JP2015192680A - 大豆タンパク質を含む柑橘飲料の安定化 - Google Patents

Abstract

【課題】柑橘果汁、特にオレンジ果汁、又は柑橘果汁含有飲料のタンパク質強化を、果汁又は飲料の分離及び果汁又は飲料の上に清澄な又はほとんど清澄な液層の急速な発生を伴うことなく実施できる組成物を提供する。【解決手段】約４．４未満の酸性ｐＨ値で水に完全に可溶で、水溶液中で熱安定性の、タンパク質含量が少なくとも約６０ｗｔ％（Ｎ?６．２５）、好ましくは少なくとも約９０ｗｔ％、及び好ましくは少なくとも約１００ｗｔ％である大豆タンパク質製品並びに少なくとも１種のカルシウム塩及び少なくとも１種の有機酸のうち少なくとも１種を含む、組成物。【選択図】なし

Description

発明の分野
本発明は、タンパク質が強化された（protein fortified）柑橘飲料の安定化に関する。

発明の背景
２００９年１０月２１日に出願され、本譲受人に譲渡され、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第１２／６０３，０８７号（米国特許公開第２０１０−００９８８１８号、ＷＯ２０１０／０４５７２７）（Ｓ７０１）において、低いｐＨ値で透明で熱安定性の溶液を生成し、それ故とりわけ清涼飲料及びスポーツ飲料、並びに他の水性系のタンパク質強化に、タンパク質を沈殿させることなく使用できる、新規の大豆タンパク質単離物の製造が記載されている。

その中で提供される大豆タンパク質単離物は、他の大豆単離物に見出されない固有のパラメーターの組み合わせを持つ。製品は約４．４未満の酸性ｐＨ値で完全に可溶で、その溶液は熱に安定であり、ホットフィル用途などの熱処理が可能になる。タンパク質を溶解又は懸濁した状態に保つのに安定剤や他の添加物は必要ない。大豆タンパク質溶液は「豆臭い(beany flavour)」香り及び異臭を持たない。製品はフィチン酸が少なく、大豆タンパク質単離物の製造において酵素を必要としない。大豆タンパク質単離物はまた、約ｐＨ７で高溶解性である。

タンパク質含量が乾燥重量基準（ｄ．ｂ．）で少なくとも約９０ｗｔ％（Ｎ×６．２５）、好ましくは少なくとも約１００ｗｔ％である新規大豆タンパク質単離物は、
（ａ）カルシウム塩水溶液、特に塩化カルシウム溶液によって大豆タンパク質源を抽出して、タンパク質源からの大豆タンパク質を可溶化させて大豆タンパク質水溶液を形成するステップと、
（ｂ）大豆タンパク質水溶液を、残留大豆タンパク質源から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から約４．４、好ましくは約２から約４のｐＨに調整して、酸性化された清澄な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、酸性化された溶液を熱処理して、抗栄養トリプシン阻害剤の活性及び微生物負荷を低減させるステップと、
（ｆ）任意選択で、選択膜技術を用いることによってイオン強度を実質的に一定に維持しながら、清澄な大豆タンパク質水溶液を濃縮するステップと、
（ｇ）任意選択で、濃縮された大豆タンパク質溶液を透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）するステップと、
（ｈ）任意選択で、濃縮された大豆タンパク質溶液を低温殺菌して、微生物負荷（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｌｏａｄ）を低減させるステップと、
（ｉ）任意選択で、濃縮された大豆タンパク質溶液を乾燥させるステップと
を含む方法により製造される。

種々の市販オレンジ果汁製品のタンパク質強化（ｐｒｏｔｅｉｎ ｆｏｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）のために新規大豆タンパク質単離物を用いる試みにおいて、果汁試料中での清澄な又はほとんど清澄な（わずかに濁った）上部液層の急速な発生と共に、オレンジ果汁成分の分離が観察された。

米国特許出願公開第２０１０／００９８８１８号明細書

新規大豆タンパク質単離物は、カルシウム塩を単独で、有機酸を単独で、又はこれら２種を組み合わせて利用することによって、果汁中で清澄な又はほとんど清澄な上部液層を急速に発生させることなく、タンパク質が強化された柑橘果汁を提供するのに使用できることが今般見出された。

したがって、本発明の１つの態様において、
約４．４未満の酸性ｐＨ値で水に完全に可溶で、水溶液中で熱安定性の、タンパク質含量が少なくとも約６０ｗｔ％（Ｎ×６．２５）である大豆タンパク質製品、並びに
少なくとも１種のカルシウム塩及び少なくとも１種の有機酸のうち少なくとも１種
を含む組成物であって、柑橘果汁又は柑橘果汁含有飲料中に可溶であり、柑橘果汁又は飲料の成分を分離させることがなく、果汁又は飲料中で実質的に清澄な上部液層を急速に発生させる(rapid development)ことがない組成物が提供される。

下記例からわかるように、新規大豆タンパク質単離物により強化されたオレンジ果汁及び他の柑橘果汁又はかかる果汁を含有する他の混合飲料の安定化におけるカルシウム塩及び有機酸の使用のために可能な処方(formulations)は多い。有機酸がほとんど又は全く使われない場合は安定性を達成するのにより高いカルシウムレベルが必要とされるが、より高い有機酸値が使われる場合はより低いカルシウム値が用いられてもよい。

本発明の別の態様において、本発明の組成物を溶解したタンパク質強化された柑橘果汁又は柑橘果汁含有飲料が提供される。タンパク質強化された柑橘果汁又は柑橘果汁含有飲料は、好ましくは、
約０．１から約１０％ｗ／ｗの大豆タンパク質製品由来の大豆タンパク質、並びに
約０から約１．７％ｗ／ｗの少なくとも１種のカルシウム塩及び約０から約１％ｗ／ｗの少なくとも１種の有機酸のうち少なくとも１種
という組成を持つ。

