感官特性改進(jìn)的大豆組合物和產(chǎn)生方法
【專利摘要】本發(fā)明提供感官特性改進(jìn)的大豆果肉組合物和用以鑒定感官質(zhì)量改進(jìn)的大豆的方法。本發(fā)明還提供用以產(chǎn)生感官特性改進(jìn)的大豆組合物的方法和構(gòu)建產(chǎn)生具有這種特性的大豆的植株的方法。
【專利說明】感官特性改進(jìn)的大豆組合物和產(chǎn)生方法
[0001] 本申請為分案申請，原申請的申請日為2005年7月8日，申請?zhí)枮?00580029898.4 (PCT/US2005/024361)，發(fā)明名稱為“感官特性改進(jìn)的大豆組合物和產(chǎn)生方法”。
_2] 發(fā)明背景
[0003]本發(fā)明要求2004年7月9日提交的美國臨時(shí)專利申請系列號60/521，846的優(yōu)先權(quán)，該專利申請的全部公開內(nèi)容通過引用明確結(jié)合到本文中。
1.發(fā)明領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明涉及營養(yǎng)和食品科學(xué)領(lǐng)域。具體的說，本發(fā)明涉及感官特性改進(jìn)如氣味減少的大豆組合物及其使用和生產(chǎn)方法。
[0005]2.相關(guān)技術(shù)的描述
[0006]大豆可提供對人類健康有益的高質(zhì)量蛋白質(zhì)(Hermansen等，2003; Bazzano等，2001;美國食品和藥物管理局，1999)。在過去的三十年中，對大豆用以制造大豆食品的需求上升得不如預(yù)計(jì)的那么多(Wolfe和Cowan, 1975 ;SoySource, The UnitedSoyboard Boardl999)。這部分上是因?yàn)榇蠖怪破匪殡S的不適宜氣味(McLeod和Ames, 1988;Freese, 1999)。這種不適宜的大豆氣味通常被描述為“大豆腥味”。給大豆賦予大豆腥味特征的成分包括許多揮發(fā)性脂肪酸、脂族羰基化合物、胺類、醇類、醛類和呋喃類，這些物質(zhì)衍生自酶類對大豆中存在的各種化合物的作用和這些化合物由許多機(jī)制造成的進(jìn)一步氧化(Wolfe 和 Cowan, 1975; Sessa 和 Rackis, 1977)。
[0007]Kobay Ashi等(1995)總結(jié),造成未煮過的豆衆(zhòng)出現(xiàn)氣味的主要物質(zhì)是(反式，反式)-2，4-壬二烯醛、(反式，反式)_2，4-癸二烯醛、己醛、2-戊基呋喃、1-辛烯-3-酮、(反式)-2-壬烯醛和(反式，順式)-2，4-壬二烯醛。從熱處理豆?jié){提取出的最強(qiáng)烈氣味經(jīng)鑒定為(反式，反式)_2，4-癸二烯醛和正己醛(Feng，康奈爾大學(xué)博士學(xué)位論文，2000)。(反式，反式)_2，4-癸二烯醛的形成在室溫下慢速發(fā)生(Frankel，1988)，但在大豆處理過程中的熱條件下由于熱降解作用這一反應(yīng)得到增強(qiáng)(Lin，2003)。其它造成氣味的物質(zhì)是(反式)_4，5-環(huán)氧基-(E) -2-癸烯醛(從2，4-癸二烯醛形成)、(反式，順式)_2，6-壬二烯醛、(反式)-2-壬烯醛、(反式，反式)_2，4-壬二烯醛、2，4壬二烯醛、麥芽酚、香蘭素和β_大馬酮。由氣味測定法檢測所要求的最小頂隙體積(minimum headspace volume)測定出的豆衆(zhòng)中最強(qiáng)烈氣味物質(zhì)，是己醛、乙醛、甲硫醇、二甲基三硫和2-戊基呋喃(Boatright，2002)。
[0008]大豆分離蛋白中最強(qiáng)烈的氣味物質(zhì)經(jīng)鑒定為二甲基三硫、(反式，反式)-2，4_癸二烯醒、2-戍基吡卩定、(反式，反式)-2,4,-壬二烯醒、己醒、苯乙酮和1-辛烯-3-酮(Boabight和Lei，1999)。甲硫醇和二甲基三硫的形成機(jī)制涉及到脂質(zhì)氧化形成的自由基(Lei 和 Boatright，2003)和酶類如半胱氨酸合酶的產(chǎn)物(Boatf ight，2003，poster45C_26，IFT annual meeting, Chicago)。
[0009]2-戊基吡啶的形成由2，4_癸二烯醛和氨在室溫下的自發(fā)反應(yīng)發(fā)生。精氨酸、賴氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺這些游離氨基酸，可能通過在大豆蛋白質(zhì)加工過程中提供氨而使2-戍基吡唳的形成增加。(Zhou和Boatright, 2000;Kim等，1996)。游離氨基酸還能形成其它不適宜的產(chǎn)物。天冬酰胺和葡萄糖暴露于高溫會導(dǎo)致形成丙烯酰胺(Jung等，2003)。暴露在蒸煮溫度下的精氨酸能形成誘變劑(Knize等，1994)。游離精氨酸富含于缺乏β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白的大豆中(Takahashi等,2003)。
