CN113795152A - 胶质豆类蛋白 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在中性pH值下具有改进的凝胶强度的豆类蛋白组合物，以及其生产方法。
Description
技术领域
本发明涉及植物蛋白领域，特别是豆类蛋白分离物，更特别地涉及豌豆蛋白分离物。
背景技术
人类每天对蛋白质的需求量占食物应摄入量的12％至20％。这些蛋白质由动物产品(肉、鱼、蛋、乳制品)和植物产品(谷类、豆类、藻类)提供。
在工业化国家中，人们主要摄入动物蛋白。然而，许多研究表明，过度摄入动物蛋白而非植物蛋白是导致癌症和心血管疾病增加的原因之一。
此外，动物蛋白无论是在过敏性方面(尤其是牛奶或鸡蛋中的蛋白质)，还是在环境保护方面(与密集型养殖的有害影响有关)都存在许多弊端。
因此，不像动物来源化合物那样具有各项缺点，工业方面对具有优质营养价值和功能特性的植物来源化合物的需求与日俱增。
大豆在过去和现在一直是动物蛋白最重要的植物替代品。然而，使用大豆也有某些缺点。大豆种子往往是转基因的，需要使用溶剂进行脱油以获得其蛋白质。
自十九世纪70年代，有籽植物，特别是豌豆，作为用于动物和人类食品的动物蛋白的替代蛋白资源，在欧洲(主要是在法国)大力发展。豌豆中的蛋白质重量约为27％。术语“豌豆”作为其最广泛的含义，具体包括各种用途(人类食品、动物饲料和/或其他用途)的“圆粒豌豆”(“smooth pea”)的所有野生变种，以及“圆粒豌豆”和“皱粒豌豆”的所有突变变种。这些种子是非转基因的，不需要溶剂脱油。
豌豆蛋白，主要是豌豆球蛋白，多年来一直被工业化提取和加工。可以引用专利EP1400537作为豌豆蛋白提取工艺的例子。在该工艺中，种子经无水研磨(即所谓的“干磨”过程)以获得豆粉。然后将这种豆粉悬浮在水中以提取蛋白质。文件US4060203 A、FR2889416 A1和WO 2011/124862 A1中也描述了提取豆类蛋白的其他工艺。文件JP55-131351A中描述了一种大豆蛋白分离物的制造过程：将细颗粒豆粉放入水溶液中，并通过使所述水溶液达到酸性pH值来沉淀蛋白部分。然后中和沉淀的蛋白溶液，再进行热处理(也可以进行雾化)以形成大豆蛋白分离物。
然而，豆类蛋白，特别是豌豆蛋白，比大豆蛋白的胶凝性要低得多。正如“Accessing gelling ability of vegetable proteins using rheologicalandfluorescence techniques”(Bastistaa等人，International Journal of BiologicalMacromolecules，第36期(2005)，第135-143页，2005)中提到的，豌豆和羽扇豆蛋白比大豆蛋白的胶凝能力要低。
因此，获得豆类蛋白，特别是豆类蛋白分离物，甚至更特别的是具有改进的胶凝力或凝胶强度的豌豆蛋白分离物是有价值的。这些豆类蛋白可以被添加到食品或医药产品中。这些产品的pH值差别很大，介于4和9之间。而在许多应用中，如肉类或鱼类替代品，其蛋白质呈“中性pH值”，即pH值为6到8左右。以这些肉类和鱼类的替代品为例，其蛋白质有助于在凝胶化后将其他质地的蛋白质胶结在一起。因此，提供具有高于在中性pH值下的凝胶强度的新型改良豆类蛋白是特别有利的。
