JP6840664B2 - 豆類タンパク質生成物(「yp810」)の調製 - Google Patents
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Description
本発明は、豆類タンパク質生成物の新規且つ独創的な調製方法及び新規且つ独創的な豆類タンパク質生成物に関する。
2011年5月9日に出願された米国特許出願第13/103528号(2011年11月10日に公開された米国特許公開第2011-0274797号)、2011年11月4日に出願された同第13/289264号(2012年5月31日に公開された米国特許公開第2012-0135117号)、2012年7月24日に出願された同第13/556357号(2013年7月25日に公開された米国特許公開第2013-0189408号)及び2013年1月7日に出願された同第13/642003号(2013年5月23日に公開された米国特許公開第2013-0129901号)は、本出願の譲受人に譲渡されており、それらの開示は参照によって本願明細書に組み込まれる。それらの中(「YP701」)には、可溶性に優れ、任意選択により低pH溶液中で透明性であり、エンドウ豆/野菜の痕跡を残していない、雑味のない風味をも有する、豆類タンパク質生成物を調製するための手順が記載されている。これらの生成物の雑味のない風味は、商業的に価値のある属性である。
本発明は、タンパク源材料からタンパク質の抽出における、カルシウム又はその他の塩の使用を含んでなく、エンドウ豆/野菜の風味の痕跡が非常に少ない又は実質的にない、豆類タンパク質生成物を調製するための新規且つ独創的なプロセスに関する。
(a)水を用いて豆類タンパク質源を抽出して、タンパク源から豆類タンパク質の可溶化を引き起きして、豆類タンパク質水溶液を形成する工程、
(b)残留豆類タンパク質源から、豆類タンパク質水溶液を少なくとも部分的に分離する工程、
(c)豆類タンパク質水溶液のpHを約1.5〜約3.4のpHに調整して、酸性化豆類タンパク質溶液を製造する工程、
(d)酸性化豆類タンパク質溶液から酸不溶性固形物質を分離する工程、
あるいは、
(e)任意選択により、選択膜技術によって酸性化豆類タンパク質溶液を濃縮する工程、
(f)任意選択で濃縮した豆類タンパク質溶液を任意選択により透析濾過する工程、および
(g)任意選択で濃縮及び任意選択で透析濾過した豆類タンパク質溶液を任意選択により乾燥する工程。
あるいは、低いpHを有する水溶液中に高溶解性であり、そして、酸性飲料に使用される、改善された透明性の低いpHの水溶液を提供する、エンドウ豆/野菜の風味の痕跡が非常に少ない又は実質的にない、第1の酸性豆類タンパク質生成物を提供するために、本発明の酸性化豆類タンパク質溶液を膜で処理することもできる。酸性、中性又は中性に近い食品応用において使用可能である、同様にエンドウ豆/野菜の風味の痕跡が非常に少ない又は実質的にない、第2の豆類タンパク質生成物も生成される。
従って、本発明の別の形態では、下記の工程を含む、乾燥重量基準で、少なくとも約60wt%、好ましくは少なくとも約90wt%(N×6.25)のタンパク質含有量を有する、豆類タンパク質生成物を製造する方法が提供される:
(a)水を用いて豆類タンパク質源を抽出して、タンパク源から豆類タンパク質の可溶化を引き起きして、豆類タンパク質水溶液を形成する工程、
(b)残留豆類タンパク質源から、豆類タンパク質水溶液を少なくとも部分的に分離する工程、
(c)豆類タンパク質水溶液のpHを約1.5〜約3.4のpHに調整して、酸性化豆類タンパク質溶液を製造する工程、
(d)酸性化豆類タンパク質溶液から酸不溶性固形物質を分離する工程、
(e)選択膜技術によって酸性化豆類タンパク質溶液を濃縮及び/又は透析濾過して、酸性化豆類タンパク質溶液のタンパク質成分を、第1の残余画分及び第1の透過画分に分別する工程、
(f)任意選択により第1の残余画分を乾燥して、第1の豆類タンパク質生成物を提供する工程、
(g)第1の透過画分を濃縮及び任意選択により透析濾過して、第2の残余画分及び第2の透過画分を提供する工程、
