KR20160012227A - 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질은, pH 약 4.4 미만의 수성 매질에 완전 용해하고 열안정성이 있는 펄스 단백질 생성물을 저분자량의 떫은 맛이 적은 단백질과 고분자량의 떫은 맛이 많은 단백질로 분별함으로써 얻어진다.
Description
관련 출원의 참고사항
본 출원은 2013년 5월 30일 출원된 미국 임시특허출원 제 61/828,735 호 및 2014년 1월 14일 출원된 임시특허출원 제 61/927,182 호로부터 35 USC 119(e)에 의해 우선권 주장한 출원이다.
본 발명은 펄스 단백질 (pulse protein) 생성물, 바람직하게는 펄스 단백질 분리물의 제조에 관한 것이다.
2011년 5월 9일 출원된 미국 특허출원 제 13/103,528 호 (미국 특허 공고 제 2011-027497 호, 2011년 11월 10일 공고), 2011년 11월 4일 출원된 미국 특허출원 제 13/289,264 호(미국 특허 공고 제 2012-0135117 호, 2012년 5월 31일 공고), 2012년 7월 24일 출원된 미국특허출원 제 13/556,357 호 (미국 특허공고 제 2013-0189408 호, 2013년 7월 25일 공고) 및 2013년 1월 7일 출원된 미국 특허출원 제 13/642,003 호(미국 특허공고 제 2013-0129901 호)는 본 출원인에게 양도되고 본 발명에서 참고로 하고 있으며, 이들 명세서에서는 건조 중량 기준으로 단백질 함량이 적어도 약 60 중량% (N x 6.25)인 신규한 펄스 단백질 생성물, 바람직하게는 단백질 함량이 적어도 약 90 중량% (N x 6.25) d.b.인 펄스 단백질 분리물에 대해서 기재하고 있다. 펄스 단백질 생성물은 다음과 같이 여러 가지 독특한 성질을 갖는다:
- 산도 약 4.4 미만의 pH를 갖는 수성 매질에서 완전히 용해할 수 있는 성질,
- 산도 약 4.4 미만의 pH를 갖는 수성 매질에서 열안정성이 있는 성질,
- 단백질 생성물을 용액에 유지하기 위해 안정화제나 기타 첨가제를 요하지 않는 성질,
- 피트산 함량이 낮은 성질,
- 제조시 효소를 요하지 않는 성질.
본 신규 펄스 단백질 생성물은 다음 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다:
(a) 펄스 단백질원 (protein source)으로부터 펄스 단백질을 용해시켜 펄스 단백질 수용액을 형성하기 위해서 펄스 단백질원을 칼슘염 수용액, 바람직하게는 염화칼슘 수용액으로 추출하는 단계,
(b) 잔류 펄스 단백질원으로부터 펄스 단백질 수용액을 분리하는 단계,
(c) 임의적으로는, 펄스 단백질 수용액을 희석하는 단계,
(d) 산성화된 펄스 단백질 용액을 생성하기 위해서 펄스 단백질 수용액의 pH를 약 1.5 내지 약 4.4, 바람직하게는 약 2 내지 약 4로 조절하는 단계,
(e) 임의적으로는, 상기 산성화된 펄스 단백질 용액이 투명하지 않은 경우 그를 정제하는 단계,
(f) 단계(b) 내지 (e) 대신에, 임의적으로, 희석한 후 혼합된 펄스 단백질 수용액 및 잔류 펄스 단백질원의 pH를 약 1.5 내지 약 4.4, 바람직하게는 약 2 내지 약 4로 조절한 다음, 잔류 펄스 단백질원으로부터 산성화된, 바람직하게는 투명한 펄스 단백질 용액을 분리하는 단계,
(g) 임의적으로는, 선택적인 멤브레인 기술에 의해 이온 강도를 사실상 일정하게 유지하면서 펄스 단백질 수용액을 농축하는 단계,
(h) 임의적으로는, 임의로 농축된 펄스 단백질 용액을 다이아필트레이션(diafiltration)하는 단계, 및
(i) 임의적으로는, 임의로 농축되고 임의로 다이아필터된 펄스 단백질 용액을 건조하는 단계.
바람직한 펄스 단백질 생성물은 단백질 함량이 적어도 약 90 중량%, 바람직하게는 적어도 약 100 중량% (N x 6.25) d.b.인 분리물이다.
어떤 산성 음료, 특히 산성 음료에 대한 허용 pH 범위의 하한치를 갖는 산성 음료에서, 신규한 펄스 단백질 생성물은 입에서 바람직하지 못한 떫은(astringent) 맛을 유발하는 경향이 있다.
발명의 요약
신규한 펄스 단백질 생성물을 제조하기 위해 이용된 방법을 변경함으로써 바람직하지 못한 떫은 맛을 감소 또는 제거할 수 있다는 것이 확인되었다.
본 발명에 따라서, 하기 단계를 포함하는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법을 제공한다:
(a) 펄스 단백질원으로부터 펄스 단백질을 용해시켜 펄스 단백질 수용액을 형성하기 위해서 펄스 단백질원을 칼슘염 수용액으로 추출하는 단계,
(b) 잔류 펄스 단백질원으로부터 펄스 단백질 수용액을 분리하는 단계,
(c) 임의적으로는 펄스 단백질 수용액을 희석하는 단계,
(d) 산성화된 펄스 단백질 용액을 생성하기 위해 펄스 단백질 수용액의 pH를 약 1.5 내지 약 4.4로 조절하는 단계,
(e) 임의적으로는, 투명하지 않은 경우 산성화된 펄스 단백질 용액을 정제하는 단계,
(f) 상기 단계(b) 내지 (e) 대신에, 임의적으로는, 희석한 후 혼합된 펄스 단백질 수용액과 잔류 펄스 단백질원의 pH를 약 1.5 내지 약 4.4로 조절한 다음, 잔류 펄스 단백질원으로부터 산성화된, 바람직하게는 투명한 펄스 단백질 수용액을 분리하는 단계, 및
(g) 고분자량의 더욱 떫은 단백질로부터 저분자량의 덜 떫은 단백질을 분리하기 위해 산성화된 펄스 단백질 용액 중에서 단백질을 분별하는 단계.
본 발명의 요지에 따라서, pH 약 5 내지 약 6.5에서 침전하고 타액(salivary)의 단백질과 작용할 수 있는 단백질을 제거함으로써 덜 떫은 생성물을 생성하기 위해 공정을 변경한다. 단백질 분획물을 침전하기 위해서, 바람직하게는 부분 농축 및 다이아필트레이션 후에 산성화된 펄스 단백질 용액의 pH는 약 5 내지 약 6.5, 바람직하게는 약 5.5 내지 약 6.0으로 조절된다. 침전된 단백질은 제거되고 용액에 남아있는 단백질은 약 pH 3으로 재산성화되고 멤브레인 처리되어 본 발명의 생성물 중 하나를 형성한다. pH 조절시 침전하는 수집된 물질은 더 처리되어 본 발명의 또 다른 생성물을 제공하게 된다. 침전된 물질은 다음과 같이 처리될 수 있다:
1. 임의적으로 물로 세척한 후 pH 약 5.5에서 분무건조하거나, 또는
2. 임의적으로 물로 세척한 후 pH 약 6 내지 8로 조절한 다음 분무건조하거나, 또는
3. pH 약 3으로 조절한 후 멤브레인 처리한 다음 분무건조하거나, 또는
4. pH 약 3으로 조절하고, 멤브레인 처리한 후, pH 약 6 내지 8로 조절한 다음 분무건조한다.
이 생성물은 통상적으로 중성 처리에 사용하기 위해 제조된다.
상기 침전법이 이용될 때 용액에 남아있는 덜 떫은 단백질은 더욱 떫은 종류보다 저분자량인 것으로 보인다. 본 발명의 또 다른 요지에 따라서, 더욱 떫은 단백질 성분은 멤브레인 처리에 의해 덜 떫은 단백질 성분으로부터 분리될 수 있다. 농축한 후, 적절한 기공 크기(pore size)의 멤브레인을 사용함으로써 더욱 떫은 단백질의 혼합물을 함유하는 단백질 용액을 임의적으로 다이아필트레이션하면, 더 작고 덜 떫은 단백질은 투과물(permeate)과 함께 통과하고 더욱 떫은 종류는 농축된 단백질 용액에 유지된다. 덜 떫은 단백질은 분별 단계에서 이용된 것보다 더 작은 기공 크기를 갖는 멤브레인을 사용하는 후속적인 울트라필트레이션(ultrafiltration) 및/또는 다이아필트레이션 단계에 의하여 오염물로부터 분리될 수 있다. 정제된 덜 떫은 단백질 분획물은 본 발명의 생성물이다. 더 크고 더욱 떫은 단백질 종류의 용액은 또한 통상적으로 중성 처리에 이용되는 본 발명의 또 다른 생성물을 형성하기 위해서 더 처리되고 임의적으로는 중화될 수 있다.
본 발명의 또 다른 요지에 따라서, 하기의 특성을 갖고 적어도 약 60 wt% (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 펄스 단백질 생성물을 제공한다:
- pH 4.4 미만의 산성 매질에서 완전히 용해됨
- pH 4.4 미만의 수성 매질에서 열 안정성이 있음
- 단백질 생성물을 용액이나 현탁액으로 유지하기 위해 안정화제나 기타 첨가제를 요하지 않음
- 피트산 함량이 낮음
- 그의 생성에 있어 효소를 요하지 않음
- pH 약 5 이하인 수용액에서 맛볼 때 떫은 맛이 적음.
펄스 단백질 생성물은 적어도 약 90 wt%, 더욱 바람직하게는 적어도 100 wt% (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 것이 바람직하다. 펄스 단백질 생성물은 가수분해되지 않고, 피트산 함량이 약 1.5 wt% 미만, 바람직하게는 약 0.5 wt% 미만인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 요지에 따라서, 단백질 함량이 적어도 약 60 wt% (N x 6.25) d.b.이고, pH 약 5 이하의 수용액에서 맛볼 때 떫은맛이 적으며, pH 약 4.4 미만의 수성 매질에서 사실상 완전 용해할 수 있는 펄스 단백질 생성물을 제공한다.
펄스 단백질 생성물은 혼합물(blend)의 수용액을 제조하기 위한 수용성 분말 물질, 바람직하게는 분말 음료와 혼합될 수 있다. 펄스 단백질 생성물은 약 4.4 미만의 pH에서 열 안정성이 있는 수용액, 이를테면 음료로서 형성될 수 있다. 음료는 용해된 펄스 단백질 생성물이 완전 용해되고 투명한 맑은 음료이어도 좋고 용해된 펄스 단백질이 클라우드(cloud)나 헤이즈(haze) 레벨을 증가시키거나 증가시키지 않는 불투명한 음료이어도 좋다.
본 발명의 또 다른 요지에 따라서, 실시예 25에서 기술된 방법에 따라 결정된 하기의 분자량 분포를 갖는 펄스 단백질 생성물을 제공한다:
약 10 내지 약 75%, 약 100,000 Da 초과
약 10 내지 약 45%, 약 15,000 내지 약 100,000 Da
약 8 내지 약 55%, 약 5,000 내지 약 15,000 Da
약 2 내지 약 12%, 약 1,000 내지 약 5,000 Da.
분자량 분포는 다음과 같이 될 수 있다:
약 15 내지 약 40%, 약 100,000 Da 초과
약 25 내지 약 40%, 약 15,000 내지 약 100,000 Da
약 15 내지 약 50%, 약 5,000 내지 약 15,000 Da
약 3 내지 약 10%, 약 1,000 내지 약 5,000 Da.
본 발명의 또 다른 요지에 따라서, 실시예 25에서 기술된 방법에 따라 결정된 하기의 분자량 분포(profile)를 갖는 펄스 단백질 생성물을 제공한다:
약 10 내지 약 85%, 약 100,000 Da 초과
약 10 내지 약 45%, 약 15,000 내지 약 100,000 Da
약 0 내지 약 40%, 약 5,000 내지 약 15,000 Da
약 1 내지 약 34%, 약 1,000 내지 약 5,000 Da.
분자량 분포는 다음과 같이 될 수 있다:
약 18 내지 약 78%, 약 100,000 Da 초과
약 15 내지 약 38%, 약 15,000 내지 약 100,000 Da
약 2 내지 약 35%, 약 5,000 내지 약 15,000 Da
약 3 내지 약 25%, 약 1,000 내지 약 5,000 Da.
본 발명의 또 다른 요지에 따라서, 실시예 5에서 기술된 방법에 의해 결정된 바와 같이, pH 약 2 내지 약 7의 물에 1 wv% 단백질을 함유하는 용액에서 약 50%를 초과하는 용해도를 갖고, 적어도 약 60 wt% (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 펄스 단백질 생성물을 제공한다. 단백질 생성물은, 바람직하게는 단백질 함량이 적어도 약 90 wt%, 더욱 바람직하게는 적어도 약 100 wt% (N x 6.25) d.b.이다.
본 발명의 방법에 따라 제조된 덜 떫은 펄스 단백질 생성물은 산 매질의 단백질 강화(그러나 가공식품 및 음료의 단백질 강화에 제한받는 것은 아님)에 적합할 뿐만 아니라, 오일의 유화 및 가스를 제거(entrap)하는 제품의 소포제를 포함한 종래의 다양한 단백질 제품에 사용될 수 있다. 펄스 단백질 생성물은 또한 영양 보조식품으로도 사용될 수 있다. 펄스 단백질 생성물은 또한 유사 또는 대체 유제품, 또는 유제품/식물성 성분 혼합 제품에 사용될 수 있다. 펄스 단백질 생성물의 기타 용도는 애완동물 사료, 동물 사료, 공업용 제품, 화장품 및 개인 미용 제품이다.
발명의 일반적인 설명
펄스 단백질 생성물을 제조하기 위한 공정의 초기 단계는 펄스 단백질원으로부터 펄스 단백질을 용해하는 것이다. 본 발명에서 사용될 수 있는 펄스는 렌틸콩, 병아리콩(chickpeas), 마른 완두콩(dry peas) 및 건두류(dry beans)가 있으나 이들에 제한받지 않는다. 펄스 단백질원은 펄스류 또는 펄스 생성물 또는 펄스 가공시 생성되는 부생물이 될 수 있다. 예를 들면, 펄스 단백질원은 임의로 껍질을 벗긴 펄스를 분쇄함으로써 제조된 가루이다. 또 다른 예로서, 펄스 단백질원은 펄스의 껍질을 벗기고 분쇄한 다음, 그 물질을 전분-고함량 및 단백질-고함량 부분으로 공기 분별함으로써 형성된 단백질-고함량 펄스 분획물이다. 펄스 단백질원으로부터 회수된 펄스 단백질 생성물은 펄스에 천연적으로 존재하는 단백질이거나 또는 유전자 조작에 의해 변형되었지만 천연 단백질 본래의 소수성 및 극성을 갖는 단백질 성질(proteinaceous)의 물질일 수 있다.
펄스 단백질원 물질로부터의 단백질 용해는, 기타 칼슘염의 용액이 사용될 수 있지만, 염화칼슘 용액을 사용함으로써 가장 편리하게 실시된다. 또한, 마그네슘 염과 같은 기타 알칼리 토금속 화합물이 사용될 수 있다. 또한, 펄스 단백질원으로부터 펄스 단백질의 추출은 염화나트륨과 같은 또 다른 염 용액과 함께 칼슘염 용액을 사용하여 실시될 수 있다. 또한, 펄스 단백질원으로부터 펄스 단백질의 추출은 물 또는 염화나트륨과 같은 기타 염을 사용하여 실시될 수 있으며, 칼슘염은 추출단계에서 제조된 펄스 단백질 수용액에 후속적으로 첨가된다. 칼슘염 첨가시 형성된 침전물은 후속적인 처리 전에 제거된다.
