乳脂肪およびその分別物のリパーゼ分解

乳脂肪およびその分別物のリパーゼ分解

その他（別言語等）

のタイトル

Lipase hydrolysis of milk fat and its soft fractions

著者 丹治 幹男, 大西 正男, 司城 不二

雑誌名 帯広畜産大学学術研究報告. 自然科学

巻 22

号 2

ページ 89‑94

発行年 2001‑06‑29

URL http://id.nii.ac.jp/1588/00001859/

市大仰雑22ご2〔01：：甜＼94  

乳脂肪およびその分別物のリパーゼ分解  

丹治幹男1二・大酉正男⊥・司城不ニコ  

（受理：2000年11月30日）   

LipasehydrolysISOfmi1kfatanditssoftfractions   MikioTanji∴ご，MasaoOhnishi】，andFujiTsukasakiン1  

摘   要   

微生物掛即）市販リパーゼを用いて、天然のバターフレーバーを強化する郎勺で乳脂肪を分解した〇  

1）市販酵素であか†ラタ′−ゼAとり′ヾ−ゼFを比乾すると、リパーゼFの方が分解和唱く、フレ   ー′トも良好であった。また、酵素添加量せ増やすことにより短暗闘で分解率を上げることができたrJ  

2〕リパーゼFでパターオイルを分解した壌合、水相量の遣い（10％と20％）、水遺水の  

使用および水酸化物添加による加水分解率への影響はほとんどなかった。  

3）リパーゼ分解により遊離した脂肪酸とLては11種が検出され、そのうち主なも、捌かモ   ルミナン酸、ステアリン酸およびオレイン酸であった。24hと4創lの分解時間で比較する  

と、遊離した脂肪礫畢には遠いがあったが、そ町組成はほとんど変わらなかった。またヾ   ショートニング希釈およぴマドレーヌでの実用試験に如−ても、分解時間によるフレーバ  

ーの遠いほ単に強度的なもめだけであった。  

射乳脂肪から分別きれた低敵点画分を同感にリパーゼで分解すると、分解率はバターオ   イルの場合と比べて多少低かぅたが、遊離した短・中韻の脂肪酸親戚には差がなかった。  

官能試験では、刺激臭が弱くなり風味的にマイルドで、またマドレーヌでの実用試験にお   いでもフレーバー改善効果が認められた。しかL、これはバターフレーバー成分が分別の  

過程で低融点性画分に多く移行したことによると判断された。  

キーワード：パター、乳脂肪、リパーゼ、加水分解、フレーバー  

L帯広畜産大学性勒登灘科学科応用生命科学箪座 〒0鋸ト85∫5 北海通帯広醐古口町  

二 よつ葉乳貰ぃ師事業本部研究開発ダル−プ 〒触れ0003 北海道札幌布巾央「封ヒ3条西2丁臼1P之  

Dep納nenLO川i￠re鱒urC￠Scienc￠10b雨mUniver軸¶fAgnc山Ⅳ皿dVq【ehn訂yM頭c加，Obi加0一日okbidoり紳−お555，  

Jap那  

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−15−   

丹治幹男・大西」「男・「†】蛾不  

調製したものである。  

2．バターフレーバー調製のための基質   

業務用の無塩バター（よつ葉乳常株式会社製、冬   季製革品）を用いた。これを瑚℃で溶解してからパ  

ターセラムを除去し、その徳、温水洗を4、5固練り   返してから、セパレーターで遠心分應Lてパターオ  

イルを得た。また、無水乳脂肪自然分別によって得   られた低融点性画分（嶺泊fl−aぐ†は11、SFう も基質と  

してリパーゼ分解を行った。SFの調製法としては、  

まず原料無水乳脂肪を23℃まで冷却し、生じた結晶   を吸引濾過Lて液状画分（SFl）を待た。卿こ、こ   のSFlを12．5℃まで冷却して申融点性薗分を結晶化   蔓せ、それを浦別して得られた液状画分（SF2Jを   基質として用いた。  

