CN116669572A - 热处理的豆粉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了热处理的豆粉、从热处理的豆粉获得的豆类蛋白质分离物、含有这些分离物的食品组合物以及制备热处理的豆粉和豆类蛋白质分离物的方法。热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量减少或增加。

Description

热处理的豆粉
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年10月20日提交的美国临时专利申请号63/094,185的优先权。该较早提交的申请的全部内容通过引用整体并入本文。
发明领域
本公开涉及热处理的豆粉(pulse flours)。热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物通过热处理而改变。从热处理的豆粉中分离蛋白质，且该分离的蛋白质可用于食品中。
背景技术
使用植物基蛋白质如大豆和豌豆作为动物蛋白质代用品已经引起了越来越多的关注，因为消费者寻求常规动物基产品的代用品以降低畜牧业的环境影响并改善饮食选择，从而使消费许多动物蛋白质产品的负面影响最小化。
用于萃取植物蛋白分离物和浓缩物的常规方法和工艺包括碱萃取、酸沉淀和过滤方法，包括超滤。通过这些方法生产的植物蛋白组合物的质量直接取决于用于制备它们的操作条件。通常，植物蛋白质从植物材料如豆类制备的粉中分离。应用酸性、碱性、pH中性的萃取方法或过滤方法影响所得蛋白质组合物的功能特性，例如胶凝、发泡或乳化特性，这可使所得蛋白质组合物不适合某些应用以及蛋白质分离物的味道。仍然需要分离具有生产食品(包括含有动物蛋白质的常规产品的替代物)所需的物理特性和感官特性的植物基蛋白质的方法。
发明内容
在一个方面，本公开提供了一种用于制备热处理的豆粉的方法。在一个或多个所需温度下热处理去皮的豆类(pulse)或未被去皮的(未去皮的)豆类，并碾磨热处理的豆类以产生热处理的豆粉。在一个实施方案中，经热处理的豆粉包含挥发性小分子化合物，其中与未经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量相比，经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量增加或减少。挥发性小分子化合物的量的变化改变了豆粉、从豆粉分离的蛋白质或从豆粉分离的淀粉和纤维的风味。
在一个实施方案中，豆类的热处理在暴露于蒸汽或不暴露于蒸汽的情况下进行。
在一个实施方案中，从热处理的豆粉中分离蛋白质以产生蛋白质分离物。在一个实施方案中，从热处理的碾磨的组合物(粉)中萃取蛋白质包括：在pH为约1-约9的水性溶液中孵育以产生含有萃取的豆类蛋白质的富含蛋白质的级分；在2℃至60℃的温度，将富含蛋白质的级分应用于包括半透膜的超滤工艺，以基于分子大小将渗余物级分与渗透物级分分离；和收集含有豆类蛋白质分离物的渗余物级分。在另一个实施方案中，可以通过等电沉淀(IEP)从热处理的豆粉中萃取蛋白质。IEP可通过本申请人的专利申请WO2017/143298中教导的方法进行，该专利申请通过引用并入本文。
在一个实施方案中，通过超滤(UF)从豆粉中分离蛋白质。在一个实施方案中，通过申请人的专利申请62/981,890、63/018,692和PCT/US2021/19931(提交于2021年2月26日)中教导的方法从豆粉中分离蛋白质，通过引用并入本文。
在一个实施方案中，在用于产生含有萃取的豆类蛋白质的富含蛋白质级分的水性萃取步骤之前，将碾磨的组合物空气分级以将较致密的粉颗粒与较不致密的颗粒分离以制备空气分级的粉。
在本文公开的任何实施方案中，碾磨的组合物可以包含干豆、小扁豆、蚕豆、干豌豆、鹰嘴豆、豇豆、班巴拉豆(bambara beans)、木豆(pigeon peas)、羽扇豆、野豌豆(vetches)、赤豆(adzuki)、四季豆(common beans)、胡芦巴(fenugreek)、长豆(longbeans)、利马豆(lima beans)、红花菜豆(runner beans)、宽叶菜豆(tepary beans)、大豆或刺毛黧豆(mucuna beans)。在该方法的任何实施方案中，碾磨的组合物可以包含赤豆(Vigna angularis)、蚕豆(Vicia faba)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)、兵豆(Lensculinaris)、菜豆(Phaseolus vulgaris)、豇豆(Vigna unguiculata)、班巴拉豆(Vignasubterranea)、木豆(Cajanus cajan)、羽扇豆属(Lupinus sp.)、野豌豆属(Vetch sp.)、胡卢巴(Trigonella foenum-graecum)、利马豆(Phaseolus lunatus)、红花菜豆(Phaseoluscoccineus)或宽叶菜豆(Phaseolus acutifolius)。在一些情况下，碾磨的组合物包含绿豆(Vigna radiata)。在其他实施方案中，碾磨的组合物可以包含杏仁和其他坚果、种子如芝麻种子、向日葵种子和其他通常食用的坚果、水果和种子。
在任何实施方案中，在4-6或5-6的pH，豆类蛋白质不从富含蛋白质的级分中沉淀。
在本文提供的任何实施方案中，UF制备的蛋白质的渗余物级分包含分子大小小于100千道尔顿(kDa)的豆类蛋白质。在一些情况下，渗余物级分包含分子大小小于50kDa的豆类蛋白质。在一些情况下，渗余物级分包含分子大小小于25kDa的豆类蛋白质。在一些情况下，渗余物级分包含分子大小小于15kDa的豆类蛋白质。
在该方法的任何实施方案中，用于UF蛋白生产的可渗透膜可以是聚合物膜、陶瓷膜或金属膜。在各种实施方案中，可渗透膜由聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、天然聚合物、橡胶、羊毛、纤维素、不锈钢、钨、钯、氧化物、氮化物、金属碳化物、碳化铝、碳化钛或含有碱金属和碱土金属的水合硅铝酸盐矿物制成。
在该方法的任何实施方案中，超滤工艺在约20-约500psig的压力下进行。
在另一个方面，本公开提供了一种通过上文或本文讨论的任何一种方法制备的豆类蛋白质分离物。
在另一个方面，本公开提供了一种包含上文或本文讨论的豆类蛋白质分离物和一种或多种可食用成分的食品组合物。
在分离的豆类蛋白质的各种实施方案的任一个中，豆类蛋白质可以分离自干豆、小扁豆、蚕豆、干豌豆、鹰嘴豆、豇豆、班巴拉豆(bambara beans)、木豆(pigeon peas)、羽扇豆、野豌豆(vetches)、赤豆(adzuki)、四季豆(common beans)、胡芦巴(fenugreek)、长豆、利马豆(lima beans)、红花菜豆(runner beans)、宽叶菜豆(tepary beans)、大豆或刺毛黧豆(mucuna beans)。在分离的豆类蛋白质的各种实施方案的任一个中，豆类蛋白质可以分离自赤豆(Vigna angularis)、蚕豆(Vicia faba)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)、兵豆(Lensculinaris)、菜豆(Phaseolus vulgaris)、豇豆(Vigna unguiculata)、班巴拉豆(Vignasubterranea)、木豆(Cajanus cajan)、羽扇豆属(Lupinus sp.)、野豌豆属(Vetch sp.)、胡卢巴(Trigonella foenum-graecum)、利马豆(Phaseolus lunatus)、红花菜豆(Phaseoluscoccineus)或宽叶菜豆(Phaseolus acutifolius)。在一些情况下，豆类蛋白质分离自绿豆(Vigna radiata)。在其他实施方案中，碾磨的组合物可以包含杏仁和其他坚果、种子如芝麻种子、向日葵种子和其他通常食用的坚果、水果和种子。
在分离的豆类蛋白质的各种实施方案的任一个中，豆类蛋白质可包括分子大小小于100kDa的蛋白质。在一些实施方案中，豆类蛋白质包括分子大小小于50kDa的蛋白质。在一些实施方案中，豆类蛋白质包括分子大小小于25kDa的蛋白质。在一些实施方案中，豆类蛋白质包括分子大小小于15kDa的蛋白质。在一些实施方案中，豆类蛋白质包括分子大小1kDa至99kDa的蛋白质。
在各种实施方案中，可组合上文或本文中论述的实施方案的特征或组件中的任一者，且此类组合涵盖在本发明的范围内。上文或本文中所论述的任何特定值可与上文或本文中所论述的另一相关值组合以叙述范围，其中该值表示所述范围的上端和下端，且此类范围和所有中间值涵盖在本发明的范围内。
在一个实施方案中，豆粉中存在的挥发性小分子化合物选自庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇(2-methyl；1-pentanol)、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚、3-蒈烯、十二烷或其组合。
在一个实施方案中，与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量减少。
在一个实施方案中，与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，经热处理的豆粉中存在的庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚或其组合的量减少。
在一个实施方案中，与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量增加。
在一个实施方案中，与未经热处理的豆粉中存在的3-蒈烯或十二烷的量相比，经热处理的豆粉中存在的3-蒈烯或十二烷的量增加。
在一个实施方案中，与未经热处理的豆粉中存在的2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷或苯甲酸甲酯的量相比，经热处理的豆粉中存在的2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷或苯甲酸甲酯的量保持相同。
在一个实施方案中，与未经热处理的豆粉相比，庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛或甲基丁香酚的量减少，同时3-蒈烯或十二烷的量增加和/或同时2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷或苯甲酸甲酯或其组合的量保持相同。
在一个实施方案中，与未经烘焙的豆类制备的豆粉相比，用干热(没有蒸汽)处理豆类时存在的2,4-二甲基-1-庚烯、苯甲酸甲酯或癸烷的量没有减少。
在一个实施方案中，与未经烘焙的豆类制备的豆粉相比，用蒸汽热处理豆类时存在的2,4-二甲基-1-庚烯、苯甲酸甲酯或癸烷的量减少。
在一个实施方案中，热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量通过分析由顶空气体分析(headspace gas analysis)、管内萃取动态顶空(ITEX-DHS)、搅拌棒吸附萃取(SBSE)、固相微萃取(SPME)或吹扫和捕集(purge and trap)获得的挥发性小分子化合物来确定。
在一个实施方案中，通过分析密封色谱小瓶中样品的气相或蒸气部分进行顶空气体分析。将待分析的样品密封在色谱小瓶中，然后在搅拌或不搅拌下将小瓶加热一段时间，使样品中的挥发性小分子化合物挥发到色谱小瓶的顶部空间中。然后用注射器取出顶空气体样品，并通常通过注入GC或GC/MS仪器中进行分析。
在一个实施方案中，挥发性小分子化合物也可以通过吹扫和捕集技术萃取。在吹扫和捕集技术中，将测定量的样品置于密封容器中，然后用惰性气体吹扫样品，使分析物挥发性小分子化合物从样品中清除。然后使分析物通过吸附剂或吸收剂表面，该表面用作保留挥发性小分子的捕集器(trap)。然后通过加热捕集器使分析物解吸并注入GC中。GC/MS或其他分析仪器，通过用载气反冲捕集器进入例如GC/MS。
在一个实施方案中，挥发性小分子化合物可以通过ITEX-DHS萃取。通过ITEX-DHS进行分析物萃取包括重复地泵送插入到瓶的顶部空间区域中的注射器，通常在样品经历加热和搅拌的孵育期之后，以富集注射器内的吸附剂或吸收剂表面，挥发性分析物化合物可逆地结合到该表面。接着，加热(来自注射器)的吸附剂或吸收剂，这导致挥发性有机化合物从吸附剂或吸收剂解吸。通过分析技术，例如通过GC/MS或其他色谱和/或质谱分析来分析解吸的分析物。
在一个实施方案中，挥发性小分子化合物可以通过搅拌棒吸附萃取(SBSE)来萃取。SBSE是一种样品萃取和富集技术，其中将涂覆有吸附性材料的磁力搅拌棒引入样品中并用于混合感兴趣的样品。当吸附性涂覆的搅拌棒与样品接触时，分析物挥发性化合物结合搅拌棒。在所需的孵育时间后，吸附(或吸收)到搅拌棒上的分析物通过暴露于热、溶剂或其他熟知的方法从吸附性材料解吸。解吸的分析物挥发性分子化合物通过分析技术进行分析，例如通过GC/MS或其他色谱和/或质谱分析。
在一个实施方案中，挥发性小分子化合物可以通过固相微萃取(SPME)、无溶剂样品萃取技术来萃取。在SPME中，分析物首先在样品、含有样品的小瓶的顶部空间和聚合物涂覆的熔融纤维之间建立平衡。通过将样品中的分析物化合物吸收或吸附(取决于纤维)到纤维上，然后纤维将分析物转移到顶部空间，从而获得分析物。然后将分析物化合物引入到GC/MS或其他分析仪器中，通过从顶部空间注入或者将纤维直接插入GC/MS进行解吸和分析。
在一个实施方案中，分离自热处理的豆粉的蛋白质包含挥发性小分子化合物，其中与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量增加或减少。
在一个实施方案中，与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，分离的蛋白质中存在的挥发性小分子化合物的量减少。
在一个实施方案中，与存在于由未经热处理的豆粉制备的分离的蛋白质中的小分子化合物的量相比，存在于由热处理的豆粉制备的分离的蛋白质中的选自庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚或其组合的化合物的量减少。
在一个实施方案中，与由未经热处理的豆粉制备的分离的蛋白质中存在的小分子化合物的量相比，由热处理的粉制备的分离的蛋白质中存在的挥发性小分子化合物的量增加。
在一个实施方案中，与从未经热处理的豆粉获得的分离的蛋白质中存在的3-蒈烯或十二烷的量相比，从经热处理的豆粉制备的分离的蛋白质中存在的选自3-蒈烯和十二烷的化合物的量增加。
在一个实施方案中，与由未经热处理的豆粉制备的分离的蛋白质中存在的2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷或苯甲酸甲酯的量相比，由经热处理的豆粉制备的分离的蛋白质中存在的2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷或苯甲酸甲酯的量保持相同。
在一个实施方案中，与由未经热处理的豆粉制备的分离的蛋白质中存在的化合物的量相比，由经热处理的豆粉制备的分离的蛋白质中存在的庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛或甲基丁香酚的量减少，同时3-蒈烯或十二烷的量增加和/或同时2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷或苯甲酸甲酯或其组合的量保持相同。
在一个实施方案中，与用未经烘焙的豆类制成的豆粉制备的蛋白质相比，用干热(无蒸汽)处理的豆类制备的分离蛋白质中存在的2,4-二甲基-1-庚烯的量、苯甲酸甲酯或癸烷的量没有减少。
在一个实施方案中，与用未经烘焙的豆类制成的豆粉制备的蛋白质相比，用干热(无蒸汽)处理的豆类制备的分离蛋白质中存在的2,4-二甲基-1-庚烯的量、苯甲酸甲酯或癸烷的量减少。
在一个实施方案中，提供了一种制造热处理的豆粉的方法。在一个实施方案中，该方法包括在所需温度将去皮的豆类或未去皮的豆类孵育所需时间量。
在一个实施方案中，该方法包括在溶剂中在所需的温度下孵育未去皮的豆类所需的时间量以除去外皮。在该实施方案中，在溶剂中孵育豆类以从豆类中除去外皮。
在一个实施方案中，热处理方法包括在不存在溶剂的情况下将豆类(去皮的或未去皮的)暴露于一个或多个加热区持续期望的时间量。一个加热区的温度可以不同于另一个加热区的温度。任选地，在一个或多个加热区中处理之后，将豆类暴露于冷却区以将热处理的豆类冷却至期望的温度。将热处理的豆类碾磨以制备热处理的豆粉。热处理的豆粉包含挥发性小分子化合物，其中与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量增加或减少。