칼슘염 용액의 농도가 증가함에 따라, 펄스 단백질원으로부터의 단백질이 용해하는 정도는, 최대치에 도달할 때까지 증가한다. 후에 염 농도가 증가하여도 용해된 단백질의 총량을 증가시키지는 않는다. 단백질을 최대로 용해시키는 칼슘염 용액의 농도는 관련된 염에 따라 달라진다. 통상적으로는, 약 1.0 M 미만, 더욱 바람직하게는 약 0.10 내지 약 0.15 M의 농도를 이용하는 것이 바람직하다.
회분식(batch) 공정에서, 단백질의 염 용해는 약 1℃ 내지 약 100℃, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 65℃, 더욱 바람직하게는 약 20℃ 내지 약 35℃의 온도에서, 바람직하게는 통상 약 1 내지 약 60분인 용해 시간을 줄이기 위해서 교반과 함께 실시된다. 전체적인 생성물의 수율을 높이도록 펄스 단백질원으로부터 실질적으로 가능한 한 많은 단백질을 추출하기 위해서 용해를 실시하는 것이 바람직하다.
연속 공정에서, 펄스 단백질원으로부터 펄스 단백질의 추출은 펄스 단백질원으로부터 단백질을 연속적으로 추출하는 것과 일치하는 어떠한 방법으로도 실시된다. 일 실시형태에서, 펄스 단백질원은 칼슘염 용액과 연속적으로 혼합되고, 그 혼합물은 상술한 파라미터에 따라 원하는 추출이 이루어지기에 충분한 체류시간을 위한 유속에서 일정 길이를 갖는 파이프나 도관을 통해 이송된다. 이러한 연속 공정에서, 염 용해 단계는 펄스 단백질원으로부터 가능한 한 많은 단백질을 추출하기 위해서 약 1 분 내지 약 60분 동안 실시하는 것이 바람직하다. 연속 공정에서의 용해는 약 1℃ 내지 약 100℃, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 65℃, 더욱 바람직하게는 약 20℃ 내지 약 35℃의 온도에서 실시된다.
추출은 일반적으로 pH 약 4.5 내지 약 11, 바람직하게는 약 5 내지 약 7에서 실시된다. 추출 시스템(펄스 단백질원 및 칼슘염 용액)의 pH는, 필요한 경우 추출 단계에서 사용하기 위해서 종래의 식품 급(food grade) 산, 통상적으로 염산 또는 인산, 또는 식품급 알칼리, 통상적으로 수산화 나트륨을 사용함으로써 약 4.5 내지 약 11 범위 내의 원하는 값으로 조절될 수 있다.
용해 과정에서, 칼슘염 용액 중 펄스 단백질원의 농도는 매우 다양할 수 있다. 통상적인 농도는 약 5 내지 약 15 w/v %이다.
염 수용액에 의한 단백질 추출 단계는 펄스 단백질원에 존재할 수 있는 지방을 용해하는 추가적인 효과를 갖고, 결국 수성 상(aqueous phase)으로 존재하는 지방을 얻게 된다.
추출 단계에서 얻어진 단백질 용액은 일반적으로 약 5 내지 약 50 g/L, 바람직하게는 약 10 내지 약 50 g/L의 단백질 농도를 갖는다.
칼슘염 수용액은 항산화제를 함유할 수 있다. 항산화제는 나트륨 설파이트 또는 아스코르브산과 같이 어떠한 항산화제이어도 무방하다. 이용되는 항산화제의 양은 용액 중 약 0.01 내지 약 1 중량%, 바람직하게는 약 0.05 중량%이다. 항산화제는 단백질 용액에서 어떠한 페놀성 물질의 산화를 억제하는 작용을 한다.
추출 단계에서 얻어진 수성 상은 잔류 펄스 단백질원 물질을 제거하기 위해서 디캔터 원심분리기를 이용하고, 그 다음 디스크 원심분리 및/또는 여과와 같이 편리한 방법에 의해 잔류 펄스 단백질원으로부터 분리될 수 있다. 분리 단계는 약 1℃ 내지 약 100℃, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 65℃, 더욱 바람직하게는 약 20℃ 내지 약 35℃ 범위 내의 온도에서 실시될 수 있다. 그 대신에, 이하에 설명되는 임의적인 희석 및 산성화 단계가 펄스 단백질 수용액과 잔류 펄스 단백질원의 혼합물에 이용될 수 있으며, 잔류 펄스 단백질원 물질은 상술한 분리단계에 의해 후속적으로 제거될 수 있다. 분리된 잔류 펄스 단백질원은 폐기하기 위해서 건조되거나 또는 전분 및/또는 잔류 단백질을 회수하기 위해서 추가로 처리될 수 있다. 잔류 단백질은 분리된 잔류 펄스 단백질원을 새로운 칼슘염 용액으로 재추출함으로써 회수될 수 있고, 정제시 얻어진 단백질 용액은 하기 설명하는 추가 공정을 위해 초기 단백질 용액과 혼합될 수 있다. 또는, 분리된 잔류 펄스 단백질원은 잔류 단백질을 회수하기 위해서 종래의 등전 침전(isoelectric precipitation)법 또는 기타 편리한 어떠한 방법에 의해서도 처리될 수 있다.
펄스 단백질 수용액은 추가 공정에서 형성되는 기포의 부피를 감소하기 위해서 적절한 식품급이라면 비실리콘계 소포제와 같은 어떠한 소포제로도 처리될 수 있다. 이용되는 소포제의 양은 일반적으로 약 0.0003 w/v%보다 많다. 또는 상기한 양의 소포제는 추출단계에서 첨가될 수 있다.
분리된 펄스 단백질 수용액은, 필요한 경우, 본 출원인에게 양도되고 본 발명에서 참고로 하는 미국 특허 5,844,086 및 6,005,076에 기재된 바와 같이 탈지처리될 수 있다. 또는, 분리된 펄스 단백질 수용액은 기타 종래의 방법에 의해 탈지될 수도 있다.
펄스 단백질 수용액은 색상 및/또는 악취 화합물을 제거하기 위해서 활성탄 분말 또는 활성탄 과립과 같은 흡착제로 처리될 수 있다. 이러한 흡착제 처리는 일반적으로 분리된 단백질 수용액의 주위 온도에서 편리한 조건 하에서 실시될 수 있다. 활성탄 분말은 약 0.025% 내지 약 5 w/v%, 바람직하게는 약 0.05% 내지 약 2 w/v%의 양으로 사용된다. 흡착제는 여과와 같은 편리한 방법에 의해 펄스 단백질 용액으로부터 제거될 수 있다.
그 결과 얻어진 펄스 단백질 수용액은 펄스 단백질 수용액의 전도도를 일반적으로 약 105 mS 이하, 바람직하게는 약 4 내지 약 21 mS로 감소하기 위해서 일반적으로 수성 희석제 약 0.1 내지 약 10 부피, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 2 부피의 비로 희석될 수 있다. 이와 같은 희석은, 염화나트륨 또는 염화칼슘과 같이 약 3 mS 이하의 전도도를 갖는 묽은 염 용역을 사용할 수 있을지라도, 통상적으로 물을 사용하여 이루어진다.
펄스 단백질 용액이 혼합되는 희석제는 일반적으로 펄스 단백질 용액과 동일한 온도를 갖지만, 희석제는 약 1℃ 내지 약 100℃, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 65℃, 더욱 바람직하게는 약 20℃ 내지 약 35℃의 온도를 가질 수 있다.
그 다음, 임의적으로 희석된 펄스 단백질 용액은, 염산이나 인산과 같이 적당한 식품급 산을 첨가하여 pH를 약 1.5 내지 약 4.4, 바람직하게는 약 2 내지 약 4로 조절하여 산성화된 펄스 단백질 수용액, 바람직하게는 투명하고 산성화된 펄스 단백질 수용액을 얻는다. 산성화된 펄스 단백질 수용액은 묽은 펄스 단백질 용액에 대해서는 일반적으로 약 110 mS 이하, 또는 묽지않은 펄스 단백질 용액에 대해서는 일반적으로 약 115 mS 이하의 전도도, 두 경우에 바람직하게는 약 4 내지 약 26 mS의 전도도를 갖는다.
상술한 바와 같이, 잔류 펄스 단백질원의 조기 분리에 대한 대안으로서, 펄스 단백질 수용액과 잔류 펄스 단백질원 물질은 함께 임의로 희석 및 산성화된 다음, 그 산성화된 펄스 단백질 수용액은 상술한 바와 같은 편리한 기술에 의해 잔류 펄스 단백질원으로부터 정제 및 분리된다. 산성화된 펄스 단백질 수용액은 상술한 바와 같이 임의로 탈지되고, 임의로 흡착제로 처리되고, 그리고 임의로 소포제로 처리될 수 있다.
산성화된 펄스 단백질 수용액은, 추출단계에서 펄스 단백질원 물질로부터의 추출 결과로서 상기 용액에 존재하는 트립신 억제제와 같이 열에 불안정한 반영양적(anti-nutritional) 요소를 비활성화하기 위해서 열처리될 수 있다. 이러한 가열처리는 또한 미생물 침입을 감소시키는 추가적인 장점을 제공하기도 한다. 일반적으로, 단백질 용액은 약 70℃ 내지 약 160℃, 바람직하게는 약 80℃ 내지 약 120℃, 더욱 바람직하게는 약 85℃ 내지 약 95℃의 온도까지 약 10초 내지 약 60분, 바람직하게는 약 10초 내지 약 5분, 더욱 바람직하게는 약 30초 내지 약 5분 동안 가열된다. 그 다음, 열처리된 산성화 펄스 단백질 용액은 하기와 같은 추가 공정을 위해 약 2℃ 내지 약 65℃, 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 60℃의 온도까지 냉각될 수 있다.
임의로 희석되고, 산성화되고, 임의로 열처리된 펄스 단백질 용액이 투명하지 않으면, 여과나 원심분리와 같이 어떠한 편리한 방법에 의해서도 정제될 수 있다.
본 발명의 일 요지에 따라서, 산성화된 펄스 단백질 수용액은, 바람직하게는 하기 설명하는 농축 및 다이아필트레이션 단계 후, 더욱 바람직하게는 하기 설명하는 부분 농축 및 다이아필트레이션 단계 후에, pH 약 5 내지 약 6.5, 바람직하게는 약 5.5 내지 약 6.0으로 조절되어 단백질 침전 및 분별단계를 실시한다. 이러한 pH 조절은 수산화나트륨 수용액과 같이 편리한 식품급 알칼리를 사용하여 실시될 수 있다. 상기 pH에서 침전하는 단백질은 원심분리와 같이 편리한 수단에 의해 수집되고, 그 결과 얻어진 용액은 재산성화된 펄스 단백질 수용액, 바람직하게는 투명한 재산성화 된 펄스 단백질 수용액을 얻기 위해서 염산 또는 인산과 같은 적절한 식품급 산을 첨가함으로써 pH 약 1.5 내지 약 4.4, 바람직하게는 약 2 내지 약 4로 재산성화 된다. 이렇게 재산성화 된 펄스 단백질 수용액은 덜 떫은 단백질 종류를 함유한다. 그 다음, 재산성화 된 펄스 단백질 수용액은 하기 단계에 따라 처리된다.
약 pH 5 내지 약 6.5에서 침전되고 상기 얻어진 용액으로부터 분리된 단백질은 추가로 더 처리될 수 있다. 더욱 떫은 단백질 분류물인 침전물은 물로 세척된 다음, 분무 건조 또는 냉동 건조와 같은 편리한 방법에 의해 건조될 수 있다. 그와는 달리 침전물은 물로 세척된 후, pH 약 6 내지 8로 조절된 다음 건조될 수 있다. 침전물은 pH 약 1.5 내지 약 4.4, 바람직하게는 약 2 내지 약 4로 조절된 다음, 하기에서 설명하는 바와 같이 멤브레인 처리된 후 건조될 수 있다. 침전물은 pH 약 1.5 내지 약 4.4, 바람직하게는 약 2 내지 약 4로 조절된 후, 하기와 같이 멤브레인 처리된 다음, pH 약 6 내지 약 8로 조절되고, 그 다음 건조될 수 있다.
산성화된 펄스 단백질 수용액은 상술한 바와 같이 pH 조절에 의한 분류 전에 농축될 수 있다. 이러한 농축 단계는 이온 강도를 사실상 일정하게 유지하면서 용액의 단백질 농도를 증가시킨다. 이러한 농축단계는 일반적으로 약 50 내지 약 300 g/L, 바람직하게는 약 100 내지 약 200 g/L의 단백직 농도를 갖는 농축된 펄스 단백질 용액을 제공하기 위해 실시된다. 산성화된 단백질 수용액이 더욱 떫은 단백질의 침전 및 제거 전에 pH 약 5 내지 약 6.5에서 부분적으로 농축될 때, 농축 단계는 바람직하게는 약 50 g/L 이하의 단백질 농도까지 실시된다. 농축 또는 부분 농축된 산성화된 수용액은 샘플의 점도를 감소하고 pH 조절에 의해 침전된 단백질을 용이하게 회수하기 위해서 pH 조절 단계 전에 물로 희석될 수 있다.
재산성화된 펄스 단백질 수용액은 또한 이온 강도를 사실상 일정하게 유지하면서 단백질 농도를 증가시키기 위해서 농축될 수 있다. 이러한 농축단계는 일반적으로 약 10 내지 약 300 g/L, 바람직하게는 약 100 내지 약 200 g/L의 단백질 농도를 갖는 농축되고 재산성화된 펄스 단백질 용액을 제공하기 위해 실시된다. 재산성화된 단백질 수용액이 부분적으로 농축될 때, 농축 단계는 바람직하게는 약 10 g/L 미만의 단백질 농도까지 실시된다.
이러한 농축 단계는 편리한 선택 멤브레인 기술, 즉 멤브레인 물질 및 구조를 다르게 함에 따라 약 1,000 내지 약 1,000,000 달톤, 바람직하게는 약 1,000 내지 약 100,000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 1,000 내지 약 10,000 달톤과 같이 적절한 분획분자량(molecular weight cut-off)을 갖는 중공-섬유(hollow-fiber) 멤브레인 또는 나선(spiral-wound) 멤브레인과 같은 멤브레인을 사용하는 울트라필트레이션 또는 다이아필트레이션을 이용함으로써 회분식 또는 연속식에 맞는 편리한 방법으로 실시될 수 있고, 그리고 연속 공정을 위해서는, 단백질 수용액이 멤브레인을 통과할 때 원하는 정도의 농축이 이루어지는 크기의 분획분자량을 갖는 멤브레인을 사용하여 실시될 수 있다.
공지된 바와 같이, 울트라필트레이션 및 유사한 선택 멤브레인 기술은 저분자량 종류는 통과시키는 반면 고분자량 종류는 통과시키지 않는 기술이다. 저분자량 종류는 염의 이온류뿐만 아니라 탄수화물, 안료 및 덜 떫은 단백질(아래에서 설명) 및 반영양적 트립신 억제제를 갖는 저분자량 단백질과 같은 소스(source) 물질로부터 추출된 저분자량 물질을 포함한다. 멤브레인의 분획분자량은 통상적으로 용액중 많은 부분의 단백질을 보유하고 반면에 오염물은 멤브레인 물질과 구조를 다르게 하여 통과하도록 선택된다.
