CN109936982B - 经加工蛋白质产品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及来自大豆粕(SBM)的经加工固体大豆蛋白质产品，所述蛋白质产品包含按干物质重量计65％至75％的蛋白质，蛋白质与钾的重量比为至少约70∶1并且干物质含量为至少约90％，所述产品基本上不含钠，并且其中已除去了得到所述蛋白质产品的SBM中不可消化寡糖含量的按重量计至少约65％。本发明还涉及用于制备所述产品的浸取方法以及可通过所述方法获得的产品和所述经加工固体大豆蛋白质产品的用途。
Description
技术领域
本发明涉及与大豆粕(soya bean meal)相比具有改变的糖和改变的矿物质谱(profile)的经加工固体大豆蛋白质产品及其生产方法。
背景技术
需要主要可用作动物饲料或食品中成分的生物产品。产品中的基本成分是蛋白质、脂肪和碳水化合物。适用于该产品的生物质是草类(grasses)和含油作物，例如种子、谷物和豆类(pulses)。一种特别吸引人的豆类是大豆，这是因为其基于干物质可高达45％的高蛋白质含量。
大豆[Glycine max(L.)Merrill属于豆科(Leguminosae)或蝶形花科(Fabaceae)，蝶形花亚科(Faboidae)]起源于东亚，见http://www.fao.org/docrep/t0532e/ t0532e02.htm。在中国和其他东亚及东南亚国家，大豆作为粮食作物已经种植了数千年，并且迄今仍然是这些地区传统流行饮食的重要组成部分。大豆主要是一种工业作物，种植用于油和蛋白质。其种子油含量相对较低(在无水分基础上为约20％)，但大豆仍然是食用油的大的单一来源。随着每吨粗制大豆油，产生约4.5吨大豆粕(SBM)，其蛋白质含量为约44％。每加工一吨大豆，所获得的粕(meal)的商业价值通常超过油的商业价值。
在无水分基础上测量，大豆的近似平均化学组成为：40％蛋白质；20％脂肪，其主要是甘油三酯和一些磷脂；35％碳水化合物，其为可溶性寡糖(蔗糖、棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖(verbascose))和不溶性纤维的形式；以及5％灰分，其包含矿物质，特别是钾、钙和镁。然而，大豆的矿物质组成受种植地土壤组成的影响。
通过其作为必需氨基酸组成的化学评分测量的蛋白质的营养品质可以在http:// www.fao.org/docrep/t0532e/t0532e02.htm中找到。蛋白质可通过其在多种介质中的溶解度表征。大豆蛋白质在水中的溶解度受pH的强烈影响。在中性或碱性pH下，可提取出原料种子中约80％的蛋白质。当酸度提高时，溶解度迅速下降，并且在pH4.2至4.6的等电区域中为最小值。该特性已用于制备大豆蛋白质产品的现有技术方法中。
一些大豆蛋白质(例如胰蛋白酶抑制剂、变应原(allergen)和凝集素)被称为抗营养因子(anti-nutritional factor)。其发挥特定的生理作用。胰蛋白酶抑制剂通过使胰蛋白酶失活而削弱蛋白质消化，并且被认为对大豆的营养价值有害并且对鸡的生长造成损害。β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin)是诱导肠炎症和功能障碍的大豆变应原。
与大豆相关的普遍问题是高含量的不可消化寡糖，当其在肠中发酵时引起气胀(flatulence)。寡糖(特别是棉子糖、水苏糖和毛蕊花糖)的存在可通过在水中浸泡或通过用α-半乳糖苷酶水解酶促降低。与此相关的一个问题是，由于在浸泡中使用水或通过传统上在80％或更高的相对高水含量下进行的酶处理，其提高了最终产品的成本。
US 6,238,725 B1公开了用于制备豆类(legume)的方法，其中通过在水中浸泡除去了引起气胀的寡糖。
WO 2013/171259公开了生产固体大豆产品的方法，其中已通过用α-半乳糖苷酶水解酶促除去了至少80％的原始不可消化寡糖。
当将大豆加工成粕和油时，大多数矿物成分(包括钾和镁)到了大豆粕(SBM)中，而很少到油中。当将大豆加工成用于例如鸡的饲料时，应尽可能降低钾、钠和镁的含量以提高饲料的营养价值，并提高鸡的健康状态(wellbeing)。当饲料中钾、钠和镁的含量降低时，鸡的饮水量降低，从而降低由湿粪引起的足部损伤的发生率。另一方面，重要的是保持其他矿物质(特别是铁、锌和钙)的高含量，并且至少与大豆中的含量一样高。
US2010/0068336 A1涉及用于加工大豆粕的水合方法，其包括水合材料的颗粒尺寸减小和从尺寸减小的油籽中物理分离“增强的油籽粕”，任选地在水合步骤期间应用pH调节。该方法看来是湿法制粒。所得产品的特征在于蛋白质含量为约78％至84％蛋白质，并且水分含量看来低，为约3％至4％，但未公开矿物质谱。
美国专利3,635,726涉及水合方法，其中大豆材料在接近7的pH下用数次添加的水进行水合，然后分离成液相和固体蛋白质相。用酸将液相pH调节至等电点的pH(pH4至4.8)，并随后离心或倾析以回收固相中的蛋白质。收集大豆分离物的两种或更多种级分并进行后处理(例如通过干燥)。所得产品的特征在于蛋白质含量为约73％至85％蛋白质，然而，未提及矿物质谱。