適切なカルシウム塩としては、塩化カルシウム、乳酸カルシウム及びグルコン酸乳酸カルシウム(calcium lactate gluconate)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。適切な有機酸としては、リンゴ酸及びクエン酸が挙げられるが、これらに限定されるものではない。約１．９％ｗ／ｗの新規大豆タンパク質単離物で強化した場合に、分離及び実質的に清澄な上部液層の発生に対してオレンジ果汁を安定化するのに満足であることが見出されているカルシウム塩及び／又は有機酸の組み合わせとしては、
−１．０４％ｗ／ｗ乳酸カルシウム単独
−０．０８％ｗ／ｗ乳酸カルシウムと０．９５％ｗ／ｗリンゴ酸
−０．０８％ｗ／ｗ乳酸カルシウムと０．９５％ｗ／ｗクエン酸
−０．７５％ｗ／ｗ乳酸カルシウムと０．９４％ｗ／ｗリンゴ酸
−０．７６％ｗ／ｗ乳酸カルシウムと０．４７％ｗ／ｗリンゴ酸
−０．３８％ｗ／ｗ塩化カルシウム単独
−０．０４及び０．１９％ｗ／ｗ塩化カルシウム並びに０．９５％ｗ／ｗリンゴ酸
−０．１９％ｗ／ｗ塩化カルシウムと０．４８％ｗ／ｗリンゴ酸
−０．９５及び１．２３％ｗ／ｗグルコン酸乳酸カルシウム単独
−０．０９及び０．４７％ｗ／ｗグルコン酸乳酸カルシウム並びに０．９５％ｗ／ｗリンゴ酸
−０．４８％ｗ／ｗグルコン酸乳酸カルシウム及び０．４８％ｗ／ｗリンゴ酸
−０．９５％ｗ／ｗリンゴ酸単独
が挙げられる。

カルシウム塩及び／又は有機酸の他の組み合わせも、等しく機能することは明らかであろう。

本発明は主に大豆タンパク質単離物の使用に言及するが、大豆タンパク質単離物と同様の性質を持つ、より低い純度の大豆タンパク質製品も使用できると考えられる。かかるより低い純度の製品はタンパク質濃度が少なくとも約６０ｗｔ％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．とすることができる。

発明の一般的な説明
本明細書に記載される組成物中で利用され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含む。大豆タンパク質源は大豆又は任意の大豆製品若しくは大豆の加工に由来する副産物であってもよく、大豆ミール、大豆フレーク、粗挽き大豆及び大豆粉が挙げられるが、これらに限定されるものではない。大豆タンパク質源は全脂肪型、部分脱脂型又は全脱脂型で使用できる。大豆タンパク質源が大量の脂肪を含有する場合には、プロセス中で油除去ステップが一般に必要とされる。大豆タンパク質源から回収される大豆タンパク質が、大豆中に天然に存在するタンパク質であってもよいし、又はタンパク質性材料(proteinaceous material)が、遺伝子操作により改変されたが天然タンパク質の特徴的な疎水性及び極性の性質を持っているタンパク質であってもよい。

大豆タンパク質源物質からのタンパク質可溶化は最も好都合には塩化カルシウム溶液を用いて行うが、他のカルシウム塩の溶液を用いてもよい。加えて、マグネシウム塩などの他のアルカリ土類金属化合物を用いてもよい。さらに、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の抽出は、カルシウム塩溶液を塩化ナトリウムなどの別の塩溶液との組み合わせで用いて行ってもよい。加えて、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の抽出は、水又は塩化ナトリウムなどの他の塩溶液を、抽出ステップ中で生成された大豆タンパク質水溶液にその後に添加されるカルシウム塩と共に用いて、行ってもよい。カルシウム塩の添加で形成された沈殿はその後の処理の前に除去する。

カルシウム塩溶液の濃度が上昇するにつれ、大豆タンパク質源からのタンパク質の可溶化の程度は初めのうちは、最大値に達するまで増加する。塩濃度のその後の上昇は、可溶化総タンパク質を増加させない。最大のタンパク質可溶化を引き起こすカルシウム塩溶液の濃度は、関係する塩によって変化する。通常は、好ましくは約１．０Ｍ未満、より好ましくは約０．１０から約０．１５Ｍの濃度値を利用する。

バッチプロセスにおいて、タンパク質の塩可溶化は、約１℃から約１００℃まで、好ましくは約１５℃から約６０℃まで、より好ましくは約１５°から約３５℃までの温度で、好ましくは可溶化時間を減少させるための、通常は約１分間から約６０分間の撹拌を伴って行う。高い全生成物収率を実現するためには、実行可能な限り多くのタンパク質を大豆タンパク質源から実質的に抽出するように可溶化を行うのが好ましい。

連続プロセスにおいて、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の抽出は、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の連続抽出の実施と調和する任意の方法で実施する。１つの実施形態において、大豆タンパク質源をカルシウム塩溶液と連続的に混合し、本明細書に記載されるパラメーターに従って望ましい抽出を行うのに十分な長さを持つ管又は導管を通して、十分な流速で十分な滞留時間で混合物を運搬する。かかる連続的な手法において、好ましくは実行可能な限り多くのタンパク質を大豆タンパク質源から実質的に抽出するよう可溶化を行うように、塩可溶化ステップは迅速に、約１０分間までの時間内で行う。
連続的な手法における可溶化は、約１℃から約１００℃の間、好ましくは約１５℃から約６０℃、より好ましくは約１５℃から約３５℃の間の温度で行う。

抽出は一般に約５から約１１、好ましくは約５から約７のｐＨで実行する。抽出系（大豆タンパク質源及びカルシウム塩溶液）のｐＨは、通常は塩酸若しくはリン酸といった任意の好都合な食品グレードの酸、又は必要に応じて通常は水酸化ナトリウムといった食品グレードのアルカリの使用によって、抽出ステップに使用する約５から約１１の範囲内の任意の望ましい値に調整できる。

可溶化ステップ中の、カルシウム塩溶液中の大豆タンパク質源の濃度は、幅広く変化し得る。典型的な濃度値は、約５から約１５％ｗ／ｖである。

塩水溶液を使用するタンパク質抽出ステップは、大豆タンパク質源中に存在する可能性がある脂肪を可溶化するという付加的な効果を持ち、その場合には脂肪は水相中に存在するようになる。