농축-산성화되거나 또는 농축-재산성화된 펄스 단백질 용액은 물 또는 묽은 염수 용액을 사용하는 다이아필트레이션 단계에서 처리될 수 있다. 다이아필트레이션 용액은 자연 상태의 pH이거나 다이아필터되는 단백질 용액과 동일한 pH 또는 이들 사이의 pH이어도 좋다. 이러한 다이아필트레이션은 약 1 내지 약 40 부피의 다이아필트레이션 용액, 바람직하게는 약 2 내지 약 25 부피의 다이아필트레이션 용액을 사용하여 실시될 수 있다. 다이아필트레이션 공정에서는, 투과물과 함께 멤브레인을 통과함으로써 펄스 단백질 수용액으로부터 오염물의 추가량이 제거된다. 이는 단백질 수용액을 정제하며 또한 그 점도를 감소할 수 있다. 다이아필트레이션 공정은, 오염물의 많은 추가량과 가시 색상이 투과물에 존재하지 않을 때까지, 또는 재산성화된 단백질 용액의 경우에는, 보유물(retentate)이 건조될 때 적어도 약 90 wt% (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 펄스 단백질 분리물을 제공하도록 충분히 정제될 때까지 실시될 수 있다. 이러한 다이아필트레이션은 농축 단계에서와 동일한 멤브레인을 사용하여 실시될 수 있다. 그러나, 필요한 경우 다이아필트레이션 단계는 상이한 분획분자량을 갖는 별개의 멤브레인, 이를테면 상이한 막 물질 및 구성에 따라 약 1,000 내지 약 1,000,000 달톤, 바람직하게는 약 1,000 내지 약 100,000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 1,000 내지 약 10,000 달톤 범위의 분획분자량을 갖는 멤브레인을 사용하여 실시될 수 있다.
그 대신에, 다이아필트레이션 단계는 농축 전에 산성화되거나 재산성화된 단백질 수용액에 이용될 수 있거나 또는 부분적으로 농축-산성화되거나 부분적으로 농축-재산성화된 단백질 수용액에 이용될 수 있다. 다이아필트레이션은 또한 농축 공정의 과정에서 다수의 지점에서 이용될 수 있다. 다이아필트레이션이 농축 전에 부분 농축된 용액에 이용되는 경우, 그 결과 다이아필토된 용액은 완전히 농축될 수 있다. 단백질 용액이 농축됨에 따라 다수 회 다이아필터함으로써 점도가 감소함에 따라 최종적으로 완전히 농축된 단백질 농도를 얻게 된다. 재산성화된 단백질 용액의 경우에, 이는 건조할 물질의 부피를 감소한다.
항산화제는 다이아필트레이션 단계 중 적어도 일부에서 다이아필트레이션 매질에 존재할 수 있다. 항산화제는 나트륨 설파이트나 아스코르브산과 같이 편리한 항산화제이어도 좋다. 다이아필트레이션 매질에 이용된 항산화제의 양은 이용된 매질에 따라 약 0.01 내지 약 1 wt%, 바람직하게는 약 0.05 wt%로 달라질 수 있다. 항산화제는 농축된 펄스 단백질 용액에 존재하는 페놀류의 산화를 억제하는 작용을 한다.
농축 단계와 임의적인 다이아필트레이션 단계는 편리한 온도, 일반적으로 약 2℃ 내지 약 65℃, 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 60℃에서 원하는 정도의 농축을 실시하기 위한 기간 동안 실시될 수 있다. 이용된 온도와 기타 조건은 멤브레인 처리를 하기 위해 사용된 멤브레인 장치, 용액의 원하는 단백질 농도 및 투과물에 대한 오염물의 제거효율에 따라 어느 정도 달라진다.
본 발명의 또 다른 요지에 따라서, 농축 및 임의적인 다이아필트레이션 단계는 더 큰 분자량의 더욱 떫은 단백질로부터 저분자량의 덜 떫은 단백질을 분리하는 방법으로 산성화된 펄스 단백질 수용액에서 실시된다. 이 공정이 이용될 때, 농축 및 다이아필트레이션 멤브레인의 분획분자량은 더 작고 덜 떫은 단백질이 오염물과 함께 투과물에 통과할 수 있도록 선택된다. 이러한 농축 및 다이아필트레이션 단계는 편리한 선택 멤브레인 기술, 즉 멤브레인 물질 및 구조를 다르게 함에 따라 마이크로필트레이션에 대해서는 약 0.05 내지 약 0.1 ㎛, 바람직하게는 약 0.08 내지 약 0.1 ㎛, 울트라필트레이션에 대해서는 10,000 내지 약 1,000,000 달톤, 바람직하게는 약 100,000 내지 약 1,000,000 달톤과 같이 적절한 분획분자량을 갖는 중공-섬유 멤브레인 또는 나선 멤브레인과 같은 멤브레인을 사용하는 마이크로필트레이션(microfiltration) 또는 울트라필트레이션을 이용함으로써 회분식 또는 연속식에 맞는 편리한 방법으로 실시될 수 있고, 그리고 연속 공정을 위해서는, 단백질 수용액이 멤브레인을 통과할 때 원하는 정도의 농축이 이루어지는 크기의 분획분자량을 갖는 멤브레인을 사용하여 실시될 수 있다. 농축 단계에서 산성화된 단백질 용액은 단백질 농도 약 50 내지 약 300 g/L, 바람직하게는 약 100 내지 약 200 g/L까지 농축된다. 그 다음, 농축된 단백질 용액은 물이나 묽은 염 용액으로 다이아필터될 수 있다. 다이아필트레이션 용액은 자연 상태의 pH이거나 다이아필터되는 단백질 용액과 동일한 pH 또는 이들 사이의 pH를 가져도 좋다. 이러한 다이아필트레이션은 약 1 내지 약 40 부피의 다이아필트레이션 용액, 바람직하게는 약 2 내지 약 25 부피의 다이아필트레이션 용액을 사용하여 실시될 수 있다. 농축 및 임의적인 다이아필트레이션 단계는 편리한 온도, 일반적으로 약 2℃ 내지 약 65℃, 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 60℃에서 실시될 수 있다. 더 작고 덜 떫은 단백질은 다른 작은 분자의 오염물과 함께 멤브레인 공정의 투과물에 포함(captured) 된다.
그 다음, 덜 떫은 단백질은 울트라필트레이션과 같은 멤브레인 처리에 의해 단백질 농도 약 10 내지 약 300 g/L, 바람직하게는 약 100 내지 약 200 g/L까지 단백질 용액(단계1 투과물)의 후속적인 농축을 하거나 임의적인 다이아필트레이션을 실시함으로써 오염물로부터 분리된다. 단백질 용액(단계 1 투과물)이 부분적으로 농축될 때, 농축 단계는 바람직하게는 단백질 농도 약 10 g/L 미만까지 실시된다. 농축 및 다이아필트레이션 단계는, 상술한 바와 같이 작동될 때, 약 1,000 내지 약 100,000 달톤, 바람직하게는 1,000 내지 약 10,000 달톤 정도의 저분자량 분획을 갖는 멤브레인을 사용하여 실시된다.
더욱 떫은 단백질을 함유하는 멤브레인 분별 공정의 보유물로부터 생성물을 추가로 얻을 수 있다. 이 단백질 용액은 식품급 알칼리를 사용하여 단백질 용액의 pH를 약 6 내지 약 8로 조절하거나 조절하지 않고 편리한 수단에 의해 건조될 수 있다.
침전법이나 멤브레인 분별법으로부터 유도된 덜 떫은 단백질의 수용액을 정제하는 데 이용된 농축 및 임의적인 다이아필트레이션 단계는, 회수된 덜 떫은 펄스 단백질 생성물이 약 90 wt% 미만의 단백질 (N x 6.25) d.b., 이를테면 적어도 약 60 wt%의 단백질 (N x 6.25) d.b.을 함유하는 방식으로 실시될 수 있다. 펄스 단백질 수용액을 부분적으로 농축하고 및/또는 부분적으로 다이아필터링함으로써, 오염물을 부분적으로만 제거할 수 있다. 그 다음, 이 단백질 용액은 더 낮은 순도의 펄스 단백질 생성물을 제공하기 위해서 건조될 수 있다. 펄스 단백질 생성물은 용해성이 매우 높으며 산성 조건 하에서 덜 떫은 단백질 용액, 바람직하게는 투명하고 덜 떫은 단백질 용액을 생성할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 펄스는 반영양적 트립신 억제제를 함유한다. 최종 펄스 단백질 생성물에서 트립신 억제제 작용의 수준은 여러 공정 변수를 조정함으로써 제어될 수 있다.
상기한 바와 같이, 산성화된 펄스 단백질 수용액은 열에 불안정한 트립신 억제제를 비활성화하기 위해서 열처리될 수 있다. 또한 부분적으로 농축되거나 충분히 농축된 산성화된 펄스 단백질 용액은 열에 분안정한 트립신 억제제를 비활성화 하기 위해서 열처리될 수 있다. 이러한 열처리는 또한 부분 또는 완전 농축 전 또는 농축 후에, 침전분별법으로부터 얻어진 재산성화된 펄스 단백질 용액 또는 멤브레인 분리법으로부터 얻어진 덜 떫은 저분자량 단백질의 용액에 이용될 수 있다. 이미 충분히 농축되지 않은 용액을 열처리할 때, 그 결과 열처리된 용액은 추가적으로 농축될 수 있다.
펄스 단백질 용액을 더 낮은 pH, 이를테면 1.5 내지 3에서 산성화 및 멤브레인 처리하면, 더 높은 pH, 이를테면 3 내지 4.4에서 용액을 처리하는 경우보다 트립신 억제제 작용을 감소할 수 있다. 단백질 용액이 pH 범위의 하한치에서 농축 및 다이아필터될 때, 건조 전에 보유물의 pH를 높이는 것이 바람직하다. 농축 및 다이아필터된 단백질 용액의 pH는 편리한 식품급 알칼리, 예를 들면 수산화나트륨을 첨가함으로써 원하는 pH 값, 예를 들면 pH 3까지 높여질 수 있다.
또한, 트립신 억제제 작용은 억제제의 디설파이드 결합을 끊거나 재배열하는 환원제에 펄스 물질을 노출함으로써 감소될 수 있다. 적당한 환원제로는 나트륨 설파이트, 시스테인 및 N-아세틸시스테인이 있다.
이러한 환원제는 전체 공정 중 여러 단계에서 첨가될 수 있다. 환원제는 추출 단계에서 펄스 단백질원 물질과 함께 첨가될 수 있거나, 잔류 펄스 단백질원 물질의 제거 후 정제된 펄스 단백질 수용액에 첨가될 수 있거나, 건조 전에 임의로 다이아필터된 보유물에 첨가될 수 있거나, 또는 건조된 펄스 단백질 생성물과 건식 혼합될 수 있다. 환원제의 첨가는, 상술한 바와 같이 열처리 단계 및 멤브레인 처리 단계와 함께 이루어질 수 있다.
생성물에 활성 트립신 억제제를 보유하는 것이 바람직한 경우에, 이는 열처리 단계의 강도를 없애거나 완화하고, 환원제를 이용하지 않으며, 농축 및 다이아필트레이션 단계를 pH 범위의 상한치, 이를테면 3 내지 4.4에서 실시함으로써 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이 농축 및 임의로 다이아필터된 단백질 용액은 어떠한 것도, 필요한 경우, 미국 특허 제 5,844,086 호 및 제 6,005,076 호에 기재된 바와 같이 추가로 탈지처리될 수 있다. 또는 농축 및 임의로 다이아필터된 단백질 용액은 기타 편리한 방법으로 탈지될 수 있다.
상술한 바와 같이, 농축 및 임의로 다이아필터된 단백질 수용액의 어떠한 것도 색상 및/또는 악취 화합물을 제거하기 위해서 활성탄 분말 또는 활성탄 과립과 같은 흡착제로 처리될 수 있다. 이러한 흡착제 처리는 편리한 조건 하에서, 일반적으로 농축된 단백질 용액의 주위 온도에서 실시될 수 있다. 환성탄 분말에 대해서는 약 0.025% 내지 약 5 w/v %, 바람직하게는 약 0.05% 내지 약 2 w/v %의 양이 이용된다. 흡착제는 여과와 같이 편리한 수단에 의해 펄스 단백질 용액으로부터 제거될 수 있다.
농축 및 임의로 다이아필터된 펄스 단백질 수용액이나 상술한 바와 같이 수집된 펄스 단백질 침전물은 분무건조 또는 동결건조와 같이 편리한 기술에 의해 건조될 수 있다. 저온살균(pasteurization) 단계는 건조하기 전에 펄스 단백질 용액 또는 재현탁된 펄스 단백질 침전물 상에서 실시될 수 있다. 이러한 저온살균은 원하는 저온살균 조건 하에서 실시될 수 있다. 일반적으로, 농축 및 임의로 다이아필터된 펄스 단백질 용액 또는 재현탁된 펄스 단백질 침전물은 약 55℃ 내지 약 70℃, 바람직하게는 약 60℃ 내지 약 65℃의 온도까지 약 30 분 내지 약 60 분, 바람직하게는 약 10 분 내지 약 15 분 동안 가열된다. 저온살균된 농축 펄스 단백질 용액이나 재현탁된 펄스 단백질 침전물은 그 다음 건조를 위해 바람직하게는 약 25℃ 내지 약 40℃까지 냉각될 수 있다.
상기한 바와 같은 공정에 의해 얻어진 건조한 펄스 단백질 생성물 각각은 약 60 wt%를 초과하는 단백질 함량을 갖는다. 바람직하게는, 건조한 펄스 단백질 생성물은 약 90 wt% 초과, 바람직하게는 적어도 약 100 wt%, (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 분리물이다.
본 발명에서 생성된 덜 떫은 펄스 단백질 생성물은 산성의 수성 환경에서 가용성이며, 단백질을 강화하기 위해서 탄산 및 비탄산 음료 모두에 흡입하기에 이상적인 생성물을 만든다. 이러한 음료는 약 2.5 내지 약 5의 넓은 범위의 산성 pH 값을 갖는다. 본 발명에서 제공된 펄스 단백질 생성물은, 이러한 음료에 단백질을 강화하기에 편리한 양, 예를 들면 1회분(per serving)에 적어도 약 5 g의 펄스 단백질을 첨가할 수 있다. 첨가된 펄스 단백질 생성물은 음료에 용해하고 음료의 클라우드나 헤이즈 수준은 열처리 공정에 의해 증가되지 않는다. 펄스 단백질 생성물은 물에 용해함으로써 음료의 재구성 전에 건조된 음료와 혼합될 수 있다. 어떤 경우에는, 음료에 존재하는 성분들은 본 발명의 조성물이 음료에 용해된 채 남아있게 하는 것에 악영향을 미치는 경우에, 본 발명의 조성물을 허용하도록 음료의 일반 배합(formulation)을 변경할 필요가 있다.
실시예
실시예 1:
본 실시예는 산성화된 펄스 단백질 용액이 부분적으로 농축되거나 pH 조절에 의해 더욱 떫은 단백질의 침전 전에 농축 및 다이아필터되는 방법을 이용하는 본 발명의 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조에 대해 예시한다.