US 4,410,554公开了通过在三个后续步骤中在(略)酸性pH下浸取(leaching)来制备新的大豆蛋白质浓缩物的方法，所述新大豆蛋白质浓缩物包含72％至73％蛋白质并且具有通常与大豆蛋白质分离物相关的功能特性。
US2013/0183429公开了经加工的大豆产品，其包含48至49重量％的蛋白质、0.4至0.6重量％的钾和0.4至0.5重量％的水苏糖或更少，以及脂质和膳食纤维。
现有技术方法没有专注于提供具有改变的和有利的矿物质谱以及降低的寡糖含量并且同时具有相当高的蛋白质含量的固体蛋白质产品。特别是，没有方法专注于提供具有有利的蛋白质与钾的比例和降低的钾和镁含量的产品。
本发明的目的是提供经加工固体大豆蛋白质产品，其与大豆粕(SBM)相比具有相对高含量的高质量蛋白质，且同时具有改变的糖谱和改变的矿物质谱，且特别是低钾含量。另一个目的是提供用于生产此类产品的改进方法，由于在低温和低水比例下加工，可能包括水的再循环，并因此与现有技术方法相比节省了耗水量和热供应，因此可以以较低的成本生产。
另一个目的是提供具有适于特定目的的水分保持能力的经加工固体大豆蛋白质产品。
这些目的均通过本发明的方法和产品实现。
发明概述
因此，本发明在第一方面中涉及来自大豆粕(SBM)的经加工固体大豆蛋白质产品，所述蛋白质产品包含按干物质重量计65％至75％的蛋白质，蛋白质与钾的重量比为至少约65∶1并且干物质含量为至少约90％，所述产品基本上不含钠，并且其中已除去了得到所述蛋白质产品的SBM中不可消化寡糖含量的按重量计至少约65％。
在第二方面中，本发明涉及用于制备根据权利要求1至10中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品的水浸取方法，所述方法包括以下顺序的步骤：
1)提供包含经研磨的或片状的或以其他方式崩解的大豆材料(SBM)和水的初始混合物；
2)在初始混合物中的干物质量为按重量计8％至20％的条件下，在5至65℃的温度和3.5至5.5的pH下，将初始混合物浸取0.15至6小时；
3)将所浸取混合物分离成液体提取物和第一固体级分；
4)收集第一固体级分；
5)任选地运输来自步骤3)的液体提取物通过用于进一步分离固体的装置，例如倾析器离心(decanter centrifuging)，从而回收第二固体级分，并将第二固体级分与第一固体级分合并；以及
6)将来自步骤4)和5)的第一固体级分或所合并的固体级分干燥至干物质为至少90％；
其中，从初始SBM起始材料计算的该方法中所消耗水的总量为SBM量的约10倍或更少。
出乎意料的是，可提供大豆蛋白质产品，其同时具有相当高的含量的高质量蛋白质(其中大量的不可消化寡糖已被除去)并且具有有利的矿物质谱(特别是与钾相关)。因此，SBM来源中的大部分钾已从产品中除去，从而产生蛋白质与钾的比例为至少65二1的产品。SBM中的钾含量取决于来源和种植土壤的组成。来自不同种植土壤的典型SBM在1.8％至2.6％之间变化，参见例如：Batal et al，Poultry Science Association(2010)：“Mineralcomposition of corn and soybean meal”。
该产品还将具有有益的高含量的异黄酮。
更出乎意料的是，这样的产品可通过相当简单的浸取过程得到，其中以使生产成本大幅降低的方式选择工艺特征。因此，浸取过程可在不加热和/或通过使用室温水或自来水的情况下进行。此外，该过程可通过使用单个浸取步骤或不多于两个浸取步骤并且通过添加仅一部分水来进行。最后，该过程可适用于水的再循环和再利用，从而实现进一步的节水。
另一个益处是由于加工过程中的低水含量，该方法得到的产品仅含有少量的水，并且因此，由于除去少量的水，所以可以以低成本进行产品的干燥。
本发明还提供了可通过本发明方法获得的经加工固体大豆蛋白质产品，并且还提供了经加工固体大豆蛋白质产品的用途和含有1％至99％所述蛋白质产品的饲料和食品或营养补充剂。
定义
在本发明的上下文中，除非在说明书的其他地方定义，否则以下术语意在包括以下内容。
术语“约”、“大约”、“近似”或“～”意在表示例如在本领域中通常遇见的测量不确定性，其可以是例如+/-1％、2％、5％或甚至10％的数量级。
术语“包含/包括”应解释为表明指示的部分、步骤、特征、组合物、化学品或组分的存在，但不排除一个或更多个其他部分、步骤、特征、组合物、化学品或组分的存在。例如，包含化合物的组合物可因此包含另外的化合物等。
术语“不可消化的”应解释为不能被人和单胃/非反刍动物所消化。
表达“已除去了的SBM[来源]中不可消化寡糖含量的按重量计至少约65％”应解释为指示SBM来源中不可消化寡糖的总含量已经降低了至少65％，并且还包括这样的产品，其中一种类型的寡糖可比另一种类型的寡糖降低更大程度，并且甚至其中一种类型的寡糖可以仅在小程度上降低，只要原始起始寡糖的总含量已按规定降低至少65％即可。