3．リパーゼによる乳脂肪の処理   

酵素10111gと水10nllを3㈹ml育三角フラスコに添   加・混介L、次いで40、45℃で溶かした素質（バタ   ーオイル）90gを添加した。これをラップで密封し、  

40℃にて横枠Lながら反応させた。   

経時的にサンプリンダしてフレーバーチェック  

（官能評価）を行うとともに、招℃で2（囁・間、加熱   失活きせた軋別℃で遠心分離（1．伽1、15mill）  

を行った。得られた上澄の→部は1g）を採取し、  

酸価を測定してリパーゼ分解率を算出した。  

4．酸偶の測定と分解率の算出   

醸価の測定は、フェノールフグレインを用いて   0．1NknH溶液で滴定して算出したねリパーゼによ  

るトリグリセリド分解率は次式により算出した。   

分解率（％）＝酸価／ケン化価Xl00   

なお、ケン化価は、乳脂肪を景め隠分僻した時の   酸価とし、今回は平均的な値の2雄‥〜を採用した。  

5．遊離脂肪酸の分析   

逝琶机旨肪酸の分析は、Jo噸＆鮎dingsの方針   を参考にして行った（）すなわら、試杵を5〔l℃で溶解   して遠心分離（1．500叩m、5nlin）し、その上澄5g   に降水硫酸ナトリウム0．，1gを添加しそから橡絆し、  

再び50℃で遠心分離（1，50〔I座m、3111in）した。得   られた上濫0．01gを採取して、ジエチルエーテルー   ヘブタン混液（1：1、Ⅴ／v）511山こ溶解した。次に、  

これを内部陳準物質とともにアミノプロピルカラム  

（さkl）−I】ak．1Vatpl・S）に注入し、クロロホルム一望−  

プロパノ←ル混液（2ニ1、V〆v）20血lで中性脂質画   緒   言   

乳製品には、生乳から飲用乳、クリーム、バター、  

チーズなどの製品に至るまで、ほとんど同准の香気   物質（フレーバー）が存在しており、それらフレー  

バー成分の割合なちザに含量の違いによって各種乳   製品のフレーバー的特徴が現れている。乳梨品の代   表的な香気物質としては、C2、C18までの偶数炭  

素の脂肪酸類、それらのメチルとエチルエステル軌   Cl、C川のアルコール類、C3〜C15のメチルケト  

ン類、きらにClO前後のγ一と∂一ラクトン数ジ  

アセサルおよびジメチルサルファイドが知られてい   る。これらの香気成分の多〈は、乳を原料として酵   素ヤ微生物の作用により生成させることが可能であ  

り、この方法は乳製品生産に利用きれていを㌔   

香気成分のうち、脂肪酸類は乳脂肪の構成分とし   て大量に存在するので、これをリパーゼの作用で港   離させることにより、乳製品フレーバーの素材とし   て利用できる。蟹沢らJは、客種形態の乳胎肪を  

種々のリパーゼで処理L、遊離した脂肪酸の組成と  

プレーバーを調べて乳製品フレーバーの性質を検討   Lている。その結果、遊離す乳脂肪酸のプロフィル  

には酵素の起源による差が見られ、それぞれ鱒傲あ   るプレ←バープロフィルを与えることが明らかにな   っている。したがって、バターフレーバーを製造し   て商品に漆加する場合、その目的に合わせて最適の   酵素を選び、また分解率の最適条件などを検討する   必要がある。   

今回ほ，商品の実用化を念頭に置き、経済性にす  

ぐれた微生物リパーゼを用いて、乳脂肪にバタ←フ   レーバーを付与するための酵素分解の条件を検討し   たもなお、リパーゼ処理乳脂肪の香気を形成する輝   轟性成分としては、脂肪が酵素により分解され遮離  