(h)任意選択により第2の残余画分を乾燥して、第2の豆類タンパク質生成物を提供する工程。
本発明の実施態様では、第1の残余画分のpHを、任意選択の乾燥工程の前に、約8.0未満に調整することができる。本発明の別の実施態様では、第1の残余画分のpHを、任意選択の乾燥工程の前に、約6.0〜約8.0に調整することができる。本発明の別の実施態様では、第1の残余画分のpHを、任意選択の乾燥工程の前に、約6.5〜約7.5に調整することができる。中性に近いpHで生成物が提供される場合、中性飲料又はバー等の中性又は中性に近い食品応用における用途に適した形態である。
任意選択によりpHを約8.0未満、約6.0〜約8.0、及び約6.5〜約7.5からなる群から選択される値に調整した後、任意選択により酸不溶性固形物質を乾燥する工程、又は、好ましくは、酸不溶性固形物質を、酸不溶性固形物質と同じpHを有する約1〜約20容の水で洗浄し、そして、任意選択によりpHを約8.0未満、約6.0〜約8.0、及び約6.5〜約7.5からなる群から選択される値に調整した後、任意選択により、該酸不溶性固形物質を乾燥する工程を含む方法が提供される。
従って、本発明の別の形態では、下記の工程を含む、乾燥重量基準で、少なくとも約60wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含有量を有する豆類タンパク質生成物を製造する方法が提供される:
(a)水を用いて豆類タンパク質源を抽出して、タンパク源から豆類タンパク質の可溶化を引き起きして、豆類タンパク質水溶液を形成する工程、
(b)残留豆類タンパク質源から、豆類タンパク質水溶液を少なくとも部分的に分離する工程、
(c)豆類タンパク質水溶液のpHを約1.5〜約3.4のpHに調整して、酸性化豆類タンパク質溶液を製造する工程、
(d)酸性化豆類タンパク質溶液から酸不溶性固形物質を分離する工程、
あるいは、
(e)任意選択により、選択膜技術によって酸性化豆類タンパク質溶液を濃縮する工程、
(f)任意選択で濃縮した豆類タンパク質溶液を任意選択により透析濾過する工程、
(g)任意選択で濃縮及び任意選択で透析濾過した豆類タンパク質溶液を任意選択により乾燥する工程;、
または、
(h)選択膜技術によって酸性化豆類タンパク質溶液を濃縮及び/又は透析濾過して、酸性化豆類タンパク質溶液のタンパク質成分を、第1の残余画分及び第1の透過画分に分別する工程、
(i)任意選択により第1の残余画分を乾燥して、第1の豆類タンパク質生成物を提供する工程、
(j)第1の透過画分を濃縮及び任意選択により透析濾過して、第2の残余画分及び第2の透過画分を提供する工程、
(k)任意選択により第2の残余画分を乾燥して、第2の豆類タンパク質生成物を提供する工程。
本発明の実施態様では、第1の残余画分は、酸性化豆類タンパク質溶液からの高分子量タンパク質種を含み、第1の透過画分は、酸性化豆類タンパク質溶液からの低分子量タンパク質種及び不純物を含む。本発明の別の実施態様では、第1の豆類タンパク質生成物は、酸性化豆類タンパク質溶液から分取される高分子量タンパク質を含む。本発明の別の実施態様では、第1の透過画分の濃縮及び任意選択の透析濾過は、第2の残余画分中に低分子量タンパク質種を保持し、そして、不純物を第2の透過画分中に透過させる。本発明の別の実施態様では、第2の豆類タンパク質生成物は、酸性化豆類タンパク質溶液から分取される低分子量タンパク質種を含む。本発明の別の実施態様では、分別工程を用いることなく、酸性化豆類タンパク質溶液から分取される生成物と比べて、第2の豆類タンパク質生成物は、酸性溶液中で改善された透明性を有する。