在一个实施方案中，将豆类在一个或多个加热区中暴露于蒸汽。蒸汽的期望温度为100℃-500℃。
在一个实施方案中，一个或多个加热区的温度处于期望温度。在一个实施方案中，一个或多个加热区的期望温度为50℃-300℃。
在一个实施方案中，第一加热区的温度低于或高于第二加热区的温度。在一个实施方案中，第一加热区的温度为110℃-150℃。在一个实施方案中，第二加热区的温度为180℃-225℃。
在一个实施方案中，冷却区的温度为10℃-100℃。
在一个实施方案中，将豆类暴露于加热的时间量(停留时间)由技术人员确定。在一个实施方案中，豆类在一个或多个加热区中的停留时间为1分钟至60分钟。在一个实施方案中，豆类在一个或多个加热区中的停留时间可以相同或不同。在一个实施方案中，豆类在第一加热区中的停留时间短于或长于豆类在第二加热区中的停留时间。在又一个实施方案中，豆类在冷却区中的停留时间可由本领域技术人员确定。在一个实施方案中，豆类在冷却区中的停留时间为1分钟至60分钟。
在一个实施方案中，本文提供的制造热处理的豆粉的方法中，存在于热处理的豆粉中的小分子减少、增加或保持相同。在一个实施方案中，至少一种小分子化合物的量与未进行热处理的豆粉相比增加或减少。
在制造热处理的豆粉的方法的一个实施方案中，豆粉中存在的挥发性小分子化合物选自庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚、3-蒈烯、十二烷或其组合。
在制造热处理的豆粉的方法的一个实施方案中，与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，经热处理的豆粉中存在的庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚或其组合的量减少。
在制造热处理的豆粉的方法的一个实施方案中，与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量增加。
在制造热处理的豆粉的方法的一个实施方案中，与未经热处理的豆粉中存在的3-蒈烯或十二烷的量相比，经热处理的豆粉中存在的3-蒈烯或十二烷的量增加。
在制造热处理的豆粉的方法的一个实施方案中，与未经热处理的豆粉中存在的2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷或苯甲酸甲酯的量相比，经热处理的豆粉中存在的2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷或苯甲酸甲酯的量保持相同。
在制造热处理的豆粉的方法的一个实施方案中，与未经热处理的豆粉相比，庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚或其组合的量减少，同时3-蒈烯或十二烷的量增加和/或同时2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷或苯甲酸甲酯的量保持相同。
在制造热处理的豆粉的方法的一个实施方案中，与未经烘焙的豆类制备的豆粉相比，用干热(没有蒸汽)处理豆类时存在的2,4-二甲基-1-庚烯、苯甲酸甲酯或癸烷的量没有减少。
在制造热处理的豆粉的方法的一个实施方案中，与未经烘焙的豆类制备的豆粉相比，用蒸汽热处理豆类时存在的2,4-二甲基-1-庚烯、苯甲酸甲酯或癸烷的量减少。
通过阅读随后的详细描述，其他实施方案将变得显而易见。
附图说明
图1描述了植物蛋白超滤纯化的流程图。
图2A和图2B显示了在未烘焙的绿豆粉、热处理的绿豆粉和热处理并蒸汽处理的绿豆粉中鉴定的VOC的量的减少。
具体实施方式
在描述本发明之前，应理解本发明不限于所描述的特定方法和实验条件，因为这些方法和条件可以变化。还应当理解，这里使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而不旨在限制，因为本发明的范围将仅由所附权利要求限制。
除非另有限定，本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员之一通常理解的相同的含义。如本文所用，术语“约”当用于指具体列举的数值时，意指该值可与列举的值相差不超过1％。例如，如本文所用，表述“约100”包括99和101以及其间的所有值(例如，99.1、99.2、99.3、99.4等)。
尽管在本发明的实践或测试中可以使用与本文所述的那些类似或等同的任何方法和材料，但现在描述了优选的方法和材料。本说明书中提及的所有专利、申请和非专利出版物通过引用以其整体并入本文。
定义
如本文所用，除非上下文另外说明，否则单数形式“一种(a、an)”和“该(the)”包括复数指示物。
术语“降低(reduce、reduced)”、“大量减少(depleted)”、“减少(decreased)”或类似术语表示指示值相对于参考值的缩小或减少。在一些实施方案中，术语“降低(reduce)”(包括“降低(reduction)”)是指将指示值缩小或减少至参考值。当用于提及挥发性小分子化合物时，“降低(reduced)”是指与未暴露于热的豆粉相比，热处理的豆粉中存在的一种或多种小分子化合物的量或浓度减少、降低或下降。
术语“增加(increase、increased)”、“富集(enriched)”或类似术语表示指示值相对于参考值的增加。在一些实施方案中，术语“增加(increase)”(包括“增加(increasing)”)是指指示值的增加。当用于提及挥发性小分子化合物时，“增加(increased)”是指与未暴露于热的豆粉相比，热处理的豆粉中存在的一种或多种小分子化合物的量或浓度更高。
本文所用的术语“蛋类”包括但不限于鸡蛋、其他鸟蛋(例如，鹌鹑蛋、鸭蛋、鸵鸟蛋、火鸡蛋、矮脚鸡鸡蛋、鹅蛋)和鱼卵如鱼籽。典型的食品应用对比是针对鸡蛋进行的。
如本文所用，“分子量”、“分子大小”或类似表达是指化合物(例如，蛋白质)的分子质量，表示为道尔顿(Da)或千道尔顿(kDa)。化合物的分子量可以是精确的或可以是平均分子量。例如，离散化合物如NaCl或特定蛋白质的分子量可以是精确的。对于本发明的蛋白质分离物的分子大小，通常使用平均分子质量。例如，在使用截留分子量为10kDa的超滤膜的纯化方法的渗余物级分中获得的蛋白质分离物中，平均分子量小于10kDa的蛋白质(和其他化合物)大量减少(depleted)。来自10kDa Uf膜的渗余物级分也可描述为富集平均分子量大于10kDa的蛋白质(和其他化合物)。使用截留分子量为10kDa的超滤膜的纯化方法的渗透物级分富集平均分子量小于10kDa的蛋白质(和其他化合物)。来自10kDa Uf膜的渗透物级分也可以被描述为平均分子量大于10kDa的蛋白质(和其他化合物)大量减少。
如本文所用，“分离物的植物来源(plant source of the isolate)”是指完整植物材料，例如完整绿豆或其他豆类，或来自由植物制成的中间材料，例如去皮的豆、未去皮的豆、粉、粉末、粗粉、磨碎的谷物、饼(例如，脱脂或脱油的饼)或适于本文所公开的加工技术以产生纯化的蛋白质分离物的任何其他中间材料。
当用于描述豆类时，术语“去皮的(dehulled或hulled)”是指其中豆类的外皮已被去除的豆类。
当用于描述豆类时，术语“未去皮的(unhulled)”是指豆类的外皮(hull)没有被去除的豆类。
术语“转谷氨酰胺酶(transglutaminase)”是指一种酶(R-谷氨酰-肽：胺谷氨酰转移酶)，它催化γ-羧酰胺基团和各种伯胺之间的酰基转移，分类为EC 2.3.2.13。它在食品工业中用于改善一些食品如乳制品、肉类和谷物制品的质地。它可以分离自细菌源、真菌、霉菌、鱼、哺乳动物和植物。
关于指定组分(例如，小分子化合物)的术语“主要”或“主要地”是指具有所提及的批料、工艺流、食品制剂或组合物的至少50重量％的组分。
除非另有说明，成分的百分比(％)是指通常基于干重的总重量％，除非另有说明。
术语“纯化的蛋白质分离物”、“蛋白质分离物”、“分离物”、“蛋白质萃取物”、“分离的蛋白质”或“分离的多肽”是指一种蛋白质级分、蛋白质或多肽，由于其来源或衍生来源(1)不与以其天然状态伴随其的天然相关组分缔合；(2)以自然界中不存在的纯度存在，其中纯度可根据其他细胞物质的存在而定(例如，不含来自相同物种的其他蛋白质)；(3)由来自不同物种的细胞表达；或(4)自然界中不存在(例如，它是自然界中发现的多肽的片段、或者它包括自然界中未发现的氨基酸类似物或衍生物或标准肽键以外的连接)。一种或多种蛋白质或级分可以从残留的源材料和/或非固体蛋白质材料中部分地去除或分离，并且因此是非天然存在的并且通常在自然界中不存在。使用本领域已知的和本文所述的蛋白质纯化技术，通过分离也可以使多肽或蛋白质基本上不含天然相关组分。化学合成的或在不同于其天然来源的细胞的细胞系统中合成的多肽将从其天然相关组分中“分离”。如此定义，“分离的”不一定要求本文描述的蛋白质、多肽、肽或寡肽已经从其天然环境中物理地除去。
术语“热处理的豆粉”或“热处理的粉”是指已经暴露于热的碾磨的豆类。碾磨可以在热处理之前或之后进行。该术语还指在将豆类暴露于热之前、期间或之后已暴露于蒸汽的碾磨的豆类。
术语“碾磨(mill、milling、milled)”等是指通过碾磨、压碎、浸渍或其他方法降低豆类大小的工艺或通过碾磨、压碎、浸渍或其他方法产生的产品。
术语“挥发性小分子化合物”或“小分子化合物”是指在豆类的热处理之前、期间或之后存在于豆类中的化合物。
术语“加热区”、“加热部分”、“加热段”等是指干燥器的一个或多个区域，其中加热区的温度可独立于其他加热区的温度进行控制。
术语“冷却区”、“冷却部分”、“冷却段”等是指干燥器的一个或多个区域，其中冷却区的温度可独立于其他冷却区的温度进行控制。
如本文所用，术语“停留时间(residence time)”是指豆类停留在一个或多个加热区或一个或多个冷却区中的时间量。
如本文所用，“挥发性小分子化合物”或“小分子化合物”是指具有小于2,000Da、小于1500Da、小于1,000Da、小于750Da或小于500Da的摩尔质量或分子量的化合物。
如本文所用，“豆类(pulse)”是指生长并收获其干种子并作为食物生长的豆科(legumes)。
热处理的豆粉
本公开提供了热处理的豆粉。
本文公开了热处理的豆粉，其中与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物减少、增加或未被改变。一种或多种挥发性小分子化合物的存在和浓度改变了粉的风味和/或气味。热处理的粉中挥发性小分子化合物的量的变化改变了从经热处理的豆粉中分离的蛋白质的风味和/或气味。由此改善了包含从热处理的豆类蛋白质获得的蛋白质分离物的食品(例如，蛋代用品)的风味和/或气味。
在一个实施方案中，与未经热处理的豆粉相比，热处理的豆类中存在的至少一种、两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种或多于十种挥发性小分子化合物的量减少或增加。
在一个实施方案中，与从未经热处理的豆类获得的豆粉中存在的小分子化合物相比，热处理的豆粉中存在的一种或多种挥发性小分子化合物的量或浓度减少。
在一个实施方案中，与从未经热处理的豆类获得的豆粉中存在的小分子化合物相比，热处理的豆粉中存在的一种或多种挥发性小分子化合物的量或浓度增加。
在一个实施方案中，与从未经热处理的豆类获得的豆粉中存在的小分子化合物相比，热处理的豆粉中存在的一种或多种挥发性小分子化合物的量或浓度未被改变或保持相同。
在一个实施方案中，与从未经热处理的豆类获得的豆粉相比，热处理的豆粉中存在的一种或多种挥发性小分子化合物的量或浓度较低，与从未经热处理的豆类获得的豆粉相比，热处理的豆粉中存在的一种或多种挥发性小分子化合物的量较高，以及热处理的豆粉和未经热处理的粉中存在的一种或多种小分子化合物的量没有改变。在该实施方案中，增加的一种或多种挥发性小分子化合物的特性不同于减少或没有改变的一种或多种挥发性小分子化合物的特性。
在一个实施方案中，热处理的粉中存在的挥发性小分子化合物选自庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚、3-蒈烯、十二烷或其组合。一种或多种挥发性小分子化合物的存在和浓度改变了热处理的粉的风味和/或气味。当从热处理的豆粉中分离蛋白质时，通过一种或多种挥发性小分子化合物的增加和/或减少来改变豆类蛋白质分离物的风味和/或气味。由此改善了包含从热处理的豆类蛋白质获得的蛋白质分离物的食品(例如，蛋代用品)的风味和/或气味。
在一个实施方案中，与未经热处理的粉相比，热处理的粉中的一种或多种挥发性小分子化合物的量减少1-10000倍(1X-10,000X)、1X-5,000X、1X-4,000X、1X-3,000X、1X-2,000X、1X-1,000X、1X-500X、1X-400X、1X-300X、1X-200X、1X-100X、1X-75X、1X-50X、1X-30X、1X-20X、1X-10X、1X-5X、1X-3X或1X-2X。在一个实施方案中，热处理的粉中的一种或多种挥发性小分子化合物的量减少：1％-5％、5％-10％、10％-15％、15％-20％、20％-25％、25％-30％、30％-35％、35％-40％、40％-45％、45％-50％、50％-55％、55％-60％、60％-65％、65％-70％、70％-75％、75％-80％、80％-85％、85％-90％、90％-95％、95％-99％、5％-25％、25％-50％、50％-75％或75％-95％。
在一个实施方案中，与未经热处理的粉相比，热处理的粉中的一种或多种挥发性小分子化合物的量增加1-10000倍(1X-10,000X)、1X-5,000X、1X-4,000X、1X-3,000X、1X-2,000X、1X-1,000X、1X-500X、1X-400X、1X-300X、1X-200X、1X-100X、1X-75X、1X-50X、1X-30X、1X-20X、1X-10X、1X-5X、1X-3X或1X-2X。在一个实施方案中，热处理的粉中的一种或多种挥发性小分子化合物的量减少：1％-5％、5％-10％、10％-15％、15％-20％、20％-25％、25％-30％、30％-35％、35％-40％、40％-45％、45％-50％、50％-55％、55％-60％、60％-65％、65％-70％、70％-75％、75％-80％、80％-85％、85％-90％、90％-95％、95％-99％、5％-25％、25％-50％、50％-75％或75％-95％。
在一个实施方案中，热处理的粉中的一种或多种挥发性小分子化合物的量未被改变。
在一个实施方案中，挥发性小分子的风味和/或气味特性如本文所述。
在一个实施方案中，热处理的豆粉由选自以下的豆类制成：干豆、小扁豆、绿豆、蚕豆、干豌豆、鹰嘴豆、豇豆、班巴拉豆(bambara beans)、木豆(pigeon peas)、羽扇豆、野豌豆(vetches)、赤豆(adzuki)、四季豆(common beans)、胡芦巴(fenugreek)、长豆、利马豆(lima beans)、红花菜豆(runner beans)、宽叶菜豆(tepary beans)、大豆和刺毛黧豆(mucuna beans)。在一个实施方案中，热处理的豆粉属于豇豆属(genus Vigna)。在另一个实施方案中，热处理的豆粉属于绿豆(Vigna radiata)或绿豆(Vigna radiata)。
在一个实施方案中，豆类未被去皮(未去皮)，即，豆类的外皮未从豆类中去除。
在一个实施方案中，豆类被去皮，即，豆类的外皮已经从豆类中去除。通过使豆类与溶剂接触所需的时间量使豆类去皮。在一个实施方案中，用于使豆类去皮的溶剂是水、乙醇、油或其他溶剂。任选地，可以向溶剂中加入盐如钠盐、钾盐、铵盐或其他盐。不受理论的束缚，据信孵育未去皮的豆类去除了外皮并且还从豆类中去除了挥发性小分子化合物。
在一个实施方案中，用于去皮的溶剂的温度保持在以下温度之间：20℃-100℃、20℃-95℃、20℃-90℃、20℃-85℃、20℃-80℃、20℃-75℃、20℃-70℃、20℃-65℃、20℃-60℃、20℃-55℃、20℃-50℃、20℃-45℃、20℃-40℃、20℃-35℃、20℃-30℃、20℃-25℃、25℃-100℃、25℃-95℃、25℃-90℃、25℃-85℃、25℃-25℃、25℃-75℃、25℃-70℃、25℃-65℃、25℃-60℃、25℃-55℃、25℃-50℃、25℃-45℃、25℃-40℃、25℃-35℃、25℃-30℃、30℃-40℃、40℃-50℃、50℃-60℃、60℃-70℃、70℃-80℃、80℃-90℃或90℃-100℃。
