(57)【要約】  水性溶液の果汁を用意し；これを酸性ｐＨおよび／または室温以上の温度に調整することにより、大部分が１００超〜６００の分子量を有する高分子量植物タンパク質画分を沈殿させ；この沈殿した画分を機械的に分離し；高分子量植物タンパク質を分離した後の溶液を、ｐＨ２〜７、好ましくはｐＨ３〜６、特に好ましくはｐＨ４〜５および６０〜９０℃、好ましくは約８０℃で処理することにより温暖状態下で中分子量植物タンパク質画分を沈殿させ；沈殿した１４〜９７の中分子量を有し、その大部分が２０〜６０の分子量分布を有する中分子量凝固植物たんぱく質画分を機械的に分離し、必要であれば、得られた中分子量凝固タンパク質画分を中性あるいは沈殿ｐＨより上の酸性ｐＨ、室温あるいは沈殿温度より低い温度で、少なくとも１回水でスラリーとし、機械的に中分子量凝固タンパク質画分を分離し、必要であれば水洗した植物タンパク画分を乾燥することにより、１４〜９７の中分子量を有する凝固植物タンパク質を製造する方法、および該植物たんぱく質の食品、食品添加剤、医薬品添加剤、動物の餌として、あるいは化粧品中における、あるいは工業用タンパク質として、接着剤としての使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶液の果汁を取得し、
ｐＨ値を酸性ｐＨにおよび／または温度を室温を超える温度に調整して、その大部分が１００超〜６００の分子量を有する高分子量植物タンパク質画分を沈殿させ、この方法により沈殿した画分を機械的に分離し、
高分子量植物タンパク質画分の分離後に得られた液を、ｐＨ２〜７、好ましくはｐＨ３〜６、特に好ましくはｐＨ４〜５、および６０〜９０℃、好ましくは約８０℃で処理することにより、中分子量の凝固植物タンパク質画分を温暖な状態下に沈殿させ、そして
約１４〜９７の分子量を有し、その分子量分布の大部分が２０〜６０である前記中分子量凝固植物タンパク質画分を機械的に分離し； 
必要であれば、得られた中分子量凝固植物タンパク質画分を、室温あるいは沈殿温度より低い温度での中性または沈殿ｐＨを超える酸性ｐＨの水を用いてスラリーとすることを含む少なくとも１工程により洗浄し、この中分子量凝固植物タンパク質画分を機械的に分離し、
必要であれば洗浄した植物画分を乾燥する
ことを特徴とする１４乃至９７の中分子量を有する凝固植物タンパク質画分を得る方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記機械的分離がデカンターを用いて行われることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、前記分離工程が、アスコルビン酸、亜硫酸水素ナトリウムのような還元剤の添加によるような酸化抑制条件下、保護ガス下で、かつ気密性のプラントで行われることを特徴とする方法。
【請求項４】
上記請求項のいずれか一項に記載の方法において、植物タンパク質が、塊茎タンパク質であることを特徴とする方法。
【請求項５】
約１４乃至９７の分子量で、その分子量分布の大部分が２０乃至６０の間にあることを特徴とする、上記請求項のいずれか一項に記載の方法により製造することのできる、中分子量を有する植物タンパク質画分。
【請求項６】
請求項５に記載の植物タンパク質画分において、該植物タンパク質画分が、次のパラメーター：
ｐＨ：４．０〜６．０
溶解性：室温で水に２〜８％
を有する、ジャガイモ植物タンパク質画分であることを特徴とする植物タンパク質画分。
【請求項７】
上記請求項のいずれか一項に記載の植物タンパク質画分の、食品、食品添加物、医薬品添加物、動物の餌としての、化粧品中での、工業用タンパク質としての、および接着剤としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１の前提部の方法、特許請求の範囲の請求項５の前提部の植物タンパク質画分、および特許請求の範囲の請求項７のその使用に関する。すなわち、本発明は、植物タンパク質を得る方法、植物タンパク質自体、およびこれらタンパク質の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンパク質は、全生物界のために必須の化学物質であって、その多くは、酵素として生化学的な機能を有するばかりでなく、主として生長および／または再生のプロセスといった、いわば生命維持に重要なプロセスのための資源貯蔵器としての貯蔵物質（貯蔵タンパク質）でもある。タンパク質はその分子量の大きさ、その組成、ならびにその二次および三次構造により特徴付けられる。我々は、その化学構造が、もっぱらアミノ酸からなり、その鎖長がおよそ３０以上のアミノ酸からなる場合にタンパク質と呼ぶ。これより短い鎖長のものについては、通常ペプチドと呼ぶ。しかし、この分類は、実際には必ずしも正確な定義というものではない。