提高泡沫穩定性的組合物的用途的製作方法

2023-04-23 01:12:37

本發明專利申請是針對申請日為2012年08月24日、申請號為201280040629.8、發明名稱為「提高泡沫穩定性的組合物及其用途」的申請提出的分案申請。

本發明涉及一種對提高發泡性的飲料或食品的泡沫穩定性有效的組合物及其用途。本申請基於2011年8月25日申請的日本國專利申請第2011-184102號主張優先權，該專利申請的全部內容通過參照引入本申請。

背景技術：

作為代替啤酒的飲料，各公司正在銷售減少麥芽的使用率的「發泡酒」，用與啤酒、發泡酒不同的原料、製備方法製作的啤酒風味的發泡酒精飲料(一般稱為「第3啤酒」)等各種啤酒樣飲料。此外近年來，各公司也在銷售啤酒風味的非酒精飲料。在傾倒啤酒、啤酒樣飲料和啤酒風味的非酒精飲料(為了說明的方便，將這些總稱為「啤酒類發泡飲料」)時生成的泡沫是重要的特性之一，通常優選長時間維持泡沫，即泡沫穩定性(泡沫維持)高。為提高啤酒類發泡飲料的泡沫穩定性，提出了添加增稠性多糖(專利文獻1～3)、添加酵母細胞壁的可溶性成分(專利文獻4)等多種嘗試，但是，對於實現泡沫穩定性提高的技術的需求依然較高。關於第3啤酒，由於不存在有助於泡沫生成的源自麥芽的成分，或者即使存在也較少，因此與啤酒、發泡酒相比，泡沫穩定性差，所以特別期待泡沫穩定性的提高。另一方面，泡沫穩定性，不局限於啤酒類發泡飲料，也成為決定其它發泡性飲料、食品的品質的重要因素。

應予說明，提及本發明中使用的酶(穀氨醯胺轉氨酶)的用途的文獻(專利文獻5)如以下所示。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開平4-228060號公報

專利文獻2:美國專利第4720389號說明書

專利文獻3:美國專利第4729900號說明書

專利文獻4:日本特開2008-271820號公報

專利文獻5:日本專利第3616697號公報

技術實現要素：

本發明的課題在於提供一種對提高啤酒類發泡飲料等的泡沫穩定性有效的組合物及其用途等。

本發明人等著眼於實現泡沫穩定性提高的技術的開發，應用作為第3啤酒的原料使用的大豆蛋白質和豌豆蛋白質進行研究。具體而言，使蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶與這些蛋白質材料進行作用，考察其效果之後，令人吃驚的是，發現酶反應後的溶液具有高的泡沫穩定性。即，表明蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶對蛋白質材料作用時，會生成對泡沫穩定性提高有效的蛋白質分解物(蛋白質或多肽)。例如，如果以該蛋白質分解物作為原料製造第3啤酒，則該蛋白質分解物殘存，結果能夠得到泡沫穩定性提高的製品。

在此，已知將蛋白質分解，成為低分子肽和胺基酸時，蛋白質材料的起泡性通常會降低(例如，參見p.m.nielson,functionalityofproteinhydrolysates,foodproteinsandtheirapplications(15)pp.443-471)。考慮到這一情況，可預測與並用蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶的情況相比，使穀氨醯胺轉氨酶單獨作用的情況起泡性良好，泡沫穩定性也得到提高。通過本發明人等的研究發現上述事實與預想相反，可以說是令人吃驚的見解。

如以上所述，通過本發明人等深入研究表明，使蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶對蛋白質材料作用，會生成對泡沫穩定性的提高有效的蛋白質分解物。對於該蛋白質分解物，非常期待作為通用的泡沫穩定劑的利用，即不局限於第3啤酒，還應用於發泡性的各種飲料或食品。以下列舉的本發明基於以上成果和見解。

[1]一種提高泡沫穩定性的組合物，含有通過使蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶作用於蛋白質材料而生成的蛋白質或多肽。