した聯肪酸の他に、原料乳脂肪苗釆の成分、と脂質の   酸化によって生じた成分が存在すると考えられる   が、本研究では遊離脂肪酸についで分析を行った。  

芙験材料および方法   1．リパーゼの給源   

NOVO社製の潅生物リパーゼ（パラターゼA）之   天野製薬（株）製の徴境物リパーゼ（リパーゼF）  

燈用いた。なお、リパーゼFは尺九ま窟Ppノ扶∫叩▲から  

ー16−   

孔l棚方およぴその分別物のリバーーゼ分解   91  

的にはランシソド臭であったが濃厚感と深みが感じ  

られた。これは、パラターゼAによって遊離した脂  

肪酸にはフレーバー強度の強い短鎖タイプが多く、  

より刺激的に感じられることによると推測される。  

リパーゼF処理の場合は、分解率は高いがフレーバ  

ー強硬の弱い中鎖脂肪酸が比較的多く遊離するので  

刺激臭は和らげられ、強度的にはパラターゼAの場  

合と変わらなくなるものと判断される。マドレーヌ   の突崩試験では、焼成時に姫鎖脂肪酸が散逸するた   めに両リパーゼを用いた場合の差は大きく、リパー   ゼFの方が顕著にフレーバーが強くて好ましく感じ  

られた。   

以上の結果よi）、以後の実験においてはリパーゼ   Fを用いて乳脂肪を分解する射牛にづいて検討を進   めた。  

2．リパーゼFによる乳脂肪分解   二＝ 水相星と酵素添加量の影響について  

リパーゼFによる乳脂肪分解の経時的変化をFig＿  

2に示す。比較対照区の条件（ぐ011tl・01）と水相量を   2倍にした条件を比較すると、水相量が増えた方が  

ヤヤ分解率が高かったが実用レベルでは影響のない  

範l翔であった。また、酵素量を5倍にした条件では、  

比較対照区と比べて反応の起ち上がりが速く、2】1   での分解率が20％を越えた。このように，酵素を過  

剰に添加することによって短時間で分解率が上がる  

ことが示されたが、時間が経過するにつれて両者の   分解率の差は縮小Lた。  

分を溶出させた後、2％ギ酸含有ジュテルエーーテル   7tll】で溶出させて遊離脂肪酸画分を得た。この画分  

を1Ⅰユー】まで濃縮L、その1〃1をガスクロマトゲラフ   に注入して組成分析を行ったl，ガスクロマトゲラフ   はF】n検出器付Sllj】l〕a（lzll（；C−13A型を用い、  

C】ll−（）111l）aしl｛CP・WAX58し1i（25I11×0．32111111i．〔l，，Ⅰ）f±  

0．2／川l）のキヤピラリーカラムを使用した。なお、  

内部標準物質としてC7、C13およびC17の飽和脂   肪酸を用い、それに対する各脂肪酸の比率を算出L   て定量した：；なお、内部樟準物質に対する各脂肪酸  

の補正系数を予め既知試料を用いて算出した。  

6．官能評価  

リパーゼで処理されたサンプルは、熟練Lたパネ   リスト5名により、そのままの状態のもの、無臭シ   ョートニング 川清製油アリナーゼ10）に希釈  

（200〜1，00り倍）したもの、ならびに無塩バタL−に   1％妄黍加してマドレーヌを焼き上げたものについて、  

それぞれ官能評価された。  

結果と考察  

1．リパーゼの選定   

2種の市販リパーゼ（パラクーゼAとリパーゼF二   を用いて乳脂肪を分解Lた結果をFig．1に示すり   4別1後の分解率は、パラターゼAでは12％、リパー   ゼFでは33％で、リパーゼFの分解率の方が高かっ  

