JP2024501143A - 非乳タンパク質ベースの食用製品およびその製造方法 - Google Patents

非乳タンパク質ベースの食用製品およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

本開示は、食品技術の分野に関する。本開示は、中性的な色および味、ならびに大幅に改善された機能特性を有する植物ベースのタンパク質成分の改良された製造方法に関する。さらに、本開示は、マメ科植物ベースのタンパク質成分、その製造方法、および乳製品代替製品における使用に関する。

Description

本開示は、食品技術の分野に関する。本開示は、中性的な色および味を有する植物ベースの食品を製造するための改良された加工および精製方法、ならびに多くの乳製品様製品および他の食品の製造において評価される大幅に改善された機能的特性に関する。特に、本開示は、植物ベースのタンパク質成分を含む植物ベースの食品、その製造方法、および乳製品代替製品における使用に関する。
食品および飲料製品における植物性タンパク質の使用は、過去１０年間で大幅に増加した。変化する消費者傾向により、人々はより健康的で気候に優しい選択をするようになっており、植物ベースの製品もそのように考えられている。さらに、同時にタンパク質が豊富な製品の人気も高まっている。植物ベースのプロテイン製品は健康的で安全で栄養価が高いと考えられているため、アスリートと一般消費者の両方が植物ベースのプロテイン製品を消費している。
しかし、植物タンパク質の溶解度の低さ、植物タンパク質によって引き起こされる異臭、そして酸性製品に沈殿する傾向が食品メーカーにとって課題となっている。さらに、ソラマメの特徴的な「豆臭」は熱前処理によって軽減され、製品の風味に有害な酵素の活性が最小限に抑えられている。植物タンパク質の溶解性も、例えば植物タンパク質源をカルシウム塩水溶液で抽出することによって改善されている。
文書ＥＰ２５６６３４６Ａ４は、豆類からの可溶性タンパク質溶液の製造を開示しており、豆類はｐＨ１．５～４．４のカルシウム塩で抽出され、その後抽出されたタンパク質は濾過によって濃縮され、任意に噴霧乾燥される。
Ｏｌｓｅｎ（１９７８）は、抽出、デカンター型遠心分離機と分離機を組み合わせた遠心分離、限外濾過、および噴霧乾燥による豆タンパク質の連続パイロットプラント生産を記載した。
Ｂｅｒｏｔら（１９８７）は、ソラマメからタンパク質を抽出する３つの異なる方法；ａ）限外濾過、ｂ）限外濾過と組み合わせたアルカリ抽出および酸沈殿、およびｃ）濃縮ステップを含まない湿式抽出法、について説明した。
特許出願ＷＯ２０２００５１６２２Ａ１には、乾燥重量ベースで少なくとも８０％、好ましくは８５％の高いタンパク質含量を有するマメ科タンパク質成分の製造方法が記載されている。該高タンパク質食品の抽出は、ａ）供給されたマメ科植物を粉砕して微粉末を形成すること、ｂ）該微粉末を水和して液体スラリーを形成すること、ｃ）液体スラリーから固体を分離して乳様流体を形成すること、ｄ）該乳様流体を低温殺菌して、そこから不要な微生物を除去すること、ｅ）該低温殺菌乳様流体を濾過してそこから透過物を除去して実質的に液体の製品を形成すること、およびｆ）実質的に液体の製品から水分を除去して粉末の形態の高タンパク質食品を生成すること、を含む。
特許出願ＵＳ２０１６０３０９７３２Ａ１には、培養乳代替食品に使用するための、タンパク質を高め、デンプン含量を低下させたマメ科の非大豆ベースの原料の製造プロセスが記載されている。該プロセスは、以下の工程からなる：ａ）非大豆マメ科材料を水中で水和する工程、ｂ）該水溶液をアミラーゼで処理する工程、ｃ）溶液を熱処理する工程、ｄ）マメ科植物スラリーを濾過してデンプン含有量を低減する工程、ｄ）濾過したマメ科植物スラリーの温度を調整して細菌培養物を添加する工程、およびｅ）濾過したマメ科植物スラリーをｐＨ４．７以下に酸性化して培養非乳製品を製造するのに十分な期間、濾過したマメ科植物スラリーを調整した温度に保持する工程。
米国特許１０，１４３，２２６Ｂ１は、加水分解デンプンからの苦味原因ペプチドおよびグルコースが限外濾過によって分離される、高い消化率およびアミノ酸スコアを有する黄エンドウタンパク質組成物を開示している。これは、黄エンドウ豆粉からのタンパク質製品の製造について説明しており、これは次の工程から構成される：黄エンドウ豆粉スラリーのアルカリ抽出とタンパク質分解処理、抽出されたタンパク質に富んだ水溶性画分をアミラーゼで処理してデンプン濃度を低減する。デンプンを低減したタンパク質に富むスラリーを限外濾過およびダイアフィルトレーション工程で濃縮し、濃縮工程の後、濃縮したタンパク質に富むスラリーを蒸発させて過剰な水を除去し、噴霧乾燥して、乾燥重量ベースで少なくとも８０％のタンパク質を含むタンパク質製品を製造する。
上述の開示に伴う問題は、植物タンパク質原料が最終製品の構造、味および色に悪影響を与える傾向があることである。これは、特に乳のような中性的な味、色、構造が要求される乳模倣製品において課題を引き起こす。植物ベースのタンパク質製品、特に豆類製品は、通常、苦味があり、茶色から黒色までの暗い色を有する。
このように、植物由来の食品の製造にはいくつかの課題があり、全く新しい方法が必要とされている。さまざまな植物ベースの乳製品代替製品を製造するための、新しくコスト効率の高い代替品を提供する必要性が依然としてある。
発明の概要
本発明の目的は、植物ベースの乳製品代替製品の製造に関連する問題を克服することである。特に、本発明は、高タンパク質成分を含む植物性食品の製造方法、高タンパク質成分を含む植物ベースの食品、および植物ベースの乳製品代替品からなる群から選択される製品における高タンパク質成分の使用を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する高タンパク質成分（好ましくは、高タンパク質成分は、（Ｎ×６．２５）乾燥重量ベースで約９０％タンパク質／乾物を超える、好ましくは少なくとも約１００％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する分離物である）を含む植物ベースの食品を提供することである。一実施形態では、高タンパク質成分は、高タンパク質成分を製造するためのプロセスによって得ることができる。
驚くべきことに、植物ベースの食品に使用されるマメ科植物タンパク質調製物の味と機能的特性が、連続する加工工程の数が少ない簡単で経済的な工業的に適用可能なプロセスで効率的に改善できることを見出した。本発明の同一の簡単なプロセスにおいて、マメ科植物原料の典型的な苦味または不快な味が除去され、高タンパク質成分の構造形成特性が改善される。
本発明の本質的な部分は、植物タンパク質または植物タンパク質原料を酸化防止剤、好ましくはアスコルビン酸およびＮａ２ＳＯ３の存在下で酵素的に修飾するプロセスを利用することである。植物タンパク質原料は、可溶性タンパク質を含む画分、可溶性タンパク質以外の成分を含む画分（不溶性画分）、透過画分などの異なる画分に分画され、タンパク質は、膜濾過法および／またはダイアフィルトレーションにより濃縮される。
特許請求の範囲に記載された方法の目的は、ビーガングルト、ビーガンチーズまたはビーガンドリンクなどのビーガン製品の液体または粉末として使用できる、タンパク質分離物などの高タンパク質成分を含む植物ベースの食品を調製することである。
市販の植物タンパク質原料の大きな課題は、最終製品の構造、味、色に関連する特性がさまざまなことである。これは、乳製品を模倣した製品の場合に特に顕著であり、原材料には特に中性的な味と色が求められるとともに、乳製品と同様の構造を形成する能力が求められる。とりわけ、市販品に含まれる不純物である多糖類や不溶性のタンパク質によって構造形成が阻害される。タンパク質の溶解性は、滑らかで強力な構造を実現するための必須条件である。乳製品の官能特性を模倣する場合、入手可能な原材料の強い豆含有量と苦味が主な課題となる。これに加えて、豆類タンパク質製品の茶色から黒色は、ライトな乳製品を模倣するのには適していない。
本発明の方法では、酵素を利用したタンパク質画分（タンパク質濃縮物）の抽出による苦味の低減または除去が行われる。その結果、タンパク質が可溶性の形態にある、中性の風味を有する淡色の植物タンパク質成分が得られる。
例えば、ソラマメに含まれる酸化酵素は、脂肪酸の切断（リポキシゲナーゼ）および／または変色（ポリフェノールオキシダーゼ）により、不快な風味や異臭を引き起こす。
変色は、抗酸化剤のアスコルビン酸および硫酸ナトリウムの組み合わせによって制御できる。豆の風味や酸化防止剤の副風味は限外ろ過などの膜濾過によって除去される。濾過時に濃縮液を水ですすぐと効果がさらに高まる。
苦味は、マメ科植物原料由来のポリフェノールを修飾できる酵素活性を含む少なくとも１つの酵素または酵素混合物を使用することによって除去することができる。ポリフェノールを修飾することができる少なくとも１つの酵素は、カルボヒドラーゼ、セルラーゼおよび／またはそれらの混合物を含み得、好ましくはさらにタンナーゼ活性を含む。酵素の組み合わせは、タンナーゼとベータグルカナーゼ、ペクチナーゼ、ヘミセルラーゼもしくはキシラナーゼ、またはそれらの任意の組み合わせなどであり得る。１つの組み合わせは、タンナーゼ、ペクチナーゼおよびセルラーゼ、またはタンナーゼおよびペクチナーゼ、またはタンナーゼおよびセルラーゼの混合物であり得る。
したがって、本発明は、植物ベースの食品を製造する方法に関し、この方法は以下の工程：
ａ．マメ科植物タンパク質原料、少なくとも１つの抗酸化剤、および水を混合して水性タンパク質懸濁液を得ることによって植物タンパク質懸濁液を調製すること、
ｂ．不溶性の非懸濁固体を水性タンパク質懸濁液から分離して、清澄な水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｃ．該清澄化された水性タンパク質懸濁液を、植物原料由来のポリフェノールを修飾することができる少なくとも１つの酵素で処理して、酵素処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｄ．酵素処理された水性タンパク質懸濁液を約５０℃～約１６０℃の温度で熱処理して、熱処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｅ．膜濾過プロセスを使用して熱処理された水性タンパク質懸濁液を濃縮して、保持液として約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する高タンパク質成分を得ること、
ｆ．任意に、濃縮された水性タンパク質懸濁液をダイアフィルトレーションにより洗浄すること、