抽出ステップから得られるタンパク質溶液は、一般にタンパク質濃度が約５から約５０ｇ／Ｌ、好ましくは約１０から約５０ｇ／Ｌである。

カルシウム塩水溶液は抗酸化剤を含有してもよい。抗酸化剤は亜硫酸ナトリウム又はアスコルビン酸などの任意の好都合な抗酸化剤とすることができる。抗酸化剤の使用量は、溶液の約０．０１から約１ｗｔ％まで変化し得るものであり、好ましくは約０．０５ｗｔ％である。抗酸化剤はタンパク質溶液中のあらゆるフェノール類の酸化を阻害するのに役立つ。

次に、抽出ステップから得られる水相を、任意の好都合な方法で、例えば、デカンター遠心分離機又は任意の適切なふるいを使用した後にディスク遠心分離及び／又はろ過を行うことによって、残留大豆タンパク質源から分離して、残留大豆タンパク質源物質を除去することができる。分離された残留大豆タンパク質源は廃棄のために乾燥してもよい。別法として、分離された残留大豆タンパク質源は、残留タンパク質をいくらか回収するために処理してもよい。分離された残留大豆タンパク質源は新しいカルシウム塩溶液で再抽出し、清澄化の際に得られたタンパク質溶液を最初のタンパク質溶液と組み合わせ、下記のさらなる処理を行ってもよい。別法として、分離された残留大豆タンパク質源を、従来の等電沈殿法又は任意の他の好都合な手法により処理して、かかる残留タンパク質を回収してもよい。

本譲受人に譲渡され、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，８４４，０８６号及び第６，００５，０７６号に記載されるように、大豆タンパク質源が相当量の脂肪を含有する場合は、これら特許に記載された脱脂ステップを、分離されたタンパク質水溶液に対して行ってもよい。別法として、分離されたタンパク質水溶液の脱脂は、任意の他の好都合な手法により達成してもよい。

大豆タンパク質水溶液は、色の付いた及び／又は臭いのある化合物を除去するため、粉末状活性炭又は粒状活性炭などの吸着剤を使用して処理することができる。かかる吸着剤処理は任意の好都合な条件下で、一般に分離されたタンパク質水溶液の周囲温度で実施することができる。粉末状活性炭の場合、約０．０２５％から約５％ｗ／ｖ、好ましくは約０．０５％から約２％ｗ／ｖの量を用いる。吸着剤は、ろ過などの任意の好都合な手段によって大豆溶液から除去することができる。

結果として生じる大豆タンパク質水溶液は、大豆タンパク質水溶液の導電率を一般に約９０ｍＳより低く、好ましくは約４から約１８ｍＳの値に減少させるため、一般に約０．５から約１０倍容（ｖｏｌｕｍｅｓ）の、好ましくは約０．５から約２倍容（ｖｏｌｕｍｅｓ）の水性希釈剤を使用して希釈することができる。かかる希釈は通常は水を用いて行うが、導電率が約３ｍＳまでの塩化ナトリウム又は塩化カルシウムなどの希釈塩溶液を用いてもよい。

大豆タンパク質溶液と混合される希釈剤の温度は約２°から約７０℃、好ましくは約１０°から約５０℃、より好ましくは約２０°から約３０℃とすることができる。

希釈された大豆タンパク質溶液を次に、任意の適切な食品グレードの酸の添加によって、ｐＨを約１．５から約４．４、好ましくは約２から約４の値に調整して、清澄な酸性化大豆タンパク質水溶液を得る。清澄な酸性化大豆タンパク質水溶液の導電率は一般に約９５ｍＳより低く、好ましくは約４から約２３ｍＳである。

清澄な酸性化大豆タンパク質水溶液は熱処理に供して、抽出ステップにおける大豆タンパク質源物質からの抽出の結果としてかかる溶液中に存在するトリプシン阻害剤などの熱に不安定な抗栄養因子(heat liable anti−nutritional factors)を不活化できる。かかる加熱ステップはまた、微生物負荷を低減するという付加的な利点ももたらす。一般に、タンパク質溶液は、温度約７０°から約１６０℃で約１０秒間から約６０分間、好ましくは約８０°から約１２０℃で約１０秒間から約５分間、より好ましくは約８５°から約９５℃で約３０秒間から約５分間、加熱する。熱処理された酸性化大豆タンパク質溶液は次いで、下記のさらなる処理のために、約２°から約６０℃、好ましくは約２０℃から約３５℃の温度に冷却してもよい。

任意選択で希釈、酸性化され、任意選択で熱処理されたタンパク質溶液は、あらゆる残留微粒子を除去するため、ろ過などの任意の好都合な手段により任意選択で精製してもよい(may optionally be polished)。

結果として生じる清澄な酸性化大豆タンパク質水溶液は、大豆タンパク質製品を生成するために直接的に乾燥できる。不純物含量を減少させ、塩含量を低減させた大豆タンパク質単離物などの大豆タンパク質製品を提供するため、清澄な酸性化大豆タンパク質水溶液は乾燥前に処理してもよい。

清澄な酸性化大豆タンパク質水溶液は、そのイオン強度を実質的に一定に維持しながら、そのタンパク質濃度を上昇させるために濃縮できる。かかる濃縮は一般に、タンパク質濃度が約５０から約３００ｇ／Ｌ、好ましくは約１００から約２００ｇ／Ｌの濃縮された大豆タンパク質溶液を提供するために行う。

濃縮ステップは、バッチ又は連続操作に調和する任意の好都合な方法で、例えば、任意の好都合な選択膜技術を使用することによって実施できる。この選択膜技術は、異なる膜材料及び配置を考慮して約３，０００から約１，０００，０００ダルトン、好ましくは約５，０００から約１００，０００ダルトンなどの適切な分画分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔ−ｏｆｆ）を有し、及び連続操作の場合はタンパク質水溶液が膜を通過する望ましい濃縮度を可能にするような寸法の中空糸膜又はスパイラル膜(spiral−wound membranes)などの膜を用いる限外ろ過又は透析濾過などである。