[0010]氣味一旦形成就難以從大豆成分中除去，因?yàn)樗鼈兣c蛋白質(zhì)相結(jié)合(Franzen和Kinsella, 1974)。由于一些氣味結(jié)合到大豆蛋白質(zhì)上,加入到大豆食品中的天然香料的質(zhì)量也受到不利改變。羰基化合物和2-戊基吡啶與大豆球蛋白級分結(jié)合的親和力比與β -伴大豆球蛋白級分的更大(Zhou等,2002;O’Keefe等，1991)。將油體結(jié)合蛋白和極性脂質(zhì)提取出來，可顯著減少與大豆分離蛋白相結(jié)合的氣味的數(shù)量(Samoto等，1998)。[0011]蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用造成的質(zhì)構(gòu)(texture)對氣味強(qiáng)度的影響比入鼻(in-nose)氣味濃度更大(Weel等,2002)。大豆蛋白質(zhì)可通過形成不溶性聚集體和石灰口感(chalky mouthfeel)造成大豆飲料的感官質(zhì)量粗劣。在主要的大豆蛋白質(zhì)當(dāng)中，大豆球蛋白對PH和Ca+2引起的不溶性作用更為敏感(Yuan，2002)，所以大豆球蛋白與β -伴大豆球蛋白之比低的大豆對于制造可溶性大豆蛋白質(zhì)成分是有用的(美國專利第6，171,640號)。脂質(zhì)氧化反應(yīng)也會影響蛋白質(zhì)可溶性。在大豆分離蛋白制造過程中可加入抗氧化劑，以限制自由基引起的蛋白質(zhì)氧化，提高可溶性蛋白質(zhì)的產(chǎn)量(美國專利第5，777，080號)。一些肽類在加工過程中可與多糖反應(yīng)形成抗氧化化合物(Matsumura, 2003)。
[0012]顏色影響到新鮮感和味感(Joshi，2000)。少量的還原糖和脂質(zhì)氧化所形成的醛類在加熱時(shí)會與蛋白質(zhì)的氨基發(fā)生Maillard褐變反應(yīng),形成褐色色素(Kwok等，1999)。醒類含量較高的豆?jié){在熱加工后會產(chǎn)生更深、更不吸引人的顏色。另一方面，豆?jié){加工過程中的脂質(zhì)氧化會使豆衆(zhòng)的黃色色素脫色(Obata和Matsuura, 1997)。
[0013]通過醇提取、酶處理、蛋白質(zhì)凝塊(protein curd)洗漆、蛋白質(zhì)超濾和/或應(yīng)用閃蒸來提取脂質(zhì)和其它成分，可將大豆精制以改進(jìn)風(fēng)味。這些過程會增加大豆蛋白質(zhì)成分的成本，且通常會降低有益健康的生物可利用成分的量(例如纖維、寡糖、異黃酮、多不飽和脂肪酸、生育酚、磷脂、生物活性肽)。用以改進(jìn)大豆蛋白質(zhì)成分的感官特性加工方法，因氣味結(jié)合到大豆蛋白質(zhì)上和因存在促進(jìn)氣味形成的條件(PH8-10)，其有效性有限。用誘變育種構(gòu)建了缺乏脂加氧酶(IipoXygenase) 1,2和3中的一種至三種的大豆，以減少大豆腥味氣味的形成(Hajika等，1991)。對從缺乏所述三種脂加氧酶的大豆制得的豆?jié){和大豆粉進(jìn)行香氣分析，發(fā)現(xiàn)與含有所有三種脂加氧酶的親本大豆品系相比。有幾種氣味含量較低，但1-辛烯-3-醇的含量較高(Hao等，2002)。在從一種缺乏三種脂加氧酶的大豆品系和兩種其它大豆品系制得的脫脂大豆粉和大豆分離蛋白中，發(fā)現(xiàn)了類似水平的2，4_癸二烯醛(Boatright等，1998)。從缺乏脂加氧酶的大豆制備得到的大豆食品與從對照大豆制得的食品相比風(fēng)味有改進(jìn)(Wilson，1996)。從缺乏三種脂加氧酶的大豆制備得到的豆?jié){感覺起來比對照大豆更苦，特別是種子保存15個(gè)月以后，但預(yù)期這一差別可通過加糖來消除(Tomes-Penaranda 和 Reitmeirer, 2001)。
[0014]提出了進(jìn)行轉(zhuǎn)基因修飾，以通過減少多不飽和脂肪酸(美國專利第5，981，781號)、脂加氧酶(美國專利申請第20030074693號)和/或氫過氧化物裂合酶(美國專利第6，444，874號)的水平來改進(jìn)大豆的風(fēng)味。含有小于10%多不飽和脂肪酸和大于75%油酸的大豆產(chǎn)生出的煎炸油比多不飽和脂肪酸含量高的煎炸油味道要差(Warner等，2001)。[0015]可用諸如聚磷酸鹽的化學(xué)品(美國專利第6，355，296號)限制異味產(chǎn)生和改進(jìn)蛋白質(zhì)可溶性。其它添加劑如沒食子酸(PCTW001/06866)或醛氧化酶(Maheshwari等，1997)可用來除去氣味。
[0016]有關(guān)天然遺傳變異對大豆的風(fēng)味和顏色品質(zhì)的影響的出版信息很少。測定了 16個(gè)大豆品種的硫代巴比妥酸值，作為脂質(zhì)氧化的量度，沒有發(fā)現(xiàn)與大豆維生素E含量的相關(guān)性(Dahuja和Madaan，2004)。測定了從三個(gè)大豆品種制得的大豆粉和大豆分離蛋白中2-戍基批唳和2,4-癸二烯醒的量(Zhou和Boatright, 1999)。研究了干燥條件對從大豆去除綠色色素-葉綠素的影響(Salete等,2003; Sinnecker等,2002)。
