(57)【要約】  鶏卵等の卵に含有されるアミノ酸、核酸、糖、水溶性ビタミン及び／又はミネラル等の低分子成分を簡便かつ迅速に採取するための方法、そのための装置及び採取された前記低分子成分を含有する組成物を提供する。  本発明は、卵より液状卵を調製する工程、及び、前記液状卵より透析又は濾過により低分子成分を分離する工程を含む、卵に含有される低分子成分を採取する方法を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
卵に含有される低分子成分を採取する方法であって、液状卵に対して透析又は濾過により低分子成分を分離する工程を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
卵に含有される低分子成分を採取する方法であって、
液状卵に対して透析又は濾過により低分子成分を分離する工程の前に、卵より液状卵を調製する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
卵に含有される低分子成分を採取する方法であって、
前記液状卵を調製する工程が、卵黄と卵白とに分離する工程を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
卵に含有される低分子成分を採取する方法であって、
前記低分子成分がアミノ酸、核酸、糖、水溶性ビタミン又はミネラルから選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
卵に含有される低分子成分を採取する方法であって、
前記卵が、鶏卵であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか1項に記載の方法で分離され、採取された低分子成分を含有することを特徴とする組成物。
【請求項７】
請求項６に記載の組成物であって、ヒト又は動物の健康維持又は栄養補助に用いられることを特徴とする食品組成物。
【請求項８】
透析手段又は濾過手段を備えることを特徴とする液状卵より低分子成分を分離するための装置。
【請求項９】
液状卵製造装置に透析手段又は濾過手段を組み込むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、卵からの低分子成分の分離法、該低分子成分を含む組成物及びそのための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
卵は食品中最も栄養価が高く、また栄養のバランスが良く、養鶏業の発達により安価に入手できる。例えば、食品の分析結果で、鶏卵の卵黄には、アスパラギン酸が203.7μg/g、セリンが290.5μg/g、ロイシンが360.6μg/g等の濃度で含有することが知られている（公益社団法人日本栄養・食糧学会公表データ）。また、脱脂濃縮乳には、システイン（シスチン）、メチオニン、ヒスチジン、フェニルアラニンなどのアミノ酸が含まれないため、脱脂濃縮乳は、含有するアミノ酸の種類が卵よりも少ない（非特許文献１）。さらに、鶏卵は栄養価が高いが大量に食べることができないだけでなく、脂質（例えば、飽和脂肪酸、コレステロールなど）、高カロリー成分が多く、アレルゲン（例えば、オボムコイド）が含まれるという問題がある。【０００３】
しかし、上記問題を解消し、鶏卵をはじめとした卵に含まれるアミノ酸、核酸、糖、水溶性ビタミン及びミネラル等の低分子成分を簡易に分離する方法及びそのための装置は未だ確立されておらず、卵から分離採取したこれらの低分子成分は、現在利用されていない。【０００４】
一方、鶏卵を加工した液状卵はマヨネーズ等の原材料として利用され、卵を液状に加工した加工食品である液状卵を製造するための各種装置が開発され、利用されている（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開公報WO97/10718
【特許文献２】国際公開公報WO2002/080703
【特許文献３】特開2010-035520号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】食工誌 38 (9), 811-816 (1991)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
脂質、高カロリー成分及びアレルゲンを含むことなく、鶏卵等の卵に含有されるアミノ酸、核酸、糖、水溶性ビタミン及びミネラル等の低分子成分を簡便かつ迅速に採取するための方法、そのための装置及び採取された前記低分子成分を含有する組成物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】
【０００８】