SBM中不可消化寡糖的含量随SBM的来源和种植土壤而变化，并且通常为6％至9％。
生物质：
包含由光合作用产生的生物材料并且可用于工业生产。
在本文中，生物质是指草类、谷物、种子、坚果、豆类和豌豆等及其混合物形式的植物物质。
此外，由于蛋白质含量和组成，包含豆类的生物质是优选的。其还含有包含α-半乳糖苷的碳水化合物。
大豆产品：
是指大豆产品及其混合物形式的植物物质。大豆粕(SBM)可来自任何大豆来源，例如来自南美洲或北美洲或亚洲或欧洲，并且其可以是基因修饰来源(gene modifiedorigin，GMO)或非基因修饰来源(non-gene modified origin，非GMO)。
其还含有包含α-半乳糖苷的碳水化合物。通常来说，主要的α-半乳糖苷是水苏糖。
以其他方式崩解：
意指通过蒸煮和/或通过浸渍和/或酸或碱加压蒸煮或超声处理而崩解。
寡糖和多糖：
寡糖是含有少量组分单体糖的糖低聚物，也称为简单糖(simple sugar)。典型的实例是三糖棉子糖(D-半乳糖-α1，6-D-葡萄糖-α1，β2-D-果糖)、四糖水苏糖(D-半乳糖-α1，6-D-半乳糖-α1，6-D-葡萄糖-α1，β2-D-果糖)和五糖毛蕊花糖(D-半乳糖-α1，6-D-半乳糖-α1，6-D-半乳糖-α1，6-D-葡萄糖-α1，β2-D-果糖)。
多糖是含有大量的组分单体糖的糖聚合物，也称为复合碳水化合物(complexcarbohydrate)。如果单体糖是相同类型，则该多糖被称为同多糖(homopolysaccharide)，但当存在多于一种类型时，其被称为杂多糖(heteropolysaccharide)。
实例包括贮藏多糖(例如淀粉)和结构多糖(例如纤维素和阿糖基木聚糖(arabinoxylan))。
经加工食品：
包括乳制品、经加工肉制品、糖果、甜品、冰淇淋甜品、罐装产品；冻干食品(freezedried meal)、调味品(dressings)、汤、方便食品、面包、蛋糕等。
经加工饲料产品：
包括用于动物(例如仔猪、小牛、家禽、毛皮动物、绵羊、猫、狗、鱼和甲壳类动物等)的即用型饲料或饲料成分。
发明详述
本发明在其第一方面中的经加工固体产品：
大豆粕(SBM)可以是任何来源，并且其可以是GMO或非GMO。
经加工固体大豆蛋白质产品包含按干物质重量计约65％至75％的蛋白质，例如65％、65.5％、66％、66.5％、67％、67.5％、68％、68.5％、69％、70％、71％、72％、73％、74％或75％。
蛋白质与钾的比例为至少65∶1，例如70∶1、至少72∶1、至少75∶1、至少80∶1、至少85∶1、或甚至至少90∶1。
本发明产品中的干物质百分比为至少约90％，例如至少92％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％或至少98％。
已除去了SBM来源中原始不可消化寡糖含量的按重量计至少约65％，例如至少70％、75％、80％、85％、90％或95％。
本发明的产品中已除去的原始SBM不可消化寡糖主要是棉子糖、水苏糖和毛蕊花糖。
SBM中不可消化寡糖的含量随SBM的来源和种植土壤而变化，并且通常为6％至9％，在本发明的经加工固体大豆产品中已除去了其中的至少65％。因此，产品中不可消化寡糖的含量为3％或更低。
产品基本上不含钠，这意味着在任何上述实施方案中其包含小于0.1％，例如小于0.01％或小于0.005％或小于0.001％。
本发明在其第三方面中的经加工固体产品：
在其第三方面中，本发明涉及可通过本发明方法获得的经加工固体大豆蛋白质产品。
大豆粕可以是任何来源，并且其可以是GMO或非GMO。
经加工固体大豆蛋白质产品包含按干物质重量计约65％至75％的蛋白质，例如65％、65.5％、66％、66.5％、67％、67.5％、68％、68.5％、69％、70％、71％、72％、73％、74％或75％。
蛋白质与钾的比例为至少65∶1，例如至少70：1、至少72：1、至少75∶1、至少80∶1、至少85∶1、或甚至至少90∶1。
本发明产品中的干物质百分比为至少约90％，例如至少92％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、或至少98％。
已除去了SBM来源中原始不可消化寡糖含量的按重量计至少约65％，例如至少70％、75％、80％、85％、90％或95％。
已在本发明的产品中除去的原始大豆不可消化寡糖主要是棉子糖、水苏糖和毛蕊花糖。
SBM中不可消化寡糖的含量随SBM的来源和种植土壤而变化，并且通常为6％至9％，在本发明的经加工固体大豆产品中已除去了其中的至少65％。因此，产品中不可消化寡糖的含量为3％或更低。
本发明的产品或通过本发明方法获得的产品基本上不含钠，这意味着在任何上述实施方案中其包含小于0.1％，例如小于0.01％或小于0.005％或小于0.001％。
本发明在其第一或第三方面中的产品的另一些实施方案
