(57)【要約】【課題】国内産の米は諸外国産の米と比較してカドミウムの含有量が高く、米胚乳中ではカドミウムの多くはタンパク質と結合した状態であり、分離したタンパク質にカドミウムが６〜１２倍濃縮されるとの報告があるため、カドミウム含量が低く安全に摂取できる米タンパク質組成物が望まれる。【解決手段】米タンパク質のアルカリ抽出液を中和し、その後８０℃以上の温度で米タンパク質をゲル化させる。ゲル化した米タンパク質は酸性条件でも水に不溶なため、ｐＨ５．０以下の条件で洗浄することでカドミウムを除去することができ、カドミウム含量が低い米タンパク質組成物が提供される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
日本国産米を原料として製造され、タンパク質当りのカドミウム含量が０．１０ｍｇ／ｋｇ以下である米タンパク質組成物。
【請求項２】
米タンパク質を含有するアルカリ溶液を中和することによりタンパク質の凝集体を生成し、前記凝集体を８０℃以上に加熱してゲル化させる工程と、ゲル化したタンパク質をｐＨ５．０以下の条件で洗浄する工程を含む米タンパク質組成物の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の米タンパク質組成物又は請求項２記載の方法で製造される米タンパク質組成物を含有する飲食品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は米胚乳より得られるタンパク質組成物に関し、詳しくはカドミウムの蓄積が軽減された米タンパク質組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
米タンパク質は脂質代謝改善作用を有し、機能性食品の素材として注目されている。米タンパク質は、米又は米粉をアルカリ性溶液に浸漬することにより抽出され、抽出液を中和して凝集する沈殿として回収できることが開示され（特許文献１）、この方法で得られる米タンパク質組成物が栄養価に優れ、消化及び吸収に優れることも開示されている（非特許文献１及び非特許文献２）。
【０００３】
米胚乳に含まれるタンパク質の主要成分は易消化性のグルテリン、グロブリン、アルブミンと、難消化性のプロラミンである。米胚乳から抽出されるタンパク質組成物を製造する方法としては、精白米や米粉に耐熱性アミラーゼを作用させ、残存するタンパク質を沈殿として回収する方法（酵素処理米タンパク質）と、精白米や米粉にアルカリ溶液を加えて抽出されるタンパク質を酸沈殿させ、これを回収する方法（アルカリ抽出米タンパク質）が公知であり、栄養素としてのタンパク質利用効率は前者と比べて後者が有意に高く、タンパク質利用効率はカゼインに匹敵することが報告されている（非特許文献２）。以下、アルカリ抽出米タンパク質組成物を略して、「米タンパク質」または「米タンパク質組成物」と称する。
【０００４】
米タンパク質は疎水性の強い不溶性タンパク質であり、その食感はザラザラして舌触りが悪いものの、アルカリ抽出米タンパク質を製造する際に米タンパク質含有アルカリ溶液を４０〜７０℃の条件で中和してタンパク質の凝集体を生成させる（特許文献２）、およびこの凝集体を８０℃以上の温度に加熱してタンパク質をゲル化させる（特許文献３）と得られる米タンパク質組成物は軟らかく舌触りに優れることも公知である。
【０００５】
本発明者らは、米タンパク質が他の動物性タンパク質や植物性タンパク質と比較してリンやカリウムの含量が低く、これらの摂取が制限される腎疾患患者、特に人工透析患者のリンやカリウムの過剰摂取リスクを増大させることなく、安全に摂取することができ、良好なタンパク質補給源になることを見出しており、特願２０１３−１７１９７として出願済みである。
【０００６】
ところで、カドミウムは日本全国の土壌に普遍的に存在する重金属であるが、土壌や降雨の特性から日本では土壌中のカドミウムが溶け出しやすく、これが穀物他の農産物に蓄積されやすい状況であり、日本国内産の米は諸外国産の米と比較してカドミウムの含有量が高い。
