KR20120097367A - 염화칼슘 추출을 사용한 콩 단백질 분리물의 제조방법 및 그 제품(“ｓ７０３”) - Google Patents
염화칼슘 추출을 사용한 콩 단백질 분리물의 제조방법 및 그 제품(“ｓ７０３”) Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 수용성 염화칼슘 용액을 사용하여 낮은 pH에서 콩 단백질원 물질로부터의 추출에 기초된, 산성매체에 용해가능한 콩 단백질 분리물을 제조하는 방법을 제공한다. 이 발명의 범주 내에서의 변경들은 가능하다.
Description
본 발명은 콩 단백질 제품의 제조방법 및 그 제품에 관한 것이다.
미국 가특허출원들 즉, 2008년 10월 21일자 출원 제61/107,112(7865-373)호, 2008년 12월 2일자 출원 제61/193,457(7865-374)호, 2009년 1월 26일자 출원 제61/202,070(7865-376)호, 2009년 3월 12일자 출원 제61/202,553(7865-383)호, 2009년 7월 7일자 출원 제61/213,717(7865-389)호, 2009년 9월 3일자 출원 제61/272,241(7865-400)호 및 2009년 10월 21일자 출원된 미국 특허출원 제12/603,087(7865-415)(미국 특허공개 제2010-0098818호)호에 있어서, 완전히 용해될 수 있고 투명성을 제공할 수 있으며 낮은 pH값에서 열 안정성이 있는 용액을 제공할 수 있는 콩 단백질 제품, 바람직하게는 콩 단백질 분리물의 제품 및 그 제조방법에 관하여 개시되어 있다. 이 콩 단백질 제품은 단백질의 침전 없이 단백질의 강화를 위하여, 특히 소프트 드링크 및 스포츠 드링크는 물론 기타 산 수용성 시스템을 위하여 사용될 수 있다. 이 콩 단백질 제품은 천연 pH에서 수용성 염화칼슘 용액으로 콩 단백질원을 추출하고, 획득된 수용성 콩 단백질 용액을 선택적으로 희석하고, 산성화된 깨끗한 콩 단백질 용액을 생산하기 위하여 수용성 콩 단백질 용액의 pH를 약 1.5 내지 약 4.4로, 바람직하게는 약 2.0 내지 약 4.0으로 조정함에 의해 생산되며, 이것은 건조 전에 선택적으로 농축되고 및/또는 디아필트레이션(diafilteration) 되어도 좋다.
적어도 약 60 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 콩 단백질 제품이 낮은 pH 값들에서 염화칼슘으로 콩 단백질원의 추출을 포함하는 공정에 의해 형성될 수 있다는 놀라운 사실이 발견되었다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 콩 단백질원 물질은 낮은 pH에서 수용성 염화칼슘 용액으로 추출되고 획득된 수용성 콩 단백질 용액은 선택적으로 희석되고, 산성범위 내에서 pH가 선택적으로 조정되며, 그 다음 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 콩 단백질 용액을 제공하기 위하여 한외거르기 및 선택적 디아필트레이션에 놓이게 되고, 이것은 콩 단백질 제품을 제공하기 위하여 건조되어도 좋다.
적어도 약 60 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는, 여기에 제공된 콩 단백질 제품은 투명하고 열 안정성이 있는 수용성 용액을 제공하도록 산성 pH값들에서 용해가능하다. 이 콩단백질 제품은, 단백질의 침전없이, 특히, 소프트 드링크 및 스포츠 드링크는 물론 기타 수용성 시스템의 단백질 증강을 위해 이용되어도 좋다. 이 콩 단백질 제품은 적어도 약 90 wt%, 바람직하게는 적어도 약 100 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 바람직하게는 분리물이다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 건조중량 기준으로 적어도 60 wt%(N x 6.25)의 콩 단백질 함량을 갖는 콩 단백질 제품을 생산하는 방법에 있어서,
(a) 단백질원으로부터 콩 단백질의 용해를 일으키고 수용성 콩 단백질 용액을 형성하도록, 수용성 칼슘염 용액, 일반적으로 염화칼슘 용액으로, 낮은 pH, 일반적으로 약 1.5 내지 약 5.0에서 콩 단백질원을 추출하는 단계,
(b) 잔여 콩 단백질원으로부터 수용성 콩 단백질 용액을 분리하는 단계,
(c) 수용성 콩 단백질 용액을 선택적으로 희석하는 단계,
(d) 수용성 단백질 용액의 pH를, 추출시의 pH와 다르게, 약 1.5 내지 약 5.0, 바람직하게는 약 1.5 내지 약 4.4, 더욱 바람직하게는 약 2.0 내지 약 4.0 이내의 값으로 선택적으로 조정하는 단계,
(e) 선택적 막 기술을 이용하여 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지하면서 수용성 콩 단백질 용액을 선택적으로 농축하는 단계,
(f) 농축된 콩 단백질 용액을 선택적으로 디아필트레이션하는 단계, 및
(g) 농축되고 디아필트레이션된 콩 단백질 용액을 선택적으로 건조하는 단계를 포함하는 콩 단백질 제품을 생산하는 방법이 제공된다.
이 콩 단백질 제품은 바람직하게는 적어도 약 90 wt%, 바람직하게는 적어도 약 100 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 분리물이다.
비록 이 명세서에서는 콩 단백질 분리물의 제조방법 및 그 제품을 주로 기재하고 있지만, 여기에 개시된 농축 및/또는 디아필트레이션 단계는, 예를 들어 적어도 약 60 wt%의 단백질 함량을 갖는 그러나 상기 분리물과 실질적으로 유사한 특성을 갖는, 순도가 낮은 콩 단백질 제품을 생산하는 것을 다룰 수 있다.
본 발명의 신규한 콩 단백질 제품은 물에 재용해됨에 의해 수용성 소프트 드링크 또는 스포츠 드링크의 형성을 위한 분말화된 드링크들과 혼합될 수 있다. 이러한 혼합은 분말화된 음료이어도 좋다.
여기에 제공된 콩 단백질 제품은 산성 pH 값들에서 높은 선명도를 갖고 이들 pH 값들에서 열 안정성이 있는 수용성 용액으로 제공되어도 좋다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 낮은 pH에서 열 안정성이 있는 여기에 제공된 콩 제품의 수용성 용액이 제공된다. 이 수용성 용액은 음료일 수 있는데, 이 음료는 콩 단백질 제품이 완전히 용해가능하고 투명한 깨끗한 음료이어도 좋고 또는 콩 단백질 제품이 불투명성을 증가시키지 않는 불투명한 음료이어도 좋다. 이 콩 단백질 제품은 또한 약 pH 7에서 좋은 용해성을 갖는다. 약 6 내지 약 8의 pH에서와 같은 중립 pH 근처에서 제조된 콩 단백질 제품의 수용성 용액은 음료이어도 좋다.
여기의 생산방법에 따라 생산된 콩 단백질 제품은 콩 단백질 분리물들의 특성적 콩 향이 없고, 산성 매체의 단백질 보강을 위하여 적합할 뿐만 아니라, 가공식품 및 음료의 단백질 보강에 한정되지 않고, 오일 유제품, 굽는 제품에 있어서의 바디 형성제 및 가스 함정에 빠지는 제품들에 있어서의 형성제를 포함하는 단백질 분리물들의 다양한 범위의 종래의 응용에 사용될 수 있다. 부가하여, 이 콩 단백질 제품은 육류 유사체로 유용한 단백질 섬유로 형성되어도 좋고, 계란 흰자 대체품 또는 계란 흰자가 바인더로 사용되는 식품제품들에 있어서의 증량제로서 사용되어도 좋다. 이 콩 단백질 제품은 또한 영양 보충제로 사용되어도 좋다. 이 콩 단백질 제품은 또한 영양제로 사용되어도 좋다. 이 콩 단백질 제품의 다른 용도들로서는 애완동물 식품, 동물 사료 및 산업 및 화장품 분야에 그리고 개인 위생용품 등에 이용될 수 있다.
