JP2020508690A - 渋味をほとんどまたは全く有さない酸可溶性豆タンパク質加水分解物の調製、および改善されたアミノ酸価を有する豆タンパク質加水分解物 - Google Patents

渋味をほとんどまたは全く有さない酸可溶性豆タンパク質加水分解物の調製、および改善されたアミノ酸価を有する豆タンパク質加水分解物 Download PDF

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Abstract

本発明は、豆タンパク質材料を処理する方法であって、豆タンパク質材料の加水分解を引き起こすステップと、任意選択でpHを調節するステップと、次いで分離させて可溶性画分を形成するステップと、可溶性画分を処理して、約2〜約7のpH範囲にわたり実質的に完全に可溶であり、豆タンパク質加水分解物を含有する酸性飲料が消費された際に渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物と、固体残渣とを生成するステップと、固体残渣を処理して、基質豆タンパク質材料と比較して改善されている、改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成するステップとを含む方法に関する。【選択図】なし

Description

・関連出願の相互参照
本出願は、2017年3月3日に出願された米国仮特許出願第62/466581号の35USC119(e)に基づく優先権を主張する。
・技術分野
本発明は、酸性溶液中で渋味をほとんどまたは全く有さない豆タンパク質(pulse protein)加水分解物を生成するための酵素加水分解の利用、およびより高いアミノ酸価を提供する変更されたアミノ酸プロファイルを有する豆タンパク質加水分解物に関する。
・発明の背景
豆タンパク質を含有する酸性飲料の調製に、大きな商業的関心が持たれている。理想的には、豆タンパク質生成物は、溶液中にタンパク質を懸濁させるために安定剤が必要とされないように、飲料中に完全に可溶であるべきである。豆タンパク質はまた、商業的な飲料処理(例えば高温充填処理)を容易にするために、酸性飲料中で熱安定性であるべきである。溶液中の豆タンパク質生成物の透明度もまた望ましいが、これは、飲料の濁りレベルの設計において最大限の柔軟性が可能となるためである。すなわち、飲料は透明であってもよく、または適切なレベルの曇りを提供するために白濁剤が添加されてもよい。
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、2011年5月9日に出願された米国特許出願第13/103,528号(2011年11月10日に公開された米国特許出願公開第2011/0274797号)、2012年7月24日に出願された米国特許出願第13/556,357号(2013年7月25日に公開された米国特許出願公開第2013/00189408号)、2013年1月7日に出願された米国特許出願第13/642,003号(2013年5月23日に公開された米国特許出願公開第2013/0129901号)、および2016年2月11日に出願された米国特許出願第15/041,193号(2016年8月11日に公開された米国特許出願公開第2016/0227833号(「YP701」))は、低pHで水溶性であり、熱安定性溶液を生成する豆タンパク質生成物を説明しているが、その使用は、消費される際に口内に導入される渋味感覚によって制限される。渋味感覚は不快であり、酸性飲料中に配合され得るタンパク質生成物の量を不必要に制限する。
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、2014年5月29日に出願された米国特許出願第14/290,415号(2014年12月4日に公開された米国特許出願公開第2014/0356510号)、名称「Production of Pulse Protein Product with Reduced Astringency」は、低pHで水溶性であり、熱安定性溶液を生成し、消費された際の低減された渋味感覚を提供する豆タンパク質生成物の調製を可能にする沈殿および膜技術を説明している。しかしながら、そのような低渋味生成物は、低い収率で生成される。
豆(または他の)タンパク質を含有する酸性飲料の渋味は、口内で不溶となるタンパク質に関連すると考えられる。この不溶性の原因の1つの可能な説明は、唾液タンパク質が、酸性飲料中に溶解していたタンパク質に結合しそれを沈殿させ得ることである。別の理論は、タンパク質が難溶性となる口内pHをもたらす酸性タンパク質溶液および唾液の組合せから、タンパク質の不溶性が生じ得ることである。タンパク質溶解度は、酵素を使用してタンパク質をより小さい単位に加水分解することにより増加され得ることが知られている。
タンパク質は、アミノ酸を含む。必須アミノ酸として知られるこれらのアミノ酸のいくつかは、人間の身体の要求量に見合うように合成することができず、したがって食事から獲得されなければならない。タンパク質品質への大きな寄与因子は、タンパク質中の必須アミノ酸の含量である。これらのアミノ酸のバイオアベイラビリティは、別の重要な因子である。タンパク質中の必須アミノ酸の含量は、アミノ酸価(AAS)として知られる測定値の基礎を成すものである。アミノ酸価は、所与のタンパク質の必須アミノ酸含量を、必須アミノ酸の参照パターンと比較することにより評価される。各必須アミノ酸の含量(mg/gタンパク質)を、参照パターンにおける同じ必須アミノ酸の含量(mg/gタンパク質)で割る。最も制限的な必須アミノ酸に対して得られた最も低い最終的な値が、アミノ酸価(AAS)とみなされる(Report of Joint FAO/WHO Expert Consultation(1991) Protein Quality Evaluation、FAO Food and Nutrition Paper 51;Schaarfsma, G. 2000. J. Nutr., 130:1865S)。参照パターンと同じ割合で全ての必須アミノ酸を供給するタンパク質は、1.0のアミノ酸価を有する。高いアミノ酸価を有するタンパク質が食品製造業者により評価される。従来、エンドウタンパク質のアミノ酸価は、硫黄含有アミノ酸の濃度により制限されていた。改善されたアミノ酸価を有するエンドウタンパク質生成物が、商業的に価値があるだローターンパク質のアミノ酸価はしばしばPDCAAS値に考慮され、AASは、バイオアベイラビリティを説明するためにタンパク質消化性因子により補正されることが留意されるべきである。本発明は、アミノ酸価にのみ関係している。
・発明の概要
本発明によれば、豆タンパク質が加水分解され、得られた溶液は、任意選択でpH調節され、次いで可溶性画分および残留固体画分に分画される。可溶性画分は、約2〜約7のpH範囲にわたり実質的に完全に可溶であり、豆タンパク質加水分解物を含有する酸性飲料が消費された際に渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を提供するようにさらに処理される。加水分解処理の不溶性残渣は、基質タンパク質と比較して改善された、好ましくは1.0を超える、1.0である、または1.0に近いアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成するようにさらに処理される。「タンパク質加水分解物」という用語は、本明細書において、タンパク質加水分解ステップを含むプロセスの生成物を説明するために使用され、最終生成物中の加水分解の程度に関して暗示する意図はないことに留意されたい。
本発明の一態様によれば、豆タンパク質材料を処理する方法であって、豆タンパク質材料のタンパク質加水分解を引き起こすステップと、任意選択でpHを調節するステップと、次いで分離させて可溶性画分を形成するステップと、可溶性画分を処理して、約2〜約7のpH範囲にわたり実質的に完全に可溶であり、豆タンパク質加水分解物を含有する酸性飲料が消費された際に渋味をほとんどまたは全く導入しない豆タンパク質加水分解物と、固体残渣とを生成するステップと、固体残渣を処理して、基質豆タンパク質材料と比較して改善されている、改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成するステップとを含む方法が提供される。
本発明の別の態様によれば、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有し、約2〜約7のpH範囲にわたり実質的に完全に可溶であり、豆タンパク質加水分解物を含有する酸性飲料が消費された際に渋味をほとんどまたは全く導入しない、豆タンパク質加水分解物が提供される。
本発明のさらなる態様によれば、豆タンパク質加水分解物であって、加水分解物の原料となる基質豆タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する豆タンパク質加水分解物が提供される。
本発明のさらなる態様によれば、豆タンパク質材料を処理する方法であって、豆タンパク質材料のタンパク質加水分解を引き起こすステップと、任意選択でpHを調節するステップと、次いで分離を行って可溶性画分を形成するステップと、可溶性画分を処理して、約2〜約7のpH範囲にわたり実質的に完全に可溶であり、豆タンパク質加水分解物を含有する酸性飲料が消費された際に渋味をほとんどまたは全く導入しない豆タンパク質加水分解物を生成するステップとを含む方法が提供される。
本発明のさらに別の態様によれば、以下の分子量プロファイル:
100,000Da超 − 0〜14wt%
15,000〜100,000Da − 4〜30wt%
5000〜15,000Da − 20〜29wt%
1,000〜5,000Da − 27〜54wt%
1,000Da未満 − 8〜23wt%
を有する、豆タンパク質加水分解物が提供される。
当業者に知られているように、タンパク質加水分解物のタンパク質含量は、加水分解物中の窒素の含量に変換係数(一般に6.25)を乗じることにより決定され得、乾燥重量基準でのパーセンテージとして表現され得る。
・発明の概説
豆タンパク質基質のタンパク質加水分解と、酸性溶液中で渋味をほとんどまたは全く有さない第1の豆タンパク質加水分解物を生成するための加水分解物の可溶性部分のさらなる処理と、改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成するための加水分解物の不溶性部分のさらなる処理とを含む手順の利用は、いくつかの豆タンパク質基質に対して行うことができる。
1)乾燥粉末(中性)からの出発 − 使用され得る乾燥粉末豆タンパク質生成物は、本発明の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれる、2015年7月28日に出願された同時係属の米国特許出願第14/811,052号(2016年2月25日に公開された米国特許出願公開第2016/0050956号)に記載の810N豆タンパク質生成物である。この生成物は、約60wt%d.b.を超えるタンパク質含量、および溶液中で中性または中性付近である自然pH(約6.0〜約8.0のpH)を有する。代替的に、約65wt%d.b.を超えるタンパク質含量、および溶液中で中性または中性付近である自然pH(約6.0〜約8.0のpH)を有する乾燥粉末の市販の豆タンパク質生成物が使用され得る。
中性乾燥粉末生成物の処理のための手順は、タンパク質溶液を生成するためのタンパク質粉末の再水和と、約6.0〜約8.0の範囲内の溶液pHの任意選択の調節と、タンパク質分解酵素によるタンパク質溶液の処理と、酵素を不活性化するための酵素処理された材料の熱処理と、得られた溶液のpHの、約pH2〜約pH4等の酸性値への調節と、残留固体から遠心分離物(centrate)(可溶性画分)を分離するための遠心分離と、遠心分離物中の塩および/または他の不純物の含量を低減するための膜濾過システムでの遠心分離物の濃縮および任意選択のダイアフィルトレーションと、乾燥重量基準で約60wt%(N×6.25)d.b.を超えるタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で味わった際に渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成するための保持液(retentate)の乾燥とを含む。この豆タンパク質加水分解物は、溶液中で酸性の自然pHを有し、これは、酸性飲料生成物の形成を容易にする。代替的に、酸性化ステップの後であるが遠心分離ステップの前に、熱処理ステップが行われてもよい。
