TW201934016A - 低致敏的豆科植物蛋白水解物在食品配方中的應用 - Google Patents

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Abstract

本發明是有關於一種以蛋白質為基礎的食品配方，具體是有關於一種以豆科植物蛋白水解物、其製備方法以及其作為部分或完全代替牛奶蛋白的代替品在食品配方中的應用。一種豆科植物蛋白水解物，所述豆科為蠶豆和/或小蠶豆。本發明的有益效果為：所述豆科植物蛋白水解物的營養價值更加高，特別是胺基酸組成和可消化性有改善；所述豆科植物蛋白水解物可以作為低致敏蛋白質來源應用在食品配方中。所述食品配方為適應如下人群飲食所設計：嬰幼兒、青少年、孕婦或哺乳期婦女和老年人。

Description

低致敏的豆科植物蛋白水解物在食品配方中的應用
本發明是有關於以蛋白質為基礎的食品配方。
蛋白質是食物中的三大營養素之一。蛋白質均由胺基酸組成，人體必需胺基酸僅有20種，但每種蛋白質的胺基酸成分和排列順序卻不盡相同，不同的蛋白質在人體內有構成生理結構、維持生理功能和代謝等作用。在20種必需胺基酸中，其中8種是必需胺基酸，即體內不能合成、只能從食物中獲取的胺基酸。必需胺基酸包括：異亮胺酸、亮胺酸、賴胺酸、蛋胺酸、苯丙胺酸、蘇胺酸、色胺酸和纈胺酸。除此之外，還有兩種半必需胺基酸：精胺酸和組胺酸，某些情況下需通過食物吸收。另外10種胺基酸為非必需胺基酸，即可以在體內合成的胺基酸，包括：丙胺酸、天冬醯胺、天冬胺酸、半胱胺酸、穀胺醯胺、谷胺酸、甘胺酸、脯胺酸、絲胺酸和酪胺酸。
蛋白質主要有兩種食物來源：動物和植物。動物蛋白質來自奶、禽、畜、魚、貝殼類和蛋等。植物蛋白主要來自穀物和蔬菜。某些植物，如藻類，就其乾重量而言，有較高的蛋白質含量。
飲食中蛋白質的性價比主要與必需胺基酸的成分及其可消化性有關。胺基酸的蛋白質值（必須胺基酸和半必須胺基酸）之和與參考蛋白質比較，即可得出其化學指數（IC值）。參考蛋白是建立在技術資料庫、分析資料庫和已知的流行病學資料庫的基礎上的理論蛋白質，其組成可以滿足人體對所有必需胺基酸的需求。
通常來說，動物蛋白有較高的IC值（IC＞100），通常比植物蛋白高。《參考膳食攝入量》中推薦的成人蛋白質攝入量為50g/天。如果攝入的50g蛋白質全部為動物蛋白，即可以滿足人體對所有必需胺基酸的需求。相反，植物蛋白中只有少量的一種或多種必需胺基酸，例如穀物中含有賴胺酸，蔬菜中含有含硫胺基酸（蛋胺酸和半胱胺酸）。因此，同等重量的蛋白質相比，植物蛋白不能滿足人體對必需胺基酸的需求，而動物蛋白卻可以。至於可消化性，動物蛋白的可消化性稍微比植物蛋白的可消化性高。在人類的飲食中，相對於植物蛋白，動物蛋白能更好地滿足人體的營養需求。然而，生產飽和和生產過程對環境的有害影響，開始制約動物蛋白的產量。
嬰幼兒食品是部分或全部代替母乳的產品。歷史上，嬰幼兒食品是以牛奶為基礎配製的。為了完善營養和可消化的特性，嬰幼兒食品的配方隨著時間的推移而演變。然而，最近幾十年來，即使是牛奶蛋白質進行了水解，牛奶蛋白的過敏反應和致敏性的數量也正不斷增長，這促成了動物蛋白水解物代替品的研發，即低致敏產品。這種代替品配方完全不含動物蛋白（牛或羊），取而代之的是水解或非水解的植物蛋白，如大豆或大米蛋白。