ｇ．膜濾過からの保持液として約７０重量％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する高タンパク質成分を得ること、
ｈ．任意に、高タンパク質成分をさらに濃縮して、懸濁液または粉末の形態のタンパク質濃縮物または分離物とすること、
ｉ．高タンパク質成分を発酵および／または酸性化し、任意にさらに冷却し、および／またはジャム、ベータグルカン、香味料および／または添加剤を前記高タンパク質成分に添加すること、および
ｊ．植物ベースの食品を得ること、
を含む。
本開示はまた、記載されたプロセスで得られる高タンパク質成分を含む植物ベースの食品にも関する。
本開示はまた、約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する高タンパク質成分を含む植物ベースの食品にも関し、好ましくは、高タンパク質成分は、（Ｎ×６．２５）乾燥重量ベースで約９０％タンパク質／乾物、好ましくは少なくとも約１００％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含有量を有する分離物である。
さらに、本発明は、この方法で得られた高タンパク質成分を含む植物ベースの食品に関し、製品は、グルト（ｇｕｒｔ）、ヨーグルト、飲むヨーグルト、クレームフレッシュ（ｃｒｅｍｅ ｆｒａｉｃｈｅ）、サワークリーム、サワーミルク、プリン、セットタイプのヨーグルト、スムージー、クワルク、チーズ、クリームチーズ、アイスクリーム、肉様製品などの植物ベースの乳製品代替品からなる群から選択される。
この高タンパク質成分は、アスリート用のプロテインパウダーなどの栄養粉末や、高齢者や吸収不良に悩む人向けの栄養補助食品にも使用できる。
本開示のさらなる実施形態では、可溶性タンパク質の分離を使用して、標準化された植物ベースのタンパク質の濃度、および／または可溶性の植物ベースのタンパク質の濃度、および／または不溶性の非タンパク質乾燥物の濃度を有するタンパク質成分を製造することができる。可溶性タンパク質と不溶性乾物は、ゲル形成や発泡などの機能性が必要とされる食品の食感や特性を決定する重要な成分である。本プロセスに従って前述の成分を標準化することにより、一貫した品質の成分を製造し、さまざまな食品に使用して、不変の製品品質を確保することができる。したがって、原材料の選択は、より柔軟で互換性があると考えることができ、例えば、タンパク質含量の低い原材料を本発明に従って処理して、異なる組成または品質の別の原材料から作られたものと同様の特性を有する成分を生産することができる。
本発明の特徴は、特許請求の範囲に規定される。
図１は、マメ科植物由来（豆類由来）タンパク質分離物の製造プロセスの一実施形態を示すプロセス図である。 図２は、ＴＡ．ＸＴテクスチャーアナライザーで測定した、ソラマメタンパク質で作成したヨーグルト様製品サンプルのゲル硬度を示す図である。 図３は、ヨーグルト様製品サンプルの外観を示す写真である：ａ）グルコノデルタラクトンで発酵したヨーグルト様製品、ｂ）グルコノデルタラクトンで発酵したヨーグルト様製品、ｃ）スターターで発酵したヨーグルト様製品、ｄ）バクテリアスターターとグルコノデルタラクトンで発酵したヨーグルト様製品。 図４は、ａ）熱処理工程後の８％ソラマメタンパク質酵素処理懸濁液の外観を、ｂ）本発明に従って製造された１０％再可溶化ソラマメタンパク質分離物と比較して示す写真である。図ａ）に示されている懸濁液の色は、ｂ）に示されているタンパク質分離物よりも灰色がかっており、色が暗く、淡い黄色である。 図５は、出発物質として空気分級され、酵素（ビスコザイムＬ）処理されたソラマメ濃縮物を有するプロセスからのａ）保持液およびｂ）透過液の外観を示す。出発物質として酵素（ビスコザイムＬ）処理されたソラマメ粉を使用するプロセスからのｃ）保持液およびｄ）透過液の外観。ｅ）空気分級され、酵素（ビスコザイムＬ）処理されたソラマメ濃縮物、およびｆ）酵素（ビスコザイムＬ）処理されたソラマメ粉から製造された非乳製品チーズブロックが提示される。ｅ）の非乳製品チーズブロックは、ｆ）のチーズブロックよりも色が明るい。
定義
本明細書および特許請求の範囲において、以下の単語および表現は、以下に定義される意味を有する。
「高タンパク質成分」とは、タンパク質／乾物あたり約７０％を超えるタンパク質含有量を有する、タンパク質が豊富な成分を指す。好ましくは、高タンパク質成分は、（Ｎ×６．２５）で、約９０％タンパク質／乾物、好ましくは少なくとも約１００％タンパク質／乾物、を超えるタンパク質含量を有する分離物である。
「タンパク質分離物」と「タンパク質濃縮物」という用語は、タンパク質の量の点で異なる。これらの違いは処理方法によって発生する。「タンパク質濃縮物」粉末は、重量の最大８０％のタンパク質で構成されている。濃縮粉末の残り、例えば２０％には炭水化物と脂肪が含まれる。脂肪と炭水化物の含有量を減らすためにさまざまな加工ステップを使用すると、重量で９０％以上のタンパク質を含む「タンパク質分離物」粉末を製造できる。全体として、分離物の生産に使用される処理ステップにより、タンパク質含有量が増加し、脂肪と炭水化物含有量が減少する。ただし、両方の形態のホエイに含まれるアミノ酸の種類は、同じタンパク質に由来しているため、実質的に同じである。
「空気分級」という用語は、サイズ、形状、密度の組み合わせによる材料の分離を指す。分級は工業用機械である空気分級機を使用して行われ、空気分級機は、上昇する空気の柱を含むチャンバーに分別される材料の流れを注入することによって機能する。分離チャンバー内では、物体にかかる空気抵抗によって重力に対抗する上向きの力が生じ、選別される物質が空中に持ち上げられる。空気抵抗は物体のサイズと形状に依存するため、移動する空気柱内の物体は垂直方向に分類され、この方法で分離できる。空気分級機は、物理的特性が異なる大量の混合材料を迅速かつ効率的に分離する必要がある工業プロセスで一般的に使用される。空気分級は食品加工などで行われる。
通常、空気分級によって生成されるタンパク質濃縮物のタンパク質濃度は、タンパク質の４８～６５％である。残りはデンプン、脂肪、その他の多糖類、灰分から構成される。
「膜プロセス」または「膜濾過」または「膜濾過プロセス」という用語は、精密濾過（ＭＦ）、限外濾過（ＵＦ）、ナノ濾過（ＮＦ）または逆浸透（ＲＯ）を指す。膜プロセスまたは膜濾過には、１つの膜濾過が含まれ得る。あるいは、膜プロセスまたは膜濾過には、複数の膜濾過、つまり２つ以上の膜濾過が含まれ得る。
精密濾過（ＭＦ）は高分子の分離を指す。たとえば、原料に多量の脂肪が含まれている場合、ＭＦを使用して原料から脂肪を分離したり、製品を清澄化したりできる。
限外濾過（ＵＦ）は、タンパク質などの大きな高分子の濃縮を指す。
ナノ濾過（ＮＦ）とは、ナトリウムや塩素などの一価イオンの一部を除去（部分脱塩）することにより、有機成分を濃縮することを指す。
逆浸透（ＲＯ）とは、水を除去して溶液を濃縮することを指す。ＲＯは、たとえば、タンパク質を含まない画分を透過液から回収する場合、または水性画分を再利用する場合に適用される。該再利用画分は、例えばダイアフィルトレーションに使用することができる。
ダイアフィルトレーションとは、より優れた精製を得る設計を指す。膜濾過中に供給分に水が添加され、乳糖やミネラルなど、膜を通過する低分子供給成分が洗い流される。洗浄とは、水を１回または数回加えることを意味する。洗浄は必要なだけ何度でも行うことができ、不要な成分を除去できる。
「スターター培地」とは、発酵を行う微生物の培地のことである。スターターは通常、発酵に使用される微生物が十分に定着した栄養液などの培養培地で構成される。
「植物ベースの食品」とは、ヨーグルト、飲むヨーグルト、クレームフレッシュ（ｃｒｅｍｅ ｆｒａｉｃｈｅ）またはサワークリーム、サワーミルク、クワルク、クリームチーズ（フィラデルフィアタイプのソフトチーズ）、セットタイプのヨーグルト、スムージーまたはプリンなどの伝統的な乳製品ベースの製品など、発酵、酸性化、または非酸性（中性）食品を指し得る。本開示において、「植物ベースの食品」は、グルト（ｇｕｒｔ）、ヨーグルト、飲むヨーグルト、クレームフレッシュ（ｃｒｅｍｅ ｆｒａｉｃｈｅ）、サワークリーム、サワーミルク、プリン、セットタイプのヨーグルト、スムージー、クワルク、チーズ、クリームチーズおよびアイスクリームからなる群から特に選択され、好ましくは、前記食品はグルト（ｇｕｒｔ）またはチーズである。「植物ベースの食品」は肉様食品であり得る。
「植物ベース」とは、食品技術用途における食用製品の製造に適した植物由来のことを指す。本発明の製品および方法に適した植物ベースの原料は、乾燥および新鮮な豆、大豆、乾燥および新鮮なエンドウ豆、レンズ豆、ひよこ豆およびピーナッツなどのマメ科植物から選択される少なくとも１つの植物からのものであり得、より好ましくは、ソラマメおよびエンドウから選択され、最も好ましくはソラマメから選択される。
「マメ科植物（ｌｅｇｕｍｅ）」または「マメ科植物（ｌｅｇｕｍｉｎｏｕｓ ｐｌａｎｔ）」とは、マメ科（ｆａｍｉｌｙ Ｆａｂａｃｅａｅ）（またはマメ科（Ｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｅ））に属する植物を指し、その科はマメ科（ｌｅｇｕｍｅ）、エンドウ科、またはマメ科（ｂｅａｎ ｆａｍｉｌｙ）として一般に知られている。該科は顕花植物の大科である。マメ科植物は、マメ科植物の果実または種子も指す。種子はパルスとも呼ばれる。マメ科植物には、例えば、アルファアルファ（Ｍｅｄｉｃａｇｏ ｓａｔｉｖａ）、クローバー（Ｔｒｉｆｏｌｉｕｍ ｓｐｐ．）、エンドウ豆（Ｐｉｓｕｍ）、豆（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｓｐｐ．、Ｖｉｇｎａ ｓｐｐ．、Ｖｉｃｉａ ｓｐｐ．）、ひよこ豆（Ｃｉｃｅｒ）、レンズ豆（Ｌｅｎｓ）、ルピナス（Ｌｕｐｉｎｕｓ ｓｐｐ．）、メスキート（Ｐｒｏｐｓｉｓ ｓｐｐ．）、イナゴマメ（Ｃｅｒａｔｏｎｉａ ｓｉｌｉｑｕａ）、大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍａｘ）、ピーナッツ（Ａｒａｃｈｉｓ Ｈｙｐｏｇａｅａ）、ベッチ（Ｖｉｃｉａ）、タマリンド（Ｔａｍａｒｉｎｄｕｓ ｉｎｄｉｃａ）、クズ（Ｐｕｅｒａｒｉａ ｓｐｐ．）、およびルイボス（Ａｓｐａｌａｔｈｕｓ ｌｉｎｅａｒｉｓ）が含まれる。マメ科植物は、植物学的にユニークなタイプの果物、つまり単純な心皮から発生し、通常は両側で裂開（縫い目に沿って開く）する単純なドライフルーツを生成する。
発明の詳細な説明
