澀味減少的豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品的制備
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的引用
[0002] 本申請(qǐng)根據(jù)35 USC 119(e)要求于2013年5月30日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?61/828, 735以及于2014年1月14日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1/927, 182的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品（pulse protein product)，優(yōu)選豆類(lèi)蛋白質(zhì)分離物 的制備。
【背景技術(shù)】
[0004] 在轉(zhuǎn)讓給其受讓人并通過(guò)引用的形式將其公開(kāi)內(nèi)容并入本文的2011年5月9日 提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?3/103, 528 (美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2011-027497,公開(kāi)于2011年11月10 日）、2011年11月4日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?3/289,264(美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2012-0135117， 公開(kāi)于2012年5月31日）、2012年7月24日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?3/556, 357 (美國(guó)專(zhuān) 利公開(kāi)號(hào)2013-0189408,公開(kāi)于2013年7月25日）和2013年1月7日提交的美國(guó)專(zhuān)利申 請(qǐng)?zhí)?3/642,003(美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2013-0129901，公開(kāi)于2013年5月23日）中，描述了新 型豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品的提供，所述豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品具有至少約60重量％ (NX6. 25)以干重為 基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)含量，優(yōu)選豆類(lèi)蛋白質(zhì)分離物的提供，所述豆類(lèi)蛋白質(zhì)分離物具有至少約90 重量％ (NX6.25)d.b.的蛋白質(zhì)含量。豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品具有獨(dú)特的性質(zhì)組合，即：
[0005] -在小于約4. 4的酸性pH值的含水介質(zhì)中完全可溶
[0006] -在小于約4. 4的酸性pH值的含水介質(zhì)中熱穩(wěn)定
[0007] -不需要穩(wěn)定劑或其他添加劑以維持溶液中的蛋白質(zhì)產(chǎn)品
[0008] -是低植酸的
[0009] -在其制備中不需要酶
[0010] 通過(guò)包括如下步驟的方法制備這種新型豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品：
[0011] (a)用鈣鹽水溶液，優(yōu)選氯化鈣水溶液提取豆類(lèi)蛋白質(zhì)源，以引起來(lái)自蛋白質(zhì)源的 豆類(lèi)蛋白質(zhì)的溶解并形成豆類(lèi)蛋白質(zhì)水溶液，
[0012] (b)將豆類(lèi)蛋白質(zhì)水溶液與殘余豆類(lèi)蛋白質(zhì)源分離，
[0013] (c)任選地，稀釋豆類(lèi)蛋白質(zhì)水溶液，
[0014] (d)調(diào)節(jié)豆類(lèi)蛋白質(zhì)水溶液的pH到約1. 5至約4. 4,優(yōu)選約2至約4的pH，以制備 酸化的豆類(lèi)蛋白質(zhì)溶液，
[0015] (e)任選地，如果酸化的豆類(lèi)蛋白質(zhì)溶液尚未澄清，則使其澄清，
[0016] (f)對(duì)于步驟（b)至（e)可替代地，任選地，稀釋然后調(diào)節(jié)合并的豆類(lèi)蛋白質(zhì)水溶 液和殘余豆類(lèi)蛋白質(zhì)源的pH到約1. 5至約4. 4,優(yōu)選約2至約4的pH，然后將酸化的、優(yōu)選 澄清的豆類(lèi)蛋白質(zhì)溶液與殘余豆類(lèi)蛋白質(zhì)源分離，
