專利名稱：利用水提取制備大豆蛋白制品("s803")的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大豆蛋白制品的制備。
背景技術(shù)：
在2008 年 10 月 21 日提交的第 61/107，112 號(7865-373) ,2008 年 12 月 2 日提交的第 61/193，457 號(7865-374) ,2009 年 1 月 26 日提交的第 61/202，070 號(7865-376)、 2009年3月12日提交的第61/202，553號(7865-383) ,2009年7月7日提交的第 61/213，717 號(7865-389) ,2009 年 9 月 3 日提交的第 61/272，241 號(7865-400)美國臨時專利申請以及2009年10月21日提交的第12/603，087號美國專利申請(這些公開內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中)中，描述了大豆蛋白制品、優(yōu)選大豆蛋白分離物的制備，所述大豆蛋白制品完全可溶并能夠在低PH值下提供透明和熱穩(wěn)定的溶液。該大豆蛋白制品可用于尤其是軟飲料和運(yùn)動飲料以及其它酸性含水系統(tǒng)的蛋白質(zhì)強(qiáng)化而沒有蛋白質(zhì)沉淀。大豆蛋白制品如下制備通過用氯化鈣水溶液在自然PH下提取大豆蛋白源，任選稀釋所得大豆蛋白水溶液，調(diào)節(jié)大豆蛋白水溶液的PH至約1. 5到約4. 4的pH(優(yōu)選約2. 0至約4. 0)以產(chǎn)生酸化澄清的大豆蛋白溶液，其在干燥前可任選地經(jīng)過濃縮和/或滲濾。發(fā)明概述現(xiàn)已出人意料地發(fā)現(xiàn)，同等性質(zhì)的大豆蛋白制品可通過以下方法形成，該方法包括用水而不需要使用氯化鈣來提取大豆蛋白源。在本發(fā)明的一個方面，用水在低pH下提取大豆蛋白源材料并使所得大豆蛋白水溶液經(jīng)歷超濾和任選滲濾以提供經(jīng)濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液，其可被干燥以提供大豆蛋白制品。本發(fā)明提供的大豆蛋白制品具有至少約60%重量(NX6. 25) d.b.的蛋白含量，在酸性PH值下可溶，以提供其透明和熱穩(wěn)定的水溶液。大豆蛋白制品可用于尤其是軟飲料和運(yùn)動飲料以及其它含水系統(tǒng)的蛋白質(zhì)強(qiáng)化，而沒有蛋白質(zhì)沉淀。大豆蛋白制品優(yōu)選為具有至少約90%重量、優(yōu)選至少約100%重量(NX6.25)d.b.蛋白含量的分離物。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種生產(chǎn)大豆蛋白制品的方法，所述大豆蛋白制品具有在干重基礎(chǔ)(d. b.)上至少約60%重量的大豆蛋白含量，所述方法包括(a)用水在低pH下提取大豆蛋白源以引起大豆蛋白從蛋白源溶解并形成大豆蛋白水溶液，(b)將大豆蛋白水溶液與殘余大豆蛋白源分離，(c)用選擇性膜技術(shù)濃縮大豆蛋白水溶液，(d)任選滲濾經(jīng)濃縮的大豆蛋白溶液，以及(e)任選干燥經(jīng)濃縮的大豆蛋白溶液。
