JP6702724B2 - 豆類タンパク質製品の製造 - Google Patents

Description

本発明は、豆類（pulse）タンパク質製品、好ましくは豆類タンパク質濃縮物（concentrate）の調製に関する。

発明の背景
本願の譲受人に譲渡された、その開示が参照により本明細書に組み込まれている、２０１１年５月９日出願の米国特許出願第１３／１０３，５２８号（２０１１年１１月１０日公開の米国特許出願公開第２０１１−０２７４９７号）、２０１１年１１月４日出願の同第１３／２８９，２６４号（２０１２年５月３１日公開の米国特許出願公開第２０１２−０１３５１１７号）、および２０１２年７月２４日出願の同第１３／５５６，３５７号（２０１３年７月２５日公開の米国特許出願公開第２０１３−０１８９４０８号）において、乾燥重量基準で少なくとも約６０重量％（Ｎ×６．２５）のタンパク質含量を有する新規豆類タンパク質製品、好ましくは少なくとも約９０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する豆類タンパク質単離物（isolate）の提供が記載されている。その豆類タンパク質製品は、特有な特性の組合せを有し、即ち：
・約４．４未満の酸性のｐＨ値において水性媒体に完全に可溶である、
・約４．４未満の酸性のｐＨ値において水性媒体中で熱安定性ある、
・溶液中にタンパク質を維持するために、安定剤および他の添加剤を必要としない、
・フィチン酸含有量が少ない、
・その製造において酵素を必要としない。

この新規豆類タンパク質製品は、
（ａ）カルシウム塩水溶液、好ましくは塩化カルシウム水溶液を用いて豆類タンパク質源を抽出し、タンパク質源から豆類タンパク質を可溶化（solubilization）させ、豆類タンパク質水溶液を形成するステップ、
（ｂ）豆類タンパク質水溶液を残留豆類タンパク質源から分離するステップ、
（ｃ）任意選択で、豆類タンパク質水溶液を希釈するステップ、
（ｄ）豆類タンパク質水溶液のｐＨを約１．５〜約４．４、好ましくは約２〜約４に調整し、酸性化豆類タンパク質溶液を生成するステップ、
（ｅ）任意選択で、酸性化豆類タンパク質溶液がまだ清澄（clear）でない場合に、酸性化豆類タンパク質溶液を清澄化するステップ、
（ｆ）ステップ（ｂ）から（ｅ）の代わりに、任意選択で、合わさった（combined）豆類タンパク質水溶液と残留豆類タンパク質源とを、希釈して、次いでｐＨを約１．５〜約４．４、好ましくは約２〜約４に調整し、次いで、酸性化され好ましくは清澄である豆類タンパク質溶液を残留豆類タンパク質源から分離するステップ、
（ｇ）任意選択で、選択膜技術を使用することによりイオン強度を実質的に一定に維持しながら、豆類タンパク質水溶液を濃縮するステップ、
（ｈ）任意選択で、任意選択で濃縮された豆類タンパク質溶液をダイアフィルトレーションする（diafiltering）ステップ、および
（ｉ）任意選択で、任意選択で濃縮され、任意選択でダイアフィルトレーションされた豆類タンパク質溶液を乾燥させるステップ
を含む方法により製造される。

好ましくは、豆類タンパク質製品は、少なくとも約９０重量％、好ましくは少なくとも約１００重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する単離物である。

上記新規豆類タンパク質製品の製造における重要なステップの１つは、抽出ステップにおいて形成される豆類タンパク質水溶液の清澄化である。一般に、デカンター型遠心分離機を使用して、使用済み（spent）豆類タンパク質源の大半（bulk）を豆類タンパク質水溶液から除去することができる。デカンター型遠心分離機では除去されなかったより細かい固体を除去するために、ディスクスタック型遠心分離機を使用することができる。一般に、ディスクスタック型遠心分離機において回収された固体は、デカンター型遠心分離機から排出された固体物質と合わせられ、合わさった固体を再抽出して更なるタンパク質を回収し、乾燥し、そして価値のより低い食品または動物飼料用として販売するか、または単純に廃棄物として処分する。

発明の概要
ディスクスタック型遠心分離機によって収集されたより細かい固体物質は、任意選択で洗浄して不純物を取り除き、乾燥して、少なくとも約５０重量％、好ましくは少なくとも約６０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する豆類タンパク質製品、より好ましくは少なくとも約６５重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する豆類タンパク質濃縮物を提供することができることが今や見出された。該豆類タンパク質製品は、限定はされないが、栄養バー（nutrition bars）等の加工食品や飲料のタンパク質強化を含む、様々なタンパク質製品の用途において使用することができる。豆類タンパク質製品は、栄養補助食品として使用することもできる。その他、豆類タンパク質製品は、ペットフード、動物の飼料ならびに工業および化粧品用途、ならびにパーソナルケア製品においても使用される。

