CN101641019B - 部分水解的谷物蛋白 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了包含部分水解的谷物蛋白的组合物。该部分水解的谷物蛋白特征在于部分水解的谷物蛋白的20重量％到80重量％具有25kDa或更高的分子量，部分水解的谷物蛋白的8重量％或更低具有1.4kDa或更低的分子量，并且特征在于部分水解的谷物蛋白在pH 1-10具有90％或更高的氮溶解率。优选的谷物蛋白来自小麦。本发明还公开了生产该组合物的方法，包括提供具有3-8的水解度的浆料，测定pH，调节浆料的pH并分离浆料的水溶性部分。本发明的组合物用作乳蛋白代用品和用作营养增补剂、运动饮料或包括饮料在内的食品中的组分。

Description

部分水解的谷物蛋白
技术领域
本发明涉及包含部分水解的谷物蛋白的组合物，生产这种组合物的方法和这种组合物作为其它植物蛋白或动物蛋白的部分或完全代用品的用途。更特别地，本发明涉及与乳清蛋白具有相似性质的部分水解的谷物蛋白的组合物，制备这种组合物的方法和这种组合物作为乳蛋白的部分或完全代用品的用途。
背景技术
在奶中主要的乳清蛋白是分子量为约36kDa的β-乳球蛋白。在奶中其它重要的乳清蛋白是分子量为约14.5kDa的α-乳白蛋白和分子量为约69kDa的牛血清白蛋白。为了社会和健康原因，需要动物由来的蛋白质的、特别是乳蛋白的植物(即可食用的植物)蛋白类似物。然而，使用植物蛋白很难模拟乳蛋白的味道、口感和营养性质。
然而，植物蛋白质被用于许多不同的应用，包括食品应用和非食品应用二者在内。
一种已经以许多不同的形式被生产(包括干粉和液体形式二者在内)的植物蛋白是大豆蛋白。EP-A-1 512 328公开了可溶性大豆蛋白和生产这种可溶性大豆蛋白的方法，该方法使用酶、优选真菌来源的蛋白酶来生产具有高溶解度和高抗氧化能力并且没有与水解的大豆材料有关的常见的苦味和豆味的材料。
其它可用的植物蛋白，由于成本、氨基酸组成分布或其它营养性质，在实践中更难被使用，特别是在液体形式下。谷物蛋白，例如小麦蛋白，通常由于高比例的不溶性材料和难处理的材料而很难被加工。然而，谷物蛋白特别有利并且已使用谷物蛋白开发了产品。
EP-A-0 672 352涉及制备富含谷氨酰胺的肽的方法，特别用于食品制剂中。在该文献中公开的特定的富含谷氨酰胺的肽之一基于小麦蛋白。然而，植物蛋白，包括在EP-A-0 672 352中公开的小麦蛋白，具有极低的分子量。
WO-A-2004/047549公开了用于制备植物蛋白悬浮液(包括小麦蛋白悬浮液在内)的方法，所述悬浮液在不添加任何防腐剂的条件下是微生物稳定的，并且具有0.4至0.9的水活度。这些产品具有大范围的水解度，其将产生不同的分子量分布。
仍然需要包含可被用作乳蛋白代用品的植物蛋白的组合物，该植物蛋白至少在溶解度和平均分子量方面通常与至少一些乳蛋白具有相似的性质。特别地，提供具有这些性质的谷物蛋白将是有利的。
本申请人令人惊讶地发现了水解的谷物蛋白的受控分离可以提供具有这些有益性质的谷物蛋白并得到用于乳制品类似物的乳蛋白代用品。
发明内容
因此在第一方面，本发明提供了包含部分水解的谷物蛋白的组合物，特征在于部分水解的谷物蛋白的20重量％至80重量％、优选25重量％至70重量％具有25kDa或更高的分子量，部分水解的谷物蛋白的8重量％或更低具有1.4kDa或更低的分子量，并且特征在于部分水解的谷物蛋白在pH 1至10具有90％或更高、优选95％或更高的氮溶解率(NSI)。
该组合物优选包含25重量％至70重量％，更优选30重量％、35重量％、40重量％、45重量％或50重量％至70重量％的分子量为25kDa或更高的部分水解的谷物蛋白。