已经有人尝试减少蛋白分离物和浓缩物的颗粒大小，并研究由此产生的组合物的功能特性。例如，Sun等人的论文(Reduction of particle size based on superfinegrinding:Effects on structure,rheological and gelling properties of wheyprotein concentrate，Journal of Food Engineering，第186期，2016，第69-76页)中描述了使用纳米珠研磨机研磨乳清蛋白浓缩物。他们对蛋白质的不同特性进行了研究，包括颗粒大小、不同pH值下的凝胶强度、染色和红外结构。在凝胶强度方面，与研磨前的蛋白质相比，研磨后的蛋白质组合物在酸性pH值(4.5)下具有较高的凝胶强度，在中性pH值(6.5)和碱性pH值(8.5)下具有较低的凝胶强度。
Hayakawa等人的论文(Microparticulation by Jet Mill Griding of ProteinPowders and Effects on Hydrophobicity，Journal of Food Science，第58卷，1993年第5期，第1026-1029页)中描述了使用空气射流研磨机使酪蛋白和蛋清类型的蛋白质以及大豆纤维微颗粒化。该文件没有描述豆类蛋白。该文件也没有描述增加蛋白凝胶强度。
Liu等人的论文(Ball-milling changed the physicochemical properties ofSPI and its cold-set gels，Journal of Food Engineering，第195期，2017年，第158-165页)中描述了使用planet BM和Mixer Mill MM400型球磨机对大豆蛋白分离物进行研磨，以略微降低其颗粒大小(平均大小为80微米)。然而，尽管在使用Mixer Mill MM400型研磨机进行研磨的情况下，这种分离物在酸性条件下(在有葡萄糖-δ-内酯的情况下)的凝胶强度可以增加，但仍然非常微弱(最大增加量约为30％)。此外，用plant Bm型研磨机进行研磨并没有导致观察到的凝胶强度有任何不同。同样地，该文件没有研究在中性pH值下的蛋白凝胶强度。
发明内容
根据本发明的第一方面，提出了豆类蛋白组合物，豆类尤其选自豌豆、羽扇豆和蚕豆，其特征在于，根据试验A的蛋白组合物的凝胶强度大于200帕，优选大于250帕，更优选大于300帕，最优选大于350帕。该豆类蛋白组合物优选选自豆类蛋白分离物，更优选选自豌豆蛋白分离物。
根据本发明的另一方面，提出了一种蛋白组合物的生产方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)加工豆类植物种子，优选选自豌豆、羽扇豆和蚕豆；
2)研磨种子，制成水悬浮液；
3)用离心力分离不溶于水的部分；
4)在55℃+/-2℃和65℃+/-2℃之间，优选为60℃+/-2℃的温度下，通过加热至等电pH值，使蛋白质凝固，时间介于3.5分钟和4.5分钟之间，优选为4分钟；
5)通过离心法回收凝固的蛋白絮状物；
6)调整pH值至6+/-0.5和9+/-0.5之间；
7)作为可选项，可进行热处理；
8)对凝固的蛋白絮状物进行干燥；
9)用空气射流研磨机研磨凝固的蛋白絮状物，并进行干燥，以获得小于20微米，优选小于15微米，更优选小于10微米的粒径D90的颗粒。
根据本发明的最后一方面，提出将豆类蛋白组合物，优选选自豌豆、羽扇豆和蚕豆的豆类蛋白分离物，更优选选自根据本发明的豌豆蛋白分离物，进行工业化使用，用于食品或药品，特别是用于动物和人类食品。
通过下面的详细描述可以更好地理解本发明。