市販の植物性タンパク質原料には品質の多様性があるため制限がある。例えば、市販の豆類タンパク質には、苦味や豆のような風味などの望ましくない味が含まれる場合がある。さらに、色の変化や機能特性の喪失により、最終製品の質感が低下する。これらの品質は、自然な中性的な色と風味があり、その食感が通常タンパク質の相互作用によって実現される乳製品を模倣した製品を製造する際に強調される。さらに、豆類タンパク質の成分には、植物ベースのタンパク質の構造形成特性を妨げる多糖類や不溶性タンパク質などの不純物が含まれる場合がある。全体として、植物ベースの乳製品代替品を開発するには、優れた機能性、中間色、クリーンな味が必須条件となる。
本開示は、植物ベースの食品を製造する方法に関し、この方法は以下の工程：
ａ．マメ科植物タンパク質原料、少なくとも１つの抗酸化剤、および水を混合して水性タンパク質懸濁液を得ることによって植物タンパク質懸濁液を調製すること、
ｂ．水性タンパク質懸濁液から不溶性固体を分離して、清澄化された水性タンパク質懸濁液および不溶性画分を得ること、
ｃ．該清澄化された水性タンパク質懸濁液を、植物原料由来のポリフェノールを修飾することができる少なくとも１つの酵素で処理して、酵素処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｄ．酵素処理された水性タンパク質懸濁液を約５０℃～約１６０℃の温度で熱処理して、熱処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｅ．膜濾過を使用して熱処理された水性タンパク質懸濁液を濃縮して、膜濾過プロセスからの保持液として約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する高タンパク質成分を保持液として得ること、
ｆ．任意に、濃縮された水性タンパク質懸濁液をダイアフィルトレーションにより洗浄すること、
ｇ．膜濾過からの保持液として約７０重量％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する高タンパク質成分を得ること、
ｈ．任意に、高タンパク質成分をさらに濃縮して、懸濁液または粉末の形態のタンパク質濃縮物または分離物とすること、
ｉ．高タンパク質成分を発酵および／または酸性化し、任意にさらに冷却し、および／またはジャム、ベータグルカン、香味料および／または添加剤を前記高タンパク質成分に添加すること、および
ｊ．植物ベースの食品を得ること、
を含む。
上記の工程ａ．からｊ．は、好ましくは連続して実行される。
一実施形態では、植物タンパク質は、乾燥および生豆、大豆、乾燥および生エンドウ、レンズ豆、ひよこ豆およびピーナッツから選択されるマメ科タンパク質から選択され、より好ましくはソラマメおよびエンドウから選択され、最も好ましくはソラマメから選択される。
本発明の方法の一実施形態では、方法の第１の工程は、原料からのマメ科タンパク質材料または豆類タンパク質材料の可溶化を含む。豆類原料は、豆類、または豆類の加工から得られるあらゆる豆類製品または副産物、例えば豆類粉であってもよい。豆類タンパク質源材料は、穀物マメ科植物と呼ばれることもある。豆類の原料に適したマメ科植物または供給源としては、例えば、
１．インゲン豆（ｋｉｄｎｅｙ ｂｅａｎ）、白インゲン豆（ｎａｖｙ ｂｅａｎ）、インゲン豆（ｐｉｎｔｏ ｂｅａｎ）、インゲン豆（ｈａｒｉｃｏｔ ｂｅａｎ）（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｖｕｌｇａｒｉｓ）などの乾燥豆（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ）；ライマメ、バタービーン（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｌｕｎａｔｕｓ）；アズキ（Ｖｉｇｎａ ａｎｇｕｌａｒｉｓ）；緑豆、ゴールデングラム、グリーングラム（Ｖｉｇｎａ ｒａｄｉａｔａ）；ブラックグラム、ウラド豆（Ｖｉｇｎａ ｍｕｎｇｏ）；スカーレットランナービーン（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｃｏｃｃｉｎｅｕｓ）；タケアズキ（Ｖｉｇｎａ ｕｍｂｅｌｌａｔａ）；モスビーン（Ｖｉｇｎａ ａｃｏｎｉｔｉｆｏｌｉａ）；およびテパリービーン（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ａｃｕｔｉｆｏｌｉｕｓ）、
２．ホースビーン（Ｖｉｃｉａ ｆａｂａ ｅｑｕｉｎａ）などの乾燥そら豆（Ｖｉｃｉａ ｆａｂａ）；ソラマメ（ｂｒｏａｄ ｂｅａｎ）（Ｖｉｃｉａ ｆａｂａ）；およびソラマメ（ｆｉｅｌｄ ｂｅａｎ）（Ｖｉｃｉａ ｆａｂａ）、
３．ガーデンエンドウ（Ｐｉｓｕｍ ｓａｔｉｖｕｍ）、プロテインエンドウ（Ｐｉｓｕｍ ｓａｔｉｖｕｍ）などの乾燥エンドウ豆（Ｐｉｓｕｍ）、
４．ひよこ豆、ガルバンゾー、ベンガルグラム（Ｃｉｃｅｒ ａｒｉｅｔｉｎｕｍ）、
５．乾燥ササゲ、ブラックアイドピー、黒目豆（Ｖｉｇｎａ ｕｎｇｕｉｃｕｌａｔａ）、
６．ピジョンエンドウ、アルハル／トゥール、カジャンエンドウ、コンゴ豆、ガンジュール（Ｃａｊａｎｕｓ Ｃａｊａｎ）、
７．レンズ豆（Ｌｅｎｓ ｃｕｌｉｎａｒｉｓ）、
８．バンバラ落花生、土豆（Ｖｉｇｎａ ｓｕｂｔｅｒｒａｎｅａ）、
９．ベッチ、カラスノエンドウ（Ｖｉｃｉａ ｓａｔｉｖａ）、
１０．ルピナス（Ｌｕｐｉｎｕｓ）、および
１１．ラブラブ、ヒヤシンス豆（Ｌａｂｌａｂ ｐｕｒｐｕｒｅｕｓ）などのマイナー豆類；ジャックビーン（Ｃａｎａｖａｒｉａ ｅｎｓｉｆｏｒｍｉｓ）；刀豆（Ｃａｎａｖａｒｉａ Ｇｌａｄｉａｔａ）；シカクマメ（Ｐｓｏｐｈｏｃａｒｐｕｓ ｔｅｔｒａｇｏｎｏｌｏｂｕｓ）；ベルベットビーン、コウィッチ（Ｍｕｃｕｎａ ｐｒｕｒｉｅｎｓ）；およびヤム豆（Ｐａｃｈｙｒｈｉｚｕｓ ｅｒｏｓｕｓ）、がある。
一実施形態によれば、工程ａ．のマメ科植物タンパク質は、空気分級されたタンパク質濃縮物、または空気分級されたタンパク質分離物である。空気分級は、サイズ、形状、密度の組み合わせによって植物タンパク質材料を分離する工業用機械を使用して実行できる。
さらなる実施形態によれば、工程ａ．の植物タンパク質は、４８～６５重量％のタンパク質を含む空気分級タンパク質濃縮物であり、前記濃縮物の残りはデンプン、脂肪、多糖類および灰分である。
空気分級では、ほとんどの繊維がタンパク質から分離される。空気分級されたタンパク質原料を使用することにより、灰色の形成が回避され、淡黄色の最終製品が得られる。
さらに、一実施形態によれば、工程ａ．の植物タンパク質は粉末状であり、好ましくは５μｍ～３００μｍの範囲、より好ましくは１０μｍ～２７５μｍの範囲の粒径を有する。
一実施形態では、工程ａ．の水性タンパク質懸濁液は、約１～４０重量％、好ましくは３～４０重量％、または約５～約３０重量％、または約５～５０重量％、好ましくは約６～約１５重量％の植物タンパク質、例えば３～２０重量％、さらにより好ましくは４．５～１０重量％の植物タンパク質、例えば５～８重量％もしくは６～９重量％の植物タンパク質、または８重量％の植物タンパク質を含む。水性タンパク質懸濁液は、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９または４０重量％の植物タンパク質を含み得る。
一実施形態では、水性タンパク質懸濁液は、植物タンパク質、少なくとも２つの抗酸化剤、および水を混合することによって植物タンパク質懸濁液を調製することによって得られる。
一実施形態では、工程ａ．の調製および工程ｃ．の酵素処理は、１０℃～６０℃、好ましくは１５℃～５０℃、より好ましくは２０℃～４０℃、最も好ましくは２０℃～２５℃の温度で行われる。酵素処理は、１０、１５、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５５、または６０℃、またはこれらの値のいずれか２つによって定義される範囲内の温度で実施することができる。
本開示において、マメ科植物または豆類の材料などの植物タンパク質源材料からのタンパク質の調製は、酸化防止剤などの適切な添加剤の影響を受ける。前記効果を達成するために、任意の都合のよい抗酸化剤、好ましくは亜硫酸塩または硫酸塩およびビタミン、より好ましくは亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）およびアスコルビン酸を選択することができる。
さらに、一実施形態では、少なくとも１つの抗酸化剤は、亜硫酸塩、硫酸塩およびビタミン、好ましくは亜硫酸塩およびアスコルビン酸、より好ましくは亜硫酸ナトリウムおよびアスコルビン酸からなる群から選択される。食品への使用に適した他の酸化防止剤も、単独でまたは任意の組み合わせで使用できる。
一実施形態によれば、工程ａ．における水性タンパク質懸濁液は、０．００１～１．０重量％、好ましくは０．０１～０．１重量％の少なくとも２種の抗酸化剤、例えば０．０１～１．０重量％の亜硫酸塩または硫酸塩、好ましくは０．０２％の亜硫酸塩または硫酸塩、および０．０１～０．２５％のアスコルビン酸、好ましくは０．１％アスコルビン酸を含む。好ましい実施形態では、亜硫酸塩は亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）である。好ましい実施形態では、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）とアスコルビン酸の組み合わせが使用される。好ましい実施形態では、０．０２％亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）および０．１％アスコルビン酸が酸化防止剤として使用される。酸化防止剤の量は、例えば０．００１、０．００５、０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、または１．０重量％であってよい。
抗酸化物質は、マメ科植物などの植物に存在するリポキシゲナーゼ、ポリフェノールオキシダーゼ、リパーゼなどの内部酵素活性および変色を阻害することが知られている。
一実施形態によれば、工程ａ．における懸濁液の調製および工程ｃ．における酵素処理は、約ｐＨ４．５～約ｐＨ１１、好ましくは約ｐＨ６．０～約ｐＨ７．０のｐＨ、例えばｐＨ６．１、６．２、６．３、６．４、６．５、６．６、６．７、６．８、６．９、またはこれらの値のいずれか２つによって定義される範囲内で行われる。好ましい実施形態では、ｐＨはｐＨ７．０に調整される。ｐＨ調整には、必要に応じて、食品グレードのアルカリ、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムを使用できる。さらに一実施形態では、工程ａ．の調製は、１０分間～４時間、好ましくは２０分間～３時間、より好ましくは３０分間～２時間、最も好ましくは９０分間行われる。調製は、確実に均一な懸濁液が得られるのに十分な時間かけて行われる。調製時間は、１０、２０、３０、４０、５０、６０、または９０分間、１、２、３、または４時間であってもよい。