可溶性画分から分離された残留固体は、基質タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有し、第2の豆タンパク質加水分解物を生成するためにさらに処理され得る。酸性pHを有する分離された残留固体は、直接乾燥され、または洗浄され次いで乾燥されて、約60wt%(N×6.25)d.b.を超えるタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物を生成し得る。代替的に、残留固体は、約6.0〜約8.0にpH調節され、次いで乾燥されてもよい。さらなる代替として、残留固体は、乾燥ステップの前に洗浄され、次いで約6.0〜約8.0にpH調節されてもよい。さらなる代替として、固体は、固体および洗浄水の混合物を食品グレードのアルカリ溶液を使用して約6.0〜約8.0のpHに調節することにより、洗浄ステップ中に中和され、次いで遠心分離により固体が回収され、固体が乾燥されて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物を生成してもよい。
中性乾燥粉末豆タンパク質生成物の出発材料はまた、酸性化ステップなしで処理されてもよい。そのような手順は、タンパク質溶液を生成するためのタンパク質粉末の再水和と、約6.0〜約8.0の範囲内の溶液pHの任意選択の調節と、タンパク質分解酵素によるタンパク質溶液の処理と、酵素を不活性化するための酵素処理された材料の熱処理と、残留固体から遠心分離物(可溶性画分)を分離するための遠心分離と、遠心分離物中の塩および/または他の不純物の含量を低減するための膜濾過システムでの遠心分離物の濃縮および任意選択のダイアフィルトレーションと、乾燥重量基準で約60wt%(N×6.25)d.b.を超えるタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で味わった際に渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成するための保持液の乾燥とを含む。
遠心分離物から分離された残留固体は、基質タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有し、直接乾燥され、または洗浄され次いで乾燥されて、約60wt%(N×6.25)d.b.を超えるタンパク質含量を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成してもよい。
2)乾燥粉末(低pH)からの出発 − 使用され得る乾燥粉末豆タンパク質生成物は、上述の米国特許出願第14/811,052号に記載の810A豆タンパク質生成物である。この生成物は、約60wt%d.b.を超えるタンパク質含量、および溶液中で低い自然pH(約1.5〜約4.0のpH)を有する。代替的に、約65wt%d.b.を超えるタンパク質含量、および溶液中で低い自然pH(約1.5〜約4.0のpH)を有する乾燥した市販の豆タンパク質生成物が使用され得る。
低pH乾燥粉末豆タンパク質生成物の処理のための1つの手順は、タンパク質溶液を形成するためのタンパク質粉末の最初の再水和と、タンパク質溶液のpHの中性範囲(約6.0〜約8.0のpH)への調節とを含む。これらのステップに続いて、中性乾燥粉末豆タンパク質生成物から調製された溶液に対する上述のステップ、すなわち、タンパク質分解酵素による処理、酵素を不活性化するための熱処理(代替的に、熱処理は酸性化の後に行われてもよい)、約pH2〜約pH4等の酸性値へのpHの調節、固体/液体分離を引き起こすための遠心分離、遠心分離物の濃縮および任意選択のダイアフィルトレーション、ならびに少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で味わった際に渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成するための保持液の乾燥、または代替的に、酸性化ステップなしでの同様の処理のいずれかが行われる。酸性化ステップが使用される場合、得られた豆タンパク質加水分解物は、溶液中で酸性の自然pHを有し、これは、酸性飲料生成物の形成を容易にする。中性乾燥粉末が出発材料である場合のように、基質タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する残留固体は、第2の豆タンパク質加水分解物を形成するためにさらに処理され得る。残留固体は、直接乾燥され、または洗浄され次いで乾燥されて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物を生成し得る。酸性化ステップを有するプロセスが使用される場合、残留固体は、約6.0〜約8.0にpH調節され、次いで乾燥されてもよい。酸性化ステップを使用するプロセスのさらなる代替として、洗浄固体は、洗浄ステップの後および乾燥ステップの前に、約6.0〜約8.0にpH調節されてもよい。酸性化ステップを使用するプロセスのさらなる代替として、固体は、固体および洗浄水の混合物を食品グレードのアルカリ溶液を使用して約6.0〜約8.0のpHに調節することにより、洗浄ステップ中に中和され、次いで遠心分離により固体が回収され、固体が乾燥されて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物を生成してもよい。
中性pH範囲で酵素処理を行う代替として、低pHタンパク質粉末は、タンパク質溶液を形成するために再水和され、次いでタンパク質溶液のpH調節なしで、または約1.5〜約4.0の範囲内の任意選択の溶液pHの調節後にタンパク質分解酵素処理が施されてもよい。酵素処理に続いて、酵素を不活性化するための熱処理、固体/液体分離を引き起こすための遠心分離、遠心分離物の濃縮および任意選択のダイアフィルトレーション、ならびに少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で味わった際に渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成するための保持液の乾燥が行われる。この豆タンパク質加水分解物は、溶液中で酸性の自然pHを有し、これは、酸性飲料生成物の形成を容易にする。基質タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する残留固体は、第2の豆タンパク質加水分解物を形成するようにさらに処理され得る。酸性pHを有する残留固体は、直接乾燥され、または洗浄され次いで乾燥されて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物を生成し得る。代替的に、残留固体は、約6.0〜約8.0にpH調節され、次いで乾燥されてもよい。さらなる代替として、洗浄固体は、洗浄ステップの後および乾燥ステップの前に、約6.0〜約8.0にpH調節されてもよい。さらなる代替として、固体は、固体および洗浄水の混合物を食品グレードのアルカリ溶液を使用して約6.0〜約8.0のpHに調節することにより、洗浄ステップ中に中和され、次いで遠心分離により固体が回収され、固体が乾燥されて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物を生成してもよい。
3)豆810プロセスにおける酵素処理 − 豆810プロセスは、低pHタンパク質溶液の膜処理を含み、低pHタンパク質溶液は乾燥されて810Aを形成し得るか、または中和および乾燥されて810Nを形成し得る。
豆810プロセスにおける酵素処理のための手順は、上述の豆810の米国特許出願に記載の手順に続く任意選択の希釈ステップによる、部分的または完全に濃縮された酸性タンパク質溶液の調製を含む。任意選択で希釈されたタンパク質溶液は、約6.0〜約8.0のpHに調節され、次いで酵素加水分解されてもよく、または、酵素加水分解は、初期低pH値で、もしくは任意選択で約1.5〜約4.0の範囲内にpH調節した後に行われてもよい。任意選択で希釈されたタンパク質溶液が約6.0〜約8.0にpH調節される場合、pH調節ステップに続いて、中性乾燥粉末豆タンパク質生成物から調製されたタンパク質溶液、または上述の低pH乾燥粉末豆タンパク質生成物の中和溶液を処理するために利用されるステップ、すなわちタンパク質分解酵素による処理、酵素を不活性化するための熱処理(代替的に、熱処理はpH調節の後に行われてもよい)、約pH2〜約pH4等の酸性値へのpH調節、固体/液体分離を引き起こすための遠心分離、膜濾過システムでの遠心分離物の濃縮および任意選択のダイアフィルトレーション、ならびに少なくとも60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で味わった際に渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成するための保持液の乾燥、または代替的に、酸性化ステップなしでの同様の処理が行われる。酸性化ステップが使用される場合、得られた豆タンパク質加水分解物は、溶液中で酸性の自然pHを有し、これは、酸性飲料生成物の形成を容易にする。上述の手順と同様に、基質タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する残留固体は、例えば直接乾燥させて、または洗浄し次いで乾燥させて、約60wt%(N×6.25)d.b.を超えるタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物を生成することにより、さらに処理されてもよい。酸性化ステップを有するプロセスが使用される場合、固体は、乾燥ステップの前に約6.0〜約8.0にpH調節されてもよく、または乾燥ステップの前に洗浄され、次いで約6.0〜約8.0にpH調節されてもよい。酸性化ステップを使用するプロセスのさらなる代替として、固体は、固体および洗浄水の混合物を食品グレードのアルカリ溶液を使用して約6.0〜約8.0のpHに調節することにより、洗浄ステップ中に中和され、次いで遠心分離により固体が回収され、固体が乾燥されて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物を生成してもよい。
810プロセスから得られる任意選択で希釈されたタンパク質溶液が、約6.0〜約8.0の範囲への初期pH調節なしで処理される場合、酸性タンパク質溶液は、後続の中和ステップなしで低pH乾燥粉末豆タンパク質生成物から調製されたタンパク質溶液に対する上述のステップにより、すなわち、約1.5〜約4.0の範囲内の任意選択の溶液pHの調節、タンパク質分解酵素による処理、酵素を不活性化するための熱処理、固体/液体分離を引き起こすための遠心分離、膜濾過システムでの遠心分離物の濃縮および任意選択のダイアフィルトレーション、ならびに少なくとも60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で味わった際に渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成するための保持液の乾燥により処理される。この豆タンパク質加水分解物は、溶液中で酸性の自然pHを有し、これは、酸性飲料生成物の形成を容易にする。基質タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する残留固体は、例えば直接乾燥させて、または洗浄し次いで乾燥させて、約60wt%(N×6.25)d.b.を超えるタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物を生成することにより、さらに処理されてもよい。代替的に、固体は、乾燥ステップの前に約6.0〜約8.0にpH調節されてもよく、または、乾燥ステップの前に洗浄され、次いで約6.0〜約8.0にpH調節されてもよい。さらなる代替として、固体は、固体および洗浄水の混合物を食品グレードのアルカリ溶液を使用して約6.0〜約8.0のpHに調節することにより、洗浄ステップ中に中和され、次いで遠心分離により固体が回収され、固体が乾燥されて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物を生成してもよい。