本発明の豆類タンパク質生成物の製造プロセスの最初の工程は、豆類タンパク質源から、豆類タンパク質を可溶化する過程を伴っている。本発明を適用することができる豆類には、これらに限定されないが、レンズマメ、ヒナマメ、乾燥エンドウ豆及び乾燥豆(dry beans)が含まれている。豆類タンパク質源は、豆類又は任意の豆類生成物あるいは豆類の加工から分取された副産物であってもよい。例えば、豆類タンパク質源は、任意選択で脱皮した豆類を粉砕することによって調製される粉末でよい。別の例として、豆類タンパク質源は、豆類を脱皮且つ粉砕し、次いで脱皮且つ粉砕した材料を、デンプン富化画分及びタンパク質富化画分に空気選別することによって形成されるタンパク質富化豆類画分であってもよい。豆類タンパク質源から回収される豆類タンパク質生成物は、豆類中に天然に存在するタンパク質であってよい、あるいは、該タンパク性材料は、遺伝子操作によって修飾されているが、天然タンパク質の特徴的な疎水性及び極性の特性を有している、タンパク質であってもよい。
例1
本例は、本発明の方法の一実施態様による、豆類タンパク質生成物の調製を記載する。
本例は、更に、本発明の方法の別の実施態様による、豆類タンパク質生成物の調製を記載する。
本例は、更に、本発明の方法の別の実施態様による、豆類タンパク質生成物の調製を記載する。
本例は、更に、本発明の方法の別の実施態様による、豆類タンパク質生成物の調製法を記載する。
本例は、本発明の一実施態様の、透明性が改善された酸性豆類タンパク質生成物の製造を例示する。
この例は、上記の米国特許出願第13/103,528号、同第13/289,264号、同第13/556,357号及び同第13/642,003号の方法による、豆類タンパク質生成物の製造を記載する。
この例は、前述の米国特許出願第13/937,266号の方法による、豆類タンパク質生成物の製造を記載する。
本例は、市販の黄エンドウ豆タンパク質製品 Propulse(Nutri−Pea、Portage la Prairie,MB)、NutralysS85F(Roquette America,Inc.,Keokuk,IA)、Pisane C9(Cosucra Groupe Warcoing,S.A.,Belgium)、Pea Protein YS85%(The Scoular Company, Minneapolis,MN(Yantai Shuangta Food Co.,LTD,Jinling Town,Zhaoyuan City,Shandong州、Chinaにより製造)、Empro E86(Emsland Group,Emlichheim,Germany)のタンパク質含有量を例示する。これらのタンパク質製品は、現在市販されている最も純度の高いエンドウ豆タンパク質材料の中に含まれる。
本例は、本発明の形態による、例2〜5に記載される、カルシウム塩を使用することなく、調製される豆類タンパク質生成物と、特定の市販豆類タンパク質製品、並びに例6及び7に記載されている、カルシウム塩を使用して調製される豆類タンパク質生成物のタンパク質の溶解度を例示する。溶解度は、Morrら、J.Food Sci.,50:1715-1718の手順の修正版によって試験した。
溶解度(%)=(%上澄み中のタンパク質/%初期分散液中のタンパク質)×100
100%を超える計算値は、100%として記録した。
本例は、本発明の形態による、例1〜5に記載の、カルシウム塩を使用することなく、調製された豆類タンパク質生成物と、特定の市販エンドウ豆タンパク質製品並びに例6及び7に記載の、カルシウム塩を使用して調製された豆類タンパク質生成物の分子量プロファイルを例示する。
豆類タンパク質試料の分析では、0.02%アジ化ナトリウムを含有する、pH6の、0.05Mリン酸/0.15M NaClを移動相として使用し、また、乾燥試料の溶解にも使用した。タンパク質試料は、1%w/vの濃度まで、移動相溶液に混合し、そして、少なくとも1時間振盪機にかけておき、その後、孔径0.45μmのフィルターディスクを使用して濾過した。試料挿入サイズは50μLとした。移動相の流量は1mL/分であり、280nmの吸光度に基づき、成分を検出した。
この例は、本発明の形態によって調製されている、例1〜5に記載の豆類生成物と、特定の市販エンドウ豆タンパク質製品並びに例6及び7に記載の、カルシウム塩を使用して調製された豆類タンパク質生成物のフィチン酸含有量の評価を含む。フィチン酸含有量は、Latta及びEskinの方法(J.Agric.Food Chem.、28:1313-1315)を用いて決定した。