[2]根據[1]所述的組合物，其中，所述蛋白質材料由作為食品或飲料的原料的蛋白質材料組成。

[3]根據[1]或[2]所述的組合物，其中，所述蛋白質材料由選自小麥蛋白質、大麥蛋白質、大豆蛋白質、玉米蛋白質、豌豆蛋白質、大米蛋白質、乳蛋白質、以及魚蛋白質中的1種或2種以上的蛋白質組成。

[4]根據[1]～[3]中任一項所述的組合物，其中，所述穀氨醯胺轉氨酶源自鏈黴菌屬。

[5]根據[1]～[4]中任一項所述的組合物，用於啤酒類發泡飲料的製造。

[6]根據[5]所述的組合物，其中，所述啤酒類發泡飲料是原料中不使用麥芽的啤酒類發泡飲料。

[7]一種提高泡沫穩定性的組合物的製造方法，其特徵在於，包括以下的步驟(1)或(2)：

(1)使蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶作用於蛋白質材料的步驟；

(2)使穀氨醯胺轉氨酶作用於蛋白質分解物的步驟。

[8]根據[7]所述的製造方法，其中，在步驟(1)中，使所述蛋白質分解酶與所述穀氨醯胺轉氨酶同時作用。

[9]根據[7]或[8]所述的製造方法，其中，所述蛋白質材料由作為食品或飲料的原料的蛋白質材料組成。

[10]根據[7]～[9]中任一項所述的製造方法，其中，所述蛋白質材料由選自小麥蛋白質、大麥蛋白質、大豆蛋白質、玉米蛋白質、豌豆蛋白質、大米蛋白質、乳蛋白質、以及魚蛋白質中的1種或2種以上的蛋白質組成。

[11]根據[7]～[10]中任一項所述的製造方法，其中，所述穀氨醯胺轉氨酶源自鏈黴菌屬。

[12]一種啤酒類發泡飲料的製造方法，其特徵在於，將[1]～[4]中任一項所述的組合物用作原料的至少一部分。

[13]根據[12]所述的製造方法，含有以下步驟(1)～(4)：

(1)通過使蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶作用於蛋白質材料或通過使穀氨醯胺轉氨酶作用於蛋白質分解物而製備所述組合物的步驟、或者準備預先製備的所述組合物的步驟；

(2)在通過步驟(1)製備或準備的所述組合物中混合糖漿、啤酒花、水並煮沸的步驟；

(3)在通過步驟(2)得到的發酵前液中添加啤酒酵母使其發酵的步驟；

(4)將通過步驟(3)得到的發酵液貯藏、熟化的步驟。

[14]一種發泡性的飲料或食品，含有通過蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶的作用而由蛋白質材料生成的蛋白質或多肽。

[15]根據[14]所述的發泡性的飲料或食品，其中，所述發泡性的飲料是啤酒類發泡飲料

附圖說明

圖1是使用了大豆蛋白質的發泡試驗的結果。顯示發泡1分鐘後(上)和發泡30分鐘後(下)的反應液的泡沫狀態(作為蛋白質分解酶，使用蛋白酶a的情形)。tg：穀氨醯胺轉氨酶，+：添加，-：非添加。

具體實施方式

1.提高泡沫穩定性的組合物及其製造方法

本發明的第1方面涉及提高泡沫穩定性的組合物。本說明書中「提高泡沫穩定性的組合物」是指如下的組合物：利用本發明中特徵性成分、即使蛋白質分解酶(蛋白酶)和穀氨醯胺轉氨酶作用於蛋白質材料而生成的蛋白質或多肽的作用·效果，其自身的泡沫穩定性提高，且通過將其用作原料的至少一部分，或者通過在製造過程中將其添加，從而提高發泡性飲料、食品的泡沫穩定性。

