(57)【要約】【課題】本発明は乳化性および乳化安定性が非常に優れた乳化性大豆蛋白を提供するものである。また、この蛋白を用いた乳化組成物を提供するものである。【解決手段】オカラの水和物を酸性下において加熱することにより、オカラに含まれる繊維や蛋白を酸分解して水可溶化し、この水可溶性画分を除去した後に生じる蛋白含量の高い不溶性画分から抽出分離して得られた蛋白に高い乳化力及び乳化安定性があるという知見を得て本発明を完成するに到った。【選択図】なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
オカラを酸処理し酸可溶性成分を分離除去し、残りの画分から蛋白を抽出して採取した乳化性大豆蛋白。
【請求項２】
酸処理がオカラの水和物をｐＨ１〜６にて加熱処理した請求項１記載の乳化性大豆蛋白。
【請求項３】
加熱が３０℃〜２００℃である請求項１または２記載の乳化性大豆蛋白。
【請求項４】
残り画分から蛋白を抽出する態様がアルカリ抽出する請求項１〜３のいずれかの乳化性大豆蛋白。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの乳化性大豆蛋白、油相及び水相を均質化することを特徴とする乳化組成物の製造法。
【請求項６】
乳化性大豆蛋白以外の乳化剤を併用する請求項５の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乳化性および乳化安定性が非常に優れた乳化性大豆蛋白を提供するものである。また、この蛋白を用いた乳化組成物を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大豆原料から分離大豆蛋白やアルコール濃縮大豆蛋白を製造する法は多く知られ、これらの大豆蛋白あるいはこれらの大豆蛋白を酵素分解して乳化機能を利用した食品も多く知られている。
【０００３】
しかし、一般にこれらの乳化に必要な濃度は高く、十分な乳化を実現するために必要な濃度を食品に使用すると、大豆蛋白独特の風味が影響し、その使用範囲は限られていた。
【０００４】
また、特許文献１にオカラを原料として、水溶性の大豆多糖類が抽出されることが開示され、これらの残渣に多くの大豆蛋白が残存しており、特許文献２や特許文献３に開示されているように、その残渣を利用し、家畜の飼料や大豆醸造品の加工助剤として利用されている例があるが、蛋白を抽出分離して使用することも、その蛋白を利用した乳化物についての開示はされていない。また、大豆蛋白を加工して、乳化力に富む蛋白素材が特許文献４〜特許文献７に開示されているがこれらの製品は酵素分解等の複雑な工程を施すことが必要である問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平０３−２３６７５９号公報
【特許文献２】特開平０７−１１５９１４号公報
【特許文献３】特開平０８−２０５８１５号公報
【特許文献４】特開平１１−５６２５０号公報
【特許文献５】特開平１１−９８９６０号公報
【特許文献６】特開平０９−３１３１１０号公報
【特許文献７】特開平０９−３１３１１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、大豆蛋白を用いた乳化剤は、最終製品で使用した場合も、長期にわたって乳化が安定しており、食品に利用した場合は風味を満足させる必要がある。
【０００７】