大豆作為一種富含蛋白質的植物，已經有很長的食用歷史。然而，大豆含有異黃酮，該物質是一種植物雌性激素，有雌激素樣作用，能影響人體的激素分泌和兒童的生長發育。某些處理方法能降低大豆中大豆異黃酮的含量，但不能完全去除。另外，增加大豆在飲食中的比例會增加大豆過敏的現象。
至於大米的缺點是必需胺基酸賴胺酸的含量低。而且大米有較高含量的砷，儘管經過特殊的精製和/或篩選，也不能完全去除。
綜上所述，食品行業，尤其是嬰幼兒食品配方對低致敏性、營養價值高（特別指胺基酸組成）和易消化的蛋白質替代品有長久的需求。
發明人通過實施例證實了一種新型的蛋白質，其營養成分接近牛奶蛋白並且具有低致敏性。
所述新型蛋白為植物蛋白，具體為豆科植物的水解蛋白，來自優選蠶豆和/或小蠶豆。
一種來源於豆科植物蠶豆和/或小蠶豆的水解蛋白，其有益效果為：富含蛋白質（按蛋白質（g）占100g蛋白質水解物的百分比計，蛋白質含量≥85%，優選含量≥90%，更優選為大於95%）；鈉含量低於4.5%，優選低於4%，如低於0.2%；不含麩質；污染物含量可控；必需胺基酸含量與參考蛋白質接近，如能滿足人體需要的理論蛋白質；不含能影響人體激素-垂體系統的微量元素。
此外，所述植物蛋白水解物的製備方法容易實施、能大規模生產並能獲得較大的產率，如大於23%，還能保留蠶豆和/或小蠶豆植物蛋白的原始品質。所述植物蛋白水解物的生產工藝能很好地獲得低鈉和高純度的水解蛋白。
一種來源於豆科植物蠶豆和/或小蠶豆的植物蛋白水解物，用於為嬰兒、青少年、懷孕或哺乳期婦女以及老年人設計的食品配方中。
本發明首要的目的在於提供一種豆科植物的植物蛋白水解物，其特徵在於，按蛋白質（g）占100g蛋白質水解物的百分比計，所述植物蛋白水解物的蛋白質含量＞85%，；按鈉離子（g）占100g蛋白質水解物的百分比計，鈉含量＜4.5%。
所述植物蛋白水解物來源於優選蠶豆和/或小蠶豆植物蛋白水解物。
所述植物蛋白水解物優選由水解酶水解產生。
本發明的另一目的在於提供一種含有所述植物蛋白水解物的食品配方。
所述食品配方具體為如下食品的一種或多種：嬰幼兒成長配方、棒狀食品、零食、粉末類食品、奶油甜食、白乳酪、奶昔、冰沙、液體優酪乳、餅乾、麵包、麵包乾、麵食和湯。
本發明的另一目的在於提供一種蠶豆植物蛋白水解物的製備方法，包括如下步驟：
a）把豆科植物麵粉的蛋白質在pH≤8.5的溶液中溶出，得到可溶蛋白質；
b）可選地，純化上一步驟所得的可溶蛋白質，得到純化可溶蛋白質，所述純化步驟包括在pH=4-5的條件下沉澱蛋白質；
c）在上述步驟所得的可溶蛋白質中加入水解酶，得到一種植物蛋白水解物；
d）可選地，把上一步製得的水解蛋白乾燥和/或冷凍。
本發明的另一目的在於提供一種食品配方的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟：至少一種所述植物蛋白水解物或一種由所述製備方法得到的水解蛋白與至少一種其它食品成分混合。
本發的另一目的在於提供一種植物蛋白水解物的使用及由所述製備方法得到的植物蛋白水解物，其作用為：作為部分或完全代替牛奶蛋白、大米蛋白、大豆蛋白和/或所有蛋白質來源的替代品在一種食品配方中的應用，具體作用為降低所述食品配方的致敏原含量，減少所述食品配方中污染物的含量和/或獲得不含異黃酮的食品配方。