それは、どちらかというと任意的なもので、個々の場面である程度有用なだけである。一般的にタンパク質は、バクテリアおよび酵母などの単細胞生物や植物ばかりでなく、動物によっても産生される。タンパク質は、ヒトおよび動物の栄養物であるばかりか、健康にも不可欠のものである。また、タンパク質は、その化学的、栄養的および生化学的特性に加えて、いわゆる機能的特性をも有する。タンパク質の吸水能力、消化性、水溶性ならびに泡の生成および安定化、およびその乳化能力のような特徴は、その三次および二次構造により特徴付けられており、これによりタンパク質は技術的用途に適用可能とされている。そして、タンパク質は、多くの技術分野で、例えば接着剤、乳化剤および増粘剤などとして利用されている。しかし、タンパク質は、加熱や、酸、アルカリに曝されると、その三次構造がひどく、そしてしばしば不可逆的に損傷される。二次構造は、酵素あるいは高アルカリ性または高酸性の媒体により引き起こされるタンパク質の分解によって破壊される。このため、タンパク質を単離する間にそのタンパク質の機能的特性を維持することは極めて重要である。
【０００３】
技術の現状は、動物および植物タンパク質を単離することである。これにより得られたタンパク質は、既に多種多様な用途分野、例えば、食品（豆腐）や動物用の餌として、化粧品中に、また工業用タンパク質（タンパク質接着剤など）として利用されている。ダイエット、栄養技術、例えば起泡剤、乳化剤、構造および／または構成剤（例えば、グミ  ベア（Ｇｕｍｍｉｂａｅｒｃｈｅｎ）およびつや出し剤用のゼラチン）、動物の餌、化粧品および医療品に対するタンパク質の意義は独特のものであって、他のいかなる物質によっても代用できないものである。水溶性および乳化能力の良好な機能性タンパク質を得るための最も簡単な方法は、牛乳または卵を用い、かつ生成物に有害な影響を及ぼさない方法（ｐＨ値に大きな変化を与えることなく、また高温にもされない方法）によることである。産業的には、カゼイン塩は、ビンのラベルのための接着剤としてよく用いられており、またコラーゲンは化粧品に用いられている。
【０００４】
特に、動物タンパク質はしばしばアレルギー反応の引き金となることが問題である。
【０００５】
一般に広く用いられている牛乳タンパク質は、ラクトース過敏性のあるいは牛乳タンパク質に対してアレルギーを有する多数の消費者に恐れられている。また、動物タンパク質は、潜在的な病気（たとえば、ＢＳＥ、ＨＩＶまたは鳥インフルエンザ）を運ぶあるいは病原体になり得るという問題をも有している。動物タンパク質の他の問題は、倫理上の理由で、それらがしばしば多くの住民グループに受け入れられない、ということである。例えば、コラーゲンを基剤とするスキンクリームは、アジアおよびイスラム文化においてまさにそのような理由で禁止されている。しかしながら、我々の文化においても、動物タンパク質は種々のアレルギーの原因となっている。さらに植物タンパク質は動物タンパク質よりはるかに環境にやさしい、すなわち植物タンパク質はより安価に製造することができるため、通常植物タンパク質よりも動物タンパク質は高価である。また植物タンパク質は、菜食主義者あるいはプリン低減ダイエットや栄養価の観点からのダイエットには理想的である。したがって、植物タンパク質をより詳細に検討することは意味のあることである。
【０００６】
植物タンパク質、とくに高品質のジャガイモタンパク質は、動物タンパク質が有する上記問題の多くを有していない。植物タンパク質の多くは、ほとんど、あるいは全く、アレルゲン性（アレルギー誘発性）でない。すなわち、それらはＥＵのアレルゲンリストに登録されていない。またそれらは、すべての文化において受け入れられているし、さらに、例えばジャガイモなど、特定の塊茎の栽培によるため、有機生産物ならびに遺伝子組み換え技術を用いていない生産物（非―ＧＭＯ製品）であることを保証することができる。
【０００７】
例えば、牛乳およびホエー製品、ゼラチン、鶏卵タンパク質、コラーゲン等の産業上使用されているすべての動物タンパク質の中で、第１に牛乳タンパク質、主としてカゼインおよびその塩、全卵タンパク質あるいはアルブミンならびに卵黄などの鶏卵タンパク質およびゼラチン、骨にかわおよびコラーゲンなどの屠殺残渣から単離されたタンパク質が、技術的分野−すなわち、栄養技術、工業分野、その他において用いられている。
【０００８】
今日、日々使用されている単離植物タンパク質は、限られた数の植物に由来している。一般的な単離植物タンパク質は、大豆、ときにはエンドウ豆などのマメ科植物、および小麦に由来している。大規模に用いられている単離植物タンパク質は、大豆タンパク質および小麦タンパク質、いわゆるグルテンである。グルテンは、多くの人がグルテンにアレルギーを有する（小児脂肪便症）ことから問題のあるタンパク質であり、このため、グルテンを含まない植物タンパク質が強く望まれている。大豆タンパク質は、動物タンパク質の代替品として、また動物用の餌として広範に使用されているが、ホルモン活性を有する物質を含むことから、問題がないわけではない。