本発明は、液状卵より透析又は濾過により低分子成分を分離する工程を含む、卵に含有される低分子成分を採取する方法を提供する。【０００９】
前記方法は、液状卵に対して透析又は濾過により低分子成分を分離する工程の前に、卵より液状卵を調製する工程を含む方法である場合がある。【００１０】
本発明の方法は、前記液状卵を調製する工程が、卵黄と卵白とに分離する工程を含む方法である場合がある。【００１１】
本発明の方法において、前記低分子成分がアミノ酸、核酸、糖、水溶性ビタミン及びミネラルから選択される少なくとも１種の場合がある。【００１２】
本発明の方法において、前記卵が、鶏卵の場合がある。【００１３】
さらに、本発明は、前記方法で分離され、採取された低分子成分を含有する組成物を提供する。【００１４】
本発明の前記組成物は、ヒト又は動物の健康維持又は栄養補助に用いられる食品組成物の場合がある。【００１５】
また、本発明は、透析手段又は濾過手段を備えることを特徴とする液状卵より低分子成分を分離するための装置を提供する。【００１６】
本発明の装置は、液状卵製造装置に透析手段又は濾過手段が組み込まれた装置である場合がある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、鶏卵等の卵に含有されるアミノ酸、核酸、糖、水溶性ビタミン及び／又はミネラル等の低分子成分を簡便かつ迅速に採取するための方法、そのための装置及び採取された前記低分子成分を含有する組成物が提供される。
また、本発明の組成物を摂取することによって、タンパク質を摂取するよりも、遊離アミノ酸などを効率的かつ迅速に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】卵より濾過によって、卵に含有される低分子成分を採取するための工程を表した図。
【図２】卵より濾過によって、卵に含有される低分子成分を採取するための装置の図（外管に精製水を、内管にタマゴ試料（液状卵）を循環させて透析する場合の図）。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
１．卵含有低分子成分の採取方法
本発明の実施態様の1つは、卵が含有する低分子成分を採取する方法であり、液状卵より透析又は濾過により低分子成分を分離する工程を含む。
【００２０】
本発明の方法は、液状卵に対して透析又は濾過により低分子成分を分離する工程の前に、卵より液状卵を調製する工程を含むことができる。
【００２１】
本明細書において、卵は、食用に供される卵であれば特に限定されないが、もっとも安価に大量に利用できるところから鶏卵が好ましい。卵は、生卵、ゆで卵、凍結卵、液状卵などを含むが、これらに限定されない。
【００２２】
本明細書において、卵が含有する低分子成分とは、卵の卵白アルブミン、特に、ニワトリのオボアルブミンは、385アミノ酸からなり、分子量は45 kDaであるところから、分子量30000以下の卵に含有される成分、好ましくは分子量10000以下の成分、より好ましくは、分子量3000以下の成分、もっとも好ましくは、分子量1000以下の成分をいう。また、オボアルブミンは、卵黄には含まれないところから、卵黄を材料として低分子化合物を分離、採取する場合には、オボアルブミンが通過可能なポア径の透析膜を使用することにより、より効率的に卵黄に含有される低分子成分を透析により分離、採取できる。
【００２３】
本明細書において「透析」とは、膜を通した溶質分子の移動をいい、「濾過」とは、多孔質物質のフィルターを通過させることによって、大きさの相違する物質を分離することをいう。また、本明細書において、濾過した場合の濾液を濾過透過液、濾過された後の残液を濾過保持液と記載する。
【００２４】
液状卵より採取する成分としては、これらに限定されないアミノ酸、核酸、糖、水溶性ビタミン及びミネラル等の低分子成分が含まれる。
【００２５】
本明細書において、アミノ酸、核酸、糖、水溶性ビタミン及びミネラル等の低分子成分は、卵中に含有される限り、特に限定されない。
【００２６】
本明細書において、アミノ酸はL-体又はD-体のアミノ酸をいい、特に説明のない限り、L-体を表す。具体的なアミノ酸の例として、アスパラギン酸、トレオニン(スレオニン)、セリン、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン、プロリン、グリシン、アラニン、バリン、メチオニン、ロイシン、イソロイシン、チロシン、フェニルアラニン、リシン、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン及びシスチン（システイン）、並びに、卵に含有されるこれらの誘導体が挙げられる。
【００２７】
