JP2023524913A - 運動能力向上のためのタンパク質強化飲料 - Google Patents

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Abstract

タンパク質含有の飲料が記載されている。前記飲料は、水分と、２重量％～８重量％のタンパク質（前記飲料の前記総重量に対して）と、を含んでよい。前記飲料中の前記タンパク質は、ホエイタンパク質を含んでよい。前記ホエイタンパク質は、１２重量％以上の前記分岐鎖アミノ酸ロイシン（前記ホエイタンパク質の前記総重量に対して）を有する。前記飲料は、さらに、カゼインタンパク質を含んでよい。タンパク質含有飲料製品の製造方法は、さらに、記載されている。前記方法は、タンパク質含有水性混合物を提供する工程と、前記タンパク質含有水性混合物を均質化するとともに低温殺菌する工程と、均質化されるとともに低温殺菌された前記タンパク質含有水性混合物を瓶詰めして、前記タンパク質含有飲料製品を形成する工程と、を含んでよい。前記タンパク質含有水性混合物は、カゼインタンパク質と、１２重量％以上のロイシン（前記ホエイタンパク質の前記総重量に対して）を有するホエイタンパク質と、を含んでよい。

Description

本出願の技術分野は、運動能力向上及び他の目的のための、タンパク質強化飲料及びタンパク質強化飲料濃縮物である。本出願の技術分野は、さらに、タンパク質強化飲料及びタンパク質強化飲料濃縮物の製造方法を含む。タンパク質強化飲料及びタンパク質強化飲料濃縮物は、飲料中のタンパク質の総重量に対して、選択された必須アミノ酸（例えば、１つ以上の分岐鎖アミノ酸）の重量百分率を増加させる追加のタンパク質を含む。追加のタンパク質の大部分は、未変性（ｎａｔｉｖｅ）ホエイタンパク質から調達し得る。
筋肉回復及び水分補給は、重量挙げ、パワーリフティング、高強度インターバルトレーニング、プライオメトリクス、体操、及び多くの他のスポーツを含む様々な運動の分野及びフィットネス法において身体能力を向上させるために必須のプロセスである。筋肉回復は、運動ルーティンと組み合わせられた頻繁なインターバルにおける多量栄養素（特にタンパク質）の消費を含む。水分補給は、負荷の掛かる身体活動の期間中の呼吸及び発汗を通じて失われる分に置き換わる、一定した水分及び電解質の消費を含む。
スポーツ飲料は、アスリートの肉体がピーク負荷を経験する激しい運動前後及びその最中に、水分と、電解質と、タンパク質と、他の栄養素とを供給するための速く簡単な手法である。水分及び電解質のみを提供するスポーツ飲料もあれば、水分、電解質、及び炭水化物を供給するスポーツ飲料もあり、さらには、水分、炭水化物及びタンパク質を供給するスポーツ飲料もある。スポーツ飲料中の水分、電解質、炭水化物は、激しい運動又はスポーツ競技を通じて、それらが枯渇するに至った、又はそれらが枯渇し得るアスリートに対し、係る化合物を供給することによって補給機能を主として果たす。スポーツ飲料中のタンパク質は、筋肉維持及び成長に必要なアミノ酸を和らげることによって、筋肉回復及び向上機能を主として果たす。
乳汁に見られるタンパク質は、スポーツ飲料の一般的なタンパク質源である。実際のところ、ウシ乳汁そのものは、ウシ乳汁の高濃度のタンパク質及びミネラル（すなわち、電解質）のために、多くのスポーツ栄養学者にスポーツドリンクの「元祖」であると考えられている。あいにく、天然のウシ乳汁は、消化が難しい（激しい身体活動中には特に）高濃度の乳脂肪及びラクトース糖を含む。それゆえに、多くのスポーツ飲料は、脂肪及びラクトースを含む乳汁の他の要素から分離されている乳タンパク質を含む。
スポーツ飲料用の乳タンパク質の１つの供給源は、チーズ製造の副産物として生成されるホエイタンパク質である。チーズの製造中、乳汁中のカゼインタンパク質はチーズカードを形成する一方、液体ホエイタンパク質はカードから排出されてチーズ以外の用途に転用される。ほとんどのチーズ製造プロセスにおいて、最初のホエイタンパク質は、大量のラクトース及びミネラルと混合され、この混合物は、ラクトースからホエイタンパク質を分離するべく追加の精製を受ける。精製処理及び精製の程度に応じて、ホエイタンパク質を固体の総重量の百分率としてタンパク質が２５－９０重量％になるまで濃縮したホエイタンパク質濃縮物（ＷＰＣ）が形成される場合や、ホエイを固体の総重量の百分率としてタンパク質が９０－９９重量％になるまで濃縮したホエイタンパク質分離物（ＷＰＩ）が形成される場合がある。
チーズ製造に由来するホエイタンパク質は、さらに、チーズ製造酵素及びチーズ製造酵素が発生させるタンパク加水分解物等の、追加の副産物を含む。タンパク加水分解物は、結果として生じるパラκ－カゼインがチーズカードの主要な成分を形成することが可能なように、κ－カゼインから加水分解されるグリコマクロペプチド（ＧＭＰｓ）を含む。より小さく、より可溶なＧＭＰは、ホエイタンパク質と共に運び去られて、ホエイタンパク質画分に存在するタンパク質のうちの１５－２０重量％を構成することが可能である。あいにく、ＧＭＰは、筋肉回復用のタンパク質の劣った供給源である。なぜなら、ＧＭＰは、激しい運動及びレジスタンストレーニングの期間中、筋タンパク質合成を活性化するとともに筋肉組織の主要なビルディングブロックとなる分岐鎖アミノ酸がより少ないからである。特に、ＧＭＰはアミノ酸ロイシン（筋タンパク質合成の活性化において非常に効果的であり、筋肉回復中の筋肉組織における取り込みレベルが最大のものの１つである）の相対量がより少ない。研究では、アミノ酸ロイシンの平均レベルがより高いタンパク質の消費は、ロイシンが平均レベル以下のタンパク質と比較して、アスリートの体脂肪に対する筋肉量の比を増加させることが示唆されている。それゆえに、チーズ製造プロセスの副産物として生成するホエイタンパク質の他のタンパク質の供給源の必要性がある。係る及び他の問題は、本出願において対処される。
背景技術欄に記載の主題は、本出願のタンパク質強化飲料及びタンパク質強化飲料濃縮物、並びにそれらの製造方法に関する。この背景技術欄におけるいかなる記載も、上記の主題が以下に開示する主題に対する先行技術を構成するとの自認を形成すると仮定されない。
タンパク質強化飲料は、タンパク質を大きく変性させる処理を受けるに至っていない天然タンパク質供給源から調達されるタンパク質成分を取り込むことが記載されている。係る例示的なタンパク質成分は、ホエイタンパク質、カゼインタンパク質、又は両方等の、低温殺菌された無脂肪乳から直接調達する濃縮された乳タンパク質を含む。係るホエイ及び／又はカゼインタンパク質は、以下の処理によって大きく変性するに至っていない。すなわち、例えば、出発乳汁を酸性化する処理、従来的な低温殺菌を超える出発乳汁を熱処理する処理、又は、乳タンパク質を酵素的に加水分解する処理である。例えば、タンパク質強化飲料に取り込まれているタンパク質成分は、出発ウシ乳汁から濃縮されるとともに分離されるに至った未変性乳タンパク質（例えば、未変性ホエイタンパク質及び／又は未変性カゼインタンパク質）を含んでよい。
タンパク質成分は、さらに、ロイシン、イソロイシン、及びバリン等の分岐鎖アミノ酸が豊富なタンパク質の増加した量を提供するように選択されてよい。分岐鎖アミノ酸（特にロイシン）は、スポーツ栄養学において、他の必須アミノ酸よりも、より生物学的に利用可能で、より容易に筋肉増強のような同化プロセスにおいて用いられることが示されるに至る。本タンパク質強化飲料は、分岐鎖アミノ酸ロイシンが豊富なホエイタンパク質を用いて重量が大きく増やされている（他を除外しないにしても）タンパク質成分を取り込んでよい。
上記に述べたように、タンパク質強化飲料は、それが含有しないものとしてもよく知られているタンパク質成分を含んでよい。タンパク質成分は、乳タンパク質を変性させる処理によって発生する１つ以上の化合物が欠如していてよい。いくつかの実施形態では、タンパク質成分は、任意のそうした処理によって発生する、任意の及び全ての化合物が欠如していてよい。これらの基準に合うタンパク質成分の例は、チーズ製造プロセスによって発生する１つ以上の化合物が欠如したタンパク質成分を含む。係る化合物は、酵素的に加水分解されたカゼインから発生した他の化合物の中でも、とりわけ、グリコマクロペプチド（ＧＭＰｓ）、パラκ－カゼイン及び酵素的に不安定化されたカゼインミセル等の、酵素的に加水分解されたカゼインタンパク質によって生成する化合物を含んでよい。タンパク質成分は、さらに、カゼインタンパク質の加水分解を促進する以下の１つ以上の化合物を欠如していてよい。すなわち、レンネット又はキモシン及びウシペプシン等の他の凝固剤を構成する加水分解酵素と、動物、植物、及び真菌供給源のレンネット（例えば、クロコウジカビ（アスペルギルス・ニゲル；Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）、クルイベロマイセス・ラクチス（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｌａｃｔｉｓ）、ムコール・メヘイ（Ｍｕｃｏｒ ｍｅｈｅｉ）、エンドチア・パラシチア（Ｅｎｄｏｔｈｉａ ｐａｒａｃｉｔｉａ）等）と、チーズスターターカルチャー（スターター培養物）によって生成される化合物（例えば、乳酸、フレーバー、小さいペプチド等）と、を含む１つ以上の化合物を欠如していてよい。