周知のように、限外ろ過及び同様の選択膜技術は、低分子量の分子種の膜通過を可能にするが、より高分子量の分子種の通過を防げる。低分子量の分子種としては、食品グレードの塩のイオン種だけでなく、炭水化物などの原料物質から抽出された低分子量の物質、顔料、低分子量タンパク質、及びそれ自体が低分子量タンパク質であるトリプシン阻害剤などの抗栄養因子が挙げられる。膜の分画分子量は通常、かなりの割合のタンパク質を溶液中に確実に保持する一方で、汚染物質(contaminants)の通過を可能にするように、異なる膜材料及び配置を考慮して、選ばれる。

濃縮された大豆タンパク質溶液は次いで、水又は希釈食塩水(saline solution)を用いた透析濾過(diafiltration)ステップに供することができる。透析濾過溶液はその天然のｐＨであっても、又は透析濾過されたタンパク質溶液のｐＨと等しいｐＨであっても、又はこれらの間の任意のｐＨであってもよい。かかる透析濾過は約２から約４０倍容(volumes)までの透析濾過溶液、好ましくは約５から約２５倍容(volumes)までの透析濾過溶液を用いて行うことができる。透析濾過操作において、さらなる量の汚染物質が透過液(permeate)と共に膜を通過することにより清澄な大豆タンパク質水溶液から除去される。これは、清澄なタンパク質水溶液を精製し、またその粘度も低減できる。透析濾過操作は、顕著なさらなる量の汚染物質若しくは眼に見える色が透過液中に存在しなくなるまで、又は乾燥されたときにタンパク質含量が少なくとも約９０ｗｔ％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．である大豆タンパク質単離物を提供するように保持液(retentate)が十分に精製されるまで、行うことができる。かかる透析濾過は、濃縮ステップと同じ膜を用いて行うことができる。しかしながら所望の場合、透析濾過ステップは、異なる膜材料及び配置を考慮して、約３，０００から約１，０００，０００ダルトン、好ましくは約５，０００から約１００，０００ダルトンの範囲の分画分子量を持つ膜などの異なる分画分子量を有する分離膜を用いて行ってもよい。

別法として、透析濾過ステップは、濃縮前の清澄な酸性化タンパク質水溶液又は部分的に濃縮された清澄な酸性化タンパク質水溶液に適用してもよい。透析濾過は、濃縮プロセス中の複数の時点においても適用することができる。透析濾過を、濃縮前又は部分的に濃縮された溶液に適用する場合、結果として生じる透析濾過溶液は次いでさらに濃縮してもよい。複数回の透析濾過によって、タンパク質溶液の濃縮に伴って達成される粘度低減は、より高い、最終的な、完全に濃縮されたタンパク質濃度を達成できる。これは、乾燥される物質の容量を低減させる。

ここで濃縮ステップ及び透析濾過ステップは、その後に回収される大豆タンパク質製品が少なくとも約６０ｗｔ％のタンパク質（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．などの約９０ｗｔ％未満のタンパク質（×６．２５）ｄ．ｂ．を含有するような方法で行うことができる。清澄な大豆タンパク質水溶液を部分的に濃縮すること及び／又は部分的に透析濾過することにより、汚染物質を部分的にのみ除去することが可能である。このタンパク質溶液は次いで、純度のレベルがより低い大豆タンパク質製品を提供するために乾燥してもよい。大豆タンパク質製品はなお、酸性条件下で清澄なタンパク質溶液を製造することができる。

透析濾過ステップの少なくとも一部の間、抗酸化剤が透析濾過媒体中に存在してもよい。抗酸化剤は亜硫酸ナトリウム又はアスコルビン酸などの任意の好都合な抗酸化剤とすることができる。透析濾過媒体中で使用する抗酸化剤の量は、使用する物質によって異なり、約０．０１から約１ｗｔ％まで変化し得るものであり、好ましくは約０．０５ｗｔ％である。抗酸化剤は濃縮された大豆タンパク質溶液中に存在するあらゆるフェノール類の酸化を阻害するのに役立つ。

濃縮ステップ及び任意選択の透析濾過ステップは、任意の好都合な温度で、一般に約２°から約６０℃、好ましくは約２０°から約３５℃で、望ましい程度の濃縮又は透析濾過を行う時間の間、実施できる。使用する温度及び他の条件は、膜処理の実施に使用する膜設備、溶液の望ましいタンパク質濃度及び透過液への汚染物質の除去効率にある程度依存する。

大豆中には２つの主なトリプシン阻害剤、すなわち分子量が約２１，０００ダルトンの熱に不安定な分子であるクニッツ（Ｋｕｎｉｔｚ）阻害剤と、分子量が約８，０００ダルトンのより熱に安定な分子であるボーマンバーク（Ｂｏｗｍａｎ−Ｂｉｒｋ）阻害剤とがある。様々なプロセス変数を操ることにより、最終大豆タンパク質製品中のトリプシン阻害剤の活性レベルを制御することができる。

前述のように、清澄な酸性化大豆タンパク質水溶液の熱処理は、熱に不安定なトリプシン阻害剤の不活化に使用できる。部分的に濃縮された又は完全に濃縮された酸性化大豆タンパク質溶液もまた、熱に不安定なトリプシン阻害剤を不活化するために熱処理できる。部分的に濃縮された酸性化大豆タンパク質溶液に熱処理を適用する場合、結果として生じる熱処理溶液は次にさらに濃縮してもよい。

加えて、濃縮及び／又は透析濾過ステップは、透過液中のトリプシン阻害剤を他の汚染物質と一緒に除去するのに好適な方法で操作できる。トリプシン阻害剤の除去は、約３０，０００から約１，０００，０００Ｄａなどのより大きい孔径の膜を用い、約３０°から約６０℃などの高い温度で膜を操作し、及び約２０から約４０倍容などのより多い容量の透析濾過媒体を使うことによって、促進する。