콩 단백질 제품을 제공하기 위한 생산방법의 시작단계는 콩 단백질원으로부터 콩 단백질을 용해하는 것을 포함한다. 이 콩 단백질원은, 이것들에 한정되는 것은 아니지만 콩 가루, 콩 조각, 콩 작은 알갱이 및 콩 가루 등을 포함하는 콩의 가공으로부터 유래된 콩 또는 어떠한 콩 제품 또는 부산물일 수 있다. 이 콩 단백질원은 전체 지방이 있는 형태로, 부분적으로 지방이 제거된 형태로 또는 완전히 지방이 제거된 형태로 사용되어도 좋다. 이 콩 단백질원이 주목할 만한 량의 지방을 포함하고 있다면, 일반적으로 오일-제거 단계가 처리과정 중 요구된다. 이 콩 단백질원으로부터 회수된 콩 단백질은 콩에서 자연적으로 발생하는 단백질이어도 좋고 또는 단백질성 물질이 유전적 처리에 의해 변형된 그러나 소수성 및 극지 성질의 자연 단백질 특성을 소유하는 단백질이어도 좋다.
콩 단백질원 물질로부터의 단백질 용해는, 비록 다른 칼슘염 용액들이 사용되어도 좋지만, 가장 편리하게는 염화칼슘 용액을 이용하여 수행된다. 부가하여, 마그네슘염과 같은 다른 알칼리 토금속 화합물이 또한 사용되어도 좋다. 뿐만 아니라, 콩 단백질원으로부터 콩 단백질의 추출은 염화나트륨과 같은 다른 염 용액과 조합된 칼슘염 용액을 사용하여 수행되어도 좋다. 부가적으로, 콩 단백질원으로부터 콩 단백질의 추출은 물 또는 염화나트륨 용액과 같은 다른 염 용액을 사용하여 염화칼슘을 추출단계에서 생산된 수용성 콩 단백질 용액에 순차적으로 첨가함에 의해 수행되어도 좋다. 염화칼슘의 첨가에 의해 형성된 침전물은 뒤이은 처리의 전에 제거된다.
칼슘염 용액의 농도가 증가하면, 콩 단백질원으로부터 단백질의 용해 정도는 초기에 최대값에 도달할 때까지 증가한다. 뒤이은 염 농도의 증가는 용해된 총 단백질을 증가시키지 않는다. 최대 단백질 용해를 일으키는 칼슘염 용액의 농도는 관련된 염에 의존하여 변화한다. 통상적으로는, 약 1.0 M 이하의 농도 값, 더욱 바람직하게는 약 0.10 M 내지 약 0.15 M의 값을 사용하는 것이 바람직하다.
뱃치(batch) 공정에 있어서, 단백질의 용해는, 용해시간을 감소하기 위하여 바람직하게는 교반을 수반하여, 약 1℃ 내지 약 100℃, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 35℃의 온도에서, 통상적으로 약 1 내지 약 60분 동안 수행된다. 실질적으로 실행 가능한 한 많은 단백질을 콩 단백질원으로부터 추출하기 위하여 용해하는 것이 바람직하고, 그렇게 함으로써 전체적으로 높은 수확률을 제공한다.
계속되는 공정에 있어서, 콩 단백질원으로부터 콩 단백질의 추출은 콩 단백질원으로부터 콩 단백질의 계속적인 추출을 효과적으로 수행하도록 일정한 어떤 방식으로 수행된다. 한 실시예에 있어서, 콩 단백질원은 칼슘염 용액과 계속하여 혼합되고 이 혼합물은 소정의 길이를 갖는 파이프 또는 도관을 통해 그리고 여기에 개시될 파라미터들에 따라서 소망하는 추출을 효과적으로 수행하는데 충분한 체류시간을 위한 유동률로 전송된다. 이러한 계속적인 공정에서, 용해단계는 실질적으로 실행 가능한 한 많은 단백질을 콩 단백질원으로부터 추출하기 위하여 용해를 효과 있게 하는데 약 10분까지의 시간 내에 빠르게 수행된다. 계속되는 공정에서의 용해는 약 1℃ 내지 약 100℃ 사이, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 35℃ 사이의 온도에서 수행된다.
추출은 일반적으로 약 1.5 내지 약 5.0의 pH에서 수행된다. 추출 시스템(콩 단백질원 및 칼슘염 용액)의 pH는 통상적으로 염산 또는 인산과 같은 어떤 편리한 식품등급산의 사용에 의해 추출단계를 위해 약 1.5 내지 약 5의 범위 이내에서 어떤 소망하는 값으로 조정되어도 좋다.
용해단계 동안 칼슘염 용액에 있어서의 콩 단백질원의 농도는 광범위하게 변할 수 있다. 전형적인 농도 값은 약 5 내지 약 15% w/v 이다.
수용성 염 용액과 함께 단백질 추출단계는 콩 단백질원에 존재할 수 있는 지방을 용해하는 부가적 효과도 가지며, 이것은 따라서 수상에 존재하는 지방이 된다.
추출단계로부터 획득된 단백질 용액은 일반적으로 약 5 내지 약 50 g/L, 바람직하게는 약 10 내지 약 50 g/L의 단백질 농도를 갖는다.
수용성 칼슘염용액은 산화방지제를 포함해도 좋다. 이 산화방지제는 황산 나트륨 또는 아스코르브산과 같은 어떤 편리한 산화방지제이어도 좋다. 채용되는 산화방지제의 량은 용액의 약 0.01로부터 약 1 wt% 까지 다양할 수 있으며, 바람직하게는 약 0.05 wt% 일 수 있다. 이 산화방지제는 단백질 용액에 있어서 어떤 석탄산의 산화를 방지하는 역할을 한다.
추출단계로부터 획득된 수상은, 잔여 콩 단백질원 물질을 제거하기 위하여, 원심 경사기, 뒤이어 디스크 원심분리 및/또는 여과를 채용함에 의하는 것과 같이, 어떤 편리한 방법으로 잔여 콩 단백질원으로부터 분리되어도 좋다. 분리된 잔여 콩 단백질원은 처분을 위해 건조되어도 좋다. 그렇지 않으면, 분리된 잔여 콩 단백질원은, 잔여 단백질 회수를 위한 종래의 등전 침전 공정 또는 어떤 다른 편리한 공정에 의한 것과 같이, 일부 잔여 단백질을 회수하기 위하여 처리되어도 좋다.
만약 콩 단백질 자원이, 본 출원인에게 양도된 미국특허 제 5,844,086 및 6,005,076호에 개시된 바와 같이, 의미 있는 량의 지방을 포함하고 있다면, 거기에 개시된 지방제거단계가 분리된 수용성 단백질 용액에 수행되어도 좋다. 그렇지 않으면, 분리된 수용성 단백질 용액의 지방제거는 어떤 다른 편리한 공정에 의해 달성되어도 좋다.
이 수용성 콩 단백질 용액은, 색상 및/또는 냄새 화합물을 제거하기 위하여, 분말화된 활성 탄소 또는 낟알로 된 활성 탄소와 같은 흡착제로 처리되어도 좋다. 이러한 흡착제처리는 일반적으로 분리된 수용성 단백질 용액의 주변온도에서 어떤 편리한 조건 하에서 수행되어도 좋다. 분말화된 활성 탄소를 위하여는 약 0.025% 내지 약 5% w/v, 바람직하게는 약 0.05% 내지 약 2% w/v의 량이 채용된다. 흡착한 재료는 여과와 같은 어떤 편리한 수단에 의해 콩 단백질 용액으로부터 제거되어도 좋다.
