CN113349283A - 豆类蛋白质产品(“yp810”)的制备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及豆类蛋白质产品,其基本上没有或有非常低的常规商业豆类蛋白质产品的豌豆/蔬菜味道香型特性并在食品和饮料产品的配方中是有用的,且在过程中不使用盐的情况下来制备。本发明的豆类蛋白质产品通过以下步骤来获得:用水萃取豆类蛋白质源以形成豆类蛋白质水溶液,从残留豆类蛋白质源至少部分地分离豆类蛋白质水溶液,将豆类蛋白质水溶液的pH调整至约1.5至约3.4的pH以溶解蛋白质块体,以及形成酸化豆类蛋白质溶液,然后从酸不溶性固体材料分离酸化豆类蛋白质溶液。可以在可选的浓缩和透滤后干燥酸化豆类蛋白质溶液,以形成可以是离析物的豆类蛋白质产品。酸不溶性固体材料可以用酸化水洗涤,并然后干燥以形成另一豆类蛋白质产品。这些产品可以在于其处制备它们的酸性pH下干燥或可以在干燥前调节pH。还描述了酸溶性蛋白质产品的制备,所述酸溶性蛋白质产品可以是离析物并且所述酸溶性蛋白质产品提供具有经改良澄清度的酸性溶液并且衍生自所述酸化豆类蛋白质溶液。
Description
技术领域
本发明涉及制备豆类蛋白质产品的新颖且具创造性的方法并且涉及新颖且具创造性的豆类蛋白质产品。
背景技术
在2011年5月9日提交的美国专利申请号13/103,528(2011年11月10日公开的美国专利公开号2011-0274797)、2011年11月4日提交的美国专利申请号13/289,264(2012年5月31日公开的美国专利公开号2012-0135117)、2012年7月24日提交的美国专利申请号13/556,357(2013年7月25日公开的美国专利公开号2013-0189408)以及2013年1月7日提交的美国专利申请号13/642,003(2013年5月23日公开的美国专利公开号2013-0129901)(“YP701”)(其被转让给本提交的受让人,并且其公开内容通过引用被并入本文)中,描述了用于制备在低pH溶液中具有极好的溶解度和可选的澄清度以及没有豌豆/蔬菜香型的清爽味道的豆类蛋白质产品的过程。这些产品的清爽味道是具商业价值的属性。
在2013年7月9日提交的美国专利申请号13/937,266(2014年1月16日公开的美国专利公开号2014-0017379)(“YP701N2”)(其被转让给本申请的受让人,并且其公开内容通过引用被并入本文)中,描述了提供上述豆类蛋白质产品的接近中性pH形式。由于具有清爽味道,这些产品对于用于具有接近中性pH的食品成分中而言是有用的。虽然仍期望溶解性,但在接近中性pH下的食品应用通常是不透明的,并且因此不一定要求在水中是完全可溶性且澄清的。
在前述美国专利申请案号13/103,528、13/289,264、13/556,357、13/642,003和13/937,266中所述的过程中,用钙盐溶液进行蛋白质的萃取。钙盐溶液促进蛋白质源的蛋白质的溶解,同时使其与肌醇六磷酸分离,其从蛋白质溶液沉淀并去除。然后可选地用水稀释所述蛋白质溶液并将pH调整至约1.5至约4.4,以提供优选地透明的酸化蛋白质溶液。虽然不希望受任何特定理论约束,但是认为对样品进行低pH处理,优选地结合可选的后续膜处理步骤来增进由这些过程所获得豆类蛋白质产品的清爽的味道。
在2014年3月11日申请的美国专利申请号14/203,700(2014年9月11日公开的美国专利公开号2014-0256914)(其被转让给本申请的受让人,并且其公开内容通过引用被并入本文)中,描述了提供在前述美国专利申请号13/103,528、13/289,264、13/556,357、13/642,00和13/937,266中所述的钙盐溶液萃取后使蛋白质溶液澄清所得的豆类蛋白质产品,其具有至少约50重量%的蛋白质含量。此类产品可以由在用钙盐溶液萃取豆类蛋白质源并用倾析离心机分离残留豆类蛋白质源块体后藉由圆盘迭式离心机捕获得的微细固体组成。替换地,所述产品可以由在用水萃取豆类蛋白质源,用倾析离心机分离残留豆类蛋白质源块体并将钙盐添加至部分澄清的蛋白质溶液后藉由圆盘迭式离心机捕获得的微细固体组成。
前述美国专利申请案号13/103,528、13/289,264、13/556,357、13/642,003、13/937,266和14/203,700中所述过程的一个潜在问题可能是进行蛋白质萃取步骤时所需要钙盐的量以及进入过程中的盐量和过程废弃物流中钙盐的回收或处置的成本和问题。钙盐的减少或消除可以明显节省蛋白质产品的处理以及生产成本。
发明内容
本发明涉及制备非常小或基本上没有豌豆/蔬菜味道香型的豆类蛋白质产品的新颖且具创造性的过程,其不包括在萃取蛋白质源材料的蛋白质中使用钙盐或其他盐。
因此,在本发明的一个方面中,提供一种生产基于干重具有至少约60重量%,优选地至少约90重量%(N x 6.25)的蛋白质含量的豆类蛋白质产品的方法,其包括:
(a)用水萃取豆类蛋白质源,导致来自所述蛋白质源的豆类蛋白质溶解并形成豆类蛋白质水溶液,
(b)从残留豆类蛋白质源中至少部分地分离所述豆类蛋白质水溶液,
(c)将所述豆类蛋白质水溶液的pH调整至约1.5至约3.4的pH,产生酸化豆类蛋白质溶液,
(d)从所述酸化豆类蛋白质溶液分离酸不溶性固体材料,
(e)可选地藉由选择性膜技术浓缩所述酸化豆类蛋白质溶液,
(f)可选地透滤经可选地浓缩的酸化豆类蛋白质溶液,以及
(g)可选地干燥经可选地浓缩且经可选地透滤的豆类蛋白质溶液。
在本发明的实施例中,当在低pH下制备时,产品在具有低pH的水溶液中具高溶解性且良好地适用于具有低pH的食品应用(诸如酸性饮料)中。在本发明的另一实施例中,可以在可选地进行干燥前将酸化豆类蛋白质溶液或经可选地浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液的pH调整至小于约8.0。在本发明的另一实施例中,可以在可选地进行干燥前将酸化豆类蛋白质溶液或经可选地浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液的pH调整至约6.0至约8.0。在本发明的另一实施例中,可以在可选地进行干燥前将酸化豆类蛋白质溶液或经可选地浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液的pH调整至约6.5至约7.5。在本发明的另一实施例中,当在接近中性的pH下提供产品时,其是呈适用于中性或接近中性的食品应用(诸如中性饮料或棒(bar))中的形式。
替换地,可以对本发明的酸化豆类蛋白质溶液进行膜处理,以便提供在具有低pH的水溶液中具高溶解性且提供具改良的用于酸性饮料中的澄清度的低pH水溶液的非常小或基本上没有豌豆/蔬菜味道香型的第一酸性豆类蛋白质产品。还产生也非常小或基本上没有豌豆/蔬菜味道香型的第二豆类蛋白质产品,其可以用于酸性、中性或接近中性的食品应用中。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种生产基于干重具有至少约60重量%,优选地至少约90重量%(N x 6.25)的蛋白质含量的豆类蛋白质产品的方法,其包括:
(a)用水萃取豆类蛋白质源,导致来自所述蛋白质源的豆类蛋白质溶解并形成豆类蛋白质水溶液,
(b)从残留豆类蛋白质源中至少部分地分离所述豆类蛋白质水溶液,
(c)将所述豆类蛋白质水溶液的pH调整至约1.5至约3.4的pH,产生酸化豆类蛋白质溶液,
(d)从所述酸化豆类蛋白质溶液分离酸不溶性固体材料,
(e)藉由选择性膜技术浓缩和/或透滤所述酸化豆类蛋白质溶液,以将所述酸化豆类蛋白质溶液的蛋白质组分分馏成第一滞留物和第一渗透物,
(f)可选地干燥所述第一滞留物,以提供第一豆类蛋白质产品,
(g)浓缩且可选地透滤所述第一渗透物,以提供第二滞留物和第二渗透物,以及
(h)可选地干燥所述第二滞留物,以提供第二豆类蛋白质产品。
在本发明的实施例中,所述第一滞留物包含来自酸化豆类蛋白质溶液的较高分子量蛋白质物质,并且所述第一渗透物包含来自酸化豆类蛋白质溶液的较低分子量蛋白质物质和污染物。在本发明的另一实施例中,所述第一豆类蛋白质产品包含衍生自酸化豆类蛋白质溶液的较高分子量蛋白质。在本发明的另一实施例中,所述第一渗透物的浓缩以及可选的透滤使得较低分子量蛋白质物质滞留在第二滞留物中,并且允许污染物进入至第二渗透物中。
在本发明的实施例中,可以在可选的干燥步骤之前将第一滞留物的pH调整至小于约8.0。在本发明的另一实施例中,可以在可选的干燥步骤之前将所述第一滞留物的pH调整至约6.0至约8.0。在本发明的另一实施例中,可以在可选的干燥步骤之前将所述第一滞留物的pH调整至约6.5至约7.5。当在接近中性pH下提供产品时,其是呈适用于中性或接近中性的食品应用(诸如中性饮料或棒)中的形式。
在本发明的实施例中,在本发明的上述任一方面中产生的酸不溶性固体材料可以被进一步处理以提供另一豆类蛋白质产品。与衍生自酸化豆类蛋白质溶液的产品相比,此产品一般可以具有较低纯度及较高豌豆/蔬菜味道香型水平。然而,所述衍生自酸不溶性固体材料的产品的味道使得其仍适用于食品以及饮料应用中。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种生产基于干重具有至少约60重量%(N x6.25)的蛋白质含量的豆类蛋白质产品的方法,其包括在可选地将pH调整至选自由小于约8.0、约6.0至约8.0及约6.5至约7.5组成的群组的值后可选地干燥酸不溶性固体材料,或优选地在用约1至约20体积的具有与酸不溶性固体材料相同的pH的水洗涤且可选地将pH调整至选自由小于约8.0、约6.0至约8.0以及约6.5至约7.5组成的群组的值后可选地干燥酸不溶性固体材料。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种生产基于干重具有至少约60重量%(N x6.25)的蛋白质含量的豆类蛋白质产品的过程,其包括:
(a)用水萃取豆类蛋白质源,导致来自所述蛋白质源的豆类蛋白质溶解并形成豆类蛋白质水溶液,
(b)从残留豆类蛋白质源中至少部分地分离所述豆类蛋白质水溶液,
(c)将所述豆类蛋白质水溶液的pH调整至约1.5至约3.4的pH,产生酸化豆类蛋白质溶液,
(d)从所述酸化豆类蛋白质溶液分离酸不溶性固体材料,并且替换地:
(e)可选地藉由选择性膜技术浓缩所述酸化豆类蛋白质溶液,
(f)可选地透滤经可选地浓缩的豆类蛋白质溶液,以及
(g)可选地干燥经可选地浓缩及经可选地透滤的豆类蛋白质溶液,或者
(h)藉由选择性膜技术浓缩和/或透滤所述酸化豆类蛋白质溶液,以将所述酸化豆类蛋白质溶液的蛋白质组分分馏成第一滞留物和第一渗透物,
(i)可选地干燥所述第一滞留物,以提供第一豆类蛋白质产品,
(j)浓缩且可选地透滤所述第一渗透物,以提供第二滞留物和第二渗透物,以及
(k)可选地干燥所述第二滞留物,以提供第二豆类蛋白质产品。
在本发明的实施例中,所述第一滞留物包含来自酸化豆类蛋白质溶液中的较高分子量蛋白质物质,并且所述第一渗透物包含来自酸化豆类蛋白质溶液中的较低分子量蛋白质物质和污染物。在本发明的另一实施例中,所述第一豆类蛋白质产品包含衍生自酸化豆类蛋白质溶液的较高分子量蛋白质。在本发明的另一实施例中,所述第一渗透物的浓缩以及可选的透滤将较低分子量蛋白质物质滞留在第二滞留物中,并且允许污染物进入至第二渗透物中。在本发明的另一实施例中,所述第二豆类蛋白质产品包含衍生自酸化豆类蛋白质溶液的较低分子量蛋白质物质。在本发明的另一实施例中,与不使用分馏步骤衍生自酸化豆类蛋白质溶液的产品相比,所述第二豆类蛋白质产品在酸性溶液中具有改良的澄清度。
在本发明的实施例中,酸不溶性固体材料可选地被干燥以形成基于干重具有至少约60重量%(N x 6.25)的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。
在本发明的实施例中,在可选的干燥步骤之前将所述酸不溶性材料的pH调整至小于约8.0。在本发明的另一实施例中,在可选的干燥步骤之前将所述酸不溶性材料的pH调整至约6.0至约8.0。在本发明的另一实施例中,在可选的干燥步骤之前将所述酸不溶性材料的pH调整至约6.5至约7.5。