本タンパク質含有飲料は、水分と、飲料の総重量に対して２重量％～８重量％のタンパク質を含んでよい。追加の例示的な飲料中のタンパク質レベルは、１００ｍｌの飲料につき１．７ｇ～６．８ｇの範囲のタンパク質を含む。タンパク質は、ホエイタンパク質とカゼインタンパク質とを含むタンパク質の組み合わせであってよい。ホエイタンパク質は、ロイシンのような分岐鎖アミノ酸が豊富である。例えば、本タンパク質含有飲料中のホエイタンパク質は、ホエイタンパク質の総重量に対して、１２重量％以上のロイシンを含んでよい。追加の例示的なロイシンレベルは、２重量％～８重量％のタンパク質につき、２．３ｇ～４．０ｇの範囲のロイシンを含む。
いくつかの実施形態では、ホエイタンパク質は、飲料中の総タンパク質のうちの５０重量％～９９．９重量％に相当し得る。カゼインタンパク質は、飲料中の総タンパク質のうちの０．１重量％～４０重量％に相当し得る。いくつかの実施形態では、カゼインタンパク質は、乳汁から直接調達される、チーズ製造プロセスにおいて用いられるに至らないβ－カゼイン、α－ｓ１カゼイン、α－ｓ２カゼイン、及びκ－カゼインの１つ以上を含んでよい。さらに追加の実施形態では、飲料中のタンパク質におけるホエイタンパク質対カゼインタンパク質の重量比は、５０：５０～９９．９：０．０１の範囲にある。
タンパク質含有飲料は、電解質（例えば、ミネラル）を含んでよい。係る電解質は、他の電解質に加え、特に、ナトリウムイオン（別名、ナトリウム）と、カリウムイオン（別名、カリウム）と、カルシウムイオン（別名、カルシウム）と、を含んでよい。電解質含有量は、例えば、飲料サンプルについて実施される原子発光分光分析法（例えば、ＩＣＰ－ＡＥＳ）で測定されてよい。例示的な電解質の量は、他の範囲の中でも、とりわけ、飲料の重量に対して０．０５重量％～０．１０重量％、及び飲料１００ｍｌにつき５０ｍｇ～１００ｍｇの範囲を含んでよい。飲料は、チーズ製造プロセスから調達される電解質を含まなくてよい。例えば、飲料は、チーズ製造プロセス中に乳汁、カード、及び／又はチーズに塩として取り込まれる電解質を含まなくてよい。いくつかの場合では、飲料中に含まれている電解質は、乳汁に完全に由来してよい。この電解質は、続く無脂肪乳からのタンパク質の精製及び濃縮においてタンパク質に残存する。
タンパク質含有飲料は、ナトリウムが少なくてよい。例えば、飲料は、飲料の総重量に対して、０．０３重量％未満のナトリウムを含んでよい。追加の例示的な飲料中のナトリウムレベルは、１００ｍｌの飲料につき１０ｍｇ～１００ｍｇの範囲を含む。飲料は、飲料のタンパク質に加えられる塩（例えば、塩化ナトリウム）に由来するナトリウムを含まなくてよい。タンパク質含有飲料中のナトリウムの例示的な供給源は、飲料中に取り込まれているクエン酸ナトリウムを含んでよい。同様に、いくつかの実施形態では、タンパク質含有飲料は、追加の塩化物イオンを含まなくてよい。これらは、飲料が、その飲料のタンパク質に加えられる塩に由来する追加の塩化物イオンを含まない実施形態を含む。
タンパク質含有飲料は、カリウムを含んでよい。タンパク質含有飲料は、飲料のタンパク質中に見られるカリウムを除いて、追加のカリウムを含まなくてよい。例えば、飲料は、飲料の総重量に対して０．０２重量％～０．０３重量％のレベルでカリウムを含んでよい。追加の例示的な飲料中のカリウムレベルは、１００ｍｌの飲料につき８ｍｇ～１００ｍｇの範囲のカリウムを含む。飲料は、飲料のタンパク質に加えられるカリウム化合物（例えば、カリウム塩）に由来するカリウムを含んでよい。
タンパク質含有飲料は、飲料のタンパク質中に見られるカルシウムを除いて、追加のカルシウムを含まなくてよい。タンパク質含有飲料中のカルシウムは、飲料の総重量に対して０．１４重量％～１．６５重量％のレベルであってよい。追加の例示的な飲料中のカルシウムレベルは、１００ｍｌの飲料につき８ｍｇ～３５０ｍｇの範囲のカルシウムを含む。追加の実施形態では、１つ以上のカルシウム塩は、飲料に対して加えられてよい。
タンパク質含有飲料は、ラクトースをわずかに含んでもよく、ラクトースを含まなくてもよい（例えば、１００ｍｌの飲料につき１ｇ未満のラクトースを含む）。ラクトースは、典型的にウシ乳汁中に乾燥重量で約４．５重量％～５重量％のレベルで見られる糖である。ラクトースは、スクロースと比較して比較的低い甘味レベルを有する。そして、ラクトースは、多くの人々には、特に年を取って大部分のラクトース加水分解酵素を失うにつれて、消化が難しくなる。大抵の一般的な種類のチーズは、それらを製造するために用いられる乳汁よりも、ラクトースのレベルが著しく低い。しかし、係るラクトースのほとんどは、チーズの製造に用いられるカードから分離されているタンパク質副産物（例えば、チーズホエイ）に取り込まれている。タンパク質含有飲料の実施形態は、飲料の総重量に対して、０重量％～２重量％の範囲にわたるラクトースレベルを含んでよい。いくつかの実施形態では、飲料中のラクトースレベルは、従来的な装置の検出感度の限界よりも低くてよい。そして、それゆえに、飲料の重量に対して実質的に０重量％であってよい。
タンパク質含有飲料の実施形態は、チーズ製造プロセスから調達するに至ったタンパク質に見られる１つ以上の成分が欠如している。これらの成分は、他のチーズ製造成分の中でも、とりわけ、レンネットと、真菌供給源及び細菌供給源のカゼイン加水分解酵素と、チーズスターターカルチャーを育てるために用いられる培地と、グリコマクロペプチド（ＧＭＰｓ）を含む加水分解されたカゼインタンパク質と、カード粒子又はカード凝固物からの分離によって誘導されるカードホエイタンパク質と、乳酸等のカゼイン加水分解酵素と、を含む。いくつかの実施形態では、タンパク質含有飲料は、カゼイン加水分解酵素及び細菌供給源の又は真菌供給源のこれらの酵素、及びチーズスターター細菌のためのスターター培地が欠如している。さらなる実施形態では、タンパク質含有飲料は、乳酸が欠如している。
タンパク質含有飲料は、酸性であってよい（例えば、ｐＨ４．６以下）。例示的な飲料のｐＨ範囲は、他のｐＨ範囲の中でも、とりわけ、２．５～４．５、３．０～４．０、３．２～３．６を含む。ｐＨは、飲料の総酸濃度を提供するように、標準的な塩基を用いた飲料の滴定によって測定されてよい。飲料は、飲料のタンパク質の沈殿のない状態で、酸性のｐＨであってよい。例えば、飲料は、ｐＨ４．６以下であってよく、知覚可能なカゼイン沈殿物を有していなくてよい。飲料混合物のｐＨは、１つ以上の食品グレードの酸の混合によって調整されてよい。例示的な酸は、他の酸の中でも、とりわけ、リン酸、リンゴ酸、グルコン酸、及びクエン酸を含む。
タンパク質含有飲料は、水と同様の流動性及び口当たりを有していてよい。タンパク質含有飲料の例示的な粘度は、５℃～２３℃の範囲にわたる温度（すなわち、室温）で３ｍＰａ・ｓ～１０ｍＰａ・ｓの範囲にわたってよい。タンパク質含有飲料の実施形態は、全ての固体を完全に水に溶解させ、無色透明の水溶液を作ってよい。その代わりに、タンパク質含有飲料は、堆積物を発達させることができるコロイド状の懸濁液又はコロイド状の混合物を作るように、決して完全に水に溶解しない１つ以上の成分を有していてよい。これらの例では、タンパク質含有飲料の包装は、飲む前に「よく振る（ｓｈａｋｅ ｗｅｌｌ）」という指示を含んでよい。
タンパク質含有飲料の製造方法は、さらに、記載されている。これらの方法は、乳汁を濾過してタンパク質分離物を形成する工程を含んでいてよい。タンパク質分離物は、ホエイタンパク質とカゼインタンパク質と、を含んでよい。タンパク質は、ホエイタンパク質の総重量に対して１２重量％未満のロイシンを含んでよい。方法は、さらに、タンパク質分離物と水性組成物とを組み合わせてタンパク質含有飲料を形成する工程を含んでよい。いくつかの実施形態では、タンパク質分離物は５０重量％～９９．９重量％のホエイタンパク質を含む。さらなる実施形態では、タンパク質分離物は０．１重量％～５０重量％のカゼインタンパク質を含む。