本明細書において、核酸の例としては、アデニン、シトシン、グアニン、チミン及びウラシルから選択されるヌクレオシド、並びに、これらのヌクレオシドがリン酸化されたヌクレオチド、さらに卵に含有されるこれらの誘導体をいう。
【００２８】
本明細書において、糖の例としては、ブドウ糖をいい、鶏卵の全卵には、約0.3g/100gが含まれる。
【００２９】
本明細書において、水溶性ビタミンとは、ビタミンB1 （チアミン）、ビタミンB2 （リボフラビン）、ビタミンB3 （ナイアシン）、ビタミンB5 （パントテン酸）、ビタミンB6、ビタミンB7 （ビオチン）、ビタミンB9 （葉酸）及びビタミンB12 （シアノコバラミン）、並びに、これらの誘導体、さらに、これらの塩をいう。
【００３０】
本明細書において、ミネラルとは、ミネラル（mineral）は、卵に含有される4元素（炭素・水素・窒素・酸素）以外の必須元素をいい、より具体的には無機物質及び灰分をいう。日本では、無機物質として、亜鉛、カリウム、カルシウム、クロム、セレン、鉄、銅、ナトリウム、マグネシウム、マンガン、モリブデン、ヨウ素及びリンの13元素が健康増進法に基づく食事摂取基準の対象として厚生労働省により定められており、これらの元素の塩、イオン及び錯体化合物が好ましい。
【００３１】
前記卵から液状卵を調製する工程は、卵を洗浄した後、割卵した全卵から液状卵を撹拌し、調製することも可能である。また、任意に、割卵した全卵を卵黄と卵白に分離した後に撹拌し、液状卵を調製することも可能である。
【００３２】
卵黄は、卵白と比較してアミノ酸等の低分子成分が高濃度に含まれるところから、好ましくは、全卵より卵黄を分離した液状卵を調製する。
【００３３】
液状卵は、全卵、卵黄又は卵白を撹拌及び／又は超音波処理して調製されるが、適宜、水等の適切な溶媒を混合し、調製することもできる。
【００３４】
液状卵からの透析又は濾過による高分子成分と低分子成分との分離は、例えば、半透膜として中空糸膜を用いて、液状卵又は液状卵の希釈液を流入側から加圧又は流出側から減圧して中空糸膜を備える透析モジュールを通過させ、ナノ濾過、限外濾過又は精密濾過することにより、又は、液状卵又はその希釈液中の成分を、液状卵又はその希釈液と中空糸膜で隔てられた外側を流れる透析液に移行させる。この低分子成分を含む濾過された濾過透過液、又は、移行した低分子成分を含む透析液を採取することによって、タンパク質等の高分子成分を実質的に含まない低分子成分のみを含む、又は低分子成分が濃縮された液状成分分画を採取できる。
【００３５】
また、中空糸膜の内側に液状卵又はその希釈液を流し、透析液を中空糸膜の外側を通過させることにより、透析液中に卵の低分子成分を移行させて利用することができる。
【００３６】
中空糸膜は、セルロース系（再生セルロース、セルローストリアセテートなどの植物由来の製品）、合成高分子系（ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリエステル系ポリマーアロイなど）の商業的に利用可能な中空糸膜を使用できる。
【００３７】
本発明の実施態様として、中空糸膜の代わりに商業的に利用可能な逆浸透膜を用いて、逆浸透圧によって卵が含有する低分子成分を回収してもよい。
【００３８】
また、透析に使用した膜は、目詰まり等により透析能力が劣化する場合がある。これらの場合、アルカリ性溶液及び／又は界面活性剤で、透析膜を洗浄することにより、透析能力を回復できる。アルカリ性溶液としては、例えば、1〜10 mMの水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液を使用できる。また、本明細書における界面活性剤は、Triton系、Tween系、Brij系等の界面活性剤を含むが、これらに限定されない。Tween系の界面活性剤の具体例としては、Tween 20、Tween 60、Tween 80等を挙げることができる。
【００３９】
液状卵を希釈するための液体としては水に適宜浸透圧剤、pH調整剤等を添加して使用できる。浸透圧剤の例としては、NaCl及びKCl等の無機塩、pH調整剤の例としては、希塩酸水溶液及び水酸化ナトリウム水溶液等が挙げられる。
【００４０】
前記透析液又は限外濾過等の外液は、適宜、浸透圧及びpHを調整するための適当な成分を含有する水が好ましい。該水は、より好ましくは超純水である。浸透圧剤の例としては、NaCl及びKCl等の無機塩、pH調整剤の例としては、希塩酸水溶液及び水酸化ナトリウム水溶液等が挙げられる。また、例えば、リン酸緩衝液等の緩衝溶液を使用することもできる。
【００４１】