在本发明的实施例中,藉由与约1至约20体积的具有选自由约1.5至约3.4以及大约与酸不溶性材料的pH相同组成的群组的pH的水混合来洗涤所述酸不溶性固体材料,然后在可选的干燥步骤之前从洗涤水分离。
在本发明的实施例中,在可选的干燥步骤之前将经洗涤的酸不溶性材料的pH调整至小于约8.0。在本发明的另一实施例中,在可选的干燥步骤之前将经洗涤的酸不溶性材料的pH调整至约6.0至约8.0。在本发明的另一实施例中,在可选的干燥步骤之前将经洗涤的酸不溶性材料的pH调整至约6.5至约7.5。
在本发明的实施例中,将所述洗涤水与分离步骤(d)的酸化豆类蛋白质溶液组合并如步骤(e)、(f)和/或(g)中那样进行处理。
在本发明的实施例中,将所述洗涤水与分离步骤(d)的酸化豆类蛋白质溶液组合并如步骤(h)、(i)、(j)和/或(k)中那样进行处理。
在本发明的实施例中,萃取步骤(a)在约1℃至约100℃的温度下进行。在本发明的另一实施例中,萃取步骤(a)在约15℃至约65℃的温度下进行。在本发明的另一实施例中,萃取步骤(a)在约20℃至约35℃的温度下进行。
在本发明的实施例中,用于萃取的水包含pH调节剂,使得萃取在约6至约11的pH下进行。在本发明的另一实施例中,用于萃取的水包含pH调节剂,使得萃取在约6至约8.5的pH下进行。在本发明的另一实施例中,所述pH调节剂为氢氧化钠。
在本发明的实施例中,豆类蛋白质水溶液具有约5至约50g/L的蛋白质浓度。在本发明的另一实施例中,豆类蛋白质水溶液具有约10至约50g/L的蛋白质浓度。
在本发明的实施例中,所述水包含抗氧化剂。
在本发明的实施例中,在分离步骤(b)之后且在酸化步骤(c)之前,用吸附剂处理所述豆类蛋白质水溶液,以从所述蛋白质水溶液去除颜色和/或气味化合物。
在本发明的实施例中,在酸化步骤(c)中将所述豆类蛋白质水溶液的pH调整至约2.0至约3.0。
在本发明的实施例中,在分离步骤(d)后,使酸化蛋白质水溶液经受加热处理步骤。在本发明的实施例中,进行所述加热处理步骤,以使热不稳定抗营养因子失去活性。在本发明的实施例中,所述抗营养因子为热不稳定的胰蛋白酶抑制剂。在本发明的另一实施例中,进行所述加热处理步骤,以对所述酸化蛋白质水溶液进行巴氏灭菌。
在本发明的实施例中,所述加热处理在约70℃至约160℃的温度下进行约10秒至约60分钟。在本发明的另一实施例中,所述加热处理在约80℃至约120℃的温度下进行约10秒至约5分钟。在本发明的另一实施例中,所述加热处理在约85℃至约95℃的温度下进行约30秒至约5分钟。
在本发明的实施例中,使经加热处理的酸化豆类蛋白质溶液冷却至约2℃至约65℃的温度。在本发明的另一实施例中,使经加热处理的酸化豆类蛋白质溶液冷却至约50℃至约60℃的温度。
在本发明的实施例中,所述酸化豆类蛋白质水溶液被干燥以提供具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。
在本发明的实施例中,使所述酸化豆类蛋白质水溶液经受浓缩步骤(e),以产生具有约50至约300g/L蛋白质浓度的浓缩酸化豆类蛋白质溶液。在本发明的实施例中,使所述浓缩酸化豆类蛋白质溶液经受透滤步骤(f)。
在本发明的实施例中,所述浓缩酸化豆类蛋白质溶液具有约100至约200g/L的蛋白质浓度。
在本发明的实施例中,浓缩步骤(e)使用具有约1,000至约1,000,000道尔顿的截止分子量的膜藉由超过滤进行。在本发明的另一实施例中,浓缩步骤(e)使用具有约1,000至约100,000道尔顿的截止分子量的膜藉由超过滤进行。
在本发明的实施例中,在对其的部分或完全浓缩之前或之后的酸化豆类蛋白质水溶液使用水或酸化水进行透滤步骤(f)。
在本发明的实施例中,透滤步骤(f)使用约1至约40体积的透滤溶液进行。在本发明的另一实施例中,透滤步骤(f)使用约2至约25体积的透滤溶液进行。
在本发明的实施例中,进行透滤步骤(f),直到渗透物中不存在显著另外量的污染物或可见的颜色。
在本发明的实施例中,进行透滤步骤(f),直到滞留物已经充分提纯,以便提供具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质离析物。
在本发明的实施例中,透滤步骤(f)使用具有约1,000至约1,000,000道尔顿的截止分子量的膜进行。在本发明的另一实施例中,透滤步骤(f)使用具有约1,000至约100,000道尔顿的截止分子量的膜进行。
在本发明的实施例中,抗氧化剂是在透滤步骤(f)的至少一部分期间存在于透滤介质中。
在本发明的实施例中,浓缩步骤(e)和可选的透滤步骤(f)在约2℃至约65℃的温度下进行。在本发明的另一实施例中,浓缩步骤(e)和可选的透滤步骤(f)在约50℃至约60℃的温度下进行。
在本发明的实施例中,使所述酸化豆类蛋白质水溶液经受步骤(h),以产生具有约50至约300g/L蛋白质浓度的经浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液(第一滞留物)。在本发明的另一实施例中,使所述酸化豆类蛋白质水溶液经受步骤(h),以产生具有约100至约200g/L蛋白质浓度的经浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液(第一滞留物)。
在本发明的实施例中,使用具有约0.05至约0.1μm孔径的膜藉由微过滤使所述酸化豆类蛋白质水溶液经受步骤(h)。在本发明的另一实施例中,使用具有约0.08至约0.1μm孔径的膜藉由微过滤使所述酸化豆类蛋白质水溶液经受步骤(h)。
在本发明的实施例中,使用具有约10,000至约1,000,000道尔顿的截止分子量的膜藉由超过滤使所述酸化豆类蛋白质水溶液经受步骤(h)。在本发明的另一实施例中,使用具有约100,000至约1,000,000道尔顿的截止分子量的膜藉由超过滤使所述酸化豆类蛋白质水溶液经受步骤(h)。
在本发明的实施例中,在可选的后续浓缩之前或在其部分或完全浓缩之后对酸化豆类蛋白质水溶液使用水或酸化水进行透滤步骤(h)。
在本发明的实施例中,透滤步骤(h)使用约1至约40体积的透滤溶液进行。在本发明的另一实施例中,透滤步骤(h)使用约2至约25体积的透滤溶液进行。
在本发明的实施例中,进行透滤步骤(h),直到滞留物已经充分提纯,以便提供具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质离析物。
在本发明的实施例中,抗氧化剂是在透滤步骤(h)的至少一部分期间存在于透滤介质中。
在本发明的实施例中,浓缩步骤和可选的透滤步骤在约2℃至约65℃的温度下进行。在本发明的另一实施例中,浓缩步骤和可选的透滤步骤在约50℃至约60℃的温度下进行。
在本发明的实施例中,使第一渗透物经受步骤(j),以产生具有约10至约300g/L蛋白质浓度的经浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液(第二滞留物)。在本发明的另一实施例中,使第一渗透物经受步骤(j),以产生具有大约100至约200g/L蛋白质浓度的经浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液(第二滞留物)。
在本发明的实施例中,浓缩和可选的透滤步骤使用具有约1,000至约100,000道尔顿的截止分子量的膜藉由超过滤进行。在本发明的另一实施例中,浓缩和可选的透滤步骤使用具有约1,000至约10,000道尔顿的截止分子量的膜藉由透超过滤进行。
在本发明的实施例中,在其部分或完全浓缩之前或之后对第二滞留物使用水或酸化水进行所述可选的透滤步骤。
在本发明的实施例中,浓缩和可选的透滤步骤(j)中的透滤使用约1至约40体积的透滤溶液进行。在另一实施例中,浓缩和可选的透滤步骤(j)中的透滤使用约2至约25体积的透滤溶液进行。
在本发明的实施例中,进行浓缩和可选的透滤步骤(j)中的透滤,直到渗透物已经充分提纯,以便提供具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质离析物。
在本发明的实施例中,抗氧化剂在所述浓缩和可选的透滤步骤(j)中的透滤的至少一部分期间存在于透滤介质中。
在本发明的实施例中,所述浓缩和可选的透滤步骤(j)在约2℃至约65℃的温度下进行。在本发明的另一实施例中,所述浓缩和可选的透滤步骤(j)在约50℃至约60℃的温度下进行。
在本发明的实施例中,使经透滤的酸化豆类蛋白质溶液经受加热处理步骤。在本发明的实施例中,进行所述加热处理步骤,以使热不稳定抗营养因子(包括热不稳定胰蛋白酶抑制剂)失去活性。
在本发明的实施例中,使经部分浓缩或经浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液经受加热处理步骤。在本发明的实施例中,进行所述加热处理步骤,以使热不稳定抗营养因子(包括热不稳定胰蛋白酶抑制剂)失去活性。
在本发明的实施例中,所述加热处理在约70℃至约160℃的温度下进行约10秒至约60分钟。在本发明的另一实施例中,所述加热处理在约80℃至约120℃的温度下进行约10秒至约5分钟。在本发明的另一实施例中,所述加热处理在约85℃至约95℃的温度下进行约30秒至约5分钟。
在本发明的实施例中,使经加热处理的豆类蛋白质溶液冷却至约2℃至约65℃的温度。在本发明的另一实施例中,使经加热处理的豆类蛋白质溶液冷却至约50℃至约60℃的温度。
在本发明的实施例中,用吸附剂处理经浓缩且经可选地透滤的酸化蛋白质溶液,以去除颜色和/或气味化合物。
在本发明的实施例中,经浓缩且经可选地透滤的酸化蛋白质溶液在干燥之前进行巴氏灭菌。
在本发明的实施例中,所述巴氏灭菌步骤在约55℃至约75℃的温度下进行约15秒至约60分钟。
在本发明的实施例中,使经可选地浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液经受干燥步骤(g),以提供具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质离析物。本申请者已将此豆类蛋白质离析物标识为810。
在本发明的实施例中,使所述第一滞留物的经浓缩和/或经透滤的酸化豆类蛋白质溶液经受干燥步骤(i),以提供具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质离析物。本申请者已将此豆类蛋白质离析物标识为816B。
在本发明的实施例中,使所述第二滞留物的经浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液经受干燥步骤(k),以提供具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质离析物。本申请者已将此豆类蛋白质离析物标识为816A。
在本发明的实施例中,在可选的干燥步骤(g)之前将经可选地浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液的pH调整为小于约8.0。在本发明的另一实施例中,在可选的干燥步骤(g)之前将经可选地浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液的pH调整为约6.0至约8.0。在本发明的另一实施例中,在可选的干燥步骤(g)之前将经可选地浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液的pH调整为约6.5至约7.5。
在本发明的实施例中,在干燥步骤(i)之前将经膜处理的酸化豆类蛋白质溶液的pH调整为小于约8.0。在本发明的实施例中,在干燥步骤(i)之前将经膜处理的酸化豆类蛋白质溶液的pH调整为约6.0至约8.0。在本发明的另一实施例中,在干燥步骤(i)之前将经膜处理的酸化豆类蛋白质溶液的pH调整为约6.5至约7.5。
在本发明的实施例中,以有利于去除胰蛋白酶抑制剂的方式操作所述浓缩和/或可选的透滤步骤。
在本发明的实施例中,在萃取步骤(a)期间存在还原剂。在本发明的实施例中,在萃取步骤(a)期间存在所述还原剂旨在破坏或重排胰蛋白酶抑制剂的双硫键,以实现胰蛋白酶抑制剂活性的降低。