[0017]在過去的十年中科學(xué)家們證實(shí)，從缺乏脂加氧酶的大豆制備得到的油類不具有改進(jìn)的氧化穩(wěn)定性。從無脂加氧酶大豆生產(chǎn)出來的大豆蛋白質(zhì)仍含有顯著水平的大豆腥味(Maheshwari 等，1997)。
[0018]制備豆?jié){或大豆蛋白質(zhì)成分的第一步是將大豆脫殼(或者去皮)以產(chǎn)生大豆果肉。還可使下胚軸與子葉分離。大豆果肉定義為脫殼大豆，可包括或不包括子葉。大豆果肉的制備方法描述于例如美國專利第5,727,689號中。一種脫殼的方法包括但不限于使種子通過逆流棍子(counter-cunent roller)或碾碎棍之間，并將輕質(zhì)皮殼抽吸掉而留下果肉?？蓪⒐饨菰谒幸陨a(chǎn)豆?jié){，或者使果肉成薄片并用己烷提取，作為按需制備脫脂大豆粉、大豆?jié)饪s蛋白、大豆分離蛋白和純化蛋白質(zhì)級分的起始步驟。
[0019]本發(fā)明提供新的方法來測定大豆果肉阻止主要?dú)馕痘衔?被鑒定為2，4_癸二烯醛、己醛、己醇和1-辛烯-3-醇)的產(chǎn)生的能力。選定這些化合物作為不同類型氧化反應(yīng)的程度的指標(biāo)。己醛和己醇由氫過氧化物裂合酶和醇脫氫酶分解含氫過氧化物的化合物(脂肪酸9碳位和12碳位上的過氧化物)而產(chǎn)生。2，4-癸二烯醛是不知是否涉及氫過氧化物裂合酶的脂加氧酶途徑的分解產(chǎn)物。1-辛烯-3-醇由氫過氧化物裂合酶對亞油酸10碳位上形成的氫過氧化物的作用而形成。這些化合物可因另外的加工進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，形成更濃烈的氣味。例如，2，4_癸二烯醛涉及2-戊基吡啶的形成，1-辛烯-3-醇涉及到1-辛烯-3-酮的形成。
[0020]發(fā)明概沭
[0021 ] 在一個(gè)方面，本發(fā)明提供從含有脂加氧酶1、2和3的大豆生產(chǎn)的大豆果肉組合物，其中所述組合物按總脂肪酸的百分比包含大于10%的亞油酸，在溫和含水條件下氧化后包含小于20μ g/克的總2，4_癸二烯醛加上己醛加上己醇。所述組合物可包含或不包含所述各脂加氧酶或其任何組合，且可包含失活的脂加氧酶。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物包含脂加氧酶_2。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供的組合物可包含小于約15 μ g或小于約ISyg的總2，4-癸二烯醛加上己醛加上己醇。在其它的實(shí)施方案中，所述組合物可包含約6μ g-約20μ g、約10μ g-20y g或約12-18 μ g的總2，4-癸二烯醛加上己醛加上己醇。在其它實(shí)施方案中，所述組合物按總脂肪酸的百分比可包含小于4%的亞麻酸，包括小于約3%和約1%-4%或約2%-約4%。
[0022]在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的組合物可包含小于2000 μ g/克的游離精氨酸和/或小于400 μ g/克的游離天冬酰胺，包括小于約1800 μ g/克的游離精氨酸和/或小于約350 μ g/克的游離天冬酰胺。這種組合物在某些實(shí)施方案中可包含約300 μ g-2000 μ g/克的游離精氨酸，包括約500-2000、約1200-1800和約1000-2000 μ g/克的游離精氨酸。本發(fā)明提供的組合物在某些實(shí)施方案中還可包含約50 μ g-約400 μ g/克的游離天冬酰胺，包括約 100-400、100-350、200-400、300-400 和 250-400 μ g/ 克的游離天冬酰胺。
[0023]在還另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供的組合物可具有這樣的顏色按其中L*表示光亮度和b*表示藍(lán)(-)_黃(+)色軸上色調(diào)的CIE_L*a*b*系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，經(jīng)測出為b*值小于30和L*值大于80。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明的組合物可具有測出b*值為約18-30、約20-30、約25-30和小于約25的顏色。在其它的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供的組合物可具有約80-100、約80-90和大于約90的L*值。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供的組合物在溫和含水條件下氧化后可包含小于8 μ g/克的1-辛烯-3-醇含量，包括小于約6 μ g、小于約5 μ g、約1.3-約8 μ g、約2-約8 μ g和約4_約8 μ g。本發(fā)明提供的組合物還可以具有大于30%蛋白質(zhì)的β-伴大豆球蛋白，有小于25%蛋白質(zhì)的大豆球蛋白。這種組合物可進(jìn)一步定義為有大于約40%的蛋白質(zhì)為β -伴大豆球蛋白，和有約30%-約60%、約40%-60%、約35%-55%和約30%-約50%的蛋白質(zhì)為β -伴大豆球蛋白。這種組合物可進(jìn)一步定義為大豆球蛋白含量小于約20%、15%和10%，和可包含約0%-25%、5%-20%、1%_25%和約10，25%蛋白質(zhì)的大豆球蛋白。
