TW201841572A - 馬鈴薯蛋白粉 - Google Patents

Abstract

本發明提供用於製造可潤濕、可分散馬鈴薯蛋白粉之方法。該可潤濕可分散馬鈴薯蛋白粉包含來自馬鈴薯之馬鈴薯蛋白、游離胺基酸、非蛋白氮化合物及礦物質；且其總α-糖基生物鹼低。本發明馬鈴薯蛋白粉適用於調配食品、飼料及飲料。

Description

馬鈴薯蛋白粉

本發明大體上係關於製備適用於調配食品、飼料及飲料之馬鈴薯蛋白粉之方法。

蛋白質為完全且健康之飲食的重要組分。蛋白質對於建構及修復組織而言極其重要。亦為製造輔助建構骨骼、肌肉、軟骨、皮膚及血液之酵素、激素及其他身體化學物質所必需。不斷增長的世界人口及數量越來越少的農業用地需要新穎且豐富之蛋白質來源。 營養學家、醫師及運動員尤其推薦攝入蛋白質以輔助維持健康，建構肌肉及消除脂肪。蛋白質可在各種動物-及植物來源、產品及副產品中發現。自肉、海鮮、蛋、乳及乳酪直接或間接獲得一些廣泛使用的動物蛋白。許多人因乳糖耐受不良或對乳蛋白的敏感性而選擇植物蛋白而非乳基粉末(乳清或酪蛋白)。熟知許多植物蛋白分離物自然地味道不好，其等呈液態時味道也不好，藉此需要許多食品添加劑及/或工業處理以製造該等味道上可接受之植物蛋白。 本發明滿足對許多且不同類型之容易獲得且有用之植物蛋白的需求，其中該蛋白質可呈濃縮且分離之形式獲得。

本發明係關於生產可用作可食用組合物(諸如食品、飼料及飲料)中之成分之新穎馬鈴薯蛋白粉。在一個態樣中，本發明馬鈴薯蛋白粉係經微粒化。在另一個態樣中，本發明馬鈴薯蛋白粉相比目前使用的蛋白粉更具可濕性。在另一個態樣中，本發明馬鈴薯蛋白粉係經官能化。 在一個態樣中，本發明提供一種馬鈴薯蛋白粉，其包含(a)自馬鈴薯果汁(PFJ)提取之粗蛋白質，該粗蛋白質包含：(i) 30-91重量%純蛋白質；(ii) 1-30重量%游離胺基酸；及(b) 1-20重量%的來自PFJ之灰分；其中總胺基酸分數係等於或大於1 (AAS ≥ 1)。在另一個態樣中，本發明提供一種馬鈴薯蛋白粉，其包含(a)自馬鈴薯果汁(PFJ)提取之粗蛋白質，該粗蛋白質包含：(i) 30-91重量%純蛋白質；(ii) 1-30重量%游離胺基酸；及(iii) 1-30重量%非蛋白氮及(b) 1-20重量%的來自PFJ灰分；其中總胺基酸分數係等於或大於1 (AAS ≥ 1)。在另一個態樣中，本發明提供一種馬鈴薯蛋白粉，其包含(a)自馬鈴薯果汁(PFJ)提取之粗蛋白質，該粗蛋白質包含：(i) 約30重量%至約91重量%純蛋白質；(ii) 約1重量%至約30重量%游離胺基酸；及(b) 約1重量%至約20重量%的來自PFJ之灰分；其中總胺基酸分數係等於或大於1 (AAS ≥ 1)。在另一個態樣中，本發明提供一種馬鈴薯蛋白粉，其包含(a)自馬鈴薯果汁(PFJ)提取之粗蛋白質，該粗蛋白質包含：(i) 30-91重量%純蛋白質；(ii) 1-30重量%游離胺基酸；及(iii) 1-30重量%非蛋白氮及(b) 1-20重量%的來自PFJ之灰分；其中總胺基酸分數係等於或大於1 (AAS ≥ 1)。在此等及任何其他實施例中，該馬鈴薯蛋白粉進一步包含鉀含量約10,000至約20,000 ppm、或約20,000至約30,000 ppm、或約30,000至約40,000 ppm、或約40,000至約50,000 ppm、或約50,000至約60,000 ppm、或大於60,000 ppm。在此及任一其他實施例中，該馬鈴薯蛋白粉進一步包含約19,000 ppm至約50,000 ppm、或約29,000至約50,000 ppm、或至約58,000 ppm。在另一個實施例中，該馬鈴薯蛋白粉包含約60%、約61%、約62%、約63%、約64%、約65%、約66%、約67%、約68%、約69%、約70%、約71%、約72%、約73%、約74%、約75%、約76%、約77%、約78%、約79%、約80%、約81%、約82%、約83%、約84%、約85%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約91%、至約92%粗蛋白質。在另一個實施例中，該馬鈴薯蛋白粉包含約5重量%至約10重量%之游離胺基酸。在另一個實施例中，該馬鈴薯蛋白粉包含小於300 ppm、或小於200 ppm、或小於100 ppm、或小於75 ppm、或小於50 ppm之總α-糖基生物鹼濃度。在另一個實施例中，馬鈴薯蛋白粉中天然馬鈴薯蛋白之功能特性中之至少一者已改變。在另一個實施例中，復水微粒化馬鈴薯蛋白粉之粉末粒度(D[4,3])在約10 µm至約100 µm範圍內。在另一個實施例中，粉末粒度在10至50 µm、或10至40 µm、或10至30 µm、或10至20 µm範圍內。在另一個實施例中，復水粉末粒度(D[4,3])為約10 µm至約20 µm。在另一個實施例中，當將足夠製備200 g水性5%蛋白質分散液之大量粉末添加至水之表面時，微粒化馬鈴薯蛋白粉在少於2分鐘內具有接近100%之可濕性。在又另一個實施例中，當將足夠製備200 g水性5%蛋白質分散液之大量粉末添加至水中且混合1分鐘時，該微粒化馬鈴薯蛋白粉具有至少90%之可分散性。在一個實施例中，在包含本發明天然馬鈴薯蛋白粉之發酵食品中，成品不存在脫水收縮作用。 在一個實施例中，即飲飲料或乾混和飲料包含本發明之天然馬鈴薯蛋白粉。在另一個實施例中，即飲飲料或乾混合飲料包含微粒化馬鈴薯蛋白粉。在另一個實施例中，該飲料包含至少一種選自包括以下之群之有利感官特性：外觀(例如顏色)、風味、香氣及質地。 在一個實施例中，食品、飼料或飲料包含本發明之天然馬鈴薯蛋白粉。在另一個實施例中，食品、飼料或飲料包含本發明之微粒化馬鈴薯蛋白粉。在另一個實施例中，該食品、飼料或飲料包含至少一種選自包括以下之群之有利感官特性：外觀(例如顏色)、風味、香氣及質地。在另一個實施例中，該食品係選自包括以下之群：擠壓棒、運動棒、烘焙棒、基於植物之肉類似物、即食餐、脫水食品、耐貯存食品、冷凍食品、發酵食品、酸酪乳、非乳素食食品或寵物飼料。在另一個實施例中，該等馬鈴薯蛋白粉適用作用於食品、麩質替代品、蛋替代品、或類似此等用途之黏合劑或質地劑。 本發明之另一個態樣係一種用於製造微粒化馬鈴薯蛋白粉之方法，其包括(a)微過濾馬鈴薯果汁(PFJ)以產生微過濾滲透物；(b)超過濾該微過濾滲透物以產生超過濾滯留物；(c)使該超過濾滯留物微粒化以產生微粒化超過濾滯留物；及(d)乾燥該微粒化超過濾滯留物，此產生具有在約1 µm至約100 µm範圍內之復水粉末粒度(D[4,3])之微粒化馬鈴薯蛋白粉。在一些此等實施例中，乾燥係藉由噴霧乾燥達成。在一個實施例中，該微粒化馬鈴薯蛋白粉之復水粉末粒度(D[4,3])在10至50 µm、或10至40 µm、或10至30 µm、或10至20 µm、或1至10 µm範圍內。在一個實施例中，該微粒化馬鈴薯蛋白粉之復水粉末粒度(D[4,3])為約10 µm至約20 µm。在另一個實施例中，該微粒化馬鈴薯蛋白粉之復水粉末粒度(D[4,3])係小於10 µm。在另一個實施例中，在步驟(b)前增加藉由逆滲透濃縮微過濾滲透物之可選步驟。在一個實施例中，將來自步驟(b)之超過濾滯留物加熱至約85℃。在另一個實施例中，微粒化藉由同時或後續剪切該經加熱之超過濾滯留物進行。在一個實施例中，在乾燥(藉由噴霧乾燥)步驟(d)之前進行蒸發微粒化超過濾滯留物之步驟。 在一個實施例中，在步驟(a)之後或在步驟(b)之後進行完全、接近完全、或部分之糖基生物鹼之還原及/或移除。在另一個實施例中，糖基生物鹼係藉由選自包括以下之群之方法移除：吸附糖基生物鹼至帶電樹脂，吸附糖基生物鹼至疏水性樹脂，吸附糖基生物鹼至親水性樹脂，吸附糖基生物鹼至多型或混合型樹脂，使用尺寸排阻層析以移除糖基生物鹼，使用活性炭以移除糖基生物鹼，使用層化矽酸鹽以移除糖基生物鹼，或藉由酵素水解糖基生物鹼。在又另一個實施例中，微粒化馬鈴薯蛋白粉中之總α-糖基生物鹼濃度係小於300 ppm、或小於200 ppm、或小於100 ppm、或小於75 ppm、或小於50 ppm。 在一個實施例中，該微粒化馬鈴薯蛋白粉具有約1%至約20%的來自PFJ之灰分。在另一個實施例中，該微粒化馬鈴薯蛋白粉具有等於或大於1之總胺基酸分數(AAS ≥ 1)。在一個實施例中，該微粒化馬鈴薯蛋白粉包含約60%、約61%、約62%、約63%、約64%、約65%、約66%、約 67%、約68%、約69%、約70%、約71%、約72%、約73%、約74%、約75%、約76%、約77%、約78%、約79%、約80%、約81%、約82%、約83%、約84%、約85%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約90.1%、約90.2%、約90.3%、約90.4%、約90.5%、約90.6%、約90.7%、約90.8%、約90.9%、約91%、約91.1%、約91.2%、約91.3%、約91.4%、約91.5%、約91.6%、約91.7%、約91.8%、約91.9%、至約92%粗蛋白質。 在一個實施例中，當將足夠製備200 g水性5%蛋白分散液之大量粉末添加至水之表面時，該微粒化馬鈴薯蛋白粉在少於2分鐘內具有接近100%之可濕性。在另一個實施例中，當將足夠製備200 g水性5%蛋白分散液之大量粉末添加至水且混合1分鐘時，該微粒化馬鈴薯蛋白粉具有至少90%之可分散性。 本發明之另一個態樣係一種用於製造天然馬鈴薯蛋白粉之方法，其包括(a)微過濾馬鈴薯果汁(PFJ)；(b)超過濾該微過濾滲透物以產生超過濾滯留物；(c)乾燥該超過濾滯留物以產生天然馬鈴薯蛋白粉；及其中該天然馬鈴薯蛋白粉包含(i)約60%至約92%的實質上由非變性馬鈴薯蛋白組成之天然馬鈴薯蛋白；(ii)約1重量%至約30重量%的來自PFJ之游離胺基酸；及(iii)約1重量%至約20重量%的來自PFJ之灰分。