(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体タンパク質加水分解反応生成物を生成する方法であって、
固体酸材料の存在下で、
少なくとも１つの固体タンパク性材料を、
非水系無溶媒環境において、
加水分解反応させる段階を含み、
前記非水系無溶媒環境とは、水は追加されないが、前記固体酸材料および前記固体タンパク性材料のうち少なくとも１つは、結晶水または吸収された水または吸着された水を有する環境のことである、
方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの固体タンパク性材料を前記非水系無溶媒環境において加水分解反応させる段階は、
室温で行われる、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの固体タンパク性材料を前記非水系無溶媒環境において加水分解反応させる段階は、
−５から１２５℃の範囲の温度で行われる、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記固体タンパク性材料の一部は未反応のままであり、
前記未反応の固体タンパク性材料の少なくとも一部分は、
前記固体酸材料を用いて加水分解反応させる段階に再利用される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記固体タンパク性材料中のタンパク質のうち重量で少なくとも５０％は、
アミノ酸、ポリペプチド、およびそれらの複数の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むタンパク質加水分解物に変換される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記固体タンパク性材料中のタンパク質のうち重量で少なくとも９０％は、
アミノ酸、ポリペプチド、およびそれらの複数の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むタンパク質加水分解物に変換される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記固体タンパク性材料中のタンパク質のうち重量で少なくとも９５％は、
アミノ酸、ポリペプチド、およびそれらの複数の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むタンパク質加水分解物に変換される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記固体タンパク質加水分解反応生成物は、
前記少なくとも１つの固体タンパク性材料のメカノ触媒反応によって生成され、
前記メカノ触媒反応とは、機械的力を使用した固体−固体反応のことである、
請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの固体タンパク性材料は、
タンパク質を含む任意の材料である、
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの固体タンパク性材料は、
精製タンパク質、天然タンパク質原料、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される、
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの固体タンパク性材料は、
植物由来のタンパク質、動物由来のタンパク質、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される天然タンパク質原料である、
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記固体酸材料は、
アルミノケイ酸塩材料、固体超酸材料、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記固体酸材料は、
カオリン、ベントナイト、フラーアース、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される粘土材料を含む、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記粘土材料は酸処理されている、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記粘土材料は、１Ｍの塩酸により酸処理されている、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記固体酸材料は固体超酸材料を含み、
前記固体超酸材料は、ブレンステッド酸およびルイス酸の少なくとも一方により処理された固体を含む、
請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記固体は、
自然粘土、天然鉱物、金属酸化物、金属硫化物、金属塩、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記固体酸材料は、
２Ｍの硫酸により処理されたアルミナを含む、
請求項１から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記固体酸材料は、
Ｈａｍｍｅｔ及びＤｒｙｕｐｓ関数値Ｈ０によって表される表面酸性度が１よりも小さい、
請求項１から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記固体酸材料は、
Ｈａｍｍｅｔ及びＤｒｙｕｐｓ関数値Ｈ０によって表される表面酸性度が−５．６よりも小さい、
請求項１から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの固体タンパク性材料および前記固体酸材料は、
重量で４５％よりも小さい範囲で自由水を有し、
前記自由水とは、水和水でも結晶水でもない、吸収されたまたは吸着された水のことである、
請求項１から２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの固体タンパク性材料および前記固体酸材料は、
重量で８から４０％の範囲で自由水を有する、
請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの固体タンパク性材料および前記固体酸材料は、
０．５：１から１０：１の重量比で存在する、
請求項１から２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記固体タンパク質加水分解反応生成物は、
グルタミン酸塩が含まれない、
請求項１から２３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．発明の概念の分野
ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念は、概して、複数のタンパク質および／または複数のタンパク質含有材料の非水系加水分解のための複数のプロセスに関し、限定するものではないが、より具体的には、複数のタンパク質および／または複数のタンパク質含有材料の非水系無溶媒固体酸加水分解から複数のアミノ酸を生成する複数の方法に関する。限定するものではないが、より具体的には、本明細書に開示される、複数のタンパク質および／または複数のタンパク質含有材料の固体酸加水分解から複数のアミノ酸を生成するための複数の方法は、非水系／無溶媒プロセスにて実行される。特定の一実施形態において、複数のタンパク質および／または複数のタンパク質含有材料からそのような複数のアミノ酸を生成するプロセスは、限定ではないが、固体酸を触媒として使用し、非水系／無溶媒プロセス中で固体酸を１または複数のタンパク質および／またはタンパク質含有材料とメカノ触媒的に反応させる段階を含む。
【背景技術】
【０００２】
２．発明の概念の背景
バイオ燃料および低価値のタンパク質含有作物の製造による副生成物である複数の残留物は、人間の飲食用の食物または動物の飼料用の栄養添加物を製造するためのような、様々な手法および産業において使用されることのできる高価値のアミノ酸類の重要な複数の供給源であることを潜在的に意味する。世界の人口が増加し続けるに連れて、人間および動物の両者にとって適切な栄養を受ける必要性が増大し、世界の食物供給が減少するので、アミノ酸類に対する市場は拡大し続けるであろう。２０１１年時点で、いくつかある製品の中でも１または複数のアミノ酸をしばしば含有する複数の栄養補助食品を販売する栄養補助食物業界は、１５１０億ドルの世界市場を有し、２０１６年までに予測される世界市場は２０７０億ドルと推定された。このように、高価値のアミノ酸類を生成するための効率的かつ安価な方法が大きな関心を呼んでいる。
【０００３】
説明されるように、複数のアミノ酸へと変換されることのできるタンパク質含有材料の１つの供給源は、タンパク質を含有する作物／バイオマスからのバイオ燃料、例えばエタノールの生成の間の副生成物として生成される残留物である。典型的には、バイオ燃料残留物は廃棄物とみなされ、複数の残留物を処分するために必要な時間と費用のために、バイオ燃料生産全体のコストを増大させる結果となる。従って、バイオ燃料生産の採算性は、複数のバイオ燃料残留物副生成物を、バイオ燃料に加えて商業的に販売されて利益となり得る高価値のアミノ酸類へと変換することのできる、効率的で低コストのプロセスの開発によって、著しく改善されるであろう。さらに、作物の全体的採算性を改善するために、低価値のタンパク質含有作物、例えば大豆を、高価値のアミノ酸類へと効率的で安価に変換することもまた望ましいであろう。
【０００４】
典型的には、酸加水分解または酵素加水分解のいずれかによって、複数のアミノ酸が複数のタンパク質含有材料から生成される。しかしながら、どちらのプロセスも最適ではない。一般的に、複数のタンパク質の加水分解のための複数のプロセスは、複数の遊離（すなわち個々の）アミノ酸および／または依然として一緒に結合されたいくつかのアミノ酸から成る複数のポリペプチドを提供するための、複数のアミノ酸間のペプチド結合の開裂によって特徴付けられる。酸加水分解は希酸または濃酸によって実行され得るものの、希酸類は高い温度と圧力を必要とし、一方、濃酸類は反応生成物から除去されねばならず、プロセスの間に複数のアミノ酸を変性させ得る。このように、典型的に使用される濃酸および希酸は、プロセスの間に酸を希釈するためおよび／または複数の生成物から酸を洗浄するためのいずれかのために、相当な量の廃水を必要とする。さらに、複数の酵素加水分解プロセスから生成された複数のアミノ酸および複数のポリペプチドはしばしば苦味を持ち得るので、生じる複数のアミノ酸を、食品において用いるには好ましくないものにしてしまう。
【０００５】
メカノ触媒反応または摩擦触媒反応は、溶媒の添加無しに、機械的力を使用した固体−固体反応、すなわち非水系または無溶媒の触媒反応である。効果的な複数のメカノ触媒は、機械的に強固であり、物理的に接近可能且つ化学的に活性な複数のサイトを有する。複数のメカノ触媒プロセスはまた、典型的には、外部の熱を必要としない。反応のためのエネルギーの実質的に全ては、容器中を移動する粉砕媒体の運動エネルギーによって提供される圧力および摩擦加熱から来る。メカノ触媒系においては、触媒と反応物との間の密接な接触が維持されることが重要である。複数のぺブル（またはローリング）ミル、シェイカーミル、アトリッションミル、および遊星ミルは、効果的に触媒を"押して"、メカノ触媒プロセスにおいて処理されるべき材料と接触させる複数の粉砕機のいくつかの例である。バイオマスを可溶性糖質類へと変換するメカノ触媒プロセスは、例えば、米国特許出願第１１／９３５，７１２号、米国特許出願第１２／６２１，７４１号、および米国特許仮出願第６１／７２１，３１６号に開示されており、それらの開示内容全体が、それらの全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【０００６】
