デンプン処理酵素

デンプン処理酵素植物デンプンをさまざまな糖に変換することは、デンプン産業の重要な部門であると同時に、経済的に最も重要な遺伝子工学の応用分野の 1 つです。無数の食品には、デンプンの糖化から得られた成分が含まれています。デンプン処理酵素はこのプロセスで中心的な役割を果たしており、主に遺伝子組み換え微生物によって生産されています。

かつては、デンプンを個々の糖に分離するために強酸を使用する必要がありましたが、現在ではほぼ酵素のみが使用されています。酵素には多くの利点があります。デンプン処理酵素は分岐デンプン分子を非常に特定のポイントで分解するため、糖化プロセスを正確に制御できます。このようにして、甘味力だけでなく技術的特性も異なるさまざまなデンプンシロップが得られます。

デンプン処理酵素製品

以下の製品は、デンプン加工用途でよく使用される酵素です。

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小麦タンパク質（小麦粉とも呼ばれる）は、小麦デンプンの製造工程で生成される主な副産物であり、栄養分が豊富で、高品質で低価格の純粋な天然植物性タンパク質源です。

小麦タンパク質は独特なアミノ酸組成を持ち、疎水性アミノ酸と非荷電アミノ酸を多く含み、分子内に大きな疎水性相互作用領域を持つため、この特殊な構造により水溶性が低く、粘度が高くなり、その用途が制限されます。

近年、バイオ酵素加水分解技術は急速に発展しています。酵素加水分解後、小麦タンパク質はペプチド結合を破壊し、電荷密度を高め、タンパク質の構造を変え、疎水性アミノ酸残基を露出させ、表面疎水性を高めます。性基の存在により、タンパク質は両親媒性になり、溶解性が向上し、使用の利便性と総合的な使用価値が大幅に向上します。

飼料として使用する場合、小麦タンパク質分解産物の溶解性、消化性などの機能特性を改善するために適切な酵素製剤を選択することが特に重要です。

デンプン処理酵素の作用により、タンパク質分子が加水分解され、分子量が減少し、空間構造が変化し、ペプチド分子またはアミノ酸の小分子が生成され、機能性が向上します。一般的に使用されるタンパク質加水分解酵素には、アルカリプロテアーゼ、パパイン、複合プロテアーゼ、味覚プロテアーゼ、好熱性プロテアーゼ、トリプシン、ペプシンなどがあります。

現在、飼料分野で小麦加水分解タンパク質の生産に使用されている澱粉処理酵素は、主にアルカリプロテアーゼ、中性プロテアーゼ、ペプシンで構成されています。これらのうち、アルカリプロテアーゼは、総合的な加水分解効果、コストなどの要素を考慮すると明らかな利点があります。

アルカリプロテアーゼは、高い加水分解効率とアミド基の弱い加水分解の特性を持つエンドヌクレアーゼであり、小麦グルテンタンパク質を加水分解して高品質のグルタミンペプチド製品を得るために使用できます。

研究によると、アルカリプロテアーゼによる単一酵素加水分解実験では、酵素加水分解効果が顕著で、製品中の短いペプチド含有量が高く、トリクロロ酢酸窒素溶解度指数（TCA-NSI）は77.86%で、有効グルタミン含有量は高く、17.65%に達します。二重酵素または多酵素加水分解システムでは、小麦グルテンタンパク質は2つ以上の酵素によって加水分解されます。

アルカリプロテアーゼは、加水分解効率や有効グルタミン含有量が再び増加しますが、他の非動物性プロテアーゼと特性が異なります。性プロテアーゼと比較して、その加水分解効率は非常に高く、他の酵素の導入効果は明らかではありませんが、コストが増加します。

小麦タンパク質をプロテアーゼで処理すると、機能と消化性を向上させる小さなペプチドとアミノ酸が生成され、製品の溶解性と使いやすさが大幅に向上します。

酵素加水分解では、低分子量ペプチドの増加によりネットワーク構造が破壊され、膨潤が減少し、タンパク質多量体の解重合とイオン基の増加によりタンパク質分子の秩序が増し、タンパク質の見かけの体積が減少して粘度が低下し、酸性または中性条件下では酵素加水分解液の流動性に大きな差がありません。