大豆蛋白制品優(yōu)選為具有至少約90%重量、優(yōu)選至少約100%重量(NX6. 25) d.b.蛋白含量的分離物。盡管本發(fā)明主要涉及大豆蛋白分離物的生產(chǎn)，但是考慮可提供具有與大豆蛋白分離物性質(zhì)相似的較低純度的大豆蛋白制品。這類較低純度的制品可具有至少約60%重量 (NX6. 25) d. b.的蛋白濃度。本發(fā)明新的大豆蛋白制品可與固體飲料(powdered drinks)共混，用于通過將其溶解于水中形成含水的軟飲料或運(yùn)動飲料。這種共混物可為粉末狀飲料。本發(fā)明提供的大豆蛋白制品可作為其水溶液提供，所述水溶液在酸性pH值下具有高澄清度并且在這些PH值下對熱穩(wěn)定。在本發(fā)明的另一方面，提供了本發(fā)明提供的大豆制品的水溶液，該溶液在低pH下對熱穩(wěn)定。該水溶液可為飲料，其可為澄清的飲料，其中大豆蛋白制品完全可溶并且透明， 或可為不透明飲料，其中大豆蛋白制品不增加不透明度。大豆蛋白制品的水溶液在PH 7下也具有極好的溶解性和澄清度。根據(jù)本文的方法生產(chǎn)的大豆蛋白制品沒有大豆蛋白分離物的特征性豆腥味，并且不僅適合用于酸性介質(zhì)的蛋白質(zhì)強(qiáng)化，而且可用在各種各樣蛋白質(zhì)分離物的傳統(tǒng)應(yīng)用中， 包括但不限于加工食品和飲料的蛋白質(zhì)強(qiáng)化、油的乳化、作為焙烤食品中的主體形成劑以及截留氣體的產(chǎn)品中的發(fā)泡劑。另外，可將大豆蛋白制品制成蛋白質(zhì)纖維，可用在肉類似物中，并且可用作食物產(chǎn)品中的蛋清替代物或增充劑，其中蛋清用作粘合劑。大豆蛋白制品也可用在營養(yǎng)補(bǔ)劑中。大豆蛋白制品的其它用途為用在寵物食品、動物飼料中和用在工業(yè)和化妝品應(yīng)用中以及用在個人護(hù)理制品中。發(fā)明總述提供大豆蛋白制品的方法的第一步包括從大豆蛋白源中溶解大豆蛋白。大豆蛋白源可為大豆或從大豆加工中獲得的任何大豆制品或副產(chǎn)品，包括但不限于大豆粕、大豆片 (soy flakes)、大豆粗粉(soy grits)和大豆粉。大豆蛋白源可以以全脂形式、部分脫脂形式或全脫脂形式使用。當(dāng)大豆蛋白源包含可觀量的脂肪時，在處理過程中通常需要除油步驟。由大豆蛋白源回收的大豆蛋白可為天然存在于大豆中的蛋白質(zhì)，或者蛋白質(zhì)材料可為通過遺傳操作改良但具有天然蛋白質(zhì)特有的疏水和極性性質(zhì)的蛋白質(zhì)。本發(fā)明用水在低pH下實現(xiàn)從大豆蛋白源材料中的蛋白質(zhì)溶解。提取可在pH為約 1.5至約3. 6下進(jìn)行，優(yōu)選在與其中待摻入蛋白質(zhì)制品的制品(例如，飲料)pH相匹配的pH 下，例如PH為約2. 6至約3. 6。通常，將水加入大豆蛋白源中，然后通過添加任何合適的食品級別的酸(通常為鹽酸或磷酸)來調(diào)節(jié)PH。當(dāng)意圖將大豆蛋白制品用于非食品用途時， 可使用非食品級別的化學(xué)制劑。在批處理中，蛋白質(zhì)的溶解在溫度為約1°C至約100°C，優(yōu)選約15°C至約35°C下進(jìn)行，優(yōu)選伴隨攪拌以降低溶解時間，溶解時間一般為約1至約60分鐘。優(yōu)選進(jìn)行溶解以基本上從大豆蛋白源中提取可行的盡可能多的蛋白質(zhì)，以提供總的高產(chǎn)品得率。在連續(xù)處理中，從大豆蛋白源提取大豆蛋白以任何方式進(jìn)行，該方式與進(jìn)行從大豆蛋白源連續(xù)提取大豆蛋白一致。在一個實施方案中，大豆蛋白源與水連續(xù)地混合并且將混合物通過具有一定長度的管或?qū)Ч懿⒃谝欢髀氏聜鬏敚谠撻L度和流率下，停留時間足以進(jìn)行符合本文描述參數(shù)的所期望提取。在這種連續(xù)方法中，溶解步驟在至多約10分鐘的時間內(nèi)快速進(jìn)行，優(yōu)選進(jìn)行溶解以基本上從大豆蛋白源提取可行的盡可能多的蛋白質(zhì)。 連續(xù)方法中的溶解在約1°C至約100°C之間，優(yōu)選約15°C至約35°C之間的溫度下進(jìn)行。溶解步驟期間大豆蛋白源在水中的濃度可差別很大。典型的濃度值為約5-約 15% w/vo蛋白質(zhì)提取步驟可具有溶解脂肪的額外效果，所述脂肪可存在于大豆蛋白源中， 這接著導(dǎo)致脂肪存在于水相中。