CN111278292B - 颗粒状蛋白材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

通过与以往不同的方法，提供与以往的粉末状蛋白材料、组织状蛋白材料不同的新蛋白质材料及其用途。颗粒状蛋白材料的制备方法，包括：使NSI为60以上、蛋白质含量为固体成分中的75重量％以上的粉末状植物性蛋白材料，通过以粉末状态沿垂直方向落下并同时利用水蒸气直接加热方式加压加热处理形成颗粒。

Description

颗粒状蛋白材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及可以用于食品材料等的颗粒状蛋白材料及其制备方法。
背景技术
作为以蛋白质为主体的食品材料的蛋白材料，已经开发了各种各样形态的蛋白材料。例如，分离大豆蛋白、浓缩大豆蛋白、豆乳粉末等粉末状大豆蛋白材料，酪蛋白、乳清蛋白等乳蛋白材料，蛋清等蛋类蛋白材料，面筋等小麦蛋白材料等在以粉末状蛋白材料形式销售，作为各种加工食品的制备原料而使用。
另外，至今在肉的代替材料、点心原料等用途中使用了组织状蛋白材料。例如，组织状大豆蛋白材料，一般而言通过以下工序制备：将含有蛋白质的脱脂大豆粉、分离大豆蛋白等食品材料和水，根据需要与其它原料导入双螺杆挤出机，以螺杆进行混炼而使其形成含水的坯团，同时进行加压加热，将从该坯团称为模具的狭缝部分于常压下挤出而使其膨胀，将该膨胀坯团隔一定的间隔进行裁切，进行干燥由此制备(专利文献1～3等)。该组织状大豆蛋白材料在肉的代替材料、点心原料等用途中被制备为具有各种口感、大小的东西。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2007-531530号公报(SOLAE limited liability company)
专利文献2：国际公开WO2006/98399号(不二制油株式会社)
专利文献3：国际公开WO2014/156948号(不二制油株式会社)
专利文献4：日本特公昭54-23971号公报(General Mills Incorporated)
发明内容
发明所要解决的问题
组织状蛋白材料一般而言通过使用双螺杆挤出机的加压加热造成的膨胀而具有低密度的组织，近年来在肉的代替材料、点心原料等用途的利用正在发展。虽然其口感、风味等品质在逐年改良，但只要是以同样的制备工序为基础，那么虽然其口感、风味等品质发生了提高，仍是处于以往的技术的延伸范围。
为此，本发明的目的在于通过与以往不同的方法，提供与现有的粉末状蛋白材料、组织状蛋白材料也不同的新蛋白质材料及其用途。
解决问题的方法
本发明人对于上述课题进行反复深入研究，结果发现，通过利用进行粉体加热杀菌的装置的方法，可以得到颗粒状、低密度的有特色的蛋白材料，从而完成了本发明的技术思想。
即，本发明包含以下发明。
(1)颗粒状蛋白材料的制备方法，包括：使NSI为60以上、蛋白质含量为固体成分中的75重量％以上的粉末状植物性蛋白材料，通过以粉末状态沿垂直方向落下并同时利用水蒸气直接加热的方式加压加热处理形成颗粒。
(2)上述(1)所述的颗粒状蛋白材料的制备方法，其中，在粉末状的植物来源蛋白质材料中，蛋白质含量为固体成分中的90重量％以上。
(3)上述(1)或(2)所述的颗粒状蛋白材料的制备方法，其中，加压加热处理中的压力为0.3～0.9MPa。
(4)上述(1)～(3)中任一项所述的颗粒状蛋白材料的制备方法，其中，加压加热处理中的加热时间为0.00001～0.5秒。
(5)上述(1)～(4)中任一项所述的颗粒状蛋白材料的制备方法，其中，得到的颗粒状蛋白材料的吸水倍率为8倍重量以上。
(6)上述(1)～(4)中任一项所述的颗粒状蛋白材料的制备方法，其中，得到的颗粒状蛋白材料的吸水倍率为9倍重量以上。
(7)上述(1)～(6)中任一项所述的颗粒状蛋白材料的制备方法，其中，得到的颗粒状蛋白材料的吸油倍率为3倍重量以上。
(8)上述(1)～(6)中任一项所述的颗粒状蛋白材料的制备方法，其中，得到的颗粒状蛋白材料的吸油倍率为5倍重量以上。
(9)粉体加热杀菌装置的用途，其中，所述粉体加热杀菌装置为沿垂直方向使粉末落下并同时利用水蒸气进行直接加热方式的粉体加热杀菌装置，所述用途为用于将NSI为60以上、蛋白质含量占干燥重量中的75重量％以上的粉末状植物性蛋白材料以粉末状态进行加压加热处理，制备颗粒状蛋白材料的用途。
