包含分離自加工流的大豆乳清蛋白的液體食物組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了包含大豆乳清蛋白的液體食物組合物，所述大豆乳清蛋白分離自加工流，其中所述食物組合物用于形成液體食物產(chǎn)品。還公開(kāi)了從大豆加工流中回收和分離大豆乳清蛋白和其它組分的方法。
【專利說(shuō)明】包含分離自加工流的大豆乳清蛋白的液體食物組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)提供了包含大豆乳清蛋白的液體食物組合物，所述大豆乳清蛋白根據(jù)本文公開(kāi)的方法回收或分離以形成湯料、調(diào)味料、調(diào)味品、肉汁、蘸醬或抹醬組合物(此后稱為液體食物組合物或“湯料或調(diào)味料”)。具體地講，本公開(kāi)提供了液體食物組合物，其包含回收自大豆加工流的大豆乳清蛋白以及其它成分以形成液體食物產(chǎn)品。具體地講，本大豆回收方法利用一個(gè)或多個(gè)膜或色譜分離操作以分離和移除大豆蛋白，其包括新大豆乳清蛋白和純化目標(biāo)蛋白，以及糖、礦物質(zhì)和其它組分，從而形成純化廢水流。還公開(kāi)了用于制造所述液體食物產(chǎn)品的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]業(yè)內(nèi)的食品科學(xué)家持續(xù)努力以開(kāi)發(fā)新方法和所得的產(chǎn)品，其遞送了消費(fèi)者所期望的改善的營(yíng)養(yǎng)特性。添加大豆蛋白是降低諸如湯料、調(diào)味料、調(diào)味品、肉汁、蘸醬或抹醬這樣的食物產(chǎn)品的脂肪、提高其蛋白含量和改善其整體特性的高性價(jià)比方法。大豆蛋白也是增強(qiáng)眾多液體食物產(chǎn)品(諸如流體、半流體或柔性固體基質(zhì)食物產(chǎn)品)的營(yíng)養(yǎng)特征的高性價(jià)比方法。 [0003]當(dāng)人類消費(fèi)大豆蛋白時(shí)，它通常為三種形式的其中一種。這些蛋白包括大豆蛋白粉(粗磨粉)、大豆蛋白濃縮物和大豆蛋白分離物。所有三種類型均由脫脂大豆柏制成。粉和粗磨粉包含至少50%的蛋白并且通過(guò)研磨所述柏制成。
[0004]基于干重，大豆蛋白濃縮物包含65重量％至90重量％的蛋白，并且主要的非蛋白組分是纖維。大豆蛋白濃縮物通過(guò)用水重復(fù)洗滌所述大豆柏制成，大豆柏可任選地包含低水平的食品級(jí)醇或緩沖液。棄去來(lái)自重復(fù)洗滌過(guò)程的流出物并且干燥固體殘余，從而產(chǎn)生期望的濃縮物。從原料中得到的濃縮物產(chǎn)量為大約60-70%。
[0005]大豆蛋白濃縮物的制備一般產(chǎn)生兩種流:大豆分離物和大豆糖漿流，它們可包含至多55重量％的大豆蛋白。在商業(yè)規(guī)模上，必須棄去產(chǎn)生的顯著體積的這種糖漿?？偟鞍缀靠砂炼?5重量％的大豆總蛋白含量，它們來(lái)源于所述大豆。因此，在通常用于大豆蛋白濃縮物制備的方法中棄去顯著部分的大豆蛋白。
[0006]大?蛋白分尚物是可商購(gòu)獲得的最聞度精煉的大?蛋白廣品，而且獲得起來(lái)最昂貴。但是，對(duì)于大豆蛋白濃縮物，業(yè)內(nèi)已知的當(dāng)前加工方法導(dǎo)致大量有價(jià)值的礦物質(zhì)、維生素、異黃酮和植物雌激素被排出，從而與制備所述分離物的低分子量糖一起形成廢料流。
[0007]大豆蛋白分離物包含基于干重最低90重量％的蛋白和很少或不包含可溶性碳水化合物或纖維。通常通過(guò)用稀堿(ρΗ<9)提取脫脂大豆柏或大豆粉并離心來(lái)制備分離物。用食品級(jí)酸如硫酸、鹽酸、磷酸或乙酸將提取物的pH調(diào)節(jié)至4.5。在4.5的pH下，蛋白的溶解度是最低的，因此它們將沉淀析出。然后在調(diào)節(jié)至中性PH之后干燥蛋白沉淀物，或者不進(jìn)行任何PH調(diào)節(jié)就干燥蛋白沉淀物以產(chǎn)生大豆蛋白分離物。分離物的產(chǎn)量為初始大豆粉的30%至50%以及大豆粉中蛋白的60%。這種極低的產(chǎn)量以及所需的多個(gè)加工步驟導(dǎo)致生產(chǎn)大豆蛋白分離物的高成本。[0008]至少部分地由于它們相對(duì)高的蛋白含量，期望大豆蛋白分離物用于多種用途。在常規(guī)的大豆蛋白分離物制造中，通常棄去在沉淀大豆蛋白分離物級(jí)份后剩余的水流(即，大豆乳清流)。在商業(yè)規(guī)模上，處理和處置這種廢水流導(dǎo)致可觀的成本。例如，大豆乳清流是相對(duì)稀的(例如，小于約5重量％的固體，通常約2重量％的固體)。因此，在商業(yè)規(guī)模上，產(chǎn)生顯著體積的大豆乳清流，它們必須被處理和/或棄去。此外，已觀察到大豆乳清流可包含很大比例的大豆總蛋白含量，所述大豆用于制備大豆蛋白分離物。實(shí)際上，大豆乳清流可包含至多45重量％的大豆總蛋白含量，大豆蛋白分離物來(lái)源于所述大豆。因此，在常規(guī)大豆蛋白分離物生產(chǎn)中通常棄去大豆蛋白的顯著部分。
