TW201440663A - 豆類植物蛋白質產品之製造 - Google Patents

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Abstract

在豆類植物蛋白質來源材料之處理中回收具有至少約50 wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量之豆類植物蛋白質產品，以形成豆類植物蛋白質產品，其中在一實施例中利用鈣鹽溶液提取該豆類植物蛋白質來源。分離所得豆類植物蛋白質溶液與大部分殘餘豆類植物蛋白質來源，且然後對該豆類植物蛋白質溶液進行處理以移除精細殘餘固體，視情況洗滌該等精細殘餘固體且然後乾燥以提供該豆類植物蛋白質產品。在另一實施例中，用水提取該豆類植物蛋白質來源，移除該殘餘蛋白質來源之該大部分，且用鈣鹽處理該所得豆類植物蛋白質溶液以沈澱植酸。自該豆類植物蛋白質溶液移除該沈澱之植酸及該初始分離步驟後留在溶液中之任何精細殘餘固體，然後視情況洗滌且乾燥以提供該豆類植物蛋白質產品。

Description

豆類植物蛋白質產品之製造
本發明係關於豆類植物蛋白質產品、較佳豆類植物蛋白質濃縮物之製造。
在於2011年5月9日提出申請的美國專利申請案第13/103,528號(美國專利公開案第2011-027497號，於2011年11月10日公開)、於2011年11月4日提出申請的第13/289,264號(美國專利公開案第2012-0135117號，於2012年5月31日公開)及於2012年7月24日提出申請的第13/556,357號(美國專利公開案第2013-0189408號，於2013年7月25日公開)(受讓於其受讓人且該等專利之揭示內容皆以引用方式併入本文中)中，闡述提供具有基於乾重至少約60wt%(N×6.25)之蛋白質含量之新穎豆類植物蛋白質產品，較佳具有至少約90wt%(N×6.25)d.b之蛋白質含量之豆類植物蛋白質分離物。豆類植物蛋白質產品具有獨特的特性組合，即：
- 在水性介質中在小於約4.4之酸pH值下完全可溶
- 在水性介質中在小於約4.4之酸pH值下熱穩定
- 不需要穩定劑或其他添加劑使蛋白質產品維持於溶液中
- 植酸較低
- 其之製造不需要酶
此新穎豆類植物蛋白質產品係藉由包括以下步驟之方法來製 備：(a)使用鈣鹽水溶液、較佳氯化鈣水溶液來提取豆類植物蛋白質來源，以使來自蛋白質來源之豆類植物蛋白質溶解且形成豆類植物蛋白質水溶液，(b)分離豆類植物蛋白質水溶液與殘餘豆類植物蛋白質來源，(c)視情況稀釋豆類植物蛋白質水溶液，(d)將豆類植物蛋白質水溶液之pH調節至約1.5至約4.4、較佳約2至約4之pH，以製造酸化之豆類植物蛋白質溶液，(e)若酸化之豆類植物蛋白質溶液已不澄清，則視情況使其澄清，(f)步驟(b)至(e)之替代步驟為，視情況稀釋，且然後將合併之豆類植物蛋白質水溶液及殘餘豆類植物蛋白質來源之pH調節至約1.5至約4.4、較佳約2至約4之pH，然後分離經酸化、較佳澄清的豆類植物蛋白質溶液與殘餘豆類植物蛋白質來源，(g)視情況濃縮豆類植物蛋白質水溶液，同時藉由選擇性膜技術使離子強度實質上維持恆定，(h)視情況滲濾視情況濃縮之豆類植物蛋白質溶液，及(i)視情況乾燥視情況濃縮且視情況滲濾之豆類植物蛋白質溶液。
豆類植物蛋白質產品較佳係具有至少約90wt%、較佳至少約100wt%(N×6.25)d.b之蛋白質含量之分離物。
上文所論述之製造新穎豆類植物蛋白質產品之一關鍵步驟係澄清提取步驟中所形成之豆類植物蛋白質水溶液。通常，可使用傾析離心機自豆類植物蛋白質水溶液移除大部分廢棄的豆類植物蛋白質來源。可採用圓盤堆疊離心機來移除傾析離心機未移除之精細固體。通常，可合併圓盤堆疊離心機中所回收之固體與自傾析離心機排放之固 體材料，且再提取合併之固體以回收其他蛋白質，乾燥並出售用於較低價值食品或動物飼料，或簡單地作為廢棄物丟棄。
現已發現，可視情況洗滌藉由圓盤堆疊離心機收集之精細固體材料以移除雜質且乾燥以提供具有至少約50wt%、較佳至少約60wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量之豆類植物蛋白質產品，更佳具有至少約65wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量之豆類植物蛋白質濃縮物，其可用於蛋白質產品之多種應用中，包含(但不限於)所處理食品及飲料(例如營養棒)之蛋白質強化。豆類植物蛋白質產品亦可用於營養補充物中。豆類植物蛋白質產品之其他用途為寵物食品、動物飼料以及工業及化妝品應用及個人護理產品。
