提高泡沫稳定性的组合物及其用途
【专利摘要】本发明的课题在于提供对提高啤酒类发泡饮料等的泡沫稳定性有效的组合物。本发明提供一种组合物，以通过使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质材料而生成的蛋白质或多肽为有效成分。
【专利说明】提高泡沬稳定性的组合物及其用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对提高发泡性的饮料或食品的泡沫稳定性有效的组合物及其用途。本申请基于2011年8月25日申请的日本国专利申请第2011-184102号主张优先权，该专利申请的全部内容通过参照引入本申请。
【背景技术】
[0002]作为代替啤酒的饮料，各公司正在销售减少麦芽的使用率的“发泡酒”，用与啤酒、发泡酒不同的原料、制备方法制作的啤酒风味的发泡酒精饮料(一般称为“第3啤酒”)等各种啤酒样饮料。此外近年来，各公司也在销售啤酒风味的非酒精饮料。在倾倒啤酒、啤酒样饮料和啤酒风味的非酒精饮料(为了说明的方便，将这些总称为“啤酒类发泡饮料”)时生成的泡沫是重要的特性之一，通常优选长时间维持泡沫，即泡沫稳定性(泡沫维持)高。为提高啤酒类发泡饮料的泡沫稳定性，提出了添加增稠性多糖(专利文献I~3)、添加酵母细胞壁的可溶性成分(专利文献4)等多种尝试，但是，对于实现泡沫稳定性提高的技术的需求依然较高。关于第3啤酒，由于不存在有助于泡沫生成的源自麦芽的成分，或者即使存在也较少，因此与啤酒、发泡酒相比，泡沫稳定性差，所以特别期待泡沫稳定性的提高。另一方面，泡沫稳定性，不局限于啤酒类发泡饮料，也成为决定其它发泡性饮料、食品的品质的重要因素。
[0003]应予说明，提及本发明中使用的酶(谷氨酰胺转氨酶)的用途的文献(专利文献5)如以下所示。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开平4-228060号公报
[0007]专利文献2:美国专利第4720389号说明书
[0008]专利文献3:美国专利第4729900号说明书
[0009]专利文献4:日本特开2008-271820号公报
[0010]专利文献5:日本专利第3616697号公报
【发明内容】
[0011]本发明的课题在于提供一种对提高啤酒类发泡饮料等的泡沫稳定性有效的组合物及其用途等。
[0012]本发明人等着眼于实现泡沫稳定性提高的技术的开发，应用作为第3啤酒的原料使用的大豆蛋白质和豌豆蛋白质进行研究。具体而言，使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶与这些蛋白质材料进行作用，考察其效果之后，令人吃惊的是，发现酶反应后的溶液具有高的泡沫稳定性。即，表明蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶对蛋白质材料作用时，会生成对泡沫稳定性提高有效的蛋白质分解物(蛋白质或多肽)。例如，如果以该蛋白质分解物作为原料制造第3啤酒，则该蛋白质分解物残存，结果能够得到泡沫稳定性提高的制品。[0013]在此，已知将蛋白质分解，成为低分子肽和氨基酸时，蛋白质材料的起泡性通常会降低(例如，参见 P.M.Nielson, Functionality of Protein Hydrolysates, FOOD PROTEINSAND THEIR APPLICATIONS(15)pp.443-471 )。考虑到这一情况，可预测与并用蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶的情况相比，使谷氨酰胺转氨酶单独作用的情况起泡性良好，泡沫稳定性也得到提高。通过本发明人等的研究发现上述事实与预想相反，可以说是令人吃惊的见解。
[0014]如以上所述，通过本发明人等深入研究表明，使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶对蛋白质材料作用，会生成对泡沫稳定性的提高有效的蛋白质分解物。对于该蛋白质分解物，非常期待作为通用的泡沫稳定剂的利用，即不局限于第3啤酒，还应用于发泡性的各种饮料或食品。以下列举的本发明基于以上成果和见解。