根据本发明的第一方面，提出了豆类蛋白组合物，该豆类尤其选自豌豆、羽扇豆和蚕豆，其特征在于，根据试验A的蛋白组合物的凝胶强度大于200帕，优选大于250帕，更优选大于300帕，最优选大于350帕。豆类最优选为豌豆。例如，根据试验A的蛋白组合物的凝胶强度可能小于450帕，例如小于400帕。该豆类蛋白组合物优选选自豆类蛋白分离物，更优选选自豌豆蛋白分离物。
术语“蛋白组合物”在本申请中应理解为通过提取和精制获得的组合物，所述组合物包括蛋白、由一条或多条多肽链组成的大分子，肽链由通过肽键彼此连接的许多氨基酸残基构成。在豌豆蛋白的特定背景下，本发明尤其涉及球蛋白(约占豌豆蛋白的50-60％)。豌豆球蛋白主要分为三个亚科：豆蛋白、沧蛋白和厥蛋白。
本申请中的术语“豆类植物”指的是双子叶植物纲蚕豆目。这种植物是最重要的开花植物科之一，物种数量仅次于兰科和菊科植物。包括大约765个属，超过19,500个种。许多豆类植物是重要的栽培植物，其中包括大豆、菜豆、豌豆、鹰嘴豆、小蚕豆、花生、栽培扁豆、栽培苜蓿、各种三叶草、蚕豆、角豆、甘草和羽扇豆。
“胶凝力”是指由蛋白质组合物形成凝胶或网络能力，同时增加粘度并产生介于液态和固态之间的物质状态的功能特性。也可以使用“凝胶强度”这一术语。为量化这种胶凝力，有必要生成这种网络并评估其强度。为了进行这种量化，在本发明中使用了试验A，其描述如下：
1)在60℃+/-2℃下，被测蛋白组合物在含有15％+/-2％干物质的水中，在pH值为7的情况下进行增溶溶解；
2)在60℃+/-2℃下振荡5分钟；
3)冷却到20℃+/-2℃，以350转/分的速度搅拌24小时；
4)在配备同心柱的的施加应力式流变仪中制备混悬液；
5)通过应用以下温度曲线来测量弹性模量G’和粘性模量G”：
a.阶段1：在20℃+/-2℃下稳定后，在10分钟内从20℃+/-2℃的温度加热到80℃+/-2℃的温度，测量参数G’1；
b.阶段2：在80℃+/-2℃的温度下稳定110分钟；c.阶段3：在30分钟内从80℃+/-2℃的温度冷却到20℃+/-2℃的温度，在20℃+/-2℃的温度下稳定后测量G’2；
6)计算胶凝力等于G’2-G’1。
优选选择DHR 2(TA,instruments)和MCR 301(Anton Paar)型号的带有同心柱的施加应力式流变仪。它们具有珀尔帖温度控制系统。为了避免高温下的蒸发问题，在样品中加入石蜡油。
本发明意义上的“流变仪”是指能够测量流体或凝胶流变性的实验室仪器。它对样品施加力。一般来说，它的特征尺寸很小(转子的机械惯性很低)，允许从根本上研究液体、凝胶、悬浮液、糊状物等在外加力作用下的机械性能。
所谓的“施加应力”模式允许通过施加正弦应力(振荡模式)，确定材料的内在粘弹性量，这种内在粘弹性量尤其取决于时间(或角速度ω)和温度。特别地，这种类型的流变仪允许获取复数模量G*，这反过来又允许获取模量G’或弹性部分和G”或粘性部分。
前三个步骤包括在精确条件下将蛋白重新悬浮在水中，以使后续测量最大化。
水优选选自渗透水，但也可以使用饮用水。
其温度在最初再悬浮时为60℃+/-2℃(第一和第二步骤)，然后在溶解24小时并在测量前冷却后为20℃+/-2℃(第三步骤)。一般来说，除非另有说明，本描述中给出的温度总是包括+/-2℃的变化，例如20℃+/-2℃或80℃+/-2℃。
在所述水中加入规定量的蛋白，以获得15％+/-2％干物质的悬浮液。为此，要使用技术人员熟知的设备，如烧杯、磁棒。在室温下以350转/分的速度震荡50mL的体积至少10小时。一般来说，除非另有说明，本说明中给出的干物质含量总是包括+/-2％的变化，例如15％+/-2％。使用pH计和酸碱试剂将pH值调整到7+/-0.5，这在现有技术中是众所周知的。