因此，在本發明之一態樣中，提供形成具有至少約50wt%(N×6.25)d.b.之豆類植物蛋白質產品之蛋白質含量的方法，其包括：
(a)使用鈣鹽水溶液提取豆類植物蛋白質來源，以使來自蛋白質來源之豆類植物蛋白質溶解且形成豆類植物蛋白質水溶液，
(b)分離豆類植物蛋白質水溶液與大部分殘餘豆類植物蛋白質來源，
(c)將第二分離步驟施加至豆類植物蛋白質溶液，以回收初始分離步驟中未移除之精細殘餘固體，
(d)步驟(b)至(c)之替代步驟為，視情況稀釋，且然後將合併之豆類植物蛋白質水溶液及殘餘豆類植物蛋白質來源之pH調節至約1.5至約4.4、較佳約2至約4之pH，然後分離經酸化之豆類植物蛋白質水溶液與大部分殘餘豆類植物蛋白質來源，並將第二步驟施加至經酸化之豆類植物蛋白質溶液，以回收初始分離步驟中未移除之精細固體。
(e)視情況洗滌精細固體以移除雜質，及
(f)視情況乾燥視情況洗滌之第二分離步驟中所回收之精細固 體，以提供豆類植物蛋白質產品。
在本發明之另一態樣中，提供形成具有至少約50wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量之豆類植物蛋白質產品的方法，其包括：(a)混合豆類植物蛋白質來源與水以形成漿液，(b)分離豆類植物蛋白質水溶液與漿液之大部分其他組份，(c)將鈣鹽添加至豆類植物蛋白質水溶液中以沈澱植酸鈣，(d)將第二分離步驟施加至經鈣處理之豆類植物蛋白質溶液，以回收沈澱以及初始分離步驟(b)中未移除之任何精細固體，(e)步驟(d)之替代步驟為，視情況稀釋，且然後將經鈣處理之豆類植物蛋白質溶液之pH調節至約1.5至約4.4、較佳約2至約4之pH，然後將第二分離步驟施加至經酸化經鈣處理之豆類植物蛋白質溶液，以回收沈澱以及初始分離步驟(b)中未移除之任何精細固體，(f)視情況洗滌第二分離步驟中所回收之固體材料以移除雜質，及(g)視情況乾燥在第二分離步驟中所回收之視情況洗滌之固體。
在該等實施例中之每一者中，固體可使用具有天然pH之水或酸化水來洗滌以自產品移除雜質。使用酸化水會降低產品之植酸濃度。
藉由本文所闡述之方法製造之豆類植物蛋白質產品為新穎豆類植物蛋白質產品。因此，在本發明之另一態樣中，提供具有至少約50wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量及至少一種選自由以下組成之群之參數的豆類植物蛋白質產品：(a)植酸含量為至少2.5wt% d.b.，(b)粗纖維含量小於約1.5wt% d.b.，(c)當溶解度係藉由實例5中所闡述之蛋白質方法測定時，溶解度在約3至約6之pH範圍內小於約15wt%， (d)當溶解度係藉由實例5中所闡述之顆粒方法測定時，溶解度在約3至約6之pH範圍內小於約25wt%，(e)水結合能力小於約2.5ml/g，及(f)油結合能力小於約2ml/g。
於上述專利申請案中提供豆類植物蛋白質產品及本文所利用之製程的初始步驟涉及溶解來自豆類植物蛋白質來源之豆類植物蛋白質。本發明可應用之豆類植物包含(但不限於)金麥豌豆、雞豆、乾豌豆及乾豆。豆類植物蛋白質來源可為豆類植物或源自豆類植物處理之任何豆類植物產品或副產品。例如，豆類植物蛋白質來源可為藉由研磨視情況去殼之豆類植物製備之粉。作為另一實例，豆類植物蛋白質來源可為富含蛋白質之豆類植物部分，其係藉由去殼及研磨豆類植物且然後將去殼及研磨之材料空氣分級成富含澱粉及富含蛋白質之部分來形成。自豆類植物蛋白質來源回收之豆類植物蛋白質產品可為豆類植物中天然存在之蛋白質，或蛋白質性材料可為經遺傳操作改質但具有天然蛋白質之特徵性疏水及極性特性之蛋白質。
(a)本發明之第一態樣：
在本發明之此態樣中，使用氯化鈣溶液最方便地實現來自豆類植物蛋白質來源材料之蛋白質之溶解，但可使用其他鈣鹽之溶液。此外，可使用其他鹼土金屬化合物，例如鎂鹽。此外，可使用鈣鹽溶液與另一鹽溶液(例如氯化鈉)之組合來實現來自豆類植物蛋白質來源之豆類植物蛋白質之提取。此外，在本發明實施例中，來自豆類植物蛋白質來源之豆類植物蛋白質之提取可使用水或其他鹽溶液(例如氯化鈉)來實現，且隨後將鈣鹽添加至在提取步驟中製造之豆類植物蛋白 質水溶液中以沈澱植酸鈣。