從提取步驟得到的蛋白質(zhì)溶液的蛋白質(zhì)濃度通常為約5-約50g/L，優(yōu)選約10-約 50g/L?？寡趸瘎┛纱嬖谟谔崛〔襟E過程中?？寡趸瘎┛蔀槿魏魏线m的抗氧化劑，例如亞硫酸鈉或抗壞血酸。采用的抗氧化劑的量可從溶液的約0.01%重量變化至約重量，優(yōu)選約0. 05%重量?？寡趸瘎┯糜谝种频鞍踪|(zhì)溶液中任何酚類的氧化。接著，可以以任何合適的方式例如通過采用沉降式離心機(jī)，然后通過碟式離心和/ 或過濾，將提取步驟得到的水相與殘余大豆蛋白源分離以除去殘余大豆蛋白源材料。可將經(jīng)分離的殘余大豆蛋白源干燥用于棄置。或者，可將經(jīng)分離的殘余大豆蛋白源進(jìn)行加工以回收一些殘余蛋白質(zhì)，例如通過傳統(tǒng)的等電沉淀方法或任何其它合適的方法以回收這類殘余蛋白質(zhì)。當(dāng)大豆蛋白源含有大量脂肪時，如轉(zhuǎn)讓給本文的受讓人的美國專利第5，844，086 和6，005，076號(其公開內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中)中所描述，那么本文描述的脫脂步驟可對經(jīng)分離的蛋白質(zhì)水溶液進(jìn)行。或者，可通過任何其它合適的方法實現(xiàn)經(jīng)分離的蛋白質(zhì)水溶液的脫脂。大豆蛋白水溶液可用吸附劑例如粉狀活性炭或顆?；钚蕴刻幚恚猿ヮ伾? 或氣味化合物。這類吸附劑處理可在任何合適條件下進(jìn)行，通常在經(jīng)分離的蛋白質(zhì)水溶液的環(huán)境溫度下進(jìn)行。對于粉狀活性炭，采用的量為約0. 025%至約5% w/v，優(yōu)選約0. 05% 至約2% w/Vo吸附劑可通過任何合適的方法例如通過過濾從大豆蛋白溶液中除去。澄清酸化的大豆蛋白水溶液可經(jīng)歷熱處理以鈍化不耐熱抗?fàn)I養(yǎng)因子，例如胰蛋白酶抑制劑，其因提取步驟過程中從大豆蛋白源材料提取所致而存在于大豆蛋白水溶液中。 這種加熱步驟還提供減少微生物負(fù)荷的額外益處。通常，將蛋白質(zhì)溶液加熱至約70°C至約 1200C，優(yōu)選約85°C至約95°C的溫度，持續(xù)約10秒至約60分鐘，優(yōu)選約30秒至約5分鐘。 然后可將經(jīng)熱處理的大豆蛋白溶液冷卻至約2°C至約60°C，優(yōu)選約20°C至約35°C的溫度， 以用于如下面描述的進(jìn)一步處理。如果純度足夠，可直接干燥所得的大豆蛋白水溶液以生產(chǎn)大豆蛋白制品。為減少雜質(zhì)含量，可在干燥前處理大豆蛋白水溶液?？蓾饪s大豆蛋白水溶液以增加其蛋白質(zhì)濃度，同時維持其離子強(qiáng)度基本恒定。通常達(dá)到這種濃度以提供濃縮的大豆蛋白溶液，該溶液的蛋白質(zhì)濃度為約50-約400g/L，優(yōu)選約 100-約 250g/L。濃縮步驟可以以任何與分批或連續(xù)操作一致的合適方式進(jìn)行，例如通過采用任何合適的選擇性膜技術(shù)例如超濾或滲濾，其根據(jù)不同膜材料和結(jié)構(gòu)，以及對于連續(xù)操作，大小制成在蛋白質(zhì)水溶液穿過膜時允許期望程度的濃縮，使用具有合適分子量截斷值的膜例如中空纖維膜或螺旋纏繞膜，所述截斷值為例如約3，000至約1，000, 000道爾頓，優(yōu)選約5，000至約100，000道爾頓。眾所周知，超濾和類似的選擇性膜技術(shù)使低分子量物質(zhì)穿過的同時阻止較高分子量物質(zhì)穿過膜。從源材料提取的低分子量物質(zhì)包括糖類、色素、低分子量蛋白質(zhì)以及自身為低分子量蛋白質(zhì)的抗?fàn)I養(yǎng)因子例如胰蛋白酶抑制劑。通常根據(jù)不同的膜材料和結(jié)構(gòu)，選擇膜的分子量截斷值以保證在溶液中保留顯著比例的蛋白質(zhì)，同時允許污染物通過。