第四步骤是将样品引入流变仪，用一薄层油覆盖，以限制蒸发。
在第五步骤中，采用以下温度时间表：a.阶段1：在10分钟内从20℃+/-2℃的温度加热到80℃+/-2℃的温度；b.阶段2：在80℃+/-2℃的温度下稳定110分钟；c.阶段3：在30分钟内从80℃+/-2℃的温度冷却到20℃+/-2℃的温度。
在这个时间表中连续测量参数G’并记录。
试验A的第六步骤，也是最后一步，是对记录进行操作。要提取两个值：G’1＝阶段1开始时在20℃+/-2℃下稳定后的G’值，G’2＝阶段3结束时在20℃+/-2℃下稳定后的G’值。
胶凝力等于G’2-G’1。
优选地，根据本发明的豆类蛋白组合物的蛋白丰度相对于干物质的总重量超过80％，优选超过85％，更优选超过90％。
蛋白质丰度是通过本领域技术人员熟知的任何技术测量的。优选测量总氮量(以氮的重量占组合物总干重的百分比计算)，并将结果乘以系数6.25。这种方法在植物蛋白领域众所周知，基于蛋白质平均含有16％的氮的事实。也可以使用技术人员熟知的任何干物质测定方法。
该蛋白质组合物的粒径D90优选小于20微米，更优选小于15微米，最优选小于10微米。
本发明中的“D90”是指以微米为单位的颗粒大小，在数量上分为两个群体，分别占蛋白组合物总颗粒的90％和10％。
为了进行D90测量，优选使用激光粒度仪，更优选使用马尔文公司的Mastersizer2000。使用参数如下：以液体形式使用，分散在乙醇中；折射率：1.52；吸收指数：0.1；不使用超声。
优选根据本发明的蛋白组合物在中性pH值下具有高溶解度。为了量化蛋白组合物的溶解度，根据本发明，使用试验B。该试验包括以下步骤：
将150g温度为20℃+/-2℃的蒸馏水加入到400mL烧杯中，同时用磁力棒搅拌，并精确加入5g待测豆类蛋白样品。如有必要，用0.1N NaOH或0.1N HCl将pH值调至7。将水补足至200g。以1000转/分的速度混合30分钟，然后以3000g离心15分钟。收集25g上清液并置于预先干燥并去皮重的结晶皿中。将结晶皿在103℃+/-2℃的恒温箱中放置1小时。然后将其置于干燥器(带有脱水剂)中冷却至室温并称重。
溶解度对应于可溶性干物质的含量，表示为其重量占样品重量的百分比。溶解度的计算公式如下：
[Math.1]
其中：
P＝样品重量(单位：g)＝5g
m1＝干燥后结晶皿的重量(单位：g)
m2＝空结晶皿的重量(单位：g)
P1＝收集到的样品重量(单位：g)＝25g
有利地，根据试验B，本发明的蛋白组合物的溶解度介于30％至65％之间，例如33％至62％，尤其是38％至60％。
本发明的另一个优点是可以提高豌豆蛋白的胶凝特性，同时保持其溶解性。然而，这些特性似乎难以调和：例如，通过蛋白质分解增加蛋白质的溶解度与损失其胶凝特性相结合。在不与任何理论相联系的情况下，可以通过以下事实来解释：一般来说，为形成蛋白凝胶，一旦蛋白聚集，就必须形成网络。导致凝胶化的蛋白更大，即使重新放回溶液中也是如此，因此通常具有较低的溶解度。然而，本发明能够调和这两种特性。
根据本发明的另一方面，提出了一种豆类蛋白组合物的生产方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)加工豆类植物种子，优选选自豌豆、羽扇豆和蚕豆；
2)研磨种子，制成水悬浮液；
3)用离心力分离不溶于水的部分；
4)在55℃+/-2℃和65℃+/-2℃之间，优选为60℃+/-2℃的温度下，通过加热至等电pH值，使蛋白质凝固，时间介于3.5分钟和4.5分钟之间，优选为4分钟；
5)通过离心法回收凝固的蛋白絮状物；