[0009]盡管在加工流中通常損失高比例的大豆乳清蛋白，一般來(lái)講尚未認(rèn)為回收蛋白是經(jīng)濟(jì)上可行的。至少部分地，這些潛在有價(jià)值的蛋白的損失迄今一直被認(rèn)為是可接受的，這是因?yàn)樵谌榍逯械目偟鞍诐舛认鄬?duì)較低，并且因此對(duì)于每單位質(zhì)量的回收蛋白來(lái)說(shuō)必須處理的廢水體積很大，這產(chǎn)生大量的污染。回收蛋白的嘗試已經(jīng)受到蛋白和大豆乳清中存在的其它組分的復(fù)雜混合物、以及蛋白固體的粗混合物缺少商業(yè)用途等因素的阻礙。雖然已知大豆乳清包含某些生物活性蛋白，這些蛋白的商業(yè)價(jià)值已經(jīng)受到限制，這是因?yàn)槿狈σ愿呒兌刃问交厥账鼈兊姆椒ā?br> [0010]從大豆乳清中回收產(chǎn)品的方法是本領(lǐng)域已知的。例如，從大豆乳清和大豆糖漿進(jìn)料流中分離特定異黃酮級(jí)份的方法在美國(guó)專利6，033，714 ;5，792，503 ;和5，702，752中進(jìn)行了描述。在另一個(gè)方法中，當(dāng)真空蒸餾從脫脂大豆粗粉的含水乙醇提取物中移除乙醇時(shí)，得到大豆糖漿(也稱為大豆可溶物)。根據(jù)期望異黃酮級(jí)份的特定溶解度將進(jìn)料流加熱到所選溫度。然后使所述流通過(guò)超濾膜，其允許低于最大分子量的異黃酮分子透過(guò)。然后透過(guò)物可使用反向滲透膜進(jìn)行濃縮。然后使?jié)饪s物流通過(guò)使用至少一個(gè)液相層析柱的樹(shù)脂吸附方法進(jìn)一步分離所述級(jí)份。
[0011]用于從大豆廢物中移除低聚糖的方法也是本領(lǐng)域已知的。例如，Matsubara等人[Biosc1.Biotech.Biochem.60:421 (1996)]描述了使用反向滲透和納濾膜從大豆廢水流中回收大豆低聚糖的方法。JP07-082，287提出了使用溶劑萃取從大豆低聚糖糖漿中回收低聚糖的方法。該方法包括將有機(jī)溶劑加到包含低聚糖的水溶液中、加熱所述混合物以提供均質(zhì)溶液、冷卻所述溶液以形成兩個(gè)液體層、并分離和回收底層。
[0012]加拿大專利申請(qǐng)2，006，957和2，013，190描述了在乙醇水溶液中進(jìn)行的離子交換方法，該方法用于從谷物加工廢物中回收小量的高值副產(chǎn)品。根據(jù)CA2，013，190，來(lái)自谷物的醇提取物通過(guò)陰離子和/或陽(yáng)離子離子交換柱進(jìn)行加工以獲取微量但是經(jīng)濟(jì)上有價(jià)值的產(chǎn)品。
[0013]大豆乳清和大豆糖漿也包含顯著量的蛋白酶抑制劑。蛋白酶抑制劑已知至少抑制胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶以及可能抑制調(diào)控一些關(guān)鍵代謝功能的多種其它關(guān)鍵跨膜蛋白酶。蛋白酶的局部給藥對(duì)于例如特應(yīng)性皮炎的病癥是有用的，特應(yīng)性皮炎是皮膚炎癥的一種普通形式，其可以局限于少數(shù)區(qū)塊或者涉及身體的大部分。蛋白酶抑制劑的去色素活性和它們防止紫外線導(dǎo)致的色素沉著的能力在體外和體內(nèi)均已被證明(參見(jiàn)，例如，Paine等人，J.1nvest.Dermatol.，116:587-595[2001])。蛋白酶抑制劑還被報(bào)道有利于創(chuàng)傷愈合。例如，分泌性白細(xì)胞蛋白酶抑制劑被證明當(dāng)被局部施用時(shí)逆轉(zhuǎn)了組織的破壞并加速了創(chuàng)傷愈合過(guò)程。此外，絲氨酸蛋白酶抑制劑還能夠有助于在紅斑狼瘡病人中降低疼痛(參見(jiàn)例如，美國(guó)專利6，537，968)。天然存在的蛋白酶抑制劑可見(jiàn)于多種食物中，例如糧谷類(燕麥、大麥和玉米)、芽甘藍(lán)、洋蔥、甜菜根、小麥、龍爪稷和花生。所關(guān)注的一個(gè)來(lái)源是大豆。