在一个实施方案中，豆类与溶剂接触以去除皮的时间为：30分钟-24小时、30分钟-24小时、30分钟-20小时、30分钟-15小时、30分钟-10小时、30分钟-9小时、30分钟-8小时、30分钟-7小时、30分钟-6小时、30分钟-5小时、30分钟-4小时、30分钟-3小时、30分钟-2小时、30分钟-1小时、1小时-20小时、1小时-15小时、1小时-10小时、1小时-9小时、1小时-8小时、1小时-7小时、1小时-6小时、1小时-5小时、1小时-4小时、1小时-3小时、1小时-2小时、2小时-24小时、2小时-24小时、2小时-20小时、2小时-15小时、2小时-10小时、2小时-9小时、2小时-8小时、2小时-7小时、2小时-6小时、2小时-5小时、2小时-4小时或2小时-3小时。
在一个实施方案中，通过本领域技术人员已知的方法分离和检测挥发性小分子化合物的存在和/或浓度。挥发性小分子化合物的分离可通过顶空气体分析、管内萃取动态顶空(ITEX-DHS)、搅拌棒吸附萃取(SBSE)或固相微萃取(SPME)实现。一旦获得化合物，通过气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、高效液相色谱(HPLC)、质谱(MS)、核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、光谱和其他技术如GC/MS分析它们。
从热处理的豆粉获得的分离的豆类蛋白质
在一个实施方案中，提供了从热处理的豆粉获得的分离的蛋白质。
本文公开的蛋白质分离物由热处理的豆粉获得，其中与从未经热处理的豆粉获得的蛋白质分离物中存在的小分子化合物的量相比，该蛋白质分离物中存在的挥发性小分子化合物减少、增加或未被改变。一种或多种挥发性小分子化合物的存在和浓度改变了蛋白质分离物的风味和/或气味。由此改善了包含从热处理的豆类蛋白质获得的蛋白质分离物的食品(例如，蛋代用品)的风味和/或气味。
在一个实施方案中，与从未经热处理的豆类获得的蛋白质分离物中存在的小分子化合物相比，蛋白质分离物中存在的一种或多种挥发性小分子化合物的量或浓度减少。
在一个实施方案中，与从未经热处理的豆类获得的蛋白质分离物中存在的小分子化合物相比，蛋白质分离物中存在的一种或多种挥发性小分子化合物的量或浓度增加。
在一个实施方案中，与从未经热处理的豆类获得的蛋白质分离物中存在的小分子化合物相比，蛋白质分离物中存在的一种或多种挥发性小分子化合物的量或浓度未被改变或保持相同。
在一个实施方案中，与从未经热处理的豆类获得的蛋白质分离物相比，蛋白质分离物中存在的一种或多种挥发性小分子化合物的量或浓度较低，与从未经热处理的豆类获得的蛋白质分离物相比，蛋白质分离物中存在的一种或多种挥发性小分子化合物的量较高，以及在由热处理的粉获得的蛋白质分离物和由未经热处理的粉获得的蛋白质分离物中存在的一种或多种小分子化合物的量没有改变。在该实施方案中，增加的一种或多种挥发性小分子化合物的特性不同于减少或没有改变的一种或多种挥发性小分子化合物的特性。
在一个实施方案中，蛋白质分离物中存在的挥发性小分子化合物选自庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚、3-蒈烯、十二烷及其组合。一种或多种挥发性小分子化合物的存在和浓度改变了热处理的粉的风味和/或气味。由此改善了包含从热处理的豆类蛋白质获得的蛋白质分离物的食品例如蛋代用品的风味和/或气味。
在一个实施方案中，与未经热处理的粉相比，蛋白质分离物中的一种或多种挥发性小分子化合物的量减少1-10000倍(1X-10,000X)、1X-5,000X、1X-4,000X、1X-3,000X、1X-2,000X、1X-1,000X、1X-500X、1X-400X、1X-300X、1X-200X、1X-100X、1X-75X、1X-50X、1X-30X、1X-20X、1X-10X、1X-5X、1X-3X或1X-2X。在一个实施方案中，热处理的粉中的一种或多种挥发性小分子化合物的量减少：1％-5％、5％-10％、10％-15％、15％-20％、20％-25％、25％-30％、30％-35％、35％-40％、40％-45％、45％-50％、50％-55％、55％-60％、60％-65％、65％-70％、70％-75％、75％-80％、80％-85％、85％-90％、90％-95％、95％-99％、5％-25％、25％-50％、50％-75％或75％-95％。
在一个实施方案中，与未经热处理的粉相比，蛋白质分离物中的一种或多种挥发性小分子化合物的量增加1-10000倍(1X-10,000X)、1X-5,000X、1X-4,000X、1X-3,000X、1X-2,000X、1X-1,000X、1X-500X、1X-400X、1X-300X、1X-200X、1X-100X、1X-75X、1X-50X、1X-30X、1X-20X、1X-10X、1X-5X、1X-3X或1X-2X。在一个实施方案中，热处理的粉中的一种或多种挥发性小分子化合物的量增加：1％-5％、5％-10％、10％-15％、15％-20％、20％-25％、25％-30％、30％-35％、35％-40％、40％-45％、45％-50％、50％-55％、55％-60％、60％-65％、65％-70％、70％-75％、75％-80％、80％-85％、85％-90％、90％-95％、95％-99％、5％-25％、25％-50％、50％-75％或75％-95％。
在一个实施方案中，蛋白质分离物中的一种或多种挥发性小分子化合物的量未被改变或保持相同。
在一个实施方案中，鉴定了挥发性小分子的各种风味和/或气味特性。本文提供的公开内容提供了挥发性小分子的风味和/或气味特性。
在一个实施方案中，蛋白质分离物由选自以下的豆类获得：干豆、小扁豆、绿豆、蚕豆、干豌豆、鹰嘴豆、豇豆、班巴拉豆(bambara beans)、木豆(pigeon peas)、羽扇豆、野豌豆(vetches)、赤豆(adzuki)、四季豆(common beans)、胡芦巴(fenugreek)、长豆、利马豆(lima beans)、红花菜豆(runner beans)、宽叶菜豆(tepary beans)、大豆和刺毛黧豆(mucuna beans)。在一个实施方案中，蛋白质分离物由豇豆属获得。在另一个实施方案中，蛋白质分离物由绿豆(Vigna radiata)或绿豆(Vigna radiata)获得。
在一个实施方案中，通过本领域技术人员已知的方法分离和检测挥发性小分子化合物的存在和/或浓度。挥发性小分子化合物的分离可通过顶空气体分析、管内萃取动态顶空(ITEX-DHS)、搅拌棒吸附萃取(SBSE)或固相微萃取(SPME)实现。一旦获得化合物，通过气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、高效液相色谱(HPLC)、质谱(MS)、核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、光谱和其他技术如GC/MS分析它们。
生产热处理的豆粉的方法
本公开提供了生产热处理的豆粉的方法。在一个实施方案中，通过将豆类暴露于热并碾磨热处理的豆类来制备豆粉。在一个实施方案中，在暴露于热之前、期间或之后将豆类暴露于蒸汽并碾磨以制备热处理的豆粉。在一个实施方案中，将豆类暴露于干热，即将豆类暴露于热而不使用蒸汽。在一个实施方案中，使用蒸汽将豆类暴露于热。通过使用蒸汽将豆类暴露于热被称为“蒸汽汽提(steam stripping)”。当在本文中使用术语“热”时，该术语是指干燥加热、蒸汽加热或两者。
在另一个实施方案中，热处理的豆粉通过首先在环境温度下碾磨豆类，然后将碾磨的豆类暴露于热以制备热处理的豆粉来制备。
在一个实施方案中，通过本文公开的方法制备的经热处理的豆粉包含挥发性小分子化合物，其中与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量或浓度减少、增加或没有改变。在本申请的其他地方描述了热处理的豆类中存在的挥发性小分子的量或浓度的特性和变化。
在一个实施方案中，本文提供的方法产生热处理的豆粉，其中与未经热处理的豆粉相比，热处理的豆类中存在的至少一种、两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种或多于十种挥发性小分子化合物的量减少或增加。
在一个实施方案中，豆类的热处理通过将豆类暴露于干燥器中的一个或多个加热区来实现。在干燥器中可以有一个、两个、三个、四个或更多个加热区。一个或多个加热区的温度可以单独控制。一个或第一加热区的温度可以不同于另一个或第二加热区的温度。在一个实施方案中，第一加热区的温度低于另一个加热区(例如，第二加热区或第三加热区)的温度。在一个实施方案中，第一加热区的温度高于另一个加热区(例如，第二加热区或第三加热区)的温度。本领域技术人员将理解，每个加热区可以单独控制，并且每个加热区的温度可以高于或低于另一个加热区。
在一个实施方案中，一个或多个加热区的温度各自为：75℃-500℃、100℃-500℃、100℃-475℃、100℃-450℃、100℃-425℃、100℃-400℃、100℃-375℃、100℃-350℃、100℃-325℃、100℃-300℃、100℃-275℃、100℃-250℃、100℃-225℃、100℃-200℃、100℃-175℃、100℃-150℃、100℃-125℃、125℃-400℃、125℃-375℃、125℃-350℃、125℃-300℃、125℃-275℃、125℃-250℃、125℃-250℃、125℃-225℃、125℃-200℃、125℃-175℃、125℃-150℃、150℃-400℃、150℃-350℃、150℃-250℃或150℃-200℃。
在一个实施方案中，蒸汽温度为：100℃-500℃、100℃-400℃、between 100℃-300℃、100℃-200℃、100℃-150℃、150℃-500℃、150℃-400℃、150℃-350℃、150℃-300℃、150℃-250℃、150℃-200℃、200℃-500℃、200℃-400℃、200℃-350℃、200℃-300℃、200℃-250℃、250℃-500℃、250℃-400℃、250℃-350℃、250℃-300℃、300℃-500℃,300℃-400℃、300℃-350℃或350℃-400℃。
在一个实施方案中，在热处理过程中施加的蒸汽量为豆子重量的0.5％-20％。例如，如果将100kg的豆子进行热处理，则在热处理之前、期间或之后加入0.5kg-20kg的蒸汽。在一个实施方案中，以豆子的重量计，蒸汽的量为：0.5％-20％、0.5％-18％、0.5％-15％、0.5％-13％、0.5％-10％、0.5％-9％、0.5％-8％、0.5％-7％、0.5％-6％、0.5％-5％、0.5％-4％、0.5％-3％、0.5％-2％、0.5％-1％、1％-18％、1％-15％、1％-13％、1％-10％、1％-9％、1％-8％、1％-7％、1％-6％、1％-5％、1％-4％、1％-3％、1％-2％、2％-18％、2％-15％、2％-13％、2％-10％、2％-9％、2％-8％、2％-7％、2％-6％、2％-5％、2％-4％、2％-3％、5％-18％、5％-15％、5％-13％、5％-10％、5％-9％、5％-8％、5％-7％或5％-6％。
在一个实施方案中，将豆类在一个或多个加热区中暴露于热和/或蒸汽的时间(也称为停留时间)为：5秒-30分钟、1秒-25分钟、1秒-20分钟、1秒-15分钟、1秒-10分钟、1秒-8分钟、1秒-7分钟、1秒-6分钟、1秒-5分钟、1秒-4分钟、1秒-3分钟、1秒-2分钟、2分钟-30分钟、2分钟-20分钟、2分钟-20分钟、2分钟-5分钟、3分钟-30分钟、3分钟-20分钟、3分钟-10分钟、3分钟-5分钟、5分钟-30分钟、5分钟-30分钟、5分钟-30分钟、5分钟-30分钟、5分钟-20分钟或5分钟-10分钟。
在一个实施方案中，一个或多个冷却区的温度各自处于以下环境温度：10℃-75℃、10℃-70℃、10℃-60℃、10℃-50℃、10℃-40℃、10℃-30℃、10℃-20℃、20℃-100℃、20℃-75℃、20℃-50℃、20℃-40℃或20℃-30℃、30℃-70℃、30℃-60℃、30℃-50℃、30℃-40℃。
在一个实施方案中，将豆类暴露于一个或多个冷却区的时间(也称为停留时间)为：5秒-60分钟、5秒-50分钟、5秒-40分钟、5秒-30分钟、5秒-25分钟、5秒-20分钟、5秒-15分钟、5秒-10分钟、5秒-5分钟、5秒-3分钟、5秒-2分钟、5秒-1分钟、10秒-60分钟、10秒-50分钟、10秒-40分钟、10秒-30分钟、10秒-25分钟、10秒-20分钟、10秒-15分钟、10秒-10分钟、10秒-5分钟、10秒-3分钟、10秒-2分钟、10秒-1分钟、30秒-60分钟、30秒-50分钟、30秒-40分钟、30秒-30分钟、30秒-25分钟、30秒-20分钟、30秒-15分钟、30秒-10分钟、30秒-5分钟、30秒-3分钟、30秒-2分钟、30秒-1分钟、40秒-60分钟、40秒-50分钟、40秒-40分钟、40秒-30分钟、40秒-25分钟、40秒-20分钟、40秒-15分钟、40秒-10分钟、40秒-5分钟、40秒-3分钟、40秒-2分钟、40秒-1分钟、50秒-60分钟、50秒-50分钟、50秒-40分钟、50秒-30分钟、50秒-25分钟、50秒-20分钟、50秒-15分钟、50秒-10分钟、50秒-5分钟、50秒-3分钟、50秒-2分钟、50秒-1分钟、1分钟-60分钟、1分钟-50分钟、1分钟-40分钟、1分钟-30分钟、1分钟-20分钟、1分钟-10分钟、1分钟-5分钟、2分钟-60分钟、2分钟-50分钟、2分钟-40分钟、2分钟-30分钟、2分钟-20分钟、2分钟-10分钟、2分钟-5分钟、3分钟-30分钟、3分钟-20分钟、3分钟-20分钟、3分钟-10分钟、3分钟-5分钟或3分钟-4分钟。
在一个实施方案中，所公开的方法用于制备热处理的豆粉。豆类选自：干豆、小扁豆、绿豆、蚕豆、干豌豆、鹰嘴豆、豇豆、班巴拉豆(bambara beans)、木豆(pigeon peas)、羽扇豆、野豌豆(vetches)、赤豆(adzuki)、四季豆(common beans)、胡芦巴(fenugreek)、长豆、利马豆(lima beans)、红花菜豆(runner beans)、宽叶菜豆(tepary beans)、大豆和刺毛黧豆(mucuna beans)。在一个实施方案中，热处理的豆粉是豇豆属(Vigna)的。在另一个实施方案中，热处理的豆粉是绿豆(Vigna radiata)或绿豆(Vigna radiata)的豆粉。
生产豆类蛋白质分离物的方法
本公开包括使用超滤技术或通过等电沉淀制备豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)的方法。如下面更详细讨论的，通过这些方法制备的豆类蛋白质分离物具有有利于制备食品组合物的特征。
生产豆类蛋白质分离物的方法的示例性实施方案是通过超滤。在UF蛋白质分离的一个实施方案中，将热处理的豆类碾磨成粉。(然后通过在水性溶液中产生粉浆液，对碾磨的热处理的豆粉进行蛋白质萃取。将淀粉固体从粉浆料中分离以产生富含蛋白质的级分。然后将富含蛋白质的级分引入超滤工艺)以产生纯化的蛋白质。
在一些实施方案中，用于产生豆类蛋白质分离物的方法包括：(a)在pH为约1-约9的水性溶液中从包含豆类蛋白质的碾磨的组合物中萃取蛋白质，以产生含有萃取的豆类蛋白质的富含蛋白质的级分；(b)在5℃-60℃的温度下，将富含蛋白质的级分应用于包括半透膜的超滤工艺，以基于分子大小将渗余物级分与渗透物级分分离；(c)收集含有豆类蛋白质分离物的渗余物级分。在各种实施方案中，该方法还可以包括：去皮和碾磨豆类以产生碾磨的包含豆类蛋白质的组合物；在碾磨之前干燥豆类；调节渗余物级分的pH和/或电导率；加热渗余物级分以巴氏杀菌豆类蛋白质；和/或除去水或干燥渗余物级分和/或豆类蛋白质分离物。
在各种实施方案中，豆类蛋白质可以从任何豆类中分离，包括干豆、小扁豆、蚕豆、干豌豆、鹰嘴豆、豇豆、班巴拉豆(bambara beans)、木豆(pigeon peas)、羽扇豆、野豌豆(vetches)、赤豆(adzuki)、四季豆(common beans)、胡芦巴(fenugreek)、长豆、利马豆(lima beans)、红花菜豆(runner beans)、宽叶菜豆(tepary beans)、大豆或刺毛黧豆(mucuna beans)。在各种实施方案中，豆类蛋白可以分离自赤豆(Vigna angularis)、蚕豆(Vicia faba)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)、兵豆(Lens culinaris)、菜豆(Phaseolusvulgaris)、豇豆(Vigna unguiculata)、班巴拉豆(Vigna subterranea)、木豆(Cajanuscajan)、羽扇豆属(Lupinus sp.)、野豌豆属(Vetch sp.)、胡卢巴(Trigonella foenum-graecum)、利马豆(Phaseolus lunatus)、红花菜豆(Phaseolus coccineus)或宽叶菜豆(Phaseolus acutifolius)。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离自绿豆(Vigna radiata)。在其他实施方案中，碾磨的组合物可以包含杏仁和其他坚果、种子如芝麻种子、向日葵种子和其他通常食用的坚果、水果和种子。