隨鈣鹽溶液之濃度增加，來自豆類植物蛋白質來源之蛋白質之溶解度首先增加直至達成最大值。鹽濃度之任何隨後增加並不增加所溶解之總蛋白質。產生最大蛋白質溶解之鈣鹽溶液之濃度端視所涉及鹽而變化。通常較佳使用小於約1.0M之濃度值，且更佳約0.10M至約0.15M之值。
在分批製程中，蛋白質之鹽溶解係在約1℃至約100℃、較佳約15℃至約65℃、更佳約20℃至約35℃之溫度下來實現，較佳伴隨有攪動以降低溶解時間，其通常為約1分鐘至約60分鐘。較佳實現溶解以在可行的情況下自豆類植物蛋白質來源提取實質上儘可能多的蛋白質，以提供總體較高之產品產率。
在連續製程中，自豆類植物蛋白質來源提取豆類植物蛋白質係以與實現豆類植物蛋白質自豆類植物蛋白質來源之連續提取一致之任何方式來實施。在一實施例中，連續混合豆類植物蛋白質來源與鈣鹽溶液，且經由具有一定長度及一定流速之管道或導管經根據本文所闡述之參數足以實現期望提取之滯留時間來輸送混合物。在該連續程序中，鹽溶解步驟係在約1分鐘至約60分鐘之時間內實現，較佳實現溶解以在可行的情況下自豆類植物蛋白質來源提取實質上儘可能多的蛋白質。連續程序中之溶解係在介於約1℃與約100℃之間、較佳約15℃至約65℃、更佳介於約20℃與約35℃之間之溫度下來實現。
提取通常係在約4.5至約11、較佳約5至約7之pH下來實現。可視需要將提取系統(豆類植物蛋白質來源及鈣鹽溶液)之pH調節至介於約4.5至約11範圍內之任何期望值，以藉由使用任何方便的食品級酸(通常為鹽酸或磷酸)或食品級鹼(通常為氫氧化鈉)用於提取步驟中。
溶解步驟期間鈣鹽溶液中之豆類植物蛋白質來源之濃度可廣泛地變化。典型濃度值為約5% w/v至約15% w/v。
使用鹽水溶液之蛋白質提取步驟具有促使可能存在於豆類植物蛋白質來源中之脂肪溶解之額外效應，因而導致脂肪存在於水相中。
源自提取步驟之蛋白質溶液通常具有約5g/L至約50g/L、較佳約10g/L至約50g/L之蛋白質濃度。
鈣鹽水溶液可含有抗氧化劑。抗氧化劑可係任何方便的抗氧化劑，例如亞硫酸鈉或抗壞血酸。所採用抗氧化劑之量可自佔溶液之約0.01wt%至約1wt%、較佳約0.05wt%變化。抗氧化劑起抑制蛋白質溶液中之任何酚之氧化的作用。
鈣鹽水溶液可含有消泡劑，例如任何適宜食品級、基於非聚矽氧之消泡劑，以減小在進一步處理後形成之泡沫之體積。所採用消泡劑之量通常大於約0.0003% w/v。
然後可以任何方便的方式分離源自提取步驟之水相與殘餘豆類植物蛋白質來源，例如藉由採用傾析離心機或任何適宜篩來移除大部分殘餘豆類植物蛋白質來源，然後藉由圓盤離心來移除初始分離步驟中未移除之精細殘餘豆類植物蛋白質來源材料。分離步驟可在介於約1℃至約100℃、較佳約15℃至約65℃、更佳約20℃至約35℃範圍內之任何溫度下實施。
另一選擇為，可用約0.1體積至約10體積、較佳約0.5體積至約2體積之水性稀釋劑來稀釋豆類植物蛋白質水溶液與殘餘豆類植物蛋白質來源之混合物。該稀釋通常係使用水來實現，但可使用具有高達約3mS之導電率之稀鹽溶液(例如氯化鈉或氯化鈣)。然後藉由添加任何適宜食品級酸(例如鹽酸或磷酸)將視情況稀釋之混合物之pH調節至約1.5至約4.4、較佳約2至約4之值。然後可以任何方便的方式分離經酸化之豆類植物蛋白質水溶液與殘餘豆類植物蛋白質來源，例如藉由採用傾析離心機或任何適宜篩來移除大部分殘餘豆類植物蛋白質來源，然後藉由圓盤離心來移除初始分離步驟中未移除之精細殘餘豆類植物 蛋白質來源材料。分離步驟可在介於約1℃至約100℃、較佳約15℃至約65℃、更佳約20℃至約35℃範圍內之任何溫度下實施。
可洗滌所分離之精細殘餘豆類植物蛋白質來源以移除污染物，如下文所闡述。
(b)本發明之第二態樣：
在本發明之此態樣中，使用水來實現豆類植物蛋白質自豆類植物蛋白質來源材料之提取。在分批製程中，在約1℃至約70℃、較佳約15℃至約65℃、更佳約20℃至約35℃之溫度下較佳在攪動下經約1分鐘至約60分鐘合併豆類植物蛋白質來源與水。亦可採用大於70℃、例如高達約100℃之溫度，前提係所利用豆類植物蛋白質來源之濃度及該豆類植物蛋白質來源之澱粉含量應不使樣品之黏度超限。較佳實現此混合步驟以在可行的情況下自豆類植物蛋白質來源提取實質上儘可能多的蛋白質，以提供總體較高之產品產率。