典型的には、工程ｂ．では、抽出工程ａ．から得られる水相を、任意の好都合な方法で不溶性残留タンパク質源から分離することができる。可溶性タンパク質を含む水相から豆類タンパク質源物質を除去するために、デカンター遠心分離機、その後のディスク遠心分離および／または濾過などを使用することができる。分離工程ｂ．では、不溶性の非懸濁固体の８０～１００％が、清澄化された水性タンパク質懸濁液から分離される。さらなる清澄化ステップでは、不溶性非懸濁固体の濃度が少なくとも０．２％未満になるように、残留する不溶性非懸濁固体を除去することができる。
１つの好ましい実施形態では、懸濁液は、デカンター遠心分離機およびノズルボウル分離器を用いて不溶性固体を除去することによって清澄化される。分離工程はタンパク質可溶化工程と同じ温度で行うことができる。
一実施形態では、分離工程ｂ．から得られる清澄化された水相は、植物原料由来のポリフェノールを修飾できる少なくとも１つの適切な酵素で酵素処理される。少なくとも１つの酵素は、アルファ－Ｌ－ラムノシダーゼ活性およびベータ－Ｄ－グルコシダーゼ活性を含むカルボン酸エステルヒドロラーゼまたはナリンギナーゼなどのヒドロラーゼ酵素の主活性または副活性を含む酵素混合物であり得る。カルボン酸エステル加水分解酵素は、タンニンやサポニンなどのポリフェノール化合物を加水分解する。α－Ｌ－ラムノシダーゼとナリンギナーゼは、ナリンギン、ルチン、クエルシトリン、ヘスペリジン、ジオシン、テルペニルグリコシド、および末端α－Ｌ－ラムノースを含む他の多くの天然グリコシドを加水分解して苦味などの雑味を取り除く。酵素処理段階で使用される酵素の投与量は、豆類タンパク質源材料によって異なる。任意に、酵素または酵素混合物は、ペクチナーゼ、ヘミセルラーゼ、キシラナーゼ、β－グルカナーゼ、マンナーゼ、グルカナーゼおよびアミラーゼ、例えばグルコアミラーゼ、イソアミラーゼ、α－アミラーゼおよびβ－アミラーゼなどの他の主活性または副活性を含むことができる。
一実施形態では、植物原料由来のポリフェノールを修飾できる少なくとも１つの酵素を使用することができる。
一実施形態では、ポリフェノールを修飾できる少なくとも１つの酵素は、カルボヒドラーゼとセルラーゼの酵素混合物、およびそれらの混合物を含む。
苦味は、カルボン酸エステル加水分解酵素、例えばタンナーゼ（ＥＣ３．１．１．２０、タンニンアシルヒドロラーゼ）またはナリンギナーゼ（Ｅ．Ｃ．３．２．１．４０）活性などの加水分解酵素活性を含む酵素または酵素混合物を使用することによって除去することができる。例えば、ベータグルカナーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、ヘミセルラーゼおよび／またはキシラナーゼを含む広範囲のカルボヒドラーゼを含む多酵素複合体を、本開示の方法で使用することができる。好ましくは、酵素混合物はタンナーゼ活性を含む。酵素の組み合わせは、タンナーゼとベータグルカナーゼ、ペクチナーゼ、ヘミセルラーゼもしくはキシラナーゼ、またはそれらの任意の組み合わせなどであり得る。一実施形態では、セルラーゼとカルボヒドラーゼの混合物、またはセルラーゼとカルボヒドラーゼ型酵素の混合物を含む酵素混合物が使用される。
本発明で使用できるカルボヒドラーゼは、Ｎｏｖｏｚｙｍｅｓから入手可能なＶｉｓｃｏｚｙｍｅ（登録商標）Ｌである。Ｖｉｓｃｏｚｙｍｅ（登録商標）Ｌは、アラビナーゼ、セルラーゼ、ベータグルカナーゼ、ペクチナーゼ、ヘミセルラーゼ、キシラナーゼなどの幅広いカルボヒドラーゼを含むブレンドまたは多酵素複合体であり、一般にアスペルギルスに由来する。Ｖｉｓｃｏｚｙｍｅ（登録商標）Ｌにはタンナーゼ活性もある。
驚くべきことに、Ｖｉｓｃｏｚｙｍｅ（登録商標）Ｌなどの前記多酵素複合体を使用することにより、２つの望ましい結果、すなわちタンパク質を放出する炭水化物構造の切断と、味と色を改善するタンニンの切断が得られる。Ｖｉｓｃｏｚｙｍｅ（登録商標）Ｌは、例えば長い炭水化物および／またはポリフェノール構造を分解する。
好ましい一実施形態では、酵素または酵素混合物はタンナーゼを含み、例えば０．１重量％のタンナーゼが使用される。例えば、タンナーゼ活性を有するＶｉｓｃｏｚｙｍｅ Ｌ酵素混合物を使用することができる。
１つの組み合わせは、タンナーゼ、ペクチナーゼおよびセルラーゼ、またはタンナーゼおよびペクチナーゼ、またはタンナーゼおよびセルラーゼの混合物であり得る。
一実施形態によれば、工程ｃ．において、酵素処理は５分から２時間、好ましくは１０分から１時間、より好ましくは３０分間行われる。好ましい一実施形態では、酵素処理は、一定の混合下、室温で３０分間インキュベートすることによって行われる。酵素処理は、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５もしくは６０分間、または１もしくは２時間実施することができる。
一実施形態では、酵素処理は、分離工程の後、例えば遠心分離後に行われる。
一実施形態によれば、酵素処理工程ｃ．において、酵素または酵素混合物は、主要な活性または前記活性として、ペクチナーゼ、ヘミセルラーゼ、キシラナーゼ、β－グルカナーゼ、マンナーゼ、グルカナーゼ、アミラーゼ、例えばグルコアミラーゼ、イソアミラーゼ、α－アミラーゼ、β－アミラーゼの酵素活性からなる群から選択される酵素の活性をさらに含む。
典型的には、酵素処理工程ｃ．において、酵素は、乾物ベースで０．０００１～１０重量％、好ましくは乾物ベースで０．００１～５重量％、より好ましくは乾物ベースで０．０１～２重量％、最も好ましくは乾物ベースで０．１重量％の量で使用される。酵素の量は、乾物ベースで０．０００１、０．０００５、０．００１、０．００５、０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５、６、７、８、または９重量％であり得る。
酵素処理された豆類タンパク質水溶液は、酵素および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を不活性化するために熱処理に供される。加熱ステップは、微生物負荷を軽減するという追加の利点も提供する。一般に、タンパク質溶液は、約５０℃～約１６０℃、好ましくは約６０℃～約１２０℃、より好ましくは約７５℃～約８０℃の温度に、約１０秒～約６０分間、好ましくは約１０秒～約５分間、より好ましくは約５分間加熱される。１つの好ましい実施形態では、熱処理は８０℃の温度で５分間行われる。熱処理された豆類タンパク質溶液は、さらに処理するために冷却される。
熱処理は、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、もしくは１６０℃の温度で、あるいはこれらの値のいずれか２つで定義される範囲で実施することができる。熱処理は１０秒間、または１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５または６０分間、またはこれらの値のいずれか２つによって定義される範囲内で行ってもよい。
さらに、工程ｄ．において、熱処理は、約６０℃～約１２０℃、好ましくは約７５℃～約８０℃の温度で、約１０秒～約６０分間、好ましくは約１０秒間～約５分間、より好ましくは約５分間行われる。
一実施形態では、熱処理は、約６０℃～約１３５℃、好ましくは約６０℃～約１２０℃、より好ましくは約７５℃～約８０℃の温度で、約２秒～約６０分間、好ましくは約１０秒～約６０分間、好ましくは約１０秒～約５分間、より好ましくは約５分間行われる。
一実施形態では、熱処理は、約１３５℃の温度で約２～５秒間行われる。
工程ｄ．における加熱は、懸濁液を加熱することによって、懸濁液に熱水を加えることによって、またはプレート熱交換器、チューブ式熱交換器もしくはジャケットなどの当技術分野で知られている従来の技術を使用することによって実行され得る。
任意の冷却工程は、加熱工程ｄ．の後に実行されてもよい。冷却工程の適切な温度は、次の濃縮工程ｅ．をどのように行うか、あるいは酸性化を行うか否かによって決まる。感熱膜を使用した膜プロセスで濃縮を行う場合、適切な冷却温度は５～６０℃になる。セラミック膜などの他の種類の膜や、蒸発などのさらなる濃縮方法の場合は、より高い温度が適用され得る。
濃縮後に酸性化または発酵を行う場合、適切な冷却温度はスターターカルチャーによって異なる。例えば、好熱性培養の場合は３８～４５℃、中温培養の場合は例えば２８～３２℃である。他の温度も適切であり得る。
一実施形態によれば、工程ｅ．において、水溶液は、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過、または逆浸透などの適切な膜プロセスによってさらに濃縮され得る。前記膜プロセスは、タンパク質水溶液から特定の成分を分離するために使用することができ、膜の種類は、最終製品の所望の組成に応じて選択することができる。例えば、少量の低分子量不純物、例えば塩を含む高純度タンパク質生成物の場合、１～１００ｋＤａ、好ましくは５～２０ｋＤａ、より好ましくは５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、もしくは２０ｋＤａ、あるいはこれらの値の任意の２つによって定義される範囲の分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）を有する限外濾過膜が好ましい。あるいは、公称孔径が０．１μｍ未満、より好ましくは０．０１μｍ未満の膜タイプが好ましい。スパイラル巻き膜、中空糸膜、平板膜などの各種膜が適用可能である。同様に、前記膜プロセスは、所望の結果を達成するのに適していると思われる方法、例えばバッチ式、半バッチ式、連続式などで操作することができる。
１つの好ましい実施形態では、熱処理された懸濁液は限外濾過により濃縮される。さらに好ましい実施形態において、熱処理された懸濁液は、１０ｋＤａのスパイラル巻き膜を使用する限外濾過により濃縮され、ダイアフィルトレーションにより洗浄される。
ダイアフィルトレーションを適用して、前述の膜プロセスで生成された濃縮物からの透過性化合物の分離をさらに支援することができる。濃縮残留物の乾物含量は５～３０重量％、好ましくは少なくとも１０～２０重量％、より好ましくは少なくとも１２～１８重量％である。濃縮残留物の乾物含量は、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、または３０重量％であり得る。