したがって、本発明の一態様によると、少なくとも約５０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する豆類タンパク質製品を形成する方法であって：
（ａ）カルシウム塩水溶液を用いて豆類タンパク質源を抽出して、該タンパク質源から豆類タンパク質の可溶化を引き起こし、豆類タンパク質水溶液を形成するステップ、
（ｂ）豆類タンパク質水溶液を、残留豆類タンパク質源の大半から分離するステップ、
（ｃ）第２の分離ステップを該豆類タンパク質溶液に適用し、最初の分離ステップで除去されなかったより細かい残留固体を回収するステップ、
（ｄ）ステップ（ｂ）から（ｃ）の代わりに、任意選択で、合わさった豆類タンパク質水溶液と残留豆類タンパク質源とを、希釈し、次いでｐＨを約１．５〜約４．４、好ましくは約２〜約４に調整し、次いで、酸性化豆類タンパク質水溶液を残留豆類タンパク質源の大半から分離し、該酸性化豆類タンパク質溶液に第２の分離ステップを適用して、最初の分離ステップでは除去されなかったより細かい固体を回収するステップ、
（ｅ）任意選択で、該より細かい固体を洗浄して、不純物を除去するステップ、および
（ｆ）任意選択で、第２の分離ステップで回収され、任意選択で洗浄された、より細かい固体を乾燥して、豆類タンパク質製品を得るステップ、
を含む方法が提供される。

本発明の別の態様によると、少なくとも約５０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する豆類タンパク質製品を形成する方法であって：
（ａ）豆類タンパク質源を水と混合してスラリーを形成するステップ、
（ｂ）豆類タンパク質水溶液を、スラリーの他の成分の大半から分離するステップ、
（ｃ）カルシウム塩を豆類タンパク質水溶液に加え、フィチン酸カルシウムを沈殿する（precipitate）ステップ、
（ｄ）第２の分離ステップをカルシウム処理された豆類タンパク質溶液に適用して、沈澱物と、最初の分離ステップ（ｂ）において除去されなかったより細かい固体とを回収するステップ、
（ｅ）ステップ（ｄ）の代わりに、任意選択で、カルシウム処理された豆類タンパク質溶液を、希釈し、次いでｐＨを約１．５〜約４．４、好ましくは約２〜約４に調整し、次いで、該酸性化カルシウム処理豆類タンパク質溶液に第２の分離ステップを適用して、沈澱物および最初の分離ステップ（ｂ）では除去されなかったより細かい固体を回収するステップ、
（ｆ）任意選択で、第２の分離ステップで回収された固体物質を洗浄して、不純物を除去するステップ、および
（ｇ）任意選択で、第２の分離ステップで回収され、任意選択で洗浄された固体を乾燥するステップ、
を含む方法が提供される。

これらの各実施形態において、固体は自然なｐＨ（a natural pH）の水または酸性化水（acidified water）で洗浄され、製品から不純物を除去することができる。酸性化水を使用すると、製品中のフィチン酸の濃度が減少する。

本明細書に記載の方法により製造された豆類タンパク質製品は、新規の豆類タンパク質製品である。したがって、本発明の別の態様によると、少なくとも約５０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有し、および
（ａ）少なくとも２．５重量％ｄ．ｂ．のフィチン酸含量、
（ｂ）約１．５重量％ｄ．ｂ．未満の粗繊維（crude fibre）含量、
（ｃ）約３〜６のｐＨ範囲にわたって、実施例５に記載のタンパク質法（protein method）により決定された溶解度が約１５重量％未満の溶解度、
（ｄ）約３〜６のｐＨ範囲にわたって、実施例５に記載のペレット法（pellet method）により決定された溶解度が約２５重量％未満の溶解度、
（ｅ）約２．５ｍｌ／ｇ未満の水結合能（water binding capacity）、
（ｆ）約２ｍｌ／ｇ未満の油結合能（oil binding capacity）、
からなる群から選択される少なくとも１つのパラメータ
を有する豆類タンパク質製品が提供される。

発明の全般的な説明
上記の特許出願におけるおよび本明細書で利用される豆類タンパク質製品を提供する方法の最初のステップは、豆類タンパク質源から豆類タンパク質の可溶化を伴う。本発明を適用することができる豆類には、限定はされないが、レンズ豆、ひよこ豆、乾燥えんどう豆（pea）および乾燥ビーン（bean）が含まれる。豆類タンパク質源は、豆類または任意の豆類製品または豆類の加工に由来する副産物とすることができる。例えば、豆類タンパク質源は、場合によりさやをむいた豆類を粉砕することにより調製された粉であってもよい。別の例として、豆類タンパク質源は、豆類のさやをむき粉砕した後、さやをむいて粉砕した材料をでんぷんに富む画分とタンパク質に富む画分とに風力分級することにより形成されたタンパク質に富む豆類の画分であってもよい。豆類タンパク質源から回収された豆類タンパク質製品は、豆類中に天然に存在するタンパク質であってもよく、またはタンパク質性物質は、遺伝子操作により改変されたが天然タンパク質の特徴的な疎水性および極性を有するタンパク質であってもよい。