획득된 수용성 콩 단백질 용액은, 수용성 콩 단백질 용액의 전도성을 일반적으로 약 90 mS 이하의 값으로, 바람직하게는 약 4 내지 약 31 mS의 값으로 감소하기 위하여, 일반적으로 약 0.5 내지 약 10 용량, 바람직하게는 약 1 내지 약 2 용량으로 물로 희석되어도 좋다.
콩 단백질 용액이 혼합되는 물은 약 2° 내지 약 70℃, 바람직하게는 약 10° 내지 약 70℃, 더욱 바람직하게는 약 20° 내지 약 30℃의 온도를 갖는다.
선택적으로 희석된 콩 단백질 용액은, 염산 또는 인산과 같은 어떤 적절한 식품등급산 또는 통상적으로 수산화나트륨과 같은 식품등급 알칼리의 첨가에 의해, pH 값을 추출시의 pH와는 다르지만 역시 약 1.5 내지 약 5.0, 바람직하게는 약 1.5 내지 약 4.4, 더욱 바람직하게는 약 2.0 내지 약 4.0의 범위 내의 pH 값으로 조정하여도 좋다.
희석되고 선택적으로 pH 조정된 콩 단백질 용액은 일반적으로 약 95 mS 이하의, 바람직하게는 약 4 내지 약 36 mS의 전도성을 갖는다.
이 수용성 콩 단백질 용액은 추출단계 동안 콩 단백질원 물질로부터의 추출의 결과로서의 용액에 존재하는 트립신 억제인자들과 같은 열-불안정 반-영양인자들을 불활성화시키도록 열처리에 놓일 수 있다. 이러한 열처리단계는 또한 미생물의 부하를 감소시키는 부가적 이득도 제공한다. 일반적으로, 단백질 용액은 약 70℃ 내지 약 160℃, 바람직하게는 약 80℃ 내지 약 120℃, 더욱 바람직하게는 약 85℃ 내지 약 95℃의 온도에서 약 10초 내지 약 60분간, 바람직하게는 약 30초 내지 약 5분 동안 가열된다. 이 열처리 되고 산성화된 콩 단백질 용액은 그 다음 약 2℃ 내지 약 60℃, 바람직하게는 약 20℃ 내지 약 35℃의 온도로 이하에서 기술될 추가처리를 위하여 냉각되어도 좋다.
획득된 수용성 콩 단백질 용액은 콩 단백질 제품을 생산하기 위하여 직접 건조되어도 좋다. 감소 된 불순물 함량을 갖고 감소 된 염 함량을 갖는 콩 단백질 분리물을 제공하기 위하여, 이 수용성 콩 단백질 용액은 건조 전에 처리되어도 좋다.
이 수용성 콩 단백질 용액은 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지하면서 단백질 농도를 증가시키기 위하여 농축되어도 좋다. 이러한 농축은 일반적으로 약 50 g/L 내지 약 300 g/L, 바람직하게는 약 100 내지 약 200 g/L의 단백질 농도를 갖는 농축된 콩 단백질 용액을 제공하도록 수행된다.
농축단계 전에, 이 수용성 콩 단백질 용액은 상술한 분리단계에서 제거되지 않은 어떤 콩 단백질원 물질 미세물들을 제거하기 위하여 정제단계에 놓일 수 있다. 이 정제단계는 여과와 같은 어떤 편리한 방법으로 수행되어도 좋다.
농축단계는, 약 3,000 내지 약 1,000,000 달톤, 바람직하게는 약 5,000 내지 100,000 달톤과 같은 적절한 분자 질량 차단과 함께, 그리고 서로 다른 막 재질 및 구조를 갖는, 동공-섬유 막 또는 나선-권선 막과 같은, 막들을 사용하여, 한외거르기 또는 디아필트레이션과 같은 어떤 편리한 선택적 막 기술을 채용함에 의해서와 같이, 뱃치 또는 계속적인 조작으로 한결같은 어떤 편리한 방법으로 수행되어 지고, 그리고 계속적인 조작을 위하여, 수용성 단백질 용액이 막들을 통해 통과하는 것과 같이 소망하는 농도를 허용하도록 치수되어진다.
잘 알려진 바와 같이, 한외거르기 및 유사한 선택적 막 기술은 낮은 분자량 종류는 막의 통과를 허용하는 반면 높은 분자량 종류는 통과를 허용하지 않는다. 낮은 분자량 종류는 식품등급 염의 이온 종류뿐만 아니라 탄수화물, 색소, 저 분자량 단백질들 및 트립신 억제인자와 같은 반-영양 인자들과 같은 원 물질로부터 추출된 낮은 분자량종류를 포함하고, 이것들은 스스로 저 분자량 단백질들이다. 막의 분자량 차단은 통상적으로, 다른 막 물질 및 구조와 관련하여 오염물질의 통과를 허용하는 한편, 용액 내에 단백질의 의미 있는 비율의 유지를 보장하도록 선택된다.
농축된 콩 단백질 용액은 물 또는 희석 식염수 용액을 사용하여 디아필트레이션(diafiltration) 단계에 놓이게 된다. 디아필트레이션 용액은 천연 pH 또는 디아필트레이션되어 지는 단백질 용액과 동일한 pH 또는 그 사이에 있는 어떤 pH 값에 있어도 좋다. 이러한 디아필트레이션은 약 2 내지 약 40 용량의 디아필트레이션 용액, 바람직하게는 약 5 내지 약 25 용량의 디아필트레이션 용액을 사용하여 수행되어도 좋다. 디아필트레이션 조작에 있어서, 불순물의 량이 침투물과 함께 막 침투를 통해 통과함에 의해 수용성 단백질 용액으로부터 제거된다. 이것은 수용성 단백질 용액을 정제하고 또한 그것의 점성을 감소시킨다. 이 디아필트레이션 조작은 불순물 량이 의미가 없을 때까지 또는 알아볼 수 있는 색상이 침투에 나타나지 않을 때까지 또는 침투물이, 건조되었을 때, 적어도 약 90 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 콩 단백질 분리물을 제공하도록 충분히 정제될 때까지 수행되어도 좋다. 이러한 디아필트레이션은 농축단계를 위한 것과 동일한 막을 사용하여 수행되어도 좋다. 그러나, 원한다면, 디아필트레이션 단계는 약 3,000 내지 약 1,000,000 달톤, 바람직하게는 약 5,000 내지 약 100,000 달톤의 범위내의 분자량 차단을 가지는 막과 같은, 그리고 재질 및 구조가 서로 다른 막을 갖는, 다른 분자량 차단을 갖는 별도의 막을 사용하여 수행되어도 좋다.
한편, 디아필트레이션단계는 농축 전의 수용성 단백질 용액에 또는 부분적으로 농축된 수용성 단백질 용액에 적용되어도 좋다. 또한 디아필트레이션은 농축과정 동안 다수 포인트들에서 적용되어도 좋다. 디아필트레이션이 농축 전에 또는 부분적으로 농축된 용액에 적용될 때, 획득되는 디아필트레이션된 용액은 그 다음 추가적으로 농축되어 질 수 있다. 단백질 용액이 농축되어 지는 것으로서 다수회의 디아필트레이션에 의해 달성되는 점성감소는 더 높은 최종적이고 완전히 농축된 단백질 농도가 달성되는 것을 허용한다. 이것은 건조되어 질 물질의 량을 감소시킨다.
