KR20140140574A - 콩 단백질 제품을 사용하는 냉동디저트 혼합물 - Google Patents
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Abstract
호감이 있는 향 특성을 갖는 냉동 디저트 제품들의 생산에 사용된 유제품 유사체 또는 식물/유제품 혼합물, 냉동 디저트 혼합물이 콩 단백질 제품을 사용하여 제공된다. 본 발명의 범위 이내에서의 변경이 가능하다.
Description
본 발명은, 콩 단백질 제품을, 특히 분리물을 사용하여 제조된, 식물/유제품 혼합물인 유제품 유사체 냉동 디저트 제품 및 냉동 디저트 제품에 관한 것이다.
본 출원의 양수인에게 양도되고 여기서 참고용으로 포함된, 2009년 10월 21일자로 출원된 미국특허출원 제 12/603,087호(2010년 4월 22일자 공개된 미국특허출원공개 제 2010-0098818호), 2010년 10월 13일자 출원된 미국특허출원 제12/923,897호(2011년 2월 17일자 공개된 미국특허출원공개 제2011/0038993호) 및 2011년 6월 1일자로 출원된 미국특허출원 제 12/998,422호(2011년 9월 29일자 공개된 미국특허출원공개 제 2011-0236556호)("S701")에는, 적어도 약 60 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는, 바람직하게는 적어도 약 90 wt%(N x 6.25)d.b., 더욱 바람직하게는 적어도 약 100 wt% (N×6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 콩 단백질 제품의 제조기술이 개시되어 있는데, 이 콩 단백질 제품 제품은 낮은 pH 값에서 투명하고 열 안정적 용액을 만들고, 따라서, 단백질의 침전이 없이, 소프트 음료 및 스포츠 음료는 물론 다른 기타의 수용성 시스템의 단백질 증강을 위해 사용되어도 좋다.
여기에 개시된 콩 단백질 제품은 다른 콩 단백질 제품들에서 발견되지 아니한 변수들의 독특한 조합을 갖는다. 이 제품은 약 4.4 미만의 산성 pH 값의 수용성 용액에 완전히 용해가능하고, 이 pH 범위 내에서, 뜨거운 충전 적용과 같은, 제품의 수용성 용액의 열적 처리를 허용하는 열 안정성이 있다. 제품의 완전한 용해로 인하여, 용액 또는 현탁액에 단백질을 유지하기 위하여 어떤 안정제나 기타 첨가물이 필요 없다. 이 콩 단백질 제품은 콩 향이나 다른 냄새를 갖지 않는다. 이 제품은, 일반적으로 약 1.5 wt% 미만으로, 바람직하게는 약 0.5 wt% 미만으로, 피틴 산(phytic acid)이 낮다. 콩 단백질 제품의 생산에 있어서 효소가 요구되지 않는다. 이 콩 단백질 제품은 또한 약 pH 7에서도 용해성이 아주 높다. 이 콩 단백질 제품은 적어도 약 90 wt%(N x 6.25)d.b., 바람직하게는 적어도 약 100 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 바람직하게는 분리물이다.
이 콩 단백질 제품은, 하나의 관점에 따르면,
(a) 단백질원으로부터 콩 단백질의 용해를 일으키고 수용성 콩 단백질 용액을 형성하도록, 수용성 칼슘염 용액, 일반적으로 염화칼슘 용액으로 콩 단백질원을 추출하는 단계,
(b) 잔여 콩 단백질원으로부터 수용성 콩 단백질 용액을 적어도 부분적으로 분리하는 단계,
(c) 수용성 콩 단백질 용액을 선택적으로 희석하는 단계,
(d) 산성화된 깨끗한 콩 단백질 용액을 생산하기 위하여, 수용성 콩 단백질 용액의 pH를 약 1.5 내지 약 4.4, 바람직하게는 약 2 내지 약 4의 pH로 조정하는 단계,
(e) 잔여 입자들을 제거하기 위하여 산성화된 깨끗한 콩 단백질 용액을 선택적으로 정제하는 단계,
(f) 선택적 막 기술을 이용하여 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지하면서 수용성의 깨끗한 콩 단백질 용액을 선택적으로 농축하는 단계,
(g) 농축된 콩 단백질 용액을 선택적으로 디아필트레이션하는 단계, 및
(h) 농축된 콩 단백질 용액을 선택적으로 건조하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제공된다.
본 출원의 양수인에게 양도되고 여기서 참고용으로 포함된, 2010년 6월 30일자로 출원된 미국특허출원 제 12/828,212호(2010년 12월 30일자 공개된 미국특허출원공개 제 2010-0330249호), 2011년 5월 17일자 출원된 미국특허출원 제13/067,201호(2011년 9월 15일자 공개된 미국특허출원공개 제2011/0223295호) 및 2012년 2월 23일자로 출원된 미국특허출원 제 13/378,680호(2012년 6월 7일자 공개된 미국특허출원공개 제 2012-0141651호)("S703")에는, 콩 단백질원이 낮은 pH 값들에서, 일반적으로 약 1.5 내지 약 5의 pH 값에서 추출되는 상기 출원들에 따라 획득된 것들과 유사한 특성들을 갖는 콩 단백질 제품을 획득하기 위한 공정이 개시되어 있다.