本發明的另一目的在於提供所述植物蛋白水解物或由所述製備方法所得的植物蛋白水解物在食品配方中的應用，所述植物蛋白水解物來源於蠶豆和/或小蠶豆，與牛奶蛋白相比，有較低的致敏性。
植物蛋白原料
製備所述水解蛋白所使用的蛋白質原料為源自植物的植物蛋白。
製備所述水解蛋白所使用的蛋白質原料優選來源於豆科植物（Fabaceae），更優選來源於蠶豆屬植物（Vicia），更優選來源於蠶豆科植物（Viciafaba）。
所述蠶豆科植物（Viciafaba）具體指蠶豆和小蠶豆。
植物蛋白原料可以由蠶豆的變種、小蠶豆的變種或至少兩種蠶豆和/或小蠶豆的變種混合製得。
優選地，植物蛋白原料選自至少如下一種蠶豆或小蠶豆的變種：
蠶豆變種：塞利維亞豆（Séville），阿瓜杜爾塞豆（Aguadulce），大蠶豆，穆特克薩梅爾豆（Muchamiel）和小蠶豆（Piccola）；
小蠶豆變種：歐朗（Olan），迪華（Diva），伊蕾娜（Iréna），卡斯特（Castel，舊稱為阿克塞爾，Axel），埃斯佩索（Espresso），神聖（Divine)，嘉蒂斯（Gladice），奧甘迪（Organdi），北卡（Nordica）和潛水夫（Diver）。
優選地，所述植物蛋白原料優選自小蠶豆的變種：歐朗（Olan）和/或伊蕾娜（Iréna）。
在優選的實施例中，所述植物蛋白原料可以來源於整株植物或植物的某些部分，如：根、莖、葉和/或種子。
術語“種子”和“籽”在本文中為同義詞。
在優選的製備方法中，製備植物蛋白的原材料是種子。
優選地，所述種子已預先去殼。
所述植物蛋白原料可以為一種麵粉、一種濃縮物和/或一種提取物：
一種植物蛋白含量23-33%的麵粉（用品質分數表示每100g麵粉含有的植物蛋白）。把種子去皮並研磨後製得麵粉，具體用蠶豆和/或小蠶豆的種子製得。
一種植物蛋白含量60-75%的植物蛋白濃縮物（用品質分數表示，即蛋白質（g）占100g提取物的百分比）。所述植物蛋白濃縮物可以由經過空氣渦輪分離的麵粉製得。所述空氣渦輪分離能去除麵粉中的大澱粉顆粒。
一種植物蛋白含量≥85%的植物蛋白提取物，按蛋白質（g）占100g蛋白質提取物的百分比計，如含85-90%的植物蛋白，或含大於90%的植物蛋白。所述植物蛋白提取物通過提取上述的麵粉或提取上述的濃縮物製成。提取步驟包括：把蛋白質溶解在pH≥9的鹼性溶液裡，如氫氧化鈉水溶液；在等電點沉澱蛋白質，優選pH=4.5。沉澱蛋白質完成後可以進一步用離心分離蛋白質。
植物蛋白提取物含有天然蛋白質，即種子中的原始蛋白質沒有或只有極少量被轉化。天然蛋白質保留了天然的長鏈，因此其分子量更大。
植物蛋白水解物
植物蛋白水解物由上述的植物蛋白原料製得。
所述植物蛋白水解物具體源自豆科植物蛋白，優選地，選自蠶豆屬植物，更優選地，選自蠶豆科植物。
所述植物蛋白水解物優選是蠶豆和/或小蠶豆的蛋白水解物。
所述植物蛋白水解物優選由蠶豆麵粉和/或小蠶豆麵粉製得。
所述植物蛋白水解物可以是液態（尤其是冷凍液態）或乾燥態。
所述冷凍液態和乾燥態植物蛋白水解物更有利於保存。
