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本发明的课题在于：从大豆种子原料中获得具有以往所没有的分散稳定能力的水溶性多糖类原材料，进而，提供一种使用所得水溶性多糖类原材料的、没有糊状感且口感畅快的酸性乳酸饮料。发现通过在螯合剂的存在下、在中性条件下从大豆种子原料、尤其是从作为大豆加工副产物的豆渣中进行高温加压提取，可以得到在等电点附近的pH范围的蛋白质粒子分散稳定性优异的水溶性多糖类，得到使用该水溶性多糖类的酸性蛋白食品。

1.  一种水溶性多糖类的制造方法，其特征在于，在螯合剂的存在下，在超过100℃的高温下，并且以提取后提取液的pH为5.5以上的方式从来源于大豆种子的原料进行提取。

2.  根据权利要求1所述的水溶性多糖类的制造方法，其特征在于，所使用的螯合剂不包括多元磷酸类。

3.  根据权利要求1所述的水溶性多糖类的制造方法，其特征在于，来源于大豆种子的原料是大豆豆渣。

4.  根据权利要求1所述的水溶性多糖类的制造方法，其特征在于，提取后进行除蛋白处理。

5.  一种水溶性多糖类，其特征在于，是利用权利要求1～4所述的方法制造的。

6.  一种蛋白质粒子分散稳定剂，其特征在于，以权利要求5所述的水溶性多糖类为有效成分。

7.  一种酸性蛋白食品，其特征在于，使用权利要求6所述的分散稳定剂。

新型的具有稳定性的水溶性多糖类及其制造方法
技术领域
本发明涉及来自大豆种子原料的水溶性多糖类的制造方法以及以该多糖类为有效成分的新型的蛋白质粒子分散稳定剂。
背景技术
在日本每年会生产出381万吨的大豆油渣，但是85％以上是作为饲料，以低附加值的状态使用。作为有效利用这种油渣的方法之一，曾尝试从油渣中提取功能性高的各种物质。例如在专利文献1中，以从大豆中分离除去了油脂和蛋白质的豆渣为原料，在酸性条件下进行高温加压提取从而得到水溶性大豆多糖类。
该水溶性大豆多糖类即使是在蛋白质凝聚沉淀的pH4附近以下的酸性条件下，也能使蛋白质粒子分散稳定化，因此能够制作出至今没有的爽口口感的酸性乳饮料(专利文献2)。但是，在酸性条件下的加热提取会引起糖链、特别是作为中性糖链的阿拉伯糖胶链的水解，多糖低分子化。其结果是，该水溶性多糖类在作为乳蛋白质等电点的pH4.2以上的pH时，没有显示出蛋白质粒子的充分分散稳定化能力(专利文献3)。
此外，虽然尝试了使用螯合剂的果胶的提取(专利文献4)，但是由于在100℃以下的强酸性条件下进行，所以会引起多糖的低分子化，看不到在pH4.5时的蛋白质粒子的分散稳定能力。进而，在专利文献5中，使用pH已调整到3～7的六偏磷酸作为提取剂，在酸性条件下在80℃以上的温度得到果胶，但提取后的提取液pH低，所以看不到在pH4.5时的蛋白质粒子的充分分散稳定化能力。
另一方面，作为在酸性条件下的蛋白质粒子的分散稳定剂，除了水溶性大豆多糖类以外，还使用HM果胶、羧甲基纤维素。作为酸性乳饮料的稳定剂，在使用HM果胶、羧甲基纤维素时，就变成粘度高且有糊状感的重口味的饮料，不同于使用水溶性大豆多糖类时生成的低粘度的独特轻口味(专利文献3)。
专利文献1：日本特许第2688549号公报
专利文献2：日本特许第3280768号公报
专利文献3：特开平11-332476号公报
专利文献4：特开昭60-108402号公报
专利文献5：特开平6-256402号公报
发明内容
本发明提供从大豆种子原料提取的水溶性多糖类及其制造方法，其目的在于提供一种使用所得水溶性多糖类作为蛋白质粒子分散稳定剂，没有糊状感且口感畅快的酸性乳饮料，进而提供一种在用以往的水溶性大豆多糖类不能稳定化的、作为其等电点附近的pH4.2～5.2进行蛋白质粒子的稳定化，低粘度且口感畅快的酸性乳饮料。
本发明人等对上述课题进行反复专心研究，结果发现在螯合剂的存在下，在中性条件下从作为大豆种子原料的加工副产物的豆渣进行高温加压提取，由此得到具有能够在其等电点附近的pH使蛋白质粒子优异地分散稳定的性质的水溶性多糖类，从而完成了本发明。
即，本发明涉及如下内容：
(1)一种水溶性多糖类的制造方法，其特征在于，在螯合剂的存在下，在超过100℃的高温下，并且以提取后提取液的pH为5.5以上的方式从来源于大豆种子的原料进行提取。
(2)根据(1)所述的水溶性多糖类的制造方法，其特征在于，所使用的螯合剂不包括多元磷酸类。
(3)根据(1)所述的水溶性多糖类的制造方法，其特征在于，来源于大豆种子的原料是大豆豆渣。
(4)根据(1)所述的水溶性多糖类的制造方法，其特征在于，提取后进行除蛋白处理。
(5)一种水溶性多糖类，其特征在于，是利用(1)～(4)所述的方法制造的。
(6)一种蛋白质粒子分散稳定剂，其特征在于，以(5)所述的水溶性多糖类为有效成分。
(7)一种酸性蛋白食品，其特征在于，使用(6)所述的分散稳定剂。
根据本发明，可以提供在以往不能稳定化的蛋白质等电点附近的pH使蛋白质粒子分散稳定化，低粘度且口感畅快的酸性乳饮料。此外，能够制作在乳酸菌能够繁殖的pH范围的酸性乳饮料，可以实现活菌型的加入发酵乳的酸性乳饮料。
具体实施方式