【０００７】
米の中でカドミウムは一部フィチン酸と結合した状態で存在しているが、胚乳中ではカドミウムの多くはタンパク質と結合した状態であり（非特許文献３）、アルカリ可溶性タンパク質であるグルテリンを分離すると、そこにカドミウムが６〜１２倍濃縮されるとの報告がなされている（非特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２７３８４０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６３２６号公報
【特許文献３】ＷＯ２０１３／０７３４０４号パンフレット
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｋｕｍａｇａｉら、Ｊ  Ｎｕｔｒ  Ｓｃｉ  Ｖｉｔａｍｉｎｏｌ  第５２巻、４６７−４７２頁（２００６）
【非特許文献２】Ｋｕｍａｇａｉら、Ｊ  Ｎｕｔｒ  Ｓｃｉ  Ｖｉｔａｍｉｎｏｌ  第５５巻、１７０−１７７頁（２００９）
【非特許文献３】鈴木ら、衛生化学  第２３巻、３４５−３５１頁（１９７７）
【非特許文献４】小橋ら、衛生化学  第２４巻、３１４−３２１頁（１９７８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、日本国産米のごとくカドミウム含量が比較的高い米を原料として用いた場合でも、調製された米タンパク質にカドミウム濃縮が抑制された米タンパク質の製造方法、並びに、カドミウム濃縮が抑制された安全な米タンパク質組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
米タンパク質とカドミウムは中性〜アルカリ性では強く結合しており、酸性ではその結合が弱まることが知られている（非特許文献４）。それゆえ、米よりアルカリで抽出した米タンパク質を中和により凝集させた後に、該凝集物をｐＨ５．０以下の酸で洗浄することによりタンパク質と結合したカドミウムの除去が期待できる。しかし、中和凝集により得られる米タンパク質の一部がｐＨ５．０以下で徐々に溶解することから、洗浄工程において歩留まりが低下することが危惧される。
【００１２】
本発明者らは鋭意検討を行った結果、アルカリ抽出した米タンパク質を４０〜７０℃の温度で中和凝集させた後に８０℃以上に加熱してゲル化させると、ｐＨ５．０以下の条件下でもタンパク質は大きく溶解することなく、従って高い歩留まりで処理することが可能であることを見出した。
【００１３】
また、上記の条件でタンパク質をゲル化させる場合には、米タンパク質中に含まれるカルシウムやマグネシウム等の金属イオンが上昇するものの、ｐＨ５．０以下の酸性条件で洗浄を行うことにより、これらの金属イオンも低減することが判明し、本発明が完成するに至った。
【００１４】
具体的に本発明は以下のものを提供する。
【００１５】
（１）  日本国産米を原料として製造され、タンパク質当りのカドミウム含量が０．１０ｍｇ／ｋｇ以下である米タンパク質組成物。
【００１６】
（２）  米タンパク質を含有するアルカリ溶液を中和することによりタンパク質の凝集体を生成し、前記凝集体を８０℃以上に加熱してゲル化させる工程と、ゲル化したタンパク質をｐＨ５．０以下で洗浄する工程を含む米タンパク質組成物の製造方法。
【００１７】
（３）  （１）記載の米タンパク質組成物又は（２）記載の方法で製造される米タンパク質組成物を含有する飲食品。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の米タンパク質組成物は、カドミウムの蓄積が少ないため、安全な食品素材である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