た。官能試験における分解物のフレーバー強度につ   いては、パラターゼAとリパーゼFとの間でほとん  

ど変わらなかった。フレー−バーの賢については、パ   ラタ←一ゼAを用いた場合はよりシャープなランシッ  

ト臭があり、一方、リパーゼFを用いた場合も基本   ぎ︶り−巴盟鼠■○与ト  

卸  神  1〇  

︵ざ︶￠−巴め萌と○盲−工  

2   4   6   8  10  

Time（h）  

Fig．2．HydrolysISTateOfbutteroilbyLipaseFunder   d椚8帽ntCOnditions．  

一−■⊃−Cロnlr0l  

一−■ゝ・・・・・1／2d机止On（】fthe帽8Ctlon rnhturowlth H20  

−−・く一− 5†ddoIemynlO   

○  

Tlmモ（h）  

Fig．1．HydrolysISratCO†butt8rOilbycommerciaIEIP8S8S・  

一17  

丹治節男・大西正男・〔子」城不二   

フレーバーに関Lては、いずれの条件でも反応開   始3ll後まではパター臭が残っていたが、それ以上  

に分解時間を長くすると、経時勒にランシソド臭が   強くなった．￠ また、ぐⅢltrOlの9li後（分属撃22％）  

と酵素5倍量の211後（分解率22≒％）のフレーバー  

を比較すると、フレーバーの賓も強さも適っでおり、  

後者の方が基質のバター様臭が残っでおり良好であ   った。岩井は、より少量の酵素を用いて反応時間を   延長させると、同じ分間率に達した短時間の分解と   比べて異臭（ランシッド臭）を伴うことを報告して  

いる5。この裏な原因は、長時間の撹秤による有効   フレーバー成分の揮散であゃと考えられている。−一  

方、アドレ・→ヌでの実用試験においては、前者  

（9h後）と後者（2ll礫）を比戟した結果、雨音のフ  

レーバーの違いは多少感じられたが、特に後者のフ   レーバーが点好という結果ではなかった。  

2）l）Hとミネラルの影響について  

I〕Hの影響を調べるために、水道水（lJH臥03jに   酵素を懸濁（酵素101Ⅵg／水道水10nll）させるとⅠ〕H   は嵐76七なり、また蒸留水（Ⅰ）上15．00）を用いた酵   素溶液の場合は、1）H5．62であった。このように酵   素溶液の段階では水道水と蒸留水との1｝Hの差  

（3．碍）が1．14にまで縮まっているのは、リパーゼ自  

体の痍衝作射によるものと考えられる。両条件での   リパーゼ分解では、分解率、フレーバーともに本質   的な遠いがなく（データ非掲載）、水道水を用いて  

もⅠ）封の遠いやそ九に含まれる微量ミ泰ラルの影響   は出ないことが判明した。   

これまで阜こ、バターオイルのリパーゼ分解でほ   l）Hの重要性が指摘されており、Ga】−Cjaらはフレー  

バーに関係すノる短・中鎖脂肪酸は軌〕H（5、6）領  

域で遊離速度が適いと報告しているか。また、蟹沢   らは高分解率になると遊離脂肪酸中のC4の占める  

割合が高くなるとしているが2、このことは1）Hの  

影響と推測されるごまた、水道水中に含まれる微量   のミネラルが分解反応に影響を及ぼし「、特にその   中に含まれるF〆が酵素反応を阻害するとの報告  

がある㌔ しかし、本研究ではそれらの彪響は確認   されなかった。また、微量のⅠセコーの阻害作用は長   峰障の反応では消失し、規準的にはFpご←が存在し  

ない条件と同一の結果が縛られることが知られてい  

急。   

次に、アルカリ条件下（l）H乳01と1〕H7儲、そ札   ぞれNaOHとぐa（OH）′で調整）での影響を魂べたと  

ころ、分解率に関しては比較館照（pH5．00）とほ  

とんど差がなかった（データ非滞軌。Na＋やCa上1の影   響に関Lては、風情融頓奴＝裏鹿朝鹿西リパーゼの場   合，どちらの陽イオンもわずかに活性を増加（それ   ぞれ1．3倍とユ．2倍j させると報告されてblるi。Ca   

については、遊離脂肪酸と結合してカ赦シサム百   検を崖じ、それが反応液の乳化状態に変化を′もたら   すことによると推論されているが、本研究ではCa  

∵ による阻害効果は叛察きれなかっ、た。   

また、フレーバーに関しては、Caご卜添加条件で   は24ll後で少し比較対照区と昼官能的をこ異なっでい  

たが、両者の分解率には煮がないことから′、それは   遊離脂肪酸の組成の遠いを反映していると推測きれ   る。また、カルシウム石鹸が生じたことがフレーバ   ーの変化を引き起こしたことも考えられる。しかし、  