在本發明之又另一個態樣中係一種用於製造天然馬鈴薯蛋白粉之方法，其包括(a)微過濾馬鈴薯果汁(PFJ)以產生微過濾滲透物；(b)超過濾該微過濾滲透物以產生超過濾滯留物；(c)乾燥該超過濾滯留物以產生天然馬鈴薯蛋白粉；其中該天然馬鈴薯蛋白粉包含(i)約60%至約90%的實質上由非變性馬鈴薯蛋白組成之天然馬鈴薯蛋白；(ii)約1重量%至約30重量%的來自PFJ之游離胺基酸；(iii)約1重量%至約30重量%非蛋白氮；及(iv)約1重量%至約20重量%的來自PFJ之灰分。在一個實施例中，乾燥係藉由噴霧乾燥達成。在一個實施例中，在步驟(b)前增加藉由逆滲透濃縮微過濾滲透物之可選步驟。在另一個實施例中，該馬鈴薯蛋白粉包含約5重量%至約10重量%游離胺基酸。在一個實施例中，在步驟(a)之後或在步驟(b)之後進行糖基生物鹼移除。在另一個實施例中，糖基生物鹼係藉由選自包括以下之群之方法完全或部分移除：吸附糖基生物鹼至帶電樹脂，吸附糖基生物鹼至疏水性樹脂，吸附糖基生物鹼至親水性樹脂，吸附糖基生物鹼至多型或混合型樹脂，使用尺寸排阻層析以移除糖基生物鹼，使用活性炭以移除糖基生物鹼，使用層化矽酸鹽以移除糖基生物鹼，或藉由酵素水解糖基生物鹼。在又另一個實施例中，天然馬鈴薯蛋白粉中之總α-糖基生物鹼濃度係小於300 ppm、或小於200 ppm、或小於100 ppm、或小於75 ppm、或小於50 ppm。在一個實施例中，在噴霧乾燥步驟(c)之前進行蒸發超過濾滯留物之步驟。在一個實施例中，天然馬鈴薯蛋白粉具有等於或大於1之總胺基酸分數(AAS ≥ 1)。在另一個實施例中，該天然馬鈴薯蛋白粉具有約60%至約92%粗蛋白質。

相關申請案之交叉參考本申請案主張2017年3月31日申請之美國臨時申請案第62/479,998號之權利，該案之全文係針對所有目的以引用的方式併入本文中。 本說明書係關於馬鈴薯蛋白粉及關於製備該馬鈴薯蛋白粉之方法。本說明書之馬鈴薯蛋白粉具有快速可濕性及高分散性之意外性質。另外，述於本說明書中之馬鈴薯蛋白粉具有大於或等於1之胺基酸分數(AAS ≥ 1)。 定義 術語「胺基酸分數」(AAS)係蛋白質營養品質之衡量，及係使用下式計算得： AAS = (1 g測試蛋白質中第一限制胺基酸的mg數)除以(1 g參考蛋白質中相同胺基酸的mg數)。 若測試蛋白質中限制胺基酸的質量大於參考蛋白質中相同胺基酸的質量，則AAS大於1.0 (AAS ≥ 1)。如本文中所使用，參考蛋白質之限制胺基酸係針對於學齡前兒童(2-5歲)限定的。學齡前兒童對參考蛋白質必需胺基酸的需求提供在食品及農業組織/世界衛生組織(1991) Protein quality evaluation in human diets. FAO Food and Nutrition Paper 51. FAO, Rome中。 術語「灰分」一般係指在完全燃燒後樣品中之所有非水性、非氣態殘餘物。完全燃燒可在爐中依AOAC法942.05來達成。如本文中所使用，灰分包括酸灰分及鹼灰分。酸或鹼灰分係根據燃燒時留下的殘餘物定名，而非食物(諸如水果之食物)的酸度。灰分分析可快速估計樣品之總礦物質含量。 如本文中所使用，「飲料」可為即飲飲料或乾混合飲料。 如本文中所使用，「澄清」係使懸浮在液體中之不溶性物質自液體分離之過程。澄清可依熟習此項技術者已知的若干方法進行。例如，藉由重力使不溶性物質及液體之漿液沉降及傾析上清液(液體)，使用離心，使用過濾，或利用方法之組合使不溶性物質自液體分離。在本文中提出的方法中，馬鈴薯果汁(PFJ)經過澄清可產生澄清PFJ。 術語「粗蛋白質」包括馬鈴薯衍生之蛋白質、肽、游離胺基酸及非蛋白氮化合物。粗蛋白質係使用總氮百分比(TN%)乘以氮轉換因數6.25 (粗蛋白質 = TN% x 6.25)計算。總氮百分比(TN%)係通常藉由Dumas法確定。6.25之校正因數係國際上公認的。參見，例如，FAO FOOD AND NUTRITION PAPER 77，Food energy - methods of analysis and conversion factors, Report of a Technical Workshop，Rome，3-6 2002年9月，FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS Rome，003 (亦可在：http://www.fao.org/docrep/006/Y5022E/y5022e03.htm 下得到)。 如本文中所使用，「去礦物質」或「去礦物質化」意指部分或完全移除無機組分。去礦物質化方法包括去離子化、膜過濾、離子交換層析、電滲析及其他方法。 「可分散性」係顆粒均勻地獨立遍及在液體、固體或氣體中之相對能力。粉末之可分散性係粉末混合於液體中之速率，及通常係以每單位時間每單位體積的質量來衡量，及表示為百分比(Augustin & Clarke.Dry Milk Ingredients，Chandan & Kilara編 Dairy Ingredients for Food Processing，p 141-159 (2011)；Touhy. Irish J of Food Sci and Tech，13:141-152 (1989)；及AOAC法定方法990.19 (1989))。例如，當將足夠製備200 g水性5%蛋白分散液之大量粉末攪拌1分鐘時，該微粒化馬鈴薯蛋白粉具有至少90%之可分散性。(參見實例10)。 如本文中所使用，「酵素水解」係指化合物藉由添加特異性酵素與水反應之催化分解。 如本文中所使用，「發酵」為可發酵糖藉由乳酸菌菌種(諸如乳桿菌(Lactobacillus )、鏈球菌(Streptococcus )及雙叉桿菌(Bifidobacterium ))生物轉化，以產生乳酸及降低受質之pH。 如本文中所使用，「游離胺基酸」(FAA)意指不為肽或蛋白質之組分之個別馬鈴薯衍生胺基酸。游離胺基酸係使用熟習此項技術者熟知的各種方法(諸如LC/MS)測定。 如本文中所使用，「功能化」意指天然馬鈴薯蛋白或天然馬鈴薯蛋白粉之功能性質中之至少一者已經改變之馬鈴薯蛋白或馬鈴薯蛋白粉。功能化蛋白質中可經改變的性質之非限制性實例包括：膠凝化、起泡、水結合、油或脂肪結合、乳化、黏度、溶解度、熱穩定性、可濕性及可分散性。在一個實施例中，功能化馬鈴薯蛋白由於經改變之性質賦予例如更好的可消化性或不同吸收速率而可提供營養益處。 如本文中所使用，「糖基生物鹼」係指為具有糖基之生物鹼之植物化合物之群。馬鈴薯中存在許多生物鹼，包括糖基生物鹼(α-卡茄鹼(chaconine)、α-龍葵鹼(solanine)、β-卡茄鹼、β-龍葵鹼及γ-卡茄鹼)及糖苷配基茄啶(solanidine)。總α-糖基生物鹼係α-卡茄鹼及α-龍葵鹼之總和。總生物鹼係α-卡茄鹼、α-龍葵鹼、β-卡茄鹼、β-龍葵鹼、γ-卡茄鹼及茄啶之總和。生物鹼含量係使用熟習此項技術者熟知的標準LC-MS法分析。 如本文中所使用，「微過濾」(MF)係指流體穿過具有在0.03-0.1至10微米範圍內之孔徑之膜以便分離出在微米尺寸範圍內之顆粒(諸如微生物及懸浮顆粒)之壓力驅動之膜處理法。微過濾係用由選自包括聚四氟乙烯、乙酸纖維素、硝基纖維素、聚偏二氟乙烯、聚醚碸、聚酰胺、尼龍、多孔氧化鋁、燒結金屬及氧化鋯之群之化學組合物組成之膜達成。 如本文中所使用，「微粒化」係利用熱使蛋白質聚集或沉澱，及同時或隨後利用剪切減小所得蛋白質聚集物之尺寸以產生微粒化組合物之過程。一般而言，「微粒化」意指由微粒組成。 如本文中所使用，「礦物質」意指選自包括以下之群之無機化合物中之一或多者：鈣、氯化物、銅、碘、鐵、鎂、錳、磷、鉀、硒、鈉及鋅。 如本文中所使用，術語「天然馬鈴薯蛋白」意指保留天然3-維形狀及天然功能(例如酵素活性)之非變性馬鈴薯蛋白。天然馬鈴薯蛋白之實例包括馬鈴薯貯藏蛋白及蛋白酶抑制劑。 如本文中所使用，「非蛋白氮」(NPN)共同指在蛋白質沉澱後殘留的游離胺基酸、肽及其他可溶性含氮化合物。NPN%係依藉由熟習此項技術者已知的蛋白質沉澱進行的Dumas或Kjeldahl法確定，及表示為NPN% x 6.25。 如本文中所使用，「平均粒度」為關於顆粒體積分佈之平均值。體積平均值計算係基於n個數量通道之直方圖之上限及下限及在通道中之百分比。各通道之D_i 值係幾何平均(即，上限直徑 x 下限直徑之平方根)。例如，就D[4,3]而言，分子係四次方乘以在該通道中之百分比(對所有通道求和)之幾何平均；及分母係三次方乘以在該通道中之百分比(對所有通道求和)之幾何平均。參見，例如，ASTM E 799-03，Standard Practice for Determining Data Criteria and Processing for Liquid Drop Size Analysis。 如本文中所使用，術語「滲透物」及術語「滯留物」係指藉由壓力驅動之膜處理法(諸如微過濾、超過濾及逆滲透)產生之兩種產物流。滲透物物流包含所有膜饋送組分及已穿過膜之水及滯留物包含所有膜饋送組分及已被膜保留之水。 如本文中所使用，「粉末」意指固體顆粒之乾燥材料。 如本文中所使用，「蛋白質濃縮物」係指其中蛋白質之百分比含量在約30%至約80%(即約30%至約80%蛋白質純度)範圍內之蛋白粉。 如本文中所使用，「蛋白質分離物」係指其中蛋白質之百分比含量為約90%(即約90%蛋白質純度)之蛋白粉。 如本文中所使用，「逆滲透」(RO)為主要用於移除或純化水之壓力驅動之膜處理法。逆滲透係藉由高壓系統，使用由沸石、碳奈米管、乙酸纖維素、聚碸類及聚醯胺組成之膜來達成。在另一個實施例中，逆滲透膜具有在0.1至5,000 nm範圍內之孔徑。 如本文中所使用，「噴霧乾燥」意指藉由經加熱之空氣將液體分散成流以蒸發水及收集經分散之乾燥固體。 如本文中所使用，「總固體」係在利用已核可之AOAC法乾燥液體或粉末樣品後留在液體或粉末樣品中之總固體之百分比。 如本文中所使用，「脫水收縮作用」意指藉由分離出液體來達成凝膠之收縮。 