希釈タンパク質溶液の約１．５から約３のより低いｐＨへの酸性化及び約１．５から約３のより低いｐＨでの膜処理は、約３から約４．４のより高いｐＨでの溶液の処理と比較してトリプシン阻害活性(trypsin inhibitor activity)を低減できる。タンパク質溶液をｐＨ範囲の下端で濃縮及び透析濾過する場合には、保持液のｐＨを乾燥前に上昇させるのが望ましいと考えられる。濃縮され、透析濾過されたタンパク質溶液のｐＨは、水酸化ナトリウムなどの任意の好都合な食品グレードのアルカリの添加により、例えばｐＨ３などの望ましい値に上昇させてもよい。

さらにまた、トリプシン阻害活性の低減は、阻害剤のジスルフィド結合を破壊又は転位(rearrange)する還元剤に大豆材料を曝露することにより達成できる。適切な還元剤としては亜硫酸ナトリウム、システイン及びＮ−アセチルシステインが挙げられる。

かかる還元剤の添加は、全体的なプロセスの様々な段階で行うことができる。還元剤は、抽出ステップにおいて大豆タンパク質源物質と共に添加してもよく、残留大豆タンパク質源物質の除去後に清澄化された大豆タンパク質水溶液に添加してもよく、透析濾過の前若しくは後に濃縮されたタンパク質溶液に添加してもよく、又は乾燥された大豆タンパク質製品と乾式混合してもよい。還元剤の添加は上記のような熱処理ステップ及び膜処理ステップと組み合わせてもよい。

濃縮されたタンパク質溶液中に、活性のあるトリプシン阻害剤を保持することが望ましい場合には、熱処理ステップを除くこと又はその強度を低減させること、還元剤を利用しないこと、約３から約４．４などのｐＨ範囲のより高いほうの端で濃縮及び透析濾過ステップを操作すること、より小さい孔径を有する濃縮及び透析濾過膜を利用すること、より低い温度で膜を操作すること、並びにより少ない容量の透析濾過媒体を使うことにより、これを達成することができる。

濃縮され、任意選択で透析濾過されたタンパク質溶液は、必要な場合は、米国特許第5,844,086号及び第6,005,076号に記載されるように、さらなる脱脂操作に供してもよい。別法として、濃縮され、任意選択で透析濾過されたタンパク質溶液の脱脂は、任意の他の好都合な手法により達成してもよい。

濃縮され、任意選択で透析濾過された清澄なタンパク質水溶液は、色の付いた及び／又は臭いのある化合物を除去するため、粉末状活性炭又は粒状活性炭などの吸着剤を使用して処理してもよい。かかる吸着剤処理は、任意の好都合な条件下で、一般には、濃縮されたタンパク質溶液の周囲温度で実施することができる。粉末状活性炭の場合、約０．０２５％から約５％ｗ／ｖ、好ましくは約０．０５％から約２％ｗ／ｖの量を使用する。吸着剤は、ろ過などの任意の好都合な手段により大豆タンパク質溶液から除去できる。

濃縮され、任意選択で透析濾過された清澄な大豆タンパク質水溶液は噴霧乾燥又は凍結乾燥などの任意の好都合な技術により乾燥してもよい。大豆タンパク質溶液に対して乾燥の前に、低温殺菌ステップを行うことができる。かかる低温殺菌は、任意の望ましい低温殺菌条件下で行うことができる。一般に濃縮され、任意選択で透析濾過された大豆タンパク質溶液は、約５５°から約７０℃、好ましくは約６０°から約６５℃の温度で、約３０秒間から約６０分間、好ましくは約１０分間から約１５分間、加熱する。低温殺菌された濃縮大豆タンパク質溶液は次いで、乾燥のために好ましくは約２５°から約４０℃の温度に冷却することができる。

乾燥大豆タンパク質製品のタンパク質含量は約６０ｗｔ％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．を超える。好ましくは、乾燥大豆タンパク質製品は、約９０ｗｔ％を超える、好ましくは少なくとも約１００ｗｔ％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．という高いタンパク質含量を有する単離物である。

前述のように、種々の市販オレンジ果汁製品のタンパク質強化のために本大豆タンパク質単離物を用いる試みにおいて、オレンジ果汁中で成分の分離及び実質的に清澄な上部液層の発生が観察された。本明細書中に記載した発明によれば、カルシウム塩、有機酸又はこれら２種の組み合わせを用いることにより、果汁中、特にオレンジ果汁中で清澄な又はほとんど清澄な上部液層を急速に発生させることなく、大豆タンパク質単離物を、タンパク質が強化された柑橘果汁の提供に用いることが可能となるように使用できる。有機酸をほとんど又は全く使用しない場合には安定性の達成により高いカルシウムレベルが必要とされるが、より高い有機酸値を使用する場合にはより低いカルシウム値を用いてもよい。

例
例１
この例は、新規の酸可溶性大豆タンパク質単離物の製造を説明する。

「ａ」ｋｇの脱脂され、最小限に熱処理された大豆粉を、「ｂ」Ｌの０．１５Ｍ ＣａＣｌ_２溶液に周囲温度で添加し、６０分間撹拌して、タンパク質水溶液を得た。残留大豆ミールを除去し、結果として生じたタンパク質溶液を遠心分離及びろ過により清澄化し、タンパク質含量が「ｄ」重量％である「ｃ」Ｌのろ過されたタンパク質溶液を生成した。