[0024]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供大豆果肉組合物，其有大于30%的蛋白質(zhì)為β_伴大豆球蛋白，有小于25%的蛋白質(zhì)為大豆球蛋白，游離精氨酸小于5，000 μ g/克，游離天冬酰胺小于900yg/克。這種組合物在某些實(shí)施方案中可包含約300-5，000 μ g/克、約1，
000-5,000 μ g/ 克、約 3，000-5，000 μ g/ 克、約 I，000-4，000 μ g/ 克和約 500-2，000 μ g/ 克的游離精氨酸。這種組合物在某些實(shí)施方案中可包含小于400 μ g/克的游離天冬酰胺，約50-400 μ g/克、約100-400 μ g/克、約100-700 μ g/克和約200-900 μ g/克的游離天冬酰胺。在一個(gè)實(shí)施方案中，組合物具有小于2，000 μ g/克的游離精氨酸和小于400 μ g/克的游離天冬酰胺。
[0025]在另一個(gè)實(shí)施方案 中，所提供的組合物在溫和含水條件下氧化后包含小于4yg/克的1-辛烯-3-醇含量，包括小于約3 μ g、約1.3yg-3yg、約1.3yg-4yg和約2 μ g-4 μ g/克。在還其它的實(shí)施方案中，所述組合物的亞麻酸濃度占總脂肪酸的1%至14%之間，包括約3-14%、約5-14%、約1.5%-12%、約3-12%和約7_14%。在又另一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物的亞油酸濃度占總脂肪酸的10%至60%之間，包括約10%至50%之間、約10%至40%之間、約15%至60%之間、約20%至50%之間和約20%至60%之間。
[0026]在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供的大豆果肉組合物可定義為缺乏一種或多種脂加氧酶。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供的大豆果肉組合物可定義為缺乏脂加氧酶_2。在其它的實(shí)施方案中，不存在脂加氧酶-1、脂加氧酶-2和/或脂加氧酶-3的任何組合，包括任何兩種或所有三種這些脂加氧酶。本發(fā)明的組合物還可定義為具有以下顏色特征:按其中L*表示光亮度和b*表示藍(lán)(-)_黃(+)色軸上色調(diào)的CIE-L*a*b*系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，測出b*值小于30和L*值大于80。在還其它的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供的組合物可包含67-69mg賴氨酸/克蛋白質(zhì)，可包含72-80mg精氨酸/克蛋白質(zhì)和/或可包含28-30mg組氨酸/克蛋白質(zhì)。
[0027]在又另一個(gè)方面，本發(fā)明提供分析大豆的氣味產(chǎn)生特性的方法，所述方法包括測定至少一種選自2，4-癸二烯醛、己醇、己醛和1-辛烯-3-醇的化合物的水平。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法可包括測定所述化合物的水平，所述測定包括將約I份大豆種子粉和約4份水的混合物溫育約I至約40分鐘的時(shí)間，和用己醛、己醇和癸二烯醛的氘化標(biāo)準(zhǔn)品定量至少一種選自2，4-癸二烯醛、己醇、己醛和1-辛烯-3-醇及其組合的化合物的量。大豆種子粉可從脫殼大豆制得。
[0028]在還又另一個(gè)方面，本發(fā)明提供獲得產(chǎn)生氣味產(chǎn)生特性降低的大豆和大豆果肉的大豆品種的方法，所述方法包括測量來自第一和第二大豆品種的一顆或多顆大豆或大豆果肉中至少一種選自2，4-癸二烯醛、己醇、己醛和1-辛烯-3-醇及其任何組合的化合物的水平，和選出可生產(chǎn)所述化合物水平較低的種子的品種。所述方法可進(jìn)一步包括使選定品種的植株與另一植株雜交產(chǎn)生后代，和測量來自后代的一顆或多顆大豆或大豆果肉中至少一種選自2，4-癸二烯醛、己醇、己醛和1-辛烯-3-醇及其任何組合的化合物的水平。
[0029]在還又另一個(gè)方面，本發(fā)明提供選擇可抵抗真菌感染的大豆品種的方法，所述方法包括選出包含小于5 μ gl-辛烯-3-醇/克種子的品種，所述含量通過將約I份大豆種子粉和約4份水的混合物溫育約I至約40分鐘的時(shí)間并測量1-辛烯-3-醇而測出。