[0014]從大豆和其它豆類中已鑒定了兩大類的蛋白酶抑制劑超家族，每一類具有多種同工抑制劑。庫(kù)尼茲胰蛋白酶抑制劑(Kunitz-trypsin inhibitor) (KTI)是第一類的重要成員，第一類的成員具有大約170-200個(gè)氨基酸，介于20-25kDa之間的分子量，并且主要針對(duì)胰蛋白酶。庫(kù)尼茲胰蛋白酶抑制劑通常是具有以兩個(gè)二硫鍵連接的4個(gè)半胱氨酸，并且具有一個(gè)位于由二硫鍵限定的環(huán)中的反應(yīng)性位點(diǎn)的單鏈多肽。第二類的抑制劑包含60-85個(gè)氨基酸，具有6-10kDa范圍的分子量，相對(duì)地?zé)岱€(wěn)定，并且在獨(dú)立的結(jié)合位點(diǎn)抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶。鮑曼-伯克抑制劑(Bowman-Birk inhibitor) (BBI)是這一類的一個(gè)例子。大豆中存在的蛋白酶抑制劑的平均水平，對(duì)于KTI和BBI而言分別是約1.4 %和0.6 %。要注意的是，這些低水平使得分離天然的蛋白酶抑制劑用于臨床用途是不現(xiàn)實(shí)的。
[0015]然而制備純化BBI涉及昂貴的技術(shù)。此外，因?yàn)樵诖蠖怪写嬖诘腂BI平均含量?jī)H為約0.6重量％，這一低含量使得分離天然蛋白酶抑制劑用于臨床用途是不現(xiàn)實(shí)的和成本過(guò)高的。當(dāng)前在本領(lǐng)域使用的純化方法有多種。一些方法使用利用固載化胰蛋白酶或胰凝乳蛋白酶的親和純化。固載化胰蛋白酶將結(jié)合BBI和庫(kù)尼茲胰蛋白酶抑制劑(KTI)，因此未分離出特別純的BBI產(chǎn)品。作為另外一種選擇，涉及使用固載化胰凝乳蛋白酶的方法，雖然它不結(jié)合KTI，具有多個(gè)問(wèn)題，例如對(duì)于規(guī)?；a(chǎn)性價(jià)比不高以及胰凝乳蛋白酶在多個(gè)使用和清潔步驟后可能從樹(shù)脂中濾掉。許多較老的BBI純化方法使用陰離子交換層析，該技術(shù)能夠引起B(yǎng)BI異構(gòu)體的精餾，此外，用陰離子交換層析獲取無(wú)KTI的BBI級(jí)份、同時(shí)不顯著損失BBI的產(chǎn)量一直是困難的。因此，當(dāng)前已知的所有用于分離BBI的方法都有問(wèn)題，這是由于緩慢的加工、低產(chǎn)量、低純度、和/或需要導(dǎo)致時(shí)間和成本增加的多個(gè)步驟引起的。
[0016]僅利用過(guò)濾作為唯一方法的純化方法效用不大，這是由于膜污染、非蛋白組分與BBI蛋白不完全的和/或不完整的分離、以及BBI蛋白與其它蛋白的無(wú)效的分離。僅利用層析作為唯一方法的純化方法也效用不大，這是由于結(jié)合能力和過(guò)載問(wèn)題、不完全的和/或不完整的分離的問(wèn)題(例如分離KTI與BBI)、蛋白與樹(shù)脂的不可逆結(jié)合問(wèn)題、樹(shù)脂壽命問(wèn)題、以及與其它技術(shù)相比該技術(shù)相對(duì)更昂貴。僅涉及硫酸銨沉淀作為唯一方法的純化方法也效用不大，這是由于BBI蛋白的不可逆沉淀的可能性、BBI蛋白活性的潛在損失、BBI蛋白的不完全沉淀(即，產(chǎn)量損失)、以及從最終產(chǎn)品中移除硫酸銨的需求，這增加了一個(gè)附加步驟和成本。
[0017]由于庫(kù)尼茲胰蛋白酶抑制劑(KTI)蛋白對(duì)BBI造成的污染，當(dāng)前本領(lǐng)域已知的用于獲取純化BBI蛋白的方法受到純度水平較低的困擾。取決于使用的分離方法，內(nèi)毒素含量也可能是一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)前的方法使用全大豆作為原料，然后通過(guò)多種裝置將其脫脂。與之相反，本發(fā)明的方法使用脫脂大豆白柏作為原料。因此，現(xiàn)有技術(shù)尚未描述從大豆蛋白來(lái)源獲得的、不使用酸或醇萃取或者丙酮沉淀的、具有高純度水平的BBI產(chǎn)品。因此，存在對(duì)適用于高純度BBI和變體的生產(chǎn)的方法和組合物的需求。
