JP3813055B2 - Method for producing high purity plant protein material - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精製された植物タンパク物質の製造方法、およびより詳細には高純度植物タンパク単離体および濃縮物の製造方法に関するものである。
【技術的背景】
多くの食物および飲料製品が、植物材料、例えば大豆、ソラマメ(beans)、えんどう豆(peas)、その他の豆科植物、および脂肪種子、例えば菜種由来の、タンパク補給物質を含む。植物タンパク材料、特に大豆は、幼児用のフォーミュラにおいて使用されている。幼児用フォーミュラにおけるこの植物タンパク補給物質のもつ目的は、該フォーミュラの栄養価を高め、かつ人乳のタンパク含有率に近いタンパク含有率を与えることにある。
しかし、市販品として入手できるタンパク濃縮物および単離体は、幼児用フォーミュラなどの製品においては望ましくない、幾分かの不純物を含んでいる。植物タンパク単離体及び濃縮物において望ましくない、具体的な不純物は、フィチン酸、フィテート、リボ核酸、灰分、およびフィチン酸、フィテートまたはリボ核酸と結合している、ヒトの同化作用にとって利用不可能な無機物、例えば燐、カルシウム、塩素、鉄、亜鉛、および銅を包含する。特に幼児用フォーミュラ等の製品において使用する、植物タンパク単離体および濃縮物における、これら不純物の濃度を減じる方法を提供することが望ましい。
【０００２】
植物タンパク材料中の、イノシトールヘキサ燐酸としても知られるフィチン酸およびフィチン酸の塩であるフィテートの濃度を低下することも、注目されている。というのは、フィチン酸およびフィテートは、タンパクおよび多価金属カチオンと錯体を形成して、該植物タンパク材料の栄養価を減じる傾向があるからである。植物タンパク材料中のフィチン酸およびフィテートの濃度を減じるために、多大な努力が払われている。例えば、メーザー(Mazer)等に付与された米国特許第5,248,765号は、フィテート含有材料の水性スラリーを、低pHにてアルミナで処理することによって、タンパクおよび食物繊維から、フィテートおよびマンガンを分離する方法を記載している。次いで、該アルミナと結合しているフィテートと共に該アルミナを、該タンパクおよび繊維材料から分離する。ボーリー(Bolley)等に付与された米国特許第2,732,395号、グッドナイト(Goodnight)等に付与された米国特許第4,072,670号、グッドナイト等に付与された米国特許第4,008,795号、グッドナイト等に付与された米国特許第4,091,120号およびデラム(deRham)に付与された英国特許第1,574,110号は、全て種々の沈殿および溶解度差分離技術による、タンパク材料からのフィチン酸およびフィテートの除去方法を教示している。
【０００３】
植物タンパク物質中のフィチン酸およびフィテートの濃度を減じるためのその他の方法は、酵素を利用して、フィチン酸またはフィテートを分解している。欧州特許出願第0380343A2号は、フィテートを含まないまたはフィテート含量の低い大豆タンパク単離体および濃縮物の製法を開示しており、この方法では、フィチン酸およびフィテート分解酵素(以下、「フィターゼ」と呼ぶ)を、温度20〜60℃およびpH2〜6にて、大豆タンパク単離体または濃縮物に添加して、該タンパク材料中のフィチン酸およびフィテートを分解している。フレンド(Friend)等に付与された米国特許第4,642,236号、マッケーブ(McCabe)に付与された米国特許第3,733,207号および日本国特開平8(1996)-214787号は、全てフィターゼを使用して、大豆タンパク中のフィチン酸およびフィテートを分解する方法を開示している。フィターゼ酵素処方物は、これらが高価ではなくまた容易に市販品として入手できるので、植物タンパク材料を生成するのに、特に有用である。
【０００４】
フィターゼ酵素は、燐酸モノエステル加水分解酵素(I.U.B.3.1.3)であり、また通常微生物または真菌源、例えばアスペルギルス(Aspergillus)およびリゾプス(Rhizopus)種由来のものであり得る。通常使用されるフィターゼ酵素組成物は、典型的に、主なフィターゼ酵素として、酵素3-フィターゼ(ミオ-イノシトール-ヘキサキスホスフェート3-ホスホヒドロラーゼ(I.U.B.3.1.3.8))を含む。全部ではないが、幾つかのフィターゼ酵素組成物は、該酵素酸性ホスファターゼ(オルト燐酸モノエステルホスホヒドロラーゼ(I.U.B.3.1.3.2))を十分な量で含み、フィチン酸およびフィテートの分解を行う。
フィターゼ酵素組成物は、最も一般的なフィターゼ、特に3-フィターゼが、リボ核酸構造を分解しないことから、植物タンパク物質中のリボ核酸物質および結合した無機物質の濃度を減じることはないものと考えられている。リボヌクレアーゼ酵素組成物は、リボ核酸を開列し、かつ分解することが知られており、また植物タンパク中のリボ核酸の濃度を減じるのに使用できるが、このような酵素組成物は、全く高価であり、しかも精製植物タンパク材料の工業的な生産に必要な規模での使用は不可能である。
植物タンパク中のリボ核酸物質および結合した無機物の濃度を、該方法の工業的規模での利用を可能とするコストにて、減じることが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題およびその解決手段】
一局面において、本発明は、植物タンパク物質中の、リボ核酸およびリボ核酸と結合した無機物の濃度を減じる方法を提供する。この方法では、植物タンパク物質を準備し、これを水性溶液中に分散させてスラリーとする。このスラリーを、酸性ホスファターゼを含む酵素処方物で、該植物タンパク物質中の該リボ核酸の濃度を実質的に減じるのに有効なpH、温度および時間、処理する。次いで、この酵素処理したスラリーを洗浄して、低濃度でリボ核酸を含む植物タンパク物質を得る。
本発明の好ましい一態様では、該植物タンパク物質の無機物含有量は、該植物タンパク物質のスラリーを、酸性ホスファターゼを含有する酵素処方物で処理することにより、減じられる。
【０００６】
本発明のもう一つの好ましい態様では、該植物タンパク物質は、大豆タンパクであり、該スラリーを該酵素処方物で処理するpHは、約3〜約6であり、該スラリーを該酵素処方物で処理する温度は、約20〜約70℃であり、また該スラリーを該酵素処方物で処理する時間は、約30分〜約4時間である。この酵素処理したスラリーを該酵素処方物で処理した後に、該スラリーを洗浄する。
更に別の好ましい態様では、該スラリーを酵素処理しかつ洗浄した後に、加熱処理し、かつこの熱処理したスラリーを乾燥する。
もう一つの局面において、本発明は、植物タンパク物質中の、フィチン酸、フィテート、リボ核酸、およびフィチン酸、フィテート、およびリボ核酸と結合している無機物の濃度を減じる方法を提供する。この方法では、植物タンパク物質を準備し、これを水性溶液中に分散させてスラリーとする。このスラリーを、酸性ホスファターゼおよびフィターゼを含む酵素処方物で、該植物タンパク物質中のフィチン酸、フィテートおよび該リボ核酸の濃度を実質的に減じるのに有効なpH、温度および時間、処理する。
【０００７】
【好ましい態様の説明】
本発明は、酸性ホスファターゼ酵素が、予想外のことに、リボ核酸を開列し、従ってこれを使用して、工業的規模にて、植物タンパク物質中のリボ核酸物質を分解し、かつその濃度を減じることができ、また該リボ核酸物質と結合した無機物および灰分を除去できると言う発見に基くものである。幾つかの市販品として入手できるフィターゼ酵素処方物は、酸性ホスファターゼを含むが、これまで、酸性ホスファターゼがリボ核酸の分解において有用であり、かつ植物タンパク物質中のリボ核酸の濃度を、酸性ホスファターゼ処理により低減できることは認識されていなかった。酸性ホスファターゼは、フィチン酸、フィテートおよびリボ核酸を分解することができ、従って酸性ホスファターゼは、フィチン酸、フィテートおよびリボ核酸を分解し、かつこれらの濃度を減じるのに利用でき、あるいはその他のフィターゼとの組合わせとして利用することができる。
【０００８】
本発明の方法で使用する出発物質は、植物タンパク濃縮物または植物タンパク単離体である。本明細書で使用するように、また従来の定義に従えば、植物タンパク物質(材料)は、乾燥重量基準で、65%〜90%のタンパクを含む植物タンパク材料であり、また植物タンパク単離体は、乾燥重量基準で、少なくとも90%のタンパクを含有する植物タンパク材料である。植物タンパク濃縮物および単離体は、容易に市販品として入手することができる。例えば、本発明の方法で使用できる大豆タンパク単離体は、ミズーリー州セントルイスの、プロテインテクノロジーズインターナショナル社(Protein Technologies International, Inc.)から入手でき、商品名SUPROR 500EおよびSUPROR 620のもとで市販されている。
植物タンパク濃縮物および植物タンパク単離体は、従来の方法によって調製することができる。植物タンパク濃縮物は、通常(i) 植物タンパク物質を、該タンパクのほぼ等電点近傍のpHをもつ水性溶液により浸出させ、(ii) 植物タンパク物質を水性アルコールで抽出し、あるいは(iii) 植物タンパク物質を湿式加熱により変性し、次いで該変性された植物タンパク物質を、水で抽出することによって調製される。
【０００９】
好ましい一態様では、本発明の方法において使用するために、大豆タンパク濃縮物を調製する。市販品として入手できる脱脂大豆フレーク(脱皮し、かつ脱脂した大豆)を、大豆タンパクの等電点近傍のpHをもつ、好ましくは約4〜約5、最も好ましくは約4.4〜約4.6なるpHをもつ、水性溶液で洗浄する。この水性酸溶液は、該大豆タンパクから、水溶性の炭水化物、無機物、フェノール系物質、およびその他の非-タンパク物質を浸出する。
植物タンパク単離体は、植物タンパク物質を、水性アルカリ溶液で抽出して、タンパク物質を可溶化することにより生成される。次いで、この可溶化されたタンパク物質の抽出物を、不溶性植物物質、例えばセルロースおよびその他の植物繊維から分離する。次に、このタンパク抽出物のpHを、該タンパクのほぼ等電点近傍の値に調節して、該タンパクを沈殿させる。この沈殿したタンパクを、濾過または遠心分離によって該溶液から分離し、該タンパク物質を、該溶液中に残される水溶性の炭水化物、無機物、フェノール系物質およびその他の非-タンパク物質から分離する。次いで、この分離されたタンパクを水洗して、該タンパク単離体を得る。