食品衛生法に基づく米（玄米および精米）のカドミウムの規格基準は現在０．４ｐｐｍ未満と設定されている。本発明において原料となる米または米粉は、食品衛生法の基準を満足していれば問題なく使用することができる。仮にカドミウムに汚染された米を原料とした場合でも、本発明の技術を用いることによりカドミウムの低減化が可能である。
【００２０】
米タンパク質は、米をアルカリ水溶液に浸漬することにより抽出される。精白米を用いる場合にはアルカリ溶液に浸漬することでタンパク質の一部が抽出される。浸漬した米を湿式磨砕等により粉砕すると、米の組織中に含まれるタンパク質も抽出されるため、回収率を高めることができる。米粉を用いる場合には、米粉をアルカリ溶液中に１時間〜１昼夜浸漬することでタンパク質が高効率で抽出される。
【００２１】
抽出に用いるアルカリの濃度は０．１％〜２％であることが良く、好ましくは０．１５〜０．２５％である。抽出されるタンパク質溶液にはアルカリ可溶性の繊維質が多量に含まれていることから、これを目開きの細かい篩や濾布等を用いて除去することが好ましい。タンパク質溶液に塩酸等の酸を加えてｐＨ５〜６に調整することにより、凝集するタンパク質を沈殿として回収することができる。タンパク質溶液をあらかじめ４０℃〜７０℃に加熱した後に中和する場合にはｐＨ７でもタンパク質の凝集体が得られる。また、これを８０℃以上に加熱すると凝集体がさらに大きく成長することから、遠心分離を行わずとも篩やフィルタープレス等の濾過により、タンパク質の凝集体を効率よく回収することができる。
【００２２】
タンパク質の凝集体を含む懸濁液のｐＨを５．０以下とすることにより、タンパク質に結合したカドミウムが遊離し、これを洗浄するとカドミウムが除去される。必要に応じて洗浄工程を繰り返すことにより、カドミウムの残存量が極めて少ない安全な米タンパク質を得ることが可能となる。
【００２３】
一方、アルカリ抽出された米タンパク質はｐＨ５〜６の範囲で不溶性を示し、ｐＨ５．０以下またはｐＨ８以上でその一部が溶解するが、タンパク質の中和凝集を好ましくは４０℃〜７０℃に加熱して行い、さらに中和凝集したタンパク質を８０℃以上に加熱することによりタンパク質がゲル化し、ｐＨ５．０以下またはｐＨ８以上でも溶解しなくなる。そこで、このような（好ましくは高温での中和凝集および）８０℃以上の加熱処理を行った後に上記のｐＨ５．０以下の酸性下での洗浄を実施すると、タンパク質の溶解によるロスが回避され、高い歩留まりでタンパク質を回収することが可能となる。カドミウム量低減の観点で、より好ましくは、洗浄時のｐＨは４．８以下、４．６以下、４．４以下、４．２以下である。他方、カドミウム量低減と収量とのバランスの観点で、洗浄時のｐＨは３．０以上、３．５以上、４．０以上であってよい。加熱温度は、特に限定されないが、９５℃以下、９０℃以下、８５℃以下であってよい。
【００２４】
アルカリ抽出された米タンパク質を室温（２５℃以下）で中和させ、生じた沈殿を遠心分離により回収する方法が非特許文献１に開示されている。この方法により得られる米タンパク質はカルシウムやマグネシウムの含有量が極めて低いものの、その物性は硬くザラザラしており、舌触りが悪い。特許文献２および特許文献３に示した様に、アルカリ抽出した米タンパク質の中和を４０〜７０℃で行い、さらに８０℃以上の温度でタンパク質をゲル化させた場合には舌触りのよい良食感の米タンパク質が得られるものの、タンパク質分子が遊離のカルシウムやマグネシウムを結合した状態でゲル化するためにカルシウムやマグネシウムの含量が増加する。
【００２５】