このように、固体酸触媒を用いたタンパク性（すなわちタンパク質含有）材料の反応から、複数のアミノ酸を含む複数の反応生成物を経済的、安全、且つ、信頼性高く生成するための複数のプロセスおよび方法が、本明細書に開示される、および／または請求される。より具体的には、限定するものではないが、複数のアミノ酸を含む複数の反応生成物を生成するための、本明細書に請求される複数のプロセスおよび方法は、非水系／無溶媒プロセス中で実行される。アミノ酸、ポリペプチド、あるいはそれらの複数の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むような、プロセスからの複数の反応生成物もまた、本明細書に開示される、および／または請求される。特定の一実施形態においては、そのような複数の反応生成物を製造するプロセスは、限定するものではないが、タンパク性材料を固体酸触媒とメカノ触媒的に反応させる段階を含む。
【発明の概要】
【０００７】
ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念は、タンパク性材料（すなわちタンパク質の、タンパク質に関連する、タンパク質から成る、タンパク質に類似の、または、タンパク質と関係のある材料）と固体酸触媒の非水系無溶媒の触媒反応によって生成された複数のアミノ酸および複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解生成物を包含する。本明細書に開示されるように、固体酸材料は、例えば、表面酸性度並びに含水量を有する、カオリンまたはベントナイトのような粘土である。生じる複数の生成物は、複数の食品の添加剤、複数の栄養補助食物として、および、その他の複数の目的に対して有用であり得る。
【０００８】
ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念はまた、少なくとも１つのタンパク性材料と固体酸触媒とを触媒反応させることにより、複数のアミノ酸および複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解物を生成するための方法を包含する。本発明者達は、予期せぬことに、固体酸材料がタンパク性材料と混合され、非水系環境中で撹拌された場合に、高い収率で複数の遊離アミノ酸が生成され得ることを見出した。プロセスにおいては、典型的には粉砕機中での材料の撹拌が、加水分解反応を進行させるのに必要な運動エネルギーを提供し、一方で固体酸材料は、タンパク性材料の複数のペプチド結合を加水分解することを補助する表面酸性度を有する。加えて、固体酸材料に十分な含水量が存在する場合、固体酸材料の水が、追加の水または溶媒を必要とせずに、加水分解反応に必要な水を提供することができる。すなわち、加水分解は非水系無溶媒である。例えば、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の一実施形態において、固体酸材料は、表面酸性度並びに含水量を有する、カオリンまたはベントナイトのような粘土材料である。従来の複数の水溶性の酸を必要としないことにより、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念は、従来技術に存在する大量の酸廃棄物および／または分解生成物（例えばグルタミン酸塩）を除く。溶解性の複数のアミノ酸および複数のポリペプチドをある量含んだ、固体酸加水分解反応で生じる複数の生成物は、複数の食品用の複数の添加剤として、複数の栄養補助食物として、およびその他の複数の目的に対して有用である。
【０００９】
上記を考慮して、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の一態様に従うと、少なくとも１つのタンパク性材料からタンパク質加水分解物を生成するためであって、（ａ）タンパク性材料を固体酸材料に接触させる段階と、（ｂ）タンパク性材料と固体酸材料とを、固体状の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解反応生成物を生成するのに十分な時間にわたって撹拌する段階と、を含む方法が提供される。タンパク性材料は、純粋なタンパク質であってよく、あるいは、植物性タンパク質、脱脂大豆粉、脱脂ピーナッツ粉、ゼラチン、およびアルブミンのような、その他任意の種類のタンパク質含有材料および／またはタンパク質源（例えば、任意の植物由来のタンパク質または動物由来のタンパク質）であってよい。固体酸材料は、Ｈｏとして定義される表面酸性度が約１．０よりも小さく、より好ましくは約−５．６よりも小さい値を有する任意の種類の固体または半固体材料であってよい。
【００１０】
上記の方法は、任意に、（ｃ）撹拌する段階の後に、固体酸材料およびタンパク性材料を水溶液でリンスすることによって、複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを水溶液中に含むタンパク質加水分解物を回収する段階をさらに含んでよい。加えて、固体酸材料は加水分解プロセスにおける反応物ではないので、回収する段階の後に、このプロセスは任意に、（ｄ）反応器に戻ったある量の固体酸材料を再使用するおよび／または再利用する段階、および、段階（ａ）および（ｂ）、そして任意に上記の段階（ｃ）を"未使用の"（すなわち追加の）タンパク性材料と繰り返す段階をさらに含む。このプロセスは、その中での材料の撹拌を提供する粉砕機またはその他任意の適切な容器内で実行されてよい。
【００１１】
代替的に、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の別の態様に従うと、少なくとも１つのタンパク性材料からタンパク質加水分解物を生成するための方法は、（ａ）タンパク性材料を固体酸材料と接触させる段階、（ｂ）タンパク性材料と固体酸材料とを、固体状の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解反応生成物を生成するのに十分な時間にわたって撹拌する段階、および（ｃ）反応器へと戻る未反応のタンパク性材料のある量を再利用することに先立って、タンパク質加水分解反応生成物を除去する段階を含む。反応器では、元々のタンパク性材料の変換割合を増大させるために、追加のタンパク性材料が未反応のタンパク性材料および固体酸触媒に加えられる。
【００１２】
ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の別の態様に従うと、少なくとも１つのタンパク性材料から、溶解性の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解物を生成するための方法が提供される。この方法は以下を含む。（ａ）タンパク性材料を固体酸材料と接触させる段階、および、（ｂ）タンパク性材料と固体酸材料とを、タンパク質加水分解物を含む生成物を生成するのに十分な時間にわたって撹拌する段階である。撹拌する段階は、約−５から約１２５℃の間の温度で行われ、タンパク性材料および固体酸材料は約４５％またはそれより低い混合された自由水含有量を有する。これら複数のプロセスの複数の反応生成物は、固体状のタンパク質加水分解物を含有する。その後、この方法は任意に上記にて説明された段階（ｃ）および（ｄ）を含む。
【００１３】
ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念はまた、特定の複数の種類の固体酸材料が、追加の水を必要とせずにタンパク性材料の加水分解を起こすことを可能にする含水量を本質的に有してよいことを予期する。この水は、固体酸材料または複数の材料の中の結晶水として、あるいは、固体酸材料の吸収されたまたは吸着された水として存在してよい（以下においては"自由水含有量"と呼ばれる）。結晶水の少なくとも一部は、本明細書に説明されるような撹拌する複数の段階の間に除去されてよい。さらに、タンパク質の加水分解に必要な水は、タンパク性材料に含有されるあらゆる水分または水によって提供されてよい。加えて、タンパク質の加水分解においては、ペプチド結合の脱水が行われて、加水分解反応のための水をさらに提供してよい。このように、加水分解反応は、非水系無溶媒の媒体中で、すなわち、混合された固体酸材料およびタンパク性材料の含水量が重量で４５％よりも小さいかまたは等しい溶媒中で起きるように開示される。
【００１４】
ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の別の態様に従うと、撹拌する段階（ｂ）の間に、固体酸材料の自由水含有量は、重量で固体酸材料のうちの約５％から約２０％の範囲内である。撹拌に際して加水分解反応に必要な運動エネルギーを不必要に下げることのないように、タンパク性材料および固体酸材料の自由水含有量は、集合的に、重量で約４５％よりも小さく、好ましくは重量で約８％から約４０％である。"自由水含有量"とは、タンパク性材料および固体酸材料内に含有されている材料を含有するタンパク性材料および固体酸中にあるが、いずれの材料の水和または結晶化の水とも関係しない水の量を意味するものである。このように、混合物中には、加水分解反応を進行させるのに十分な水がある。タンパク性材料および固体酸材料中の自由水含有量の好ましい量は、重量で約８％から約２２％の範囲内である。
【００１５】
ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念のさらに別の態様に従うと、固体酸材料は、粘土材料のようなアルミノケイ酸塩材料を含んでよい。粘土材料は、カオリン、ベントナイト、フラーアース、または約１Ｍの塩酸で処理された酸処理されたベントナイトのような酸処理された粘土材料のうちの任意の１つであってよい。固体酸材料が粘土材料である場合、粘土材料は、材料またはそれらの中の複数の材料の結晶水に起因した含水量を有してよい。結晶水は、加水分解反応に必要な水をさらに提供するために、撹拌する間に除去されてよい。
【００１６】
ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念のさらに別の態様に従うと、固体酸材料は固体超酸材料を含んでよい。複数の超酸は、１００％硫酸（ブレンステッド超酸としてもまた知られている）より強い複数の酸として定義されてよい。加えて、複数の超酸は、無水三塩化アルミニウム（ルイス超酸としてもまた知られている）より強い複数の酸として説明されてもよい。複数の固体超酸は、ブレンステッド酸またはルイス酸のいずれかによって処理された固体の媒体から構成される。一実施形態において固体酸は、２Ｍの硫酸によって処理され、ろ過され、そして約８００℃で約５時間にわたって焼成されたアルミナを含む固体超酸である。
【００１７】
ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の別の態様に従うと、固体酸材料に対するタンパク性材料の比は、約０．５：１から約１０：１である。一実施形態において、固体酸材料が粘土材料である場合、粘土材料が自由水含有量並びに結晶水を含有するので、固体酸材料に対するタンパク性材料の比は、約１：１から約３：１の範囲内で提供されてよい。