如本文中所使用，「純蛋白質」係如下計算：(TN%-NPN%)乘以6.25，其中TN%為總氮百分比，及NPN%為非蛋白氮百分比。 如本文中所使用，「超過濾(UF)」係指流體穿過具有在0.001-0.01至0.1微米範圍內之孔徑或介於約1 kDa與約800 kDa之間之分子量截斷之膜之壓力驅動之膜處理法。超過濾滯留大於膜孔徑之組分(諸如脂肪及蛋白質)及滲透小組分(諸如糖及礦物質)。超過濾膜可由聚丙烯、乙酸纖維素、聚乳酸、聚醚碸、陶瓷、聚丙烯腈或聚偏二氟乙烯製成。熟習此項技術者應明瞭膜、超過濾處理法及流速之選擇決定相對超過濾進料之滯留物組成。 如本文中所使用，「素食酸奶」為藉由使用乳酸菌培養發酵植物可水提取之蛋白產生且具有＜4.5之pH之非乳蛋白凝膠狀食品。 如本文中所使用，「可濕性」係粉末意欲在水中復水之功能特性。為潤濕，粉末必須克服自身與水之間的表面張力。可濕性係藉由在設定溫度將指定質量之粉末放在已知體積的水之表面上及量測所有粉末消失或沉降在水表面下所需的時間來測定(Augustin & Clarke. (2011)，同上)。 自馬鈴薯(學名：Solanum tuberosum )製備馬鈴薯蛋白粉。任何馬鈴薯栽培品種可用於製備馬鈴薯蛋白粉。自馬鈴薯果汁(PFJ)製備馬鈴薯蛋白粉。熟習此項技術者將知曉製備PFJ之步驟。 本說明書中提出的方法包括用於製備馬鈴薯蛋白粉之方法，其包括一或多個以下步驟：微過濾、超過濾及逆滲透。微過濾(MF)、超過濾(UF)及逆滲透(RO)係滯留在膜滯留物側上的組分之大小不同之常用的壓力驅動之膜處理法。藉由任何此等壓力驅動之膜處理法產生的兩種產物係滯留物及滲透物。滯留物包括所有組分及藉由膜滯留的水。滲透物包括所有組分及滲過膜的水。利用微過濾、可選逆滲透步驟及超過濾步驟處理澄清馬鈴薯果汁之過程可得到高含量馬鈴薯蛋白及胺基酸之濃縮超過濾滯留物。 一般而言，膜過濾係用於各種食物及飲料之澄清、濃縮、分級分離(組分之分離)、脫鹽及純化之當前最先進技術。膜處理或過濾係藉由強壓通過物理障壁、多孔材料、過濾器或膜自液體分離顆粒之技術。顆粒係基於其尺寸及形狀，利用壓力及特殊設計之具有不同孔徑之膜進行分離。不同膜過濾法係利用壓力驅動過程、電場驅動過程及濃度驅動過程分離或濃縮液體中之物質。一些較新的應用包括微過濾、超過濾、逆滲透、電透析及全蒸發。此等應用提供可回收可用於其他食品調配物之副產物(例如，碳水化合物、可溶性維生素及礦物質)之有效手段。另外，此等技術亦提高產品之食品安全性(例如，藉由減少潛在有害細菌或其他微生物之存在)且同時避免熱處理。利用膜處理技術之最終產品之一些實例包括(但不限於)果汁及蔬菜汁(例如蘋果或胡蘿蔔)、乳酪(例如里科塔奶酪(ricotta))、冰淇淋、黃油或一些發酵乳；脫脂或低乳糖乳製品；微過濾乳；無酒精啤酒、酒及蘋果酒等。 關於用於處理意欲用於食品、飼料及飲料之植物材料之適宜過濾器/膜之其他實例，參見例如美國專利申請案20040089601 (Use of polyisocyanate resins in filter layers)；美國專利7651619 (Filtration method and apparatus)；美國專利7,531,086 (Pressure filter apparatus)；美國專利5,997,652 (Food starch processing method and apparatus)；美國專利9,925,496 (Upgrading process streams)；及美國專利申請案20180056244 (Methods and apparatuses for reducing membrane fouling, scaling, and concentration polarization using ultrasound wave energy (USWE))。關於利用過濾技術進行食品處理之一般評論，參見例如Membrane Processing for Dairy Ingredient Separation (Institute of Food Technologists Series) 第1版，2015，Kang Hu(編)， James Dickson(編)，Wiley-Blackwell；Food Processing Technology:Principles and Practice 第4版，2016，P. J. Fellows，Woodhead Publishing；Principles and Practice for the Safe Processing of Foods，1998，David Shapton，Woodhead Publishing。 馬鈴薯包含若在特定濃度下攝入可具毒性之糖基生物鹼及生物鹼。存在許多糖基生物鹼，包括α-卡茄鹼、α-龍葵鹼、β-卡茄鹼、β-龍葵鹼、及γ-卡茄鹼、及糖苷配基茄啶。生物鹼係藉由使用一或多種方法來移除，諸如吸附生物鹼至帶電荷的樹脂、疏水性樹脂、親水性樹脂、多型或混合型樹脂；或使用尺寸排阻層析以移除生物鹼；或使用活性炭以移除生物鹼；或使用層化矽酸鹽以移除生物鹼；或使用生物鹼之酵素水解。使用樹脂移除生物鹼的量係由樹脂性質(諸如有效尺寸、表面積、孔隙體積、孔隙半徑、比重、粒度分佈、電荷、疏水性、親水性、適宜pH範圍及溫度最大值)來決定。除了樹脂性質外，生物鹼移除量係由樹脂管柱運行條件(諸如特定樹脂性質、樹脂管柱體積、管柱數、流體流過管柱之速率及流體留及管柱之次數)來決定。在本說明書之處理中，生物鹼係自微過濾滲透物或自超過濾滯留物移除。 用於偵測及測定樣品中糖基生物鹼及生物鹼之濃度之分析包括標準LC-MS；膽鹼酯酶基感測器；與碘蒸氣偵測耦合之高效薄層層析；ELISA分析；或溴苯酚滴定。在一個實施例中，如本文中所述製備的馬鈴薯蛋白粉中之總α-糖基生物鹼(α-卡茄鹼及α-龍葵鹼總和)濃度為：1 ppm、約2 ppm、約3 ppm、約4 ppm、約5 ppm、約6 ppm、約7 ppm、約8 ppm、約9 ppm、約10 ppm、約11 ppm、約12 ppm、約13 ppm、約14 ppm、約15 ppm、約16 ppm、約17 ppm、約18 ppm、約19 ppm、約20 ppm、約21 ppm、約22 ppm、約23 ppm、約24 ppm、約25 ppm、約26 ppm、約27 ppm、約28 ppm、約29 ppm、約30 ppm、約31 ppm、約32 ppm、約33 ppm、約34 ppm、約35 ppm、約36 ppm、約37 ppm、約38 ppm、約39 ppm、約40 ppm、約41 ppm、約42 ppm、約43 ppm、約44 ppm、約45 ppm、約46 ppm、約47 ppm、約48 ppm、約49 ppm、約50 ppm、約51 ppm、約52 ppm、約53 ppm、約54 ppm、約55 ppm、約56 ppm、約57 ppm、約58 ppm、約59 ppm、約60 ppm、約61 ppm、約62 ppm、約63 ppm、約64 ppm、約65 ppm、約66 ppm、約67 ppm、約68 ppm、約69 ppm、約70 ppm、約71 ppm、約72 ppm、約73 ppm、約74 ppm、約75 ppm、約76 ppm、約77 ppm、約78 ppm、約79 ppm、約80 ppm、約81 ppm、約82 ppm、約83 ppm、約84 ppm、約85 ppm、約86 ppm、約87 ppm、約88 ppm、約89 ppm、約90 ppm、約91 ppm、約92 ppm、約93 ppm、約94 ppm、約95 ppm、約96 ppm、約97 ppm、約98 ppm、約99 ppm、約100 ppm、約150 ppm、約200 ppm、約250 ppm、及約300 ppm。在另一個實施例中，馬鈴薯蛋白粉中總α-糖基生物鹼之濃度為約30 至 約80 ppm、或約30 至 約70 ppm、或約30 至 約50 ppm。 關於馬鈴薯中糖基生物鹼之存在、偵測及減少/移除之其他參考，參見例如美國專利申請案20180042265 (Method for preparing a food grade coagulated potato protein concentrate)；美國專利9,526,266 (Glyco-alkaloid removal)；美國專利8,486,481 (Glycoalkaloid removal)及美國專利8,465,911 (Native potato protein isolates)。 對超過濾滯留物進行乾燥。相關技術中已知很多乾燥法。例如，冷凍乾燥、噴霧乾燥、或快速乾燥，進行或不進行先前蒸發。 功能化蛋白質係已藉由很多方法(例如化學修飾、變性、凝結、沉澱、分級分離、微粒化或強化)修飾之蛋白質。該等修飾產生具有不同功能性質之蛋白質。功能性質之兩個實例包括可濕性及可分散性。可濕性係關於粉末在水中之沉降速率。為潤濕，粉末必須克服自身與水之間的表面張力。可濕性係藉由在設定溫度將指定質量之粉末放在已知體積水之表面上及量測所有粉末消失或沉降在水表面下所需的時間來測定(Augustin & Clarke，2011，同上 )。粉末之可分散性係粉末混合於液體中之速率，通常係以每單位時間每單位體積的質量來測量，且以百分比表示(Augustin & Clarke.(2011)，同上；Touhy，(1989)，同上；及AOAC法定方法990.19 (1989))。功能化蛋白質可具有改良之營養效益。功能化蛋白質在飲料或加工食品中可具有改良之性質。 一種製備微粒化馬鈴薯蛋白粉之方法係一種產生蛋白聚集體及同時或隨後減小所得蛋白聚集體尺寸之過程。製備蛋白聚集體之非限制性實例包括：熱、pH調整、高壓處理、鹽沉澱或酒精沉澱。減小蛋白質粒度之非限制性實例包括：物理或機械破壞，包括剪切、研磨、均質化或超音波處理。