在本发明的实施例中,在可选的浓缩步骤(e)和/或可选的透滤步骤(f)期间或膜处理步骤(h)期间存在还原剂。在本发明的实施例中,存在所述还原剂旨在破坏或重排胰蛋白酶抑制剂的双硫键,以实现胰蛋白酶抑制剂活性的降低。
在本发明的实施例中,干燥步骤(g)之前将还原剂添加至经可选地浓缩、经可选地透滤的豆类蛋白质溶液和/或经干燥的豆类蛋白质产品。在本发明的实施例中,存在所述还原剂旨在破坏或重排胰蛋白酶抑制剂的双硫键,以实现胰蛋白酶抑制剂活性的降低。
在本发明的实施例中,干燥步骤(i)之前将还原剂添加至经膜处理的豆类蛋白质溶液和/或经干燥的豆类蛋白质产品。在本发明的实施例中,存在所述还原剂旨在破坏或重排胰蛋白酶抑制剂的双硫键,以实现胰蛋白酶抑制剂活性的降低。
在本发明的实施例中,干燥步骤(k)之前将还原剂添加至经浓缩、经可选地透滤的豆类蛋白质溶液和/或经干燥的豆类蛋白质产品。在本发明的实施例中,存在所述还原剂旨在破坏或重排胰蛋白酶抑制剂的双硫键,以实现胰蛋白酶抑制剂活性的降低。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品,并且其是在不涉及到添加盐的过程步骤的情况下制备的,具有极少或不具有豌豆或蔬菜味道,并且在其生产中不需要酶。在本发明的实施例中,所述豆类蛋白质产品包含多于约1.5重量% d.b.的肌醇六磷酸。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品在酸性pH值小于约4.0的水性介质中完全可溶。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品在酸性pH值小于约3.0的水性介质中完全可溶。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品不需要稳定剂或其他添加剂以维持呈溶液或悬浮液形式的蛋白质产品。在本发明的另一实施例中,将豆类蛋白质产品与水溶性粉末材料掺合,以生产所述掺合物的水溶液。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品为粉末饮料。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种如上所述豆类蛋白质产品的水溶液。在本发明的实施例中,所述水溶液为饮料。在本发明的另一实施例中,所述饮料为其中豆类蛋白质产品完全可溶且基本上透明的澄清饮料。在本发明的另一实施例中,所述饮料不为澄清饮料,并且其中已溶解的豆类蛋白质不增加浊度水平。在本发明的另一实施例中,所述饮料不为澄清饮料,并且其中已溶解的豆类蛋白质对饮料的浊度水平有贡献。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品具有低胰蛋白酶抑制剂活性。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种豆类蛋白质产品,其具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量,并且以1%蛋白质w/v含于水中时在约2至约3的pH下大于约90%的蛋白质溶解度以及以1%蛋白质w/v含于水中时在约4至约6的pH下小于约35%的蛋白质溶解度以及以1%蛋白质w/v含于水中时在约7的pH下介于约25%与55%之间的蛋白质溶解度。在本发明的实施例中,所述豆类蛋白质产品的溶解度由示例9的方法确定。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品为黄豌豆(yellow pea)蛋白质产品。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种豆类蛋白质产品,其具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量,及以1%蛋白质w/v含于水中时在约2的pH下介于约35%与75%之间的蛋白质溶解度及以1%蛋白质w/v含于水中时在约3的pH下介于约25%与55%之间的蛋白质溶解度及以1%蛋白质w/v含于水中时在约4的pH下介于约15%与30%之间的蛋白质溶解度及以1%蛋白质w/v含于水中在约7的pH下介于约15%与50%之间的蛋白质溶解度。在本发明的实施例中,由示例9的方法确定所述豆类蛋白质产品的溶解度。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品为黄豌豆蛋白质产品。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种具有包括以下的分子量表达谱的豆类蛋白质产品:约7至约20%为大于约100,000Da、约13至约40%为约15,000至约100,000Da、约15至约28%为约5,000至约15,000Da、以及约21至约57%为约1,000至约5,000Da。在本发明的实施例中,由示例10的方法确定所述豆类蛋白质产品的分子量表达谱。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品为黄豌豆蛋白质产品。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种具有包括以下的分子量表达谱的豆类蛋白质产品:约12至约27%为大于约100,000Da、约18至约35%为约15,000至约100,000Da、约20至约37%为约5,000至约15,000Da、以及约12至约43%为约1,000至约5,000Da。在本发明的实施例中,由示例10的方法确定所述豆类蛋白质产品的分子量表达谱。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品为黄豌豆蛋白质产品。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种具有包括以下的分子量表达谱的豆类蛋白质产品:约4至约8%为大于约100,000Da、约32至约36%为约15,000至约100,000Da、约43至约48%为约5,000至约15,000Da、以及约12至约16%为约1,000至约5,000Da。在本发明的实施例中,由示例10的方法确定所述豆类蛋白质产品的分子量表达谱。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品为黄豌豆蛋白质产品。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种具有包括以下的分子量表达谱的豆类蛋白质产品:约8至约12%为大于约100,000Da、约16至约27%为约15,000至约100,000Da、约13至约21%为约5,000至约15,000Da、以及约43至约57%为约1,000至约5,000Da。在本发明的实施例中,由示例10的方法确定所述豆类蛋白质产品的分子量表达谱。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品为黄豌豆蛋白质产品。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种豆类蛋白质产品,其具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量,并且以1%蛋白质w/v含于水中时在约2至约7的pH下小于约40%的蛋白质溶解度以及大于约3.0% d.b.的肌醇六磷酸含量。在本发明的实施例中,由示例9的方法确定所述豆类蛋白质产品的溶解度。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品为黄豌豆蛋白质产品。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种豆类蛋白质产品,其具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量,并且以1%蛋白质w/v含于水中时在约2至约7的pH下小于约30%的蛋白质溶解度以及大于6% d.b.的酸解性碳水化合物含量。在本发明的实施例中,由示例9的方法确定所述豆类蛋白质产品的溶解度。在本发明的另一实施例中,由示例12的方法确定所述酸解性碳水化合物含量。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品为黄豌豆蛋白质产品。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种豆类蛋白质产品,其具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量,并且以1%蛋白质w/v含于水中时在约2至约4的pH下大于约90%的蛋白质溶解度以及大于6% d.b.的酸解性碳水化合物含量。在本发明的实施例中,由示例9的方法确定所述豆类蛋白质产品的溶解度。在本发明的另一实施例中,由示例12的方法确定所述酸解性碳水化合物含量。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品为黄豌豆蛋白质产品。
因此,在本发明的另一方面中,提供一种在未添加盐或无酶水解情况下制备的具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品,其具有藉由使足以提供0.48g蛋白质的蛋白质粉溶解于15ml水中制备的溶液的浊度读数,所述浊度读数选自由小于30%及小于20%组成的群组。本申请人已将此豆类蛋白质产品标识为816A。在本发明的实施例中,所述盐为钙盐。在本发明的另一实施例中,所述豆类蛋白质产品为黄豌豆蛋白质产品。
根据本文中公开的过程生产的豆类蛋白质产品适用于蛋白质产品的多种常规应用中,包括但不限于加工食品和饮料的蛋白质配方及在食品和饮料中作为功能性成分。根据本文所公开的过程生产的豆类蛋白质产品的其他用途是用于宠物食品、动物食品以及工业和化妆应用以及个人护理产品中。
附图说明
图1是图示出本发明的过程的实施例的示意性流程图。
图2是图示出本发明的过程的实施例的示意性流程图。
具体实施方式
提供本发明的豆类蛋白质产品的过程的初始步骤包括使来自豆类蛋白质源的豆类蛋白质溶解。本发明可应用的豆类包括但不限于小扁豆、鹰嘴豆、干豌豆和干菜豆。豆类蛋白质源可以是豆类或衍生自加工豆类的任何豆类产品或副产品。例如,豆类蛋白质源可以是藉由碾磨、可选地被去壳的豆类所制的粉。作为另一示例,豆类蛋白质源可以是藉由去壳和碾磨豆类并然后针对经去壳及碾磨的材料风吹归类成富含淀且富含蛋白质部分所形成的富蛋白质豆类部分。自豆类蛋白质源回收的豆类蛋白质产品可以是在豆类中天然存在的蛋白质,或所述蛋白质材料可以是经基因操作改造但仍具有天然蛋白质特有的疏水及极性性质的蛋白质。
本发明的豆类蛋白质产品可以从豆类蛋白质源由分批过程或连续过程或半连续过程制备。使用水实现来自豆类蛋白质源材料的蛋白质的溶解。使用的水可以是自来水或具有不同纯度的水。在本发明的实施例中,优选逆渗透(RO)纯水。
萃取的pH可以是约6至约11,优选地约6.5至约8.5。可以将食品级氢氧化钠或氢氧化钾或其他适宜食品级碱添加至水,以按要求调整萃取的pH。在约1℃至约100℃,优选地约15℃至约65℃,更优选地约20℃至约35℃的温度下进行蛋白质的溶解,优选地伴有搅拌以减少溶解时间(通常为约1至约60分钟)。萃取温度应使得豆类蛋白质源含于水中的浆液的黏度不显著损及混合或可泵送性。在本发明的实施例中,优选地实现溶解以基本上自豆类蛋白质源按实际可行情况萃取尽可能多的蛋白质,从而提供总体高产品产率。
当以连续操作方式进行时,自豆类蛋白质源萃取蛋白质是以与进行自豆类蛋白质源连续萃取蛋白质一致的任何方式进行。在一个实施例中,豆类蛋白质源是连续地与水混合及让所述混合物通过管道或导管,其长度和流速所达成的滞留时间足以按照本文所述的参数进行所期望萃取。
在溶解步骤期间,水中豆类蛋白质源的浓度可以广泛地改变。典型浓度值为约5至约20% w/v。
蛋白质萃取步骤具有溶解可能存在于豆类蛋白质源中的脂肪的额外效应,此会导致脂肪存在于水相中。
来自萃取步骤的蛋白质溶液一般具有约5至约50g/L,优选地约10至约50g/L的蛋白质浓度。