다른 하나의 관점에 있어서, 적어도 약 60 wt%(N x 6.25)d.b., 바람직하게는 적어도 약 90 wt%(N x 6.25)d.b., 더욱 바람직하게는 적어도 약 100 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 콩 단백질 제품은,
(a) 단백질원으로부터 콩 단백질의 용해를 일으키고 수용성 콩 단백질 용액을 형성하도록, 수용성 칼슘염 용액, 일반적으로 염화칼슘 용액으로, 낮은 pH에서, 일반적으로 약 1.5 내지 약 5.0의 pH에서 콩 단백질원을 추출하는 단계,
(b) 잔여 콩 단백질원으로부터 수용성 콩 단백질 용액을 적어도 부분적으로 분리하는 단계,
(c) 수용성 콩 단백질 용액을 선택적으로 희석하는 단계,
(d) 수용성 단백질 용액의 pH를 약 1.5 내지 약 5.0의 범위, 바람직하게는 약 1.5 내지 약 4.4, 더욱 바람직하게는 약 2.0 내지 약 4.0의 범위 이내의 값으로 조정하고, 추출단계의 pH와 다르게 하는 단계,
(e) 잔여 입자들을 제거하기 위하여 수용성 콩 단백질 용액을 선택적으로 정제하는 단계,
(f) 선택적 막 기술을 이용하여 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지하면서 수용성 콩 단백질 용액을 선택적으로 농축하는 단계,
(g) 농축된 콩 단백질 용액을 선택적으로 디아필트레이션하는 단계, 및
(h) 농축되고 디아필트레이션된 콩 단백질 용액을 선택적으로 건조하는 단계를 포함하는 방법에 의해 만들어진다.
적어도 약 60 wt% (N x 6.25)d.b.의, 바람직하게는 적어도 약 90 wt%의, 더욱 바람직하게는 적어도 약 100wt%의 단백질 함량을 갖는 이들 신규의 콩 단백질 제품들이, 우유, 콩 또는 다른 원료들로부터 유래된 종래의 단백질 재료들의 적어도 부분적 대체물로서, 유제품 유사체 냉동 디저트 혼합물 또는 유제품 및 식물 재료들의 혼합물인 혼합물에 효과적으로 사용될 수 있는 것이 발견되었다. 좋은 맛 특성을 갖는 이러한 냉동 디저트 혼합물은 냉동 디저트 제품의 제조에 있어서 냉동되어도 좋고, 이것 또한 좋은 맛 특성을 갖는다. 이러한 냉동 디저트 제품은 그러나 퍼낼 수 있는 냉동 디저트에 제한되는 것은 아니고 연질 아이스크림 냉동 디저트 및 스틱(sticks)형태로 제공되어도 좋고 아니어도 좋은 성형된 또는 압출된 것과 같은 새로운 냉동제품들을 포함한다. 이러한 냉동 디저트 제품들은 시럽, 과일, 견과류 및/또는 기타 유사한 것들과 같은 것들을 함유물의 형태로 포함해도 좋고, 또는 신규의 냉동 제품들의 경우에 있어서 냉동 디저트 혼합물과 조합하여 코팅의 형태로 포함해도 좋다.
매우 일반적 용어로서, 냉동 유제품 디저트 혼합물, 유제품 유사체 냉동 디저트 혼합물 및 식물/유제품 혼합물인 냉동 디저트 혼합물들 모두는 전형적으로 물, 단백질, 지방, 향료, 감미료 및 안정제와 유화제와 함께 다른 입체들을 포함한다. 이들 성분들의 비율은 냉동 디저트 제품의 소망하는 성분에 따라 변화한다. 유제품 유사체 또는 식물/유제품 혼합물 냉동 디저트 혼합물로부터 제조될 수 있는 유제품 유사체 또는 식물/유제품 혼합물 냉동 디저트 제품들의 범위는 냉동 유제품 디저트 혼합물로부터 제조될 수 있는 냉동 유제품 디저트 제품들의 범위에 균등하게 고려되어 져도 좋다.
냉동 유제품 디저트의 다양성을 위한 제안된 혼합 성분들은 http://www.uoguelph.ca/foodscience/dairy-science-and-technology/dairy-products/ice-cream/ice-cream-formulations/suggested-mixes(H. Douglas Goff 교수, Diary Science and Technology Education Series, University of Guelph, Canada)에서 확인할 수 있다. 일부 다양한 형태의 냉동 유제품 디저트 혼합물들 사이의 성분에 있어서의 차이를 설명하기 위하여, 샘플 성분들이 이하의 표 1-6에서 보여주고 있다.
| 표 1-경화 냉동 아이스크림 제품용 샘플로 제안된 혼합 성분 | |
| 성분 | 중량% |
| 유지 | 10.0 |
| 우유 무지 고형분1 | 11.0 |
| 자당 | 10.0 |
| 옥수수 시럽 고형분 | 5.0 |
| 안정제 | 0.35 |
| 유화제 | 0.15 |
| 물 | 63.5 |
1 단백질은 락토스 및 염과 같이 우유에 의해 기여된 다른 종들과 함께 이 단계에서의 성분이다. 이 우유 무지 고형분의 단백질 함량은 평균으로 38% 이다(http://www.uoguelph.ca/foodscience/dairy-science-and-technology/dairy-products/ice-cream/ice-cream-formulations/ice-cream-mix-general-c(H. Douglas Goff 교수, Diary Science and Technology Education Series, University of Guelph, Canada)). 이 값에 기초하면, 상기 아이스크림 혼합물의 단백질 함량은 대략 4.18중량%이다.
| 표 2-저지방 아이스크림 제품용 샘플로 제안된 혼합 성분 | |
| 성분 | 중량% |
| 유지 | 3.0 |
| 우유 무지 고형분1 | 13.0 |
| 자당 | 11.0 |
| 옥수수 시럽 고형분 | 6.0 |
| 안정제 | 0.35 |
| 유화제 | 0.10 |
| 물 | 66.35 |
1 38%의 우유 무지 고형분 단백질 함량에 기초하면, 상기의 저지방 아이스크림 혼합물의 단백질 함량은 대략 4.94 중량%이다.
| 표 3-경량 아이스크림 제품용 샘플로 제안된 혼합물 성분 | |
| 성분 | 중량% |
| 유지 | 6.0 |
| 우유 무지 고형분1 | 12.0 |
| 자당 | 13.0 |
| 옥수수 시럽 고형분 | 4.0 |
| 안정제 | 0.35 |
| 유화제 | 0.15 |
| 물 | 64.5 |
1 38%의 우유 무지 고형분 단백질 함량에 기초하면, 상기의 경량 아이스크림 혼합물의 단백질 함량은 대략 4.56 중량%이다.