藉由此等處理，可改變微粒化馬鈴薯蛋白粉之功能性質。 關於微粒化植物蛋白之其他資訊，參見，例如，Beran等人，Pilot-scale production and application of microparticulated plant proteins，2018，Journal of Nutrition & Food Sciences，第8卷，第1期，8頁；Young等人，Nutritional implications of microparticulated protein，2013，Journal of the American College of Nutrition，第418-426頁；N.S.Singer及JM Dunn，Protein microparticulation: the principle and the process，2013，Journal of the American College of Nutrition，第388-397頁；M Kalab，Microparticulate protein in foods，1990，Journal of the American College of Nutrition，374-387；及JW Erdman Jr.，The quality of microparticulated protein，1990，Journal of the American College of Nutrition，第398-409頁。 粉末之粒度係可影響可濕性及可分散性之功能性質之一個參數。已知若干方法可用於測定粉末粒度(或更準確地，粒度分佈)。一旦已製備代表性樣品，可藉由一或多種以下方法測定粒度分佈：篩析；機械過篩；光學法；電子感測；沉降；或光散射(Horinka，1995年6月，Powder particle size: measurement and communication，Powder Coating，第69-75頁)。平均粒度分佈之典型值為D[4,3]。粒度之另一量度係中位值，其通常表示為D50。通常，粒度分佈值表示為D10、D50及D90。 在一個實施例中，微粒化馬鈴薯蛋白粉包含約1 µm、約2 µm、約3 µm、約4 µm、約5 µm、約6 µm、約7 µm、約8 µm、約9 µm、約10 µm、約11 µm、約12 µm、約13 µm、約14 µm、約15 µm、約16 µm、約17 µm、約18 µm、約19 µm、約20 µm、約21 µm、約22 µm、約23 µm、約24 µm、約25 µm、約26 µm、約27 µm、約28 µm、約29 µm、約30 µm、約31 µm、約32 µm、約33 µm、約34 µm、約35 µm、約36 µm、約37 µm、約38 µm、約39 µm、約40 µm、約41 µm、約42 µm、約43 µm、約44 µm、約45 µm、約46 µm、約47 µm、約48 µm、約49 µm、約50 µm、約51 µm、約52 µm、約53 µm、約54 µm、約55 µm、約56 µm、約57 µm、約58 µm、約59 µm、約60 µm、約61 µm、約62 µm、約63 µm、約64 µm、約65 µm、約66 µm、約67 µm、約68 µm、約69 µm、約70 µm、約71 µm、約72 µm、約73 µm、約74 µm、約75 µm、約76 µm、約77 µm、約78 µm、約79 µm、約80 µm、約81 µm、約82 µm、約83 µm、約84 µm、約85 µm、約86 µm、約87 µm、約88 µm、約89 µm、約90 µm、約91 µm、約92 µm、約93 µm、約94 µm、約95 µm、約96 µm、約97 µm、約98 µm、約99 µm、至約100 µm之復水粉末粒度(D[4,3])。 在另一個實施例中，馬鈴薯蛋白粉中實質上所有顆粒包含1-50 µm、或1-25 µm、或更特定言之1-10 µm之復水粉末粒度(D[4,3])。 馬鈴薯為富蛋白質源。馬鈴薯蛋白之非限制性實例包括馬鈴薯貯藏蛋白或蛋白酶抑制劑。本文中揭示製備馬鈴薯蛋白粉之方法。 在一個實施例中，馬鈴薯蛋白粉中以粗蛋白質測得之馬鈴薯蛋白之百分比為粉末總質量之60%、約61%、約62%、約63%、約64%、約65%、約66%、約67%、約68%、約69%、約70%、約71%、約72%、約73%、約74%、約75%、約76%、約77%、約78%、約79%、約80%、約81%、約82%、約83%、約84%、約85%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約90.1%、約90.2%、約90.3%、約90.4%、約90.5%、約90.6%、約90.7%、約90.8%、約90.9%、約91%、約91.1%、約91.2%、約91.3%、約91.4%、約91.5%、約91.6%、約91.7%、約91.8%、約91.9%、至約92%粗蛋白質。在另一個實施例中，馬鈴薯蛋白粉中粗馬鈴薯蛋白之百分比為約60% - 約90%、或約60 - 約80%、或約70% - 約80%、或約80%。 在一個實施例中，馬鈴薯蛋白粉中游離胺基酸之百分比為總質量之約1%、約2%、約3%、約4%, 5%、約6%、約7%、約8%、約9%、約10%、約11%、約12%、約13%、約14%、約15%、約16%、約17%、約18%、約19%、約20%、約21%、約22%、約23%、約24%、約25%、約26%、約27%、約28%、約29%、至約30%。 在一個實施例中，馬鈴薯蛋白粉中之非蛋白氮(NPN)化合物(計算為NPN% x 625)為總質量之約1%、約 2%、約 3%、約 4%、約 5%、約 6%、約 7%、約 8%、約 9%、約 10%、約 11%、約 12%、約 13%、約 14%、約 15%、約 16%、約 17%、約 18%、約 19%、約 20%、約 21%、約 22%、約 23%、約 24%、約 25%、約 26%、約 27%、約 28%、約 29%、至約30%。在一些實施例中，80%馬鈴薯蛋白濃縮物具有約5% (NPN x 6.25)。在其他實施例中，馬鈴薯蛋白分離物具有約1% (NPN x 6.25)。 馬鈴薯為富礦物質源，尤其係鉀。灰分分析可快速估計樣品總礦物質含量。一般而言，灰分係指完全燃燒後樣品中之所有非水性、非氣態殘餘物。在一個實施例中，微粒化馬鈴薯蛋白粉具有來自PFJ之1-20%灰分。在另一個實施例中，馬鈴薯蛋白粉包含粉末總質量之約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、約10%、約11%、約12%、約13%、約14%、約15%、約16%、約17%、約18%、約19%、至約20%之灰分。在又另一個實施例中，馬鈴薯蛋白粉實質上不含灰分。可使用相關技術中已知的方法測定樣品之礦物質含量或組成。測定礦物質之技術之非限制性實例包括：原子吸收光譜法、原子發射光譜法、x-射線螢光分析、中子活化分析、質譜法、光束(位置敏感)法、次級離子質譜法、雷射燒蝕偶合技術(諸如感應耦合電漿–質譜法)、質子誘導型x-射線發射(PIXE)及γ-射線發射(PIGE)、及電子顯微鏡分析(EMPA)。 如本文中所使用，感官特性意指食品在攝入時之感知外觀、顏色、香氣、甜度、風味及質地。專業訓練個人小組可評估食品之感官特性，諸如外觀、顏色、香氣、甜度、風味及質地。因此，本發明包涵改良包含依本發明方法製備之馬鈴薯蛋白粉或植物蛋白粉之食品或營養產品之感官特性。 馬鈴薯蛋白粉適用作飲料、飼料及加工食品中之成分，用作熱穩定劑、起泡劑、水結合劑、油結合劑、乳化劑、膠凝劑或黏性增強劑。馬鈴薯蛋白粉因高馬鈴薯蛋白含量、高FAA百分比、高胺基酸分數(AAS)、高礦物質含量及低總α-糖基生物鹼含量而適用作營養補充劑。微粒化馬鈴薯蛋白粉在攝入時因馬鈴薯蛋白之經改變之性質，例如更佳之可消化性或更高之吸收速率而可提供營養效益。另外，馬鈴薯蛋白可有益地用作低過敏性植物蛋白源。本發明之馬鈴薯蛋白粉包含有利的感官特性，因此使得其等適用作用於飲料及加工食品之成分。在一個實施例中，該食品係選自包括以下之群：擠壓棒、運動棒、烘焙棒、基於植物之肉類似物、即食餐、脫水食品、耐貯存食品、冷凍食品、發酵食品、非乳素食食品或寵物飼料。在另一個實施例中，馬鈴薯蛋白粉適用作用於食品、麩質替代品、蛋替代品或類似該等用途之結合劑或質地調節劑(texture agent)。飲料可係即飲飲料或乾混合飲料。在一個實施例中，包含微粒化馬鈴薯蛋白粉之飲料係選自包括以下之群：營養補充劑(例如PediaSure™或Ensure™)、體育恢復飲料、蛋白質奶昔或植物非乳製品飲料。 在一些所涵蓋的應用中，天然馬鈴薯蛋白粉係用於製備發酵食品，諸如(但不限於)酸酪乳。在一個實施例中，酸酪乳係用奶基製備。在另一個實施例中，酸酪乳為素食食品，或用植物「乳」製品製備。在完成發酵後，發酵酸酪乳具有凝膠狀結構。在冷凍後，可發生非所欲之脫水收縮作用(自發酵產品之結構中分離水)。在脫水收縮作用下，酸酪乳可發展出可見顆粒狀、凝乳樣結構。用天然馬鈴薯蛋白粉製備之素食酸酪乳中意外地不存在脫水收縮作用。此意指自酸酪乳分離出的水很少或沒有，如圖6中所說明。 