[0017] (g)任選地，濃縮豆類(lèi)蛋白質(zhì)水溶液，同時(shí)通過(guò)選擇性膜技術(shù)使離子強(qiáng)度維持基本 恒定，
[0018] (h)任選地，滲濾（diafiltering)任選地濃縮的豆類(lèi)蛋白質(zhì)溶液，以及
[0019] (i)任選地，干燥任選地濃縮的和任選地滲濾的豆類(lèi)蛋白質(zhì)溶液。
[0020] 豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)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.的蛋白質(zhì)含量的分離物。
[0021 ] 在某些酸性飲料，特別是具有酸性飲料可接受pH范圍的低端的pH的那些中，新型 豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品傾向于在口中誘導(dǎo)不期望的澀的感覺(jué)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)改變用于生產(chǎn)新型豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品的過(guò)程以降低或消除這種 不期望的澀味。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明，提供制備澀味減少的豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品的方法，其包括：
[0024] (a)用鈣鹽水溶液提取豆類(lèi)蛋白質(zhì)源，以引起來(lái)自蛋白質(zhì)源的豆類(lèi)蛋白質(zhì)的溶解 并形成豆類(lèi)蛋白質(zhì)水溶液，
[0025] (b)將豆類(lèi)蛋白質(zhì)水溶液與殘余豆類(lèi)蛋白質(zhì)源分離，
[0026] (c)任選地，稀釋豆類(lèi)蛋白質(zhì)水溶液，
[0027] (d)調(diào)節(jié)豆類(lèi)蛋白質(zhì)水溶液的pH到約1. 5至約4. 4的pH，以制備酸化的豆類(lèi)蛋白 質(zhì)溶液，
[0028] (e)任選地，如果酸化的豆類(lèi)蛋白質(zhì)溶液尚未澄清，則使其澄清，
[0029] (f)對(duì)于步驟（b)至（e)可替代地，任選地，稀釋然后調(diào)節(jié)合并的豆類(lèi)蛋白質(zhì)水溶 液和殘余豆類(lèi)蛋白質(zhì)源的pH到約1. 5至約4. 4的pH，然后將酸化的、優(yōu)選澄清的豆類(lèi)蛋白 質(zhì)溶液與殘余豆類(lèi)蛋白質(zhì)源分離，以及
[0030] (g)分級(jí)（fractionate)酸化的豆類(lèi)蛋白質(zhì)溶液中的蛋白質(zhì)，以將較低分子量、較 少澀味的蛋白質(zhì)與較高分子量、較多澀味的蛋白質(zhì)分離。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，改變工藝以除去在約5至約6. 5的pH沉淀的蛋白質(zhì)，所 述蛋白質(zhì)可以與唾液蛋白質(zhì)相互作用，從而制備較少澀味的產(chǎn)品。為了沉淀蛋白質(zhì)級(jí)分，將 (優(yōu)選部分濃縮和滲濾后的）酸化的豆類(lèi)蛋白質(zhì)溶液的pH調(diào)節(jié)到約5至約6. 5,優(yōu)選約5. 5 至約6.0。除去沉淀的蛋白質(zhì)，然后將保留在溶液中的蛋白質(zhì)重新酸化至約pH 3,并進(jìn)一步 膜處理以形成本發(fā)明的產(chǎn)品中的一種。在pH調(diào)節(jié)中沉淀的收集的材料可以進(jìn)一步處理以 提供本發(fā)明的另一種產(chǎn)品。沉淀的材料可以如下處理：
[0032] 1.任選地，用水洗滌并在約pH 5. 5噴霧干燥或者
[0033] 2.任選地，用水洗滌，調(diào)節(jié)到約6至8的pH然后噴霧干燥，或者
[0034] 3.調(diào)節(jié)至約pH 3,膜處理然后噴霧干燥，或者
[0035] 4.調(diào)節(jié)至約pH 3,膜處理，調(diào)節(jié)到約6至8的pH然后噴霧干燥。
[0036] 這種產(chǎn)品通常在中性應(yīng)用中使用。
[0037] 當(dāng)應(yīng)用上述沉淀方法時(shí)，保留在溶液中的較少澀味的蛋白質(zhì)相比于較多澀味的蛋 白質(zhì)似乎具有較低的分子量。在本發(fā)明的另一方面，可以通過(guò)膜處理將較多澀味的蛋白質(zhì) 組分與較少澀味的蛋白質(zhì)組分分離。使用有適當(dāng)孔徑的膜，濃縮和任選滲濾含有較多和較 少澀味的蛋白質(zhì)的混合物的蛋白質(zhì)溶液容許較小的、較少澀味的蛋白質(zhì)與滲透物一起透 過(guò)，同時(shí)將較多澀味的物質(zhì)保留在濃縮的蛋白質(zhì)溶液中?？梢允褂镁哂斜确旨?jí)步驟中采用 的膜孔徑更小的膜，通過(guò)隨后的超濾和/或滲濾步驟將較少澀味的蛋白質(zhì)與雜質(zhì)分離。經(jīng) 純化的較少澀味的蛋白質(zhì)級(jí)分為本發(fā)明的產(chǎn)品。較大的、較多澀味的蛋白質(zhì)物質(zhì)（protein species)的溶液還可以進(jìn)一步處理和任選地中和以形成本發(fā)明的另一種產(chǎn)品，其通常在中 性應(yīng)用中使用。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供具有至少約60重量％ (NX6. 25)d.b.的蛋白質(zhì)含 量的豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品，而且其