[0015][1] 一种提高泡沫稳定性的组合物，含有通过使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质材料而生成的蛋白质或多肽。
[0016][2]根据[1]所述的组合物，其中，所述蛋白质材料由作为食品或饮料的原料的蛋白质材料组成。
[0017][3]根据[1]或[2]所述的组合物，其中，所述蛋白质材料由选自小麦蛋白质、大麦蛋白质、大?蛋白质、玉米蛋白质、跳?蛋白质、大米蛋白质、乳蛋白质、以及鱼蛋白质中的I种或2种以上的蛋白质组成。
[0018][4]根据[1]~[3]中任一项所述的组合物，其中，所述谷氨酰胺转氨酶源自链霉菌属。
[0019][5]根据[1]~[4]中任一项所述的组合物，用于啤酒类发泡饮料的制造。
[0020][6]根据[5]所述的组合物，其中，所述啤酒类发泡饮料是原料中不使用麦芽的啤酒类发泡饮料。
[0021][7] 一种提高泡沫稳定性的组合物的制造方法，其特征在于，包括以下的步骤(1)或⑵:
[0022](1)使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质材料的步骤；
[0023](2)使谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质分解物的步骤。
[0024][8]根据[7]所述的制造方法，其中，在步骤(1)中，使所述蛋白质分解酶与所述谷氨酰胺转氨酶同时作用。
[0025][9]根据[7]或[8]所述的制造方法，其中，所述蛋白质材料由作为食品或饮料的原料的蛋白质材料组成。
[0026][10]根据[7]~[9]中任一项所述的制造方法，其中，所述蛋白质材料由选自小麦蛋白质、大麦蛋白质、大?蛋白质、玉米蛋白质、蛋白质、大米蛋白质、乳蛋白质、以及鱼蛋白质中的I种或2种以上的蛋白质组成。
[0027][11]根据[7]~[10]中任一项所述的制造方法，其中，所述谷氨酰胺转氨酶源自链霉菌属。
[0028][12] 一种啤酒类发泡饮料的制造方法，其特征在于，将[I]~[4]中任一项所述的组合物用作原料的至少一部分。
[0029][13]根据[12]所述的制造方法，含有以下步骤(1)~(4):
[0030](1)通过使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质材料或通过使谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质分解物而制备所述组合物的步骤、或者准备预先制备的所述组合物的步骤；
[0031](2)在通过步骤(1)制备或准备的所述组合物中混合糖浆、啤酒花、水并煮沸的步骤；
[0032](3)在通过步骤(2)得到的发酵前液中添加啤酒酵母使其发酵的步骤；
[0033](4)将通过步骤(3)得到的发酵液贮藏、熟化的步骤。
[0034][14] 一种发泡性的饮料或食品，含有通过蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶的作用而由蛋白质材料生成的蛋白质或多肽。 [0035][15]根据[14]所述的发泡性的饮料或食品，其中，所述发泡性的饮料是啤酒类发泡饮料
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1是使用了大豆蛋白质的发泡试验的结果。显示发泡I分钟后(上)和发泡30分钟后(下)的反应液的泡沫状态(作为蛋白质分解酶，使用蛋白酶A的情形)。TG:谷氨酰胺转氨酶，+:添加，-:非添加。
【具体实施方式】
[0037]1.提高泡沫稳定性的组合物及其制造方法
[0038]本发明的第I方面涉及提高泡沫稳定性的组合物。本说明书中“提高泡沫稳定性的组合物”是指如下的组合物:利用本发明中特征性成分、即使蛋白质分解酶(蛋白酶)和谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质材料而生成的蛋白质或多肽的作用.效果，其自身的泡沫稳定性提高，且通过将其用作原料的至少一部分，或者通过在制造过程中将其添加，从而提高发泡性饮料、食品的泡沫稳定性。