4)市販の生成物における乾燥機供給物への酵素処理。
手順1)および2)において、市販の豆タンパク質生成物の再水和およびそれらの酵素処理が議論されている。乾燥前の材料に酵素処理を行うことがより実用的であり、したがって、本発明は、上記1)または2)に記載の手順に従う乾燥機供給物の処理を含むが、但しタンパク質生成物を再水和することは必要ない。
上記手順から生じる豆タンパク質加水分解物の1つのクラスは、約2〜約7のpH範囲にわたり実質的に可溶性であり、酸性溶液中で味わった際に渋味感覚をほとんどまたは全くもたらさない。本発明の生成物の酸性溶液は、好ましくは透明で熱安定性である。上記手順から生じる豆タンパク質加水分解物の第2のクラスは、基質タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する。タンパク質加水分解ステップ中にある程度の脆性が生じ得るが、理想的には、本発明の生成物は、ほとんどまたは全く脆性を有さない。異なるタンパク質分解酵素は、異なるpH値で異なる活性を有する。本発明における使用のためのタンパク質分解酵素の選択は、加水分解のpHおよび最終生成物における脆性のレベル等の因子によって影響され得る。酵素処理の時間の長さもまた、最終生成物の特性に影響し得る。一般に、約30分〜約60分等の比較的短い処理時間が好ましい。
・実施例
実施例1
この例は、本発明の方法の一実施形態による、中性乾燥粉末豆タンパク質生成物からの豆タンパク質加水分解物の調製を説明する。
36kgの黄色エンドウタンパク質濃縮物を、周囲温度で600Lの逆浸透精製水に添加し、10分間撹拌して、タンパク質水溶液を生成した。デカンタ遠心分離機を使用した遠心分離によって懸濁固体の一部を除去し、2.34重量%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を回収した。HCl溶液(等体積の水で希釈した濃HCl)の添加によりタンパク質溶液のpHを3.07に下げ、次いで溶液を50℃に温め、10分間保持し、次いでディスクスタック遠心分離機を使用して遠心分離した。519Lの酸性化タンパク質溶液および77.44kgの酸不溶性固体材料が回収された。
0.82wt%のタンパク質含量を有する酸性化タンパク質溶液を1.92にpH調節し、次いで、約51℃の温度で動作する100,000ダルトンの分子量カットオフを有するポリエーテルスルホン膜での濃縮により、体積を520Lから70Lに低減した。次いで、5.32wt%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を、HCl溶液でpH2に調節した630LのRO水で同じ膜でダイアフィルトレーションし、続いてさらに150LのRO水でダイアフィルトレーションした。ダイアフィルトレーション操作は、約51℃で行った。次いで、4.64wt%のタンパク質含量を有するダイアフィルトレーションしたタンパク質溶液を、8.11wt%のタンパク質含量までさらに濃縮した。34.5kgの濃縮およびダイアフィルトレーションしたタンパク質溶液を、約72℃で16秒間低温殺菌し、次いで冷却した。28.38kgの低温殺菌されたタンパク質溶液を、12.5wt%のNaOHおよび12.5wt%のKOHを含有する溶液(これ以降NaOH/KOH溶液と称される)で7.12にpH調節し、次いで噴霧乾燥すると生成物が得られ、これは91.75%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有することが判明した。生成物を、YP29−E02−16A YP810N−02と称した。
36kgの黄色エンドウタンパク質濃縮物を、周囲温度で600Lの逆浸透精製水に添加し、10分間撹拌して、タンパク質水溶液を生成した。デカンタ遠心分離機を使用した遠心分離によって懸濁固体の一部を除去し、2.40重量%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を回収した。HCl溶液(等体積の水で希釈した濃HCl)の添加によりタンパク質溶液のpHを3.00に下げ、次いで溶液を50℃に温め、10分間保持し、次いでディスクスタック遠心分離機を使用して遠心分離した。508Lの酸性化タンパク質溶液および69.39kgの酸不溶性固体材料が回収された。
1.04wt%のタンパク質含量を有する酸性化タンパク質溶液を2.07にpH調節し、次いで、約50℃の温度で動作する100,000ダルトンの分子量カットオフを有するポリエーテルスルホン膜での濃縮により、体積を510Lから70Lに低減した。次いで、6.21wt%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を、HCl溶液でpH2に調節した630LのRO水で同じ膜でダイアフィルトレーションし、続いてさらに145LのRO水でダイアフィルトレーションした。ダイアフィルトレーション操作は、約50℃で行った。次いで、5.73wt%のタンパク質含量を有するダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、9.50wt%のタンパク質含量までさらに濃縮した。31.7kgの濃縮およびダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、約72℃で16秒間低温殺菌し、次いで冷却した。低温殺菌された溶液を、38.44kgに希釈した。18kgのこの溶液を、NaOH/KOH溶液で6.93にpH調節し、3LのRO水で希釈し、次いで噴霧乾燥すると生成物が得られ、これは91.42%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有することが判明した。生成物を、YP29−E04−16A YP810N−02と称した。
1.625kgのYP29−E02−16A YP810N−02および0.667kgのYP29−E04−16A YP810N−02を、20LのRO水と混合して、2kgの基質タンパク質を含有するタンパク質溶液を形成した。この溶液は、6.59のpHを有していた。NaOH/KOH溶液を添加して、試料のpHを6.95に上げた。次いで試料を約50℃に温め、20mlのタンパク質分解酵素Flavourzyme(Novozymes)を添加した。試料を約50℃に保持し、1時間混合した。溶液を約90℃で10分間熱処理することにより酵素を不活性化し、次いで処理されたタンパク質溶液を室温まで冷却した。この試料は、6.89のpHおよび9.87wt%のタンパク質含量を有していた。次いで、等体積のRO水と混合した濃HClの溶液を使用して、試料のpHを3.02に下げた。酸性化された試料を、Sorvall RC−3遠心分離機のHG−4Lローター内でバッチ形式で6,000rpmで9または10分間遠心分離すると、15.94kgの遠心分離物(可溶性画分)および5.05kgの残留固体が得られた。
15.9Lの遠心分離物を同体積のpH3 RO水と合わせ、試料を周囲温度で動作するDow Filmtec NF−2540ナノ濾過膜で元の体積まで濃縮した。このバッチ式のダイアフィルトレーションをさらに9回繰り返した。次いで、試料の体積を同じ膜での濃縮により5.4kgに低減した。ダイアフィルトレーションおよび濃縮されたタンパク質加水分解物溶液は、9.62wt%のタンパク質含量を有していた。このタンパク質加水分解物溶液を、約72℃で5分未満で低温殺菌した。次いで、低温殺菌された溶液を噴霧乾燥すると、94.31(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP29−H11−16A YP820Aと称した。
3kgの残留固体を4倍体積のRO水と混合し、次いでNaOH/KOH溶液により試料のpHを約7に上げた。次いで、試料を遠心分離すると、2.955kgの洗浄固体が得られた。2.955kgの洗浄固体を2.955kgのRO水と合わせ(噴霧乾燥を容易にするため)、次いで噴霧乾燥すると、92.31%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP29−H11−16A YP820PNと称した。
実施例2
この例は、本発明の方法の一実施形態による、中性乾燥粉末豆タンパク質生成物からの豆タンパク質加水分解物の調製の別の例を説明する。
36kgの黄色エンドウタンパク質濃縮物を、周囲温度で600Lの逆浸透精製水に添加し、10分間撹拌して、タンパク質水溶液を生成した。デカンタ遠心分離機を使用した遠心分離によって懸濁固体の一部を除去し、2.72重量%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を回収した。HCl溶液(等体積の水で希釈した濃HCl)の添加によりタンパク質溶液のpHを約3のpHに下げ、溶液を50℃に温め、10分間保持し、次いでディスクスタック遠心分離機を使用して遠心分離した。474.8Lの酸性化タンパク質溶液および85.85kgの酸不溶性固体材料が回収された。
1.66wt%のタンパク質含量を有する酸性化されたタンパク質溶液を、25Lの水で希釈し、次いで、0.80μmの分子量カットオフを有し、約52℃で動作する精密濾過膜での濃縮により、体積を145Lに低減した。次いで、タンパク質溶液をさらに濃縮すると同時に、HCl溶液でpH2に調節されたRO水でダイアフィルトレーションしたが、濃縮およびダイアフィルトレーションは、約52℃の温度で行った。1.28wt%のタンパク質含量を有する全部で580Lの精密濾過透過物(清澄な酸性化されたタンパク質溶液)が回収された。約47℃の温度で動作する100,000ダルトンの分子量カットオフを有するポリエーテルスルホン膜での濃縮により、この溶液の体積を125Lに低減した。次いで、5.17wt%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を、HCl溶液でpH2に調節した1125LのRO水で同じ膜でダイアフィルトレーションし、続いてさらに125LのRO水でダイアフィルトレーションした。ダイアフィルトレーション操作は、約50℃で行った。次いで、4.50wt%のタンパク質含量を有するダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、10.01wt%のタンパク質含量までさらに濃縮した。47Lの濃縮およびダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、約74℃で16秒間低温殺菌し、次いで冷却した。56.56kgの低温殺菌されたタンパク質溶液を、13.25kgのRO水および十分なNaOH/KOH溶液と合わせて、pHを6.94に調節し、次いで混合物を噴霧乾燥すると生成物が得られ、これは90.37%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有することが判明した。生成物を、YP35−G19−16A YP810Nと称した。
2.322kgのYP35−G19−16A YP810Nを20LのRO水と混合して、2kgの基質タンパク質を含有するタンパク質溶液を形成した。この溶液は、6.87のpHを有していた。試料を約50℃に温め、5gのタンパク質分解酵素(Enzeco Bromelain Concentrate、Enzyme Development Corporation)を添加した。試料を約50℃に保持し、30分間混合した。溶液を約80℃で10分間熱処理することにより酵素を不活性化し、次いで処理されたタンパク質溶液を室温まで冷却した。この試料は、6.47のpHおよび9.79%のタンパク質含量を有していた。次いで、等体積のRO水と混合した濃HClの溶液を使用して、試料のpHを1.93に下げた。酸性化された試料を、Sorvall RC−3遠心分離機のHG−4Lローター内でバッチ形式で6,000rpmで10分間遠心分離すると、16.46kgの遠心分離物(可溶性画分)および4.58kgの残留固体が得られた。
16.46kgの遠心分離物を2倍体積のpH2 RO水と合わせ、試料を周囲温度で動作するDow Filmtec NF−2540ナノ濾過膜で元の体積まで濃縮した。このバッチ式のダイアフィルトレーションをさらに4回繰り返した。次いで、試料の体積を同じ膜での濃縮により8.90kgに低減した。ダイアフィルトレーションおよび濃縮されたタンパク質加水分解物溶液は、8.01wt%のタンパク質含量を有していた。このタンパク質加水分解物溶液を、約73℃で2分未満で低温殺菌した。次いで、低温殺菌された溶液を噴霧乾燥すると、96.33%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP35−I19−16A YP820Aと称した。