(10)颗粒状蛋白材料，其包含粉末状植物性蛋白材料，并具有下述A～F的特征：
A.蛋白质含量为每干燥重量中75重量％以上，
B.形态为不定形的颗粒状，其中，全部颗粒重量的90重量％以上停留于42目筛上，
C.NSI为50以下，
D.体积比重为0.2g/cm3以下，
E.吸水倍率为8倍重量以上，
F.吸油倍率为3倍以上。
(11)上述(10)所述的颗粒状蛋白材料，其中，该颗粒状蛋白材料的粉碎物的色调在利用色差计测定反射光时，在Hunter-Lab表色系统中的明度(L值)为75～100。
(12)上述(10)或(11)所述的颗粒状蛋白材料，其中，该颗粒状蛋白材料的粉碎物的色调在利用色差计测定反射光时，在Hunter-Lab表色系统中的褐色度(a值)为-5～1.5。
(13)上述(10)～(12)中任一项所述的颗粒状蛋白材料，其中，该颗粒状蛋白材料的粉碎物的色调在利用色差计测定反射光时，在Hunter-Lab表色系统中的黄色度(b值)为0～18。
(14)上述(10)～(13)中任一项所述的颗粒状蛋白材料，其中，该颗粒状蛋白材料在吸水状态下的根据流变仪测定(柱塞直径8mm)的最大荷重值为10～100gf。
这里，专利文献4中记载了以具有至少以干燥重量计30重量％的蛋白质含量的大豆浓缩物、大豆分离物作为原料，直接以粉体利用水蒸气的直接加热装置的粉末状蛋白材料的组织形成的方法。该方法是使在具有特殊结构的旋转阀中导入的粉体与水蒸气接触，使粉体在与旋转阀在水平方向连接的加压状态的中空管的中移动同时发生组织形成的方法。但是，在该方法中得到的组织形成物的吸水倍率为2～3倍左右，与本发明的目标颗粒状蛋白材料不同。
发明的效果
根据本发明，可以提供与现有的组织状大豆蛋白等在品质上完全不同，吸水性优异，且吸油性也优异的新颗粒状蛋白材料。
附图说明
[图1]将实施例的试验1中得到的试验品3、4及作为其原料的分离大豆蛋白的粒子用显微镜利用100倍和300倍观察到的代替附图的照片。可知在试验品4中，与作为原料的分离大豆蛋白的粒子相比，组织发生较大变化，变粗大为不定形状。
具体实施方式
(颗粒状蛋白材料)
以下，对本发明的颗粒状蛋白材料的特征进行具体说明。
ο蛋白质
本发明的颗粒状蛋白材料的特征包括：蛋白质含量为每干燥重量50重量％以上。对该蛋白质含量而言，作为下限可以为每干燥重量55重量％以上，60重量％以上，65重量％以上，70重量％以上，特别是75重量％以上，80重量％以上，85重量％以上，或90重量％以上。另外，该含量可以为每干燥重量99重量％以下，95重量％以下，90重量％以下，85重量％以下或80重量％以下。
需要说明的是，蛋白质的含量为将根据凯氏定氮法分析的氮量乘以6.25的氮换算系数而求出的。
ο形态(颗粒状，不定形，平均粒径，色调)
本发明的蛋白材料的特征包括为颗粒状。在本发明中，“颗粒”是指相比于粉末粒径更大的粒。
对颗粒的大小没有特别限定，利用基于国际标准“ISO 3301-1”的筛，以全部颗粒重量的90重量％以上停留于42目上为适当。其中，本发明的颗粒状蛋白材料也可以适当粉碎而使用，这种情况下成为更细的颗粒状乃至粉末状。
本发明的颗粒状蛋白材料的特征包括：通过粉体的加压加热处理，粉体彼此发生集合，粘结，成为变粗大的粒子，因此，不具有特定的确定形状，为所谓不定形的颗粒。另一方面，作为定形的颗粒，有利用双螺杆挤出机制备的组织状蛋白材料、经挤出造粒的颗粒等。对组织状蛋白材料而言，可在装置内将原料和水进行混炼并同时将形成的坯团进行加压加热处理而使其膨胀，并从在装置的前端安装的定形的模具在常压下挤出，在其出口以一定间隔定形地切割成型而得到。因此，本发明的颗粒状蛋白材料与利用双螺杆挤出机制备的组织状蛋白材料之间，在形状上有区别。
本发明的颗粒状蛋白材料的色调比现有的组织状蛋白材料为更白更明亮的色调这点也可以作为特征。即，在将颗粒状蛋白材料的粉碎物利用色差计反射光测定色调时，在Hunter-Lab表色系统中的明度(L值)为75～100，更优选为80～95，进一步优选为84～90。并且褐色度(a值)为-5～1.5、优选为-4～0，更优选为-3～-0.3，进一步优选为-2～-0.7。进一步黄色度(b值)为0～18、优选为5～17，更优选为10～16，更优选12～15.6。上述的L值的范围和a值的范围也可以分别任意选择并组合。
