20
0.25
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13 16
39.9 33.5 32.8 26.8 24.2 22.7 2G.2
66.6
6L7
59.3 56.7 54.6 52.5 51.6
93.3 91.3 89.5 88.1 86.9 86.2 85、8
53,4 57、8 56.7 61、3 62。7 63.5 65、6
0.30 0、31 0.34 0.35 0。36 0。36 0.38
次に、Fig5−21に、25℃で一定時間工一ジングした未処理試料および熱処理試料の DSC測定結果を示す。両試料とも、エージング時間の増加に伴い、緩和ピーク面積の 増大が見られた。ピーク面積から算出される緩和量4Hの値を、エージング時間に対
してプロットしたのがFig5−22である。熱処理試料の方が、明らかに緩和量が多い事 が分かる。これまでと同様に、」万の値を用いて、KWW式へのフィッティングを行 った。Fig.5−23に緩和関数Φとエージング時間の関係を示す。両試料の挙動は明らかに 異なっていた。エンタルピー緩和過程のKWW式へのフィッティングから算出された 緩和時問τの値は、未処理試料が8.85×103であり、熱処理試料が1。11x102であった
(Table5−4〉。水分含量が等しいにも関わらず、同じ温度でエージングした場合、未処 理試料と比ぺると、熱処理済み試料の方が箸しく緩和時問が短かった。これは熱処理
したヘモグロビンの方が、不安定で緩和しやすい事を示唆している。また、緩和時問 分布を示すβ値は、熱処理済み試料の方が高かった。既往の研究によれば、高分子量 物質よりも低分子量物質の方が高いβ値を示すのが一般的とされている25)。つまり、
この験結果は、熱処理によってタンパク質に分解が生じ、分子量が低下した事を示し
ている。
以上の結果から、高温熱処理によってタンパク質のガラス状態の安定性が大きく変
化する事が明らかとなった。熱処理時間の増加に伴い、Tgの低下と4Cpの増加が見ら れ、更には、25。Cで長時問工一ジングした試料の訴す緩和速度(1/τ)が、未処理試料に 比べて約80倍も速い事から、熱処理がタンパク質のガラス状態の安定性を低下させる 事が明らかとなった。この結果は、熱処理によってタンパク質が分解して低分子化し た事により、タンパク質分子鎖の運動性が高まった事に起因していると考察できる。
熱分解によるタンパク質の低分子化と緩和現象の関連性に関する研究例はこれまで に全く報告されていない。しかし本実験により、熱処理に伴うタンパク質の構造変化、
おそらくは低分子化により、そのガラス状態の安定性が大きく低下する事が関らかと
なった。
5−4−4結論
以上の結果から、高温での熱処理がタンパク質のガラス状態に影響を及ぼし、為の 低下、4Cpの増加、そして緩和時問τの短縮をもたらす事が明らかとなった。これは
タンパク質が高温での加熱処理によって分解されて低分子化し、結果として構造が不 安定化したためと考察できる。5−2における魚肉を試料として用いた実験では、加熱に 伴うタンパク質分子間の結合形成がTgの上昇、τ増加の要因となる可能性について述 丼た。一方、本節での実験により、過剰な熱処理はTg低下とτ短縮という、全く逆の 現象を引き起こす事が明らかとなった。
謎gi鷺g t玉me:0血 (a)
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27む
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67蝕
114ぬ 」
/−mg 」
20 40 60 80
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笈00
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〆/−mg
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20 40 60 80
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100
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Heat一亡reate s我mβle was he離ed in a dry糞ng ove延at1100C fbr 10days for degra ation・
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3
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▲ 口
▲
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0 20
40 60 80 100 120 aging t韮me(臨》Fig。5−22The{潅epenαence of e画書halpy rel級xa1憾on o登agh19㎞e of
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(15%dryわas董s)。
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5−5第5章まとめ
本章での実験により、熱変性前のヘモグロビンにおいてもガラス転移現象が見られ る事、更にはそのガラス転移挙動が、熱変性前後で異なる事が明らかとなった。ヘモ グロビンのような球状タンパク質が示した結果を、本研究の対象としている魚肉およ びその筋肉タンパク質のような複雑な系に対して単純に適用する事は出来ないが、筋 肉タンパク質においても、同様の現象が見られる可能性は十分に考えられる。つまり、
第3章の実験で熱変性前試料に明確なガラス転移現象が検出出来なかったのは、それ が存在しないためではなく、見えにくかったためと考えるべきであろう。
更に、魚肉を試料として、加工方法の違いがそのガラス転移挙動に及ぽす影響につ いて検討した結果、乾燥工程よりはむしろ、加熱工程における処理条件の違いが及ぽ す影響の方が顕著である事が明らかとなった。これは加熱時の処理条件の違いによっ て、熱変性時の構造変化の様式が異なる事に起因すると推察した。更にもう一つ興昧 深い結果として、実験用に調製した加工カツオ肉に比べると、カツオ節の方が明らか に不安定で緩和しやすい状態にある事が示された。ヘモグロビンの場合、高温での熱 処理によって、Tg低下、jCp増加、そして緩和時間の短縮が引き起こされる事が明ら かとなった。これは高温処理によってタンパク質が熱分解して低分子化した事に起因 するとみなせる。本実験で用いたヘモグロビンの処理条件は、実際のカツオ節の製造 条件と対応していないので比較は出来ないが、タンボク質の分解とガラス状態の不安 定化の関係を考慮すると、カツオ節ガラス状態の低い安定性も、長期に渡る加熱処理 工程中に進行した、魚肉タンパク質の部分的分解(熟成)と関連していると推察でき
る。
以上の結果は、いずれも熱変性に伴うタンパク質の構造変化とガラス状態が密接に 関わっている事を示している。従って、魚肉加工品のようなタンパク質食晶のZgや聡 以下での安定性を、より実用的な観点から制御していくためには、加熱処理条件をよ
り詳細に設定した上で、検討を加えていく必要がある。