6)调整pH值至6+/-0.5和9+/-0.5之间；
7)作为可选项，可进行热处理；
8)对凝固的蛋白絮状物进行干燥；
9)用空气射流研磨机研磨凝固的蛋白絮状物，以获得小于20微米，优选小于15微米，更优选小于10微米的D90粒径的颗粒。
此工艺始于步骤1)：加工豆类植物种子，优选选自豌豆、羽扇豆和蚕豆。
当所选择的豆类是豌豆时，步骤1)中加工的豌豆可能已经事先经历了本领域技术人员所熟知的步骤，如清洗(消除不需要的颗粒，如石头、死昆虫、土壤残留物等)或通过众所周知的“脱壳”步骤消除豌豆的外部纤维(外部纤维素包膜)。
也可能经历了旨在改善感官特性的处理，如干式加热(或烘烤)或湿式焯水。焯水时，温度优选介于70℃+/-2℃和90℃+/-2℃之间，pH值调整到8+/-0.5和10+/-0.5之间，优选为9+/-0.5。这些条件要保持2至4分钟，优选保持3分钟。
根据本发明的工艺包括步骤2)：研磨种子并制成水悬浮液。如果种子已经有水，水被保留下来，但也可以被更换，而直接研磨种子。如果谷物是干的，首先要制作豆粉，然后将其悬浮在水中。
研磨是通过技术人员已知的任何合适的技术进行的，如球磨机、锥形研磨机、螺旋研磨机、空气射流研磨机或转子/旋翼系统。
在研磨过程中，可以在研磨的开始、过程中或结束时连续或不连续地加水，以便在该阶段结束时获得经研磨豌豆的水悬浮液，相对于所述悬浮液的重量，干物质(DM)重量介于15％至25％之间，优选占干物质重量的20％。
在研磨结束时，可检查pH值。优选在步骤2结束时，经研磨豌豆的水悬浮液的pH值调整为介于5.5+/-0.5和10+/-0.5之间，例如，pH值调整至6+/-0.5到9+/-0.5。可选地，pH值调整至8+/-0.5和10+/-0.5之间，例如，将pH值调整到9。pH值的调整可以通过添加酸和/或碱来进行，例如氢氧化钠或盐酸。
然后，根据本发明的工艺进行步骤3)：通过离心力分离不溶于水的部分。这主要由淀粉和被称为“内部纤维”的多糖组成。对上清液中的可溶性蛋白进行浓缩。
根据本发明的工艺进行步骤4)：在55℃+/-2℃和65℃+/-2℃之间，优选为60℃+/-2℃的温度下，通过加热至等电pH值，使蛋白质凝固，时间介于3.5分钟和4.5分钟之间，优选为4分钟。此目的在于将所需豌豆蛋白与步骤3)中的上清液其他组成成分分离。例如，申请人的专利EP1400537从第127段到第143段描述了工艺实例。良好地控制时间/温度表至关重要：如下文将举例说明的那样，为获得根据本发明的胶凝蛋白组合物，这些参数是关键。
接下来的步骤5)包括通过离心法回收凝固的蛋白絮状物。将经过浓缩蛋白的固体部分与经过浓缩糖和盐的液体部分分离。
在步骤6)中，将絮状物重新悬浮在水中，并将其pH值调整至介于6+/-0.5和9+/-0.5之间。将干物质相对于所述悬浮液的重量占比调整至介于10％至20％之间，优选为15％。使用任何酸性和碱性试剂调整pH值。优选使用抗坏血酸、柠檬酸和钾盐或氢氧化钠。
作为可选项，可进行步骤7)：进行旨在保证蛋白微生物质量的热处理。这种热处理也可以用来使蛋白质成分功能化。优选按照100℃+/-2℃至160℃+/-2℃的常规比例加热0.01秒至3秒，优选加热1秒至2秒，然后立即冷却。
在步骤8)中，将凝固的蛋白絮状物干燥到相对于所述干物质重量占比的80％以上，优选90％以上。为此，可采用技术人员熟知的任何技术，如冷冻干燥或雾化。雾化是优选技术，特别是多效雾化。