關於由植物蛋白及植物蛋白粉製成之食品及飲品之資訊，參見例如美國專利申請案20120128832 (Organic vegan protein shakes)；美國專利申請案20180064155 (Instant thickened dry food compositions)；美國專利申請案20170258123 (An inclusion containing proteinaceous meat analogue having an improved texture and an extended shelf-life)；美國專利申請案20150056346 (Plant-based food products, compositions, and methods)；美國專利申請案20170303558 (Extruded plant protein product with colouring plant ingredients and production method)；美國專利申請案20170150734 (Food comprising proteins mainly of plant origin and preparation method thereof)；美國專利申請案20160278403 (Vegetable protein products and methods for making the same)；美國專利申請案20140272094 (Textured vegetable protein as a meat substitute and methods and composition for making same)；美國專利申請案20140161958 (Meat substitute product)；美國專利8,293,316 (Method for the preparation of meat and vegetable protein based substitute food products)；及美國專利申請案20100136202 (Method for preparing a vegetable food product and vegetable food product thereby obtained)。 除非另外定義，否則本文中使用的所有技術及科學術語具有與本發明所屬技術之一般人員通常所瞭解相同之意義。一般而言，本文中所使用之命名及本文中所述之實驗室程序係彼等熟知且相關技術中常用者。 在全面描述本發明下，熟習此項技術者應明瞭可在多種等效參數、濃度及條件範圍內，在不需要過度實驗下進行本發明。本申請案意欲涵蓋一般而言遵循本發明之原理之本發明之任何變化、用途或調適，其包括本發明有關技藝中之已知或常用實務且可適用於前文所述之必需特徵之本揭示案之該等偏離例。 提供隨後的實例以說明本發明。然而，應瞭解本發明不限於該等實例中所述之特定條件或詳細內容。在本說明書通篇中，公開可用文件之任何及所有參考文獻明確地以引用之方式併入本文中。 實例 實例1. 澄清馬鈴薯果汁 選擇馬鈴薯，洗滌，然後剝皮。剝皮係利用磨蝕或刀進行。然後將經洗滌且剝皮之馬鈴薯滅菌，在偏亞硫酸氫鉀(約60 mL 0.3%溶液/19 kg馬鈴薯絲)之存在下切絲。馬鈴薯之切絲係用Goodnature X-6市售冷壓榨汁機(Goodnature，Orchard Park，NY)進行。擠壓所得馬鈴薯漿以提取馬鈴薯果汁(PFJ)。在4℃下儲存PFJ過夜以使澱粉顆粒及纖維沉降。第二天，傾析上清液且收集經澄清之PFJ並在微過濾之前轉移至冷供料槽。 實例2. 微過濾 將澄清PFJ以140加侖/分鐘之速率泵送於具有1.4微米孔徑之Membralox®陶瓷微過濾膜(Pall Membrane，Port Washington，NY)上。收集微過濾滲透物及在4℃下儲存過夜。 實例3. 超過濾 第二天，將微過濾滲透物以70加侖/分鐘之速率泵送於具有5 kDa孔徑之Synder® polyethersulfone (PES) MT超過濾膜(Synder Filtration，Vacaville，CA)上。收集超過濾滯留物及在4℃下儲存過夜。 實例4. 移除生物鹼 為移除生物鹼，將微過濾滲透物或超過濾滯留物泵送通過吸附性樹脂管柱且收集流過部分(flow-through)及在4℃下儲存過夜。將選擇用於管柱之吸附性樹脂及管柱運行條件最佳化以得到最終馬鈴薯蛋白粉中低濃度之總α-糖基生物鹼含量。使用熟習此項技術者熟知的標準LC-MS法分析α-卡茄鹼、α-龍葵鹼、β-卡茄鹼、β-龍葵鹼、γ-卡茄鹼及糖苷配基茄啶之生物鹼含量。總α-糖基生物鹼係α-卡茄鹼及α-龍葵鹼之總和。總生物鹼係α-卡茄鹼、α-龍葵鹼、β-卡茄鹼、β-龍葵鹼、γ-卡茄鹼及茄啶之總和。 表1顯示13個微粒化馬鈴薯蛋白粉樣品、及23個天然馬鈴薯蛋白粉樣品中α-卡茄鹼、α-龍葵鹼、β-卡茄鹼、β-龍葵鹼、γ-卡茄鹼及茄啶、總α-茄鹼、及總生物鹼濃度之平均(ppm)及範圍(ppm)。此等數據證實微粒化馬鈴薯蛋白粉中之總α-糖基生物鹼濃度在72.3 ppm至250.6 ppm範圍內，13個樣品之平均值為128.5 ppm。此等數據亦證實天然馬鈴薯蛋白粉中之總α-糖基生物鹼濃度在66.4 ppm至290.3 ppm範圍內，23個樣品之平均值為147.4 ppm。 表1.馬鈴薯蛋白粉之糖基生物鹼分析。 實例5. 微粒化 將自糖基生物鹼移除步驟所收集的流過部分在刮面式熱交換器中加熱至85℃及在85℃下維持5分鐘(「加熱步驟」)。然後，在剪切泵中再循環經加熱之材料直到獲得均勻質地(「剪切步驟」)，及將該產物饋送於Panther™ NS3006L均質機(GEA，Parma，Italy)(「均質化步驟」)中及收集微粒化材料。 實例6. 噴霧乾燥及分析 用使用將液體分散成熱空氣流之噴嘴之單一有效噴霧乾燥器(諸如Anhydro型S1噴霧乾燥器(Anhydro，Soeborg，Denmark))噴霧乾燥自實例4或實例5收集之材料。分析自噴霧乾燥器收集之馬鈴薯蛋白粉樣品之蛋白質、礦物質含量及礦物質組成、糖基生物鹼及生物鹼、水分、糖、纖維、澱粉、可濕性、可分散性及粒度。 馬鈴薯蛋白粉之蛋白質分析包括測定總固體、粗蛋白質及非蛋白氮。使用標準方法以測定馬鈴薯蛋白粉中之總固體(%)、游離胺基酸(FAA)濃度、總氮百分比(TN%)及非蛋白氮(NPN%)濃度。此等值用於計算粗蛋白質及純蛋白質濃度。例如，使用AOAC®國際法定方法925.10，使用強制空氣烘箱，測定總固體百分比及水分百分比。游離胺基酸(FAA)濃度係藉由使用EZfaast™，依LC/MS法(Phenomenex，Torrance，CA)來測定。總氮百分比(TN%)係藉由Dumas法來測定。非蛋白氮(NPN%)化合物係先於蛋白質沉澱藉由Kjeldahl法來測定。粗蛋白質百分比係藉由TN%乘以6.25來計算。微粒化馬鈴薯蛋白粉及天然馬鈴薯蛋白粉樣品之總固體、粗蛋白質及非蛋白氮(NPN% x 6.25)之值呈現於表2中。 表2.馬鈴薯蛋白粉中之蛋白質值。 馬鈴薯蛋白粉之礦物質含量係藉由感應耦合電漿–質譜法測定。12個微粒化馬鈴薯蛋白粉樣品及23個天然馬鈴薯蛋白粉樣品中之平均(AVG)礦物質分佈及個別礦物質含量範圍報告於表3中。該分析包括以下礦物質之濃度(ppm)：鈣、銅、鐵、錳、鎂、磷、鉀、硒(ppb)、鈉及鋅。注意微粒化馬鈴薯蛋白粉及天然馬鈴薯蛋白粉之鉀濃度。具體而言，就微粒化馬鈴薯蛋白粉而言，鉀濃度在34400 ppm至55700 ppm範圍內，12個樣品之平均值為43557 ppm。就天然馬鈴薯蛋白粉而言，鉀濃度在29100 ppm至57100 ppm範圍內，23個樣品之平均值為45510 ppm。 表3.馬鈴薯蛋白粉之礦物質分析。 進一步分析馬鈴薯蛋白粉之以下組成性質：水分、糖、纖維及澱粉(參見表4)。水分及總固體係藉由以下AOAC®國際法定方法990.20及990.19，及使用對流烘箱測定。糖：葡萄糖、果糖及蔗糖之分析係藉由HPLC測定。纖維(可溶性纖維及不溶性纖維之總和)係依循AOAC®國際法定方法991.43測定。該方法使用酵素重量分析法及使用總膳食纖維分析套組(Megazyme Inc.，Chicago IL)。澱粉含量係依循AOAC®國際法定方法996.11測定。 表4. 馬鈴薯蛋白粉之分析。 實例7. 天然馬鈴薯蛋白粉之製造 天然馬鈴薯蛋白粉係藉由自微過濾滲透物或超過濾滯留物移除生物鹼，及噴霧乾燥生物鹼減少之超過濾滯留物，如圖2中所呈現的流程圖所說明，來製造。熟習此項技術者熟知可藉由改變超過濾條件(諸如體積濃度因子(VCF)及超過濾(透濾)期間添加的水的量)來改變使用超過濾製得的蛋白粉之蛋白質含量。表5顯示經噴霧乾燥之微過濾(MF) PFJ粉、使用圖2中所說明的製程製得的PPC70 (70%蛋白質馬鈴薯蛋白濃縮物)及使用圖2中所說明的製程製得的PPC80 (80%蛋白質馬鈴薯蛋白濃縮物)之典型組成。使用苯酚硫酸法測定糖之總碳水化合物，使用AOAC國際法定方法994.12 (HCl水解，接著，使用ACCQ標籤衍生化進行RP HPLC分離)分析酸穩定胺基酸，使用AOAC國際法定方法994.12 (過甲酸氧化)測定硫胺基酸及使用AOAC國際法定方法988.15 (鹼水解)測定色胺酸。使用AOAC國際法定方法992.06 (改良Mojonnier法)或Soxhlet提取法測定脂肪含量。 表5顯示超過濾驚人地使得最終馬鈴薯蛋白粉之胺基酸分數(AAS)自經噴霧乾燥之MF PFJ粉末中的0.63增加至PPC80中的1.17。表5亦顯示超過濾驚人地增加最終蛋白粉之必需胺基酸分佈及分支鏈胺基酸分佈。 表5.天然馬鈴薯蛋白粉之典型組成。 熟習此項技術者當明瞭在一組操作條件下獲得的超過濾滯留係數如何可用於模擬在不同操作條件下獲得的組成。表6顯示基於圖2中所說明的製程包含至少90%蛋白質(按無水分計)之PPC70、PPC80及PPI(馬鈴薯蛋白分離物)之模擬組成及典型MF PFJ(超過濾進料)組成。 表6顯示使用圖2中所說明的製程製得的PPI之期望的組成及營養分佈。表6亦說明在如圖2及圖1中分別所說明製造天然及微粒化馬鈴薯蛋白粉中如何改變超過濾條件可用於定制粉末之組成達到使用其等的食品及飲品之營養需求。 表6.天然馬鈴薯蛋白粉之模擬組成。 實例8.去礦物質馬鈴薯蛋白粉製造 若預期去礦物質馬鈴薯蛋白粉，則修改用於製備天然馬鈴薯蛋白粉之製程。具體而言，使用離子交換樹脂將自微過濾步驟收集的滲透物去礦物化。在該製程中，收集來自去礦物質步驟之流過部分及使用逆滲透(RO)濃縮。