CN116963605A - 由南瓜种子制备的蛋白制品以及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及由南瓜种子制备的蛋白制品及其成本有效的制备方法。该蛋白制品具有超过60质量％的蛋白质含量、小于6质量％的脂肪含量和大于70的亮度L*。该蛋白制品具有中性的味道，是明亮的并且品质优良，因此其适用于具有高颜色需求的食品应用(如饮品和酸乳)和精细烘焙食品(如糕饼)或者也适用于乳状物(如奶油和馅料)。

Description

由南瓜种子制备的蛋白制品以及制备方法

技术领域

本发明涉及具有感官吸引力的由南瓜种子制备的用于食品、宠物食品和动物饲料的蛋白制品、以及用于获得此类南瓜种子蛋白成分的方法。

背景技术

随着农田和磷以及其他资源变得越来越稀缺，基于植物的蛋白制品对于喂养人类和用于动物饲料正变得越来越重要。对于优质食品增长的需求造成对于在营养上和技术功能上优化的蛋白制品增长的需求，所述蛋白制品可以被简单且成本有效地提供。

在这种情况下，可以作为共混组分与大豆蛋白和豌豆蛋白混合以补偿这些豆科蛋白中的甲硫氨酸缺乏的植物蛋白正变得越来越重要。这可以用例如由南瓜种子制备的蛋白质来实现，因为这些具有高甲硫氨酸含量。

用于食品、动物饲料和宠物食品的蛋白质的成本有效的来源是由南瓜种子制备食用油时作为副产物获得的压榨和提取残余物。在脱壳之后，南瓜种子具有薄的、浅绿色至深绿色的覆盖物，该覆盖物难以(如果并非不可能)与子叶分离。在这些原料中，不期望在回收油之前分离覆盖物，因为这有效地旨在油中产生绿色。这是当根据现有技术压榨以获得南瓜子油时，种子在脱油之前被热处理以获得焙烧风味，并且然后被压榨的原因。在超过100℃的高温下，则获得油含量小于15质量％、通常小于10质量％的压榨饼。这些可以被研磨成粉末，并且添加至食品和动物饲料中。由于在高温下的苛刻处理，此类压榨饼往往具有深褐绿色。此外，覆盖物含量造成压榨饼的绿色，这降低了其在食品应用中的接受度。由于其不饱和脂肪酸的含量，因此含油压榨饼中的残余脂肪也易于氧化，这在储存期间非常快地减损感官特性。与来自大豆的分离物(蛋白质含量＞90％)或来自豌豆的分离物(蛋白质含量＞80％)相比，此类南瓜种子制品的蛋白质浓度也小于60质量％，使得难以或不可能在许多食品应用中使用。

还已知如下南瓜种子制品：其中在压榨之后用超临界CO₂将脂肪含量减少至低于2质量％的值，这提高了储存稳定性。然而，该方法需要非常高的成本。此外，提取在非常昂贵的反应器中在几百巴的高压下进行，其制造和操作与高CO₂排放相关。由于该方法需要大量能量，并且在松弛之后从经脱油的粉中释放大量CO₂，因此通过超临界CO₂提取的蛋白粉与动物蛋白相比没有明显的生态学优势，并且还需要类似的高成本用于其制备。此外，这些制品的颜色仍然是深绿色，这也不利于其在食品应用中的接受度。

本发明的目的在于提供植物蛋白制品和成本有效的制备方法，所述植物蛋白制品具有中性的味道、很大程度上明亮的颜色和优良的品质，其适用于具有高风味需求的食品应用(如饮品和酸乳)和精细烘焙食品(如糕饼)或者也适用于乳状物(如奶油和馅料)。制品的蛋白质含量应当有利地尽可能高，以便其即使以少量也有助于食品中的蛋白质富集，或者即使当以较小剂量与豆科蛋白混合时也有助于补偿甲硫氨酸缺乏。

发明内容

该目的是用根据权利要求1所述的蛋白制品和根据权利要求14所述的其制备方法来解决的。从属权利要求以及以下描述和示例性实施方案中描述了该方法和蛋白制品的有利变型。

用于制备根据本发明的蛋白制品的合适的原料可以由经清洁且经脱壳的南瓜种子组成，相对于天然种子中包含的干覆盖物，其干覆盖物含量小于或等于100质量％、有利地小于75质量％、优选地小于50质量％、特别优选地小于10质量％。根据本发明的制品的特征在于以下性质(说明书的末尾列出了测定方法)：

·在每种情况下，相对于制品的干物质(DM)，制品的脂肪含量小于6质量％、有利地小于4质量％、优选地小于3质量％、特别有利地小于2质量％。

·制品的蛋白质含量超过60质量％、有利地超过70质量％、优选地超过75质量％、特别有利地超过78质量％(相对于TS)。

·制品具有明亮的颜色，其中在研磨至低于250μm的粒径d₉₀(d₉₀：所有颗粒的质量的90％的百分率小于规定值)之后的L*值超过70、有利地超过80、特别有利地超过90。10％含水悬浮液中的L*值超过70、有利地超过80、特别有利地超过85(参见表1)。