（ａ）本発明の第一の態様
本発明のこの態様において、豆類タンパク質源物質からのタンパク質の可溶化は、塩化カルシウム溶液を使用することで最も都合よく行うことができるが、その他のカルシウム塩の溶液を使用してもよい。さらに、マグネシウム塩など、他のアルカリ土類金属化合物を使用することができる。さらに、豆類タンパク質源からの豆類タンパク質の抽出は、カルシウム塩溶液を、塩化ナトリウムなどの別の塩溶液と組み合わせて使用することで行うことができる。加えて、本発明の形態において、豆類タンパク質源からの豆類タンパク質の抽出を、水、または塩化ナトリウム溶液などの他の塩溶液を使用して行い、その後、抽出ステップにおいて生成された豆類タンパク質水溶液にカルシウム塩を添加し、フィチン酸カルシウムを沈殿することができる。

カルシウム塩溶液濃度が増加するにつれ、豆類タンパク質源からのタンパク質の可溶化の程度が、最初に、最高値に達するまで増加する。その後に塩濃度が増加しても、可溶化されるタンパク質の総量は増加しない。最大のタンパク質可溶化をもたらすカルシウム塩溶液濃度は、関与する塩に依存して変動する。約１．０Ｍ未満、より好ましくは約０．１０Ｍ〜約０．１５Ｍの濃度値を利用することが通常好ましい。

バッチ処理法では、タンパク質の塩による可溶化は、約１℃〜約１００℃、好ましくは約１５℃〜約６５℃、より好ましくは約２０℃〜約３５℃の温度で行い、好ましくは可溶化時間を減少させるために撹拌を伴い、可溶化時間は通常約１〜約６０分である。オーバーオールで高い製品収率をもたらすため、豆類タンパク質源から実質的に実行可能な限り多くのタンパク質を抽出するように可溶化を行うことが好ましい。

連続式処理法では、豆類タンパク質源からの豆類タンパク質の抽出は、豆類タンパク質源から豆類タンパク質の連続的抽出を行うのに合った任意の様式で行われる。一実施形態では、豆類タンパク質源をカルシウム塩溶液と連続的に混合し、その混合物を、本明細書に記載するパラメータに応じて所望の抽出を行うのに十分な滞留時間が得られる長さを有するパイプまたは導管を通して、その滞留時間が得られる流速で、輸送する。そのような連続式手順では、塩による可溶化ステップを、約１分〜約６０分の時間において行い、好ましくは豆類タンパク質源から実質的に実行可能な限り多くのタンパク質を抽出するように可溶化を行う。連続式手順における可溶化は、約１℃と約１００℃の間、好ましくは約１５℃〜約６５℃、より好ましくは約２０℃と約３５℃の間の温度で行う。

抽出は通常、約４．５〜約１１、好ましくは約５〜約７のｐＨで行う。抽出系（豆類タンパク質源およびカルシウム塩溶液）のｐＨは、任意の好都合な食品グレードの酸、通常塩酸またはリン酸、または食品グレードのアルカリ、通常水酸化ナトリウム、を必要に応じ使用することにより、抽出ステップにおいて使用するために約４．５〜約１１の範囲内の任意の所望の値に、必要ならば、調整することができる。

可溶化ステップ中のカルシウム塩溶液中の豆類タンパク質源濃度は広範に変動しうる。典型的な濃度値は、約５〜約１５％ｗ／ｖである。

塩水溶液を用いたタンパク質抽出ステップは、豆類タンパク質源中に存在しうる脂肪を可溶化させるという付加的な効果を有し、これにより水相中に脂肪が存在する結果となる。

抽出ステップから得られるタンパク質溶液は、通常約５〜約５０ｇ／Ｌ、好ましくは約１０〜約５０ｇ／Ｌのタンパク質濃度を有する。

カルシウム塩水溶液は酸化防止剤を含有していてもよい。酸化防止剤は、亜硫酸ナトリウムやアスコルビン酸など、任意の好都合な酸化防止剤とすることができる。採用される酸化防止剤の量は、溶液の約０．０１〜約１重量％で変動することができ、好ましくは約０．０５重量％である。酸化防止剤は、タンパク質溶液中のフェノール類の酸化を阻害する働きをする。

カルシウム塩水溶液は、任意の適切な食品グレードの非シリコーン系消泡剤など、消泡剤を含有してもよく、さらなる処理の際に形成される泡の体積を低減することができる。採用される消泡剤の量は通常、約０．０００３％ｗ／ｖ超である。

抽出ステップから得られた水相を、次いで、任意の好都合な様式で（例えば、デカンター型遠心分離機または任意の適切な濾し器（sieve）を用いて残留豆類タンパク質源の大半を除去するなどして）、残留豆類タンパク質から分離することができ、続いてディスク遠心分離して（disc centrifugation）最初の分離ステップでは除去されなかったより細かい残留豆類タンパク質源物質を取り出す（remove）ことができる。分離ステップは、約１℃〜約１００℃の範囲内の任意の温度で、好ましくは約１５℃〜約６５℃、より好ましくは約２０℃〜約３５℃で行われる。