[0018]因此，在本領(lǐng)域中對(duì)于將大豆乳清蛋白作為成分并入的食物產(chǎn)品具有需求，所述大豆乳清蛋白根據(jù)本文公開(kāi)的方法回收自大豆加工流。因此，本發(fā)明描述了食物組合物，其包含根據(jù)本文所述的方法而回收的大豆乳清蛋白。除所回收的大豆乳清蛋白之外所述食物組合物還可包含至少一種其它成分，并且形成液體食物產(chǎn)品。包含所回收的大豆乳清蛋白作為成分的液體食物產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有提高量的蛋白以及消費(fèi)者所期望的整體營(yíng)養(yǎng)特征，同時(shí)維持了當(dāng)前市場(chǎng)中的典型液體食物產(chǎn)品的相同口味、結(jié)構(gòu)、芳香和口感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本公開(kāi)涉及到包含大豆乳清蛋白的液體食物組合物，所述大豆乳清蛋白根據(jù)本文公開(kāi)的用于純化大豆加工流的新型方法而回收。所述液體食物組合物廣泛地定義為流體、半流體或柔性固體基質(zhì)食物產(chǎn)品。本文公開(kāi)的液體食物組合物可包括湯料、調(diào)味料、肉汁、蘸醬或抹醬組合物等等。具體地，本公開(kāi)提供了包含所回收的大豆乳清蛋白的液體食物產(chǎn)品，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品具有改善的營(yíng)養(yǎng)特征，包括具有提高量的蛋白，同時(shí)維持了當(dāng)前市場(chǎng)中的和消費(fèi)者所期望的典型液體食物產(chǎn)品的相同口味、結(jié)構(gòu)、芳香和口感。包含本公開(kāi)的大豆乳清蛋白的液體食物組合物可與至少一種其它成分相結(jié)合以形成所期望的液體食物產(chǎn)品。
[0020]本公開(kāi)的液體食物產(chǎn)品并入了大豆乳清蛋白，其根據(jù)新型加工方法回收自加工流。為回收所述大豆乳清蛋白，一系列的膜或色譜分離操作步驟(其在下文中更詳盡地描述)以多種次序進(jìn)行結(jié)合，用來(lái)包含用于從加工流中回收大豆乳清蛋白和其它組成物的總體方法。本發(fā)明加工方法導(dǎo)致了一種或多種大豆乳清蛋白、糖和礦物質(zhì)從大豆加工流中的分離和移除，所述大豆加工流包含大豆乳清蛋白、一種或多種大豆貯藏蛋白、一種或多種糖、以及一種或多種礦物質(zhì)。所述大豆乳清蛋白根據(jù)新型加工方法從所述加工流中的移除使該大豆乳清蛋白得以用于食物組合物，從而產(chǎn)生了所述液體食物產(chǎn)品。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是在乳清流中存在的蛋白以及它們的特性的示意圖。
[0022]圖2圖示了大豆乳清蛋白在PH3-7的范圍內(nèi)與大豆蛋白分離物相比的溶解度。
[0023]圖3圖示了大豆乳清蛋白與大豆蛋白分離物相比的流變學(xué)特性。
[0024]圖4A是描述用于從加工流中回收純化大豆乳清蛋白的工藝中的步驟O至4的流程不意圖。
[0025]圖4B是描述用于從加工流中回收純化大豆乳清蛋白的工藝中的步驟5、6、14、15、16和17的流程示意圖。
[0026]圖4C是描述用于從加工流中回收純化大豆乳清蛋白的工藝中的步驟7至13的流程不意圖。
[0027]圖 5 圖不了當(dāng)以 10ml/min、15ml/min、20ml/min 和 30ml/min (分別是 5.7cm/min、
8.5cm/min、ll.3cm/min、17.0cm/min的線性流量)加載大豆乳清通過(guò)SP Gibco陽(yáng)離子交換樹(shù)脂床時(shí)對(duì)空載柱體積作圖的穿透曲線。
[0028]圖6 圖不了當(dāng)使大豆乳清以 10ml/min、15ml/min、20ml/min 和 30ml/min(分別是
5.7cm/min>8.5cm/min> 11.3cm/min> 17.0cm/min 的線性流量)通過(guò) SP Gibco 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂時(shí)它的蛋白吸附對(duì)空載柱體積的作圖。
[0029]圖7圖示了當(dāng)以15ml/min加載大豆乳清并通過(guò)SP Gibco陽(yáng)離子交換樹(shù)脂床以3和5的因數(shù)濃縮大豆乳清時(shí)對(duì)空載柱體積作圖的穿透曲線。