【０００９】
次に重要な単離植物タンパク質は、西洋アブラナ、ルピナスおよびその他のマメ科植物またはジャガイモ由来のものである。市販されている多くの植物タンパク質、とくにジャガイモタンパク質の品質は望ましいものではあるが、いまだ満足できるものではない。その理由は多面的である。
【００１０】
以下、本発明を、ジャガイモに基づいて、更に詳細に説明するが、本発明は決してこれにのみ限定されるものではなく、当業者に明らかなように、他の塊茎類および植物に容易に適用されるものである。
【００１１】
関連する植物部分、とくに農産物果実を抽出または圧搾することにより得られる果汁から植物タンパク質を産生するために、次の二つの異なる方法が用いられる。
【００１２】
１．酵素を不活性化した状態で果汁中のタンパク質を加熱凝固する方法
または
２．酸性ｐＨで果汁からタンパク質を沈殿する方法
【００１３】
本発明において、塊茎部とは、塊茎の貯蔵器官（例えば、ジャガイモ、タピオカ、ジラソール、ヤムイモ、サツマイモ、タロイモ、ビターマニオク（Ｂｉｔｔｅｒ  Ｍａｎｉｏｋ）、ヤムイモ、パピルス、ウルカス  チュベロサス  シー（Ｕｌｌｕｃｕｓ  ｔｕｂｅｒｏｓｕｓ  Ｃ．）−バルバス  ノウゼンハレン（ｂｕｌｂｏｕｓ  ｎａｓｔｕｒｔｉｕｍ）、オクサリス  チュベロサ  エム（Ｏｘａｌｉｓ  ｔｕｂｅｒｏｓａ  Ｍ）等）をいう。
【００１４】
本発明において、果汁とは、植物の少なくとも一部分を圧搾することにより得られた液汁、および、水性媒体を用いて植物の少なくとも一部分から抽出された植物タンパク質溶液をいう。抽出は、関連植物部分の液体含有量が不十分であるか、残渣タンパク質をも取得することが必要である場合、常に必要である。
【００１５】
今日まで、植物タンパク質は、通常、果汁を加熱および／または酸処理し、沈殿したタンパク質を果汁から直接分離することにより産生されてきた。
【００１６】
熱沈殿を採用する場合、果汁からもたらされるタンパク質は、消化性を有さず、強い臭いを持ち、しかも有害な物質を含有するという、機能的に十分でない難溶性の製品である。
【００１７】
高温になるにしたがって、タンパク質は過度に損傷を受け、食品産業のために有用とされる貴重な特性：中立的な味、明るい色、溶解性、その他のすべての機能が更に破壊され、その構造は角質化し、消化性が低下する。
【００１８】
沈殿した植物タンパク質に混存する代表的な有害物質は、例えば、タンパク質消化酵素であるトリプシンの働きを阻害する、したがって消化をも阻害するタンパク質である、トリプシン阻害剤である。トリプシン阻害剤は、例えば、７０℃以上の加熱処理によるという、トリプシン阻害剤の不活性化を標的とする不活性化プロセスによってのみ無害化できる。
【００１９】
また、次のような物質、すなわち、消化ならびに鉄の摂取を阻害し、消化酵素を不活性化するタンニンおよび／またはタンニン酸、ナス科の草木にあるソラニン等の毒性を有するグリコアルカロイド、プロテアーゼ阻害剤およびポリフェノールが混在することがある。
【００２０】
また、アルカリ性環境下におけるタンパク質溶液の加熱沈殿（場合により必要となる殺菌工程を含む）により産生される植物タンパク質の多くには、その量ができるだけ低く抑えられるべきであるとされる抗栄養縮合物であるリジノアラニンが高濃度で含まれる。
【００２１】
現在市販されている植物タンパク質のもう一つの問題は、例えば大豆タンパク質におけるような、強い固有の味である。これにより、多くの用途に使用できないか、あるいはその使用量が制限される。このことも多くの場合問題である。
【００２２】
食品への使用についていうと、ほとんどの植物タンパク質は、健康に良いというわけではない、すなわち、それらはすべてのアミノ酸、特に、人体が産生できず、したがって外部から供給しなければならない、８つのいわゆる必須アミノ酸を含有しているわけでないことに注意しなければならない。ジャガイモタンパク質は、すべての植物タンパク質のなかで最良の評価を受けているが、一般的には、植物タンパク質の品質は、動物タンパク質の品質よりも劣るものである。
【００２３】
今日すでに、高温での強力な凝集および脱水により製造された、いくつかのタイプのジャガイモタンパク質が存在している。これらのタンパク質は、新規食品−ＶＯ（Ｎｏｖｅｌ  Ｆｏｏｄ−ＶＯ）にしたがって認可されている。このジャガイモタンパク質の水和物もまたこの新規食品−ＶＯによって認可されている。従来広く知られている、このタンパク質における問題は、比較的黒っぽい色合いを有すること、ジャガイモ味を有すること、および辛く「ひりひり感」のする味を有することである。これらは、重度に変性されたタンパク質、三次構造の変異および技術的機能の喪失、例えば、ジャガイモタンパク質の水および／または油に対する結合能力の減少に起因している。