以下，具体地说明本发明。本发明中的大豆种子原料可以使用整个大豆、脱皮脱胚轴大豆、大豆粉等各种形态的原料，但优选油份在固体成分中为5重量以下％的大豆脱脂渣(粗粉)、蛋白质在固体成分中为30重量以下％的提取豆乳后的豆渣。在制造大豆分离蛋白时作为副产物而得到的、油份在固体成分中为5重量以下％、蛋白质在固体成分中为40重量以下％的脱脂脱蛋白质后的大豆豆渣的食物纤维含量高，作为本发明的水溶性多糖类的制造原料是最优选的。
以下示出本发明的水溶性多糖类的制造方法。向原料中加入水，在螯合剂的存在下，在提取后的提取液pH为5.5以上的条件下在超过100℃的温度区域进行高温提取。提取后，进行固液分离，得到上清液。可以将所得的上清液直接干燥，但优选按照任意的顺序组合除蛋白处理、脱盐处理等来进行提纯。此外，为了将甲基酯化后的半乳糖醛酸的甲基酯进行分解，还可以利用公知的方法进行脱甲氧基处理。
作为本发明的提取条件，在加热提取之前调整加水后原料的pH，使得加热提取后进行冷却后的提取液的pH在5.5以上，优选pH为5.5～9。提取液的pH经加热提取存在靠近pH5附近的倾向，但根据提取条件的不同而不同，所以优选预先在若干个条件下确认pH移动，来决定提取前的pH。提取pH过低时多糖被水解，而过高时发生多糖的脱离分解而且在使用高pH进行提取操作时危险性有可能会增高。
本发明的水溶性多糖类的提取在超过100℃的温度下进行，优选在105℃以上，更优选在115℃以上。此外，提取温度的上限没有特别设置，但优选在130℃以下进行，更优选在125℃以下。在100℃以下的温度进行提取时，存在收率显著降低的倾向，而在超过130℃的温度下进行时，容易引起多糖水解导致的低分子量化，有时不能显示出充分的分散稳定化能力。提取时间没有特别限制，但10分钟到180分钟是适当的。并且，通常超过100℃的加热必须在加压下、加压容器内进行。
使用本发明的水溶性多糖类作为稳定剂时，由于水溶性多糖类与等电点附近或等电点以上的pH环境的蛋白质相互作用，因而优选本发明的水溶性多糖类含有带负电荷的糖地被提取出来，所以本发明在提取时必须使用螯合剂。作为本发明中使用的螯合剂的种类，在食品中可以使用的且在中性区域具有较强金属离子螯合力的螯合剂是适宜的，例如六偏磷酸、聚磷酸、肌醇六磷酸所示例的多元磷酸及其盐类，由于具有充分的金属离子螯合力，所以能够在本发明中使用。但是，这些多元磷酸类容易残留于调制的多糖类中，有时有损带电荷的糖的功能，所以优选用简易的提纯工序就能够从水溶性多糖类中除去的螯合剂，例如游离磷酸或其盐类；或者柠檬酸、酒石酸等有机酸等或者其盐类。其中，从作为该水溶性多糖类的主要功能即酸性乳饮料的稳定性的角度出发，最优选柠檬酸三钠。
作为螯合剂的浓度没有特别限制，但例如以干燥豆渣为原料，使提取时的固体成分为8％以上时，优选螯合剂的浓度为10mM(摩尔/升)以上且在100mM以下，更优选30mM～70mM。螯合剂的浓度过低时，水溶性多糖类的提取效率降低，过高时关系到灰分、粗蛋白质含量的增加，蛋白质粒子的分散稳定性变差。原料的固体成分和所使用的螯合剂添加量通常存在比例关系，有必要随着原料固体成分增加而使螯合剂浓度增加。例如，如果固体成分是4％，则5mM～50mM是优选的范围。
也有通过在中性条件下进行提取，大量的蛋白质与水溶性多糖类一起溶出的情况。由于夹杂的蛋白质对酸性乳饮料产生坏影响，所以优选除去。作为蛋白质的除去方法，可以列举调整pH使蛋白质凝聚，利用压滤分离、离心分离、过滤、膜分离等分离方法进行除去的方法；使用任意的蛋白酶进行分解的方法；使用活性炭、树脂进行吸附除去的提纯方法。通过调整pH使蛋白质凝聚时，将pH调整到作为大豆蛋白质等电点的pH4.5附近，优选将pH调整到3.5～4.5，将沉淀的蛋白质分离除去。调整pH时的酸没有特别限制，可以使用任意的酸，可以列举盐酸、硫酸、磷酸等无机酸；或者乙酸、柠檬酸、乳酸等有机酸。优选使用它们中的一种或者将两种以上组合来除去蛋白质。
提取的水溶性多糖类的构成糖中，有时会存在被甲基酯化的半乳糖醛酸，但通过对其进行脱脂，可以提高蛋白质粒子的分散稳定性。作为除去甲基酯的脱甲氧基处理方法，可以使用酸、碱或酶，但是从简便性、成本的角度出发，优选使用酸或碱，从效率的角度出发，最优选使用碱。作为处理的时机，优选在提取后并已经固液分离的液体状态下进行。利用碱将固液分离后的液体的pH调整到9～14，优选调整到11～13。pH越高脱甲基化的效率越高，但是由于溶液会着色，所以必须根据溶液的糖度等来适当调整pH。所用的碱可以使用任意的碱，可以列举例如：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨等。调整pH后，将溶液加热到室温以上，优选加热到40℃以上。加热时间没有特别限制，但为了抑制多糖的脱离分解，优选10分钟～3小时。
作为脱盐提纯处理的方法，可以示例使用了甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮等极性有机溶剂的沉淀法、电渗析处理、离子交换树脂或者疏水性树脂、使用了UF膜的膜分离等。优选使用这些方法中的一种或将两种以上的方法组合使用。通过将如此提纯的水溶性多糖类溶液经冻干、喷雾干燥、加热干燥后进行粉碎等的方法可获得粉体的水溶性多糖类。