制品的优选的(在每种情况下，任选的)附加性质：

·制品含有小于10质量％、优选地小于6质量％、有利地小于3质量％、特别优选地小于1质量％的南瓜种子覆盖物的残余含量。

·制品含有一定百分率的水溶性碳水化合物。由于蔗糖构成水溶性碳水化合物的最大部分，因此以下其将被表示为蔗糖含量。蔗糖含量小于4质量％、有利地小于2质量％、优选地小于1.5质量％、特别有利地小于1质量％。

·制品的粒径有利地具有小于500μm、优选地小于250μm、有利地小于150μm、特别有利地小于100μm的d₉₀值。

·制品具有良好至非常好的技术功能性质。因此，例如，特别是水结合能力大于1mL/g、有利地大于2mL/g、特别有利地大于3mL/g，并且油结合能力大于1mL/g、有利地大于2mL/g、特别有利地大于2.5mL/g。制品具有超过250mL/g、有利地超过350mL/g、优选地超过400mL/g、特别有利地超过500mL/g的乳化能力。令人惊讶地，尽管其低溶解度(在一些情况下，小于15％)，但已经证明根据本发明的制品理想地适合作为乳品替代品的成分。

·制品含有超过0.001质量％、优选地＞0.01质量％、有利地＞0.1质量％、特别有利地＞0.5质量％、但在所有情况下小于1质量％的醇(特别是乙醇)百分率。在这种情况下，发现即使含量为0.5质量％，制品的功能性质也处于非常高的水平。

·制品含有大于0.0005质量％、优选地＞0.001质量％、但小于0.005质量％的己烷百分率。与具有较低己烷含量的制品相比，具有该数量级己烷含量的制品表现出更好的功能性质。

对于本专利申请中的制品的性质，以质量％为单位陈述的值在每种情况下都是指蛋白制品的干物质或干燥物质(除溶剂部分以外)，其被规定为绝对质量百分率。

表1：作为经研磨的粉和10％悬浮液的示例性实施方案的南瓜种子蛋白制品的色值

令人惊讶地，尽管蛋白质含量与蛋白质分离物(例如，豌豆蛋白分离物)(其在诸如乙醇的溶剂的存在下表现出显著的功能性损失)的数量级相同，但具有所述溶剂含量的含溶剂制品在技术功能性方面仍然表现出非常好的性质(如在挤出机中被质构化同时形成固体凝胶结构的能力)。

在有利变型中，制品具有附加的性质，这可以在各种食品应用中具有很大的益处。例如，可以借助于合适的方法来相对于蛋白质含量减少种子中最初包含的蔗糖的量，以使蛋白制品中蛋白质与蔗糖的比率显著地大于具有覆盖物的经脱壳的南瓜种子中的蛋白质与蔗糖的比率。这可以在制备食品时避免引发不期望的美拉德反应方面带来优势，因为美拉德产物改变用蛋白质制备的食品的颜色，从而向食品提供更深色的外观和美拉德风味。这是不期望的，特别是对于诸如乳或酸乳替代品或精细烘焙甜味食品或熟食产品的食品。因此，根据本发明的减少碳水化合物的南瓜种子蛋白制品特别适合用于制备应当仅含有少量美拉德产物的具有高感官标准的食品。

已经发现，例如在挤出期间或在高于130℃的温度下烘焙蛋白质时，将蛋白制品中的蔗糖含量(相对于水溶性碳水化合物含量)减少至低于50％的值已经显著地减少美拉德反应，并且与用种子中最初包含的蔗糖的量加工的制品相比，最终产品保持更亮并且对于感官而言更中性。

令人惊讶地，在有利地执行根据本发明的方法之后，可以在根据本发明的制品中实现超过76质量％的蛋白质含量，无需与根据现有技术制备蛋白质分离物时所必需的一样预先将蛋白质溶解在水中。以此方式，可以使用不需要将蛋白质从压榨饼基质中溶解出的非常简单、成本有效且极其可持续的方法获得如下蛋白质含量：其以与豌豆蛋白分离物的蛋白质含量几乎相同的数量级、以略微高于80％的水平存在。

用于制备蛋白制品的方法的描述：

根据本发明的方法包括许多子步骤，其中提供经脱壳且经清洁的南瓜种子，所述南瓜种子含有最初附着至种子的覆盖物的0-100％的覆盖物百分率。这些南瓜种子经历机械脱油过程、优选地在连续压榨机(如螺旋压榨机)、挤出机或非连续液压压榨机中经历机械脱油过程，其有利地在多个单压榨机的集成化系统中准连续地操作，然后由此获得的压榨饼或经部分脱油的南瓜种子使其大部分油和蔗糖含量通过溶剂提取去除，有利地在设定限定的粒径并且设定压榨饼或经部分脱油的南瓜种子中限定的水含量之后通过溶剂提取去除。然后，从制品中分离一种或多种溶剂。最后，优选地研磨制品，以获得限定的粒径分布。