【００１８】
複数のタンパク質は、１つのアミノ酸のカルボキシル基と別のアミノ酸のアミノ基との間の複数のペプチド（すなわちアミド）結合によって連結された、複数のアミノ酸の１または複数の鎖（すなわちポリペプチド鎖）から成る複数の生体分子である。複数のタンパク質は、それらの１次的構造（アミノ酸配列）、２次的構造（複数のペプチド鎖の複数の局所的構造の繰り返し）、３次的構造（タンパク質の全体の形状）、および４次的構造（いくつかのタンパク質分子により形成された構造）によって説明されることができる。複数のタンパク質は、複数のペプチド結合によって一緒に連結されたアミノ酸の数に応じて大きさが変動することができ、複数のアミノ酸の配列が変わることもまたできる。複数のアミノ酸の間の複数のペプチド結合は加水分解によって切断されることができ、その結果、複数の遊離（すなわち単一）アミノ酸および／またはペプチド結合によって結合された２またはそれよりも多くのアミノ酸を有する複数の短いペプチド鎖を生じてよい。複数のタンパク性材料から複数のアミノ酸を生成するために従来の酸加水分解が使用された場合、このプロセスは、タンパク質加水分解物（すなわち複数の遊離アミノ酸および複数のポリペプチド）および、酸性の廃棄物に加えて望ましくない複数の脱水副生成物（例えばグルタミン酸塩）を含む反応生成物を生成する。本明細書に教示される複数の方法に従って実行されるメカノ触媒による非水系無溶媒酸加水分解は、従来の酸加水分解方法において生成される、過剰で望ましくない複数の脱水副生成物および酸性の廃棄物を生じること無しに、複数のアミノ酸および複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解物を一貫して生成する。
【００１９】
より具体的な実施形態においては、タンパク性材料が固体酸触媒と反応し、タンパク性材料中のタンパク質のうち、重量で少なくとも５０パーセントが、複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解物への変換を生じる。さらに一層具体的な実施形態においては、タンパク性材料中のタンパク質のタンパク質加水分解物への変換は、少なくとも６０パーセント、少なくとも７０パーセント、少なくとも８０パーセント、少なくとも９０パーセント、少なくとも９５パーセント、または少なくとも１００パーセント含む。従って、本明細書の複数の教示を考慮すれば、当業者は、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の複数の実施形態に従って生成される反応生成物を特定することが可能であろう。さらに、複数のタンパク性材料をタンパク質加水分解物へと加水分解する能力は、脱水副生成物および酸性の廃棄物がより少なく、複数の遊離アミノ酸および／または複数のポリペプチドをより高い収率で含む材料を提供する。それにより、複数のアミノ酸および複数のポリペプチドから複数の食物添加剤、複数の栄養補助食物、およびその他の複数の生成物を生成するための、より高い効率およびより低いコストと同等となる。ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念は複数の非水系無溶媒プロセスであるので、複数の反応の複雑さが低減され、複数の反応生成物は、複数の市販の製品および複数の市販の製品を得るためのさらに下流の複数のプロセスにとって有害な複数の脱水副生成物を著しく低減する、および／または含有しない。
【００２０】
さらなる具体的な実施形態においては、タンパク性材料が固体酸触媒と反応し、自由水含有量、繊維、タンパク質、および複数の無機物を含んでよいタンパク性材料のうち重量で少なくとも７０パーセントが、複数の可溶性成分への変換を生じる。ここでは、タンパク性材料のうち重量で少なくとも５０パーセントが、複数の遊離アミノ酸および複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解物に変換されたタンパク質である。さらに一層具体的な実施形態においては、タンパク性材料が固体触媒と反応し、複数の可溶性成分へと変換されるタンパク性材料の少なくとも８０、少なくとも９０、少なくとも９５、または少なくとも１００パーセントの変換を生じる。ここでは、タンパク性材料のうち重量で少なくとも６０、少なくとも７０、少なくとも８０、少なくとも９０、少なくとも９５、または少なくとも１００パーセントが、複数の遊離アミノ酸および複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解物に変換されたタンパク質である。
【００２１】
他の特定の方法に係る複数の実施形態に従うと、複数の反応生成物は、プロセス時間に対する反応生成物の収率に関する反応プロファイルを有する。従って、一実施形態に従うと、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念は、溶解性タンパク質加水分解物を含む（典型的には、粉末の組成物、固体の組成物、および／または液体の懸濁液の形態の）反応生成物に関係する。従って、この点に基づき、且つ本明細書の複数の教示を考慮すると、当業者は、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の複数の実施形態に従って生成された反応生成物を特定することが可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明者達は、予期せぬことに、固体酸材料がタンパク性材料と混合され、非水系無溶媒環境中で撹拌された場合に、高い収率で複数の遊離アミノ酸および複数のポリペプチドが生成され得ることを見出した。
【００２３】
【図１】本明細書に開示される非水系無溶媒固体酸加水分解プロセスの一実施形態の概略的なフローである。
【００２４】
【図２】セルロースおよび植物性タンパク質の加水分解による複数の水溶性反応生成物のパーセント収率、および、植物性タンパク質において、タンパク質加水分解物へと変換されるタンパク質のパーセントのグラフ表示である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念は、その適用が、以下の記載において説明される、または複数の図面中にて示される複数の構成要素または複数の段階あるいは複数の手段の構造および配置の詳細に限定されるものでないことを理解されたい。ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念は、他の複数の実施形態が可能であり、または、様々な手法で実施もしくは実行されることができる。また、本明細書にて用いられる表現および用語は、説明を目的としたものであり、限定するものとみなされるべきではないことを理解されたい。
【００２６】
本明細書にてそうでないと定義されていない限り、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念に関連して使用される複数の技術用語は、当業者によって通常理解される意味を持つべきものである。さらに、文脈によって必要とされない限り、単数形の用語は複数形を含み、複数形の用語は単数形を含むべきものである。
【００２７】
明細書中にて言及されている全ての特許、公開された特許出願、および非特許文献は、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念が関係する当業者の技術レベルを示すものである。本出願の任意の部分において参照される全ての特許、公開された特許出願、および非特許文献は、あたかも個々の特許または出版物が参照により組み込まれていることが具体的に且つ個別に示されているのと同じ程度に、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【００２８】
本明細書に開示される複数の物品および／または複数の方法の全ては、本開示を考慮すると、過度の実験をせずとも作成および実行され得る。ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の複数の物品および複数の方法が、好ましい複数の実施形態の観点から説明されているものの、複数の物品および／または複数の方法に対して、および、本明細書に説明される方法の複数の段階または複数の段階の配列において、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の主旨、概念、および範囲から逸脱することなく、複数の変更が適用されてよいことが当業者には明らかとなるであろう。当業者には明らかであるそのような全ての同様な置換および修正は、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の主旨、範囲、および概念内にあるものとみなされる。
【００２９】
本開示に従って利用されるように、以下の複数の用語は、そうでないと示されていない限り、以下の意味をもつものであることが理解されるべきである。
【００３０】
"含む"という用語と関連して使用される場合の"一"あるいは"一の"という文言の使用は、"１"を意味してよいが、"１または複数の"、"少なくとも１つの"、および"１または１よりも多くの"という意味ともまた矛盾しない。本開示は複数の代替物のみおよび"および／または"を指す定義をサポートするが、"または"という用語の使用は、複数の代替物のみを指すことが明示的に示されているまたは複数の代替物が相互に排他的である場合を除いて、"および／または"を意味するために使用される。この出願を通して、"約"という用語は、装置、値を決定するために用いられる方法、または、複数の研究対象物間に存在する変動に対する誤差の固有の変動を、ある値が含むことを示すために使用される。例えば、限定するものではないが、"約"という用語が利用される場合、指定された値は、プラスまたはマイナス１２パーセント、または１１パーセント、または１０パーセント、または９パーセント、または８パーセント、または７パーセント、または６パーセント、または５パーセント、または４パーセント、または３パーセント、または２パーセント、または１パーセント変動してよい。"少なくとも１つ"という用語の使用は、１、並びに、限定されるものではないが、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、１００などを含む、１よりも大きな任意の量を含むことが理解されるであろう。"少なくとも１つ"という用語は、これが添えられた用語に応じて、１００あるいは１０００もしくはそれ以上まで拡張してよい。加えて、より高い制限もまた満足な結果を生成し得るので、１００／１０００という量は、限定するものとはみなされるべきでない。加えて、"Ｘ、Ｙ、およびＺのうちの少なくとも１つ"という用語の使用は、Ｘ単独、Ｙ単独、およびＺ単独、並びに、Ｘ、ＹおよびＺの任意の組み合わせを含むことが理解されるであろう。序数用語（すなわち、"第１"、"第２"、"第３"、"第４"など）の使用は、単に、２またはそれよりも多くの項目間での区別を目的とするだけであり、例えば、配列または順序、あるいは別のものに対するある１つの項目の重要性、もしくは付加の順序を暗示することは何ら意図されていない。
【００３１】
本明細書にて使用される"備える"（およびその派生形）、"有する"（およびその派生形）、"含む"（およびその派生形）、または"含有する"（およびその派生形）といった複数の文言は、包括的または開放的であり、言及されていない付加的な複数の要素または方法中の段階を排除するものではない。
【００３２】