将用上述方法得到水溶性多糖类用凝胶过滤HPLC(TSKgel-G-5000 PWXL；TOHSO)分析得到的平均分子量是数万到数百万，优选是5万到200万。该水溶性多糖类的平均分子量是以标准物质普鲁兰多糖(昭和电工(株))为标准物质测定得到的值。
本发明中的酸性蛋白食品是含有来自动植物的蛋白质的酸性食品，包括下列物质：使用了牛奶、豆乳等动植物性蛋白质的饮料；向上述饮料中添加果汁、或者柠檬酸、乳酸等有机酸或者以磷酸为代表的无机酸而得到的酸性蛋白饮料；在冰淇淋等加入乳成分的冷冻点心中加入果汁等得到的酸性冰淇淋、冰冻酸奶等酸性冷冻点心；在布丁、巴伐利亚风味的点心等凝胶化食品中加入了果汁等而得到的酸性甜点以及咖啡饮料、酸性奶油、酸奶、乳酸菌饮料(包括灭菌型、活菌型)、发酵乳、开菲尔(kefir)等带有酸性的蛋白食品。此外，动植物性蛋白质是指使用了以牛奶、山羊奶为代表的兽乳，豆乳；进而将它们加工而成的脱脂乳、全脂奶粉、脱脂奶粉、乳清粉、粉末豆乳、加糖乳、炼乳、浓缩乳；强化钙等矿物质、维生素等而得的加工乳和发酵乳的食品。
本发明的水溶性多糖类尤其对酸性蛋白饮料的稳定化发挥功能。即使在用以往的水溶性大豆多糖类不能稳定化的、蛋白质等电点附近的pH也能够使蛋白质粒子分散稳定化。此时的蛋白质最好是乳蛋白。对于具有等电点附近的pH的酸性蛋白饮料而言，可以制作出使用发酵乳的活菌型的乳酸菌饮料。
在蛋白质浓度为10％以下的酸性食品中，通过添加0.05～2.0％的本发明的水溶性多糖类，更优选0.1～1.0％，进一步优选0.2～0.5％，使得在以蛋白质等电点附近的pH范围为中心时，蛋白质粒子显示良好的分散稳定性。例如，对于乳蛋白而言，能够调制出pH4.2～5.2左右的蛋白食品，在pH4.4～4.8是有效的，在pH4.6～4.8特别有效。
以本发明的水溶性多糖为有效成分的分散稳定剂，根据需要为了改良酸性蛋白食品的口感，所以可以并用各种胶质和蛋白质以及它的分解物。作为它们的并用物，可以示例例如：琼脂、角叉菜胶、farceran(フア—セラン)、瓜尔胶、刺槐豆胶、罗望子种子多糖类、他拉胶、阿拉伯胶、黄蓍胶、刺梧桐胶、果胶、黄原胶、普鲁兰多糖、结冷胶等多糖类，除了这些以外，还可以示例明胶等蛋白质。
实施例
以下记载实施例，但本发明的技术思想并不被这些例示所限定。需要说明的是，例子中的％如无特殊说明，就意味着重量基准。
(制造例1)
○水溶性多糖类的制造方法(A)
以在制造大豆分离蛋白时作为副产物生成的干燥豆渣为原料，加水使得固体成分为8％，加入柠檬酸三钠使其最终浓度为50mM，在120℃加热提取90分钟。提取后的提取液的pH是6.16。之后进行离心分离(8000rpm，30分钟)得到上清液。为了对上清液进行脱甲氧基处理，使用氢氧化钠溶液将pH调整到12.5，在60℃的热水浴中搅拌1小时。用盐酸将所得溶液的pH调整到4.0，使蛋白质凝聚。经离心分离(8000rpm，30分钟)除去沉淀，从而将上清液作为多糖类溶液获得。用60重量％含水乙醇使多糖类溶液沉淀，按照80重量％、90重量％的含水乙醇溶液的顺序提纯，将所得的沉淀冻干，从而得到水溶性大豆多糖类A。
(制造例2)
○水溶性多糖类的制造方法(B)
与提取后在未调整pH的条件下进行分离的水溶性大豆多糖类A不同，提取后使用盐酸将pH调整到4.0后进行分离，由此与水溶性大豆多糖类A同样地得到水溶性多糖类B。另外，提取后的提取液的pH是6.18。
(比较制造例1)
○水溶性多糖类的制造方法(C)
除了以在制造例1中使用的干燥豆渣为原料、在提取前使用盐酸将pH调整到4.5、不添加螯合剂地进行提取之外，其余按照与水溶性大豆多糖类A同样的顺序得到水溶性大豆多糖类C。另外，提取后的提取液的pH是4.64。
(比较制造例2)
○水溶性多糖类的制造方法(D)
除了以在制造例1中使用的干燥豆渣为原料、在提取前使用氢氧化钠将pH调整到7.0、不添加螯合剂地进行提取之外，其余按照与水溶性大豆多糖类A同样的顺序得到水溶性大豆多糖类D。另外，提取后的提取液的pH是5.92。
(比较制造例3)
○水溶性多糖类的制造方法(E)
除了以在制造例1中使用的干燥豆渣为原料、以最终浓度2％的六偏磷酸钠为螯合剂、在提取前将pH调整到6.3之外，其余按照与水溶性大豆多糖类A同样的顺序得到水溶性大豆多糖类E。另外，提取后的pH是5.20。
(制造例3)
○水溶性多糖类的制造方法(F)
除了以在制造例1中使用的干燥豆渣为原料、以最终浓度2％的六偏磷酸钠为螯合剂、在提取前将pH调整到9.0之外，其余按照与水溶性大豆多糖类A同样的顺序得到水溶性大豆多糖类E。另外，提取后的pH是7.24。
作为这些多糖类的组成分析法，总糖用苯酚硫酸法定量，淀粉用碘淀粉法定量、还原糖用Somogyi-Nelson法定量，糖醛酸用Blumenkrantz法定量，粗蛋白质用凯氏定氮法定量。另外，收率是将乙醇沉淀的固体成分相对于原料固体成分的比例分别用重量％表示的值。以下示出组成分析值。
○表1 各水溶性大豆多糖类的组成