126.5gの残留固体を506gのRO水と混合し、次いでNaOH/KOH溶液により試料のpHを約7に上げた。試料を遠心分離し、100.70gの洗浄固体を凍結乾燥すると、84.69%(N×6.25)w.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP35−I19−16A YP820PNと称した。
実施例3
この例は、本発明の方法の一実施形態による、中性乾燥粉末豆タンパク質生成物からの豆タンパク質加水分解物の調製の別の例を説明する。
96kgの黄色エンドウタンパク質粉を、周囲温度で600Lの逆浸透精製水に添加し、10分間撹拌して、タンパク質水溶液を生成した。デカンタ遠心分離機を使用した遠心分離によって懸濁固体の一部を除去し、3.94重量%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を回収した。HCl溶液(等体積の水で希釈した濃HCl)の添加によりタンパク質溶液のpHを2.05に下げ、溶液を50℃に温め、10分間保持し、次いでディスクスタック遠心分離機を使用して遠心分離した。524Lの酸性化タンパク質溶液および83.98kgの酸不溶性固体材料が回収された。
3.46wt%のタンパク質含量を有する酸性化されたタンパク質溶液の体積を、0.80μmの分子量カットオフを有し、約54℃で動作する精密濾過膜での濃縮により、190Lに低減した。次いで、タンパク質溶液をさらに濃縮すると同時に、約54℃でpH2 RO水でダイアフィルトレーションした。2.05wt%のタンパク質含量を有する全部で520Lの精密濾過透過物(清澄な酸性化されたタンパク質溶液)が回収された。約50℃の温度で動作する100,000ダルトンの分子量カットオフを有するポリエーテルスルホン膜での濃縮により、この溶液の体積を150Lに低減した。次いで、5.20wt%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を、HCl溶液でpH2に調節した1350LのRO水で同じ膜でダイアフィルトレーションし、続いてさらに180LのRO水でダイアフィルトレーションした。ダイアフィルトレーション操作は、約51℃で行った。次いで、5.30wt%のタンパク質含量を有するダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、9.69wt%のタンパク質含量までさらに濃縮した。80Lの濃縮およびダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、20Lの水で希釈し、次いで約77℃で16秒間低温殺菌し、次いで冷却した。低温殺菌されたタンパク質溶液を、NaOH/KOH溶液でpH6.98に調節し、次いで噴霧乾燥すると生成物が得られ、これは89.38%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有することが判明した。生成物を、YP34−G27−16A YP810Nと称した。
2.32kgのYP34−G27−16A YP810Nを20LのRO水と混合して、2kgの基質タンパク質を含有するタンパク質溶液を形成した。この溶液は、6.77のpHを有していた。NaOH/KOH溶液を添加して、試料のpHを7.01に上げた。次いで、試料を約50℃に温め、10LのRO水で希釈し、次いで10mlのタンパク質分解酵素(Liquipanol T−200、Enzyme Development Corporation)を添加した。試料を約50℃に保持し、30分間混合した。溶液を約80℃で10分間熱処理することにより酵素を不活性化し、次いで処理されたタンパク質溶液を室温まで冷却した。この試料は、6.57のpHおよび6.61%のタンパク質含量を有していた。次いで、等体積のRO水と混合した濃HClの溶液を使用して、試料のpHを1.96に下げた。酸性化された試料を、Sorvall RC−3遠心分離機のHG−4Lローター内でバッチ形式で6,000rpmで10分間遠心分離すると、26.94kgの遠心分離物(可溶性画分)および4.84kgの残留固体が得られた。
26.94kgの遠心分離物を2倍体積のpH2 RO水と合わせ、試料を周囲温度で動作するDow Filmtec NF2540ナノ濾過膜で元の体積まで濃縮した。このバッチ式のダイアフィルトレーションをさらに4回繰り返した。次いで、試料の体積を同じ膜での濃縮により低減した。ダイアフィルトレーションおよび濃縮されたタンパク質加水分解物溶液は、7.31wt%のタンパク質含量を有していた。このタンパク質加水分解物溶液を、約72℃で16秒間低温殺菌した。次いで、低温殺菌された溶液を噴霧乾燥すると、95.75%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP34−I26−16A YP820Aと称した。
139.7gの残留固体を559gのRO水と混合し、次いでNaOH/KOH溶液により試料のpHを約7に上げた。試料を、Sorvall RC−3遠心分離機のHG−4Lローター内で6,000rpmで10分間遠心分離すると、117gの洗浄固体が得られ、そのうち100gを凍結乾燥すると、80.32%(N×6.25)w.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP34−I26−16A YP820PNと称した。
実施例4
この例は、本発明の方法の一実施形態による、米国特許出願第14/811,052号のプロセスに従って調製されたpH調節濃縮タンパク質溶液からの豆タンパク質加水分解物の調製の例を説明する。
18kgの黄色エンドウタンパク質濃縮物を、周囲温度で300Lの逆浸透精製水に添加し、10分間撹拌して、タンパク質水溶液を生成した。デカンタ遠心分離機を使用した遠心分離によって懸濁固体の一部を除去し、2.80重量%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を回収した。HCl溶液(等体積の水で希釈した濃HCl)の添加によりタンパク質溶液のpHを2.03に下げ、溶液を50℃に温め、10分間保持し、次いでディスクスタック遠心分離機を使用して遠心分離した。245Lの酸性化タンパク質溶液および未記録重量の酸不溶性固体材料が回収された。
約44℃の温度で動作する100,000ダルトンの分子量カットオフを有するポリエーテルスルホン膜での濃縮により、酸性化タンパク質溶液の体積を93Lに低減した。次いで、5.41wt%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を、HCl溶液でpH2に調節した855LのRO水で同じ膜でダイアフィルトレーションし、続いてさらなるRO水(体積は記録されず)でダイアフィルトレーションした。ダイアフィルトレーション操作は、約51℃で行った。次いで、4.48wt%のタンパク質含量を有するダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、10.52wt%のタンパク質含量までさらに濃縮した。
23.86kgの濃縮およびダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、NaOH/KOH溶液でpH7.23に調節した。次いで試料を約50℃に温め、25gのタンパク質分解酵素(Flavourzyme、Novozymes)を添加した。試料を約50℃に保持し、1時間混合した。溶液を約90℃で10分間熱処理することにより酵素を不活性化し、次いで処理されたタンパク質溶液を室温まで冷却した。この試料は、7.10のpHおよび10.03%のタンパク質含量を有していた。次いで、等体積のRO水と混合した濃HClの溶液を使用して、試料のpHを3.12に下げた。酸性化された試料を遠心分離すると、13.38kgの遠心分離物(可溶性画分)および9.36kgの残留固体が得られた。
2.49wt%のタンパク質含量を有する13.38kgの遠心分離物を、HCl溶液でpH3に調節された26.76kgのRO水と合わせ、試料を周囲温度で動作するDow Filmtec NF−2540ナノ濾過膜で13.38kgまで濃縮した。このバッチ式のダイアフィルトレーションをさらに4回繰り返した。次いで、試料の体積を同じ膜での濃縮により低減した。ダイアフィルトレーションおよび濃縮されたタンパク質加水分解物溶液は、2.88wt%のタンパク質含量を有していた。このタンパク質加水分解物溶液を、約72℃で16秒間低温殺菌した。次いで、低温殺菌された溶液を噴霧乾燥すると、91.13%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP35−J06−16A YP822Aと称した。
200gの残留固体を800gのRO水と混合し、次いでNaOH/KOH溶液により試料のpHを約7に上げた。試料を遠心分離すると、216.08gの洗浄固体が得られ、その一部を凍結乾燥すると、77.72%(N×6.25)w.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP35−J06−16A YP822PNと称した。
実施例5
この例は、本発明の方法の一実施形態による、米国特許出願第14/811,052号のプロセスに従って調製されたpH調節濃縮タンパク質溶液からの本発明の豆タンパク質加水分解物の調製を説明する。
18kgの黄色エンドウタンパク質濃縮物を、周囲温度で300Lの逆浸透精製水に添加し、10分間撹拌して、タンパク質水溶液を生成した。デカンタ遠心分離機を使用した遠心分離によって懸濁固体の一部を除去し、2.85重量%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を回収した。HCl溶液(等体積の水で希釈した濃HCl)の添加によりタンパク質溶液のpHを2.07に下げ、溶液を50℃に温め、10分間保持し、次いでディスクスタック遠心分離機を使用して遠心分離した。240Lの酸性化タンパク質溶液および未記録重量の酸不溶性固体材料が回収された。
約47℃の温度で動作する100,000ダルトンの分子量カットオフを有するポリエーテルスルホン膜での濃縮により、2.37wt%のタンパク質含量を有する酸性化タンパク質溶液の体積を110Lに低減した。次いで、4.96wt%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を、HCl溶液でpH2に調節した990LのRO水で同じ膜でダイアフィルトレーションし、続いてさらに110LのRO水でダイアフィルトレーションした。ダイアフィルトレーション操作は、約51℃で行った。次いで、4.64wt%のタンパク質含量を有するダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液をさらに濃縮すると、7.76wt%のタンパク質含量を有する53.36kgの濃縮およびダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液が得られた。
40.18kgの濃縮およびダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、NaOH/KOH溶液でpH7.07に調節した。次いで、試料を約50℃に温め、3.35gのタンパク質分解酵素(Liquipanol T−200、Enzyme Development Corporation)を添加した。試料を約50℃に保持し、30分間混合した。溶液を約90℃で10分間熱処理することにより酵素を不活性化し、次いで処理されたタンパク質溶液を室温まで冷却した。この試料は、6.77のpHおよび8.02wt%のタンパク質含量を有していた。次いで、等体積のRO水と混合した濃HClの溶液を使用して、試料のpHを2.91に下げた。酸性化された試料を遠心分離すると、28.26kgの遠心分離物(可溶性画分)および11.26kgの残留固体が得られた。