【００１０】
最も好ましい態様では、本発明の方法で使用するために、大豆タンパク単離体を調製する。市販品として入手できる脱脂大豆フレークを、出発物質として使用する。好ましくは、この大豆フレークを、亜硫酸ナトリウム等の亜硫酸塩で処理して、流動特性および抗-微生物特性を改善する。この大豆フレークを、水性アルカリ溶液、好ましくは約8〜約11のpHをもつ水性水酸化ナトリウム溶液で抽出する。好ましくは、該抽出液と該大豆フレーク材料との重量比は、約5:1〜約16:1である。濾過または遠心分離および該不溶性物質からの該上澄抽出物のデカンテーション等により、大豆繊維およびセルロース等の不溶性物質から、この抽出物を分離する。この分離された抽出物のpHを、大豆タンパクの等電点近傍の値、好ましくは約4〜約5、最も好ましくは約4.4〜約4.6に、適当な酸、好ましくは塩酸、硫酸、硝酸、または酢酸で調節し、大豆タンパク物質を沈殿させる。この沈殿したタンパク物質を、好ましくは遠心分離または濾過により、該抽出物から分離する。この分離されたタンパク物質を、水洗し、好ましくは水対タンパク物質の重量比約5:1〜約12:1にて水洗して、該大豆タンパク単離体を得る。
【００１１】
該植物タンパク濃縮物または植物タンパク単離体(以下、一般的に「タンパク物質」と言う)の水性スラリーを、該タンパク物質と水とを混合することにより形成する。好ましくは、このスラリーは、重量基準で約2%〜約30%の該タンパク物質を含むべきであり、またより好ましくは重量基準で、約5%〜約20%の該タンパク物質を含むべきであり、最も好ましくは重量基準で、約10%〜約18%の該タンパク物質を含むべきである。
次いで、このスラリーを、酸性ホスファターゼ(オルト燐酸モノエステルホスホヒドロラーゼ(I.U.B.3.1.3.2))を含む酵素処方物で、該タンパク物質中のリボ核酸の濃度を実質的に減じるのに有効な酸性ホスファターゼ濃度、温度、pHおよび時間処理する。酸性ホスファターゼを含むこの酵素処方物は、微生物または真菌源、例えばアスペルギルスおよびリゾプス種由来のものである。本発明の方法で有用なこの酸性ホスファターゼの好ましい源は、真菌アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)である。アスペルギルスニガーを由来とし、かつ酸性ホスファターゼを含む、フィターゼ酵素処方物は、市販品として入手できる。
【００１２】
この酵素処方物を十分な量で該スラリーに添加して、該タンパク物質中に存在するリボ核酸を分解し、かつその濃度を実質的に減じるのに有効な、酸性ホスファターゼ濃度を達成する。好ましくは、該初期植物タンパク材料中に存在するリボ核酸の少なくとも大部分を、該酸性ホスファターゼ酵素により分解する。ここで、用語「大部分」とは、50%以上であるものと定義する。より好ましくは、該酸性ホスファターゼは、該植物タンパク物質中の少なくとも60%のリボ核酸、より一層好ましくは該タンパク物質中の少なくとも70%のリボ核酸、より一層好ましくは該タンパク物質中の少なくとも80%のリボ核酸および最も好ましくは該タンパク物質中の実質的に全てのリボ核酸を分解する。
該タンパク物質中のリボ核酸を効果的に分解し、かつその濃度を効果的に減じるためには、該酵素処方物は、十分な量の酸性ホスファターゼまたは酸性ホスファターゼと、もう一つのフィターゼ、例えば3-フィターゼ(ミオ-イノシトール-ヘキサキスホスフェート3-ホスホヒドロラーゼ(I.U.B.3.1.3.8))との組合わせを含み、かくして該リボ核酸を分解し、かつ実質的にその濃度を減じるものであるべきである。好ましくは、この酵素処方物は、該酸性ホスファターゼが、該スラリー中に、乾燥重量基準で、該タンパク物質の約0.1%〜約10%、より好ましくは乾燥重量基準で、該タンパク物質の約0.3%〜約5%、および最も好ましくは乾燥重量基準で、該タンパク物質の約0.5%〜約3%なる量で存在する。
【００１３】
本発明の最も好ましい態様では、該酵素処方物は、フィチン酸およびフィテート並びにリボ核酸を分解し、かつその濃度を減じる。好ましくは、この酵素処方物は、該フィチン酸およびフィテートの少なくとも大部分を分解し、ここで大部分とは、該フィチン酸およびフィテートの少なくとも50%、より好ましくは少なくとも75%として定義され、より一層好ましくは該フィチン酸およびフィテートの少なくとも85%が分解され、また最も好ましくは該フィチン酸およびフィテートの実質的全てがこの酵素処方物により分解される。
該タンパク物質中のリボ核酸、フィチン酸およびフィテートを効果的に分解し、かつその濃度を効果的に減じるためには、該酵素処方物は、十分な量の酸性ホスファターゼ、または酸性ホスファターゼともう一つのフィターゼ、例えば3-フィターゼ(ミオ-イノシトール-ヘキサキスホスフェート3-ホスホヒドロラーゼ(I.U.B.3.1.3.8))との組合わせを含み、該リボ核酸、フィチン酸およびフィテートを分解するものである必要がある。最も好ましい態様では、該酵素処方物は、該酸性ホスファターゼおよび3-フィターゼが、該スラリー中に、乾燥重量基準で、該タンパク物質の約0.1%〜約10%なる量、より好ましくは乾燥重量基準で、該タンパク物質の約0.3%〜約5%なる量および最も好ましくは乾燥重量基準で、該タンパク物質の約0.5%〜約3%なる量で存在するように添加される。
【００１４】
この酵素処方物の活性は、リボ核酸、フィチン酸およびフィテートを分解し、かつその濃度を実質的に減じるのに有効なものであるべきである。この酵素処方物は、好ましくはタンパク固形分1kg当たり約400〜約1400キロフィターゼ単位(KPU/kgタンパク固形分)なる範囲の活性を有し、より好ましくは約600〜約1200 KPU/kgタンパク固形分なる範囲の活性を持ち、および最も好ましくは約1000 KPU/kgタンパク固形分なる活性を持つ。1キロフィターゼ単位は、1000フィターゼ単位に等しく、ここで1フィターゼ単位は、標準的な条件下(40℃、pH 5.5、および15分間のインキュベート)で、1分間に、フィチン酸ナトリウムから無機燐酸1nMを放出する酵素の量に等しい。この酵素処方物の活性は、該酵素処方物中に含まれる、酸性ホスファターゼ活性と任意の他のフィターゼ酵素活性を含む。
【００１５】
該酵素処方物で処理される該スラリーのpHは、該酵素処方物が、効果的にリボ核酸を分解するpHであり、また好ましくは該酵素処方物が、またフィチン酸およびフィテートをも分解するpHである。酸性ホスファターゼ酵素が、約4.5なるpHにて、極めて効果的にリボ核酸を分解することが分かっており、またフィターゼ酵素が、約5.3なるpHにて、フィチン酸およびフィテートを極めて効果的に分解することは、当分野において公知である。好ましい一態様では、この酵素処方物で処理された該スラリーのpHは、約3〜約6、より好ましくは約3.5〜約5.5、およびより一層好ましくは約4〜約5、および最も好ましくは約4.4〜約4.6である。このスラリーのpHは、所定のpHを達成するために必要に応じて、塩酸、硫酸、硝酸または酢酸等の適当な酸性試薬、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムまたは水酸化アンモニウムなどの適当な塩基性試薬により調節できる。
【００１６】
該酵素処方物で処理されるスラリーの温度は、該酵素処方物中の該酵素がリボ核酸を効果的に分解し、および好ましくはフィチン酸およびフィテートをも分解する温度とすべきである。好ましくは、該スラリーの温度は、該リボ核酸、フィチン酸およびフィテートの酵素分解を最大にするのに十分に高くすべきであるが、該酵素を不活性化し、もしくは該スラリー中の該タンパク物質を分解するほどに十分に高くすべきではない。好ましい一態様では、該スラリーを、該酸性ホスファターゼ含有酵素処方物で処理する温度は、約20〜約70℃、より好ましくは約30〜約60℃、および最も好ましくは約40〜約55℃である。
【００１７】
該スラリーを該酵素処方物で処理する時間は、該酵素が、リボ核酸を効果的に分解し、かつその濃度を効果的に減じ、および好ましくはまた該植物タンパク材料中のフィチン酸およびフィテートをも分解しかつその濃度を減じることを可能とするのに、十分な値とすべきである。好ましくは、該スラリーを、有効pHおよび温度にて、約30分〜約4時間、より好ましくは約45分〜約3時間および最も好ましくは約1時間〜約2時間、該酵素処方物で処理する。
該酵素処方物による該植物タンパク物質の処理に引き続き、該植物タンパク物質を洗浄して、該分解された物質、灰分および無機物を除去する。好ましくは、該植物タンパク物質を水で希釈し、該希釈したスラリーを遠心分離することにより、該物質を洗浄する。より好ましくは、該植物タンパク物質を、例えば該植物タンパク物質スラリーを水で希釈し、該希釈されたスラリーを、ディスク型遠心機で遠心分離し、次いで該スラリーをボール型遠心機で遠心分離することにより、二度洗浄する。
【００１８】
最も好ましくは、この洗浄段階における該スラリーのpHを、該リボ核酸、フィチン酸およびフィテートの分解後に、該植物タンパク物質のほぼ等電点近傍の値として、該洗液へのタンパク物質の喪失を最小にする。該リボ核酸、フィチン酸およびフィテートの分解は、該タンパク物質の等電点のシフトを生じる可能性がある。例えば、リボ核酸、フィチン酸およびフィテートを含む大豆タンパクは、約pH 4.5なる等電点をもつが、これら物質の酵素分解後には約pH 5.1なる等電点をもつ。このスラリーのpHは、必要ならば、該タンパク物質を洗浄する前に、適当な酸性または塩基性物質で、該タンパク物質の等電点近傍に調節することができる。
【００１９】
