０％未満となることがわかった。
【００３０】
【表２】
2019083739.tif 000003
【００３１】
［試験例３］
この試験は、添加する乳糖分解酵素の温度特性を調べるために行った。
【００３２】
（１）試料の調製
市販の乳清蛋白質濃縮物（Ｍｉｌｅｉ８０（ミライ社製））を１０％の濃度で水に溶解し、水酸化ナトリウムを添加してｐＨを８．５に調整後、蛋白質１ｇ当りトリプシンを３，０００単位、プロテアーゼＮを１，０００単位、パパインを１，０００単位で添加し、５０℃で５時間分解し、分解後にｐＨを７．０に調整し、次いで９０℃で１０分間加熱して酵素を失活させ、ｐＨを６．５に調整後、乳糖１ｇ当りクルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素を１０Ｕ単位で添加し、３４〜４６℃で２時間分解し、次いで８５℃で１０分間加熱して酵素を失活させ、冷却して試料とした。
【００３３】
（２）試験結果
この試験の結果は表３に示す通りである。乳糖分解酵素の至適温度は４０℃であり、温度が３７〜４３℃において、乳清蛋白質加水分解物の乳糖含量が１．０％未満となることがわかった。
【００３４】
【表３】
2019083739.tif 000004
【００３５】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３６】
＜実施例１＞
市販の乳清蛋白質濃縮物（ＷＰＣ：蛋白質含量７７％。乳糖含量６．５％。フォンテラ社製）２ｋｇを１８ｋｇの精製水に溶解し、プレート型殺菌機で７５℃で１５秒間殺菌し、水酸化カリウムを添加して溶液のｐＨを９．５に調整した後、蛋白質１ｇ当たりプロテアーゼＮを７００ＰＵＮ単位、トリプシン４０００ＵＳＰ単位、及びパパイン１５００ＰＵＮ単位の割合で添加し、５０℃で５時間の加水分解した後、８５℃で１０分間加熱して酵素を失活させた。失活液（ｐＨ７．２）を、１Ｎ塩酸を添加してｐＨを６．８に調整し、乳糖１ｇ当たりクルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素（ＧＯＤＯ−ＹＬＮ：合同酒精社製）を１０Ｕ単位の割合で添加し、４０℃で２時間の加水分解後、８０℃で１０分間加熱して酵素を失活させ、次いで濃縮し、噴霧乾燥し、粉末状の乳清蛋白質加水分解物約１．９ｋｇを得た。
得られた乳清蛋白質加水分解物の乳糖含量は０．２％であり、１０％濃度溶解液を９０℃で１０分間加熱後に沈殿や凝集が認められず、熱安定性が良好であった。
得られた乳清蛋白質加水分解物粉末５５ｇ、デキストリン１３５ｇ、中鎖トリグリセリド２８ｇを０．５Ｌの精製水に添加後、５０℃に加温しながら攪拌機で１０分間撹拌・混合した。ここに３ｇの乳化剤を加えて７０℃に加温しながら、さらに１０分間撹拌し、溶解した。これを６０℃まで降温した後、高圧式均質化処理機を使用して均質化処理し、乳化液状の組成物を得た。なお、調製した組成物の乳糖含量は検出限界以下（０．１％未満）であった。
【００３７】
＜実施例２＞
市販の乳清蛋白質濃縮物（ＷＰＣ：蛋白質含量８７％。乳糖含量５．１％。アーラフーズイングレディエンツ製）１．５ｋｇを８．５ｋｇの精製水に溶解し、水酸化ナトリウムを添加して溶液のｐＨを８．０に調整した後、蛋白質１ｇ当たりビオプラーゼＳＰ−２０を５００ＰＵＮ単位、トリプシン３０００ＵＳＰ単位及びパパイン１０００ＰＵＮ単位の割合で添加し、５５℃で６時間の加水分解した後、８５℃で１０分間加熱して酵素を失活させた。失活液（ｐＨ６．８）について、ｐＨ調整は行わずに、乳糖１ｇ当たりクルイウェロマイセス属由来の乳糖分解酵素（デナチームＧＹ２：長瀬ケムテックス社製）を１５Ｕ単位の割合で添加し、４２℃で３時間の加水分解後、水酸化ナトリウムでｐＨを７．２に調整し、１３０℃で２秒間加熱して酵素を失活させ、次いで定法により濃縮し、噴霧乾燥し、粉末状の乳清蛋白質加水分解物約１．４ｋｇを得た。
得られた乳清蛋白質加水分解物の乳糖含量は０．１％であった。
得られた乳清蛋白質加水分解物粉末４０ｇを、クエン酸でｐＨを３．６に調整し、砂糖１１０ｇ、乳酸カルシウム２ｇ、乳化剤１ｇ、大豆多糖類１０ｇを０．８Ｌの精製水に８０℃で溶解後、冷却して酸性飲料を得た。なお、調製した酸性飲料の乳糖含量は検出限界以下（０．１％未満）であった。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
熱安定性に優れ、乳糖含量が低い乳清蛋白質加水分解物及びこれを含有する飲食物は、乳糖不耐症患者の栄養補給を目的とした食品、飲料などに応用することが可能である。