水解的谷物蛋白的相对高比例的高分子量级分的较大优点是这种分子量分布更密切地模仿牛乳中的乳清蛋白，因此，这种包含该部分水解的谷物蛋白的组合物的性质更密切地类似于乳蛋白的那些性质。另外，本发明的部分水解的谷物蛋白可容易消化，体现质地和增强口感。
优选地，部分水解的谷物蛋白的7重量％、6重量％或5重量％或更低具有1.4kDa的分子量。
本发明的包含部分水解的谷物蛋白的组合物的较大优点之一是该蛋白的溶解度(由NSI表示)在通常所有的pH水平下是良好到优异。
本发明的包含部分水解的谷物蛋白的组合物不仅在约中性pH是可溶的(即，具有90％或更高、91％或更高或95％或更高的NSI)，它们还在一定的pH范围内、特别是在pH 6-7、5-7、4-7、3-8、2-8或1-10的范围内具有高溶解度。本发明的组合物甚至在pH 1-10的较大范围内具有高于90％的NSI(部分水解的谷物蛋白的NSI)。这在加工和使用包含作为乳类似物的部分水解的谷物蛋白的组合物中具有较大优点。
本发明的谷物蛋白可来自黑麦、大麦、燕麦、玉米、稻子、斯佩耳特小麦、稷、高粱或小麦。然而，优选的谷物蛋白包括(或是)小麦。通常，所有已知种类的小麦可用于形成本发明的组合物，包括改良小麦例如脱氨小麦。通常，所有种类的小麦蛋白是合适的，最优选的起始材料是活性小麦面筋(vital wheat gluten)。
在含水溶液中的部分水解的小麦蛋白的体积平均直径通常与在含水溶液中的天然(native)乳清蛋白的体积平均直径具有相似的尺寸。这是有利的，因为部分水解的谷物蛋白与牛乳乳清蛋白具有相似的体积平均直径的尺寸特性，意味着该部分水解的谷物蛋白可更容易被用作乳蛋白类似物。部分水解的小麦蛋白的体积平均直径优选等于或大于乳清蛋白的体积平均直径的0.8倍。
当谷物包括小麦时，本发明的组合物通常包含3.5重量％或更低的脂质、优选3重量％或更低的脂质、更优选2重量％或更低的脂质、最优选1重量％或更低的脂质、甚至低于0.5重量％的脂质或更低(基于组合物中的蛋白质含量)，因为脂质组分在生产期间趋向于与不溶性的副产物一起保留。
在第二方面，本发明提供了生产根据第一方面的包含部分水解的谷物蛋白的组合物的方法，该方法包括：提供包含具有3-8的水解度的谷物蛋白的浆料，测定浆料的pH，将浆料的pH调节至最低蛋白溶解度的pH范围，并分离浆料的水溶性部分。
本发明的第二方面的方法的重要部分是在最低蛋白质溶解度的pH范围的分离，其是有利的，因为这为该组合物提供了关于本发明的第一方面所讨论的有益性质。因此，在测定浆料的pH步骤之后，将被测定的pH与谷物蛋白的最低蛋白质溶解度的pH范围相比较。然后，使用酸或碱将浆料的pH调节至最低蛋白质溶解度的pH范围。偶尔，被测定的pH可能已处于该pH范围内，在这种情况下，调节pH可能是非必要的。
浆料典型地具有5-10％、优选8-10％的干物质含量。
该方法可为间歇式、半连续式或连续式。
该方法可另外包括具有3-8的水解度的谷物蛋白的部分水解。该部分水解通常在一种或多种酶存在的条件下进行。
用于本发明的水解的酶是水解酶，通常是肽酶(蛋白酶)。肽酶选自：α-氨基-酰基-肽水解酶(EC 3.4.1.)、肽基-氨基酸水解酶(EC 3.4.2.)、二肽水解酶(EC 3.4.3.)、肽基肽水解酶(EC 3.4.4.)、氨基肽酶(EC 3.4.11.)、肽基氨基酸水解酶(EC 3.4.12.)、二肽酶(EC 3.4.13.)、二肽基-肽酶和三肽基-肽酶(EC 3.4.14.)、肽基-二肽酶(EC 3.4.15.)、丝氨酸型羧基肽酶(EC3.4.16.)、金属羧基肽酶(EC 3.4.17.)、半胱氨酸型羧基肽酶(EC 3.4.18.)、ω肽酶(EC 3.4.19.)、丝氨酸内肽酶(EC 3.4.21.)、半胱氨酸内肽酶(EC3.4.22.)、天冬氨酸内肽酶(EC 3.4.23.)、金属内肽酶(EC 3.4.24.)、苏氨酸内肽酶(EC 3.4.25.)。