本發明的組合物用於提高發泡性飲料、食品的泡沫穩定性。如果舉出能夠應用本發明組合物的發泡性飲料、食品的例子，可以是啤酒類發泡飲料(啤酒、發泡酒、第3啤酒、啤酒風味的非酒精飲料)、碳酸飲料(含有酒精或非酒精)、各種奶油(用途的具體內容在後文敘述)。本發明的組合物對所謂的「第3啤酒」的泡沫穩定性提高是特別有用的。在日本，第3啤酒大致分類為原料中不使用麥芽而釀造的飲料和在發泡酒中混合其它酒精飲料(代表是大麥酒)而成的飲料。在現在的酒稅法上，將前者分類為其它釀造酒(發泡性)(1)，將後者分類為利口酒(發泡性)(1)。

本發明的組合物含有通過使蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶作用於蛋白質材料而生成的蛋白質或多肽。這裡的蛋白質材料沒有特別限制，優選使用作為食品或飲料的原料的蛋白質材料。示出具體例時，是小麥蛋白質、大麥蛋白質、大豆蛋白質、玉米蛋白質、豌豆蛋白質、大米蛋白質、乳蛋白質、魚蛋白質。優選為小麥蛋白質、大麥蛋白質、大豆蛋白質、玉米蛋白質、豌豆蛋白質、大米蛋白質。這些蛋白質材料可按照常規方法製備，也可以利用市售品。例如，如果是豌豆蛋白質，可以從organo株式會社(例如製品名pp-cs)、rocketjapan株式會社(例如製品名nutralys)等購得。同樣，大豆蛋白質可從不二制油株式會社(例如製品名fujiprof)、日清ollio株式會社(例如製品名solpea-4000)、株式會社第一化成(例如製品名proteingp)等購得。可以將二種以上的蛋白質材料並用。此時，例如，通過使酶與將二種以上的蛋白質材料混合的原料作用而得到構成本申請發明組合物的蛋白質或多肽。另一方面，使酶與並用的每種蛋白質材料作用後，將得到的蛋白質或多肽混合，也可以形成本發明的組合物。

作為蛋白質分解酶，可舉出biosoku、newlasef3-g、newlasea、proteasea「amano」g、proteasea「amano」sd、proteasen「amano」g、proteases「amano」g、proteax、proteaxg、papainw-40、promerainf、protinny10、protinpc10、protinay、protinsd-ny10、protinsd-pc10f、thermoasepc10f、protinsd-ac10f,protinsd-ay10、prolesarfg-f、proteasep「amano」3g、proteasem「amano」g、proteasem「amano」sd(以上為天野酶制)，molsinf(kikkoman食品制)，sumizymeap、sumizymelp、sumizymelp500、sumizymefp、sumizymelpl、sumizymemp(以上為新日本化學工業制)，denapushin2p、denachimuap、biopurazeop、biopurazeal-15fg、biopuraze30g、biopurazeapl-30、biopurazeor-10g、biopuraze30l、biopurazexl-416f、biopurazesp-20fg、biopurazesp-4fg、proteasecl-15(以上為nagasechemtex制)，orientase20a、tetorases、nukureishin、orientase10nl、orientase90n、orientaseons、orientase22bf(以上為hbienzymesinc.制)，brewersclarex、baridaseafp、baridasefp60、brewersprotease、accelerzymenp50.000、delvorase、baridasetsp200、bakezymeppu95.000、bakezymeb500、colpurin、baridasepapainsf、baridasebromerain(以上為dsmjapan制)，proteaseyp-ss、pancidasenp-2、pancidasep、aroaseap-10、aroasenp-10、aroasens、aroasexa-10、proteaseal(以上為yakult藥品工業制)，puromoddo223lp、protex7l、protex14l、alkalineproteasegl、protex6l、protex89l、pyurafekuto、pyurafekutoox、puroperaze、protexoxg、protex40l(以上為genencor協和制)，ptn、neutrase、esperase、savinase、alcalase、clearlenspro、everlase、kannase、porazyme、flavourzyme、protamex、noboran(以上為novozymesjapan制)，papainf、trypsin4.0t、corolasen、veronl10、corolasel10、corolase7089、veronw(以上為higuchiinc.制)，enzylonnbs、enzylonsa、magnaksmt(以上為洛東化成工業制)，kokulasep(以上為mitsubishi-kagakufoods制)，actinaseas、actinaseaf(以上為kakenpharma制)，grindamylpr59、grindamylpr43(以上為daniscojapan制)，softagenm2(以上為taishotechnos制)，proteinasek(和光純藥工業制)，deskinc(大和化成制)等。