在完全濃縮之前或之后，可利用水使大豆蛋白溶液經(jīng)歷滲濾步驟。水可在其自然 PH或等于正在滲濾的蛋白質(zhì)溶液的pH或兩者之間的任何pH?？衫眉s2-約40體積的滲濾溶液，優(yōu)選約5-約25體積的滲濾溶液實現(xiàn)這種滲濾。在滲濾操作中，通過使?jié)B透物穿過膜從大豆蛋白水溶液中除去另外量的污染物?？蛇M(jìn)行滲濾操作，直到?jīng)]有顯著的另外量的污染物或可見的顏色存在于滲透物中，或直到滲余物已充分純化使得在干燥時提供具有期望的蛋白質(zhì)含量的產(chǎn)物，優(yōu)選蛋白質(zhì)含量大于90%重量(NX6. 25)(干基)的分離物。這種滲濾可使用與濃縮步驟相同的膜來進(jìn)行。但是，如果需要，可根據(jù)不同的膜材料和結(jié)構(gòu)，使用具有不同分子量截斷值的獨立膜進(jìn)行滲濾步驟，所述膜為例如分子量截斷值在約3，000 至約1，000, 000道爾頓、優(yōu)選約5，000至約100，000道爾頓范圍內(nèi)的膜。濃縮步驟和滲濾步驟在本文中可以以這樣的方式實現(xiàn)，所述方式使得隨后通過干燥經(jīng)濃縮和滲濾的滲余物回收的大豆蛋白制品含有小于約90%重量的蛋白質(zhì)(NX6. 25) d. b.，例如至少約60%重量的蛋白質(zhì)(NX6. 25) d. b.。通過部分濃縮和/或部分滲濾大豆蛋白水溶液，有可能僅部分除去污染物。然后，可將該蛋白質(zhì)溶液干燥以提供具有較低水平純度的大豆蛋白制品。大豆蛋白制品仍然能夠在酸性條件下產(chǎn)生澄清的蛋白質(zhì)溶液。在滲濾步驟的至少一部分期間，抗氧化劑可存在于滲濾介質(zhì)中?？寡趸瘎┛蔀槿魏魏线m的抗氧化劑，例如亞硫酸鈉或抗壞血酸。滲濾介質(zhì)中采用的抗氧化劑的量取決于所用的材料并可在約0. 01至約重量之間變化，優(yōu)選約0. 05%重量?？寡趸瘎┯糜谝种拼嬖谟诮?jīng)濃縮的大豆蛋白溶液中的任何酚類的氧化。濃縮步驟和任選的滲濾步驟可在任何合適的溫度(通常約2°C至約60°C，優(yōu)選約 20°C至約35°C下進(jìn)行，并且持續(xù)引起所需程度的濃縮和滲濾的時段。所用的溫度和其它條件在一定程度上取決于用以進(jìn)行膜處理的膜設(shè)備和溶液的所需蛋白質(zhì)濃度以及將污染物移除至滲透物的效率。大豆中有兩種主要的胰蛋白酶抑制劑，即Kunitz抑制劑和Bowman-Birk抑制劑， 所述Kunitz抑制劑為分子量大約21，000道爾頓的不耐熱分子，所述Bowman-Birk抑制劑為分子量約8，000道爾頓的對熱較穩(wěn)定的分子。最終大豆蛋白制品中胰蛋白酶抑制劑活性的水平可通過操控各種過程變量來控制。如上所述，酸化的大豆蛋白水溶液的熱處理可用以鈍化不耐熱的胰蛋白酶抑制劑。這種熱處理也可應(yīng)用于經(jīng)濃縮以及任選滲濾的大豆蛋白溶液。此外，濃縮和/或滲濾步驟可以以有利于移除滲透物中的胰蛋白酶抑制劑以及其它污染物的方式進(jìn)行操作。通過使用較大孔徑(例如約30，000至約1，000, 000道爾頓) 的膜，在高溫例如約30°C至約60°C下操作膜并且采用較大體積(例如約20至約40體積) 的滲濾介質(zhì)，來促進(jìn)胰蛋白酶抑制劑的移除。相對于在較高pH(例如約3至約3. 6)下處理溶液，在較低pH(例如約1. 5至約3) 下酸化和膜處理稀釋的蛋白質(zhì)溶液，可減少胰蛋白酶抑制劑的活性。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液在PH范圍的低端進(jìn)行濃縮和滲濾時，可能期望在干燥前提高滲余物的PH?？赏ㄟ^添加任何合適的食品級堿例如氫氧化鈉，將經(jīng)濃縮和滲濾的蛋白質(zhì)溶液的PH提高至期望值，例如約pH 3。另外，可通過將大豆材料暴露于還原劑中來實現(xiàn)胰蛋白酶抑制劑活性的減少，所述還原劑打斷或重排該抑制劑的二硫鍵。