肽酶的两组再细分类包括外肽酶和内肽酶。这些内肽酶目前包括先前已知的蛋白酶。优选使用从细菌、哺乳动物、水果或豆类来源得到的酶。
合适的酶的进一步实例包括Alkalase、Neutrase、Amano蛋白酶M等等。
该方法优选使用至少一种内切蛋白酶进行，然而，还可使用既具有内切蛋白酶性质又具有外切蛋白酶性质的蛋白酶。作为替代，可使用内切蛋白酶和外切蛋白酶的混合物。
可用于本发明方法的酶包括得自枯草芽孢杆菌(Bac.Subtilisis)的细菌蛋白酶，得自黑曲霉(Asp.Niger)的酸内切蛋白酶和外肽酶，耐热细菌蛋白酶，得自嗜热菌(Bac.thermoproteolytcus)的中性耐热蛋白酶，木瓜蛋白酶，得自细菌(Bac.sp)的中性细菌蛋白酶或内切蛋白酶，得自解淀粉芽孢杆菌(Bac.amyloliquefaciens)的中性细菌蛋白酶，碱性蛋白酶(真菌、细菌)，内切蛋白酶(丝氨酸型；枯草杆菌蛋白酶A(Subtilisin A)，地衣芽孢杆菌(Bac.licheniformis))，得自米曲霉(Asp.oryzae)的复合内切蛋白酶和外肽酶)，得自解淀粉芽孢杆菌的细菌金属蛋白酶。
该方法的部分水解阶段有利地在适于所用的一种或多种蛋白酶的温度进行。特别地，水解通常在20-95℃、优选37-75℃、更优选55-75℃的温度进行。
类似地，用于水解的pH范围基本上根据所用蛋白酶的性质来确定。通常，用于水解的pH范围为5-8、更优选5-6.5、最优选5.5-6.0。
水解进行所依赖的酶的适当剂量(按干物质计算)可在较宽的范围内变化。尽管通常是非必要的，但是可随后将一种或多种酶灭活(例如通过在高于80℃加热)。典型地，酶的剂量(按干物质计算)为0.001％-1％。酶的剂量在所述方法期间可以单次加入或分多次加入，以便获得所需的水解度。酶的剂量和/或培养时间经过调节，以获得具有所要求的包括分子量分布特性在内的特征的谷物蛋白。
因为谷物蛋白来源还可包括碳水化合物材料，该方法优选另外包括用至少一种碳水化物酶处理浆料。合适的酶包括α或β淀粉酶支链淀粉酶，和/或其它类似的酶。
本发明的方法包括在最小(即最低)蛋白质溶解度的pH区域的分离步骤，以分离该方法的水溶性产物和水不溶性产物。最低蛋白质溶解度的pH区域通常对应于蛋白质的等电点。最低蛋白质溶解度的pH区域通常不是单个的pH，而是根据蛋白质的不同而异的、通常以在pH 5-8范围内的pH为中心的1个pH单位、优选0.5个pH单位、更优选0.25个pH单位和最优选0.1个pH单位的区域。该最低蛋白质溶解度的区域的进一步的特征在于氮溶解率(NSI)与在pH 1-10范围内可获得的NSI的最低值的差异不超过15％、或更优选10％或5％。
优选地，在分离步骤后的可溶性产物(即包含部分水解的谷物蛋白的组合物)的溶解度(NSI)在整个pH范围内、优选在pH 1-10的范围内为90％或更高、91％或更高、优选95％或更高。正如关于本发明的第一方面所讨论的，该组合物的高溶解度(由NSI表示)是本发明的较大益处，在于该组合物通常在较大的pH范围内具有高溶解度。
pH调节优选通过添加包含HCl或NaOH的含水溶液来实现，但是另外地或作为替代，可通过添加包含酸(包括但不限于柠檬酸、磷酸、乙酸、硫酸和硝酸)、碱金属和碱土金属的氢氧化物(包括但不限于NaOH、KOH和Ca(OH)2及其组合的溶液来实现。
用于分离该方法的可溶性产物和不溶性产物的分离步骤优选通过离心来实现，但是可另外地或作为替代，通过倾析、过滤、膜过滤或本领域技术人员已知的其它分离过程或其组合来实现。