如實例4中所述自微過濾滲透物或自藉由逆滲透回收的濃縮物基本上移除糖基生物鹼。蒸發所得流體及使用熟習此項技術者已知的方法乾燥以製得總天然馬鈴薯蛋白粉。用如圖3呈現的流程圖說明該製程。 實例9.天然及微粒化馬鈴薯蛋白粉之製造及分析 洗滌馬鈴薯，磨皮及然後在約2 mmol/kg偏亞硫酸氫鉀的存在下使用Marchisio迷你混合器(Fratelli Marchisio S.p.A，Pieve Di Teco，Italy)研磨兩次。然後，使用LT20水壓機(Viniquip International Ltd，Havelock North，New Zealand)擠壓馬鈴薯漿，及在5℃讓回收的馬鈴薯果汁(PFJ)靜置過夜以使殘餘澱粉沉降。第二天早晨，PFJ自沉降的澱粉倒出及使用1.4微米Membralox®陶瓷膜(Pall Corporation，Port Washington，NY)微過濾。然後，PFJ微過濾滲透物使用具有5 kDa孔徑之Synder®聚醚碸(PES)MT超過濾膜(Synder Filtration，Vacaville，CA)超過濾至約20之體積濃度因子(VCF)，及使超過濾(UF)滯留物通過吸附樹脂以移除生物鹼。生物鹼減少之超過濾滯留物使用具有一體式流化床30 l/h水移除容量之Niro緊密乾燥器(GEA Niro A/S，Soeborg，Denmark)噴霧乾燥以製造包含80.8%粗蛋白質之天然馬鈴薯蛋白粉(PPC80)。 在水中達16.9重量%之總固體濃度之UF滯留物或復水天然馬鈴薯蛋白粉係經由12英吋APV空化器(Cavitator)(SPX Flow Technology，Silkeborg，Denmark)在55 Hz及約2500 L/h之進料流速下操作再循環，直到UF滯留物或復水馬鈴薯蛋白流達到85℃。然後使經空化之馬鈴薯蛋白流在85℃維持5分鐘，冷卻至20-25℃，及使用APV Rannie LAB型號12.50H均質機(Rannie，Copenhagen，Denmark)在300/50 bar下均質化。使用Niro緊密乾燥器(GEA Niro A/S，Soeborg，Denmark)噴霧乾燥微粒化馬鈴薯蛋白流以製造包含79.2%粗蛋白質之微粒化馬鈴薯蛋白粉(MP PPC80)。粒度係藉由Malvern法用Mastersizer 3000儀器(Malvern Instruments Ltd，Worcestershire，UK)測定。馬鈴薯蛋白粉之可濕性及可分散性可藉由Augustin & Clarke (2011)， 同上；Touhy (1989)，同上及AOAC法定方法990.19 (1989)方法之修改確定。表7概述天然(一個樣品)及功能化微粒化(4個樣品之平均值)馬鈴薯蛋白粉之組成及胺基酸分數。 表7.微粒化馬鈴薯蛋白濃縮物及天然馬鈴薯蛋白濃縮物之分析。 表8概述功能化微粒化馬鈴薯蛋白粉(4個樣品之平均值)(PPC80)及天然馬鈴薯蛋白粉(3個樣品之平均值)(天然PPC80)之平均胺基酸組成(mg/g粗蛋白質)。表8亦包括針對學齡前兒童之必需胺基酸需求，其為食品及農業組織/世界衛生組織(1991) Protein quality evaluation in human diets. FAO Food and Nutrition Paper 51.FAO, Rome中之參考蛋白質。將半胱胺酸及甲硫胺酸之必需胺基酸值加在一起以計算AAS，亦對苯丙胺酸及酪胺酸進行如此操作。將異白胺酸、白胺酸及纈胺酸加在一起以測定分支鏈胺基酸之百分比。約一半的胺基酸係必需的及一半係非必需的。胺基酸分數係藉由確定限制性必需胺基酸及除以用於學齡前兒童之該相同胺基酸的參考量來計算。例如，色胺酸為馬鈴薯蛋白粉之限制性胺基酸(13 mg/g粗蛋白質)，其除以學齡前兒童之色胺酸(11 mg/g粗蛋白質)，得到1.2之胺基酸分數(AAS)。 表8.微粒化馬鈴薯蛋白及天然馬鈴薯蛋白之胺基酸值(mg/g粗蛋白質)與學齡前兒童之必需胺基酸需求之比較。 實例10.可濕性及可分散性之測定 使用以下方案以確定本說明書中所述之馬鈴薯蛋白粉之可濕性及可分散性之功能性質。該方案係改編自Augustin & Clarke.(2011)，同上；Touhy (1989)，同上)；及AOAC法定方法990.19 (1989)。 測定各蛋白質樣品之粗蛋白質含量。就馬鈴薯蛋白粉而言，各批次之粗蛋白質含量為約80%。為測定可濕性，以5%水性蛋白質分散液為目標。計算意欲添加至逆滲透(RO)水之蛋白質之質量以得到200 g之最終總質量。稱取水(在20℃下)，加入至800 ml燒杯中，及歷時2秒將粉末樣品添加至水表面。在添加粉末樣品至水表面的同時開啟秒表。記錄所有粉末沉降在水表面下所需的時間。對各粉末樣品進行三次重複試驗。 為測定可分散性，以5%水性蛋白質分散液為目標。計算意欲添加至RO水之蛋白質的質量以得到200 g之最終總質量。稱取水(在20℃下)，利用攪拌棒加入至400 ml燒瓶中，及使用磁性攪拌盤在800 RPM下攪拌水。歷時2秒攪拌添加粉末樣品。在添加粉末樣品至水的同時開啟秒表。將分散液混合1分鐘，停止攪拌，及取得分散液樣品以用於使用烘箱乾燥方法AOAC 990.19測定分散的個體。對各粉末樣品進行三次重複試驗。A. 馬鈴薯蛋白粉：樣品組 A 根據圖2製造天然馬鈴薯蛋白粉。根據圖1製造微粒化馬鈴薯蛋白粉。其他蛋白粉為豌豆蛋白濃縮物(80%蛋白質，PEAP250，Marsanta Foods，Mt Wellington，New Zealand)、乳清蛋白濃縮物(80%蛋白質，ALACEN® 450，Fonterra，Auckland，New Zealand)、大豆蛋白分離物(87%蛋白質，SUPRO®670，DuPont，Auckland，New Zealand)及乳清蛋白分離物(94%蛋白質，ALACEN® 895，Fonterra，Auckland，New Zealand)。該分析包括在5%蛋白質下之可濕性及可分散性(表9)及0.5%蛋白質之可濕性(圖4及圖5)。 在0.5%蛋白質濃度下，樣品組A微粒化馬鈴薯蛋白粉之可濕性量測值為95秒(圖4A、圖4B、圖5A及圖5B各圖中之樣品2)。天然馬鈴薯蛋白、大豆蛋白分離物及乳清蛋白分離物蛋白粉在60分鐘內沒有沉降在水表面下(圖4及圖5)。 在5%蛋白質濃度下，樣品組「A」微粒化馬鈴薯蛋白之可濕性量測值為2分鐘，相較之，豌豆蛋白為15分鐘及速溶乳清蛋白濃縮物(ALACEN® 450)、大豆蛋白分離物及天然馬鈴薯蛋白粉超過一小時(表9)。樣品組「A」微粒化馬鈴薯蛋白粉之極佳可濕性係驚人的，因為與ALACEN® 450不同，此等粉末未經卵磷脂(表面活性劑)塗覆以助於破壞水的表面張力。 樣品組「A」微粒化馬鈴薯蛋白粉經分散得到總計92%總固體，相較之，大豆蛋白分離物為80%，豌豆蛋白質為86%，速溶乳清蛋白濃縮物為95%及天然馬鈴薯蛋白粉為38%(表9)。樣品組「A」微粒化馬鈴薯蛋白粉具有極佳的可分散性。 表9. 5%蛋白粉在水中之可濕性及可分散性。 B. 馬鈴薯蛋白粉：樣品組 B 將樣品組「B」天然及微粒化粉末之可濕性及可分散性與大豆蛋白分離物(86%蛋白質，Herbal Secrets Organic Soy Isolate，Jersey City，NJ，USA)、豌豆蛋白分離物(76%蛋白質，Pea Protein Isolate，Farbest Brands，Montvale，NJ，USA)、Innovix馬鈴薯蛋白(90%蛋白質 Innovix Pharma Inc.，Calabasas，CA，USA)及Solanic 200馬鈴薯蛋白(90%蛋白質，Solanic 200，Mid-American Food Sales Ltd.，Northbrook，IL，USA)進行比較。 樣品組「B」微粒化馬鈴薯蛋白粉證實4分鐘之快速可濕性，而所有其他粉末到60分鐘時還未潤濕(表10)。 樣品組「B」微粒化粉末亦證實相比豌豆及大豆(89%)粉末、Innovix馬鈴薯蛋白(85%)及Solanic馬鈴薯蛋白粉(83%)更大的可分散性(90%)。樣品組「B」天然馬鈴薯蛋白粉具有最低的可分散性(63%)。 表10. 5%蛋白粉在水中之可濕性及可分散性 實例11.蛋白粉風味/感官測試 可使用專業訓練個人小組評估食品之感官特性，諸如外觀、風味、香氣及質地。在評估前，官能檢查員將接受例如關於以下屬性之15-點通用強度量表的訓練：苦味、酸味、澀味、化學香氣、霉味、綠色香氣、奶酪味、煮熟的馬鈴薯味、動物香及豆腥味。樣品將根據粗蛋白質濃度加以製備，及在室溫下呈現給官能檢查員。該等樣品將以盲目、一元連續、重複及以隨機順序形式加以評估。 將用天然馬鈴薯蛋白粉或微粒化馬鈴薯蛋白粉製備食品及飲料。將製得不含馬鈴薯蛋白粉之對照樣品。此等將呈現給經訓練之感官小組以評估外觀、風味、香氣及質地屬性。該等樣品將以盲目、一元連續、重複及以隨機順序形式加以評估。 實例12.素食酸酪乳之製法 將植物蛋白粉、杏仁乳(Unsweetened，Blue Diamond Almonds，Sacramento，CA)及糖混合在一起形成酸酪乳基質且加熱至82。在對照素食酸酪乳的情況中，未添加其他蛋白質，及其餘質量為杏仁乳。就其他三種素食酸酪乳而言，植物蛋白粉係以下中之一者：具有76%蛋白質濃度之豌豆(Farbest，Park Ridge，NJ)、具有77%蛋白質濃度之天然馬鈴薯蛋白粉(J.R.Simplot Company，Boise，ID)或具有86%蛋白質濃度之大豆(Herbal Secrets，Jersey City，NJ)。各酸酪乳之最終蛋白質濃度計算值為5%。各植物(亦稱素食)蛋白質酸酪乳基質混合物之組成參見表11。使酸酪乳基質冷卻至46，然後在高速摻合器中均質化。將經均質化之酸酪乳基質(130 g)添加至裝納0.10克酸酪乳培養物之4 oz玻璃罐(Vegan Real Yogurt，Cultures for Health，Raleigh，NC)。