一実施形態では、ダイアフィルトレーション工程ｆ．は、１つ以上のダイアフィルトレーションおよび／またはダイアフィルトレーション工程を含み得る。
濃縮残留物は、乾燥物中約７０重量％を超えるタンパク質含有量を有する。好ましくは、濃縮残留物は、乾燥物質中８０～１００重量％のタンパク質含有量を有する。さらに一実施形態では、工程ｆ．において、蒸発または遠心分離などの他の濃縮方法を任意に使用することができる。濃縮残留物のタンパク質含有量は、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、または１００重量％である。
一実施形態では、工程ｅ．における膜プロセスまたは膜濾過は、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過、または逆浸透である。
一実施形態によれば、工程ｈ．では、蒸発または遠心分離を使用してさらなる濃縮が行われる。
典型的には、濃縮および洗浄の工程は、保持液と透過液を分離するために実行される。
一実施形態によれば、この方法は、工程ｆ．の後に、約５５℃～約７０℃、好ましくは約６０℃～約６５℃の温度で約３０秒～約６０分間、好ましくは約１０分～約１５分間実施される低温殺菌ステップをさらに含む。
熱処理ステップは、約７５℃～約１０５℃の温度で約３０秒～約５分間実行される低温殺菌であってもよく、好ましくは、低温殺菌は、約７５℃の温度で約３０秒から約５分間、好ましくは約５分間実行される。
次いで、低温殺菌された濃縮植物タンパク質懸濁液を、乾燥のために、好ましくは約２５℃～約４０℃の温度まで冷却することができる。
典型的には、この方法は、工程ｆ．の後、および任意の低温殺菌および冷却工程の後、得られたタンパク質水溶液を、好ましくは噴霧乾燥を使用して乾燥する工程をさらに含む。好ましい実施形態では、タンパク質溶液またはタンパク質濃縮物を噴霧乾燥して、タンパク質分離物または高タンパク質成分を生成する。
濃縮されダイアフィルトレーションされた水性植物タンパク質懸濁液は、噴霧乾燥、ドラム乾燥、または凍結乾燥などの任意の便利な技術によって乾燥され得る。良好な微生物学的品質を確保するために、乾燥前に植物タンパク質懸濁液に低温殺菌工程を適用してもよい。このような熱処理は、任意の所望の時間および温度条件下で適用することができる。一般に、濃縮されダイアフィルトレーションされた植物タンパク質懸濁液は、約５５℃～約７０℃、好ましくは約６０℃～約６５℃の温度で、約３０秒～約６０分間、好ましくは約１０分～約１５分間加熱される。
一実施形態では、この方法は、工程ｆ．の後、および任意の低温殺菌工程の後、水性タンパク質懸濁液を約２５℃～約４０℃の温度に冷却することをさらに含む。冷却温度は、２５、３０、３５、または４０℃、またはこれらの値のいずれか２つによって定義される範囲内であり得る。
さらに、一実施形態では、プロセスは、工程ｆ．の後、および任意の低温殺菌および冷却ステップの後、得られた水性タンパク質懸濁液を、好ましくは噴霧乾燥を使用して乾燥することをさらに含む。
一実施形態において、本発明は、植物ベースの食品を製造するためのプロセスに関し、このプロセスは、以下の工程：
ａ．マメ科植物タンパク質原料、少なくとも１つの抗酸化剤、および水を混合して水性タンパク質懸濁液を得ることによって植物タンパク質懸濁液を調製すること、
ｂ．不溶性固体を水性タンパク質懸濁液から分離して、清澄な水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｃ．該清澄化された水性タンパク質懸濁液を、植物原料由来のポリフェノールを修飾することができる少なくとも１つの酵素で処理して、酵素処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｄ．酵素処理された水性タンパク質懸濁液を約５０℃～約１６０℃の温度で熱処理して、熱処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｅ．膜濾過プロセスを使用して熱処理された水性タンパク質懸濁液を濃縮して、膜濾過プロセスからの保持液として約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含有量を有する高タンパク質成分を得ること、
ｆ．任意に、濃縮された水性タンパク質懸濁液をダイアフィルトレーションにより洗浄すること、
ｇ．任意選択で、高タンパク質成分をさらに濃縮して、懸濁液または粉末の形態のタンパク質濃縮物または分離物とすること、
ｈ．高タンパク質成分を発酵および／または酸性化し、任意にさらに冷却し、および／またはジャム、ベータグルカン、香味料および／または添加剤を前記高タンパク質成分に添加すること、および
ｉ．植物ベースの食品を得ること、
を含む。
一実施形態において、本発明は、植物ベースの食品を製造するためのプロセスに関し、このプロセスは、以下の工程：
ａ．マメ科植物タンパク質原料、少なくとも１つの抗酸化剤、および水を混合して水性タンパク質懸濁液を得ることによって植物タンパク質懸濁液を調製すること、
ｂ．不溶性固体を水性タンパク質懸濁液から分離して、清澄な水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｃ．該清澄化された水性タンパク質懸濁液を、植物原料由来のポリフェノールを修飾することができる少なくとも１つの酵素で処理して、酵素処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｄ．酵素処理された水性タンパク質懸濁液を約５０℃～約１６０℃の温度で熱処理して、熱処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｅ．膜濾過プロセスを使用して熱処理された水性タンパク質懸濁液を濃縮して、膜濾過プロセスからの保持液として約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含有量を有する高タンパク質成分を得ること、
ｆ．高タンパク質成分を発酵および／または酸性化し、任意にさらに冷却し、および／またはジャム、ベータグルカン、香味料および／または添加剤を前記高タンパク質成分に添加すること、および
ｇ．植物ベースの食品を得ること、
を含む。
一実施形態において、本発明は、植物ベースの食品を製造するためのプロセスに関し、このプロセスは、以下の工程：
ａ．マメ科植物タンパク質原料、少なくとも１つの抗酸化剤、および水を混合して水性タンパク質懸濁液を得ることによって植物タンパク質懸濁液を調製すること、
ｂ．不溶性固体を水性タンパク質懸濁液から分離して、清澄な水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｃ．該清澄化された水性タンパク質懸濁液を、植物原料由来のポリフェノールを修飾することができる少なくとも１つの酵素で処理して、酵素処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｄ．酵素処理された水性タンパク質懸濁液を約５０℃～約１６０℃の温度で熱処理して、熱処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｅ．膜濾過プロセスを使用して熱処理された水性タンパク質懸濁液を濃縮して、膜濾過プロセスからの保持液として約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含有量を有する高タンパク質成分を得ること、
ｆ．濃縮された水性タンパク質懸濁液をダイアフィルトレーションにより洗浄すること、
ｇ．高タンパク質成分をさらに濃縮して、懸濁液または粉末の形態のタンパク質濃縮物または分離物とすること、
ｈ．高タンパク質成分を発酵および／または酸性化し、任意にさらに冷却し、および／またはジャム、ベータグルカン、香味料および／または添加剤を前記高タンパク質成分に添加すること、および
ｉ．植物ベースの食品を得ること、
を含む。
一実施形態において、本発明は、植物ベースの食品を製造するためのプロセスに関し、このプロセスは、以下の工程：
ａ．マメ科植物タンパク質原料、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）、アスコルビン酸、および水を混合して水性タンパク質懸濁液を得ることによって植物タンパク質懸濁液を調製すること、
ｂ．不溶性の非懸濁固体を水性タンパク質懸濁液から分離して、清澄な水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｃ．該清澄化された水性タンパク質懸濁液を、カルボヒドラーゼとセルラーゼとタンナーゼ活性を含む酵素混合物で処理して、酵素処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｄ．酵素処理された水性タンパク質懸濁液を約５０℃～約１６０℃の温度で熱処理して、熱処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｅ．膜濾過プロセスを使用して熱処理された水性タンパク質懸濁液を濃縮して、膜濾過プロセスからの保持液として約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含有量を有する高タンパク質成分を得ること、
ｆ．任意に、濃縮された水性タンパク質懸濁液をダイアフィルトレーションにより洗浄すること、
ｇ．任意に、高タンパク質成分をさらに濃縮して、懸濁液または粉末の形態のタンパク質濃縮物または分離物とすること、
ｈ．高タンパク質成分を発酵および／または酸性化し、任意にさらに冷却し、および／またはジャム、ベータグルカン、香味料および／または添加剤を前記高タンパク質成分に添加すること、および
ｉ．植物ベースの食品を得ること、
を含む。
一実施形態において、本発明は、植物ベースの食品を製造するためのプロセスに関し、このプロセスは、以下の工程：
