豆乳タンパク質の新たな視点による挙動解析と濃縮技術開発
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21K05449
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38050:Food sciences-related
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| Research Institution | Industrial Research Institute of Shizuoka Prefecture |
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Principal Investigator |
松野 正幸 静岡県工業技術研究所, 食品科, 上席研究員 (20520737)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下山田 真 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 教授 (60235695)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 豆乳 / タンパク質 / 透析 / 凍結融解 / 濃縮 / ゼータ電位 / β-コングリシニン / ドロプレット |
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| Outline of Research at the Start |
豆乳は一般的に普及した飲料・食品素材であるが、加熱濃縮により凝集・固化しやすい問題点があり、構成タンパク質の挙動については長年研究が進められてきた。一方、細胞生物学分野において、立体構造が固定化されていない「天然変性タンパク質」が水溶液中で高濃度に密集すると、ドロプレット（液滴）を作って安定化する「液-液相分離」現象が見出だされ、この視点でタンパク質の挙動を見直す動きがここ数年活発化している。
本研究では、非加熱（生）豆乳中のタンパク質を分画し、これが水溶液中でドロプレットを形成する条件を探り、熱変性・凝集しにくい豆乳の新たな濃縮技術を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
豆乳は通常、濃縮によりタンパク質が凝集して固化しやすいことが知られている。しかし、溶液条件を調整してタンパク質及び脂質のエマルションを制御できれば、タンパク質の熱変性が抑えられ、流動性を保ったまま豆乳を濃縮できると考えた。
昨年度、国産大豆で作製した非加熱（生）豆乳のpHおよびNaCl添加条件を様々に調整した凍結融解を施したところ、凍結前の生豆乳がpH調整群ではpH 5.8～6.7の場合、塩添加群ではNaCl添加濃度が0～0.22 Mまでの場合において分画可能であることが分かった。期待したタンパク質ドロプレットの形成は確認できていないものの、生豆乳へのNaCl添加濃度を大きく高めた場合に、豆乳中に含まれるタンパク質-脂質複合体の平均粒子径が初期サンプルと同程度の大きさで、尚且つ凍結融解後もこの平均粒子径変化が小さいといった興味深い現象が見られた。ここに着目し、NaCl濃度の上昇によって豆乳エマルションの安定性が高まり、保存されているのではないかと考え、透析膜を使って生豆乳に添加したNaClを取り除いた上で凍結融解させ、タンパク質の分画状況がどう変化するかを実験した。その結果、最大濃度0.67 M添加した生豆乳を脱塩後に凍結融解すると、NaCl無添加の生豆乳と同様に上下二層に分離された。さらに、SDS-PAGEにより凍結融解分画後の上清に含まれるタンパク質組成を確認したところ、NaCl無添加のサンプルと脱塩後のサンプルが同様の分布を示した。以上のことから、NaCl添加により一度失われた生豆乳の凍結融解分画能が、脱塩により回復し、タンパク質が可逆的挙動を示すことが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度、NaCl添加生豆乳の濃縮試験を行い、固化を抑える濃度条件を探索する計画であったが、生豆乳の透析脱塩試験に時間を要したため、現在進行中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果から、生豆乳にNaClを高濃度添加することでタンパク質-脂質エマルションの平均粒子径が初期サンプルと同程度に保持され、透析脱塩によって豆乳タンパク質が可逆的挙動を示すことが示唆された。これらを踏まえて、まずは現在進めている塩添加生豆乳の濃縮試験によって、粘度上昇が最大限抑制される条件を探る。その後、透析脱塩による豆乳タンパク質の挙動変化を考察し、固化を抑えた高濃度濃縮豆乳の製造技術を開発する。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