提取时不添加螯合剂，在酸性条件下提取的水溶性大豆多糖类C的收率稍低，在中性条件下提取的水溶性大豆多糖类D的收率低。此外，提取后立即降低pH进行除蛋白处理后的水溶性大豆多糖类B，粗蛋白质量低于水溶性大豆多糖类A，可知除蛋白处理高效地进行。水溶性大豆多糖类B与水溶性大豆多糖类A相比，碱脱甲氧基处理后的pH4.0分离时的沉淀也少，能够较低地抑制对分离机的负荷。此外，使用六偏磷酸钠提取后的水溶性大豆多糖类E和F的灰分含量高，可知六偏磷酸钠的除去不充分。
(制造例4)
○提取后的pH比较
除了使用盐酸和氢氧化钠将提取前的pH调整到5.0、6.5、12.0以外，其余按照与水溶性大豆多糖类A同样的顺序得到水溶性大豆多糖类G、H、I。水溶性大豆多糖类G、H、I提取后的提取液的pH分别是4.99、6.02、6.96。
(制造例5)
○提取温度的比较
除了将水溶性大豆多糖类A的调制中的提取温度设为80℃、95℃、110℃、130℃以外，其余按照与水溶性大豆多糖类A同样的顺序得到水溶性大豆多糖类J、K、L、M。以下示出组成分析值。
○表2 各水溶性大豆多糖类的组成

