mol/L phosphate buffer (wash for 10 min five times)

Dehydration

50% ethanol for 15 min 70% ethanol for 15 min 80% ethanol for 15 min 90% ethanol for 15 min

95% ethanol for 15 min 99.5% ethanol for 15 min twice

Cleavage with tweezes

Immersion to isoamyl acetate for 15 min Critical point drying

Gel

Sample

0.2 mol/L phosphate buffer (wash for 10 min five times)

Fig. 29 Preparation of FE -SEM sample

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(b) に 示 し た 1 万 倍 で の 観 察で は 加 圧ゲ ル お よ び 加熱 ゲ ル は とも に 緻 密な 空 隙が み ら れ た 。Fig.31 (a), (b) に 示 した 5 万 倍 で の観 察 で は 加圧 ゲ ル と 加 熱 ゲル は と も に 線維 状 構 造 を示 し た が, 加 圧 ゲ ル は大 き な 凝 集体 に よ る太 い 架橋 部 を 有 し た不 均 一 な 構造 を 呈 し, 加 熱 ゲ ル は均 一 な 空 隙を 有 し, 加 圧 ゲル に 比 べ 小 さな 凝 集 体 によ る 架 橋部 を 有 し て いた 。Fig.32 (a), (b) に示 し た 10 万倍 で の 観 察 では 加 圧 ゲ ル は不 均 一 な 凝 集体 に よ る 架橋 が み ら れ, そ の表 面 は 滑 ら かで あ っ た のに 対 し, 加 熱 ゲ ル は 小さ な 凝 集 体が 連 な った 三 次元 的 網 目 構 造を 呈 し て いた 。

以 上の 結 果, 卵 黄は 加 圧 ゲ ルと 加 熱 ゲル で 微 細 構 造が 異 な り, 加 圧 ゲ ル の 伸展 性 は Fig.31 (a) お よび Fig.32 (a) で 観察 さ れ た 太 い架 橋 部 と 表 面の 滑 らか さ に 起 因 する と 考 え られ た 。 また, 加 圧 ゲ ルと 加 熱 ゲ ルの 微 細 構造 の 違い は リ ポ タ ンパ ク 質 に 含ま れ る リン 脂 質 の 分 散が 加 熱 処 理に 比 べ て 加 圧処 理 で は 起 こら な か っ たた め と 推察 さ れ た 。

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b

Fig.30 Comparison of microstructures magnified at 10, 000× of pressure-induced (650 MPa, 20ºC, 15 min) (a) and heat-induced (0.1 MPa, 80ºC, 30 min) (b) chicken egg yolk gels

1 µm

1 µm (a)

(b)

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Fig.31 Comparison of microstructures magnified at 50, 000× of pressure-induced (650 MPa, 20ºC, 15 min) (a) and heat-induced (0.1 MPa, 80ºC, 30 min) (b) chicken egg yolk gels

200 nm

200 nm

(b)

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Fig.32 Comparison of microstructures magnified at 100, 000× of pressure-induced (650 MPa, 20ºC, 15 min) (a) and heat-induced (0.1 MPa, 80ºC, 30 min) (b) chicken egg yolk gels

100 nm

100 nm (a)

(b)

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よ るゲ ル 形 成 機 構を 明 ら か にす る こ とを 目 的 と し て 研 究 を 行 った 。