作為穀氨醯胺轉氨酶，可以使用鏈黴菌屬等微生物產生的酶(例如參照日本特開昭64-27471號公報)、哺乳動物產生的酶(例如參照日本特公平1-50382號公報)、利用重組dna技術得到的重組(重組型)的酶(例如日本特開平5-199883號公報、特開2004-97099號公報)等。優選使用鏈黴菌屬微生物產生的穀氨醯胺轉氨酶。也可以使用如wo2009/101762所示的穩定型穀氨醯胺轉氨酶。

以下，說明本發明的組合物的製造方法，對於沒有特別提及的事項，可以援引有關組合物的上述說明中的對應表述。

本發明組合物可以用包括以下步驟的方法製造，即，(1)使蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶作用於蛋白質材料的步驟。該步驟(1)中，使兩個酶(蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶)對蛋白質材料進行作用，但作用的順序沒有特別限制。因此，可以在使蛋白質分解酶作用之後使穀氨醯胺轉氨酶作用，或者同時使這兩個酶作用。優選同時使這兩個酶作用。通過同時作用，可以高效地進行分解反應和交聯反應，進而可以期待生成複雜的交聯複合體的效果。其中的「同時作用」是指發生同時進行蛋白質分解酶所致的酶反應和穀氨醯胺轉氨酶所致的酶反應的狀態。例如可以對蛋白質材料(固體的情況下，是混懸或溶解於水等溶劑的混合物)一次性添加兩種酶進行作用，也可以在一種酶對蛋白質材料進行作用時添加另一種酶進行作用，則能夠形成兩個酶反應同時進行的狀態。應予說明，如後述的實施例所示，能夠確定使蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶同時作用時，能夠發揮優異的泡沫穩定效果。

反應條件，只要能夠達到期望的效果(即，泡沫穩定效果)即可，沒有特別限制，可以考慮使用的蛋白質分解酶的特性、使用的穀氨醯胺轉氨酶的特性、使用的蛋白質材料的特性、組合物的用途等來確定。示出反應條件的例子，則蛋白質分解酶的使用量相對於蛋白質材料是0.1重量％(w/w)～10重量％(w/w)，穀氨醯胺轉氨酶的使用量相對於蛋白質材料例如是0.01重量％(w/w)～10重量％(w/w)，優選為0.1重量％(w/w)～2重量％(w/w)，反應溫度例如是20℃～60℃，優選是30℃～50℃。反應ph例如是ph4～ph9，反應時間例如是15分鐘～10小時、優選為30分鐘～10小時。應予說明，最適的反應條件，通過基於後述的實施例示出的試驗系統的預備實驗能夠確定。

本發明的組合物也可用包括以下步驟的方法進行製造，即，(2)使穀氨醯胺轉氨酶作用於蛋白質分解物的步驟。這一實施方式中，代替蛋白質材料，使用預先將蛋白質材料用蛋白質分解酶處理而得到的蛋白質分解物。穀氨醯胺轉氨酶對蛋白質分解物中的成分進行作用並交聯，結果生成能夠提高泡沫穩定性的蛋白質或肽。製備蛋白質分解物時的蛋白質分解酶的使用量，和用於步驟(2)的穀氨醯胺轉氨酶的使用量等的反應條件，可依據進行步驟(1)的上述實施方式的情況。