附带而言，以现有的利用双螺杆挤出机制备的组织状大豆蛋白的产品“FUJINIKPT-FL”(不二制油(株)制)的色调为一例示出时，则L值为70.3，a值为2.4，b值为18.8，色调的明度低，褐色度强，与本发明产品显著不同。另一方面，以粉末状分离大豆蛋白的产品“FUJIPRO E”(不二制油(株)制)的色调为一例示出时，则L值为83.4，a值为-0.64，b值为15.8，本发明的颗粒状蛋白材料可成为与粉末状分离大豆蛋白为同样或为其以上明亮，褐色度更低的材料。需要说明的是，测定色调时的样品的粉碎物使用了粉碎至平均粒径为60～70μm的那些。
ο水溶性(低水溶性)
本发明的颗粒状蛋白材料显示低水溶性。作为其水溶性的指标，可以使用氮溶解指数(Nitrogen Solubility Index：NSI)，NSI较低则水溶性越低。作为低水溶性的指标，本发明的颗粒状蛋白材料为NSI为50以下、优选为45以下，40以下、优选为35以下，更优选为30以下是适当的。
需要说明的是，NSI可以基于给定的方法，以水溶性氮(粗蛋白)占总氮量的比率(重量％)表示，在本发明中取基于以下方法测定的值。
即，向试样3g加入60ml的水，于37℃螺旋搅拌1小时之后，以1400×g离心10分钟，收集上清液(I)。接着，向残留的沉淀再次加入100ml水，再次于37℃螺旋搅拌1小时之后，离心，收集上清液(II)。将(I)液及(II)液合在一起，向其混合液加入水定容为250ml。将其用滤纸(NO.5)过滤之后，滤液中的氮含量用凯氏定氮法进行测定。同时将试样中的氮量用凯氏定氮法测定，将以滤液形式回收的氮量(水溶性氮)相对于试样中的总氮量的比例，以重量％进行表示作为NSI。
ο体积比重
本发明的颗粒状蛋白材料的特征包括体积比重小，具体而言为0.2g/cm3以下、优选为0.15g/cm3以下，更优选为0.12g/cm3以下，进一步优选为0.1g/cm3以下，最优选为低于0.1g/cm3。
ο吸水倍率
本发明的颗粒状蛋白材料的特征包括吸水性比现有的组织状大豆蛋白更高。作为表示吸水性的高度的指标，可以使用吸水倍率。本发明的颗粒状蛋白材料的吸水倍率为7.5倍重量以上，特别优选为8倍重量以上，也可以为8.5倍重量以上或9倍重量以上。与此相对，现有的市售的组织状大豆蛋白中为约3.3～7.4倍重量左右。需要说明的是，吸水倍率根据以下方法测定。
·吸水倍率的测定条件
向试样10g加入80℃的水100g。吸水20分钟之后，用30目的漏勺沥去水，测定吸水后的试样的重量(X g)。然后根据下式求出吸水倍率(Y)。
Y＝(X-10)/10
ο吸油倍率
本发明的颗粒状蛋白材料的吸油性比现有的组织状大豆蛋白更高这点也作为特征。作为表示吸油性的高度的指标，可以使用吸油倍率。本发明的颗粒状蛋白材料的吸油倍率为2倍重量以上，特别优选为3倍重量以上，也可以为4倍重量以上，5倍重量以上或6倍重量以上。与此相对，现有的市售的组织状大豆蛋白中为约0.8～1.7倍重量左右，虽然吸油性没有过高，但本发明的颗粒状蛋白材料能显示比现有的组织状大豆蛋白为3倍以上的吸油倍率。需要说明的是，吸油倍率根据以下方法测定。
·吸油倍率的测定条件
向试样10g加入80℃的棕榈油100g。吸油20分钟之后，用30目的漏勺沥去油，测定吸油后的试样的重量(Xg)。然后根据下式求出吸油倍率(Z)。
Z＝(X-10)/10
ο风味
在本发明的颗粒状蛋白材料中，源自作为原料的粉末状植物性蛋白材料的特有的臭气味较少可作为特征。例如在原料源自大豆的情况下，在现有的组织状大豆蛋白中，尽管反复进行各种改良，也仍残留有大豆特有的臭气味(豆腥味)，在根据本发明得到的颗粒组织状大豆蛋白材料中，该豆腥味得以降低，乃至完全感觉不到。
例如，在测定本发明的颗组织状大豆蛋白材料和原料的粉末状大豆蛋白材料中包含的己醛量时，本发明的颗组织状大豆蛋白材料中己醛的量以利用如上所述测定的峰面积值计，可降低至粉末状大豆蛋白材料中己醛的量的50％以下、优选为40％以下，进一步优选为35％以下左右。
ο口感
本发明的颗粒状蛋白材料直接含在口中时组织由于吸水唾液而迅速地崩解，可呈现在口中溶解的良好口感。与此相对，现有的利用双螺杆挤出机制备的组织状大豆蛋白材料即使含在口中，组织也不会由于吸水唾液而产生大的崩解，具有一定的有纤维感的咀嚼性。像这样，在口感上两者也存在较大差异。