在本发明的第二实施方案中，经加工固体大豆蛋白质产品可还包含来自其他生物质来源(例如草类、谷物、种子、坚果、豆类或豌豆或其混合物)的经加工生物材料，其量高至例如5％、10％、15％、20％、25％、30％或40％。
在本发明的第三实施方案中，已除去了SBM来源中原始钾含量的至少约50％，从而提供其中蛋白质与钾的比例为至少约65∶1的经加工固体大豆蛋白质产品。大豆粕(SBM)中钾的量取决于种植土壤，并通常可在1.8％至2.7％之间变化。在另一些实施方案中，可以已除去了原始钾含量中至少55％、至少58％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、或至少80％。在这样的一些实施方案中，或在一些替代实施方案中，经加工固体大豆蛋白质产品可包含1.1％或更少，例如1，0％或更少、0.9％或更少、0.8％或更少、0.7％或更少、0.6％或更少、0.5％或更少、0.4％或更少、0.3％或更少、0.2％或更少或者0.1％或更少。
大豆粕(SBM)中镁的量取决于种植土壤，并通常可在0.3％至0.4％之间变化。在任何上述实施方案中，在经加工固体大豆蛋白质产品中，可以已除去了SBM来源中原始镁含量的至少约30％，例如至少35％、至少40％、至少45％、或至少50％。在这样的一些实施方案中，或在一些替代实施方案中，经加工固体大豆蛋白质产品基于干物质含量测量可包含约0.3％或更少的镁，例如0.25％或更少，例如0.2％或更少、0.15％或更少、或0.1％或更少。
在任何上述实施方案中，与大豆粕相比钙和铜的量可基本上未改变，因此基于干物质含量测量的钙的量为约0.2％至0.5％，例如约0.3％至0.4％，并且基于干物质含量测量的铜的量为约10至25mg/kg，例如约11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、22或25mg/kg，这二者均取决于大豆的种植土壤。大豆粕(SBM)中钙和铜的量取决于种植土壤，并通常可在13至25mg/kg的铜和0.2％至0.5％的钙之间变化。
在任何上述实施方案中，经加工固体大豆蛋白质产品可包含基于干物质至少约0.1％的异黄酮，例如至少0.12％、至少0.14％、至少0.15％、至少0.18％、至少0.2％、至少0.22％、至少0.25％、至少0.27％、或至少0.30％。异黄酮的实例是大豆苷元(Daidzein)、大豆苷(Daidzin)、染料木黄酮(Genistein)、染料木苷(Genistin)、黄豆黄素(Glycetein)和大豆黄素(Glycetin)。
在经加工的固体大豆产品的任何上述实施方案中，与SBM来源的含量相比，铁的量可提高按重量计至少约15％，例如至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、或甚至至少50％。同时或作为替代地，该量可以是至少100mg/kg，例如约100至200mg/kg，例如110、120、130、140、150、160、170、180或190mg/kg，这取决于大豆的种植土壤。大豆粕(SBM)中铁的量取决于种植土壤，并通常可在80至300mg/kg之间变化。
在任何上述实施方案中，根据预期的最终应用，水分保持能力可以是低的或高的。在一个这样的实施方案中，能力是低的，例如小于5mL/g、小于4mL/g、小于3mL/g、小于2mL/g、或小于1mL/g。
在任何上述实施方案中，经加工固体大豆蛋白质产品基于干物质含量测量可包含至少约20mg/kg的锌，例如至少30mg/kg、至少35mg/kg、至少40mg/kg、至少45mg/kg、至少50mg/kg、或至少60mg/kg的锌。大豆粕(SBM)中锌的量取决于种植土壤，并通常可在40至70mg/kg之间变化。
在任何上述实施方案中，经加工固体大豆蛋白质产品基于干物质含量测量可包含至少约15mg/kg的锰，例如至少20mg/kg、至少25mg/kg、至少30mg/kg、至少35mg/kg、至少40mg/kg、或至少50mg/kg。大豆粕(SBM)中锰的量取决于种植土壤，并通常可在25至60mg/kg之间变化。
本发明在其第二方面中的水浸取方法：
经加工固体大豆蛋白质产品的制备方法的初始反应混合物中的水含量不超过按重量计约92％，这意味着混合物中的干物质含量为至少约8％。更特别地，其为8％至20％，例如8％至15％、例如10％至15％、例如10％至12％。
在5℃至65℃的温度下，反应时间为0.15至6小时。温度可例如在7℃至60℃、10℃至55℃、15℃至50℃、20℃至45℃或30℃至40℃之间变化；并且同时，反应时间可在例如10分钟至6小时、20分钟至6小时、1至6小时、2至5小时、2至4小时、3至5小时、或3至4小时之间变化。该方法可通过使用室温水或自来水在低温下进行，因此由于不需要热供应而降低了生产成本。浸取可通过搅拌或类似方法进行。
通过任何分离方式，例如运输通过织物、筛或螺旋压力机，或通过倾析器离心将所浸取混合物分离成液体提取物和第一半固体级分，并且通过任何收集方式收集所述第一固体级分。