2.提高泡沫穩定性的組合物的用途

(1)啤酒類發泡飲料的製造

本發明的第2方面涉及本發明的組合物的用途。作為合適的用途之一，提供一種啤酒類發泡飲料的製造方法。本發明的啤酒類發泡飲料的製造方法中，將本發明的組合物作為原料的至少一部分來使用。其結果是，本發明的組合物中的有效成分、即能夠提高泡沫穩定性的蛋白質或肽殘存於最終製品中，得到泡沫穩定性優異的啤酒類發泡飲料。本發明的製造方法，對原料中不使用麥芽而釀造的第3啤酒(其它釀造酒(發泡性)(1))的製造特別有效。以下，作為應用於第3啤酒(其它釀造酒(發泡性)(1))情況的例子，對本發明的製造方法作詳細說明。

首先，通過使蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶作用於蛋白質材料或使穀氨醯胺轉氨酶作用於蛋白質分解物，從而製備本發明的組合物(步驟(1))。或者準備預先製備的相同組合物(步驟(1)的其它實施方式)。接下來，在通過步驟(1)製備或準備的組合物中混合糖漿、啤酒花、水，並煮沸(步驟(2))。糖漿提供由酵母進行發酵所需要的碳源，例如麥芽糖糖漿、高麥芽糖糖漿、葡萄糖糖漿、澱粉糖化液等。作為糖漿、啤酒花和水之外的能夠混合的材料，可舉出焦糖色素、紅花色素、香料等。

將步驟(2)得到的發酵前液冷卻之後，添加啤酒酵母，進行發酵(步驟(3))。將得到的發酵液進行貯藏、熟化(步驟(4))。然後，根據需要進行過濾、裝入容器，得到製品。

以上的例子中，將製備或準備本發明組合物的步驟設置為獨立的工序，但是並不局限於此。例如，將糖漿等與蛋白質材料混合之後，使蛋白質分解酶和穀氨醯胺轉氨酶作用，則在製造過程中生成相當於本發明組合物的有效成分的成分，沒有必要將製備本發明組合物的步驟設置為獨立工序。

將本發明的製造方法應用於啤酒或發泡酒的製造時，作為副原料之一使用本發明的組合物，或者製造過程中添加本發明的組合物即可。添加時間沒有特別限制，可在下料工序後至發酵工序前的階段中進行添加。另一方面，也可以不使用預先製備的本發明組合物，而在製造過程中生成相當於本發明組合物的有效成分的成分。例如，使穀氨醯胺轉氨酶對由糖化工序得到的麥汁進行作用，由此生成該成分。使穀氨醯胺轉氨酶作用時，也可以使蛋白質分解酶一同作用。應予說明，將製造的發泡酒作為原料，也能夠製造泡沫穩定性優異的第3啤酒(利口酒(發泡性)(1))。

通過本發明的製造方法製造的啤酒類發泡飲料的泡沫穩定性，例如可按照nibem法進行評價。nibem法記載於ebc(europeanbreweryconvention)發行的analytica-ebc，其在啤酒領域經常被使用。

(2)其它的用途

本發明的組合物能夠廣泛應用於要求或優選泡沫穩定性的各種發泡性飲料或食品。其中作為飲料，例如可舉出碳酸飲料(含有酒精或非酒精)、奶昔、卡布奇諾、果凍狀飲料等。同樣作為食品，例如可舉出各種奶油、冰淇淋、慕斯、酥皮等。在這樣的發泡性飲料或食品中使用本發明組合物時，例如，製造過程中在加工中的原料中添加本發明的組合物即可。對於將蛋白質材料用於原料的飲料或食品的情況，與啤酒類發泡飲料情況同樣地，可以在製造過程中生成相當於本發明組合物的有效成分的成分。應予說明，就在制品使用(飲食)之前添加本發明的組合物的使用形式也是可以的。