本明細書で使用される"またはそれらの複数の組み合わせ"という用語は、この用語に先行して列挙された複数の項目の全ての並び替えおよび組み合わせを指す。例えば、"Ａ、Ｂ、Ｃ、またはそれらの複数の組み合わせ"とは、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡＢ、ＡＣ、ＢＣ、またはＡＢＣ、そしてまた、もしも特定の文脈において順序が重要な場合には、ＢＡ、ＣＡ、ＣＢ、ＣＢＡ、ＢＣＡ、ＡＣＢ、ＢＡＣ、またはＣＡＢのうちの少なくとも１つを含むことを意図している。この例について続けると、ＢＢ、ＡＡＡ、ＡＡＢ、ＢＢＣ、ＡＡＡＢＣＣＣＣ、ＣＢＢＡＡＡ、ＣＡＢＡＢＢ、などのような、１または複数の項目または用語の複数の繰り返しを含有する複数の組み合わせも明示的に含まれる。当業者は、文脈からそうでないことが明らかでない限り、任意の組み合わせにおける項目または用語の数には、通常制限が無いことを理解するであろう。
【００３３】
ここで、複数の図面を参照する。図１は、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の一態様に従って、タンパク性材料から、溶解性の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解物を生成するためのプロセス１００の概略的な説明を示す。プロセス１００は、溶解性の複数のアミノ酸および複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解反応生成物への、タンパク性材料の加水分解による変換を含む。プロセス１００は、非水系無溶媒固体酸加水分解反応である。段階１０２において、ある量のタンパク性材料が、ある量の固体酸材料と接触される。これを達成するために、複数の材料が任意の適切な容器中、好ましくは、その中で段階１０４における撹拌する段階が、例えば任意の適切な方法によって、また同時にあるいは順々に連続して行われるであろう容器中に導入されてよい。必須ではないものの、タンパク性材料と固体酸材料とを互いに接触させる前に、所望される大きさまで材料を開裂させることまたは粉砕することのような、所望されるようにタンパク性材料が前処理されてよいことが考えられる。全ての実施形態において、タンパク性材料と固体酸材料との集合体が、非水系無溶媒酸加水分解反応に適切な、非水系無溶媒反応混合物を生じる。
【００３４】
タンパク性材料は、タンパク質含有量を有する任意の材料または複数の材料の混合物であってよい。従って、一実施形態においてタンパク性材料は、アルブミンのような精製されたタンパク質源であってよく、特定の複数の実施形態においては、あらゆる汚染物質および／またはその他の複数の反応性および非反応性材料から分離された純粋なタンパク質を１、５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９５パーセントよりも多く、または１００パーセントさえ含んでよい。別の実施形態においてタンパク質含有材料は、本明細書では一般的にタンパク性材料と呼ばれる天然タンパク質原料である。例示的な複数のタンパク性材料としては、複数の植物由来のタンパク質、複数の動物由来のタンパク質、および、限定ではないがより具体的には、植物性タンパク質、脱脂大豆粉、脱脂ピーナッツ粉、ゼラチン、およびアルブミンを含む。タンパク性材料の特質は、本明細書に開示される複数のプロセスおよび複数の方法を制約するものとみなされるべきではない。実際、本発明者達は、今日までに、試験された全てのタンパク性材料が、本明細書に開示される複数のプロセスおよび複数の方法にとって適切且つ適当なものであることを見出した。
【００３５】
一実施形態は、タンパク性材料と固体酸触媒とを触媒反応させることにより、複数のアミノ酸および複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解物を生成するための方法を包含する。本発明者達は、予期せぬことに、固体酸材料がタンパク性材料と混合され、非水系無溶媒環境中で撹拌された場合に、高い収率で複数の遊離アミノ酸が生成され得ることを見出した。プロセスにおいては、典型的には粉砕機中での材料の撹拌が、加水分解反応を進行させるのに必要な運動エネルギーを提供し、一方で固体酸材料は、タンパク性材料の複数のペプチド結合を加水分解することを補助する表面酸性度を有する。加えて、固体酸材料に十分な含水量が存在する場合、固体酸材料の水が、追加の水または溶媒を必要とせずに、加水分解反応に必要な水を提供することができる。すなわち、加水分解は非水系無溶媒である。例えば、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の一実施形態において、固体酸材料は、表面酸性度並びに含水量を有する、カオリンまたはベントナイトのような粘土材料である。従来の複数の水溶性の酸を必要としないことにより、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念は、従来技術に存在する大量の酸廃棄物および／または複数の分解生成物（例えばグルタミン酸塩）を除く。溶解性の複数のアミノ酸および複数のポリペプチドをある量含み、固体酸加水分解反応で生じる複数の生成物は、複数の食品用の複数の添加剤として、複数の栄養補助食物として、およびその他の複数の目的に対して有用である。ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念においては、任意の量のタンパク性材料が提供され、また使用されてよい。本明細書に開示される複数の反応物の特定の複数の比率は、非限定的な複数の例および／または具体的な複数の実施形態とみなされるべきである。
【００３６】
固体酸材料は、表面酸性度を有する任意の固体の材料であってよい。"固体"とは、固体の材料、半固体材料、または、重量で約４５％よりも小さい、または、より好ましくは重量で約４０％よりも小さい含水量を有するその他任意の材料を意味する。表面酸性度とは、材料の固体表面の酸性度を指す。表面酸性度を決定する複数の方法は、塩基の溶液からの塩基の吸着を根拠としている。固体酸材料の固体表面を単一の層で覆う塩基の量が表面酸性度として定義され、使用される塩基のｐＫａに対応する。使用される塩基は、ｎ−ブチルアミン、シクロヘキサミン、または、その他任意の適切な塩基であってよい。表面酸性度の度合いは、通常、Ｈａｍｍｅｔ及びＤｅｙｒｕｐ関数Ｈ０で表される。
（Ｉ）  Ｈ０＝ｐＫＢＨ＋  −  ｌｏｇ（ＣＢＨ＋／ＣＢ）
【００３７】
従って、式（Ｉ）に従うと、指示薬Ｂが材料の固体表面の酸性部位に吸着された場合、指示薬の一部が酸性部位でプロトン化される。複数の酸性部位の強度は、ＢＨ＋のｐＫＢＨ＋の値によって式（Ｉ）で表されてよい。ＢＨ＋の濃度（ＣＢＨ＋）がＢの濃度（ＣＢ）に等しい場合、ＢＨ＋は指示薬Ｂの共役酸である。従って、Ｈ０によって示される酸の強度は、塩基指示薬Ｂの半分をプロトン化する複数の酸性部位によって共役酸へと変化させるための共役の能力を示す。Lewisの定義によれば、Ｈ０値は、吸収された塩基指示薬Ｂの半分から電子対が受け取られることのできる能力を示す。Masuda等のPowder Technology Handbook, 3rd Ed. (2006)を参照のこと。−８．２というＨ０は９０％硫酸の酸性度に対応し、−３．０というＨ０は約４８％硫酸の酸性度に対応する。
【００３８】
Investigation of the Surface Acidity of a Bentonite modified by Acid Activation and Thermal Treatment, Turk. J. Chem., 2003; 27:675-681に説明されるように、シクロヘキサン中でのその溶液からのｎ−ブチルアミンの吸着を使用した方法のような、固体酸材料のＨ０を決定する任意の適切な方法が使用されてよい。代替的に、一般的にはハメット指示薬と呼ばれる複数の指示薬が、材料のＨ０を決定するために使用されてよい。ハメット指示薬は、対象物である材料の特定の表面酸性度を表す複数の色変化に依拠している。多数の固体酸材料が具体的に有益であることが見出されているが、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念においては、表面酸性度を有する任意の固体酸材料が使用されることができる。例えば、約−３．０よりも小さい、そして好ましくは約−５．６よりも小さいＨ０を有する固体酸材料は、本明細書に開示される複数のプロセスおよび複数の方法において特に有用であることが見出されてきた。
【００３９】
一実施形態において固体酸材料は粘土材料を含んでよい。本明細書で使用されるように、"粘土材料"は、主に細かい粒子の複数の無機物から構成される材料として定義され、一般的には、適当な含水量において塑性であり、乾燥された場合、または例えば窯の中で焼かれた場合に硬化するであろう。ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念において用いるための複数の粘土材料を大部分含む複数の例示的な無機物は、カオリナイト、ハロイサイト、アタパルジャイト、モンモリロナイト、イライト、ナクライト、ディッカイト、およびアナウキサイトを含む。ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念において用いるための複数の粘土の非限定的な複数の例は、フラーアース、カオリン、ベントナイト、およびそれらの複数の組み合わせを含む。カオリンは、主にカオリナイト鉱物から成る粘土材料である。ベントナイトは、かなりの量のモンモリロナイトを含有する粘土であり、通常は、それと共にいくらかのマグネシウムを有する。フラーアースは、通常、モンモリロナイトまたはパリゴルスカイト（アタパルジャイト）、あるいはこの２つの混合物と組み合わせて高いマグネシウム酸化物含有量を有する。フラーアース鉱床中に存在するかもしれないさらなる複数の無機物は、方解石、ドロマイト、および石英である。粘土材料は、その固有の酸性の性質に加えて、粘土材料に対してさらに表面酸性度を与えるために、任意に酸処理されてよい。代替的に、粘土材料は、粘土材料の表面酸性度を下げるために、塩基またはその他の薬品で処理されてよい。表面酸性度は、特定の複数の要求、または、ここに開示されるおよび／または発明の複数の概念の複数の実施形態を満たすために調整され得ること、および、そのような調整は、十分に当業者の能力内であることが理解されるべきである。
【００４０】
別の実施形態においては、固体酸材料は任意のアルミノケイ酸塩または水和アルミノケイ酸塩無機物を含んでよい。例えば固体酸は、バーミキュライト、モスコバイト雲母、カオリナイト、ハロイサイト、アタパルジャイト、モンモリロナイト、イライト、ナクライト、ディッカイト、およびアナウキサイト、または、方沸石、菱沸石、輝沸石、ソーダ沸石、フィリップサイト、および束沸石のようなゼオライト類、または、一般式Ａｌ２Ｏ３・ｘＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏを有する任意の無機物、およびそれらの複数の組み合わせを含んでよい。
【００４１】