在95℃以下的温度提取出的水溶性大豆多糖类J、K的收率非常低，在所得的多糖类中所含的灰分也非常多。因此，在进行水溶性大豆多糖类的提取时，必须使温度超过100℃。此外，在收率方面，在120℃以上变得非常高。
(实施例1)
○发酵乳的调制
将脱脂奶粉(四叶乳业(株)社制)调制成21重量％的溶液，边搅拌边在95℃加热杀菌。冷却后，接种市售的原味酸奶，在40℃的恒温器中进行发酵直到pH达到5.0。用均化器(150kgf)将发酵的酸奶凝块弄碎，进行均质化。
○酸性乳饮料的调制
将制造例1～3、比较制造例1～3中制作的水溶性大豆多糖类A～F的各水溶液、水、细砂糖溶液、发酵乳按照表3的配方在冰水浴条件下混合后，用50重量％柠檬酸溶液在冰上调整到任意的pH。将调配好的溶液用均化器(150kgf)进行均质化。将其移入玻璃瓶中密闭，在80℃的热水浴中加热杀菌20分钟。
○酸性乳饮料的稳定性
作为酸性乳饮料的稳定性的评价方法，使用粘度、沉淀率、粒径这三种。
粘度：用BM型粘度计(转子No.1，60rpm，1min)进行测定
沉淀率：使用日本国产离心机(2000rpm，20min)，在离心沉淀管中取酸性乳饮料20g进行离心分离，测定除去了上清液后的沉淀重量。沉淀率通过下式计算。
沉淀率(％)＝(沉淀物重量)/(所取的酸性乳饮料重量)×100
粒径：用激光粒度分布计(SHIMADZU：SALD-2000)进行测定
粘度在酸性乳饮料配好后立即测定，沉淀率、粒径在调制次日测定。此外，根据目视来判断加热杀菌后有无凝聚。作为酸乳稳定性评价，将粒径1μm以下且沉淀率1％以下的记作○，将粒径1μm以下但沉淀率1％以上的记作Δ，将粒径1μm以上的记作×。
○表3 酸性乳饮料配方

