JP2013537419A - 大豆からのタンパク質溶液の改良された生成 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、米国特許法(35USC)第119条(e)に基づいて、2010年8月18日出願の米国仮特許出願第61/344,550号、2010年11月26日出願の米国仮特許出願第61/344,949号、および2011年4月11日出願の米国仮特許出願第61/457,491号の優先権を主張する。
本発明は、大豆からのタンパク質溶液の生成に関する。
本発明の譲受人に譲渡され、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2009年10月21日出願の同時係属米国特許出願第12/603,087号(2010年4月22日公開の米国特許出願公開第2010-0098818号(S701))において、乾燥重量基準(d.b.)で少なくとも約60重量%(N×6.25)のタンパク質含有量を有する新規の大豆タンパク質製品、好ましくは、少なくとも約90重量%(N×6.25)d.b.のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質単離物の提供が記載されている。その大豆タンパク質製品は、次のような特性、すなわち:
・約4.4未満の酸性pH値の水性媒体に完全に可溶性であり、
・約4.4未満の酸性pH値の水性媒体中で熱安定性であり、
・溶液中でタンパク質製品を維持するのに安定剤または別の添加剤を必要とせず、
・フィチン酸が少なく、
・この製造において酵素を必要としない、
の特有の組み合わせを有する。
(a)大豆タンパク質源を塩化カルシウム水溶液で抽出して、タンパク質源からの大豆タンパク質の可溶化を引き起こし、大豆タンパク質水溶液を形成するステップと、
(b)残留大豆タンパク質源から大豆タンパク質水溶液を分離するステップと、
(c)任意選択で、大豆タンパク質水溶液を希釈するステップと、
(d)大豆タンパク質水溶液のpHを約1.5〜約4.4、好ましくは約2〜約4のpHに調整して、透明な酸性化大豆タンパク質溶液を生成するステップと、
(e)任意選択で、選択的膜技術を使用することにより、イオン強度を実質的に一定に維持しながら、透明な大豆タンパク質水溶液を濃縮するステップと、
(f)任意選択で、濃縮大豆タンパク質溶液を透析濾過する(diafiltering)ステップと、
(g)任意選択で、濃縮大豆タンパク質溶液を乾燥するステップと
を含む方法によって調製される。
今回、この手順を使用する大豆タンパク質製品の調製により、好ましい透明度のレベルを有さない酸性水溶液を提供する製品をもたらし得ることが見い出された。また、製品が好ましい透明度のレベルを有する酸性水溶液を生成することを確実にする手段を取り得ることも見い出された。タンパク質製品の酸性水溶液に関して本明細書で使用する「好ましい透明度のレベル」という用語は、水100ml当たり3.2gのタンパク質を溶解することにより調製される溶液に対する10%未満のヘイズ値として定義される。ヘイズ値は、透過モードで操作されるHunterLab Color Quest XE装置を使用して、酸性タンパク質水溶液を分析することにより得られる。
(a)任意選択で、大豆タンパク質源を分類し、約45重量%未満、好ましくは約35重量%未満の20メッシュ篩を通過するのに十分小さな粒子を含有する分類された大豆タンパク質源を提供するステップと、
(b)任意選択で分類された大豆タンパク質源材料をカルシウム塩水溶液で抽出して、任意選択で分類された大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の可溶化を引き起こし、大豆タンパク質水溶液を形成するステップと、
(c)残留大豆タンパク質源から大豆タンパク質水溶液を分離するステップと、