농축단계 및 디아필트레이션 단계는 뒤이어 회수된 콩 단백질 제품이 적어도 약 60 wt% 단백질 (N x 6.25)d.b.과 같이 약 90 wt% 단백질 (N x 6.25)d.b. 이하로 포함되는 것과 같은 방식으로 수행되어도 좋다. 수용성 콩 단백질 용액을 부분적으로 농축하고 및/또는 부분적으로 디아필트레이션 함에 의해, 단지 불순물을 부분적으로 제거하는 것이 가능하다. 이 단백질 용액은 그 다음 낮은 레벨의 순도를 갖는 콩 단백질 제품을 제공하기 위하여 건조된다. 이 콩 단백질 제품은 산성조건 하에서 깨끗한 단백질 용액으로 아직 생산하는 것이 가능하다.
산화방지제가 디아필트레이션 매체에 적어도 디아필트레이션 단계의 부분 동안 존재해도 좋다. 이 산화방지제는 황산나트륨, 아스코르브 산과 같은 어떤 편리한 산화방지제이어도 좋다. 디아필트레이션 매체에 채용된 산화방지제의 량은 채용된 물질에 의존하고 약 0.01 내지 1 wt%, 바람직하게는 약 0.05 wt%로 다양화될 수 있다. 이 산화방지제는 농축된 콩 단백질 용액에 나타나는 어떤 석탄산의 산화를 방지한다.
농축단계 및 선택적 디아필트레이션 단계는 어떠한 편리한 온도, 일반적으로 약 2℃ 내지 약 60℃, 바람직하게는 약 20 내지 약 35℃의 온도 하에서, 소망하는 정도의 농축 및 디아필트레이션을 달성하기 위한 시간 동안 수행된다. 어떤 정도에 도달 까지 사용된 온도 및 다른 조건들은 막 공정을 효과적으로 수행하는데 사용된 막 장비, 용액의 소망하는 단백질 농도 및 침투에 대한 불순물 제거의 효과에 의존한다.
콩에는 두 주 트립신 억제인자가 있는데, 즉 약 21,000 달톤의 분자량을 갖는 열-불안정 분자인 Kunitz 억제인자, 및 약 8,000 달톤의 분자량을 갖는 더욱 열-안정적 분자인 Bomman-Birk 억제인자이다. 최종의 콩 단백질 제품에 있어서 트립신 억제인자 활동성의 레벨은 다양한 공정 변광성의 교모한 처리에 의해 조절될 수 있다.
상술한 바와 같이, 수용성 콩 단백질 용액의 열처리는 열-불안정 트립신 억제인자들을 불활성화하기 위하여 사용될 수 있다. 부분적으로 농축된 또는 완전히 농축된 콩 단백질 용액은 또한 열-불안정 트립신 억제인자들을 불활성화하기 위하여 열처리 되어도 좋다.
부가하여, 농축 및/또는 디아필트레이션 단계는 다른 불순물과 함께 침투물에 있는 트립신 억제인자들의 제거를 위하여 호의적인 방법으로 조작되어도 좋다. 트립신 억제인자들의 제거는 보다 큰 구멍 크기의 막(약 30,000 내지 약 1,000,000 달톤(Da)과 같은)을 사용함에 의해, 상승된 온도(약 30 내지 약 60℃와 같은)에서 막을 조작함에 의해, 그리고 보다 큰 용량의 디아필트레이션 매체(약 20 내지 40 용량과 같은)를 채용함에 의해 촉진된다.
더 낮은 pH(1.5-3.0)에서 단백질 용액의 추출 및/또는 막 처리는 더 높은 pH(3.0-5.0)에서 용액을 처리하는 것에 비해 트립신 억제인자 활동성을 감소시킬 수 있다. 단백질 용액이 pH 범위의 낮은 끝단에서 농축되고 디아필트레이션될 때, 건조 전에 농축물의 pH를 올리는 것이 바람직하다. 농축되고 디아필트레이션된 단백질 용액의 pH는 수산화 나트륨과 같은 어떤 편리한 식품등급 알칼리의 첨가에 의해 소망하는 값, 예를 들어 pH 3으로 올려져도 좋다. 건조 전에 농축물의 더 낮은 pH를 원한다면, 염산 또는 인산과 같은 어떤 편리한 식품등급 산의 첨가에 의해 그렇게 할 수 있다.
또한, 트립신 억제인자 활동성의 감소는 억제인자들의 시스틴 결합을 방해하거나 바꾸는 감소제에 콩물질을 노출함에 의해 달성될 수 있다. 적합한 감소제로는 황산나트륨, 시스테인(cysteine) 및 N-아세틸시스테인(N-acetylcysteine)을 포함한다.
이러한 감소제의 첨가는 전체공정의 다양한 단계에서 수행되어도 좋다. 감소제는 추출단계에서 콩 단백질원 물질과 함께 첨가되어도 좋고, 잔여 콩 단백질원 물질의 제거에 뒤따른 깨끗한 수용성 콩 단백질 용액에 첨가되어도 좋으며, 디아필트레이션 전 또는 후의 농축된 단백질 용액에 첨가되어도 좋고, 또는 건조된 콩 단백질 제품과 함께 건조 혼합되어도 좋다. 이 감소제의 첨가는 상술한 바와 같이, 열처리단계 및 막 처리 단계들과 함께 조합되어도 좋다.
만약 농축된 단백질 용액 내에 활동적 트립신 억제인자를 유지하기를 원한다면, 이것은, 감소제를 사용하지 않고, 열처리단계의 강도를 감소 또는 제거함에 의해, 농축 및 디아필트레이션 단계들을 pH 범위의 더 높은 끝단(3.0-5.0)에서 조작함에 의해, 더 작은 구멍크기의 농축 및 디아필트레이션 막을 사용함에 의해, 더 낮은 온도에서 막을 조작함에 의해, 그리고 더 작은 량의 디아필트레이션 매체를 채용함에 의해 달성될 수 있다.
농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 단백질 용액은, 만약 필요하다면, 미국 특허 제 5,844,086 및 6,005,076호에 개시된 바와 같이, 탈지 조작을 더 수행해도 좋다. 그렇지 않으면, 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 단백질 용액의 지방제거는 어떤 다른 편리한 공정에 의해 달성되어도 좋다.
농축되고 디아필트레이션된 수용성 단백질 용액은, 색상 및/또는 냄새 화합물을 제거하기 위하여, 분말화된 활성 탄소 또는 낟알로 된 활성화탄소와 같은 흡착제로 처리되어도 좋다. 이러한 흡착제 처리는 어떠한 편리한 조건 하에서, 일반적으로 농축된 단백질 용액의 주변온도에서 수행되어도 좋다. 분말화된 활성화탄소를 위하여는, 약 0.025% 내지 약 5% w/v, 바람직하게는 약 0.05% 내지 약 2% w/v의 량이 채용된다. 흡착제는 여과와 같은 어떤 편리한 수단에 의해 콩 단백질 용액으로부터 제거되어도 좋다.
농축되고 디아필트레이션된 콩 단백질 용액은 스프레이 건조 또는 냉동건조와 같은 어떤 편리한 기술에 의해 건조되어도 좋다. 미생물 부하를 감소시키기 위하여 건조 전에 콩 단백질 용액에 대하여 저온살균단계가 수행되어도 좋다. 이러한 저온살균은 어떤 소망의 저온살균 조건 하에서 수행되어 질 수 있다. 일반적으로, 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 콩 단백질 용액은 약 55℃ 내지 약 70℃, 바람직하게는 약 60℃ 내지 약 65℃의 온도에서 약 30초 내지 약 60분간, 바람직하게는 약 10분 내지 약 15분 동안 가열된다. 저온살균된 농축되고 디아필트레이션된 콩 단백질 용액은 그 다음 건조를 위하여 바람직하게는 약 25℃ 내지 약 40℃의 온도로 냉각되어도 좋다.