[0030]圖8圖示了當(dāng)使大豆乳清和以3和5的因數(shù)濃縮的大豆乳清以15ml/min通過(guò)SPGibco陽(yáng)離子交換樹(shù)脂床時(shí)，SP Gibco陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的蛋白吸附對(duì)空載柱體積的作圖。[0031]圖9圖示了當(dāng)使大豆乳清和以3和5的因數(shù)濃縮的大豆乳清以15ml/min通過(guò)SPGibco陽(yáng)離子交換樹(shù)脂床時(shí)，SP Gibco陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的平衡蛋白吸附對(duì)在通過(guò)流中的平衡蛋白濃度的作圖。
[0032]圖10圖示了以不同線性速度隨時(shí)間解吸的大豆乳清蛋白的洗脫特征。
[0033]圖11圖示了以不同線性速度與柱體積解吸的大豆乳清蛋白的洗脫特征。
[0034]圖12描述對(duì)Mimo6ME級(jí)份的十二烷基磺酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)分析。
[0035]圖13描述對(duì)Mimo4SE級(jí)份的SDS-PAGE分析。
[0036]圖14描述對(duì)Mimo6HE級(jí)份的SDS-PAGE分析。
[0037]圖15描述對(duì)Mimo6ZE級(jí)份的SDS-PAGE分析。
【具體實(shí)施方式】
[0038]本發(fā)明提供了包含大豆乳清蛋白的食物組合物，所述大豆乳清蛋白回收自在大豆蛋白分離物制造中產(chǎn)生的多種豆科植物加工流(包括大豆乳清流和大豆糖蜜流)。所回收的大豆乳清蛋白作為成分可用于食物組合物，其隨后用于形成液體食物產(chǎn)品。據(jù)顯示所產(chǎn)生的液體食物產(chǎn)品表現(xiàn)出改善的營(yíng)養(yǎng)特性，包括具有提高量的蛋白，同時(shí)維持了當(dāng)前市場(chǎng)中的典型液體食物產(chǎn)品的相同口味、結(jié)構(gòu)、芳香和口感。
[0039]一般來(lái)講，所述大豆加工流的純化包括一個(gè)或多個(gè)操作(例如膜分離操作)，其經(jīng)選擇和設(shè)計(jì)以提供對(duì)期望蛋白或其它產(chǎn)品的回收，或提供對(duì)所述大豆乳清流的多個(gè)組分的分離，或兼而提供兩者。回收大豆乳清蛋白(例如鮑曼-伯克抑制劑(BBI)和庫(kù)尼茲胰蛋白酶抑制劑(KTI)蛋白)和大豆乳清流的一種或多種其它組分(例如多種糖，包括低聚糖)可利用多種分離技術(shù)(例如膜、層析、離心、或過(guò)濾)。具體的分離技術(shù)將取決于有待通過(guò)將其與所述加工流的其它組分分離而被回收的所期望的組分。
[0040]例如，純化KTI級(jí)份通常通過(guò)下列步驟制備:移除一種或多種雜質(zhì)(例如，微生物或礦物質(zhì))，然后移除包括一種或多種大豆貯藏蛋白(即，大豆球蛋白和β_伴球蛋白)的附加的雜質(zhì)，然后移除一種或多種大豆乳清蛋白(包括例如，BBI和其它非KTI的蛋白或肽)，和/或然后從大豆乳清中移除包括糖類的一種或多種附加的雜質(zhì)。通過(guò)稀釋除去使純度降低的乳清流的其它主要組分(例如，貯藏蛋白、礦物質(zhì)和糖類)，同時(shí)同樣地通過(guò)純化蛋白級(jí)份提高純度，改進(jìn)了高純度形式的多種靶組分的回收，其中所述純化蛋白級(jí)份通過(guò)除去作為所述蛋白的拮抗物和/或具有有害效應(yīng)的組分(例如，內(nèi)毒素)進(jìn)行。大豆乳清的多種組分的移除通常包括在所述大豆乳清的組分的移除之前和/或過(guò)程中對(duì)所述大豆乳清的純化。本發(fā)明的方法也將減少加工大量含水垃圾產(chǎn)生的污染。
[0041]貯藏蛋白、糖類、礦物質(zhì)和雜質(zhì)的移除產(chǎn)生富集了單個(gè)目標(biāo)蛋白，并且不含可能是拮抗劑或毒素或者可能在其它方面具有有毒效應(yīng)的雜質(zhì)的級(jí)份。例如，大豆貯藏蛋白富集的級(jí)份通?？梢耘c富集了一種或多種大豆乳清蛋白級(jí)份一起被回收。富集了一種或多種糖類(例如低聚糖和/或多糖)的級(jí)份也通常被制備。因此，本方法提供適合作為用于回收單個(gè)目標(biāo)蛋白的基料的級(jí)份，并且還提供能夠被用作用于從含水大豆乳清中經(jīng)濟(jì)地回收其它有用產(chǎn)品的基料的其它級(jí)份。例如，糖類和/或礦物質(zhì)從大豆乳清流中的移除產(chǎn)生了有用的級(jí)份，糖類能夠從其中被進(jìn)一步分離，從而產(chǎn)生附加的有用的級(jí)份:濃縮的糖和礦物質(zhì)餾分(可以包括檸檬酸)，以及可以最低限度的處理(如果存在的話)被處置或作為工藝用水被回收的相對(duì)純的含水餾分。如此產(chǎn)生的工藝用水在本方法的實(shí)施中可以是尤其有用的。因此，本方法的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)可以是與常規(guī)的分離制備方法相比降低的工藝用水需求。