在各种实施方案中，上文或本文讨论的方法产生包含分子大小小于100千道尔顿(kDa)的豆类蛋白质的豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，该方法产生了一种豆类蛋白质分离物，其包含分子大小小于95kDa、90kDa、85kDa、80kDa、75kDa、70kDa、65kDa、60、kDa、55kDa、50kDa、45kDa、40kDa、35kDa、30kDa、25kDa、20kDa或15kDa的豆类蛋白质。在各种实施方案中，该方法产生豆类蛋白质分离物，其包含分子大小为99、98、97、96、95、94、93、92、91、90、89、88、87、86、85、84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71、70、69、68、67、66、65、64、63、62、61、60、59、58、57、56、55、54、53、52、51、50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1kDa的豆类蛋白质。除非另有说明，提及包含具有特定分子量的豆类蛋白质的豆类蛋白质分离物，并不排除相同的豆类蛋白质分离物也包含其他分子量的豆类蛋白质的可能性。
在各种实施方案中，上文或本文所讨论的方法产生豆类蛋白质分离物，其包含富含分子大小大于5千道尔顿(kDa)的蛋白质的豆类蛋白质。在一些实施方案中，该方法产生了一种豆类蛋白质分离物，其包含富含分子大小大于10kDa、15kDa、20kDa、25kDa、30kDa、35kDa、40kDa、45kDa、50kDa、55kDa、60kDa、65kDa、70kDa、75kDa、80kDa、85kDa、90kDa或95kDa的蛋白质的豆类蛋白质。除非另有说明，提及包含具有特定分子量的豆类蛋白质的豆类蛋白质分离物，并不排除相同的豆类蛋白质分离物级分或渗余物级分也包含其他分子量的豆类蛋白质的可能性。
在各种实施方案中，上文或本文中所讨论的方法产生了90℃-95℃的温度储能模量为25Pa到500Pa的豆类蛋白质分离物，如使用配备有40mm的平行平板几何形状的流变仪通过动态振荡流变学所测量的，其中所测量的豆类蛋白质分离物包含12％w/w蛋白质并且在0.1％应变条件下在10rad/s的恒定角频率下记录储能模量。在各种实施方案中，上文或本文中所讨论的方法产生了在90℃-95℃的温度下储能模量小于50Pa的豆类蛋白质分离物，如使用配备有40mm的平行平板几何形状的流变仪通过动态振荡流变学所测量的，其中所测量的豆类蛋白质分离物包含12％w/w蛋白质并且在0.1％应变条件下在10rad/s的恒定角频率下记录储能模量。
上文或本文所讨论的方法产生了在高达10％应变下线性粘弹区为25Pa至1500Pa的豆类蛋白质分离物，如使用配备有40mm的平行平板几何形状的流变仪通过动态振荡流变学所测量的，其中所测量的豆类蛋白质分离物包含12％w/w蛋白质并且在50℃下以10rad/s的恒定频率进行应变。上文或本文所讨论的方法产生了在高达10％应变下线性粘弹区小于1000Pa的豆类蛋白质分离物，如使用配备有40mm的平行平板几何形状的流变仪通过动态振荡流变学所测量的，其中所测量的豆类蛋白质分离物包含12％w/w蛋白质并且在50℃下以10rad/s的恒定频率进行应变。在一些实施方案中，该方法产生了在高达10％应变下线性粘弹区小于500Pa或在高达10％应变下线性粘弹区小于200Pa的豆类蛋白质分离物。
去皮、干燥和碾磨
本文提供的豆类蛋白质分离物(例如，绿豆分离物)可以从豆类蛋白质的任何合适来源制备，其中起始材料是完整植物材料(例如，完整绿豆)。在一些情况下，该方法可包括使未加工的源材料去皮。在一些这样的实施方案中，未加工的豆类蛋白质材料(例如，绿豆)可以在去核、浸泡和干燥的一个或多个步骤中去皮以去除种皮(外皮)和果皮(麸皮)。
在一个实施方案中，热处理的豆类由未被去皮的豆类制备。
在一个实施方案中，热处理的豆类由去皮的豆类制备。通过使豆类与溶剂接触所需的时间量使豆类去皮。在一个实施方案中，用于使豆类去皮的溶剂是水、乙醇、油或其他溶剂。任选地，可以向溶剂中加入盐如钠盐、钾盐、铵盐或其他盐。不受理论的束缚，据信孵育未去皮的豆类去除了外皮并且还从豆类中去除了挥发性小分子化合物。
在一个实施方案中，用于去皮的溶剂的温度保持在以下温度之间：20℃-100℃、20℃-95℃、20℃-90℃、20℃-85℃、20℃-80℃、20℃-75℃、20℃-70℃、20℃-65℃、20℃-60℃、20℃-55℃、20℃-50℃、20℃-45℃、20℃-40℃、20℃-35℃、20℃-30℃、20℃-25℃、25℃-100℃、25℃-95℃、25℃-90℃、25℃-85℃、25℃-25℃、25℃-75℃、25℃-70℃、25℃-65℃、25℃-60℃、25℃-55℃、25℃-50℃、25℃-45℃、25℃-40℃、25℃-35℃、25℃-30℃、30℃-40℃、40℃-50℃、50℃-60℃、60℃-70℃、70℃-80℃、80℃-90℃或90℃-100℃。
在一个实施方案中，豆类与溶剂接触的时间为：30分钟-24小时、30分钟-24小时、30分钟-20小时、30分钟-15小时、30分钟-10小时、30分钟-9小时、30分钟-8小时、30分钟-7小时、30分钟-6小时、30分钟-5小时、30分钟-4小时、30分钟-3小时、30分钟-2小时、30分钟-1小时、1小时-20小时、1小时-15小时、1小时-10小时、1小时-9小时、1小时-8小时、1小时-7小时、1小时-6小时、1小时-5小时、1小时-4小时、1小时-3小时、1小时-2小时、2小时-24小时、2小时-24小时、2小时-20小时、2小时-15小时、2小时-10小时、2小时-9小时、2小时-8小时、2小时-7小时、2小时-6小时、2小时-5小时、2小时-4小时或2小时-3小时。
然后碾磨去皮的材料(例如，去皮的绿豆)以产生具有所需粒度分布的组合物(例如，粉)。所采用的碾磨机类型可以包括锤式碾磨机、销棒式碾磨机、刀式碾磨机、锯齿式碾磨机和空气分级碾磨机中的一种或其组合。
空气分级是其中通过密度、尺寸和/或形状的组合来分离材料的工业过程。将干燥的材料如豆粉，例如绿豆粉，引入空气分级器(空气淘析器)中，在使粉颗粒经受上升的空气柱。密度较低的粉颗粒在气流中被进一步携带，并且实现了粉颗粒按密度的分离。本申请人已经发现，密度较低的豆粉颗粒比密度较高的粉颗粒含有更大量的蛋白质。
蛋白质萃取
生产豆类蛋白质分离物的方法包括在pH约1-约9的水性溶液中从含有豆类蛋白质的碾磨的组合物中萃取蛋白质，以产生含有萃取的豆类蛋白质的富含蛋白质的级分。在一些实施方案中，水性溶液的pH为约4-约9。在一些实施方案中，水性溶液的pH为约6-约10。在一些实施方案中，水性溶液的pH为约7-约9。在一些实施方案中，水性溶液的pH为约8。在各种实施方案中，水性溶液的pH为约1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10。在一些实施方案中，在6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4或9.5的pH进行萃取。可以用例如食品级50％氢氧化钠溶液调节浆料的pH以达到期望的萃取pH。
在萃取步骤的一些实施方案中，将中间起始材料，例如包含豆类蛋白质的碾磨的组合物(例如，绿豆粉)与水性溶液混合以形成浆液。在一些实施方案中，水性溶液是水，例如软水。水性萃取可以包括产生包含一份植物蛋白源(例如，粉)至约例如3-15份水性萃取溶液的水性溶液。用于萃取的另外有用的固体:液体比率包括1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15。在一些实施方案中，使用1:6的固体:液体比率进行萃取。
在一些情况下，水性溶液包含盐。在一些情况下，盐浓度为至少0.01％w/v。在一些情况下，盐浓度为至少0.1％w/v。在一些情况下，盐浓度为0.01％w/v-5％w/v。在各种实施方案中，盐浓度为0.001％、0.0025％、0.005％、0.0075％、0.01％、0.025％、0.05％、0.075％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、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％或5.0％。在各种实施方案中，盐选自氯化钠、硫酸钠、磷酸钠、硫酸铵、磷酸铵、氯化铵、氯化钾、硫酸钾或磷酸钾。在一些实施方案中，盐是NaCl。在一些实施方案中，水性溶液不包含盐。
在一些情况下，在所需温度例如约2-10℃在冷却的混合罐中进行水萃取以形成浆料。在一些实施方案中，在中等至高剪切下进行混合。在一些实施方案中，将食品级消泡剂(例如，KFO 402聚乙二醇)添加到浆料中以降低混合过程期间的发泡。消泡剂包括但不限于基于聚乙二醇的消泡剂、基于植物油的消泡剂和硅酮。在其他实施方案中，在萃取过程中不使用消泡剂。
萃取后，富含蛋白质的级分可以例如在由倾析器和圆盘堆叠式离心机组成的固/液分离单元中从浆料中分离。富含蛋白质的级分可以在低温下，例如在3-10℃之间离心。在一些情况下，收集富含蛋白质的级分并将沉淀重悬浮于例如3:1的水:蛋白质中。可以重复该过程，并将合并的富含蛋白质的级分通过尼龙网过滤。
淀粉固体分离
在一些实施方案中，该方法可任选地包括在萃取后降低或去除包含碳水化合物(例如，淀粉)或富含碳水化合物的蛋白质分离物的级分。
活性炭处理
任选地，可以对富含蛋白质的级分、渗余物级分或豆类蛋白质分离物进行碳吸附步骤以从蛋白质萃取中除去非蛋白质、异味组分和额外的纤维状固体。该碳吸附步骤产生澄清的蛋白质萃取物。在碳吸附步骤的一个实施方案中，然后在4至8℃将蛋白质萃取物通过食品级粒状炭填充的环形篮柱(<5％w/w炭与蛋白质萃取物的比率)排出。
超滤
本公开的方法可利用超滤来将豆类蛋白质与其他材料分离。超滤工艺利用至少一个半渗透选择性膜，其将渗余物级分(含有不通过膜的材料)与渗透物级分(含有通过膜的材料)分离。半透膜基于分子大小分离材料(例如，蛋白质和其他组分)。例如，在本方法的超滤工艺中使用的半透膜可以排除分子大小为10kDa或更大的分子(即，这些分子保留在渗余物级分中)。在一些实施方案中，半透膜可以排除分子大小为25kDa或更大的分子(例如，豆类蛋白质)。在一些实施方案中，半透膜排除了分子大小为50kDa或更大的分子。在各种实施方案中，本文讨论的方法的超滤工艺中使用的半透膜排除了分子大小大于5kDa、10kDa、15kDa、20kDa、25kDa、30kDa、35kDa、40、kDa、45kDa、50kDa、55kDa、60kDa、65kDa、70kDa、75kDa、80kDa、85kDa、90kDa或95kDa的分子(例如，豆类蛋白质)。例如，10kDa膜允许尺寸小于10kDa的分子(包括豆类蛋白质)通过膜进入渗透物级分，而等于或大于10kDa的分子(包括豆类蛋白质)保留在渗余物级分中。实施例1中提供了一种超滤工艺的示例性方案。
超滤(UF)是一种用于分离液体中存在的具有特定分子量的化合物的错流分离方法(cross-flow separation process)。通过向膜施加压力，通常在20-500psig的范围内，将具有特定分子量的化合物与液体分离。UF膜的截留分子量范围为1,000-500,000Da。膜的孔径通常为0.1-0.001微米。截留值为100kD的UF膜的标称孔径(nominal pore size)通常为约0.006微米，截留值为10kD的膜的标称孔径通常为约0.003微米。如果使用10kD膜对含有蛋白质例如绿豆蛋白质的液体溶液进行超滤，则在滤液(渗透物)中分子量小于10kD的蛋白质的浓度增加，而在渗余物中减少。同时，分子量大于10kD的蛋白质的浓度在渗余物中增加，而在滤液(渗透物)中减少。在本文所述方法的各种实施方案中，半透膜的孔径可为0.001、0.0015、0.002、0.0025、0.003、0.0035、0.004、0.0045、0.005、0.0055或0.006微米。
有各种类型的市售UF膜，包括具有所需截留分子量的聚合物膜、陶瓷膜和金属膜。对于聚合物膜类型，这些包括由聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)和天然聚合物制成的膜，包括由橡胶、羊毛和纤维素制成的膜。金属膜通过将金属粉末烧结到多孔基底上而制成。通常使用的金属粉末是不锈钢、钨和钯。陶瓷膜由金属(例如，铝和钛)和非金属材料的氧化物、氮化物或碳化物制成。包含沸石的UF膜由含有碱金属和碱土金属的水合铝硅酸盐矿物制成。沸石UF膜是有用的，因为它们具有高度均匀的孔径。
本发明方法的超滤工艺可在约5℃-约60℃范围内的温度进行。在一些情况下，温度可为约15℃、约20℃、约25℃、约30℃、约35℃、约40℃、约45℃或约50℃。在一些实施方案中，超滤工艺在约20-约500psig的压力下进行。在各种实施方案中，超滤工艺在约20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490或500psig的压力下进行。
pH和电导率调节
在一些实施方案中该方法包括调节渗余物级分或豆类蛋白质分离物的pH和/或电导率。在一些情况下，将pH调节至约5.8-约6.6的范围。在一些实施方案中，将pH调节至6.0-6.2。在各种实施方案中，将pH调节至5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5或6.6。在一些实施方案中，调节渗余物级分或豆类蛋白质分离物的电导率。在一些实施方案中，如果需要，使用盐将渗余物级分或豆类蛋白质分离物的电导率调节至1-3mS/cm。在各种实施方案中，将电导率调节至1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0 2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0mS/cm。在各种实施方案中，用于改变电导率的盐可以选自氯化钠、硫酸钠、磷酸钠、硫酸铵、磷酸铵、氯化铵、氯化钾、硫酸钾或磷酸钾。在一些实施方案中，盐是NaCl。
在一些实施方案中，该方法包括在两个或更多个pH调节步骤中调节渗余物级分或豆类蛋白质分离物的pH和/或电导率。在一些情况下，将pH调节至约4.0-约6.6的第一pH范围。接着，进行第二次pH调节，其中将渗余物级分或豆类蛋白质分离物的pH调节至不同于，即高于或低于渗余物级分或豆类蛋白质分离物的第一pH。在一些实施方案中，将第一pH调节至4.0至6.0的pH。在一些实施方案中，在第二次pH调节中实现的pH在5.0和6.6之间。在各种实施方案中，将第一pH调节至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、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9或6.0。在各种实施方案中，将第二pH调节至5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5或6.6。在各种实施方案中，将电导率调节至1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0mS/cm。在各种实施方案中，用于改变电导率的盐可以选自氯化钠、硫酸钠、磷酸钠、硫酸铵、磷酸铵、氯化铵、氯化钾、硫酸钾或磷酸钾。在一些实施方案中，盐是NaCl。
巴氏灭菌和干燥
在一些实施方案中，该方法包括在巴氏灭菌过程中加热渗余物级分或豆类蛋白质分离物和/或干燥渗余物级分或豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，将渗余物级分或豆类蛋白质分离物加热至温度约70℃-约80℃持续一段时间(例如，20-30秒)以杀死病原体(例如，细菌)。在一个具体实施方案中，巴氏灭菌在74℃进行20-23秒。在需要干燥的豆类蛋白质分离物的具体实施方案中，可使豆类蛋白质分离物通过喷雾干燥器以除去任何残留的水含量。典型的喷雾干燥条件包括170℃的入口温度和70℃的出口温度。最终干燥的蛋白质分离物粉末可包含小于10％或小于5％的水分含量。
步骤顺序和附加步骤