3.26wt%のタンパク質含量を有する28.26kgの遠心分離物を60LのpH3 RO水と合わせ、試料を周囲温度で動作するDow Filmtec NF−2540ナノ濾過膜で元の体積まで濃縮した。このバッチ式のダイアフィルトレーションをさらに3回繰り返した。次いで、50LのpH3 RO水を添加し、試料を元の体積まで濃縮するさらなるバッチ式のダイアフィルトレーションステップを行った。次いで、試料の体積を同じ膜での濃縮により10.48kgに低減した。ダイアフィルトレーションおよび濃縮されたタンパク質加水分解物溶液は、8.26wt%のタンパク質含量を有していた。このタンパク質加水分解物溶液を、約72℃で16秒間低温殺菌した。次いで、低温殺菌された溶液を噴霧乾燥すると、100.14%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP35−J11−16A YP822Aと称した。
11.26kgの残留固体を45.02kgのRO水と混合し、次いでNaOH/KOH溶液により試料のpHを約7に上げた。試料をディスクスタック遠心分離機で遠心分離すると、17.75kgの洗浄固体が得られた。これらの洗浄固体を5LのRO水で希釈し、約72℃で16秒間低温殺菌した。乾燥を容易にするために低温殺菌された試料を5LのRO水で希釈し、次いで噴霧乾燥すると、80.33%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP35−J11−16A YP822PNと称した。
実施例6
この例は、本発明の方法の一実施形態による、米国特許出願第14/811,052号のプロセスに従って調製された酸性濃縮タンパク質溶液からの豆タンパク質加水分解物の調製を説明する。
36kgの黄色エンドウタンパク質濃縮物を、周囲温度で600Lの逆浸透精製水に添加し、10分間撹拌して、タンパク質水溶液を生成した。デカンタ遠心分離機を使用した遠心分離によって懸濁固体の一部を除去し、2.54重量%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を回収した。HCl溶液(等体積の水で希釈した濃HCl)の添加によりタンパク質溶液のpHを2.02に下げ、次いで溶液を約50℃に温め、10分間保持し、次いでディスクスタック遠心分離機を使用して遠心分離した。2.10のpHおよび2.30wt%のタンパク質含量を有する535Lの酸性化タンパク質溶液が回収された。
約48℃の温度で動作する100,000ダルトンの分子量カットオフを有するポリエーテルスルホン膜での濃縮により、酸性化タンパク質溶液の体積を170Lに低減した。次いで、5.98wt%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を、HCl溶液でpH2に調節した1530LのRO水で同じ膜でダイアフィルトレーションし、続いてさらに270LのRO水でダイアフィルトレーションした。ダイアフィルトレーション操作は、約50℃で行った。次いで、5.67wt%のタンパク質含量を有するダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、9.68wt%のタンパク質含量までさらに濃縮した。85Lの濃縮およびダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、約72℃で16秒間低温殺菌し、次いで冷却した。
55.5kgの低温殺菌、濃縮およびダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、34.5LのRO水と混合して、タンパク質溶液を形成した。この溶液は、2.98のpHおよび4.73wt%のタンパク質含量を有していた。試料を約50℃に温め、22.5gのタンパク質分解酵素(Enzeco Fungal Acid Protease Concentrate、Enzyme Development Corporation)を添加した。試料を約50℃に保持し、1時間混合した。溶液を約70℃で10分間熱処理することにより酵素を不活性化し、次いでそれを室温まで冷却した。熱処理された試料は、3.70のpHおよび4.46wt%のタンパク質含量を有していた。次いで、この試料をディスクスタック遠心分離機で遠心分離すると、84Lの遠心分離物(可溶性画分)および18.54kgの残留固体が得られた。
84Lの遠心分離物を、約26℃で動作するDow Filmtec NF−2540ナノ濾過膜で10.04kgまで濃縮した。濃縮されたタンパク質加水分解物溶液は、13.64%のタンパク質含量を有していた。濃縮されたタンパク質加水分解物溶液を、約72℃で16秒間低温殺菌した。低温殺菌された溶液を噴霧乾燥すると、101.08(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP35−L07−16A YP823Aと称した。
残留固体をHCl溶液でpH3に調節した40LのRO水で洗浄し、次いでスラリーをディスクスタック遠心分離機で遠心分離して、27.3kgの洗浄固体を回収した。次いで、洗浄固体を60LのRO水および十分なNaOH/KOH溶液と合わせて、pHを約7に調節した。このスラリーをディスクスタック遠心分離機で遠心分離すると、19.24kgの中和された洗浄固体が得られた。これらの固体を約72℃で30秒間低温殺菌し、次いで噴霧乾燥すると、81.16%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP35−L07−16A YP823PNと称した。
実施例7
この例は、例1〜6の方法により生成された豆タンパク質加水分解物の水に対する溶解度の評価を含む。溶解度は、タンパク質溶解度(タンパク質法と称される、Morrら、J. Food Sci. 50:1715-1718の手順の修正版)に基づいて試験した。
0.5gのタンパク質を供給するのに十分なタンパク質加水分解物粉末をビーカー内に量り入れ、次いで少量の逆浸透(RO)精製水を添加し、滑らかなペーストが形成されるまで混合物を撹拌した。次いで追加の水を添加し、体積を約45mlにした。次いで、磁気撹拌器を使用して、ビーカーの中身を60分間ゆっくり撹拌した。タンパク質を分散させた直後にpHを決定し、希NaOHまたはHClで適切なレベル(2、3、4、5、6または7)まで調節した。また、自然pHでも試料を調製した。pH調節試料の場合、60分の撹拌の間、定期的にpHを測定および補正した。60分の撹拌後、試料をRO水で50mlの全体積とし、1%w/vのタンパク質分散液を生成した。分散液のタンパク質含量を、Leco Nitrogen Determinator(N×6.25)を使用した燃焼分析により測定した。次いで、分散液のアリコートを7,800gで10分間遠心分離すると、不溶性材料が沈降し、上澄みが得られた。上澄みのタンパク質含量を燃焼分析(N×6.25)により測定し、生成物のタンパク質溶解度を以下のように計算した。
タンパク質溶解度(%)=(上澄み中のタンパク質%/初期分散液中のタンパク質%)×100
100%を超える値として計算された値は、100%として報告された。
水中の例1〜6の加水分解タンパク質生成物(1%タンパク質)の自然pH値を、表1に示す。
Figure 2020508690
得られたタンパク質溶解度結果を、以下の表2に記載する。
Figure 2020508690
表2に示される結果から分かるように、豆タンパク質加水分解物は、試験したpH範囲にわたり高いタンパク質溶解度を有していた。
実施例8
この例は、2011年5月9日に出願された米国特許出願第13/103,528号(2011年11月10日に公開された米国特許出願公開第2011/0274797号)、2012年7月24日に出願された米国特許出願第13/556,357号(2013年7月25日に公開された米国特許出願公開第2013/00189408号)、2013年1月7日に出願された米国特許出願第13/642,003号(2013年5月23日に公開された米国特許出願公開第2013/0129901号)、および2016年2月11日に出願された米国特許出願第15/041,193号(2016年8月11日に公開された米国特許出願公開第2016/0227833号(「YP701」))の手順に従う豆タンパク質単離物の生成を例示する。以前に言及されたように、この方法により調製された豆タンパク質単離物は、酸性溶液中で消費された際に口内に渋味感覚をもたらす。この例に従って調製された生成物を、例9〜14、18および19に記載のように、渋味の官能評価に使用した。
30kgの黄色エンドウタンパク質濃縮物を、周囲温度で300Lの0.15M CaCl溶液と合わせ、30分間撹拌して、タンパク質水溶液を生成した。残留固体を遠心分離により除去し、2.68重量%のタンパク質含量を有する遠心分離物を生成した。262Lの遠心分離物を274LのRO水に添加し、試料のpHをHCl溶液(等体積の水で希釈した濃HCl)で2.85に下げた。希釈および酸性化された遠心分離物を、濾過によりさらに清澄化すると、1.15重量%のタンパク質含量および3.23のpHを有する透明タンパク質溶液が得られた。
濾過されたタンパク質溶液を温め、次いで約49℃の温度で動作する100,000ダルトンの分子量カットオフを有するポリエーテルスルホン膜での濃縮により、体積を662Lから57Lに低減した。9.33重量%のタンパク質含量を有する濃縮および酸性化されたタンパク質溶液を、285LのRO水でダイアフィルトレーションしたが、ダイアフィルトレーション操作は約52℃で行った。7.91wt%のタンパク質含量を有する50.20kgの酸性化、ダイアフィルトレーションおよび濃縮されたタンパク質溶液が得られた。次いで、酸性化、ダイアフィルトレーションおよび濃縮されたタンパク質溶液を、約76℃で16秒間加熱し、次いで乾燥させると生成物が得られ、これは101.50wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有することが判明した。生成物を、YP35−K28−16A YP701と称した。
実施例9
この例は、例1に記載のように調製されたYP29−H11−16A YP820Aの渋味レベルと、例8に記載のように調製されたYP35−K28−16A YP701の渋味レベルとの比較を示す。
官能評価のために、2gのタンパク質を供給するのに十分なタンパク質粉末を100mlの精製飲料水に溶解することにより試料を調製した。YP820A溶液のpHは、3.62であった。YP701溶液のpHは、3.56であった。7名のパネリストの非公式パネルに、盲検的に試料を味わい、渋味がより低いものを示すように依頼した。
7名のパネリストのうち4名はYP29−H11−16A YP820Aの方が渋味が低いことを示し、3名のパネリストはYP35−K28−16A YP701の方が渋味が低いことを示した。
実施例10
この例は、例2に記載のように調製されたYP35−I19−16A YP820Aの渋味レベルと、例8に記載のように調製されたYP35−K28−16A YP701の渋味レベルとの比較を示す。
官能評価のために、2gのタンパク質を供給するのに十分なタンパク質粉末を100mlの精製飲料水に溶解することにより試料を調製した。YP820A溶液のpHは、2.83であった。食品グレードのHCl溶液の添加により、YP701溶液のpHを3.45から2.87に下げた。7名のパネリストの非公式パネルに、盲検的に試料を味わい、渋味がより低いものを示すように依頼した。
7名のパネリストのうち5名はYP35−I19−16A YP820Aの方が渋味が低いことを示し、2名のパネリストはYP35−K28−16A YP701の方が渋味が低いことを示した。
実施例11
この例は、例3に記載のように調製されたYP34−I26−16A YP820Aの渋味レベルと、例8に記載のように調製されたYP35−K28−16A YP701の渋味レベルとの比較を示す。
官能評価のために、2gのタンパク質を供給するのに十分なタンパク質粉末を100mlの精製飲料水に溶解することにより試料を調製した。YP820A溶液のpHは、3.04であった。食品グレードのHCl溶液の添加により、YP701溶液のpHを3.69から3.08に下げた。6名のパネリストの非公式パネルに、盲検的に試料を味わい、渋味がより低いものを示すように依頼した。
6名のパネリストのうち5名はYP34−I26−16A YP820Aの方が渋味が低いことを示し、1名のパネリストはYP35−K28−16A YP701の方が渋味が低いことを示した。
実施例12
この例は、例4に記載のように調製されたYP35−J06−16A YP822Aの渋味レベルと、例8に記載のように調製されたYP35−K28−16A YP701の渋味レベルとの比較を示す。