건조된 콩 단백질 제품은 약 60 wt%(N x 6.25)d.b. 이상의 단백질 함량을 갖는다. 바람직하게는, 이 건조 콩 단백질 제품은 약 90 wt% 단백질 이상, 바람직하게는 적어도 약 100 wt%(N x 6.25)d.b.의 높은 단백질 함량을 갖는 분리물이다.
여기서 제조된 콩 단백질 제품들은 단백질 보강을 제공하기 위하여 탄산 및 비탄산화된 음료들과 협동하는데 이상적인 제품을 만들 수 있도록 산 수용성 환경에 용해 가능하다. 이러한 음료는 약 2.5 내지 약 5의 범위의 넓은 범위의 산성 pH 값을 갖는다. 여기에 제공된 콩 단백질 제품들은 이러한 음료에 단백질 증강을 제공하기 위하여, 어떤 편리한 량, 예를 들면 서빙 당(per serving) 적어도 약 5g의 콩 단백질을 이러한 음료에 부가하여도 좋다. 부가된 콩 단백질 제품은 음료에 용해되고 열 가공 후에조차 음료의 선명도를 저해하지 않는다. 이 콩 단백질 제품은 물에 용해됨에 의해 음료로 복원되기 전 건조된 음료에 혼합되어도 좋다. 어떤 경우에도, 만약 음료에 존재하는 성분들이 음료에 용해되어 남아있는 성분의 능력에 역으로 영향을 끼친다면 본 발명의 성분을 용인하는 한 음료의 정상적 형성의 변경이 필요할 수도 있다.
실시예들
실시예
1:
이 실시예는 낮은 pH에서 염화칼슘으로 추출을 시행하는 투명하고 열 안정적인 단백질 용액들의 제조를 설명하고 있다.
흰 콩 조각들(10 g)이 0.15M 염화칼슘 용액(100 ml)과 혼합되었고 샘플들의 pH가 HCl과 함께 즉시 4.8 및 1.5로 조정되었다. 이 샘플들은 자성막대를 사용하여 30분 동안 실온에서 추출되었다. 샘플들의 pH는 30분 추출 동안 2회 모니터링되고 조정되었다. 추출물은 원심분리에 의해 사용된 가루로부터 10분 동안 10,200 g으로 분리되었고 농축물은 25 ㎛ 구멍크기 여과지를 사용한 여과에 의해 더 정제되었다. 여과물의 선명도가 퍼센티지 연무 독출을 공급하기 위하여 전송모드에서 조작된 HunterLab ColorQuest XE를 사용하여 측정되었다. 그리고 이 샘플들은 1 용량의 역삼투 정제된 물로 희석되었고 연무레벨이 다시 측정되었다. 희석된 샘플들의 pH는 HCl 또는 NaOH를 사용하여 3으로 조정되었다. pH조정된 샘플들의 연무레벨이 분석되었다. 그 다음, 이 샘플들은 30초 동안 95℃로 열처리되어 진 후 즉시 얼음 물로 실온으로 냉각되었고, 연무레벨이 다시 측정되었다.
다양한 샘플들을 위하여 결정된 연무 값들이 표 1 및 표 2에 기재되어 있다:
| pH 1.5에서 염화칼슘 용액으로 추출된 샘플들의 취급을 위한 연무 값들 | |
| 샘플 | 연무(%) |
| 여과물 | 27.8 |
| 희석된 여과물 | 17.1 |
| pH 3에서 희석된 여과물 | 16.8 |
| 열처리 후 pH 3에서 희석된 여과물 | 10.4 |
| pH 4.8에서 염화칼슘 용액으로 추출된 샘플들의 취급을 위한 연무 값들 | |
| 샘플 | 연무(%) |
| 여과물 | 36.2 |
| 희석된 여과물 | 99.1 |
| pH 3에서 희석된 여과물 | 8.4 |
| 열처리 후 pH 3에서 희석된 여과물 | 6.0 |
표 1 및 표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 초기 여과물들은 일부 연무가 있었지만, 파이너 필터를 사용함에 의해 향상된 선명도를 얻을 수 있었다. 1 용량의 물로 희석한 경우에는 pH 1.5 샘플의 선명도는 향상되었으나, pH 4.8 샘플에 있어서는 침전이 일어났다. 희석된 샘플들의 pH를 3으로 조정하였을 때는 원래 pH 4.8에 있었던 샘플에게는 좋은 선명도를 주었지만, 원래 pH 1.5에 있었던 샘플은 약간의 연무가 있었다. 열처리 후 양 샘플들은 깨끗한 것으로 고려되었다.
실시예 2:
이 실시예는 본 발명의 일 실시예에 따른 콩 단백질 분리물의 제조를 설명한다.
20 kg의 지방이 제거되고 최소한으로 열 처리된 콩 가루가 주변온도에서 200 L의 0.15M 염화칼슘 용액에 첨가되었고 수용성 단백질 용액을 제공하기 위하여 30분 동안 교반되었다. 가루가 염화칼슘 용액에 분산되어 진 후 즉시, 시스템의 pH가 묽은 HCl의 첨가에 의해 3으로 조정되었다. 이 pH는 30분 추출과정을 통해 주기적으로 모니터링되고 3으로 정정되었다. 잔여 콩 가루는 3.37 중량%의 단백질 함량을 갖는 174L의 단백질 용액을 생산하면서 원심분리에 의해 제거되었다. 이 단백질 용액은 그 다음 174 L의 역삼투 정제된 물과 혼합되었고 pH는 3으로 정정되었다. 그 다음 이 용액은 1.21 중량%의 단백질 함량을 갖는 385 L의 여과된 단백질 용액을 생산하도록 여과에 의해 정제되었다.
여과된 단백질 용액은 5,000 달톤의 분자 중량 차단을 갖는 PVDF 막 상에서 농축에 의해 25 L로 용량이 줄었다. 농축된 단백질 용액은 125 L의 역삼투 정제된 물로 디아필트레이션되었다. 획득된 디아필트레이션되고 농축된 단백질 용액은 14.51중량%의 단백질 함량을 가졌고 81.3 wt%의 여과된 단백질 용액의 생산률을 나타내었다. 이 디아필트레이션되고 농축된 단백질 용액은 그 다음 99.18%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 것이 발견된 제품을 생산하기 위하여 건조되었다. 이 제품은 S005-A13-09A S703으로 명명되었다.
S005-A13-09A S703의 3.2 wt% 단백질 용액이 물에 준비되었고 색상 및 선명도가 전송 모드에서 작동된 HunterLab ColorQuest XE 설비를 사용하여 평가되었다. 용액의 pH는 pH측정기로 측정되었다.
pH, 색상 및 선명도 값들은 다음의 표 3에 기재되어 있다:
| S005-A13-09A S703의 3.2% 단백질 용액을 위한 pH 및 HunterLab 수치들 | |||||
| 샘플 | pH | L* | a* | b* | 연무%) |
| S703 | 3.12 | 87.31 | 0.67 | 18.99 | 43.9 |
표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, S703의 용액은 물에서 반-투명했고, 투명하지 않았다. 이 샘플에 있어서 비교적 높은 레벨의 연무가 기대했던 것보다 일부 더 낮은 L* 값을 초래했다.
또한 건조분말의 색상이 반사 모드에서 HunterLab ColorQuest XE 설비로 평가되었다. 색상 값들은 다음의 표 4에 기재되어 있다:
| S005-A13-09A S703 건조 분말을 위한 HunterLab 수치들 | |||
| 샘플 | L* | a* | b* |
| S703 | 85.67 | 0.05 | 10.57 |
표 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 건조제품은 색상에 있어서 매우 밝았다.
실시예 3:
이 실시예는 실시예 2의 방법에 의해 생산된 콩 단백질 분리물(S703)의 물에 있어서의 열 안정성에 대한 평가를 포함한다.