得自该分离步骤的水溶性产物通常包括(或相当于)关于本发明第一方面所讨论的组合物。
该方法可另外包括对水不溶性产物进行一个或多个洗涤步骤，以(进一步)提高水溶性产物的收率。
如果适当的话，本发明的方法可另外包括至少一个巴氏灭菌步骤(例如加热到80℃)，或者另外地或作为替代，可在该方法中使用至少一个消毒步骤。类似地，可在该方法的每个步骤之前或之后使用蒸发(浓缩)到至少40重量％的干物质含量的步骤和/或干燥步骤。浓缩步骤和/或干燥优选在分离步骤之后进行。
通常，可通过采用任何类型的蒸发器例如强制循环蒸发器、降膜蒸发器、升膜蒸发器、刮板薄膜蒸发器、板式蒸发器和任何其它类型的可用蒸发器进行任何浓缩步骤。
通常，可使用任何类型的干燥器例如喷雾干燥器、快速干燥器、环形干燥器、滚筒式干燥器、流化床干燥器或任何其它类型的可用干燥器进行任何干燥步骤。干燥通常得到低于5-6重量％水分的产物。
该方法可包括通过施加过热蒸汽来同时进行干燥步骤和巴氏灭菌和/或消毒步骤。
根据本发明第一方面的组合物用作乳蛋白代用品。它们还可用作营养增补剂、运动饮料、饮料或食品中的组分，或用作作为功能性成分的味道改良剂或风味增强剂的基质，或用作发酵营养物，或用在药物和/或化妆品产品中。
本发明的组合物可用于生产人用蛋白质增补食品。蛋白质增补食品的实例包括饮料、经加工的肉、冰冻甜点、糖食、乳类产品、沙司组合物(sauce compositions)和谷粒产品。
典型的蛋白质增补食品可具有0.1到10重量％。
同样重要的是注意到该食品可被分组为不同的或另外的食品类别。特定的食品可落入超过一种类别(例如，冰淇淋可被认为是冰冻甜点和乳类产物)。本文提供的食品仅用于示例性目的，决不是详尽列举。
蛋白质增补饮料产品的实例包括果泥冰砂，早餐饮料，碳酸饮料，透明饮料，不透明饮料，near waters，婴儿配制食品，天然果汁饮料，酸奶酪饮料，咖啡饮料，啤酒，干燥饮料混合物，茶融合饮料，运动饮料，大豆液，苏打，雪泥糖浆饮料(slushes)和冷冻饮料混合物。
蛋白质增补肉产品的实例包括研磨鸡肉产品，加水火腿产品，波洛尼亚香肠，热狗，法兰克福香肠(franks)，鸡肉馅饼，鸡块，牛肉馅饼，鱼肉馅饼，鱼浆，熏肉，午餐肉，夹心填充物，熟食肉类，肉类小食，肉丸，风干肉条，法加它(fajitas)，成肉屑，灌注肉类和德国熟香肠。
蛋白质增补的糖食产品的实例包括巧克力，慕丝，巧克力糖皮，酸奶酪皮，可可粉，糖霜，奶糖，能量条和糖条。
蛋白质增补的乳类产品的实例包括酸奶酪，乳酪，冰淇淋，搅打浇头(whipped topping)，咖啡伴侣(coffee creamer)，奶油干酪，酸奶油，松软干酪，黄油，蛋黄酱，乳基沙司，乳基色拉调料和干酪凝乳。
蛋白质增补谷粒产品的实例包括面包，松饼，百吉圈，面粉糕饼，面条，小甜饼，薄烤饼，华夫饼干，饼干，粗粒小麦粉，薄片，玉米粉圆饼，饼，薄脆饼干，早餐谷物，椒盐卷饼，干烘培混合物，梅尔巴吐司，面包棒，油炸碎面包片，填馅，能量条，甜甜圈，饼，爆米花，炸玉米粉卷壳，油炸皮，牛奶鸡蛋面糊，面食(breading)，面包皮，核仁巧克力饼，馅饼，疏松大豆饼，极薄的小烤饼，羊角面包，面粉和玉米糊。
本文中使用的术语“沙司(sauce)组合物”是指食品例如沙司，色拉调料，夹心面包涂抹酱，糖浆，腌泡汁，蘸用调味汁(dips)和上釉肉(meatglazes)。蛋白质增补的沙司组合物的实例包括色拉调料，坚果仁酱涂抹料(例如花生酱涂抹料)，腌泡汁，沙司，辣调味汁，果酱，干酪酱汁，蛋黄酱，鞑靼沙司，大豆腐植质，蘸用调味汁(dips)，水果糖浆和槭糖浆。