使用する中空糸膜のポア径を適宜調整することにより、採取する低分子成分の成分の割合を調整できる。一般に、タンパク質の大きさは数nm〜約100nmとされ、卵アルブミンは約33nmの大きさとされる。したがって、10nm以下のポア径が好ましいが、ポア径を適宜調整することにより、比較的分子量が小さいタンパク質を併せて採取することもできる。タンパク質を含まない低分子成分のみを採取する場合には、エンドトキシン等の生体に有害な物質も除去可能である。中空糸膜は、前記のとおり商業的に利用可能であり、例えば、血液透析療法に使用される数nmのポアサイズの中空糸膜を使用することができる。
【００４２】
前記の方法で、採取された卵の低分子成分を含有する分画を含む液体状の組成物を用い、例えば、さらにポア径の小さい中空糸膜で水分を濾過することにより、さらに濃縮された低分子成分分画を含む液体状の組成物を取得できる。これらの低分子分画の液状組成物を、例えば、凍結乾燥法等により溶媒を留去することにより、卵に含有される低分子成分を含む固体状の組成物を取得できる。
【００４３】
これらの組成物は、タンパク質を実質的に含まない成分であれば、タンパク質変性の問題を生じないところから、高温滅菌が可能である。また、比較的小さな分子量のタンパク質等を含む場合には、低温殺菌法を使用することにより、タンパク質変性を惹起することなく滅菌できる。
【００４４】
これらの滅菌された組成物を用い、例えば、液状組成物は冷蔵又は凍結して長期間安定に保存可能であり、固体状の組成物は低温又は室温においても長期間安定に保存できる。
【００４５】
２．卵より採取された低分子成分を含有する組成物
上記の卵より採取された低分子成分を含有する組成物は、例えば、ヒト又は動物の健康維持又は栄養補助のための食品組成物として使用できる。
【００４６】
また、前記組成物を原料として、さらに、アミノ酸、核酸、糖、ミネラル、水溶性ビタミン及びミネラル等の成分を単離し、これらの単離された成分を原料として、健康維持食品、栄養補助食品、医薬品原料、化粧品原料及び／又は研究用試薬原料として使用できる。例えば、アミノ酸はペプチドやタンパク質、核酸はポリヌクレオチドを製造できる。これらのペプチド、タンパク質、ポリヌクレオチドは、医薬品原料、化粧品原料及び研究用試薬等として利用できる。また、糖は、例えば、甘味料等の食品添加物として使用できる。水溶性ビタミン及びミネラルは、医薬品原料、化粧品原料及び／又は食品添加物として使用できる。
【００４７】
例えば、前記食品組成物として使用する場合には、医薬品添加剤等の適切な添加剤を加えることができる。医薬品添加剤を添加する場合に、医薬品添加剤としては、賦形剤、希釈剤、結合剤、増粘剤、崩壊剤、滑沢剤、pH調整剤、安定化剤、香料等を挙げることができる。これらの医薬品添加剤は、医薬品添加物事典2016（2016年2月、薬事日報社、東京）に記載の各成分及び各成分毎の用法・用量に従って使用できる。
【００４８】
また、前記食品組成物として使用する場合には、液状組成物のそれ自体、又は、例えばアスコルビン酸ナトリウム等の抗酸化剤を添加して使用できる。また、前記固体状の組成物を、前記の医薬品添加物を添加後、当業者に周知慣用の方法で、錠剤、カプセル剤、顆粒剤及び散剤等の固形剤に調製して食品組成物として使用できる。
【００４９】
健康維持又は栄養補助のために前記食品組成物をヒトが摂取する場合には、例えば、1日当たり、卵より採取した低分子成分として1〜5000mgを、好ましくは10〜3000mgを、より好ましくは100〜1000mgを1〜3回に分けて経口摂取することが好ましいが、これらに限定されない。
【００５０】
３．卵が含有する低分子成分を分離し採取するための装置
液状卵を製造するための洗卵器、高速割卵器、卵黄と卵白との分離装置、又はこれらの装置を組み合わせた装置は商業的に利用可能である。また、中空糸膜を用いたナノ濾過、限外濾過又は精密濾過等は、血液透析療法のための医療分野、半導体研磨材、IT関連材料及び有機エマルジョン等の原料製造における化学工業分野、浄水場における浄水、並びに、下水に対する膜分離活性汚泥法等の各種分野で利用され、そのための装置も各種商業的に利用可能である。したがって、これらの装置を入手し、適宜改造し、組み合わせることにより、本発明の半透膜を用いた透析手段を備える液状卵より低分子成分を分離するための装置を製造できる。
【００５１】
これらの商業的に利用可能な装置を入手して、本発明の前記装置を使用する場合には、各装置の使用マニュアルに従って使用することにより、本発明の卵に含有される低分子成分を採取する方法の実施、及び、前記組成物の調製に使用できる。
【００５２】
本明細書において言及される全ての文献はその全体が引用により本明細書に取り込まれる。ここに記述される実施例は本発明の実施形態を例示するものであり、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【実施例１】
【００５３】
透析膜を使用したタマゴ低分子成分の採取