该在口中溶解的良好口感可以使用流变仪(粘弹性测定装置)，通过测定使其吸水的颗粒状蛋白材料的最大荷重值(gf)来作为指标。
例如可以如下测定最大荷重值。
向颗粒状蛋白材料的样品10g加入25℃的水60g，保持20分钟。之后，将经用30目的漏勺沥水的样品5g装入直径25mm，高度40mm的圆筒型容器，使用流变仪(例如(株)山电制，型号：RE-3305，柱塞直径8mm)测定最大荷重(gf)。
如上所述地测定的本发明的颗粒状蛋白材料(吸水状态)的最大荷重值而言，下限为10gf以上、优选为20gf以上、更优选为30gf以上，上限为100gf以下、优选为80gf以下，更优选为60gf以下。另一方面，在市售的组织状大豆蛋白材料中，即使是吸水状态，最大荷重值也不成为上述低值的范围，低也为150gf以上，根据产品不同显示300gf以上、1000gf以上，是具有咀嚼性的。
(颗粒状蛋白材料的制备)
以下，对于本发明的颗粒状蛋白材料的制备实施方式进行具体说明。
ο粉末状植物蛋白材料
在本发明中，“粉末状植物蛋白材料”指从作为原料的植物性原料中将除了蛋白质以外的成分，即脂质，可溶性糖质，淀粉，不溶性纤维(豆渣)，矿物质等的一部分或全部除去，将蛋白质的含量更加浓缩后的物质进行粉末化的蛋白材料。对其蛋白质含量而言，优选使用在固体成分中为50重量％以上的那些，也可以使用60重量％以上，70重量％以上，特别是75重量％以上，80重量％以上或90重量％以上的那些。
粉末状植物性蛋白材料可以从各种植物性原料得到，可列举例如：大豆、豌豆、绿豆、鹰嘴豆、花生、杏仁、羽扇豆、木豆、刀豆、野大豆、菜豆、小豆、豇豆、兵豆、蚕豆、长角豆等豆类，油菜籽(特别是芸苔(canola)品种)、葵花籽、棉籽、椰子等种子类，小麦、大麦、黑麦、米、玉米等谷类等的全粒物、其粉碎物，也可以使用从它们工业上提取过油脂、淀粉的粕。这些植物性原料中通常包含的主要蛋白质的等电点在pH 4.5附近。特别优选使用作为分离植物性蛋白而商业生产的大豆，豌豆，绿豆，油菜籽(芸苔籽)、它们的经提取油脂或者淀粉的粕。作为典型的例子，作为从大豆得到的粉末状植物性蛋白材料，可列举：分离大豆蛋白、浓缩大豆蛋白、凝乳(curd)粉、脱脂豆乳粉末、低脂肪豆乳粉末等，进一步也可列举它们的水解物。
粉末状植物性蛋白材料不仅可使用单一种类，也可以将多个种类以期望的比率进行粉混合，作为原料供给。在该情况下，上述粉末状植物性蛋白材料的固体成分中的蛋白质含量是指该混合物的值。另外，例如，可以将粉末状植物性蛋白材料和根据需要例如粉末状动物性蛋白材料进行使用。更具体而言，也可以将粉末状大豆蛋白材料和粉末状乳蛋白材料以1:10～10:1的比率混合，将其作为原料供给。
另外，也可以适当混合除了粉末状植物性蛋白材料以外的其它食品原料，优选这些食品原料为粉末，但只要为在粉体加压加热的操作中不造成影响的范围即可，也可以以液态进行混合。可列举例如：淀粉、水溶性膳食纤维、糖类、盐类、调味料、酸味剂、甜味剂、苦味剂、油脂、乳化剂、抗氧化剂、维生素类、微量营养素、色素等。
在此以大豆为例，在下文举出分离大豆蛋白的典型且非限定的制备例。使用其它植物性原料也可以按照下述的制备例而制备植物性分离蛋白。
I)提取工序
作为大豆原料使用脱脂大豆，向其中加水搅拌等而制成悬浊液(浆料)，用水提取蛋白质。水可以设为中性～碱性的pH，也可以包含氯化钙等盐。将其用离心等固液分离手段分离豆渣，得到蛋白质提取液(所谓豆乳)。在此阶段进行加热杀菌，经喷雾干燥的就是所谓脱脂豆乳粉末，也可以将其用作粉末状植物性蛋白材料。
II)酸沉淀工序
接着，向蛋白质提取液中添加盐酸、柠檬酸等酸，将该提取液的pH调整为作为大豆蛋白质的等电点的pH4～5，使蛋白质变得不溶而进行酸沉淀。接着，通过离心等固液分离手段将包含作为酸可溶性成分的糖质、灰分的上清(所谓乳清)除去，回收包含酸不溶性成分的“酸沉淀凝乳”。在此阶段经喷雾干燥的就是所谓凝乳粉，也可以将其用作粉末状植物性蛋白材料。
III)中和工序
接着，向酸沉淀凝乳中再次加水，根据需要将该凝乳用水洗涤之后，得到“凝乳浆料”。然后向该浆料中加入氢氧化钠、氢氧化钾等碱进行中和，得到“中和浆料”。
IV)杀菌、粉末化工序
接着，将中和浆料进行加热杀菌，利用喷雾干燥器等进行喷雾干燥，根据需要经过流化床造粒而得到分离大豆蛋白。