其它蛋白质增补产品的实例包括豆腐，配方大豆精华，粉状蛋白质增补剂，可与浆汁溶混的蛋白质增补剂，起泡剂，混浊剂，婴儿食品，素肉丸，人造肉，蛋制品(例如炒蛋)，汤，杂烩，肉汤，乳代用品，大豆-乳品，墨西哥辣味牛肉末酱，混合香辛料，撒播料，大豆whiz，色拉浇头，可食用薄膜，可食用棒，口香糖，成肉屑，蔬菜屑，比萨饼底批阻挡物(pizza crust barriers)，大豆饼，无气体合成豆，大豆辅助食品(soyhelper)，大豆棉花糖，水果屑，比萨卷，马铃薯泥，旋转大豆蛋白质纤维，大豆卷，挤出型小吃(extruded snacks)，调味品，洗液，油炸品，水果甜冻产品，维生素增补剂和药物。
本发明另外涉及包含0.5-10％水溶性谷物蛋白(优选小麦蛋白)、优选1％-5％(按干物质计算)的饮料。该饮料经一步包含典型的饮料成分。
这些典型的饮料成分包括碳水化合物，蛋白质，肽，氨基酸，抗氧化剂，脂肪，维生素，微量元素，电解质，强甜味剂，食用酸，香料和/或其混合物。
碳水化合物可选自单糖，二糖，凝胶化淀粉，淀粉水解产物，糊精，纤维，多元醇及其混合物。
单糖包括丁糖、戊糖、己糖和己酮糖。
典型的二糖包括蔗糖，麦芽糖，海藻糖(trehalulose)，特里哈糖(trehalose)，异麦芽酮糖，蜜二糖，曲二糖，槐糖，昆布二糖，异麦芽糖，龙胆二糖，纤维二糖，甘露二糖，乳糖，明串珠菌二糖，麦芽酮糖，松二糖等等。
淀粉水解产物通过淀粉的受控的酸或酶水解被生产并且可被再分成两个具体类别：麦芽糖糊精和葡萄糖浆，并且以DE数(葡糖当量)为特征。DE数是存在于糖浆中的还原糖的百分数的测量值并且被换算成按干重计算的葡萄糖。麦芽糖糊精具有最高20的DE数，而葡萄糖浆具有大于20的DE数。糊精根据糊精化方法被制备。糊精化方法是在酸存在或不存在的条件下对干淀粉的热处理。
凝胶化淀粉可包括乳化淀粉例如淀粉正辛烯基琥珀酸酯。
纤维可包括聚葡萄糖，阿拉伯半乳聚糖，脱乙酰壳多糖，壳多糖，黄原胶，果胶，纤维素制品(cellulosics)，魔芋胶，阿拉伯树胶，大豆纤维，胰岛素，改性淀粉，水解瓜尔豆，瓜尔胶，β-葡聚糖，鹿角菜胶，刺槐豆胶，藻酸盐，聚乙二醇藻酸盐。
维生素可包括维生素A、维生素C、维生素E、维生素B12等等。
食用酸可选自磷酸、柠檬酸、苹果酸、丁二酸、己二酸、葡糖酸、酒石酸、富马酸及其混合物。饮料的pH范围优选为约2-约6.5。
香料可选自水果香料，植物香料及其混合物。优选的香料是可乐果香料，葡萄香料，樱桃香料，苹果香料和柑桔香料诸如橙子香料，柠檬香料，酸橙香料，果汁喷趣酒及其混合物。香料的量根据所选的一种或多种香料、所需的香味印象和所用香料的形式的不同而异。
如果需要，还可添加着色剂。任何被批准用于食用的水溶性着色剂可被用于本发明。当需要时，可添加防腐剂例如山梨酸钾和苯甲酸钠。
还可将胶剂、乳化剂和油类添加到饮料中用于质地和不透明目的。典型的成分包括羧甲纤维素、一甘油酯、二甘油酯、卵磷脂、浆(pulp)、棉子油和植物油。还可添加泡沫稳定剂诸如丝兰或丝兰/皂树提取物。
在本说明书中提到的分子量和/或分子量分布以及类似性质是指使用空间排阻色谱法当与作为预期产品的相似的多分散性标准进行比较时所测定的样品的分子量。
用于测定分子量分布的试验包括使用Superose 12柱(Pharmacia)、使用在0.1-M Tris缓冲液(pH 8.5)中的6M脲作为流动相的凝胶渗透色谱法。通过测量在220nm的吸光度进行检测。
用于测定NSI的试验根据稍有改进的AACC方法46-23进行并在特定pH进行测量。称重1克的样品并添加软化水到最多100克。使用磁性搅拌器将内容物混合直到分散为止。在保持搅拌的同时，通过添加NaOH或HCl将pH调节到特定pH(pHa)。使用磁性搅拌器继续混合30分钟。将分散体在室温下在4000g下离心20分钟。测量上清液中和在最初分散体中的氮含量。在两种情况下，根据凯氏定氮法测量氮含量。在pHa的NSI＝((在pHa下在上清液中的氮含量)×100)/(在最初分散体中的氮含量)。