實施例

1.源自大豆蛋白質的成分所致的泡沫穩定性的提高

將大豆蛋白質(不二制油(株)、fujiprof)1.5g混懸於精製水50ml之後，將蛋白酶(天野酶(株)、proteasea「amano」sd)以單位原料為2％(w/w)進行添加。然後立即將穀氨醯胺轉氨酶(味之素(株)、activatg)以單位原料為0.05～2.0％進行添加，一邊攪拌一邊在45℃放置3小時。同時為了確定穀氨醯胺轉氨酶的蛋白質自身是否與泡沫穩定性相關，還設置了添加預先在沸水浴中處理10分鐘失活的穀氨醯胺轉氨酶溶液的試驗區。應予說明，使用的酶的來源、特性等如表1所示。

[表1]

*活性強度：◎＞○＞△＞▲的順序

反應3小時後，在沸水浴中加熱10分鐘之後，在流水中冷卻。冷卻後，採取用精製水將反應液稀釋10倍的溶液4ml放入試驗管。用於發泡試驗。發泡試驗中，用封口膜封緊，上下方向振蕩規定次數進行發泡，發泡1分鐘後～30分鐘後為止測定經時的泡沫高度。此外，代替蛋白酶a「amano」sd而使用proteaxg(天野酶(株))和蛋白酶m「amano」g(天野酶(株))，進行同樣的試驗。

發泡試驗的結果如圖1和表2所示。圖1是發泡1分鐘後的泡沫的狀態(上)和發泡30分鐘後的泡沫的狀態(下)。

[表2]

由圖1和表2可知穀氨醯胺轉氨酶的添加會濃度依賴性地提高泡沫穩定性。由於失活的穀氨醯胺轉氨酶的添加沒有泡沫穩定效果，因此可以說穀氨醯胺轉氨酶所致的酶反應與泡沫穩定性相關。穀氨醯胺轉氨酶所致的酶反應，通過醯基轉移反應將蛋白質中的穀氨醯胺殘基和賴氨酸殘基進行結合。認為由該反應合成的蛋白質或多肽與泡沫穩定性的提高相關。

2.源自豌豆蛋白質的成分所致的泡沫穩定性的提高

將豌豆蛋白質(organo(株)、pp-cs)1.5g混懸於精製水50ml之後，將蛋白酶(天野酶(株)、proteasem「amano」g)以單位原料為2％(w/w)進行添加。然後立即將穀氨醯胺轉氨酶(味之素(株)、activatg)以單位原料為0.05～2.0％進行添加，一邊攪拌一邊在45℃放置30分鐘。同時為了確定穀氨醯胺轉氨酶的蛋白質自身是否與泡沫穩定性相關，還設置了添加預先在沸水浴中處理10分鐘失活的穀氨醯胺轉氨酶溶液的試驗區。

反應30分鐘後，在沸水浴中加熱10分鐘之後，在流水中冷卻。冷卻後，採取用精製水將反應液稀釋2倍的溶液4ml放入試驗管，用於發泡試驗。發泡試驗中，通過封口膜封緊，上下方向振蕩規定次數進行發泡，發泡1分鐘後～5分鐘後為止測定經時的泡沫高度。

發泡試驗的結果如表3所示。

[表3]

由表3可知儘管通過穀氨醯胺轉氨酶的添加，會濃度依賴性地降低起泡性，但是泡沫穩定性得到提高。由於失活的穀氨醯胺轉氨酶的添加沒有泡沫穩定效果，因此可以說穀氨醯胺轉氨酶所致的酶反應與泡沫穩定性相關。

工業上的可利用性

本發明的組合物能夠應用於期望泡沫穩定性提高的各種飲料、各種食品。例如，可將本發明用於啤酒類發泡飲料(特別是第3啤酒)、碳酸飲料(含有酒精或非酒精)、奶昔、卡布奇諾、果凍狀飲料、各種奶油、冰激凌、慕斯、酥皮的泡沫穩定性的提高。

本發明不受到上述發明的實施方式和實施例的說明的任何限制。不脫離要求保護的範圍的記載、本領域技術人員容易想到的範圍內的各種變形實施方式也包含在本發明中。本說明書中示出的論文、公開專利公報和專利公報等的內容，通過援引而引用其全部內容。