官能評価のために、2gのタンパク質を供給するのに十分なタンパク質粉末を100mlの精製飲料水に溶解することにより試料を調製した。YP822A溶液のpHは、3.63であった。YP701溶液のpHは、3.60であった。6名のパネリストの非公式パネルに、盲検的に試料を味わい、渋味がより低いものを示すように依頼した。
6名のパネリスト全員が、YP35−J06−16A YP822Aの方が渋味が低いことを示した。
実施例13
この例は、例5に記載のように調製されたYP29−J11−16A YP822Aの渋味レベルと、例8に記載のように調製されたYP35−K28−16A YP701の渋味レベルとの比較を示す。
官能評価のために、3gのタンパク質を供給するのに十分なタンパク質粉末を150mlの精製飲料水に溶解することにより試料を調製した。YP822A溶液のpHは、3.68であった。YP701溶液のpHは、3.63であった。10名のパネリストの非公式パネルに、盲検的に試料を味わい、渋味がより低いものを示すように依頼した。
10名のパネリストのうち7名は、YP29−J11−16A YP822Aの方が渋味が低いことを示し、2名のパネリストはYP35−K28−16A YP701の方が渋味が低いことを示し、1名のパネリストは渋味レベルの違いを見出せなった。
実施例14
この例は、例6に記載のように調製されたYP35−L07−16A YP823Aの渋味レベルと、例8に記載のように調製されたYP35−K28−16A YP701の渋味レベルとの比較を示す。
官能評価のために、3gのタンパク質を供給するのに十分なタンパク質粉末を150mlの精製飲料水に溶解することにより試料を調製した。YP823A溶液のpHは、3.75であった。YP701溶液のpHは、3.63であった。10名のパネリストの非公式パネルに、盲検的に試料を味わい、渋味がより低いものを示すように依頼した。
10名のパネリストのうち8名はYP35−L07−16A YP823Aの方が渋味が低いことを示し、2名のパネリストはYP35−K28−16A YP701の方が渋味が低いことを示した。
実施例15
この例は、本発明の方法の一実施形態による、中性乾燥粉末豆タンパク質生成物からの豆タンパク質加水分解物の調製の別の例を説明する。
96kgの黄色エンドウ粉を、周囲温度で600Lの逆浸透精製水に添加し、10分間撹拌して、タンパク質水溶液を生成した。デカンタ遠心分離機を使用した遠心分離によって懸濁固体の一部を除去し、2.86重量%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を回収した。HCl溶液(等体積の水で希釈した濃HCl)の添加によりタンパク質溶液のpHを2.04に下げ、溶液を50℃に温め、10分間保持し、次いでディスクスタック遠心分離機を使用して遠心分離した。477.3Lの酸性化タンパク質溶液および未記録重量の酸不溶性固体材料が回収された。
2.46wt%のタンパク質含量を有する酸性化されたタンパク質溶液の体積を、0.80μmの分子量カットオフを有し、約51℃で動作する精密濾過膜での濃縮により、135Lに低減した。次いで、タンパク質溶液をさらに濃縮すると同時に、HCl溶液でpH2に調節された135LのRO水でダイアフィルトレーションしたが、濃縮およびダイアフィルトレーションは、約52℃の温度で行った。1.85wt%のタンパク質含量を有する全部で576Lの精密濾過透過物(清澄な酸性化されたタンパク質溶液)が回収された。約48℃の温度で動作する100,000ダルトンの分子量カットオフを有するポリエーテルスルホン膜での濃縮により、この溶液の体積を180Lに低減した。次いで、5.31wt%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を、HCl溶液でpH2に調節した1620LのRO水で同じ膜でダイアフィルトレーションし、続いてさらに75LのRO水でダイアフィルトレーションした。ダイアフィルトレーション操作は、約53℃で行った。次いで、5.23wt%のタンパク質含量を有するダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、9.01wt%のタンパク質含量までさらに濃縮した。90Lの濃縮およびダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、約73℃で16秒間低温殺菌し、次いで冷却した。90kgの低温殺菌されたタンパク質溶液を、2μmソックフィルターを通して濾過された20kgのRO水と合わせ、次いでpHを6.96に調節するための十分なNaOH/KOH溶液を添加し、混合物を噴霧乾燥すると生成物が得られ、これは87.74%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有することが判明した。生成物を、YP36−B28−17A YP810Nと称した。
6.565kgのYP36−B28−17A YP810Nを70LのRO水と50℃で混合して、5.42kgの基質タンパク質を含有するタンパク質溶液を形成した。この溶液は、6.84のpHを有していた。試料に、25gのタンパク質分解酵素(Protease P、Amano)を添加した。試料を約50℃に保持し、60分間混合した。溶液を62℃〜72℃の間で20分間熱処理することにより、酵素を不活性化した。次いで、処理されたタンパク質溶液を室温まで冷却した。6.29のpHおよび7.49%のタンパク質含量を有する76.18kgの試料が得られた。
酵素処理された材料の19.56kgの分量を、Sorvall RC−3遠心分離機のHG−4Lローター内で遠心分離すると、14.56kgの遠心分離物(可溶性画分)および5kgの残留固体が得られた。遠心分離物は、4.75wt%のタンパク質含量を有していた。遠心分離物を約73℃に16秒間加熱することにより低温殺菌し、次いで冷却した。低温殺菌された溶液を噴霧乾燥すると、90.81wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物が得られた。この生成物を、YP36−D20−17A YP840Nと称した。残留固体を凍結乾燥すると、82.59wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物が得られた。この生成物を、YP36−D20−17A YP840PNと称した。
等体積のRO水と混合した濃HClの溶液を使用して、酵素処理された材料の46.44kgの分量のpHを2.94に下げた。スラッジ排出遠心分離機(desludger centrifuge)を使用して、酸性化された試料を遠心分離すると、45.24kgの遠心分離物(可溶性画分)および10.90kgの残留固体が得られた。45.24kgの遠心分離物を、約26℃で動作するDow Filmtecナノ濾過膜で約15Lまで濃縮した。HCl溶液でpH3に調節された30LのRO水を添加し、次いで試料を同じ膜で約15Lまで再び濃縮した。このバッチ式のダイアフィルトレーションをさらに4回繰り返した。ダイアフィルトレーションの温度は、第1のダイアフィルトレーションステップの約24℃から、最後のダイアフィルトレーションステップの約34℃まで上昇した。6.26wt%のタンパク質含量を有する16.96kgのダイアフィルトレーションおよび濃縮されたタンパク質加水分解物溶液が得られた。このタンパク質溶液を、約72℃で16秒間低温殺菌した。次いで、低温殺菌された溶液を噴霧乾燥すると、100.01%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有するエンドウタンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP36−D20−17A YP820Aと称した。634gの残留固体を凍結乾燥すると、78.33%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する豆タンパク質加水分解物が得られた。生成物を、YP36−D20−17A YP820PAと称した。
実施例16
この例は、本発明の方法の一実施形態による、酸性乾燥粉末豆タンパク質生成物からの豆タンパク質加水分解物の調製を説明する。
96kgの黄色エンドウ粉を、周囲温度で600Lの逆浸透精製水に添加し、10分間撹拌して、タンパク質水溶液を生成した。デカンタ遠心分離機を使用した遠心分離によって懸濁固体の一部を除去し、2.87重量%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を回収した。HCl溶液(等体積の水で希釈した濃HCl)の添加によりタンパク質溶液のpHを1.89に下げ、溶液を50℃に温め、10分間保持し、次いでディスクスタック遠心分離機を使用して遠心分離した。482Lの酸性化タンパク質溶液および未記録重量の酸不溶性固体材料が回収された。
約49℃の温度で動作する100,000ダルトンの分子量カットオフを有するポリエーテルスルホン膜での濃縮により、2.45wt%のタンパク質含量を有する462Lの酸性化タンパク質溶液の体積を180Lに低減した。次いで、5.68wt%のタンパク質含量を有するタンパク質溶液を、HCl溶液でpH2に調節した1620LのRO水で同じ膜でダイアフィルトレーションし、続いてさらに180LのRO水でダイアフィルトレーションした。ダイアフィルトレーション操作は、約52℃で行った。次いで、5.24wt%のタンパク質含量を有するダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、10.20wt%のタンパク質含量までさらに濃縮した。90Lの濃縮およびダイアフィルトレーションされたタンパク質溶液を、約73℃で16秒間低温殺菌し、次いで冷却した。低温殺菌されたタンパク質溶液(95L)を、約20LのRO水でさらに希釈し、次いで噴霧乾燥すると生成物が得られ、これは89.53%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有することが判明した。生成物を、YP36−I11−17A YP810Aと称した。
55.8gのYP36−I11−17A YP810AをRO水と混合して、48.1gの基質タンパク質を含有する1000mlのタンパク質溶液を調製した。2MのNaOHの添加により、タンパク質溶液のpHを2.83から3に上げ、次いで溶液の温度を約50℃に上昇させた。0.25gのProtease M(Amano)を試料に添加し、これを50℃で60分間混合した。次いで、試料を90℃で10分間加熱することにより、酵素を不活性化した。次いで、試料を室温まで冷却し、実験用遠心分離機を使用して7,000gで10分間遠心分離した。遠心分離物(可溶性画分)を廃棄した。残留固体を回収し、HCl溶液でpH3に調節された4倍体積のRO水中に再懸濁させた。次いで、実験用遠心分離機を使用して試料を7,000gで10分間遠心分離し、遠心分離物を廃棄し、洗浄された残留固体を回収および凍結乾燥させた。80.79%(N×6.25)w.b.のタンパク質含量を有する23.40gの凍結乾燥材料が回収された。生成物を、ベンチスケールYP821PAと称した。
実施例17
この例は、例15の方法における可溶性画分から得られた豆タンパク質加水分解物の水に対する溶解度の評価を含む。溶解度は、タンパク質溶解度(タンパク質法と称される、Morrら、J. Food Sci. 50:1715-1718の手順の修正版)に基づいて試験した。
0.5gのタンパク質を供給するのに十分なタンパク質加水分解物粉末をビーカー内に量り入れ、次いで少量の逆浸透(RO)精製水を添加し、滑らかなペーストが形成されるまで混合物を撹拌した。次いで追加の水を添加し、体積を約45mlにした。次いで、磁気撹拌器を使用して、ビーカーの中身を60分間ゆっくり撹拌した。タンパク質を分散させた直後にpHを決定し、希NaOHまたはHClで適切なレベル(2、3、4、5、6または7)まで調節した。また、自然pHでも試料を調製した。pH調節試料の場合、60分の撹拌の間、定期的にpHを測定および補正した。60分の撹拌後、試料をRO水で50mlの全体積とし、1%w/vのタンパク質分散液を生成した。分散液のタンパク質含量を、Leco Nitrogen Determinator(N×6.25)を使用した燃焼分析により測定した。次いで、分散液のアリコートを7,800gで10分間遠心分離すると、不溶性材料が沈降し、上澄みが得られた。上澄みのタンパク質含量を燃焼分析(N×6.25)により測定し、生成物のタンパク質溶解度を以下のように計算した。