この洗浄は、十分な量の洗浄水、好ましくは該タンパクのほぼ等電点に調節されたpHを有する洗浄水で実施して、該分解されたリボ核酸、および好ましくは該分解されたフィチン酸およびフィテートを、該植物タンパク物質から除去する。好ましい一態様では、該初期植物タンパク物質中に存在する、該分解されたリボ核酸、フィチン酸およびフィテートの少なくとも大部分を、本発明の方法により除去する。ここで、用語「大部分」とは、50%以上として定義される。より好ましくは、本発明の方法は、該植物タンパク物質中に存在する、該分解されたリボ核酸、フィチン酸およびフィテートの少なくとも60%を除去するのに有効であり、より好ましくは該植物タンパク物質中に存在する、該分解されたリボ核酸、フィチン酸およびフィテートの少なくとも70%、およびより一層好ましくは該植物タンパク物質中に存在する、該分解されたリボ核酸、フィチン酸およびフィテートの少なくとも80%、および最も好ましくは該植物タンパク物質中に存在する、該分解されたリボ核酸、フィチン酸およびフィテートの実質的全てを除去する。
【００２０】
洗浄後、精製された植物タンパク物質を、乾燥することにより回収することができる。好ましい一態様では、公知の噴霧乾燥技術に従って、該精製された植物タンパク物質を噴霧乾燥することにより回収する。
低濃度のリボ核酸および好ましくは低濃度のフィチン酸およびフィテートを含む該植物タンパク物質を、必要に応じて、更に処理して、改善された機能特性を持つ、精製されたタンパク物質を得ることも可能である。この精製されたタンパク物質のスラリーを、熱処理して該タンパクを変性し、かつ該タンパク物質を滅菌することも可能である。好ましくは、公知のジェット調理技術に従って、ジェット調理によりこのスラリーを熱処理し、かつジェット調理器から真空チャンバーへの排出により、フラッシュ冷却する。最も好ましくは、精製されたタンパク物質のこのスラリーを、加圧下にて、約140〜約160℃の温度にて、約1〜15秒間熱処理する。最も好ましい態様では、該タンパクスラリーを熱処理する前に、そのpHを、pH約6〜約8に、適当な塩基性試薬、好ましくは水性水酸化ナトリウム/水酸化カリウム溶液で、中和して、該熱処理されるタンパク物質の処理を補助する。
【００２１】
熱処理されたまたは熱処理されていない、該精製されたタンパク物質を、酵素加水分解に付して、該タンパク物質の粘度を下げることもできる。酵素加水分解は、特に該タンパク物質の熱処理後に行うことが望ましい。というのは、該変性タンパク物質は、熱処理に掛けられていない同様なタンパク物質よりも粘性が高いからである。該精製されたタンパク物質のスラリーを、公知の市販品として入手できる酵素によって、該タンパク物質を加水分解するのに有効なpH、温度、酵素濃度および活性、並びに時間処理できる。
該酵素加水分解を実施するpHは、使用した特定のプロテアーゼ酵素に依存する。プロテアーゼ酵素は、該酵素がタンパクを加水分解するのに有効な、既知のpH範囲を持つ、該加水分解を行うように選択すべきであり、また該精製されたタンパク物質の該加水分解は、該酵素の既知の有効pH範囲内で行うべきである。好ましい一態様では、プロテアーゼ酵素ブロメライン(Bromelain)を、約4〜約9なるpHにて使用する。
【００２２】
該プロテアーゼの濃度および活性は、該タンパクの所定の加水分解度を達成するのに十分な値とすべきである。好ましくは、このプロテアーゼが乾燥重量基準で該タンパク物質の約0.1%〜約10%、およびより好ましくは乾燥重量基準で該タンパク物質の約0.5%〜約5%なる量で存在するように、該プロテアーゼを、該精製されたタンパク物質のスラリーに添加する。更に、好ましくは、このプロテアーゼは、1g当たり約1000〜4000チロシン単位(TU/g)、およびより好ましくは約2000〜約3000 TU/gなる活性をもつべきであり、ここで1 TU/gは、タンパク物質の加水分解を行うための、該プロテアーゼの最適のpHにて15分間インキュベートした後、30℃にて1分当たり1μMのチロシンを遊離する酵素活性に等しい。
【００２３】
該プロテアーゼで処理される該スラリーの温度は、該プロテアーゼが該精製されたタンパク物質を効果的に加水分解する温度とすべきである。好ましくは、該スラリーの温度は、該タンパク物質の酵素加水分解を最大にするのに十分に高いが、該酵素を失活するのに十分高い温度であってはならない。好ましい一態様では、該スラリーを該プロテアーゼで処理する温度は、約15〜約75℃、より好ましくは約30〜約65℃、および最も好ましくは約40〜約55℃である。
該スラリーを該プロテアーゼで処理する時間は、該酵素が該タンパク物質を、所定の加水分解度まで加水分解することを可能とするに十分な値とすべきである。好ましくは、該スラリーを、有効pHおよび温度にて、約15分〜約2時間、より好ましくは約30分〜約1.5時間、および最も好ましくは約45分〜約1時間、該プロテアーゼで処理する。この酵素加水分解が完了した後、該スラリーを該プロテアーゼの失活温度に加熱することにより、例えば該スラリーを、75℃を越える温度にて加熱することによって、この反応を停止する。
【００２４】
この加水分解され精製された植物タンパク物質を、必要ならば熱処理して、該タンパク物質を滅菌し、かつ該タンパク物質が前に熱処理されていない場合には、この加水分解されたタンパク物質を変性することができる。好ましくは、このスラリーを、公知のジェット調理技術に従って、ジェット調理により熱処理し、またジェット調理器から真空化チャンバーへの排出により、フラッシュ冷却する。最も好ましくは、この加水分解され精製されたタンパク物質を、加圧下にて約140〜約160℃で、約1〜15秒間熱処理する。
酵素加水分解および場合によっては熱処理した後、該加水分解し精製したタンパク物質を、該タンパク物質の乾燥により、該スラリーから回収する。好ましい一態様では、該加水分解し精製した植物タンパク物質を、公知の噴霧乾燥技術に従って、該タンパク物質を噴霧乾燥することにより回収する。
【００２５】
【実施例】
以下の実施例は、本発明の方法を例示するために与えられるが、本発明がこれら例示の方法に制限されるものと理解すべきではない。
実施例１
本発明の方法に従って、精製された植物タンパク単離体を製造する。243 lbの大豆タンパク単離体を、2959 lbの水に添加して、7.6%の固形分を含む大豆タンパク単離体スラリーを形成する。このスラリーのpHを、塩酸により4.5に調節し、かつ該スラリーの温度を50℃に高める。酸性ホスファターゼおよび一種のフィターゼを含み、かつ1000 KPU/kgカード固形分なる活性を持つ酵素処方物を、このスラリーに添加する。このスラリーを該酵素処方物で2時間処理し、その後該スラリーのpHを、水酸化カリウムおよび水酸化ナトリウムを含むアルカリ混合物で、5.1に調節する。次に、このスラリーを水で4.2%固形分まで希釈し、ボール型遠心分離器で洗浄する。この洗浄スラリー275 lbを、水酸化カリウムおよび水酸化ナトリウムを含むアルカリ混合物で中和する。この中和した物質を、150℃にてジェット調理により熱処理し、かつ圧力約26トールをもつ真空チャンバーに排出することにより、53℃に冷却する。次に、熱処理したスラリーを噴霧乾燥して、15.5 lbの精製大豆タンパク単離体を回収する。
実施例2
加水分解され精製された植物タンパク単離体を、本発明の方法に従って形成する。1015 lbの、15.5%の固形分(約157 lbの精製大豆タンパク物質)を含む精製大豆タンパク単離体を、1400mlの水酸化ナトリウム/水酸化カルシウム混合物で、pH 7.4に調節する。このスラリーを、150℃にて9秒間ジェット調理し、真空チャンバーに排出することにより、フラッシュ冷却する。725 lbの該スラリーを、プロテアーゼ酵素ブロメラインで処理する。この酵素は、活性2500 TU/gを有し、これを、乾燥重量基準で、該スラリー中の該タンパク物質の0.29%なる濃度で、該スラリーに添加する。この酵素処理スラリーの温度を、該酵素処理期間中約50℃に維持する。該処理期間は40分である。この酵素処理後、該スラリーを16℃に冷却し、更に190mlの水酸化ナトリウム/水酸化カルシウム混合物を、該スラリーに添加する。次いで、このスラリーを、150℃にて9秒間ジェット調理し、かつ真空チャンバーに排出することにより、フラッシュ冷却する。次に、このスラリーを乾燥して、75 lbの加水分解され精製された大豆タンパク単離体を回収する。
実施例3
酵素活性が、大豆タンパク単離体中の、リボ核酸濃度およびフィチン酸濃度に及ぼす効果を検討する。ここで、該大豆タンパク単離体は、本発明に従って行われる方法で精製される。大豆タンパク単離体スラリーを、大豆タンパク単離体と、塩酸でpH 4.5に調節された水とを混合することにより形成する。ここで、該スラリー中の全固形分は、重量基準で、該スラリーの約8.5%の量で存在する。このスラリーを50℃の温度にて加熱する。
このスラリーの2種のサンプルを、リボ核酸およびフィチン酸の酵素分解のために、該タンパク単離体スラリーから調製する。その第一のサンプルは、1530 lbであり、重量基準で8.66%の全固形分を含み、また第二のサンプルは1510 lbであり、重量基準で8.66%の全固形分を含んでいる。酸性ホスファターゼおよび1種のフィターゼ酵素を含む酵素処方物を、各スラリーサンプルに添加する。800 KPU/kgカード固形分なる活性を持つ酵素処方物を、第一のサンプルに添加する。1400 KPU/kgカード固形分なる活性を持つ酵素処方物を、第二のサンプルに添加する。これらサンプルを、1時間該酵素処方物と反応させる。これらサンプルの酵素処理に引き続き、これらサンプルを、十分に洗浄し、また該酵素を、温度150℃にてジェット調理することにより、熱的に失活させる。これらサンプルを、真空チャンバーに排出することにより、50℃までフラッシュ冷却する。次いで、これら冷却したサンプルを、噴霧乾燥する。
【００２６】
全固形分含量7.6%のコントロールサンプルを、比較の目的で、最初のタンパクスラリーから調製する。このコントロールサンプルを、50℃にて1時間か熱し、次いで十分に洗浄する。この洗浄したコントロールサンプルを、150℃にてジェット調理し、次に真空チャンバー内で52℃までフラッシュ冷却する。次いで、このコントロールサンプルを乾燥する。
これらサンプルを分析して、該サンプルのリボ核酸含有量およびフィチン酸含有量を決定する。この分析の結果を以下の表1に示す。
【００２７】
【表１】