ろ過されたタンパク質溶液を次いで「ｅ」倍容の逆浸透精製水に添加し、試料のｐＨを、希釈ＨＣｌを使用して「ｆ」に低下させた。

希釈され、酸性化されたタンパク質抽出液は、分画分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔｏｆｆ）が「ｊ」ダルトンの「ｉ」膜での濃縮により、容量を「ｇ」Ｌから「ｈ」Ｌまで低減した。濃縮された酸性化タンパク質溶液は、「ｋ」Ｌの逆浸透精製水を使用して透析濾過した。結果として生じた、酸性化され、透析濾過された濃縮タンパク質溶液は、タンパク質含量が「ｌ」重量％であり、最初のろ過されたタンパク質溶液の「ｍ」ｗｔ％という収率に相当した。「ｎ」ｋｇの酸性化され、透析濾過された濃縮タンパク質溶液を、ベッド容量（ｂｅｄ ｖｏｌｕｍｅｓ）「ｏ」Ｌの粒状活性炭に１時間あたり「ｐ」ベッド容量の流速で通し、次いで乾燥して、製品を得た。この製品は、タンパク質含量が「ｑ」％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．であることが判明した。製品は「ｒ」Ｓ７０１Ｃと命名した。

３回の試験（ｒｕｎ）についてのパラメーター「ａ」から「ｒ」を、以下の表１に記載する。３回の試験からのＳ７０１Ｃは、Ｓ００５−Ｋ１８−０８Ａ Ｓ７０１Ｃ ４６．６ｗｔ％：Ｓ００５−Ｋ２４−０８Ａ Ｓ７０１Ｃ ４０．７ｗｔ％：Ｓ００５−Ｌ０８−０８Ａ Ｓ７０１Ｃ １２．７ｗｔ％の割合で乾式混合し、Ｓ７０１ＣブレンドＩと称する製品を形成した。

例２
この例は、別バッチの新規酸可溶性大豆タンパク質単離物の製造を説明する。

９８．３４ｋｇの脱脂され、最小限に熱処理された大豆粉を、１，０００Ｌの０．１５Ｍ ＣａＣｌ_２溶液に周囲温度で添加し、３０分間撹拌して、タンパク質水溶液を得た。残留大豆粉を除去し、結果として生じたタンパク質溶液を遠心分離及びろ過により清澄化し、タンパク質含量が２．３８重量％である６７０．１Ｌのろ過されたタンパク質溶液を生成した。

ろ過されたタンパク質溶液を次いで１倍容の逆浸透精製水に添加し、試料のｐＨを、希釈ＨＣｌを使用して３．１４に低下させた。

希釈され、酸性化されたタンパク質抽出液は、分画分子量が１００，０００ダルトンのポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）膜での濃縮により、容量を１，３５０Ｌから１００Ｌまで低減させた。濃縮された酸性化タンパク質溶液は、１，０００Ｌの逆浸透精製水を使用して透析濾過した。結果として生じた、酸性化され、透析濾過された濃縮タンパク質溶液のタンパク質含量は、８．９５重量％であり、最初のろ過されたタンパク質溶液の７４．６ｗｔ％という収率に相当した。酸性化され、透析濾過された濃縮タンパク質溶液を次いで乾燥して、製品を得た。この製品は、タンパク質含量が１０１．３１％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．であることが判明した。製品はＳ００８−Ｃ０２−０９Ａ Ｓ７０１と命名した。

例３
この例は、市販のオレンジ果汁製品への新規大豆タンパク質単離物添加の効果を説明する。

例１に記載されるようにして調製した、バッチＳ００５−Ｋ２４−０８Ａ由来の十分な大豆タンパク質単離物粉末（Ｓ７０１Ｃ）を、２％ｗ／ｖのタンパク質濃度が得られるように市販オレンジ果汁製品に添加し、マグネチックスターラーを使用して可溶化した。タンパク質が強化された製品を４℃で２４時間保存し、１時間後及び２４時間後に目視で観察した。試験した市販オレンジ果汁製品は、トロピカーナ エッセンシャルズ ロー アシッド オレンジ ジュース（Ｔｒｏｐｉｃａｎａ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ Ｌｏｗ Ａｃｉｄ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ）、トロピカーナ エッセンシャルズ カルシウム オレンジ ジュース（Ｔｒｏｐｉｃａｎａ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ Ｃａｌｃｉｕｍ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ）、トロピカーナ エッセンシャルズ オメガ−３ オレンジ ジュース（Ｔｒｏｐｉｃａｎａ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ Ｏｍｅｇａ−３ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ）、トロピカーナ プレミアム ノー パルプ オレンジ ジュース（Ｔｒｏｐｉｃａｎａ Ｐｒｅｍｉｕｍ Ｎｏ Ｐｕｌｐ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ）及びトロピカーナ プレミアム オレンジ ジュース ウィズ パルプ（Ｔｒｏｐｉｃａｎａ Ｐｒｅｍｉｕｍ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ ｗｉｔｈ Ｐｕｌｐ）であった。

４℃で１時間の保存後、トロピカーナ エッセンシャルズ カルシウム オレンジ ジュース（Ｔｒｏｐｉｃａｎａ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ Ｃａｌｃｉｕｍ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ）製品を除いた全てのオレンジ果汁試料において、若干の固体の沈降が観察され、これは、分離も伴わない均質なもののように見えた。４℃で２４時間の保存後、全ての試料は清澄な又はほとんど清澄な上部液層の発生と共に分離した（本明細書中で、清澄化を伴う分離と称する）。

例４
この例は、新規大豆タンパク質単離物を有するオレンジ果汁製品を、リンゴ酸を用いて安定化させる試みを説明する。

例２に記載されるようにして調製した大豆タンパク質粉末、リンゴ酸及びサン−ライプ オレンジ ジュース（Ｓｕｎ−Ｒｙｐｅ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ）（無菌処理されたもの）を、表２に示される処方(formulations)に従ってガラスバイアル中に秤取した。

バイアルは、中速度で作動させたボルテックスミキサーを使用して、添加された化合物が完全に溶解するまで混合した。対照のオレンジ果汁試料は、リンゴ酸及び大豆タンパク質を伴わずにガラスバイアル中に注入した。試料を４℃で保存し、２４時間後に目視で観察した。４℃で２４時間の保存後、０．４８％ｗ／ｗリンゴ酸試料は清澄化を伴う分離があった。同じ長さの保存時間の後、０．９５％ｗ／ｗリンゴ酸を含有する試料は清澄化を伴う分離を呈さなかった。