ａ．５～３０重量％、好ましくは６～１５重量％、より好ましくは８重量％のマメ科植物タンパク質原料、０．０１～１．０重量％、好ましくは０．０２重量％の亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）、０．０１～０．２５重量％、好ましくは０．１重量％のアスコルビン酸、および水、を、ｐＨ約４．５～ｐＨ約１１、好ましくはｐＨ約６．０～ｐＨ約７．０、温度１０℃～６０℃、好ましくは１５℃～５０℃、より好ましくは２０℃～４０℃、最も好ましくは２０℃～２５℃で、１０分から４時間、好ましくは２０分～３時間、より好ましくは３０分～２時間、最も好ましくは９０分間混合することにより水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｂ．不溶性の非懸濁固体を水性タンパク質懸濁液から分離して、清澄な水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｃ．該清澄化された水性タンパク質懸濁液を、０．０００１～１０重量％、好ましくは０．００１～５重量％、より好ましくは０．０１～２重量％、最も好ましくは０．１重量％の量の、タンナーゼ活性を含むカルボヒドラーゼとセルラーゼの酵素混合物で、ｐＨ約４．５～ｐＨ約１１、好ましくはｐＨ約６．０～ｐＨ約７．０のｐＨで、１０℃～６０℃、好ましくは１５℃～５０℃、より好ましくは２０℃～４０℃、最も好ましくは２０℃～２５℃の温度で、５分～２時間、好ましくは１０分～１時間、より好ましくは３０分間処理して、酵素処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｄ．酵素処理された水性タンパク質懸濁液を、約５０℃～約１６０℃、好ましくは約６０℃～約１２０℃、好ましくは約７５℃～約８０℃の温度で、約１０秒～約６０分間、好ましくは約１０秒～約５分間、より好ましくは約５分間熱処理に供して、加熱処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｅ．熱処理された水性タンパク質懸濁液を限外濾過膜濾過プロセスを使用して濃縮して、膜濾過プロセスからの保持液として約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含有量を有する高タンパク質成分を得ること、
ｆ．任意に、濃縮された水性タンパク質懸濁液をダイアフィルトレーションにより洗浄すること、
ｇ．任意に、高タンパク質成分をさらに濃縮して、懸濁液または粉末の形態のタンパク質濃縮物または分離物とすること、
ｈ．高タンパク質成分を発酵および／または酸性化し、任意にさらに冷却し、および／またはジャム、ベータグルカン、香味料および／または添加剤を前記高タンパク質成分に添加すること、および
ｉ．植物ベースの食品を得ること、
を含む。
一実施形態において、本発明は、植物ベースの食品を製造するためのプロセスに関し、このプロセスは、以下の工程：
ａ．６～１５重量％、好ましくは８重量％のマメ科植物タンパク質原料、０．０１～１．０重量％、好ましくは０．０２重量％の亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）、０．０１～０．２５重量％、好ましくは０．１重量％アスコルビン酸、および水を、ｐＨ約６．０～ｐＨ約７．０、温度１５℃～５０℃、より好ましくは２０℃～４０℃、最も好ましくは２０℃～２５℃で、１０分～４時間、好ましくは２０分～３時間、より好ましくは３０分～２時間、最も好ましくは９０分間混合することによって植物タンパク質懸濁液を調製し、水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｂ．不溶性固体を水性タンパク質懸濁液から分離して、清澄な水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｃ．該清澄化された水性タンパク質懸濁液を、０．０００１～１０重量％、好ましくは０．００１～５重量％、より好ましくは０．０１～２重量％、最も好ましくは０．１重量％の量のカルボヒドラーゼとセルラーゼの酵素混合物、ここで、酵素混合物はタンナーゼ活性を含む、で、ｐＨ約６．０～ｐＨ約７．０のｐＨ、１５℃～５０℃、より好ましくは２０℃～４０℃、最も好ましくは２０℃～２５℃の温度で、５分～２時間、好ましくは１０分～１時間、より好ましくは３０分間処理して、酵素処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｄ．酵素処理した水性タンパク質懸濁液を約７５℃～約８０℃の温度で約１０秒～約５分間、より好ましくは約５分間熱処理して、熱処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
ｅ．熱処理された水性タンパク質懸濁液を限外濾過膜濾過プロセスを使用して濃縮して、膜濾過プロセスからの保持液として約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含有量を有する高タンパク質成分を得ること、
ｆ．任意に、濃縮された水性タンパク質懸濁液をダイアフィルトレーションにより洗浄すること、
ｇ．任意に、高タンパク質成分をさらに濃縮して、懸濁液または粉末の形態のタンパク質濃縮物または分離物とすること、
ｈ．高タンパク質成分を発酵および／または酸性化し、任意にさらに冷却し、および／またはジャム、ベータグルカン、香味料および／または添加剤を前記高タンパク質成分に添加すること、および
ｉ．植物ベースの食品を得ること、
を含む。
このタンパク質分離物は、中性的な色調であり、苦味がほとんどまたはまったくないなど、本来の機能的特性を保持しているため、ヨーグルト、チーズ、肉類似品、アイスクリームおよびその他の植物ベースの乳製品代替品など、多くの食品や用途に理想的な原料となっている。
乾燥植物タンパク質製品は、約７０重量％を超えるタンパク質含有量を有する。好ましくは、乾燥植物タンパク質製品は、（Ｎ×６．２５）乾燥重量ベースで約９０重量％を超えるタンパク質、好ましくは少なくとも約１００重量％のタンパク質含有量を有する分離物である。窒素は、係数６．２５を使用してタンパク質のパーセントに変換される。
一実施形態において、このプロセスは、約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する高タンパク質成分、ここで、好ましくは、高タンパク質成分は、（Ｎ×６．２５）乾燥重量ベースで約９０％タンパク質／乾物、好ましくは少なくとも約１００％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含有量を有する分離物である、を含む植物ベースの食品をもたらす。植物ベースのタンパク質成分は、苦味の軽減や乳製品類似体のゲル化特性の改善など、感覚刺激性および機能的特性が改善されている。改善された官能特性は、ポリフェノール化合物の濃度を下げることによって達成された。ポリフェノール化合物は、例えばタンニンであり得る。成分のポリフェノール濃度は、出発原料よりも大幅に低くなる。
他の実施形態によれば、植物ベースの食品は、本明細書に従ったプロセスにより得ることができる。
一実施形態では、約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する高タンパク質成分、ここで、好ましくは、高タンパク質成分は、乾燥重量基準（Ｎ×６．２５）で約９０％タンパク質／乾物を超える、好ましくは少なくとも約１００％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含有量を有する分離物である、が得られる。
一実施形態において、本開示は、約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有するマメ科植物ベースの高タンパク質成分、ここで、好ましくは、高タンパク質成分は、（Ｎ×６．２５）乾燥重量ベースで、約９０％タンパク質／乾物を超える、好ましくは少なくとも約１００％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する分離物であり、中性的な色調を有し、苦味が感じられない、を含む植物ベースの食品に関する。
一実施形態では、上記のプロセスで得られた高タンパク質成分を含む植物ベースの製品は、グルト（ｇｕｒｔ）、ヨーグルト、飲むヨーグルト、クレームフレッシュ（ｃｒｅｍｅ ｆｒａｉｃｈｅ）、サワークリーム、サワーミルク、プリン、セットタイプのヨーグルト、スムージー、クワルク、チーズ、クリームチーズ、アイスクリーム、肉様製品などの植物ベースの乳製品代替品からなる群から選択される製品での使用に適している。
一実施形態では、植物ベースの製品は、生菌および／またはプロバイオティクスをさらに含む。
一実施形態において、工程ｆ．で得られた高タンパク質成分の水性タンパク質溶液は、発酵によりさらに処理される。これは、細菌発酵または化学発酵、または細菌発酵と化学発酵の組み合わせで行うことができる。
１つの好ましい実施形態では、ヨーグルト様食品が製造される。好ましい一実施形態では、タンパク質水溶液を水、ヤシ油および砂糖と混合し、５０℃に加熱し、実験室用ホモジナイザーを用いて１５０～１６０バールで均質化し、水浴中で８５℃で５分間低温殺菌する。低温殺菌後、タンパク質懸濁液を４０℃に冷却し、０．０８％の微生物スターター培養物および１％のグルコノデルタラクトンを懸濁液に添加する。発酵は、目標のｐＨ（ｐＨ５未満）に達するまで３８℃で２時間行われる。製造されたヨーグルト様食品は、乳に似た白色やスプーンですくえる食感などの特有の特徴を有しており、ヨーグルト様食品サンプルのゲル硬度は、図３に示すようにＴＡ．ＸＴによって測定された。
チーズなどの製品のテクスチャーは、圧縮テストを実行するＴＡ．ＸＴテクスチャーアナライザーで測定できる。圧縮試験は、機器によるテクスチャー測定の中で最も簡単で一般的な試験である。サンプルを平らな面に置き、平らなプラテンを所定の力または距離までサンプル上に下げる。サンプルが変形し、変形の程度および／またはサンプルによってもたらされる抵抗が記録される。硬さ、弾力性（弾性）、粘着性を測定する。
硬度は、サンプルに１ｃｍの深さまで浸透するのに必要な力である。例えば、Ｐ０５プローブを使用することができる。
１つの好ましい実施形態では、ビーガンチーズが製造される。タンパク質分離物を水と混合し、その他の原材料（脂肪、砂糖、塩、食用色素など）を混合物に加える。混合物を６０℃に加熱し、１５０バールで均質化する。混合物をさらに７５℃で５分間低温殺菌し、インキュベーション温度（４５℃）まで冷却する。次に、微生物スターター培養物、アスコルビン酸、香料を加え、混合物を約３０分間ｐＨ６．０まで発酵させる。トランスグルタミナーゼ酵素を添加した後、混合物を凝固型に注ぎ、混合物をｐＨ５．０まで２時間凝固させる。塊は冷蔵保存（４～６℃）で約１２時間さらに硬化される。次に、チーズの塊をプレス型に移動し、余分なホエイを水圧プレス（９バール、４～６時間）で押し出す。圧搾後、ビーガンチーズは乾燥塩漬けされる。