これらの結果は、明らかに、酸性ホスファターゼおよびフィターゼを含み、活性800および1400 KPU/kgカード固形分をもつ該酵素処方物が、大豆タンパク単離体中のリボ核酸含有率を、実質的に減じるのに有効であることを示している。これらの結果は、また該酵素処方物が、該タンパク単離体のフィチン酸含有率を減じる上でも全く有効であることをも示している。
実施例4
酸性ホスファターゼおよび1種のフィターゼ酵素を含む酵素処方物による、大豆タンパク単離体中の、リボ核酸およびフィチン酸の酵素分解に及ぼす、pHの効果を検討する。ここで、該大豆タンパク単離体は、本発明に従って精製されたものである。十分な大豆タンパク単離体と、塩酸でpHを4.5に調節した水とを混合して、重量基準で約8%の大豆タンパク単離体を含むスラリーを形成することにより、大豆タンパク単離体のスラリーを形成する。このスラリーを温度50℃に加熱する。
【００２９】
重量基準で、8%の全固形分含量を持つスラリーの2種のサンプルを、リボ核酸およびフィチン酸の酵素分解のために、該タンパク単離体スラリーから調製する。第一のサンプルのpHを、水酸化カリウム/水酸化ナトリウム混合物で、5.1に調節する。第二のサンプルのpHは、4.5のままにする。次いで、これらサンプルを、酸性ホスファターゼ酵素および1種のフィターゼ酵素とを含み、かつ1400 KPU/kgカード固形分なる活性を持つ酵素処方物で、2時間処理する。これらサンプルの該酵素処理に引き続き、該サンプルを十分に洗浄し、かつ該酵素を、150℃の温度にてジェット調理することにより、熱的に失活させる。これらサンプルを、真空チャンバーに排出することにより、50℃までフラッシュ冷却する。次いで、この冷却したサンプルを、噴霧乾燥する。
【００３０】
全固形分含有率7.6%を有するコントロールサンプルを、比較のために、該最初のタンパクスラリーから調製する。このコントロールサンプルを、50℃にて1時間加熱し、次いで十分に洗浄する。この洗浄したコントロールサンプルを、150℃にてジェット調理し、次いで真空チャンバー内で52℃までフラッシュ冷却する。次に、このコントロールサンプルを、噴霧乾燥する。
これらサンプルを分析して、該サンプルのリボ核酸含有率およびフィチン酸含有率を決定する。これら分析結果を、以下の表2に示す。
【００３１】
【表２】
これらの結果は、酸性ホスファターゼおよびフィターゼを含む酵素処方物が、pH 4.5およびpH 5.1において、大豆タンパク単離体中のフィチン酸およびリボ核酸含有率両者を、実質的に減じるのに有効であることを示している。該タンパク単離体中のリボ核酸含有率における減少は、特にpH 4.5において有効である。
実施例5
酸性ホスファターゼおよびフィターゼ酵素を含む酵素処方物による、大豆タンパク単離体中の、リボ核酸およびフィチン酸の酵素分解に及ぼす、酵素処理時間の効果を検討する。ここで、該大豆タンパク単離体は、本発明に従って精製する。十分な大豆タンパク単離体と、塩酸でpH4.6に調節した水とを混合することにより、重量基準で該大豆タンパク単離体約8%を含むスラリーを形成することにより、大豆タンパク単離体のスラリーを形成する。このスラリーを50℃なる温度にて加熱する。
【００３３】
該リボ核酸およびフィチン酸の酵素分解のために、該スラリーの2種のサンプルを調製する。第一のスラリーサンプルは3202 lbであり、また重量基準で7.6%の全固形分を含む。第二のサンプルの重量は1530 lbであり、また重量基準で8.6%の全固形分を含む。酸性ホスファターゼおよびフィターゼ酵素を含み、かつ1400 KPU/kgカード固形分なる活性を持つ酵素処方物を、該第一のサンプルおよび該第二のサンプルに添加する。該第一のサンプルは、該酵素処方物で1時間処理し、また該第二のサンプルは、該酵素処方物で2時間処理する。これらサンプルの該酵素処理に引き続き、これらサンプルを十分に洗浄し、かつ該酵素を、これらサンプルを、150℃にてジェット調理することにより熱的に失活させる。これらサンプルを、真空チャンバー内に排出することにより、50℃までフラッシュ冷却する。次いで、この冷却したサンプルを、噴霧乾燥する。
【００３４】
全固形分含有率7.6%のコントロールサンプルを、比較の目的で、該最初のタンパクスラリーから調製する。このコントロールサンプルを、50℃にて1時間加熱し、次いで十分に洗浄する。この洗浄したコントロールサンプルを、150℃にてジェット調理し、次に真空チャンバー内で52℃までフラッシュ冷却する。次いで、このコントロールサンプルを、噴霧乾燥する。
これらサンプルを分析して、該サンプルのリボ核酸含有率およびフィチン酸含有率を決定する。これらの分析結果を、以下の表3に示す。
【００３５】
【表３】
大豆タンパク単離体の、酸性ホスファターゼおよびフィターゼ酵素を含む酵素処方物による、1時間または2時間の処理は、該タンパク単離体中のリボ核酸含有率およびフィチン酸含有率を、実質的に減じるのに有効である。2時間の処理は、1時間の処理に比して、該タンパク単離体中のフィチン酸含有率の減少率を高めるが、該タンパク中のリボ核酸含有率の減少率における大幅な増加は示さない。
実施例6
酸性ホスファターゼおよびフィターゼ酵素を含む酵素処方物による、大豆タンパク単離体中のリボ核酸およびフィチン酸の酵素分解に及ぼす温度の効果を検討する。ここで、該大豆タンパク単離体の精製は、本発明に従って行う。十分な大豆タンパク単離体と、塩酸でpHを4.5に調節した水とを混合することにより、重量基準で該大豆タンパク単離体を約8%含有するスラリーを形成することにより、大豆タンパク単離体のスラリーを調製する。
【００３７】
重量基準で8%の全固形分を含む該スラリーの第一のサンプルを、リボ核酸およびフィチン酸の酵素分解のために、該タンパク単離体スラリーから調製する。この第一サンプルは、温度50℃に調節する。重量基準で4%の全固形分を含む、該スラリーの第二サンプルを、該タンパク単離体スラリーから調製する。この第二のサンプルは、温度38℃に調節する。次いで、これらサンプルを、2時間、酸性ホスファターゼ酵素およびフィターゼ酵素を含み、1400 KPU/kgカード固形分なる活性を持つ酵素処方物で処理する。これらサンプルの酵素処理に引き続き、該サンプルを十分に洗浄し、かつ該酵素を、温度150℃にてジェット調理することによって、熱的に失活させる。これらサンプルを、真空チャンバー内に排出することにより、53℃までフラッシュ冷却する。これら冷却したサンプルを、次に噴霧乾燥する。
【００３８】
全固形分含有率7.6%のコントロールサンプルを、比較のために、該最初のタンパクスラリーから調製する。このコントロールサンプルを、50℃にて1時間加熱し、次いで十分に洗浄する。この洗浄したコントロールサンプルを、150℃にてジェット調理し、次に真空チャンバー内で52℃までフラッシュ冷却する。次いで、このコントロールサンプルを、噴霧乾燥する。
これらサンプルを分析して、該サンプルのリボ核酸含有率およびフィチン酸含有率を決定する。これらの分析結果を、以下の表4に示す。
【００３９】
【表４】
酸性ホスファターゼおよびフィターゼを含む酵素処方物による、38℃および50℃での大豆タンパク単離体の処理は、該タンパク単離体中のリボ核酸含有率およびフィチン酸含有率を、実質的に減じるのに有効である。50℃での処理は、38℃における処理に比して、リボ核酸含有率およびフィチン酸含有率の減少率を高める。
実施例7
酸性ホスファターゼ酵素およびフィターゼ酵素を含む酵素処方物による、大豆タンパク単離体中のフィチン酸およびリボ核酸の酵素分解が、該タンパク中の無機物含有率に及ぼす作用を検討する。特に、大豆タンパク単離体中の、カルシウム、鉄、マグネシウム、ナトリウム、亜鉛、銅、カリウム、マンガン、および燐濃度に及ぼす、該酵素分解の作用を検討する。
【００４１】
十分な大豆タンパク単離体と、塩酸でpHを4.6に調節した水とを混合して、重量基準で該大豆タンパク単離体を約8%含むスラリーを形成する。このスラリーから、フィチン酸およびリボ核酸の酵素分解のために、サンプルを調製する。ここで、該サンプルの重量は3202 lbであり、全固形分濃度7.6重量%を有する。このサンプルを、温度50℃に加熱する。酸性ホスファターゼ酵素およびフィターゼ酵素を含み、1400 KPU/kgカード固形分なる活性を持つ酵素処方物を、該サンプルに添加し、およびこのサンプルを1時間に渡りこの酵素処方物で処理する。このサンプルの酵素処理に引き続き、該サンプルを十分に洗浄し、かつ該酵素を、150℃にて該サンプルをジェット調理することにより、熱的に失活させる。このサンプルを、真空チャンバーに排出することにより、53℃までフラッシュ冷却する。次に、この冷却したサンプルを噴霧乾燥する。
【００４２】
全固形分含有率7.6%のコントロールサンプルを、比較のために、該最初のタンパクスラリーから調製する。このコントロールサンプルを、50℃にて1時間加熱し、次いで十分に洗浄する。このコントロールサンプルを、150℃にてジェット調理し、次に真空チャンバー内で52℃までフラッシュ冷却する。次いで、このコントロールサンプルを、噴霧乾燥する。
これらサンプルを分析して、該サンプルのカルシウム、鉄、マグネシウム、ナトリウム、亜鉛、銅、カリウム、マンガン、および燐の含有率を決定する。これらの分析結果を、以下の表5に示す。
【００４３】
【表５】
酸性ホスファターゼおよびフィターゼを含む酵素処方物による、大豆タンパク単離体の処理は、該タンパク単離体中のカルシウム、鉄、マグネシウム、ナトリウム、亜鉛、銅、カリウム、マンガン、および燐含有率を、減じるのに効果的である。この酵素処理は、特に該タンパク材料中のナトリウム、カリウム、および燐含有率を低下させるのに有効である。
当業者には、開示された本発明に対して、本発明の精神を逸脱することなしに、種々の変更が可能であることを理解するであろう。本発明は、記載された態様に特定されるものではなく、該態様は例示の目的でのみ与えられたものであり、寧ろ本発明は、上記の特許請求の範囲およびその等価なものによってのみ限定されるものである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing purified plant protein material, and more particularly to a method for producing high purity plant protein isolates and concentrates.