例えば、コーヒークリームの場合、カゼインＮａが使用されているが、これを大豆蛋白で調製しようとすると、安定な乳化物を得るためには、大豆蛋白の添加量が多くなり、風味がカゼインＮａに比較してかなり劣る。そのためこのような商品に大豆蛋白が使用されている例は知られていない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の点に鑑み鋭意研究した結果、オカラの水和物を酸性下において加熱することにより、オカラに含まれる繊維や蛋白を酸分解して水可溶化し、この水可溶性画分を除去した後に生じる蛋白含量の高い不溶性画分（以下、ＳＨＢと称する。）から抽出分離して得られた蛋白に高い乳化力及び乳化安定性があるという知見を得て本発明を完成するに到った。
【０００９】
すなわち本発明は、オカラを酸処理し酸可溶性成分を分離除去し、残りの画分から蛋白を抽出して採取した乳化性大豆蛋白である。酸処理はオカラの水和物をｐＨ１〜６にて加熱処理することが好ましい。加熱は、３０℃〜２００℃が好ましい。残り画分から蛋白を抽出する態様はアルカリ抽出が好ましい。また、本発明は前記乳化性大豆蛋白、油相及び水相を均質化することを特徴とする乳化組成物の製造法である。このとき、乳化性大豆蛋白以外の乳化剤を併用することが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に用いるオカラは、分離大豆蛋白、凍り豆腐又は一般の豆腐製造時に副産物として得られるオカラが使用できる。即ち、本発明に用いるオカラは大豆から水で抽出される成分が除去された残りの残渣である。大豆蛋白の多くはオカラから豆乳として除去されるがオカラと親和性が強い蛋白は依然としてオカラ中に残存しており、通常の豆乳の抽出によっては溶出しない。例えば、分離大豆蛋白の製造工程で得られるオカラには通常およそ３０％程度（乾燥固形分での重量％）残存している。
【００１１】
しかし、このオカラ中に残存する大豆蛋白が全て本発明の乳化性大豆蛋白のように乳化性に優れているわけではない。本発明においては、オカラを酸処理し酸可溶性成分を分離除去することが重要である。酸可溶性成分は、オカラが酸により加水分解された水溶性ヘミセルロースや、それに伴ってオカラ繊維から外れた大豆蛋白や酸分解された大豆蛋白、その他の酸可溶性成分と推察される。
【００１２】
酸処理（酸分解）の条件にもよるが、オカラから分解除去される水溶性ヘミセルロース中に含まれる約１０％以上の大豆蛋白も同時に除去される。この酸処理を行ってもなおオカラ繊維に強く吸着して残存している蛋白（おそらく酸による加水分解も受けていると推察される。）はおそらく疎水性の強い画分と推察されるが、この画分が乳化性に優れるものと思われる。
【００１３】
オカラの酸処理について説明する。通常、オカラに適当量の加水を施し、流動性を付与する。この加水量は特別には限定されないが、固形分濃度として３〜３０重量％となるように加水するのが好ましい。加水が少ない場合、攪拌に支障を来すようになることがある。加水し過ぎると生産性が低下する。
【００１４】
次に、以上のオカラ加水物のｐＨ値を１〜６、好ましくは２〜６、より好ましくは３〜５に調整する。ｐＨが等電点より著しく低すぎたり高すぎたりすると蛋白の溶出があり、歩留が低下するので好ましくない。またｐＨが高すぎると乳化性に優れる大豆蛋白が得られないので好ましくない。実用的には、歩留まりや中和による塩の生成を抑えるため、蛋白の等電点付近（ｐＨ３〜６、好ましくは４〜５）の範囲に調整するのが好適である。この範囲では大豆蛋白の等電点付近であるのでオカラからの蛋白の溶出が少なく、オカラ中の酸分解されたヘミセルロースがそれに付着していた大豆蛋白、あるいは酸分解されてオカラから外れた大豆蛋白とともに溶出して除去され、残りのオカラに多量の大豆蛋白が残存（通常約４０〜６０％程度）しかつ乳化力を有するので好ましい。また、上記より酸性域、即ちｐＨが１〜４の範囲では腐敗の心配もなく、酸分解も容易に進むので処理時間を短縮できるものの、大豆蛋白がオカラから溶出する割合も増加するので収率は下がるとともに中和するに際して塩の生成が多くなる。しかし、乳化力の強い大豆蛋白を得ることが出来る。