通过公知的方式，例如通过流化床干燥器、环形干燥器、KIX脱水器或旋转闪蒸干燥器进行干燥至干物质为至少90％。
本发明的浸取方法的另一些实施方案
在本发明方法的一个实施方案中，其还包括以下步骤中的一个或更多个：
5(i)运输来自步骤3)的液体提取物通过用于进一步分离固体的装置，例如倾析器离心，从而回收第二固体级分并收集液体提取物，并将第二固体级分与第一固体级分合并；和/或
5(ii)运输来自步骤3)的液体提取物和/或来自步骤5(i)的液体提取物通过超滤装置，从而回收第三固体级分并收集液体提取物，然后任选地对该收集的液体提取物进行反渗透，从而回收液体浓缩物和纯水，并将第三固体级分与第一固体级分合并；以及
5(iii)通过将液体提取物和/或水再循环至步骤2)、5(i)，或5(ii)中的任一个中，再利用来自步骤5(i)和/或来自步骤5(i)和5(ii)的液体提取物，和/或来自步骤5(i)的液体提取物和来自步骤5(ii)的纯水；以及
6)将来自步骤4)、5(i)和/或5ii)的所合并的固体级分干燥至干物质为至少90％。
在该方法的任何实施方案中，包含经研磨的或片状的或以其他方式崩解的SBM的初始混合物可还包含来自其他生物质来源(例如草类、谷物、种子、坚果、豆类或豌豆或其混合物)的生物材料，其量高至例如5％、10％、15％、20％或25％。
在该方法的任何实施方案中，初始混合物在约3.5至5.5的pH下浸取，例如约3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4或5.5的pH。可通过任何有机酸或无机酸(例如甲酸、乙酸、盐酸、硫酸或磷酸)调节pH。
在本发明方法的任一个上述实施方案中，在干燥之前，可通过挤压或类似方式将固体级分或所合并的固体级分进一步脱水至干物质含量为至少20％，例如至少25％，例如至少30％。
在本发明方法的任何上述实施方案中，浸取可在具有混合/搅拌和足够的保持时间的任何类型的容器中进行，例如具有用于反应混合物和添加剂的入口装置和用于产品的出口装置的一个或更多个非垂直的、相互连接的桨式蜗杆或连续蜗杆输送机或者连续搅拌釜反应器。还可包含用于旋转速度、温度和pH的控制装置。连续蜗杆输送机可以是任选地改进型的单叶片或多叶片螺旋或相交螺旋输送机，其被设计成用于运输反应混合物并同时提升物料，以使物料在不被压实的情况下运输和搅拌。
在任何上述实施方案中，提取方法可以以分批、补料分批、连续方法或逆流方法进行。
在任何上述实施方案中，在再利用于另外的浸取混合物中之前，可运输来自步骤3)的液体提取物通过用于进一步分离固体的装置。
在任何上述实施方案中，该方法可包括不超过一个浸取步骤。
在任何上述实施方案中，该方法可包括不超过两个浸取步骤。
本发明在第四方面中还涉及根据本发明的经加工的固体大豆产品在以下中的用途：经加工食品；作为用于食品或用于动物食用之饲料产品的成分，或作为营养补充剂中的成分。
最后，在第五方面中，本发明涉及包含按重量计1至99％的根据本发明的经加工固体大豆蛋白质产品的食品或饲料产品或营养补充剂。
实施例
材料和方法：
大豆粕(SBM)获自不同来源，包括来自巴西的非GMO批次(SBM395)，来自巴西的GMO批次(SBM466)和来自巴拉圭的GMO批次(SBM478)
生物质/固体蛋白质产品的水提取物中不可消化寡糖的含量可通过薄层色谱法在TLC硅胶60板(TLC silica gel 60 plates，Merck)上进行分析。通过与已知浓度的标准品进行比较对不同组分进行定量。可溶性碳水化合物通过如下中所述的“苯酚-硫酸测定法(Phenol-sulphuric assay)”进行确定：Carbohydrate analysis-A practical approach；IRL Press，Oxford.Ed.M.F.Chaplan和J.F.Kennedy，1986 p 2。
实施例1
来自‘SBM 395’的SBM在室温下在pH4.5下以分批方法进行浸取
将100g大豆粕在室温下混悬在水中至总体积为1000ml。用硫酸将pH调节至4.5，并在保持该恒定pH的同时将混悬液搅拌30分钟。
将所浸取混合物转移至织物并在室温下脱水至干物质含量(DM)为约35％。
收集固体级分并在流化床干燥器中干燥至干物质含量为约95％。
分析产品的蛋白质、矿物质、微量元素和干物质的含量。与SBM相比的结果在下表1中示出。
实施例2
来自‘SBM 395’的SBM在室温下在pH 3.5下以分批方法进行浸取
重复实施例1的方法，不同的是用硫酸将pH调节至3.5。
收集固体级分并在流化床干燥器中干燥至干物质含量为约95％。
分析产品的蛋白质、矿物质、微量元素和干物质的含量。结果示于表1中。
实施例3
来自‘SBM 395’的SBM在室温下在pH 5.5下以分批方法进行浸取
重复实施例1的方法，不同的是用硫酸将pH调节至5.5。
收集固体级分并在流化床干燥器中干燥至干物质含量为约95％。
分析产品的蛋白质、矿物质、微量元素和干物质的含量。结果示于表1中。
比较例1
来自‘SBM 395’的SBM在不进行pH调节的情况下以分批方法进行浸取