'b'의 'a' kg을 'c' L의 역삼투(RO) 정제수와 혼합한 후, 그 혼합물을 주위 온도에서 'd' 분 동안 교반하였다. 불용성 물질을 제거한 후 그 샘플을 원심분리에 의해 부분 정제하여 단백질 농도 'e' wt%를 갖는 단백질 용액을 얻었다. 이 단백질 용액에, 9 L의 물 당 1 kg의 염화칼슘 펠릿 (95.5%)을 용해하여 제조된 염화칼슘 원료 용액 'f' kg을 첨가하고 'g'을 실시하였다. 불용성 물질을 제거한 후, 샘플을 원심분리에 의해 정제하여 'i' wt%의 단백질 농도를 갖는 단백질 추출 용액 'h' L를 얻었다. 'j' L의 단백질 추출 용액을 'k' L의 RO 수와 혼합한 후, 그 샘플의 pH를 HCl 용액(동일한 부피의 물로 희석된 진한 HCl)으로 'l'까지 낮추었다. 'm' L의 산성화된 단백질 용액은 'o' L의 투과물 (정제, 산성화된 단백질 용액)가 수집될 때까지, 'n'℃에서 작용하는 0.80 ㎛ 기공 크기의 Membralox 세라믹 멤브레인이 구비된 마이크로필트레이션(microfiltration) 시스템 상에서 실험을 진행함으로써 정제되었다. 단백질 함량 'r' wt%를 갖는 'q' 'p' L는 약 'u' ℃의 온도에서 작동하는 1,000 달톤 기공 크기의 PES 울트라필트레이션 멤브레인을 사용하여 't' L까지 's' 농축되었다. 'v' L의 'w' 농축된 단백질 용액은 약 'y' ℃에서 'x' L의 RO 수로 다이아필터되어 단백질 함량 'ab' wt%를 갖고 다이아필터된, 'aa' 농축된 단백질 용액 'z'를 얻었다. 다이아필터된 'ac' 농축 단백질 용액을 'ad' L의 RO 수로 희석한 후, NaOH 용액으로 'ae' 까지 pH 조절하여 침전물을 형성하였다. 'af' kg의 습윤 침전물을 원심분리에 의해 제거하여 단백질 함량이 'ah' wt%인 단백질 용액 'ag' L를 얻었다. 단백질 용액의 pH를 'ai'까지 낮춘 다음, 'al' L의 투과물이 수집될 때까지 'ak' ℃에서 작동되고 기공 크기 0.80 ㎛를 갖는 Memmbralox 세라믹 마이크로필트레이션 멤브레인을 통해 용액을 통과시킴으로써 'aj' L의 재산성화된 단백질 용액을 연마(polish) 하였다. 그 다음, 'am' L의 'an'의 부피를, 약 'ap' ℃의 온도에서 작동되는 1,000 달톤의 기공 크기를 갖는 PES 울트라필트레이션 멤브레인에서의 농축에 의해 'ao' L까지 감소하였다. 그 결과 얻어진 단백질 함량 'ar' wt%의 'aq' 농축된 단백질 용액을 약 'at' ℃에서 'au'를 실시하여 'as' L의 RO 수로 다이아필터하여 단백질 함량이 'aw' wt%인 농축 및 및 다이아필터된 단백질 용액 'av'kg을 었었다. 이는 염화칼슘 첨가 후 정제 단계로부터 얻어진 단백질 추출 용액에서 단백질 'ax' %의 수율을 나타내는 것이다. 'ay' kg의 농축 및 다이아필터된 단백질 용액을 분무 건조하여 'ba' 'bb'라 일컬어지는 단백질 함량 'az' % (N x 6.25) d.b.인 단백질 생성물을 얻었다.
'af' kg의 수집된 습윤 침전물은 단백질 함량이 'bc'이고, 수율은 염화칼슘 첨가 후 정제단계로부터 얻어진 단백질 추출 용액에서 단백질 'bd' %이었다. 이 침전물 'be' kg을 'bf' kg의 물로 희석한 후, pH를 'bg'까지 조절한 다음, 그 혼합물을 약 'bh'에서 'bi' 분 동안 저온살균하였다. 'bj' 샘플을 분무건조하여 'ba' 'bl'라 불리우는 단백질 함량 'bk'% (N x 6.25) d.b.의 건조된 단백질 생성물을 얻었다.
파라미터 'a' 내지 'bl'는 다음 표 1에 나타나 있다.
| ba | YP20-D23-13A | YP20-D24-13A | YP20-E02-13A | LE03-D02-14A |
| a | 30 | 30 | 60 | 36 |
| b | 노란 완두콩 단백질 농축물 | 노란 완두콩 단백질 농축물 | 노란 완두콩 단백질 농축물 | 완전 푸른 렌틸콩 가루 |
| c | 500 | 500 | 1000 | 600 |
| d | 30 | 30 | 30 | 10 |
| e | 2.69 | 2.68 | 2.67 | 1.27 |
| f | 63.14 | 65 | 137.34 | 80 |
| g | 그리고 혼합물을 15분 동안 교반 | 그리고 혼합물을 15분 동안 교반 | 그리고 혼합물을 15분 동안 교반 | N/A |
| h | 459 | 484 | 978 | 586 |
| i | 1.60 | 1.41 | 1.55 | 0.68 |
| j | 459 | 484 | 978 | 586 |
| k | 371 | 317 | 640 | 368 |
| l | 2.91 | 3.12 | 3.00 | 3.02 |
| m | 830 | 790 | N/A | N/A |
| n | 59 | 59 | N/A | N/A |
| o | NR | NR | N/A | N/A |
| p | 780 | 700 | 1585 | 975 |
| q | 투명하고 산성화된 단백질 용액 | 투명하고 산성화된 단백질 용액 |
산성화된 단백질 용액 | 산성화된 단백질 용액 |
| r | 0.81 | 0.74 | 0.81 | 0.40 |
| s | 부분적으로 | N/A | N/A | 부분적으로 |
| t | 120 | 72 | 215 | 50 |
| u | 57 | 57 | 58 | 58 |
| v | 120 | 72 | 215 | 50 |
| w | 부분적으로 | N/A | N/A | 부분적으로 |
| x | 240 | 144 | 430 | 100 |
| y | 60 | 61 | 59 | 60 |
| z | 120 L | 72 L | 220 L | 48.56 kg |
| aa | 부분적으로 | N/A | N/A | N/A |
| ab | 4.04 | 5.57 | 5.62 | 5.13 |
| ac | 부분적으로 | N/A | N/A | N/A |
| ad | 120 | 78 | 344 | NR |
| ae | 5.63 | 5.73 | 약 5.5 | 6.10 |
| af | 33.50 | 31.12 | 105.36 | 16.14 |
| ag | 230.1 | 128.5 | 444 | 80 |
| ah | 0.40 | 0.51 | 0.36 | 0.65 |
| ai | 3.08 | 2.79 | 3.11 | 2.95 |
| aj | N/A | N/A | N/A | 80 |
| ak | N/A | N/A | N/A | 46 |
| al | N/A | N/A | N/A | 64 |
| am | 230 | 150 | 444 | 64 |
| an | 재산성화된 단백질 용액 | 재산성화된 단백질 용액 | 재산성화된 단백질 용액 | 정제 및 재산성화된 단백질 용액 |
| ao | 78 | 25 | 32.5 | 22 |
| ap | 58 | 52 | 54 | 58 |
| aq | N/A | N/A | N/A | 부분적으로 |
| ar | 1.16 | 1.91 | 4.62 | 0.62 |
| as | 78 | 25 | 32.5 | 22 |
| at | 60 | 59 | 60 | 59 |
| au | 그리고 그 다음 추가 농축 | N/A | 그리고 그 다음 추가 농축 | N/A |
| av | 34.56 | 29.14 | 24.86 | 21.00 |
| aw | 2.87 | 2.38 | 6.25 | 1.51 |
| ax | 13.5 | 10.1 | 10.2 | 8.0 |
| ay | 35.54 | 29.14 | 24.86 | 21.00 |
| az | 100.17 | 99.36 | 101.84 | 92.26 |
| bb | YP705 | YP705 | YP705 | LE705 |
| bc | 12.33 | 11.65 | 10.38 | 11.18 |
| bd | 56.3 | 53.2 | 72.2 | 45.2 |
| be | 8.5 | 8.94 | 24 | 16.14 |
| bf | 8.5 | 8.94 | 0 | 8.00 |
| bg | 7.07 | 6.82 | N/A | N/A |
| bh | N/A | N/A | N/A | 66 |
| bi | N/A | N/A | N/A | 15 |
| bj | N/A | N/A | N/A | 저온살균된 |
| bk | 102.58 | 102.49 | 101.44 | 102.08 |
| bl | YP705P | YP705P | YP705P | LE705P |
NA = 해당없음
NR = 측정 불가
실시예 2:
본 실시예는 더욱 떫은 단백질을 침전하기 위해서 산성화된 펄스 단백질 용액의 pH가 조절되는 방법에 따라 떫은 맛이 감소된 본 발명의 펄스 단백질 생성물을 제조하는 것에 대해 예시하고 있다.
18 kg의 노란 완두콩 단백질 농축물을 300 L의 역삼투(RO) 정제수와 혼합한 후, 그 혼합물을 주위 온도에서 30 분 동안 교반하였다. 불용성 물질을 제거한 후, 샘플을 원심분리에 의해 부분적으로 정제하여 단백질 농도 2.47 wt%를 갖는 단백질 용액을 얻었다. 8.0 kg 염화칼슘 펠릿(95.5%)을 72 L의 물에 용해함으로써 제조된 염화칼슘 원료 용액 51.1 kg을 상기 단백질 용액에 첨가하였다. 불용성 물질을 제거한 후, 샘플을 원심분리에 의해 정제하여 단백질 농도 1.32 wt%를 갖는 단백질 추출 용액 295 L을 얻었다. 단백질 추출 용액 295 L를 RO 수 206 L와 혼합한 후, 샘플의 pH를 HCl 용액 (동일한 부피의 물로 희석된 진한 HCl)에 의해 2.75로 낮추었다. 단백질 함량 0.66 wt%를 갖는 산성화된 단백질 용액 495 L는 2M NaOH 용액을 사용하여 pH 5.5로 조절되고, 그 결과 침전물이 형성되었다. 원심분리에 의해 침전물 24.92 kg을 수집하여 단백질 농도 0.20 wt%를 갖는 펄스 단백질 용액 480 L를 얻었다. 샘플의 pH는 묽은 HCL 용액에 의해 약 3으로 조절된 다음, 약 58℃의 온도에서 작동하고 1,000 달톤의 기공 크기를 갖는 PES 울트라필트레이션 멤브레인을 사용하여 재산성화된 펄스 단백질 용액 480 L가 28 L까지 농축되었다. 그 다음, 28 L의 농축된 단백질 용액을 약 63℃에서 28 L의 RO 수로 다이아필터한 후, 추가로 농축하여 단백질 함량 6.52 wt%를 갖는 농축 및 다이아필터된 단백질 용액 19.94 kg을 얻었다. 이는 염화칼슘 첨가 후 정제단계로부터 얻어진 단백질 추출 용액 중 단백질 33.4 %의 수율을 나타냈다. 농축 및 다이아필터된 단백질 용액 19.94 kg을 분무건조하여 단백질 함량 96.07 % (N x 6.25) d.b.를 갖는 단백질 생성물(YP20-E13-13A YP705)을 얻었다.
단백질 함량이 7.83 wt%이고 수집된 습윤 침전물 24.92 kg은 염화칼슘 첨가 후 정제단계로부터 얻어진 단백질 추출 용액 중 단백질 50.1 %의 수율을 나타냈다. 침전물 중 14.76 kg의 분액을 동일한 중량의 RO 수로 세척한 다음, 원심분리에 의해 재수집하였다. 이와 같이 세척된 침전물을 새로운 물에 현탁시킨 다음 분무 건조하였다. 건조된 단백질 생성물은 단백질 함량 95.02% (N x 6.25) d.b.를 갖고, 'YP20-E13-13A YP705P-01'라 명하였다. 침전물의 제2 분액(10 kg)을 물에 현탁하고 세척단계 없이 분무 건조하였다. 건조된 단백질 생성물은 단백질 함량 87.52 (N x 6.25) d.b.를 갖고, 'YP20-E13-13A YP705P-02'라 명하였다.
실시예 3:
본 실시예는 더욱 떫은 단백질로부터 덜 떫은 단백질을 분리하기 위해서 멤브레인 공정이 이용되는 방법에 따라 떫은 맛이 감소된 본 발명의 펄스 단백질 생성물을 제조하는 것에 대해 예시하고 있다.
'b'의 'a' kg을 'c' L의 역삼투(RO) 정제수와 혼합한 후, 그 혼합물을 주위 온도에서 10분 동안 교반하였다. 불용성 물질을 제거한 후 그 샘플을 원심분리에 의해 부분적으로 정제하여 단백질 농도 'd' wt%를 갖는 단백질 용액을 얻었다. 이 단백질 용액에, 'e'g의 소포제와 'h' L의 물에 'g'kg의 염화칼슘 펠릿 (95.5%) 을 용해하여 제조된 염화칼슘 원료 용액 'f' kg을 첨가하였다. 불용성 물질을 제거한 후, 샘플을 원심분리에 의해 정제하여 'j' wt%의 단백질 농도를 갖는 단백질 추출 용액 'i' L를 얻었다. 'k' L의 단백질 추출 용액을 'l' L의 RO 수와 혼합한 후, 그 샘플의 pH를 HCl 용액(동일한 부피 량의 물로 희석된 진한 HCl)으로 약 'm'까지 낮추었다. 단백질 농도 'o' wt%를 갖는 산성화된 펄스 단백질 용액 'n' L는 약 'q'℃의 온도에서 작동하고 0.08 ㎛의 기공 크기를 갖는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 마이크로필트레이션 멤브레인을 사용하여 p까지 농축되었다. 그 다음, 마이크로필트레이션 보유물을 약 's' ℃에서 RO 수 'r' L로 다이아필터한 후, 다이아필터된 보유물은 약 'u'℃에서 't' kg 까지 감소하였다. 단백질 농도 'w' wt%를 갖는 마이크로필트레이션/다이아필트레이션 투과물 'v' L는, 약 'y'℃의 온도에서 작동하고 1,000 달톤의 기공 크기를 갖는 PES 울트라필트레이션 멤브레인을 사용하여 'x' L까지 농축되었다. 그 다음, 농축된 단백질 용액은, 약 'aa' ℃에서 RO 수 'z' L로 다이아필터된 후 'ab'를 실시하여 단백질 함량 'ad' wt%를 갖는, 농축 및 다이아필터된 단백질 용액 'ac' kg을 제조하였다. 이는 염화칼슘 첨가 후 정제단계로부터 얻어진 단백질 추출 용액 중 단백질 'ae' %의 수율을 나타내는 것이다. 농축 및 다이아필터된 단백질 용액 'af' kg을 분무건조하여 단백질 함량 'ag'% % (N x 6.25) d.b.를 갖는 단백질 생성물('ah' 'ai'라 명함)을 얻었다.
단백질 함량이 'al' wt%이고 수집된 'ak' 마이크로필트레이션 보유물 'aj' kg은 염화칼슘 첨가 후 정제단계로부터 얻어진 단백질 추출 용액 중 단백질 'am' %의 수율을 나타냈다. 'an' kg의 농축 및 다이아필터된 마이크로필트레이션 보유물을 pH 'ao'까지 조절한 다음 분무건조하여 단백질 함량 'ap' % (N x 6.25) d.b.를 갖는 단백질 생성물('ah' 'aq'라 명함)을 제조하였다.