この例は、本発明の形態によって調製された、例1〜5に記載の豆類生成物と、特定の市販エンドウ豆タンパク質製品並びに例6及び7に記載のカルシウム塩を使用して調製された豆類タンパク質生成物の酸加水分解性炭水化物含有量の評価を含む。酸加水分解性炭水化物含有量は、Duboisらの方法(Anal.Chem.、28:350〜356)に従って決定した。結果は、以下の表10に示されている。
本例は、本発明の形態によって調製された、例1〜5に記載の豆類生成物、特定の市販エンドウ豆タンパク質製品並びに例6及び7に記載のカルシウム塩を使用して調製された豆類タンパク質生成物の溶液中の色と濁度(ヘイズ)レベルの評価を含む。タンパク質生成物の溶液は、0.48gのタンパク質を供給するために十分な量のタンパク質粉末を、15mlのRO水中に溶解することによって調製した。溶液のpHは、pHメーターで測定し、色及び濁度(ヘイズ)レベルは、透過モードで操作する、HunterLab ColorQuest XE機器を使用して評価した。結果は、以下の表11に示されている。
本例は、本発明の形態によって調製された、例1〜5に記載の豆類生成物、特定の市販エンドウ豆タンパク質製品並びに例6及び7に記載のカルシウム塩を使用して調製された豆類タンパク質生成物のドライカラーの評価を含む。ドライカラーは、反射モードで操作する、HunterLab ColorQuest XEを使用して評価した。結果は、以下の表12に示されている。
本例は、例1に記載の通りに調製された、YP26−F17−14A YP810Nのフレーバーと、市販の黄エンドウ豆タンパク質製品Pisane C9のフレーバーとの比較を例示する。
本例は、例2に記載の通りに調製された、YP27−C30−15A YP810Nのフレーバーと、市販の黄エンドウ豆タンパク質製品Pisane C9のフレーバーとの比較を例示する。
本例は、例2に記載の通りに調製された、YP27−C30−15A YP810Nのフレーバーと、市販の黄エンドウ豆タンパク質製品Pea Protein YS85%のフレーバーとの比較を例示する。
本例は、例2に記載の通りに調製された、YP27−E06−15A YP810Nのフレーバーと、市販の黄エンドウ豆タンパク質製品Pea Protein YS85%のフレーバーとの比較を例示する。
本例は、例2に記載の通りに調製された、YP27−C30−15A YP810Aのフレーバーと、市販の黄エンドウ豆タンパク質製品Pisane C9のフレーバーとの比較を例示する。
本例は、例2に記載の通りに調製された、YP27−C30−15A YP810Aのフレーバーと、市販の黄エンドウ豆タンパク質製品Pea Protein YS85%のフレーバーとの比較を例示する。
この開示の概要として、タンパク源からタンパク質を抽出するための塩の使用を含んでいない、豆類タンパク質生成物を製造する新規且つ独創的な方法が提供されている。また、向上された味を有する豆類タンパク質生成物である、新規且つ独創的な豆類タンパク質生成物も提供されている。本発明の技術的範囲内で、改良することが可能である。
Claims (9)
- 乾燥重量基準で、少なくとも60wt%(N×6.25)又は少なくとも90wt%(N×6.25)のタンパク質含有量を有する豆類タンパク質生成物を製造する方法であって、該方法はカルシウム塩又はその他の塩を使用しない方法であり、
以下の(a)〜(d)の後に以下の(e)〜(g)を行うか、あるいは以下の(a)〜(d)の後に以下の(h)〜(k)を行う、方法:
(a)水を用いて豆類タンパク質源を6〜11のpHにて抽出して、タンパク源から豆類タンパク質の可溶化を引き起きして、豆類タンパク質水溶液を形成する工程、
(b)残留豆類タンパク質源から、豆類タンパク質水溶液を少なくとも部分的に分離する工程、
(c)豆類タンパク質水溶液のpHを1.5〜3.4のpHに調整して、酸性化豆類タンパク質溶液を製造する工程、
(d)酸性化豆類タンパク質溶液から酸不溶性固形物質を分離する工程、