方法可以有利地伴随着筛分(sieving)和筛选(sifting)过程，可以通过所述筛分和筛选过程在加工种子之前、期间和之后分离含覆盖物的部分。以下部分更详细地描述所提出的方法的子步骤，其中的一些是任选的。

清洁：在第一步骤中，提供经清洁的南瓜种子，或者通过机械方法从南瓜种子去除杂质或污染物。因此，污染物百分率被减少至小于0.5质量％、有利地小于0.2质量％、优选地小于0.1质量％、特别有利地小于0.05质量％，和/或提供具有相应低污染物百分率的南瓜种子。

覆盖物(integument)的部分分离：在随后的任选步骤中，至少部分地从南瓜种子分离覆盖物。为此，可以实施磨蚀方法，所述磨蚀方法通过摩擦、剪切或刮削南瓜种子的表面来去除至少一些覆盖物。优选地，将在该方法中去除的附着有子叶部分的覆盖物部分提供给单独的油回收方法，已经从其中去除部分或全部覆盖物的南瓜种子被运送以用于根据本发明的进一步加工。作为用于减少覆盖物百分率的替代方法，分离可以在湿润条件或湿条件下进行，有利地在升高的温度下进行。在这种情况下，将南瓜种子在去除硬壳之前加热或煮沸，并且将覆盖物在已经去除硬壳之后以机械方式摩擦掉。如果如从使杏仁脱壳中所知的那样将先前带壳的南瓜种子在水中软化、煮沸，并且然后分离覆盖物，则也可以以类似的方式进行。根据本发明的方法有利地采用已经从其中部分、大部分或完全去除覆盖物的南瓜种子作为原材料来进行。为此目的，有利地预先进行处理，将具有很少覆盖物含量或没有覆盖物含量的种子从具有更多覆盖物的种子中分离或分选。然而，也可以用所获得的完整南瓜种子进行该方法，并且仅在稍后的时间(例如，在脱油之后)用例如筛分离部分覆盖物。

调理：在变型中，在机械部分脱油之前，任选地在种子被破碎之后，进行种子的调理(通过调节种子的温度和水分)。为此，将种子中的水含量调节成在2质量％与8质量％之间、优选地在3质量％与6质量％之间、特别有利地在4质量％与5.5质量％之间。在机械部分脱油之前，还有利地进行将种子粗略破碎成0.5-7mm、有利地0.5-5mm、特别有利地0.5-2mm的边缘长度。通过粗略破碎(例如，在冲击磨机或造粒机中)，可以剥落覆盖物的相关部分，其可以有利地通过筛选或其他分离方法从种子中分离。这改善了南瓜种子蛋白制品的颜色。还有利的是在破碎之前或之后和在压榨之前，将种子加温至高于40℃、有利地高于50℃、优选地高于60℃、特别有利地高于75℃的温度。在此类调理之后，南瓜种子被特别好地制备以用于在连续压榨机中加工。根据本发明，压榨或用于机械部分脱油的另外的技术可以用其上的覆盖物仍然完全完整的南瓜种子、或者用其上的覆盖物已经通过合适的预处理部分或完全分离的种子进行。

机械部分脱油：采用南瓜种子，进行油从种子的机械分离、有利地采用用于连续脱油的设备来进行。此类机器的实例是螺旋压榨机、挤出机或准连续液压压榨机，但也可以使用用于分离油的其他机械设备(如离心分离技术)。在使用螺旋压榨机或挤出机对种子进行特别有利的压缩以产生压榨饼和油的情况下，压榨以这样的方式进行，即压榨之后的残余油含量超过8质量％但小于40质量％，残余油含量有利地在8质量％与30质量％之间，优选地在8质量％与25质量％之间、特别有利地在8质量％与20质量％之间。选择8质量％的残余油含量下限的定义，因为进一步的油分离需要相当更高的温度，这会有助于损害蛋白质。如果不使用压榨机、而改为使用其他类型的机械部分脱油，则这些值也是有效的。

南瓜种子具有多达55％的油含量，并且因为其缺乏任何为排放提供结构的组分，因此不易于以机械方式使其脱油。然而，为了减少脱油所需的溶剂的量，目标是在压榨之后在压榨饼或经部分脱油的南瓜种子中达到小于25质量％的残余油含量。由于此原因，可能有必要在压榨机中再次压榨压榨饼或者进行另外的机械部分脱油过程。这可以在压榨期间进行，例如通过将压榨饼与未经压榨的种子一起添加至用于第一压榨的进料中，或者在另外的第二压榨(其仅用于进一步压榨压榨饼)中进行。压榨饼的压榨也可以进行多次，以达到期望的残余油含量。采用压榨饼的重复压榨或者重复的机械部分脱油，最终可以实现期望的低残余油含量，而不必设置过高的温度。为了避免通过重复机械部分脱油而过于严重地损害蛋白质，根据本发明，压榨或机械部分脱油在适中的温度下进行。南瓜种子在低于100℃的平均温度下、特别有利地在低于80℃下被压榨或机械部分脱油。在这种情况下，平均温度被理解为种子在入口处的温度和压榨饼或经部分脱油的南瓜种子在从压榨机或机械部分脱油装置中排放时的温度的算术平均值。这使得尽管数次经过压榨机也能温和地压榨油，而不必预期制品中的任何显著颜色变化。