其中，本发明中的分离大豆蛋白并不限定为通过上述制备例制备的那些。作为大豆原料，也可以取代脱脂大豆而使用全脂大豆、部分脱脂大豆等各种大豆原料。提取手段也可适用各种提取条件、装置。作为从蛋白质提取液除去乳清的方法，也可以取代酸沉淀而进行利用超滤膜等的膜浓缩，在这种情况下中和工序不是必要的。进一步，也可以适用从大豆原料起预先利用酸性水、醇进行洗涤而除去乳清后，利用中性乃至碱性的水提取蛋白质的方法进行制备。另外，也可以通过上述的任一个阶段使蛋白质的溶液与蛋白酶作用，将蛋白质进行部分水解。
本发明的原料中使用的粉末状植物性蛋白材料可以使用高水溶性的那些。作为高水溶性的指标，NSI(Nitrogen Solubility Index：氮溶解指数)为至少60以上，也有为65以上，70以上，75以上，80以上，82以上，85以上，90以上，92以上，94以上或96以上的情况。具有这些比较高的NSI的粉末状植物性蛋白材料，在水中的分散性并不良好，所谓称为“粉块”的疙瘩会浮在水溶液的表面，难于使其很快地溶解在水中。
ο粉末状态下的利用加压加热处理的变为颗粒
本发明的粉末状植物性蛋白材料的特征包括，将上述粉末状植物性蛋白材料，不在水体系下而以粉末状态通过利用水蒸气直接加热的方式进行加压加热处理。根据所述工序，使粉末状植物性蛋白材料变为颗粒，可以制备本发明的颗粒状蛋白材料。另外，本发明的颗粒状蛋白材料通过经过所述工序，使豆腥味、油分的哈喇味等源自粉末状植物性蛋白材料的不愉快的臭气味降低，可将用于各种加工食品时由风味引起的对品质的影响极小化。
加压加热处理中的压力可以以颗粒状蛋白材料达到期望的品质的方式适当设定，优选可以设为0.3MPa以上或0.4MPa以上，另外，该加热压力可以设为0.9MPa以下，0.8MPa以以下，0.7MPa以下，0.6MPa以下，0.5MPa以下或0.4MPa以下。作为一个进一步优选的实施方案，可选择0.3～0.7MPa的范围。
加压加热处理中的温度是根据压力而变化的，由于为加压状态，因此为超过100℃的温度，根据实施方式不同而可能达到120℃以上，130℃以上，140℃以上，150℃以上，160℃以上或170℃以上。对温度的上限没有设定，通常为250℃以下。
对加压加热处理的加热时间而言，虽然可以以颗粒状蛋白材料达到期望的品质的方式考虑与加热温度的组合而进行适当设定，但优选为短时间，可以为1分钟以下、30秒以下、20秒以下、10秒以下、5秒以下、2秒以下、1秒以下、特别是0.5秒以下或0.3秒以下。另外，该加热时间可以设为0.00001秒以上，0.0001秒以上或0.001秒以上。作为一个进一步优选的实施方案，可选择0.00001～2秒、0.0001～1秒、0.001～0.5秒的范围。
在加压加热处理的加热方式中，作为大的分类有直接加热方式和间接加热方式，本发明的特征包括采用利用水蒸气直接加热的方式。作为可进行所述加压加热处理的粉体加热处理装置，有作为气流式粉体杀菌装置的“KPU”((株)大川原制作所)，“SKS-50”((株)Seishin Enterprise)，“Sonic Stera”((株)FUJIWARA Techno-Art制)、它们的改良类型等等。像这样，通过利用过热水蒸气等水蒸气的直接加热方式，将粉末状植物性蛋白材料的粉末直接暴露于水蒸气进行加压加热处理，可以使粉末状植物性蛋白材料发生集合而变为颗粒。
进一步，在本发明中，在直接加热方式的加压加热处理中，将粉末状植物性蛋白材料以粉末状态沿垂直方向落下并同时通过利用水蒸气直接加热的方式进行加压加热处理是重要的。用于实施这样的加热方式的加热加压装置，在装置内具备导入的粉体可以沿垂直方向落下的闭锁体系的加热空间，优选为具有在该空间内在粉体进行落下期间以加压状态使其与水蒸气接触的机构的装置。在本发明中，将这样的加压加热装置称为“纵向类型”。作为纵向类型的实施方式，可以将在国际公开WO2009/145198号中公开的那样的粉粒体的杀菌装置应用于加压加热装置中，具体而言可以使用市售的“Sonic Stera”((株)FUJIWARATechno-Art制)。
由此，可以实现吸水性优异，并且吸油性也优异，且风味良好且具有独特的口感的颗粒状蛋白材料的制备。
另一方面，在使用利用水蒸气进行加压加热的闭锁体系的加热空间为沿水平方向配置的所谓“横向类型”的加压加热装置，将水溶性高的植物性蛋白材料作为原料而进行粉体加热时，有时存在会在装置内部粘附粉体的情况，制备效率变得效率低下。另外，由于横向类型的加压加热装置难以像纵向类型那样能够以极短时间的加压加热，且机理尚不清楚但根据专利文献4记载，得到的颗粒状的吸水倍率为2～3倍左右，吸水性不充分。