【００２４】
このため、このジャガイモタンパク質を加水分解して水溶性を取り戻し、関連する技術的機能を取り戻す多くの試みがなされてきた。しかしながら、これによって、タンパク質加水分解物のすべてに、典型的なある問題、すなわち、ペプチドによる苦みのある味、さらにはアレルゲン性の問題が引き起こされる。これを克服するには、多数の処理が必要とされ、多大な労力が必要となることから、製造コストが非常に高くなり、これにより市場価格が高価なものになってしまう。
【００２５】
上記したこれまで使用されてきたジャガイモタンパク質を単離する方法におけるもう一つの問題は、動物ばかりでなく人間にも毒性を示すグリコアルカロイド（なかでもソラニンが最も広く知られている）をさらなるプロセス工程で分離しなければならないことである。しかし、グリコアルカロイドは難溶性であることから、ごく少量の乾燥物質を、酸性環境下に大量の洗浄水を用いて洗浄する選択溶離を行うことが必要とされる。他の方法としては、高価で、回収および再処理が必要とされる溶媒を使用する方法がある。どちらの処理も、非常に時間とコストがかかる。
【００２６】
高品質のジャガイモタンパク質が主に食品工業で使用されることを阻んでいるもう一つの決定的な問題は、ポリキノンおよびメラミンへと酸化されたポリフェノールによりもたらされる、公知のジャガイモタンパク質の茶色の色である。また、ポリフェノールは苦みの原因ともなっている。
【００２７】
さらに、熱沈殿により製造されたこれら公知のジャガイモタンパク質は、ほとんど機能性を有しておらず、また重度の変性により難消化性であり、このため牛乳タンパク質の代替物としてほとんどあるいはまったく適していないことである。
【００２８】
同様なことは、同じく有害な共存物質を有する、小麦、西洋アブラナ、大豆等の他の植物タンパク質についてもあてはまる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
本発明の目的は、より良好な機能性を有するとともに、より安価でより簡便な方法の使用により、従来知られている植物タンパク質の問題が避けられた植物タンパク質を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明によれば、この目的は、特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴を有する方法の使用により達成することができる。さらに、本発明は、特許請求の範囲の請求項５に記載の特徴を有するタンパク質画分および請求項７に記載の該タンパク質画分の使用に関する。好適な態様は引用請求項に記載されている。
【００３１】
本発明によれば、食品における使用に適し、また十分な機能性を有しているタンパク質画分を得ることができる、タンパク質にやさしく、驚くほど簡便な方法により、タンパク質が択的に分画される。重要なのは、異なるタンパク質を分離するための方法として、分画法が使用されることである。ｐＨ値および温度の適切な調整による分画法は、有効かつ安価な処理法であり、これにより大規模、簡便かつ驚異的に選択的なタンパク質分画が可能となる。
【００３２】
本発明における画分は、多段膜ろ過法あるいは溶媒を用いた段階的沈殿法によって得ることもできる。しかし、両方法とも、多大な時間と労力を必要とするものである。大量の物質を固形物とオーバーフロー（ともに連続的かつ迅速である）に分離できるデカンターを用いて機械的に分離することが往々好ましい。
【００３３】
多くの塊茎部分−例えばジャガイモ−については、少なくとも、ポリフェノール（ＰＰ）が所望のタンパク質画分から（実際には塊茎果汁から）分離されるまで、および／または酵素的酸化を触媒するタンパク質が凝固されるまで、「無酸素プロセス制御法」を使用することが賢明である。そうすれば、酵素的および／または非酵素的に触媒された酸化プロセスはもはや存在しなくなる。この無酸素プロセスは、大気中の酸素を排除する、例えば、窒素や、他のガス、中でも燃料ガス、を加えることによって実施される。また、上記プロセスにおいて、塊茎部分の天然の酸素含有量のみが許容される気密の装置を付加的に使用することにより、またプロセス中に含まれる酸素を、補助的な化合物、例えば、抗酸化剤（中でもアスコルビン酸、クエン酸、ＳＯ２、亜硫酸水素ナトリウム）および／または消泡剤を用いることにより、空気を物質、配管および装置から排除する。
【００３４】
記載された３つの原理すべてをいかなる順序で適用することも可能である。本発明の植物タンパク質画分は、十分な量で入手可能であり、また十分な機能性を与えることから、特に、食品、食品添加物、医薬品添加物、動物の餌、化粧品、技術的タンパク質として、および接着剤として適している。