在水浴中於43下培養酸酪乳。每小時監測酸酪乳之pH及溫度，直到pH下降至低於4.5，或在停止培養之時至多培養10小時。馬鈴薯蛋白及豌豆蛋白之pH下降至低於4.5需要9小時，大豆蛋白需要10小時，及未添加蛋白質的到10小時的時間限制時沒有完成。 在發酵過程完成後24小時，冷凍酸酪乳。圖6顯示冷凍發酵素食蛋白酸酪乳之脫水收縮作用(水之分離)。指在明亮帶的箭頭顯示水自發酵產品之凝膠狀結構分離。在分離水的情況下，酸酪乳具有可見顆粒狀、凝乳樣結構。在用天然馬鈴薯蛋白粉製備的酸酪乳中未觀察到非所欲的脫水收縮作用。 表11.用豌豆蛋白、馬鈴薯蛋白或大豆蛋白粉製備之酸酪乳之組成 實例13.運動棒之製法 將蛋白粉、過篩可可粉(ADM D-11-DL，Hawkins Watts，Auckland，New Zealand)、甜味劑(甜菊、TASTEVA及蔗糖素(善品糖(SPLENDA))，Tate & Lyle，Auckland，New Zealand)及矯味粉末(巧克力矯味劑JBS-704，Flavorjen，Chemiplas，Auckland New Zealand；及香草矯味劑VP-5821，Flavorjen，Chemiplas，Auckland，New Zealand)混合在一起。將高油酸菜籽油(Bakels Edible Oils，Omanu，New Zealand)及大豆卵磷脂(SOLEC 162，DuPont Nutrition & Health，Auckland，New Zealand)混合在一起及然後使用與感應加熱及K-攪拌器附接件耦合之Kenwood Cooking Chef Major混合器(KM080)摻合至粉末混合物中一分鐘同時加熱至45-50。在高功率的微波(Sharp Carousel，Model R-331Y(s) 1100W)中加熱甘油(Food Grade，FCC，Sigma-Aldrich，Auckland，New Zealand)、葡萄糖漿(A2150，New Zealand Starch，Auckland，New Zealand)及Litesse® Two糖漿(70%聚右旋糖，DuPont Nutrition & Health，Auckland，New Zealand) 20秒，混合均勻，及添加至棒狀團塊(bar dough)。將該團塊混合2分鐘及然後滾壓至砧板上並靜置30分鐘。將團塊切成棒10 x 3 x 1.5 cm。針對該六個運動棒，蛋白粉係以下中之一者：具有78%蛋白質濃度之樣品組「A」微粒化馬鈴薯蛋白、Solanic 200馬鈴薯蛋白(90%蛋白質，Solanic 200，Mid-American Food Sales Ltd.，Northbrook，IL，USA)、Solanic 300馬鈴薯蛋白(93%蛋白質，Solanic 200，Mid-American Food Sales Ltd.，Northbrook，IL，USA)、大豆蛋白分離物摻合物(87%蛋白質，SUPRO®320及SUPRO®670，DuPont，Auckland，New Zealand)或乳清蛋白分離物(94%蛋白質，ALACEN® 895，Fonterra，Auckland，New Zealand)。各運動棒之最終蛋白質濃度計算值為25%。關於各運動棒之組成參見表12。該等棒係藉由改變所添加的蛋白粉及其他成分之百分比調配成包含25%蛋白質及極相似的組成。相較於包含其他蛋白質之棒，在包含該蛋白質之棒中證實微粒化馬鈴薯蛋白中更高的鉀(參見表12)。 將該等運動棒呈現給食品工藝師，讓其在新製造棒一週內品嘗該等運動棒以評估顏色、香氣、甜度、風味(巧克力)、風味(其他)、質地(堅實度)及質地(咀嚼度/黏性)。使用五點恰好(JAR)量表(1-5)隨機盲目評估該等樣品，其中3相當於恰好，1相當於過低或不夠，及5相當於過高或過多(Rothman L，2009. The Mean.Rothman L，Parker MH編，Just About Right (JAR) Scales:Design, Usage, Benefits, and Risks. ASTM Manual，MNL 63 International，Bridgeport，NJ)。微粒化馬鈴薯蛋白棒具有良好之初始堅實度及咀嚼度質地，相較之，Solanic 300不形成棒且具有描述為極化學性、金屬、苦澀、苦味之令人不適的其他風味，5之分數係完全不可接受的。表13及圖7比較環境儲存之運動棒之JAR平均分數 表12.用不同蛋白粉製備的運動棒之組成。 表13.用不同蛋白粉製備的運動棒之恰好(JAR)平均分數。 實例14.乾混合飲料之製法 使用五種不同蛋白粉製備五種乾混合飲料：具有78%蛋白質濃度之樣品組「A」微粒化馬鈴薯蛋白、Solanic 200馬鈴薯蛋白(90%蛋白質，Solanic 200，Mid-American Food Sales Ltd.，Northbrook，IL，USA)、Solanic 300馬鈴薯蛋白(93%蛋白質，Solanic 200，Mid-American Food Sales Ltd.，Northbrook，IL，USA)、大豆蛋白分離物(87%蛋白質，SUPRO®670，DuPont，Auckland，New Zealand)或乳清蛋白分離物(94%蛋白質，ALACEN® 895，Fonterra，Auckland，New Zealand)。就各乾混合飲料而言，稱取蛋白粉及以下成分及混合在一起：經過篩之可可粉(ADM D-11-DL，Hawkins Watts，Auckland，New Zealand)、甜味劑(甜菊、TASTEVA及蔗糖素(善品糖)，Tate & Lyle，Auckland，New Zealand)、矯味劑粉末(巧克力矯味劑JBS-704，Flavorjen，Chemiplas，Auckland，New Zealand；及香草矯味劑VP-5821，Flavorjen，Chemiplas，Auckland，New Zealand)、麥芽糊精(Clintose CR10，ADM/Hawkins Watts，Auckland，New Zealand)、角叉菜膠(Lactarin MV 306，FMC/Hawkins Watts，Auckland，New Zealand)、菊糖(Synergy 1，Beneo-Orafti，Auckland，New Zealand)及飲料奶精(Coffee-Mate，Nestle，Countdown，Palmerston North，New Zealand)。各乾混合粉末之最終蛋白質濃度計算值為42%。藉由在具有線摻合球之振蕩瓶中將36公克粉末混合至8盎司冷水(236公克)中及在消耗前於五分鐘內振蕩該瓶約一分鐘來製備液體飲料。液體飲料中之最終蛋白質含量為5.5重量%或15 g含在8-盎司水中。關於基於使用各飲料中之相同成分調配成盡可能接近之各乾混合飲料粉末之組成參見表14。相較於包含其他蛋白質之乾混合飲料，證實包含微粒化馬鈴薯蛋白之乾混合飲料中更高之鉀含量。 將該等液體飲料呈現給食品工藝師，讓其品嘗該等飲料以評估顏色、香氣、甜度、風味及質地(稠度)。使用五點恰好(JAR)量表(1-5)以隨機順序盲目評估該等樣品，其中3相當於恰好，1相當於過低或不夠，及5相當於過高或過多(Rothman L，2009. The Mean. Rothman L, Parker MH編Just About Right (JAR) Scales:Design, Usage, Benefits, and Risks. ASTM Manual，MNL 63 International，Bridgeport，NJ)。五種液體飲料之風味屬性相似。然而，有評價稱Solanic 200飲料具有非尋常泥土、紙板味，然而，Solanic 300飲料具有酸澀味。表15及表8比較液體飲料之JAR平均分數。 表14.以不同蛋白粉製備之乾混合飲料粉末的組成。 表15.以不同蛋白粉製備之乾混合飲料飲料的恰好(JAR)平均分數。

圖1為生產微粒化馬鈴薯蛋白粉之方法之流程圖。該流程圖中之PFJ為澄清馬鈴薯果汁。 圖2為生產天然馬鈴薯蛋白粉之方法之流程圖。該流程圖中之PFJ為澄清馬鈴薯果汁。 圖3為生產去礦物質天然馬鈴薯蛋白粉之方法之流程圖。該流程圖中之PFJ為澄清馬鈴薯果汁。 圖4顯示不同蛋白粉之可濕性。圖4A顯示在環境溫度(22℃)下添加至逆滲透水之粉末，在10秒後，從正面觀看，全部(即完全)不擾動。圖4B顯示相同粉末，在逆滲透水(22℃)上，在95秒(1分鐘及35秒)後，從正面觀看，全部(即完全)不擾動。最終蛋白質-水混合物各者之最終蛋白質濃度計算值為0.5%。該等粉末為(1)天然馬鈴薯蛋白粉；(2)微粒化馬鈴薯蛋白粉；(3)大豆蛋白分離物粉末；及(4)乳清蛋白分離物粉末。 圖5顯示不同蛋白粉之可濕性。圖5A顯示在環境溫度(22℃)下添加至逆滲透水之粉末，在10秒後，從頂部觀看，全部(即完全)不擾動。圖5B顯示相同粉末，在逆滲透水(22℃)上，在95秒(1分鐘35秒)後，從頂部觀看，全部(即完全)不擾動。最終蛋白質-水混合物各者之最終蛋白質濃度計算值為0.5%。該等粉末為(1)天然馬鈴薯蛋白粉；(2)微粒化馬鈴薯蛋白粉；(3)大豆蛋白分離物粉末；及(4)乳清蛋白分離物粉末。 圖6顯示發酵植物蛋白酸酪乳中之脫水收縮作用。在完成發酵過程後冷凍酸酪乳24小時。箭頭指示水自樣品A、B及C中發酵產品之凝膠樣結構之非所欲分離。在水的分離下，酸酪乳具有可見顆粒狀、凝乳樣結構。在用天然馬鈴薯蛋白粉製備的酸酪乳中未觀察到脫水收縮作用。酸酪乳各者之最終蛋白質濃度計算值為5%。用以下植物蛋白粉製備酸酪乳：罐A - 豌豆蛋白蛋白；罐B - 對照(未添加蛋白質)；罐C - 大豆蛋白；及罐D - 天然馬鈴薯蛋白。 圖7顯示用不同蛋白粉製備之運動棒之顏色、香氣、甜度、風味(巧克力味)、風味(其他)、質地(堅實度)及質地(咀嚼度/黏度)屬性之JAR(恰好(Just About Right))平均感官分數。JAR分數為3相當於恰好，1相當於過低或不夠，及5相當於過高或太多。運動棒各者之最終蛋白質濃度計算值為25%。用以下蛋白粉製備運動棒：1 – 微粒化馬鈴薯蛋白；2 – Solanic 200馬鈴薯蛋白；3 – Solanic 300馬鈴薯蛋白；4 – 大豆蛋白；5 – 乳清蛋白。 圖8顯示由不同蛋白質源的乾混合粉末製成之液體飲料之顏色、香氣、甜度、風味及質地(厚度)屬性之JAR(恰好)平均感官分數。JAR分數3相當於恰好，1相當於過低或不夠，及5相當於過高或太多。該等乾混合飲料各者之最終蛋白質濃度計算值為42%。該最終液體飲料之最終濃度含量為5.5重量%(15 g粉末含在8-盎司水中)。用以下蛋白粉製備該等乾混合飲料粉末：1 – 微粒化馬鈴薯蛋白；2 – Solanic 200馬鈴薯蛋白；3 – Solanic 300馬鈴薯蛋白；4 – 大豆蛋白；5 – 乳清蛋白。

