JP2015119736A - 水抽出を使用した大豆タンパク質製品(「s803」)の調製 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2009年2月11日出願の米国仮特許出願第61/202,260号および2009年9月8日出願の同第61/272,288号から米国特許法(35USC)第119条(e)に基づいて優先権を主張する。
本発明は、大豆タンパク質製品の調製に関する。
その開示が参照により本明細書に組み込まれる2008年10月21日出願の米国仮特許出願第61/107,112号(7865-373)、2008年12月2日出願の同第61/193,457号(7865-374)、2009年1月26日出願の同第61/202,070号(7865-376)、2009年3月12日出願の同第61/202,553号(7865-383)、2009年7月7日出願の同第61/213,717号(7865-389)、2009年9月3日出願の同第61/272,241号(7865-400)および2009年10月21日出願の米国特許出願第12/603,087号において、完全に可溶性であり、低pH値で透明で熱安定性の溶液をもたらすことができる大豆タンパク質製品、好ましくは大豆タンパク質単離物の調製が記載されている。この大豆タンパク質製品は、タンパク質を沈殿させることなく、特に、ソフトドリンクおよびスポーツドリンク、ならびに他の酸性水系のタンパク質強化(protein fortification)に使用することができる。大豆タンパク質製品は、大豆タンパク質源を自然のpHの塩化カルシウム水溶液で抽出し、場合により、得られた大豆タンパク質水溶液を希釈し、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2.0〜約4.0のpHに調整して、乾燥の前に場合により濃縮および/または透析濾過(diafiltered)してもよい酸性化した透明な大豆タンパク質溶液を生成することにより製造される。
驚くべきことに、類似の特性の大豆タンパク質製品を、塩化カルシウムを使用する必要がない、水による大豆タンパク質源の抽出を伴う手順により形成できることが今や分かった。
(a)大豆タンパク質源を低pHの水で抽出して、該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)残留する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)選択的膜技法を使用して大豆タンパク質水溶液を濃縮するステップと、
(d)場合により濃縮大豆タンパク質溶液を透析濾過する(diafiltering)ステップと、
(e)場合により濃縮大豆タンパク質溶液を乾燥するステップと
を含む方法を提供する。
大豆タンパク質製品を提供するプロセスの最初のステップは、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の可溶化を伴う。大豆タンパク質源は、大豆、あるいは大豆ミール(soy meal)、大豆フレーク、大豆粗粒および大豆粉を含むがこれらに限定されない任意の大豆製品または大豆の加工に由来する副産物とすることができる。大豆タンパク質源は、脂肪を除いていない形態、部分的に脱脂した形態または完全に脱脂した形態で使用し得る。大豆タンパク質源がかなりの(appreciable)脂肪を含有する場合、一般に、このプロセスの間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た大豆タンパク質は、大豆中に自然に存在するタンパク質であるか、またはタンパク質性物質(proteinaceous material)は、遺伝子操作により改変されたタンパク質であってもよいが、自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。
例1:
この例は、脱脂し最小限に加熱処理した大豆粉の、低pHの水または生理食塩水による抽出性の評価である。
この例は、種々のpH値の水による大豆粉の抽出性およびpH3まで酸性化した場合に得られる抽出物の透明度の試験である。
この例は、大豆粉の低pH水抽出物が濃縮および透析濾過した(diafiltered)ときに透明なままであるかどうか、さらには乾燥後に再水和して(re−hydrate)透明になるかどうかを確認するために実施した。
この例において、例3の手順に従って製造したS803製品の熱安定性を評価した。
この例において、S803の製造を卓上規模からパイロットプラント規模まで拡大した。
この例は、例5の方法により製造した大豆タンパク質単離物(S803)の水中での熱安定性の評価を含む。
この例は、例5の方法により製造した大豆タンパク質単離物(S803)の水中の溶解度の評価を含む。タンパク質溶解度(いわゆるタンパク質法、Morrら、J. Food Sci. 50:1715-1718の手順の改良版)および生成物全体の溶解度(いわゆるペレット法(pellet method))に基づいて、溶解度を試験した。