一実施形態によれば、このプロセスは、トランスグルタミナーゼ（ＴＧ）酵素を、タンパク質１ｇ当たり０．１～５Ｕ、好ましくはタンパク質１ｇ当たり０．１～１Ｕ、より好ましくはタンパク質１ｇ当たり０．３～０．６Ｕ、最も好ましくはタンパク質１ｇあたり０．４～０．５Ｕの量で懸濁液に添加することを含む。植物ベースの製品が発酵される場合、ＴＧ酵素はスターター培養物の前またはそれと同時に添加されることが好ましい。植物由来の製品が酸性化されている場合、つまり発酵していない場合、熱処理および冷却工程の後にＴＧ酵素を添加してもよい。
タンパク質を含む懸濁液を提供する場合、工程ａ．の原材料は、典型的にはミールまたは粉末の形態である。粉末の粒径は、典型的には５～３００μｍ、好ましくは１０～２７５μｍの範囲である。ミールは、好ましくは、Ｄ９０値が１５０μｍの粒径を有する、すなわち、粒子の９０％が１５０μｍより小さい。一実施形態では、粒子の１００％が２７５μｍ未満の粒径を有する。一実施形態では、粒子の９０％が１５０μｍ未満の粒径を有し、一実施形態では、粒子の５０％が１０μｍ未満の粒径を有する。適切な粒子サイズにより、プロセスの工程ａ．で形成される粉末および懸濁液の加工性も確保される。粉末がダマになってはならず、それは生産ラインに問題を引き起こし、植物由来の食品の品質を低下させ得るためである。
したがって、一実施形態によれば、植物由来の原料は粉末の形態である。本発明の方法の一実施形態によれば、植物由来の原料は、５～３００μｍ、好ましくは１０～２７５μｍの粒径を有する粉末である。一実施形態では、粒子の９０％が１５０μｍより小さい。
原材料によっては、他の前処理工程が必要または有用な場合がある。
本発明の一実施形態によれば、この方法は、少なくとも１つのスターター培養物を懸濁液に添加し、混合物がｐＨ値４～４．９、好ましくは４．５に達するまで発酵させて、発酵植物ベース食品を得ることを含む。
したがって、一実施形態によれば、本発明の方法は発酵工程を含む。発酵工程では、酸性の発酵産物が生成される。本発明の方法の発酵工程において、乳製品用の従来のスターター培養物などの既知の培養物を、発酵すべき混合物の接種に使用することができる。細菌は、中温性および／または好熱性であってもよい。生物学的酸性化剤、例えば、バルクスターターまたはＤＶＳスターター（バットスターター（ｖａｔ ｓｔａｒｔｅｒ）に直接）を使用してもよい。スターター培養物は、ストレプトコッカス・サーモフィルス、ラクトバチルス・ブルカリクス、ラクトバチルス・アシドフィルス、ビフィドバクテリア、ラクトバチルス・ラムノサス、ラクトバチルス・カゼイ、ラクトコッカス・ラクティス、ロイコノストック・シトレウム、ロイコノストック・メセンテロイデス／シュードメセンテロイデス、ロイコノストック・メセンテロイデス、ラクトバチルス・プランタルム、ラクトバチルス・アミロリティクス、ラクトバチルス・アミロヴォルス、ラクトバチルス・デルブルッキー亜種デルブルッキー、ラクトバチルス・ラムノサスＧＧ、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス、およびラクトバチルス・アシドフィルスからなる群から選択され得る。好ましくは、スターター培養物は、ラクトバチルス・アシドフィルス、ビフィドバクテリアおよびラクトバチルス・ラムノサスからなる群から選択される。発酵は、加熱処理工程の後に行われる。
一実施形態によれば、本発明の植物ベースの製品は、生菌および／またはプロバイオティクスを含む。
本発明の一実施形態によれば、本方法の工程ａ．は、懸濁液の総重量に基づいて１～５重量％、好ましくは２～４重量％の量の砂糖、及び任意に、油、塩、炭酸カルシウムやリン酸三カルシウムなどのミネラル、ビタミンなどの他の成分を添加することをさらに含む。
本発明による植物ベースの製品のタンパク質含量は、典型的には、製品の総重量に基づいて０．５～２０重量％である。タンパク質含有量はまた、製品の総重量に基づいて、０．５～１２重量％、または０．５～１０重量％、または１～８重量％、または２～６重量％であってもよい。タンパク質含有量は、ジャムやその他の成分を任意に添加する前の植物ベースの製品を指す。
撹拌され、滑らかで望ましいテクスチャーを備えた発酵製品を製造するために、ヨーグルトを冷却し、延伸ユニットなどのテクスチャリングユニットで後処理することができる。
さらに、ペクチンまたはデンプンベースの成分、ジェランガム、カラギーナン、ローカストビーンガム、キサンタンガム、コンニャクガム、粘度、安定性または構造のすべての親水コロイドなどの安定剤および質感向上成分を適用することができる。
セットタイプ構造の発酵製品の場合、製品を最終パッケージに詰めた後、選択した培養に適した温度を維持するために加熱チャンバーまたはその他の適切な温度制御を利用して発酵が実行される。
ギリシャ風ヨーグルトやクワルクなどの裏ごしタイプの発酵物の場合は、膜ろ過、遠心分離、重力裏ごしなどの適切な手段により発酵物を濃縮する。
プロセスの最後に、上記の製品のサブタイプに関係なく、得られた植物ベースの食品は通常、包装され、２～６℃の保管温度まで冷却される。
発酵製品の感覚的な酸性度を制御するために、製品の種類に関係なく、発酵前に適切な緩衝剤または成分を使用して緩衝能力を調整できる。このような成分は、クエン酸塩、リン酸塩、乳酸塩など、食品用途に利用できる多数の選択肢から選択できる。このような成分を添加すると、発酵中に生成される酸の濃度が高くなり、より酸味が強くなる。
本発明を以下の実施例によりさらに説明する。
実施例１
この実施例は、ソラマメからのタンパク質抽出性と、濃縮工程から得られるタンパク質溶液の透明度と味に対する酵素処理の効果を評価する。
０．０２重量％の亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）を、８重量％の空気分級ソラマメタンパク質濃縮粉と混合した後、水に可溶化し、０．１％のアスコルビン酸を懸濁液に可溶化した。水酸化ナトリウムを使用して懸濁液のｐＨを７．０に調整し、次いで懸濁液を室温で９０分間混合した。懸濁液は、デカンター遠心分離機およびノズルボウル分離器を用いて不溶性固体を除去することによって清澄化された。清澄化した懸濁液を、既知のタンナーゼ活性を有する市販の酵素（Ｖｉｓｃｏｚｙｍｅ Ｌ、Ｎｏｖｏｚｙｍｅｓ）０．１％を添加することによって酵素処理し、一定の混合下、室温で３０分間インキュベートした。この後、酵素を８０℃、５分間の加熱処理により失活させる。次いで、熱処理した懸濁液を、１０ｋＤａのスパイラル巻き膜を使用する限外濾過で濃縮し、ダイアフィルトレーションで洗浄した。続いて、濃縮されたソラマメタンパク質保持液を噴霧乾燥して、タンパク質含量が９０重量％／乾物であるソラマメタンパク質分離物を生成した。
実施例２
実施例１に記載のソラマメタンパク質分離物の知覚苦味の減少を評価するために、２つの代替強制選択試験法（ＩＳＯ５４９５：２００５）を使用して官能分析を行った。
処理されたソラマメ分離物を、８％の濃度で水に再懸濁した。このサンプルを、８％ソラマメタンパク質濃縮物水懸濁液および遠心分離して清澄化した８％ソラマメタンパク質濃縮物水懸濁液と比較した。官能評価結果を表１に示す。
Figure 2024501143000001
実施例３
実施例１に記載のソラマメ分離物の構造形成特性を決定するために、タンパク質分離物をさらに発酵処理し、これは細菌発酵と化学発酵を組み合わせて行われ、セットタイプのヨーグルト様食品を生成した。
セットタイプのヨーグルト様食品は以下のようにして製造した。プレミックスのバッチ４００グラムを次のレシピ（表２）で調製した。３９０グラムのソラマメ保持液を３７６グラムの水道水と混合し、さらに１０グラムのヤシ油と２４グラムのテーブルシュガーを懸濁液に混合した。ソラマメタンパク質懸濁液を５０℃に加熱し、実験室用ホモジナイザーを用いて１５０～１６０バールで均質化し、水浴中で８５℃で５分間低温殺菌した。低温殺菌後、ソラマメタンパク質懸濁液を４０℃に冷却し、１５０グラムのバッチに分割し、０．０８％のバクテリアスターター培養物および１％のグルコノデルタラクトンを懸濁液に添加した。発酵は、目標のｐＨ（ｐＨ５未満）に達するまで３８℃で２時間実施した。製造したヨーグルト様食品は、牛乳に似た白色やスプーンですくえる食感などの特有の特徴を有していた。ヨーグルト類似サンプルのゲル硬度をＴＡ．ＸＴテクスチャーアナライザーで測定し、その結果を図２に示す。プローブＰ０５を使用した。
Figure 2024501143000002
実施例４
実施例１で製造されたソラマメタンパク質分離物の構造形成特性を決定するために、ソラマメタンパク質分離物をビーガンチーズ用途で試験した。ソラマメタンパク質分離物を水と混合し、他の原材料（脂肪、砂糖、塩、食用色素）を混合物に添加した。混合物を６０℃に加熱し、１５０バールで均質化した。混合物をさらに７５℃で５分間低温殺菌し、インキュベーション温度（４５℃）まで冷却した。次に、微生物スターター培養物、アスコルビン酸および香料を添加し、混合物をｐＨ６．０まで約３０分間発酵させた。トランスグルタミナーゼ酵素を添加した後、混合物を凝固型に注ぎ、混合物をｐＨ５．０まで２時間凝固させた。塊は冷蔵保存（４～６℃）で約１２時間さらに硬化した。次に、チーズ塊をプレス型に移動し、余分なホエイを水圧プレス（９ｂａｒ、４～６時間）で押し出した。圧搾後、ビーガンチーズを乾燥塩漬けした。
ヨーグルト様製品を製造するために、実施例１に記載のように製造したソラマメ濃縮物７６０ｇを、まず、スクロース５０ｇおよびペクチン５ｇを含有する水道水溶液１００ｇと混合した。ソラマメタンパク質、スクロースおよびペクチンを合わせた溶液を５０℃に加熱し、３０ｇの溶かしたココナッツ脂と混合した。得られた混合物を、それぞれ２００バールおよび１００バールで入口および出口で均質化した。望ましくない微生物の増殖を防ぎ、ソラマメのタンパク質を部分的に広げる目的で、均質化した混合物を８５℃で５分間加熱した。次いで、加熱処理した溶液を発酵温度４０℃まで冷却した。緩衝能力を高め、ヨーグルトのカルシウムを強化するために、１５ｇのクエン酸（１５重量％）および１．５ｇのリン酸カルシウムを含む滅菌溶液を熱処理溶液と混合した。最後に、前述のすべての成分を含む溶液にスターターカルチャーを接種し、ｐＨ４．６に達するまで（約５時間）安定した４０℃の温度を維持しながら発酵させた。その間、生成物は非常に粘稠で、濃厚なゲル構造で、乳成分から作られたヨーグルトに似たものとなった。目標のｐＨ値に達した後、同時に製品を１２℃に冷却し、混合して、撹拌タイプの乳製品ヨーグルトによく似た不連続なゲル構造を生成した。その後、最終製品を梱包し、冷蔵庫で５℃まで冷却した。完成した製品は中性で、色はほぼ白色で、典型的な撹拌乳ヨーグルトに匹敵する滑らかな質感と粘度、そして苦味が感じられない穏やかで中性的な味を有していた。