あるいは、豆類タンパク質水溶液と残留豆類タンパク質源との混合物は、約０．１〜約１０倍容、好ましくは約０．５〜２倍容の水性希釈剤を用いて希釈されてもよい。そのような希釈は、通常水を用いて行われるが、塩化ナトリウムまたは塩化カルシウムなどの、約３ｍＳまでの導電率を有する希釈塩溶液を用いることもできる。任意選択で希釈された混合物は、次いで、塩酸またはリン酸などの任意の適切な食品グレードの酸の添加により、ｐＨを約１．５〜約４．４、好ましくは約２〜約４の値に調節される。この酸性化豆類タンパク質水溶液は、次いで、任意の好都合な様式で（例えば、デカンター型遠心分離機または任意の適切な濾し器を用いて残留豆類タンパク質源の大半を除去するなどして）、残留豆類タンパク質から分離することができ、続いてディスク遠心分離して最初の分離ステップでは除去されなかったより細かい残留豆類タンパク質源物質を取り出すことができる。分離ステップは、約１℃〜約１００℃、好ましくは約１５℃〜約６５℃、より好ましくは約２０℃〜約３５℃の範囲内の任意の温度で行うことができる。

以下に記載するように、分離されたより細かい残留豆類タンパク質源を洗浄して、汚染物質を除去することができる。

（ｂ）本発明の第二の態様
本発明のこの態様において、豆類タンパク質源物質から豆類タンパク質の抽出は、水を用いて行われる。バッチ処理法では、豆類タンパク質源は、約１〜約６０分の間、約１℃〜約７０℃、好ましくは約１５℃〜約６５℃、より好ましくは約２０℃〜約３５℃の温度で水と合わされ、好ましくは撹拌される。利用される豆類タンパク質の濃度および該豆類タンパク質源のでんぷん含量が、試料（sample）の粘度がひどく高く（prohibitive）ならない程度である場合、７０℃よりも高い温度、例えば約１００℃までの温度を採用することもできる。オーバーオールで高い製品収率をもたらすため、豆類タンパク質源から実質的に実行可能な限り多くのタンパク質を抽出するように、この混合ステップを行うことが好ましい。

連続式処理法では、豆類タンパク質源からの豆類タンパク質の抽出は、豆類タンパク質源から豆類タンパク質の連続的抽出を行うのに合った任意の様式で行われる。一実施形態では、豆類タンパク質源を水と連続的に混合し、その混合物を、本明細書に記載するパラメータに応じて所望の抽出を行うのに十分な滞留時間が得られる長さを有するパイプまたは導管を通して、その滞留時間が得られる流速で、輸送する。そのような連続式手順では、好ましくは豆類タンパク質源から実質的に実行可能な限り多くのタンパク質を抽出するために、混合時間は約１分〜約６０分とする。連続式手順における可溶化は、約１℃〜約７０℃、好ましくは約１５℃〜約６５℃、より好ましくは約２０℃〜約３５℃の温度で行う。利用される豆類タンパク質の濃度および該豆類タンパク質源のでんぷん含量が、試料の粘度がひどく高くならない程度である場合、７０℃よりも高い温度、例えば約１００℃までの温度を採用することもできる。

抽出は通常、約４．５〜約１１、好ましくは約５〜約７のｐＨで行う。抽出系（豆類タンパク質源および水）のｐＨは、任意の好都合な食品グレードの酸、通常塩酸またはリン酸、または食品グレードのアルカリ、通常水酸化ナトリウムを適宜使用することにより、抽出ステップにおいて使用するために約４．５〜約１１の範囲内の任意の所望の値に、調整することができる。

抽出ステップ中の水中の豆類タンパク質源濃度は、約５０％ｗ／ｖ未満であり、好ましくは約５〜約２５％ｗ／ｖであり、より好ましくは約５〜約１５％ｗ／ｖである。

本発明の第一の態様の場合のように、水を用いたタンパク質抽出ステップは、豆類タンパク質源中に存在しうる脂肪を可溶化させるという付加的な効果を有し、これにより水相中に脂肪が存在する結果となる。

本発明の第一の態様の場合のように、前記抽出ステップで使用される水は、酸化防止剤を含有していてもよい。酸化防止剤は、亜硫酸ナトリウムやアスコルビン酸など、任意の好都合な酸化防止剤とすることができる。採用される酸化防止剤の量は、溶液の約０．０１〜約１重量％で変動することができ、好ましくは約０．０５重量％である。酸化防止剤は、タンパク質溶液中のフェノール類の酸化を阻害する働きをする。

本発明の第一の態様の場合のように、前記抽出ステップで使用される水は、任意の適切な食品グレードの非シリコーン系消泡剤など、消泡剤を含有していてもよく、さらなる処理の際に形成される泡の体積を低減することができる。採用される消泡剤の量は通常、約０．０００３％ｗ／ｖ超である。

抽出スラリーは、次いで、デカンター型遠心分離機または任意の適切な濾し器を用いるなど、任意の好都合な様式で、タンパク質水溶液をスラリーの他の成分の大半から分離すべく、そしてタンパク質水溶液を生じるべく、処理される。