另外，现有的组织状蛋白材料的制备中使用的双螺杆挤出机虽然也在作为粉体杀菌装置使用，但为间接加热方式的加压加热处理而并非水蒸气直接暴露于粉体的加热方式，因此，是与本发明的加压加热处理的方式完全不同的方法。
根据以上制备的颗粒蛋白材料可以直接作为产品。另外，可以根据需要进行进一步加工，例如可以粉碎或破碎至适当的粒度。另外，可以供于分级机而分级为期望的粒度范围的颗粒而得到经整粒的颗粒状蛋白材料。
(颗粒状蛋白材料的用途)
根据以上得到的颗粒状蛋白材料可以用作不易感觉到源自原料的臭气味，风味良好，具有独特的口感，并且吸油性、吸水性优异的食品材料，可以利用于利用这些的特性的各种加工食品中。例如可以在汉堡包等中配合本发明的颗粒状蛋白材料，用于利用肉汁的保持效果带来的防止滴汁等。进一步，发挥高吸水性、吸油性的特性，在化学产品，医药品，化妆品，土木，建筑等其它技术领域中也需要吸水性、吸油性的情况下，也可以将本发明的颗粒状蛋白材料作为原料利用。
实施例
以下，通过实施例更具体地说明本发明的实施方式。需要说明的是，实施例中的“％”和“份”在没有特别说明的情况下表示“重量％”和“重量份”。
(试验1)
如下所述，将粉末状植物性蛋白材料以粉末状态，进行了利用水蒸气直接加热的方式的加压加热处理。
作为粉末状植物性蛋白材料的样品，使用了市售的分离大豆蛋白“FUJIPRO F”(不二制油(株)制)。本样品为蛋白质含量为91.2％，NSI为98.6的高水溶性类型。
作为加压加热装置，使用了市售的“Sonic Stera”((株)FUJIWARA Techno-Art制)。本装置为可在加热空间内中使粉体沿垂直方向落下并同时通过利用水蒸气直接加热的方式进行加压加热处理的纵向类型的装置。
利用表1的加热处理条件对于分离大豆蛋白进行了粉体加压加热处理，测定得到的处理物的水分，NSI，体积比重，汇总于表1(试验品1～4)。为了进行品质比较，记载了上述分离大豆蛋白和市售的组织状大豆蛋白A～D(不二制油(株)制，利用双螺杆挤出机制备)的各种数据。
表1
在试验品1～3的加热处理条件下，为粉末状乃至细小颗粒混杂的状态，NSI为60以上，体积比重也与分离大豆蛋白、组织状大豆蛋白相比没有变化。但是，在达成本发明产品的试验品4的加热处理条件时，形状变化为“不定形”的颗粒状，成为了NSI降低至40以下，体积比重小为0.2g/cm3以下的处理物，成为性状与试验品1～3具有较大不同的处理物。
与此相对，由于组织状大豆蛋白在双螺杆挤出机的出口以一定的间隔进行裁切进行成型，因此，为形状为“大致定形”的颗粒，体积比重有比试验品4大的倾向。
(试验2)显微镜观察
对于试验品3、4及原料的分离大豆蛋白，利用桌上显微镜“Miniscope TM-1000”((株)日立High technologies制)进行了观察。图1示出了将各样品于100倍和300倍进行观察的粒子的照片。从照片也可知，分离大豆蛋白与试验品3为几乎没有变化的粒子形状为，但试验品4中粒子汇集而变粗大为不定形。
(测试3)吸水性、吸油性的比较
检查了试验1中得到的试验品3、4，分离大豆蛋白，组织状大豆蛋白A～D和面包粉的吸水性和吸油性。将结果示于表2。
表2
与试验品3相比，试验品4的吸水倍率和吸油倍率均提高了。特别是吸油倍率，提高为2倍以上。另外，试验品4已经性状改变为与分离大豆蛋白具有完全不同的吸水性和吸油性，与市售的组织状大豆蛋白A～D相比，吸水倍率和吸油倍率也均提高了。组织状大豆蛋白D为比较而言吸水性和吸油性高的，但试验品4具有超过其的吸水性和吸油性，特别是吸油倍率提高为3倍以上。然后，试验品4的吸水性和吸油性即使与面包粉相比也大幅高出。
(测试4)色调的比较
将试验1中得到的试验品4，分离大豆蛋白，组织状大豆蛋白D的色调(Hunter-Lab表色系统)利用色差计测定，检查了明度(L值)，褐色度(a值)，黄色度(b值)。试验品4和组织状大豆蛋白D预先用粉碎机“微粉-KGW G-015”(桢野产业(株)制)以平均粒径为60～70μm的方式进行了微粉碎以供分析。将结果示于表3。
表3
试验品4与组织状大豆蛋白D相比，明度非常高，褐色度非常低，对黄色度而言也低。另外，与作为原料的分离大豆蛋白相比也具有同等的色调，更是形成了明度更高，褐色度和黄色度更低的倾向，外观上也有变白而明亮的色调在增加的倾向。