파라미터 'a' 내지 'ao'는 하기 표 2에 나타냈다.
| ah | YP23-H12-13A | YP23-H14-13A | YP23-J02-13A | LE03-D01-14A |
| a | 24 | 24 | 60 | 36 |
| b | 노란 완두콩 단백질 농축물 | 노란 완두콩 단백질 농축물 | 노란 완두콩 단백질 농축물 | 완전 푸른 렌틸 가루 |
| c | 400 | 400 | 1008 | 600 |
| d | 3.11 | 2.92 | 3.16 | 1.25 |
| e | N/A | N/A | 19 | N/A |
| f | 54.6 | 56.0 | 135 | 79.36 |
| g | 6 | 6 | 20 | 10 |
| h | 54 | 54 | 180 | 90 |
| i | 398 | 398.8 | 934 | 604 |
| j | 1.66 | 1.60 | 약 1.90 | 0.61 |
| k | 398 | 398.8 | 934 | 604 |
| l | 269 | 278.2 | 666 | 398 |
| m | 3.17 | 3.16 | 2.99 | 3.01 |
| n | 670 | 490 | 1440 | 1025 |
| o | 0.86 | 0.91 | 0.83 | 0.30 |
| p | 65 L | 28.04 kg | 180 L | 35 L |
| q | 59 | 55 | 55 | 56 |
| r | N/A | N/A | 180 | 80 |
| s | N/A | N/A | 55 | 55 |
| t | N/A | N/A | 140 | N/A |
| u | N/A | N/A | 55 | N/A |
| v | 600 | 458 | 약 1470 | 1052 |
| w | 0.18 | 0.29 | 0.31 | 0.27 |
| x | 28 | 30 | 40 | 48 |
| y | 56 | 54 | 56 | 54 |
| z | 140 | 150 | 200 | 96 |
| aa | 59 | 59 | 58 | 61 |
| ab | 그리고 추가 농축 | N/A | 그리고 추가 농축 | 그리고 추가 농축 |
| ac | 21.36 | 32.35 | 33.6 | 32.08 |
| ad | 3.43 | 2.44 | 5.02 | 2.09 |
| ae | 11.0 | 12.4 | 9.5 | 18.2 |
| af | 21.36 | 32.35 | 33.6 | 32.08 |
| ag | 101.64 | 98.24 | 99.78 | 93.52 |
| ai | YP706 | YP706 | YP706 | LE706 |
| aj | 65 L | 28.04 kg | 140 L | 32.12 |
| ak | 농축된 | 농축된 | 농축 및 다이아필터된 | 농축 및 다이아필터된 |
| al | 7.02 | 9.45 | 6.63 | 4.87 |
| am | 69.0 | 41.5 | 52.3 | 42.4 |
| an | N/A | N/A | 135 | 32.12 |
| ao | N/A | N/A | 약 7 | 7.29 |
| ap | N/A | N/A | 91.60 | 94.64 |
| aq | N/A | N/A | YP706B | LE706B |
N/A = 해당 없음
실시예 4:
본 실시예에서는 실시예 1 내지 3의 방법에 의해 제조된 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물 용액에서의 건식(dry) 색상 및 색상을 평가하였다.
반사율 모드의 HunterLab ColorQuest XE 기기를 사용하여 건조 분말의 색상을 평가하였다. 색상 값을 다음 표 3에 나타냈다:
| 샘플 | L* | a* | b* |
| YP20-D23-13A YP705 | 89.33 | 0.02 | 5.75 |
| YP20-D24-13A YP705 | 88.55 | -0.14 | 5.73 |
| YP20-E02-13A YP705 | 89.14 | 0.26 | 6.68 |
| YP20-E13-13A YP705 | 86.90 | 0.90 | 8.55 |
| LE03-D02-14A LE705 | 88.09 | 1.07 | 5.54 |
| YP23-H12-13A YP706 | 88.23 | -0.09 | 6.35 |
| YP23-H14-13A YP706 | 88.53 | 0.22 | 6.78 |
| YP23-J02-13A YP706 | 87.25 | 0.75 | 7.45 |
| LE03-D01-14A LE706 | 85.94 | 0.84 | 7.92 |
표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물은 색상이 밝았다.
단백질 0.48 g을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 15 ml의 RO 수에 용해함으로써 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 용액을 제조하였다. 용액의 pH는 pH 측정기로 측정하고, 색상 및 투명도는 투과 모드로 작동되는 HunterLab Color Quest XE 기기를 사용하여 평가하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타냈다.
| 샘플 | pH | L* | a* | b* | 헤이즈 |
| YP20-D23-13A YP705 | 3.35 | 97.2 | -0.10 | 6.42 | 22.9 |
| YP20-D24-13A YP705 | 2.93 | 97.91 | -0.40 | 5.81 | 8.2 |
| YP20-E02-13A YP705 | 3.39 | 97.76 | -0.33 | 5.52 | 9.9 |
| YP20-E13-13A YP705 | 3.26 | 95.33 | 0.05 | 9.69 | 29.8 |
| LE03-D02-14A LE705 | 3.21 | 96.33 | 0.66 | 7.18 | 4.5 |
| YP23-H12-13A YP706 | 3.72 | 94.65 | 0.01 | 9.20 | 14.9 |
| YP23-H14-13A YP706 | 3.57 | 96.07 | -0.25 | 8.99 | 7.7 |
| YP23-J02-13A YP706 | 3.51 | 96.55 | 0.09 | 9.7 | 17.2 |
| LE03-D01-14A LE706 | 3.42 | 93.86 | 0.60 | 12.8 | 21.5 |
표 4의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물은 색상이 밝고 일반적으로 헤이즈가 낮았다.
실시예 5:
본 실시예에서는 실시예 1 및 3의 방법에 의해 제조된, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 물에 대한 용해도를 평가하였다. 용해도는 단백질 용해도(단백질법, Morr et al., J. Food Sci. 50:1715-1718법의 변형된 버젼) 및 총 생성물 용해도(펠릿법)를 기본으로 하여 시험되었다.
단백질 0.5 g을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 칭량하여 비이커에 넣은 다음, 20 내지 25 ml의 RO 정제수와 혼합하여 습윤시켰다. 물을 추가로 첨가하여 부피 약 45 ml로 만들었다. 비이커 내의 성분들을 자석 교반기에 의해 60분 동안 서서히 교반하였다. 단백질을 분산한 직후 pH를 측정한 다음, 묽은 NaOH 또는 HCl을 사용하여 적절한 pH 수준(2, 3, 4, 5, 6 또는 7)으로 조절하였다. 자연상태의 pH를 갖는 샘플을 제조하였다. pH 조절된 샘플에 대해, 60분 동안 교반하면서 주기적으로 pH를 측정 및 보정하였다. 60 분 동안 교반한 후, 샘플을 RO수로 총 부피 50 ml까지 만들어 1 w/v% 단백질 분산액을 얻었다. 레코 질소 측정기 (Leco Nitrogen Determinator)를 사용하는 연소 분석에 의해 분산액 중 단백질 함량을 측정하였다. 분산액 중 분액(20 ml)을 100 ℃의 오븐에서 철야 건조된 후 데시케이터에서 냉각되고 미리 칭량된 원심분리관으로 옮긴 후 원심분리관의 뚜껑을 닫았다. 샘플을 7,800 g에서 10 분 동안 원심분리하여, 불용성 물질은 침전시키고 상청액을 얻었다. 상청액의 단백질 함량을 연소 분석법에 의해 측정한 다음, 상청액과 원심분리관 덮개는 버리고, 펠릿 물질을 100℃로 설정된 오븐에서 철야 건조하였다. 다음날 아침, 원심분리관을 데시케이터로 옮겨 냉각하였다. 건조 펠릿 물질의 중량을 기록하였다. 초기 단백질 분말의 건조 중량은 식[(100 - 분말의 수분 함량(%))/100]에 의해 사용된 분말의 중량을 곱함으로써 계산되었다. 생성물의 용해도는 하기 2개의 상이한 방법에 의해 계산되었다:
1) 용해도(단백질 법)(%) = (상청액 중 단백질 함량(%) / 초기 분산액 중 단백질 함량(%)) x 100
2) 용해도(펠릿법)(%) = (1 - (불용성 펠릿 물질의 건조 중량/((분산액 20 ml의 중량 / 분산액 50 ml의 중량) x 건조된 단백질 분말의 초기 중량))) x 100
100% 보다 높게 계산된 값은 100%로 기록하였다.
실시예 1 및 3에서 제조된 단백질 생성물 중 1 w/v % 단백질 용액의 자연 pH 값을 하기 표 5에 나타냈다:
| 뱃치(Batch) | 생성물 | 자연 pH |
| YP20-D23-13A | YP705 | 3.36 |
| YP20-D24-13A | YP705 | 3.15 |
| YP20-E02-13A | YP705 | 3.22 |
| LE03-D02-14A | LE705 | 3.19 |
| YP23-H12-13A | YP706 | 3.74 |
| YP23-H14-13A | YP706 | 3.53 |
| LE03-D01-14A | LE706 | 3.40 |
얻어진 용해도 결과를 하기 표 6 및 7에 나타냈다.
| 용해도 (단백질법) (%) | ||||||||
| 뱃치 | 생성물 | pH 2 | pH 3 | pH 4 | pH 5 | pH 6 | pH 7 | 자연 pH |
| YP20-D23-13A | YP705 | 100 | 100 | 95.4 | 94.4 | 90.1 | 96.1 | 98.1 |
| YP20-D24-13A | YP705 | 98.0 | 100 | 100 | 100 | 93.7 | 98.1 | 100 |
| YP20-E02-13A | YP705 | 96.9 | 100 | 100 | 99.0 | 98.9 | 93.1 | 100 |
| LE03-D02-14A | LE705 | 98.0 | 100 | 99.1 | 95.9 | 100 | 99.0 | 96.1 |
| YP23-H12-13A | YP706 | 99.0 | 100 | 100 | 80.2 | 78.4 | 92.9 | 95.2 |
| YP23-H14-13A | YP706 | 100 | 100 | 99.0 | 73.2 | 77.8 | 82.7 | 100 |
| LE03-D01-14A | LE706 | 93.3 | 100 | 100 | 64.6 | 59.8 | 64.6 | 100 |
| 용해도 (펠릿법) (%) | ||||||||
| 뱃치 | 생성물 | pH 2 | pH 3 | pH 4 | pH 5 | pH 6 | pH 7 | 자연 pH |
| YP20-D23-13A | YP705 | 97.4 | 98.8 | 98.4 | 94.8 | 92.9 | 93.7 | 98.6 |
| YP20-D24-13A | YP705 | 99.8 | 100 | 99.3 | 98.4 | 97.4 | 98.4 | 99.4 |
| YP20-E02-13A | YP705 | 99.8 | 99.8 | 100 | 96.4 | 96.9 | 97.9 | 99.1 |
| LE03-D02-14A | LE705 | 99.9 | 100 | 99.4 | 94.4 | 96.3 | 95.7 | 99.6 |
| YP23-H12-13A | YP706 | 99.8 | 99.9 | 99.1 | 82.0 | 79.7 | 87.8 | 100 |
| YP23-H14-13A | YP706 | 97.8 | 97.7 | 98.5 | 67.9 | 81.7 | 75.0 | 98.9 |
| LE03-D01-14A | LE706 | 96.8 | 97.2 | 96.3 | 67.1 | 54.7 | 68.6 | 97.4 |
표 6 및 7에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물은 pH 범위 2 내지 4에서 용해성이 극히 높고, 또한 pH 범위 5 내지 7에서도 용해성이 매우 높았다.
실시예 6:
본 실시예에서는 실시예 1 및 3의 방법에 의해 제조된, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 물에 대한 투명도를 평가하였다.
실시예 5에서 제조된 1 w/v % 단백질 용액의 투명도는 600 nm (맹물)의 흡수율을 측정함으로써 평가되었고, 여기서 흡수율 점수가 낮다는 것은 투명도가 높다는 것을 의미한다. 투과 모드의 HunterLab ColorQuest XE 기기에 의해 샘플을 분석하고, 또 다른 투명도의 측정인 헤이즈 백분율을 기록하였다.
투명도 결과를 하기 표 8 및 9에 나타냈다.
| A600 | ||||||||
| 뱃치 | 생성물 | pH 2 | pH 3 | pH 4 | pH 5 | pH 6 | pH 7 | 자연 pH |
| YP20-D23-13A | YP705 | 0.008 | 0.016 | 0.029 | 0.337 | 0.807 | 0.596 | 0.022 |
| YP20-D24-13A | YP705 | 0.013 | 0.012 | 0.021 | 0.076 | 0.309 | 0.213 | 0.012 |
| YP20-E02-13A | YP705 | 0.007 | 0.011 | 0.014 | 0.063 | 0.506 | 0.369 | 0.012 |
| LE03-D02-14A | LE705 | 0.010 | 0.012 | 0.073 | 0.062 | 0.027 | 0.026 | 0.014 |
| YP23-H12-13A | YP706 | 0.008 | 0.016 | 0.034 | 1.923 | 1.889 | 0.791 | 0.033 |
| YP23-H14-13A | YP706 | 0.011 | 0.015 | 0.024 | 1.931 | 1.690 | 1.577 | 0.018 |
| LE03-D01-14A | LE706 | 0.019 | 0.025 | 0.050 | 2.424 | 2.412 | 2.426 | 0.024 |
| HunterLab 헤이즈 백분율 (%) | ||||||||
| 뱃치 | 생성물 | pH 2 | pH 3 | pH 4 | pH 5 | pH 6 | pH 7 | 자연 pH |
| YP20-D23-13A | YP705 | 0.5 | 5.6 | 13.0 | 73.6 | 90.8 | 85.3 | 9.7 |
| YP20-D24-13A | YP705 | 0.0 | 1.7 | 6.4 | 23.1 | 65.7 | 50.3 | 2.2 |
| YP20-E02-13A | YP705 | 0.0 | 0.8 | 3.2 | 16.0 | 79.5 | 68.5 | 1.0 |
| LE03-D02-14A | LE705 | 0.3 | 1.2 | 19.8 | 16.7 | 3.6 | 1.8 | 1.8 |
| YP23-H12-13A | YP706 | 0.0 | 1.0 | 4.4 | 96.0 | 95.8 | 87.9 | 4.7 |
| YP23-H14-13A | YP706 | 0.0 | 0.5 | 2.3 | 95.9 | 95.7 | 95.5 | 1.1 |
| LE03-D01-14A | LE706 | 3.3 | 4.9 | 12.6 | 100.3 | 101.3 | 101.3 | 4.3 |
표 8 및 9의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물은 일반적으로 pH 2 내지 4에서 투명한 용액을 제공하였다.
실시예 7:
본 실시예에서는 실시예 1 및 3의 방법에 의해 제조된, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 청량음료(Sprite) 및 스포츠 음료(Orange Gatorade)에서의 용해도를 평가하였다. pH 보정 없이 음료에 첨가된 단백질의 용해도를 측정하고, 다시 단백질 강화된 음료의 pH를, 본래 음료의 수준까지 조절되었다.
pH 보정 없이 용해도를 평가하였을 때, 단백질 1 g을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 칭량하여 비이커에 넣은 다음, 20 내지 25 ml의 음료와 혼합하여 습윤시켰다. 음료를 추가로 첨가하여 부피 약 50 ml로 만든 다음, 용액을 자석 교반기에 의해 60분 동안 서서히 교반하여 2 w/v%의 단백질 분산액을 얻었다. 레코 질소 측정기(Leco Nitrogen Determinator)를 사용하는 연소 분석법에 의해 샘플 중 단백질 함량을 측정한 다음, 단백질 함유 음료의 분액을 7,800 g에서 10 분 동안 원심분리하여 상청액의 단백질 함량을 측정하였다.
용해도 (%) = (상청액 중 단백질%/초기 분산액 중 단백질%) x 100.
100%보다 더 높게 계산된 값은 100%로 기록하였다.
pH 보정하여 용해도를 평가하였을 때, 단백질이 없는 청량음료 (Sprite) 및 스포츠 음료(Orange Gatorade)의 pH를 측정하였다. 단백질 1 g을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 칭량하여 비이커에 넣은 다음, 20-25 ml의 음료와 혼합하여 습윤시켰다. 음료를 추가로 첨가하여 부피 약 45 ml로 만든 다음, 용액을 자석 교반기에 의해 60분 동안 서서히 교반하였다. 단백질 함유 음료의 pH는 단백질을 분산한 직후 측정되고, 필요한 경우, HCl 또는 NaOH로 본래의 무단백질 pH로 조절되었다. pH는 60분 동안 교반하면서 주기적으로 측정 및 보정되었다. 60 분 동안 교반한 후, 각 용액의 총부피를 추가 음료로 50 ml까지 만들어 2 w/v%의 단백질 분산액을 얻었다. 레코 질소 측정기(Leco Nitrogen Determinator)를 사용하는 연소 분석법에 의해 샘플 중 단백질 함량을 측정한 다음, 단백질 함유 음료의 분액을 7,800 g에서 10 분 동안 원심분리하여 상청액 중 단백질 함량을 측정하였다.
용해도 (%) = (상청액 중 단백질%/초기 분산액 중 단백질%) x 100.
100%보다 더 높게 계산된 값은 100%로 기록하였다.