在連續製程中，自豆類植物蛋白質來源提取豆類植物蛋白質係以與實現豆類植物蛋白質自豆類植物蛋白質來源之連續提取一致之任何方式來實施。在一實施例中，連續混合豆類植物蛋白質來源與水，且經由具有一定長度及一定流速之管道或導管經根據本文所闡述之參數足以實現期望提取之滯留時間來輸送混合物。在該連續程序中，混合時間為約1分鐘至約60分鐘，較佳在可行的情況下自豆類植物蛋白質來源提取實質上儘可能多的蛋白質。連續程序中之溶解係在約1℃至約70℃、較佳約15℃至約65℃、更佳約20℃至約35℃之溫度下來實現。亦可採用大於70℃、例如高達約100℃之溫度，前提係所利用豆類植物蛋白質來源之濃度及該豆類植物蛋白質來源之澱粉含量應不使樣品之黏度超限。
提取通常係在約4.5至約11、較佳約5至約7之pH下來實現。可視需要將提取系統(豆類植物蛋白質來源及水)之pH調節至介於約4.5至 約11範圍內之任何期望值，以藉由使用任何方便的食品級酸(通常為鹽酸或磷酸)或食品級鹼(通常為氫氧化鈉)用於提取步驟中。
提取步驟期間水中之豆類植物蛋白質來源之濃度可小於50% w/v，較佳介於5% w/v與25% w/v之間，更佳介於5% w/v與15% w/v之間。
如在本發明第一態樣之情形下，使用水之蛋白質提取步驟具有溶解可存在於豆類植物蛋白質來源中之脂肪之額外效應，此然後產生存在於水相中之脂肪。
如在本發明第一態樣之情形下，用於提取步驟之水可含有抗氧化劑。抗氧化劑可係任何方便的抗氧化劑，例如亞硫酸鈉或抗壞血酸。所採用抗氧化劑之量可自佔溶液之約0.01wt%至約1wt%、較佳約0.05wt%變化。抗氧化劑起抑制蛋白質溶液中之任何酚之氧化的作用。
如在本發明第一態樣之情形下，用於提取步驟之水可含有消泡劑，例如任何適宜食品級、基於非聚矽氧之消泡劑，以減小進一步處理後形成之泡沫之體積。所採用消泡劑之量通常大於約0.0003% w/v。
然後對提取漿液進行處理以以任何方便的方式(例如藉由採用傾析離心機或任何適宜篩)分離蛋白質水溶液與漿液之大部分其他組份，且產生蛋白質水溶液。
蛋白質水溶液通常具有小於約250g/L、較佳約5g/L至約100g/L、更佳約5g/L至約50g/L之蛋白質濃度。
將較佳呈氯化鈣水溶液形式之鈣鹽添加至蛋白質水溶液中以主要沈澱植酸鈣。此鈣鹽之添加亦可具有沈澱一些為水溶性但在鈣鹽存在下不溶之蛋白質之效應。使用鈣鹽之替代方式為，可使用其他鹼土金屬化合物，例如鎂鹽。鈣鹽通常係在源自初始分離步驟之蛋白質溶 液之pH下進行添加。若需要，可視需要在添加鈣鹽之前藉由添加任何方便的食品級酸或食品級鹼將蛋白質溶液之pH調節至約4.5至約11、較佳約5至約7。
將鈣鹽或鈣鹽水溶液以鈣添加後所得溶液具有小於約1.0M、更佳介於約0.05M與約0.15M之間之鈣鹽濃度的方式添加至蛋白質溶液中。
添加鈣後，在約1℃至約100℃、較佳約15℃至約65℃、更佳約20℃至約35℃之溫度下藉由任何方便的方式將樣品混合高達約60分鐘、較佳約15至約30分鐘之時段。
然後例如藉由使用圓盤堆疊離心機將所得混合物分離成包括所沈澱之材料及先前未分離之精細固體之固相與水相。此第二分離步驟可在介於約1℃至約100℃、較佳約15℃至約65℃、更佳約20℃至約35℃範圍內之任何溫度下實施。
另一選擇為，在第二分離步驟之前，可用約0.1體積至約10體積、較佳約0.5體積至約2體積之水性稀釋劑稀釋經鈣處理之豆類植物蛋白質水溶液。該稀釋通常係使用水來實現，但可使用具有高達約3mS之導電率之稀鹽溶液(例如氯化鈉或氯化鈣)。然後藉由添加任何適宜食品級酸(例如鹽酸或磷酸)將視情況稀釋之混合物之pH調節至約1.5至約4.4、較佳約2至約4之值。然後可例如藉由使用圓盤堆疊離心機分離經酸化之豆類植物蛋白質水溶液與固相。此第二分離步驟可在介於約1℃至約100℃、較佳約15℃至約65℃、更佳約20℃至約35℃範圍內之任何溫度下實施。