4斜1後ではフレーバー強度の憩弱（Ca己▲添加の方が   強い）は観察きれたが、質的な違いは認められなか   った。  

3）遊艶脂肪酸プロフィルに及ぼす反応時蘭の巌蓉   

について  

リパーゼFを用いて反応時間の遠い（24l】と48hi   分解率と船遊離脂肪酸黄ば、前者で27％と1，366  

／ mわl／崇、、後者で33％と1，舅6／川101／g）が遊維脂  

防酸プロフィルお、よびフレーバーの質に及ぼす彰警   を調査した。Fig．3に分解した乳脂肪中の遊離脂肪  

酸プロフィルを示す。リパーゼFを用いた分解によ   り濃離L美服肪醸としては11樺が検出され、そ．のう  

40  

80   

求  

∈  

10  

0  

CI C8  C8 C18 C12 C14 C18 C18 C18：1C18：2C18：ヨ  

Fatty acid 

Fig．3．Fr舶†attyacidp「ofile5帽Ieaseda†tor24hand   48hfrombutteroilbyLipaseF．  

一建一   

乳脂肪およぴその分別物のり′トーゼ分解  

Tablel．Hydrolysisrateandfreefattyacidarr10UntS    liberatedafter4Bhfronlbutteroifanditssoftfrac−   

tiQnSbyLipaseF   ち主な脂肪酸は2411および4帥のどちらの分解時間  

においてもパルミチン酸（C16、35％〕、オレイン   酸（C18：1、25％）およびステアリン酸（C18、  

1r）％）であった。このように、24llと48tlを比較す   ると、単に分解率（Fig．1）に基づく遊離脂肪酸の  

量的な遠いが生じたのみで、その組成には養は認め   られなかった。また、ショートニング希釈およびマ   ドレーヌでの実用試験においても、フレーバー強度   による差が分解封11と4帥との間で認められた，，  

3．低融点性画分のリパーゼ分解   

乳脂肪から調製Lた低融点性画分をリパーゼFで   処理した時の分解率および遊離Lた脂肪酸量を   Tablf−1に示す。48l】での分解率は、SFlを基質とL   た場合は27．7％で、Sl一 2の場合は26．8％となり、通  

常のバターオイルよりも低下した。また、生成した   遊離脂肪酸量（SIご1で1．311／＝1101／g、Sl72で1，258  

／川川1／だ）もバターオイルを基質とした場合  

（1，封6〃1101／g．）と比べて少なかった。これらのこ   とは、リパーゼFの基質に対する脂肪酸鎖艮と結合  

位置に対する特異性に起因すると考えられる。なお、  

低観点性薗分の場合、分解反応は2411以内でほとん   ど進み、反応時間2411と4朗1ではフレrバーにも変   化が牛じなかった・：データ非掲載）。   

SFを用いるとフレーバー1の質は刺激臭が弱くて  

風味的にマイルドとなり、弱いエステル様臭を生じ   た‖ また、マドレーヌでの実用試験においても、バ   ターオイルの場合よりも風味的に良好であった。一   般に、乳脂肪の自然分別によって得られたSFは、  

元のパターオイルと比べてバター一風味が強くなって  

いるu この原因は、恐らくパケーフレーバーを構成   する化合物が分別の過程でSFへ濃縮されたことに  

よると考えられる㌔   

低融点件画分のりパーーゼ分解（反応4帥〕で生成   した遊削旨肪醸のプロフィルをFig．4に示す。バタ   ーオイルを1段階分別から2段階分別へと分別を進   めると、得られる味融ノ．‡件画分における鹿・巾鎖脂   肪酸（C4、C12）および不飽和脂肪酸（C18：ト   C18：3）の割合が高くなるが、リパーゼFによる分  