タンパク質水溶液は、通常約２５０ｇ／Ｌ未満、好ましくは約５〜約１００ｇ／Ｌ、より好ましくは約５〜約５０ｇ／Ｌのタンパク質濃度を有する。

カルシウム塩を、好ましくは塩化カルシウム水溶液の形で、タンパク質水溶液に加えて、主にフィチン酸カルシウムを沈殿させる。このカルシウム塩の添加は、水溶性ではあるがカルシウム塩の存在下では水不溶性であるタンパク質を沈殿する効果もまた有する。カルシウム塩を使用する代わりに、マグネシウム塩等の他のアルカリ土類金属化合物を使用することができる。典型的には、最初の分離ステップから生じるタンパク質溶液のｐＨにおいて、カルシウム塩を添加する。必要に応じて、タンパク質溶液のｐＨは、カルシウム塩を添加する前に任意の好都合な食品グレードの酸または食品グレードのアルカリを適宜加えることにより、約４．５から約１１、好ましくは約５から約７に調節することができる。

カルシウム塩またはカルシウム塩水溶液は、カルシウム添加後得られる溶液のカルシウム塩濃度が約１．０Ｍ未満、より好ましくは約０．０５Ｍと約０．１５Ｍとの間であるように、タンパク質溶液に添加される。

カルシウム添加の後、試料は、任意の好都合な手段で、約６０分までの間、好ましくは約１５分〜約３０分の間、約１℃〜約１００℃の温度、好ましくは約１５℃〜約６５℃、より好ましくは約２０℃〜約３５℃の温度で混合される。

得られる混合物は、次いで、沈澱した物質と以前には分離されなかった細かい固体を含む固相と、水相とに、ディスクスタック型遠心分離を使用するなどして、分離される。この第２の分離ステップは、約１℃〜約１００℃の範囲内の任意の温度で、好ましくは約１５℃〜約６５℃、より好ましくは約２０℃〜約３５℃の温度で行われる。

あるいは、第２の分離ステップの前に、カルシウム処理された豆類タンパク質水溶液を、約０．１〜約１０倍容、好ましくは約０．５〜約２倍容の水性希釈剤で希釈することができる。そのような希釈は、通常水を用いて行われるが、塩化ナトリウムまたは塩化カルシウムなどの、約３ｍＳまでの導電率を有する希釈塩溶液を用いることができる。任意選択で希釈された混合物は、次いで、塩酸またはリン酸などの任意の適切な食品グレードの酸の添加により、ｐＨを約１．５〜約４．４、好ましくは約２〜約４の値に調節される。酸性化豆類タンパク質水溶液は、次いで、ディスクスタック型遠心分離機を使用するなどにより固相から分離することができる。この第２の分離ステップは、約１℃〜約１００℃の範囲内の任意の温度で、好ましくは約１５℃〜約６５℃、より好ましくは約２０℃〜約３５℃で行うことができる。

本発明の各態様に従って、固相は、約１〜約２０、好ましくは約１〜約１０倍容の水で洗浄して、残留する抽出豆類タンパク質溶液および汚染物質を除去し、次いで、任意選択により任意の好都合な手段により乾燥して、少なくとも約５０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する豆類タンパク質製品、好ましくは少なくとも約６０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する豆類タンパク質製品、より好ましくは少なくとも約６５重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する豆類タンパク質濃縮物を提供することができる。

本発明の各態様における洗浄ステップは、酸性化水、好ましくは約４．２〜約４．８のｐＨを有する水を用いて行い、豆類タンパク質製品のフィチン酸の濃度を減少させることができる。この洗浄ステップは、更なるフィチン酸濃度の減少のために、同じパラメータを使用して繰り返すことができる。

清澄化ステップにより得られるタンパク質水溶液に、前述の米国特許出願第１３／１０３，５２８号、同第１３／２８９，２６４号、および同第１３／５５６，３５７号に記載の更なる処理ステップを行い、これらの出願に記載された新規の豆類タンパク質製品を形成することができる。