压榨饼或经部分脱油的南瓜种子的任选的调理：在根据本发明的方法的有利变型中，可以在提取之前进行压榨饼或经部分脱油的南瓜种子的调理，以在任何进一步加工之前分离剩余的油并且减少压榨饼或经部分脱油的南瓜种子中的蔗糖百分率。在这种情况下，已经发现，使用例如干燥器将压榨饼或经部分脱油的南瓜种子中的水分(其在机械部分脱油之后可以多达15质量％)减少至残余水分低于8质量％、有利地低于5质量％、优选地低于3质量％、特别有利地低于2质量％，使得在随后的步骤中用有机溶剂脱油更有效，从而使得能够使用更少的溶剂以更低的水分分离更多的油。这可以有利地用于降低成本并且实现更温和的蛋白质处理。

还可以有利的是，在提取之前改变压榨饼或经部分脱油的南瓜种子的粒径和颗粒形状。已经发现，将压榨饼或经部分脱油的南瓜种子破碎成d₉₀值小于2mm、有利地小于1mm、优选地小于0.5mm、特别有利地小于0.2mm的粒径显著地加速干燥和提取过程。该加速导致制品中的功能性质的改善，因为在干燥器中的停留时间和溶剂与蛋白质之间的接触时间被缩短。然而，根据本发明，经破碎的压榨饼或南瓜种子松散材料中粒径小于100μm的细颗粒的百分率应当小于50质量％、有利地小于25质量％、特别有利地小于10质量％。

如果压榨饼或经部分脱油的南瓜种子未经研磨、而是被压片，则这也是可能的，并且对于渗滤提取是有利的。在这种情况下，将片厚度有利地调节成小于2mm、有利地小于0.5mm、特别有利地小于0.2mm。在这种情况下，片厚度被理解为是指来自辊磨机或另外的压片机的平均厚度。可以例如通过用测径规或测微螺旋测量来测定平均厚度，这则对应于来自50次测量的平均值。

可以使用各种方法调节在用压榨机进行机械部分脱油期间压榨饼的粒径和颗粒形状。例如，可以使用具有相应筛插入件的磨机或破碎机或者具有限定的辊间隙的辊磨机。以此方式，可以获得具有限定的径谱的粒径分布。在研磨之后或期间，可以通过根据尺寸分离(例如，通过筛分)来使这些在粒径分布方面均匀化。呈压力射流形式的快速流动液体或者含有固体的悬浮液也可以用于粉碎压榨饼颗粒。在此，除了液体喷嘴之外，也可以使用具有压榨饼的剪切负载的传送装置单元、搅拌器或混合器。已经在运输提取剂的过程中使用的机器也有利地用于这方面。因此，可以使用实际上被设计用于泵送或搅拌的机器(例如，离心泵或其他形式的运输或搅拌机械)，以辅助破碎。通过在这些单元中设定合适的停留时间、或者通过循环管理，将可以调节所述装置中的破碎，使得获得根据本发明的粒径分布。

溶剂提取：为了从压榨饼或经机械部分脱油的南瓜种子中分离残余油和蔗糖，优选地使用醇与水的混合物作为溶剂。然后，采用醇的处理和采用水的处理可以在同一提取步骤中同时布置(以醇-水混合物的形式)，或者可以连续地布置。此外，己烷也可以在水的存在下用作溶剂，以及醇或己烷作为一种溶剂和水作为另一种溶剂的组合。例如，乙醇、丙醇、异丙醇或其他可以用作醇。为了确保油与压榨饼或经部分脱油的南瓜种子的实质性分离，相对于压榨饼或经部分脱油的南瓜种子的质量百分率，溶剂的质量百分率应当被选择成超过1.5:1、有利地超过3:1、优选地超过5:1、更优选地超过7:1、特别有利地超过10:1。然后，可以实现油大幅减少至小于2质量％。

当将有机溶剂醇或己烷用于提取时，如果添加一定量的水或者除了有机溶剂之外还使用具有限定的水含量的有机溶剂，则这是有利的。在这种情况下，可以在正在用溶剂提取油时使用水，或者直至之后才使用水。在同时使用有机溶剂和水并且选择合适的水含量的情况下，不仅可以从压榨饼或南瓜种子中分离非常大比例的脂肪，而且还可以同时去除蔗糖。为此目的，相对于有机溶剂，将提取中的水含量选择成超过6质量％、有利地超过7质量％、优选地超过8质量％、特别有利地超过10质量％。另一方面，在将醇用作有机溶剂的情况下，应当将水含量选择成小于14质量％，以避免油无法再充分溶解的情况。该限制使得可以获得技术功能蛋白制品，所述蛋白制品具有特别明亮的颜色和非常高的蛋白质含量。