应当理解，上述或本文讨论的方法的步骤可以以与生产豆类蛋白质分离物的目的一致的替代顺序进行。
在一些实施方案中，该方法可包括另外的步骤，例如：(例如，使用离心)回收纯化的蛋白质分离物，洗涤纯化的蛋白质分离物，使用纯化的蛋白质分离物制备糊剂，或使用纯化的蛋白质分离物制备粉末。在一些实施方案中，将纯化的蛋白质分离物再水合(例如，至约80％水分含量)，并将再水合的纯化的蛋白质分离物的pH调节至pH为约6。除非另有说明，否则本文讨论的实施方案中没有一个包括(例如，在pH为约5-约6下)从富含蛋白质的级分等电沉淀豆类蛋白质。
豆类蛋白质分离物
本公开包括豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)，包括通过上述方法制备的那些。豆类蛋白质分离物是可食用的并且包含一种或多种期望的食品品质，包括但不限于，高蛋白质含量、高蛋白质纯度、降低的小分子量非蛋白质种类(包括单糖和二糖)的停留、降低的油和脂质的停留、优良的结构构建特性如高凝胶强度和凝胶弹性、优良的感官特性以及高功能性8s球蛋白/β伴大豆球蛋白蛋白质的选择性富集。
在各种实施方案中，本文提供的豆类蛋白质分离物来源于干豆、小扁豆、蚕豆、干豌豆、鹰嘴豆、豇豆、班巴拉豆(bambara beans)、木豆(pigeon peas)、羽扇豆、野豌豆(vetches)、赤豆(adzuki)、四季豆(common beans)、胡芦巴(fenugreek)、长豆、利马豆(lima beans)、红花菜豆(runner beans)、宽叶菜豆(tepary beans)、大豆或刺毛黧豆(mucuna beans)。在各种实施方案中，本文提供的豆类蛋白质分离物来源于赤豆(Vignaangularis)、蚕豆(Vicia faba)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)、兵豆(Lens culinaris)、菜豆(Phaseolus vulgaris)、豇豆(Vigna unguiculata)、班巴拉豆(Vigna subterranea)、木豆(Cajanus cajan)、羽扇豆属(Lupinus sp.)、野豌豆属(Vetch sp.)、胡卢巴(Trigonellafoenum-graecum)、利马豆(Phaseolus lunatus)、红花菜豆(Phaseolus coccineus)或宽叶菜豆(Phaseolus acutifolius)。在一些实施方案中，豆类分离蛋白质来源于绿豆。在一些实施方案中，绿豆是绿豆(Vigna radiata)。在其他实施方案中，碾磨的组合物可以包含杏仁和其他坚果、种子如芝麻种子、向日葵种子和其他通常食用的坚果、水果和种子。在各种实施方案中，本文讨论的豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)可以产生于豆类蛋白质的任何来源(例如，绿豆蛋白质，包括绿豆的任何品种或栽培种)。例如，蛋白质分离物可以直接由完整植物材料(例如，完整绿豆)、或由植物制成的中间材料(例如，去皮豆、未去皮豆、粉、空气分级的粉、粉末、粗粉、磨碎的谷物、饼(例如，脱脂或脱油的饼))、或由适于本文公开的加工技术以产生豆类蛋白质分离物的任何其他中间材料制备。在一些实施方案中，植物蛋白质的来源可以是两种或更多种中间物质的混合物。本文提供的中间体材料的实例不旨在是限制性的。
豆类蛋白质分离物的特征
在各种实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含50％-60％、60％-70％、70％-80％、80％-90％或更多的豆类蛋白质。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％或更多的豆类蛋白质。在一些实施方案中，按重量计至少60％的豆类蛋白质分离物包含豆类蛋白质。在一些实施方案中，按重量计至少65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％或更多的豆类蛋白质分离物包含豆类蛋白质。
在豆类蛋白质是绿豆蛋白质的一些实施方案中，按重量计至少约10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％或大于85％的绿豆蛋白质分离物由绿豆8s球蛋白/β-伴大豆球蛋白组成或包含绿豆8s球蛋白/β-伴大豆球蛋白。在其他实施方案中，按重量计约60％-80％、65％-85％、70％-90％或75％-95％的绿豆蛋白质分离物由绿豆8s球蛋白/β-伴大豆球蛋白组成或包含绿豆8s球蛋白/β-伴大豆球蛋白。在一些实施方案中，绿豆蛋白质分离物在11s球蛋白的量上相对于完整绿豆或绿豆粉降低。在一些实施方案中，11s球蛋白的量小于绿豆蛋白质分离物中蛋白质的10％、8％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％。
在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含约1％-10％、2％-9％、3％-8％或4％-6％的来源于分离物的植物来源的碳水化合物(例如，淀粉、多糖、纤维)。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含小于约10％、9％、8％、7％、6％或5％的来源于分离物的植物来源的碳水化合物。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含约9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或约1％的来源于分离物的植物来源的碳水化合物。
在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含约1％-10％、2％-9％、3％-8％或4％-6％的来源于分离物的植物来源的灰分。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含小于约10％、9％、8％、7％、6％或5％的来源于分离物的植物来源的灰分。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含约9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或约1％的来源于分离物的植物来源的灰分。
在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含约1％-10％、2％-9％、3％-8％或4％-6％的来源于分离物的植物来源的脂肪。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含小于约10％、9％、8％、7％、6％或5％的来源于分离物的植物来源的脂肪。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含约9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或约1％的来源于分离物的植物来源的脂肪。
在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含约1％至10％的来源于分离物的植物来源的水分。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含小于约10％、9％、8％、7％、6％或5％的来源于分离物的植物来源的水分。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含约9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或约1％的来源于分离物的植物来源的水分。
在各种实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含分子大小小于100千道尔顿(kDa)的豆类蛋白质。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含分子大小小于95kDa、90kDa、85kDa、80kDa、75kDa、70kDa、65kDa、60、kDa、55kDa、50kDa、45kDa、40kDa、35kDa、30kDa、25kDa、20kDa或15kDa的豆类蛋白质。在各种实施方案中，豆类蛋白质分离物包含分子大小为99、98、97、96、95、94、93、92、91、90、89、88、87、86、85、84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71、70、69、68、67、66、65、64、63、62、61、60、59、58、57、56、55、54、53、52、51、50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1kDa的豆类蛋白质。除非另有说明，提及包含具有特定分子量的豆类蛋白质的豆类蛋白质分离物，并不排除相同的豆类蛋白质分离物级分或渗余物级分也包含其他分子量的豆类蛋白质的可能性。
在各种实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含富含分子大小大于5千道尔顿(kDa)的蛋白质的豆类蛋白质。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含富含分子大小大于10kDa、15kDa、20kDa、25kDa、30kDa、35kDa、40kDa、45kDa、50kDa、55kDa、60kDa、65kDa、70kDa、75kDa、80kDa、85kDa、90kDa或95kDa的蛋白质的豆类蛋白质。在一些实施方案中，分离的豆类蛋白质包含富含分子大小小于100kDa的蛋白质的豆类蛋白质。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含富含分子大小为1kDa-99kDa、1kDa-75kDa、1kDa-50kDa、1kDa-25kDa、5kDa-99kDa、5kDa-75kDa、5kDa-50kDa、5kDa-25kDa、10kDa-99kDa、10kDa-75kDa、10kDa-50kDa或10kDa-25kDa的蛋白质的豆类蛋白质。在各种实施方案中，豆类蛋白质分离物包含或富含分子大小为99、98、97、96、95、94、93、92、91、90、89、88、87、86、85、84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71、70、69、68、67、66、65、64、63、62、61、60、59、58、57、56、55、54、53、52、51、50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1kDa的豆类蛋白质。除非另有说明，提及包含具有特定分子量的豆类蛋白质的豆类蛋白质分离物(或渗余物级分)，并不排除相同的豆类蛋白质分离物级分或渗余物级分也包含其他分子量的豆类蛋白质的可能性。
在各种实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含分子大小小于5千道尔顿(kDa)蛋白质大量减少的豆类蛋白质。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含分子大小小于10kDa、15kDa、20kDa、25kDa、30kDa、40kDa、45kDa、50kDa、55kDa、60kDa、65kDa、70kDa、80kDa、85kDa、95kDa或95kDa的蛋白质大量减少的豆类蛋白质。在各种实施方案中，豆类蛋白质分离物包含或富含分子大小为99、98、97、96、95、94、93、92、91、90、89、88、87、86、85、84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71、70、69、68、67、66、65、64、63、62、61、60、59、58、57、56、55、54、53、52、51、50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1kDa的豆类蛋白质。除非另有说明，提及包含具有特定分子量的豆类蛋白质的豆类蛋白质分离物，并不排除相同的豆类蛋白质分离物级分或渗余物级分也包含其他分子量的豆类蛋白质的可能性。
降低的过敏原、抗营养和环境污染物含量
在一些实施方案中，本文提供的豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)具有降低的过敏原含量。在一些实施方案中，降低的过敏原含量是相对于分离物的植物来源的过敏原含量。豆类蛋白质分离物或包含豆类蛋白质分离物的组合物可以是无动物的、无乳制品的、无大豆的和无谷蛋白的。可以避免在通常对蛋类过敏的受试者中出现的不良免疫反应，例如荨麻疹或皮疹、肿胀、喘息、胃痛、痉挛、腹泻、呕吐、头晕和甚至过敏反应。此外，豆类蛋白质分离物或包含豆类蛋白质分离物的组合物可能不会在基于奶、蛋、大豆和小麦过敏原的受试者中引发过敏反应。因此，在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物或包含豆类蛋白质分离物的组合物基本上不含过敏原。
膳食抗营养因子是可以不利地影响蛋白质的可消化性、氨基酸的生物利用度和食物的蛋白质质量的化学物质(Gilani等人，2012)。在一些实施方案中，本文提供的豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)具有降低数量的抗营养因子。在一些实施方案中，抗营养因子的降低数量是相对于分离物的植物来源的含量。在一些实施方案中，降低的抗营养因子选自单宁、植酸、血凝素(凝集素)、多酚、胰蛋白酶抑制剂、α-淀粉酶抑制剂、凝集素、蛋白酶抑制剂及其组合。
在各种实施方案中，环境污染物或者不含豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)、低于0.1ppm的检测水平或者以没有毒理学意义的水平存在。在一些实施方案中，降低的环境污染物是农药残留物。在一些实施方案中，农药残留物选自：氯化农药，包括甲草胺、艾氏剂、α-BHC、α-氯丹、β-BHC、DDD、DDE、DDT、δ-BHC、狄氏剂、硫丹I、硫丹II、硫丹硫酸盐、异狄氏剂、异狄氏剂醛、γ-BHC、γ-氯丹、七氯、七氯环氧化物、甲氧氯和苄氯菊酯；和有机磷酸酯杀虫剂，包括甲基谷硫磷(azinophos methyl)、三硫磷(carbophenothion)、毒虫畏、甲基毒死蜱(chlorpyrifos methyl)、二嗪农、敌敌畏、毒死蜱(dursban)、地虫磷(dyfonate)、乙硫磷、杀螟硫磷、马拉硫磷、杀扑磷、甲基对硫磷、对硫磷、伏杀磷、甲基嘧啶磷及其组合。在一些实施方案中，降低的环境污染物选自二恶英和多氯联苯(PCB)的残留物，或真菌毒素如黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2和赭曲霉毒素A。
豆类蛋白质分离物的其他食物功能性特征
在各种实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)表现出与蛋相当的期望的功能特性，例如乳化、水结合、起泡和胶凝特性。在各种实施方案中，豆类蛋白质分离物表现出有利于在食品组合物中使用的一种或多种功能特性。功能特性可包括但不限于食物组合物的碎屑密度、结构/质地、弹力/弹性、凝固、粘合、保湿、口感、膨松、充气/发泡、乳脂状和乳化。口感是用于食品测试和描述的概念。可以评估使用本文讨论的豆类蛋白质分离物制备的产品的口感。使用豆类蛋白质分离物制备的产品，例如烘焙食品，具有与用天然蛋类制备的产品相似的口感。在一些实施方案中，使用豆类蛋白质分离物制备的产品的口感优于先前已知或尝试的蛋代用品(例如，香蕉、改性乳清蛋白或Egg BeatersTM)的口感。
可包括在口感量度中的特性的实例包括：内聚性：当用臼齿咬合时样品在破裂前变形的程度；密度：臼齿完全咬穿后样品截面的致密性；干燥度：样品在口中感觉干燥的程度；脆性：样品破碎、破裂或碎裂的力(脆性包括破碎性、松脆性、酥脆性和脆度)；颗粒性：样品含有小粒状颗粒的程度，可视为与光滑度相反；胶粘性：将半固体食物分解成可以吞咽的状态所需的能量；硬度：将产品变形到给定距离所需的力，即在臼齿之间压缩、用门齿咬穿、在舌和上颚之间压缩的力；重量：第一次放在舌头上时感觉到的产品重量；吸湿性：产品吸收的唾液量；水分释放：从样品释放的湿度/汁液(wetness/juiciness)的量；口腔黏度(mouthcoating)：咀嚼后口腔中涂层的类型和程度(例如，脂肪/油)；粗糙度：舌头感知的产品表面的磨损程度；光滑性：产品滑过舌头的程度；平滑度：产品中不存在任何颗粒、团块、凸块等；均匀度：样品整体均匀的程度；同质性；咬合均匀度：咬合力的均匀性；咀嚼均匀度：产品咀嚼特性在整个咀嚼过程中的均匀程度；粘度：从勺子中将液体吸到舌头上所需的力；以及湿度：产品表面感知到的水分含量。