(d)ステップ(c)の約20分以内に、(i)約90mS未満、好ましくは約4〜約18mSの伝導率まで大豆タンパク質水溶液を希釈するステップと、(ii)大豆タンパク質水溶液のpHを約1.5〜約4.4、好ましくは約2〜約4のpHに調整し、約0.055未満、好ましくは約0.040未満の600nmでの可視光吸光度(A600)を有する酸性化大豆タンパク質溶液を生成するステップか、または、
(e)ステップ(c)の約40分以内に、(i)約90mS未満、好ましくは約4〜約18mSの伝導率まで大豆タンパク質水溶液を希釈するステップと、(ii)大豆タンパク質水溶液のpHを約1.5〜約4.4、好ましくは約2〜約4のpHに調整するステップと、(iii)約70°〜約160℃の温度で約10秒〜約60分間、好ましくは約80°〜約120℃で約10秒〜約5分間、より好ましくは約85°〜約95℃で約30秒〜約5分間、タンパク質水溶液を熱処理し、約0.055未満、好ましくは約0.040未満の600nmでの可視光吸光度(A600)を有する酸性化大豆タンパク質溶液を生成するステップのいずれか
を含む、大豆タンパク質溶液の調製方法を提供する。
(a)大豆タンパク質源をカルシウム塩水溶液で抽出して、タンパク質源からの大豆タンパク質の可溶化を引き起こし、大豆タンパク質水溶液を形成するステップと、
(b)残留大豆タンパク質源から大豆タンパク質水溶液を分離するステップと、
(c)任意選択で、分離された大豆タンパク質水溶液を希釈するステップと、
(d)分離され、任意選択で希釈された大豆タンパク質水溶液のpHを約1.5〜約4.4のpHに調整して、透明な大豆タンパク質溶液を生成するステップと、
(e)選択的膜技術を使用することにより、イオン強度を実質的に一定に維持しながら、透明な酸性化大豆タンパク質水溶液を濃縮するステップと、
(f)濃縮大豆タンパク質溶液を透析濾過する(diafiltering)ステップと
を含み、
(a)〜(f)の各ステップが約50°〜約60℃の温度で行われる、
大豆タンパク質溶液の調製方法を提供する。
本プロセスで利用される大豆タンパク質源は、大豆または任意の大豆製品または大豆の加工に由来する副産物であってよく、例えば、これに限定されないが、大豆ミール、大豆フレーク、大豆粗粒および大豆粉などが挙げられる。大豆タンパク質源は、全脂形態、部分脱脂形態、または完全脱脂形態で使用することができる。大豆タンパク質源が、かなりの量の脂肪を含有する場合、一般的に、そのプロセス中に油除去ステップが必要となる。大豆タンパク質源から回収される大豆タンパク質は、遺伝子操作によって改変されているが、天然タンパク質の特徴的な疎水性および極性特性を有するタンパク質であっても良い。
例1
この例では、希釈および酸性化かつ熱処理された大豆タンパク質溶液および最終大豆タンパク質製品の酸性水溶液の両方の透明度に対する大豆タンパク質源中の微粉含有量の影響を例示する。
この例は、希釈および酸性化かつ熱処理されたタンパク質溶液の透明度に対するプロセス速度の影響を示す。
この例は、透明度に対する温度の効果を示すものである。
本開示の概要において、本発明は、酸性溶液に入れられ、好ましい透明度のレベルを提供することができる大豆タンパク質製品の製造を保証する処理ステップに関する。本発明の範囲における変更が可能である。
Claims (50)
- (a)大豆タンパク質源をカルシウム塩水溶液で抽出して、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の可溶化を引き起こし、大豆タンパク質水溶液を形成するステップと、
(b)残留大豆タンパク質源から大豆タンパク質水溶液を分離するステップと、
(c)ステップ(b)の約20分以内に、(i)約90mS未満の伝導率まで大豆タンパク質水溶液を希釈するステップと、(ii)大豆タンパク質水溶液のpHを約1.5〜約4.4のpHに調整し、約0.055未満の600nmでの可視光吸光度(A600)を有する酸性化大豆タンパク質溶液を生成するステップ、または、