タンパク質含有飲料の追加の製造方法は、記載されている。これらの方法は、カゼインタンパク質とホエイタンパク質とを含んでいる総タンパク質を含むタンパク質含有水性混合物を提供する工程を含んでよい。タンパク質は、ホエイタンパク質の総重量に対する１２重量％以上のロイシンを含んでよい。方法は、タンパク質含有水性混合物を均質化するとともに低温殺菌する工程をさらに含む。均質化されるとともに低温殺菌されたタンパク質含有混合物は、瓶詰めされて、最終タンパク質含有飲料を形成してよい。これらの追加の方法は、タンパク質含有飲料のｐＨが、食品グレードの酸の混合によって３～４の範囲（例えば、３．５）に調整されている実施形態を含む。
本タンパク質含有飲料の製造方法は、さらに、タンパク質含有混合物中のロイシン等の１つ以上の分岐鎖アミノ酸の含有量を測定する工程を含んでよい。方法は、１つ以上の分岐鎖アミノ酸（例えば、ロイシン）の含有量を飲料中のホエイタンパク質の総重量に応じて１２重量％以上のレベルに調整する工程を含んでよい。いくつかの実施形態では、分岐鎖アミノ酸含有量の係る調整は、遊離アミノ酸をタンパク質含有飲料に対して加える工程を含まない。
上記に記載されているタンパク質含有飲料及びそれらの製造方法は、包装及び出荷のためにさらに濃縮されてよい。いくつかの実施形態では、これらのタンパク質含有飲料濃縮物における、タンパク質含有飲料濃縮物の包装及び出荷の前に除去される水分は、５重量％～９５重量％である。追加の実施形態では、濃縮物は、飲料を製造するために用いられる成分中のより少ない水分を用いることによって最初は形成されている。例えば、飲料を製造するために用いられるタンパク質含有水性混合物は、実質的に最終タンパク質含有飲料中に含まれている水分よりも、より少ない水分で提供されてよい。いくつかの実施形態では、濃縮物は水溶液であり、一方で他の実施形態では、濃縮物は水性懸濁液又はスラリーである。更なる実施形態では、充分な水分が除去されて、粉末状の混合物にタンパク質含有飲料を転化してよい。この粉末状の混合物は、消費者が飲料を飲む用意ができたときに、飲料中で再水和されてよい。他に明示されていない限り、用語タンパク質含有飲料は、さらに、飲料の濃縮物を含有する。
開示されている実施形態の本質及び利点の更なる理解は、明細書及び図面の残りの部分を参照して実現されてよい。
本実施形態に従ったタンパク質含有飲料の製造方法の選択される工程のフローチャート。 未変性ホエイタンパク質分離物のキャピラリー電気泳動タンパク質プロファイル。 未変性ホエイタンパク質のタンパク質プロファイルをチーズ製造プロセスに由来するホエイタンパク質についての２つのタンパク質プロファイルに重ね合わせたキャピラリー電気泳動プロット。 従来的なチーズ製造プロセスによって発生するホエイに由来するホエイタンパク質分離物のキャピラリー電気泳動プロファイル。 発明実施形態に従った例示的なタンパク質含有飲料のキャピラリー電気泳動プロファイル。 第１の、従来的なタンパク質水飲料のキャピラリー電気泳動プロファイル。 第２の、従来的なタンパク質水飲料のキャピラリー電気泳動プロファイル。 第３の、従来的なタンパク質水飲料のキャピラリー電気泳動プロファイル。
いくつかの図は、概略図として含まれている。図は、例証の目的のためであるとともに、具体的に縮尺を示していると述べられていない限り、縮尺を示していると考慮されないことが理解されている。その上、概略図として、図は理解を補助するために提供されているとともに、現実的な表現と比較して全ての態様又は情報を含むとは限らなくてよいとともに、例証の目的のために誇張された材料を含み得る。
図では、同様の構成要素及び／又は特徴は、同じ数字で表した参照符号を有し得る。さらに、同じタイプの様々な構成要素は、参照符号の後の、同様の構成要素及び／又は特徴を識別する文字によって区別されてよい。第１の数字で表した参照符号は、明細書中に用いられている。記載は、文字接尾辞に関係なく、同じ第１の数字で表した参照符号を有する任意の同様の構成要素及び／又は特徴の１つに適用可能である。
天然タンパク質の１つ以上の供給源を含むタンパク質成分を取り入れるタンパク質含有飲料を記載する。いくつかの実施形態では、これらの天然タンパク質は、飲料に取り入れられる排他的なタンパク質の供給源である。例示的なタンパク質成分は、低温殺菌された又は低温殺菌されていない出発ウシ乳汁から直接調達される未変性の乳タンパク質供給源を含む。これらの未変性の乳タンパク質は、未変性ホエイタンパク質、未変性カゼインタンパク質、又は両方のタイプのタンパク質の組み合わせを含んでよい。いくつかの実施形態では、未変性ホエイタンパク質のうちの１つ以上は、未処理の、出発ウシ乳汁におけるそれらの濃度プロファイルと同じ、又は同様の濃度プロファイルを有してよい。追加の実施形態では、未変性ホエイタンパク質は、未処理の、出発ウシ乳汁におけるそれらの濃度プロファイルと異なる濃度プロファイルを有してよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の未変性カゼインタンパク質の濃度プロファイルは、さらに、出発ウシ乳汁におけるそれらの濃度プロファイルと同様、又は同じであってよい。追加の実施形態では、１つ以上の未変性カゼインタンパク質の濃度プロファイルは、出発ウシ乳汁におけるそれらの濃度プロファイルと異なっていてよい。
タンパク質含有飲料に取り込まれるタンパク質成分は、アミノ酸ロイシン及び他の分岐鎖アミノ酸（例えば、イソロイシン、バリン）が豊富なタンパク質を含むように選択されていてよい。タンパク質成分は、未変性ホエイタンパク質に特徴的な最小閾値レベルの分岐鎖アミノ酸を含むホエイタンパク質を含んでよい。例えば、タンパク質含有飲料は、ホエイタンパク質の総重量に対して５重量％以上のロイシン（分岐鎖アミノ酸）を有するホエイタンパク質を含んでよい。飲料中のホエイタンパク質のロイシン含有量についての他の例示的な閾値レベルは、ホエイタンパク質の総重量に対して、１２重量％以上、１３重量％以上、１４重量％以上、１５重量％以上、１６重量％以上、１７重量％以上、１８重量％以上、１９重量％、２０重量％以上等を含む。ホエイタンパク質の総重量に対するロイシンの重量百分率についての例示的な範囲は、他の重量範囲の中でも、とりわけ、５重量％～２０重量％、１０重量％～２０重量％、１０重量％～１８重量％、１１重量％～２０重量％、１１重量％～１６重量％、１２重量％～１４重量％を含む。
タンパク質含有飲料に取り込まれるタンパク質成分は、上記の分岐鎖アミノ酸の他の必須アミノ酸が豊富なタンパク質を含むように選択されてよい。これらの必須アミノ酸は、ヒスチジン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、及びトリプトファンを含む。例えば、タンパク質含有飲料は、ヒスチジン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、及びトリプトファンから選択された３重量％以上の必須アミノ酸を有するタンパク質を含んでよい。これらの必須アミノ酸についての例示的な範囲は、さらに、タンパク質含有飲料中の総タンパク質の３重量％～２０重量％を含んでよい。追加の例示的な範囲は、他の必須アミノ酸についての例示的な範囲の中でも、とりわけ、５重量％～１５重量％、５重量％～１２．５重量％、５重量％～１０重量％及び５重量％～７．５重量％を含む。さらなる例では、上記に列挙した必須アミノ酸の１つ以上は、タンパク質含有飲料中のタンパク質の総重量に対して、１重量％～１０重量％の範囲にわたる量で存在し得る。例えば、必須アミノ酸トレオニンは、タンパク質含有飲料中のタンパク質の総重量に対して、１重量％～１０重量％、２重量％～８重量％、３重量％～６重量％等で存在する。これらの例示的な範囲は、さらに、他の必須アミノ酸のうちの１つに適用してよい。
タンパク質含有飲料は、さらに、上記の分岐鎖アミノ酸と上記の必須アミノ酸との組み合わせを含み得る。例えば、タンパク質含有飲料は、５重量％以上の１つ以上の分岐鎖アミノ酸（例えば、５重量％～２０重量％、１１重量％～１８重量％等）及び５重量％以上の上記の必須アミノ酸のうちの１つ以上（例えば、５重量％～２０重量％、３重量％～１０重量％、５重量％～１２重量％等）を含む。
いくつかの実施形態では、飲料のタンパク質成分に含まれているタンパク質の一部または全部は、タンパク質を変性させる変性処理を含むどの処理も受けるに至らない。係る変性処理は、他の処理の中でも、とりわけ、未変性タンパク質の形状を大きく変更する処理と、酵素的な及び／又は化学的な加水分解によって未変性タンパク質を分解する処理と、未変性タンパク質の１つ以上のイオン特性を大きく変更する処理（例えば、その等電点を恒久的に変更すること等）と、を含む。しかしながら、タンパク質成分は、出発ウシ乳汁等の未処理の、天然タンパク質供給源から濃縮又は分離されるに至った、未変性のタンパク質を含んでよい。そうした処理は、他の処理の中でも、とりわけ、乳汁から水分を除去する蒸発処理と、乳汁の要素を透過液画分及び保持液画分に分離する濾過処理（例えば、精密濾過、ダイアフィルトレーション、限外濾過、ナノ濾過等）と、乳汁の標的要素を基質上に捕捉する一方、他のものは溶出液中に通過させることを可能にするクロマトグラフィー処理（例えば、カラムクロマトグラフィー）と、沈殿処理と、透析処理と、を含んでよい。