【００１５】
次に、ｐＨ調整した加水オカラを３０〜２００℃、好ましくは８０〜１８０℃に加熱する。オカラ繊維の酸分解を促進させるためである。加熱時間は酸性が強いほど、加熱温度が高いほど短時間でよく、逆に中性に近いほど、加熱温度が低いほど長時間を必要とし、通常１０分〜１２時間、好ましくは３０分〜数時間とすることが出来る。ｐＨが酸性であるほど加熱温度は低くても酸可溶性成分の生成を促進することが出来る。また、ｐＨが低いほど加熱時間が短くても酸可溶性成分の生成を促進することが出来る。この加熱処理によってオカラが加水分解され水に溶解する水溶性ヘミセルロースが生成する。同時にオカラ中の大豆蛋白も加水分解されたり水溶性ヘミセルロースとともに溶解してオカラから固液分離により除去することが出来る。加熱温度が高すぎると蛋白の加水分解が起こり易くなり水溶化物側に大豆蛋白が溶出し、乳化性大豆蛋白の収率は低下するものの、乳化力は強くなる傾向にある。ただし、蛋白の熱変性が起きるほど加熱されると逆に収率が低下する。また、温度が低すぎると、水溶性ヘミセルロースの生成とその溶出およびそれに伴う酸可溶性大豆蛋白の溶出も少なくなりオカラから除去されず、オカラに残存するので、該オカラから後に述べるアルカリ抽出される大豆蛋白は十分な乳化性が得られない。
【００１６】
次に、酸処理したオカラを酸可溶性画分と不溶性画分とに分離する。酸可溶性成分は前述のように主に大豆オカラが酸分解されて可溶化したヘミセルロースとその中に約１０％程度含まれる大豆蛋白とその他の可溶性成分と思われる。目的の乳化性大豆蛋白は不溶性画分に吸着されたままで存在する。酸可溶性画分と不溶性画分とに分離する手段は公知の固液分離装置を利用することが出来る。オカラは吸水性に優れるので、水溶性画分と水不溶性画分の分離は後の乾燥工程や蛋白含量への影響を考慮して、脱水性能の高い分離装置を使用するのが好ましい。例えば、高圧ベルトプレス、高圧フィルタープレス、ワイヤーフィルタープレス、スクリュープレス等の濾過装置や遠心分離装置を用いることが出来る。
【００１７】
このようにして、オカラから酸可溶性成分を抽出除去し、乳化性蛋白成分を吸着する不溶性画分を得ることが出来る。このまま次のアルカリ処理に供することも出来るが、いったん乾燥して、原料（以下、ＳＨＢと称する。）とすることも出来る。
【００１８】
ここでは、蛋白含量の高いＳＨＢを原料として乳化性大豆蛋白を抽出する方法について説明するが、前述のオカラから酸可溶性画分を除去した不溶性画分をそのままアルカリ処理して乳化性大豆蛋白を抽出する場合もこれに準じて行うことが出来る。
【００１９】
乳化性大豆蛋白の抽出方法は特に限定されるわけではないが、簡便な方法としては、アルカリ条件や高塩濃度下を利用した方法が上げられる。これらの条件は特に限定されるわけではないが、温度については後述するが、常温で行う場合、ｐＨ８〜１４、収率を上げるには好ましくはｐＨ１０〜１４が適当である。工業的用途を考慮するとリジノアラニンなどの生成は考慮に入れず、収率を考えてｐＨは高いほど好適である。しかし、食品用途を考えると、実用的には後の中和による塩の生成を抑えたり、リジノアラニンの生成を考慮すると、好ましくはｐＨ９〜１１、より好ましくはｐＨ９．５〜１０．５が適当である。ｐＨが８未満ではオカラと吸着性の強い乳化性大豆蛋白を不溶性画分から溶出することが出来ないので、ｐＨを高くしてオカラ繊維から乳化性大豆蛋白を溶出する必要がある。ただ、ｐＨが高すぎると、抽出効率が良くなるが、後の脱塩等精製の負荷が増加する。