向有机溶剂中添加水可以通过如下方式来进行：通过提供含水溶剂，通过添加湿润的压榨饼或湿润的南瓜种子，或者通过在溶剂-提取之前或期间直接添加水。也可以选择所描述的措施的组合。在变型中，如果将己烷用作有机溶剂，则可以将水含量调节成使得其相对于己烷占大于14质量％的百分率。在己烷的情况下，即使使用相对于溶剂例如超过20质量％或甚至30质量％的水含量，也保持油的良好溶解度。因此，根据本发明的水含量仅在醇中被限制成最大14质量％，该限制在用己烷作为溶剂的情况下不适用。

在用水-醇混合物处理由南瓜种子制备的富含蛋白质的压榨饼期间，由于油和蔗糖正在被分离，因此蛋白质也可能变性。为了在很大程度上避免该影响，仅小的工艺窗口可用于该同时分离步骤。这不仅包括限定的水含量，还包括温度和停留时间。根据本发明，提取期间溶剂的温度将在30℃与75℃之间，有利地在45℃与65℃之间，特别有利地在50℃与65℃之间。在该温度下，所选择的水和有机溶剂的混合物能够从南瓜种子中分离油和可溶性碳水化合物两者，而不会同时引起蛋白质的过度变性。在根据本发明的方法中，在高于45℃的温度下有机溶剂与压榨饼或蛋白制品之间的接触的持续时间在30分钟与12小时之间，有利地在1小时与5小时之间，特别有利地为1-2小时。然而，如果将己烷用作溶剂，则也应当选择上述温度范围，以尽可能地避免对蛋白质的热损伤。

对于提取，可以实施常规渗滤提取，其中溶剂通过大批量的压榨饼颗粒或者已经在粒径/形状或水分方面经调理的颗粒，以使得可以将油和蔗糖洗脱至有机溶剂和/或水中。由于细颗粒可以从南瓜种子压榨饼脱离并且在该过程中被溶剂洗掉，必须提供大量过滤设备以防止泵和管道堵塞或者以避免产品损失。为了抑制该过程或者至少限制该过程，可以有利的是在提取之前将经调理或未经调理的压榨饼压成丸粒，因为非常少的细颗粒在提取期间从这些丸粒脱离。以此方式，可以显著地降低过滤的费用。

由于在渗滤提取期间无法完全防止细颗粒的损失，因此有利的是进行浸没提取，优选地在例如混合-沉降过程中。多级浸没提取特别适合于此。在该过程中，将压榨饼或经调理的压榨饼完全浸没在溶剂中。在浸没提取器中，可以在提取的同时用上述搅拌器粉碎颗粒。以此方式，还可以在一个接一个布置的数个提取容器中进行压榨饼的增量式破碎。在第一提取步骤之后，可以以机械方式(有利地通过沉降)分离溶剂和残液。随后可以蒸馏上清液中的含油油水混合物，并且回收的溶剂可以重新用于提取具有更细粒径分布的压榨饼颗粒。由溶剂分离的压榨饼(残液)可以与新鲜溶剂反应，并且因此再次经历脱油。为了减少溶剂的总量，来自负载有较少油的残液的处理的溶剂上清液可以再次用于提取负载有较多油的残液等。以此方式，用搅拌容器建立逆流提取。可替代地，逆流提取也可以在螺杆提取器、腔室提取器或带式提取器中创建。

使用沉降的特别的优势来源于指定沉降的持续时间以调节固-液分离的分离程度的能力。在这种情况下，在以限定的粒径进行提取之后，在搅拌器停止之后，在地球重力场中发生沉降，直至达到限定的残液与上清液的体积比。该过程可以有利地通过以下方式来支持：加速或减缓颗粒从上方沉降的过滤器底板或筛底板、或者在沉降层下方的过滤器(例如，粗滤器)下方产生真空。在沉降期间，当达到至少50％、有利地超过60％、特别有利地超过70％的先前限定的上清液的体积分数时，可取的是通过例如抽吸将上清液与残液分离。

以逆流方式，残液可以被再注入溶剂，并且可以搅拌悬浮液，直至通过搅拌期间产生的剪切力建立新的粒径分布。然后，再次进行沉降过程。残液的混合和沉降的过程可以重复多次，有利地，该过程进行超过两次、优选地超过三次、特别有利地超过四次，结果是提取以多级提取方式、特别有利地以逆流方式进行。在这种情况下，在该方法的变型中，有利的是在多级提取的不同级中使用不同的有机溶剂与水的混合比。例如，可以在第一提取级中使用较高的水含量以选择性地分离水溶性组分，并且在随后的提取步骤中，水含量可以较低以使脱油更有效，因为溶剂(例如，乙醇或丙醇)可以在较低水百分率的情况下溶解更多的油。当例如将乙醇用作溶剂时，该方法还具有如下优点：水含量仅在第一提取级中在短时间内高，并且因此可以最小化蛋白质变性。这令人惊讶地揭示了，对于南瓜种子，如果在不同的提取级中使用不同极性的溶剂或溶剂混合物，则可以减少蛋白质的变性。

除了在提取步骤中混合水和有机溶剂(如乙醇)以外，还可以有利的是，最初使用亲脂性溶剂，并且然后在溶剂的部分分离或残液的完全去溶剂化之后引入亲水性溶剂或含水溶剂。这可以有助于进一步减少由于水的存在而造成的对蛋白质的压力。