(测试5)分级测试
将试验品4使用测试筛(ISO 3310-1标准根据)进行分级，测定了粒度分布。另外，对各分级品测定了吸水倍率和吸油倍率。将结果示于表4。
表4
*筛的网眼5.5目：3.7mm、10目：1.7mm
20目：0.85mm、42目：0.355mm
在试验品4的全部颗粒重量中，停留于42目(网眼0.355mm)的颗粒重量占的比例为92.4％，90％以上。对吸水倍率而言，粒子越细则越高，通过20目的分级品为最高。另一方面，吸油倍率为10目通过/20目停留的分级品特别高。
(测试6)官能测试及臭气味成分分析
委托公司内随机选定的小组成员10名，请其对试验品4、分离大豆蛋白及组织状大豆蛋白D入口时的风味和口感进行了评价。表5示出了各小组成员大多的共同的意见。
表5
接着，作为试验品4和分离大豆蛋白中臭气味成分的代表指标，利用表6的分析条件进行了气相色谱质谱分析(GC-MS分析)，以己醛的峰面积值形式求出。
将各样品的5％水分散液取样2g于管形瓶中，放于GCMS自动取样器而于60℃保温30分钟。之后，使用固相微萃取(SPME)法使味道成分吸附于纤维集合体(fiber assembly)，进行了GCMS分析。
在表7中一并记载了各样品中的己醛的峰面积值。
表6
οGCMS分析条件
表7
峰面积值 峰面积比率
试验品4 28768716 35.8
分离大豆蛋白 103110508 100
如上所述，试验品4与分离大豆蛋白相比，为臭气味降低至40％以下，风味优异，口感也与它们完全不同的样品，为在口中溶解良好的优选样品。
(测试7)利用流变仪分析进行的口中溶解的比较
对于试验1中得到的试验品4，组织状大豆蛋白A～D，通过以下条件检查使其吸水时的利用流变仪测定的最大荷重值(gf)，作为口中溶解的指标。将结果示于表8。
ο流变仪测定条件
·吸水样品制备：向样品10g加入25℃的水60g，保持20分钟。之后，用30目的漏勺沥水，将得到的吸水样品5g装入直径25mm，高度40mm的圆筒型容器中。
·仪器：(株)山电制Model:RE-3305
·柱塞直径：8mm
表8
如上所述，试验品4的使其吸水时的最大荷重值与组织状大豆蛋白材料A～D相比为1/4以下。由此，将试验品4放入口中吸收唾液时，口感非常柔和，即，口中溶解非常良好，数值也支持了这点。
(测试8)原料的NSI对变为颗粒造成的影响
如下所述，使用与试验1的NSI不同的其它粉末状植物性蛋白材料，通过与试验1同样的方法进行了在粉末状态下的利用水蒸气直接加热的方式的加压加热处理。
作为粉末状植物性蛋白材料的样品，使用市售的浓缩大豆蛋白1“Wilcon SJ”(Willmar公司制，高NSI类型，蛋白质含量70.3％)，市售的浓缩大豆蛋白2“Wilcon F”(Willmar公司制，低NSI类型，蛋白质含量70.2％)，将各自的处理物制成了试验品5,6。需要说明的是，使加热处理条件为与试验1的试验品4相同的条件(加热压力0.6Mpa，加热时间0.2秒)。
测定得到的处理物的水分，NSI，体积比重汇总于表9。为了进行品质比较，登载了本测试的浓缩大豆蛋白、试验1的分离大豆蛋白和试验品4的各种数据。
表9
如试验品5、6的结果所示，即使使用NSI低于60，低水溶性的粉末状植物性蛋白材料与试验品4进行了相同的粉体加压加热处理，形状也仍为粉末状，体积比重也没有改变，没有得到试验品4那样的颗粒状蛋白材料。
(测试9)
如下所述，将粉末状植物性蛋白材料以粉末状态进行了间接加热方式的加压加热处理。
对于粉末状植物性蛋白材料的样品，使用了与试验1相同的分离大豆蛋白。作为加热装置，使用了双螺杆挤出机。
使双螺杆挤出机的处理条件为：料筒温度：入口30℃，中央100℃，出口150℃，流量：20kg/小时，螺杆转速：200rpm，将得到的处理物在干炉中热风干燥之后，测定水分，体积比重，色调汇总于表10中(试验品7)。为了进行品质比较，对于分离大豆蛋白和试验品4的各种数据进行了发布。
表10
如试验品7的结果所示，使用高水溶性的粉末状植物性蛋白材料进行间接加热方式的粉体加压加热处理时，可得到形状为颗粒状的东西，但并非试验品4那样的不定形状，而是定形的。另外，试验品7的吸水倍率和吸油倍率为5.7倍和1.5倍，另外，与试验品4相比，色调为明度更暗而褐色度和黄色度更高的倾向，与试验品4的颗粒状蛋白材料相比，形状，吸水性和吸油性、色调在任何方面都不同。