【００３５】
例えば天然のジャガイモ液汁／ジャガイモ果汁中などにおける塊茎タンパク質の選択的分画は、以下の二つの指針にしたがって実施される：すなわち、一つは、取得が望まれていない不必要な画分は、上記ジャガイモ果汁から（予め）分離することが必要であり、他方、所望の画分については、それだけの正確な画分をジャガイモ果汁から分離することが必要である。本発明の方法は、次のような方法である、すなわち、次のより低い分子量を有するタンパク質を含有する画分を単離するため、ひとつのプロセス工程からもう一つの工程へと、沈殿条件が増強される。
【００３６】
本発明によれば、その方法は次のように行われる：
・細胞に閉じ込められた果汁を遊離させるために、必要であれば（水性）溶媒を加えて、全果実、皮をむいた果実あるいは分割された果実を磨り潰し；
・全タンパク質を含有する、この得られた果汁および／またはタンパク質溶液
を完全にあるいは部分的に分離する。
・この最初の沈殿後にタンパク質の最初の不溶性画分を機械的に分離する。これは、ｐＨ値を特定の値に調整するか、温度を室温よりもわずかに高い温度に調整するか、あるいはそれらの両者をともに行った後、果汁に直接行われる。例えば、ジャガイモについていえば、グリコアルカロイドは分離されたタンパク質に吸収され、この分離された画分ではグリコアルカロイドの濃度は上昇し、一方液相中の濃度は減少する。また、より低分子量のタンパク質は上澄みに残留する。かくして、該画分における吸収により、所望しない有害な物質を分離するための高価なプロセスを避けることができる。
・最初の沈殿工程で得られた上澄み液から、標的とするタンパク質画分を機械的に分離する。この標的とする画分の沈殿は、ｐＨ値を適切な値に調節するおよび／または最初の沈殿に比べ、温度を上昇させることにより達成される。
・必要ならば、標的タンパク質画分を水洗、乾燥する。
【００３７】
ステップ１
第１のステップは大きな分子量のタンパク質を分離するために使用される。この画分はいわゆるポリフェノールをも含有する。ポリフェノールの酵素酸化およびこれに続く非酵素酸化により、茶色の着色および苦味がひき起こされる。ジャガイモについては、この画分はグリコアルカロイドを含むスラッジの１種であり、望ましくない黒っぽい色をしており、ジャガイモ味を有し、ポリフェノール、タンパク質複合体を含有し、動物の餌にのみ適したものである。純タンパク質含有量（Ｎ＊６．２５）は低い（約４５％）。
【００３８】
これは次のようにして達成できる：
・純粋な果汁を遠心分離する。これにより、もっとも少ない量のタンパク質が分離されるが、少なくとも「単一画分」（ｓｏｒｔｅｎｒｅｉｎ）ではある。
あるいは、
・ｐＨ値を２から７、好ましくは４から６の酸性にして大きな分子量のタンパク質を沈殿させ、沈殿した物質をついで機械的に、例えば遠心分離によって分離する。沈殿物質は多すぎず（多すぎると、既に低い収率がさらに低下する）、また少なすぎない（少なすぎると、所望の画分のタンパク質の純度が低下するとともに、他の品質パラメーターも低下する）ことが重要である。
あるいは
・室温に対して若干上昇した温度の２５〜５０℃に調節する。
・温度を上昇（２５〜５０℃）させることとｐＨ値を２〜７に調節することを組み合わせる。
【００３９】
このプロセスステップのとくに有利な点の一つは、それが装置、材料およびエネルギー消費に関し、非常にシンプルであることである。
【００４０】
所望の画分中に、不所望のタンパク質画分を入り込ませないようにするための最も安全で最も安価な方法は、定められたプロセス条件下に、すなわち、ｐＨ値と温度をともに調節し監視することにより、不所望タンパク質画分を予め果汁から分離することである。この第１のステップは低品質のタンパク質画分およびポリフェノールならびにグリコアルカロイドをも分離するために用いられる。これにともなう不可避的なタンパク質の損失は、ここでは甘受しなければならない。
【００４１】
ステップ２
ここでは、標的タンパク質画分が、ステップ１での上澄み液の熱的沈殿に加え、適切なｐＨ調整により、単離される。このために、温度を室温より高い温度とし、ｐＨ値はおよそ標的タンパク質の等電点に選定される。
【００４２】
したがって、ｐＨ値は、上昇した温度下での沈殿条件に応じた酸性のものとされ、２〜６のｐＨ値および５０〜８５℃でアクセスできる。
【００４３】
製造の特徴に関しては、さらに以下のことが言及されなければならない。
【００４４】
すなわち、本発明の方法は、驚くべきことに、いかなる高価あるいは複雑なプロセスあるいはプロセスステップをも必要とせず、しかも非常に高速に行われ、簡便なプロセスステップの組み合わせにより、所望の目的を達成することができる。そのうえ、必要とされる装置は安価で、操作の経費は安い。
【００４５】