粒度的测定牵涉使用ZetaSizer Nano ZS(Malvern Instruments Ltd)。在分析之前，将样品用包含10mM NaCl的18MΩ-cm去离子水稀释并过滤通过0.22微米过滤器。
在本说明书中，除非另作说明，否则提到的百分数是按干重计算的重量百分数。
本发明关于本发明的第一方面的特征在适当修改的条件下还适用于本发明的第二方面。类似地，本发明的第二方面的特征在相应修改的条件下还适用于本发明的第一方面。
通过以下的非限制性实施例来说明本发明。
实施例1
该实施例说明了从环形干燥的活性小麦面筋(Gluvital IPH 21020，批号01036058)开始以实验室规模制备可溶性小麦蛋白。所述实验室规模过程包括以下步骤：
■将不溶性活性小麦面筋进行分批酶水解到有限的水解度。
■通过离心除去不溶性部分。
■冷冻干燥剩余的可溶性的水解的小麦蛋白级分。
通过将263克活性小麦面筋再分散在2237克的68.5℃的去离子水中制备10％的活性小麦面筋悬浮液。临到加入小麦蛋白之前，将用于蛋白质水解的酶Corolase TS计量加入到热水中。所述剂量是按干物质计算为0.3％的活性小麦面筋或为0.75克。在将蛋白质再分散之后立即加入α-淀粉酶(Ban 480L)以将剩余的淀粉水解。剂量是按干物质计算为0.06％的活性小麦面筋或为0.15克。通过添加0.1M的NaOH将pH从5.5调节到5.7。水解反应在68.5℃和pH 5.7进行1小时。为了保持在酶水解期间的温度为68.5℃，反应在使用其中循环通过70℃的热水的双夹套的容器中进行。在1小时后达到4.2％的水解度，并且从反应容器中取出约一半的水解的蛋白质浆料。通过OPA方法测定水解度(Schmidt，D.G.，Robben，A.J.P.M，VMT，19，13-15，1993)。然后在实验室离心机(Sorval离心机，8000rpm，在10℃冷却，(15分钟)上除去不溶性级分(纤维，不溶蛋白和淀粉)。在该离心步骤期间，将1215克水解的小麦蛋白浆料分离成1063克的上清液(可溶性级分)和152克沉淀物(不溶性级分)。将可溶性级分冻干。冻干的可溶性小麦蛋白的水解度合计为4.7％。
实施例2
将实施例1的其余浆料与额外量的蛋白酶在pH 5.7和68.5℃进一步进行反应，以在相对短的时间内获得更高的水解度。在取出一半的反应浆料(反应时间为60分钟)后立即将0.375克的Corolase TS加入到在反应容器中的其余部分(按干物质计算为～0.3％的活性小麦面筋)中。在3.5小时后，添加另外0.375克的Corolase TS。在4小时反应(总反应时间)之后，达到7.7％的水解度，并且从反应容器中取出其余的水解的小麦蛋白浆料。然后在实验室离心机(Sorval离心机，8000rpm，在10℃冷却，15分钟))上除去不溶性级分(纤维，不溶蛋白和淀粉)。在该离心步骤期间，将978克水解的小麦蛋白浆料分离成786克的上清液(可溶性级分)和192克沉淀物(不溶性级分)。将可溶性级分冻干。冻干的可溶性小麦蛋白的水解度合计为8％。
产品的在各种分子量范围(kDa)内的蛋白质级分的值描述于表1中。
a对浆料测量的DH
表1
产品的作为DH的函数的粒径(体积平均直径D4，3)值描述于表2中。表2中还包括乳清蛋白的典型的粒度数据。
a：D4，3＝体积平均直径
Dx(x＝10，50，90)＝在其以下存在X％的粒子体积的直径。
b：对浆料测量的DH