[0039] -在小于4. 4的酸性pH值的含水介質(zhì)中完全可溶
[0040] -在小于約4. 4的酸性pH值的含水介質(zhì)中熱穩(wěn)定
[0041] -不需要穩(wěn)定劑或其他添加劑以維持溶液或混懸液中的蛋白質(zhì)產(chǎn)品
[0042] -是低植酸的
[0043] -在其制備中不需要酶
[0044] -當(dāng)在低于約5的pH的水溶液中品嘗時(shí)澀味低。
[0045] 豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品優(yōu)選具有至少約90重量％，更優(yōu)選100重量％ (NX6. 25)d.b.的 蛋白質(zhì)含量。豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品優(yōu)選未被水解，且優(yōu)選具有小于約1. 5重量％，優(yōu)選小于約 0.5重量％的植酸含量。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品，所述豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品具有至少 約60重量％ (NX6. 25) d.b.的蛋白質(zhì)含量而且當(dāng)在低于約5的pH的水溶液中品嘗時(shí)具有 低澀味，其在小于約4. 4的pH值的含水介質(zhì)中基本上完全可溶。
[0047] 豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品可以與水溶性粉末材料摻和（blend)用于制備摻和物的水溶液， 優(yōu)選粉末飲料?？梢杂盟芤盒纬啥诡?lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品，例如飲料，其在小于約4. 4的pH中熱 穩(wěn)定。飲料可以是澄清的飲料，在其中溶解的豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品完全可溶且透明，或者飲料可 以是非透明的飲料，在其中溶解的豆類(lèi)蛋白質(zhì)增加或不增加絮狀物（cloud)或霧度（haze) 水平。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供具有如通過(guò)實(shí)施例25中描述的方法測(cè)定的分子 量分布的豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品，所述分子量分布為
[0049] 約10至約75 %為大于約100, OOODa
[0050] 約 10 至約 45 % 為約 15, 000 至約 100, 000Da
[0051] 約 8 至約 55 % 為約 5, 000 至約 15, 000Da
[0052] 約 2 至約 12%為約 1，000 至約 5, 000Da。
[0053] 分子量分布可以為：
[0054] 約15至約40 %為大于約100, 000Da
[0055] 約 25 至約 40 % 為約 15, 000 至約 100, 000Da
[0056] 約 15 至約 50 % 為約 5, 000 至約 15, 000Da
[0057] 約 3 至約 10 % 為約 1，000 至約 5, 000Da。
[0058] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供具有如通過(guò)實(shí)施例25中描述的方法測(cè)定的分子 量分布的豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品，所述分子量分布為
[0059] 約10至約85 %為大于約100, 000Da
[0060] 約 10 至約 45 % 為約 15, 000 至約 100, 000Da
[0061] 約 0 至約 40 % 為約 5, 000 至約 15, 000Da
[0062] 約 1 至約 34 % 為約 1，000 至約 5, OOODa。
[0063] 分子量分布可以為：
[0064] 約18至約78 %為大于約100, OOODa
[0065] 約 15 至約 38 % 為約 15, 000 至約 100, 000Da
[0066] 約 2 至約 35 % 為約 5, 000 至約 15, 000Da