制品的后处理和去溶剂化：在用有机溶剂和水提取之后，为了改善其功能性质，制品可以任选地经历用含水酶溶液的进一步处理、或发酵，或者其可以被直接干燥。干燥有利地在低温、低于120℃、优选地低于100℃、特别有利地低于80℃下进行，以最小化对蛋白质的压力并且保持制品中最亮可能的颜色。为此目的，有利地使用干燥器，所述干燥器可以在真空中操作，并且其压强在干燥过程结束时再次降低以分离溶剂残余物。有利地将压力降低至小于500mbar、优选地小于200mbar、特别有利地小于100mbar的值。该干燥过程结束时的压强降低可以用于在干燥后时间段期间进一步降低温度，从而提供对蛋白质的进一步温和处理。

在干燥之后，有利地研磨经干燥的蛋白制品以调节其功能性，因为被研磨成不同细度的制品在其技术功能性质(如溶解度)方面表现出显著的差异。因此，研磨根据应用而进行，以达到小于500μm、有利地小于250μm、优选地小于150μm、特别有利地小于100μm的d₉₀粒径。

制品的用途的描述：

当使用根据本发明的由南瓜种子制备的制品时，由于超过2质量％的相对高的氨基酸的甲硫氨酸含量，显示出对于制备用于食品或宠物食品的蛋白质混合物的特定优势。根据本发明的制品与来自以下的组的豆科蛋白的蛋白质部分的混合物是有利的：豌豆、扁豆、菜豆、蚕豆、花生或大豆，特别有利地仅来自豌豆和大豆的组，尤其有利地仅来自豌豆。

根据本发明的混合物应当含有＞60质量％、有利地＞70质量％、特别有利地＞80质量％的蛋白质含量。根据本发明的蛋白质相对于混合物的总质量的比率应当超过5质量％且小于95质量％、有利地超过10质量％且小于90质量％、特别有利地超过25质量％且小于75质量％、理想地超过40质量％且小于60质量％。以该值，豆科蛋白的功能性可以特别成功地与根据本发明的制品的良好感官吸引力和颜色组合。

在下文中，使用以下测定方法对所制备的蛋白制品进行定量表征：

-蛋白质含量：

蛋白质含量被定义为由根据杜马斯的氮测定并将其乘以6.25的系数计算的含量。在本专利申请中，蛋白质含量以相对于干物质(DM)(这是指无水样品)的质量百分比来表示。

-颜色：

可感知的颜色使用CIE-L*a*b*颜色测量来定义。L*-轴描述亮度，其中黑色的值为0，并且白色的值为100。a*-轴描述绿色或红色分量，并且b*-轴描述蓝色或黄色分量。

-蛋白质溶解度：

蛋白质溶解度是使用根据Morr等人1985年的测定方法来测定的(参见期刊文章：Morr C.V.,German,B.,Kinsella,J.E.,Regenstein,J.M.,Van Buren,J.P.,Kilara,A.,Lewis,B.A.,Mangino,M.E,"A Collaborative Study to Develop a Standardized FoodProtein Solubility Procedure.Journal of Food Science",第50卷(1985)第1715-1718页)。蛋白质溶解度可以对限定的pH值来说明，如果未给出pH值，则数据是指7的pH值。

-乳化能力：

乳化能力是使用测定方法(指的是以下称为EC测定方法)来定义的，其中将玉米油添加至100ml的pH为7的1％蛋白制品悬浮液中，直至发生水包油乳液的相转化。乳化能力被定义为该悬浮液的经由相转化时电导率的自发下降而确定的最大吸油能力(参见A.,Müller,K.,Knauf,U.的期刊文章“New processing of lupin protein isolates andfunctional properties”.Nahrung/Food,2001,45,393-395)，并且可以表示为例如ml油/g蛋白制品(即，每克蛋白制品的乳化油的毫升数)。

-脂肪含量：

脂肪含量是使用己烷作为溶剂用索氏法来测定的。

-蔗糖：

蔗糖含量是通过根据DIN 10758:1997-05的改良测量(包括2018年9月的修改1)用HPLC方法来测定的。为了制备样品，使用热水从样品基质中提取糖类。在分离污染物之后，将提取物用水填充至限定的体积、过滤，并且将滤液运送以进行HPLC测量。

-水结合：

水结合能力是按照以下中所描述的来测定的：American Association of CerealChemists,“Approved methods of the AACC”.10th ed.,AACC.St.Paul,MN,2000b；Method56-20.“Hydration capacity of pregelatinized cereal products”。水结合能力可以例如以ml/g(即，每克制品的结合水的毫升数)表示，并且是根据AACC测定方法、基于在将约2g蛋白制品与约40ml水混合10分钟且在20℃下以1000g离心15分钟之后用水饱和的沉降物的重量减去干制品的初始样品重量来测定的。

-油结合：

油结合能力可以例如以ml/g(即，每克制品的结合油的毫升数)表示，并且根据离心测定方法测量为在将1.5g蛋白制品与15ml玉米油混合1分钟且在20℃下以700g离心15分钟之后的油结合沉降物的体积。