[0030]在還又另一個(gè)方面，本發(fā)明提供標(biāo)號0119149的大豆植株的種子，所述植株的代表性種子已保藏于ATCC，檢索號為PTA-6197。本發(fā)明進(jìn)一步提供通過使這種種子生長而產(chǎn)生的大豆植株0119149或其部分。本發(fā)明的這種植株可包含轉(zhuǎn)基因。在還其它的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供產(chǎn)生衍生自大豆植株0119149的大豆植株的方法，所述方法包括以下步驟:(a)通過使大豆植株0119149的植株與另一大豆植株雜交制備衍生自大豆植株0119149的后代植株，其中大豆植株0119149的種子樣本已保藏于ATCC，檢索號為PTA-6197; (b)使所述后代植株自身雜交或與第二植株雜交，以產(chǎn)生下一代后代植株的種子；(c)從所述種子生長出下一代后代植株，并使所述下一代后代植株自身雜交或與第二植株雜交；和(d)再重復(fù)步驟(b)和(c)3-10代，產(chǎn)生衍生自大豆植株0119149的近交大豆植株。
[0031]在還又另一個(gè)方面，本發(fā)明提供在溫和含水條件下氧化后具有改進(jìn)感官特性的大豆(即味道、顏色、氣味和口感特性改進(jìn)的大豆)。還提供顏色更淺的大豆，以改進(jìn)大豆的感官特性。還進(jìn)一步提供游離精氨酸和天冬酰胺含量低的大豆，以改進(jìn)大豆的感官特性。在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供亞油酸和亞麻酸水平減少的大豆，以改進(jìn)感官特性。
[0032]在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供的大豆植株可包含一種或多種轉(zhuǎn)基因。轉(zhuǎn)基因的實(shí)例包括賦予除草劑抗性的基因(會產(chǎn)生具有除草劑抗性的植株)和賦予昆蟲抗性的基因。
[0033]根據(jù)本發(fā)明提供大豆種子，所述種子含有脂加氧酶1、2和3，按總脂肪酸的百分此含有大于約10%的亞油酸，在溫和含水條件下氧化后產(chǎn)生小于20 μ g/克磨碎種子的總2，4-癸二烯醛加上己醛加上己醇。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面提供大豆，所述大豆含有脂加氧酶，按總脂肪酸的百分比含有小于約4%的亞麻酸和大于約10%亞油酸，在溫和含水條件下氧化后產(chǎn)生小于20 μ g/克磨碎種子的總2，4_癸二烯醛加上己醛加上己醇。相同的大豆在溫和含水條件下氧化后還可產(chǎn)生小于8 μ g/克磨碎種子的1-辛烯-3-醇含量。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的還又另一個(gè)方面，本發(fā)明還提供大豆，所述大豆每克干種子重量含有小于約2000 μ g游離精氨酸和小于約400 μ g游離天冬酰胺，在溫和含水條件下氧化后每克磨碎大豆產(chǎn)生小于約20μ g/gm的2，4_癸二烯醛、己醛和己醇。相同的種子在溫和含水條件下氧化后每克磨碎大豆種子還可產(chǎn)生小于8 μ g的1-辛烯-3-醇含量。[0036]根據(jù)本發(fā)明的還又另一個(gè)方面提供大豆。所述大豆其黃顏色按“b*值”測量小于30，在溫和含水條件下氧化后每克磨碎大豆產(chǎn)生小于20 μ g/gm的2，4-癸二烯醛、己醛和己醇。相同的種子在溫和含水條件下氧化后每克磨碎種子還可產(chǎn)生小于8μ g的1-辛烯-3-醇含量。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的還又另一個(gè)方面提供大豆，所述大豆其有大于30%的蛋白質(zhì)為β -伴大豆球蛋白，有小于25%的蛋白質(zhì)為大豆球蛋白，在溫和含水條件下氧化后每克磨碎大豆產(chǎn)生小于20μ g/gm的2，4_癸二烯醛、己醛和己醇。相同的種子在溫和含水條件下氧化后每克磨碎種子還可產(chǎn)生小于8 μ g的1-辛烯-3-醇。
[0038]根據(jù)本發(fā)明提供大豆，所述大豆每克包含小于5，000μ g的游離精氨酸，小于900 Ug的游離天冬酰胺，有大于30%的蛋白質(zhì)為伴大豆球蛋白，有小于25%的蛋白質(zhì)為大豆球蛋白，在溫和含水條件下氧化后每克磨碎大豆產(chǎn)生小于20 μ g/gm的2，4-癸二烯醛、己醛和己醇。相同的種子在溫和含水條件下氧化后每克磨碎種子還可產(chǎn)生小于8 μ g的