所述水可以包含抗氧化剂。所述抗氧化剂可以是任何常规的抗氧化剂,诸如亚硫酸钠或抗坏血酸。抗氧化剂的用量可以在溶液的约0.01至约1重量%之间变化,优选地为约0.05重量%。所述抗氧化剂用于抑制蛋白质溶液中任何酚类物质的氧化。
来自萃取步骤的水相然后可以任何常规方式(诸如藉由使用倾析离心机)与残留豆类蛋白质源块体分离。优选地,较微细的残留豆类蛋白质源材料留在豆类蛋白质溶液中,但若需要的话,则这些较微细固体可以藉由盘式离心和/或过滤去除。分离步骤可以在于约1℃至约100℃,优选地约15℃至约65℃,更优选地约20℃至约35℃范围内的任何温度下进行。分离步骤的温度应使得豆类蛋白质源含于水中的浆液的黏度不会显著妨碍分离步骤。所分离出的残留豆类蛋白质源材料可以被干燥以供处置或被进一步处理,以回收淀粉和/或残留蛋白质。可以藉由新鲜的水再萃取所分离出的残留豆类蛋白质源来回收残留蛋白质,并且所获得的蛋白质溶液在澄清后与初始蛋白质溶液组合用于如下所述的进一步处理。也可以使用逆流萃取过程。所分离出的残留豆类蛋白质源可以替换地藉由任何其他常规过程处理来回收残留蛋白质。
可以用消泡剂(诸如任何适宜的食品级非聚硅氧基消泡剂)处理豆类蛋白质水溶液,以减小进一步处理时所形成发泡体的体积。消泡剂的用量一般大于约0.0003% w/v。替换地,可以在萃取步骤中添加所述量的消泡剂。
若期望或有所要求,则可以使所分离出的豆类蛋白质水溶液经受脱脂操作。所分离出的豆类蛋白质水溶液的脱脂可以藉由任何常规过程达成。
可以用吸附剂(诸如颗粒活性碳)处理豆类蛋白质水溶液,以去除颜色和/或气味化合物。可以在任何常规的条件下,一般在分离的蛋白质水溶液的环境温度下,进行吸附剂处理。
然后藉由添加任何适宜的食品级酸(诸如盐酸或磷酸)将豆类蛋白质溶液的pH调整至约1.5至约3.4,优选地约2.0至约3.0的值。对于豆类蛋白质,等电沉淀通常在约pH 4.5下执行。藉由在本发明的过程中将pH调整至较低值,较大部分的蛋白质,优选地显著部分的蛋白质,诸如约35重量%或更多,优选地约60重量%或更多,更优选地约80重量%或更多蛋白质可溶解在酸化溶液中。残留的蛋白质包含于所谓的酸不溶性固体材料中,以任何常规方式,诸如使用圆盘迭式离心机并且进一步如下所述进行处理,将其从酸化豆类蛋白质溶液去除。调整pH可以在任何常规温度下进行,并且在本发明的一个实施例中,优选地,豆类蛋白质溶液的用于pH的调整的温度为20℃至35℃。若期望,则可以在上述酸化步骤之前用水稀释豆类蛋白质溶液。
若期望或有所要求,则可以进一步在进一步的处理之前使酸化蛋白质溶液的pH减小。酸化蛋白质溶液的经调整的pH仍应在约1.5至约3.4,优选地约2.0至约3.0范围内。
酸化豆类蛋白质水溶液可以进行加热处理以使存在于在萃取步骤期间自豆类蛋白质源材料萃取所得的溶液中的热不稳定抗营养因子(诸如胰蛋白酶抑制剂)失去活性。此类加热步骤也提供减少微生物载量的额外益处。一般而言,将蛋白质溶液加热至约70℃至约160℃,优选地约80℃至约120℃,更优选地约85℃至约95℃的温度,维持约10秒至约60分钟,优选地约10秒至约5分钟,更优选地约30秒至约5分钟。然后,可以将经加热处理的酸化豆类蛋白质溶液冷却至约2℃至约65℃,优选地约50℃至约60℃的温度,以备进行如下所述的进一步处理。
可以直接干燥所得的酸化豆类蛋白质水溶液,以产生豆类蛋白质产品。为提供具有低纯度水平的豆类蛋白质产品,诸如豆类蛋白质离析物,酸化豆类蛋白质水溶液可以在干燥之前按以下所述的方式处理。如下所述的进一步处理也认为对产品的味道具有有益效果。
可以浓缩酸化豆类蛋白质水溶液以提供具有约50至约300g/L,优选地约100至约200g/L的蛋白质浓度的浓缩豆类蛋白质溶液。
可以利用与分批或连续操作兼容的任何常规的方式进行浓缩步骤,诸如藉由应用任何常规的选择性膜技术,诸如超过滤和透滤,利用诸如中空纤维膜或螺旋缠绕膜的膜,考虑到不同膜材料和组态,其具有诸如约1,000至约1,000,000道尔顿,优选地约1,000至约100,000道尔顿的适宜截止分子量,并且就连续操作而言,调整尺寸,以在蛋白质水溶液通过膜时容许所要求的浓缩程度。
众所周知,超过滤和类似的选择性膜技术容许低分子量物质经由其通过,同时避免较高分子量物质通过。低分子量物质包括从源材料萃取得的低分子量材料,诸如碳水化合物、颜料、低分子量蛋白质和抗营养因子(诸如胰蛋白酶抑制剂,其自身为低分子量蛋白质)。考虑到不同膜材料和组态,通常选择膜的截止分子量,以确保溶液中保留显著比例的蛋白质,同时容许污染物通过。
经浓缩的豆类蛋白质溶液可以然后经受使用水的透滤步骤。所述透滤用水的pH优选地是与进行透滤的蛋白质溶液的pH相等。可以使用约1至约40份体积的透滤溶液,优选地约2至约25份体积的透滤溶液进行透滤。在透滤操作中,另外的量的污染物是藉由与渗透物一起通过膜而自豆类蛋白质水溶液去除。这使得蛋白质水溶液提纯并且还可以降低其黏度。可以进行透滤操作,直到在渗透物中不存在显著另外量的污染物或可见的颜色或直到已经充分提纯滞留物,从而在干燥时,以提供具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质离析物。可以使用如用于浓缩步骤的相同膜进行此透滤。然而,若期望,考虑到不同膜材料和组态,可以使用具有不同截止分子量的分离膜,诸如具有在约1,000至约1,000,000道尔顿,优选地约1,000至约100,000道尔顿范围内的截止分子量的膜进行透滤步骤。
替换地,可以对浓缩之前的酸化蛋白质水溶液或经部分浓缩的酸化蛋白质水溶液应用透滤步骤。还可以在浓缩处理期间的多个点应用透滤。当透滤在浓缩之前应用或应用至经部分浓缩的溶液时,可以然后另外浓缩所得的透滤溶液。藉由在浓缩蛋白质溶液时透滤多次所实现的黏度降低可以允许达成更高的最终完全浓缩的蛋白质浓度。这使得待干燥的物质的体积减小。
本文中可以以使随后回收的豆类蛋白质产品包含小于约90重量%的蛋白质(N x6.25)d.b.,诸如至少约60重量%的蛋白质(N x 6.25)d.b.的方式进行浓缩步骤和透滤步骤。藉由部分浓缩和/或部分透滤豆类蛋白质水溶液,仅可以部分去除污染物。可以然后干燥此蛋白质溶液以提供具有较低纯度水平的豆类蛋白质产品。
抗氧化剂可以于透滤步骤的至少一部分期间存在于透滤用水中。抗氧化剂可以是任何常规的抗氧化剂,诸如亚硫酸钠或抗坏血酸。透滤用水中的抗氧化剂的用量取决于所用物质,并且可能从约0.01变化至约1重量%,优选地约0.05重量%。抗氧化剂可以用来抑制存在于豆类蛋白质溶液中的任何酚类物质的氧化。
可选的浓缩步骤和可选的透滤步骤可以在一般约2℃至约65℃,优选地约50℃至约60℃的任何常规温度下进行且历时可以实现所需要浓缩和透滤程度的时段。所采用的温度和其他条件在某种程度上取决于用于进行膜处理的膜设备、溶液的所需蛋白质浓度以及将污染物移至透析物的效率。
如前所述,豆类包含抗营养胰蛋白酶抑制剂。可以藉由操控各种过程变量来控制最终豆类蛋白质产品中胰蛋白酶抑制剂的活性水平。
如上所述,酸化豆类蛋白质水溶液的加热处理可以用于使热不稳定胰蛋白酶抑制剂失去活性。还可以加热处理经部分浓缩或完全浓缩的酸化豆类蛋白质溶液,以使热不稳定胰蛋白酶抑制剂失去活性。当对经部分浓缩的酸化豆类蛋白质溶液应用加热处理时,然后可以另外浓缩所得经加热处理的溶液。
此外,可以以有利于去除渗透物中的胰蛋白酶抑制剂以及其他污染物的方式操作浓缩和/或透滤步骤。藉由使用具有更大孔径诸如30,000至1,000,000Da的膜,在高温诸如约30℃至约65℃,优选地约50℃至约60℃下操作膜并使用更大体积诸如10至40体积的透滤介质,来促进去除胰蛋白酶抑制剂。
相比在诸如约3至约3.4的较高pH下处理溶液,在诸如约1.5至约3的较低pH下对豆类蛋白质溶液进行酸化和膜处理可以降低胰蛋白酶抑制剂活性。当在pH范围的下端下浓缩和/或透滤蛋白质溶液时,可能期望在干燥之前提高溶液的pH。可以通过添加任何常规的食品级碱(诸如氢氧化钠)使得经浓缩和/或透滤的蛋白质溶液的pH增加至所期望值(例如,约3的pH)。
此外,可以藉由使豆类材料暴露于破坏或重排抑制剂的双硫键的还原剂来降低胰蛋白酶抑制剂活性。适宜的还原剂包括但不限于亚硫酸钠、半胱胺酸和N-乙酰基半胱胺酸。
可以在整个处理的不同阶段进行这些还原剂的添加。还原剂可以在萃取步骤中与豆类蛋白质源材料一起添加,可以在去除残留豆类蛋白质源材料之后添加至豆类蛋白质水溶液,可以在干燥之前添加至经透滤的滞留物或可以与干燥豆类蛋白质产品干式掺合。还原剂的添加可以与如上所述的加热处理步骤和膜处理步骤组合。
如果期望在蛋白质溶液中保留活性胰蛋白酶抑制剂,这可以藉由取消加热处理步骤或减少其强度、不利用还原剂、在pH范围的较上端下(诸如,约3至约3.4)操作可选的浓缩和可选的透滤步骤、利用具有更小孔径的浓缩和透滤膜、在较低温度下操作膜和应用较少体积的透滤介质而达成。
若期望或有所要求,则可以使经可选地浓缩且经可选地透滤的蛋白质溶液进行进一步的脱脂操作。经可选地浓缩且经可选地透滤的蛋白质溶液的脱脂可以藉由任何常规的过程达成。
可以使用吸附剂(诸如颗粒活性碳)处理经可选地浓缩且经可选地透滤的蛋白质水溶液,以去除颜色和/或气味化合物。可以在任何常规的条件下,一般在蛋白质溶液的环境温度下进行此类吸附剂处理。
经可选地浓缩且经可选地透滤的豆类蛋白质水溶液可以在干燥或进一步的处理之前进行巴氏灭菌。可以在任何常规的巴氏灭菌条件下进行此类巴氏灭菌。一般而言,将经可选地浓缩且经可选地透滤的豆类蛋白质溶液加热至约55℃至约75℃的温度维持约15秒至约60分钟。然后可以使经巴氏灭菌的豆类蛋白质溶液冷却,优选地使其冷却至约25℃至约40℃的温度。
经可选地浓缩、经可选地透滤且经可选地巴氏灭菌的豆类蛋白质溶液然后可以以任何常规方式(诸如喷雾干燥或冷冻干燥)进行干燥,以提供豆类蛋白质产品。替换地,可以在干燥之前将经可选地浓缩、经可选地透滤且经可选地巴氏灭菌的豆类蛋白质溶液的pH调整至小于约8.0,优选地约6至约8,更优选地约6.5至约7.5的值。可以以任何常规方式(诸如添加氢氧化钠或氢氧化钾溶液)增加pH。如果蛋白质溶液在调整pH之前不进行巴氏灭菌,则可以在调整pH之后使用上述条件进行巴氏灭菌。
干燥豆类蛋白质产品(在干燥之前进行或不进行pH调整步骤的情况下制备)具有大于约60重量%的蛋白质含量。优选地,干燥豆类蛋白质产品为具有超过约90重量%(N x6.25)d.b.的蛋白质含量的离析物。
根据本发明的另一方面,在将豆类蛋白质溶液的pH调整至约1.5至约3.4,优选地约2.0至约3.0的范围之后所获得的酸不溶性固体材料可以可选地用RO水稀释,然后可以被干燥以形成具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。替换地,可以在可选地干燥之前以任何常规的方式(诸如添加氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液)使经可选地稀释的酸不溶性固体材料的pH增加至小于约8.0,优选地约6.0至约8.0,更优选地约6.5至约7.5的值,以形成具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。优选地,洗涤酸不溶性固体材料,以去除污染物并改良产物纯度和味道。酸不溶性固体材料可以藉由使固体悬浮于在约1及约20体积之间,优选地约1至约10体积的具有在约1.5至约3.4范围内且优选地与所述酸不溶性固体材料的pH匹配的pH的RO水中而洗涤。可以在任何常规温度(诸如约20℃至约35℃)下进行洗涤步骤。将酸不溶性固体材料与洗涤溶液混合任何常规长度的时间,优选地约15分钟或更少。可以然后以任何常规方式(诸如藉由使用圆盘迭式离心机的离心)使经洗涤的酸不溶性固体材料与酸洗涤溶液分离。可以将酸洗涤溶液添加至酸化蛋白质溶液,以进行如上所述的进一步的处理。经洗涤的酸不溶性固体材料可以可选地用RO水稀释,然后可以以任何常规方式(诸如喷雾干燥或冷冻干燥)进行干燥以提供具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。替换地,可以在可选地干燥之前以任何常规方式(诸如添加氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液)将经可选地稀释的已洗涤的酸不溶性固体材料的pH调整至小于约8.0,优选地约6.0至约8.0,更优选地约6.5至约7.5的值。与处理酸溶性蛋白质部分所制备的产品相比,衍生自所述酸不溶性固体材料的产品的味道中可能一般具有更大的豌豆/蔬菜特征。然而,衍生自酸不溶性固体材料的产品的味道使得所述产品适用于食品和饮料应用中。