[Technical background]
Many food and beverage products contain protein supplements derived from plant materials such as soybeans, beans, peas, other legumes, and oil seeds such as rapeseed. Plant protein materials, especially soybeans, are used in infant formulas. The purpose of this plant protein supplement in infant formulas is to increase the nutritional value of the formula and to provide a protein content close to that of human milk.
However, commercially available protein concentrates and isolates contain some impurities that are undesirable in products such as infant formulas. Specific impurities that are undesirable in plant protein isolates and concentrates are not available for human anabolism, which is associated with phytic acid, phytate, ribonucleic acid, ash, and phytic acid, phytate or ribonucleic acid Inorganics such as phosphorus, calcium, chlorine, iron, zinc, and copper. It would be desirable to provide a method for reducing the concentration of these impurities in plant protein isolates and concentrates, particularly for use in products such as infant formulas.
[0002]
Attention has also been focused on reducing the concentration of phytate, a salt of phytic acid and phytic acid, also known as inositol hexaphosphate, in plant protein materials. This is because phytic acid and phytate tend to complex with proteins and polyvalent metal cations to reduce the nutritional value of the plant protein material. Great efforts have been made to reduce the concentration of phytic acid and phytate in plant protein materials. For example, U.S. Pat.No. 5,248,765 to Mazer et al. Describes a method for separating phytate and manganese from protein and dietary fiber by treating an aqueous slurry of phytate-containing material with alumina at low pH. Is described. The alumina is then separated from the protein and fiber material with the phytate bound to the alumina. U.S. Patent No. 2,732,395 granted to Bolley et al. U.S. Patent No. 4,072,670 granted to Goodnight et al. U.S. Patent No. 4,008,795 granted to Good Night et al. U.S. Pat. No. 4,091,120 and British Patent No. 1,574,110 to deRham all teach how to remove phytic acid and phytate from protein material by various precipitation and solubility difference separation techniques.
[0003]
Other methods for reducing the concentration of phytic acid and phytate in plant protein material utilize enzymes to degrade phytic acid or phytate. European Patent Application No. 0380343A2 discloses a process for producing soy protein isolates and concentrates that are phytate-free or low in phytate content, in which phytate and phytate-degrading enzymes (hereinafter “phytases”) are referred to. Is added to soy protein isolate or concentrate at a temperature of 20-60 ° C. and pH 2-6 to degrade phytic acid and phytate in the protein material. U.S. Pat.No. 4,642,236 granted to Friend et al., U.S. Pat.No. 3,733,207 granted to McCabe and JP-A-8 (1996) -214787, all using phytase, A method for degrading phytic acid and phytate in proteins is disclosed. Phytase enzyme formulations are particularly useful in producing plant protein materials because they are not expensive and are readily available as commercial products.
[0004]
The phytase enzyme is a phosphate monoester hydrolase (IUB 3.1.3) and can usually be derived from microbial or fungal sources such as Aspergillus and Rhizopus species. Commonly used phytase enzyme compositions typically include the enzyme 3-phytase (myo-inositol-hexakisphosphate 3-phosphohydrolase (IUB 3.1.3.8)) as the main phytase enzyme. Some, but not all, phytase enzyme compositions contain sufficient amounts of the enzyme acid phosphatase (orthophosphate monoester phosphohydrolase (IUB 3.1.3.2)) to effect degradation of phytic acid and phytate.
The phytase enzyme composition is considered that the most common phytase, especially 3-phytase, does not degrade the ribonucleic acid structure and therefore does not reduce the concentration of ribonucleic acid substances and bound inorganic substances in plant protein substances. It has been. Ribonuclease enzyme compositions are known to cleave and degrade ribonucleic acids and can be used to reduce the concentration of ribonucleic acids in plant proteins, but such enzyme compositions are quite expensive. Moreover, it cannot be used on a scale necessary for industrial production of purified plant protein material.
It is desirable to reduce the concentration of ribonucleic acid material and bound minerals in plant proteins at a cost that allows the process to be used on an industrial scale.
[0005]
[Problem to be Solved by the Invention and Solution]
In one aspect, the present invention provides a method of reducing the concentration of ribonucleic acid and minerals bound to ribonucleic acid in plant protein material. In this method, a plant protein material is prepared and dispersed in an aqueous solution to form a slurry. The slurry is treated with an enzyme formulation comprising acid phosphatase for a pH, temperature and time effective to substantially reduce the concentration of the ribonucleic acid in the plant protein material. The enzyme-treated slurry is then washed to obtain a plant protein material containing ribonucleic acid at a low concentration.
In a preferred embodiment of the present invention, the mineral content of the plant protein material is reduced by treating the plant protein material slurry with an enzyme formulation containing acid phosphatase.
[0006]
In another preferred embodiment of the invention, the plant protein material is soy protein, the pH at which the slurry is treated with the enzyme formulation is from about 3 to about 6, and the slurry is treated with the enzyme formulation. The processing temperature is about 20 to about 70 ° C., and the time for processing the slurry with the enzyme formulation is about 30 minutes to about 4 hours. After the enzyme-treated slurry is treated with the enzyme formulation, the slurry is washed.
In yet another preferred embodiment, the slurry is enzyme treated and washed, then heat treated and the heat treated slurry is dried.
In another aspect, the present invention provides a method for reducing the concentration of phytic acid, phytate, ribonucleic acid, and minerals bound to phytic acid, phytate, and ribonucleic acid in plant protein material. In this method, a plant protein material is prepared and dispersed in an aqueous solution to form a slurry. The slurry is treated with an enzyme formulation comprising acid phosphatase and phytase for a pH, temperature and time effective to substantially reduce the concentration of phytic acid, phytate and the ribonucleic acid in the plant protein material.
[0007]
[Description of Preferred Embodiment]
The present invention provides that the acid phosphatase enzyme unexpectedly cleaves ribonucleic acid and thus uses it to degrade ribonucleic acid material in plant protein material and reduce its concentration on an industrial scale. It is based on the discovery that it can be reduced and that inorganics and ash bound to the ribonucleic acid material can be removed. Some commercially available phytase enzyme formulations contain acid phosphatase, but to date acid phosphatase has been useful in the degradation of ribonucleic acid and the concentration of ribonucleic acid in plant protein material can be treated with acid phosphatase. It has not been recognized that it can be reduced. Acid phosphatases can degrade phytic acid, phytate and ribonucleic acid, so acid phosphatase can be used to degrade phytic acid, phytate and ribonucleic acid and reduce their concentration, or with other phytases. Can be used as a combination.
[0008]
The starting material used in the method of the present invention is a plant protein concentrate or plant protein isolate. As used herein and according to conventional definitions, a plant protein material (material) is a plant protein material that contains 65% to 90% protein on a dry weight basis and is also a plant protein isolate. The body is a plant protein material that contains at least 90% protein on a dry weight basis. Plant protein concentrates and isolates can be easily obtained as commercial products. For example, a soy protein isolate that can be used in the method of the present invention is available from Protein Technologies International, Inc., St. Louis, Missouri, under the trade name SUPRO. R 500E and SUPRO R Commercially available under 620.
Plant protein concentrates and plant protein isolates can be prepared by conventional methods. The plant protein concentrate usually consists of (i) leaching the plant protein material with an aqueous solution having a pH near the isoelectric point of the protein, (ii) extracting the plant protein material with aqueous alcohol, or (iii) The plant protein material is prepared by denaturation by wet heating, and then the modified plant protein material is extracted with water.
[0009]
In a preferred embodiment, soy protein concentrate is prepared for use in the method of the present invention. Commercially available defatted soy flakes (dehulled and defatted soybeans) having a pH near the isoelectric point of the soy protein, preferably about 4 to about 5, most preferably about 4.4 to about 4.6. Wash with aqueous solution. This aqueous acid solution leaches water soluble carbohydrates, minerals, phenolic materials, and other non-protein materials from the soy protein.
Plant protein isolates are produced by extracting plant protein material with an aqueous alkaline solution to solubilize the protein material. The solubilized protein material extract is then separated from insoluble plant material such as cellulose and other plant fibers. Next, the pH of the protein extract is adjusted to a value near the isoelectric point of the protein to precipitate the protein. The precipitated protein is separated from the solution by filtration or centrifugation, and the protein material is separated from water soluble carbohydrates, minerals, phenolic materials and other non-protein materials left in the solution. Then, the separated protein is washed with water to obtain the protein isolate.