[0042]本公開(kāi)的方法以至少兩種方式提供了高于制造大豆蛋白分離物和濃縮物的常規(guī)方法的優(yōu)點(diǎn)。如所指出的，制造大豆蛋白材料的常規(guī)方法通常處理大豆乳清流(例如含水的大豆乳清或大豆糖漿)。因此，通過(guò)本公開(kāi)的方法回收的產(chǎn)品代表了附加的產(chǎn)品，和目前在與常規(guī)的大豆蛋白分離物和大豆蛋白濃縮物制造的關(guān)聯(lián)中未實(shí)現(xiàn)的收益來(lái)源。此外，對(duì)大豆乳清流或大豆糖漿進(jìn)行的用于回收可出售的產(chǎn)品的處理，可取地降低了與對(duì)大豆乳清流或大豆糖漿的處理或處置相關(guān)的成本。例如，如本文中其它地方所詳述的，本發(fā)明的多種方法提供了相對(duì)純的大豆加工流，所述加工流可以在多種其它方法中被容易地利用或者以最低限度的處理(如果存在的話)被處置，從而降低所述方法對(duì)環(huán)境的影響。某些成本與本公開(kāi)的方法相關(guān)聯(lián)地存在，但所分離的附加的產(chǎn)品和廢物處理的最小化的益處據(jù)信彌補(bǔ)了任何增加的成本。
[0043]A.大豆乳清蛋白
[0044]根據(jù)本公開(kāi)方法回收的大豆乳清蛋白代表著本領(lǐng)域中對(duì)于其它大豆蛋白和分離物的顯著改進(jìn)。如本文所指出的，從加工流中回收的本公開(kāi)大豆乳清蛋白與本領(lǐng)域存在的其它大豆蛋白相比具有獨(dú)一無(wú)二的特性。
[0045]大豆蛋白分離物通常在大豆貯藏蛋白的等電點(diǎn)(例如，約4.1的pH)從脫脂大豆柏或大豆粉的水提物中沉淀。因此，大豆蛋白分離物一般包括在酸性液體介質(zhì)中不可溶的蛋白。類似地，大豆蛋白濃縮物(第二精純的大豆蛋白材料)的蛋白同樣在酸性液體介質(zhì)中是不可溶的。然而，通過(guò)本公開(kāi)的方法回收的大豆乳清蛋白的區(qū)別在于它們一般是酸可溶的，意味著它們?cè)谒嵝砸后w介質(zhì)中是可溶的。
[0046]本公開(kāi)提供了來(lái)源于含水大豆乳清的大豆乳清蛋白組合物，所述含水大豆乳清表現(xiàn)出比本領(lǐng)域存在的大豆蛋白有利的特性。例如，根據(jù)本發(fā)明方法分離的大豆乳清蛋白在環(huán)境條件(例如，約25°C的溫度)下在跨越相對(duì)寬范圍pH的含水(通常為酸性的)介質(zhì)(例如，具有約2至約10、約2至約7、或約2至約6的pH的含水介質(zhì))中具有高溶解度(即SSI%大于80)。如表I和圖2所示，據(jù)本公開(kāi)的方法分離的大豆乳清蛋白的溶解度在所有測(cè)試的PH值下為至少80%，并且除一種情況(即，pH4)外均為至少約90%。這些發(fā)現(xiàn)與大豆蛋白分離物進(jìn)行比較，其在相同酸性PH值下顯示不良的溶解度特性。這種獨(dú)特的特性使本發(fā)明的大豆乳清蛋白能夠在具有酸性PH水平的應(yīng)用中使用，這代表對(duì)大豆分離物的顯著優(yōu)勢(shì)。
[0047]除溶解度之外，本公開(kāi)的大豆乳清蛋白還具有比其它大豆乳清蛋白低得多的粘度。如表I和圖3所示，本發(fā)明的大豆乳清蛋白表現(xiàn)出的粘彈性特性(即，流變學(xué)特性)與水的相似度高于與大豆蛋白分離物的相似度。水在20°C的粘度為約I厘泊(cP)。發(fā)現(xiàn)本公開(kāi)的大豆乳清蛋白表現(xiàn)出在約2.0至10.0cP，優(yōu)選地在約3.6至7.5cP范圍內(nèi)的粘度。除了它在酸性PH水平的高溶解度之外，這種低粘度也使得本公開(kāi)的大豆乳清蛋白有用并且較好地適用于經(jīng)常涉及使用其它大豆蛋白的用途(例如在飲料中)，因?yàn)樗哂斜却蠖狗蛛x物好得多的流動(dòng)特性。
[0048]復(fù)1:大豆乳清與其它大豆蛋白相比的溶解度和粘彈性特性[0049]
【權(quán)利要求】