Claims (39)

1. 一種馬鈴薯蛋白粉，其包含 (a)自馬鈴薯果汁(PFJ)提取之粗蛋白質，該粗蛋白質包含： (i)約30至約91重量%純(true)蛋白質； (ii)約1至約30重量%游離胺基酸；及 (b)約1至約20重量%的來自PFJ之灰分；及 其中總胺基酸分數係等於或大於1 (AAS ≥1)。
2. 如請求項1之馬鈴薯蛋白粉，其包含鉀含量約10,000至約20,000 ppm、或約20,000至約30,000 ppm、或約30,000至約40,000 ppm、或約40,000至約50,000 ppm、或約50,000至約60,000 ppm、或大於60,000 ppm。
3. 如請求項1之馬鈴薯蛋白粉，其包含約60%、約61%、約62%、約63%、約64%、約65%、約66%、約67%、約68%、約69%、約70%、約71%、約72%、約73%、約74%、約75%、約76%、約77%、約78%、約79%、約80%、約81%、約82%、約83%、約84%、約85%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約91%至約92%粗蛋白質。
4. 如請求項1之馬鈴薯蛋白粉，其中總α-糖基生物鹼(glycoalkaloid)濃度係小於300 ppm、或小於200 ppm、或小於100 ppm、或小於75 ppm、或小於50 ppm。
5. 如請求項1之馬鈴薯蛋白粉，其中相對用於產生馬鈴薯蛋白粉之天然馬鈴薯蛋白，該馬鈴薯蛋白粉中馬鈴薯蛋白之至少一個功能性質已改變。
6. 如請求項5之馬鈴薯蛋白粉，其中該馬鈴薯蛋白粉具有在約10 µm至約100 µm範圍內之復水粉末粒度(D[4,3])。
7. 如請求項6之馬鈴薯蛋白粉，其中該復水粉末粒度(D[4,3])係在約10至約100 µm、或約10至約50 µm、或約10至約40 µm、或約10至約30 µm、或約10至約20 µm範圍內。
8. 如請求項7之馬鈴薯蛋白粉，其中該復水粉末粒度(D[4,3])為約10至約20 µm。
9. 如請求項5之馬鈴薯蛋白粉，其中當將足夠製備200 g水性5%蛋白分散液之大量馬鈴薯蛋白粉添加至水之表面時，該馬鈴薯蛋白粉在小於2分鐘內具有接近100%之可濕性。
10. 如請求項5之馬鈴薯蛋白粉，其中當將足夠製備200 g水性5%蛋白分散液之大量馬鈴薯蛋白粉添加至水中且混合1分鐘時，該馬鈴薯蛋白粉具有至少90%之可分散性。
11. 一種發酵食品，其包含如請求項1之馬鈴薯蛋白粉，其中該發酵食品中不存在脫水收縮作用(syneresis)。
12. 一種飲料，其包含如請求項1之馬鈴薯蛋白粉或包含如請求項5之馬鈴薯蛋白粉，其中該飲料為即飲飲料或乾混合飲料。
13. 如請求項12之飲料，其中該飲料包含至少一種選自包括以下之群之有利感官特性：外觀、風味(flavor)、香氣(aroma)及質地。
14. 一種食品，其包含如請求項1之馬鈴薯蛋白粉或包含如請求項5之馬鈴薯蛋白粉。
15. 如請求項14之食品，其中該食品包含至少一種選自包括以下之群之有利感官特性：外觀、風味、香氣及質地。
16. 如請求項14之食品，其中該食品係選自包括以下之群：擠壓棒、運動棒、烘焙棒、基於植物之肉類似物、即食餐、脫水食品、耐貯存食品、冷凍食品、發酵食品、酸酪乳、非乳素食食品或寵物飼料。
17. 一種用於製造馬鈴薯蛋白粉之方法，其包括 (a)微過濾馬鈴薯果汁(PFJ)以獲得微過濾滲透物； (b)超過濾該微過濾滲透物以產生超過濾滯留物； (c)使該超過濾滯留物微粒化以產生微粒化超過濾滯留物；及 (d)乾燥該微粒化超過濾滯留物以產生馬鈴薯蛋白粉； 其中該馬鈴薯蛋白粉包含馬鈴薯蛋白粉粒度(D[4,3])在約1至約100 µm、或約10至約50 µm、或約10至約40 µm、或約10至約30 µm、約10至約20 µm、或約1至約10 µm範圍內。
18. 如請求項17之方法，其中在步驟(b)前增加藉由逆滲透濃縮該微過濾滲透物之可選步驟。
19. 如請求項17之方法，其中將來自步驟(b)之該超過濾滯留物加熱至85℃。
20. 如請求項17之方法，其中微粒化係由同時或後續剪切該經加熱之超過濾滯留物發生。
21. 如請求項17之方法，其中在步驟(a)之後及/或在步驟(b)之後發生糖基生物鹼移除。
22. 如請求項21之方法，其中糖基生物鹼係藉由選自包括以下之群之方法移除：吸附糖基生物鹼至帶電樹脂，吸附糖基生物鹼至疏水性樹脂，吸附糖基生物鹼至親水性樹脂，吸附糖基生物鹼至多型(multimodal)或混合型樹脂，使用尺寸排阻層析以移除糖基生物鹼，使用活性炭以移除糖基生物鹼，使用層化矽酸鹽以移除糖基生物鹼，或藉由酵素水解糖基生物鹼。
23. 如請求項21之方法，其中在移除後所得粉末之總α-糖基生物鹼濃度係小於300 ppm、或小於200 ppm、或小於100 ppm、或小於75 ppm、或小於50 ppm。
24. 如請求項17之方法，其中在乾燥步驟(d)之前進行蒸發該微粒化超過濾滯留物之步驟。
25. 如請求項17之方法，其中該馬鈴薯蛋白粉具有約1至約20%的來自PFJ之灰分。
26. 如請求項17之方法，其中該馬鈴薯蛋白粉具有等於或大於1之總胺基酸分數(AAS ≥ 1)。
27. 如請求項17之方法，其中該馬鈴薯蛋白粉具有鉀含量約10,000至約20,000 ppm、或約20,000至約30,000 ppm、或約30,000至約40,000 ppm、或約40,000至約50,000 ppm、或約50,000至約60,000 ppm、或大於60,000 ppm。
28. 如請求項17之方法，其中該馬鈴薯蛋白粉包含約60%、約61%、約62%、約63%、約64%、約65%、約66%、約67%、約68%、約69%、約70%、約71%、約72%、約73%、約74%、約75%、約76%、約77%、約78%、約79%、約80%、約81%、約82%、約83%、約84%、約85%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約91%、至約92%粗蛋白質。
29. 如請求項17之方法，其中當將足夠製備200 g水性5%蛋白分散液之大量粉末添加至水之表面時，該馬鈴薯蛋白粉在小於2分鐘內具有接近100%之可濕性。
30. 如請求項17之方法，其中當將足夠製備200 g水性5%蛋白分散液之大量粉末添加至水中且混合1分鐘時，該馬鈴薯蛋白粉具有至少90%之可分散性。
31. 一種製造天然馬鈴薯蛋白粉之方法，其包括 (a)微過濾馬鈴薯果汁(PFJ)以產生微過濾滲透物； (b)超過濾該微過濾滲透物以產生超過濾滯留物； (c)乾燥該超過濾滯留物以產生天然馬鈴薯蛋白粉； 其中該天然馬鈴薯蛋白粉包含 (i)約60%至約91%的實質上由非變性馬鈴薯蛋白組成之純馬鈴薯蛋白； (ii)約1至約30重量%的來自PFJ之游離胺基酸；及 (iii)約1至約20重量%的來自PFJ之灰分。
32. 如請求項31之方法，其中在步驟(b)前增加藉由逆滲透濃縮該微過濾滲透物之可選步驟。
33. 如請求項31之方法，其中在步驟(a)之後及/或在步驟(b)之後發生糖基生物鹼移除。
34. 如請求項33之方法，其中該等糖基生物鹼係藉由選自包括以下之群之方法移除：吸附糖基生物鹼至帶電樹脂，吸附糖基生物鹼至疏水性樹脂，吸附糖基生物鹼至親水性樹脂，吸附糖基生物鹼至多型或混合型樹脂，使用尺寸排阻層析以移除該等糖基生物鹼，使用活性炭以移除糖基生物鹼，使用層化矽酸鹽以移除糖基生物鹼，或藉由酵素水解糖基生物鹼。
35. 如請求項33之方法，其中天然馬鈴薯蛋白粉中的總α-糖基生物鹼濃度係小於300 ppm、或小於200 ppm、或小於100 ppm、或小於75 ppm、或小於50 ppm。
36. 如請求項31之方法，其中在噴霧乾燥步驟(d)之前進行蒸發超過濾滯留物之步驟。
37. 如請求項31之方法，其中該天然馬鈴薯蛋白粉具有等於或大於1之總胺基酸分數(AAS ≥ 1)。
38. 如請求項31之方法，其中該天然馬鈴薯蛋白粉具有鉀含量約10,000至約20,000 ppm、或約20,000至約30,000 ppm、或約30,000至約40,000 ppm、或約40,000至約50,000 ppm、或約50,000至約60,000 ppm、或大於60,000 ppm。
39. 如請求項31之方法，其中該天然馬鈴薯蛋白粉包含約60%、約61%、約62%、約63%、約64%、約65%、約66%、約67%、約68%、約69%、約70%、約71%、約72%、約73%、約74%、約75%、約76%、約77%、約78%、約79%、約80%、約81%、約82%、約83%、約84%、約85%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約91%、至約92%粗蛋白質。