可以在可选的干燥步骤之前对经可选地稀释的酸不溶性固体材料或经可选地稀释的已洗涤的酸不溶性固体材料采用巴氏灭菌步骤。这样的巴氏灭菌可以在任何常规巴氏灭菌条件下进行。一般而言,将经可选地稀释的酸不溶性固体材料或经可选地稀释的已洗涤的酸不溶性固体材料加热至约55℃至约75℃的温度维持约15秒至约60分钟。然后,可以使经巴氏灭菌、经可选地稀释的酸不溶性固体材料或经可选地稀释的已洗涤的酸不溶性固体材料冷却,优选地使其冷却至约25℃至约40℃的温度。如果经可选地稀释的酸不溶性固体材料或经可选地稀释的已洗涤的酸不溶性固体材料在调整pH之前不进行巴氏灭菌,则巴氏灭菌可以在调整pH之后使用上述条件下进行。
在本发明的另一方面中,进行酸化豆类蛋白质水溶液的膜处理,以使较高分子量蛋白质与较低分子量蛋白质分离,其获得在不使用钙盐情况下制备的酸溶性豆类蛋白质产品,从而提供基本上澄清的豆类蛋白质水溶液。当采用此过程替换方案时,用经选择以允许较低分子量蛋白质传输至具有污染物的渗透物的浓缩和透滤膜的截止分子量浓缩和/或透滤酸化豆类蛋白质溶液。这些浓缩及透滤步骤可以与分批或连续操作一致的任何常规方式实现,诸如采用任何常规的选择性膜技术,诸如微过滤或超过滤,考虑到不同膜材料和组态,使用就微过滤而言具有诸如约0.05至约0.1μm,优选地约0.08至约0.1μm并且就超过滤而言具有约10,000至约1,000,000道尔顿,优选地约100,000至约1,000,000道尔顿的适宜截止分子量的膜(诸如中空纤维膜或螺旋缠绕膜),并且就连续操作而言,调整尺寸,以在酸化蛋白质水溶液通过所述膜时准许所需浓缩程度。在浓缩步骤中,将酸化豆类蛋白质水溶液浓缩至约50至约300g/L,优选地约100至约200g/L的蛋白质浓度。酸化豆类蛋白质溶液或部分浓缩的酸化豆类蛋白质溶液或浓缩的酸化豆类蛋白质溶液可以用优选地等于所透滤蛋白质溶液的pH的pH的水透滤。可以使用约1至约40份体积的透滤溶液,优选地约2至约25份体积的透滤溶液进行透滤。当对酸化豆类蛋白质溶液或部分浓缩的豆类蛋白质溶液进行透滤时,可以然后另外浓缩经透滤的溶液。浓缩和透滤步骤可以在任何常规温度,一般约2℃至约65℃,优选地约50℃至约60℃下进行。较低分子量蛋白质与其他小分子污染物一起捕获于在膜过程的渗透物中。
然后,于随后藉由膜处理(诸如超过滤)浓缩蛋白质溶液(步骤1渗透物)至约10至约300g/L,优选地约100至约200g/L的蛋白质浓度及可选地透滤(其可以对在完成浓缩之前或之后的蛋白质溶液进行),将较低分子量蛋白质与污染物分离。使用优选地具有与蛋白质溶液相同或相比其更低的pH的水或酸化水的透滤溶液进行可选的透滤步骤。使用如上述操作的具有诸如约1,000至约100,000道尔顿,优选地1,000至约10,000道尔顿的较低截止分子量的膜进行浓缩和透滤步骤。
可以使得所回收的较低分子量豆类蛋白质产品包含小于约90重量%蛋白质(N x6.25)d.b.,诸如例如至少约60重量%蛋白质(N x 6.25)d.b.的方式进行此第二膜处理步骤。藉由部分浓缩和/或部分透滤较低分子量豆类蛋白质水溶液,仅部分地去除污染物是可能的。可以然后干燥此蛋白质溶液,以提供具有较低纯度水平的豆类蛋白质产品。豆类蛋白质产品是在不使用盐情况下制备的,具有高溶解性且能够在酸性条件下产生基本上澄清的蛋白质溶液。
可以处理经浓缩且经可选地透滤的较低分子量蛋白质溶液或膜分馏过程的滞留物(其包含较高分子量蛋白质)以降低如上所述的胰蛋白酶抑制剂的活性。经浓缩且经可选地透滤的较低分子量蛋白质溶液或膜分馏过程的滞留物(其包含较高分子量蛋白质)可以如上所述进行巴氏灭菌。
经浓缩且经可选地透滤的较低分子量蛋白质溶液然后可以以任何方便的方式(诸如喷雾干燥或冷冻干燥)进行干燥,以提供豆类蛋白质产品。干燥豆类蛋白质产品具有大于约60重量% d.b.的蛋白质含量。优选地,干燥豆类蛋白质产品为具有超过约90重量%(N x6.25)d.b.的蛋白质含量的离析物。
可以从包含较高分子量蛋白质的膜分馏过程的滞留物获得其他产品。可以在使用食品级碱将蛋白质溶液的pH调整至小于约8.0,优选地约6.0至约8.0,更优选地约6.5至约7.5的值或不调整pH下藉由任何常规方式干燥此蛋白质溶液。上述巴氏灭菌步骤可以在pH调整步骤之后应用于膜分馏过程的滞留物。干燥豆类蛋白质产品具有大于约60重量% d.b.的蛋白质含量,优选地,干燥豆类蛋白质产品为具有超过约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的离析物。从膜分馏过程的滞留物获得的产品的豌豆/蔬菜味道香型非常小或基本上没有。
现在参考图1,其显示根据本发明一个方面的过程10,豆类蛋白质源在12处用pH为约6至约11,优选地约6.0至约8.5的水进行首次萃取。然后在14处去除残留豆类蛋白质源使得蛋白质萃取溶液完全或部分澄清化,而在16处收集所去除的固体。然后在20处将蛋白质萃取溶液18的pH调整至约1.5至约3.4,优选地约2.0至约3.0。在22处藉由离心去除酸不溶性材料,从而在24处获得酸不溶性固体材料并在26处获得的酸化蛋白质溶液。
可以在28处可选地用具有与固体相同,即约1.5至约3.4,优选地约2.0至约3.0的pH的水洗涤所回收的酸不溶性固体材料,并且可以可选地将经可选地洗涤的固体34的pH调整至小于约6.0的值,然后在48处干燥以提供在50处命名为810PA的具有至少约60重量%(Nx 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。
替换地,在36处将经可选地洗涤的固体34调整至一般约6至约8,优选地约6.5至约7.5的pH,并在38处干燥,以提供在40处命名为810PN的具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。
来自可选的洗涤步骤28的洗涤离心滤液30可以添加至酸化蛋白质溶液26。可以在60处减小可以溶性蛋白质溶液的pH,使其在约1.5至约3.4,优选地约2.0至约3.0范围内。然后使可以溶性蛋白质溶液在62处进行浓缩和可选的透滤。可以可选地将来自浓缩和可选的透滤步骤的滞留物64的pH调整至小于约6.0的值,然后在78处干燥以提供在80命名为810A的具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。优选地,810A产品为具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的离析物。替换地,在66处将来自浓缩和可选的透滤步骤的滞留物64调整至一般约6至约8,优选地约6.5至约7.5的pH,并且然后在68处干燥以提供在70命名为810N的具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。优选地,810N产品为具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的离析物。
810A和810PA蛋白质产品可以单独使用或可以在84处以干式掺合方式组合。替换地,可以使经可选地洗涤的酸不溶性固体材料混合,在46处可选地用浓缩/可选的透滤滞留物调整至小于约6.0的pH,在76处可选地调整至小于约6.0的pH,并干燥混合物86,以形成经组合的810A/810PA产品。810N和810PN蛋白质产品可以单独使用或可以在84处以干式掺合方式组合。替换地,可以使在36调整至约6.0至约8.0,优选地约6.5至约7.5的pH的经可选地洗涤的酸不溶性固体材料与在66处调整至约6.0至约8.0,优选地约6.5至约7.5的pH的浓缩/可选的透滤滞留物混合,并干燥混合物82,以形成经组合的810N/810PN产品。
现在参考图2,其显示根据本发明另一方面的过程11,豆类蛋白质源在12处用pH为约6至约11,优选地约6.0至约8.5的水进行首次萃取。然后在14处去除残留豆类蛋白质源使得蛋白质萃取溶液完全或部分澄清化,从而在16处收集所去除的固体。然后在20处将蛋白质萃取溶液18的pH调整至约1.5至约3.4,优选地约2.0至约3.0。在22处以离心去除酸不溶性材料,从而在24处获得酸不溶性固体材料并在26处获得酸化蛋白质溶液。
可以在28处可选地用具有与固体相同,即约1.5至约3.4,优选地约2.0至约3.0的pH的水洗涤所回收的酸不溶性固体材料24,并且可以在46处可选地将经可选地洗涤的酸不溶性固体材料34调整至小于约6.0的pH,然后在48处干燥以提供在50命名为810PA的具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。
替换地,在36处将经可选地洗涤的酸不溶性固体材料34调整至一般约6.0至约8.0,优选地约6.5至约7.5的pH,并在38处干燥,以提供在40处命名为810PN的具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。
来自可选的洗涤步骤的洗涤离心滤液30可以添加至酸化蛋白质溶液26。可以在60处降低可以溶性蛋白质的溶液的pH,使其在约1.5至约3.4,优选地约2.0至约3.0范围内。然后在61处使不溶性蛋白质溶液进行微过滤或超过滤膜处理(浓缩和/或透滤),以使较低分子量蛋白质(渗透物91)与较高分子量蛋白质(滞留物63)分离。
然后在93处以使用较小孔径膜的浓缩和可选的透滤提纯从蛋白质分馏步骤91获得的渗透物,以使蛋白质与污染物分离。然后在97处干燥从浓缩和可选的透滤步骤95获得的滞留物,以提供在99处命名为816A、在低pH溶液中具有改良的澄清度、具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品,优选地,所述产品为具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的离析物。
可以在75处可选地将从蛋白质分馏步骤63获得的滞留物调整至小于约6.0的pH,然后在77处干燥,以提供在79处命名为816BA的具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。优选地,所述产品为具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的离析物。替换地,可以在65处将从蛋白质分馏步骤63获得的滞留物调整至一般约6至约8,优选地约6.5至约7.5的pH,并且然后在67干燥,以提供在69处命名为816BN的具有至少约60重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质产品。优选地,所述产品为具有至少约90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的离析物。
816BA和810PA蛋白质产品可以单独使用或可以在83以干式掺合组合。替换地,可以使经可选地洗涤且在46处可选地调整至小于约6.0的pH的酸不溶性固体材料与在75处可选地调整至小于约6.0的pH的蛋白质分馏步骤滞留物混合,并干燥混合物85,以形成经组合的816BA/810PA产品。816BN和810PN蛋白质产品可以单独使用或可以在83处以干式掺合方式组合。替换地,可以使经在36处调整至约6.0至约8.0,优选地约6.5至约7.5的pH的经pH调整的可选地洗涤的酸不溶性固体材料与在65处调整至约6.0至约8.0,优选地约6.5至约7.5的pH的蛋白质分馏步骤滞留物混合,并干燥混合物81,以形成经组合的816BN/810PN产品。
示例
示例1
本示例根据本发明的方法的实施例描述豆类蛋白质产品的制备。