根據本發明之每一態樣，可用約1體積至約20體積、較佳約1體積至約10體積之水洗滌固相以移除殘餘的經提取豆類植物蛋白質溶液及污染物，且然後視情況藉由任何方便的方式乾燥，以提供具有至少約50wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量之豆類植物蛋白質產品，較佳 具有至少約60wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量之豆類植物蛋白質產品，更佳具有至少約65wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量之豆類植物蛋白質濃縮物。
本發明每一態樣中之洗滌步驟可使用較佳具有約4.2至約4.8之pH之酸化水來實現，以降低豆類植物蛋白質產品之植酸濃度。可使用相同參數來重複洗滌步驟以進一步降低植酸濃度。
可使源自澄清步驟之蛋白質水溶液經歷上文所提及之美國專利申請案第13/103,528號、第13/289,264號及第13/556,357號中所闡述的進一步處理步驟，以形成彼等申請案中所闡述之新穎豆類植物蛋白質產品。
實例 實例1
此實例實現使用水之豌豆蛋白提取且說明豌豆蛋白水溶液之處理。
將「a」kg黃色「b」以「d」添加至「c」L水中且攪動「e」分鐘以提供蛋白質水溶液。藉由使用傾析離心機離心來移除一部分懸浮固體以製造「f」L具有「g」重量%之蛋白質含量之蛋白質溶液。向「h」L此蛋白質溶液中添加「i」kg藉由將「j」kg氯化鈣顆粒(95.5%)溶解於「k」L經逆滲透(RO)純化之水中製備之氯化鈣儲備溶液。將溶液混合「l」，升溫至「m」℃，且然後在「p」℃下添加「n」L「o」，然後添加「q」L溶液，用圓盤堆疊離心機離心。自圓盤堆疊離心機收集「r」kg水性固體排放物，其具有「s」%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量。混合「t」kg該等固體之部分與「u」L RO水「v」，然後再經由圓盤堆疊離心機運行。在水洗滌步驟後收集「w」kg水性固體排放物，其具有「x」%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量。藉由合併「y」kg洗滌固體與「z」L RO水實施第二洗滌步 驟，且將pH調節至「aa」，混合「ab」分鐘，然後再將混合物通過圓盤堆疊離心機。收集「ac」kg洗滌兩次之水性固體排放物，其具有「ad」%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量。洗滌步驟後，合併「ae」kg洗滌固體排放物與「af」L RO水，且在約「ag」℃下將該混合物巴氏殺菌「ah」。混合經巴氏殺菌之懸浮液之「ai」kg等份試樣與「aj」L RO水且噴霧乾燥，以提供具有「ak」%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量之產品。該等產品係以代碼「al」給出。若產品經噴霧乾燥，則將名稱YP711添加至代碼中。
用於製備豆類植物蛋白質產品之多種參數於下表1中給出：
N/A=不適用
實例2
此實例實現使用氯化鈣溶液之豌豆蛋白提取且說明豌豆蛋白水溶液之處理。
將「a」kg黃色「b」以「e」添加至「c」L「d」中且攪動 「f」分鐘以提供蛋白質水溶液。然後添加「g」kg氯化鈣顆粒(95.5%)，且將樣品再攪拌「h」分鐘。藉由使用傾析離心機離心移除一部分懸浮固體以製造「i」L具有「j」重量%之蛋白質含量之蛋白質溶液。蛋白質溶液為「k」，然後以「n」添加「l」L「m」，且使用圓盤堆疊離心機將溶液離心。自圓盤堆疊離心機收集「o」kg水性固體排放物，其具有「p」%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量。混合「q」kg該等固體之部分與「r」L RO水「s」，然後再經由圓盤堆疊離心機運行。在水洗滌步驟後收集「t」kg水性固體排放物，其具有「u」%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量。藉由合併「v」kg洗滌固體與「w」L RO水實施第二洗滌步驟，且用HCl溶液將pH調節至4.5，混合30分鐘，然後再將混合物通過圓盤堆疊離心機。收集「x」kg洗滌兩次之水性固體排放物，其具有「y」%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量。洗滌步驟後，合併「z」kg洗滌固體排放物與「aa」L RO水，且在約「ab」℃下將該混合物巴氏殺菌「ac」分鐘。將懸浮液之「ad」kg等份試樣噴霧乾燥以提供具有「ae」%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量之產品。該等產品係以代碼「af」給出。若產品經噴霧乾燥，則將名稱YP711添加至代碼中。