干物质含量通过本领域技术人员熟知的任何方法测得，优选使用所谓的“干燥”方法。它在于通过加热已知量的已知质量的样品来确定蒸发水量：开始时对样品称重，并测量质量m1，单位为g；将样品放在加热室中蒸发水分，直到样品的质量稳定，水分完全蒸发(优选在大气压下温度为105℃)，最后对样品称重，测量质量m2，单位为g。干物质是通过以下计算得到的：(m2/m1)*100。
最后一个步骤9)与前述步骤4)一样，是获得根据本发明的蛋白组合物的关键。包括研磨凝固的蛋白絮状物，并进行干燥，以获得小于20微米，优选小于15微米，更优选小于10微米的D90粒径的颗粒。在本发明工艺的该步骤中使用空气射流研磨机。优选使用对置式空气射流研磨机，更优选使用Netzsch CGS10。这种类型的研磨机通过产生碰撞来减小尺寸：被高速气体射流加速的颗粒通过冲击而碎裂。
在本发明有利的方法中，根据试验A的蛋白组合物的凝胶强度至少是步骤8中干燥的蛋白絮状物的凝胶强度的150％，有利地至少是200％，例如至少是300％。根据试验A的蛋白组合物的凝胶强度可以，例如，至多是在步骤8中干燥的蛋白絮状物的凝胶强度的600％。
如上所述，本发明的一个优点是，在研磨步骤中可以保持蛋白溶解度。有利地，根据试验B的蛋白组合物的溶解度至少是步骤8中干燥的蛋白絮状物的溶解度的75％，有利地至少是90％。
本发明的一个优点是，本发明的蛋白组合物在不同的pH值下可以表现出较高的凝胶强度，特别是在中性pH值下，如试验A的条件下。根据本发明的蛋白组合物在任何类型的食品和药品中的使用都是有利的：食品或药品的pH值可能介于4到9之间，例如介于5到8.5之间，特别是介于6到8之间，甚至约为7。
根据本发明的最后一个方面，提出将豆类蛋白组合物，优选选自豌豆、羽扇豆和蚕豆的豆类蛋白分离物，更优选选自根据本发明的豌豆蛋白分离物，进行工业化使用，特别是用于动物和人类食品。
由于其胶凝力获得改进，根据本发明的蛋白组合物特别适用于食品应用，如植物酸奶或仿肉制品(英文为“meat-analogs”)。其尤其可以用于肉类或鱼类的替代品。其尤其可以作为一种结合剂，例如作为在制造肉类或鱼类替代品中有用的结合剂。因此，本发明的另一个方面是用于制作包含本发明的蛋白组合物的肉类或鱼类替代品。
通过下面的非限制性实施例将更好地理解本发明。
实施例
实施例1：根据本发明的豆类蛋白组合物的生产
在锤式粉碎机中对外部纤维脱壳进行处理后，将豌豆种子研磨成豆粉。然后将其浸泡在水中，最终浓度为干物质相对于所述悬浮液重量占比25％，pH值为6.5，在室温下浸泡30分钟。然后将干物质质量占比25％的豆粉悬浮液加入水力旋流器，分离出由蛋白质、内部纤维(浆)和溶解物混合物组成的轻相和含有淀粉的重相。然后，将离开水力旋流器的轻相提升至干物质相对于所述悬浮液重量占比10.7％。通过WESTFALIA型离心式倾析器分离内部纤维。离心式倾析器出口处的轻相包含蛋白质和溶解物的混合物，而重相包含豌豆纤维。
通过将离心式倾析器出口的轻相pH值调整至4.6，并将此溶液在60℃下加热4分钟，使蛋白在其等电点凝固。蛋白凝固后，可回收蛋白絮状物。将蛋白絮状物重新悬浮在饮用水中制成悬浮液，干物质质量相对于所述悬浮液质量占比为15.1％。用苛性钾将悬浮液pH值调整到7。最后，在130℃下热处理0.4秒，然后闪冷。然后在NIRO MSD多效雾化器上对悬浮液进行雾化，进气温度为180℃，出气温度为80℃。得到的粉末质量相对于干物质总重量为92.3％，其中85.5％是蛋白质。这种粉末被称为“根据本发明的组合物的基料”。
然后用Netzsch CGS10对置式空气射流研磨机研磨该粉末，得到D90粒度为7.3微米的粉末。
所得的粉末蛋白组合物被称为“根据本发明的微粉化蛋白组合物”。
实施例2：旨在证明蛋白组合物在其凝固过程中的加热表的影响的比较实施例