参考文献
EP 2566346 A4

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Claims (31)

  1. 植物ベースの食品を製造する方法であって、以下の工程：
    ａ．マメ科植物タンパク質原料、少なくとも１つの抗酸化剤、および水を混合して植物タンパク質懸濁液を調製して、水性タンパク質懸濁液を得ること、
    ｂ．不溶性固体を水性タンパク質懸濁液から分離して、清澄化された水性タンパク質懸濁液および不溶性画分を得ること、
    ｃ．該清澄化された水性タンパク質懸濁液を、植物原料由来のポリフェノールを修飾することができる少なくとも１つの酵素で処理して、酵素処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
    ｄ．酵素処理された水性タンパク質懸濁液を約５０℃～約１６０℃の温度で熱処理して、熱処理された水性タンパク質懸濁液を得ること、
    ｅ．熱処理された水性タンパク質懸濁液を膜濾過を使用して濃縮して、保持液として高タンパク質成分を得ること、
    ｆ．任意に、濃縮された水性タンパク質懸濁液をダイアフィルトレーションにより洗浄すること、
    ｇ．膜濾過からの保持液として約７０重量％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する高タンパク質成分を得ること、
    ｈ．任意に、高タンパク質成分をさらに濃縮して、懸濁液または粉末の形態のタンパク質濃縮物または分離物とすること、
    ｉ．高タンパク質成分を発酵および／または酸性化し、任意にさらに冷却し、および／またはジャム、ベータグルカン、香味料および／または添加剤を高タンパク質成分に添加すること、および
    ｊ．植物ベースの食品を得ること、
    を含むことを特徴とする方法。
  2. マメ科植物タンパク質が、乾燥豆および生豆の大豆、乾燥豆および生豆のエンドウ豆、レンズ豆、ひよこ豆およびピーナッツから選択され、より好ましくはソラマメおよびエンドウから選択され、最も好ましくはソラマメからのものであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 工程ａ．におけるマメ科植物タンパク質原料が空気分級されたタンパク質濃縮物であることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
  4. 工程ａ．におけるマメ科植物タンパク質原料が粉末状であり、好ましくは５～３００μｍ、より好ましくは１０～２７５μｍの範囲の粒径を有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 水性タンパク質懸濁液が、５～３０重量％、好ましくは６～１５重量％、より好ましくは８重量％のマメ科植物タンパク質を含むことを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 工程ａ．における調製および工程ｃ．における酵素処理が、１０℃～６０℃、好ましくは１５℃～５０℃、より好ましくは２０℃～４０℃、最も好ましくは２０℃～２５℃の温度で行われることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 工程ａ．における調製および工程ｃ．における酵素処理が、約４．５～約１１、好ましくは約６．０～約７．０のｐＨで行われることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 工程ａ．における調製が、１０分～４時間、好ましくは２０分～３時間、より好ましくは３０分～２時間、最も好ましくは９０分間行われることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 少なくとも１種の抗酸化剤が、亜硫酸塩、硫酸塩およびビタミン、好ましくは亜硫酸塩およびアスコルビン酸、より好ましくは亜硫酸ナトリウムおよびアスコルビン酸からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 工程ａ．におけるタンパク質水性懸濁液が、０．０１～１．０重量％の亜硫酸塩または硫酸塩、好ましくは０．０１～１．０重量％の亜硫酸塩または硫酸塩、および／または０．０１～０．２５重量％のアスコルビン酸、好ましくは０．１重量％のアスコルビン酸などの、０．００１～１．０重量％の少なくとも１種の抗酸化剤を含むことを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 亜硫酸塩が亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）であることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 工程ｂ．において、分離が、デカンター遠心分離機を使用するなどの遠心分離によって行われ、任意にディスク遠心分離および／または濾過が続くことを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. ポリフェノールを修飾できる少なくとも１つの酵素が、カルボヒドラーゼとセルラーゼの酵素混合物およびそれらの混合物を含むことを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。
  14. 酵素混合物がタンナーゼ活性を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
  15. 酵素処理工程ｃ．において、酵素処理が５分～２時間、好ましくは１０分～１時間、より好ましくは３０分間行われることを特徴とする、請求項１～１４のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記酵素処理工程ｃ．において、酵素が、ペクチナーゼ、ヘミセルラーゼ、キシラナーゼ、ベータ－グルカナーゼ、マンナーゼ、グルカナーゼおよびアミラーゼ、例えばグルコアミラーゼ、イソアミラーゼ、アルファ－アミラーゼおよびベータ－アミラーゼからなる群から選択される酵素の少なくとも１つの主活性または副活性をさらに含むことを特徴とする、請求項１～１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. 酵素処理工程ｃ．において、酵素が乾物ベースで０．０００１～１０重量％、好ましくは乾物ベースで０．００１～５重量％、より好ましくは乾物ベースで０．０１～２重量％、最も好ましくは乾物ベースで０．１重量％の量で使用されることを特徴とする、請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. 工程ｄ．において、熱処理が約６０℃～約１３５℃、好ましくは約６０℃～約１２０℃、より好ましくは約７５℃～約８０℃の温度で、約２秒～約６０分間、好ましくは約１０秒～約６０分間、好ましくは約１０秒～約５分間、より好ましくは約５分間で行われることを特徴とする、請求項１～１７のいずれか一項に記載の方法。
  19. 工程ｄ．において、熱処理が約１３５℃の温度で約２～５秒間行われることを特徴とする、請求項１～１８のいずれか一項に記載の方法。
  20. 工程ｅ．における膜濾過が、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過または逆浸透であることを特徴とする、請求項１～１９のいずれか一項に記載の方法。
  21. ダイアフィルトレーション工程ｆ．が１回以上のダイアフィルトレーションを含むことを特徴とする、請求項１～２０のいずれか一項に記載の方法。
  22. 工程ｈ．において、蒸発または遠心分離を用いてさらなる濃縮を行うことを特徴とする、請求項１～２１のいずれか一項に記載の方法。
  23. 工程ｅ．において、濃縮工程および洗浄工程を実施して保持液と透過液を分離することを特徴とする、請求項１～２２のいずれか一項に記載の方法。
  24. 工程ｆ．の後に、約５５℃～約７０℃、好ましくは約６０℃～約６５℃の温度で約３０秒～約６０分間、好ましくは約１０分～約１５分間行われる低温殺菌工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１～２３のいずれか一項に記載の方法。
  25. 工程ｆ．の後、および任意の低温殺菌工程の後に、水性タンパク質懸濁液を約２５℃～約４０℃の温度に冷却する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１～２４のいずれか一項に記載の方法。
  26. 工程ｆ．の後、および任意の低温殺菌および冷却工程の後、得られた水性タンパク質懸濁液を、好ましくは噴霧乾燥を使用して、乾燥させることをさらに含むことを特徴とする、請求項１～２５のいずれか一項に記載の方法。
  27. 高タンパク質成分が、（Ｎ×６．２５）乾燥重量ベースで、約９０％タンパク質／乾物を超える、好ましくは少なくとも約１００％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する分離物であることを特徴とする、請求項１～２６のいずれか一項に記載の方法。
  28. 請求項１～２７のいずれか一項に記載の方法で得られる植物ベースの食品。
  29. 約７０％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有するマメ科の植物ベースの高タンパク質成分、ここで、好ましくは、高タンパク質成分は、（Ｎ×６．２５）乾燥重量ベースで、約９０％タンパク質／乾物を超える、好ましくは少なくとも約１００％タンパク質／乾物を超えるタンパク質含量を有する分離物であり、高タンパク質成分は中性的な色をしており、苦味が感じられない、を含むことを特徴とする、植物ベースの食品。
  30. 請求項２９に記載の植物ベースの食品であって、グルト（ｇｕｒｔ）、ヨーグルト、飲むヨーグルト、クレームフレッシュ（ｃｒｅｍｅ ｆｒａｉｃｈｅ）、サワークリーム、サワーミルク、プリン、セットタイプのヨーグルト、スムージー、クワルク、チーズ、クリームチーズ、アイスクリームまたは肉様製品、好ましくはグルトまたはチーズである、植物ベースの食品。
  31. 生菌および／またはプロバイオティクスをさらに含むことを特徴とする、請求項２９または３０に記載の植物ベースの食品。
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