(e)任意選択により、選択膜技術によって酸性化豆類タンパク質溶液を濃縮する工程、
(f)任意選択で濃縮した豆類タンパク質溶液を任意選択により透析濾過する工程、
(g)濃縮及び任意選択で透析濾過した豆類タンパク質溶液を任意選択により乾燥する工程、
(h)選択膜技術によって酸性化豆類タンパク質溶液を濃縮及び/又は透析濾過して、酸性化豆類タンパク質溶液のタンパク質成分を、第1の残余画分及び第1の透過画分に分別する工程、
(i)第1の残余画分を乾燥して、第1の豆類タンパク質生成物を提供する工程、
(j)第1の透過画分を濃縮及び任意選択により透析濾過して、第2の残余画分及び第2の透過画分を提供する工程、
(k)第2の残余画分を乾燥して、第2の豆類タンパク質生成物を提供する工程。 - 濃縮及び/又は透析濾過工程(h)は、タンパク質成分を、第1の残余画分中の高分子量画分と、第1の透過画分中の低分子量画分に分別し、
乾燥工程(i)は、高分子量タンパク質を含む第1の豆類タンパク質生成物を提供し、
濃縮及び任意選択の透析濾過工程(j)は、第2の残余画分中に低分子量画分のタンパク質成分を保持し、かつ、不純物は、膜を透過して、第2の透過画分中への移行を可能とし、そして、
乾燥工程(k)は、低分子量タンパク質を含み、好ましくは、酸性溶液中で改善された透明性を有する、第2の豆類タンパク質生成物を提供する
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 前記酸不溶性固形物質を任意選択により乾燥して、タンパク質含有量が乾燥量基準で少なくとも60wt%(N×6.25)の豆類タンパク質生成物を形成する;
前記任意選択の乾燥工程の前に、酸不溶性物質のpHを、好ましくは、8.0未満、6.0〜8.0若しくは6.5〜7.5の値に調整する、又は
前記任意選択の乾燥工程の前に、前記酸不溶性固形物質を、好ましくは、pH1.5〜3.4若しくは酸不溶性物質とほぼ同じpHを有する1〜20容の水と混合することによって洗浄し、次いで、洗浄水から分離し、そして、任意選択の乾燥工程の前に、洗浄した酸不溶性物質のpHを、8.0未満、6.0〜8.0及び6.5〜7.5の値に調整する
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。 - 洗浄水を工程(d)の酸性化豆類タンパク質溶液と合わせ、工程(e)〜(g)のうちの少なくとも一つに記載の処理を施す;又は
洗浄水を工程(d)の酸性化豆類タンパク質溶液と合わせ、工程(h)〜(k)のうちの少なくとも一つに記載の処理を施す
ことを特徴とする、請求項3に記載の方法。 - 前記抽出工程(a)を、1〜100℃、15〜65℃、又は20〜35℃の温度で実施する;
6〜11又は6〜8.5のpHで抽出が実行されるように、前記抽出工程(a)に使用される水は、pH調整剤を含有しており、
pH調整剤は、好ましくは水酸化ナトリウムであり、
前記水は、好ましくは、酸化防止剤を含有しており、そして、
前記豆類タンパク質水溶液は、5〜50g/L又は10〜50g/Lのタンパク質濃度を有する
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。 - 前記酸性化豆類タンパク質水溶液を濃縮工程(e)にかけて、50〜300g/L又は100〜200g/Lのタンパク質濃度を有する、濃縮酸性化豆類タンパク質溶液を製造する、
前記濃縮工程(e)は、1,000〜1,000,000ダルトン又は1,000〜100,000ダルトンの分画分子量を有する膜を使用した限外濾過によって実施される;そして、
濃縮酸性化豆類タンパク質溶液は、任意選択により、透析濾過工程(f)にかけられる、
前記透析濾過工程(f)は、
酸性化豆類タンパク質水溶液に対して、その部分的又は完全な濃縮の前又は後で、水又は酸性化水を使用して実施される、