例
例１
この例は、水を用いたえんどう豆タンパク質の抽出を行い、えんどう豆タンパク質水溶液の処理を例示する。

「ａ」ｋｇの黄色の「ｂ」を、「ｃ」Ｌの水に「ｄ」で添加し、「ｅ」分撹拌してタンパク質水溶液を提供した。懸濁した固体の部分（portion）を、デカンター型遠心分離機を用いて遠心分離により除去し、「ｇ」重量％のタンパク質含量を有する「ｆ」Ｌのタンパク質溶液を製造した。「ｈ」Ｌのこのタンパク質溶液に、「ｊ」ｋｇの塩化カルシウムペレット（９５．５％）を「ｋ」Ｌの逆浸透（ＲＯ）精製水に溶解して調製した「ｉ」ｋｇの塩化カルシウム原液を加えた。溶液を「ｌ」混合し、「ｍ」℃に温め、次いで、「ｎ」Ｌの「ｏ」を「ｐ」℃で添加し、次いで、「ｑ」Ｌの溶液をディスクスタック型遠心分離機で遠心分離させた。「ｓ」％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する「ｒ」ｋｇの湿った固体排出物を、ディスクスタック型遠心分離機から回収した。「ｔ」ｋｇのこれら固体の部分を「ｕ」ＬのＲＯ水と「ｖ」混合し、次いで、再びディスクスタック型遠心分離機にかけた。水洗ステップの後、「ｘ」％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する、「ｗ」ｋｇの湿った固体排出物を回収した。「ｙ」ｋｇの洗浄した固体を「ｚ」ＬのＲＯ水と合わせ、ｐＨを「ａａ」に調節し、「ａｂ」分間混合し、次いで得られた混合物を再びディスクスタック型遠心分離機に通すことによって、第２の洗浄ステップを行った。「ａｄ」％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する「ａｃ」ｋｇの湿った２度洗浄された固体排出物を回収した。洗浄ステップの後、「ａｅ」ｋｇの洗浄された固体排出物を「ａｆ」ＬのＲＯ水と合わせ、得られた混合物を約「ａｇ」℃で「ａｈ」の間殺菌した。「ａｉ」ｋｇの殺菌された懸濁液のアリコート（ａｌｉｑｕｏｔ）を、「ａｊ」ＬのＲＯ水と混合し、噴霧乾燥して、「ａｋ」％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する製品を提供した。得られた製品は、コード「ａｌ」と名付けられた。噴霧乾燥した製品は、コードにＹＰ７１１と表示が付け加えられた。

豆類タンパク質製品の製造のための様々なパラメータを以下の表１に記載する：

例２
この例は、塩化カルシウム溶液を用いたえんどう豆タンパク質の抽出を行い、えんどう豆タンパク質水溶液の処理を例示する。

「ａ」ｋｇの黄色の「ｂ」を、「ｃ」Ｌの「ｄ」に「ｅ」で添加して、「ｆ」分撹拌してタンパク質水溶液を提供した。「ｇ」ｋｇの塩化カルシウムペレット（９５．５％）を次いで加え、試料をさらに「ｈ」分間撹拌した。懸濁した固体の部分をデカンター型遠心分離機を使用した遠心分離によって除去して、「ｊ」重量％のタンパク質含量を有する「ｉ」Ｌのタンパク質溶液を得た。タンパク質溶液を「ｋ」し、次いで、「ｌ」Ｌの「ｍ」を「ｎ」で加え、溶液をディスクスタック型遠心分離機を用いて遠心分離した。「ｐ」％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する「ｏ」ｋｇの湿った固体排出物を、ディスクスタック型遠心分離機から回収した。「ｑ」ｋｇのこれら固体の部分を「ｒ」ＬのＲＯ水と「ｓ」混合し、次いで、ディスクスタック型遠心分離機に再びかけた。水洗ステップの後、「ｕ」％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する、「ｔ」ｋｇの湿った固体排出物を回収した。「ｖ」ｋｇの洗浄した固体を「ｗ」ＬのＲＯ水と合わせ、ＨＣｌ溶液を用いてｐＨを４．５に調節し、３０分間混合し、次いで、得られた混合物を再びディスクスタック型遠心分離機に通すことによって、第２の洗浄ステップを行った。「ｙ」％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する、「ｘ」ｋｇの湿った２度洗浄された固体排出物を回収した。洗浄ステップのあと、「ｚ」ｋｇの洗浄された固体排出物を「ａａ」ＬのＲＯ水と合わせ、混合物を約「ａｂ」℃で「ａｃ」分間殺菌した。「ａｄ」ｋｇの懸濁液のアリコートを噴霧乾燥して、「ａｅ」％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する製品を提供した。得られた製品は、コード「ａｆ」と名付けられた。噴霧乾燥した製品は、コードにＹＰ７１１と表示が付け加えられた。

えんどう豆タンパク質製品の製造のためのパラメータは、以下の表２に明記する：

例３
この例は例１および２に記載のように製造された、噴霧乾燥されたイエローピータンパク質製品のフィチン酸含量を例示する。

試料は、ＬａｔｔａおよびＥｓｋｉｎ（Ｊ．Ａｇｒｉｃ．Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ．，２８：１３１３−１３１５）の方法により、フィチン酸の含有量を試験した。測定されたフィチン酸の値を以下の表３に示す。

表３の結果から分かる通り、約ｐＨ４．５の水を用いた第２の洗浄ステップを伴って調製された試料は、この低目のｐＨの水での洗浄ステップなしで調製された試料よりも、幾分か低いフィチン酸の含有量を有していた。

この第２の洗浄ステップのフィチン酸含有量に対する効果は、特にバッチＹＰ０９−Ｇ３１−１２Ａを見るとより明確に示される。自然のｐＨの水で一度洗浄した固体の試料は、噴霧乾燥され、さらに２回目としてｐＨ４．５の水で試料を洗浄した。これらの乾燥試料において測定されたタンパク質とフィチン酸の値を、表４に示す。