于环境温度下,将36kg黄豌豆蛋白质浓缩物添加至600L逆渗透纯水中,并搅拌10分钟提供蛋白质水溶液。以使用倾析离心机的离心去除一部分悬浮固体,并收集得“a”kg的具有约“b”重量%蛋白质含量的蛋白质溶液。然后添加HCl溶液(经等体积的水稀释的浓(22BÉ)HCl)使所述蛋白质溶液的pH减小至为“c”的目标pH,并使用圆盘迭式离心机将所述溶液离心,以提供“d”L的具有“e”的pH的酸化蛋白质溶液和“f”kg酸不溶性固体材料。
加热具有“g”重量%蛋白质含量的酸化蛋白质溶液,然后在具有“j”道尔顿的截止分子量的聚醚砜膜上浓缩使其体积从“h”L减小至“i”L,于约“k”℃的温度下操作。然后在相同膜上用“m”L RO水(“n”)透滤具有“1”重量%蛋白质含量的蛋白质溶液,其中透滤操作在约“o”℃下进行。然后将具有“p”重量%蛋白质含量的经透滤蛋白质溶液进一步浓缩至“q”重量%的蛋白质含量。获得“r”的经透滤且浓缩的蛋白质溶液,并且经由使用倾析离心机的分离步骤确定获得的蛋白质溶液中蛋白质的约“s”%的产率。用经HCl溶液调整至pH 2.7的“u”L水稀释“t”kg经透滤且浓缩的蛋白质溶液。喷雾干燥稀释溶液,以获得发现具有“v”%(N x6.25)d.b.的蛋白质含量的产品。所述产品称为“w”YP810A。用“y”L RO水稀释“x”的经透滤且浓缩的蛋白质溶液,并使用NaOH/KOH溶液将样品的pH提升至“z”。喷雾干燥所述中和溶液,以获得发现具有“aa”%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的产品。所述产品称为“w”YP810N。
由从圆盘迭式离心机收集的酸不溶性固体材料具有“ab”重量%的蛋白质含量。使“ac”kg部分的酸不溶性固体材料与“ad”L“ae”的RO水在环境温度下混合30分钟,然后使用“af”离心机离心。在水洗涤步骤之后收集“ag”kg具有“ah”重量%蛋白质含量的经洗涤的酸不溶性固体材料,并且经由使用倾析离心机的分离步骤确定获得的蛋白质溶液中蛋白质的约“ai”%的产率。然后使经洗涤的酸不溶性固体材料与“aj”L RO水混合,并且在约“ak”℃下进行巴氏灭菌约“al”分钟。藉由添加HCl溶液将“am”kg的经巴氏灭菌、经洗涤的酸不溶性固体材料的pH调整至“an”,然后喷雾干燥以获得发现具有“ao”(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的产品。所述产品称为“w”YP810PA。将“ap”kg的经巴氏灭菌、经洗涤的酸不溶性固体材料与“aq”L RO水混合,然后使用NaOH/KOH溶液将pH提升至“ar”,及喷雾干燥样品以获得发现具有“as”%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的产品。所述产品称为“w”YP810PN。下表1中阐明参数“a”至“as”:
示例2
本示例进一步根据本发明的方法的另一实施例描述豆类蛋白质产品的制备。
在环境温度下将“a”kg“b”添加至“c”L逆渗透纯水并搅拌10分钟,可以提供蛋白质水溶液。以使用倾析离心机的离心去除一部分悬浮固体,以产生“d”kg的具有约“e”重量%蛋白质含量的蛋白质溶液。然后添加HCl溶液(经等体积的水稀释的浓(22BÉ)HCl)使蛋白质溶液的pH减小至“f”的目标pH,并使用圆盘迭式离心机将所述溶液离心,提供“g”L的具有“h”的pH的酸化蛋白质溶液和“i”kg酸不溶性固体材料。
将“j”kg酸不溶性固体材料与“k”L pH为“f”的RO水混合,并且然后使用“l”离心机将样品离心,提供“m”L具有pH“n”的酸化洗涤溶液和“o”kg经洗涤的酸不溶性固体材料。将“p”L酸化蛋白质溶液与“q”L酸化洗涤溶液组合并加热,提供具有“r”的pH和“s”重量%的蛋白质含量的膜进料。在具有“v”的道尔顿的截止分子量的聚醚砜膜上浓缩使所述膜进料的体积从“t”L减小至“u”L,于约“w”℃的温度下操作。然后在相同膜上用“y”L RO水“z”透滤具有“x”重量%蛋白质含量的蛋白质溶液,其中透滤操作在约“aa”℃下进行。然后将具有“ab”重量%蛋白质含量的经透滤的蛋白质溶液进一步浓缩至“ac”重量%的蛋白质含量。获得“ad”的经透滤且浓缩的蛋白质溶液,并且经由使用倾析离心机的分离步骤确定获得的蛋白质溶液中蛋白质的约“ae”%的产率。然后用“af”L RO水稀释经透滤且浓缩的蛋白质溶液,然后在约“ag”℃下巴氏灭菌“ah”秒。用“ak”L水稀释“ai”的“aj”经透滤且浓缩的蛋白质溶液,并且然后喷雾干燥,获得发现具有“al”%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的产品。所述产品称为“am”“an”。用“ap”L RO水稀释“ao”的“aj”经透滤且浓缩的蛋白质溶液,并使用“ar”溶液将样品的pH提升至“aq”。喷雾干燥所述中和溶液,以得到发现具有“as”%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的产品。所述产品称为“am”“at”。
在约“av”℃下对“au”酸不溶性固体材料巴氏灭菌约“aw”秒。收集“ax”kg的具有“az”重量%蛋白质含量的“ay”酸不溶性固体材料,并且经由使用倾析离心机的分离步骤确定获得的蛋白质溶液中蛋白质的约“ba”%的产率。将“bb”kg的“ay”酸不溶性固体材料与“bc”L RO水组合,并使用“be”溶液将pH提升至“bd”和“bf”干燥样品,以获得发现具有“bg”%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的产品。所述产品称为“am”“bh”。
下表2阐明参数“a”至“bh”:
示例3
本示例进一步根据本发明的方法的另一实施例描述豆类蛋白质产品的制备。
于环境温度下,将36kg黄豌豆蛋白质浓缩物添加至600L逆渗透纯水中,并搅拌10分钟以提供蛋白质水溶液。以使用倾析离心机的离心去除一部分悬浮固体,以产生608.59kg具有约2.54重量%蛋白质含量的蛋白质溶液。然后添加HCl溶液(经等体积的水稀释的浓(22BÉ)HCl)使蛋白质溶液的pH减小至为3的目标pH,并使用圆盘迭式离心机将所述溶液离心,提供508L具有约3.13的pH的酸化蛋白质溶液和79.30kg酸不溶性固体材料。
将79.30kg酸不溶性固体材料与158.60L pH为3的RO水混合,并且然后使用圆盘迭式离心机将样品离心,提供201L具有3.00的pH的酸化洗涤溶液和29.98kg的经洗涤的酸不溶性固体材料。
将500L酸化蛋白质溶液与200L酸化洗涤溶液组合并加热,提供具有3.10的pH和1.75重量%的蛋白质含量的膜进料。在具有100,000道尔顿的截止分子量的聚醚砜膜上浓缩使膜进料的体积从700L减小至212L,于约50℃的温度下操作。然后在相同膜上用318L pH为3的RO水透滤具有5.34重量%蛋白质含量的蛋白质溶液,其中透滤操作在约51℃下进行。在此时间点,弃去106L滞留物以减少处理时间。在相同膜上用额外901L pH为3的RO水透滤残留的106L滞留物,其中透滤操作在约51℃下进行。然后将具有5.04重量%蛋白质含量的经透滤的蛋白质溶液进一步浓缩至8.56重量%的蛋白质含量。获得47kg的经透滤且浓缩的蛋白质溶液,并且经由使用倾析离心机的分离步骤确定获得的蛋白质溶液中蛋白质的约26%的产率。然后用20.5L RO水稀释经透滤且浓缩的蛋白质溶液,然后在约73℃下巴氏灭菌16秒。将足量的KOH/NaOH溶液添加至70.44kg的经巴氏灭菌、经透滤且浓缩的蛋白质溶液,以将pH调整至7.02。喷雾干燥所述中和溶液,以获得发现具有90.08%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的产品。所述产品称为YP27-E13-15A YP810N。
经洗涤的酸不溶性固体材料在约72℃下巴氏灭菌约16秒。所收集的经巴氏灭菌的酸不溶性固体材料具有6.41重量%的蛋白质含量。将29.98kg经巴氏灭菌的酸不溶性固体材料与3.28L RO水和足量NaOH/KOH溶液组合,以将pH调整至5.54。然后喷雾干燥样品以获得发现具有75.15%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的产品。所述产品称为YP27-E13-15AYP810PA。
示例4
本示例进一步根据本发明的方法的另一实施例描述豆类蛋白质产品的制备。
于环境温度下,将72kg黄豌豆蛋白质浓缩物添加至1200L逆渗透纯水中,并搅拌10分钟以提供蛋白质水溶液。藉由使用倾析离心机的离心作用去除一部分悬浮固体,并收集1190.48kg具有约2.57%重量%蛋白质含量的蛋白质溶液。然后添加HCl溶液(经等体积的水稀释的浓(22BÉ)HCl)使蛋白质溶液的pH降低至3的目标pH,并使用圆盘迭式离心机将所述溶液离心,提供1020L具有约3.02的pH的酸化蛋白质溶液。
然后将酸化蛋白质溶液的pH调整至2的目标并加热,提供具有2.08的pH和1.50重量%的蛋白质含量的膜进料。在具有100,00道尔顿的截止分子量的聚醚砜膜上浓缩,使此溶液的体积从1040L减小至285L,于约50℃的温度下操作。然后在相同膜上用2850L pH为2的RO水透滤具有5.28重量%蛋白质含量的蛋白质溶液,其中透滤操作在约51℃下进行。然后将具有4.99重量%蛋白质含量的经透滤的蛋白质溶液进一步浓缩至9.70重量%的蛋白质含量。获得133L经透滤且浓缩的蛋白质溶液,并且经由使用倾析离心机的分离步骤确定获得的蛋白质溶液中蛋白质的约42.2%的产率。用40L RO水稀释133L经透滤且浓缩的蛋白质溶液,并且然后在约73℃下巴氏灭菌16秒。然后进一步用31.71L水稀释173L经巴氏灭菌的蛋白质溶液,并使用NaOH溶液将样品的pH提升至7.05。然后喷雾干燥所述中和溶液,以获得发现具有88.85%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的产品。所述产品称为YP27-E26-15A YP810N。
示例5
本示例说明本发明的实施例的具有经改良澄清度的酸性豆类蛋白质产品的制备。
将36kg豌豆蛋白质浓缩物与600L逆渗透纯(RO)水组合,并在环境温度下搅拌所述混合物10分钟。以使用倾析离心机的离心去除一部分悬浮固体,并收集“a”kg的具有约“b”重量%蛋白质含量的蛋白质溶液。然后添加HCl溶液(经等体积的水稀释的浓(22BÉ)HCl)使蛋白质溶液的pH降低至为“c”的目标pH,并使用圆盘迭式离心机将所述溶液离心,提供“d”L具有约“e”的pH的酸化蛋白质溶液和“f”kg酸不溶性固体材料。
用“i”L pH为2的RO水稀释“g”L具有“h”重量%蛋白质含量的酸化蛋白质溶液,加热至约50℃且然后使用具有0.08μm孔径的聚偏二氟乙烯(PVDF)微过滤膜浓缩至“j”L,于约“k”℃的温度下操作。与浓缩步骤同步地,用额外“l”L pH为2的RO水透滤所述溶液。然后使用具有1,000道尔顿孔径的PES超过滤膜将“m”L具有“n”重量%蛋白质浓度的微过滤/透滤渗透物浓缩至“o”kg,在约“p”℃的温度下操作。经浓缩的蛋白质溶液具有“q”重量%的蛋白质含量。经由使用倾析离心机的分离步骤确定获得的此蛋白质溶液中蛋白质的约“r”%的产率。经浓缩的蛋白质溶液在约“s”℃下巴氏灭菌“t”秒,并且然后喷雾干燥“u”kg的经巴氏灭菌、经浓缩的蛋白质溶液,以获得称为“w”YP816A的具有“v”%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的蛋白质产品。
所收集的“j”L具有“x”重量%蛋白质含量的微过滤滞留物经由使用倾析离心机的分离步骤确定获得的蛋白质溶液中蛋白质的“y”%的产率。经浓缩且透滤的微过滤滞留物在约“z”℃下巴氏灭菌“aa”秒。用“ac”L RO水稀释“ab”kg的经巴氏灭菌的微过滤滞留物并用NaOH/KOH溶液调整至pH“ad”,并且然后喷雾干燥以形成称为“w”YP816BN的具有“ae”%(N x6.25)d.b.的蛋白质含量的蛋白质产品。
下表3阐明参数“a”至“ae”。
示例6
本示例描述根据前述美国专利申请号13/103,528、13/289,264、13/556,357和13/642,003的方法的豆类蛋白质产品的制备。