合適的還原劑包括亞硫酸鈉、半胱氨酸和N-乙酰半胱氨酸。這種還原劑的添加可在整個過程的不同階段實現(xiàn)。還原劑可在提取步驟中與大豆蛋白源材料一起添加，可在移除殘余大豆蛋白源材料后添加至澄清的大豆蛋白水溶液，可在滲濾前或滲濾后添加到經(jīng)濃縮的蛋白質(zhì)溶液中，或可與干燥的大豆蛋白制品干混合。如上所述，還原劑的添加可結(jié)合熱處理步驟和膜處理步驟。如果期望在濃縮的蛋白質(zhì)溶液中保留活性胰蛋白酶抑制劑，這可如下實現(xiàn)通過消除熱處理步驟或減少熱處理步驟的強(qiáng)度，不使用還原劑，在PH范圍較高端(例如約3至約3. 6)操作濃縮和滲濾步驟，使用較小孔徑的濃縮和滲濾膜，在較低溫度下操作膜并采用較小的滲濾介質(zhì)體積。如果需要，可如美國專利第5，844，086號和第6，005, 076號所描述，使經(jīng)濃縮和任選滲濾的蛋白質(zhì)溶液經(jīng)歷進(jìn)一步的脫脂操作?；蛘?，可通過任何其它合適的方法達(dá)到經(jīng)濃縮和任選滲濾的蛋白質(zhì)溶液的脫脂。經(jīng)濃縮和任選滲濾的澄清蛋白質(zhì)水溶液可用吸附劑例如粉狀活性炭或顆?；钚蕴刻幚恚猿ヮ伾?或氣味化合物。這種吸附劑處理可在任何合適的條件下，通常在經(jīng)濃縮的蛋白質(zhì)溶液的環(huán)境溫度下進(jìn)行。對于粉狀活性炭，采用的量為約0. 025%至約5% W/ v，優(yōu)選約0. 05%至約2% w/va吸附劑可通過任何合適的方法例如通過過濾從大豆蛋白溶液中除去。經(jīng)濃縮和任選滲濾的大豆蛋白水溶液可通過任何合適的技術(shù)例如噴霧干燥或冷凍干燥來干燥。干燥前可對大豆蛋白溶液進(jìn)行巴氏消毒步驟。這種巴氏消毒法可在任何期望的巴氏消毒條件下進(jìn)行。通常，將經(jīng)濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液加熱至約55°C至約 700C，優(yōu)選約60°C至約65°C的溫度，持續(xù)約30秒至約60分鐘，優(yōu)選約10分鐘至約15分鐘。 然后將經(jīng)巴氏消毒的濃縮大豆蛋白溶液冷卻用于干燥，優(yōu)選冷卻至15°C至約35°C的溫度。干大豆蛋白制品的蛋白質(zhì)含量為至少約60%重量，優(yōu)選超過約90%重量蛋白質(zhì)， 更優(yōu)選至少約100%重量(NX6. 25)d.b.。本發(fā)明生產(chǎn)的大豆蛋白制品可溶于酸性水環(huán)境中，使該制品理想地用于摻入碳酸和非碳酸兩種飲料中，以向其提供蛋白質(zhì)強(qiáng)化。這類飲料具有寬的酸性PH值范圍，從約2. 5 至約5。本發(fā)明提供的大豆蛋白制品可以以任何合適的量加入這類飲料中以為這類飲料提供蛋白質(zhì)強(qiáng)化，例如，每份至少約5g大豆蛋白。添加的大豆蛋白制品溶解在飲料中并且不損害飲料的澄清度，即使在熱處理后。通過溶解于水重構(gòu)飲料之前，大豆蛋白制品可與干燥的飲料共混。在某些情況中，當(dāng)飲料中存在的組分可能對本發(fā)明組合物保持溶解于飲料中的能力造成不利影響時，可能需要改變正常飲料配方以接受本發(fā)明的組合物。另外，大豆蛋白制品高都可溶并且在PH 7下產(chǎn)生極好澄清度的溶液。
實施例實施例1
本實施例評估用水或鹽水在低pH下對經(jīng)脫脂、最少熱處理的大豆粉的提取能力。在用稀HCl將提取系統(tǒng)的pH調(diào)節(jié)至3的情況下，用水、0. 15 NaCl或0. 15M CaCl2(IOOml)提取經(jīng)脫脂、最少熱處理的大豆粉(IOg)。將粉和溶劑混合，調(diào)節(jié)pH，然后將樣品用磁力攪拌棒和攪拌板在室溫下攪拌30分鐘。通過在10，200g下離心10分鐘使提取物與脫脂粉(spent meal)分離，然后通過用0. 45 μ m孔徑的注射器式濾器過濾，進(jìn)一步使其澄清。濾液的蛋白質(zhì)含量用LECO 氮測定儀測量，然后將樣品用等體積的水稀釋并觀察沉淀物的存在情況。提取能力的結(jié)果在下表1中給出^l-提取溶劑對pH3提取物的蛋白質(zhì)含量的影響