用於製備豌豆蛋白質產品之參數陳述於下表2中：
N/A=不適用
實例3
此實例說明如實例1及2中所闡述製備之經噴霧乾燥之黃色豌豆蛋白質產品之植酸含量。
樣品之植酸含量係藉由Latta及Eskin之方法(J.Agric.Food Chem.,28：1313-1315)來測試。所測定之植酸值顯示於下表3中。
如自表3中之結果可見，利用約pH 4.5之水之第二洗滌步驟製備之樣品具有稍低於未利用較低pH水的洗滌步驟製備之樣品之植酸含量。
當特定觀察YP09-G31-12A批次時，可見此第二洗滌步驟對植酸含量之效應更顯著。將用天然pH之水洗滌一次之固體樣品以及用pH 4.5之水洗滌第二次之樣品噴霧乾燥。對該等乾燥樣品測定之蛋白質及植酸值顯示於表4中。
如自表4中之結果可見，利用pH 4.5之水之第二洗滌步驟降低產 品之植酸含量而不降低蛋白質含量。
實例4
此實例含有對藉由實例1及2之方法製造之一些經噴霧乾燥之黃色豌豆蛋白質產品之粗纖維含量的評估。粗纖維含量係根據AOCS程序Ba 6a-05來測定。
粗纖維結果顯示於表5中。
如自表5中所呈現之結果可見，所有測試樣品之粗纖維含量皆較低。
實例5
此實例含有對藉由實例1及2之方法製造之一些噴霧乾燥黃色豌豆蛋白質產品之水中溶解度的評估。溶解度係基於蛋白質溶解度(稱為蛋白質方法，其係Morr等人，J.Food Sci.50：1715-1718之程序之修改形式)及總產品溶解度(稱為顆粒方法)來測定。
將供應0.5g蛋白質之足量蛋白質粉末稱重至燒杯中，且藉由與約20-25ml經逆滲透(RO)純化之水混合來潤濕。然後添加額外水以使體積達到約45ml。然後使用磁力攪拌器將燒杯之內容物緩慢攪拌60分鐘。在蛋白質分散後立即測定pH，且用稀NaOH或HCl調節至適宜水準(2、3、4、5、6或7)。亦在天然pH下製備樣品。對於調節pH之樣品，在60分鐘攪拌期間量測pH且進行週期性校正。攪拌60分鐘後，用RO水將樣品補足至50ml總體積，從而產生1% w/v之蛋白質分散液。使用Leco氮測定器藉由燃燒分析來測定分散液之蛋白質含量。然
後將分散液之等份試樣(20ml)轉移至已在100℃烘箱中乾燥過夜、然後在乾燥器中冷卻之預先稱重的離心管中並將管蓋住。以7,800g將樣品離心10分鐘，此會沉降不可溶材料且產生上清液。藉由燃燒分析量測上清液之蛋白質含量，且然後丟棄上清液及管蓋，並在設定為100℃之烘箱中將顆粒材料乾燥過夜。第二天早上將管轉移至乾燥器且使其冷卻。記錄乾燥顆粒材料之重量。藉由用所使用粉末之重量乘以((100-粉末之水份含量(%))/100)之係數來計算初始蛋白質粉末之乾重。然後以兩種不同方式來計算產品之溶解度：1)溶解度(蛋白質方法)(%)=(上清液中之蛋白質%/初始分散液中之蛋白質%)×100
2)溶解度(顆粒方法)(%)=(1-(乾燥不可溶顆粒材料之重量/((20ml分散液之重量/50ml分散液之重量)×乾燥蛋白質粉末之初始重量)))×100
經計算大於100%之值報告為100%。
蛋白質產品之1% w/v蛋白質溶液之天然pH值顯示於表6中：
所獲得之溶解度結果陳述於下表7及8中：
如自表7及8中所呈現之結果可見，溶解度值通常在整個pH範圍內較低，而與使用何種溶解度測定方法無關。
實例6
此實例說明藉由實例1及2之方法製備之經噴霧乾燥之黃色豌豆蛋白質產品的水結合能力。
該等產品之水結合能力係藉由以下程序來測定。將蛋白質粉末(1g)稱重至已知重量之離心管(50ml)中。向此粉末中添加約20ml天然pH之經逆滲透純化(RO)之水。使用渦旋混合器以中等速度將管之內容物混合1分鐘。在室溫下將樣品培育5分鐘，然後利用渦旋混合30秒。隨後在室溫下再培育5分鐘，然後再渦旋混合30秒。然後在20℃下以1,000g將樣品離心15分鐘。離心後，小心地傾倒掉上清液，以確保所有固體材料保留在管中。然後對離心管再稱重且確定水飽和樣品之重量。