1〜40容又は2〜25容の透析濾過溶液を使用して、好ましくは、有意な更なる量の不純物又は目に見える色が透過画分中に存在しなくなるまで、および/または、少なくとも約90wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含有量を有する、豆類タンパク質単離物が提供されるように、残余画分が十分精製されるまで、実施される、
前記透析濾過工程(f)は、1,000〜1,000,000ダルトン又は1,000〜100,000ダルトンの分画分子量を有する膜を使用して、該透析濾過工程(f)の少なくとも一部の間、好ましくは透析濾過媒体中に酸化防止剤を存在させて、実施される、
前記濃縮工程(e)及び任意選択の透析濾過工程(f)は、好ましくは、2〜65℃及び50〜60℃の温度で実施される
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。 - 前記酸性化豆類タンパク質水溶液を、工程(h)にかけて、50〜300g/L又は100〜200g/Lのタンパク質濃度を有する、濃縮及び任意選択で透析濾過した酸性化豆類タンパク質溶液(第1の残余画分)を製造する、
前記酸性化豆類タンパク質水溶液を、
好ましくは、0.05〜0.1μm若しくは0.08〜0.1μmの孔径を有する膜を使用した精密濾過による;又は
10,000〜1,000,000ダルトン及び100,000〜1,000,000ダルトンの分画分子量を有する膜を使用した限外濾過による、工程(h)にかける、
前記濃縮及び/又は透析濾過工程(h)の前記透析濾過は、酸性化豆類タンパク質水溶液に対して、任意選択の後続する濃縮の前又はその部分的若しくは完全な濃縮の後に、水又は酸性化水を使用して実施される、
前記濃縮及び/又は透析濾過工程(h)の前記透析濾過は、1〜40容又は2〜25容の透析濾過溶液を使用して、実施される、
前記濃縮及び/又は透析濾過工程(h)の前記透析濾過は、少なくとも90wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含有量を有する豆類タンパク質単離物が提供されるように、残余画分が十分精製されるまで実施される、
前記濃縮及び/又は透析濾過工程(h)の透析濾過の少なくとも一部の間、好ましくは、酸化防止剤が透析濾過媒体中に存在している、
濃縮及び/又は透析濾過工程(h)の前記濃縮及び/又は透析濾過は、好ましくは、2〜65℃又は50〜60℃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。 - 前記第1の透過画分を工程(j)にかけて、10〜300g/L又は100〜200g/Lのタンパク質濃度を有する、濃縮及び任意選択で透析濾過した酸性化豆類タンパク質溶液(第2の残余画分濃縮液)を製造する、
前記濃縮及び任意選択の透析濾過工程(j)は、1,000〜100,000ダルトン又は1,000〜10,000ダルトンの分画分子量を有する膜を使用した限外濾過によって実施される、
前記濃縮及び任意選択の透析濾過工程(j)の前記透析濾過は、
第2の残余画分に対して、その部分的又は完全な濃縮の前又は後で、水又は酸性化水を使用して実施される、
1〜40容又は2〜25容の透析濾過溶液を使用して、好ましくは、少なくとも90wt%(N×6.25)d.b.のタンパク質含有量を有する、豆類タンパク質単離物が提供されるように、残余画分が十分精製されるまで、実施される、
透析濾過工程の少なくとも一部の間、好ましくは、酸化防止剤が透析濾過媒体中に存在している、
前記濃縮及び任意選択の透析濾過工程(j)の前記濃縮及び任意選択の透析濾過は、好ましくは2〜65℃又は50〜60℃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。 - 工程(c)において、豆類タンパク質水溶液のpHを、pH2.0〜3.0に調整する
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。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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