| 표 4-연질 냉동 아이스크림 제품용 샘플로 제안된 혼합물 성분 | |
| 성분 | 중량% |
| 유지 | 10.0 |
| 우유 무지 고형분1 | 12.5 |
| 자당 | 13.0 |
| 안정제 | 0.35 |
| 유화제 | 0.15 |
| 물 | 64.0 |
1 38%의 우유 무지 고형분 단백질 함량에 기초하면, 상기의 연질 냉동 아이스크림 혼합물의 단백질 함량은 대략 4.75 중량%이다.
| 표 5- 샤베트1용 샘플로 제안된 혼합물 성분 | |
| 성분 | 중량% |
| 유지 | 0.5 |
| 우유 무지 고형분2 | 2.0 |
| 자당 | 24.0 |
| 옥수수 시럽 고형분 | 9.0 |
| 안정제/유화제 | 0.30 |
| 구연산(50%용액)3 | 0.70 |
| 물 | 63.5 |
1 과일은 혼합물에 약 25% 첨가된다.
2 38%의 우유 무지 고형분 단백질 함량에 기초하면, 상기의 샤베트 혼합물의 단백질 함량은 대략 0.76 중량%이다.
3 산은 혼합물의 숙성 후 냉동 직전에 첨가된다.
| 표 6-냉동 요구르트용 샘플로 제안된 혼합물 성분 | |
| 성분 | 중량% |
| 유지 | 2.0 |
| 우유 무지 고형분1 | 14.0 |
| 설탕 | 15.0 |
| 안정제 | 0.35 |
| 물 | 68.65 |
1 38%의 우유 무지 고형분 단백질 함량에 기초하면, 상기의 냉동 요구르트 혼합물의 단백질 함량은 대략 5.32 중량%이다.
앞서 언급한 바와 같이, 유제품 유사체 또는 식물/유제품 혼합물 냉동 디저트 혼합물에 있어서 성분의 비율은 냉동 유제품 디저트 혼합물에 있어서의 성분의 비율에 유사하게 다양화될 수 있다. 냉동 유제품 디저트 혼합물은 지방 및 단백질/고형분의 유제품 자원을 이용한다. 유제품 유사체 냉동 디저트 혼합물은, 식물/유제품 혼합물이 식물과 유제품 재료의 조합을 사용하는데 비해, 전체적으로 식물에 기초된다.
유제품 유사체 또는 식물/유제품 혼합물 냉동 디저트 혼합 형성물에 사용된 전형적 형태의 재료들은 이하에서 기재된다. 언급되지 아니한 다른 형태의 재료들도 또한 이러한 냉동 디저트 혼합 형성물에 사용되어도 좋다.
냉동 디저트 혼합물을 위하여 사용된 지방 재료는 어떤 편리한 식품등급 유제품 또는 식물유래 지방 재료 또는 지방 재료들의 혼합물일 수 있다. 적절한 지방 재료는 여기에 제한되는 것은 아니지만 우유, 크림, 버터오일, 두유, 콩기름, 코코넛 기름 및 종려나무 기름을 포함한다. 특정재료들은 혼합물에 다수의 성분들을 제공할 수 있다는 것을 알아야한다. 예를 들면, 우유 또는 두유의 함유물은 지방, 단백질, 기타 고형분 및 물을 제공한다. 냉동 디저트 혼합물에 있어서의 지방레벨은 약 0 내지 약 30 wt%, 바람직하게는 약 0 내지 약 18 wt%의 범위에 있을 수 있다.
냉동 디저트 혼합물에 사용된 단백질원은 어떤 편리한 식품등급 유제품 또는 식물유래 단백질원 또는 단백질원들의 혼합물일 수 있다. 적절한 단백질원은 여기에 제한되는 것은 아니지만 크림, 우유, 탈지 우유 분말, 유청 단백질 농축물, 유청단백질 분리물, 콩 단백질 농축물 및 콩 단백질 분리물을 포함한다. 앞서 언급한 바와 같이, 특정재료들은 형성물에 단백질을 포함하는 다수의 성분들을 제공할 수 있다. 냉동 디저트 혼합물에 있어서의 단백질 레벨은 약 0.1 내지 약 18 wt%, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 6 wt%의 범위에 있을 수 있다.
냉동 디저트 혼합물에 사용된 감미료의 선택과 레벨은 단맛, 칼로리 량, 및 냉동 디저트 제품의 질감과 같은 인자들에 영향을 줄 것이다. 다양한 감미료들이 냉동 디저트 혼합물에 사용될 수 있는데, 이것에 제한되는 것은 아니지만, 자당, 콘스타치유래된 재료, 당 알코올, 수크랄로스(sucralose) 및 아세설팜칼륨을 포함한다. 감미료들의 혼합물이 최종제품에 있어서의 소망의 품질을 얻기 위하여 종종 사용된다. 냉동 디저트 혼합물에 첨가된 감미료의 전체레벨은 약 0 내지 약 45 wt%, 바람직하게는 약 0 내지 약 35wt%의 범위일 수 있다.
냉동 디저트 혼합물에 사용된 안정제는 이것에 제한되는 것은 아니지만 메뚜기 콩 검, 구아(guar) 검, 카라기닌, 카르복시메틸 셀룰로스 및 젤라틴을 포함한다. 냉동 디저트 혼합물에 있어서 안정제 레벨은 약 0 내지 약 3 wt%, 바람직하게는 약 0 내지 약 1 wt% 일 수 있다.
냉동 디저트 혼합물에 사용된 유화제는 이것에 제한되는 것은 아니지만 계란 노른자, 모노글리세라이드, 디글리세라이드 및 폴리소르베이트 80을 포함한다. 냉동 디저트 혼합물에 있어서 유화제 레벨은 약 0 내지 약 4 wt%, 바람직하게는 약 0 내지 약 2 wt%의 범위일 수 있다.