タンパク質溶解度(%)=(上澄み中のタンパク質%/初期分散液中のタンパク質%)×100
100%を超える値として計算された値は、100%として報告された。
水中の例15の豆タンパク質加水分解物(1%タンパク質)の自然pH値を、表3に示す。
Figure 2020508690
得られたタンパク質溶解度結果を、以下の表4に記載する。
Figure 2020508690
表4に示される結果から分かるように、酵素加水分解タンパク質生成物は、試験したpH範囲にわたり極めて可溶性であった。
実施例18
この例は、例15に記載のように調製されたYP36−D20−17A YP840Nの渋味レベルと、例8に記載のように調製されたYP35−K28−16A YP701の渋味レベルとの比較を示す。
官能評価のために、2gのタンパク質を供給するのに十分なタンパク質粉末を100mlの精製飲料水に溶解することにより試料を調製した。YP701溶液のpHは、3.39であった。食品グレードのHCl溶液の添加により、YP840N溶液のpHを6.25から3.41に下げた。パネリストの非公式パネルに、盲検的に試料を味わい、渋味がより低いものを示すように依頼した。
7名のパネリストのうち5名はYP36−D20−17A YP840Nの方が渋味が低いことを示し、2名のパネリストはYP35−K28−16A YP701の方が渋味が低いことを示した。
実施例19
この例は、例15に記載のように調製されたYP36−D20−17A YP820Aの渋味レベルと、例8に記載のように調製されたYP35−K28−16A YP701の渋味レベルとの比較を示す。
官能評価のために、2gのタンパク質を供給するのに十分なタンパク質粉末を100mlの精製飲料水に溶解することにより試料を調製した。YP820A溶液のpHは、3.23であった。YP701溶液のpHは、3.34であった。7名のパネリストの非公式パネルに、盲検的に試料を味わい、渋味がより低いものを示すように依頼した。
7名のパネリストのうち5名はYP36−D20−17A YP840Nの方が渋味が低いことを示し、2名のパネリストはYP35−K28−16A YP701の方が渋味が低いことを示した。
実施例20
この例は、基質材料と比較した、酵素処理後の残留固体から得られた生成物のアミノ酸価を説明する。
アミノ酸価を決定するために使用された参照アミノ酸パターンは、小児2〜5のFAO/WHO/UNU 1985(Report of Joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation (1985) Energy and Protein Requirements、WHO Technical Report Series 724)パターンであった(Report of Joint FAO/WHO Expert Consultation (1991) Protein Quality Evaluation、FAO Food and Nutrition Paper 51)。このパターンを表5に示す。
Figure 2020508690
アミノ酸価は、試験タンパク質中の各必須アミノ酸の含量(mg/gタンパク質)を、参照パターンにおける同じ必須アミノ酸の含量(mg/gタンパク質)で割ることにより計算される。最も制限的な必須アミノ酸に対して得られた最も低い最終的な値が、アミノ酸価(AAS)とみなされる(Report of Joint FAO/WHO Expert Consultation(1991) Protein Quality Evaluation、FAO Food and Nutrition Paper 51;Schaarfsma, G. 2000. J. Nutr., 130:1865S)。
例2、5、6、15および16における残留酵素処理固体から得られた豆タンパク質加水分解物、ならびに例2、15および16において使用された乾燥豆タンパク質基質のアミノ酸プロファイルを、実験的に評価した。トリプトファン、システイン/メチオニンおよび残りのアミノ酸を定量化するために、完全アミノ酸プロファイル分析を行った。
基質および残留固体から得られた豆タンパク質加水分解物の必須アミノ酸プロファイルおよび計算されたアミノ酸価を、以下の表6〜10に示す。
Figure 2020508690

Figure 2020508690

Figure 2020508690

Figure 2020508690

Figure 2020508690
表6〜10の結果から分かるように、酵素処理後の残留固体から調製された豆タンパク質加水分解物は、0.97〜1.06の範囲内のアミノ酸価を有していた。これは、0.77〜0.83の範囲内である基質タンパク質のアミノ酸価からの改善であった。
実施例21
この例は、例1〜6および15の可溶性画分から得られた豆タンパク質加水分解物の分子量プロファイルを示す。
分子量プロファイルは、300×7.8mm Phenomenex Yarra SEC−2000シリーズカラムを備えるVarian ProStar HPLCシステムを使用したサイズ排除クロマトグラフィーにより決定した。カラムは、直径3ミクロン、細孔サイズ145オングストロームの親水性結合シリカ硬質支持媒体を含んでいた。
1,350ダルトンの低分子量マーカーとしてビタミンB12を添加した17,000ダルトン(ミオグロブリン)〜670,000ダルトン(サイログロブリン)の間の既知の分子量を有するタンパク質を含有するBioradゲル濾過標準(Biorad製品番号151−1901)を使用して、標準曲線を作成した。泳動用緩衝液(0.02%ナトリウムアジドを含有する0.05Mホスフェート/0.15M NaCl、pH6)中でゲル濾過標準の0.9%w/v溶液を調製し、細孔サイズ0.45μmのフィルターディスクで濾過し、次いで0.02%ナトリウムアジドを含有する0.05Mホスフェート/0.15M NaCl、pH6の移動相を使用して、25μLのアリコートをカラムに通過させた。移動相の流速は1mL/分であり、成分は214nmにおける吸収に基づいて検出された。これらの既知の分子量の分子の保持時間に基づいて、分子量の自然対数を分単位の保持時間に関連付ける回帰式を確立した。
豆タンパク質加水分解物試料の分析のために、0.02%ナトリウムアジドを含有する0.05Mホスフェート/0.15M NaCl、pH6を移動相として、また乾燥試料を溶解するために使用した。タンパク質加水分解物試料を1%w/vの濃度まで移動相溶液と混合し、シェーカー上に少なくとも1時間置き、次いで細孔サイズ0.45μmのフィルターディスクを使用して濾過した。試料注入サイズは100μLであった。移動相の流速は1mL/分であり、成分は214nmにおける吸収に基づいて検出された。
分子量および保持時間を関連付ける回帰式を使用して、100,000Da、15,000Da、5,000Daおよび1,000Daの分子量に対応する保持時間を計算した。HPLC ProStarシステムを使用して、これらの保持時間範囲内のピーク面積を計算し、所与の分子量範囲内の材料のパーセンテージ((ある範囲のピーク面積/全ての範囲のピーク面積)×100)を計算した。
豆タンパク質加水分解物の分子量プロファイルを、以下の表に示す。
Figure 2020508690
表11の結果から分かるように、全ての試料のプロファイルは、ある程度のより大きい分子量の材料の存在を示した。
・開示の概要
本開示の概要として、本発明は、出発豆タンパク質生成物の加水分解と、任意選択のpH調節と、得られる材料の分離とを含む、豆タンパク質加水分解物の調製に関する。酵素加水分解および分離後の可溶性部分は、渋味の低い酸可溶性豆タンパク質加水分解物を生成するようにさらに処理される。酵素加水分解および分離後の残留固体は、基質豆タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する豆タンパク質加水分解物を生成するようにさらに処理される。本発明の範囲内で変更が可能である。

Claims (32)

  1. 豆タンパク質材料を処理する方法であって、豆タンパク質材料の加水分解を引き起こすステップと、任意選択でpHを調節するステップと、次いで分離させて可溶性画分を形成するステップと、可溶性画分を処理して、約2〜約7のpH範囲にわたり実質的に完全に可溶であり、豆タンパク質加水分解物を含有する酸性飲料が消費された際に渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物と、固体残渣とを生成するステップと、固体残渣を処理して、基質豆タンパク質材料と比較して改善されている、改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成するステップとを含む方法。
  2. 豆タンパク質材料が、乾燥重量基準(d.b.)で少なくとも約60wt%(N×6.25)のタンパク質含量、および水溶液中で約6.0〜約8.0の自然pHを有する中性乾燥粉末である、請求項1に記載の方法。
  3. 中性乾燥粉末を再水和させてタンパク質溶液を生成し、タンパク質溶液を任意選択で約6.0〜約8.0の範囲内にpH調節し、タンパク質溶液をタンパク質分解酵素で処理して豆タンパク質材料の加水分解を引き起こし、酵素処理された豆タンパク質を熱処理して酵素を不活性化し、得られた溶液のpHを酸性pH値に調節し、酸性化された溶液を遠心分離して残留固体から可溶性画分(遠心分離物)を分離し、遠心分離物を膜濾過システムで濃縮および任意選択でダイアフィルトレーションして遠心分離物中の塩および/または他の不純物の含量を低減し、保持液を乾燥させて、乾燥重量基準(d.b.)で少なくとも約60wt%(N×6.25)のタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成し、または、代替的に、酸性化ステップの後および遠心分離ステップの前に、熱処理ステップを行う、請求項2に記載の方法。
  4. 遠心分離物から分離された残留固体を、乾燥により処理し、または洗浄し次いで乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質豆タンパク質材料と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項3に記載の方法。
  5. 遠心分離物から分離された残留固体を約6.0〜約8.0にpH調節し、次いで乾燥させ、または、残留固体を、乾燥ステップの前に洗浄し、次いで約6.0〜約8.0のpHにpH調節し、または、残留固体を、固体および洗浄水の混合物を食品グレードのアルカリ溶液を使用して約6.0〜約8.0のpHに調節することにより、洗浄ステップ中に中和し、次いで遠心分離により固体を回収し、乾燥させ、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質豆タンパク質源と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項3に記載の方法。
  6. 中性乾燥粉末豆タンパク質生成物を再水和させて豆タンパク質溶液を調製し、タンパク質溶液を任意選択で約6.0〜約8.0の範囲内にpH調節し、タンパク質溶液をタンパク質分解酵素で処理し、酵素処理された豆タンパク質生成物を加熱して酵素を不活性化し、得られた溶液を遠心分離して残留固体から可溶性画分(遠心分離物)を分離し、遠心分離物を膜濾過システムで濃縮および任意選択でダイアフィルトレーションして遠心分離物中の塩および/または他の不純物の含量を低減し、保持液を乾燥させて、少なくとも60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項2に記載の方法。
  7. 遠心分離物から分離された残留固体を直接乾燥させ、または洗浄し次いで乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質豆タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項6に記載の方法。
  8. 豆タンパク質材料が、少なくとも約60wt%d.b.のタンパク質含量、および水溶液中で約1.5〜約4.0の自然pHを有する低pH乾燥粉末である、請求項1に記載の方法。