[0010]
In the most preferred embodiment, soy protein isolate is prepared for use in the methods of the invention. Commercially available defatted soy flakes are used as starting material. Preferably, the soy flakes are treated with a sulfite such as sodium sulfite to improve flow properties and anti-microbial properties. The soy flakes are extracted with an aqueous alkaline solution, preferably an aqueous sodium hydroxide solution having a pH of about 8 to about 11. Preferably, the weight ratio of the extract to the soy flake material is from about 5: 1 to about 16: 1. The extract is separated from insoluble materials such as soy fiber and cellulose, such as by filtration or centrifugation and decanting the supernatant extract from the insoluble material. The pH of the separated extract is adjusted to a value near the isoelectric point of the soy protein, preferably about 4 to about 5, most preferably about 4.4 to about 4.6, with a suitable acid, preferably hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, Or adjust with acetic acid to precipitate soy protein material. The precipitated protein material is separated from the extract, preferably by centrifugation or filtration. The separated protein material is washed with water, preferably with a water to protein material weight ratio of about 5: 1 to about 12: 1 to obtain the soy protein isolate.
[0011]
An aqueous slurry of the plant protein concentrate or plant protein isolate (hereinafter generally referred to as “protein material”) is formed by mixing the protein material and water. Preferably, the slurry should contain from about 2% to about 30% of the protein material by weight, and more preferably from about 5% to about 20% of the protein material by weight. Yes, and most preferably should contain about 10% to about 18% of the proteinaceous material by weight.
The slurry is then treated with an enzyme formulation comprising acid phosphatase (orthophosphate monoester phosphohydrolase (IUB 3.1.3.2)) and an acid phosphatase effective to substantially reduce the concentration of ribonucleic acid in the protein material. Treat with concentration, temperature, pH and time. This enzyme formulation containing acid phosphatase is derived from microbial or fungal sources, such as Aspergillus and Rhizopus species. A preferred source of this acid phosphatase useful in the methods of the present invention is the fungus Aspergillus niger. A phytase enzyme formulation derived from Aspergillus niger and containing acid phosphatase is commercially available.
[0012]
A sufficient amount of this enzyme formulation is added to the slurry to achieve an acid phosphatase concentration effective to degrade ribonucleic acid present in the protein material and substantially reduce its concentration. Preferably, at least a majority of the ribonucleic acid present in the initial plant protein material is degraded by the acid phosphatase enzyme. Here, the term “mostly” is defined as 50% or more. More preferably, the acid phosphatase is at least 60% ribonucleic acid in the plant protein material, even more preferably at least 70% ribonucleic acid in the protein material, even more preferably at least 80% in the protein material. Of ribonucleic acid and most preferably substantially all ribonucleic acid in the protein material.
In order to effectively degrade and reduce the concentration of ribonucleic acid in the protein material, the enzyme formulation comprises a sufficient amount of acid phosphatase or acid phosphatase and another phytase such as 3 A combination with phytase (myo-inositol-hexakisphosphate 3-phosphohydrolase (IUB3.1.3.8)), thus degrading the ribonucleic acid and substantially reducing its concentration. is there. Preferably, the enzyme formulation is such that the acid phosphatase is present in the slurry from about 0.1% to about 10% of the protein material on a dry weight basis, more preferably about 0.3% of the protein material on a dry weight basis. % To about 5%, and most preferably present in an amount of about 0.5% to about 3% of the protein material, on a dry weight basis.
[0013]
In the most preferred embodiment of the invention, the enzyme formulation degrades and reduces the concentration of phytic acid and phytate and ribonucleic acid. Preferably, the enzyme formulation degrades at least a majority of the phytic acid and phytate, wherein the majority is defined as at least 50%, more preferably at least 75% of the phytic acid and phytate, and more More preferably, at least 85% of the phytic acid and phytate are degraded, and most preferably substantially all of the phytic acid and phytate is degraded by the enzyme formulation.
In order to effectively degrade and reduce the concentration of ribonucleic acid, phytic acid and phytate in the proteinaceous material, the enzyme formulation should contain a sufficient amount of acid phosphatase or another acid phosphatase. And a combination of two phytases, such as 3-phytase (myo-inositol-hexakisphosphate 3-phosphohydrolase (IUB3.1.3.8)), which must degrade the ribonucleic acid, phytic acid and phytate. is there. In a most preferred embodiment, the enzyme formulation comprises the acid phosphatase and 3-phytase in the slurry in an amount of about 0.1% to about 10% of the protein material, based on dry weight, more preferably on a dry weight basis. In an amount of about 0.3% to about 5% of the protein material and most preferably about 0.5% to about 3% of the protein material, based on dry weight.
[0014]
The activity of the enzyme formulation should be effective to degrade ribonucleic acid, phytic acid and phytate and substantially reduce their concentration. The enzyme formulation preferably has an activity in the range of about 400 to about 1400 kilophytase units (KPU / kg protein solids) per kg protein solids, more preferably about 600 to about 1200 KPU / kg protein solids. And has an activity of about 1000 KPU / kg protein solids. One kilophytase unit is equivalent to 1000 phytase units, where 1 phytase unit is 1 nM inorganic phosphate from sodium phytate per minute under standard conditions (40 ° C., pH 5.5, and 15 minutes incubation). Equal to the amount of enzyme that releases. The activity of this enzyme formulation includes the acid phosphatase activity and any other phytase enzyme activity contained in the enzyme formulation.
[0015]
The pH of the slurry treated with the enzyme formulation is the pH at which the enzyme formulation effectively degrades ribonucleic acid, and preferably the enzyme formulation also degrades phytic acid and phytate. pH. The acid phosphatase enzyme has been found to degrade ribonucleic acid very effectively at a pH of about 4.5, and the phytase enzyme degrades phytic acid and phytate very effectively at a pH of about 5.3. This is known in the art. In a preferred embodiment, the pH of the slurry treated with the enzyme formulation is about 3 to about 6, more preferably about 3.5 to about 5.5, and even more preferably about 4 to about 5, and most preferably about 4.4 to about 4.6. The pH of this slurry can be adjusted to an appropriate acidic reagent such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid or acetic acid, or an appropriate base such as sodium hydroxide, calcium hydroxide or ammonium hydroxide as necessary to achieve the predetermined pH. It can be adjusted by sex reagent.
[0016]
The temperature of the slurry treated with the enzyme formulation should be such that the enzyme in the enzyme formulation effectively degrades ribonucleic acid and preferably also degrades phytic acid and phytate. Preferably, the temperature of the slurry should be high enough to maximize enzymatic degradation of the ribonucleic acid, phytic acid and phytate, but inactivate the enzyme or the proteinaceous material in the slurry Should not be high enough to break down. In one preferred embodiment, the temperature at which the slurry is treated with the acid phosphatase-containing enzyme formulation is about 20 to about 70 ° C, more preferably about 30 to about 60 ° C, and most preferably about 40 to about 55 ° C. is there.
[0017]
The time that the slurry is treated with the enzyme formulation is such that the enzyme effectively degrades ribonucleic acid and effectively reduces its concentration, and also preferably removes phytic acid and phytate in the plant protein material. Should be sufficient to allow it to decompose and reduce its concentration. Preferably, the slurry is treated with the enzyme formulation at an effective pH and temperature for about 30 minutes to about 4 hours, more preferably about 45 minutes to about 3 hours and most preferably about 1 hour to about 2 hours. To do.
Following treatment of the plant protein material with the enzyme formulation, the plant protein material is washed to remove the degraded material, ash and minerals. Preferably, the plant protein material is washed with water by diluting with water and centrifuging the diluted slurry. More preferably, the plant protein material, for example, the plant protein material slurry is diluted with water, the diluted slurry is centrifuged with a disk centrifuge, and then the slurry is centrifuged with a ball centrifuge. Wash twice.
[0018]
Most preferably, the pH of the slurry in this washing step is set to a value near the isoelectric point of the plant protein material after degradation of the ribonucleic acid, phytic acid and phytate to reduce the loss of protein material to the wash. Minimize. Degradation of the ribonucleic acid, phytic acid and phytate can result in a shift of the isoelectric point of the protein substance. For example, soy protein containing ribonucleic acid, phytic acid and phytate has an isoelectric point of about pH 4.5, but has an isoelectric point of about pH 5.1 after enzymatic degradation of these substances. The pH of the slurry can be adjusted, if necessary, near the isoelectric point of the protein material with a suitable acidic or basic material before washing the protein material.
[0019]
This washing is performed with a sufficient amount of washing water, preferably with a washing water having a pH adjusted to approximately the isoelectric point of the protein, and the degraded ribonucleic acid, and preferably the degraded phytic acid. And phytate are removed from the plant protein material. In a preferred embodiment, at least most of the degraded ribonucleic acid, phytic acid and phytate present in the initial plant protein material are removed by the method of the present invention. Here, the term “mostly” is defined as 50% or more. More preferably, the method of the invention is effective to remove at least 60% of the degraded ribonucleic acid, phytic acid and phytate present in the plant protein material, more preferably the plant protein material. At least 70% of the degraded ribonucleic acid, phytic acid and phytate present in, and even more preferably at least 80% of the degraded ribonucleic acid, phytic acid and phytate present in the plant protein material And most preferably remove substantially all of the degraded ribonucleic acid, phytic acid and phytate present in the plant protein material.
[0020]
After washing, the purified plant protein material can be recovered by drying. In a preferred embodiment, the purified plant protein material is recovered by spray drying according to known spray drying techniques.
The plant protein material containing low concentrations of ribonucleic acid and preferably low concentrations of phytic acid and phytate may be further processed as necessary to obtain purified protein material with improved functional properties. Is possible. The purified protein material slurry may be heat treated to denature the protein and sterilize the protein material. Preferably, the slurry is heat treated by jet cooking and flash cooled by discharge from the jet cooker to a vacuum chamber according to known jet cooking techniques. Most preferably, this slurry of purified protein material is heat treated under pressure at a temperature of about 140 to about 160 ° C. for about 1 to 15 seconds. In a most preferred embodiment, prior to heat treating the protein slurry, its pH is neutralized to a pH of about 6 to about 8 with a suitable basic reagent, preferably an aqueous sodium hydroxide / potassium hydroxide solution, Assists in the treatment of the protein material to be heat treated.
[0021]
The purified protein material, whether heat treated or not, can also be subjected to enzymatic hydrolysis to reduce the viscosity of the protein material. Enzymatic hydrolysis is preferably performed after heat treatment of the protein substance. This is because the denatured protein material is more viscous than a similar protein material that has not been subjected to heat treatment. The purified protein material slurry can be treated with known commercially available enzymes for pH, temperature, enzyme concentration and activity, and time effective to hydrolyze the protein material.