本文讨论的豆类蛋白质分离物也可单独或当掺入食品组合物中时具有一种或多种功能特性。此类功能特性可包括但不限于乳化、水结合能力、发泡、胶凝、碎屑密度、结构形成、纹理构建、内聚性、粘附性、弹力、弹性、溶解性、粘度、脂肪吸收、风味结合、凝结、膨松、通气、乳脂状、成膜特性、光泽添加、光亮添加、冷冻稳定性、解冻稳定性或颜色中的一种或多种。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物的至少一种功能特性不同于植物蛋白来源的相应功能特性。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物(单独或当掺入食品组合物中时)的至少一种功能特性类似于或等同于参考食品的相应功能特性，该参考食品例如蛋(液体、炒鸡蛋或呈馅饼形式)，蛋糕(例如，磅蛋糕、鸡蛋糕或天使蛋糕)、奶油干酪、意式面食、乳液、糖膏、冰淇淋、乳蛋糕(custard)、牛奶、熟食肉类、鸡肉(例如，鸡块)或涂层。在一些实施方案中，单独的或当掺入组合物中时，豆类蛋白质分离物能够在加热或室温下形成凝胶。
改进的感官特性
本文讨论的豆类蛋白质分离物可具有一种或多种以下特征的受调节的感官特性：涩味、豆腥味、苦涩味、焦味、黄油味、坚果味、甜味、酸味、果香、花香、木香、土香、豆腥味、辛辣味、金属味、甜味、霉味、草味、青香、油味、醋味、中性和清淡味或香味。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物表现出受调节的感官特性，如以下各项中的一者或多者的降低或缺失：涩味、豆腥味、苦涩味、焦味、黄油味、坚果味、甜味、酸味、果香、花香、木香、土香、豆腥味、辛辣味、金属味、甜味、霉味、草味、青香、油味、醋味中性和清淡味或香味。
在一些情况下，可以采取降低或去除至少一种杂质的方法，该杂质可以在豆类蛋白质分离物中赋予异味或臭味或与之相关。一种或多种杂质可以是挥发性或非挥发性化合物，并且可以包含例如已知催化脂肪酸氧化的脂氧合酶(lipoxygenase)。在其他情况下，该至少一种杂质可包括酚、醇、醛、硫化物、过氧化物或萜烯。也可以除去分类为白蛋白的其他生物活性蛋白质，包括凝集素和蛋白酶抑制剂如丝氨酸蛋白酶抑制剂和胰蛋白酶抑制剂。在一些实施方案中，通过使用例如木炭、膨润土或活性炭的固体吸收程序降低杂质。
在一些实施方案中，该至少一种杂质可包含一种或多种用于氧化酶活性的底物，例如一种或多种脂肪酸。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物含有降低数量的一种或多种选自以下的脂肪酸以降低酸败：C14:0(肉豆蔻酸甲酯)；C15:0(十五烷酸甲酯)；C16:0(棕榈酸甲酯；C16:1棕榈油酸甲酯；C17:0十七烷酸甲酯；C18:0硬脂酸甲酯；C18:1油酸甲酯；C18:2亚油酸甲酯；C18:3α-亚油酸甲酯；C20:0二十烷酸甲酯；和C22:0二十二烷酸甲酯。
在一些实施方案中，相对于豆类蛋白质的来源，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)具有降低的氧化酶活性。例如，相对于绿豆蛋白质的来源，纯化的绿豆分离物可具有约5％、10％、15％、20％或25％的氧化酶活性降低。在一些实施方案中，该氧化酶活性是脂氧合酶活性。在一些实施方案中，由于脂氧合酶活性降低，豆类蛋白质分离物具有相对于植物蛋白质来源更低的脂质氧化或残留脂质。
在另外的实施方案中，降低至少一种杂质包括除去纤维状固体、盐或碳水化合物。降低这种杂质包括除去至少一种可赋予异味或臭味或与之相关的化合物。这些化合物可以例如使用活性炭、碳或粘土除去。作为另一个实例，可以使用螯合剂(例如，EDTA、柠檬酸或磷酸盐)除去至少一种化合物以抑制至少一种氧化脂质或残留脂质的酶。在一个具体实例中，EDTA可用于结合脂氧合酶的辅因子，脂氧合酶是一种可将残留脂质氧化成化合物(例如，己醛)的酶，已知其会留下异味。
含有豆类蛋白质分离物的食品组合物
本文讨论的豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)可与一种或多种其他可食用成分一起掺入食品组合物中。在一些情况下，豆类蛋白质分离物可在多种类别的各种常规食品和饮料产品中用作动物基或植物基蛋白质的直接蛋白质替代物。在一些实施方案中，使用水平为最终产物的3-90％w/w。下面讨论其中可使用豆类蛋白质分离物的示例性食品组合物。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物用作食品中存在的蛋白质的补充剂。在食品组合物的各种实施方案的任一个中，豆类蛋白质分离物可与交联酶接触以交联豆类蛋白质。在各种实施方案中，交联酶选自转谷氨酰胺酶、分选酶、枯草杆菌蛋白酶、酪氨酸酶、漆酶、过氧化物酶或赖氨酰氧化酶。在一些实施方案中，交联酶是转谷氨酰胺酶。在食品组合物的各种实施方案的任一个中，豆类蛋白质分离物可与蛋白质修饰酶如木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、凝结酶或巯基氧化酶接触以修饰豆类蛋白质的结构。
本文提供的豆类蛋白质分离物适合于各种食品应用，并且可以掺入到例如可食用的无蛋乳液、蛋类似物、无蛋炒蛋、无蛋馅饼、无蛋磅蛋糕、无蛋天使蛋糕、无蛋鸡蛋糕、无蛋奶油干酪、无蛋意式面食面团、无蛋乳蛋糕、无蛋冰淇淋和无乳牛奶中。豆类蛋白质分离物也可用作各种食品应用中的替代成分，包括但不限于肉代用品、蛋代用品、焙烤食品和营养素饮料。
在各种实施方案中，可将一种或多种豆类蛋白质分离物掺入多种食品组合物中，包括液体和馅饼炒蛋代用品，以达到所需的乳化、水结合和胶凝水平。在一个实施方案中，功能性蛋代用品包含豆类蛋白质分离物(8-15％)，以及以下一种或多种：油(10％)、水状胶体、防腐剂和任选的调味剂、水、卵磷脂、黄原胶、碳酸钠和黑盐。
在一些实施方案中，将豆类蛋白质分离物掺入蛋代用品组合物中。在一些这样的实施方案中，豆类蛋白质分离物的感官特性(例如，风味或香气)与蛋的相应感官特性相似或等同。蛋代用品组合物可以表现出至少一种功能特性(例如，乳化、水结合能力、发泡、胶凝、碎屑密度、结构形成、纹理构建、内聚性、粘附性、弹力、弹性、溶解性、粘度、脂肪吸收、风味结合、凝结、膨松、通气、乳脂状、成膜特性、光泽添加、光亮添加、冷冻稳定性、解冻稳定性或颜色)，其与蛋的相应功能特性相似或等同。除了豆类蛋白质分离物之外，蛋代用品组合物可以包括ι-角叉菜胶、阿拉伯树胶、魔芋、黄原胶或结冷胶中的一种或多种。
在一些实施方案中，将豆类蛋白质分离物掺入无蛋蛋糕如磅蛋糕、鸡蛋糕或天使蛋糕中。在一些这样的实施方案中，无蛋蛋糕的至少一种感官特性(例如，风味或香味)类似于或等同于含蛋蛋糕的相应感官特性。无蛋蛋糕可表现出至少一种与含蛋蛋糕的相应功能特性相似或等同的功能特性。该至少一种功能特性可以是例如乳化、水结合能力、发泡、胶凝、碎屑密度、结构形成、纹理构建、内聚性、粘附性、弹力、弹性、溶解性、粘度、脂肪吸收、风味结合、凝结、膨松、通气、乳脂状、成膜特性、光泽添加、光亮添加、冷冻稳定性、解冻稳定性、颜色或其组合中的一种或多种。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含在无蛋磅蛋糕中，无蛋磅蛋糕的峰高为包含蛋的磅蛋糕的峰高的至少90％。
在一些实施方案中，将豆类蛋白质分离物掺入无蛋蛋糕混合物或无蛋蛋糕面糊中。在一些这样的实施方案中，无蛋蛋糕混合物或面糊具有与含蛋的蛋糕混合物或面糊的相应感官特性相似或等同的至少一种感官特性(例如，风味或香味)。无蛋蛋糕混合物或面糊可表现出至少一种与含蛋蛋糕面糊的相应功能特性相似或等同的功能特性。该至少一种功能特性可以是例如乳化、水结合能力、发泡、胶凝、碎屑密度、结构形成、纹理构建、内聚性、粘附性、弹力、弹性、溶解性、粘度、脂肪吸收、风味结合、凝结、膨松、通气、乳脂状、成膜特性、光泽添加、光亮添加、冷冻稳定性、解冻稳定性、颜色或其组合中的一种或多种。在一些实施方案中，其中豆类蛋白质分离物包含在无蛋磅蛋糕面糊中，无蛋磅蛋糕面糊的比重为0.95-0.99。
在一些情况下，增加的功能性与食品组合物中的豆类蛋白质分离物有关。例如，用本文讨论的豆类蛋白质分离物生产的食品可在圆顶或裂缝、蛋糕复原性、蛋糕内聚性、蛋糕弹性、蛋糕峰高、面糊比重、中心圆顶、中心裂缝、褐变、口感、回弹、异味或风味表现出增加的功能特性。
在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物包含在奶油干酪、意式面食面团、意式面食、牛奶、乳蛋糕、冷冻甜点(例如，包含冰淇淋的冷冻甜点)、熟食肉类或鸡肉(例如，鸡块)中。
在一些实施方案中，将豆类蛋白质分离物掺入食品或饮料组合物中，例如蛋代用品、蛋糕(例如，磅蛋糕、鸡蛋糕或天使蛋糕)、蛋糕面糊、蛋糕混合物、奶油干酪、意式面食面团、意式面食、乳蛋糕、冰淇淋、奶、熟食肉类或糖膏。食品或饮料组合物可提供类似于或等同于复制参照食品或饮料组合物的质地和口感的感官印象。在一些实施方案中，在包含于食物或饮料组合物中之前，以取决于豆类蛋白质分离物的目标应用的方式进一步加工豆类蛋白质分离物。例如，可以将豆类蛋白质分离物稀释在缓冲液中以将pH调节至适合于目标应用的pH。作为另一个实例，可以浓缩豆类蛋白质分离物用于目标应用。作为另一个实例，可以干燥豆类蛋白质分离物用于目标应用。下面提供了包含本文讨论的豆类蛋白白分离物的食品组合物的各种实例。
使用转谷氨酰胺酶的炒蛋类似物
在一些实施方案中，将豆类蛋白质分离物掺入到炒蛋类似物中，其中豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)已与转谷氨酰胺酶(或其他交联酶)接触以提供有利的质地、功能和感官特性。使用转谷氨酰胺酶的食品加工方法是本领域已知的。
在一些实施方案中，当用于本文提供的蛋类似物中时，转谷氨酰胺酶被微囊化。转谷氨酰胺酶在这种蛋模拟乳液中的微囊化通过防止蛋白质底物与转谷氨酰胺酶接触而维持稳定的乳液。在加热时引发交联反应以熔化微囊化组合物。在一些实施方案中，转谷氨酰胺酶被固定在惰性多孔珠或聚合物片上，并与卵模拟乳液接触。
在本发明的某些方面，生产蛋代用品组合物的方法包括将豆类蛋白质分离物与一定量的转谷氨酰胺酶接触，优选0.0001％-0.1％。在一些实施方案中，该方法提供0.001％-0.05％的转谷氨酰胺酶的量。在一些实施方案中，该方法提供0.001％-0.0125％的转谷氨酰胺酶的量。
在各种实施方案中，炒蛋类似物包含本文所述的豆类蛋白质分离物，以及一种或多种以下组分：水、磷酸氢二钠和油。在一些实施方案中，炒蛋类似物还包含NaCl。在一些实施方案中，炒蛋类似物已经与转谷氨酰胺酶接触。在一个特定实施方案中，炒蛋类似物包含：蛋白质固体：11.3g，水：81.79g，磷酸氢二钠：0.4g，油：6.2g，氯化钠：0.31g(基于100g总重量)，其中蛋白质固体与0.001％-0.0125％的转谷氨酰胺酶接触。
在一些实施方案中，组合物缺少脂氧合酶。
素食馅饼
豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)可用作配制的素食馅饼中的唯一胶凝剂。在一些实施方案中，由ι-角叉菜胶和阿拉伯树胶组成的水状胶体体系增强了在配制的馅饼中的豆类蛋白质分离物的天然胶凝特性。在其他实施方案中，由1.5:1比例的高酰基和低酰基结冷胶组成的水状胶体体系增强了豆类蛋白质分离物在配制的馅饼中的天然胶凝特性。在进一步的实施方案中，由魔芋胶和黄原胶组成的水状胶体体系增强了豆类蛋白质分离物在配制的馅饼中的天然胶凝特性。
无蛋乳液
在另一个实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含在可食用的无蛋乳液中。在一些实施方案中，乳液包含一种或多种选自水、油、脂肪、水状胶体和淀粉的其他组分。在一些实施方案中，至少或约60-85％的可食用无蛋乳液是水。在一些实施方案中，至少或约10-20％的可食用无蛋乳液是豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，至少或约5-15％的可食用无蛋乳液是油或脂肪。在一些实施方案中，至少或约0.01-6％的可食用无蛋乳液是水状胶体级分或淀粉。在一些实施方案中，水状胶体级分包含高酰基结冷胶、低酰基结冷胶、ι-角叉菜胶、阿拉伯树胶、魔芋、刺槐豆胶、瓜尔胶、黄原胶或其一种或多种树胶的组合。在一些实施方案中，乳液还包含以下中的一种或多种：调味剂、着色剂、抗微生物剂、膨松剂和盐。在一些实施方案中，乳液还包含磷酸盐。
在一个实施方案中，可食用无蛋乳液的pH为约5.6-6.8。在一些情况下，可食用无蛋乳液包含水、如本文所述的豆类蛋白质分离物、修饰蛋白质分离物结构的酶和油或脂肪。在一些实施方案中，该酶包含转谷氨酰胺酶或蛋白水解酶。在一些实施方案中，至少或约70-85％的可食用无蛋乳液是水。在一些实施方案中，至少或约7-15％的可食用无蛋乳液是豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，至少或约0.0005-0.0025％(百万分之5-25)的可食用无蛋乳液是修饰豆类蛋白质分离物结构的酶。在一些实施方案中，至少或约5-15％的可食用无蛋乳液是油或脂肪。
烘焙蛋糕混合物和面糊
在另一个实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含在一种或多种无蛋蛋糕混合物中，适用于制备一种或多种无蛋蛋糕面糊，由其可以制备一种或多种无蛋蛋糕。在一些实施方案中，无蛋蛋糕混合物包含粉、糖和豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，无蛋蛋糕混合物还包含一种或多种选自以下的其他组分：酒石、磷酸氢二钠、小苏打和pH稳定剂。在一些实施方案中，粉包含蛋糕粉。
在另一个实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含在无蛋蛋糕面糊中，该无蛋蛋糕面糊包含上述无蛋蛋糕混合物和水。在一些实施方案中，无蛋蛋糕面糊是无蛋磅蛋糕面糊、无蛋天使蛋糕面糊或无蛋鸡蛋糕面糊。在一些实施方案中，无蛋蛋糕面糊的比重为0.95-0.99。
在一个实施方案中，无蛋磅蛋糕混合物包含粉、糖和豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，粉包含蛋糕粉。在一些实施方案中，无蛋磅蛋糕混合物还包含油或脂肪。在一些实施方案中，油或脂肪包含黄油或起酥油。在一些实施方案中，至少或约25-31％的无蛋磅蛋糕面糊是粉。在一些实施方案中，至少或约25-31％的无蛋磅蛋糕面糊是油或脂肪。在一些实施方案中，至少或约25-31％的无蛋磅蛋糕面糊是糖。在一些实施方案中，至少或约6-12％的无蛋磅蛋糕面糊是豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，面糊还包含磷酸氢二钠或小苏打。
在一个实施方案中，无蛋磅蛋糕面糊包含上述无蛋磅蛋糕混合物，并且还包含水。在一些实施方案中，无蛋磅蛋糕面糊包含约四份无蛋磅蛋糕混合物；以及约一份水。在一些实施方案中，至少或约20-25％的无蛋磅蛋糕面糊是粉。在一些实施方案中，至少或约20-25％的无蛋磅蛋糕面糊是油或脂肪。在一些实施方案中，至少或约20-25％的无蛋磅蛋糕面糊是糖。在一些实施方案中，至少或约5-8％的无蛋磅蛋糕面糊是豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，至少或约18-20％的无蛋磅蛋糕面糊是水。
在一个实施方案中，无蛋天使蛋糕混合物包含粉、糖和豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，至少或约8-16％的无蛋天使蛋糕混合物是粉。在一些实施方案中，至少或约29-42％的无蛋天使蛋糕混合物是糖。在一些实施方案中，至少或约7-10％的无蛋天使蛋糕混合物是豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，无蛋天使蛋糕混合物还包含酒石、磷酸氢二钠、小苏打或pH稳定剂。在一些实施方案中，粉包含蛋糕粉。本文还提供了包含上述无蛋天使蛋糕混合物和水的无蛋天使蛋糕面糊。