別の実施形態においては、固体酸材料は超酸材料を含んでよい。超酸材料の表面における多数の酸性サイトのために、複数の超酸材料が、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念において有用である。複数のブレンステッド超酸が、１００％硫酸より強い複数の酸として説明されるであろう。複数のルイス超酸は、無水三塩化アルミニウムより強い複数の酸として説明されるであろう。複数の固体超酸は、ブレンステッド酸またはルイス酸のいずれかによって処理された固体媒体、例えばアルミナから構成される。使用される複数の固体は、複数の自然粘土および無機物、複数の金属酸化物および硫化物、複数の金属塩、複数の混合された金属酸化物、およびそれらの複数の組み合わせを含んでよい。例示的な複数のブレンステッド超酸は、二酸化チタン：硫酸（ＴｉＯ２：Ｈ２ＳＯ４）および二酸化ジルコニウム：硫酸（ＺｒＯ２：Ｈ２ＳＯ４）混合物を含む。例示的な複数のルイス超酸は、複数の金属酸化物中への五フッ化アンチモンの組み込みを含む。例えば、二酸化シリコン（ＳｂＦ５：ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（ＳｂＦ５：Ａｌ２Ｏ３）、または二酸化チタン（ＳｂＦ５：ＴｉＯ２）である。一実施形態において超酸は、ブレンステッド酸またはルイス酸のいずれかによって処理された金属酸化物を含む。特定の実施形態において超酸は、以下で説明されるように、硫酸によって処理されたアルミナを含む。代替的に、固体酸材料は、滑石のようなケイ酸塩材料またはアルミナのような表面酸性度を有するその他任意の適切な固体の材料、および本明細書に説明される複数の材料のうちの任意の複数の組み合わせを含んでよい。
【００４２】
カオリンは、主にカオリナイト鉱物（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４）から構成され、これは、複数の水酸基によって結合された、８面体状に配位されたアルミニウムのシートと４面体状に配位されたシリコンのシートが交互になって形成された積層されたケイ酸塩である。代替的に、固体酸材料は、カオリン無水物の形態であってよい。これは、カオリンを約８００℃で少なくとも約６時間、好ましくは、約８００℃で約８時間加熱することによって調製されてよい。
【００４３】
別の実施形態において固体酸材料は、ベントナイト、好ましくは酸性化されたベントナイトを含んでよい。ベントナイトは、大部分がモンモリロナイト（Ｎａ，Ｃａ）０．３３（Ａｌ，Ｍｇ）２Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２・（Ｈ２Ｏ）ｎから成る、吸収性のアルミニウムフィロケイ酸塩粘土材料である。２つの種類のベントナイトが存在する。ナトリウムベントナイトともまた呼ばれる膨潤ベントナイト、および、非膨潤ベントナイトまたはカルシウムベントナイトである。ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念での使用に対し、好ましくは、ベントナイトを含む固体酸材料は非膨潤ベントナイトである。もしも酸性化されたベントナイトが固体酸材料として選択される場合、限定するものではないが、例えば、１または複数の酸でベントナイトを処理することにより調製されてよい。具体的には、１Ｍの塩酸溶液によってベントナイトは処理されてよく、それにより、固体酸材料として使用するための酸性化されたベントナイト材料を提供する。さらに別の特定の実施形態においては、固体酸材料は、２Ｍの硫酸で処理され、ろ過され、約８００℃で約５時間焼成されたアルミナを含む固体超酸であってよい。
【００４４】
任意の特定の反応方法に拘束されることを望むものではないが、カオリンおよび酸性化されたベントナイトは、材料に固有の水の量とともに高い表面酸性度を提供するので、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念において用いるための固体酸材料として特に有用であると考えられている。そのような水は、材料に固有の結晶水および自由水含有量の作用である。そのような固有の含水量は、ここで本明細書に開示されるおよび／または請求される固体酸加水分解プロセス中でのタンパク性材料の複数のペプチド結合を加水分解するために有用であり、また必要である。固体酸材料は固有の含水量を有するが、複数の反応物は、単独または組み合わせのいずれであっても、依然として固体または非水系相中にあるとみなされるべきであることは理解されるべきである。従って、固体酸材料として酸性化されたベントナイト、ベントナイト、および／またはカオリンのどれを使用しようと、タンパク性材料の非水系無溶媒固体酸加水分解が実行されることができる。すなわち、非水系および／または無溶媒環境中でさえも加水分解反応を受けることができ、それにより実質的な利益を提供する。加水分解反応が完了されるために、およびタンパク性材料を加水分解し、反応器の下流で複数の反応生成物を複数の未反応の材料から抽出することおよび／または分離することの時間と費用のために、追加の水は必要ではない。
【００４５】
カオリンおよびベントナイトは、一般的に、重量で約４％より大きな自由水含有量並びに結晶水含有量を有する。従って、一実施形態においては、固体酸材料の自由水含有量は、重量で約４％から約１０％である。結晶水とは、確定された理論混合比で複数の結晶物質の構成成分として存在する水を指す。この水は、約７００℃の熱を適用することによって複数の物質から除去されることができる。そして、例えば、限定するものではないが、その損失は、通常、結晶構造の変化をもたらす。ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念においては、（本明細書で説明されるような）撹拌段階１０４は、（結晶水が存在する場合に）固体酸材料から、結晶水を含めた水を除去するのに必要な局所的な熱を与え、それにより、タンパク性材料の加水分解に必要な任意の水を提供すると考えられている。このように、固体酸材料は事実上、触媒酸機能性と共に、タンパク性材料の加水分解反応が起きるのに必要な水の少なくとも一部の両者を提供している。
【００４６】
固体酸材料の結晶水を含め、ほとんどの化合物の含水量は、熱重量分析（ＴＧＡ）によって決定されることができる。そこでサンプルは加熱され、サンプルの正確な重量が温度に対してプロットされる。代替的に、加熱に際しての質量損失、カール・フィッシャーろ過、および凍結乾燥、またはその他任意の適切な方法を含め、固体酸材料の含水量を決定するためのその他任意の適切な方法もまた使用されてよい。このように、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の特定の一実施形態に開示されるように、特定の固体酸材料が約４％から約１０％の含水量を有するのかどうかを、当業者は容易に決定することが可能であろう。カオリンは、ベントナイトと比べて同様な自由水含有量を有し、除去されて行く吸着された水および／または結晶水に対応して、同様な質量損失を呈すであろうと考えられている。上記にて説明されるように、本明細書に開示される、固体酸材料および複数の特定の実施形態における複数の粘土材料の固有結晶水および自由水含有量は、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の複数のプロセスにおけるペプチド結合の加水分解に対して有用である。
【００４７】
別の実施形態において固体酸材料は、超酸を形成するために、硫酸処理されたアルミナのような、酸処理された材料を含んでよい。この超酸を調製するために、アルミナは２Ｍの硫酸中で撹拌され、ろ過され、そして、約８００℃で約５時間にわたって焼成された。アルミナを硫酸で処理することは、固体のアルミナ表面に硫酸イオンを付加する。それにより、固体酸材料がさらに複数の電子を受容することを可能にする。その結果、これらの超酸は、非常に高い表面酸性度を有する。しかしながら、複数の超酸がベントナイトまたはカオリナイトより高い表面酸性度を有してよいものの、複数の超酸は、複数のベントナイトおよび／またはカオリナイト固体酸材料ほど多くの固有水分を有さないこともある。その結果、理論によって拘束されることを望むものではないものの、カオリンおよびベントナイトに見出される付加的な含水量は、非水系環境中にて固体酸材料と反応された場合に、タンパク性材料内のタンパク質のより高い可溶化効率に寄与するようである。この見解は、カオリンより低い固有含水量を有するカオリナイト無水物に対して、可溶化効率がより低いことを示すことでさらに支持される。
【００４８】
固体酸材料に対するタンパク性材料の比は、タンパク性材料の可溶化が最適化されるようなものとなっている。一般的に可溶化効率は、固体酸材料とタンパク性材料との表面相互作用が最大化され、タンパク性材料と固体酸材料の混合された固有含水量が最適化されるように、固体酸材料に対するタンパク性材料の比を決定することによって最適化される。混合されたタンパク性材料および固体酸材料中、または個々の材料自身にある水分が多すぎる場合、撹拌段階１０４の間に、タンパク質の加水分解を進行させるために利用可能な運動エネルギーの量が低下し、結果的にプロセス全体として複数の反応生成物、すなわち固体および／または粉末の溶解性の複数のアミノ酸および複数のポリペプチドの収率が下がる。一方、含水量が低過ぎる場合、タンパク性材料およびその中のタンパク質の不完全な可溶化が結果的に起こる。このように、加水分解反応を起こすためには、単独または組み合わせのいずれであっても、タンパク性材料および固体酸材料中に少なくともいくらかの固有含水量が存在しなければならないことが、当業者には理解されるべきである。しかしながら、複数の反応物中のそのような固有水分量の存在は、反応（すなわち撹拌段階１０４）が水性の環境中で起こることを意味するものと解釈されるべきではなく、むしろ、いくらか少量の水を必要とするものの、加水分解反応は非水系無溶媒環境中で実行され、タンパク性材料および固体酸材料が固体状態にあるとみなされるべきであると理解されるべきである。
【００４９】
一実施形態においてタンパク性材料は、固体酸材料に対するタンパク性材料の比が約０．５：１から約１０：１で提供される。例えば固体酸材料がカオリンであるような特定の実施形態において、図２は、アトライター撹拌機（"ツリー"）が６００ｒｐｍで回転された、ＵＮＩＯＮ  ＰＲＯＣＥＳＳ（登録商標）０１−ＨＤＤＭアトリッションミル（Union Process, Inc., Akron、オハイオ州）中での約１時間の粉砕の後に、複数のアミノ酸および複数のポリペプチドを含む固体および／または粉末の溶解性タンパク質加水分解物を含有する反応生成物について、少なくとも１つの最適な収率が、カオリン（Edgar Minerals, Putnam, County、フロリダ州）に対する植物性タンパク質（Bob's Red Mill, Milwaukie、オレゴン州)の質量比約１：１において得られることを示す。複数の反応物は、名目上乾燥しており、複数の反応物のうち重量で少なくとも１０パーセントが、混合された自由水含有量であった。複数の反応物は、粉砕媒体として使用される直径１／４インチの６ポンドの４４０Ｃ鋼球を複数個有する、３０４ステンレス鋼で構成された複数の１．４Ｌ粉砕タンク中において、１時間の段階的に合計３時間にわたって粉砕された。複数の反応物および粉砕媒体は、段階１０４において非水系環境中で撹拌されている。複数の反応物と反応生成物の両者は固体状にあるとみなされるべきである。図２に示されるように、１時間後にタンパク質加水分解物のパーセント収率が減少し始め、２時間後に植物性タンパク質からの複数の水溶性成分全体のパーセント収率が減少し、３時間後にセルロースからの複数の水溶性成分のパーセント収率が減少する。これは、水の損失および複数の不溶性脱水生成物の形成のためである。この情報は、望ましくない複数の不溶性脱水生成物を生成することを回避し、それにより費用のかかる廃棄物を避け、価値の高い複数のアミノ酸を得るために複数のタンパク性材料を加水分解するプロセスの効率を増大することのように、固体酸で触媒されたタンパク性材料の加水分解を制御するために必要なフィードバックを与える。