The pH at which the enzymatic hydrolysis is performed depends on the particular protease enzyme used. Protease enzymes should be selected to perform the hydrolysis, having a known pH range effective to hydrolyze the protein, and the hydrolysis of the purified protein material is It should be performed within the known effective pH range of the enzyme. In a preferred embodiment, the protease enzyme Bromelain is used at a pH of about 4 to about 9.
[0022]
The protease concentration and activity should be sufficient to achieve a predetermined degree of hydrolysis of the protein. Preferably, the protease is present in an amount of about 0.1% to about 10% of the protein material on a dry weight basis, and more preferably about 0.5% to about 5% of the protein material on a dry weight basis. Protease is added to the purified protein material slurry. Furthermore, preferably the protease should have an activity of about 1000 to 4000 tyrosine units (TU / g) per gram, and more preferably about 2000 to about 3000 TU / g, where 1 TU / g is Equivalent to an enzyme activity that liberates 1 μM tyrosine per minute at 30 ° C. after 15 minutes of incubation at the optimum pH of the protease for the hydrolysis of the protein material.
[0023]
The temperature of the slurry treated with the protease should be a temperature at which the protease effectively hydrolyzes the purified protein material. Preferably, the temperature of the slurry is high enough to maximize enzymatic hydrolysis of the proteinaceous material, but should not be high enough to deactivate the enzyme. In a preferred embodiment, the temperature at which the slurry is treated with the protease is from about 15 to about 75 ° C, more preferably from about 30 to about 65 ° C, and most preferably from about 40 to about 55 ° C.
The time for treating the slurry with the protease should be sufficient to allow the enzyme to hydrolyze the protein material to a predetermined degree of hydrolysis. Preferably, the slurry is treated with the protease at an effective pH and temperature for about 15 minutes to about 2 hours, more preferably about 30 minutes to about 1.5 hours, and most preferably about 45 minutes to about 1 hour. . After the enzymatic hydrolysis is complete, the reaction is stopped by heating the slurry to the protease inactivation temperature, for example, by heating the slurry at a temperature above 75 ° C.
[0024]
The hydrolyzed and purified plant protein material is heat treated, if necessary, to sterilize the protein material, and if the protein material has not been previously heat treated, denature the hydrolyzed protein material. can do. Preferably, the slurry is heat treated by jet cooking according to known jet cooking techniques and flash cooled by discharge from the jet cooker to a vacuum chamber. Most preferably, the hydrolyzed and purified protein material is heat treated under pressure at about 140 to about 160 ° C. for about 1 to 15 seconds.
After enzymatic hydrolysis and optionally heat treatment, the hydrolyzed and purified protein material is recovered from the slurry by drying the protein material. In a preferred embodiment, the hydrolyzed and purified plant protein material is recovered by spray drying the protein material according to known spray drying techniques.
[0025]
【Example】
The following examples are given to illustrate the methods of the present invention, but it should not be understood that the present invention is limited to these exemplary methods.
Example 1
Purified plant protein isolates are produced according to the method of the present invention. 243 lbs of soy protein isolate is added to 2959 lbs of water to form a soy protein isolate slurry containing 7.6% solids. The pH of the slurry is adjusted to 4.5 with hydrochloric acid and the temperature of the slurry is increased to 50 ° C. An enzyme formulation containing acid phosphatase and a type of phytase and having an activity of 1000 KPU / kg curd solids is added to the slurry. The slurry is treated with the enzyme formulation for 2 hours, after which the pH of the slurry is adjusted to 5.1 with an alkaline mixture containing potassium hydroxide and sodium hydroxide. The slurry is then diluted with water to 4.2% solids and washed with a ball centrifuge. 275 lb of this wash slurry is neutralized with an alkaline mixture containing potassium hydroxide and sodium hydroxide. The neutralized material is heat treated by jet cooking at 150 ° C. and cooled to 53 ° C. by discharging it into a vacuum chamber having a pressure of about 26 Torr. The heat treated slurry is then spray dried to recover 15.5 lbs of purified soy protein isolate.
Example 2
Hydrolyzed and purified plant protein isolates are formed according to the method of the present invention. A purified soy protein isolate containing 1015 lbs of 15.5% solids (approximately 157 lbs of purified soy protein material) is adjusted to pH 7.4 with 1400 ml of sodium hydroxide / calcium hydroxide mixture. The slurry is jet-cooked at 150 ° C. for 9 seconds and flash cooled by discharging into a vacuum chamber. 725 lbs of the slurry is treated with protease enzyme bromelain. The enzyme has an activity of 2500 TU / g and is added to the slurry at a concentration of 0.29% of the proteinaceous material in the slurry, based on dry weight. The temperature of the enzyme treatment slurry is maintained at about 50 ° C. during the enzyme treatment period. The treatment period is 40 minutes. After this enzyme treatment, the slurry is cooled to 16 ° C. and an additional 190 ml of sodium hydroxide / calcium hydroxide mixture is added to the slurry. The slurry is then flash-cooled by jet cooking at 150 ° C. for 9 seconds and discharging into a vacuum chamber. The slurry is then dried to recover 75 lbs of hydrolyzed and purified soy protein isolate.
Example 3
To examine the effect of enzyme activity on ribonucleic acid concentration and phytic acid concentration in soy protein isolates. Here, the soy protein isolate is purified by the method carried out according to the present invention. A soy protein isolate slurry is formed by mixing soy protein isolate and water adjusted to pH 4.5 with hydrochloric acid. Here, the total solids in the slurry is present in an amount of about 8.5% of the slurry, by weight. The slurry is heated at a temperature of 50 ° C.
Two samples of this slurry are prepared from the protein isolate slurry for enzymatic degradation of ribonucleic acid and phytic acid. The first sample is 1530 lbs and contains 8.66% total solids by weight and the second sample is 1510 lbs and contains 8.66% total solids by weight. An enzyme formulation containing acid phosphatase and one phytase enzyme is added to each slurry sample. An enzyme formulation with an activity of 800 KPU / kg curd solids is added to the first sample. An enzyme formulation with an activity of 1400 KPU / kg curd solids is added to the second sample. These samples are reacted with the enzyme formulation for 1 hour. Following enzymatic treatment of these samples, these samples are thoroughly washed and the enzymes are thermally deactivated by jet cooking at a temperature of 150 ° C. These samples are flash cooled to 50 ° C. by discharging them into a vacuum chamber. These cooled samples are then spray dried.
[0026]
A control sample with a total solids content of 7.6% is prepared from the initial protein slurry for comparison purposes. The control sample is heated at 50 ° C. for 1 hour and then washed thoroughly. The washed control sample is jet cooked at 150 ° C. and then flash cooled to 52 ° C. in a vacuum chamber. The control sample is then dried.
These samples are analyzed to determine the ribonucleic acid content and phytic acid content of the sample. The results of this analysis are shown in Table 1 below.
[0027]
[Table 1]
These results clearly show that the enzyme formulation containing acid phosphatase and phytase and having an active 800 and 1400 KPU / kg curd solids substantially reduces the ribonucleic acid content in soy protein isolates It shows that it is effective. These results also show that the enzyme formulation is quite effective at reducing the phytic acid content of the protein isolate.
Example 4
To investigate the effect of pH on the enzymatic degradation of ribonucleic acid and phytic acid in soy protein isolate by an enzyme formulation containing acid phosphatase and one phytase enzyme. Here, the soy protein isolate is purified according to the present invention. Mix soy protein isolate with water adjusted to pH 4.5 with hydrochloric acid to form a slurry containing about 8% soy protein isolate by weight, soy protein isolate A slurry is formed. The slurry is heated to a temperature of 50 ° C.
[0029]
Two samples of slurry with a total solids content of 8% by weight are prepared from the protein isolate slurry for enzymatic degradation of ribonucleic acid and phytic acid. The pH of the first sample is adjusted to 5.1 with a potassium hydroxide / sodium hydroxide mixture. The pH of the second sample remains at 4.5. These samples are then treated with an enzyme formulation containing acid phosphatase enzyme and one phytase enzyme and having an activity of 1400 KPU / kg curd solid for 2 hours. Following the enzyme treatment of these samples, the samples are thoroughly washed and the enzymes are thermally deactivated by jet cooking at a temperature of 150 ° C. These samples are flash cooled to 50 ° C. by discharging them into a vacuum chamber. The cooled sample is then spray dried.
[0030]
A control sample having a total solids content of 7.6% is prepared from the initial protein slurry for comparison. The control sample is heated at 50 ° C. for 1 hour and then washed thoroughly. The washed control sample is jet cooked at 150 ° C. and then flash cooled to 52 ° C. in a vacuum chamber. The control sample is then spray dried.
These samples are analyzed to determine the ribonucleic acid content and phytic acid content of the sample. The results of these analyzes are shown in Table 2 below.
[0031]
[Table 2]
These results show that an enzyme formulation containing acid phosphatase and phytase is effective in substantially reducing both phytic acid and ribonucleic acid content in soy protein isolates at pH 4.5 and pH 5.1. Is shown. The reduction in ribonucleic acid content in the protein isolate is particularly effective at pH 4.5.
Example 5
To examine the effect of enzyme treatment time on the enzymatic degradation of ribonucleic acid and phytic acid in soy protein isolate by an enzyme formulation containing acid phosphatase and phytase enzymes. Here, the soy protein isolate is purified according to the present invention. By mixing enough soy protein isolate and water adjusted to pH 4.6 with hydrochloric acid to form a slurry containing about 8% of the soy protein isolate on a weight basis, soy protein isolation Form a body slurry. The slurry is heated at a temperature of 50 ° C.
[0033]
Two samples of the slurry are prepared for enzymatic degradation of the ribonucleic acid and phytic acid. The first slurry sample is 3202 lb and contains 7.6% total solids by weight. The second sample weighs 1530 lb and contains 8.6% total solids by weight. An enzyme formulation containing acid phosphatase and phytase enzymes and having an activity of 1400 KPU / kg curd solids is added to the first sample and the second sample. The first sample is treated with the enzyme formulation for 1 hour, and the second sample is treated with the enzyme formulation for 2 hours. Following the enzyme treatment of the samples, the samples are thoroughly washed and the enzyme is thermally inactivated by jet cooking the samples at 150 ° C. These samples are flash cooled to 50 ° C. by discharging them into a vacuum chamber. The cooled sample is then spray dried.