【００２０】
使用するアルカリとしては、１価金属あるいは２価金属の水酸化物などを利用することが出来るが、ＮａＯＨ、ＫＯＨ等アルカリ金属の塩基を用いると、Ｃａ（ＯＨ）２等アルカリ土類金属塩基を用いる場合よりも抽出効率が良く、好ましい。
【００２１】
抽出温度は、目的の蛋白のアルカリ加水分解を伴わない条件が好ましいが、工業的用途を考えると高温で蛋白が若干加水分解されたり若干の変性を伴うことを妨げない。温度が高くなるにつれて抽出効率が上昇するが蛋白の加水分解を抑制するには高すぎる温度は好ましくない。通常、０〜１５０℃、好ましくは２０〜１００℃、より好ましくは３０〜１００℃が適当である。水溶液が凍結する温度では蛋白の抽出が困難である。また、温度が高すぎると蛋白がアルカリ加水分解されるので好ましくない。
【００２２】
アルカリ抽出した後に、必要により中和を行う。中和を行う場合の酸は特に限定されない。中和を行わない場合は、透析、電気透析、イオン交換樹脂、ＵＦ処理などを利用し、混在する塩基を除去することができる。
【００２３】
このように分離されて得られた乳化性大豆蛋白は水溶液の状態で利用することも出来るが、乾燥することが通常である。乾燥手段は噴霧乾燥、凍結乾燥など公知の手段を利用することが出来る。乾燥したものは乳化性粉末状大豆蛋白として、後述のように、食品、化粧品など乳化を必要とする製品に応用することが出来る。
【００２４】
次に、本発明の乳化組成物の製造法について説明する。本発明の乳化組成物は、前記乳化性大豆蛋白、油相及び水相を均質化して得ることが出来る。
【００２５】
均質化の手段としては、超音波乳化、ホモジナイザー、高圧ホモジナイザーなど公知の乳化装置を利用することが出来る。均質化（乳化）に用いる場合の本発明の乳化性蛋白濃度は、乳化される油脂と水の量で異なり一概には言えないが、例を示すと、蛋白水溶液：油脂比が１：６の場合、蛋白水溶液中の蛋白濃度は０．０１％以上で十分な乳化が得られる。添加量の上限は蛋白水溶液の流動性がある範囲内であれば良く、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下とすることも出来る。
【００２６】
本発明の乳化性大豆蛋白を用い、数々の乳化組成物を調製することができる。例えば、マヨネーズ風ドレッシングに用いた場合、キサンタンガムや澱粉を使用したときよりも、かなり粘度の低いサッパリしたマヨネーズ風ドレッシングを得ることができ、卵黄に含まれるコレステロールの心配のないマヨネーズ代替品を調製することができる。さらに、本発明の乳化性大豆蛋白をコーヒーホワイトナーのようなクリーム類に使用することにより、ｐＨの変化や希釈に対しても乳化破壊を起こし難いクリーム類を得ることができる。
【００２７】
一方、食品以外の用途にも広く用いることができる。ハンドクリームや塗り薬の様な化粧品や医薬品用クリームにも利用出来る。また、水中油型エマルジョンタイプの殺虫剤や除草剤等の農薬にも利用する事ができる。本発明の乳化性大豆蛋白を乳化剤として使用した場合、長期間安定な乳化状態が得られると共に、散布した後も安定で、効力の持続性に優れる。
【００２８】
本発明において、乳化性大豆蛋白は、単独で乳化剤として使用することができるが、既存の乳化剤と併用することにより、既存の乳化剤の欠点を補うことができる。既存の単分子乳化剤としては、脂肪酸石鹸に代表される各種アニオン界面活性剤や４級アンモニウム塩等のカチオン界面活性剤、グリセリン脂肪酸エステル、シュガーエステル等の非イオン界面活性剤、レシチンの様な両性界面活性剤等が挙げられる。