  9. 低pH乾燥粉末を際水和させてタンパク質溶液を生成し、タンパク質溶液を約6.0〜約8.0の範囲にpH調節し、タンパク質溶液をタンパク質分解酵素で処理して豆タンパク質溶液の加水分解を引き起こし、酵素処理された豆タンパク質を熱処理して酵素を不活性化し、得られた溶液のpHを酸性pH値に調節し、酸性化された溶液を遠心分離して残留固体から可溶性画分(遠心分離物)を分離し、遠心分離物を膜濾過システムで濃縮および任意選択でダイアフィルトレーションして遠心分離物中の塩および/または他の不純物の含量を低減し、保持液を乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成し、または、代替的に、酸性化ステップの後および遠心分離ステップの前に、熱処理ステップを行う、請求項8に記載の方法。
  10. 遠心分離物から分離された残留固体を、乾燥により処理し、または洗浄し次いで乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質豆タンパク質材料と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項9に記載の方法。
  11. 遠心分離物から分離された残留固体を、約6.0〜約8.0にpH調節し、次いで乾燥させ、または、残留固体を、乾燥ステップの前に洗浄し、次いで約6.0〜約8.0のpHにpH調節し、または、残留固体を、固体および洗浄水の混合物を食品グレードのアルカリ溶液を使用して約6.0〜約8.0のpHに調節することにより、洗浄ステップ中に中和し、次いで遠心分離により固体を回収し、乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質豆タンパク質源と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項9に記載の方法。
  12. 低pH乾燥粉末を再水和してタンパク質溶液を生成し、タンパク質溶液を約6.0〜約8.0の範囲にpH調節し、タンパク質溶液をタンパク質分解酵素で処理して豆タンパク質溶液の加水分解を引き起こし、酵素処理された豆タンパク質を熱処理して酵素を不活性化し、熱処理された溶液を遠心分離して残留固体から可溶性画分(遠心分離物)を分離し、遠心分離物を膜濾過システムで濃縮および任意選択でダイアフィルトレーションして遠心分離物中の塩および/または他の不純物の含量を低減し、保持液を乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項8に記載の方法。
  13. 遠心分離物から分離された残留固体を、直接乾燥させ、または洗浄し次いで乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質豆タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項12に記載の方法。
  14. 低pH乾燥粉末を再水和して豆タンパク質溶液を調製し、タンパク質溶液を任意選択で約1.5〜約4.0の範囲内にpH調節し、タンパク質溶液をタンパク質分解酵素で処理し、酵素処理された豆タンパク質生成物を加熱して酵素を不活性化し、得られた溶液を遠心分離して残留固体から可溶性画分(遠心分離物)を分離し、遠心分離物を膜濾過システムで濃縮および任意選択でダイアフィルトレーションして遠心分離物中の塩および/または他の不純物の含量を低減し、保持液を乾燥させて、少なくとも60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項8に記載の方法。
  15. 遠心分離物から分離された残留固体を、直接乾燥させ、または洗浄し次いで乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質豆タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項14に記載の方法。
  16. 遠心分離物から分離された残留固体を、約6.0〜約8.0にpH調節し、次いで乾燥させ、または、残留固体を、乾燥ステップの前に洗浄し、次いで約6.0〜約8.0のpHにpH調節し、または、残留固体を、固体および洗浄水の混合物を食品グレードのアルカリ溶液を使用して約6.0〜約8.0のpHに調節することにより、洗浄ステップ中に中和し、次いで遠心分離により固体を回収し、乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質豆タンパク質源と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項14に記載の方法。
  17. 豆タンパク質材料が、豆810Aまたは豆810Nである、請求項1に記載の方法。
  18. 豆タンパク質材料が、豆タンパク質源を水で抽出して豆タンパク質水溶液を形成し、残留豆タンパク質源から豆タンパク質水溶液を少なくとも部分的に分離し、豆タンパク質水溶液のpHを約1.5〜約3.4のpHに調節して、タンパク質のバルクを可溶化して酸性化豆タンパク質溶液を形成し、酸不溶性固体材料から酸性化豆タンパク質溶液を分離し、任意選択で濃縮し、ダイアフィルトレーションし、酸性化豆タンパク質溶液を希釈することにより形成される、請求項1に記載の方法。
  19. 任意選択で希釈された豆タンパク質溶液を約6.0〜約8.0のpHに調節し、次いでタンパク質分解酵素で処理して豆タンパク質材料の加水分解を引き起こし、酵素処理された豆タンパク質溶液を熱処理して酵素を不活性化し、得られた溶液のpHを酸性pH値に調節し、酸性化された溶液を遠心分離して残留固体から可溶性画分(遠心分離物)を分離し、遠心分離物を膜濾過システムで濃縮および任意選択でダイアフィルトレーションして遠心分離物中の塩および/または他の不純物の含量を低減し、保持液を乾燥させて、乾燥重量基準(d.b.)で少なくとも約60wt%(N×6.25)のタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成し、または、代替的に、酸性化ステップの後および遠心分離ステップの前に、熱処理ステップを行う、請求項18に記載の方法。
  20. 遠心分離物から分離された残留固体を、乾燥により処理し、または洗浄し次いで乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質豆タンパク質源と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項19に記載の方法。
  21. 遠心分離物から分離された残留固体を、約6.0〜約8.0にpH調節し、次いで乾燥させ、または、残留固体を、乾燥ステップの前に洗浄し、次いで約6.0〜約8.0にpH調節し、または、残留固体を、固体および洗浄水の混合物を食品グレードのアルカリ溶液を使用して約6.0〜約8.0のpHに調節することにより、洗浄ステップ中に中和し、次いで遠心分離により固体を回収し、乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質豆タンパク質源と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項19に記載の方法。
  22. 任意選択で希釈された豆タンパク質溶液を約6.0〜約8.0のpHに調節し、次いでタンパク質分解酵素で処理して豆タンパク質材料の加水分解を引き起こし、酵素処理された豆タンパク質溶液を加熱して酵素を不活性化し、得られた溶液を遠心分離して残留固体から可溶性画分(遠心分離物)を分離し、遠心分離物を膜濾過システムで濃縮および任意選択でダイアフィルトレーションして遠心分離物中の塩および/または他の不純物の含量を低減し、保持液を乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有する酸可溶性低渋味豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項19に記載の方法。
  23. 遠心分離物から分離された残留固体を、直接乾燥させ、または洗浄し次いで乾燥させて、約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質豆タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項22に記載の方法。
  24. 任意選択で希釈されたタンパク質溶液を、初期低pH値で、または任意選択で約1.5〜約4.0の範囲にpH調節した後に、タンパク質分解酵素での処理により処理し、酵素処理された豆タンパク質溶液を加熱して酵素を不活性化し、得られた溶液を遠心分離して残留固体から可溶性画分(遠心分離物)を分離し、遠心分離物を膜濾過システムで濃縮および任意選択でダイアフィルトレーションして遠心分離物中の塩および/または他の不純物の含量を低減し、保持液を乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有し、酸可溶性であり、酸性溶液中で渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項18に記載の方法。
  25. 遠心分離物から分離された残留固体を、直接乾燥させ、または洗浄し次いで乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項24に記載の方法。
  26. 遠心分離物から分離された残留固体を、約6.0〜約8.0にpH調節し、次いで乾燥させ、または、残留固体を、乾燥ステップの前に洗浄し、次いで約6.0〜約8.0にpH調節し、または、残留固体を、固体および洗浄水の混合物を食品グレードのアルカリ溶液を使用して約6.0〜約8.0のpHに調節することにより、洗浄ステップ中に中和し、次いで遠心分離により固体を回収し、乾燥させて、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量、および基質豆タンパク質源と比較して改善されたアミノ酸価を有する第2の豆タンパク質加水分解物を生成する、請求項24に記載の方法。
  27. 少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含量を有し、約2〜約7のpH範囲にわたり実質的に完全に可溶であり、豆タンパク質加水分解物を含有する酸性飲料が消費された際に渋味をほとんどまたは全くもたらさない、豆タンパク質加水分解物。
  28. 約65wt%d.b.を超えるタンパク質含量、および溶液中で約6〜約8の自然pHを有する、市販の乾燥粉末豆タンパク質生成物を原料とし、市販の乾燥粉末豆タンパク質生成物が、約65wt%d.b.を超えるタンパク質含量、および溶液中で約1.5〜約4.0の自然pHを有し、豆810Aまたは豆810Nである、請求項27に記載の豆タンパク質加水分解物。
  29. 豆タンパク質加水分解物であって、加水分解物の原料となる基質豆タンパク質と比較して改善されたアミノ酸価を有する、豆タンパク質加水分解物。
  30. 約65wt%d.b.を超えるタンパク質含量、および溶液中で約6〜約8の自然pHを有する、市販の乾燥粉末豆タンパク質生成物を原料とし、市販の乾燥粉末豆タンパク質生成物が、約65wt%d.b.を超えるタンパク質含量、および溶液中で約1.5〜約4.0の自然pHを有し、豆810Aまたは豆810Nである、請求項29に記載の豆タンパク質加水分解物。
  31. 以下の分子量プロファイル:
    100,000Da超 − 0〜14wt%
    15,000〜100,000Da − 4〜30wt%
    5,000〜15,000Da − 20〜29wt%
    1,000〜5,000Da − 27〜54wt%
    1,000Da未満 − 8〜23wt%
    を有する、豆タンパク質加水分解物。
  32. 豆タンパク質材料を処理する方法であって、豆タンパク質材料の加水分解を引き起こすステップと、任意選択でpHを調節するステップと、次いで分離させて可溶性画分を形成するステップと、可溶性画分を処理して、約2〜約7のpH範囲にわたり実質的に完全に可溶であり、豆タンパク質加水分解物を含有する酸性飲料が消費された際に渋味をほとんどまたは全くもたらさない豆タンパク質加水分解物を生成するステップとを含む方法。
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