1)溶解度(タンパク質法)(%)=(上澄み液中のタンパク質%/最初の分散液中のタンパク質%)×100
2)溶解度(ペレット法)(%)=(1−(重量乾燥不溶性ペレット材料/((20mlの分散液の重量/50mlの分散液の重量)×最初の重量乾燥タンパク質粉末)))×100
例5において製造したタンパク質単離物(1%タンパク質)の水中の自然のpH値を、表11に示す。
この例は、例5の方法により製造した大豆タンパク質単離物(S803)の水中の透明度の評価を含む。
この例は、例5の方法により製造した大豆タンパク質単離物(S803)の、ソフトドリンク(Sprite)およびスポーツドリンク(Orange Gatorade)への溶解度の評価を含む。pHを補正していない各飲料にタンパク質を添加して溶解度を求め、タンパク質強化飲料のpHを元々の飲料のレベルに調整して再び溶解度を求めた。
pHを補正して溶解度を評価する場合、タンパク質を含まないソフトドリンク(Sprite)(3.39)およびスポーツドリンク(Orange Gatorade)(3.19)のpHを測定した。1gのタンパク質を供給するのに十分な量のタンパク質粉末を秤量してビーカーに入れ、少量の飲料を添加し、滑らかなペーストが形成されるまで撹拌した。追加の飲料を添加して体積を約45mlとし、次いで、各溶液を電磁撹拌機で60分間、ゆっくりと撹拌した。タンパク質を含有する飲料のpHを測定し、次いで、必要に応じてHClまたはNaOHを用いて元々のタンパク質を含まないpHに調整した。次いで、追加の飲料を用いて各溶液の体積を合計で50mlとし、2%タンパク質w/v分散液を得た。LECO FP528窒素測定器を使用して試料のタンパク質含量を分析し、次いで、タンパク質を含有する飲料のアリコートを7800gで10分間、遠心分離し、上澄み液のタンパク質含量を測定した。
得られた結果を、以下の表16に示す。
この例は、例5の方法により製造した大豆タンパク質単離物(S803)の、ソフトドリンクおよびスポーツドリンク中での透明度の評価を含む。
本開示を要約すると、本発明は、大豆タンパク質原料の水抽出に基づいた、酸性媒体に可溶である大豆タンパク質製品の製造方法を提供する。本発明の範囲内で変更が可能である。
Claims (49)
- 乾燥重量基準で少なくとも約60wt%(N×6.25)の大豆タンパク質含量を有する大豆タンパク質製品の調製方法であって、
(a)大豆タンパク質源を低pHの水で抽出して、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)残留する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)選択的膜技法を使用して大豆タンパク質水溶液を濃縮するステップと、
(d)場合により濃縮大豆タンパク質溶液を透析濾過するステップと、
(e)場合により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。 - 前記水が約1.5〜約3.6のpHを有する、請求項1に記載の方法。
- pHが約2.6〜約3.6である、請求項2に記載の方法。
- 前記抽出ステップが約15℃〜約35℃の温度で実施される、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。
- 前記大豆タンパク質水溶液が約10〜約50g/Lのタンパク質濃度を有する、請求項5に記載の方法。
- 前記水が酸化防止剤を含有する、請求項1に記載の方法。
- 前記大豆タンパク質水溶液を吸着剤で処理して、大豆タンパク質水溶液から色および/または臭気化合物を除去する、請求項1に記載の方法。
- 前記大豆タンパク質水溶液に熱処理を施して、熱不安定性の抗栄養因子を不活性化する、請求項1に記載の方法。
- 抗栄養因子が熱不安定性トリプシン阻害剤である、請求項9に記載の方法。
- 熱処理ステップにより、酸性化した透明なタンパク質水溶液の低温殺菌も行う、請求項9に記載の方法。
- 前記熱処理ステップが約70°〜約120℃の温度で約10秒間〜約60分間、実施される、請求項9に記載の方法。
- 前記熱処理ステップが約85°〜約95℃の温度で約30秒間〜約5分間、実施される、請求項12に記載の方法。
- 熱処理した大豆タンパク質溶液がさらなる処理のために約2°〜約60℃の温度まで冷却される、請求項9に記載の方法。
- 熱処理した大豆タンパク質溶液がさらなる処理のために約20°〜約35℃の温度まで冷却される、請求項14に記載の方法。
- 大豆タンパク質水溶液が約50〜約400g/Lのタンパク質濃度まで濃縮される、請求項1に記載の方法。
- タンパク質水溶液が約100〜約250g/Lのタンパク質濃度まで濃縮される、請求項16に記載の方法。
- 大豆タンパク質水溶液が約3000〜約1000000ダルトンの分画分子量を有する膜を使用して濃縮される、請求項1に記載の方法。
- 大豆タンパク質水溶液が約5000〜約100000ダルトンの分画分子量を有する膜を使用して濃縮される、請求項18に記載の方法。