上記に述べたように、本飲料のタンパク質成分中のタンパク質は、チーズカードの形成、調理及び／又は機械加工中の副産物として分離されるホエイタンパク質等の、チーズ製造プロセスから調達される任意のタンパク質が欠如していてよい。ほとんどの例において、ホエイタンパク質副産物は、（ｉ）酵素的加水分解、化学的酸性、及び／又は高温等のチーズ製造条件により変性するに至っている、（ｉｉ）スターターカルチャー、加水分解酵素、酸、タンパク質画分、界面活性剤、乳化剤等の他のチーズ製造化合物によって汚染されるに至っている。いくつかの例では、チーズホエイタンパク質は、濾過処理又はクロマトグラフィー処理によって分取されてよい。そして、結果として、チーズホエイタンパク質は、α－ラクトアルブミン、β－ラクトグロブリン、又はグリコマクロペプチドを含む主要なホエイタンパク質を全て含むわけではない。対照的に、チーズ製造に用いられるに至っていないウシ乳汁から直接入手される未変性ホエイタンパク質は、出発乳汁に見られる未変性のホエイタンパク質（－ラクトアルブミン、β－ラクトグロブリン等）を保持するとともに、チーズ製造によって発生する化合物（例えば、グリコマクロペプチド、乳酸、スターターカルチャー等）が欠如している。未変性ホエイタンパク質は、さらに、β－カゼイン、α－カゼイン、及び、κ－カゼインの１つ以上等の可溶性のカゼインタンパク質を含んでよい。これらの差異は、ほとんどのカゼインタンパク質及び乳汁の非タンパク質要素（乳脂肪、ラクトース、ミネラルを含む）の除去によって、未変性のホエイタンパク質が出発ウシ乳汁から濃縮及び／又は分離されるときでさえ、明白である。乳汁から未変性ホエイタンパク質を入手するこれらの濃縮／分離処理は、分離されたホエイタンパク質をインタクト（すなわち、加水分解されていない）に保つことと、高温又は極端なｐＨへの露出によって未変性に保つことと、チーズ製造プロセス中に製造されたカゼインタンパク質の加水分解生成物に汚染されていない状態に保つことと、の全ての共通の特徴を共有する。
上記に述べたように、タンパク質含有飲料中のタンパク質成分は、未処理のウシ乳汁の自然の状態から大きく変性するに至っていない未変性ホエイタンパク質を含んでよい。未変性ホエイタンパク質は、さらに、他の名称の中でも、とりわけ、乳清ホエイタンパク質（ｓｅｒｕｍ ｗｈｅｙ ｐｒｏｔｅｉｎｓ）、理想的なホエイタンパク質（ｉｄｅａｌ ｗｈｅｙ ｐｒｏｔｅｉｎｓ）、乳汁ホエイタンパク質（ｍｉｌｋ－ｗｈｅｙ ｐｒｏｔｅｉｎｓ）、乳汁由来ホエイタンパク質（ｍｉｌｋ－ｄｅｒｉｖｅｄ ｗｈｅｙ ｐｒｏｔｅｉｎｓ）、乳汁可溶性ホエイタンパク質（ｍｉｌｋ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｗｈｅｙ ｐｒｏｔｅｉｎｓ）、乳汁乳清ホエイタンパク質（ｍｉｌｋ－ｓｅｒｕｍ ｗｈｅｙ ｐｒｏｔｅｉｎｓ）、カゼインが低減された乳タンパク質（ｃａｓｅｉｎ－ｒｅｄｕｃｅｄ ｍｉｌｋ ｐｒｏｔｅｉｎｓ）、カゼインが枯渇した乳タンパク質（ｃａｓｅｉｎ－ｄｅｐｌｅｔｅｄ ｍｉｌｋ ｐｒｏｔｅｉｎｓ）として呼ばれてよい。しかしながら、これらの名称でラベル付けされたホエイタンパク質が全て実際に未変性ホエイタンパク質であることを前提とすべきではない。出発乳汁中の未変性ホエイタンパク質は、加水分解酵素、高温（例えば、７４℃よりも高い温度）等、未変性ホエイタンパク質を変性させることが可能な１つ以上の変性工程にさらされるに至らない。これらのホエイタンパク質変性工程の例は、未処理のウシ乳汁を出発成分として用いる他のプロセスの中でも、とりわけ、チーズ製造、ヨーグルト製造、乳製品ゲルの製造、及び乳製品粉末の製造等のプロセスにみられることが可能である。未処理の、出発ウシ乳汁中の１つ以上のホエイタンパク質が、大きく変性されるに至ったとき（例えば、形状が大きく変わる、加水分解によって分画される、等電点等の１つ以上のイオン特性が大きく変わる等）、たとえそのようにラベル付けされても、それはもはや、そのような未変性ホエイタンパク質ではない。タンパク質含有飲料及びそれらの製造方法についての追加の詳細は、今議論される。
例示的なタンパク質含有飲料
例示的なタンパク質含有飲料は、水分と、タンパク質と、１つ以上の炭水化物と、１つ以上の酸性化剤と、１つ上の香料と、を含んでよい。追加の実施形態では、タンパク質含有飲料は、プロバイオティックと、植物由来成分と、果実成分と、野菜成分と、カフェインと、コラーゲンと、のうちの１つ以上を含んでよい。水分は、飲料の総重量の９０重量％～９７重量％（例えば、９４重量％～９６重量％）を構成してよい。タンパク質は、飲料の総重量の２重量％～８重量％（例えば、３．５重量％～５．５重量％）を構成してよい。１つ以上の炭水化物は、飲料の総重量の０．０１重量％～２重量％（例えば、約１重量％）を構成してよい。１つ以上の酸性化剤及び１つ以上の香料は合わせて、飲料の総重量の０．１重量％～１重量％を構成してよい。飲料は、上記成分によって供給されるナトリウムと、カリウムと、カルシウムと、を含んでよい。例えば、飲料は、０．０１重量％～０．１重量％（例えば、０．０２重量％～０．０５重量％）ナトリウムと、０．０２重量％～０．３重量％（例えば、０．０２重量％～０．１重量％）カリウムと、０．０４重量％～１．６重量％（例えば、０．０５重量％～１重量％）カルシウムと、を含む。
例示的なタンパク質含有飲料は、熱処理、酸性化処理、又は、酵素的処理によって変性されるに至っていない、ウシ乳汁から直接調達されるタンパク質を含んでよい。例えば、タンパク質は、過度の加熱によって変性されたホエイタンパク質を除外してよい。いくつかの例では、これらの熱変性されたホエイタンパク質は、カゼインタンパク質との複合体を形成するに至る。タンパク質は、さらに、酸性の環境にそれらを置くことによって（例えば、過度のレベルの乳酸及び／又は塩酸）、化学的に凝集されるに至ったカゼインタンパク質、又は酵素加水分解されたカゼインタンパク質及びチーズ製造プロセスによって発生するカゼインタンパク質のタンパク加水分解物（例えば、グリコマクロペプチド）を除外してよい。
飲料中のタンパク質は、他の乳汁成分の中でも、とりわけ、乳汁の水分と、脂肪と、他のタンパク質（例えば、カゼインタンパク質）と、糖（例えば、ラクトース）と、ミネラルと、の少なくとも一部から、ホエイタンパク質を分離することによってウシ乳汁から直接濃縮されるに至ったホエイタンパク質を含んでよい。例えば、ホエイタンパク質は、乳脂肪が出発量の約３．２５重量％から１重量％未満（乳汁の総重量に対して）まで低減されるに至った脱脂乳から調達する。脱脂乳は、１つ以上の濾過工程（例えば、精密濾過、限外濾過、ダイアフィルトレーション）を受けてよい。この濾過工程は、乳汁のミネラル、糖、及びカゼインタンパク質の大部分から、第１にカゼインタンパク質を凝集すること又はゲル化することなく、ホエイタンパク質を分離する。いくつかの例では、濾過されたホエイタンパク質は、乳糖（例えば、ラクトース）をより多く除去するための脱乳糖処理によってさらに処理されてよい。
これらの分離処理及び濾過処理によって生成されるタンパク質成分は、タンパク質成分の総重量に対して５０重量％以上のタンパク質を含んでよい。いくつかの実施形態では、タンパク質成分は、タンパク質成分の総重量に対して５０重量％～８９．５重量％のタンパク質を有するホエイタンパク質濃縮物でよい。追加の実施形態では、タンパク質成分は、タンパク質成分の総重量に対して８９．５重量％より多い（例えば、９０重量％～９９．５重量％）タンパク質を有するホエイタンパク質分離物でよい。タンパク質成分は、ホエイタンパク質と、カゼインタンパク質と、の両方を含んでよい。実施形態は、５０：５０～９９．９：０．１の範囲にわたるホエイタンパク質対カゼインタンパク質（すなわち、ＷＰ対ＣＮ）の重量比を含む。これらの実施形態では、ホエイタンパク質は、タンパク質成分中の総タンパク質の５０重量％～９９．９重量％を構成してよい。以下の表１では、８つの例示的なホエイタンパク質対カゼインタンパク質の重量比についての飲料中に存在する（ｉ）総タンパク質と、（ｉｉ）総カゼインタンパク質と、の重量百分率としてのβ－カゼインの相対量を列挙する。