樣品%蛋白質(zhì)提取能力(％)水3. 3862. 2氯化鈉2. 9454. 1氯化鈣3. 7969. 8如從表1的結(jié)果可見，所有溶劑的提取能力都相當(dāng)高，氯化鈣溶液溶解最多的蛋白質(zhì)。單獨用水提取比用0. 15M氯化鈉溶液提取溶解更多的蛋白質(zhì)。當(dāng)澄清的提取物用水稀釋時，氯化鈉提取物嚴(yán)重沉淀，而水和氯化鈣提取物保持基本澄清。實施例2 本實施例研究用水在不同pH值下對大豆粉的提取能力以及酸化至PH3時所得提取物的澄清度。在室溫下利用恒速操作的磁力攪拌棒/攪拌板，將經(jīng)脫脂、最少熱處理的大豆粉 (IOg)用反滲透純化水(IOOml)提取30分鐘。提取30分鐘從開始攪拌時開始計時。粉完全濕潤(其發(fā)生相當(dāng)快)后立即用6MHC1或6M NaOH調(diào)節(jié)提取物(水加上粉)的pH至3、5、 7、9或11，并在整個30分鐘提取中監(jiān)測和校正提取物的pH。30分鐘后，將樣品在10，200g 下離心10分鐘以使提取物與脫脂粉分離。然后通過用0. 45 μ m孔徑的注射器式濾器過濾， 使提取物進(jìn)一步澄清。經(jīng)過濾的提取物的蛋白質(zhì)含量用LECO氮測定儀評估。還測定經(jīng)過濾的提取物的PH和澄清度(A600)。將經(jīng)過濾的提取物樣品用一份反滲透純化水稀釋并評估稀釋樣品的PH和澄清度。然后按需要用6M HCl或6M NaOH調(diào)節(jié)全強(qiáng)度和稀釋的樣品至pH3并重新評估澄清度。提取pH對用水提取大豆粉的能力的影響在下表2中給出^2-pH對用水提取大豆粉能力的影響
提取PH%提取物中的蛋白質(zhì)提取能力(％)32. 4345. 權(quán)利要求
1.一種制備在干重基礎(chǔ)上大豆蛋白質(zhì)含量為至少約60%重量(NX6.25)的大豆蛋白制品的方法，其包括(a)用水在低PH下提取大豆蛋白源以使大豆蛋白從蛋白源中溶解并形成大豆蛋白水溶液，(b)將所述大豆蛋白水溶液與殘余大豆蛋白源分離，(c)用選擇性膜技術(shù)濃縮所述大豆蛋白水溶液，(d)任選滲濾經(jīng)濃縮的大豆蛋白溶液，以及(e)任選干燥經(jīng)濃縮的大豆蛋白溶液。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述水的pH為約1.5至約3. 6。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述pH為約2.6至約3. 6。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述提取步驟在約15°C至約35°C的溫度下進(jìn)行。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述大豆蛋白水溶液的蛋白質(zhì)濃度為約5-約50g/L。
6.權(quán)利要求5的方法，其中所述大豆蛋白水溶液的蛋白質(zhì)濃度為約10-約50g/L。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述水包含抗氧化劑。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述大豆蛋白水溶液用吸附劑處理以從大豆蛋白水溶液中除去顏色和/或氣味化合物。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述大豆蛋白水溶液經(jīng)歷熱處理以鈍化不耐熱抗?fàn)I養(yǎng)因子。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述抗?fàn)I養(yǎng)因子為不耐熱的胰蛋白酶抑制劑。