该实施例目的在于证明凝固表对根据本发明的蛋白组合物的功能的影响。
在锤式粉碎机中对外部纤维脱壳进行处理后，将豌豆种子研磨成豆粉。然后将其浸泡在水中，最终浓度为干物质相对于所述悬浮液重量占比25.1％，pH值为6.5，在室温下浸泡30分钟。然后将干物质质量占比25％的豆粉悬浮液加入水力旋流器，分离出由蛋白质、内部纤维(浆)和溶解物混合物组成的轻相和含有淀粉的重相。然后，将离开水力旋流器的轻相提升至干物质相对于所述悬浮液重量占比11.2％。通过WESTFALIA型离心式倾析器分离内部纤维。离心式倾析器出口处的轻相包含蛋白质和溶解物的混合物，而重相包含豌豆纤维。
通过将离心式倾析器出口的轻相pH值调整至4.6，并将此溶液在70℃下加热4分钟，使蛋白在其等电点凝固。蛋白凝固后，可回收蛋白絮状物。将蛋白絮状物重新悬浮在饮用水中制成悬浮液，干物质质量相对于所述悬浮液质量占比为14.9％。用苛性钾将悬浮液pH值调整到7。最后，在130℃下热处理0.4秒，然后闪冷。然后在NIRO MSD多效雾化器上对悬浮液进行雾化，进气温度为180℃，出气温度为80℃。得到的粉末质量相对于干物质总重量为91.9％，其中84.9％是蛋白质。这种粉末被称为“第1号比较蛋白组合物的基料”。
然后用Netzsch CGS10对置式空气射流研磨机研磨该粉末，得到D90粒度为8.2微米的粉末。
所得的粉末蛋白组合物被称为“第1号微粉化比较蛋白组合物”。
实施例3：在实施例1和实施例2中获得的不同蛋白成分的比较
为比较蛋白质成分，采用了前述试验A，以及干物质和蛋白丰度。
[表1]
上表1明确表明，为使胶凝力最大化，凝结温表和将颗粒大小减少到颗粒D90小于10微米的协同作用极为重要。根据本发明的微粉化蛋白组合物的胶凝力比根据本发明的蛋白组合物的基料、第1号比较性蛋白组合物的基料和第1号比较性微粉化蛋白组合物大约高4倍。
实施例4：根据本发明的豆类蛋白组合物的生产
在锤式粉碎机中对外部纤维脱壳进行处理后，将豌豆种子研磨成豆粉。然后将其浸泡在水中，最终浓度为干物质相对于所述悬浮液重量占比25％，pH值为6.5，在室温下浸泡30分钟。然后将干物质质量占比25％的豆粉悬浮液加入水力旋流器，分离出由蛋白质、内部纤维(浆)和溶解物混合物组成的轻相和含有淀粉的重相。然后，将离开水力旋流器的轻相提升至干物质相对于所述悬浮液重量占比10％。通过WESTFALIA型离心式倾析器分离内部纤维。离心式倾析器出口处的轻相包含蛋白质和溶解物的混合物，而重相包含豌豆纤维。
通过将离心式倾析器出口的轻相pH值调整至5.0，并将此溶液在60℃下加热4分钟，使蛋白在其等电点凝固。蛋白凝固后，可回收蛋白絮状物。将蛋白絮状物重新悬浮在饮用水中制成悬浮液，干物质质量相对于所述悬浮液质量占比为18％。使用氢氧化钠将悬浊液pH值调整至7。最后，在130℃下热处理0.4秒，然后闪冷。然后在NIRO MSD多效雾化器上对悬浮液进行雾化，进气温度为180℃，出气温度为80℃。得到的粉末质量相对于干物质总重量为93.2％，其中80.7％是蛋白质。这种粉末被称为“根据本发明的蛋白组合物的基料2”
然后用Netzsch CGS10对置式空气射流研磨机对这种粉末进行两次不同的研磨，得到D90粒径为16.9微米的第一种粉末和D90粒径为7.9微米的第二种粉末。所得的粉末蛋白组合物分别称为“根据本发明的微粉化蛋白组合物2”和“根据本发明的微粉化蛋白组合3物”。
为比较蛋白质成分，采用了前述试验A和试验B，以及干物质和蛋白丰度。
[表2]
上表2进一步表明，有可能使胶凝力最大化。根据本发明的微粉化蛋白组合物的胶凝力达到2倍以上。此外，还可以保持蛋白溶解度。