- 任意選択の透析濾過ステップが大豆タンパク質溶液に対して水または酸性化した水を使用して、その完全な濃縮の前または後に実施される、請求項1に記載の方法。
- 任意選択の透析濾過ステップが約2〜約40倍量の透析濾過溶液を使用して実施される、請求項20に記載の方法。
- 任意選択の透析濾過ステップが約5〜約25倍量の透析濾過溶液を使用して実施される、請求項21に記載の方法。
- 前記透析濾過ステップが約3000〜約1000000ダルトンの分画分子量を有する膜を使用して実施される、請求項20に記載の方法。
- 前記透析濾過ステップが約5000〜約100000ダルトンの分画分子量を有する膜を使用して実施される、請求項23に記載の方法。
- 酸化防止剤が透析濾過ステップの少なくとも一部の間に存在する、請求項20に記載の方法。
- さらなるかなりの汚染物質または可視色が透過液中に存在しなくなるまで前記任意選択の透析濾過ステップが実施される、請求項20に記載の方法。
- 乾燥すると、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する大豆タンパク質製品を生成するように保持液を十分に精製するまで、前記任意選択の透析濾過が実施される、請求項20に記載の方法。
- 乾燥すると、少なくとも約90wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する大豆タンパク質単離物を生成するように保持液を十分に精製するまで、前記任意選択の透析濾過が実施される、請求項27に記載の方法。
- 乾燥すると、少なくとも約100wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する大豆タンパク質単離物を生成するように保持液を十分に精製するまで、前記任意選択の透析濾過が実施される、請求項28に記載の方法。
- 前記濃縮ステップおよび任意選択の透析濾過ステップが約2°〜約60℃の温度で実施される、請求項1に記載の方法。
- 前記温度が約20°〜約35℃である、請求項30に記載の方法。
- 濃縮および/または任意選択の透析濾過ステップがトリプシン阻害剤の除去に好都合な様式で操作される、請求項1に記載の方法。
- 濃縮し、場合により透析濾過した大豆タンパク質溶液を前記乾燥ステップの前に吸着剤で処理して、色および/または臭気化合物を除去する、請求項1に記載の方法。
- 濃縮し、場合により透析濾過した大豆タンパク質溶液が乾燥の前に低温殺菌される、請求項1に記載の方法。
- 前記低温殺菌ステップが約55°〜約70℃の温度で約30秒間〜約60分間、実施される、請求項34に記載の方法。
- 前記低温殺菌ステップが約60°〜約65℃の温度で約10〜約15分間実施される、請求項35に記載の方法。
- 前記低温殺菌し、濃縮し、場合により透析濾過した大豆タンパク質溶液が乾燥またはさらなる処理のために約15℃〜約35℃の温度まで冷却される、請求項34に記載の方法。
- 還元剤が前記抽出ステップの間に存在して、トリプシン阻害剤のジスルフィド結合を破壊または再配置して、トリプシン阻害活性の低減を実現する、請求項1に記載の方法。
- 還元剤が濃縮および/または任意選択の透析濾過ステップの間に存在して、トリプシン阻害剤のジスルフィド結合を破壊または再配置して、トリプシン阻害活性の低減を実現する、請求項1に記載の方法。
- 還元剤を、濃縮し、乾燥前の場合により透析濾過した大豆タンパク質溶液および/または乾燥した大豆タンパク質製品に添加して、トリプシン阻害剤のジスルフィド結合を破壊または再配置して、トリプシン阻害活性の低減を実現する、請求項1に記載の方法。
- 濃縮し、場合により透析濾過した大豆タンパク質溶液を乾燥して、約60〜約90wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する大豆タンパク質製品を生成する、請求項1に記載の方法。
- 濃縮し、場合により透析濾過した大豆タンパク質溶液を乾燥して、少なくとも約90wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する大豆タンパク質単離物を生成する、請求項1に記載の方法。
- 濃縮し、場合により透析濾過した大豆タンパク質溶液を乾燥して、少なくとも約100wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する大豆タンパク質単離物を生成する、請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法により製造される大豆タンパク質製品。
- 請求項44に記載の大豆タンパク質製品がその中に溶解した酸性溶液。
- 飲料である請求項45に記載の水溶液。
- ブレンドの水溶液の製造のために水溶性の粉末状物質とブレンドされる請求項44に記載の大豆タンパク質製品。
- 粉末状飲料である請求項47に記載のブレンド。
- 請求項44に記載の大豆タンパク質製品がその中に溶解した中性溶液。
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