(d)ステップ(b)の約40分以内に、(i)約90mS未満の伝導率まで大豆タンパク質水溶液を希釈するステップと、(ii)大豆タンパク質水溶液のpHを約1.5〜約4.4のpHに調整するステップと、(iii)約10秒〜約60分の間、約70°〜約160℃の温度でタンパク質水溶液を熱処理し、約0.055未満の600nmでの可視光吸光度(A600)を有する酸性化大豆タンパク質溶液を生成するステップと、
を含む、大豆タンパク質溶液の調製方法。 - 大豆タンパク質源が抽出ステップ前に分類され、20メッシュ篩を通過するのに十分に小さな粒子を約45重量%未満、含有する大豆タンパク質源を提供する、請求項1に記載の方法。
- 前記分類が行われ、20メッシュ篩を通過するのに十分に小さな粒子を約35重量%未満、含有する大豆タンパク質源を提供する、請求項2に記載の方法。
- 前記カルシウム塩が塩化カルシウムである、請求項1に記載の方法。
- 前記塩化カルシウム水溶液が1.0M未満の濃度を有する、請求項4に記載の方法。
- 前記塩化カルシウム水溶液が約0.10〜約0.15Mの濃度を有する、請求項5に記載の方法。
- 大豆タンパク質源の前記抽出が約1°〜約100℃の温度で行われる、請求項1に記載の方法。
- 前記温度が約15°〜約65℃である、請求項7に記載の方法。
- 前記温度が約50°〜約60℃である、請求項8に記載の方法。
- 大豆タンパク質源の前記抽出が約5〜約11のpHで行われる、請求項1に記載の方法。
- 前記pHが約5〜約7である、請求項10に記載の方法。
- 抽出ステップで生成された前記大豆タンパク質水溶液が約5〜約50g/Lのタンパク質濃度を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記タンパク質濃度が約10〜約50g/Lである、請求項12に記載の方法。
- 前記分離ステップが約1°〜約100℃の温度で行われる、請求項1に記載の方法。
- 前記温度が約15°〜約65℃である、請求項14に記載の方法。
- 前記温度が約50°〜約60℃である、請求項15に記載の方法。
- 前記抽出ステップおよび前記分離ステップが約50°〜約60℃の温度で行われる、請求項1に記載の方法。
- 前記大豆タンパク質水溶液が約4〜約18mSの伝導率に希釈される、請求項1に記載の方法。
- 前記大豆タンパク質水溶液が約1°〜約100℃の温度で、水で希釈される、請求項1に記載の方法。
- 前記温度が約15°〜約65℃である、請求項19に記載の方法。
- 前記温度が約50°〜約60℃である、請求項20に記載の方法。
- 大豆タンパク質水溶液のpHが約2〜約4に調整される、請求項1に記載の方法。
- ステップ(c)で生成された酸性化大豆タンパク質溶液が約0.040未満の600nmでの可視光吸光度を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記抽出ステップ、前記分離ステップ、前記希釈ステップおよび前記酸性化ステップが約50°〜約60℃の温度で行われる、請求項1に記載の方法。
- タンパク質水溶液の前記熱処理が約80°〜約120℃の温度で約10秒〜約5分間行われる、請求項1に記載の方法。
- 前記熱処理が約85°〜約95℃の温度で約30秒〜約5分間行われる、請求項25に記載の方法。
- ステップ(d)で生成された酸性化および熱処理された大豆タンパク質溶液が約0.040未満の600nmでの可視光吸光度を有する、請求項1に記載の方法。
- ステップ(d)で生成された酸性化大豆タンパク質溶液が、さらなる処理のために約2°〜約65℃の温度まで冷却される、請求項1に記載の方法。
- 前記温度が約50℃〜約60℃である、請求項28に記載の方法。
- 酸性化大豆タンパク質水溶液を乾燥させて大豆タンパク質製品を得る、請求項1に記載の方法。
- 酸性化大豆タンパク質溶液を、そのイオン強度を実質的に一定に維持しながら濃縮させ、約50〜約300g/Lのタンパク質濃度を有する濃縮大豆タンパク質溶液を得る、請求項1に記載の方法。
- タンパク質濃度が約100〜約200g/Lである、請求項31に記載の方法。