Claims (14)
1.一种豆类蛋白组合物，豆类尤其选自豌豆、羽扇豆和蚕豆，其特征在于，根据试验A所述的蛋白组合物的凝胶强度大于200帕。
2.根据权利要求1所述的豆类蛋白组合物，其中所述豆类蛋白组合物是豆类蛋白分离物。
3.根据权利要求1或2所述的豆类蛋白组合物，其中所述豆类植物是豌豆。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的豆类蛋白组合物，其特征在于，所述豆类蛋白组合物的蛋白丰度相对于干物质的总重量超过80％，优选超过85％，更优选超过90％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的豆类蛋白组合物，其特征在于，所述豆类蛋白组合物具有小于20微米的D90粒度，优选小于15微米，更优选小于10微米。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的豆类蛋白组合物，其特征在于，根据试验B，所述豆类蛋白组合物具有30％至65％的溶解度，例如33％至62％，尤其是38％至60％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的豆类蛋白组合物的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：
1)加工豆类植物种子，优选选自豌豆、羽扇豆和蚕豆；
2)研磨种子，制成水悬浮液；
3)用离心力分离不溶于水的部分；
4)在55℃+/-2℃和65℃+/-2℃之间，优选为60℃+/-2℃的温度下，通过加热至等电pH值，使蛋白质凝固，时间介于3.5分钟和4.5分钟之间，优选为4分钟；
5)通过离心法回收凝固的蛋白絮状物；
6)调整pH值至6+/-0.5和9+/-0.5之间；
7)作为可选项，可进行热处理；
8)对凝固的蛋白絮状物进行干燥；
9)用空气射流研磨机研磨所述凝固的蛋白絮状物，并进行干燥，以获得小于20微米，优选小于15微米，更优选小于10微米的D90粒径的颗粒。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤7中的所述热处理包括按照100℃+/-2℃至160℃+/-2℃加热0.01秒至3秒的常规比例，优选加热1秒至2秒之间，然后立即冷却。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的方法，其特征在于，步骤8中的所述干燥通过雾化完成，优选通过多效雾化干燥。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，步骤9中的所述研磨是借助对置式空气射流研磨机完成的。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征在于，根据试验A的所述蛋白组合物的凝胶强度至少是步骤8中所述干燥的蛋白絮状物的凝胶强度的150％。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物在食品或药品中的用途。
13.根据权利要求12所述的用途，其中所述食品或药品的pH值介于4至9之间，例如介于5至8.5之间，尤其是介于6至8之间，甚至约为7。
14.根据权利要求12或13所述的用途，其中所述产品是肉类或鱼类替代品。
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