０．９５％ｗ／ｗのレベルで用いた場合、リンゴ酸は単独で、約１．９％ｗ／ｗの新規大豆タンパク質を含有するサン−ライプ オレンジ ジュース（Ｓｕｎ−Ｒｙｐｅ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ）を安定化することができるように見えた。

例５
この例は、新規大豆タンパク質単離物を有するオレンジ果汁製品を、乳酸カルシウムを用いて安定化させる試みを説明する。

例１に記載されるようにして調製した大豆タンパク質粉末、乳酸カルシウム及びサン−ライプ オレンジ ジュース（Ｓｕｎ−Ｒｙｐｅ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ）（無菌処理されたもの）を、表３に示される処方に従ってガラスバイアル中に秤取した。

バイアルは、中速度で作動させたボルテックスミキサーを使用して、添加された化合物が完全に溶解するまで混合した。対照のオレンジ果汁試料は、大豆タンパク質及び乳酸カルシウムを伴わずにガラスバイアル中に注入した。試料を４℃で保存し、２４時間後に目視で観察した。

得られた結果を以下の表４に記載する。

表４に示された結果からわかるように、約１．９％ｗ／ｗタンパク質並びに０．０８％、０．３８％及び０．７６％ｗ／ｗの乳酸カルシウムを含有するオレンジ果汁試料は安定でなく、清澄化を伴う分離を示した。しかし、１．０４％ｗ／ｗ乳酸カルシウムを含有する試料は、清澄化を伴う分離がなく、対照試料と同様の外観であった。

例６
この例は、新規大豆タンパク質単離物を有するオレンジ果汁製品を乳酸カルシウム及びリンゴ酸を用いて安定化させる試みを説明する。

例１に記載されるようにして調製された大豆タンパク質粉末、乳酸カルシウム、リンゴ酸及びサン−ライプ オレンジ ジュース（Ｓｕｎ−Ｒｙｐｅ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ）（無菌処理されたもの）を、表５に示される処方に従ってガラスバイアル中に秤取した。

バイアルを、中速度で作動させたボルテックスミキサーを使用して、添加された化合物が完全に溶解するまで混合した。対照のオレンジ果汁試料を、大豆タンパク質、乳酸カルシウム又はリンゴ酸を伴わずにガラスバイアル中に注入した。試料を４℃で保存し、２４時間後に目視で観察した。

得られた結果を以下の表６に記載する。

表６に示された結果からわかるように、０．１％ｗ／ｗリンゴ酸を含有する試料は、清澄化を伴う分離を呈したが、より高いレベルのリンゴ酸を伴う試料は清澄化を伴う分離がなく、対照試料と同様に見えた。

例７
この例は、新規大豆タンパク質単離物を有するオレンジ果汁製品を、塩化カルシウムを用いて安定化させる試みを説明する。

乳酸カルシウムの代わりに塩化カルシウムを使用して、例５の手法を繰り返した。利用した処方を下の表７に示す。

得られた結果を以下の表８に記載する。

表８に示された結果からわかるように、０．０４％、０．１０％及び０．１９％ｗ／ｗ塩化カルシウムを含有する試料は、不安定で、清澄化を伴う分離を呈した。一方、０．３８％ｗ／ｗ塩化カルシウムを伴う試料は、清澄化を伴う分離がなく、対照試料と同様に思われた。

例８
この例は、新規大豆タンパク質単離物を有するオレンジ果汁製品を塩化カルシウム及びリンゴ酸を用いて安定化させる試みを説明する。

乳酸カルシウムの代わりに塩化カルシウムを使用して、例６の手法を繰り返した。利用した処方を下の表９に示す。

得られた結果を以下の表１０に記載する。

表１０に示された結果からわかるように、０．１％ｗ／ｗリンゴ酸を含有する試料は、清澄化を伴う分離を呈したが、０．９５％ｗ／ｗリンゴ酸を伴う試料は対照試料と同様に見えた。

例９
この例は、新規大豆タンパク質単離物を有するオレンジ果汁製品を、グルコン酸乳酸カルシウムを用いて安定化させる試みを説明する。

乳酸カルシウムの代わりにグルコン酸乳酸カルシウム（ＣＬＧ）を使用して、例５の手法を繰り返した。利用した処方を下の表１１に示す。

得られた結果を以下の表１２に記載する。

表１２に示された結果からわかるように、０．１０％及び０．４８％ｗ／ｗグルコン酸乳酸カルシウムを含有するオレンジ果汁試料は、安定でなく、清澄化を伴う分離を呈した。０．９５％及び１．２３％ｗ／ｗグルコン酸乳酸カルシウムを伴う試料は、清澄化を伴う分離がなく、対照試料と同様に見えた。

例１０
この例は、新規大豆タンパク質単離物を有するオレンジ果汁製品をグルコン酸乳酸カルシウム及びリンゴ酸を用いて安定化させる試みを説明する。

乳酸カルシウムの代わりにグルコン酸乳酸カルシウムを用いて、例６の手法を繰り返した。利用した処方を下の表１３に示す。

得られた結果を以下の表１４に記載する。

表１４に示された結果からわかるように、０．９５％ｗ／ｗリンゴ酸を含有する試料は、０．１０％ｗ／ｗリンゴ酸を含有する試料より安定であって、対照試料と同様に見えた。０．４８％ｗ／ｗ ＣＬＧ及び０．１％ｗ／ｗリンゴ酸を伴う試料は、対照オレンジ果汁試料より沈降した固体を多く含有するように見えたが、不透明な上層があった。一方、０．１％ ＣＬＧ ｗ／ｗ及び０．１％ｗ／ｗリンゴ酸を使用した試料については、清澄化を伴う分離が観察された。

例１１
この例は、新規大豆タンパク質単離物を有するオレンジ果汁製品を、乳酸カルシウム、塩化カルシウム又はグルコン酸乳酸カルシウムと一緒にリンゴ酸を用いて安定化させる試みを説明する。

例１に記載されるようにして調製された大豆タンパク質粉末、カルシウム塩、リンゴ酸及びサン−ライプ オレンジ ジュース（Ｓｕｎ−Ｒｙｐｅ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ）（無菌処理されたもの）を、表１５に示される処方に従ってガラスバイアル中に秤取した。