본 발명에 있어서, 앞서 언급된 콩 단백질 제품은 요구되는 단백질 및 고형분의 적어도 일부분을 공급하기 위하여 유제품 유사체 또는 식물/유제품 혼합 냉동 디저트 혼합물과 섞여진다. 이러한 본 발명의 콩 단백질 제품들은 냉동 디저트제품을 제조하기 위하여 유제품 유사체 또는 식물/유제품 냉동 디저트 혼합물에 사용을 위하여 적절하다.
여기에 사용된 콩 단백질 제품을 제공하기 위한 공정의 초기 단계는 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 반제품일 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 용액이 사용되어 도 좋지만, 가장 편리하게는 염화칼슘을 이용하여 수행된다. 부가하여, 마그네슘 염과 같은 다른 알칼리 토금속 염이 또한 사용되어도 좋다. 뿐만 아니라, 콩 단백질원으로부터 콩 단백질의 추출은 칼슘염 용액을 염화나트륨과 같은 다른 염 용액과 조합해서 사용하여 수행되어 져도 좋다. 부가적으로, 콩 단백질원으로부터 콩 단백질의 추출은 물 또는 염화나트륨 용액과 같은 다른 염 용액을, 추출단계에서 생산된 수용성 콩 단백질 용액에 순차적으로 첨가되는 칼슘염과 함께 사용하여 수행되어도 좋다. 칼슘염의 첨가에 의해 형성된 침전물은 뒤이은 처리의 전에 제거된다.
칼슘염 용액의 농도가 증가하면, 콩 단백질원으로부터 단백질의 용해 정도는 초기에 최고값에 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 염 용해는, 용해시간을 감소하기 위하여 바람직하게는 교반을 수반하여, 미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때는 약 1℃ 내지 약 100℃, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 65℃, 더욱 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 60℃의 온도에서, 또는 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 시행될 때는 더욱 바람직하게는 약 20℃ 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, 염 용해단계는 실질적으로 실행 가능한 한 많은 단백질을 콩 단백질원으로부터 추출하기 위하여 용해를 효과 있게 하는데 약 1분 내지 약 60분까지의 시간 내에 수행된다. 계속되는 공정에서의 용해는 미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때 약 1℃ 내지 약 100℃ 사이, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 65℃ 사이, 더욱 바람직하게는약 50℃ 내지 약 60℃의 온도에서 수행되고 또는 더욱 바람직하게는 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 시행될 때 약 20℃ 내지 약 35℃의 온도에서 수행된다.
미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때 추출은 일반적으로 약 5 내지 약 11의 pH, 바람직하게는 약 5 내지 약 7의 pH로 수행된다. 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 시행될 때 추출은 일반적으로 약 1.5 내지 약 5.0의 pH, 바람직하게는 약 4.5 내지 약 5.0의 pH와 같은 낮은 pH에서 수행된다. 추출 시스템(콩 단백질원 및 칼슘염 용액)의 pH는 통상적으로 염산 또는 인산과 같은 어떤 편리한 식품등급 산, 또는 통상적으로 수산화 나트륨과 같은 식품등급 알칼리의 사용에 의해 소망하는 범위 이내에서 어떤 소망하는 값으로 조정되어도 좋다.
용해 단계 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 칼슘염 용액은 산화방지제를 포함해도 좋다. 이 산화방지제는 황산 나트륨 또는 아스코르브산과 같은 어떤 편리한 산화방지제도 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 수용성 단백질 용액은, 잔여 콩 단백질원 물질을 제거하기 위하여, 원심 경사기 또는 어떤 적절한 체를 채용하고, 뒤이어 디스크 원심분리 및/또는 여과를 채용함에 의하는 것과 같이, 어떤 편리한 방법으로 잔여 콩 단백질원으로부터 분리되어도 좋다. 이 분리단계는 전형적으로 단백질 용해단계에서와 동일한 온도에서 수행되지만, 미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때는 약 1℃ 내지 약 100℃ 사이, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 65℃ 사이, 더욱 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 60℃의 범위 내의 어떠한 온도에서 수행되어 져도 좋고 또는 더욱 바람직하게는 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 시행될 때는 약 20℃ 내지 약 35℃의 온도에서 수행되어도 좋다. 분리된 잔여 콩 단백질원은 처분을 위해 건조되어도 좋다. 그렇지 않으면, 분리된 잔여 콩 단백질원은, 일부 잔여 단백질 회수를 위하여 가공되어도 좋다, 분리된 잔여 콩 단백질원은 새로운 칼슘염 용액으로 재-추출되고 정제하에 생산된 이 단백질 용액은 이하에서 기재하는 바와 같은 추가 처리를 위하여 초기 단백질 용액과 혼합된다. 한편, 분리된 잔여 콩 단백질원은 종래의 등전 침전 공정 또는 어떤 다른 편리한 공정에 의한 것과 같이, 잔여 단백질을 회수하기 위하여 처리되어도 좋다.
이 수용성 콩 단백질 용액은 추가처리에서 형성된 거품의 량을 감소시키기 위하여, 어떤 적절한 식품등급 비-실리콘 기초 소포제와 같은, 소포제로 처리될 수 있다. 채용된 소포제의 량은 일반적으로 약 0.0003% w/v 이상이다. 한편, 개시된 량의 소포제는 추출단계에서 첨가되어도 좋다.
만약 콩 단백질원이, 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 전도도를 미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때는 일반적으로 약 105 mS 이하의 값으로, 바람직하게는 약 4 내지 약 21 mS의 값으로, 또는 바람직하게는 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 시행될 때는 약 4 내지 약 31의 값으로 감소시키기 위하여, 일반적으로 약 0.1 내지 약 10 용량, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 2 용량의 수용성 희석제로 희석되어 져도 좋다. 이러한 희석은, 비록 약 3 mS까지의 전도도를 갖는, 염화나트륨 또는 염화칼슘과 같은 희석 염 용액이 사용되어 져도 좋지만, 통상적으로 물을 사용하여 수행된다.