[0034]
A control sample with a total solids content of 7.6% is prepared from the initial protein slurry for comparison purposes. The control sample is heated at 50 ° C. for 1 hour and then washed thoroughly. The washed control sample is jet cooked at 150 ° C. and then flash cooled to 52 ° C. in a vacuum chamber. The control sample is then spray dried.
These samples are analyzed to determine the ribonucleic acid content and phytic acid content of the sample. The results of these analyzes are shown in Table 3 below.
[0035]
[Table 3]
Treatment of soy protein isolate with an enzyme formulation containing acid phosphatase and phytase enzymes for 1 hour or 2 hours substantially reduces the ribonucleic acid content and phytic acid content in the protein isolate. It is effective. A 2 hour treatment increases the decrease in phytic acid content in the protein isolate compared to a 1 hour treatment, but shows a significant increase in the decrease in ribonucleic acid content in the protein. Absent.
Example 6
To investigate the effect of temperature on the enzymatic degradation of ribonucleic acid and phytic acid in soy protein isolate by an enzyme formulation containing acid phosphatase and phytase enzymes. Here, the soy protein isolate is purified according to the present invention. Mixing enough soy protein isolate with water adjusted to pH 4.5 with hydrochloric acid to form a slurry containing about 8% of the soy protein isolate on a weight basis, soy protein alone. A release slurry is prepared.
[0037]
A first sample of the slurry containing 8% total solids by weight is prepared from the protein isolate slurry for enzymatic degradation of ribonucleic acid and phytic acid. The first sample is adjusted to a temperature of 50 ° C. A second sample of the slurry containing 4% total solids by weight is prepared from the protein isolate slurry. This second sample is adjusted to a temperature of 38 ° C. These samples are then treated for 2 hours with an enzyme formulation containing acid phosphatase and phytase enzymes and having an activity of 1400 KPU / kg curd solids. Following enzymatic treatment of these samples, the samples are thoroughly washed and the enzymes are thermally deactivated by jet cooking at a temperature of 150 ° C. These samples are flash cooled to 53 ° C. by discharging them into a vacuum chamber. These cooled samples are then spray dried.
[0038]
A control sample with a total solids content of 7.6% is prepared from the initial protein slurry for comparison. The control sample is heated at 50 ° C. for 1 hour and then washed thoroughly. The washed control sample is jet cooked at 150 ° C. and then flash cooled to 52 ° C. in a vacuum chamber. The control sample is then spray dried.
These samples are analyzed to determine the ribonucleic acid content and phytic acid content of the sample. The results of these analyzes are shown in Table 4 below.
[0039]
[Table 4]
Treatment of soy protein isolate at 38 ° C. and 50 ° C. with an enzyme formulation comprising acid phosphatase and phytase substantially reduces the ribonucleic acid content and phytic acid content in the protein isolate. It is effective for. Treatment at 50 ° C. increases the rate of decrease in ribonucleic acid content and phytic acid content compared to treatment at 38 ° C.
Example 7
The effect of enzymatic degradation of phytic acid and ribonucleic acid in soy protein isolate by enzyme formulations containing acid phosphatase enzyme and phytase enzyme on the mineral content in the protein will be examined. In particular, the effect of the enzymatic degradation on calcium, iron, magnesium, sodium, zinc, copper, potassium, manganese, and phosphorus concentrations in soy protein isolates is examined.
[0041]
Sufficient soy protein isolate is mixed with water adjusted to pH 4.6 with hydrochloric acid to form a slurry containing about 8% of the soy protein isolate by weight. Samples are prepared from this slurry for enzymatic degradation of phytic acid and ribonucleic acid. Here, the weight of the sample is 3202 lbs and has a total solids concentration of 7.6% by weight. The sample is heated to a temperature of 50 ° C. An enzyme formulation containing acid phosphatase enzyme and phytase enzyme and having an activity of 1400 KPU / kg curd solids is added to the sample and the sample is treated with the enzyme formulation for 1 hour. Following the enzyme treatment of the sample, the sample is thoroughly washed and the enzyme is thermally deactivated by jet cooking the sample at 150 ° C. The sample is flash cooled to 53 ° C. by discharging it into a vacuum chamber. The cooled sample is then spray dried.
[0042]
A control sample with a total solids content of 7.6% is prepared from the initial protein slurry for comparison. The control sample is heated at 50 ° C. for 1 hour and then washed thoroughly. The control sample is jet cooked at 150 ° C. and then flash cooled to 52 ° C. in a vacuum chamber. The control sample is then spray dried.
These samples are analyzed to determine the calcium, iron, magnesium, sodium, zinc, copper, potassium, manganese, and phosphorus content of the sample. The results of these analyzes are shown in Table 5 below.
[0043]
[Table 5]
Treatment of soy protein isolate with an enzyme formulation comprising acid phosphatase and phytase reduces the calcium, iron, magnesium, sodium, zinc, copper, potassium, manganese, and phosphorus content in the protein isolate It is effective. This enzymatic treatment is particularly effective in reducing the sodium, potassium, and phosphorus content in the protein material.
Those skilled in the art will appreciate that various modifications can be made to the disclosed invention without departing from the spirit of the invention. The present invention is not limited to the described embodiments, which are given for illustrative purposes only; rather, the present invention is limited only by the following claims and their equivalents. It is what is done.
Claims (16)
植物タンパク材料の水性スラリーを形成する工程と、
該スラリーを、酸性ホスファターゼ酵素で、該植物タンパク材料中のリボ核酸を分解するのに有効な温度、ｐＨおよび時間、処理する工程と、
該処理した植物タンパク材料を洗浄して、分解したリボ核酸を除去する工程と、および、
該洗浄しかつ酸性ホスファターゼ処理した植物タンパクスラリーを、該スラリー中のタンパクを加水分解するのに十分な温度、ｐＨ、および時間、プロテアーゼ酵素で処理する工程
を含み、
該酸性ホスファターゼ酵素が、該植物タンパク材料中のリボ核酸の少なくとも８０％を分解することを特徴とする、上記方法。A method for producing plant protein material,
Forming an aqueous slurry of plant protein material;
Treating the slurry with an acid phosphatase enzyme for a temperature, pH and time effective to degrade ribonucleic acid in the plant protein material;
Washing the treated plant protein material to remove degraded ribonucleic acid ; and
Treating the washed and acid phosphatase treated plant protein slurry with a protease enzyme at a temperature, pH, and time sufficient to hydrolyze the protein in the slurry ;
The method as described above, wherein the acid phosphatase enzyme degrades at least 80% of the ribonucleic acid in the plant protein material.
植物タンパク材料の水性スラリーを形成する工程と、
該スラリーを、酸性ホスファターゼ酵素およびフィターゼ酵素で、該酸性ホスファターゼ酵素およびフィターゼ酵素が、該植物タンパク材料中のリボ核酸を分解するのに有効な温度、ｐＨおよび時間処理する工程と、
該処理した植物タンパク材料を洗浄して、分解したリボ核酸を除去する工程とを含み、
該酸性ホスファターゼ酵素が、該植物タンパク材料中のリボ核酸の少なくとも８０％を分解することを特徴とする、上記方法。A method for producing plant protein material,
Forming an aqueous slurry of plant protein material;
Treating the slurry with an acid phosphatase enzyme and a phytase enzyme at a temperature, pH and time effective for the acid phosphatase enzyme and phytase enzyme to degrade ribonucleic acid in the plant protein material;
Washing the treated plant protein material to remove degraded ribonucleic acid,
The method as described above, wherein the acid phosphatase enzyme degrades at least 80% of the ribonucleic acid in the plant protein material.
植物タンパク材料の水性スラリーを形成する工程と、
該スラリーを、酸性ホスファターゼ酵素で、該植物タンパク材料中のリボ核酸を分解するのに有効な温度、ｐＨおよび時間、処理する工程と、
該処理した植物タンパク材料を洗浄して、分解したリボ核酸を除去する工程と、
該洗浄しかつ酸性ホスファターゼ処理した植物タンパクスラリーを、該スラリー中のタンパクを加水分解するのに十分な温度、ｐＨ、および時間、プロテアーゼ酵素で処理する工程と、
該植物タンパク材料を加熱処理する工程と、および
該植物タンパク材料を噴霧乾燥する工程とを含むことを特徴とする、上記方法。A method for producing plant protein material,
Forming an aqueous slurry of plant protein material;
Treating the slurry with an acid phosphatase enzyme for a temperature, pH and time effective to degrade ribonucleic acid in the plant protein material;
Washing the treated plant protein material to remove degraded ribonucleic acid;
Treating the washed and acid phosphatase treated plant protein slurry with a protease enzyme at a temperature, pH, and time sufficient to hydrolyze the protein in the slurry;
The method as described above, comprising a step of heat-treating the plant protein material, and a step of spray drying the plant protein material.
植物タンパク材料の水性スラリーを形成する工程と、
該スラリーを、酸性ホスファターゼ酵素およびフィターゼ酵素で、該酸性ホスファターゼ酵素およびフィターゼ酵素が、該植物タンパク材料中のリボ核酸を分解するのに有効な温度、ｐＨおよび時間処理する工程と、
該処理した植物タンパク材料を洗浄して、分解したリボ核酸を除去する工程と、
該植物タンパク材料を加熱処理する工程と、および
該植物タンパク材料を噴霧乾燥する工程とを含むことを特徴とする、上記方法。A method for producing plant protein material,
Forming an aqueous slurry of plant protein material;
Treating the slurry with an acid phosphatase enzyme and a phytase enzyme at a temperature, pH and time effective for the acid phosphatase enzyme and phytase enzyme to degrade ribonucleic acid in the plant protein material;
Washing the treated plant protein material to remove degraded ribonucleic acid;
The method as described above, comprising a step of heat-treating the plant protein material, and a step of spray drying the plant protein material.
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