将“a”kg“b”与“c”L在“e”下的“d”组合,并搅拌“f”分钟。然后添加将“h”kg氯化钙丸粒(95.5%)溶解于“i”L RO水中所制备的“g”kg氯化钙原液,并再搅拌所述混合物“j”分钟。以使用倾析离心机的离心去除残留固体块,并且然后将“l”kg氯化钙丸粒(95.5%)溶解于“m”L RO水中所制备的“k”kg氯化钙原液添加至部分澄清化的蛋白质溶液中。以圆盘迭式离心机去除微细残留固体,以产生具有“n”重量%蛋白质含量的离心滤液。将“o”L离心滤液添加至“p”L在“q”下的RO水中,并用稀HCl将样品的pH减小至“r”。进一步由“s”澄清化经稀释且酸化的离心滤液,以提供具有“t”重量%蛋白质含量的澄清的酸化蛋白质溶液。
澄清的酸化蛋白质溶液为“u”且然后在具有“x”道尔顿的截止分子量的聚醚砜膜上浓缩使其体积从“v”L减小至“w”L,于约“y”℃的温度操作。在此时间点,用“aa”L RO水透滤具有“z”重量%蛋白质含量的蛋白质溶液,其中透滤操作在约“ab”℃下进行。然后将经透滤的蛋白质溶液浓缩至“ac”L,并用额外“ad”L RO水透滤,其中透滤操作在约“ae”℃下进行。然后将具有“af”重量%蛋白质含量的经浓缩的蛋白质溶液进一步浓缩至“ag”重量%的蛋白质含量,然后用RO水稀释至“ah”重量%的蛋白质含量以促进喷雾干燥。回收“ai”蛋白质溶液,经稀释和酸化的离心滤液的产率为“aj”%。在约“ak”℃下巴氏灭菌经浓缩且透滤的蛋白质溶液“al”秒,然后干燥以产生发现具有“am”重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的产品。所述产品命名为“an”。下表4阐明参数“a”至“an”。
示例7
本示例描述根据前述美国专利申请号13/937,266号的方法的豆类蛋白质产品的制备。
将“a”kg“b”与“c”L“e”的“d”水组合,并且搅拌“f”分钟。添加“g”kg氯化钙丸粒(95.5%),并再搅拌所述混合物“h”分钟。以使用倾析离心机的离心去除残留固体块,并且然后将每“k”L RO水溶解“j”kg氯化钙丸粒(95.5%)制备的“i”kg氯化钙原液添加至部分澄清化的蛋白质溶液。以圆盘迭式离心机去除微细残留固体,以产生具有“l”重量%蛋白质含量的离心滤液。在环境温度下将“m”L离心滤液添加至“n”L RO水中,并用稀HCl将样品的pH减小至“o”。进一步由“p”澄清化经稀释且酸化的离心滤液,以提供澄清的酸化蛋白质溶液。
加热澄清的酸化蛋白质溶液,并且然后在具有“t”道尔顿的截止分子量的聚醚砜膜上浓缩使具有“q”重量%蛋白质含量的溶液的体积从“r”L减小至“s”L,于约“u”℃的温度操作。在此时间点,用“w”L RO水透滤具有“v”重量%蛋白质含量的蛋白质溶液,其中透滤操作在约“x”℃下进行。然后将经透滤的蛋白质溶液浓缩至“y”L,并用额外“z”L RO水透滤,其中透滤操作在约“aa”℃下进行。回收“ab”的具有“ac”重量%蛋白质含量的经浓缩的蛋白质溶液,经稀释和酸化的离心滤液的产率为“ad”%。在约“ae”℃下对经浓缩且透滤的蛋白质溶液巴氏灭菌“af”秒,然后用“ai”L RO水稀释“ag”kg的“ah”经浓缩且透滤的蛋白质溶液。用“al”溶液将“aj”的经稀释的样品的pH调整至“ak”。然后喷雾干燥“am”的经pH调整的样品,以获得发现具有“an”重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的产品。将产品命名为“ao”YP701N2。下表5阐明参数“a”至“ao”。
示例8
本示例说明商业黄豌豆蛋白质产品Propulse(Nutri-Pea,Portage la Prairie,MB)、Nutralys S85F(Roquette America公司,基奥卡克,艾奥瓦州)、Pisane C9(CosucraGroupe Warcoing,S.A.,比利时)、豌豆蛋白YS 85%(The Scoular Company,Minneapolis,MN(由烟台双塔食品有限公司,中国山东省招远市金岭镇制造)、Empro E 86(EmslandGroup,Emlichheim,德国)的蛋白质含量。这些蛋白质产品为当前可购得的纯度最高的豌豆蛋白质成分。
以使用Leco氮确定器的燃烧分析确定商业样品的蛋白质含量和以烘箱干燥方法确定粉末的水分含量。所述样品的基于干重的蛋白质含量显示于表6中。
由表6中呈现的值可以看出,商业产品的蛋白质含量与衍生自本发明过程的酸化豆类蛋白质溶液的产品的蛋白质含量相似或略低。所述商业产品的蛋白质一般比衍生自在当前过程中的pH调整步骤之后所收集的酸不溶性固体材料的产品高。
示例9
本示例说明如示例2至5中所述根据本发明的方面不使用钙盐情况下制备的豆类蛋白质产品以及某些商业豌豆蛋白质产品以及如示例6及7中所述使用钙盐情况下制备的豆类蛋白质产品的蛋白质溶解度。由Morr等人的J.Food Sci.,50:1715-1718的过程的修改版本测试溶解度。
称量足以提供0.5g蛋白质的蛋白质粉加入烧杯中,并且然后添加少量的逆渗透(RO)纯水,及搅拌所述混合物直到形成光滑的糊剂。然后添加额外的水,以使体积达到约45ml。然后使用磁性搅拌器缓慢地搅拌烧杯的内容物60分钟。在分散蛋白质之后立即测量pH,并用稀NaOH或HCl调整至适宜的水平(2、3、4、5、6或7)。测量pH并在60分钟搅拌期间定期校正。在60分钟的搅拌之后,用RO水使样品达到50ml的总体积,从而获得1% w/v蛋白质分散液。以使用Leco氮确定器的燃烧分析测量所述分散液的蛋白质含量。然后在7,800g下离心所述分散液的分液10分钟,其沉淀出不溶性物质并产生上清液。由Leco分析测量上清液的蛋白质含量并按如下的方式计算产品的溶解度:溶解度(%)=(上清液中的蛋白质%/初始分散液中的蛋白质%)×100将被计算为大于100%的值表示为100%。
各种产品在不同pH值下的蛋白质溶解度显示于表7中。
由表7中所显示的结果可以看出,藉由本发明的不同方面形成的不同产品具有不同的溶解度曲线。由本发明的酸化蛋白质溶液形成且无中和步骤的情况下干燥所形成的产品(810A)在pH 2和3下具有高度溶解性但在所测试更高的pH值下具有有限溶解度。当由本发明的酸化蛋白质溶液形成的产品(810N)在干燥之前中和时,所述产品在pH 2和3下的溶解度变小。在所测试的pH范围中,810N产品的溶解度值一般比商业豌豆蛋白质产品的溶解度值高。发现衍生自酸化步骤(810PN)之后的酸不溶性固体材料的产品在所述pH范围中的蛋白质溶解度较差。本发明的具有经改良澄清度的酸溶性蛋白质产品(816A)相比810A在更宽pH范围(2至4)中具高溶解性。816A相比810A在介于5与7之间的pH值下还明显更易溶解。制备具有经改良澄清度的酸溶性产品中的副产物(816BN)在所述pH范围内具有有限溶解度,其中其溶解度值介于针对810N和810PN发现的溶解度值之间。本发明的810A产品具有不同于钙盐过程的酸性产品(701)的溶解度曲线。本发明的810N产品具有不同于钙盐过程的中和产品(701N2)的溶解度曲线。
示例10
本示例说明如示例1至5中所述根据本发明的方面不使用钙盐情况下制备的豆类蛋白质产品以及某些商业豌豆蛋白质产品以及如示例6和7中所述使用钙盐情况下制备的豆类蛋白质产品的分子量表达谱。
由使用配备300×7.8mm Phenomenex BioSep S-2000系列管柱的Varian ProStarHPLC系统的尺寸筛除层析确定分子量表达谱。管柱含有亲水性键合二氧化硅刚性支撑介质,直径为5微米,孔径为145埃。
在分析豆类蛋白质样品之前,使用包含具有已知的介于17,000道尔顿(肌球蛋白)与670,000道尔顿(甲状腺球蛋白)之间的分子量的蛋白质以及作为1,350道尔顿的低分子量标记物添加的维生素B12的Biorad蛋白质标准品(Biorad product #151-1901)制备标准曲线。在水中制备蛋白质标准品的0.9% w/v溶液,用0.45μm孔径滤盘过滤,然后使用包含0.02%迭氮化钠的0.05M磷酸盐/0.15M NaCl移动相(pH 6)使50μL分液在管柱上流动。移动相流速为1mL/min,并基于280nm下的吸亮度检测组分。基于这些已知分子量的分子的滞留时间,开发出将分子量的自然对数与滞留时间(以分钟计)相关联的回归公式。
滞留时间(min)=-0.865×ln(分子量)+17.154(r 2 =0.98)。
就豆类蛋白质样品的分析而言,将包含0.02%迭氮化钠的0.05M磷酸盐/0.15MNaCl(pH 6)用作移动相并也用于溶解干燥样品。将蛋白质样品与移动相溶液混合混合达成1% w/v的浓度,置于振荡器上至少1小时,然后使用0.45μm孔径滤盘过滤。样品注射量为50μL。移动相流速为1mL/分钟,并基于280nm下的吸亮度检测组分。
上述将分子量和滞留时间相关联的回归公式用于计算对应于100,000Da、15,000Da、5,000Da和1,000Da的分子量的滞留时间。将HPLC ProStar系统用于计算位于这些滞留时间范围中的峰面积,并计算落在给定分子量范围中的蛋白质百分比((峰面积范围/总蛋白质峰面积)×100)。请注意,所述数据未经蛋白质反应因子校正。
如示例1至7中描述的那样制备的产品和商业产品的分子量表达谱显示于表8中。
由表8中呈现的结果可以看出,衍生自本发明的酸化蛋白质溶液的豆类蛋白质产品(810A、810N、816A及816BN)具有不同于商业豌豆蛋白质产品及由用钙盐处理制备的产品的蛋白质表达谱。
示例11
本示例包含评估如示例1至5中所述的根据本发明的方面制备的豆类产品以和某些商业豌豆蛋白质产品以及如示例6和7中所述的使用钙盐情况下制备的豆类蛋白质产品的肌醇六磷酸含量。使用Latta与Eskin(J.Agric.Food Chem.,28:1313-1315)的方法确定肌醇六磷酸含量。
所获得的结果列于下表9中。
由表9中呈现的结果可以看出,除了具有经改良澄清度的酸溶性产品(816A)以外,本发明的方面的所有产品的肌醇六磷酸含量均比使用钙盐制备的产品的肌醇六磷酸高。衍生自本发明的酸化蛋白质溶液的产品具有与所测试商业产品相当的肌醇六磷酸含量。衍生自根据本发明的一方面的酸不溶性固体材料的产品的肌醇六磷酸含量似乎比所测试商业产品的肌醇六磷酸更高。
示例12
本示例包含评估如示例1至5中所述的根据本发明的方面制备的豆类产品以及某些商业豌豆蛋白质产品以及如示例6和7中所述的使用钙盐制备的豆类蛋白质产品的酸解性碳水化合物含量。根据Dubois等人(Anal.Chem.,28:350-356)的方法确定酸解性碳水化合物含量。结果显示于下表10中。
由表10中呈现的结果可以看出,本发明的衍生自酸不溶性固体材料的产品的酸解性碳水化合物含量一般相比所评估的其他样品更高。
示例13
本示例包含评估如示例1至5中所述的根据本发明的方面制备的豆类产品以及某些商业豌豆蛋白质产品以及如示例6和7中所述的使用钙盐制备的豆类蛋白质产品的溶液颜色和溶液浊度水平。将足以提供0.48g蛋白质的蛋白质粉末溶解于15ml RO水中来制备蛋白质产品的溶液。用pH计测量所述溶液的pH,并使用在透射模式下操作的HunterLabColorQuest XE仪器评估颜色和浊度水平。结果显示于下表11中。
由表11中的结果可以看出,816A产品的溶液的浊度水平远小于本发明的其他产品的溶液的浊度水平,并且与使用钙盐制备的低pH产品(701)的溶液的浊度水平相当。
示例14
本示例包含评估如示例1至5中所述的根据本发明的方面制备的豆类产品以及某些商业豌豆蛋白质产品和如示例6和7中所述的使用钙盐制备的豆类蛋白质产品在干燥时的颜色。使用以反射模式操作的HunterLab ColorOuest XE评估干燥时的颜色。结果显示于下表12中。
由表12中的结果可以看出,本发明产品的颜色类似于使用钙盐制备的产品(701和701N2)的颜色,并且一般相比商业产品更浅,红色和黄色更淡。
示例15
本示例说明如示例1中所述制备的YP26-F17-14A YP810N的味道与商业黄豌豆蛋白质产品Pisane C9的味道之间的比较。