解で遊離した短・中級脂肪酸の割合にはパターオイ  

ルとの間でほとんど差が址じなかった。バターオイ   ルプロフィルとの遠いはC16とC18：1に見られ、ゝ111  

ではバターオイルと比べて前者の割合が減少し、後  

H＼′（−m】＼′1is   ト1でt・l一こ叫・   

1て11ぐ   こu二j（1   

ぐり  

SL11）ゝll▼乙Il（ゝ  

】ill＝tlOl1   33．3   1，546   

SI・【l   ：27．7   1，311   

㍉Ⅰ一つ  

1tご1こhり1 ＝「皿i川1り】弛Ii】lt▲l】l）シ1うl■ト1師」〕lⅠ■紬1i川1こ11i川川1■加11ビl  

（）11  

トド2：≠れ血し・li川川hlai11（Y＝）〉′S什川1〔lゝ1叩」lてl‖iu11仙）110l  

→卜  

者の割合が増加した。このことは、マドレーヌでの   実用試験におけるSFのリパーゼ労働物によるフレ  

ーバー改革効果が、短・中鎖の遊離脂肪酸によるも   のではなく、分別によって濃縮された他のフレーバ   ー成分に鹿因Lてtlることを示唆している。また、  

蟹沢らは、仇血ま′よ血C封加かαCeαリパーゼを用いて   分解率が高い条件（低1〕Il）では、C4、C12、C16   およぴC18の遊離速度が速く、一方、分解率が低い  

条件（如H）ではC18：1とり′−ル酸（C18：2）の  

遊離逮夜が速いことを報告しているコ√一本実験でも  

SFの分僻率が低いので（301ガ】以下）、不飽和脂肪酸  

の方が反応初期で分解されやすく、そのことも遊離   した脂肪酸プロフィルに差（C18：1の増加）を生じ  

た一因と類推きれる。   

40   30   ち20  

求  

∈  

10  

0  

C4  C8  Cll ClO C12 C14 Cl」； C18 C18：1C18：2（：18ニュ  

Fattyacid   

Fig．4．FreefattyacidprofiI8SreleasedaIter48h†rom   SOftfractions（SFlandSF2）o†butteroilbyLipas8F．   

丹治幹男・大西正男・司城不 

illtllPピーれ11ⅥS汁iれ110ff】■eビ臨tt）raCiモIs肌111SllUlla11d   l−−（ゝ（lil【111ぐal 1〕り11し・llai】lS．¶1（、l￣allrirl鮎voroflil】釦沌−  

11画一油Ⅷ小河‖■aビ1iollSW盆S噸lllall‡lIlli吼納（川l曽  

nav川⊥im川￣∩Ⅴ】11gP師etヽ＼raSaLsr川】）SぐⅠヤー・d五‖11ビぐ0Ⅵ−  

ぬ止血唯1丁・111ilkj11ge呵面In（1Ilt．lloⅥでVCl・．Wピl】eliぐVピ   ーllalllleぐ廿日lri）ltlr】bぐr】llぐt6tll（ illCl・ぐaSil唱   a1110ulltSOl■navorゞ0111l汀mIlぞ1stll即硬d舟即納封Ⅳl）llttel■  

OiLI（〕tllL、n）1．1fl−aぐIitJ71さdt7rmgtllem・aetiollation  

l）】￣（灯（ゝSS．   

E野間fd卓こblttter，血1k軌tjt〉a乳】ly〔lrobrsis．  

nav（汀  

文   郵  

1j蟹沢恒好：乳技協賛軋40．202（19鮒）  

2）蟹沢恒射．山口雄三．服部達彦：日食工誌．2g．  

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8）N，J．Ⅵ「alkl・、P．九E．ぐ∂吼all（1A．R．mセ】l：血   Zeα α柁dし1助か〟ぶcま．7盲c知和！．，12．鋸（エ977）．  

Summary   

tn、Or（tel・toe】1tlⅣ1爪、tla†川・a】btlt軽rflavoJ・．t丸ItterOjl   llydrol〉′siswascallうモーr】（）tltL一流1gCqlll】11印☆川脚鱒  

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