【００２９】
一方、既存の高分子乳化剤としては、天然系乳化剤、例えば、布海苔、寒天、カラギーナン、ファーセレラン、タマリンド種子多糖類、タラガム、カラヤガム、ペクチン、キサンタンガム、アルギン酸ナトリウム、トラガカントガム、グワーガム、ローカストビーンガム、プルラン、ジェランガム、アラビアガム、ゼラチン、ホエー等のアルブミン、カゼインナトリウム、各種澱粉等が挙げられる。また、半合成糊剤としては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース（ＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、アルギン酸プロピレングリコールエステルおよび可溶性澱粉に代表される化工澱粉等が例示でき、合成糊剤としてはポリビニルアルコールやポリアクリル酸ナトリウム等が例示できる。
【００３０】
本発明における乳化性大豆蛋白は、上記する各種乳化剤の一種または二種以上と併用することにより一層効果が向上する場合があり、各種乳化剤の欠点を補うことができる。
【００３１】
前述のように、本発明の乳化組成物に使用される油相は、水に難溶性の油性物質であれば何でもよく、一般の油脂類や油溶性香料、或いは油溶性色素、ワックス、殺虫剤、除草剤、油溶性医薬、油溶性試薬等が挙げられる。従って、本発明は乳化香料やマヨネーズ・ドレッシングあるいはクリーム類等の食品や、ハンドクリーム等の化粧品、塗り薬等の医薬品、殺虫剤等の農薬等に代表される生活産業全般に広く利用できる。
【００３２】
【実施例】
以下、実施例により本発明の実施態様を説明する。
〔製造例１〕（オカラから酸可溶性成分を除去したＳＨＢ−１の調製）
分離大豆蛋白製造工程において得られた生オカラに２倍量の水を加え、固型分量約７％に調製した。これに乳酸を適量加え、ｐＨ４．５に調整し、１２５℃で１．５時間加熱した。冷却後、遠心分離（１０００Ｇ×３０分）し、上清と沈殿に分離した。こうして分離した不溶物をさらに等重量の水で水洗し、遠心分離する操作を２回行い、酸乃至水溶性画分を除去した。こうして得た沈殿物を凍結乾燥した。これをＳＨＢ−１とした。
【００３３】
〔製造例２〕（オカラをより酸性でかつ温度が低い酸処理したＳＨＢ−２の調製）
前記と同様に、分離大豆蛋白製造工程において得られた生オカラに２倍量の水を加え、固型分量約７％に調製した。これに塩酸を適量加え、ｐＨ１に調整し、８０℃で１．５時間加熱した。冷却後、遠心分離（１０００Ｇ×３０分）し、上清と沈殿に分離した。分離して得られた不溶物をさらに等重量の水で水洗し、遠心分離する操作を２回行い、酸乃至水溶性画分を除去した。こうして得た沈殿物を凍結乾燥した。これをＳＨＢ−２とした。
【００３４】
以上のようにして得たＳＨＢ−１及びＳＨＢ−２の成分分析値を表１に示す。なお、比較のために原料オカラも併記した。
【００３５】
【表１】（成分組成）
2004261159.tif 000002
【００３６】
〔実施例１〕（乳化性大豆蛋白の抽出）
製造例１、製造例２と同様にして得たＳＨＢ−１，２を原料として次の方法により大豆蛋白を抽出した。即ち、ＳＨＢ−１，２のそれぞれ５部を１５部の水に懸濁し、これに１Ｍ  ＮａＯＨを加え、２０ｍＭ濃度とした。この懸濁液を２０℃に加温し、大豆蛋白の抽出を行った。大豆蛋白を抽出した後、不溶残渣を除去する目的で、２０分間、５０００×Ｇの遠心分離を行った。この時生じた沈殿を除去し、大豆蛋白溶液を得た。この溶液を透析膜に移し、蒸留水に漬け、透析した。十分にＮａＯＨが除去されたのをＢＴＢ試験紙で確認し、この透析液を凍結乾燥した。このようにして得た乳化性大豆蛋白を以下それぞれＨＥＡＰ−１，ＨＥＡＰ−２と記す。