얻어진 결과를 하기 표 10에 나타냈다.
| pH 보정 없음 | pH 보정 | ||||
| 뱃치 | 생성물 | Sprite 중 용해도(%) | Orange Gatorade 중 용해도(%) | Sprite 중 용해도(%) | Orange Gatorade 중 용해도(%) |
| YP20-D23-13A | YP705 | 100 | 98.0 | 97.0 | 100 |
| YP20-D24-13A | YP705 | 100 | 97.5 | 99.5 | 99.0 |
| YP20-E02-13A | YP705 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| LE03-D02-14A | LE705 | 100 | 100 | 98.5 | 100 |
| YP23-H12-13A | YP706 | 100 | 99.0 | 97.0 | 96.0 |
| YP23-H14-13A | YP706 | 98.5 | 99.5 | 98.0 | 92.1 |
| LE03-D01-14A | LE706 | 92.6 | 98.9 | 93.3 | 100 |
표 10의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물은 Sprite 및 Orange Gatorade에서 용해성이 매우 높았다.
실시예 8:
본 실시예에서는 실시예 1 및 3의 방법에 의해 제조된, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 청량음료 및 스포츠 음료에서 투명도를 평가하였다.
실시예 6에서 설명한 HunterLab 헤이즈법을 이용하여, 실시예 7에서 청량음료 (Sprite) 및 스포츠 음료(Orange Gatorade)로 제조된 2 w/v % 단백질 분산액의 투명도를 평가하였다.
얻어진 결과를 하기 표 11에 나타냈다.
| pH 보정 | pH 보정 | ||||
| 뱃치 | 생성물 | Sprite 중 헤이즈(%) | Orange Gatorade 중 헤이즈(%) | Sprite 중 헤이즈(%) | Orange Gatorade 중 헤이즈(%) |
| 무 단백질 | 0.0 | 82.6 | 0.0 | 82.6 | |
| YP20-D23-13A | YP705 | 17.8 | 70.6 | 21.8 | 72.2 |
| YP20-D24-13A | YP705 | 9.4 | 79.7 | 12.5 | 76.3 |
| YP20-E02-13A | YP705 | 8.5 | 86.2 | 20.2 | 86.5 |
| LE03-D02-14A | LE705 | 1.4 | 85.4 | 1.7 | 85.0 |
| YP23-H12-13A | YP706 | 10.2 | 84.7 | 6.4 | 79.9 |
| YP23-H14-13A | YP706 | 4.5 | 80.6 | 7.3 | 78.7 |
| LE03-D01-14A | LE706 | 11.5 | 77.5 | 12.1 | 78.9 |
표 11의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물을 청량음료 및 스포츠 음료에 첨가하였더니 헤이즈가 전혀 없거나 거의 없었다.
실시예 9:
본 실시예에서는 실시예 1 및 3의 방법에 의해 제조된, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 물에 대한 열 안정성을 평가하였다.
단백질 생성물의 2 w/v % 단백질 용액을 RO 수로 제조하였다. 용액의 pH는 pH 측정기로 측정한 다음, HCl 용액으로 약 3.0까지 조절되었다. 용액의 투명도는 투과 모드로 작동되는 HunterLab Color Quest XE 기기를 사용하여 헤이즈 측정에 의해 평가하였다. 그 용액을 95℃까지 가열한 후, 이 온도에서 30분 동안 유지한 다음, 얼음 욕에서 실온까지 즉시 냉각하였다. 그 다음, 열처리된 용액의 투명도를 측정하였다.
가열 전후 단백질 용액의 투명도를 하기 표 12에 나타냈다.
| 뱃치 | 생성물 | 열처리전 헤이즈 (%) | 열처리후 헤이즈 (%) |
| YP20-D23-13A | YP705 | 13.0 | 0.0 |
| YP20-D24-13A | YP705 | 4.2 | 0.0 |
| YP20-E02-13A | YP705 | 5.5 | 1.4 |
| LE03-D02-14A | LE705 | 1.0 | 0.0 |
| YP23-H12-13A | YP706 | 5.0 | 2.0 |
| YP23-H14-13A | YP706 | 3.3 | 2.2 |
| LE03-D01-14A | LE706 | 6.3 | 1.6 |
표 13의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 용액은 열처리 전에 실제적으로 투명하였고, 헤이즈의 수준은 열처리에 의해 실제적으로 감소되었다.
실시예 10:
본 실시예에서는 미국 특허출원 제 13/556,357 호에 기술된 방법에 의한 펄스 단백질 생성물의 제조에 대해 설명한다.
'a' kg의 'b'를 'c' L의 'd'와 'e'의 온도에서 혼합한 후, 'f' 분 동안 교반하였다. 'h' L의 RO 수에 용해된 'g' kg의 염화칼슘 펠릿 (95.5%)을 첨가하고, 그 혼합물을 'i' 분 동안 추가로 교반하였다. 잔류 고체를 원심분리에 의해 제거하여 단백질 함량 'j' 중량%를 갖는 농축물을 생성하였다. 'k' L의 농축물을 'm'의 온도에서 'l' L의 RO 수에 첨가한 다음, 샘플의 pH를 묽은 HCL로 'n'까지 낮추었다. 희석 및 산성화된 농축액을 여과에 의해 정제하여 단백질 함량 'o' 중량%를 갖는 투명한 단백질 용액을 제조하였다.
여과된 단백질 용액의 부피는 'r' 달톤의 분획분자량을 갖고 약 's' ℃의 온도에서 작동되는 폴리에테르설폰 멤브레인 상에서의 농축에 의해 'p' L로부터 'q' L까지 감소되었다. 이 지점에서 't' wt%의 단백질 함량을 갖는 단백질 용액을 'u' L의 RO 수로 다이아필터하고, 약 'v' ℃에서 다이아필트레이션을 실시하였다. 다이아필터된 단백질 용액은 단백질 함량 'x' wt%를 갖도록 'w' kg까지 더욱 농축된 다음, 분무 건조를 용이하게 하기 위해서 RO 수에 의해 단백질 함량 'y' wt%으로 희석되었다. 분무 건조 전, 'z' kg의 중량을 갖는 단백질 용액은 추가로 처리된 초기 농축액의 'aa'% 수율로 회수되었다. 농축 및 다이아필터된 단백질 용액을 건조하여 단백질 함량이 'ab' wt% (N x 6.25) d.b.으로 밝혀진 생성물을 제조하였다. 생성물을 'ac'로 명명하였다.
파라미터 'a' 내지 'ac'를 하기 표 13에 나타냈다.
| ac | YP01-E19-11A YP701 | YP05-A18-12A YP701 | LE01-J24-13A LE701 |
| a | 20 | 70 | 20 |
| b | 쪼개서 말린 완투콩 가루 | 쪼개서 말린 완두콩 가루 | 완전 푸른 렌틸 가루 |
| c | 200 | 300 | 200 |
| d | 0.15M CaC12 | RO 수 | 0.13M CaCl2 |
| e | 60℃ | 30℃ | 주위 온도 |
| f | 30 | 60 | 30 |
| g | 0 | 4.52 | 0 |
| h | 0 | 10 | 0 |
| i | 0 | 30 | 0 |
| j | 1.32 | 2.92 | 1.65 |
| k | 186.5 | 223.3 | 146.2 |
| 1 | 225.8 | 223.0 | 147.7 |
| m | 60℃ | 주위 온도 | 주위 온도 |
| n | 3.34 | 3.04 | 2.65 |
| o | 0.58 | 1.25 | 0.62 |
| p | 400 | 550 | 295 |
| q | 35 | 101 | 25 |
| r | 100,000 | 10,000 | 100,000 |
| s | 58 | 53 | 30 |
| t | 4.94 | 4.05 | 4.23 |
| u | 350 | 202 | 250 |
| v | 60 | 53 | 32 |
| w | 21.52 | 34.78 | 21.60 |
| x | 7.54 | 10.02 | 4.69 |
| y | N/A | 5.00 | N/A |
| z | 21.52 | 57.90 | 21.60 |
| aa | 65.9 | 44.5 | 41.9 |
| ab | 103.19 | 101.99 | 103.11 |
N/A = 해당 없음
실시예 11:
본 실시예에서는 실시예 1에서 제조된 YP20-D24-13A YP705의 떫은 맛 수준과 실시예 10에서 제조된 YP01-E19-11A YP701의 떫은 맛 수준을 비교하였다.
5 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 250 ml의 정제된 음료수에 용해함으로써 식감을 평가하기 위해서 샘플을 제조하였다. YP705 용액의 초기 pH는 3.09이었으며 식품급 수산화나트륨 용액으로 약 3.50까지 조절되었다. YP701 용액의 초기 pH는 3.92이었으며 식품급 염산으로 약 3.50까지 조절되었다. 7명의 패널리스트 중 무작위의 패널에게 눈을 가린채 샘플을 맛보게 하고 덜 떫은 맛을 갖는 것이 어느 것인지를 물었다.
7명의 패널리스트 중 5명은 YP20-D24-13A YP705가 덜 떫다는 것을 나타냈다.
실시예
12
본 실시예에서는 실시예 1에서 제조된 YP20-E02-13A YP705의 떫은 맛 수준과 실시예 10에서 제조된 YP01-E19-11A YP701의 떫은 맛 수준을 비교하였다.
5 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 250 ml의 정제된 음료수에 용해함으로써 식감을 평가하기 위해서 샘플을 제조하였다. YP705 용액의 초기 pH는 3.38이었으며 식품급 수산화나트륨 용액으로 약 3.50까지 조절되었다. YP701 용액의 초기 pH는 3.94이었으며 식품급 염산으로 약 3.50까지 조절되었다. 7명의 패널리스트 중 무작위의 패널에게 눈을 가린채 샘플을 맛보게 하고 덜 떫은 맛을 갖는 것이 어느 것인지를 물었다.
7명의 패널리스트 중 5명은 YP20-E02-13A YP705 가 덜 떫다는 것을 나타냈다.
실시예 13:
본 실시예에서는 실시예 2에서 제조된 YP20-E13-13A YP705의 떫은 맛 수준과 실시예 10에서 제조된 YP05-A18-12A YP701의 떫은 맛 수준을 비교하였다.
5 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 250 ml의 정제된 음료수에 용해함으로써 식감을 평가하기 위해서 샘플을 제조하였다. 2개의 샘플은 각각 0.1 단위 내의 pH 값을 가지고 있으므로 pH를 조절하지 않았다. 8명의 패널리스트 중 무작위의 패널에게 눈을 가린채 샘플을 맛보게 하고 덜 떫은 맛을 갖는 것이 어느 것인지를 물었다. 실험은 10명의 패널에게 2번 실시하였으며, 그 누적 결과를 하기에 나타냈다.
18명의 패널리스트 중 11명은 YP20-E13-13A YP705 가 덜 떫다는 것을 나타냈다.
실시예 14:
본 실시예에서는 실시예 1에서 제조된 YP20-H12-13A YP706의 떫은 맛 수준과 실시예 10에서 제조된 YP05-A18-12A YP701의 떫은 맛 수준을 비교하였다.
5 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 250 ml의 정제된 음료수에 용해함으로써 식감을 평가하기 위해서 샘플을 제조하였다. YP706 용액의 초기 pH는 3.72이었으며 식품급 염산으로 약 3.50까지 조절되었다. YP701 용액의 초기 pH는 3.17이었으며 식품급 수산화나트륨 용액으로 약 3.50까지 조절되었다. 7명의 패널리스트 중 무작위의 패널에게 눈을 가린채 샘플을 맛보게 하고 덜 떫은 맛을 갖는 것이 어느 것인지를 물었다.
7명의 패널리스트 중 4명은 YP20-H12-13A YP706 가 덜 떫다는 것을 나타냈다.
실시예 15:
본 실시예에서는 실시예 1에서 제조된 YP20-H14-13A YP706의 떫은 맛 수준과 실시예 10에서 제조된 YP05-A18-12A YP701의 떫은 맛 수준을 비교하였다.
5 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 250 ml의 정제된 음료수에 용해함으로써 식감을 평가하기 위해서 샘플을 제조하였다. YP701 용액의 초기 pH는 3.12이었으며 식품급 수산화나트륨 용액으로 약 3.48까지 조절되었다. YP706 용액의 초기 pH는 3.46이었다. 7명의 패널리스트 중 무작위의 패널에게 눈을 가린채 샘플을 맛보게 하고 덜 떫은 맛을 갖는 것이 어느 것인지를 물었다.
7명의 패널리스트 중 5명은 YP20-H12-13A YP706 가 덜 떫다는 것을 나타냈다.
실시예 16:
본 실시예에서는 실시예 1에서 제조된 LE03-D02-14A LE705 의 떫은 맛 수준과 실시예 10에서 제조된 LE01-J24-13A YP701 의 떫은 맛 수준을 비교하였다.
5 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 250 ml의 정제된 음료수에 용해함으로써 식감을 평가하기 위해서 샘플을 제조하였다. LE705 용액의 초기 pH는 3.17이었으며 식품급 수산화나트륨 용액으로 약 3.47까지 조절되었다. LE701 용액의 초기 pH는 3.81이었으며 식품급 염산으로 약 3.52까지 조절되었다. 8명의 패널리스트 중 무작위의 패널에게 눈을 가린채 샘플을 맛보게 하고 덜 떫은 맛을 갖는 것이 어느 것인지를 물었다.
8명의 패널리스트 중 6명은 LE03-D02-14A LE705가 덜 떫다는 것을 나타냈다.
실시예 17:
본 실시예에서는 실시예 3에서 제조된 LE03-D01-14A LE706 의 떫은 맛 수준과 실시예 10에서 제조된 LE01-J24-13A LE701의 떫은 맛 수준을 비교하였다.
5 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 250 ml의 정제된 음료수에 용해함으로써 식감을 평가하기 위해서 샘플을 제조하였다. LE706 용액의 초기 pH는 3.37이었으며 식품급 수산화나트륨 용액으로 약 3.5까지 조절되었다. LE701 용액의 초기 pH는 3.84이었으며 식품급 염산 용액으로 약 3.5까지 조절되었다. 8명의 패널리스트 중 무작위의 패널에게 눈을 가린채 샘플을 맛보게 하고 덜 떫은 맛을 갖는 것이 어느 것인지를 물었다.
8명의 패널리스트 중 5명은 LE03-D01-14A LE706가 덜 떫다는 것을 나타냈다.
실시예 18:
본 실시예에서는 실시예 1 내지 3의 방법에 의해 제조된 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조시 공동-생성물의 용액 중에서 건식(dry) 색상 및 색상을 평가하였다.
반사율 모드의 HunterLab ColorQuest XE 기기를 사용하여 건조 분말의 색상을 평가하였다. 색상 값을 다음 표 14에 나타냈다:
| 샘플 | L* | a* | b* |
| YP20-D23-13A YP705P | 84.78 | 1.30 | 9.87 |
| YP20-D24-13A YP705P | 88.97 | 0.21 | 6.08 |
| YP20-E02-13A YP705P | 89.06 | 0.22 | 6.37 |
| YP20-E13-13A YP705P-01 | 82.64 | 1.99 | 12.53 |
| YP20-E13-13A YP705P-02 | 83.61 | 1.80 | 11.06 |
| LE03-D02-14A LE705P | 74.27 | 1.53 | 8.32 |
| YP23-J02-13A YP706B | 81.57 | 1.32 | 10.45 |
| LE03-D01-14A LE706B | 78.19 | 1.96 | 8.35 |
표 14의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 공동-생성물은 일반적으로 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물보다 더 진하고 더 붉고 더 노란색이었다.
떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조시 얻어진 공동-생성물의 용액은 단백질 0.48g을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 15 ml의 RO 수에 용해함으로써 제조되었다. 용액의 pH를 pH 측정기로 측정하고 색상 및 투명도를 투과율 모드로 작동되는 HunterLab Color Quest XE 기기에 의해 평가하였다. 그 결과를 하기 표 15에 나타냈다.
| 샘플 | pH | L* | a* | b* | 헤이즈 |
| YP20-D23-13A YP705P | 5.81 | 43.87 | 5.5 | 28.43 | 97.1 |
| YP20-D24-13A YP705P | 6.13 | 40.94 | 6.82 | 30.44 | 97.3 |
| YP20-E02-13A YP705P | 4.95 | 39.68 | 6.79 | 31.08 | 99.2 |
| YP20-E13-13A YP705P-01 | 5.29 | 39.32 | 8.4 | 33.01 | 96.5 |
| YP20-E13-13A YP705P-02 | 5.03 | 32.10 | 10.7 | 34.12 | 96.4 |
| LE03-D02-14A LE705P | 6.40 | 11.69 | 11.81 | 17.59 | 97.9 |
| YP23-J02-13A YP706B | 7.39 | 41.26 | 7.88 | 31.65 | 95.7 |
| LE03-D01-14A LE706B | 7.09 | 38.09 | 7.75 | 25.18 | 97.3 |
표 15의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 공동-생성물의 용액은 모두 헤이즈가 매우 높았다. 용액은 또한 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 용액보다 더 진하고 더 붉고 더 노란색이었다.
실시예 19:
본 실시예에서는 실시예 1 및 3의 방법에 의해 제조된 떫은 맛이 감소된 펄스 생성물의 제조시 얻어진 공동-생성물의 물에 대한 용해도를 평가하였다. 용해도는 단백질 용해도(단백질법, Morr et al., J. Food Sci. 50:1715-1718의 방법을 변형한 방법)를 기본으로 시험하였다.
0.5 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 칭량하여 비이커에 넣고 역삼투 (RO) 정제수 약 20-25 ml와 혼합함으로써 습윤시켰다. 추가적으로 물을 첨가하여 부피 약 45 ml로 하였다. 비이커 내의 성분들을 자석 교반기에 의해 60분 동안 서서히 교반하였다. 단백질을 분산시킨 직후에 pH를 측정하고 묽은 NaOH 또는 HCl로 적절한 수준(6, 6.5, 7, 7.5 또는 8)까지 조절하였다. 그 다음, 60분 동안 주기적으로 pH를 측정 및 보정하였다. 교반 60 분 후에, 샘플을 RO 수에 의해 총 부피 50ml로 하여 1 w/v % 단백질 분산액을 얻었다. 분산액 중 단백질 함량은 Leco 질소 측정기를 사용하여 연소 분석법에 의해 측정되었다. 샘플을 7,800 g에서 10 분 동안 원심분리하여 불용성 물질을 침전시켜 상청액을 얻었다. 상청액 중 단백질 함량은 연소 분석법에 의해 측정되었다.
생성물의 용해도를 하기 식으로 계산하였다.
1) 용해도 (단백질 법)(%) = (상청액 중 단백질 함유율% / 초기 분산액 중 단백질 함유율%) x 100
100%보다 높게 계산된 값은 100%로 기록하였다.
얻어진 용해도 결과를 하기 표 16에 나타냈다.
| 용해도 (단백질법) (%) | ||||||
| 뱃치 | 생성물 | pH 6 | pH 6.5 | pH 7 | pH 7.5 | pH 8 |
| YP20-D23-13A | YP705P | 5.7 | 2.9 | 9.9 | 12.0 | 11.8 |
| YP20-D24-13A | YP705P | 13.0 | 9.9 | 15.2 | 11.7 | 15.3 |
| LE03-D02-14A | LE705P | 13.6 | 10.9 | 11.0 | 11.7 | 9.6 |
| YP23-J02-13A | YP706B | 16.5 | 15.5 | 20.4 | 17.7 | 19.6 |
| LE03-D01-14A | LE706B | 2.0 | 1.8 | 4.7 | 9.3 | 5.1 |
표 16의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조시 얻어진 공동-생성물은 pH 범위 2 내지 7 밖에서 용해성이 불량하였다.
실시예 20:
본 실시예에서는 실시예 1 및 3의 방법에 의해 제조된 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조시 얻어진 공동-생성물의 물 결합력(water binding capacity)을 평가하였다.
단백질 분말(1g)을 칭량하여 중량을 알고 있는 원심분리관(50 ml)에 넣었다. 이 분말에 자연 상태의 pH를 갖는 역삼투(RO) 정제수 약 20 ml를 첨가하였다. 원심분리관 내의 성분을 중간 정도의 속도에서 와류 혼합기로 1분 동안 혼합하였다. 샘플을 실온에서 5분 동안 유지한 다음, 와류 혼합기로 30초 동안 혼합하였다. 이 혼합물을 실온에서 5분 동안 더 유지한 다음, 30분 동안 와류 혼합기로 더 혼합하였다. 샘플을 1,000 g으로 20℃에서 15분 동안 원심분리하였다. 원심분리 후, 상청액은 주의깊게 따라 내고 원심분리관 내에 남아있는 모든 고체를 확보하였다. 원심분리관을 다시 칭량하고 물로 포화된 샘플의 중량을 측정하였다.
물 결합력(WBC)은 다음과 같이 계산되었다:
WBC (ml/g) = (물이 포화된 샘플의 질량 - 초기 샘플의 질량)/(초기 샘플의 질량 x 샘플의 총 고체 함량)
얻어진 물 결합력의 결과를 하기 표 17에 나타냈다.
| 생성물 | WBC (ml/g) |
| YP20-D23-13A YP705P | 2.60 |
| YP20-D24-13A YP705P | 2.59 |
| LE03-D02-14A LE705P | 3.90 |
| YP23-J02-13A YP706B | 2.88 |
| LE03-D01-14A LE706B | 2.74 |
표 17의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조시 얻어진 모든 공동-생성물은 중간 정도의 물 결합력을 가졌다.
실시예 21:
본 실시예에서는 종래의 등전 침전법에 의한 펄스 단백질 분리물의 제조에 대해 설명한다.
20 kg의 노란 완두콩 단백질 농축물을 주위 온도에서 200 L의 RO 수에 첨가하고, 수산화나트륨 용액을 첨가하여 pH 약 8.5로 조절하였다. 샘플을 30 분 동안 교반하여 단백질 수용액을 얻었다. 추출물의 pH를 모니터하고 30분 동안 내내 약 8.5로 유지하였다. 잔류 완두콩 단백질 농축물을 제거하고, 그 결과 얻어진 단백질 용액을 원심분리 및 여과에 의해 정제하여 3.52 중량%의 단백질 함량을 갖는 여과된 단백질 용액 240 L를 생성하였다. 단백질 용액의 pH는 동일한 부피의 물로 희석된 HCl을 첨가하여 약 4.5로 조절되었고 그 결과 침전물이 형성되었다. 침전물을 원심분리에 의해 수집한 다음, RO 수 2배의 부피로 재현탁함으로써 침전물을 세척하였다. 세척된 침전물을 원심분리에 의하여 수집하였다. 총 30.68 kg의 세척된 침전물을 단백질 함량 22.55 wt%로서 얻었다. 이는 정제된 추출 용액 중 단백질 81.9%의 수율을 나타낸다. 세척된 침전물의 분액 15.34 kg을 15.4 kg의 RO 수와 혼합한 다음, 수산화나트륨 용액으로 샘플의 pH를 약 7로 조절하였다. pH-조절된 샘플을 분무건조하여 단백질 함량 90.22% (N x 6.25) d.b.를 갖는 분리물을 얻었다. 생성물을 'YP12-K13-12A' (종래의 IEP pH 7)라 명명하였다.
실시예 22:
본 실시예에서는 실시예 1에서 제조된 YP20-D23-13A YP705P를 실시예 21에서 제조된 종래의 완두콩 단백질 분리물 생성물과 비교하여 식감을 평가하였다.
5 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 정제된 음료수 250 ml에 용해함으로써 식감을 평가하기 위한 샘플을 제조하였다. YP12-K13-12A (종래의 IEP pH 7)의 초기 pH는 7.08이었다. YP705P 용액의 초기 pH는 5.77이였으며, 식품급 수산화나트륨 용액에 의해 7.08로 조절하였다. 8명의 패널리스트 중 무작위의 패널에게 눈을 가린채 샘플을 맛보게 하고, 어느 것이 더 깔끔한 맛(cleaner flavour)이 있는 지 또 어느 것을 더 선호하는 지를 물었다.
8명의 패널리스트 중 7명이 YP20-D23-13A YP705P를 선호하였고, 8명중 7명이 더 깔끔한 맛을 갖는다는 것을 나타냈다.
실시예 23:
본 실시예에서는 실시예 1에서 제조된 YP20-D24-13A YP705P 생성물을 실시예 21에서 제조된 종래의 완두콩 단백질 분리물 생성물과 비교하여 식감을 평가하였다.
5 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 250 ml의 정제된 음료수에 용해함으로써 식감을 평가하기 위해 샘플을 제조하였다. YP12-K13-12A(종래의 IEP pH 7) 용액의 초기 pH는 7.06이었다. YP705P 용액의 초기 pH는 6.18이었고, 식품급 수산화나트륨 용액에 의해 7.10으로 조절하였다. 9명의 패널리스트 중 무작위의 패널에게 눈을 가린채 샘플을 맛보게 하고, 어느 것이 더 깔끔한 맛이 있는 지 또 어느 것을 더 선호하는 지를 물었다.
9명의 패널리스트 모두가 YP20-D24-13A YP705P를 선호하였고, 더 깔끔한 맛을 갖는다고 밝혔다.
실시예 24:
본 실시예에서는 실시예 3에서 제조된 YP23-J02-13A YP706B 생성물을 실시예 21에서 제조된 종래의 완두콩 단백질 분리물 생성물과 비교하여 식감을 평가하였다.
5 g의 단백질을 공급하기에 충분한 단백질 분말을 250 ml의 정제된 음료수에 용해함으로써 식감을 평가하기 위해 샘플을 제조하였다. YP12-K13-12A (종래의 IEP pH 7) 용액의 pH는 7.09이었다. YP23-J02-13A YP706B 용액의 pH는 식품급 염산에 의해 7.04로 조절하였다. 8명의 패널리스트 중 무작위의 패널에게 눈을 가린채 샘플을 맛보게 하고, 어느 것이 더 깔끔한 맛이 있는 지 또 어느 것을 더 선호하는 지를 물었다. 7명의 패널에게 두번 째 실험을 실시하였다.
15명의 패널리스트 중 11명은 YP23-J02-13A YP706B가 더 깔끔한 맛을 갖는 것으로 밝혔다. 15명의 패널리스트 중 10명은 YP23-J02-13A YP706B를 선호하였다.
실시예 25:
본 실시예에서는 실시예 1 내지 3에서 제조된 펄스 단백질 생성물의 분자량 분포뿐만아니라 시중에서 구입할 수 있는 일부 노란 완두콩 단백질 생성물 (Propulse (Nutri-Pea, Portage la Prairie, MB), Nutralys S85F (Roquette America, Inc. Keokuk, IA) 및 Pisane C9 (Cosucra Groupe Warcoing S.A., 벨기에)의 분자량 분포를 나타냈다. 이들 단백질 생성물은 현재 시중에서 구입할 수 있는 가장 정제가 잘된 것들 중에서 선택하였다.
분자량 분포는 300 x 7.8 mm Phenomenex BioSep S-2000 계열 컬럼이 구비된 Varian ProStar HPLC 시스템을 사용하여 크기 배제 크로마토그라피에 의해 측정되었다. 컬럼은 직경 5 미크론, 기공 크기 145 옹스트롬을 갖는 친수기 결합 실리카 강성(rigid) 지지 매질을 함유하였다.
펄스 단백질 샘플을 분석하기 전에, 1,350 달톤의 저분자량 마커(marker)로서 첨가된 비타민 B12와 함께, 17,000 달톤 (마이오글로불린) 내지 670,000 달톤 (티로글로불린)의 공지된 분자량을 갖는 단백질을 함유하는 Biorad 단백질 견본(Biorad 생성물 #151-1901)을 이용하여 표준 곡선이 작도되었다. 0.9 w/v % 용액의 단백질 견본을 수용액으로 제조한 후, 0.45 ㎛ 기공 크기의 필터 디스크로 여과한 다음, 0.05M 포스페이트/0.15M NaCl의 이동상을 이용하고, pH 6의 0.02% 나트륨 아지드를 갖는 컬럼에서 50 μL 분액을 실험하였다. 이동상 유속은 1 mL/분이었으며, 성분들은 280 nm에서의 흡수를 기본으로 검출되었다. 공지된 분자량을 갖는 이들 분자의 보유시간을 기본으로 하여, 보유시간(분)에 대한 분자량의 자연 로그와 관련하여 회귀 추정식(regression formula)을 산정하였다.
보유시간(분) = -0.955 x ln (분자량) + 18.502 (r2=0.98)
펄스 단백질 샘플을 분석하기 위해서, 0.05M NaCl, pH 3.5의 0.02% 나트륨 아지드를 이동상으로서 건조한 샘플을 용해하기 위해서 사용하였다. 단백질 샘플을 농도 1 w/v %로 될 때까지 이동상 용액과 혼합한 후, 적어도 1 시간 동안 셰이커(shaker) 위에 놓은 다음, 0.45 ㎛ 기공 크기의 필터 디스크를 사용하여 여과하였다. 샘플 주입 크기는 50 μL이었다. 이동상 유속은 1 mL/분이었으며, 성분들은 280 nm에서의 흡수를 기본으로 검출되었다.
분자량 및 보유 시간과 관련된 상기 회귀 추정식은 100,000 Da, 15,000 Da, 5,000 Da 및 1,000 Da의 분자량에 해당하는 보유시간을 환산하는 데 이용되었다. HPLC ProStar 시스템은 이들 보유 시간 범위 내에 있는 피크 면적을 환산하는 데 이용되었고, 주어진 분자량 범위에 있는 단백질의 백분율 ((범위 피크 면적/총 단백질 피크 면적) x 100)이 계산되었다. 데이터는 단백질 응답인자에 의해 보정되지 않았다는 것을 주지해야 한다.
실시예 1 내지 3에서 제조된 생성물과 시중 제품의 분자량 분포를 하기 표 18에 나타냈다.
| 생성물 | % >100,000 Da | % 15,000 - 100,000 Da | % 5,000 - 15,000 Da | % 1,000 - 5,000 Da |
| YP20-D23-13A YP705 | 31 | 33 | 31 | 5 |
| YP20-D24-13A YP705 | 30 | 36 | 29 | 5 |
| YP20-E02-13A YP705 | 31 | 37 | 28 | 4 |
| YP20-E13-13A YP705 | 66 | 16 | 14 | 4 |
| LE03-D02-14A LE705 | 37 | 38 | 16 | 9 |
| YP23-H12-13A YP706 | 21 | 30 | 42 | 7 |
| YP23-H14-13A YP706 | 28 | 29 | 36 | 7 |
| YP23-J02-13A YP706 | 16 | 28 | 48 | 8 |
| LE03-D01-14A LE706 | 39 | 34 | 18 | 9 |
| YP20-D23-13A YP705P | 22 | 29 | 34 | 15 |
| YP20-D24-13A YP705P | 21 | 30 | 33 | 17 |
| YP20-E02-13A YP705P | 24 | 32 | 30 | 15 |
| YP20-E13-13A YP705P-01 | 27 | 26 | 19 | 29 |
| YP20-E13-13A YP705P-02 | 38 | 22 | 17 | 24 |
| LE03-D02-14A LE705P | 35 | 37 | 22 | 6 |
| YP23-J02-13A YP706B | 38 | 28 | 14 | 20 |
| LE03-D01-14A LE706B | 75 | 16 | 3 | 5 |
| Nutralys S85F | 7 | 29 | 9 | 56 |
| Pisane C9 | 5 | 31 | 29 | 36 |
| Propulse | 13 | 25 | 18 | 45 |
표 18의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 제조된 생성물의 분자량 분포는 시중 상품인 노란 완두콩 단백질 생성물의 분자량 분포와 달랐다.