重复实施例1的方法，将100g SBM混悬在约6.5(＝无pH调节)的900ml脱矿质水中。
分析产品的蛋白质、矿物质、微量元素和干物质的含量。结果示于表1中。
表1
从结果可看出，本发明的产品在pH＝3.5、4.5或5.5下提取之后，具有按干物质重量计约68％的蛋白质含量和改变的矿物质谱。特别地，钾的含量降低至SBM(参考)中含量的约三分之一。镁降低至原始含量的约三分之二，而钙和铜含量不受影响。锌和锰的含量仅受酸性提取的适度的影响。
实施例4
来自‘SBM 466’的SBM在室温下在pH4.5下以分批方法进行浸取
将100g大豆粕在室温下混悬在水中，总体积为1000ml。用硫酸将pH调节至4.5，并在保持该恒定pH的同时将混悬液搅拌30分钟。
将所浸取混合物转移至织物并在室温下脱水至干物质含量(DM)为约35％。
收集固体级分并在流化床干燥器中干燥至干物质含量为约95％。
分析产品的矿物质和微量元素的含量。与SBM相比的结果在下表2中示出。
实施例5
来自‘SBM 466’的SBM在室温下在pH3.5下以分批方法进行浸取
重复实施例4的方法，不同的是用硫酸将pH调节至3.5。
收集固体级分并在流化床干燥器中干燥至干物质含量为约95％。
分析产品的矿物质和微量元素的含量。结果示于表2中。
实施例6
来自‘SBM 466’的SBM在室温下在pH5.5下以分批方法进行浸取
重复实施例4的方法，不同的是用硫酸将pH调节至5.5。
收集固体级分并在流化床干燥器中干燥至干物质含量为约95％。
分析产品的矿物质和微量元素的含量。结果示于表2中。
比较例2
来自‘SBM 466’的SBM在不进行pH调节的情况下以分批方法进行浸取
重复实施例4的方法，将100g SBM混悬在约6.5(＝无pH调节)的900ml脱矿质水中。
分析产品的矿物质和微量元素的含量。结果示于表2中。
表2
实施例7
来自‘SBM 478’的SBM在室温下在pH4.5下以分批方法进行浸取
将100g大豆粕在室温下混悬在水中，总体积为1000ml。用硫酸将pH调节至4.5，并在保持该恒定pH的同时将混悬液搅拌30分钟。
将所浸取混合物转移至织物并在室温下脱水至干物质含量(DM)为约35％。
收集固体级分并在流化床干燥器中干燥至干物质含量为约95％。
分析产品的矿物质和微量元素的含量。与SBM相比的结果在下表3中示出。
实施例8
来自‘SBM 478’的SBM在室温下在pH3.5下以分批方法进行浸取
重复实施例7的方法，不同的是用硫酸将pH调节至3.5。
收集固体级分并在流化床干燥器中干燥至干物质含量为约95％。
分析产品的矿物质和微量元素的含量。结果示于表3中。
实施例9
来自‘SBM 478’的SBM在室温下在pH5.5下以分批方法进行浸取
重复实施例7的方法，不同的是用硫酸将pH调节至5.5。
收集固体级分并在流化床干燥器中干燥至干物质含量为约95％。
分析产品的矿物质和微量元素的含量。结果示于表3中。
比较例3
来自‘SBM 478’的SBM在不进行pH调节的情况下以分批方法进行浸取
重复实施例7的方法，将100g SBM混悬在约6.5(＝无pH调节)的900ml脱矿质水中。
分析产品的矿物质和微量元素的含量。结果示于表3中。
表3
实施例10
来自‘SBM 395’的SBM在室温下在pH3.5、4.5或5.5下以分批方法进行浸取；确定异黄酮含量
在pH3.5、4.5或5.5的每一种pH下重复实施例1的方法。收集来自每个实验的固体级分并在高压釜中干燥，且干物质含量被确定为96.1％。分析异黄酮的含量。结果示于表4中。
表4
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从结果可看出，本发明产品的蛋白质含量为按干物质重量计约68至70％，并且异黄酮含量为至少0.1％。相对于SMB(参考)，异黄酮与蛋白质的比例几乎未改变，这表明异黄酮基本上与蛋白质一起从SBM中提取。
实例11
利用水的再循环以分批方法进行浸取
可重复实施例1的方法并进行以下修改：
在室温下将100g大豆粕混悬在1000ml水中。用硫酸将pH调节至3.5或4.5，并在保持该恒定pH的同时将混悬液搅拌30分钟。
将所浸取混合物转移至织物并在室温下脱水至干物质含量(DM)为约35％。
收集来自脱水过程的液体提取物，可从其中收集另外的固体级分并添加至第一脱水固体级分，并且收集水级分并再循环至浸取步骤。
将所合并的固体组分在流化床干燥器中干燥至干物质含量为约95％。
实施例12
来自三种不同来源[SBM395、SBM466、SBM478]的SBM在室温下在pH4.5下以分批方法进行浸取；确定寡糖的去除
将来自每种来源的SBM的水性浆料(干物质含量为10％)在室温下用硫酸将pH调节至4.5，并在保持该恒定pH的同时将混悬液搅拌30分钟。
将所浸取混合物转移至织物并分离成液相和固体产品。
通过以下操作在10％提取物中确定固体产品中的寡糖含量：制备每种固体产品及其参考原始SBM的10％水性浆料。将浆料在室温下搅拌30分钟。通过3000×g离心10分钟收集每种浆料中的液体级分，并通过TLC分析确定其寡糖含量。结果示于表5中。