表１：ホエイ対カゼインタンパク質の様々な比についてのβ－カゼインの重量百分率
Figure 2023524913000002
ウシ乳汁に見られるカゼイン及び乳タンパク質は、実際はタンパク質のグループである。つまり、出発ウシ乳汁では、カゼインタンパク質は、αｓ１－カゼイン（乳汁中のタンパク質の総重量に対して３０－４２重量％）と、β－カゼイン（２５－３５重量％）と、κ－カゼイン（８－１３重量％）と、αｓ２－カゼイン（８－１３重量％）と、を含んでよい。出発ウシ乳汁中のホエイタンパク質は、β－ラクトグロブリン（乳汁中のタンパク質の総重量に対して５－１５重量％）と、α－ラクトアルブミン（１．５－５重量％）と、免疫グロブリン（Ｉｇｓ）（１－３重量％）と、ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）（０．２－０．５重量％）と、プロテオースペプトン（１．５－７重量％）と、を含んでよい。
タンパク質含有飲料に取り込まれているタンパク質成分中のカゼイン及びホエイタンパク質の相対量は、未処理の、出発ウシ乳汁から大きく変化していてよい。つまり、上記に述べたように、出発乳汁の濾過は、多くのホエイタンパク質の膜透過を引き起こす一方、カゼインタンパク質の多くは保持液中に引き留められる。透過液における、ホエイタンパク質対カゼインタンパク質の重量比は、出発ウシ乳汁中に見られるもの（例えば、出発ウシ乳汁中の約８０重量％のカゼインタンパク質及び約２０重量％のホエイタンパク質）と反対である。他方で、カゼインタンパク質の濃度プロファイル（すなわち、αｓ１－カゼイン、β－カゼイン、κ－カゼイン、及びαｓ２－カゼイン）は、未処理のウシ乳汁に測定されるものと概ね同じであってよい。なぜなら、乳汁はチーズ製造のような熱処理、酸性化処理、又は酵素的処理を受けるに至っていないからである。追加の実施形態では、カゼインタンパク質のうちの１つ以上における１つ以上の他のカゼインタンパク質に対する濃度は、未処理の、出発ウシ乳汁中のそれらの相対濃度と異なっていてよい。例えば、飲料に取り込まれるタンパク質成分中のカゼインタンパク質は、未処理のウシ乳汁中に測定されるよりもβ－カゼインの濃度がより高くてよい（例えば、カゼインタンパク質の総重量の４０重量％～９５重量％）。濃度の差異は、カゼインタンパク質を変性することなく乳汁成分を分離するように用いられている１つ以上の処理（例えば、濾過）によって引き起こされ得る。ホエイタンパク質と、カゼインタンパク質との両方は、タンパク質含有飲料のｐＨ範囲全体にわたって溶解した状態のままであってよい。タンパク質含有飲料がカゼインタンパク質の等電点（すなわち、ｐＨ４．６）に到達し、その等電点を下回ったとしても、タンパク質は依然として溶解した状態のままである。ｐＨ４．６以下でのカゼインタンパク質沈殿物の非存在は予想外である。なぜなら、カゼインタンパク質は、典型的に係る酸性ｐＨ範囲において水溶液中で沈殿するからである。飲料のタンパク質溶解度は、遠心分離にかけられた飲料のサンプルの上澄画分に残されたタンパク質の量を定量化することによって測定されてよい。上澄中のタンパク質含有量が高くなるにつれ、飲料中のタンパク質の溶解度は大きくなる。他方で、遠心管の端部の固体ペレット中のタンパク質含有量がより高いことは、飲料中のタンパク質の溶解度がより低いことを示す。
飲料に取り込まれるタンパク質成分中の異なるホエイタンパク質の濃度プロファイル（例えば、β－ラクトグロブリン対α－ラクトアルブミンの相対重量比）は、さらに、出発乳汁において測定されるものと同様であり得る。例えば、タンパク質成分におけるβ－ラクトグロブリン対α－ラクトアルブミンの重量比は、２：１～４：１の範囲（例えば、３：１）であってよい。そしてそれは、未処理のウシ乳汁におけるβ－ラクトグロブリン対α－ラクトアルブミンの重量比に対応する。同様に、タンパク質成分は、１つ以上の他のホエイタンパク質の濃度（例えば、Ｉｇｓ、ＢＳＡ、プロテオースペプトン等）を有する。そして係る濃度は、未処理のウシ乳汁中のこれらのホエイタンパク質の濃度に対応する。追加の実施形態では、ホエイタンパク質のうちの１つ以上は、飲料に取り込まれるタンパク質成分から低減される又は除去されてよい。例えば、タンパク質成分のホエイタンパク質プロファイルにおけるβ－ラクトグロブリン又はα－ラクトアルブミンのレベルは未処理のウシ乳汁と比較して大きく低減されていてよい。これらのタンパク質成分の実施形態は、１０００：１～５：１（例えば、１００：１～１０：１）のβ－ラクトグロブリン対α－ラクトアルブミンの重量比を有するα－ラクトアルブミンが枯渇したタンパク質成分を含む。これらのタンパク質成分の実施形態は、さらに、１：１０００～１：５（例えば、１：１００～１：１０）のβ－ラクトグロブリン対α－ラクトアルブミンの重量比を有するβ－ラクトグロブリンが枯渇したタンパク質成分を含む。濃度の差異は、ホエイタンパク質を変性することなく乳汁成分を分離するように用いられている１つ以上の処理（例えば、濾過）によって引き起こされ得る。
例示的なタンパク質含有飲料は、さらに、飲料を飲むことを望ましくする複数の官能特性を有してよい。これらの官能特性は、他の官能特性の中でも、とりわけ、飲料の粘度、飲料のテクスチャーの粉っぽさ（例えば、粒状性）、飲料の混濁度、飲料の酸味、飲料の色、飲料のフレーバー（例えば、甘味）、及び飲料の透明度を含む。例えば、タンパク質含有飲料の混濁度は、飲料の曇りの度合（例えば、不透明度）を示す。そしてその混濁度は、飲料中を浮遊する粒子によって散乱させられる光の量によって測定される。粘度は、飲料の流体の濃さを特徴づける。そして、その粘度は、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）粘度計等の装置を用いて、スピンドルの回転速度における所与の回転パラメータに対する変化によって、測定されることが可能である。いくつかの実施形態では、飲料は、他の従来的な甘味料の中でも、とりわけ、スクロース、ステビア、及び／又はスクラロース等の、従来的な甘味料の追加なしで甘くされている。
タンパク質含有飲料の例示的な製造方法
図１は、選択的な態様の一例の本タンパク質含有飲料の製造方法１００を示す。方法１００は、水分とタンパク質成分とを組み合わせて、水性タンパク質混合物を形成する工程１０２を含む。方法は、さらに、追加の成分と水性タンパク質混合物とを組み合わせて、中間飲料混合物を形成する工程を含んでよい。これらの追加の成分は、他のタイプの成分のなかでも、とりわけ、香料と、着色料と、甘味料とのうちの１つ以上を含んでよい。中間飲料混合物は、タンパク質成分と追加の成分とが水和するための時間を可能とするように、所与の期間（例えば、１０－６０分）にわたって攪拌されてよい。食用の酸（例えば、リン酸）は、水和された中間飲料混合物に対して加えられて、混合物のｐＨを標的レベル（例えば、ｐＨ２．５～４、ｐＨ３．５等）に調整してよい（１０４）。酸性化され、水和された中間飲料混合物は、均質化されて、均質化された飲料混合物を形成してよい（１０６）。酸性化され、水和された中間飲料混合物の均質化は、第１に、より高い圧力段階（例えば、１３７９０ｋＰａ（２０００ｐｓｉ））と、第２に、より低い圧力段階（３４４７ｋＰａ（５００ｐｓｉ））と、を備える２段階の均質化処理によって実施されてよい。均質化された飲料混合物は、低温殺菌されてよい（１０８）。例示的な低温殺菌条件は、８８℃（１９０°Ｆ）～１０４℃（２２０°Ｆ）の範囲にわたる低温殺菌温度と、５－６０秒（例えば、６秒）の範囲にわたる低温殺菌時間と、を含んでよい。低温殺菌された、タンパク質含有飲料は、瓶詰めにされて、最終タンパク質含有飲料を形成してよい（１１０）。低温殺菌された、タンパク質含有飲料は、高温（例えば、７９－８９℃（１７５－１９３°Ｆ））で瓶に注入されていてよく、瓶詰め段階がタンパク質含有飲料の低温殺菌の最後を示す。いくつかの実施形態では、瓶が充填されている間、重要管理点（ＣＣＰ）を表す瓶の開口部は、食品腐敗微生物及び／又は他の汚染物質の導入を防止するように、７９℃（１７５°Ｆ）よりも高い温度に維持されていてよい。他の実施形態では、タンパク質含有飲料は、包装及び出荷のために減水濃縮物のように、濃縮されてよい（１１２）。