【００５０】
一実施形態においてタンパク性材料は、重量でタンパク性材料の約４％から約４０％の自由水含有量を有してよい。従って、一特定の非限定的実施形態において、タンパク性材料と固体酸材料とが段階１０２において接触され、段階１０４において撹拌された場合、複数の反応物の集合体混合物の自由水含有量（すなわち、固体酸材料およびタンパク質および／またはタンパク性材料の固有水分）は、重量で複数の材料の約４５％よりも小さくなるべきである（それにより、複数の反応物が固体および／または非水系環境にあることを維持する）。そして、より好ましくは、複数の反応物の集合体混合物の自由水含有量は、重量で約３０％よりも小さく、重量で約２０％よりも小さく、重量で約１０％よりも小さく、また、重量で約４から約８％である。全ての実施形態において、複数の反応物の集合体混合物の自由水含有量は約４％から約４０％であり、より具体的には、重量で約８％から約４０％である。説明されたように、固体および／または粉末の溶解性の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含有する反応生成物へと（別個な、またはタンパク性材料の一部としての）タンパク質を加水分解するための十分な含水量が、非水系無溶媒環境中の複数の固体反応物によって提供される。プロセス１００は周囲温度で実行されてよいこともまた考えられる。（"周囲"という用語は、意図的に加熱または冷却が存在しないものとして理解されるべきだが、複数の反応物および反応混合物が、複数の発熱反応を介して付加的な熱を自己生成的に提供してよいことも考えられる。）さらに、プロセス１００は、反応混合物に対して水の添加を伴わずに実行されることが考えられる。勿論、プロセスは非水系無溶媒環境中で起きているように開示され、また説明されているが、反応混合物の含水量は重量で約４５％までであってよく、より好ましくは重量で約４０％であるが、依然として非水系混合物を含むものとみなされてよい。このように、いくつかの状況においては、反応混合物に対していくらかの量の水を付加することは望ましいことであってよい。例えば、複数の反応物が約４％またはそれよりも小さい混合された自由水含有量を有する場合、あるいは、タンパク性材料および固体酸材料の任意の特定の反応混合物が、複数の反応物自身に由来して混合物中に本質的にあるものより大きな量の水を必要とする場合である。しかしながら、プロセス１００の大きな利点は、タンパク性材料が固体および／または粉末の溶解性の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含有する反応生成物になることを固体酸材料が加水分解的に触媒するために、追加の水が概して必要無いことであるとみなされるべきである。当業者には容易に明らかなように、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念に従ってプロセス１００を実行する能力は、固体および／または粉末の溶解性の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含有する反応生成物を、大きな工業用のバッチまたは連続的な製造スケールで生成するための効率的で効果的な手段を与える。
【００５１】
段階１０４においてタンパク性材料および固体酸材料は、固体および／または粉末の溶解性の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含有する反応生成物を提供するのに十分な時間にわたって撹拌される。撹拌は任意の適切な容器または反応器中で行われてよい。一実施形態において撹拌段階１０４は、ボールミル、ローラーミル、ジャーミル、ハンマーミル、またはシェイカーミル中で行われる。複数の粉砕機は、一般的に、１または複数の粉砕要素と共に筐体中に複数のサンプルを配置し、筐体に対して動きを与えることにより、これらのサンプルを粉砕する。筐体は通常円筒形状であり、（上で説明されたような）複数の粉砕要素および／または粉砕媒体は、通常は複数の鋼球であるが、複数のロッド、複数の円筒、またはその他の複数の形状であってもよい。一般的に、複数の容器および複数の粉砕要素は、同じ材料から作成される。
【００５２】
容器が転がされ、揺り動かされ、振動され、または振られるに連れて、複数の粉砕要素および／または粉砕媒体の慣性力が、粉砕媒体を互いに対して独立に、容器の壁に対するように移動させ、タンパク性材料および固体酸材料を粉砕し、複数の反応物を互いに対して反応性の接触状態にさせる。一実施形態において粉砕機は、粉砕媒体として複数の鋼球を使用したシェイカーミルであり、タンパク性材料および固体酸材料を撹拌するために揺れる。ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念において用いる複数の粉砕機は、１グラムまたはそれよりも小さなサンプル能力を有するような複数のものから、１分当り数トンのスループットを持った複数の大きな工業用の粉砕機の範囲まで及んでよい。そのような複数の粉砕機は、例えば、SPEX CertiPrep of Metuchen、ニュージャージー州、Paul O. Abbe, Bensenville、イリノイ州、またはUnion Process Inc., Akron、オハイオ州から入手可能である。Paul O. Abbeの鋼球粉砕機のようないくつかの粉砕機にとって、最適な充填容量は、粉砕機の総容量の約２５％である。プロセス１００にとって必要な鋼球（すなわち粉砕媒体）の数は、通常、利用可能な運動エネルギーの量に依存する。シェイカーミル中のような高エネルギー粉砕は、複数のローリングミルのような複数のより低エネルギーの粉砕方法と比べて、より少ない粉砕媒体を必要とするであろう。複数のシェイキングミルの場合、サンプルに対するボールの質量比（すなわち、反応物に対する粉砕媒体の質量比）は約１２：１で十分である。複数のローリングミルの場合、サンプルに対するボールの質量比（すなわち、反応物に対する粉砕媒体の質量比）は、約１００ｒｐｍのローリング速度に対して約５０：１で良好に機能する。系に対して利用可能な運動エネルギーの量を増大させることにより、より小さな質量比が得られる。ローラーミルにおいては、これは粉砕機の配置の最適化および／または粉砕機の回転速度を増大することによって達成され得る。
【００５３】
ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の大きな利点は、本明細書に説明される複数のプロセスが、追加の熱、冷却、または圧力の変更を必要とせずに、周囲温度で実行され得ることである。むしろ、撹拌段階を含む複数のプロセスは、複数の周囲条件下で実行され得る。理論によって拘束されることを望むものではないが、上述の複数の粉砕機によるもののような固体酸材料とのタンパク性材料の撹拌段階１０４は、タンパク性材料中のタンパク質の加水分解に必要なエネルギーをプロセスに与えるものと考えられている。さらに、撹拌段階１０４はまた、より多くのタンパク性材料が、固体酸材料の表面上の複数の酸性サイトと接触することを可能にするものと考えられている。さらにまた、撹拌段階１０４によって生成される熱は、複数の反応物の固有含水量を解放して、加水分解反応が行われるのに必要な水を提供するものと考えられている。代替的な実施形態においては、撹拌段階１０４は、約−５から約１２５℃、より好ましくは約−５から約１０５℃の間の制御された温度で行われてよい。撹拌段階１０４は、（最も近い０．５℃単位で丸め込まれた）この範囲内、または、（最も近い０．５℃単位で丸め込まれた）この範囲内の任意の部分的範囲内の任意の温度値で行われてよいと考えられている。
【００５４】
撹拌段階１０４の後、複数の反応生成物は、任意に第１の水溶液で洗浄されてよく、生じる可溶化された複数の反応生成物が段階１０８において回収されることができる。通常、この水溶液は、固体および／または粉末の溶解性の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含有するタンパク質加水分解反応生成物の水溶液を含むであろう。第１の水溶液はまた、撹拌段階１０４の間に生じる複数の分解反応による他の複数の副生成物、例えば複数のグルタミン酸塩も含んでよいと考えられている。
【００５５】
好ましくは、撹拌段階１０４の後にタンパク性材料および固体酸材料は、以下において説明されるように段階１０６において第２の水溶液で別個にリンスされてよい。代替的に、回収する段階１０８から、第１の水溶液の少なくとも一部が、矢印１１２で示されるように任意に分離段階１１０へと向けられる。そこでは、第１の水溶液の複数の構成成分の任意の分離が、当分野において知られている任意の適切な技術によって実行されることができる。さらに代替的に、第１の水溶液の少なくとも一部が、矢印１１４で示されるように、さらなるプロセス段階へと向けられてよい。さらに、一実施形態は、撹拌段階１０４の後にどのような水溶液でもタンパク質加水分解物をリンスすることなしに、タンパク質加水分解物を回収することを包含する。従って、回収する段階１０８を急速に進み、段階１１０において複数の反応生成物および／または複数の未反応の反応物と再利用可能な固体酸触媒とを分離するか、あるいは、矢印１１４で示されるように、さらなる処理段階へと混合物全体を向かわせるかのいずれかである。矢印１２２は、分離段階１１０から出る複数の分離反応物および／または複数の反応生成物を示す。さらなる実施形態においては、分離された未反応の反応物、例えば、加水分解されていないタンパク性材料および／または再利用可能な固体酸触媒が、矢印１２０で示されるように接触容器１０２へと戻されて再利用されることができる。そこでそれは、その後、任意に新しい（すなわち"未使用の"）タンパク性材料と混合される。固体酸触媒は、プロセスを通して、少なくとも８回再利用されることができる。
【００５６】
本明細書に説明されるような粉砕機を使用する場合、本明細書に説明される複数の加水分解プロセスは、一般的にバッチプロセスとして実行される。加えて、撹拌および加水分解反応が行われる容器は、Union Process, Akron、オハイオ州から商業的に入手可能な連続磨砕機中で実施されてよい。この装置は、プロセスが連続プロセスとして実行されることを、より一般的に可能にする。
【００５７】
撹拌段階１０４において実行される粉砕時間は、タンパク性材料の可溶化の程度に影響を及ぼし得る。例えば図２に示されるように、植物性タンパク質は、６ポンドの１／４インチ直径４４０Ｃ鋼球を複数個粉砕媒体として使用したアトリッションミル中では、約１時間後に可溶化が最大のパーセントに到達する。
【００５８】
本発明の様々な実施形態におけるプロセスを通じてのタンパク性材料の単一パスの後に、タンパク性材料中の利用可能なタンパク質のうち少なくとも約５５％が、固体および／または粉末の溶解性の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含有するタンパク質加水分解反応生成物へと加水分解されてよいものと考えられる。さらに、それぞれのパスで未反応のタンパク性材料に対して新たな（すなわち"未使用の"）タンパク性材料が加えられるプロセスを通じて、タンパク性材料のうち未反応の利用可能なタンパク質の複数回のパスの後に、ある量のタンパク性材料のうち利用可能なタンパク質の少なくとも９６％が、固体および／または粉末の溶解性の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含有するタンパク質加水分解反応生成物へと加水分解されてよいものと考えられる。１つの具体的な実施形態においては、プロセスを通じたタンパク性材料の４回のパスによって、重量でタンパク性材料の少なくとも９６％が、複数のアミノ酸および複数のポリペプチドを含むタンパク質加水分解物へと変換された。様々な固体酸、粉砕時間を選択すること、および固体酸材料に対するタンパク性材料の比を変更することにより、より高い効率が得られてよいことが理解される。もしも相対的に純粋なタンパク質が使用された場合には、タンパク性材料が低タンパク質含有材料である場合よりも少ないタンパク性材料が必要であろうと考えられる。