また、本プロセスでは、化学添加物、たとえば酵素、殺菌剤、増白剤等を用いる必要が無いことも非常に大きな利点である。
【００４６】
製造の特徴および／または特性に関しては、上記分画手段により、特別な分子量範囲を有するタンパク質が単離されるばかりでなく、すべての必要な特性、すなわち高度な栄養を有し、中性の色であり、明らかな植物味および／またはジャガイモ味を有さず、低いリジン−アラニン含有量であり、グリコアルカロイド含有量もわずかであり、保水性および油結合能力（乳化剤）などの技術的な機能性を有する画分が単離されることもまた驚くべきことである。このことは、沈殿されたタンパク質画分がほとんど水不溶性であることから、とくに驚くべきことである。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明をいくつかの実施例に基づいてより詳細に説明する（本発明はそれらの実施例に何ら限定されるものではない）。
【００４８】
第１のステップ、すなわち第１の分画ステップのためのプロセス条件は、室温から５０℃までの温度、２〜７のｐＨ値、および遠心分離機である分離機の使用である。分離されたタンパク質は、約１００〜６００ｋＤの分子量を有しており、たとえば通常の動物用食品として使用される（現在のところ、非分離ジャガイモタンパク質は、ほとんどのものが動物用食品としてのものである）。これら条件下では、糖タンパク質、リンタンパク質、リポタンパク質、金属配位したタンパク質等のタンパク質で、非タンパク質型の分子に結合されたものは、上記高分子量のジャガイモタンパク質とともに分離される。ここで、グリコアルカロイドおよびポリフェノールの大部分は分離される。
【００４９】
第２ステップでは、標的画分は、ｐＨ値２〜６、好ましくはｐＨ値３．５〜５．５、温度５０〜８５℃、好ましくは７５〜８５℃で沈殿され、この沈殿したジャガイモタンパク質をジャガイモ液汁からデカンター遠心分離機を用いて分離する。ジャガイモタンパク質の特色の一つは、調整のためのｐＨ値が酸性であるほど、より多量のタンパク質が沈殿するということである。他のすべて製品に関しては、植物起源のものであれ動物起源のものであれ、等電点において沈殿が最大となり、「凝集特性」に関し理想的である。
【００５０】
ジャガイモ液汁に含まれるジャガイモタンパク質についていえば、この値はｐＨ５．４、で、ほとんどジャガイモ液汁の天然のｐＨ値（ｐＨ５．６）である。
【００５１】
ジャガイモタンパク質はまたもう一つの特色をも有している。すなわち、４０℃を超える温度での熱凝固は、ジャガイモタンパク質については、不可逆的なものである。これらのパラメーターはまた、製品の微生物学的な純度をも保証するものである。すなわち、さらに製品を殺菌する必要はない。酸性環境とともに高温、あるいは非常な高温も避けられ、したがってリジノ−アラニンの生成もほとんどない。
【００５２】
生成されたタンパク質製品は、乾燥物質としておよそ７５％のタンパク質含有量を有するものであった。
【００５３】
この分子量が１４〜９７ｋＤの純粋なタンパク質画分は、低温（室温）または高温（好ましくは６０℃乃至８５℃）で、中性またはｐＨ４乃至７の酸性ｐＨの、すなわち沈殿条件に近いがそれよりもやや温和な条件で、十分な水で清浄／洗浄されて、単離された品質、すなわち乾燥物質中８０％を超える、好ましくは８５％を超えるタンパク質含量の品質に到達する。典型的には、この方法は、例えば直列的に連結されたデカンターを用いて、数ステップで実施される。この方法においては、洗浄水の半分はデカンターの前部に、または逆向流中に供給される、すなわち全量の水が第２のデカンターの前部に供給され、第１のデカンターの上部流出部においてこのプロセスから排出される。
【００５４】
本発明に従って製造されたジャガイモタンパク質は、第１ステップのタンパク質とともにその原因物質が溶離あるいは分離されることにより、上記した従来のジャガイモタンパク質が有する問題（着色、苦み、アレルゲン性、グリコアルカロイド、抗栄養的な分解産物、固有の味、及び機能性の喪失）のすべてが解決される。ジャガイモ塊茎中においては、抗菌機能を有するプロテアーゼ阻害剤が目立っているが、いくつかの酵素は抗栄養的である。ここに記載された画分中に含有されていないことが保証されているこれらの酵素は、技術文献を参照すると、低分子量を有している。さらに、加熱処理により変性及び不活性化が引き起こされるが、これは、上記タンパク質画分が２乃至５％という低溶解度であることから推論することができる。
【００５５】
有害物質：重金属類や殺虫剤のような通常の環境毒の他には、ジャガイモはグリコアルカロイド（ソラニン等）のような有害物質を含有しているのみである。上記したように、これらの物質はステップ１で分離される。また、前記ジャガイモタンパク質がアレルギーを引き起こすことは知られていない。このようなことから、このジャガイモタンパク質画分は、アレルゲンを含まない、特別の植物食品や化粧品を製造するのに適したものである。