示例性实施方案：

将200g油含量为23质量％的南瓜种子压榨饼(其是借助于压榨机在75℃的平均温度下两次通过压榨机而获得的)在干燥器中干燥以获得2.5质量％的水分含量，并且将该压榨饼在研钵中粗略地研磨。将经破碎的压榨饼提取5次，每次使用600mL溶剂(水含量为7质量％的乙醇-水混合物)。为此，在第一级，将600mL添加至200g压榨饼中，在50℃下搅拌5分钟，然后关闭搅拌器。使固体沉降30分钟，然后抽取300mL上清液，并且再次将600mL溶剂添加至其中。以相同的方式进行以下提取步骤，每次添加600mL并且抽取600mL。然后，将最终的残液或沉降物在干燥箱中干燥24小时，并且随后通过1mm筛目大小的筛来筛分。通过筛分，可以分离约50％的在压榨之前无法去除的所获得的覆盖物部分。以此方式，可以减少绿色着色，并且提高制品的亮度。筛分随后是研磨至小于250μm。

该制品具有令人愉悦的坚果风味，蛋白质含量为76.4％，pH 7下的蛋白质溶解度为13.3％，并且乳化能力为160mL/g。L*a*b测量返回的L*值为91.9。下表2和表3呈现该制品的组成和功能性质。

表2：与处理之前的南瓜种子相比的南瓜种子蛋白制品的组成

表3：经乙醇提取的蛋白制品的功能性质

应用实施例：

将20g来自示例性实施方案的南瓜种子制品代替松饼配方中的蛋。功能性非常具有吸引力，松饼具有松散的屑粒、棕色的表皮和非常令人愉悦的味道。该制品特别适用于诸如坚果糕饼或巧克力糕饼的应用。

Claims (32)

1.由南瓜种子制备的蛋白制品，所述蛋白制品具有：

-相对于干物质超过60质量％的蛋白质含量，以及

-使用己烷作为溶剂根据索氏法测定的、相对于干物质小于6质量％的脂肪含量，

-其中所述蛋白制品具有超过70的亮度L*，所述亮度L*是根据CIE-L*a*b*颜色测量在所述蛋白制品的d₉₀粒径小于250μm的情况下，或者在将所述蛋白制品研磨成小于250μm的d₉₀粒径之后测定的。

2.根据权利要求1所述的蛋白制品，

其具有超过80、优选地超过90的亮度L*。

3.根据权利要求1或2所述的蛋白制品，

其具有相对于所述制品的干物质小于10质量％、优选地小于6质量％、有利地小于3质量％、特别优选地小于1质量％的所述南瓜种子的覆盖物的残余含量。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的蛋白制品，

其中所述蛋白质含量超过70质量％、优选地超过75质量％、特别优选地超过78质量％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的蛋白制品，

其中所述脂肪含量小于4质量％、优选地小于3质量％、特别优选地小于2质量％。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的蛋白制品，

其中，相对于干物质，蔗糖百分率小于4质量％、优选地小于2质量％、特别优选地小于1.5质量％或小于1质量％。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的蛋白制品，

其中根据说明书中所述的EC测定方法测定的乳化能力超过250ml/g、优选地超过350ml/g、特别优选地超过400ml/g或超过500ml/g。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的蛋白制品，

其具有根据AACC测定方法测定的大于1ml/g、优选地大于2ml/g、特别优选地大于3ml/g的水结合能力，并且/或者具有使用离心测定方法测定的大于1ml/g、优选地大于2ml/g、特别优选地大于2.5ml/g的油结合能力。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的蛋白制品，

其具有＞0.001质量％、优选地＞0.01质量％、特别优选地＞0.1质量％或＞0.5质量％、但小于1质量％的醇百分率、特别是乙醇百分率。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的蛋白制品，

其具有＞0.0005质量％、优选地＞0.001质量％、但小于0.005质量％的己烷百分率。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的蛋白制品，

其具有小于500μm、优选地小于250μm、有利地小于150μm、特别优选地小于100μm的d₉₀粒径。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的蛋白制品，

另外已经向其中添加来自以下的组的豆科蛋白：豌豆、扁豆、菜豆、蚕豆、花生或大豆，优选地仅来自豌豆和大豆的组，特别优选地仅来自豌豆。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的制品作为食品、宠物食品和动物饲料中的成分的用途。

14.用于由南瓜种子获得蛋白制品、特别是根据权利要求1-12中任一项所述的蛋白制品的方法，所述方法具有至少以下步骤：

-使所述南瓜种子脱壳或者提供经脱壳的南瓜种子；

-对所述经脱壳的南瓜种子进行机械部分脱油，其中将所述经脱壳的南瓜种子的平均温度保持低于100℃；

-进行一个或多个提取步骤以进一步使经部分脱油的南瓜种子脱油达到小于6质量％的残余油含量，其中还分离一定百分率的蔗糖，所述一个或多个提取步骤任选地在研磨或压片之后进行，