本タンパク質含有飲料の製造方法の追加の例（図示されていない）は、タンパク質成分を酸性化して、酸性化されたタンパク質混合物を形成する工程を含んでよい。酸性化は、食用の酸（例えば、リン酸）を酸性化されたタンパク質混合物に対して加えることによって行われて、混合物のｐＨを標的レベル（例えば、２．５～４の間のｐＨ、ｐＨ３．５等）まで調整してよい。追加の成分は、タンパク質とともに酸性化されてよい、又は酸性化されたタンパク質混合物に対して加えられてよい。追加の成分は、他のタイプの成分の中でも、とりわけ、香料と、着色料と、及び甘味料と、のうちの１つ以上を含んでよい。水分は、酸性化されたタンパク質混合物に対して加えられてよい。そして、その混合物は、複数の成分が水和するための時間を与えるように、所与の期間（例えば、１０－６０分）にわたって攪拌されていてよい。酸性化され、水和された中間飲料混合物は、均質化されて、均質化された飲料混合物を形成してよい（１０６）。酸性化され、水和された中間飲料混合物の均質化は、１段階又は２段階の均質化処理で実施されていてよい。２段階の均質化処理は、より高い圧力段階（例えば、１３７９０ｋＰａ（２０００ｐｓｉ））と、第２に、より低い圧力段階（３４４７ｋＰａ（５００ｐｓｉ））と、を備えてよい。２段階の均質化処理のいくつかの例では、より高い圧力段階が第１に実施され、一方他の例では、より低い圧力段階が第１に実施される。中間飲料混合物は、低温殺菌されてよい。いくつかの例では、中間飲料は、均質化の前に低温殺菌される。いくつかの例では、中間飲料は、均質化の後に低温殺菌されている。さらなる例では、中間飲料は、同時に低温殺菌されるとともに均質化されている。例示的な低温殺菌条件は、８８℃（１９０°Ｆ）～１０４℃（２２０°Ｆ）の範囲にわたる低温殺菌温度と、５－６０秒（例えば、６秒）の範囲にわたる低温殺菌時間と、を含んでよい。低温殺菌された、タンパク質含有飲料は、瓶詰めにされて、最終タンパク質含有飲料を形成してよい。低温殺菌された、タンパク質含有飲料は、高温（例えば、７９－８９℃（１７５－１９３°Ｆ））で瓶に注入されてよく、瓶詰め段階がタンパク質含有飲料の低温殺菌の最後を示す。いくつかの実施形態では、瓶が充填されている間、重要管理点（ＣＣＰ）を表す瓶の開口部は、食品腐敗微生物及び／又は他の汚染物質の導入を防止するように、７７℃（１７０°Ｆ）よりも高い温度に維持されてよい。他の実施形態では、タンパク質含有飲料は、包装及び出荷のために減水濃縮物のように、濃縮されてよい。
実験
様々な「高タンパク質（Ｈｉｇｈ－Ｐｒｏｔｅｉｎ）」食品についてのアミノ酸プロファイル
多数の「高タンパク質（Ｈｉｇｈ－Ｐｒｏｔｅｉｎ）」食品についてのタンパク質プロファイルは、本タンパク質含有飲料の実施形態のタンパク質プロファイルに対して比較される。タンパク質含有量は、校正されるとともに自動化されている計測を用いる、古典的なケルダール（Ｋｊｅｌｄｈａｌ）法によって測定されることが可能である。以下の表２では、２０グラムの総タンパク質を有する各食品の一単位における、分岐鎖アミノ酸、及び具体的にロイシンの重量百分率を列挙する。
表２：２０グラムの総タンパク質を有する食品一単位のアミノ酸プロファイル
Figure 2023524913000003
表２に示すように、本タンパク質含有飲料におけるロイシン等の分岐鎖アミノ酸の百分率は、列挙されている他のタンパク質供給源の大豆タンパク質分離物、エンドウ豆タンパク質分離物、米タンパク質、鶏肉、牛肉、固ゆで卵、及びアラスカサーモンと比較して、著しく高い。タンパク質含有飲料は、他のタンパク質供給源よりも、約１４０－１４８％より高い分岐鎖アミノ酸の百分率を有し、さらに、１４９－１５４％より高いＢＣＡＡロイシンの百分率を有する。上記に述べたように、分岐鎖アミノ酸（特にロイシン）は、スポーツ栄養学において、他の必須アミノ酸よりも、より生物学的に利用可能で、より容易に筋肉増強のような同化プロセスにおいて用いられることが示されるに至る。
未変性ホエイタンパク質と、チーズホエイタンパク質との比較
以上の表２に列挙されているタンパク質含有飲料は、タンパク質成分としての未変性ホエイタンパク質を含む。未変性ホエイタンパク質、及び他のタンパク質のタンパク質プロファイルは、キャピラリー電気泳動を用いて測定されることが可能である。キャピラリー電気泳動は、タンパク質を、タンパク質の電荷及びサイズに基づいて分離することと、分離されたタンパク質の相対量を、ダイオードアレイ検出（ＤＡＤ）を用いて検出することと、によって、動作する。なぜなら、ホエイ及びカゼインタンパク質は、異なるサイズ及び電荷をもつので、それらは係るキャピラリー電気泳動技術を用いて分離されるとともに測定されることが可能である。未変性ホエイタンパク質のキャピラリー電気泳動プロファイルは、図２に示されている。プロファイルは、ホエイタンパク質α－ラクトアルブミン及びβ－ラクトグロブリンについての大きなピークと、カゼインタンパク質についてのそれより著しく小さいピークを示す。カゼイン－グリコマクロペプチド（ｃＧＭＰｓ）についての認識可能なピークは見られていない。係るタンパク質プロファイルは、未変性の酪農乳の濾過によって誘導された未変性ホエイタンパク質と一致する。濾過処理は、より小さいホエイタンパク質（例えば、α－ラクトアルブミン及びβ－ラクトグロブリン）を濾過透過液中に通過させる一方、ミセル性のカゼインは濾過保持液中に捕捉される。下記に議論するように、より大きなカゼインミセルに取り込まれていないカゼインタンパク質のうちのいくつかは、ホエイタンパク質とともに透過液に通過される。これらのより小さな複数のカゼインタンパク質のうちの最大画分は、β－カゼイン（β－ＣＮ）である。
タンパク質プロファイルの対比は、図２中の未変性ホエイタンパク質プロファイルを、図３及び図４に示されているチーズ製造プロセスに由来するホエイタンパク質のプロファイルに対して比較する時に見られることが可能である。図３は、１つの未変性ホエイタンパク質プロファイルと、チーズ製造プロセスに由来するホエイタンパク質を有する２つのホエイタンパク質プロファイルと、を含む３つのキャピラリー電気泳動タンパク質プロファイルの重なりを示す。図４は、チーズ製造プロセスが理由で誘導されるホエイタンパク質分離物（ＷＰＩ）についてのキャピラリー電気泳動タンパク質プロファイルを示す。図３に示されている未変性ホエイタンパク質プロファイルは、チーズ製造からのホエイタンパク質供給源（すなわち、「チーズホエイ（Ｃｈｅｅｓｅ Ｗｈｅｙ）」１及び２）のどちらよりも、ホエイタンパク質α－ラクトアルブミン及びβ－ラクトグロブリンについてのより大きなピークを有する。未変性ホエイタンパク質プロファイルは、さらに、チーズホエイ１及び２についてのタンパク質プロファイル中では検出可能でないより小さいカゼインタンパク質（例えば、α，β，及びκ－カゼイン）についての有意なピークを示す。これは、チーズホエイ１及び２の、チーズ製造プロセス中にチーズカードとなるカゼインタンパク質全ての大いに枯渇した量によって説明される。他方で、チーズホエイ１及び２の両方は、チーズ製造中にさらに発生する、より小さいｃＧＭＰ画分についての有意なピークを有する。未変性ホエイタンパク質プロファイルは、検出可能なｃＧＭＰピークを有しない。
図４に示されているタンパク質プロファイルは、図３中のチーズホエイ１及び２と同様のパターンを示す。ただし図３は、ｃＧＭＰピークに対してα－ラクトアルブミン及びβ－ラクトグロブリンホエイタンパク質についてのピークがより大きい。それは、なぜなら、ｃＧＭＰのようなチーズホエイ中の他のタンパク質から、ホエイタンパク質を分離するための処理をＷＰＩがより多く受けているからである。チーズ製造プロセスから調達される両方のタイプのホエイタンパク質は、インタクトなカゼインタンパク質についての検出可能なピークを生成しない。
図２に示されている未変性ホエイタンパク質は、サンプル中にｃＧＭＰが存在しないことを示す。しかしながら、総タンパク質の約１３重量％を示すカゼインタンパク質についてのピークは、インタクトなカゼインタンパク質であり、最大部分がβ－カゼインである。対照的に、タンパク質の１４重量％を示す図３及び図４中のチーズホエイタンパク質プロファイルはｃＧＭＰであり、２重量％未満はカゼインタンパク質である。未変性ホエイタンパク質とチーズホエイタンパク質との間のタンパク質プロファイルの差異は、タンパク質サンプルのアミノ酸プロファイルの差異を生成する。以下の表３は、チーズホエイに由来するホエイタンパク質分離物のアミノ酸プロファイルよりも、分岐鎖アミノ酸及び必須アミノ酸の重量百分率がより大きい未変性ホエイタンパク質サンプルのアミノ酸プロファイルを示す。
表３：未変性ＷＰＩ及びチーズホエイ由来ＷＰＩについてのアミノ酸プロファイル
Figure 2023524913000004
表３は、未変性ホエイタンパク質に由来するホエイタンパク質分離物が、チーズ製造プロセスから調達されるホエイに由来するホエイタンパク質分離物サンプル（すなわち、チーズホエイ由来ＷＰＩ）と比較して、必須アミノ酸の重量百分率、特に、ロイシンの重量百分率が増加していることを示す。