表2
表3a、3b和3c表示在分离之前表(3a)和在被分离成可溶性部分(表3b)和不溶性部分(表3c)之后水解的本发明产品中的蛋白质、碳水化合物和脂质的典型值。
表3a
HWP＝水解的小麦蛋白
Figure G200880008087XD00112
表3b
Figure G200880008087XD00113
表3c
Figure G200880008087XD00121
实施例3
该实施例说明了从环形干燥的水解的小麦面筋(HyProW IPH21100，-Cargill)开始以中试规模制备可溶性小麦蛋白质。该中试规模过程包括以下步骤：
pH调节
通过离心除去不溶性部分
可溶性级分的巴氏灭菌
可溶性级分的浓缩
喷雾干燥浓缩的可溶性的水解的小麦蛋白级分。
通过将50千克水解的小麦面筋(HyProW IPH 21100，批号01030131-Cargill)再分散在544千克的70℃的去离子水中制备水解的小麦面筋的悬浮液(8％干物质)。水解的蛋白质浆料具有5.0的水解度。通过OPA方法测定水解度(Schmidt，D.G.，Robben，A.J.P.M，VMT，19，13-15，1993)。通过添加1.25千克的NaOH溶液(7.5％)将pH从5.3调节到5.8。然后在圆盘离心机(Westfalia NA7-06-067)上除去不溶性级分(纤维，不溶蛋白和淀粉)。在该离心步骤期间，将595千克的水解的小麦蛋白浆料分离成391千克的上清液(可溶性级分，按干物质计算为5.4％)和204千克的沉淀物(不溶性级分，按干物质计算为13％)。通过从70℃加热到80℃对可溶性级分进行巴氏杀菌(10分钟的加热时间和15分钟的保持时间)。然后在刮板表面蒸发器(Convap)中将经过巴氏杀菌的可溶物进行浓缩以增加干物质到50％。然后将经过浓缩的可溶性的水解的小麦蛋白进行喷雾干燥(Niro，FDS-4.0)。在喷雾干燥后，获得按干物质计算为96％的22千克的可溶性的水解的小麦蛋白。
可溶性的水解的小麦蛋白的氮溶解率在pH 3-7的整个pH范围内高于98％。相比之下，起始材料即水解的小麦面筋(HyProW IPH 21100，批号01030131-Cargill)的氮溶解率在pH 3-7的pH范围内为90-61％。蛋白质的超过50％具有高于25kDA的分子量，蛋白质的仅5.4％具有低于1.4kDa的分子量(见表4)。
体积平均直径(d4，3)是4.4微米，其略微高于乳清蛋白的体积平均直径(3.7微米；表5)。
Figure G200880008087XD00131
表4
D4，3是根据Stockham J.D.(1977)′What is particle size：Therelationship among statistical diameters′In：Particle Size Analysis (J.D.Stockham & E.G.Fochtman，eds)Ann Arbor Science Publishers Inc，Michigan USA，第1章所定义的体积平均直径(还称为DeBrouker平均值)。
Figure G200880008087XD00132
a：D4，3＝体积平均直径
Dx(x＝10，50，90)＝在其以下存在X％的粒子体积的直径。
表5
实施例4
增补的运动饮料
配方
使用表6所示成分生产两种类型的分别基于1.3％和2.7％的实施例3的水溶性小麦蛋白的增补型运动饮料。
Figure G200880008087XD00141
表6
生产运动饮料的过程如下所示。
1.称重水
2.添加分散剂蛋白质
3.添加维生素和矿物质
4.添加香料、着色剂和甜味剂
5.添加磷酸，测量pH