[0067] 約 3 至約 25 % 為約 1，000 至約 5, 000Da。
[0068] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品，其具有至少約60重量％ (NX 6. 25) d. b.的蛋白質(zhì)含量，如通過(guò)實(shí)施例5中描述的方法所測(cè)定，其在約2至約7的pH， 在含1 % w/v蛋白質(zhì)的水中具有大于約50%的溶解度。?類(lèi)蛋白質(zhì)廣品優(yōu)選具有至少約90 重量％，更優(yōu)選至少約100重量％ (ΝΧ6. 25)d.b.的蛋白質(zhì)含量。
[0069] 根據(jù)本文的工藝制備的本發(fā)明的較少澀味的豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品不僅適用于酸性介 質(zhì)的蛋白質(zhì)強(qiáng)化，還可以在各種各樣的蛋白質(zhì)產(chǎn)品的常規(guī)應(yīng)用中使用，包括但不限于加工 食品和飲料的蛋白質(zhì)強(qiáng)化、油的乳化和在捕獲（entrap)氣體的產(chǎn)品中作為發(fā)泡劑。豆類(lèi)蛋 白質(zhì)產(chǎn)品還可以在營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑中使用。豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品還可以在乳制品類(lèi)似物或乳制品替 代產(chǎn)品或乳制品/植物成分摻和物產(chǎn)品中使用。豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品的其它用途為用于寵物食 品、動(dòng)物飼料中和用于工業(yè)和化妝品應(yīng)用中，以及用于個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中。
【具體實(shí)施方式】
[0070] 提供豆類(lèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)品的工藝的初始步驟涉及溶解來(lái)自豆類(lèi)蛋白質(zhì)源的豆類(lèi)蛋白 質(zhì)?？蓱?yīng)用于本發(fā)明的豆類(lèi)包括但不限于扁豆、鷹嘴豆、干豌豆和干菜豆。豆類(lèi)蛋白質(zhì)源可 以是豆類(lèi)或由豆類(lèi)加工衍生的任何豆類(lèi)產(chǎn)品或副產(chǎn)品。例如，豆類(lèi)蛋白質(zhì)源可以是通過(guò)研 磨任選地脫殼的豆類(lèi)而制備的粉狀物。再例如，豆類(lèi)蛋白質(zhì)源可以是富含蛋白質(zhì)的豆類(lèi)級(jí) 分，所述豆類(lèi)級(jí)分是通過(guò)將豆類(lèi)脫殼并研磨，并隨后將經(jīng)脫殼并研磨的材料空氣分級(jí)（air classifying)為富含淀粉部分和富含蛋白質(zhì)級(jí)分而形成的。從豆類(lèi)蛋白質(zhì)源回收的豆類(lèi)蛋 白質(zhì)產(chǎn)品可以是豆類(lèi)中天然存在的蛋白質(zhì)，或者蛋白質(zhì)材料可以是通過(guò)基因操作修飾但具 有天然蛋白質(zhì)的特征性疏水性和極性性質(zhì)的蛋白質(zhì)。
[0071] 盡管可以使用其它鈣鹽的溶液，但是使用氯化鈣溶液最適合實(shí)現(xiàn)來(lái)自豆類(lèi)蛋白質(zhì) 源材料的蛋白質(zhì)的溶解。此外，可以使用其它堿土金屬化合物，例如鎂鹽。進(jìn)一步地，使用 與另一種鹽溶液（例如氯化鈉）組合的鈣鹽溶液，可以實(shí)現(xiàn)從豆類(lèi)蛋白質(zhì)源提取豆類(lèi)蛋白 質(zhì)。此外，可以使用水或其它鹽溶液（例如氯化鈉）實(shí)現(xiàn)從豆類(lèi)蛋白質(zhì)源提取豆類(lèi)蛋白質(zhì)， 鈣鹽隨后添加到提取步驟中制備的豆類(lèi)蛋白質(zhì)水溶液中。在后續(xù)加工前，除去加入鈣鹽時(shí) 形成的沉淀。
[0072] 隨著鈣鹽溶液濃度的增加，來(lái)自豆類(lèi)蛋白質(zhì)源的蛋白質(zhì)的溶解程度最初增加，直 至達(dá)到最大值。任何鹽濃度隨后的增加均不會(huì)增加溶解的總蛋白質(zhì)。產(chǎn)生最大蛋白質(zhì)溶解 的鈣鹽溶液的濃度根據(jù)所使用的鹽而變化。通常優(yōu)選使用的濃度值為小于約1.0M，更優(yōu)選 約0. 10至約0. 15M的值。
[0073] 在分批法（batch process)中，在約1 °至約100°C，優(yōu)選約15°C至約65°C，更優(yōu) 選約20°至約35°C的溫度實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的鹽溶解，優(yōu)選伴隨攪拌以減少溶解時(shí)間，所述溶解 時(shí)間通常為約1至約60分鐘。優(yōu)選實(shí)現(xiàn)溶解以切實(shí)可行地從豆類(lèi)蛋白質(zhì)源中充