未変性ホエイタンパク質とチーズホエイタンパク質との間のタンパク質プロファイルにおける差異は、さらに、タンパク質サンプルの物理的特性に影響する。例えば、未変性ホエイタンパク質サンプル中の大量のインタクトなカゼインタンパク質は、チーズホエイタンパク質サンプルで作られている飲料と比較して、未変性ホエイタンパク質サンプルで作られている飲料により高い熱安定性を与えることを示すに至る。熱安定性試験は、（ｉ）水分中の５％ｗ／ｗ未変性ホエイタンパク質分離物（以上の図２参照）と、（ｉｉ）水分中の５％ｗ／ｗチーズホエイタンパク質分離物（以上の図３参照）と、で作られているテスト飲料に対して実行された。テスト飲料は、飲料の温度を９０．５℃で２０分間維持するオイルバス中で加熱処理された。そして、結果は、表４に列挙されている。
表４：未変性及びチーズＷＰＩで作られているテスト飲料の熱安定性試験
Figure 2023524913000005
未変性ホエイタンパク質で作られているテスト飲料は、熱処理後に粘度の重大な増加なく流動性のある液体のままであり、そして熱安定性試験を合格した。対照的に、チーズホエイタンパク質でつくられているテスト飲料は、熱処理の最後までに固いゲルに凝固し、熱安定性試験に合格しなかった。
例示的なタンパク質飲料と、従来的なタンパク質水との比較
タンパク質プロファイルは、例示的なタンパク質含有飲料及び３つの比較のタンパク質飲料のために取られた。タンパク質含有飲料の選択された特性は、以下の表５に列挙されている。
表５：タンパク質プロファイルに用いられているタンパク質含有飲料の特性
Figure 2023524913000006
図５は、例示的なタンパク質含有飲料のキャピラリー電気泳動タンパク質プロファイルを示す。飲料は、単独のタンパク質供給源として、未変性ホエイタンパク質供給源を含む。図５のタンパク質プロファイルは、未変性ホエイタンパク質サンプルについての図２のタンパク質プロファイルと同様である。両方のタンパク質プロファイルは、α－ラクトアルブミン及びβ－ラクトグロブリンについての大きなピークと、インタクトなカゼインタンパク質（例えば、α，β及びκ－カゼイン）についての有意なピークと、を示す。両方のタンパク質プロファイルは、さらに、ｃＧＭＰの欠如を示す。
図６～図８は、３つの市販のタンパク質水（すなわち、比較のタンパク質飲料♯１，♯２，♯３）についてのキャピラリー電気泳動タンパク質プロファイルを示す。３つのタンパク質プロファイル全ては、ｃＧＭＰについて有意なピークと、インタクトなカゼインタンパク質についてのピークの欠如と、を示す。これは、これらの比較のタンパク質水の主なタンパク質供給源としてのチーズホエイタンパク質を暗示する。
上記に述べたように、未変性のホエイタンパク質で作られている例示的な飲料と、チーズホエイタンパク質で作られている比較のプロテイン水との間のタンパク質プロファイルにおける差異は、アミノ酸プロファイルにおける差異に変換される。例示的なタンパク質飲料及び３つの比較のタンパク質水（すなわち、比較のタンパク質飲料♯１，♯２及び♯３）についての分岐鎖アミノ酸（ＢＣＡＡ）プロファイルは、各飲料についてのアミノ酸ロイシン、イソロイシン、及びバリンの重量百分率を測定することによって比較された。個々のアミノ酸は、高圧液体クロマトグラフィー及び紫外検出（ＨＰＬＣ－ＵＶ）を用いて、同定されるとともに定量化されることが可能である。測定結果は、以下の表６に列挙されている。
表６：例示的な及び比較のタンパク質飲料についてのＢＣＡＡプロファイル
Figure 2023524913000007
比較のタンパク質飲料＃１だけが例示的なタンパク質飲料と同等のレベルのロイシンを有していた。しかし、係るプロテイン水は、例示的なタンパク質飲料よりもより低いＢＣＡＡの総量を有する。
未変性のホエイタンパク質で作られている例示的な飲料と、チーズホエイタンパク質で作られている比較のプロテイン水との間のタンパク質プロファイルにおける差異は、さらに、それらの必須アミノ酸（ＥＡＡ）プロファイルにおける差異に変換される。例示的なタンパク質飲料及び比較のタンパク質水の３つ（すなわち、比較のタンパク質飲料♯１，♯２及び♯３）についての必須アミノ酸プロファイルは、各飲料についてのアミノ酸ヒスチジン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン及びトリプトファンの重量百分率を測定することによって比較された。測定結果は、以下の表７に列挙されている。
表７：例示的な及び比較のタンパク質飲料についてのＥＡＡプロファイル
Figure 2023524913000008
表７は、全３つの比較のタンパク質飲料と比較して、著しく高い総ＥＥＡを有する例示的なタンパク質飲料を示す。例示的なタンパク質飲料は、異常に高いレベルのトレオニン（体内のタンパク質を調整することを補助し、セリン及びグリシンの前駆体である必須アミノ酸）を有していた。セリン及びグリシンの前駆体と同様に、トレオニンはさらに、強い筋肉及び結合組織（心臓の健康）のために必要とされるコラーゲン及びエラスチンのために必須である。トレオニンは、さらに、免疫の健康に重大な胸腺によるＴ細胞用の必須のビルディングブロックである。消化管において、トレオニンは、腸の保護ゲル層を生成するために必要とされて、消化酵素から腸を保護することを補助する。動物試験では、欠乏は消化の問題及び免疫応答の減少という結果になることを示すに至った。腸膜に起きる破損が、栄養吸収を減少することと、他の健康問題を導くことが可能であることとが推定される。メチオニン及びアスパラギン酸に加えてトレオニンは、脂肪処理のための肝機能の援助を補助する。
一般的に、トレオニンは人間にとって必須のアミノ酸であるので、トレオニンは食事によって提供されなければならない。トレオニンは、Ｔ細胞の生成を通しての免疫応答、粘膜層の改善及び腸の保護を通しての消化の健康、脂肪の処理の援助を通しての肝臓の健康を含む様々な身体機能において、及び健康な筋肉及び結合組織のために、セリン及びグリシンの前駆体としての重要なアミノ酸である。
前述の記載において、説明の目的のために、数多くの詳細は、本技術の様々な実施形態の理解を提供するべく明記されるに至った。しかしながら、特定の実施形態がこれらの詳細のいくつかなしで実施されてよいことは、当業者にとって明白であり得る。
いくつかの実施形態を開示してきたので、様々な改変形態、代替構造、及び均等物が実施形態の精神から逸脱することなく用いられてよいことは、当業者によって認識され得る。その上、多数の周知の過程及び構成要素は、本技術を不必要に曖昧にすることを避けるために、記載されていない。したがって、上記の記載は、技術の範囲を制限するものとして取られるべきではない。
値の範囲が提供されている場合には、係る範囲の上限と下限との間に介在する各値は、下限の単位の最小の端数まで、文脈上明らかに他のことが意味されるのでない限り、さらに具体的に開示されることが理解される。示された範囲内の、任意の示された値又は示されていない介在する値と、任意の他の示された値又は介在する値と、の間の任意のより狭い範囲は、包含されている。それらのより小さい範囲の上限及び下限は、範囲の中に独立して含まれてもよく、除外されてもよい。そして、限界のいずれか一方又は両方がより小さい範囲に含まれている、又はどちらの限界もより小さい範囲に含まれていない各範囲は、示された範囲内の任意の具体的に除外されている限界を条件として、さらに、本技術の中に包含されている。示された範囲が１つ又は両方の限界を含む場合、それらの含まれている限界のいずれか一方又は両方を除外する範囲は、さらに含まれている。複数の値がリスト中に提供されている場合、包含されている任意の範囲又はそれらの値のいずれかは、同様に、具体的に開示されている。
本明細書及び添付されているクレームにおいて用いられる場合、単数形の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈上他に明確に指示されていない限り、複数の言及を含む。それゆえに、例えば、「１つの材料（ａ ｍａｔｅｒｉａｌ）」の参照は、複数のそうした材料を含み、さらに、「そのセル（ｔｈｅ ｃｅｌｌ）」の参照は、１つ以上のセルの参照及び当業者に既知のその等価物等を含む。
さらに、単語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ（ｓ））」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎ（ｓ））」、「含んでいる（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ（ｓ））」及び「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書及び次のクレームに用いられている場合、示されている特徴、整数、構成要素、又は動作の存在を明示することを意図されている。しかし、それらは、１つ以上の他の特徴、整数、構成要素、行為、又はグループの存在又は追加を除外しない。