在一个实施方案中，无蛋鸡蛋糕混合物包含粉、糖和豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，至少或约20-33％的无蛋鸡蛋糕混合物是粉。在一些实施方案中，至少或约19-39％的无蛋鸡蛋糕混合物是糖。在一些实施方案中，至少或约4-7％的无蛋鸡蛋糕混合物是豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，无蛋鸡蛋糕混合物还包含烘焙粉、盐、乳粉和起酥油中的一种或多种。本文还提供了包含上述无蛋鸡蛋糕混合物和水的无蛋鸡蛋糕面糊。
用豆类蛋白质分离物制成的蛋糕的感官品质参数表征为蓬松、柔软、透气的质地。测得的峰高为含蛋的磅蛋糕的90-110％。具有纯化的豆类蛋白质分离物的蛋糕面糊的比重为0.95-0.99，类似于具有0.95-0.96的全蛋的蛋糕面糊。
奶油干酪类似物
在另一个实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含在无蛋奶油干酪中。在一些实施方案中，无蛋奶油干酪包含一种或多种选自水、油或脂肪和水状胶体的其他组分。在一些实施方案中，至少或约75-85％的无蛋奶油干酪是水。在一些实施方案中，至少或约10-15％的无蛋奶油干酪是豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，至少或约5-10％的无蛋奶油干酪是油或脂肪。在一些实施方案中，至少或约0.1-3％的无蛋奶油干酪是水状胶体。在一些实施方案中，水状胶体包含黄原胶或低甲氧基果胶和氯化钙体系。在一些实施方案中，无蛋奶油干酪还包含调味剂或盐。在一些实施方案中，无蛋奶油干酪的一个或多个特征与含蛋的奶油干酪的一个或多个相应特征相似或等同。在一些实施方案中，特征是味道、粘度、乳脂状、稠度、气味、铺展性、颜色、热稳定性或熔融特性。在一些实施方案中，该特征包括功能特性或感官特性。在一些实施方案中，该功能特性包括：乳化、水结合能力、发泡、胶凝、碎屑密度、结构形成、纹理构建、内聚性、粘附性、弹力、弹性、溶解性、粘度、脂肪吸收、风味结合、凝结、膨松、通气、乳脂状、成膜特性、光泽添加、光亮添加、冷冻稳定性、解冻稳定性或颜色中的一种或多种。在一些实施方案中，感官特性包含风味或气味。
无蛋意式面食面团(egg-free pasta dough)
在另一个实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含在无蛋意式面食面团中。在一些实施方案中，无蛋意式面食面团包含一种或多种选自粉、油或脂肪和水的其他组分。在一些实施方案中，粉包含粗粒小麦粉。在一些实施方案中，油或脂肪包含特级初榨橄榄油。在一些实施方案中，无蛋意式面食面团还包含盐。本文还提供了由上述无蛋意式面食面团制成的无蛋意式面食。在一些实施方案中，无蛋意式面食是新鲜的。在一些实施方案中，无蛋意式面食是干燥的。在一些实施方案中，无蛋意式面食的一个或多个特征类似于或等同于含蛋的意式面食的一个或多个相应特征。在一些实施方案中，一种或多种特征包括咀嚼性、密度、味道、烹饪时间、保质期、内聚性或粘性。在一些实施方案中，一种或多种特征包括功能特性或感官特性。在一些实施方案中，该功能特性包括：乳化、水结合能力、发泡、胶凝、碎屑密度、结构形成、纹理构建、内聚性、粘附性、弹力、弹性、溶解性、粘度、脂肪吸收、风味结合、凝结、膨松、通气、乳脂状、成膜特性、光泽添加、光亮添加、冷冻稳定性、解冻稳定性或颜色中的一种或多种。在一些实施方案中，感官特性包含风味或气味。
植物奶
在另一个实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含在植物奶中。在一些实施方案中，植物奶包含一种或多种选自水、油或脂肪和糖的其他组分。在一些实施方案中，至少或约5％的植物奶是豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，至少或约70％的植物奶是水。在一些实施方案中，至少或约2％的植物奶是油或脂肪。在一些实施方案中，植物奶还包含以下的一种或多种：磷酸氢二钠、大豆卵磷脂和痕量矿物质。在具体的实施方案中，植物奶不含乳糖。在其他具体实施方案中，植物奶不包含树胶或稳定剂。
无蛋乳蛋糕(Egg-Free Custard)
在另一个实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含在无蛋乳蛋糕中。在一些实施方案中，无蛋乳蛋糕包含一种或多种选自奶油和糖的其他组分。在一些实施方案中，至少或约5％的无蛋乳蛋糕是豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，至少或约81％的无蛋乳蛋糕是奶油。在一些实施方案中，至少或约13％的无蛋乳蛋糕是糖。在一些实施方案中，无蛋乳蛋糕还包含ι-卡拉胶、κ-卡拉胶、香草和盐中的一种或多种。在一些实施方案中，奶油是高脂浓奶油。
无蛋冰淇淋
在另一个实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含在无蛋冰淇淋中。在一些实施方案中，无蛋冰淇淋是软冰淇淋或普通冰淇淋。在一些实施方案中，无蛋冰淇淋包含一种或多种选自奶油、奶和糖的其他组分。在一些实施方案中，至少或约5％的无蛋冰淇淋是蛋白质分离物。在一些实施方案中，至少或约41％的无蛋冰淇淋是奶油。在一些实施方案中，至少或约40％的无蛋冰淇淋是奶。在一些实施方案中，至少或约13％的无蛋冰淇淋是糖。在一些实施方案中，无蛋冰淇淋还包含ι角叉菜胶、κ角叉菜胶、香草和盐中的一种或多种。在一些实施方案中，奶油是高脂浓奶油。在一些实施方案中，奶是全脂奶。在特定的实施方案中，无蛋冰淇淋是无乳糖的。在一些实施方案中，无蛋冰淇淋不包含树胶或稳定剂。在一些实施方案中，无蛋冰淇淋提供了含蛋冰淇淋的传统口感和质地，但相对于含蛋冰淇淋融化速率较慢。
脂肪降低起酥油体系(FRSS)
在另一个实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含在脂肪降低起酥油体系中。在一些实施方案中，FRSS包含一种或多种选自水、油或脂肪的其他组分。在一些实施方案中，FRSS还包含柠檬酸钠。在进一步的一些实施方案中，FRSS还包含柑橘类纤维。在一些实施方案中，至少或约5％的FRSS是豆类蛋白质分离物。在优选的实施方案中，当与利用基于动物和/或乳制品的起酥油的相同食品应用相比时，基于豆类蛋白质的FRSS能够降低利用FRSS的食品应用(例如，烘焙应用)中的脂肪含量。在一些实施方案中，当与利用基于动物和/或乳制品的起酥油的相同食品应用相比时，脂肪至少降低10％、20％、30％或40％。
素肉(meat analogue)
在另一个实施方案中，豆类蛋白质分离物(例如，绿豆蛋白质分离物)包含在素肉中。在一些实施方案中，素肉包含一种或多种选自水、油、磷酸氢二钠、转谷氨酰胺酶、淀粉和盐的其他组分。在一些实施方案中，至少或约10％的素肉是豆类蛋白质分离物。在一些实施方案中，素肉的制备包括将素肉的组分混合成乳液，并将乳液倒入可被系成香肠(chubb)的肠衣中。在一些实施方案中，将含有素肉的香肠在50℃的水浴中孵育2小时。在进一步的实施方案中，孵育的香肠是加压蒸煮的。在一些实施方案中，加压蒸煮在15psi下在约121℃下进行30分钟。
食品应用：辅助成分
各种树胶、磷酸盐、淀粉、防腐剂和其他成分可以包括在包含豆类蛋白质分离物的食品组合物中。
可用于配制本文所述的一种或多种基于豆类蛋白质的食品的各种树胶包括例如魔芋、阿拉伯胶、Versawhip、瓜尔胶+黄原胶、Q-extract、CMC 6000(羧甲基纤维素)、Citri-Fi 200(柑橘纤维)、苹果纤维、胡芦巴纤维。
可用于配制本文所述的一种或多种基于豆类蛋白质的食品的各种磷酸盐包括磷酸氢二钠(DSP)、六偏磷酸钠(SHMP)和焦磷酸四钠(TSPP)。
淀粉可以作为食品成分包括在本文所述的豆类蛋白质食品中。已经表明淀粉具有有用的乳化特性；已知淀粉和淀粉颗粒能稳定乳液。淀粉由植物组合物产生，例如竹芋淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、绿豆淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、稻米淀粉、西米淀粉、小麦淀粉。
在某些实施方案中，食品组合物包含有效量的添加的防腐剂与豆类蛋白质分离物的组合。防腐剂可以包括抗坏血酸、柠檬酸、苯甲酸钠、丙酸钙、异抗坏血酸钠、亚硝酸钠、山梨酸钙、山梨酸钾、BHA、BHT、EDTA、生育酚(维生素E)或抗氧化剂。
食品组合物的储存和保质期
在一些实施方案中，包含豆类蛋白质分离物的食品组合物可在室温下稳定储存长达1、2、3、4、5、6、7、8、9或10周。在一些实施方案中，包含豆类蛋白质分离物的食品组合物可在室温下稳定储存数月，例如大于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13个月。在一些实施方案中，包含豆类蛋白质分离物的食品组合物可稳定冷藏或冷冻储存数月，例如大于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13个月。在一些实施方案中，包含豆类蛋白质分离物的食品组合物可稳定冷藏或冷冻储存数年，例如大于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13年。
在一些实施方案中，作为干材料储存可增加豆类蛋白质分离物或包含豆类蛋白质分离物的食品组合物的保质期。在一些实施方案中，将豆类蛋白质分离物或包含豆类蛋白质分离物的食品组合物作为干燥材料储存，用于随后用液体例如水重构。在一些实施方案中，豆类蛋白质分离物或食品组合物呈粉末形式，(由于含水量和水活性大大降低)其运输成本较低，腐败风险下降且保质期延长。
在各种实施方案中，包含豆类蛋白质分离物的食品组合物(例如，无蛋液体蛋类似物产品)在4℃储存30天后粘度小于500cP。在一些情况下，组合物在4℃储存60天后粘度小于500cP。在各种实施方案中，包含豆类蛋白质分离物的食品组合物(例如，无蛋液体蛋类似物产品)在4℃储存30天后粘度小于450cP。在一些情况下，组合物在4℃储存60天后粘度小于450cP。
实施例
提出以下实施例以向本领域普通技术人员提供如何制备和使用本发明的方法和组合物的完整公开和描述，并且不旨在限制本发明人视为其发明的范围。已努力确保所用数字(例如，量、温度等)的准确性，但应考虑一些实验误差和偏差。除非另有说明，份为重量份，分子量为平均分子量，温度为摄氏度，压力为大气压或接近大气压。
实施例1：豆类的热处理和热处理的豆类的制造
绿豆(Mung beans)购自商业来源并进行热处理。将绿豆在RevTech机器(Revtech,PA Champgrand,50allée des abricotiers,26270Loriol Sur Drome，法国)中进行热处理。在该装置的振动运动的辅助下，使绿豆连续移动通过不锈钢垂直螺旋管。垂直振动管的垂直角度和振动频率决定了绿豆穿过管的速度。将豆子从底部进料并向上移动通过管并从顶部出口排出到流化床冷却器(冷却区)中，豆子在此处被冷却。
当绿豆向上通过螺旋管时，螺旋管可以分成不同的加热区进行差热处理。可以基于为每个加热区选择的管的速度和数量来控制每个区中的停留时间。
将热处理分成在垂直振动管中的两个加热区(区1和区2)和在流化床冷却器中的一个冷却区(区3)。将区1的温度保持为100℃-150℃，并且以每小时5％的豆子重量将蒸汽加入到干燥器中。蒸汽通过标准锅炉装置产生，并通过连接管直接注入RevTech机器的区1。区2温度保持为140℃-225℃。对于6分钟的总热处理，通过区1的停留时间为3分钟，通过区2的停留时间为3分钟。在绿豆通过两个加热区之后，将绿豆输送到流化床干燥器(冷却区)中并冷却至30℃-50℃。
豆类的热处理也在流化床干燥器中以分批模式或连续模式进行。在该热处理方案中，在流化床干燥器中对该豆进行加热和蒸汽处理。在间歇模式操作中，将绿豆以1-20kg/h的速率在具有或不具有摇动运动的金属筛床上进料到流化床干燥器中。将绿豆置于封闭的不锈钢圆柱形室内部的金属筛上，并将250℃的热空气(加热区)以足以使绿豆流化(进入空气)的速度向上吹过筛的底部，以促进热空气和绿豆之间的接触。将绿豆暴露于热空气20秒至30分钟之间的任何时间。在流化床干燥器的其他构造中，热空气也可以相对于金属筛床从顶部吹向底部。在热处理完成后，将室温或冷空气吹到豆子上以将绿豆冷却至30℃-50℃(冷却区)。在将豆子冷却至所需温度后，打开封闭的不锈钢室并将豆子碾磨以制备热处理的粉。
将热处理的豆子在锤式磨机(Hosokawa Micron Powder Systems，10Chatham Rd，Summit，NJ 07901)中碾磨。将绿豆通过螺旋输送机送入碾磨室。该室包含安装有摆动锤的旋转轴，以将绿豆的颗粒尺寸降低至粉。在碾磨机中使用筛网保持粒度以确保不超过10％的颗粒在所需粒度下。将粉收集在容器中并在碾磨后立即加盖以进一步使用。
实施例2：烘焙和蒸汽处理的绿豆粉挥发性成分分析
实施例1的热处理绿豆粉中存在的挥发性小分子化合物通过GC/MS的顶空气体分析来确定。
为了萃取挥发性小分子化合物，将绿豆粉(2g)置于20mL Gc玻璃顶空萃取小瓶(尺寸22×75mm，Restek，Bellefonte，PA)中。使用聚四氟乙烯隔片和金属螺帽(螺纹尺寸20mm，Restek，Bellefonte，PA)盖住每个小瓶并在90℃下孵育60分钟。当从小瓶的顶部空间(HS)收集挥发性化合物时，在90℃下60分钟孵育期之后是萃取期。通过GC/MS分析热处理的豆粉的顶部空间中存在的挥发性小分子化合物。
使用带有Thermo TSQ8000 Evo质谱仪(Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA)的Thermo 1310气相色谱仪(Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA)进行分析。使用Thermo Scientific TriPlus RSH自动进样器将小瓶装载在搅拌器中。萃取结束后，将挥发性化合物解吸至HP-5MS毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm；Agilent J&W GC Columns，SantaClara，CA)-其导致化合物的分离。然后通过质谱仪分析由GC分离的化合物，以在70eV的电模式下检测40-400m/z范围内的离子。使用Chromeleon 7.2软件(Thermo FisherScientific，Waltham，MA)探查所有挥发性化合物峰，并利用匹配因子(SI)和反向匹配因子(RSI)分数和概率百分比作为参数，使用国家标准和技术研究所(NIST)主库匹配(NIST，Gaithersburg，MD，USA)来鉴定以置信度选择化合物。匹配分数是解释质谱匹配质量的参数。基于较高的匹配分数(>600的匹配分数是可接受的)，选择挥发性化合物峰的最佳候选物。
表1显示了挥发性小分子化合物的量的结果，如通过未经热处理的绿豆粉(对照)、未使用蒸汽的热处理的豆粉和用实施例1的热和蒸汽两者处理的热处理的豆粉的GC迹线的峰强度计数所测量的。
表1
表2显示了如实施例1中公开的未经蒸汽处理但热处理的绿豆中挥发性小分子化合物相对于未经热处理的豆粉的降低百分比。
表2
化合物 风味注释 烘焙降低百分比
2-甲基-1-戊醇 辛辣，发酵，潜在的异味 87
3-三氟乙酰氧基十二烷 潜在的果香 52
2-壬炔-1-醇 青香和植物性的 88
1-己醇 豆腥异味 29
2-丁基-1-辛醇 蜡质，青香和花香 63
5-十三烯 类烯烃 83
2，3,5,8-四甲基癸烷 潜在的类真菌 89
2-乙基-1-癸醇 蜡质，青香，脂肪，花香/甜味 56
4-甲基二十二烷 蜡质，草本，柠檬香 52
3-戊基-2，4-戊二烯-1-醇 青香，果香，甜味 74
2-十二碳烯醛 青香，柑橘/草本，蜡质 79
1-氯-正十八烷 青香 67
二叔十二烷基二硫化物 硫磺味(sulfurous)，烘焙的 66
实施例3：超滤工艺制备豆类蛋白质分离物
超滤的豆类蛋白质分离物：将通过干燥和碾磨预处理的40kg绿豆粉(102)在Breddo液化器(Corbion Inc)中用200kg水、600g盐(NaCl)、100mL消泡剂进行萃取(104)。混合进行2.5分钟。使用1M NaOH溶液将运行结束时的pH调节至7.0。然后使用倾析器(SG2-100，Alfalaval Inc)将粉浆液(105)离心以进行淀粉固体分离(106)。将大部分淀粉固体和未萃取的材料(倾析器重相)与液体悬浮液(倾析器轻相)分离。使用圆盘叠层离心机(Clara80，Alfalaval Inc.)将重悬浮流(轻相)进一步澄清成高固体浆液(圆盘叠层重相)和澄清的重悬浮液(107-圆盘叠层轻相)。圆盘叠层重相通常由与浆液的液体部分一起携带的脂肪、灰分、淀粉和蛋白质组成。
然后用定制设计的膜纯化装置(Alfalaval Inc.)通过超滤-渗滤工艺(109)处理一半的圆盘叠层轻相(富含蛋白质的级分)。这个膜装置用来自Alfalaval Inc.