根据以上的测试显示，通过将高水溶性的粉末状植物性蛋白材料，以粉末状态通过利用水蒸气直接加热的方式进行加压加热，粉末变为颗粒，可得到新颗粒状蛋白材料。进而，显示作为本发明产品的颗粒状蛋白材料为低NSI(低溶解性)、低体积密度，具有高吸水性和吸油性，色调为与原料相比明度为同样以上的高，褐色度和黄色度较低的性状。另外，显示本发明产品在风味上也为源自原料的粉末状植物性蛋白材料的臭气味小而优异，口感与现有的组织状蛋白材料相比不粘附在舌上，在口中溶解良好的材料。

Claims (14)

1.NSI为50以下的颗粒状蛋白材料的制备方法，包括：使NSI为70以上、蛋白质含量为固体成分中的80重量％以上的粉末状植物性蛋白材料，通过以粉末状态沿垂直方向落下并同时利用水蒸气直接加热的方式加压加热处理形成颗粒，其中，加压加热处理中的压力为0.4～0.9MPa，加压加热处理中的加热时间为0.00001～0.5秒。
2.根据权利要求1所述的颗粒状蛋白材料的制备方法，其中，在粉末状的植物来源蛋白质材料中，蛋白质含量为固体成分中的90重量％以上。
3.根据权利要求1所述的颗粒状蛋白材料的制备方法，其中，得到的颗粒状蛋白材料的吸水倍率为8倍重量以上。
4.根据权利要求1所述的颗粒状蛋白材料的制备方法，其中，得到的颗粒状蛋白材料的吸水倍率为9倍重量以上。
5.根据权利要求3所述的颗粒状蛋白材料的制备方法，其中，得到的颗粒状蛋白材料的吸油倍率为3倍重量以上。
6.根据权利要求4所述的颗粒状蛋白材料的制备方法，其中，得到的颗粒状蛋白材料的吸油倍率为5倍重量以上。
7.颗粒状蛋白材料，其包含粉末状植物性蛋白材料，根据权利要求1所述的颗粒状蛋白材料的制备方法制备，并具有下述A～G的特征：
A.蛋白质含量为每干燥重量中80重量％以上，
B.形态为不定形的颗粒状，其中，全部颗粒重量的90重量％以上停留于42目筛上，
C.NSI为40以下，
D.体积比重为0.15g/cm3以下，
E.吸水倍率为8.5倍重量以上，
F.吸油倍率为4倍以上，以及
G.该颗粒状蛋白材料在吸水状态下根据柱塞直径为8mm的流变仪测定的最大荷重值为10～100gf。
8.根据权利要求7所述的颗粒状蛋白材料，其中，该颗粒状蛋白材料的粉碎物的色调在利用色差计测定反射光时，在Hunter-Lab表色系统中的明度(L值)为75～100。
9.根据权利要求8所述的颗粒状蛋白材料，其中，该颗粒状蛋白材料的粉碎物的色调在利用色差计测定反射光时，在Hunter-Lab表色系统中的褐色度(a值)为-5～1.5。
10.根据权利要求9所述的颗粒状蛋白材料，其中，该颗粒状蛋白材料的粉碎物的色调在利用色差计测定反射光时，在Hunter-Lab表色系统中的黄色度(b值)为0～18。
11.粉体加热杀菌装置的用途，其中，所述粉体加热杀菌装置为沿垂直方向使粉末落下并同时利用水蒸气进行直接加热的方式的粉体加热杀菌装置，所述用途为用于通过将NSI为70以上、蛋白质含量占干燥重量中的80重量％以上的粉末状植物性蛋白材料以粉末状态以压力为0.4～0.9Mpa、加热时间为0.00001～0.5秒的条件进行加压加热处理，制备包含粉末状植物性蛋白材料的具有下述A～G的特征的颗粒状蛋白材料：
A.蛋白质含量为每干燥重量中80重量％以上，
B.形态为不定形的颗粒状，其中，全部颗粒重量的90重量％以上停留于42目筛上，
C.NSI为40以下，
D.体积比重为0.15g/cm3以下，
E.吸水倍率为8.5倍重量以上，
F.吸油倍率为4倍以上，以及
G.该颗粒状蛋白材料在吸水状态下根据柱塞直径为8mm的流变仪测定的最大荷重值为10～100gf。
12.根据权利要求11所述的用途，其中，该颗粒状蛋白材料的粉碎物的色调在利用色差计测定反射光时，在Hunter-Lab表色系统中的明度(L值)为75～100。
13.根据权利要求12所述的用途，其中，该颗粒状蛋白材料的粉碎物的色调在利用色差计测定反射光时，在Hunter-Lab表色系统中的褐色度(a值)为-5～1.5。
14.根据权利要求13所述的用途，其中，该颗粒状蛋白材料的粉碎物的色调在利用色差计测定反射光时，在Hunter-Lab表色系统中的黄色度(b值)为0～18。
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