○表4 酸性乳饮料的稳定性

酸性乳饮料的稳定性顺序是水溶性大豆多糖类B、A、F、C、D、E。使用水溶性大豆多糖类B或A制作的酸性乳饮料即使冷藏保存1周后，也维持着稳定性。此外，使用水溶性大豆多糖类F制成的酸性乳饮料的稳定性稍弱，使用水溶性大豆多糖类C制成的酸性乳饮料存在稳定性更弱的倾向。使用水溶性大豆多糖类D或者E制成的酸性乳饮料的粘度高，可看到蛋白质的凝聚沉淀，不具有分散稳定化能力。E在提取液提取结束时的pH低，C和D在提取时不存在螯合剂，这被认为是不能得到酸性乳饮料稳定性的原因。
(实施例2)
对于在制造例4中调制的水溶性大豆多糖类G、H、I，与实施例1同样地评价酸乳稳定性。另外，使用脱脂奶粉(四叶乳业(株)社制)溶液代替发酵乳，配方如表5所示。
○表5 酸性乳饮料配方

○表6 酸性乳饮料的稳定性

与用发酵乳制作的酸性乳饮料相比，在脱脂奶粉溶液中添加有机酸而调制的酸性乳饮料的乳蛋白质的凝聚少，存在难以看到稳定剂效果的倾向。即使这样，根据表6，提取后的提取液的pH达到5.0附近的水溶性大豆多糖类G发生多糖水解，判断有酸性乳饮料的稳定性变差的倾向。提取后的提取液的pH在7附近的酸性乳饮料的水溶性大豆多糖类I虽然维持了稳定性，但是提取前的pH变为12，判断由于使用高pH，所以提取操作时的危险性可能增加。
(实施例3)
○酸性乳饮料的稳定性
对于制造例1中调制而成的水溶性大豆多糖类A和制造例4中调制的水溶性大豆多糖类L、M，与实施例1同样地评价酸乳稳定性。评价使用发酵乳溶液，按照表3的配方进行。
○表7 酸性乳饮料的稳定性

在超过100℃的温度下得到的水溶性大豆多糖类A、L、M，在pH4.6时都显示沉淀率、粒径小的良好的蛋白质粒子分散稳定性，水溶性大豆多糖类A尤其稳定。此外，均是粘度低的良好口感。L显示出仅次于A的稳定性，但从收率的观点出发认为实用性低。
产业上的可利用性
根据本发明，可以提供在以往无法稳定化的蛋白质等电点附近pH4.2～5.2能够使蛋白质粒子稳定化，低粘度且口感畅快的酸性乳饮料。此外，可以制作在乳酸菌能够繁殖的pH范围的酸性乳饮料，可以得到活菌型的加入发酵乳的酸性乳饮料。