また、例２に記載されるようにして調製された大豆タンパク質粉末、カルシウム塩、リンゴ酸及びサン−ライプ オレンジ ジュース（Ｓｕｎ−Ｒｙｐｅ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ）（無菌処理されたもの）を使用して試料を調製し、表１６に示される処方に従ってガラスバイアル中に秤取した。

試料を、添加された化合物が完全に溶解するまで、中速度で作動させたボルテックスミキサーを使用して混合した。試料を４℃で保存し、２４時間後に目視で観察した。対照試料は大豆タンパク質、リンゴ酸又はカルシウム塩を存在させずに調製した。

得られた結果を以下の表１７から表１９に記載する。

表１７から表１９に示された結果からわかるように、カルシウムレベルがより低い試料は、清澄化を伴う分離を示したのに対し、カルシウムレベルがより高いものは、清澄化を伴う分離がなく、対照試料と同様に見えた。

例１２
この例は、新規大豆タンパク質単離物並びに様々な量のカルシウム塩及びリンゴ酸を含有するオレンジ果汁製品の熱安定性を説明する。

例２に記載されるようにして調製された大豆タンパク質粉末、カルシウム塩、リンゴ酸及びＳｕｎ−Ｒｙｐｅ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ（無菌処理されたもの）を、表２０に示される処方に従ってビーカー中に秤取した。

混合物を、マグネチックスターラーを使用して１時間かき混ぜた。結果として生じた試料を８５℃で３０秒間熱処理し、次いで氷浴内で冷やした。試料を、食品グレードのプラスチックボトルに移し、４℃で保存して、２４時間後に目視で観察した。

得られた結果を以下の表２１に記載する。

表２１に示された結果からわかるように、リンゴ酸又はカルシウム塩を有さず大豆タンパク質を含有する試料は、清澄化を伴う分離を示した。残りの試料は、清澄化を伴う分離がなかった。

このデータから、リンゴ酸及びカルシウム塩を使用して安定化された新規大豆タンパク質単離物を含有するＳｕｎ−Ｒｙｐｅオレンジ果汁の安定性は、８５℃での熱処理により悪影響を受けないと結論づけることができる。

例１３
この例は、新規大豆タンパク質単離物を有するオレンジ果汁製品を乳酸カルシウム及びクエン酸を用いて安定化させる試みを説明する。

例１に記載されるようにして調製された大豆タンパク質粉末、乳酸カルシウム、クエン酸及びサン−ライプ オレンジ ジュース（Ｓｕｎ−Ｒｙｐｅ Ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ）（無菌処理されたもの）を、表２２に示される処方に従ってガラスバイアル中に秤取した。

バイアルを、中速度で作動させたボルテックスミキサーを使用して、添加された化合物が完全に溶解するまで混合した。対照のオレンジ果汁試料を、大豆タンパク質、乳酸カルシウム又はクエン酸を伴わずにガラスバイアル中に注入した。試料を４℃で保存し、２４時間後に目視で観察した。

得られた結果を以下の表２３に記載する。

表２３に示された結果からわかるように、大豆タンパク質及び０．０８％ｗ／ｗ乳酸カルシウムを単独で含有する試料は、清澄化を伴う分離を呈したが、同レベルの乳酸カルシウムに加えて０．９５％ｗ／ｗクエン酸を有する試料は、清澄化を伴う分離がなく、対照試料と同様に見えた。

開示の概要
本開示を要約すると、カルシウム塩、有機酸又はこれら２種の組み合わせの利用により、大豆タンパク質単離物が強化された不安定な柑橘液を、柑橘成分の分離及び清澄又はほとんど清澄な上部液層の急速な発生に対して安定化することができる。本発明の範囲内で変更形態が可能である。

Claims (10)

1. 約４．４未満の酸性ｐＨ値で水に完全に可溶で、水溶液中で熱安定性の、タンパク質含量が少なくとも約６０ｗｔ％（Ｎ×６．２５）である大豆タンパク質製品、並びに
   少なくとも１種のカルシウム塩及び少なくとも１種の有機酸のうち少なくとも１種
   を含む組成物であって、柑橘果汁又は柑橘果汁含有飲料中に可溶であり、柑橘果汁又は飲料の成分を分離させることがなく、果汁又は飲料中で実質的に清澄な上部液層を急速に発生させることがない、前記組成物。
2. 前記少なくとも１種のカルシウム塩が塩化カルシウム、乳酸カルシウム及びグルコン酸乳酸カルシウムからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
3. 少なくとも１種の有機酸がリンゴ酸又はクエン酸である、請求項１に記載の組成物。
4. 柑橘果汁がオレンジ果汁である、請求項１に記載の組成物。
5. 大豆タンパク質製品のタンパク質含量が少なくとも約９０ｗｔ％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．である、請求項１に記載の組成物。
6. 大豆タンパク質製品のタンパク質含量が少なくとも約１００ｗｔ％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．である、請求項５に記載の組成物。
7. 請求項１に記載の組成物が溶解されている、タンパク質が強化された柑橘果汁又は柑橘果汁含有飲料。
8. タンパク質が強化されたオレンジ果汁である、請求項７に記載の柑橘果汁又は柑橘果汁含有飲料。
9. 約０．１から約１０％ｗ／ｗの、大豆タンパク質製品由来の大豆タンパク質、並びに約０から約１．７％ｗ／ｗの少なくとも１種のカルシウム塩及び約０から約１％ｗ／ｗの少なくとも１種の有機酸のうち少なくとも１種を、組成に含む、請求項５に記載の柑橘果汁又は柑橘果汁含有飲料。
10. 前記少なくとも１種のカルシウム塩が塩化カルシウム、乳酸カルシウム及びグルコン酸乳酸カルシウムからなる群から選択され、前記少なくとも１種の有機酸がリンゴ酸及びクエン酸のうちの１種である、請求項９に記載の柑橘果汁又は柑橘果汁含有飲料。