表４の結果から分かる通り、ｐＨ４．５の水で第２の洗浄ステップを行うと、タンパク質含量を低減させることなく製品のフィチン酸含有量を低減させた。

例４
この例は、例１および２の方法で製造された噴霧乾燥されたイエローピータンパク質製品のいくつかにおいて、粗繊維の含有量の評価を含む。粗繊維のレベルは、ＡＯＣＳ手順Ｂａ ６ａ−０５（ＡＯＣＳ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｂａ ６ａ−０５）に従って測定される。

粗繊維の結果は表５に示す。

表５に示された結果から分かる通り、試験された全ての試料は、粗繊維の含有量が低かった。

例５
この例は、例１および２の方法で製造された噴霧乾燥されたイエローピータンパク質製品のいくつかにおいて、水への溶解度の評価を含む。溶解度は、タンパク質溶解度（いわゆるタンパク質法、Ｍｏｒｒ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｆｏｏｄ Ｓｃｉ．５０：１７１５−１７１８の手順の改良版）および総製品溶解度（いわゆるペレット法）を基に試験された。

０．５ｇのタンパク質を供給するために十分なタンパク質粉末を、ビーカーの中に秤量し、約２０から２５ｍｌの逆浸透（ＲＯ）精製水で混合して湿らせた。次いで、さらなる水を加えて約４５ｍｌの量とした。ビーカーの中身は、次いで、ゆっくりと６０分間、マグネチックスターラを使用して撹拌した。タンパク質を分散した後すぐにｐＨを測定し、希釈ＮａＯＨまたはＨＣｌを用いて適切なレベル（２，３，４，５，６または７）に調整した。自然のｐＨの試料も調整した。ｐＨを調整した試料は、撹拌の６０分間にわたりｐＨを測定して、定期的に修正した。６０分の撹拌の後、ＲＯ水を用いて試料の総体積を５０ｍｌとし、１％ｗ／ｖのタンパク質分散液を得た。分散液中のタンパク質含有量は、レコ窒素測定機（Ｌｅｃｏ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ）を使用した燃焼分析によって決定される。次いで分散液のアリコート（２０ｍｌ）を、予め秤量した遠心分離管（１００℃のオーブンで一晩乾燥しその後デシケーターで冷却しておいたもの）に移し、管のふたを閉めた。試料を７８００ｇで１０分間遠心分離すると、不溶性物質が沈降し、上澄み液が生じた。上澄み液中のタンパク質含有量を、燃焼分析により測定し、次いでその上澄み液と管のふたは破棄し、沈渣物質（pellet material）を１００℃に設定されたオーブンの中で一晩乾燥した。翌朝、管はデシケーターに移動され、冷却された。乾燥沈渣物質の重さを記録した。使用した粉末の重量に係数（（１００−粉末の含水率（％））／１００）を乗算することにより、最初のタンパク質粉末の乾燥重量を算出した。次いで、製品の溶解度を、２つの異なる方法で算出した：
１）溶解度（タンパク質法）（％）＝（上澄み液中のタンパク質％／最初の分散液中のタンパク質％）×１００、
２）溶解度（ペレット法）（％）＝（１−（乾燥不溶性沈渣物質重量／（（２０ｍｌの分散液の重量／５０ｍｌの分散液の重量）×最初の乾燥タンパク質粉末重量）））×１００
１００％を超えた計算値は、１００％として報告した。

タンパク質製品の１％ｗ／ｖタンパク質溶液の自然のｐＨの値を、表６に示す：

得られた溶解度の結果を、次の表７および８に示す：

表７および８に示された結果から分かる通り、溶解度の値は、いずれの溶解度測定方法を使用したかに拘わらず、一般にｐＨの範囲全体にわたって低い。

例６
この例は、例１および２の方法により製造された噴霧乾燥されたイエローピータンパク質製品の水結合能を例示する。

製品の水結合能力は、以下の手順によって決定された。タンパク質粉末（１ｇ）を既知の重さの遠心分離管（５０ｍｌ）中に秤量した。この粉末に、約２０ｍｌの逆浸透（ＲＯ）精製水を、自然のｐＨで加えた。管の中身を、ボルテックスミキサーを使用して中程度の速度で１分間撹拌した。試料を室温で５分間インキュベートし（incubate）、次いでボルテックスで３０秒間混合した。続いて、室温で別の５分間インキュベーションし、次いでボルテックス混合を別の３０秒間行った。試料を、次いで１０００ｇで１５分間、２０℃の条件で遠心分離した。遠心分離の後、全ての固体物質が管の中に確実に残るようにしながら、上澄みを注意深く除去した。遠心分離管は、次いで再秤量し、水飽和した試料の重量を測定した。

水結合能（ＷＢＣ）は次のように算出された：
ＷＢＣ（ｍｌ／ｇ）＝（水飽和した試料の質量（ｇ）−最初の試料の質量（ｇ））／（最初の試料の質量（ｇ）×試料の総固形分含量）。