カルシウムやマグネシウムは健康な人が摂取するには何ら問題がないが、透析患者では摂取許容量の目安（カルシウム；６００ｍｇ／日、マグネシウム；３００ｍｇ／日）が定められており、透析患者のタンパク質補給を目的とした場合にはこれらのミネラルの含量を低く抑えるべきであることは云うまでもない。米タンパク質の凝集体をｐＨ５．０以下の酸による洗浄を行うことにより、酸洗浄を実施しない場合に比較して得られる米タンパク質組成物のカドミウム含量のみならずカルシウムやマグネシウムの含量も低減化することができる。この知見も本発明の重要な成果である。具体的に、本発明におけるカドミウム含量は０．１０ｍｇ／ｋｇ以下であり、好ましくは０．０７ｍｇ／ｋｇ以下、０．０５ｍｇ／ｋｇ以下、０．０３ｍｇ／ｋｇ以下である。他方、カドミウム含量が過小であると、安全性の向上は飽和する一方、米タンパク質の収量が下がり得るので、本発明におけるカドミウム含量は０．０１ｍｇ／ｋｇ以上であってよく、０．０２ｍｇ／ｋｇ以上であってよい。また、本発明におけるカルシウム含量は１５〜３０ｍｇ／１００ｇであり、マグネシウム含量は４〜１０ｍｇ／１００ｇであり得る。さらに透析患者において不整脈や心不全の原因となるカリウムは、検出限界以下（０．１ｍｇ／１００ｇ以下）にまで低減できる。リンも、洗浄のｐＨを下げることにより、さらなる低減化が可能である。具体的に、本発明におけるリン含量は１００〜２００ｍｇ／１００ｇであり得る。
【００２６】
回収されるタンパク質凝集体は必要に応じてｐＨ調整と水洗、脱水処理を行った後に気流乾燥、流動層乾燥、凍結乾燥等を用いて乾燥することで、カドミウム含量が低い米タンパク質組成物を得ることができる。
【００２７】
また、本発明は以上の米タンパク質組成物を含有する飲食品も包含する。飲食品の形態、種類などは、特に限定されない。
【実施例】
【００２８】
＜実施例１＞
コシヒカリ米粉（新潟製粉株式会社より購入）５０ｋｇを２００Ｌの０．２％水酸化ナトリウム溶液に懸濁して２０℃で一夜放置した。コクサン社製遠心分離機Ｈ−１３０Ｉに上記懸濁液を約５Ｌ／分の流速で給液した。回転数は１，４００ｒｐｍとした。流出する遠心上清を集め、これを再度同一条件にて遠心分離を行うことにより澱粉粒が除去されたタンパク質抽出液を得た。この液を５０℃に加熱し、６Ｎ塩酸を添加してｐＨを７．０に調整した。この液を８０℃で３０分保温することによりタンパク質の凝集体を大きく成長させゲル化させた後、２８５メッシュの篩を用いて篩上として湿タンパク質を回収した（標品１−Ａ）。標品１−Ａの一部を分析用にサンプリングし、残りを５０Ｌの水に懸濁した後、６Ｎ塩酸を用いてｐＨ４．０に調整した。懸濁液のｐＨは徐々に上昇してきたため、６Ｎ塩酸を適宜添加してｐＨ４．０を１０分間維持させた。その後２８５メッシュの篩を用いて篩上として湿タンパク質を回収した（標品１−Ｂ）。同様の操作をもう１度繰返し、湿タンパク質標品１−Ｃを得た。
【００２９】
標品１−Ａ、１−Ｂ、１−Ｃをそれぞれ遠心分離により脱水し、得られた沈殿を凍結乾燥させて水分２％以下の乾燥米タンパク質を得た後、原子吸光光度法によりカドミウム含量を求めた。表１に示した通り、ｐＨ４．０での洗浄を２回行うことでカドミウムの含量が約１／７に低下した。
【００３０】
【表１】
2015119683.tif 000002
【００３１】
＜実施例２＞
実施例１と全く同様に５０ｋｇのコシヒカリ米粉を原料として抽出、澱粉除去、５０℃加温、中和、８０℃加熱、篩分離の操作を行い、米タンパク質の凝集体を得た。これを５０Ｌの水に懸濁した後、ｐＨ４．０の条件で３回洗浄を行い、その後凍結乾燥させた（標品２）。
【００３２】
＜実施例３＞
洗浄時のｐＨを５．０とした他は全て実施例２と同様の操作を行い、米タンパク質標品得た（標品３）。また比較例として洗浄時のｐＨを７．０とした操作を行って米タンパク質標品を得た（標品４）。標品２〜４の回収量、タンパク質純度およびカドミウム含量の結果を表２に示した。
【００３３】
【表２】
2015119683.tif 000003
【００３４】
米タンパク質のアルカリ抽出液を高温で凝集させる操作およびゲル化させる操作を行うことにより、タンパク質凝集体の酸洗浄が可能となり、酸洗浄の操作によりカドミウムが大幅に低減した。さらに透析患者にとって摂取が好ましくないカリウムは検出限界以下まで低減し、リンも洗浄ｐＨの低下に伴い含量が低下する傾向が認められた。さらにカルシウムやマグネシウムも同時に減少した。一方で、酸洗浄による収量の顕著な低下は認められなかった。