S005-A13-09A S703의 2% w/v 단백질 용액이 물에서 생산되었고 pH는 3으로 조정되었다. 이 용액의 선명도는 HunterLab ColorQuest XE 설비로 연무측정에 의해 분석되어졌다. 용액은 다음 95℃로 가열되었고 이 온도를 30초 동안 유지하였으며 그 다음 즉시 아이스 배스(ice bath)에서 실온으로 냉각시켰다. 열 처리된 용액의 선명도는 그때 다시 측정되었다.
열처리 전 및 후의 단백질 용액들의 선명도는 다음의 표 5에 기재되어 있다:
| S005-A13-09A S703 용액의 선명도에 대한 열처리의 효과 | |
| 샘플 | 연무(%) |
| 열처리 전 | 43.6 |
| 열처리 후 | 30.7 |
표 5의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, S005-A13-09A S703의 초기 용액은 꽤 연무가 있는 것이 발견되었다. 그러나, 이 용액은 열처리에 의해 실질적으로 연무레벨이 감소 되었고 열 안정적이었다.
실시예 4:
이 실시예는 실시예 2의 방법에 의해 생산된 콩 단백질 분리물(S703)의 물에서의 용해도의 평가를 포함한다. 용해도는 단백질 용해도(단백질 방법으로 명명됨, Morr 등의 공정의 변조된 형태, j. Food Sci. 50: 1715-1718) 및 총 제품 용해도(펠렛 방법으로 명명됨)에 기초하여 평가되었다.
0.5 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말이 비커(beaker) 속에서 계량되었고 그 다음 작은 량의 역삼투(RO) 정제된 물이 첨가되었으며 이 혼합물은 느린 반죽이 형성될 때까지 교반되었다. 용량이 대략 45 ml가 되도록 부가적 물이 첨가되었다. 비커의 내용물은 자성막대를 사용하여 60분 동안 천천히 교반 되어졌다. pH는 단백질의 분산 후 즉시 결정되었고 희석된 NaOH 또는 HCl로 적절한 레벨(2, 3, 4, 5, 6 또는 7)로 조정되었다. 샘플은 또한 천연 pH에서 준비되었다. pH가 조정된 샘플들을 위하여, pH가 60 분 교반 동안 2회 측정되고 정정되었다. 교반의 60 분 후, 샘플들은 1% w/v 단백질 분산률을 달성하면서 RO 물로 50 ml의 총 용량으로 만들어졌다. 이 분산물의 단백질 함량은 Leco FP528 Nitrogen Determinator를 사용하여 측정되었다. 이 분산물의 약수(20 ml)는 밤새 100℃ 오븐에서 건조된 사전-중량측정된 원심분리기 튜브로 전송되었고 건조기에서 냉각되어 졌으며 튜브는 뚜껑이 덮여졌다. 샘플들은 10분 동안 7800 g에서 원심분리되어졌고, 이것은 용해되지 않은 물질을 퇴적시켰고 깨끗한 상청액을 생산했다. 이 상청액의 단백질 함량은 Leco 분석에 의해 측정되었고 그 다음 이 상청액 및 튜브 뚜껑은 버리고 알갱이 물질은 100℃로 설정된 오븐에서 밤새도록 건조되었다. 다음날 아침 튜브는 건조기로 이송되고 냉각되었다. 건조 알갱이 물질의 무게가 기록되었다. 초기 단백질 분말의 건조중량은 ((100 - 분말의 습도함량(%))/100)의 인자에 의해 사용된 분말의 중량을 곱함에 의해 계산되었다. 그때 제품의 용해도는 두 가지 다른 방법으로 계산되었다:
1) 용해도(단백질 방법)(%) = (상청액의 단백질%/초기 분산의 단백질%) x 100
2) 용해도(펠렛 방법)(%) = (1 - (용해되지 않은 펠렛 물질의 건조중량/((분산물의 20 ml의 중량/분산물의 50ml의 중량) x 단백질 분말의 초기 건조중량))) x 100
실시예1에서 생산된 단백질 분리물의 물(1%단백질)에서의 천연 pH값이 표 6에 보여주고 있다:
| 1% 단백질에서 물에 준비된 S703 용액의 천연 pH | ||
| 뱃치 | 제품 | 천연 pH |
| S005-A13-09A | S703 | 3.36 |
얻어진 용해도 결과는 다음의 표 7 및 8에 기재되어 있다:
| 단백질 방법에 기초된 다른 pH값들에서 S703의 용해도 | ||||||||
| 용해도(단백질 방법)(%) | ||||||||
| 뱃치 | 제품 | pH2 | pH3 | pH4 | pH5 | pH6 | pH7 | 천여pH |
| S005-A13-09A | S703 | 95.8 | 100 | 81.7 | 0.0 | 71.7 | 100 | 100 |
| 펠렛 방법에 기초된 다른 pH값들에서 S703의 용해도 | ||||||||
| 용해도(펠렛 방법)(%) | ||||||||
| 뱃치 | 제품 | pH2 | pH3 | pH4 | pH5 | pH6 | pH7 | 천여pH |
| S005-A13-09A | S703 | 95.9 | 95.9 | 83.8 | 11.9 | 69.2 | 96.0 | 95.2 |
표 7 및 8의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, S703 제품은 천연 pH에서는 물론 pH 값들 2, 3 및 7에서 용해도가 높았다. pH 4에서는 용해도가 약간 낮았다.
실시예 5:
이 실시예는 실시예 2의 방법에 의해 생산된 콩 단백질 분리물(S703)의 물에서의 선명도에 대한 평가를 포함한다.
실시예 3에서 개시된 바와 같이 준비된 1% w/v 단백질 용액의 선명도가, 더 낮은 흡착 점수가 더 높은 선명도를 나타내는 것으로서, 600 nm에서의 흡착성을 측정함에 의해 평가되었다. 전송모드에서 HunterLab ColorQuest XE 설비에 대한 샘플들의 분석이 또한 연무독출%를 제공했고, 선명도의 다른 측정도 제공되었다.
선명도 결과는 다음의 표 9 및 표 10에 기재되어 있다:
| A600에 의해 평가된 것으로서 다른 pH값들에서 S703 용액의 선명도 | ||||||||
| A600 | ||||||||
| 뱃치 | 제품 | pH2 | pH3 | pH4 | pH5 | pH6 | pH7 | 천연pH |
| S005-A13-09A | S703 | 0.098 | 0.152 | 1.381 | >3.0 | 1.876 | 0.155 | 0.192 |
| HunterLab 분석에 의해 평가된 것으로서 다른 pH값들에서 S703 용액의 선명도 | ||||||||
| HunterLab 연무독출(%) | ||||||||
| 뱃치 | 제품 | pH2 | pH3 | pH4 | pH5 | pH6 | pH7 | 천연pH |
| S005-A13-09A | S703 | 12.0 | 20.8 | 86.3 | 91.6 | 90.0 | 19.7 | 29.8 |
표 9 및 10의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, S703의 용액들은 pH값들 2 및 3에서 가벼운 연무로 깨끗했다. 또한 pH 7에서도 가벼운 연무용액이 얻어졌다.
실시예 6:
이 실시예는 실시예 2의 방법에 의해 생산된 콩 단백질 분리물(S703)의 소프트 드링크(스프라이트) 및 스포츠 드링크(오랜지 게토레이) 내의 용해도에 대한 평가를 포함한다. 이 용해도는 pH 정정 없는 음료에 첨가된 단백질로 결정되었고 또한 다시 원래 음료의 레벨로 조정된 단백질 보강 음료의 pH로 결정되었다.
pH 정정없이 용해도가 평가되었을 때, 1 g의 단백질을 공급하기 위하여 충분한 량의 단백질 분말이 비커 속으로 계량되었고 적은 량의 음료가 첨가되고 반죽이 형성될 때까지 교반되었다. 용량이 50 ml가 되도록 부가적 음료가 첨가되었고, 그 다음 이 용액은 자성막대를 사용하여 60분 동안 2% w/v 단백질 분산을 달성하면서 천천히 교반되었다. 샘플들의 단백질 함량은 LECO FP528 Nitrogen Determinator를 사용하여 분석되었고 음료를 포함하는 각 단백질의 약수는 10분 동안 7800 g 에서 원심분리되어졌으며 상청액의 단백질 함량이 각 샘플에서 측정되었다.