同時に、小麦タンパク質分解産物は高濃度でも粘度が低いという特性があり、高タンパク質含有量が求められ、小麦タンパク質を添加できない液体食品に特に適しています。食品に影響を与えることなく、食品中の窒素源の優れた補助として使用できます。流動特性は、飼料分野での応用にも役立ちます。

小麦加水分解タンパク質の飼料への応用の展望

酵素加水分解プロセスによって生成された小麦加水分解タンパク質は、原料の溶解性を向上させ、多数の活性小ペプチドを含みます。非加水分解小麦タンパク質原料や他のさまざまな動物および植物原料と比較して、飼料産業への応用を促進する独特の機能特性を備えています。
酵素加水分解プロセスによる高品質の加水分解タンパク質の最適な生産は、利用可能なタンパク質資源を効率的に活用するのに役立ちます。

米たんぱく質は、良質な植物性たんぱく質として認められており、人々の日常の栄養にとって重要なたんぱく質源です。アミノ酸組成のバランスが適切で、アレルギー性が低いという特性があり、乳幼児や子供、特別な人のための栄養食品として非常に適しています。

経済的な観点から、米から直接タンパク質を抽出してさらに加工することは適切ではなく、米の副産物である有機酸、抗生物質発酵、デンプン糖生産の副産物である米残渣は、米タンパク質をさらに加工するための優れた原料です。

米残渣は、高温アミラーゼで液化した米粉を板や枠で濾過して炭水化物の一部を取り除いた残渣です。タンパク質含有量は40%以上で、ほとんどのタンパク質が米に保持されており、米から直接抽出したタンパク質はほぼ同じ栄養価を持っています。

デンプン糖生産で消費される米7トンごとに、米残渣1トンが生成されます。米残渣タンパク質の研究と製品開発は、米タンパク質資源を十分に活用できるだけでなく、デンプン糖生産会社の経済的利益の向上にも役立ちます。

しかし、米残渣タンパク質中の水不溶性グルテンは80%以上を占め、米の糖化の過程で高熱と高圧により米中のタンパク質が変性し、メイラード反応を経て糖と糖タンパク質複合体を形成するため、タンパク質の抽出が難しく、溶解性や乳化性が悪く、加工性も悪いため、現在は主に動物飼料として使用され、食品業界ではほとんど使用されておらず、資源の浪費が深刻である。

澱粉加工酵素製剤は、米タンパク質を分解・改質し、可溶性ペプチドにして抽出することで、米残渣タンパク質を深く開発・利用することができる。食品、健康食品、製薬業界で米タンパク質のさらなる向上に利用されている。総合的な利用価値。

米残渣から糖分を除去するためのデンプン処理酵素法とタンパク質分解の応用

米残渣には主成分のタンパク質のほか、総糖含有量が30%を超えています。米残渣に残っているこれらの糖残渣は、米残渣の製造中に高温アミラーゼによって液化したものです。元々のデンプンは少なく、より多くのデキストリンとオリゴ糖が分解されています。そのため、炭水化物を最初にαアミラーゼとグルコアミラーゼで処理して、原料のタンパク質含有量を増やすことができ、その後のプロセスでタンパク質の加水分解を促進します。

酵素による糖分除去後に得られる米タンパク質は水に不溶性であり、食品生産に広く使用されるためには、酵素による修飾を継続する必要があります。糖分除去後の米タンパク質の深加水分解は、主にプロテアーゼ法によって行われます。一般に、アルカリプロテアーゼ、中性プロテアーゼ、酸性プロテアーゼ、パパインなどは、このようなタンパク質の加水分解に良い効果をもたらします。通常、いくつかのプロテアーゼを選択して共通に使用する方が経済的です。

米残渣のタンパク質分解の製造方法：

米かすを温度調整により粉砕・脱糖・酵素法（耐熱αアミラーゼ・複合酵素剤DFT-04）で脱糖・遠心分離・水洗・温度調整・プロテアーゼ添加・深層反応酵素殺菌・遠心分離機で上澄み液を採取・濃縮・乾燥

デンプン加工酵素製剤 ZFシリーズの製品は、植物性原料タンパク質の特性と加工に合わせて開発された植物性タンパク質特殊加水分解酵素です。米タンパク質をペプチドとアミノ酸に加水分解し、タンパク質の分子量を下げて徹底的に加水分解することで、溶解性を向上させます。乳化性と発泡性により、栄養価が向上し、米タンパク質の用途範囲がさらに広がります。