1.液體食物組合物，所述食物組合物包含: (a)大豆乳清蛋白，所述大豆乳清蛋白在跨越2至10的含水介質(zhì)pH范圍的含水介質(zhì)中且在25°C的溫度下具有至少約80%的溶解度；和 (b)至少一種附加成分，其中所述至少一種附加成分選自:含蛋白的物質(zhì)、碳水化合物、膳食纖維、抗氧化劑、抗微生物劑、磷脂、乳化劑、以及它們的組合； (c)其中所述大豆乳清蛋白以按重量計(jì)0.01%至90%范圍內(nèi)的量存在于所述組合物中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體食物組合物，其中所述組合物還包含選自下列的成分:甜味劑、膨松劑、防腐劑、PH-調(diào)節(jié)劑、調(diào)味劑、著色劑、其它營(yíng)養(yǎng)物、以及它們的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食物組合物，其中所述組合物用于制備調(diào)味料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食物組合物，其中所述組合物用于制備湯料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食物組合物，其中所述組合物用于制備肉汁。
6.生產(chǎn)液體食物產(chǎn)品的方法，所述方法包括以下步驟: (a)將包含大豆乳清蛋白的食物組合物與至少一種附加成分混合以產(chǎn)生混合物，所述大豆乳清蛋白從加工 流中回收，其中從所述加工流中回收所述大豆乳清蛋白的工藝包括以任意次序?qū)嵤┮韵虏襟E: (i)通過(guò)使所述流通過(guò)至少一種分離技術(shù)來(lái)預(yù)處理所述進(jìn)料流以形成由所述流的水相中可溶性組分構(gòu)成的保留物和由不溶性大分子量蛋白構(gòu)成的透過(guò)物，其中所述不溶性大分子量蛋白選自預(yù)處理的大豆乳清、貯藏蛋白、以及它們的組合； (?)使所述預(yù)處理的大豆乳清通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成由多種組分構(gòu)成的保留物和由純化的預(yù)處理大豆乳清構(gòu)成的透過(guò)物，所述組分包括但不限于貯藏蛋白、微生物、硅、以及它們的組合； (iii)使(ii)的純化的預(yù)處理大豆乳清透過(guò)物通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成由純化的預(yù)處理大豆乳清構(gòu)成的保留物和由水、某些礦物質(zhì)、一價(jià)陽(yáng)離子、以及它們的組合構(gòu)成的透過(guò)物； (iv)使(iii)的純化的預(yù)處理大豆乳清保留物通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成純化的預(yù)處理大豆乳清和沉積礦物質(zhì)的懸浮液； (v)使(iv)的純化的預(yù)處理大豆乳清和沉積礦物質(zhì)的懸浮液通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成由去礦物質(zhì)化的預(yù)處理大豆乳清構(gòu)成的保留物和由具有蛋白礦物質(zhì)復(fù)合物的不溶性物質(zhì)構(gòu)成的透過(guò)物； (vi)使(V)的去礦物質(zhì)化的純化預(yù)處理大豆乳清保留物通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成由大豆乳清蛋白、BB1、KT1、貯藏蛋白、其它蛋白、以及它們的組合構(gòu)成的保留物和由肽、大豆低聚糖、礦物質(zhì)、以及它們的組合構(gòu)成的透過(guò)物； (vii)使(vi)的蛋白通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成由選自大豆乳清蛋白、BB1、KT1、C:藏蛋白、其它蛋白、以及它們的組合的蛋白構(gòu)成的保留物和由肽、水、礦物質(zhì)與大豆低聚糖構(gòu)成的透過(guò)物，其中所述大豆低聚糖選自蔗糖、棉子糖、水蘇糖、毛蕊花糖、單糖、以及它們的組合； (viii)使(vii)的蛋白通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成包含肽、大豆低聚糖、水、礦物質(zhì)的保留物和包含水與礦物質(zhì)的透過(guò)物；(ix)使(viii)的保留物通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成包含去礦物質(