1-辛烯-3-醇。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的還又另一個(gè)方面提供大豆，所述大豆由第一大豆種子和第二大豆種子雜交產(chǎn)生，所述第一大豆種子其有大于30%的總蛋白質(zhì)為β -伴大豆球蛋白，有小于25%的蛋白質(zhì)為大豆球蛋白，所述第二大豆種子在溫和含水條件下氧化后每克磨碎大豆產(chǎn)生小于20 μ g/gm的2,4-癸二烯醒、己醒和己醇。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的還又另一個(gè)方面提供大豆，所述大豆由第一大豆種子和第二大豆種子雜交產(chǎn)生，所述第一大豆種子按總脂肪酸的百分比含有小于4%的亞麻酸和大于10%的亞油酸，所述第二大豆種子含有脂加氧酶1、2和3，按總脂肪酸的百分比含有大于10%的亞油酸，在溫和含水條件下氧化后每克磨碎大豆產(chǎn)生小于20 μ g/gm的2，4-癸二烯醛、己醛和己 醇。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的還又另一個(gè)方面提供分析大豆種子品種的氣味產(chǎn)生特性的方法，所述方法包括將約I份大豆種子粉和約4份水的混合物溫育約I至約40分鐘的時(shí)間，和用己醛、己醇和癸二烯醛的氘化標(biāo)準(zhǔn)品定量選自2，4-癸二烯醛、己醇、己醛和1-辛烯-3-醇及其兩者、三者或四者組合的至少一種化合物的量。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的還又另一個(gè)方面提供大豆培養(yǎng)方法，所述方法包括將約I份大豆粉或脫殼大豆粉和約4份水的混合物在室溫下溫育約I至約40分鐘的時(shí)間，和用己醛、己醇和癸二烯醛的氘化標(biāo)準(zhǔn)品定量2，4-癸二烯醛、己醇、己醛和1-辛烯-3-醇的量，并根據(jù)結(jié)果從育種群體中選擇種子。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面提供大豆，所述大豆包含轉(zhuǎn)基因，例如賦予除草劑抗性的除草劑抗性基因和賦予昆蟲抗性的殺昆蟲基因
[0044]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面提供供人類消費(fèi)的包含大豆的加工食品，所述大豆其有大于30%的蛋白質(zhì)為β -伴大豆球蛋白，有小于25%的蛋白質(zhì)為大豆球蛋白，在溫和含水條件下氧化后每克磨碎大豆產(chǎn)生小于20 μ g/gm的2，4-癸二烯醛、己醛和己醇。
[0045]示例性實(shí)施方案的描述
[0046]本發(fā)明提供感官特性改進(jìn)的大豆組合物、大豆和大豆種子衍生物以及它們的產(chǎn)生方法。本發(fā)明的大豆組合物提供改進(jìn)的味道、顏色、氣味和口感特性。本發(fā)明還提供產(chǎn)生這種組合物的方法，和測定大豆品種產(chǎn)生被鑒定為2，4-癸二烯醛、己醛、己醇和1-辛烯-3-醇的主要?dú)馕兜哪芰Σ⒂盟媒Y(jié)果從育種群體中選擇種子的方法。
[0047]按照本發(fā)明可如下產(chǎn)生氧化條件:將大約0.5大豆粉與2mL水混合，或者將I份大豆粉與4份水混合，以將固體顆粒分散于水中，讓氧化反應(yīng)在室溫下發(fā)生大約1-40分鐘，其中室溫可能在15°至40°C之間。濃縮的懸浮液使得酶類、底物、自由基、自由基清除化合物、酶抑制劑和其它因素可以影響所產(chǎn)生氣味的量。
[0048]本發(fā)明提供含脂加氧酶的大豆及其衍生的組合物，所述大豆按總脂肪酸的百分比含有小于4%的亞麻酸和/或大于10%的亞油酸，在溫和含水條件下氧化后每克磨碎種子產(chǎn)生小于 20μ g 的 2，4-癸二烯醛(CH3(CH2)4CHCHCHCHCH0，CAS N0.25152-84-5)加上己醛(CH3(CH2)4CHO, CAS N0.66-25-1)加上己醇(CH3(CH2)5OH, CAS N0.111-27-3)。相同的大豆在溫和含水條件下氧化后每克磨碎種子或脫殼大豆粉還可產(chǎn)生小于8 μ g的1-辛烯-3-醇(CH3(CH2)4CH0HCHCH2, CAS N0.3391-86-4)?；衔?2，4-癸二烯醛、己醇、己醛和 1-辛烯-3-醇及其組合用來對大豆的氣味產(chǎn)生特性進(jìn)行定量。氣味并不限于所列的這些化合物。使用本發(fā)明的方法，其它可檢測醛類、酮類和醇類也可用作氣味產(chǎn)生特性的度量。這些化合物的實(shí)例包括但不限于丙醛、戊烯醛、戊醛、己烯醛、戊烯醇、庚醛、庚烯醛、苯甲醛、己二烯醛、庚二烯醛、庚醇、辛烯醇、辛烯醛、壬醛、辛二烯酮、2-戊基呋喃、2，3，二甲基戊醛、壬烯醛、麥芽酚、癸烯醛和2-十一烯醛。根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“脂加氧酶”指催化不飽和脂肪酸與氧發(fā)生氧化作用產(chǎn)生過氧化物的酶。術(shù)語“脂加氧酶”(EC.1.13.11.12)在本領(lǐng)域中也稱為脂氧化酶和雙加氧酶。來自缺乏脂加氧酶1、2和3中一種、兩種或三種的大豆的豆?jié){和大豆蛋白質(zhì)成分的氣味由其它研究者進(jìn)行了評估。高油酸大豆存在4%以下的亞油酸。用本發(fā)明的測定法發(fā)現(xiàn)，具有這些性狀的某些大豆每克磨碎大豆可產(chǎn)生小于20 μ g的總2，4-癸二烯醛加上己醛加上己醇，而有一些不會落入這個(gè)范圍。