- 前記濃度が、約3,000〜約1,000,000ダルトンの分画分子量を有する膜を使用して限外濾過により行われる、請求項31に記載の方法。
- 前記分画分子量が約5,000〜約100,000ダルトンである、請求項33に記載の方法。
- 前記濃縮大豆タンパク質溶液を、水または希食塩水を使用して透析濾過に供する、請求項31に記載の方法。
- 前記透析濾過が約1〜約40倍容量の透析濾過溶液を使用して行われる、請求項35に記載の方法。
- 約2〜約25倍容量の透析濾過溶液が用いられる、請求項36に記載の方法。
- 透過液中に更なるかなりの量の汚染物質もしくは目に見える着色が存在しなくなるまで、または、乾燥したとき、少なくとも約90重量%(N×6.25)のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質単離物が得られるように保持液が十分に精製されてしまうまで、前記透析濾過が行われる、請求項35に記載の方法。
- 前記透析濾過ステップが、約3,000〜約1,000,000ダルトンの分画分子量を有する膜を使用して行われる、請求項35に記載の方法。
- 前記分画分子量が約5,000〜約100,000ダルトンである、請求項39に記載の方法。
- 前記濃縮ステップおよび前記透析濾過ステップが約2°〜約65℃の温度で行われる、請求項35に記載の方法。
- 前記温度が約50°〜約60℃である、請求項41に記載の方法。
- 前記抽出ステップ、前記分離ステップ、前記希釈ステップ、前記酸性化ステップ、前記濃縮ステップおよび前記透析濾過ステップが約50°〜約60℃の温度で行われる、請求項35に記載の方法。
- 前記濃縮ステップおよび前記透析濾過ステップが、酸性化大豆タンパク質水溶液からトリプシン阻害剤を除去するのに都合の良い様式で行われる、請求項35に記載の方法。
- 前記濃縮および透析濾過されたタンパク質水溶液を乾燥し、少なくとも約60重量%(Nx6.25)d.b.のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質製品を得る、請求項35に記載の方法。
- 前記タンパク質含有量が少なくとも約90重量%である、請求項45に記載の方法。
- 前記タンパク質含有量が少なくとも約100重量%である、請求項46に記載の方法。
- 還元剤が、抽出ステップにおいて少なくとも1つの大豆タンパク質源に加えられ、残留大豆タンパク質源を除去した後に、透明化大豆タンパク質水溶液に加えられ、透析濾過前もしくは後に、濃縮タンパク質溶液に加えられ、かつ/または乾燥させた大豆タンパク質製品とドライブレンドされる、請求項45に記載の方法。
- 実施例1に記載の方法により決定した場合、使用される水100mlに対して3.2gのタンパク質を溶解させることにより調製される水中の溶液に対する10%未満のヘイズ読取値を有する少なくとも約60重量%(N×6.25)d.b.のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質製品。
- (a)大豆タンパク質源をカルシウム塩水溶液で抽出して、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の可溶化を引き起こし、大豆タンパク質水溶液を形成するステップと、
(b)残留大豆タンパク質源から大豆タンパク質水溶液を分離するステップと、
(c)任意選択で、分離された大豆タンパク質水溶液を希釈するステップと、
(d)分離および任意選択で希釈された大豆タンパク質水溶液のpHを約1.5〜約4.4のpHに調整して、透明な大豆タンパク質溶液を得るステップと、
(e)選択的膜技術を使用することにより、イオン強度を実質的に一定に維持しながら透明な酸性化大豆タンパク質水溶液を濃縮するステップと、
(f)濃縮大豆タンパク質溶液を透析濾過するステップと
を含み、
(a)〜(f)の各ステップを約50°〜約60℃の温度で行う、
大豆タンパク質溶液の調製方法。
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