表5
这些结果表明寡糖的提取是非常有效的。
Claims (42)
1.来自大豆粕SBM的经加工固体大豆蛋白质产品，其可通过水浸取方法获得，所述方法包括以下顺序的步骤：
1) 提供包含经研磨的或片状的或以其他方式崩解的大豆材料SBM和水的初始混合物；
2) 在所述初始混合物中的干物质量为按重量计8%至20%的条件下，在5至65℃的温度和3.5至5.5的pH下，将所述初始混合物浸取0.15至6小时；
3) 将所浸取混合物分离成液体提取物和第一固体级分；
4) 收集所述第一固体级分；
5) 将所述第一固体级分干燥至干物质为至少90%；
其中，从初始SBM起始材料计算的所述方法中所消耗水的总量为SBM量的10倍或更少；并且
所述蛋白质产品包含按干物质重量计65%至75%的蛋白质，蛋白质与钾的重量比为至少65:1并且干物质含量为至少90%，所述产品包含按重量计小于0.1%的钠，至少0.1%的异黄酮，并且其中已除去了得到所述蛋白质产品的SBM中不可消化寡糖含量的按重量计至少65%。
2.根据权利要求1所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其还包含来自谷物的经加工生物材料。
3.根据权利要求1所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其还包含来自种子的经加工生物材料。
4.根据权利要求1所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其还包含来自豆类的经加工生物材料。
5.根据权利要求1所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其还包含来自豌豆的经加工生物材料。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品包含按重量计小于0.01%的钠。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品包含按重量计小于0.001%的钠。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品基于干物质含量测量包含按重量计1.1%或更少的钾。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品基于干物质含量测量包含按重量计1.0%或更少的钾。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品基于干物质含量测量包含按重量计0.5%或更少的钾。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品基于干物质含量测量包含至少0.20重量%的异黄酮。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品基于干物质含量测量包含至少0.30重量%的异黄酮。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品基于干物质含量测量包含0.3%或更少的镁。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中蛋白质与钾的比例为至少70:1。
15.根据权利要求14所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中蛋白质与钾的比例为至少75:1。
16.根据权利要求14所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中蛋白质与钾的比例为至少80:1。
17.根据权利要求14所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中蛋白质与钾的比例为至少85:1。
18.根据权利要求14所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中蛋白质与钾的比例为至少90:1。
19.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中：
- 已除去了得到所述蛋白质产品的SBM中原始钾含量的按重量计至少50%；和/或
- 已除去了得到所述蛋白质产品的SBM中原始镁含量的按重量计至少30%。
20.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中：基于干物质含量测量的钙的量为0.2%至0.5%，并且基于干物质含量测量的铜的量为10至25 mg/kg。
21.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中与得到所述蛋白质产品的SBM中的铁含量相比，铁的量提高按重量计至少15%，和/或所述蛋白质产品基于干物质含量测量包含至少130 mg/kg的铁。