콩 단백질 용액과 혼합되는 희석제는 전형적으로 콩 단백질 용액과 동일한 온도를 갖지만, 이 희석제는 미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때 약 1℃ 내지 약 100℃ 사이, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 65℃ 사이, 더욱 바람직하게는약 50℃ 내지 약 60℃의 온도를 가져도 좋고 또는 더욱 바람직하게는 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 시행될 때 약 20℃ 내지 약 35℃의 온도를 가져도 좋다.
선택적으로 희석된 콩 단백질 용액은 그 다음, 산성화된 수용성 콩 단백질 용액을 획득하기 위하여, 어떤 적절한 식품등급 산의 첨가에 의해, 선택적으로 추출 pH와는 다른 값이지만 여전히 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 이내로, 미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때 그리고 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 시행될 때는 약 1.5 내지 약 4.4, 바람직하게는 약 2 내지 약 4의 pH값으로 pH가 조정된다. 이 산성화된 수용성 콩 단백질 용액은 희석된 콩 단백질 용액을 위하여는 일반적으로 약 110 mS 이하의 전도도를 또는 희석되지 않은 콩 단백질 용액을 위하여는 일반적으로 약 115 mS 이하의 전도도를 갖는데, 바람직하게는 미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때는 약 4 내지 약 26 mS의 전도도를 그리고 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 시행될 때는 약 4 내지 약 36 mS의 전도도를 갖는다.
잔여 콩 단백질원의 빠른 분리에 대한 대안으로서, 수용성 콩 단백질 용액 및 잔여 콩 단백질원 물질은 함께 선택적으로 희석되고 pH 조정되어도 좋으며 그 다음 산성화된 수용성 콩 단백질 용액은 정제되고 상술한 어떤 편리한 기술에 의해 잔여 콩 단백질원 물질로부터 분리된다. 이 산성화된 수용성 콩 단백질 용액은 선택적으로 지방이 제거되어 져도 좋고 상술한 바와 같이 선택적으로 흡착제 처리가 되어져도 좋으며 선택적으로 소포제로 처리되어도 좋다.
산성화된 수용성 콩 단백질 용액은 추출단계 동안 콩 단백질원 물질로부터의 추출의 결과로 그러한 용액에 존재하는, 트립신 억제인자와 같은, 열 불안정 반-영양인자들을 불활성화하기 위하여 열처리에 놓여져도 좋다. 이러한 가열단계는 또한 미생물 부하를 감소시키는 부가적 이점도 제공한다. 일반적으로, 단백질 용액은 약 70℃ 내지 약 160℃의 온도로 약 10초 내지 약 60분 동안, 바람직하게는 약 80℃ 내지 약 120℃의 온도에서 약 10초 내지 약 5분 동안, 더욱 바람직하게는 약 85℃ 내지 약 95℃의 온도에서 약 30초 내지 약 5분 동안 가열된다. 이 열처리되고 산성화된 콩 단백질 용액은 그 다음 이하에서 기재될 추가처리를 위하여 미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때는 약 2℃ 내지 약 65℃, 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 60℃의 온도로 또는 바람직하게는 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 시행될 때 약 20℃ 내지 약 35℃의 온도로 냉각되어도 좋다.
선택적으로 희석되고, 산성화되었으며 선택적으로 열처리된 단백질 용액은 어떤 잔여 입자들을 제거하기 위하여 여과에 의해서와 같은 어떤 편리한 수단에 의해 선택적으로 정제되어 져도 좋다.
만약 적절한 순도를 갖는다면, 획득된 산성화된 수용성 콩 단백질 용액은 콩 단백질 제품을 생산하기 위하여 직접 건조되어 져도 좋다. 감소 된 불순물 함량을 갖고 감소된 염 함량을 갖는, 콩 단백질 분리물과 같은, 콩 단백질 제품을 제공하기 위하여 이 산성화된 수용성 콩 단백질 용액은 건조 전에 처리되어도 좋다.
이 산성화된 수용성 콩 단백질 용액은 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지하면서 단백질 농도를 증가시키기 위하여 농축되어 져도 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.
농축단계는, 약 3000 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 수행되고, 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 디아필트레이션되는 단백질 용액과 동일한 pH 또는 그 사이에 있는 어떤 pH 값에 있어도 좋다. 이러한 디아필트레이션은 약 1 내지 약 40 용량의 디아필트레이션 용액, 바람직하게는 약 2 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 농축물이, 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, 디아필트레이션 단계는 농축 전의 산성화된 수용성 단백질 용액에 또는 부분적으로 농축된 산성화된 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 농축될 수 있다. 단백질 용액이 농축되는 것으로서 다수 회의 디아필트레이션에 의해 달성되는 점성감소는 더 높은 최종적이고 완전히 농축된 단백질 농도가 달성되는 것을 허용한다. 이것은 건조되어지는 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 디아필트레이션함에 의해, 단지 불순물을 부분적으로 제거하는 것이 가능하다. 이 단백질 용액은 그 다음 더 낮은 레벨의 순도를 갖는 콩 단백질 제품을 제공하기 위하여 건조된다. 이 콩 단백질 제품은 용해성이 높고 그리고 산성조건 하에서 바람직하게는 깨끗한 단백질 용액을 생산하는 것이 가능하다.
산화방지제가 디아필트레이션 매체에 적어도 디아필트레이션 단계의 부분 동안 존재해도 좋다. 이 산화방지제는 황산 나트륨, 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.
선택적 농축단계 및 선택적 디아필트레이션 단계는 어떠한 편리한 온도, 일반적으로 미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때는 약 2℃ 내지 약 65℃, 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 60℃의 온도로 또는 바람직하게는 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 시행될 때 약 20℃ 내지 약 35℃의 온도로, 소망하는 정도의 농축 및 디아필트레이션을 달성하기 위한 시간 동안 수행된다. 어떤 정도에까지 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, 산성화된 수용성 콩 단백질 용액의 열처리는 열-불안정 트립신 억제인자들을 불활성화하기 위하여 사용될 수 있다. 부분적으로 농축된 또는 완전히 농축된 산성화된 수용성 콩 단백질 용액은 또한 열-불안정 트립신 억제인자들을 불활성화하기 위하여 열처리 되어져도 좋다. 이 열처리가 부분적으로 농축된 산성화된 수용성 콩 단백질 용액에 적용될 때, 획득되는 열 처리된 용액은 추가적으로 농축되어 져도 좋다.