[0039]本发明的组合物用于提高发泡性饮料、食品的泡沫稳定性。如果举出能够应用本发明组合物的发泡性饮料、食品的例子，可以是啤酒类发泡饮料(啤酒、发泡酒、第3啤酒、啤酒风味的非酒精饮料)、碳酸饮料(含有酒精或非酒精)、各种奶油(用途的具体内容在后文叙述)。本发明的组合物对所谓的“第3啤酒”的泡沫稳定性提高是特别有用的。在日本，第3啤酒大致分类为原料中不使用麦芽而酿造的饮料和在发泡酒中混合其它酒精饮料(代表是大麦酒)而成的饮料。在现在的酒税法上，将前者分类为其它酿造酒(发泡性)(1)，将后者分类为利口酒(发泡性)(I)。
[0040]本发明的组合物含有通过使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质材料而生成的蛋白质或多肽。这里的蛋白质材料没有特别限制，优选使用作为食品或饮料的原料的蛋白质材料。示出具体例时，是小麦蛋白质、大麦蛋白质、大豆蛋白质、玉米蛋白质、豌?蛋白质、大米蛋白质、乳蛋白质、鱼蛋白质。优选为小麦蛋白质、大麦蛋白质、大?蛋白质、玉米蛋白质、豌豆蛋白质、大米蛋白质。这些蛋白质材料可按照常规方法制备，也可以利用市售品。例如，如果是豌豆蛋白质，可以从ORGANO株式会社(例如制品名PP-CS)、RocketJapan株式会社(例如制品名NUTRALYS)等购得。同样，大豆蛋白质可从不二制油株式会社(例如制品名FUJIPR0 F)、日清OLLIO株式会社(例如制品名Solpea-4000)、株式会社第一化成(例如制品名Protein GP)等购得。可以将二种以上的蛋白质材料并用。此时，例如，通过使酶与将二种以上的蛋白质材料混合的原料作用而得到构成本申请发明组合物的蛋白质或多肽。另一方面，使酶与并用的每种蛋白质材料作用后，将得到的蛋白质或多肽混合，也可以形成本发明的组合物。
[0041]作为蛋白质分解酶，可举出Biosoku、Newlase F3-G、Newlase A、ProteaseA “Amano”G、Protease A “Amano”SD、Protease N “Amano”G、Protease S “Amano’’G、ProteAX^ProteAX G、Papain W-40、Promerain F、PROTIN NYlO^PROTIN PClO^PROTIN AY、PROTIN SD-NY10、PR0TIN SD-PClOF^THERMOASE PC10F、PR0TIN SD-AClOFj PROTIN SD-AY10、PROLESAR FG_F、Protease PiiAmano，，3G、Protease M“Amano，，G、Protease M“Amano，，SD (以上为天野酶制)，Molsin F (Kikkoman 食品制)，Sumizyme APΛSumizyme LPΛSumizyme LP500、Sumizyme FP、Sumizyme LPLΛ Sumizyme MP (以上为新日本化学工业制)，Denapushin2P、Denachimu AP、Biopuraze OP、Biopuraze AL-15FG、Biopuraze30G、Biopuraze APL-30、Biopuraze OR-1OGΛ Biopuraze30L、Biopuraze XL-416F、Biopuraze SP-20FG、BiopurazeSP-4FG、Protease CL-15 (以上为 Nagase Chemtex 制)，0rientase20A、Tetorase S、Nukureishin、OrientaselONL、0rientase90N、Orientase ONS、0rientase22BF(以上为 HBI Enzymes Inc.制)，Brewers Clarex、Baridase AFP、Baridase FP60、BrewersProtease、Accelerzyme NP50.000、Delvorase、Baridase TSP200、Bakezyme PPU95.000、Bakezyme B500、Colpurin、Baridase Papain SF、Baridase Bromerain (以上为 DSM Japan制)，PROTEASE YP-SS、PANCIDASE NP-2、PANCIDASE P、AROASE AP-10、AROASE NP-10、 AROASE NS、AROASE