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，有可能構(gòu)建出含有脂加氧酶1、2和3、氣味產(chǎn)生水平非常低的大豆，且發(fā)現(xiàn)無脂加氧酶大豆也可能產(chǎn)生高水平的異味。除了先前沒有進(jìn)行過氣味產(chǎn)生特性篩選的高β_伴大豆球蛋白組合物之外，本發(fā)明特別提供含有脂加氧酶1、2和3及10%以上的亞油酸的新大豆組合物。根據(jù)本發(fā)明，亞油酸(18:2η-6)和亞麻酸(18:3η -6)是具有兩個(gè)或三個(gè)順式雙鍵的多不飽和脂肪酸。本發(fā)明的從無脂加氧酶大豆或高油酸大豆的后代選擇低氣味產(chǎn)生品系的方法落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0049]氣味1-辛烯-3-醇是在亞油酸10碳位上具有氫過氧化物的脂肪酸的分裂產(chǎn)物。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，將皮殼除去可極大地降低大豆組合物的1-辛烯-3-醇形成特性。真菌脂加氧酶和氫過氧化物裂合酶可分別形成10-氫過氧化物和1-辛烯-3-醇(Wurzenberger和Grosch, 1984; Husson等，1998)。本發(fā)明推論認(rèn)為，1_辛烯_3_醇產(chǎn)生量較低的大豆可抵抗真菌如點(diǎn)霉屬(Phomopsis)真菌對大豆皮殼的污染(Minor等，1995)和/或含有可抑制真菌脂加氧酶的成分。
[0050]大豆制品的感官特性取決于大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的含量。大豆球蛋白更傾向于保持氣味和傾向于形成對大豆制品感官質(zhì)量產(chǎn)生不利影響的不溶性顆粒。本發(fā)明提供這樣的大豆，其有大于30%的蛋白質(zhì)為β -伴大豆球蛋白，有小于25%的蛋白質(zhì)為大豆球蛋白，在溫和含水條件下氧化后每克磨碎種子產(chǎn)生小于20 μ g的總2，4_癸二烯醛加上己醛加上己醇。相同的種子在類似條件下每克磨碎種子還可產(chǎn)生小于8μ g的1-辛烯-3-醇。根據(jù)本發(fā)明，β -伴大豆球蛋白指蛋白質(zhì)三聚體，分子量為150-200kDa。β-伴大豆球蛋白的三個(gè)主要亞單位是α ’ (72kDa)、a (68kDa)和β (52kDa)。α ’和α亞單位含有兩個(gè)共價(jià)結(jié)合的碳水化合物部分，β亞單位則含有一個(gè)。Utsumi等，(1997)給出了有關(guān)β -伴大豆球蛋白和另一種主要儲存蛋白質(zhì)大豆球蛋白的結(jié)構(gòu)和特性的綜述?？梢岳霉卜N質(zhì)如“MoshidouGong503”用傳統(tǒng)的育種方法改變β _伴大豆球蛋α’與α亞單位的比例。術(shù)語β-伴大豆球蛋白在本申請中包括這些亞單位變種。提供有大于30%的蛋白質(zhì)為β_伴大豆球蛋白和/或有小于25%的蛋白質(zhì)為大豆球蛋白的本發(fā)明種子，其包含小于5，000μ g/g的游離精氨酸和小于900 μ g/g的游離天冬酰胺。術(shù)語“游離”指不與大豆或大豆種子粉中存在的其它分子結(jié)合的氨基酸，其可被5%三氯乙酸(TCA)水溶液在4°C下過夜提取溶解出來。選擇包含低水平游離氨基酸的大豆以生產(chǎn)高質(zhì)量大豆果肉、豆?jié){、大豆粉、大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白的價(jià)值先前沒有得到過說明。
[0051]根據(jù)本發(fā)明制得的大豆成分和食品的顏色可通過減少所形成的醛類(例如己醛和2，4-癸二烯醛)的水平來改進(jìn)，因?yàn)槿╊悤c胺類反應(yīng)形成褐色色素。脂質(zhì)氧化產(chǎn)物水平降低還會限制黃色色素的氧化漂白，使得最終產(chǎn)物的顏色沒那么白。這一潛在的低漂白問題在本發(fā)明中通過選擇含有低水平黃色色素的大豆來解決。本發(fā)明提供這樣的大豆組合物，其黃顏色按“b*值”測量小于30，在溫和含水條件下氧化后每克磨碎種子產(chǎn)生小于20μ g的總2，4_癸二烯醛加上己醛加上己醇。在本文中用以描述大豆種子的顏色的 “b*” 值代表 CIE_L*a*b* 色標(biāo)(CIE, Colorimetry, Publicationl5.2, SecondEdition,Vienna (1986),使用ColorfleX procedure),指大豆或大豆粉的藍(lán)色(負(fù)數(shù))至黃色(正數(shù))，類似地，“L*”值指大豆或大豆粉在CIE-L*a*b*色標(biāo)上的光亮度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中大豆或大豆粉的“L*”值大于80。