在储存1个月后，通过味觉小组成员测定，所有产品都是可接受的。与用乳清蛋白制造的相似产品相比，包含实施例3产品的产品“更清新”，包含更少的来自乳清的双乙酰味(note)，特别是2.7％的饮料。2.7％的水溶性小麦蛋白饮料似乎具有缺乏异味的最清新的味道。
实施例5
菠萝椰奶磨冰(
Figure G200880008087XD00151
Colada Smoothie)
配方                                   g/L
水                                     适量
实施例3的水溶性小麦蛋白                33.50
菠萝椰奶掺混物120905-15(Cargill)       450.00
                                       1000.00
将水溶性小麦蛋白在85℃水合10分钟，然后与菠萝椰奶掺混物和水掺混，然后进行巴氏灭菌。
该果泥冰砂被味觉小组成员认为是适合早餐饮用的可口饮料。

Claims (21)

1.包含部分水解的谷物蛋白的组合物，
特征在于部分水解的谷物蛋白的20重量％到80重量％具有25kDa或更高的分子量，部分水解的谷物蛋白的8重量％或更低具有1.4kDa或更低的分子量，并且部分水解的谷物蛋白在pH 1-10具有90％或更高的氮溶解率(NSI)。
2.权利要求1的组合物，其中所述部分水解的谷物蛋白的25重量％到70重量％具有25kDa或更高的分子量。
3.权利要求1的组合物，其中所述部分水解的谷物蛋白在pH 1-10具有95％或更高的氮溶解率(NSI)。
4.权利要求1-3中任一项的组合物，其中谷物包括小麦。
5.生产权利要求1所述的包含部分水解的谷物蛋白的组合物的方法，该方法包括：
提供包含具有3-8水解度的谷物蛋白的浆料，
测定浆料的pH，
将浆料的pH调节到最低蛋白质溶解度的pH区域，和
分离浆料的水溶性部分。
6.权利要求5的方法，其中谷物包括小麦。
7.权利要求5或6的方法，另外包括其中将浆料的水溶性部分浓缩到干物质含量为至少40重量％的浓缩步骤。
8.权利要求5或6的方法，其中分离步骤通过牵涉离心的方法进行。
9.权利要求5或6的方法，另外包括其中将浆料的水溶性部分浓缩到干物质含量为至少40重量％的浓缩步骤，并且其中分离步骤通过牵涉离心的方法进行。
10.权利要求5或6的方法，另外包括干燥步骤。
11.权利要求5或6的方法，另外包括其中将浆料的水溶性部分浓缩到干物质含量为至少40重量％的浓缩步骤，其中分离步骤通过牵涉离心的方法进行并且另外包括干燥步骤。
12.权利要求5或6的方法，另外包括至少一个消毒步骤。
13.权利要求12的方法，其中所述消毒步骤为巴氏灭菌步骤。
14.权利要求5或6的方法，另外包括其中将浆料的水溶性部分浓缩到干物质含量为至少40重量％的浓缩步骤，其中分离步骤通过牵涉离心的方法进行并且另外包括干燥步骤和巴氏灭菌步骤。
15.权利要求5或6的方法，另外包括其中将浆料的水溶性部分浓缩到干物质含量为至少40重量％的浓缩步骤，其中分离步骤通过牵涉离心的方法进行并且另外包括干燥步骤和消毒步骤。
16.权利要求1-4中任一项所述的组合物作为乳蛋白代用品的应用。
17.权利要求1-4中任一项所述的组合物作为食品中的组分的应用。
18.权利要求17的应用，其中所述食品为营养增补剂或饮料。
19.权利要求18的应用，其中所述饮料为运动饮料。
20.包含权利要求1-4中任一项所述的组合物的食品。
21.权利要求20的食品，其中该食品包括饮料。
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