XA-10、PROTEASE AL(以上为 Yakult 药品工业制)，Puromoddo223LP、Protex7L、Protexl4L、Alkaline Protease GL、Protex6L、Protex89L、Pyurafekuto、Pyurafekuto OX、Puroperaze、Protex OXG、Protex40L(以上为 Genencor 协和制)，PTN、Neutrase、Esperase、SavinaseΛ AlcalaseΛ Clearlens Pro、Everlase、Kannase、Porazyme、FlavourzymeΛ ProtamexΛ Noboran (以上为 Novozymes Japan 制)，PAPAIN F、TRYPSIN4.0T、COROLASE N、VERON L10、COROLASE LlO、C0R0LASE7089、VERON W(以上为 HI⑶CHI INC.制)，ENZYLON NBS、ENZYLON SA、MAGNAKS MT(以上为洛东化成工业制)，KOKULASE P(以上为 Mitsubish1-Kagaku Foods 制)，Actinase AS、Actinase AF (以上为 Kaken Pharma制)，Grindamyl PR59、Grindamyl PR43 (以上为 Danisco Japan 制)，Softagen M2 (以上为TAISHO TECHN0S制)，Proteinase K(和光纯药工业制)，Deskin C(大和化成制)等。
[0042]作为谷氨酰胺转氨酶，可以使用链霉菌属等微生物产生的酶(例如参照日本特开昭64-27471号公报)、哺乳动物产生的酶(例如参照日本特公平1-50382号公报)、利用重组DNA技术得到的重组(重组型)的酶(例如日本特开平5-199883号公报、特开2004-97099号公报)等。优选使用链霉菌属微生物产生的谷氨酰胺转氨酶。也可以使用如W02009 /101762所示的稳定型谷氨酰胺转氨酶。
[0043]以下，说明本发明的组合物的制造方法，对于没有特别提及的事项，可以援引有关组合物的上述说明中的对应表述。
[0044]本发明组合物可以用包括以下步骤的方法制造，即，(I)使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质材料的步骤。该步骤(1)中，使两个酶(蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶)对蛋白质材料进行作用，但作用的顺序没有特别限制。因此，可以在使蛋白质分解酶作用之后使谷氨酰胺转氨酶作用，或者同时使这两个酶作用。优选同时使这两个酶作用。通过同时作用，可以高效地进行分解反应和交联反应，进而可以期待生成复杂的交联复合体的效果。其中的“同时作用”是指发生同时进行蛋白质分解酶所致的酶反应和谷氨酰胺转氨酶所致的酶反应的状态。例如可以对蛋白质材料(固体的情况下，是混悬或溶解于水等溶剂的混合物)一次性添加两种酶进行作用，也可以在一种酶对蛋白质材料进行作用时添加另一种酶进行作用，则能够形成两个酶反应同时进行的状态。应予说明，如后述的实施例所示，能够确定使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶同时作用时，能够发挥优异的泡沫稳定效果O
[0045]反应条件，只要能够达到期望的效果(即，泡沫稳定效果)即可，没有特别限制，可以考虑使用的蛋白质分解酶的特性、使用的谷氨酰胺转氨酶的特性、使用的蛋白质材料的特性、组合物的用途等来确定。示出反应条件的例子，则蛋白质分解酶的使用量相对于蛋白质材料是0.1重量％ (w/w)~10重量％ (w/w),谷氨酰胺转氨酶的使用量相对于蛋白质材料例如是0.01重量％ (w/w)~10重量％ (w/w),优选为0.1重量％ (w/w)~2重量％ (w/w)，反应温度例如是20°C~60°C，优选是30°C~50°C。反应pH例如是pH4~pH9，反应时间例如是15分钟~ 10小时、优选为30分钟~10小时。应予说明，最适的反应条件，通过基于后述的实施例示出的试验系统的预备实验能够确定。