【００５６】
ＳＤＳ−ＰＡＧＥによれば、本発明のジャガイモタンパク質画分の種々のタンパク質の分子量は、１４、２０、２２、４０、９７ｋＤである。基本的には、この画分はパタチン（４０ｋＤ）及び２０／２２ｋＤからなり、残余は一般的に無視しうる量である。
【００５７】
このようにして製造されたジャガイモタンパク質画分は以下の特性を有していた。
最大１５０ｐｐｍのグリコアルカロイド
最大１％のデンプン
最大１％の糖
最大１％の粗繊維＊
等電点：約５．４
ｐＨ値：４．０乃至６．０
最大で５％の灰分
乳化能力：１：４：４乃至１：４：６
溶解度：２％乃至５％（室温での水中及び熱水中）
水結合能力：１：４乃至１：５
【００５８】
乳化能力の測定：
タンパク質２５ｇをウルトラ−ツラックス（Ｕｌｔｒａｔｕｒｒａｘ）を用いて水１００ｇ中に懸濁し、これに油（例えばヒマワリ種油、西洋アブラナ油、オリーブ油等）を、分散を続けながら徐々に且つ分割して、乳化が壊れるまで加える。油結合能力および乳化能力は、最大の油結合能力を示す際の３つの物質の濃度で示される。１：４：６というのは、タンパク質１部及び水４部の混合物が油６部を結合することができる、すなわち上記乳化物に対して１５０ｇを超える量の油を添加したのちに、試験物の乳化が壊れることを意味する。
【００５９】
水結合能力の決定：
タンパク質５ｇを秤量して水９５ｇに加え、得られた懸濁液を１時間攪拌する。次いで、遠心分離（２０分、３，５００ｇ）し、上澄み液を注意深くデカントし（必要なら、残留する液体はピペットで除去しなければならない）、湿潤タンパク質を秤量する。
（湿潤重量−乾燥重量）／乾燥重量＝水結合能力
【００６０】
得られたジャガイモタンパク質画分で、分子量が１４と９７ｋＤの間にあるもののアミノ酸組成は以下のとおりであった（変動は天然製品に典型的なもの）：
Ａｌａ（アラニン）          ３．７−３．９
Ａｒｇ（アルギニン）        ３．９−４．４
Ａｓｐ（アスパラギン酸）    ９．８−１２．６
Ｃｙｓ（シスチン）          １．４−１．７
Ｇｌｕ（グルタミン酸）      ８．９−９．５
Ｇｌｙ（グリシン）          ４．７−５．０
Ｈｉｓ（ヒスチジン）        １．９−２．３
Ｉｌｅ（イソロイシン）      ４．９−５．４
Ｌｅｕ（ロイシン）          ８．６−９．６
Ｍｅｔ（メチオニン）        １．７−１．９
Ｐｈｅ（フェニルアラニン）  ５．８−６．０
Ｐｒｏ（プロリン）          ４．１−４．５
Ｓｅｒ（セリン）            ４．３−４．８
Ｔｈｒ（スレオニン）        ４．６−５．２
Ｔｒｙ（トリプトファン）    １．０−１．２
Ｔｙｒ（チロシン）          ４．６−５．０
Ｖａｌ（バリン）            ５．９−６．９
Ｌｙｓ（リジン）            ７．３−７．４
【００６１】
必須アミノ酸には下線を付した。必須アミノ酸の全含有量は、４０．８％乃至４３．１％である。乾燥物質におけるアミノ酸の合計量は９５．６％であり、ＯＳ中では９１．５％であり、乾燥物質中の粗タンパク質（Ｎ＊６．２５）は８５．４％である。
【００６２】
本ジャガイモタンパク質画分では、ジャガイモタンパク質の高栄養価が人間の手に届くものとされ、同時に前記の技術的効果を示すタンパク質が、改質食品を製造する製造業者に入手可能とされる。
【００６３】
温度が上昇するにつれて、タンパク質はさらに損傷を受け、食品工業に有用な貴重な特性、すなわち中性の味、明るい色、溶解度、ならびに他のすべての機能もますます破壊され、その構造は角質化し（ｖｅｒｈｏｒｎｔ）、消化性は低下する。ジャガイモ液汁中には、これらの条件下でも溶解性を保持するタンパク質画分が残留している。
【００６４】
ジャガイモタンパク質の製造
サツルナ（Ｓａｔｕｒｎａ）種のジャガイモ５０ｋｇを洗浄し、ミルですり潰し、すり潰した部分に重亜硫酸ナトリウムを加え、遠心分離で加圧することによって、ジャガイモ果汁を得た。このジャガイモ果汁２５Ｌを、塩酸を用いｐＨ値を４．６に調整し、得られた沈殿物を再度遠心分離してタンパク質スラッジ、ポリフェノールおよびグリコアルカロイドを分離した。上澄み液を７５℃で３０分間加熱した。沈殿物を７０℃で二回の洗浄工程により洗浄した。得られた生成物は０．２５ｋｇの光輝性粉体であった。
【００６５】
前記ジャガイモタンパク質画分の、低アレルゲンサラダドレッシングにおける乳化剤としての使用