22.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中不可消化寡糖的含量基于干物质含量测量是3.0%或更少。
23.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中不可消化寡糖的含量基于干物质含量测量是2.0%或更少。
24.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中不可消化寡糖的含量基于干物质含量测量是1.0%或更少。
25.用于制备根据权利要求1至6中任一项所述经加工固体大豆蛋白质产品的水浸取方法，所述方法包括以下顺序的步骤：
1) 提供包含经研磨的或片状的或以其他方式崩解的大豆材料SBM和水的初始混合物；
2) 在所述初始混合物中的干物质量为按重量计8%至20%的条件下，在5至65℃的温度和3.5至5.5的pH下，将所述初始混合物浸取0.15至6小时；
3) 将所浸取混合物分离成液体提取物和第一固体级分；
4) 收集所述第一固体级分；以及
5) 将所述第一固体级分干燥至干物质为至少90%；
其中，从初始SBM起始材料计算的所述方法中所消耗水的总量为SBM量的10倍或更少。
26.根据权利要求25所述的方法，所述方法还包括运输来自步骤3)的所述液体提取物通过用于进一步分离固体的装置，从而回收第二固体级分，并将所述第二固体级分与所述第一固体级分合并，并将所合并的固体级分干燥至干物质为至少90%。
27.根据权利要求25和26中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤中的一个或更多个：
5(i) 运输来自步骤3)的所述液体提取物通过用于进一步分离固体的装置，从而回收第二固体级分并收集液体提取物，并将所述第二固体级分与所述第一固体级分合并；和/或
5(ii) 运输来自步骤3)的所述液体提取物和/或来自步骤5(i)的液体提取物通过超滤装置，从而回收第三固体级分并收集液体提取物；以及
5(iii) 通过将液体提取物再循环至步骤2)、5(i)或5(ii)中的任一个中，再利用来自步骤5(i)和/或来自步骤5(i)和5(ii)的液体提取物；
6) 将来自步骤4)、5(i)和/或5ii)的所合并的固体级分干燥至干物质为至少90%。
28.根据权利要求26所述的方法，其中所述用于进一步分离固体的装置是倾析器离心。
29.根据权利要求27所述的方法，所述方法还包括对从步骤5(ii)收集的液体提取物进行反渗透，从而回收液体浓缩物和纯水，并将所述第三固体级分与所述第一固体级分合并。
30.根据权利要求29所述的方法，所述方法包括在步骤5(iii)中通过将液体提取物和/或水再循环至步骤2)、5(i)或5(ii)中的任一个中，再利用来自步骤5(i)的液体提取物和来自步骤5(ii)的纯水。
31.根据权利要求25至26中任一项所述的方法，其还包括在干燥之前将所述固体级分或所合并的固体级分脱水至干物质含量为至少20%的步骤。
32.根据权利要求25至26中任一项所述的方法，其还包括在干燥之前将所述固体级分或所合并的固体级分脱水至干物质含量为至少25%的步骤。
33.根据权利要求25至26中任一项所述的方法，其还包括在干燥之前将所述固体级分或所合并的固体级分脱水至干物质含量为至少30%的步骤。
34.根据权利要求25至26中任一项所述的方法，其中步骤(2)中的所述浸取在5至50℃的温度下进行。
35.根据权利要求25至26中任一项所述的方法，其中所述浸取步骤(2)在3.5至4.5的pH下进行。
36.根据权利要求25至26中任一项所述的方法，其中步骤（2）中的所述浸取在具有用于所述SBM和水的入口装置和用于产品的出口装置的一个或更多个相互连接的桨式蜗杆或连续蜗杆输送机或者连续搅拌釜反应器中进行。
37.根据权利要求36所述的方法，其中步骤（2）中的所述浸取在一个或更多个单叶片或多叶片螺旋或相交螺旋输送机中进行，其被设计成用于运输反应混合物并同时提升物料以使其在不被压实的情况下运输和搅拌。
38.根据权利要求25至26中任一项所述的方法，其中在再利用于另外的所浸取混合物中之前，运输来自步骤3）的所述液体提取物通过用于进一步分离固体的装置。
39.根据权利要求25至26中任一项所述的方法，所述方法包括不超过一个浸取步骤。
40.根据权利要求25至26中任一项所述的方法，所述方法包括不超过两个浸取步骤。
41.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品基于干物质含量测量还包含
- 至少20 mg/kg的锌；和/或
- 至少15 mg/kg的锰。
42.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品在经加工食品中或作为用于动物食用的饲料产品之成分或作为营养补充剂中成分的用途。
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