[0046]本发明的组合物也可用包括以下步骤的方法进行制造，即，(2)使谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质分解物的步骤。这一实施方式中，代替蛋白质材料，使用预先将蛋白质材料用蛋白质分解酶处理而得到的蛋白质分解物。谷氨酰胺转氨酶对蛋白质分解物中的成分进行作用并交联，结果生成能够提高泡沫稳定性的蛋白质或肽。制备蛋白质分解物时的蛋白质分解酶的使用量，和用于步骤(2)的谷氨酰胺转氨酶的使用量等的反应条件，可依据进行步骤(I)的上述实施方式的情况。
[0047]2.提高泡沫稳定性的组合物的用途
[0048]( I)啤酒类发泡饮料的制造
[0049]本发明的第2方面涉及本发明的组合物的用途。作为合适的用途之一，提供一种啤酒类发泡饮料的制造方法。本发明的啤酒类发泡饮料的制造方法中，将本发明的组合物作为原料的至少一部分来使用。其结果是，本发明的组合物中的有效成分、即能够提高泡沫稳定性的蛋白质或肽残存于最终制品中，得到泡沫稳定性优异的啤酒类发泡饮料。本发明的制造方法，对原料中不使用麦芽而酿造的第3啤酒(其它酿造酒(发泡性)(I))的制造特别有效。以下，作为应用于第3啤酒(其它酿造酒(发泡性)(I))情况的例子，对本发明的制造方法作详细说明。
[0050]首先，通过使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质材料或使谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质分解物，从而制备本发明的组合物(步骤(1))。或者准备预先制备的相同组合物(步骤(1)的其它实施方式)。接下来，在通过步骤(1)制备或准备的组合物中混合糖浆、啤酒花、水，并煮沸(步骤(2))。糖浆提供由酵母进行发酵所需要的碳源，例如麦芽糖糖浆、高麦芽糖糖浆、葡萄糖糖浆、淀粉糖化液等。作为糖浆、啤酒花和水之外的能够混合的材料，可举出焦糖色素、红花色素、香料等。
[0051]将步骤(2)得到的发酵前液冷却之后，添加啤酒酵母，进行发酵(步骤(3))。将得到的发酵液进行贮藏、熟化(步骤(4))。然后，根据需要进行过滤、装入容器，得到制品。
[0052]以上的例子中，将制备或准备本发明组合物的步骤设置为独立的工序，但是并不局限于此。例如，将糖浆等与蛋白质材料混合之后，使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶作用，则在制造过程中生成相当于本发明组合物的有效成分的成分，没有必要将制备本发明组合物的步骤设置为独立工序。
[0053]将本发明的制造方法应用于啤酒或发泡酒的制造时，作为副原料之一使用本发明的组合物，或者制造过程中添加本发明的组合物即可。添加时间没有特别限制，可在下料工序后至发酵工序前的阶段中进行添加。另一方面，也可以不使用预先制备的本发明组合物，而在制造过程中生成相当于本发明组合物的有效成分的成分。例如，使谷氨酰胺转氨酶对由糖化工序得到的麦汁进行作用，由此生成该成分。使谷氨酰胺转氨酶作用时，也可以使蛋白质分解酶一同作用。应予说明，将制造的发泡酒作为原料，也能够制造泡沫稳定性优异的第3啤酒(利口酒(发泡性)(I))。
[0054]通过本发明的制造方法制造的啤酒类发泡饮料的泡沫稳定性，例如可按照NIBEM法进行评价。NIBEM法记载于EBC(European Brewery Convention)发行的 Analytica-EBC,其在啤酒领域经常被使用。
[0055](2)其它的用途
[0056]本发明的组合物能够广泛应用于要求或优选泡沫稳定性的各种发泡性饮料或食品。其中作为饮料，例如可举出碳酸饮料(含有酒精或非酒精)、奶昔、卡布奇诺、果冻状饮料等。同样作为食品，例如可举出各种奶油、冰淇淋、慕斯、酥皮等。在这样的发泡性饮料或食品中使用本发明组合物时，例如，制造过程中在加工中的原料中添加本发明的组合物即可。对于将蛋白质材料用于原料的饮料或食品的情况，与啤酒类发泡饮料情况同样地，可以在制造过程中生成相当于本发明组合物的有效成分的成分。应予说明，就在制品使用(饮食)之前添加本发明的组合物的使用形式也是可以的。
[0057]实施例
[0058]1.源自大豆蛋白质的成分所致的泡沫稳定性的提高