１．実験材料及び方法
透析装置
図1に、本発明の卵に含有される低分子成分を採取する方法の実施形態の１例を示した。
また、実施に実験に使用した透析装置の概略図を図２に示した（外管に精製水を、内管にタマゴ試料（液状卵）を循環させて透析する場合の図）。透析装置は、有限会社CIS （東京）に依頼して作製した。チューブポンプは、株式会社ウエルコ製（東京）のWP1000型を、凍結乾燥装置は、東京理化器械株式会社 凍結乾燥機FD-81を使用した。
透析膜は、内管外側で外管内腔に設置した。
予備実験のときの浸透膜： Viskase Companies, Inc.（米国）の製品番号：UC36-32-100、透過分子量（MWCO） 14,000、孔径（ポアサイズ） 5 nmを使用した。
浸透膜は、SPECTRUM LABS. COM（米国）製No.132124、膜を通して有効に拡散しない標準的分子の最小平均分子量（MWCO 15,000）の透析膜を使用した。
また、透析膜を再利用するために、透析に使用した後、目詰まりの改善を目的として、5〜10mMのaq.NaOHを透析装置の内管側に入れ、10分〜終夜放置後、精製水で３回洗浄し、次の透析に使用するまで10％EtOH中で保存した。
卵は、市販の鶏卵を使用した。【００５４】
２．実験
卵黄（液状卵）の透析と、透析液の分析結果
１回の透析（内管側300 mL、外管側700 mLの精製水を循環）で、鶏卵12個を使用し、割卵後、卵白よりも栄養価の高い卵黄を採取し、ミキサーで撹拌し、均一化した後、得られた液状卵を透析装置の内管側に入れ、外管に精製水を循環させた。12時間精製水及び均一化された卵黄試料（液状卵）を循環後、外管の循環液を採取し、凍結乾燥し、透析外液中の成分の分析に使用するまで−２０℃で保存した。【００５５】
また、本実験において、外管側を卵黄を撹拌し均一化した試料、内管側を精製水を循環し、内管側に卵黄の低分子成分を透析、溶出し、内管側の水を採取し、凍結乾燥することもできる。【００５６】
凍結乾燥後、保存した透析物に精製水を加え、凍結乾燥前の濃度に中の成分を定量することにより、透析により内管から外管の循環水に拡散した卵黄に含まれる低分子成分の採取量を求めた。なお、高分子成分（タンパク質など）については、他の用途に使用することができる。【００５７】
遊離アミノ酸（18種一括）を一般財団法人  日本食品分析センターに委託し、定量した。【００５８】
３．測定結果
凍結乾燥した試料を分析した結果を表１（遊離アミノ酸）に示す。なお、アスパラギン及びグルタミンは加水分解の際にそれぞれ、アスパラギン酸、グルタミン酸になるため、アスパラギン酸はアスパラギンを、グルタミン酸はグルタミンを含んだ量である。また、システインについては定量せず、その代わりにシスチンを定量した。【００５９】
【表１】
2018043450.tif 000003
【００６０】
表１に示すとおり、本発明を用いることによって、卵黄試料（液状卵）から遊離アミノ酸をバランスよく回収できることが明らかとなった。
【実施例２】
【００６１】
中空糸膜を用いた濾過による卵の低分子成分の採取
卵、好ましくは鶏卵を洗浄機で洗卵する。洗浄された卵を割卵器で割卵し、殻と全卵を遠心分離等により分離し、全卵を採取する。任意に、全卵を、卵黄と卵白の分離器（所謂「たまごセパレータ」）を用い卵黄と卵白に分離し、それぞれを採取する。次に、これらの採取された全卵、卵黄又は卵白を、撹拌し、均一化する。このとき、水等の溶媒を加えて適宜希釈して、液状卵を調製する。又は、これらの液状卵は、液卵とも言われ、商業的に利用可能であり、これを入手して使用する。【００６２】
中空糸膜を用いた濾過手段により、前記液状卵より卵の低分子成分を高分子成分から分離する方法は、加圧手段により供給側より加圧することにより、又は、減圧手段により流出側から減圧することにより、前記液状卵又は液状卵の希釈液を中空糸膜を備えた中空糸膜モジュールの中空糸膜内を通過させる。この通過の過程で、中空糸モジュールの外側を流れる透析液中に低分子成分を拡散により移行させる。この透析液を採取し、濃縮又は乾燥させることにより、液体又は固体の卵の低分子成分を含有する組成物を取得できる。なお、高分子成分（タンパク質など）については、他の用途に使用することができる。【００６３】
濾過のための液状卵又は液状卵の希釈液を中空糸膜内を通過させる流量及び温度は、使用する中空糸膜モジュールの種類によって決定する。
【図１】
2018043450.tif 000004
【図２】
2018043450.tif 000005
【国際調査報告】
2018043450.tif 000006
2018043450.tif 000007
2018043450.tif 000008
2018043450.tif 000009