부가하여, 농축 및/또는 디아필트레이션 단계는 다른 불순물과 함께 침투물에 있는 트립신 억제인자들의 제거를 위하여 호의적인 방법으로 조작되어도 좋다. 트립신 억제인자들의 제거는, 약 30,000 내지 약 1,000,000 달톤(Da)과 같은, 보다 큰 구멍 크기의 막을 사용함에 의해, 약 30 내지 약 65℃, 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 60℃와 같은 상승된 온도에서 막을 조작함에 의해, 그리고 약 10 내지 40 용량과 같은 보다 큰 용량의 디아필트레이션 매체를 채용함에 의해 촉진된다.
미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때 단백질 용액의 산성화 및 막 처리와 그리고 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 약 1.5 내지 약 3의 더 낮은 pH에서 시행될 때 단백질 용액의 추출 및/또는 막 처리는 미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때 약 3 내지 약 4.4의 그리고 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 시행될 때 약 3 내지 약 5의 더 높은 pH에서 용액을 처리하는데 비하여 트립신 억제인자 활동성을 감소시킬 수 있다. 단백질 용액이 pH 범위의 낮은 끝단에서 농축되고 및/또는 디아필트레이션될 때, 건조 전에 단백질 용액의 pH를 올리는 것이 바람직하다. 농축되고 및/또는 디아필트레이션된 단백질 용액의 pH는 수산화 나트륨과 같은 어떤 편리한 식품등급 알칼리의 첨가에 의해 소망하는 값, 예를 들어 pH 3으로 올려져도 좋다.
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. 예를 들면, 감소제는 추출단계에서 콩 단백질원 물질과 함께 첨가되어도 좋고, 잔여 콩 단백질원 물질의 제거에 뒤따른 정제된 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 선택적으로 농축된 단백질 용액 내에 활동적 트립신 억제인자를 유지하기를 원한다면, 이것은, 감소제를 사용하지 않고, 열처리단계의 강도를 감소 또는 제거함에 의해, 농축 및/또는 디아필트레이션 단계들을, 미국특허출원 제12/603,087, 12/923,897 및 12/998,422호의 공정들이 시행될 때 약 3 내지 약 4.4의 그리고 미국특허출원 제12/828,212, 13/067,201, 및 13/378,680의 공정들이 시행될 때 pH 3 내지 약 5와 같은 pH 범위의 더 높은 끝단에서 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. 만약 건조 전에 단백질 용액의 pH를 더 낮추기를 원한다면, 염산 또는 인산과 같은 어떤 편리한 식품등급 산의 첨가에 의해 수행되어도 좋다.
선택적으로 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, 선택적으로 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 단백질 용액의 지방제거는 어떤 다른 편리한 공정에 의해 달성되어도 좋다.
선택적으로 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 수용성 단백질 용액은, 색상 및/또는 냄새 화합물을 제거하기 위하여, 분말화 된 활성 탄소 또는 낟알로 된 활성화 탄소와 같은 흡착제로 처리되어도 좋다. 이러한 흡착제 처리는 어떠한 편리한 조건 하에서, 일반적으로 농축된 단백질 용액의 주변온도에서 수행되어도 좋다. 분말화 된 활성화 탄소를 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.
선택적으로 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 수용성 콩 단백질 용액은 스프레이 건조 또는 냉동건조와 같은 어떤 편리한 기술에 의해 건조되어도 좋다. 건조 전에 콩 단백질 용액에 대하여 저온살균단계가 수행되어도 좋다. 이러한 저온살균은 어떤 소망의 저온살균 조건 하에서 수행될 수 있다. 일반적으로, 선택적으로 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 콩 단백질 용액은 그 다음 건조를 위하여 바람직하게는 약 25℃ 내지 약 40℃의 온도로 냉각되어도 좋다.
건조 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.
상기한 공정들에 의해 제조된 콩 단백질 제품들은 상기한 바와 같이 냉동 디저트제품을 제조하기 위하여 유제품 유사체 또는 식물/유제품 냉동 디저트 혼합물에 사용을 위하여 적절하다.
실시예들
실시예
1:
이 실시예는 냉동 디저트의 제조를 위하여 사용된 콩 단백질 분리물(S701)의 제조를 설명한다.
30 kg의 지방이 제거된 콩 흰 조각이 주변 온도에서 300 L의 0.15M CaCl2 용액에 첨가되었고 수용성 단백질 용액을 제공하기 위하여 30분 동안 휘저어 졌다. 잔여 콩 흰 조각은 제거되어졌고 획득된 단백질 용액은 'b'중량%의 단백질 함량을 갖는 'a' L의 단백질 용액을 생산하기 위하여 원심분리에 의해 정제되었다.
'c' L의 단백질 용액은 그 다음 'd' L의 역삼투 정제된 물이 부가되었고 샘플의 pH는 HCl의 용액으로 'e'로 낮추어졌다. 이 희석되고 정제된 용액은 그 다음 90℃에서 30초 동안 열처리 되어졌다.