【００５９】
再び図１を参照すると、撹拌段階１０４の後、固体および／または粉末の溶解性の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含有する反応生成物を含む第２の水溶液を生成するために、タンパク性材料および固体酸材料が段階１０６において第２の水溶液によって洗浄されてよい。可溶化された複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドの量を決定するために、当分野においてよく知られている複数のクロマトグラフ法によるもののような任意の適切な方法が使用されてよい。さらに、特定の可溶化された複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドの存在は、薄層クロマトグラフ、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）、高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）、ＧＣ−ＭＳ、ＬＣ−ＭＳ、または当分野において知られているその他任意の適切な方法のような、任意の適切なクロマトグラフ法によって確かめられてよい。第２の水溶液はまた、以前に説明されたように、複数のグルタミン酸塩のような複数の副生成物を含んでよい。
【００６０】
固体および／または粉末の溶解性の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含有する反応生成物の大部分が第２の水溶液中に回収されたことが相対的に確信されるまで、洗浄段階１０６は繰り返されてよい。その後、第２の水溶液は、当分野において知られている任意の適切な技術によって、所望される複数の構成成分のうちの任意の物を分離するために、分離段階１１０へと向けられてよい。あるいは代替的に、第２の水溶液は、分離段階１１０を回避して、第２の水溶液中の複数の構成成分を分離することなく、さらなる処理段階へと進むことができる。
【００６１】
上記にて説明されたように、タンパク性材料の加水分解において固体酸材料は触媒として作用しているので、固体酸材料は再利用されてよい。従って、任意に、もしも必要な場合は矢印１１６で示されるように、適切な水分含有量へと材料を乾燥させるために、固体酸材料は乾燥段階１１８へと向けられてよい。そして、ある量の溶解性の複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを再び生成するために、新たな量のタンパク性材料が、再利用された固体酸材料の全てまたは一部分（および／または、矢印１２０で示されるように、分離段階１１０後に再利用される未反応のタンパク性材料の一部分）と混合されることができる。乾燥段階が必要無い場合には、リンスされた固体酸材料は、接触段階１０２において直ちに再使用されることができる。どちらの場合も、段階１０２においてプロセスを再び開始することによってさらにタンパク性材料を加水分解するために、リンスされた固体酸材料は任意に再利用および再使用される。段階１０２を再度行う場合、再利用された固体酸材料を補うために、必要に応じて追加の固体酸材料が加えられてよい。従って、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の大きな利点は、固体酸材料の少なくとも一部が継続的に再使用されてよく、それにより、かなりの量の材料および費用が節約されることである。
【００６２】
複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドを含み、段階１０８から回収されたタンパク質加水分解物、第１および／または第２の水溶液の任意の部分、または溶解物を有する第１および／または第２の水溶液の全ては、その後、矢印１２２および１１４で示されるように、複数のさらなる処理段階へと送られてよい。
例
【００６３】
図２によってグラフで表されるように、タンパク性材料と固体酸触媒と（集合的に"反応物"）の固体酸で触媒された加水分解が、ＵＮＩＯＮ  ＰＲＯＣＥＳＳ（登録商標）０１−ＨＤＤＭアトリッションミル（Union Process, Inc., Akron、オハイオ州）中で実行され、同機によって撹拌が提供された。複数の反応物は、カオリン（Edgar Minerals, Putnam County、フロリダ州）に対して植物性タンパク質（Bob's Red Mill, Milwaukie、オレゴン州）の質量比１：１で混合された。より具体的には、２００ｇの植物性タンパク質が、カオリンをベースとする固体酸触媒２００ｇとアトリッションミル中で混合され、その後、アトライター撹拌機（"ツリー"）が６００ｒｐｍで回転されたＵＮＩＯＮ  ＰＲＯＣＥＳＳ（登録商標）０１−ＨＤＤＭアトリッションミル（Union Process, Inc., Akron、オハイオ州）中で約１時間粉砕を受けた。複数の反応物は、これらをアトリッションミル中で混合する前には名目上乾燥しており、重量で複数の反応物の少なくとも１０パーセントが混合された自由水含有量であった。複数の反応物は、粉砕媒体として使用される直径１／４インチの６ポンドの４４０Ｃ鋼球を複数個有する、３０４ステンレス鋼で構成された複数の１．４Ｌ粉砕タンク中において、１時間の段階的に合計３時間にわたって粉砕された。さらに、カオリン（Edgar Minerals, Putnam County、フロリダ州）に対して１：１の質量比の微結晶性セルロース（Alfa Aesar, Ward Hill、マサチューセッツ州）もまた、複数の可溶性糖質を含む反応生成物を生成するために、上記にて説明された方法で、固体酸で触媒された加水分解を受けた。
【００６４】
図２から理解され得るように、１時間後にタンパク質加水分解物のパーセント収率が減少し始め、２時間後に植物性タンパク質からの複数の水溶性成分全体のパーセント収率が減少し、３時間後にセルロースからの複数の水溶性成分のパーセント収率が減少する。これは、水の損失および複数の不溶性脱水生成物の形成のためである。この情報は、望ましくない複数の不溶性脱水生成物を生成することを回避し、それにより費用のかかる廃棄物を避け、価値の高い複数のアミノ酸を得るために複数のタンパク性材料を加水分解するプロセスの効率を増大することのように、固体酸で触媒されたタンパク性材料の加水分解を制御するための必要なフィードバックを与える。図２はまた、上記で概要を述べられた複数の条件にさらされるプロセスを通したタンパク性材料の単一パスによって、タンパク性材料中の利用可能なタンパク質のうちのおよそ５７％が、わずか１時間後に、所望される複数の反応生成物である複数のアミノ酸および／または複数のポリペプチドへと変換されることを示唆している。
１．重量分析
【００６５】
タンパク性材料とセルロース含有材料の加水分解の程度が重量測定法で検査された。タンパク性材料とセルロース含有材料のそれぞれ対応する複数の反応生成物への変換は、３０ｍＬの水中に０．１ｇの各反応混合物を撹拌することによって決定された。重合度＜５のあらゆるオリゴ糖は溶媒和されるであろう。さらに、５よりも少ない残基を持った複数のペプチド（すなわち、５よりも少ないアミノ酸を有する複数のペプチド）もまた溶媒和されるであろう。複数の水溶性生成物の生成は、細孔径０．２２０μｍを有し、直径４７ｍｍのWhatman Nuclepore（登録商標）トラックエッチポリカーボネートメンブレンフィルターを通したろ過によって測定された。残留物は６０℃のオーブン中で１２時間乾燥され、その後秤量された。
２．質量検出感度を有するガスクロマトグラフィ
【００６６】
５９７５Ｃ  ＶＬ質量選択検出器と結合されたＡｇｉｌｅｎｔ  １９０９１−４３３Ｅ  ＨＰ−５ＭＳカラム（５％のフェニルメチルシロキサン、名目３０ｍ×２５０μｍ×０．２５μｍ）を有するＡｇｉｌｅｎｔ  ６８５０ＧＣでＧＣ−ＭＳ分析が実行された。各反応生成物をシラン処理することにより、サッカライド組成物およびタンパク質加水分解物組成物が分析された。複数の脱水生成物が、６０℃のクロロホルムによって抽出され、ＧＣ−ＭＳで分析された。
【００６７】
様々な実施形態におけるここに開示されるおよび／または請求される発明の概念は、様々な実施形態、サブコンビネーション、およびそれらのサブセットを含め、実質的に本明細書に描写され説明される複数の構成要素、方法、プロセス、システム、および／または装置を含む。当業者は、本開示を理解した後には、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念をどのように形成し、使用するのかを理解するであろう。様々な実施形態におけるここに開示されるおよび／または請求される発明の概念は、本明細書またはその様々な実施形態に描写されていないおよび／または説明されていない複数の事項が無い場合に、例えば、性能を改善するため、容易に達成するため、および／または実施のコストを低減するために、以前の複数の装置またはプロセスで使用されてきたであろうような複数の事項が無い場合を含め、複数の装置および複数のプロセスを提供することを含む。
【００６８】
ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の前述の説明は、図示および説明を目的として提示されたものである。前述の事項は、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念を、本明細書に開示される形態、または複数の形態に限定することを意図したものではない。例えば、前述の詳細な説明においては、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の様々な複数の特徴が、本開示を効率化することを目的として１つまたは複数の実施形態において一緒にグループ化されている。本開示の方法は、請求されるここに開示されるおよび／または請求される発明の概念が、各請求項において明示的に引用されるよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして解釈されるべきではない。むしろ、以下の複数の請求項が反映するように、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念は、前述の開示された単一の実施形態における全ての特徴よりも少ない中にある。従って、以下の複数の請求項は、それぞれの請求項が、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の別個の好ましい実施形態としてそれ自身が自立するように、ここでこの詳細な説明に組み込まれる。
【００６９】
さらに、ここに開示されるおよび／または請求される発明の概念の説明は、１つまたは複数の実施形態およびいくつかの変更および修正の説明を含んできたが、例えば、本開示を理解した後では、その他の複数の変更および修正は当業者の技術および知識内であろうから、本発明の範囲内である。代替的な複数の実施形態を含む、許される程度までの複数の権利を得ることが意図されている。これは、請求されるこれらに対する代替的で入れ換え可能および／または等価な複数の構造、作用、範囲、または段階が本明細書に開示されていようとなかろうと、そして、あらゆる特許可能な主題を公然とささげるつもり無く、そのような代替的で入れ換え可能および／または等価な複数の構造、作用、範囲、または段階を含む。ここで、本実施形態に係る発明の例を項目として記載する。