11.權(quán)利要求9的方法，其中所述熱處理步驟還對酸化的澄清蛋白質(zhì)水溶液進(jìn)行巴氏消毒。
12.權(quán)利要求9的方法，其中所述熱處理步驟在約70°C至約120°C的溫度下進(jìn)行約10 秒至約60分鐘。
13.權(quán)利要求12的方法，其中所述熱處理步驟在約85°C至約95°C的溫度下進(jìn)行約30 秒至約5分鐘。
14.權(quán)利要求9的方法，其中將所述經(jīng)熱處理的大豆蛋白溶液冷卻至約2°C至約60°C的溫度用于進(jìn)一步處理。
15.權(quán)利要求14的方法，其中將所述經(jīng)熱處理的大豆蛋白溶液冷卻至約20°C至約35°C 的溫度用于進(jìn)一步處理。
16.權(quán)利要求1的方法，其中所述大豆蛋白水溶液被濃縮至蛋白質(zhì)濃度為約50-約 400g/L。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述蛋白水溶液被濃縮至蛋白質(zhì)濃度為約100-約250g/L0
18.權(quán)利要求1的方法，其中將所述大豆蛋白水溶液利用分子量截止值為約3，000至約 1，000，000道爾頓的膜濃縮。
19.權(quán)利要求18的方法，其中將所述大豆蛋白水溶液利用分子量截止值為約5，000至約100，000道爾頓的膜濃縮。
20.權(quán)利要求1的方法，其中在將所述大豆蛋白溶液完全濃縮之前或之后，利用水或酸化水對所述大豆蛋白溶液進(jìn)行所述任選滲濾步驟。
21.權(quán)利要求20的方法，其中用約2至約40體積的滲濾溶液進(jìn)行所述任選滲濾步驟。
22.權(quán)利要求21的方法，其中用約5至約25體積的滲濾溶液進(jìn)行所述任選滲濾步驟。
23.權(quán)利要求20的方法，其中用分子量截止值為約3，000至約1，000，000道爾頓的膜進(jìn)行所述滲濾步驟。
24.權(quán)利要求23的方法，其中用分子量截止值為約5，000至約100，000道爾頓的膜進(jìn)行所述滲濾步驟。
25.權(quán)利要求20的方法，其中抗氧化劑存在于至少部分所述滲濾步驟過程中。
26.權(quán)利要求20的方法，其中進(jìn)行所述任選滲濾步驟直至無明顯的另外量的污染物或可見的顏色存在于滲透物中。
27.權(quán)利要求20的方法，其中進(jìn)行所述任選滲濾直至滲余物已充分純化，使得在干燥時提供蛋白質(zhì)含量為至少約60%重量(NX6.25)d.b.的大豆蛋白制品。
28.權(quán)利要求27的方法，其中進(jìn)行所述任選滲濾直至滲余物已充分純化，使得在干燥時提供蛋白質(zhì)含量為至少約90%重量(NX6.25)d.b.的大豆蛋白分離物。
29.權(quán)利要求觀的方法，其中進(jìn)行所述任選滲濾直至滲余物已充分純化，使得在干燥時提供蛋白質(zhì)含量為至少約100%重量(NX6.25)d.b.的大豆蛋白分離物。
30.權(quán)利要求1的方法，其中所述濃縮步驟和任選滲濾步驟在約2°C至約60°C的溫度下進(jìn)行。
31.權(quán)利要求30的方法，其中所述溫度為約20°C至約35°C。
32.權(quán)利要求1的方法，其中所述濃縮和/或任選滲濾步驟以有利于除去胰蛋白酶抑制劑的方式進(jìn)行操作。
33.權(quán)利要求1的方法，其中在所述干燥步驟前，用吸附劑處理所述經(jīng)濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液以除去顏色和/或氣味化合物。