실시예 26:
본 실시예에서는 실시예 1 내지 3에서 제조된 펄스 단백질 생성물의 피트산 함량을 평가하였다. 피트산 함량은 Latta 및 Eskin 방법 (J. Agric. Food Chem., 28: 1313-1315)을 이용하여 측정되었다.
얻어진 결과를 하기 표 19에 나타냈다.
| 생성물 | % 피트산 d.b. |
| YP20-D23-13A YP705 | 0.00 |
| YP20-D24-13A YP705 | 0.00 |
| YP20-E02-13A YP705 | 0.02 |
| YP20-E13-13A YP705 | 0.00 |
| LE03-D02-14A LE705 | 0.19 |
| YP23-H12-13A YP706 | 0.00 |
| YP23-H14-13A YP706 | 0.00 |
| YP23-J02-13A YP706 | 0.01 |
| LE03-D01-14A LE706 | 0.29 |
| YP20-D23-13A YP705P | 0.02 |
| YP20-D24-13A YP705P | 0.01 |
| YP20-E02-13A YP705P | 0.06 |
| YP20-E13-13A YP705P-01 | 0.00 |
| YP20-E13-13A YP705P-02 | 0.00 |
| LE03-D02-14A LE705P | 0.23 |
| YP23-J02-13A YP706B | 0.10 |
| LE03-D01-14A LE706B | 0.21 |
표 19의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 시험된 모든 생성물은 피트산 함량이 낮았다.
발명의 요약
본 발명의 요약을 설명하면, 본 발명은 산성 음료와 같은 산성 용액을 맛보았을 때 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물, 바람직하게는 펄스 단백질 분리물을 제공한다. 본 발명의 범위 내에서 변경이 가능하다.
Claims (35)
- 하기 단계를 포함하고, pH 약 5의 수용액에서 맛볼 때 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법:
(a) 펄스 단백질원으로부터 펄스 단백질을 용해시켜 펄스 단백질 수용액을 형성하기 위해서 펄스 단백질원을 칼슘염 수용액으로 추출하는 단계,
(b) 잔류 펄스 단백질원으로부터 펄스 단백질 수용액을 분리하는 단계,
(c) 임의적으로는 펄스 단백질 수용액을 희석하는 단계,
(d) 산성화된 펄스 단백질 용액을 생성하기 위해 펄스 단백질 수용액의 pH를 약 1.5 내지 약 4.4로 조절하는 단계,
(e) 임의적으로는, 투명하지 않은 경우 산성화된 펄스 단백질 용액을 정제하는 단계,
(f) 상기 단계(b) 내지 (e) 대신에, 임의적으로는, 희석한 후 혼합된 펄스 단백질 수용액과 잔류 펄스 단백질원의 pH를 약 1.5 내지 약 4.4로 조절한 다음, 잔류 펄스 단백질원으로부터 산성화된, 바람직하게는 투명한 펄스 단백질 수용액을 분리하는 단계, 및
(g) 고분자량의 더욱 떫은 단백질로부터 저분자량의 덜 떫은 단백질을 분리하기 위해 산성화된 펄스 단백질 용액 중에서 단백질을 분별하는 단계.
- 제 1항에 있어서, 상기 분별 단계가 하기 단계로 실시되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법:
(i) 산성화된 펄스 단백질 용액으로부터 더 큰 분자량의 더욱 떫은 단백질을 침전하고 pH-조절된 펄스 단백질 용액을 제공하기 위해서 산성화된 펄스 단백질 용액의 pH를 약 5 내지 약 6.5로 조절하는 단계,
(ii) pH-조절된 펄스 단백질 용액으로부터 침전물을 제거하는 단계,
(iii) 재산성화된 펄스 단백질 수용액을 형성하기 위해서 pH-조절된 펄스 단백질 용액의 pH를 약 1.5 내지 약 4.4로 조절하는 단계, 및
(iv) 덜 떫은 펄스 단백질 생성물을 제공하기 위해서 재산성화된 콩 단백질 수용액을 건조하는 단계.
- 제 2항에 있어서, 상기 pH 조절 단계(i)가 pH 약 5.5 내지 약 6.0까지 실시되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법.
- 제 2항에 있어서, pH 조절 단계(iii)가 pH 약 2 내지 약 4까지 실시되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법.
- 제 2항에 있어서, 단계 1(e) 또는 (f)로부터 얻어진 산성화된 펄스 단백질 수용액은 단계(i) 전에 농축되거나 또는 단계(iii)로부터 얻어진 재산성화된 펄스 단백질 용액은 단백질 농도를 약 50 내지 약 300 g/L, 바람직하게는 약 100 내지 약 200 g/L으로 증가하기 위해서 농축되거나, 또는 이온 강도를 실제적으로 일정하게 유지하면서 산성화된 펄스 단백질 수용액의 경우에는 단백질 농도를 약 50 g/L 미만으로 그리고 재산성화된 펄스 단백질 용액의 경우에는 약 10 g/L 미만으로 단계(i) 전에 부분적으로 농축되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법.
- 제 5항에 있어서, 상기 농축 단계가 약 1,000 내지 약 1,000,000 달톤, 바람직하게는 약 1,000 내지 약 100,000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 1,000 내지 약 10,000 달톤의 분획분자량을 갖는 멤브레인을 사용하는 울트라필트레이션을 이용하여 실시되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법.
- 제 5항에 있어서, 부분적으로 농축되거나 농축된 산성화된 펄스 단백질 용액 또는 부분적으로 농축되거나 농축된 재산성화된 펄스 단백질 용액 또는 농축 전에 산성화된 단백질 용액 또는 농축 전에 재산성화된 펄스 단백질 용액은 다이아필터되고, 그리고 부분적으로 농축된 용액의 농축 또는 다이아필트레이션 전에 용액을 다이아필트레이션 하는 경우에, 다이아필터된 용액은, 바람직하게는 산성화된 펄스 단백질 용액에 대해서는 약 50 내지 약 300 g/L, 바람직하게는 약 100 내지 약 200 g/L의 농도까지 그리고 재산성화된 펄스 단백질 용액에 대해서는 약 10 내지 약 300 g/L, 바람직하게는 약 100 내지 약 200 g/L의 농도까지 농축되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법.
- 제 7항에 있어서, 다이아필트레이션 단계가 약 0.01 내지 약 0.1 wt%, 바람직하게는 0.05 wt%의 나트륨 설파이트 또는 아스코르브산과 같은 항산화제의 임의적인 존재 하에서 약 1 내지 약 40 부피, 바람직하게는 약 2 내지 약 25 부피의 다이아필트레이션 용액을 사용하고, 그리고 약 1,000 내지 약 1,000,000 달톤, 바람직하게는 1,000 내지 약 100,000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 1,000 내지 약 10,000 달톤의 분획분자량을 갖는 멤브레인을 사용하여 실시되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법.
- 제 8항에 있어서, 다이아필트레이션 공정은, 상당량의 추가 오염물이나 가시 색상이 투과물에 존재하지 않을 때까지, 또는 재산성화된 단백질 용액의 경우에는 보유물이 건조 시 적어도 약 90 wt% (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 펄스 단백질 분리물을 제공하도록 충분히 정제될 때까지 실시되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법.
- 제 2항에 있어서, 단계(ii)로부터 제거된 침전물이 하기 단계로 이루어진 군으로부터 선택된 단계에 의해 추가로 처리되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법:
(i) 임의적으로는, 제거된 침전물을 세척하고 세척된 침전물을 건조하는 단계,
(ii) 임의적으로는, 제거된 침전물을 세척하고, 침전물의 pH를 약 6 내지 약 8로 조절한 다음, pH-조절된 침전물을 건조하는 단계,
(iii) 제거된 침전물의 pH를 약 1.5 내지 약 4.4, 바람직하게는 약 2 내지 약 4로 조절하고, 오염물을 제거하기 위해서 멤브레인 처리하고, 그리고 멤브레인 처리된 침전물을 건조하는 단계, 및
(iv) 제거된 침전물의 pH를 약 1.5 내지 약 4.4, 바람직하게는 약 2 내지 약 4로 조절하고, 오염물을 제거하기 위해서 멤브레인 처리한 후, 멤브레인 처리된 용액의 pH를 약 6 내지 약 8로 조절한 다음, pH-조절된 용액을 건조하는 단계.
- 제 1항에 있어서, 상기 분별 단계가 다음 단계에 의해서 실시되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법:
(i) 산성화된 펄스 단백질 수용액의 단백질 성분을 제1 보유물에서 더 큰 분자량 분획물과 제1 투과물에서 더 작은 분자량 분획물로 분별하기 위해서 산성화된 펄스 단백질 수용액을 멤브레인 처리하는 단계,
(ii) 더 작은 분자량 분획 단백질 성분을 제2 보유물에 유지하고 제2 투과물에서 오염물을 멤브레인에 통과시키기 위해서 제1 투과물을 멤브레인 처리하는 단계,
(iii) 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물을 제공하기 위해서 제2 보유물을 건조하는 단계.
- 제 11항에 있어서, 멤브레인 처리 단계(i)가 산성화된 펄스 단백질 수용액을 단백질 농도 약 50 내지 약 300 g/L, 바람직하게는 약 100 내지 약 200 g/L로 농축하여 농축된 보유물을 제공하기 위해서, 약 0.05 내지 약 0.1 ㎛, 바람직하게는 약 0.08 내지 약 0.1 ㎛의 기공 크기를 갖는 멤브레인을 사용하는 마이크로필트레이션 또는 약 10,000 내지 약 1,000,000 달톤, 바람직하게는 약 100,000 내지 약 1,000,000 달톤의 분획분자량을 갖는 멤브레인을 사용하는 울트라필트레이션에 의해서 실시되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법.
- 제 12항에 있어서, 농축된 보유물이 약 1 내지 약 40 부피의 다이아필트레이션 용액, 바람직하게는 약 2 내지 약 25 부피의 다이아필트레이션 용액을 사용하는 다이아필트레이션 단계에서 처리되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법.
- 제 11항에 있어서, 단계(ii)에서 제1 투과물의 멤브레인 처리는, 약 1,000 내지 약 100,000 달톤, 바람직하게는 약 1,000 내지 약 10,000 달톤의 분획분자량을 갖는 멤브레인을 사용하여, 제1 투과물을 약 10 내지 약 300 g/L, 바람직하게는 100 내지 약 200 g/L의 농도로 농축하기 위해서 울트라필트레이션하거나 또는 약 10 g/L 미만으로 부분 농축하기 위해서 울트라필트레이션 또는 그 후의 임의적인 다이아필트레이션에 의하여 실시되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법.
- 제 11항에 있어서, 단계(i)로부터 얻어진 제1 농축물이 하기 단계로 이루어진 군으로부터 선택된 단계에 의해 추가로 처리되는, 떫은 맛이 감소된 펄스 단백질 생성물의 제조방법:
(i) 제1 보유물을 건조하는 단계,
(ii) 제1 보유물의 pH를 약 6 내지 약 8로 조절하고, pH-조절된 보유물을 건조하는 단계.
- 단백질 함량이 적어도 약 60 wt% (N x 6.25) d.b.이고, 하기 성질을 갖는 펄스 단백질 생성물:
- pH 4.4 미만의 수성 매질에서 완전 가용성임,
- pH 4.4 미만의 수성 매질에서 열 안정성이 있음.
- 단백질 생성물을 용액이나 현탁액으로 유지하기 위해 안정화제나 기타 첨가제를 요하지 않음.
- 피트산 함량이 낮음.
- 그의 생성에 있어 효소를 요하지 않음.
- pH 약 5 이하인 수용액에서 맛볼 때 떫은 맛이 낮음.
- 제 16항에 있어서, 펄스 단백질이 가수분해되지 않는 펄스 단백질 생성물.
- 제 16항에 있어서, 단백질 함량이 적어도 약 90 wt% (N x 6.25) d.b.인 펄스 단백질 생성물.
- 제 16항에 있어서, 단백질 함량이 적어도 약 100 wt% (N x 6.25) d.b.인 펄스 단백질 생성물.
- 제 16항에 있어서, 피트산 함량이 약 1.5 wt% 미만, 바람직하게는 약 0.5 wt% 미만인 펄스 단백질 생성물.
- pH 약 5 이하의 수용액에서 맛볼 때 떫은 맛이 덜한 적어도 약 60 wt% (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖고 pH 약 4.4 미만의 수성 매질에서 사실상 완전 가용성인 펄스 단백질 생성물.
- 제 21항에 있어서, 적어도 약 90 wt%, 바람직하게는 적어도 약 100 wt%, (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 펄스 단백질 분리물인 펄스 단백질 생성물.
- 제 21항에 있어서, 혼합물의 수용액을 제조하기 위한 수용성 분말 물질과 혼합되는 펄스 단백질 생성물.
- 제 23항에 있어서, 분말 음료인 펄스 단백질 생성물.
- pH 약 4.4 미만에서 열 안정성이 있는, 제 21항에 따른 펄스 단백질 생성물의 수용액.
- 제 25항에 있어서, 음료인 수용액.
- 제 26항에 있어서, 음료는, 용해된 펄스 단백질 생성물이 완전 가용성이고 투명한 음료인 수용액.
- 제 26항에 있어서, 음료는, 용해된 펄스 단백질이 클라우드나 헤이즈 레벨을 증가하거나 증가하지 않는 불투명한 음료인 수용액.
- 제 25항에 있어서, 펄스 단백질 생성물이 적어도 약 90 wt% (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 펄스 단백질 분리물인 수용액.
- 실시예 25에 기술된 방법에 의해 측정할 때 하기 분자량 분포를 갖는 펄스 단백질 생성물:
약 10 내지 약 75%, 약 100,000 Da 초과
약 10 내지 약 45%, 약 15,000 내지 약 100,000 Da
약 8 내지 약 55%, 약 5,000 내지 약 15,000 Da
약 2 내지 약 12%, 약 1,000 내지 약 5,000 Da.
- 제 30항에 있어서, 실시예 25에 기술된 방법에 의해 측정할 때 하기 분자량 분포를 갖는 펄스 단백질 생성물:
약 15 내지 약 40%, 약 100,000 Da 초과
약 25 내지 약 40%, 약 15,000 내지 약 100,000 Da
약 15 내지 약 50%, 약 5,000 내지 약 15,000 Da
약 3 내지 약 10%, 약 1,000 내지 약 5,000 Da.
- 실시예 25에 기술된 방법에 의해 측정할 때 하기 분자량 분포를 갖는 펄스 단백질 생성물:
약 10 내지 약 85%, 약 100,000 Da 초과
약 10 내지 약 45%, 약 15,000 내지 약 100,000 Da
약 0 내지 약 40%, 약 5,000 내지 약 15,000 Da
약 1 내지 약 34%, 약 1,000 내지 약 5,000 Da.
- 제 32항에 있어서, 실시예 25에서 기술된 방법에 의해 측정할 때 하기의 분자량 분포를 갖는 펄스 단백질 생성물:
약 18 내지 약 78%, 약 100,000 Da 초과
약 15 내지 약 38%, 약 15,000 내지 약 100,000 Da
약 2 내지 약 35%, 약 5,000 내지 약 15,000 Da
약 3 내지 약 25%, 약 1,000 내지 약 5,000 Da.
- 실시예 25에 기술된 방법에 의해 측정할 때, 적어도 약 60 wt% (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량과 pH 약 2 내지 약 7의 1 w/v % 단백질 수용액에서 약 50%보다 큰 용해도를 갖는 펄스 단백질 생성물.
- 제 34항에 있어서, 단백질 함량이 적어도 약 90 wt% (N x 6.25) d.b., 바람직하게는 적어도 약 100 wt% (N x 6.25) d.b.인 펄스 단백질 생성물.
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