[0052]可通過常規(guī)的植物育種方法，將所需的野生型大豆、商用栽培種或者它們的雜交體與其種子具有本發(fā)明的低氣味產(chǎn)生表型的大豆植株進(jìn)行雜交，來構(gòu)建出包含低氣味產(chǎn)生性狀加上其它所需性狀(例如產(chǎn)量、高β_伴大豆球蛋白組成、除草劑抗性)的種子。然后選出顯示低氣味性狀和其它所需表型的雜交后代。根據(jù)本發(fā)明使用的育種方法包括例如Knowles和Briggs (1967)描述的方法和本領(lǐng)域公知的任何相似方法。用以選擇和發(fā)育出新的大豆品種的具休方法例如在美國專利第6，653，534號中公開。
[0053]本發(fā)明還提供從本發(fā)明的大豆組合物制得的供人類消費(fèi)的加工食品。供人類消費(fèi)的加工食品的實(shí)例可例如從本發(fā)明的脫殼大豆粉組合物制得。這些衍生物的實(shí)例包括但不限于方條狀食品(bar)、飲料、肉類和肉類替代物、大豆酸奶、干酪替代物、營養(yǎng)補(bǔ)充品。
[0054]本發(fā)明包括了以下實(shí)施例以舉例說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，以下實(shí)施例中所公開的技術(shù)代表了本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的在本發(fā)明實(shí)施中很好地發(fā)揮作用的技術(shù)，因此可被認(rèn)為構(gòu)成了本發(fā)明實(shí)施的優(yōu)選方式。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本公開應(yīng)認(rèn)識到，可對所公開的具體實(shí)施方案作出許多改變而不偏離本發(fā)明的概念、精神和范圍，且仍獲得同樣的或類似的結(jié)果。更具體的說，可以顯而易見的是，可用某些在化學(xué)上和生理上都相關(guān)的物質(zhì)替換本文描述的物質(zhì)，而又獲得相同或類似的結(jié)果。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的所有這些類似替換物或修改，都認(rèn)為落入所附權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明精神、范圍和概念之內(nèi)。
[0055]實(shí)施例1
[0056]材料和方法、
[0057]本實(shí)施例描述本發(fā)明的分析方法。這個(gè)分析方法的目的是測定不同大豆品系的氣味產(chǎn)生特性。
[0058]所述方法是通過首先引發(fā)氣味形成來測定選定的氣味的。將種子磨成細(xì)粉并用水激活酶類，促使氣味形成。對形成速率的研究表明，室溫下氣味的形成在約20分鐘后就大體上完成(表1)。這個(gè)時(shí)間對于成功定量氣味化合物和評估不同大豆品系的氣味產(chǎn)生特性是重要的。20分鐘后加入己醛、己醇和2，4-癸二烯醛的氘化替代物以提供內(nèi)標(biāo)。加入硫酸鈉終止反應(yīng)，緊接著加入10%甲醇:醚來提取醛類、醇類和酮類。所述方法并不限于所列舉的化合物。所有其它可檢測醛類、酮類和醇類都可進(jìn)行定量，但精密度不如使用氘化替代物的上述三種氣味。
[0059]表1:大豆粉與水混合(O。5g粉2mL水，SP 1:4比例)后的時(shí)間對風(fēng)味成分的 形成的影響。四種不同大?品系(Α_4、Α_5、Α-10和Α-14)的懸浮液的pH為約6.3。
【權(quán)利要求】
1.一種選擇抵抗真菌感染的大豆品種的方法，所述方法包括選出包含小于5 μ§ 1-辛烯-3-醇/克種子的品種，所述含量通過將約I份大豆種子粉和約4份水的混合物溫育約I至約40分鐘的時(shí)間并測量1-辛烯-3-醇而測出。
2.標(biāo)號0119149的大S.植株的種子,所述植株的代表性種子已保藏于ATCC,檢索號為ΡΤΑ-6197。
3.大豆植株0119149或部分，所述植株通過栽培權(quán)利要求2的種子而生產(chǎn)。
4.權(quán)利要求3的大豆植株，所述植株進(jìn)一步定義為包含轉(zhuǎn)基因。
5.一種產(chǎn)生衍生自大豆植株0119149的大豆植株的方法，所述方法包括以下步驟: (a)通過使大豆植株0119149的植株與另一大豆植株雜交，制備衍生自大豆植株0119149的后代植株，其中大豆植株0119149的種子樣本已保藏于ATCC，檢索號為PTA-6197 ； (b)使所述后代植株自身雜交或與第二植株雜交，以產(chǎn)生下一代后代植株的種子； (c)從所述種子生長出下一代后代植株，并使所述下一代后代植株自身雜交或與第二植株雜交；和 (d)再重復(fù)步驟(b)和(c)3-10代，產(chǎn)生衍生自大豆植株0119149的近交大豆植株。
【文檔編號】A23L1/211GK103461115SQ201310216900
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2005年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2004年7月9日
【發(fā)明者】N.A.布林奇, R.G.奧爾思 申請人:孟山都技術(shù)有限公司