(3838RC10PP)的10kDa膜设置。将圆盘叠层轻相从75kg浓缩至约20kg(3-4X浓度)。将浓缩的蛋白质悬浮液进一步用DI水分三步渗滤，在每步加入与浓缩物重量大约等量的水。然后收集渗滤的UF浓缩物(19.5kg)的流(110)，并使用20％w/w柠檬酸溶液将该浓缩物的pH从7调节(111)至6.1。加入盐(NaCl)以将电导率调节在2-3mS/cm范围内，并且不进行改变。然后使用Microthermics UHT单元对温和变性的蛋白质浓缩材料(112)进行热处理(113)，巴氏灭菌条件设定为72.5℃和30秒保持时间。然后利用喷嘴雾化器，使用入口温度为180℃、出口温度为85℃的SPX Anhydro M400喷雾干燥器(GEA Niro Inc.)将热处理的材料(114)喷雾干燥(115)以获得蛋白质分离物(116)。图1中示出了包括上述数字(102-116)的该过程的图示。
等电沉淀豆类蛋白质分离物对照：然后将另一半的圆盘叠层轻相转移到液化器罐中。用20％w/w柠檬酸将pH调节至5.6。将浆液混合并以再循环模式通过倾析器(SG2-100,Alfalaval Inc.)，直到倾析器轻相上的旋转减慢可忽略不计。然后关闭倾析器，并在倾析器重相侧收集蛋白质沉淀。将沉淀用3.5X去离子水重悬浮以使浓度在使喷雾干燥器损失最小化的范围内。使用1M NaOH将重悬浮的蛋白质溶液调节至pH6，并加入盐以获得2-3mS/cm范围内的电导率。然后将该材料进行热处理和喷雾干燥以获得用作实施例3-6中的对照的等电沉淀的分离物。
实施例4：GCMS-O对烘焙和蒸汽处理的绿豆粉的挥发性化合物鉴定和感官分析
GCMS-O是一种结合了气相色谱法、质谱法和气味物质(挥发性有机化合物)的嗅觉检测的分析技术。简言之，该技术通过GC/MS分析进行，同时由经过训练的感官评价员通过嗅探评价洗脱液的气味。该技术在科学上已经很好地确立，并且可以从按服务收费的实验室获得。该实施例的GCMS-O分析由Volatile Analysis Corportion进行。
通过GCMS-O的顶空固相微萃取分析测定存在于烘焙和蒸汽处理的绿豆粉中的挥发性小分子化合物，并通过将GCMS-O与粉的感官分析进行比较来确定单个VOC的气味贡献。
将一式两份的每种绿豆材料(30g)转移到单独的200mL透明玻璃收集罐中，该收集罐配备有Teflon衬里的封口。然后将容器密封并放在一边用于实验室环境(25℃和约30％RH)下的顶空平衡。
为了进行粉样品的感官分析，打开来自每组复本的一个样品罐，并且在顶部空间平衡4小时后，通过受过训练的感官评价员对内部环境进行彻底的气味和香气评估。在相同的孵育时间点也制备样品用于GCMS-O分析。将涂覆有carboxen-PDMS的固相微萃取纤维(2cm)通过收集罐的封口中的针孔插入并暴露于内部环境18小时以萃取VOC用于GCMS-O分析。
每次顶空萃取完成后，立即将SPME纤维转移到气相色谱仪(GC)的入口。将收集的挥发物和半挥发物在260℃下热解吸并送至分析柱用于分离。用于该分析的色谱系统由配备有两个毛细管柱(第一柱-30米低极性毛细管柱；第二柱-30米高极性毛细管柱→串联柱配置)的Agilent 6890气相色谱仪(GC)、Agilent 5975质谱检测器(MSD)和嗅觉端口/检测器(嗅探端口/ODP，加热至240℃)组成。在每次色谱运行期间，流出物(在通过两个柱之后)在吸入口和MSD之间分离。受过训练的科学家感官评价员在嗅探端口嗅探有气味的分子，并且使用专有的AromaTraxTM软件以芳香图的形式记录嗅觉数据。色谱图是GC-MS色谱图形式中样品气味/强度对保留时间的图示。使用Agilent MSD 采集软件记录GC-MS迹线(色谱图)。同时采集每个样品的色谱图和相应的色谱图。
使用Agilent MSD 数据分析程序，结合NIST11、Wiley9、FFNSC13MSLibraries和MicroanalyticsTM专有香气数据库，分析GCMS数据。提供的所有化合物鉴定基于商业MS文库匹配和/或内部数据库。
下面的感官等级是用于基于单独挥发性化合物的GCMS-O分析和粉的感官分析来表征单独VOC对粉的总体气味的气味影响的七点等级。
表3显示了在烘焙绿豆或烘焙加蒸汽处理时对绿豆粉整体气味影响降低的单个VOC的比较。在表3中，C3-吡嗪是指甲基、乙基吡嗪、丙基吡嗪或异丙基吡嗪的异构体、二甲基吡嗪是指1,5-二甲基吡嗪或2,3-二甲基吡嗪。本领域技术人员使用公知的分析技术可以鉴定这些异构体。用于鉴定C3-吡嗪是否为特定异构体或异构体混合物或二甲基吡嗪是否为1,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪或混合物的分析技术包括GC、GC-MS、GC-MS-MS、GC-NMR、LC、LC-MS、LC-MS-MS、LC-NMR和其他技术。
表3
ND-未检测到气味或低于“低”气味评分
实施例5：通过ITEX-DHS GCMS分析烘焙和蒸汽处理的绿豆粉的挥发性化合物
使用带有Thermo TSQ8000 Evo质谱仪(Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA)的GC-MS系统-Thermo 1310气相色谱仪(Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA)进行分析。为了萃取挥发物，将绿豆粉(2g)置于20mL GC玻璃顶空萃取小瓶(尺寸22×75mm，Restek，Bellefonte，PA)中并用0.5μg内标1,2-二氯苯-d4(Millipore Sigma，Burlington，MA)掺料。使用聚四氟乙烯隔片和金属螺帽(螺纹尺寸20mm，Restek，Bellefonte，PA)盖住每个小瓶。使用Thermo Scientific TriPlus RSH自动进样器将小瓶装载在搅拌器中。在80℃下孵育15分钟后，通过动态顶空(DHS)用25个萃取冲程从样品中萃取VOC。使用的气体(氦气)流速是1mL/min并且应用220℃的目标柱温。DHS技术使用PAL3 ITEX Trap Tenax TA80/100目(23针规尺寸，LEAP PAL部件和耗材，Raleigh，NC)进行萃取。萃取结束后，将挥发性化合物解吸至HP-5MS毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm；Agilent J&W GC Columns，SantaClara，CA)-其导致化合物的分离。使用质谱仪以70eV的电模式检测40-400m/z范围内的离子。
使用Chromeleon 7.2软件(Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA)分析所有挥发性化合物峰。通过使用参考标准或NIST质谱库匹配来鉴定VOC。对于参考标准确认的VOC，使用高纯度(>98％)分析参考标准运行，通过证实保留时间和质谱与粉样品中的化合物的保留时间和质谱，来确认VOC鉴定。为了通过NIST库匹配进行鉴定，使用了利用正常算法的匹配因子(SI)和反向匹配因子(RSI)得分。对于化合物的鉴定，>800的匹配分数被认为是可接受的。
通过用内标1,2-二氯丁烯-d4(Millipore Sigma，Burlington，MA)响应将原始峰面积数据归一化来定量各单独挥发性有机化合物组分的峰面积。
表4显示了通过来自色谱图的内标归一化峰面积确定的未加工的和热处理的绿豆粉中VOC的相对丰度的比较。该表包括在处理的绿豆粉中观察到减少或增加的所有已鉴定的化合物。将峰面积归一化为内标1,2-二氯苯-d4(IS)。表4示出了随着绿豆粉被热处理和/或烘焙和蒸汽处理而减少或增加的化合物。
表4
1通过分析参考标准运行确认的以及通过保留时间、质谱和文库匹配分析验证的VOC。
2通过NIST文库正常算法确认的VOC，质谱匹配因子和反向匹配因子>800
-低于定量限度
表1、2、3和4显示了通过色谱图的内标归一化峰面积确定的未加工的和热处理的绿豆粉中VOC的相对丰度。与由未经热处理的绿豆制备的绿豆粉中存在的VOC相比，由烘焙的绿豆和蒸汽烘焙的绿豆制备的绿豆粉中存在的VOC减少、增加或保持相同。作为表2的一个实例，存在于烘焙的绿豆粉中的己酸甲酯的量与未烘焙的绿豆粉相比降低了80％以上。类似地，存在于烘焙的绿豆粉中的1-己醇的量与未烘焙的绿豆粉相比降低了约50％。热处理将2-庚醛和13,16-十八碳二炔酸甲酯降低至不可检测的水平。
表1和4显示了三种化合物3-蒈烯、癸烷和十二烷在无蒸汽热处理或有蒸汽存在的情况下进行热处理后增加。
本公开不限于本文所述的具体实施方案的范围。实际上，除了本文描述的那些之外，根据前面的描述，本发明的各种修改对于本领域技术人员将变得明显。这些修改旨在落入所附权利要求的范围内。

Claims (65)

1.一种热处理的豆粉，其通过在存在或不存在蒸汽的情况下热处理豆类并碾磨所述豆类以制备热处理的豆粉而制备，所述热处理的豆粉包含挥发性小分子化合物，其中与未经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量相比，所述热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量减少、增加或不变，并且其中至少一种挥发性小分子化合物的量增加或减少。
2.根据权利要求1所述的热处理的豆粉，其中通过使所述豆类与蒸汽接触来热处理所述豆类。
3.根据权利要求1所述的热处理的豆粉，其中所述豆类在不暴露于蒸汽的情况下进行热处理。
4.根据权利要求2所述的热处理的豆粉，其中所述豆类在暴露于蒸汽的情况下进行热处理，所述蒸汽的温度为100℃-500℃。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的热处理的豆类，其中所述豆类选自干豆、小扁豆、绿豆、蚕豆、干豌豆、鹰嘴豆、豇豆、班巴拉豆、木豆、羽扇豆、野豌豆、赤豆、四季豆、胡芦巴、长豆、利马豆、红花菜豆、宽叶菜豆、大豆、刺毛黧豆及其组合。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的热处理的豆粉，其中所述豆类是去皮的。
7.根据权利要求5-6中任一项所述的热处理的豆粉，其中所述豆类属于豇豆属。
8.根据权利要求7所述的热处理的豆粉，其中所述豆类是赤豆(Vigna angularis)或绿豆(Vigna radiata)。
9.根据权利要求8所述的热处理的豆粉，其中所述豆类是绿豆。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的热处理的豆粉，其中所述挥发性小分子化合物选自庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚、3-蒈烯、十二烷及其组合。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的热处理的豆粉，其中与未经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量相比，所述热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量减少。
12.根据权利要求11所述的热处理的豆粉，其中所述挥发性小分子化合物选自庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚及其组合。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的热处理的豆粉，其中与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，所述热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量增加。
14.根据权利要求13所述的热处理的豆粉，其中所述挥发性小分子化合物选自3-蒈烯和十二烷。
15.根据权利要求1-10中任一项所述的热处理的豆粉，其中与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，所述热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量不变。
16.根据权利要求13所述的热处理的豆粉，其中所述挥发性小分子化合物选自2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷和苯甲酸甲酯。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的热处理的豆粉，其中与未经热处理的豆粉相比，庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛或甲基丁香酚的量减少，同时3-蒈烯或十二烷的量增加和/或同时2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷或苯甲酸甲酯或其组合的量保持相同。
18.根据权利要求1-14中任一项所述的热处理的豆粉，其中所述挥发性小分子化合物的量通过分析由顶空气体分析、管内萃取动态顶空(ITEX-DHS)、搅拌棒吸附萃取(SBSE)、固相微萃取(SPME)或吹扫和捕集所获得的挥发性小分子化合物来确定。
19.一种由热处理的豆粉获得的分离的蛋白质，所述热处理的豆粉通过在存在或不存在蒸汽的情况下热处理豆类并碾磨所述豆类以制备热处理的豆粉而制备，所述热处理的豆粉包含挥发性小分子化合物，其中与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，所述热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量减少、增加或不变，并且其中至少一种挥发性小分子化合物的量增加或减少。
20.一种由权利要求19所述的热处理的豆粉获得的分离的蛋白质，其中通过使所述豆类与蒸汽接触来热处理所述豆类。
21.根据权利要求20所述的分离的蛋白质，其中所述豆类在不暴露于蒸汽的情况下进行热处理。
22.根据权利要求20所述的分离的蛋白质粉，其中所述豆类通过暴露于蒸汽来处理，所述蒸汽的温度为100℃-500℃。
23.根据权利要求19-22中任一项所述的分离的蛋白质，其中所述豆类选自干豆、小扁豆、绿豆、蚕豆、干豌豆、鹰嘴豆、豇豆、班巴拉豆、木豆、羽扇豆、野豌豆、赤豆、四季豆、胡芦巴、长豆、利马豆、红花菜豆、宽叶菜豆、大豆和刺毛黧豆。
24.根据权利要求19-23中任一项所述的分离的蛋白质，其中所述豆类是去皮的。
25.根据权利要求24所述的分离的蛋白质，其中所述豆类属于豇豆属。
26.根据权利要求25所述的分离的蛋白质，其中所述豆类是赤豆或绿豆。
27.根据权利要求26所述的分离的蛋白质，其中所述豆类是绿豆。
28.根据权利要求19-27中任一项所述的分离的蛋白质，其中所述小分子选自庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚、3-蒈烯、十二烷及其组合。
29.根据权利要求19-28中任一项所述的分离的蛋白质，其中与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，所述热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量减少。
30.根据权利要求29所述的分离的蛋白质，其中所述挥发性小分子化合物选自庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚及其组合。
31.根据权利要求19-30中任一项所述的分离的蛋白质，其中与未经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量相比，所述热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量增加。
32.根据权利要求31所述的分离的蛋白质，其中所述挥发性小分子化合物选自3-蒈烯和十二烷。
33.根据权利要求19-30中任一项所述的分离的蛋白质，其中与未经热处理的豆粉中获得的分离的蛋白质中存在的小分子化合物的量相比，所述分离的蛋白质中存在的挥发性小分子化合物的量不变。
34.根据权利要求33所述的分离的蛋白质，其中所述挥发性小分子化合物选自2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷和苯甲酸甲酯。
35.根据权利要求19-34中任一项所述的分离的蛋白质，其中与未经热处理的豆粉中获得的分离的蛋白质相比，庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛或甲基丁香酚的量减少，同时3-蒈烯或十二烷的量增加和/或同时2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷或苯甲酸甲酯或其组合的量保持相同。
36.根据权利要求19-35中任一项所述的分离的蛋白质，其中所述挥发性小分子化合物的量通过分析所述挥发性小分子来确定。
37.根据权利要求32所述的分离的蛋白质，其中所述挥发性小分子化合物的量通过分析由顶空气体分析、管内萃取动态顶空(ITEX-DHS)、搅拌棒吸附萃取(SBSE)、固相微萃取(SPME)或吹扫和捕集所获得的挥发性小分子化合物来确定。
38.一种包含权利要求19-37中任一项所述的分离的蛋白质的蛋代用品。
39.一种制造热处理的豆粉的方法，所述方法包括以下步骤：
在存在或不存在蒸汽的情况下，将所述豆类暴露于一个或多个加热区持续所需的时间量以制备热处理的豆类；
其中一个加热区的所述温度不同于另一个加热区的所述温度；
可选地，将所述豆类暴露于冷却区以将热处理的豆类冷却至期望的温度；以及
碾磨所述热处理的豆类以制备所述热处理的豆粉；
其中所述热处理的豆粉包含挥发性小分子化合物，以及其中与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，所述经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量增加或减少；并且其中至少一种挥发性小分子化合物的量增加或减少。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述方法包括将所述豆类暴露于至少两个加热区。
41.根据权利要求39或40中任一项所述的方法，其中通过使所述豆类与蒸汽接触来热处理所述豆类。
42.根据权利要求39-41中任一项所述的方法，其中所述蒸汽的温度为100℃-500℃。
43.根据权利要求39-42中任一项所述的方法，其中所述一个或多个加热区的温度为75℃-500℃。
44.根据权利要求39-43中任一项所述的方法，其中第一加热区的所述温度低于第二加热区的所述温度。
45.根据权利要求39-44中任一项所述的方法，其中第一加热区的所述温度为100℃-150℃。
46.根据权利要求39-45中任一项所述的方法，其中第二加热区的所述温度为175℃-225℃。
47.根据权利要求39-46中任一项所述的方法，其中所述豆类在所述一个或多个加热区中的停留时间为5秒-30分钟。
48.根据权利要求47所述的方法，其中所述豆类在一个或多个加热区中的停留时间为1分钟-5分钟。
49.根据权利要求39-48中任一项所述的方法，其中所述冷却区的温度为10℃-50℃。
50.根据权利要求39-49中任一项的方法，其中所述豆类在所述冷却区中的停留时间为1分钟-60分钟。
51.根据权利要求39-50中任一项所述的方法，其中所述豆类选自干豆、小扁豆、绿豆、蚕豆、干豌豆、鹰嘴豆、豇豆、班巴拉豆、木豆、羽扇豆、野豌豆、赤豆、四季豆、胡芦巴、长豆、利马豆、红花菜豆、宽叶菜豆、大豆和刺毛黧豆。
52.根据权利要求51所述的方法，其中所述豆类属于豇豆属。
53.根据权利要求52所述的方法，其中所述豆类是赤豆或绿豆。
54.根据权利要求53所述的方法，其中所述豆类是绿豆。
55.根据权利要求51-54中任一项所述的方法，其中所述小分子选自庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚、3-蒈烯、十二烷及其组合。
56.根据权利要求51-55中任一项所述的方法，其中与未经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量相比，所述热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量减少。
57.根据权利要求56所述的方法，其中所述挥发性小分子化合物选自庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛、甲基丁香酚及其组合。
58.根据权利要求51-55中任一项所述的方法，其中与未经热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的所述量相比，所述热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的所述量增加。
59.根据权利要求58所述的方法，其中所述挥发性小分子化合物选自3-蒈烯和十二烷。
60.根据权利要求39-55中任一项所述的方法，其中与未经热处理的豆粉中存在的小分子化合物的量相比，所述热处理的豆粉中存在的挥发性小分子化合物的量不变。
61.根据权利要求60所述的方法，其中所述挥发性小分子化合物选自2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷和苯甲酸甲酯。
62.根据权利要求39-61中任一项所述的方法，其中与未经热处理的豆粉相比，庚烷、3-甲基-1-丁醇、4-甲基庚烷、1-戊醇、2,4-二甲基-1-庚烯、己醛、苯甲酸甲酯、癸烷、2-甲基-1-戊醇、3-三氟乙酰氧基十二烷、2-壬炔-1-醇、1-己醇、2-丁基-1-辛醇、5-十三烯、2,3,5,8-四甲基癸烷、2-乙基-1-癸醇、4-甲基二十二烷、3-戊基-2,4-戊二烯-1-醇、2-十二碳烯醛、1-氯代十八烷、二叔十二烷基二硫化物、二乙酰基(2,3-丁二酮)、2,3-戊二酮、乙酸、2-己烯醛、2-丁基呋喃、庚醛、2-庚醇、2-庚烯醛、二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、γ-丁内酯、d,1-柠檬烯、水芹烯、3-辛烯-2-酮、C3-吡嗪、2-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、反式-2-壬醛、β-紫罗酮、十一醛或甲基丁香酚的量减少，同时3-蒈烯或十二烷的量增加和/或同时2,4-二甲基-1-庚烯、癸烷或苯甲酸甲酯或其组合的量保持相同。
63.根据权利要求39-59中任一项所述的方法，其中所述挥发性小分子化合物的量通过分析由顶空气体分析、管内萃取动态顶空(ITEX-DHS)、搅拌棒吸附萃取(SBSE)、固相微萃取(SPME)或吹扫和捕集所获得的挥发性小分子化合物来确定。
64.一种制备豆类蛋白质分离物的方法，所述方法包括以下步骤：
获得权利要求39-63中任一项所述的热处理的豆粉；以及
通过超滤或等电沉淀分离所述豆类蛋白质。
65.根据权利要求64所述的方法，其中超滤通过以下方式进行：
在pH为约1-约9的水性溶液中从包含豆类蛋白质的碾磨的组合物中萃取蛋白质，以产生含有萃取的豆类蛋白质的富含蛋白质的级分。
在2℃-60℃的温度，将所述富含蛋白质的级分应用于包括半透膜的超滤工艺，以基于分子大小将渗余物级分与渗透物级分分离；以及
收集含有所述豆类蛋白质分离物的渗余物级分。
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