如下計算水結合能力(WBC)：WBC(ml/g)=(水飽和樣品(g)之質量-初始樣品之質量(g))/(初 始樣品之質量(g)×樣品之總固體含量)
水結合能力結果顯示於表9中。
如自表9中之結果可見，豌豆蛋白質產品皆具有低至中等之水結合能力。
實例7
此實例說明藉由實例1及2之方法製備之經噴霧乾燥之黃色豌豆蛋白質產品的油結合能力。
該等產品之油結合能力係藉由以下程序來測定。將蛋白質粉末(1g)稱重至已知重量之離心機管(50ml)中。向此粉末中添加約20ml菜籽油(Canada Safeway,Calgary,AB)。使用渦旋混合器以中等速度將管之內容物混合1分鐘。在室溫下將樣品培育5分鐘，然後利用渦旋混合30秒。隨後在室溫下再培育5分鐘，然後再渦旋混合30秒。然後在20℃下以1,000g將樣品離心15分鐘。離心後，小心地傾倒掉上清液，以確保所有固體材料保留在管中。然後對離心管再稱重且確定油飽和樣品之重量。
如下計算油結合能力(OBC)：OBC(ml/g)=(油飽和樣品(g)之質量-初始樣品之質量(g))/0.914g/ml)/(初始樣品之質量(g)×樣品之總固體含量)
油結合能力結果顯示於表10中。
表10-豌豆蛋白質產品之油結合能力
如自表10中之結果可見，豌豆蛋白質產品皆具有低至中等之油結合能力。
實例8
此實例實現使用氯化鈣溶液之金麥豌豆蛋白提取且說明金麥豌豆蛋白水溶液之處理。
在環境溫度下將「a」kg「b」添加至「c」L 0.13M CaCl2中且攪動30分鐘以提供蛋白質水溶液。藉由使用傾析離心機離心移除一部分懸浮固體以製造「d」L具有「e」重量%之蛋白質含量之蛋白質溶液。然後使用圓盤堆疊離心機對蛋白質溶液進行離心。自圓盤堆疊離心機收集「f」kg水性固體排放物，其具有「g」%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量。該產品係以代碼「h」給出。所採用之參數陳述於下表11中。
本發明之概述
在本發明之概述中，自豆類植物蛋白質提取溶液之澄清製造豆類植物蛋白質產品、較佳豆類植物蛋白質濃縮物作為副產品。修改可在本發明之範疇內。

Claims (28)

  1. 一種形成具有至少50wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量之豆類植物蛋白質產品之方法，其包括：(a)使用鈣鹽水溶液提取豆類植物蛋白質來源，以使來自該蛋白質來源之豆類植物蛋白質溶解且形成豆類植物蛋白質水溶液，(b)分離該豆類植物蛋白質水溶液與大部分殘餘豆類植物蛋白質來源，(c)將第二分離步驟施加至該豆類植物蛋白質溶液，以移除藉由該初始分離步驟未移除之精細殘餘固體，(d)步驟(b)至(c)之替代步驟為，視情況用約0.1體積至約10體積、較佳約0.5體積至約2體積之水性稀釋劑稀釋該合併之豆類植物蛋白質水溶液及殘餘豆類植物蛋白質來源，然後將該混合物之pH調節至約1.5至約4.4、較佳約2至約4，然後分離該經酸化之豆類植物蛋白質水溶液與該殘餘豆類植物蛋白質來源之該大部分，並將第二步驟施加至該經酸化之豆類植物蛋白質溶液以回收該初始分離步驟中未移除之精細固體，(e)視情況洗滌該第二分離步驟中所回收之該等精細固體以移除雜質，及(f)視情況乾燥該第二分離步驟中所回收之該等視情況洗滌之精細固體以提供該豆類植物蛋白質產品。
  2. 如請求項1之方法，其中該鈣鹽為氯化鈣。
  3. 如請求項1之方法，其中該鈣鹽溶液具有小於約1.0M之濃度。
  4. 如請求項3之方法，其中該鈣鹽溶液之濃度為約0.10M至約0.15M。
  5. 如請求項1之方法，其中該提取步驟係在約1℃至約100℃、較佳約15℃至約65℃、更佳約20℃至約35℃之溫度下實現。
  6. 如請求項1之方法，其中利用鈣水溶液之該提取係在約4.5至約11、較佳約5至約7之pH下實施。
  7. 如請求項1之方法，其中該豆類植物蛋白質水溶液具有約5g/L至50g/L、較佳約10g/L至約50g/L之蛋白質濃度。
  8. 如請求項1之方法，其中該鈣鹽水溶液含有抗氧化劑及/或消泡劑。
  9. 如請求項1之方法，其中在至少一個洗滌步驟中使用介於約1體積與約20體積、較佳約1體積至約10體積之間之水洗滌該第二分離步驟中所回收之該等固體。
  10. 如請求項9之方法，其中該至少一個洗滌步驟係使用酸化水來實現。