在優選實施例中，所述植物蛋白水解物為乾燥態。
所述“乾燥態”具體指：所述植物蛋白水解物的蛋白質含量≥95%，優選≥96%，優選≥97%，更優選≥98%，更更優選≥99%，按蛋白質（g）占100g蛋白質水解物的百分比計。
所述植物蛋白水解物的“乾燥態”，如凍乾態或霧化態。
所述植物蛋白水解物的的“霧化態”具體指，霧化處理過的植物蛋白水解物。
優選地，所述植物蛋白水解物中蛋白質含量＞85%，按蛋白質（g）占100g蛋白質水解物的百分比計。
蛋白質含量可以由本領域技術人員熟悉的計量方法測量。
例如，通過凱氏定氮法得出氮元素的含量，再乘以6.25即可得蛋白質含量。
優選地，所述植物蛋白水解物的鈉含量很低，按鈉離子（g）占100g蛋白質水解物的百分比計，鈉離子含量＜4.5%。
優選地，所述植物蛋白水解物的灰分含量≥3%，如≥3.5%或≥4%，按灰分（g）占100g蛋白質水解物的百分比計。
在某實施例中，蛋白水解物的灰分含量≥6%，優選地，灰分含量≥7%按灰分（g）占100g蛋白質水解物的百分比計。
術語“灰分”是指植物蛋白水解物在燃燒後剩餘的固態物。
優選地，所述植物蛋白水解物包括平均分子量＜700Da的肽，優選＜650Da，更優選＜620Da，進一步優選＜600Da。
在具體實施例中，所述植物蛋白水解物包括平均分子量＜590Da的肽，例如＜585Da或＜560Da。
例如，所述植物蛋白水解物包含如下至少一種物質：
- 含量＜4.5%的鈉離子，優選＜4%， 按鈉離子（g）占100g蛋白質水解物的百分比計；
- 含量＞85%的蛋白質，按蛋白質（g）占100g蛋白質水解物乾重的百分比計；
- 含量≥3%的灰分，按灰分（g）占100g蛋白質水解物的百分比計；和/或
- 平均分子量＜600Da的肽。
在優選的實施例中，所述植物蛋白水解物包含至少如下一種物質：
- 含量＜4.5%的鈉離子，優選含量＜4%，按鈉離子（g）占100g蛋白質水解物的百分比計；
- 含量＞85%的蛋白質，按蛋白質（g）占100g蛋白質水解物乾重的百分比計；
- 含量≥7%的灰分，按灰分（g）占100g蛋白質水解物的百分比計；和/或
- 平均分子量＜600Da的肽。
所述水解物的製備方法如下，其中，在溶解蛋白質時，用氫氧化鈉溶液調節其pH值。
在其它優選的實施例中，所述植物蛋白水解物包含至少如下一種物質：
- 含量＜1%的鈉離子，優選含量＜0.5%，更優選含量＜0.2%，按鈉離子（g）占100g蛋白質水解物的百分比計；
- 含量≥0.5%的鈣離子，優選含量≥1%，更優選含量≥1.4%，按鈣離子（g）占100g蛋白質水解物的百分比計；
- 含量≥90%的蛋白質，優選含量≥94%，按蛋白質（g）占100g蛋白質水解物乾重的百分比計；
- 含量≥3%和/或含量＜6%的灰分，按灰分（g）占100g蛋白質水解物的百分比計；和/或
- 平均分子量＜570Da的肽，優選平均分子量＜560Da。
所述水解物的製備方法如下，其中，在溶解蛋白質時，用石灰調節pH值。
所述植物蛋白水解物為低致敏蛋白。
術語“低致敏”意為：攝入該產品極少或不引起過敏反應。產品的“低致敏”可以根據實施例2所述的方法評估。
所述植物蛋白水解物不含麩質，優選地，不含異黃酮。