[0059]将大豆蛋白质(不二制油(株)、FUJIPRO F) 1.5g混悬于精制水50mL之后，将蛋白酶(天野酶(株)、PROTEASE A “AMAN0”SD)以单位原料为2% (w/w)进行添加。然后立即将谷氨酰胺转氨酶(味之素(株)、ACTIVA TG)以单位原料为0.05~2.0%进行添加，一边搅拌一边在45°C放置3小时。同时为了确定谷氨酰胺转氨酶的蛋白质自身是否与泡沫稳定性相关，还设置了添加预先在沸水浴中处理10分钟失活的谷氨酰胺转氨酶溶液的试验区。应予说明，使用的酶的来源、特性等如表1所示。
[0060][表 I]
【权利要求】
1.一种提高泡沫稳定性的组合物，其特征在于，含有通过使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质材料而生成的蛋白质或多肽。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述蛋白质材料由作为食品或饮料的原料的蛋白质材料组成。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述蛋白质材料由选自小麦蛋白质、大麦蛋白质、大?蛋白质、玉米蛋白质、跳?蛋白质、大米蛋白质、乳蛋白质、以及鱼蛋白质中的I种或2种以上的蛋白质组成。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的组合物，其中，所述谷氨酰胺转氨酶源自链霉菌属。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的组合物，用于啤酒类发泡饮料的制造。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中，所述啤酒类发泡饮料是原料中不使用麦芽的啤酒类发泡饮料。
7.一种提高泡沫稳定性的组合物的制造方法，其特征在于，包括以下的步骤(1)或(2): (O使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质材料的步骤； (2)使谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质分解物的步骤。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，在步骤(1)中，使所述蛋白质分解酶与所述谷氨酰胺转氨酶同时作用。
9.根据权利要求7或8所述的制造方法，其中，所述蛋白质材料由作为食品或饮料的原料的蛋白质材料组成。
10.根据权利要求7~9中任一项所述的制造方法，其中，所述蛋白质材料由选自小麦蛋白质、大麦蛋白质、大?蛋白质、玉米蛋白质、跳?蛋白质、大米蛋白质、乳蛋白质、以及鱼蛋白质中的I种或2种以上的蛋白质组成。
11.根据权利要求7~10中任一项所述的制造方法，其中，所述谷氨酰胺转氨酶源自链霉囷属。
12.—种啤酒类发泡饮料的制造方法，其特征在于，将权利要求1~4中任一项所述的组合物用作原料的至少一部分。
13.根据权利要求12所述的制造方法，包括以下步骤(1)~(4): (1)通过使蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质材料或通过使谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质分解物而制备所述组合物的步骤、或者准备预先制备的所述组合物的步骤； (2)在通过步骤(1)制备或准备的所述组合物中混合糖浆、啤酒花、水并煮沸的步骤； (3)在通过步骤(2)得到的发酵前液中添加啤酒酵母使其发酵的步骤； (4)将通过步骤(3)得到的发酵液贮藏、熟化的步骤。
14.一种发泡性的饮料或食品，其特征在于，含有通过蛋白质分解酶和谷氨酰胺转氨酶的作用而由蛋白质材料生成的蛋白质或多肽。
15.根据权利要求14所述的发泡性的饮料或食品，其中，所述发泡性的饮料是啤酒类发泡饮料。
【文档编号】C12C5/02GK103748207SQ201280040629
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年8月24日 优先权日:2011年8月25日
【发明者】井户宏树, 小原平圭, 山口庄太郎 申请人:天野酶株式会社