将足以提供5g蛋白质的蛋白质粉溶于250ml纯净饮用水中,来制备用于感官评估的样本。YP810N的溶液的pH经确定为7.13,而Pisane C9的溶液的pH为7.56。将食品级HCl添加至两种溶液中,以将pH调整至7。要求由7名成员组成的非正式小组盲目地比较所述样品并指出哪一样品的蔬菜味道更小。
7名成员全部指出YP810N的蔬菜味道更小。
示例16
本示例说明如示例2中所述制备的YP27-C30-15A YP810N的味道与商业黄豌豆蛋白质产品Pisane C9的味道之间的比较。
将足以提供5g蛋白质的蛋白质粉溶于250ml纯净饮用水中,来制备用于感官评估的样本。YP810N的溶液的pH经确定为6.56,而Pisane C9的溶液的pH为7.92。将食品级NaOH添加至YP810N的溶液中,以将pH升至6.99。将食品级HCl添加至Pisane C9的溶液中,以将pH降至6.97。要求由9名成员组成的非正式小组盲目地比较所述样品并指出哪一样品的蔬菜味道更小。
9名成员中有8名指出YP810N的蔬菜味道更小,而1名成员无法辨别出哪一样品的蔬菜味道更小。
示例17
本示例说明如示例2中所述制备的YP27-C30-15A YP810N的味道与商业黄豌豆蛋白质产品豌豆蛋白YS 85%的味道之间的比较。
将足以提供5g蛋白质的蛋白质粉溶于250ml纯净饮用水中,来制备用于感官评估的样本。YP810N的溶液的pH经确定为6.65,而豌豆蛋白YS 85%的溶液的pH为7.16。将食品级NaOH添加至YP810N的溶液中,以将pH升至7.00。将食品级HCl添加至豌豆蛋白YS 85%的溶液中,以将pH降至7.00。要求由10名成员组成的非正式小组盲目地比较所述样品并指出哪一样品的蔬菜味道更小。
10名成员中有8名指出YP810N的蔬菜味道更小。1名成员指出豌豆蛋白YS 85%的蔬菜味道更小,并且1名成员无法辨别出哪一样品的蔬菜味道更小。
示例18
本示例说明如示例2中所述制备的YP27-E06-15A YP810N的味道与商业黄豌豆蛋白质产品豌豆蛋白YS 85%的味道之间的比较。
将足以提供5g蛋白质的蛋白质粉溶于250ml纯净饮用水中,来制备用于感官评估的样本。YP810N的溶液的pH经确定为7.49,并且豌豆蛋白质YS 85%的溶液的pH为7.10。将食品级HCl添加至YP810N的溶液中,以将pH降至7.03。要求由9名成员组成的非正式小组盲目地比较所述样品并指出哪一样品的蔬菜味道更小。
9名成员中有6名指出YP810N的蔬菜味道更小。2名成员指出豌豆蛋白YS 85%的蔬菜味道更小,而1名成员无法辨别出哪一样品的蔬菜味道更小。
示例19
本示例说明如示例2中所述制备的YP27-C30-15A YP810A的味道与商业黄豌豆蛋白质产品Pisane C9的味道之间的比较。
将足以提供5g蛋白质的蛋白质粉溶于250ml纯净饮用水中,来制备用于感官评估的样本。YP810A的溶液的pH经确定为2.77,而Pisane C9的溶液的pH为7.90。将食品级NaOH添加至YP810A的溶液中以将pH升至3.00。将食品级HCl添加至Pisane C9的溶液中以将pH降至3.00。要求由9名成员组成的非正式小组盲目地比较所述样品并指出哪一样品的蔬菜味道更小。
9名成员中有8名指出YP810A的蔬菜味道更小。1名成员指出Pisane C9的蔬菜味道更小。
示例20
本示例说明如示例2中所述制备的YP27-C30-15A YP810A的味道与商业黄豌豆蛋白质产品豌豆蛋白YS 85%的味道之间的比较。
将足以提供5g蛋白质的蛋白质粉溶于250ml纯净饮用水中,来制备用于感官评估的样本。YP810A的溶液的pH经确定为2.82,而豌豆蛋白YS 85%的溶液的pH为7.25。将食品级NaOH添加至YP810A的溶液中,以将pH升至3.00。将食品级HCl添加至豌豆蛋白YS 85%的溶液中,以将pH降至3.00。要求由9名成员组成的非正式小组盲目地比较所述样品并指出哪一样品的蔬菜味道更小。
9名成员中有8名指出YP810A的蔬菜味道更小。1名成员无法辨别出哪一样品的蔬菜味道更小。
本公开的总结
在本公开的总结中,提供生产豆类蛋白质产品的新颖且具发明性的方法,所述方法不涉及到将盐用于萃取蛋白质源的蛋白质。还提供了新颖且具发明性的豆类蛋白质产品,所述豆类蛋白质产品具有改进的味道。可以在本发明的范围内做出修改。
Claims (9)
1.一种生产基于干重具有至少60重量%或至少90重量%(N x 6.25)的蛋白质含量的豆类蛋白质产品的过程,所述豆类蛋白质产品具有大于1.5重量%的肌醇六磷酸含量,并且其具有经干燥粉末的小于2.5的a*读数,所述过程不使用钙盐并且特征在于:
(a)用水萃取豆类蛋白质源,以使得来自所述蛋白质源的豆类蛋白质溶解并形成豆类蛋白质水溶液,其中所述萃取的pH是从6到11,
(b)从残留豆类蛋白质源中至少部分地分离所述豆类蛋白质水溶液,
(c)将所述豆类蛋白质水溶液的pH调整至1.5至3.4的pH,以产生酸化豆类蛋白质溶液,
(d)从所述酸化豆类蛋白质溶液分离酸不溶性固体材料,以及
或者:
(e)可选地藉由选择性膜技术来浓缩所述酸化豆类蛋白质溶液,
(f)可选地透滤经可选地浓缩的豆类蛋白质溶液,以及
(g)干燥经可选地浓缩及经可选地透滤的豆类蛋白质溶液,
或者
(h)藉由选择性膜技术来浓缩和/或透滤所述酸化豆类蛋白质溶液,以将所述酸化豆类蛋白质溶液的蛋白质组分分馏成第一滞留物及第一渗透物,
(i)干燥所述第一滞留物以提供第一豆类蛋白质产品,
(j)浓缩且可选地透滤所述第一渗透物以提供第二滞留物及第二渗透物,以及
(k)干燥所述第二滞留物以提供第二豆类蛋白质产品。
2.根据权利要求1所述的过程,其特征在于,所述浓缩和/或透滤步骤(h)将所述蛋白质组分分馏成所述第一滞留物中的较高分子量馏份和所述第一渗透物中的较低分子量馏份,并且其中所述可选的干燥步骤(i)提供包含较高分子量蛋白质的第一豆类蛋白质产品,并且其中所述浓缩和可选的透滤步骤(j)将较低分子量馏份蛋白质组分滞留在所述第二滞留物中,并且允许污染物通过膜进入所述第二渗透物中,并且其中所述可选的干燥步骤(k)提供包含较低分子量蛋白质并且优选地在酸性溶液中具有经改良的澄清度的第二豆类蛋白质产品。
3.根据权利要求1或2所述的过程,其特征在于,可选地干燥所述酸不溶性固体材料,以形成基于干重具有至少60重量%(N x 6.25)的蛋白质含量的豆类蛋白质产品,并且其中酸不溶性材料的pH在所述可选的干燥步骤之前优选地调整至小于8.0、6.0至8.0及6.5至7.5的值,或者其中优选地藉由与1至20体积的具有1.5至3.4及大约与所述酸不溶性材料的pH相同的pH的水混合来洗涤所述酸不溶性固体材料,并然后在所述可选的干燥步骤之前从洗涤水分离所述酸不溶性固体材料,并且经洗涤的酸不溶性材料的pH在所述可选的干燥步骤之前调整至小于8.0、6.0至8.0及6.5至7.5的值。
4.根据权利要求3所述的过程,其特征在于,所述洗涤水与步骤(d)的所述酸化豆类蛋白质溶液组合,并且如在步骤(e)至(g)中的至少一个步骤中那样进行处理,或者所述洗涤水与步骤(d)的所述酸化豆类蛋白质溶液组合,并且如在步骤(h)至(k)中的至少一个步骤中那样进行处理。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的过程,其特征在于,在1℃至100℃、15℃至65℃及20℃至35℃的温度下进行所述萃取步骤(a),并且其中用于所述萃取步骤(a)的所述水包含pH调节剂,使得萃取在6至11及6至8.5的pH下进行,并且其中所述pH调节剂优选地为氢氧化钠,并且其中所述水优选地包含抗氧化剂,并且其中所述豆类蛋白质水溶液具有5至50g/L或10至50g/L的蛋白质浓度。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的过程,其特征在于,所述酸化豆类蛋白质水溶液经受浓缩步骤(e),以产生具有50至300g/L或100至200g/L的蛋白质浓度的浓缩酸化豆类蛋白质溶液,利用具有1,000至1,000,000道尔顿或1,000至100,000道尔顿的截止分子量的膜,藉由超过滤来进行所述浓缩步骤(e),并且其中所述浓缩酸化豆类蛋白质溶液可选地经受透滤步骤(f),使用水或酸化水在所述酸化豆类蛋白质水溶液的部分或完全浓缩之前或之后对所述酸化豆类蛋白质水溶液进行所述透滤步骤(f),使用1至40体积或2至25体积的透滤溶液进行所述透滤步骤(f),优选地进行所述透滤步骤(f)直到所述渗透物中不存在显著另外量的污染物或可见的颜色,和/或进行所述透滤步骤(f)直到所述滞留物已经充分提纯,以便提供具有至少90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质离析物,使用具有1,000至1,000,000道尔顿或1,000至100,000道尔顿的截止分子量的膜来进行所述透滤步骤(f),其中抗氧化剂优选地在所述透滤步骤(f)的至少一部分期间存在于所述透滤介质中,所述浓缩步骤(e)和可选的透滤步骤(f)优选地在2℃至65℃及50℃至60℃的温度下进行。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的过程,其特征在于,所述酸化豆类蛋白质水溶液经受步骤(h),以产生具有50至300g/L或100至200g/L的蛋白质浓度的经浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液(第一滞留物),所述酸化豆类蛋白质水溶液优选地使用具有0.05至0.1μm或0.08至0.1μm的孔径的膜,藉由微过滤而经受步骤(h),或者所述酸化豆类蛋白质水溶液使用具有10,000至1,000,000道尔顿及100,000至1,000,000道尔顿的截止分子量的膜,藉由超过滤而经受步骤(h),其中在可选的后续浓缩之前或所述酸化豆类蛋白质水溶液的部分或完全浓缩之后,使用水或酸化水对所述酸化豆类蛋白质水溶液进行所述浓缩和/或透滤步骤(h)中的所述透滤,其中使用1至40体积或2至25体积的透滤溶液,来进行所述浓缩和/或透滤步骤(h)中的所述透滤,并且其中进行所述浓缩和/或透滤步骤(h)中的所述透滤直到所述滞留物已经充分提纯,以便提供具有至少90重量%(N x 6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质离析物,抗氧化剂优选地在所述浓缩和/或透滤步骤(h)中的所述透滤的至少一部分期间存在于所述透滤介质中,所述浓缩和/或透滤步骤(h)中的所述浓缩和/或透滤在2℃至65℃或50℃至60℃的温度下进行。
8.根据权利要求1至5中的任一项所述的过程,其特征在于,所述第一渗透物经受步骤(j),以产生具有10至300g/L或100至200g/L的蛋白质浓度的经浓缩且经可选地透滤的酸化豆类蛋白质溶液(第二滞留物),使用具有1,000至100,000道尔顿及1,000至10,000道尔顿的截止分子量的膜,藉由超过滤来进行所述浓缩且可选的透滤步骤(j),并且其中使用水或酸化水在所述第二滞留物的部分或完全浓缩之前或之后对所述第二滞留物进行所述浓缩且可选的透滤步骤(j)中的所述透滤,使用1至40体积或2至25体积的透滤溶液,来进行所述浓缩且可选的透滤步骤(j)中的所述透滤,优选地进行所述浓缩且可选的透滤步骤(j)中的所述透滤直到所述滞留物已经充分提纯,以便提供具有至少90重量%(N×6.25)d.b.的蛋白质含量的豆类蛋白质离析物,抗氧化剂优选地在所述透滤步骤的至少一部分期间存在于所述透滤介质中,所述浓缩且可选的透滤步骤(j)中的所述浓缩且可选的透滤优选地在2℃至65℃或50℃至60℃的温度下进行。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的过程,其特征在于,所述豆类蛋白质水溶液的pH在步骤(c)中调整到2.0至3.0。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102387714A (zh) * | 2009-02-11 | 2012-03-21 | 伯康营养科学(Mb)公司 | 利用水提取制备大豆蛋白制品("s803") |
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