西洋アブラナ油４３．２％を、塩卵黄１０％、水３４．０８％、ジャガイモタンパク質６．００％、ＮａＣｌ１．１５％、砂糖７．２％、ジャガイモ繊維０．５％、パプリカ０．０３％、カロチン０．０１％、白コショウ０．０５％、１０％のスピリットビネガー７．１４％および０．６４％ホットマスタードとともに攪拌した。こうして、増粘剤及び乳化剤として通常用いられているデンプン及びタンパク質の両者を使用することなく、低アレルゲンサラダドレッシングを得た。このドレッシングの乳化安定性および保存性は良好で、その味はいかなる不満もなかった。
【００６６】
前記ジャガイモタンパク質画分の、低アレルゲントマトケチャップにおける乳化剤としての使用
２倍に濃縮したトマトピューレ３０％、水３５．４％、１０％のスピリットビネガー９．５％、砂糖１９．００％、塩２．３％、ジャガイモタンパク質２．５％、ジャガイモ繊維０．５％及びクエン酸０．８％を混合した。こうして、通常使用されている小麦デンプンを置き換えることにより、グルテンに対してアレルギー性の人のための、保存剤を含有しないケチャップが得られた。
【００６７】
炭水化物を低減したヌードル生地
全卵１５０ｇ、ジャガイモタンパク質４００ｇ、グアー粉５ｇ、水１００ｇ、ジャガイモ繊維６０ｇおよび塩６ｇを混練して、ヌードル生地を得た。このヌードル生地をヌードルに成形し、乾燥した。こうして、低炭水化物含量、特に急速吸収性炭水化物の量のパーセンテージの少ない製品を得た。この製品は、糖尿病患者の体重低減に適している。
【００６８】
タンパク質の富化された人参クリームスープ
人参３００ｇ、ジャガイモ２００ｇ、春タマネギ４０ｇ、パセリ１５ｇ、水５００ｇ、ジャガイモタンパク質１００ｇ、ライムジュース１０ｇ、牛乳２５０ｇ、サワークリーム１００ｇ、黒コショウ２ｇおよび塩１７ｇを混合して、スープ１５３４ｇを得た。このスープは、タンパク質を富化した増強ダイエットのために理想的なものである。
【００６９】
本発明を選択的な実施例によって説明してきたが、当業者であれば特許請求の範囲において可能な多種多様な変更を確実に認識できるものである。これらのすべての変更もまた本特許によって保護される。
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月8日(2008.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶液の塊茎果汁を取得し；
ｐＨ値を２〜７の酸性ｐＨにおよび／または温度を２５〜５０℃に調整して、その大部分が１００ｋＤ超〜６００ｋＤの分子量を有する高分子量塊茎植物タンパク質画分を沈殿させ、これにより沈殿した画分を機械的に分離し；
高分子量塊茎植物タンパク質画分の分離後に得られた液を、ｐＨ２〜７、好ましくはｐＨ３〜６、特に好ましくはｐＨ４〜５、および６０〜９０℃、好ましくは約８０℃で処理することにより、中分子量の凝固塊茎植物タンパク質画分を温暖な状態下に沈殿させ、そして
約１４ｋＤ乃至９７ｋＤの分子量を有し、その分子量分布の大部分が２０ｋＤ乃至６０ｋＤである前記中分子量凝固塊茎植物タンパク質画分を機械的に分離する
ことを特徴とする１４ｋＤ乃至９７ｋＤの中分子量を有する凝固塊茎植物タンパク質画分を得る方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記得られた中分子量凝固塊茎植物タンパク質画分を、室温あるいは沈殿温度より低い温度での中性または沈殿ｐＨを超える酸性ｐＨの水を用いてスラリーとすることを含む少なくとも１工程により洗浄し、該中分子量凝固塊茎植物タンパク質画分を機械的に分離することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、前記洗浄された塊茎植物タンパク質画分を乾燥することを特徴とする方法。
【請求項４】
上記請求項のいずれか一項に記載の方法において、機械的分離がデカンテーターを用いて行われることを特徴とする方法。
【請求項５】
上記請求項のいずれか一項に記載の方法において、前記分離工程が、アスコルビン酸、亜硫酸水素ナトリウムのような還元剤の添加によるような酸化抑制条件下、保護ガス下で、かつ気密性のプラントで行われることを特徴とする方法。
【請求項６】
約１４ｋＤ乃至９７ｋＤの分子量で、その分子量分布の大部分が２０ｋＤ乃至６０ｋＤの間にあることを特徴とする、上記請求項のいずれか一項に記載の方法により製造することのできる、中分子量を有する塊茎タンパク質画分。
【請求項７】
請求項５に記載の塊茎タンパク質画分において、該植物タンパク質画分が、次のパラメーター：
ｐＨ：４．０〜６．０
溶解性：室温で水に２〜８％
を有する、ジャガイモタンパク質画分であることを特徴とする塊茎植物タンパク質画分。
【請求項８】
上記請求項のいずれか一項に記載の塊茎植物タンパク質画分の、食品、食品添加物、医薬品添加物、動物の餌としての、化粧品中での、工業用タンパク質としての、および接着剤としての使用。
【国際調査報告】
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