34.權(quán)利要求1的方法，其中干燥前對所述經(jīng)濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液進(jìn)行巴氏消毒。
35.權(quán)利要求34的方法，其中所述巴氏消毒步驟在約55°C至約70°C的溫度下進(jìn)行約 30秒至約60分鐘。
36.權(quán)利要求35的方法，其中所述巴氏消毒步驟在約60°C至約65°C的溫度下進(jìn)行約 10至約15分鐘。
37.權(quán)利要求34的方法，其中所述經(jīng)巴氏消毒、濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液被冷卻至約15°C至約35°C的溫度，用于干燥或進(jìn)一步處理。
38.權(quán)利要求1的方法，其中還原劑存在于提取步驟過程中以打斷或重排胰蛋白酶抑制劑的二硫鍵從而減少胰蛋白酶抑制劑的活性。
39.權(quán)利要求1的方法，其中還原劑存在于濃縮和/或任選滲濾步驟過程中以打斷或重排胰蛋白酶抑制劑的二硫鍵從而減少胰蛋白酶抑制劑的活性。
40.權(quán)利要求1的方法，其中將還原劑添加到干燥前的經(jīng)濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液和/或經(jīng)干燥的大豆蛋白制品中，以打斷或重排胰蛋白酶抑制劑的二硫鍵從而減少胰蛋白酶抑制劑的活性。
41.權(quán)利要求1的方法，其中干燥所述經(jīng)濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液以提供蛋白質(zhì)含量為約60-約90%重量(NX6. 25)d.b.的大豆蛋白制品。
42.權(quán)利要求1的方法，其中干燥所述經(jīng)濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液以提供蛋白質(zhì)含量為至少約90%重量(NX6.25)d.b.的大豆蛋白分離物。
43.權(quán)利要求1的方法，其中干燥所述經(jīng)濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液以提供蛋白質(zhì)含量為至少約100%重量(NX6. 25)d.b.的大豆蛋白分離物。
44.一種大豆蛋白制品，其通過權(quán)利要求1所述的方法制備。
45.一種酸性溶液，其中溶解有權(quán)利要求44的大豆蛋白制品。
46.權(quán)利要求45的水溶液，其為飲料。
47.權(quán)利要求44的大豆蛋白制品，其與水溶性粉末材料共混，用于制備共混物的水溶液。
48.權(quán)利要求47的共混物，其為粉末狀飲料。
49.一種中性溶液，其中溶解有權(quán)利要求44的大豆蛋白制品。
全文摘要
如下制備完全可溶并能夠在低以及中性pH值下提供透明和熱穩(wěn)定的溶液的大豆蛋白制品通過用水在低pH下提取大豆蛋白源材料，使所得大豆蛋白水溶液經(jīng)歷超濾和任選滲濾以提供經(jīng)濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液，所述大豆蛋白溶液可經(jīng)干燥以提供大豆蛋白制品。大豆蛋白制品可用于尤其是軟飲料和運(yùn)動飲料的蛋白質(zhì)強(qiáng)化而沒有蛋白質(zhì)沉淀。
文檔編號A23J3/16GK102387714SQ201080017085
公開日2012年3月21日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者B·E·格林, B·戈斯內(nèi)爾, K·I·塞加爾, M·施維策爾, S·梅迪納 申請人:伯康營養(yǎng)科學(xué)(Mb)公司