용해도(%) = (상청액의 단백질%/초기 분산의 단백질%) x 100
용해도가 pH 정정과 함께 평가되어졌을 때, 소프트 드링크(스프라이트)의 pH(3.39) 및 스포츠 드링크(오랜지 게토레이)의 pH(3.19)가 단백질없이 측정되었다. 1g의 단백질을 공급하기 위하여 충분한 량의 단백질 분말이 비커 속으로 계량되었고 적은 량의 음료가 첨가되고 반죽이 형성될 때까지 교반되었다. 용량이 약 45 ml가 되도록 부가적 음료가 첨가되었고, 그 다음 이 용액은 자성막대를 사용하여 60분 동안 천천히 교반되었다. 음료를 포함하는 단백질의 pH가 측정되었고 그 다음 HCl 또는 NaOH로 원래 단백질이 없는 pH로 조정되었다. 각 용액의 총 용량은 2% w/v 단백질 분산을 달성하면서 부가적 음료와 함께 50 ml가 되게 하였다. 샘플들의 단백질 함량은 LECO FP528 Nitrogen Determinator를 사용하여 분석되었고 음료를 포함하는 단백질의 약수는 10분 동안 7800g에서 원심분리되어졌으며 상청액의 단백질 함량이 측정되었다.
용해도(%) = (상청액의 단백질%/초기 분산의 단백질%) x 100
얻어진 결과는 다음의 표 11에 기재되어 있다:
| 스프라이트 및 오랜지 게토레이내에 S703의 용해도 | |||||
| pH 정정 없음 | pH 정정 | ||||
| 뱃치 | 제품 | 스프라이트 내의 용해도(%) | 오랜지 게토레이 내의 용해도(%) | 스프라이트 내의 용해도(%) | 오랜지 게토레이 내의 용해도(%) |
| S005-A13-09A | S703 | 94.8 | 100 | 99.0 | 93.6 |
표 11의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, S703은 스프라이트 및 오렌지 게토레이 내에 극히 잘 용해되었다. S703이 산성화된 제품이기 때문에, 단백질 첨가는 음료 pH에 약간의 영향을 가졌다.
실시예 7:
이 실시예는 실시예 2의 방법에 의해 생산된 콩 단백질 분리물(S703)의 소프트 드링크 및 스포츠 드링크 내의 선명도에 대한 평가를 포함한다.
실시예 6에서 소프트 드링크(스프라이트) 및 스포츠 드링크(오랜지 게토레이) 내에 준비된 2% w/v 단백질 분산물의 선명도가 실시예 5에 개시된 방법을 사용하여 평가되었다. 600 nm에서 흡착측정을 위해, 측광기가 측정이 수행되기 전에 적절한 음료와 함께 백지화되었다.
획득된 결과는 표 12 및 13에 기재되어 있다:
| 스프라이트 및 오랜지 게토레이내에 S703의 선명도(A600) | |||||
| pH 정정 없음 | pH 정정 | ||||
| 뱃치 | 제품 | 스프라이트 내의 A600 | 오랜지 게토레이 내의 A600 | 스프라이트 내의 A600 | 오랜지 게토레이 내의 A600 |
| S005-A13-09A | S703 | 0.460 | 0.404 | 0.471 | 0.539 |
| 스프라이트 및 오랜지 게토레이내에 S703을 위한 HunterLab 연무독출 | |||||
| pH 정정 없음 | pH 정정 | ||||
| 뱃치 | 제품 | 스프라이트 내의 연무%) | 오랜지 게토레이 내의 연무(%) | 스프라이트 내의 연무(%) | 오랜지 게토레이 내의 연무(%) |
| 단백질 없음 | 0.0 | 44.0 | 0.0 | 44.0 | |
| S005-A13-09A | S703 | 58.5 | 74.3 | 55.6 | 79.5 |
표 12 및 13의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 스프라이트 및 오렌지 게토레이 내의 S703을 위하여 얻어진 좋은 용해도 결과도 이들 음료들의 선명도는 변화시키지 못했다. 사실, 획득된 용액은 꽤 연무가 있었다.
Claims (65)
- 건조중량 기준으로 적어도 60 wt%(N x 6.25)의 콩 단백질 함량을 갖는 콩 단백질 제품을 생산하는 방법에 있어서,
(a) 콩 단백질원으로부터 콩 단백질의 용해를 일으키고 수용성 콩 단백질 용액을 형성하도록, 수용성 칼슘염 용액으로 약 1.5 내지 약 5의 pH에서 콩 단백질원을 추출하는 단계, 및
(b) 잔여 콩 단백질원으로부터 수용성 콩 단백질 용액을 분리하는 단계를 포함하는 콩 단백질 제품을 생산하는 방법. - 제 1항에 있어서, 상기 추출단계는 약 1.0 M 이하의 농도를 갖는 수용성 염화칼슘 용액을 사용하여 수행되는 방법.
- 제 2항에 있어서, 상기 수용성 염화칼슘 용액은 약 0.10 내지 약 0.15 M의 농도를 갖는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 추출단계는 약 15℃ 내지 약 35℃의 온도에서 수행되는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 수용성 콩 단백질 용액은 약 5 내지 약 50 g/L의 단백질 농도를 갖는 방법.
- 제 5항에 있어서, 상기 단백질 농도는 약 10 내지 약 50 g/L인 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 수용성 칼슘염 용액은 산화방지제를 포함하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 분리단계에 뒤이어, 상기 수용성 콩 단백질 용액은 수용성 콩 단백질 용액으로부터 색상 및/또는 냄새화합물을 제거하기 위하여 흡착제로 처리되는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 분리단계에 뒤이어, 수용성 단백질 용액의 pH는 약 1.5 내지 약 5.0의 범위 내에서 다른 값으로 조정되는 방법.
- 제 9항에 있어서, pH값은 약 1.5 내지 약 4.4로 조정되는 방법.
- 제 10항에 있어서, pH값은 약 2.0 내지 4.0으로 조정되는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 분리단계에 뒤이어, 상기 수용성 콩 단백질 용액은 약 80 mS이하의 전도성으로 희석되는 방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 수용성 콩 단백질 용액은 약 4 내지 약 29 mS의 상기 콩 단백질 용액의 전도성을 제공하기 위하여 약 1 내지 약 10 용량의 물로 희석되는 방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 물은 약 2℃ 내지 약 70℃의 온도를 갖는 방법.
- 제 14항에 있어서, 상기 온도는 약 10℃ 내지 약 50℃인 방법.
- 제 15항에 있어서, 상기 온도는 약 20℃ 내지 약 30℃인 방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 희석단계에 뒤이어, 수용성 단백질 용액의 pH는 약 1.5 내지 약 5.0의 범위 내에서 다른 값으로 조정되는 방법.
- 제 17항에 있어서, pH값은 약 1.5 내지 약 4.4로 조정되는 방법.
- 제 17항에 있어서, pH값은 약 2.0 내지 4.0으로 조정되는 방법.
- 제 17항에 있어서, 상기 콩 단백질 용액은, 희석 및 pH 조정단계들에 뒤이어, 약 85 mS 이하의 전도성을 갖는 방법.