其中所述一个或多个提取步骤是在水的存在下用一种或多种醇-水混合物或者用醇或己烷作为溶剂来进行的，每个提取步骤对于醇而言具有在＞6质量％与＜14质量％之间范围内的水含量并且对于己烷而言具有在＞6质量％与＜14质量％之间范围内的水含量，或者其中所述多个提取步骤是用醇或己烷作为第一溶剂并且用水作为第二溶剂来进行的；以及

-干燥在进行所述一个或多个提取步骤之后获得的残液。

15.根据权利要求14所述的方法，

其中提供相对于最初包含在所述南瓜种子中的干覆盖物，干覆盖物残余百分率小于100质量％、优选地小于75质量％、特别是小于50质量％、特别优选地小于10质量％的所述南瓜种子，或者所述覆盖物被去除直至剩余所述残余百分率。

16.根据权利要求14或15所述的方法，

其中，在所述机械部分脱油期间，将所述经脱壳的南瓜种子的平均温度保持低于80℃。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，

其中对所述经部分脱油的南瓜种子进行进一步脱油，直至剩余小于4质量％、优选地小于3质量％、特别优选地小于2质量％的残余油含量。

18.根据权利要求14-17中任一项所述的方法，

其中所述一个或多个提取步骤是在水的存在下用一种或多种醇-水混合物作为溶剂或者用醇作为溶剂来进行的，其中，在每种情况下，水百分率在＞6质量％与＜14质量％之间、优选地在＞10质量％与＜14质量％之间的范围内。

19.根据权利要求14-18中任一项所述的方法，

其中将水百分率选择成在多级提取的第一级中最高，并且在一个或多个随后的级中较低。

20.根据权利要求14-19中任一项所述的方法，

其中，在进行所述一个或多个提取步骤期间，将所述溶剂的温度选择成在30℃与75℃之间、优选地在45℃与65℃之间、特别优选地在50℃与65℃之间。

21.根据权利要求20所述的方法，

其中将在＞45℃的所述溶剂的温度下所述溶剂与经部分脱油的、任选地经研磨的或经压片的南瓜种子之间的接触的持续时间选择成在30分钟与12小时之间、优选地在1小时与5小时之间、特别优选地在1小时与2小时之间。

22.根据权利要求14-21中任一项所述的方法，

其中进行所述机械部分脱油，直至剩余介于＞8质量％与＜40质量％之间、优选地介于＞8质量％与＜30质量％之间、特别优选地介于＞8质量％与＜25质量％之间、或者介于＞8质量％与＜20质量％之间的残余油含量。

23.根据权利要求14-22中任一项所述的方法，

其中在所述机械部分脱油之前通过将所述种子的水分调节成所述种子中的水含量在2质量％与8质量％之间、优选地在3质量％与6质量％之间、特别优选地在4质量％与5.5质量％之间来调理所述经脱壳的南瓜种子。

24.根据权利要求14-23中任一项所述的方法，

其中将所述南瓜种子在所述机械部分脱油之前加温至＞40℃、优选地＞50℃、有利地＞60℃、特别优选地＞75℃的温度。

25.根据权利要求14-24中任一项所述的方法，

其中将所述南瓜种子在所述机械部分脱油之前粗略破碎成介于0.5mm与7mm之间、有利地介于0.5mm与5mm之间、特别有利地介于0.5mm与2mm的边缘长度。

26.根据权利要求14-25中任一项所述的方法，

其中，在进行所述一个或多个提取步骤之前，通过将水分减少至＜8质量％、优选地＜5质量％、特别优选地＜3质量％或＜2质量％的残余水分来调理经部分脱油的、任选经粗略破碎的、经研磨的或经压片的南瓜种子。

27.根据权利要求14-26中任一项所述的方法，

其中，在进行所述一个或多个提取步骤之前，使所述经部分脱油的南瓜种子的粒径达到＜2mm、优选地＜1mm、特别优选地＜0.5mm或＜0.2mm的d₉₀值，其中粒径小于100μm的细颗粒部分占其＜50质量％、优选地＜25质量％、特别优选地＜10质量％。

28.根据权利要求14-26中任一项所述的方法，

其中，在进行所述一个或多个提取步骤之前，将所述经部分脱油的南瓜种子压片成＜2mm、优选地＜0.5mm、特别优选地＜0.2mm的片厚度。

29.根据权利要求14-28中任一项所述的方法，

其中所述残液的所述干燥在＜120℃、优选地＜100℃、特别优选地＜80℃的温度下进行。

30.根据权利要求14-29中任一项所述的方法，

其中所述残液的所述干燥在真空干燥器中进行，其中，在所述干燥结束时，将压强减少至＜500mbar、优选地＜200mbar、特别优选地＜100mbar。

31.根据权利要求14-30中任一项所述的方法，

其中，在将所述残液干燥之前，用含水酶溶液或者通过发酵对所述残液进行处理。

32.根据权利要求14-31中任一项所述的方法，

其中，在干燥之后，将所述残液研磨成d₉₀值＜500μm、优选地＜250μm、特别优选地＜150μm或＜100μm的限定的粒径分布。