열처리되고 산성화된 단백질 용액은, 대략 'h'℃의 온도로 작동된, 100,000 달톤의 분자 중량 차단을 갖는 폴리에테르슬폰(polyethersulfone)(PES)막 상에서 농축에 의해, 그 용량이 'f' L로부터 'g' L로 감소되었다. 이 시점에서, 'i' wt%의 단백질 함량을 갖는 산성화된 단백질 용액은 'j' L의 역삼투(RO) 정제된 물로 대략 'k'℃에서 수행된 디아필트레이션 조작에 의해 디아필트레이션되어졌다. 디아필트레이션된 용액은 그 다음 'l' L의 용량으로 더 농축되어졌고, 'm' L의 부가적 역삼투 물로 대략 'n'℃에서 수행된 디아필트레이션 조작에 의해 다시 디아필트레이션되어졌다. 이 두 번째 디아필트레이션 후, 단백질 용액은 'o'중량%의 단백질 함량으로부터 'p'중량%의 단백질 함량으로 농축되었고 그 다음 스프레이 건조를 용이하게 하기 위하여 물로 'q' 중량%의 단백질 함량으로 희석되어졌다.스프레이 건조 전 단백질 용액은 'r' wt%의 초기 원심분리된 단백질 용액으로 생산률로 회수되었다. 이 산성화되고, 디아필트레이션 되었으며, 농축되고 희석된 단백질 용액은 그 다음 's' wt% (N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 것으로 발견된 제품을 생산하기 위하여 건조되어졌다. 이 제품은 't' S701H로 명명되었다. 다섯 개의 시제용 변수들 'a' 내지 't'는 다음의 표 1에 기재되어 있다.
S701H의 배치들(batches)은 소위 Clarisoy XIII S701H라 불리는 복합제품을 제공하기 위하여 이하에 보여주는 비율로 건조 혼합되었다(표 2).
실시예
2:
이 실시예는 관능평가를 위하여 사용된 냉동 디저트의 생산을 설명한다. 이 냉동 디저트들은, 실시예 1에 개시된 바와 같이 준비된, Clarisoy XIII S701H를 사용하거나, 또는 모조 유제-형 제품들을 포함하는 응용에 사용하기 위하여 추천된 상업적 구매가능한 콩 단백질 분리물, 분산가능한 Ardex F(ADM, Decatur, IL)를 사용하여 제조되었다.
14.4 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말이 계량되었고 대략 550 ml의 정제된 음료가 첨가되었다. 이 샘플은 단백질이 잘 분산될 때까지(Ardex F) 또는 완전히 용해될 때까지(Clarisoy XIII S701H) 교반되었다. Ardex F 용액의 pH는 6.90이었다. Clarisoy XIII S701H 용액의 pH는 식품등급 NaOH의 용액을 사용하여 3.46 으로부터 6.91로 조정되었다. pH 조정된 용액들은 7.2 g의 콩 오일(Crisco Vegetable Oil, Smucker Foods of Canada Co., Markham, ON))이 첨가되었고 이 샘플들의 용량은 추가의 물과 함께 600 ml까지 되었다. 그 다음 이 샘플들은 미세 유제교반기(fine emulsor screen)가 장치된 Silverson L4RT 믹서 상에서 5,000 rpm으로 3분 동안 가공되어졌다.
각 콩 단백질 용액의 샘플들(507.16 g)은 계량되어졌고 그 다음 순수 바닐라 추출물(1.99 g)(Club House, McCormick Canada, London, ON) 및 낟알로 된 설탕(89.85 g)(Rogers, Lantic Inc., Montreal, QC)이 첨가되었으며 그리고 이 혼합물은 설탕이 완전히 용해될 때까지 교반되어졌다. 혼합물의 pH가 결정되어졌다. Ardex F와 함께 제조된 혼합물은 pH가 6.98이었다. Clarisoy와 함께 제조된 혼합물의 pH는 식품등급 NaOH를 사용하여 6.76으로부터 6.98로 높아졌다. 이 혼합물들은 그 다음 9℃의 온도로 냉각되었다. 각 냉각된 혼합물은 Cuisinart ICE-50BCC 아이스크림 제조기의 그릇으로 이송되었다. 이 아이스크림 제조기는 반고체 냉동 디저트를 생산하면서 45분 동안 가동되었다. 갓 제조된 Ardex F 냉동 디저트의 온도는 -3℃였다. 갓 제조된 Clarisoy 냉동 디저트의 온도는 -4℃였다. 이 제품들은 플라스틱 튜브로 이송되었고 약 -8℃에서 냉동고에 밤새 저장되었다. 다음 날 이 샘플들은, -5℃의 온도를 가지고, 관능평가단에 제시되었다.
실시예
3:
이 실시예는 실시예 2에서 개시된 바와 같이 제조된 냉동 디저트의 관능평가를 설명한다.
냉동 디저트의 샘플들이 작은 컵들로 이송되었고 9명의 비공식 패널들에게 눈을 가린 채 제공되어졌다. 어느 샘플이 콩 향을 더 가지고 있는지 그리고 어느 샘플의 향을 그들이 좋아했는지에 대해 조언해 줄 것을 패널들에게 요청했다. 9명의 패널들 중 여섯 명은 Ardex F와 함께 제조된 냉동 디저트가 Clarisoy XIII S701H와 함께 제조된 디저트보다 콩향을 더 많이 가지고 있다는 사실을 발견했다. 9명의 패널들 중 일곱 명은 Clarisoy XIII S701H와 함께 제조된 디저트의 향을 더 좋아했다.
실시예
4:
이 실시예는 냉동 디저트의 제조에 사용된 콩 단백질 분리물의 생산을 설명한다.
20 kg의 지방이 제거되고 최소로 열 처리된 콩 가루가 주변 온도에서 200 L의 0.15M 염화칼슘 용액에 첨가되었고 수용성 단백질 용액을 제공하기 위하여 30분 동안 휘저어 졌다. 가루가 염화칼슘 용액 내에 분산된 후 즉시, 시스템의 pH는 희석된 HCl의 첨가에 의해 3으로 조정되었다. 이 pH는 30분 추출과정 전체에 걸쳐 주기적으로 관찰되고 3으로 정정되었다. 잔여 콩 가루는 3.37 중량%의 단백질 함량을 갖는 174 L의 단백질 용액을 생산하기 위하여 원심분리에 의해 제거되어졌다. 이 단백질 용액은 그 다음 174 L의 역삼투 정제된 물과 혼합되었고 pH는 3으로 정정되었다. 이 용액은 그 다음 1.21중량%의 단백질 함량을 갖는 385 L의 여과된 단백질용액이 얻어지도록 여과에 의해 정제되어졌다.