zhì)化的大豆低聚糖的保留物和包含礦物質(zhì)、水、以及它們的組合的透過(guò)物； (χ)使(ix)的去礦物質(zhì)化的大豆低聚糖通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成包含顏色化合物的保留物和包含大豆低聚糖的透過(guò)物； (Xi)使(X)的大豆低聚糖通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成包含蔗糖、單糖、以及它們的組合的保留物和包含棉子糖、水蘇糖、毛蕊花糖、以及它們的組合的透過(guò)物； (Xii)使(Xi)的透過(guò)物通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成包含水的保留物和包含大豆低聚糖的透過(guò)物； (Xiii)使(Vii)的保留物通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成包含大豆低聚糖、水與礦物質(zhì)的保留物和包含肽與其它蛋白的透過(guò)物； (Xiv)使(Xiii)的透過(guò)物通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成包含水的保留物和包含肽與其它蛋白的透過(guò)物，其中所述蛋白選自露那辛、凝集素、脫水蛋白、脂氧合酶、以及它們的組合； (xv)使(Xiv)的保留物通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成包含貯藏蛋白的保留物和包含大豆乳清蛋白、BB1、KTI與其它蛋白的透過(guò)物，其中所述其它蛋白選自露那辛、凝集素、脫水蛋白、脂氧合酶、以及它們的組合； (xvi)使(XV)的保留物通過(guò)至少一種分離技術(shù)以形成包含水的保留物和包含大豆乳清蛋白、BB1、KTI與其它蛋白的透過(guò)物；以及 (xvii)加熱、快速冷卻并干燥(xvi)的透過(guò)物以形成大豆乳清蛋白；以及 (b)將所述大豆乳清蛋白與至少一種附加成分混合以形成液體食物產(chǎn)品，其中所述至少一種附加成分選自:含蛋白的物質(zhì)、碳水化合物、膳食纖維、抗氧化劑、抗微生物劑、磷脂、乳化劑、水、以及它們的組合的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述液體食物產(chǎn)品選自:湯料、調(diào)味料、肉汁、蘸醬、抹醬、糊醬、調(diào)味品、以及它們的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述湯料選自:即用型湯料、蔬菜基湯料、肉湯、乳油湯、濃湯、清湯、涼湯、顆粒物湯、魚(yú)湯、甜食湯、飲料湯、蔬果泥湯、雜湯和發(fā)酵湯。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述調(diào)味料選自:即用型調(diào)味料、沙拉調(diào)味料、原鍋調(diào)味料、蔬菜調(diào)味料、甜食調(diào)味料、白色調(diào)味料、棕色調(diào)味料、乳化調(diào)味料、甜調(diào)味料、水果調(diào)味料和熟調(diào)味料。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述肉汁選自:即用型肉汁、原鍋肉汁和增稠型肉汁。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述組合物中大豆乳清蛋白的量為0.01%至90%。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述至少一種附加成分選自:含蛋白的物質(zhì)、碳水化合物、膳食纖維、抗氧化劑、抗微生物劑、乳化劑、磷脂、以及它們的組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述組合物還包含選自下列的成分:pH-調(diào)節(jié)劑、防腐劑、調(diào)味劑、甜 味劑、著色劑、其它營(yíng)養(yǎng)物、以及它們的組合。
【文檔編號(hào)】A23B7/10GK103648288SQ201180071946
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月29日
【發(fā)明者】J.A.布朗, W.C.史密斯, R.瓦德瓦, M.A.金克斯 申請(qǐng)人:索萊有限責(zé)任公司