［項目１］
固体酸材料および少なくとも１つのタンパク性材料の非水系無溶媒加水分解反応により生成されたタンパク質加水分解反応生成物。
［項目２］
前記タンパク質加水分解反応生成物は、前記少なくとも１つのタンパク性材料および前記固体酸材料のメカノ触媒反応により生成された、項目１に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目３］
前記少なくとも１つのタンパク性材料は、タンパク質を含む任意の材料である、項目１または項目２に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目４］
前記少なくとも１つのタンパク性材料は、精製タンパク質、天然タンパク質原料、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される、項目３に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目５］
前記少なくとも１つのタンパク性材料は、複数の植物由来のタンパク質、複数の動物由来のタンパク質、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される天然タンパク質原料である、項目４に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目６］
前記固体酸材料は、複数のアルミノケイ酸塩材料、複数の固体超酸材料、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される、項目１に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目７］
前記固体酸材料は、カオリン、ベントナイト、フラーアース、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される粘土材料を含む、項目１に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目８］
前記粘土材料は酸処理されている、項目７に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目９］
前記粘土材料は、約１Ｍの塩酸で酸処理されている、項目８に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目１０］
前記固体酸材料は固体超酸材料を含み、前記固体超酸材料は、ブレンステッド酸およびルイス酸の少なくとも一方により処理された固体を含む、項目６に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目１１］
前記固体は、複数の自然粘土、複数の天然鉱物、複数の金属酸化物、複数の金属硫化物、複数の金属塩、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される、項目１０に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目１２］
前記固体酸材料は、２Ｍの硫酸により処理されたアルミナを含む、項目１０に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目１３］
前記固体酸材料は、約１よりも小さいＨａｍｍｅｔ及びＤｅｙｒｕｐ関数値Ｈｏで表される表面酸性度を有する、項目１または項目６に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目１４］
前記固体酸材料は、約−５．６よりも小さいＨａｍｍｅｔ及びＤｅｙｒｕｐ関数値Ｈｏで表される表面酸性度を有する、項目１３に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目１５］
前記少なくとも１つのタンパク性材料および前記固体酸材料は、重量で約４５％よりも小さい混合された自由水含有量を有する、項目１に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目１６］
前記少なくとも１つのタンパク性材料および前記固体酸材料は、重量で約８から約４０％の範囲内の混合された自由水含有量を有する、項目１５に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目１７］
前記少なくとも１つのタンパク性材料および前記固体酸材料は、約０．５：１から約１０：１の重量比で存在する、項目１に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目１８］
前記タンパク質加水分解反応生成物は、アミノ酸、ポリペプチド、およびそれらの複数の組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、項目３に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目１９］
前記タンパク質加水分解反応生成物は、実質的にグルタミン酸塩が含まれない、項目１８に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目２０］
前記タンパク性材料中の前記タンパク質のうち重量で少なくとも約５０％が、アミノ酸、ポリペプチド、およびそれらの複数の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むタンパク質加水分解物に変換されている、項目３に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目２１］
前記タンパク性材料のうち重量で少なくとも７０％が複数の可溶性成分に変換されており、さらに、前記タンパク性材料のうち重量で少なくとも５０％は、アミノ酸、ポリペプチド、およびそれらの複数の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むタンパク質加水分解物に変換されたタンパク質である、項目３に記載のタンパク質加水分解反応生成物。
［項目２２］
タンパク質加水分解反応生成物を生成する方法であって、
固体酸材料および少なくとも１つのタンパク性材料を、非水系無溶媒環境において、前記反応生成物を生成するのに十分な時間にわたって加水分解反応させる段階を含む、方法。
［項目２３］
前記固体酸材料および前記少なくとも１つのタンパク性材料を前記非水系無溶媒環境において加水分解反応させる段階は、室温で行われる、項目２２に記載の方法。
［項目２４］
前記固体酸材料および前記少なくとも１つのタンパク性材料を前記非水系無溶媒環境において加水分解反応させる段階は、約−５から約１２５℃の範囲の温度で行われる、項目２２に記載の方法。
［項目２５］
前記タンパク性材料中のタンパク質のうち重量で少なくとも約５０％は、アミノ酸、ポリペプチド、およびそれらの複数の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むタンパク質加水分解物に変換される、項目２２に記載の方法。
［項目２６］
前記タンパク性材料の一部は未反応のままであり、前記未反応のタンパク性材料の少なくとも一部分は、前記固体酸材料を用いて加水分解反応させる段階に再利用される、項目２２に記載の方法。
［項目２７］
前記タンパク性材料中のタンパク質のうち重量で少なくとも約９０％は、アミノ酸、ポリペプチド、およびそれらの複数の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むタンパク質加水分解物に変換される、項目２６に記載の方法。
［項目２８］
前記タンパク性材料中のタンパク質のうち重量で少なくとも約９５％は、アミノ酸、ポリペプチド、およびそれらの複数の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むタンパク質加水分解物に変換される、項目２６に記載の方法。
［項目２９］
前記タンパク質加水分解反応生成物は、前記少なくとも１つのタンパク性材料と前記固体酸材料とのメカノ触媒反応によって生成される、項目２２または項目２６に記載の方法。
［項目３０］
前記少なくとも１つのタンパク性材料は、タンパク質を含む任意の材料である、項目２２または項目２６に記載の方法。
［項目３１］
前記少なくとも１つのタンパク性材料は、精製タンパク質、天然タンパク質原料、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される、項目２２または項目２６に記載の方法。
［項目３２］
前記少なくとも１つのタンパク性材料は、複数の植物由来のタンパク質、複数の動物由来のタンパク質、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される天然タンパク質原料である、項目３１に記載の方法。
［項目３３］
前記固体酸材料は、複数のアルミノケイ酸塩材料、複数の固体超酸材料、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される、項目２２または項目２６に記載の方法。
［項目３４］
前記固体酸材料は、カオリン、ベントナイト、フラーアース、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される粘土材料を含む、項目２２または項目２６に記載の方法。
［項目３５］
前記粘土材料は酸処理されている、項目３４に記載の方法。
［項目３６］
前記粘土材料は、約１Ｍの塩酸により酸処理されている、項目３５に記載の方法。
［項目３７］
前記固体酸材料は固体超酸材料を含み、前記固体超酸材料は、ブレンステッド酸およびルイス酸の少なくとも一方により処理された固体を含む、項目３３に記載の方法。
［項目３８］
前記固体は、複数の自然粘土、複数の天然鉱物、複数の金属酸化物、複数の金属硫化物、複数の金属塩、およびそれらの複数の組み合わせから成る群から選択される、項目３７に記載の方法。
［項目３９］
前記固体酸材料は、２Ｍの硫酸により処理されたアルミナを含む、項目３７に記載の方法。
［項目４０］
前記固体酸材料は、Ｈａｍｍｅｔ及びＤｅｙｒｕｐ関数値Ｈｏによって表される表面酸性度が約１よりも小さい、項目２２または項目２６に記載の方法。
［項目４１］
前記固体酸材料は、Ｈａｍｍｅｔ及びＤｅｙｒｕｐ関数値Ｈｏによって表される表面酸性度が約−５．６よりも小さい、項目４０に記載の方法。
［項目４２］
前記少なくとも１つのタンパク性材料および前記固体酸材料は、重量で約４５％よりも小さい混合された自由水含有量を有する、項目２２または項目２６に記載の方法。
［項目４３］
前記少なくとも１つのタンパク性材料および前記固体酸材料は、重量で約８から約４０％の範囲の混合された自由水含有量を有する、項目４２に記載の方法。
［項目４４］
前記少なくとも１つのタンパク性材料および前記固体酸材料は、約０．５：１から約１０：１の重量比で存在する、項目２２または項目２６に記載の方法。
［項目４５］
前記タンパク質加水分解反応生成物は、実質的にグルタミン酸塩が含まれない、項目２５、項目２７、または項目２８に記載の方法。
【図１】
0006577453.tif 000002
【図２】
0006577453.tif 000003