水結合能の結果を表９に示す：

表９の結果から分かる通り、えんどう豆タンパク質製品はすべて、低から中程度の水結合能を有していた。

例７
この例は、例１および２の方法により製造された噴霧乾燥されたイエローピータンパク質製品の油結合能を例示する。

製品の油結合能は、以下の手順によって決定された。タンパク質粉末（１ｇ）を既知の重さの遠心分離管（５０ｍｌ）中に秤量した。この粉末に、約２０ｍｌのカノーラ油（Ｃａｎａｄａ Ｓａｆｅｗａｙ Ｃａｌｇａｒｙ，ＡＢ）を加えた。管の中身を、ボルテックスミキサーを使用して中程度の速度で１分間撹拌した。試料を室温で５分間インキュベートし、次いでボルテックスで３０秒間混合した。続いて、室温で別の５分間インキュベーションし、次いでボルテックス混合を別の３０秒間行った。試料を、次いで１０００ｇで１５分間、２０℃の条件で遠心分離した。遠心分離の後、全ての固体物質が管の中に確実に残るようにしながら、上澄みを注意深く除去した。遠心分離管は、次いで再秤量し、油飽和した試料の重量を測定した。

油結合能（ＯＢＣ）は次のように算出された：
ＯＢＣ（ｍｌ／ｇ）＝（（油飽和した試料の質量（ｇ）−最初の試料の質量（ｇ）／０．９１４ｇ／ｍｌ）／（最初の試料の質量（ｇ）×試料の総固形分含量）。

油結合能の結果を表１０に示す：

表１０の結果からわかる通り、えんどう豆タンパク質製品はすべて、低から中程度の油結合能を有していた。

例８
この例は、塩化カルシウム溶液を使用したレンズ豆タンパク質の抽出を行い、レンズ豆タンパク質水溶液の処理を例示する。

「ａ」ｋｇの「ｂ」を、「ｃ」Ｌの０．１３ＭのＣａＣｌ_２に周囲温度で添加して、３０分間撹拌してタンパク質水溶液を提供した。懸濁した固体の部分を、デカンター型遠心分離機を用いて遠心分離により除去し、「ｅ」重量％のタンパク質含量を有する「ｄ」Ｌのタンパク質溶液を製造した。タンパク質溶液を、次いでディスクスタック型遠心分離機で遠心分離させた。「ｇ」％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する「ｆ」ｋｇの湿った固体排出物を、ディスクスタック型遠心分離機から回収した。得られた製品は、コード「ｈ」と名付けられた。用いられたパラメータは、以下の表１１に記載する：

本開示の概要
本開示を要約すると、豆類タンパク質製品、好ましくは豆類タンパク質濃縮物は、豆類タンパク質抽出物溶液の清澄化からの副生成物として製造される。本発明の範囲内において変更が可能である。

Claims (12)

1. 少なくとも５０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含量を有する豆類タンパク質製品を形成する方法であって：
   （ａ）豆類タンパク質源を水と混合して、スラリーを形成するステップ、
   （ｂ）豆類タンパク質水溶液を、スラリーの他の成分の大半から分離するステップ、
   （ｃ）カルシウム塩を豆類タンパク質水溶液に加え、フィチン酸カルシウムを沈殿させるステップ、
   （ｄ）第２の分離ステップをカルシウム処理された豆類タンパク質溶液に適用して、沈澱物ならびに最初の分離ステップ（ｂ）において除去されなかったより細かい固体を回収するステップ、
   （ｅ）第２の分離ステップで回収された固体物質を洗浄して、不純物を除去するステップ、および
   （ｆ）第２の分離ステップで回収され、洗浄された固体を乾燥するステップ、
   を含み、
   前記豆類タンパク質源がレンズ豆、ひよこ豆または乾燥えんどう豆である、方法。
2. 前記水抽出ステップが、１〜６０分間、１℃〜７０℃の温度で行われる、請求項１に記載の方法。
3. 前記水抽出が、４．５〜１１のｐＨで行われる、請求項１に記載の方法。
4. 前記豆類タンパク質水溶液が、２５０ｇ／Ｌ未満のタンパク質濃度を有する、請求項１に記載の方法。
5. 前記カルシウム塩がカルシウム塩水溶液の形で加えられる、請求項１に記載の方法。
6. 前記カルシウム塩が、１．０Ｍ未満のカルシウム塩濃度を有するカルシウム処理された溶液を与える量で加えられる、請求項１に記載の方法。
7. 前記カルシウム処理されたタンパク質溶液が、６０分までの間、１℃〜１００℃の温度で混合される、請求項６に記載の方法。
8. 前記第２の分離ステップにおいて回収された固体が、少なくとも１回の洗浄ステップにおいて、１倍容と２０倍容の間の水で洗浄される、請求項１に記載の方法。
9. 前記少なくとも１回の洗浄ステップが酸性化水を用いて行われる、請求項８に記載の方法。
10. 前記酸性化水が４．２〜４．８のｐＨを有する、請求項９に記載の方法。
11. 前記豆類タンパク質製品が、少なくとも６０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質濃度を有する、請求項１に記載の方法。
12. 前記豆類タンパク質製品が、少なくとも６５重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質濃度を有する、請求項１１に記載の方法。