【００３７】
〔実施例２、比較例１及び２〕（乳化組成物の調製）
実施例１と同様にして得たＨＥＡＰ−１を用い、以下の乳化テスト（実施例２）を行った。次に実施例１と同様の方法でＳＨＢ−１，２の代わりにオカラを原料として用いて得た大豆蛋白（オカラ蛋白）を用い、以下の乳化テスト（比較例１）を行った。また、分離大豆蛋白（ＳＰＩ：不二製油（株）製、「ニューフジプロＲ」）を用い以下の乳化テスト（比較例２）を行った。
【００３８】
（乳化テスト系）
乳化テストは以下の配合で行った。
2004261159.tif 000003
蛋白水溶液は、それぞれの蛋白を蒸留水に溶解し調製した。つまり、それぞれの蛋白濃度が０．１，  ０．５，  １．０そして３．０％となるように溶解した蛋白水溶液を用いた。このようにして調製した蛋白水溶液と大豆油を合わせ、まず、高速ホモゲナイザー（日本理化機械（株）製、「ＮＳ−５０」）にて予備乳化を行った。次に超音波乳化を日本精機（株）製「ＵＳ−１５０」を用い乳化した。乳化された乳化物について、油滴粒径、乳化物の概観について観察した。粒径はレーザー粒度分布計（堀場製作所、「ＬＡ−５００」）を用い、メジアン径とした。
【００３９】
【表２】乳化物の観察（乳化直後）
2004261159.tif 000004
【００４０】
【表３】乳化物の観察（２日後）
2004261159.tif 000005
【００４１】
以上の結果から、本発明におけるＳＨＢより抽出した大豆蛋白ＨＥＡＰは原料オカラから同じ方法で抽出した大豆蛋白に比較して、高い乳化能及び乳化安定化能のあることがわかった。
【００４２】
〔実施例３〕（乳化物のｐＨ安定性）
ＨＥＡＰ−１を用いて実施例２と同様に乳化試験を行い、水相のｐＨを変化させ、本発明の大豆蛋白の乳化力及び乳化安定性について、ｐＨ依存性を確認した。
【００４３】
（乳化物の配合）
乳化試験は以下の配合で行った。
2004261159.tif 000006
【００４４】
【表４】（乳化時のｐＨとメジアン系）
2004261159.tif 000007
【００４５】
以上のことから、広いｐＨ範囲で本発明の高乳化大豆蛋白は乳化性を発揮することが分かった。
【００４６】
〔実施例４〕（コーヒーホワイトナー）
以下の配合でコーヒーホワイトナーを調製した。
【００４７】
【表５】（配合）
2004261159.tif 000008
【００４８】
上記水相に油相（精製椰子油）を７０℃で加え、ホモミキサーにて予備乳化を行った。次いで、高圧ホモゲナイザーにて乳化（５００ｋｇｆ／ｃｍ２）して、コーヒー用ホワイトナーを得た。このホワイトナーは、安定な乳化状態を保っており、１ケ月保存しても安定であった。また、砂糖５％を含むコーヒー（８０℃、ｐＨ５．３）に加えたところ、全くフェザリングを起こさず、マイルドな風味のコーヒーが得られた。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、オカラを酸処理してオカラから酸乃至水可溶性成分（オカラの酸分解された水溶性ヘミセルロースや酸分解された大豆蛋白あるいは可溶性成分など）を分離除去した残り不溶性画分から抽出採取した乳化性大豆蛋白は高い乳化力および乳化安定性があり、今まで豆乳から得られた大豆蛋白では調製できなかった、乳化力及び乳化安定性に優れる乳化組成物ができるようになったものである。また、この乳化性大豆蛋白を用いた乳化組成物は乳化安定性に優れ、食品だけでなく、化粧品や農薬に到るまで広く工業的用途に有用なものとすることが出来るものである。