이 여과된 단백질 용액은 5,000 달톤의 분자 중량 차단을 갖는 폴리비닐리덴 플루오르(PVDF) 막 상에서, 약 29℃의 온도에서 조작된, 농축에 의해 용량이 25 L로 줄었다. 이 농축된 단백질 용액은 그 다음, 약 29℃의 온도에서 조작된, 디아필트레이션 조작과 함께, 125 L의 역삼투정제된 물로 디아필트레이션되었다. 획득된 디아필트레이션되고 농축된 단백질 용액은 14.51 중량%의 단백질 함량을 가졌고 81.3 wt%의 여과된 단백질 용액의 생산율을 나타냈다. 디아필트레이션되었으며 농축된 단백질 용액은 그 다음 99.18%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 것으로 발견된 제품을 생산하기 위하여 건조되었다. 이 제품은 S005-A13-09A S703으로 명명되었다.
실시예
5:
이 실시예는 관능평가를 위하여 사용된 냉동 디저트들의 생산을 설명한다. 냉동 디저트들은, 실시예 4에 개시된 바와 같이 준비된, S005-A13-09A S703을 사용하거나, 또는 모조 유제-형 제품들을 포함하는 응용에 사용하기 위하여 추천된 상업적 구매가능한 콩 단백질 분리물, 분산가능한 Ardex F(ADM, Decatur, IL)를 사용하여 제조되었다.
14.4 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말이 계량되었고 대략 550 ml의 정제된 음료가 첨가되었다. 이 샘플은 단백질이 잘 분산될 때까지(Ardex F) 또는 완전히 용해될 때까지(S005-A13-09A S703) 교반되었다. Ardex F 용액의 pH는 6.96이었다. S005-A13-09A S703 용액의 pH는 식품등급 NaOH를 사용하여 3.11로부터 6.98로 조정되었다. pH 조정된 용액들은 7.2 g의 콩 오일(Crisco Vegetable Oil, Smucker Foods of Canada Co., Markham, ON))이 첨가되었고 이 샘플들의 용량은 추가의 물과 함께 600 ml까지 되었다. 그 다음 이 샘플들은 미세 유제교반기(fine emulsor screen)가 장치된 Silverson L4RT 믹서 상에서 5,000 rpm으로 3분 동안 가공되어졌다.
각 콩 단백질 용액의 샘플들(507.16 g)은 계량되어졌고 그 다음 순수 바닐라 추출물(1.99 g)(Club House, McCormick Canada, London, ON) 및 낟알로 된 설탕(89.85 g)(Rogers, Lantic Inc., Montreal, QC)이 첨가되었으며 그리고 이 혼합물은 설탕이 완전히 용해될 때까지 교반되어졌다. 혼합물의 pH가 결정되어졌다. Ardex F와 함께 제조된 혼합물은 pH가 6.98이었다. S005-A13-09A S703와 함께 제조된 혼합물의 pH는 6.97이었다. 이 혼합물들은 그 다음 9℃의 온도로 냉각되었다. 각 냉각된 혼합물은 Cuisinart ICE-50BCC 아이스크림 제조기의 그릇으로 이송되었다. 이 아이스크림 제조기는 반고체 냉동 디저트를 생산하면서 45분 동안 가동되었다. 갓 제조된 Ardex F 및 S005-A13-09A S703 냉동 디저트들의 온도는 둘 다 -3℃였다. 이 제품들은 플라스틱 튜브로 이송되었고 약 -8℃ 및 -10℃ 사이에서 냉동고에 밤새 저장되었다. 다음 날 이 샘플들은, -6℃의 온도를 가지고, 관능평가단에 제시되었다.
실시예
6:
이 실시예는 실시예 5에서 개시된 바와 같이 제조된 냉동 디저트들의 관능평가를 설명한다.
냉동 디저트들의 샘플들이 작은 컵들로 이송되었고 9명의 비공식 패널들에게 눈을 가린 채 제공되어졌다. 어느 샘플이 콩 향을 더 가지고 있는지 그리고 어느 샘플의 향을 그들이 좋아했는지에 대해 조언해 줄 것을 패널들에게 요청했다. 9명의 패널들 중 여덟 명은 Ardex F와 함께 제조된 냉동 디저트가 S005-A13-09A S703과 함께 제조된 디저트보다 콩향을 더 많이 가지고 있다는 사실을 발견했다. 9명의 패널들 중 일곱 명은 S005-A13-09A S703과 함께 제조된 디저트의 향을 더 좋아했다.
Claims (5)
- 냉동 디저트 제품의 소망하는 성분을 제공하는데 충분한 비율의 단백질, 지방, 향료, 감미료, 안정제 및 유화제를 포함하는 성분을 가지며, 단백질 성분은 적어도 약 60 wt% (N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 콩 단백질 제품에 의해 적어도 부분적으로 제공되고 4.4 미만의 pH값들에서 완전히 용해가능하며 그러한 pH값들에서 열 안정적인 냉동 디저트 혼합물.
- 제 1항에 있어서, 상기 혼합물은,
0 내지 약 30 wt% 지방;
0.1 내지 약 18 wt% 단백질;
0 내지 약 45 wt% 감미료;
0 내지 약 3 wt% 안정제;
0 내지 약 4 wt% 유화제
를 포함하는 성분을 갖는 냉동 디저트 혼합물. - 제 1항에 있어서, 상기 혼합물은,
0 내지 약 18 wt% 지방;
0.1 내지 약 6 wt% 단백질;
0 내지 약 35 wt% 감미료;
0 내지 약 1 wt% 안정제;
0 내지 약 2 wt% 유화제
를 포함하는 성분을 갖는 냉동 디저트 혼합물. - 제 1항에 있어서, 유제품 성분을 함유하지 않고 유제품 유사체 냉동 디저트 혼합물로 분류될 수 있는 냉동 디저트 혼합물.
- 제 1항에 있어서, 식물 및 유제품 성분의 혼합물을 함유하는 냉동 디저트 혼합물.
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| US61/739,031 | 2012-12-19 | ||
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