  11. 如請求項10之方法，其中該酸化水具有約4.2至約4.8之pH。
  12. 如請求項1之方法，其中該豆類植物蛋白質產品具有至少約60wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質濃度。
  13. 如請求項12之方法，其中該豆類植物蛋白質產品具有至少約65wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質濃度。
  14. 一種形成具有至少約50wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量之豆類植物蛋白質產品的方法，其包括：(a)混合豆類植物蛋白質來源與水以形成漿液，(b)分離該豆類植物蛋白質水溶液與該漿液之大部分其他組份，(c)將鈣鹽添加至該豆類植物蛋白質水溶液中以沈澱植酸鈣，(d)將第二分離步驟施加至該經鈣處理之豆類植物蛋白質溶液以回收該沈澱以及該初始分離步驟(b)中未移除之任何精細固 體，(e)步驟(d)之替代步驟為，視情況用約0.1體積至約10體積、較佳約0.5體積至約2體積之水性稀釋劑稀釋該經鈣處理之豆類植物蛋白質溶液，且然後將該混合物之pH調節至約1.5至約4.4、較佳約2至約4，然後將第二分離步驟施加至該經酸化經鈣處理之豆類植物蛋白質溶液，以回收該沈澱以及該初始分離步驟(b)中未移除之任何精細固體，(f)視情況洗滌該第二分離步驟中所回收之該等固體材料以移除雜質，及(g)視情況乾燥該第二分離步驟中所回收之該等視情況洗滌之固體。
  15. 如請求項14之方法，其中該水提取步驟係在約1℃至約70℃、較佳約15℃至約65℃、更佳約20℃至約35℃之溫度下經約1分鐘至約60分鐘來實現。
  16. 如請求項14之方法，其中該水提取係在約4.5至約11、較佳約5至約7之pH下實施。
  17. 如請求項14之方法，其中該豆類植物蛋白質水溶液具有小於250g/L、較佳約5g/L至約100g/L、更佳約5g/L至約50g/L之蛋白質濃度。
  18. 如請求項14之方法，其中該鈣鹽係以鈣鹽水溶液形式來添加。
  19. 如請求項14之方法，其中該鈣鹽係以提供具有小於約1.0M、較佳介於約0.05M與約0.15M之間之鈣鹽濃度的鈣處理溶液之量來添加。
  20. 如請求項19之方法，其中在約1℃至約100℃、較佳約15℃至約65℃、更佳約20℃至約35℃之溫度下將該鈣處理蛋白質溶液混合高達約60分鐘、較佳約15分鐘至約30分鐘。
  21. 如請求項14之方法，其中在至少一個洗滌步驟中使用介於約1體積與約20體積、較佳約1體積至約10體積之間之水洗滌該第二分離步驟中所回收之該等固體。
  22. 如請求項21之方法，其中該至少一個洗滌步驟係使用酸化水來實現。
  23. 如請求項22之方法，其中該酸化水具有約4.2至約4.8之pH。
  24. 如請求項14之方法，其中該豆類植物蛋白質產品具有至少約60wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質濃度。
  25. 如請求項24之方法，其中該豆類植物蛋白質產品具有至少約65wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質濃度。
  26. 一種豆類植物蛋白質產品，其具有至少約50wt%(N×6.25)d.b.之蛋白質含量及至少一種選自由以下組成之群之參數：(a)植酸含量為至少2.5wt% d.b.，(b)粗纖維含量小於約1.5wt% d.b.，(c)當溶解度係藉由實例5中所闡述之蛋白質方法測定時，溶解度在約3至約6之pH範圍內小於約15wt%，(d)當溶解度係藉由實例5中所闡述之顆粒方法測定時，溶解度在約3至約6之pH範圍內小於約25wt%，(e)水結合能力小於約2.5ml/g，及(f)油結合能力小於約2ml/g。
  27. 如請求項26之豆類植物蛋白質產品，其具有至少60wt%之蛋白質含量。
  28. 如請求項26之豆類植物蛋白質產品，其係具有至少約65wt%之蛋白質含量之濃縮物。
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