Claims (40)

  1. タンパク質含有飲料であって、
    水分と、
    前記飲料の総重量に対して２重量％～８重量％のタンパク質と、を含み、前記タンパク質は、
    ホエイタンパク質であって、前記ホエイタンパク質の総重量に対して１２重量％以上のロイシンを含むホエイタンパク質と、
    カゼインタンパク質と、を含む、タンパク質含有飲料。
  2. 前記ホエイタンパク質は、前記タンパク質のうちの５０重量％～９９．９重量％である、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  3. 前記カゼインタンパク質は、α－カゼインとβ－カゼインとκ－カゼインとから成るグループから選択されている、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  4. 前記カゼインタンパク質は、溶解した状態にある、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  5. 前記カゼインタンパク質は、前記タンパク質のうちの０．１重量％～５０重量％である、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  6. 前記カゼインタンパク質は、前記タンパク質のうちの５重量％～１０重量％である、請求項４に記載のタンパク質含有飲料。
  7. 前記タンパク質含有飲料におけるホエイタンパク質対カゼインタンパク質の重量比は、５０：５０～９９．９：０．０１の範囲にある、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  8. 前記飲料は、前記飲料の前記総重量に対して０．４５重量％未満のナトリウムをさらに含む、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  9. 前記飲料は、前記飲料の前記総重量に対して０．０２重量％～３重量％のカリウムをさらに含む、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  10. 前記飲料は、前記飲料の前記総重量に対して０．４重量％～１．６５重量％のカルシウムをさらに含む、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  11. 前記飲料は、グリコマクロペプチドを含まない、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  12. 前記飲料におけるラクトース含有量は、１重量％以下である、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  13. 前記飲料における食品グレードの酸の含有量は、２重量％以下である、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  14. 前記飲料は、室温で５ｍＰａ・ｓ以下の粘度を有する、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  15. 前記タンパク質は、チーズ製造プロセスに由来していない、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  16. 前記タンパク質含有飲料は、酸性化剤と、香料と、プロバイオティックと、植物由来成分と、果実成分と、野菜成分と、カフェインと、コラーゲンとから成るグループから選択されている１つ以上の成分をさらに含む、請求項１に記載のタンパク質含有飲料。
  17. タンパク質含有飲料を製造する方法であって、
    乳汁を濾過してタンパク質分離物を形成する工程であって、前記タンパク質分離物は、
    ホエイタンパク質であって、前記ホエイタンパク質の総重量に対して１２重量％以上のロイシンを含む、ホエイタンパク質と、
    カゼインタンパク質と、を含む、濾過工程と、
    前記タンパク質分離物と水性組成物とを組み合わせて、前記タンパク質含有飲料を形成する工程と、を備える方法。
  18. 前記ホエイタンパク質は、前記タンパク質分離物のうちの５０重量％～９９．９重量％である、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記カゼインタンパク質は、α－カゼインとβ－カゼインとκ－カゼインとから成るグループから選択されている、請求項１７に記載の方法。
  20. 前記カゼインタンパク質は、前記タンパク質分離物のうちの０．１重量％～５０重量％である、請求項１７に記載の方法。
  21. 前記カゼインタンパク質は、前記タンパク質のうちの５重量％～１０重量％である、請求項１７に記載の方法。
  22. 前記タンパク質含有飲料は、前記飲料の前記総重量に対して０．４５重量％未満のナトリウムをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
  23. 前記タンパク質含有飲料は、前記飲料の前記総重量に対して０．０２重量％～３重量％のカリウムをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
  24. 前記タンパク質含有飲料は、室温で５ｍＰａ・ｓ以下の粘度を有する、請求項１７に記載の方法。
  25. 前記タンパク質含有飲料は、チーズ製造プロセスに由来するタンパク質を含まない、請求項１７に記載の方法。
  26. タンパク質含有飲料製品を製造する方法であって、
    総タンパク質を含むタンパク質含有水性混合物を提供する工程であって、前記総タンパク質は、
    カゼインタンパク質と、
    ホエイタンパク質であって、前記ホエイタンパク質の総重量に対して１２重量％以上のロイシンを有するホエイタンパク質と、を含む、提供工程と、
    前記タンパク質含有水性混合物を均質化および低温殺菌する工程と、
    均質化および低温殺菌された前記タンパク質含有水性混合物を瓶詰めして、前記タンパク質含有飲料製品を形成する工程と、を備える方法。
  27. 前記方法は、食品グレードの酸を前記タンパク質含有水性混合物に加えて、前記混合物を２～４のｐＨ範囲に調整する工程を、さらに含む、請求項２６に記載の方法。
  28. 前記タンパク質含有水性混合物に対して加えられる前記食品グレードの酸は、前記タンパク質含有水性混合物のｐＨを約３．０～３．５に調整する、請求項２６に記載の方法。
  29. 前記食品グレードの酸は、リン酸を含む、請求項２７に記載の方法。
  30. 前記ホエイタンパク質は、前記総タンパク質のうちの５０重量％～９９．９重量％である、請求項２６に記載の方法。
  31. 前記カゼインタンパク質は、α－カゼインとβ－カゼインとκ－カゼインとから成るグループから選択されている、請求項２６に記載の方法。
  32. 前記カゼインタンパク質は、前記総タンパク質のうちの０．１重量％～５０重量％である、請求項２６に記載の方法。
  33. 前記カゼインタンパク質は、前記タンパク質のうちの５重量％～１０重量％である、請求項３２に記載の方法。
  34. 前記タンパク質含有水性混合物は、１つ以上の香料と、１つ以上の着色料と、１つ以上の甘味料と、をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
  35. 前記タンパク質含有水性混合物は、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、及びクエン酸三カルシウムのうちの１つ以上をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
  36. 前記総タンパク質は、チーズ製造プロセスに由来している、請求項２６に記載の方法。
  37. 前記タンパク質含有飲料製品は、グリコマクロペプチドを含まない、請求項２６に記載の方法。
  38. 前記飲料におけるラクトース含有量は、１重量％以下である、請求項２６に記載の方法。
  39. 前記ホエイタンパク質は、α－ラクトアルブミンと、β－ラクトグロブリンと、を含む、請求項２６に記載の方法。
  40. 前記カゼインタンパク質は、β－カゼインを含む、請求項２６に記載の方法。
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