- 제 20항에 있어서, 상기 전도성은 약 4 내지 약 34 mS인 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 수용성 단백질 용액은 열-불안정 반-영양인자들을 불활성화하기 위하여 열처리단계에 놓이는 방법.
- 제 22항에 있어서, 반-영양인자들은 열-불안정 트립신 억제인자들인 방법.
- 제 22항에 있어서, 열처리단계는 또한 수용성 콩 단백질 용액을 저온살균하는 방법.
- 제 22항에 있어서, 상기 열처리는 약 70℃ 내지 약 160℃의 온도에서 약 10초 내지 약 60분 동안 수행되는 방법.
- 제 25항에 있어서, 상기 열처리는 약 80℃ 내지 약 120℃의 온도에서 약 10초 내지 약 5분 동안 수행되는 방법.
- 제 26항에 있어서, 상기 열처리는 약 85℃ 내지 약 95℃의 온도에서 약 30초 내지 약 5분 동안 수행되는 방법.
- 제 22항에 있어서, 열처리 된 콩 단백질 용액은 추가처리를 위하여 약 2℃ 내지 약 60℃의 온도로 냉각되는 방법.
- 제 28항에 있어서, 열처리 된 콩 단백질 용액은 추가처리를 위하여 약 20℃ 내지 약 35℃의 온도로 냉각되는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 콩 단백질 용액은 적어도 약 60 wt%(N x 6.25)d.b.의 콩 단백질 함량을 갖는 콩 단백질 제품을 제공하기 위하여 건조되는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 콩 단백질 용액은 약 50 내지 약 300 g/L의 단백질 농도를 갖는 농축된 콩 단백질 용액을 생산하기 위하여 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지하면서 농축되고 이 농축된 콩 단백질 용액은 선택적으로 디아필트레이션되는 방법.
- 제 31항에 있어서, 상기 농축된 콩 단백질 용액은 약 100 내지 약 200 g/L의 단백질 농도를 갖는 방법.
- 제 31항에 있어서, 상기 농축단계는 약 3,000 내지 약 1,000,000 달톤의 분자 중량 차단을 갖는 막을 사용하는 한외거르기에 의해 수행되는 방법.
- 제 33항에 있어서, 상기 막은 약 5,000 내지 약 100,000 달톤의 분자 중량 차단을 갖는 방법.
- 제 31항에 있어서, 디아필트레이션단계는 부분 또는 완전한 농축의 전 또는 후의 콩 단백질 용액에 대하여 물, 희석 식염수, 산성화된 물 또는 산성화된 희석 식염수를 사용하여 수행되는 방법.
- 제 35항에 있어서, 상기 디아필트레이션은 약 2 내지 약 40 용량의 디아필트레이션 용액을 사용하여 수행되는 방법.
- 제 36항에 있어서, 상기 디아필트레이션은 약 5 내지 약 25 용량의 디아필트레이션 용액을 사용하여 수행되는 방법.
- 제 35항에 있어서, 상기 디아필트레이션은 불순물의 추가량이 의미가 없을 때까지 또는 침투물에 가시색상이 나타나지 않을 때까지 수행되는 방법.
- 제 35항에 있어서, 상기 디아필트레이션은, 건조되었을 때, 적어도 약 90 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 콩 단백질 분리물을 제공하도록, 침투물이 충분히 정제될 때까지 수행되는 방법.
- 제 35항에 있어서, 상기 디아필트레이션은 약 3,000 내지 약 1,000,000 달톤의 분자 중량 차단을 갖는 막을 사용하여 수행되는 방법.
- 제 40항에 있어서, 상기 막은 약 5,000 내지 약 100,000 달톤의 분자 중량 차단을 갖는 방법.
- 제 35항에 있어서, 적어도 디아필트레이션 단계의 부분 동안 디아필트레이션 중간에 산화방지제가 존재하는 방법.
- 제 31항에 있어서, 상기 농축단계 및 선택적 디아필트레이션 단계는 약 2℃ 내지 약 60℃의 온도에서 수행되는 방법.
- 제 43항에 있어서, 상기 온도는 약 20℃ 내지 약 35℃인 방법.
- 제 31항에 있어서, 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 콩 단백질 용액은 열-불안정 트립신을 포함하는 열-불안정 반-영양인자들을 불활성화하기 위하여 열처리단계에 놓이는 방법.
- 제 45항에 있어서, 상기 열처리는 약 70℃ 내지 약 160℃의 온도에서 약 10초 내지 약 60분 동안, 바람직하게는 약 80℃ 내지 약 120℃의 온도에서 약 10초 내지 약 5분 동안, 더욱 바람직하게는 약 88℃ 내지 약 95℃의 온도에서 약 30초 내지 약 5분 동안 수행되는 방법.
- 제 46항에 있어서, 상기 열처리 된 콩 단백질 용액은 추가처리를 위하여 약 2℃ 내지 약 60℃, 바람직하게는 약 20℃ 내지 약 35℃의 온도로 냉각되는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 콩 단백질 용액은, 건조되었을 때, 적어도 약 60 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 농도를 갖는 콩 단백질 제품을 제공하는 농축 되고 및/또는 디아필트레이션된 콩 단백질 용액을 생산하기 위하여 농축되고 및/또는 디아필트레이션되어지는 방법.
- 제 31항에 있어서, 상기 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 콩 단백질 용액은 색상 및/또는 냄새화합물을 제거하기 위하여 흡착제로 처리되는 방법.
- 제 31항에 있어서, 상기 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 콩 단백질 용액은 건조 전에 저온살균되는 방법.
- 제 50항에 있어서, 상기 저온살균단계는 약 55℃ 내지 약 70℃의 온도에서 약 30초 내지 약 60분 동안 수행되는 방법.
- 제 51항에 있어서, 상기 저온살균단계는 약 60℃ 내지 약 65℃의 온도에서 약 10분 내지 약 15분 동안 수행되는 방법.
- 제 52항에 있어서, 상기 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 콩 단백질 용액은 적어도 약 90 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 콩 단백질 분리물을 제공하기 위하여 건조되는 방법.
- 제 53항에 있어서, 상기 콩 단백질 분리물은 적어도 약 100 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 방법.
- 제 31항에 있어서, 농축 및/또는 선택적 디아필트레이션 단계는 트립신 억제인자들의 제거에 우호적인 방식으로 작동되는 방법.
- 제 1항에 있어서, 트립신 억제인자 활동성의 감소를 달성하기 위하여 트립신 억제인자들의 시스틴 결합을 방해하거나 바꾸는 감소제가 추출단계 동안 존재하는 방법.
- 제 31항에 있어서, 트립신 억제인자 활동성의 감소를 달성하기 위하여 트립신 억제인자들의 시스틴 결합을 방해하거나 바꾸는 감소제가 농축 및/또는 선택적 디아필트레이션 단계 동안 존재하는 방법.
- 제 48항에 있어서, 트립신 억제인자 활동성의 감소를 달성하기 위하여 트립신 억제인자들의 시스틴 결합을 방해하거나 바꾸는 감소제가 건조 전 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 콩 단백질 용액에 및/또는 건조된 콩 단백질 제품에 첨가되는 방법.
- 제 1항의 방법에 의해 생산된 콩 단백질 제품.
- 제 59항의 콩 단백질 제품 안에 용해된 산성 용액.
- 음료인 제 60항의 수용성 용액.
- 혼합물의 수용성 용액을 생산하기 위한 물 용해 가능한 분말화된 물질과 혼합되는 제 59항의 콩 단백질 제품.
- 분말화된 음료인 제 62항의 혼합물.
- 제 59항의 콩 제품에 용해된, 바람직하게는 약 6 내지 약 8의 pH 범위에 있는, 중성 부근 pH의 수용성 용액.
- 음료인 제 64항의 수용성 용액.
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