卵 黄は タ ン パ ク 質濃 度 125 mg/g 以 上, 加 圧 処 理 時の 温 度 15 ºC 以 上 で 450 MPa 以 上 の 加圧 処 理 を 行う こ と に よ り 自 立 ゲ ル を 形成 し た 。20ºC で 加 圧処 理 し た 卵黄 は 圧 力 強 度の 増 加 に 伴い, GSお よ び WD は 増 加し た 。特に 650 MPa の 加 圧 処理 で 形 成 さ れた ゲ ル は 最も 高 い GS お よ び WD を 示 し, 強 固 な ゲ ル と な っ た 。加 圧ゲ ル お よ び 加熱 ゲ ルは SH 基 の 架 橋 を阻 害 する NEM の添 加 によ り, ゲ ル の形 成 が 著 し く阻 害 さ れ たこ と か らゲ ル の 形 成 に は S-S 結 合 が 強 く 関与 し て い るこ と が 推 察 され た 。 ま た, 非 還 元 SDS-PAGE 分 析 に よ っ てゲ ル の 主要 構 成 タ ンパ ク 質 を 探 索し た と こ ろ, プ ラ ズマ 由 来の apo-LDL お よ び グ ラ ニ ュー ル 由 来 の apo-HDL の バ ン ド の 染 色 強 度 が 加 圧 処 理 時 の 温 度 の 上 昇 に 伴 い 低 下 し た こ とか ら, こ れ らの タ ン パ ク質 が S-S 結 合 に よっ て 架 橋 し, 高 分 子 量 の凝 集 体 ま たは ゲ ル を 形 成す る こ と が示 唆 さ れた 。 卵 黄 ゲ ルの 形 成 に 寄与 す る タン パ ク 質 間 相 互 作 用 の 割 合 を 調 べ た と こ ろ, S-S 結 合 が 加 圧 ゲ ル お よ び 加 熱 ゲ ル と も に 約 80%を 構 成 し て い た が, そ の 割 合 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た 。 一 方, イ オ ン 結 合 と 不 溶 性 画 分 の 割 合 に は 有 意 差 が 認 め ら れ た こ と に よ り, こ れ ら の 相 互 作用 の 違 い が 卵黄 の 加 圧 ゲル と 加 熱ゲ ル の 特 性 の違 い に な って い る こと が 示 唆 さ れ た 。 ま た, ゲ ル の 微 細 構 造 は 加 圧 ゲ ル お よ び 加 熱 ゲ ル い ず れ も 線 維 状 構 造 で あ っ た が, 加 圧 ゲ ル で は 大 き な 凝 集 体 に よ る 架 橋 部 が 太 い 構 造 で あ っ た の に 対 し, 加 熱 ゲ ルで は 小 さ な凝 集 体 によ る 架 橋 部 が細 い 構 造 であ っ た 。

以 上 の 結 果 よ り, 卵 黄 の 加 圧 ゲ ル の 形 成 に は 加 熱 ゲ ル と 同 様 に プ ラ ズ マ 由 来 の apo-LDLや グ ラ ニ ュ ー ル 由 来のapo-HDLがS-S結 合 に よ っ て架 橋 す るこ と が 重 要 な 役 割 を 果 た し て い る も の の, GS, WD お よ び 微 細 構 造 な ど の 物 理 的 特 性 は 異な っ て い る こと が 明 ら かと な っ た。

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第 3 章 高 圧 処 理 に よ り 形 成 す る 乳 タ ン パ ク 質 ゲ ル の 形 成 機 構 に 関 す る 研 究

乳 清 は 牛 乳 を 原 料 と し た チ ー ズ 製 造 時 に 副 生 さ れ, タ ン パ ク 質, 乳 糖 お よ び 灰 分 な ど の 有 用 な 栄 養 素 が 含 ま れ る 。 乳 清 は 近 年, 膜 処 理 や 噴 霧 乾 燥 な ど の 技 術 の 向 上 に よ っ て , そ の 多 く が 乳 清 タ ン パ ク 質 濃 縮 物 (Whey Protein Concentrate: WPC) や 乳 清タ ン パ ク 質単 離 物 (Whey Protein Isolate: WPI) に 加工 さ れて い る (伊 藤, 2011)。WPC や WPI は 結 着 補助 剤 や 食 感 改良 剤 な どの 食 品 素 材と し て 広 く 利用 さ れ て いる 。WPC や WPI に よる 食 品 タ ンパ ク 質 との 結 着 は 乳清 タ ン パ ク 質の 約 50%を 占 め る (Walstra ら, 1984) (Table 6) β-ラ ク トグ ロ ブ リ ン (β-lg) に 起因 し て い る 。β-lg は 分 子 内 に 二 つ の S-S 結 合 と一 つ の遊 離 SH 基 を 有 し て い る こ と か ら 反 応 性 に 富 み, 乳 清 タ ン パ ク 質 ゲ ル の 主 要 構 成 タ ン パ ク 質と さ れ て い る (川 上, 2011)。

そ こで, 本 章 で は β-lg 加 圧 ゲ ル の 形 成 条 件, ゲ ル 形 成 機 構, ゲ ル を 維持 す る タ ン パ ク 質 間 相 互 作 用 お よ び そ の 微 細 構 造 を 明 ら か に す る こ と を 目 的 と し, 研 究 を行 っ た 。

第 1 節 β-ラ ク ト グ ロ ブ リ ン (β-lg) 加 圧 ゲ ル の 形 成 機 構 に つ い て

1. 試 料 の 調 製 お よ び 実 験 方 法