所述植物蛋白水解物含有＜0.1ppm的砷，優選地，含有＜0.08ppm的砷，更優選地，含有＜0.05ppm的砷。
所述植物蛋白水解物含有大量分子量比天然蛋白質（即非水解蛋白質）的分子量更小的蛋白質，這種蛋白質有助於更好的腸道吸收。
所述植物蛋白水解物中分子量＜3kDa的蛋白質含量≥85%，按蛋白質（g）占100g總蛋白質的百分比計，優選含量≥88%，更優選地含量≥90%。
所述植物蛋白水解物中分子量＜1kDa的蛋白質含量≥55%，按蛋白質（g）占100g總蛋白質的百分比計，優選含量≥60%，更優選含量≥62%，更優選含量≥64%。在優選實施例中，所述植物蛋白水解物中分子量＜1kDa的蛋白質含量≥64%或≥68%，按蛋白質（g）占100g總蛋白質的百分比計。
所述植物蛋白水解物中分子量＜800Da的蛋白質含量≥40%，優選含量≥45%，更優選含量≥50%，按蛋白質（g）占100g總蛋白質的百分比計。在優選實施例中，所述植物蛋白水解物中分子量＜800Da的蛋白質含量≥50%或≥52%或≥55%，按蛋白質（g）占100g總蛋白質的百分比計。
所述植物蛋白水解物中分子量＜204Da的蛋白質含量≥4%，優選含量≥4.5%，更優選含量≥4.8%，例如≥5%。
優選地，所述植物蛋白水解物包括：
- 含量≤0.1%的鳥胺酸，優選含量≤0.06%；
- 含量2.8%-4.1%的蘇胺酸，優選含量3.1%-3.5%；
- 含量8.8%-12.3%的天冬胺酸，優選含量9.4%-11.8%；
- 含量3.8%-5.7%的絲胺酸，優選含量4.1%-5.4%；
- 含量5.4%-8.5%的賴胺酸，優選含量5.8%-7.9%；
- 含量3.8%-5.2%的纈胺酸，優選含量4.1%-4.7%；
- 含量3.4%-4.7%的脯胺酸，優選含量3.6%-4.4%；
- 含量3.3%-4.5%的丙胺酸，優選含量3.5%-4.1%；
- 含量3.6%-4.9%的苯丙胺酸，優選含量3.7%-4.5%；
- 含量3.2%-4.6%的異亮胺酸，優選含量3.4%-4.2%；
- 含量3.3%-4.5%的甘胺酸，優選含量3.5%-4.3%；
- 含量2.4%-3.9%的酪胺酸，優選含量2.6%-3.4%；
- 含量7.8%-11.0%的精胺酸，優選含量8.3%-10.0%；
- 含量5.9%-8.3%的亮胺酸，優選含量6.4%-7.6%；
- 含量2.1%-3.4%的組胺酸，優選含量2.3%-3.2%；
- 含量14.4%-21.3%的谷胺酸，優選含量15.5%-20.0%；
- 含量0.6%-1.1%的色胺酸，優選含量0.69%-0.82%；
- 含量0.4%-0.9%的蛋胺酸，優選含量0.63%-0.73%；和/或
- 含量0.4%-1.7%的半胱胺酸和胱胺酸，優選含量0.52%-0.82%，
按胺基酸（g）占100g蛋白質的百分比計。
所述蛋白水解物不含：碳水化合物（特指澱粉及其衍生物）、脂質或其它豆科植物的天然蛋白質（特指蠶豆和/或小蠶豆）或水解過程中使用過的酶。
優選地，所述蛋白水解物的製備方法包括把蛋白質在pH≤8.5的溶液中溶解，更優選地，pH≤8，例如pH=7.5。該步驟的目的在於控制植物蛋白水解物的鈉離子含量，鈉離子主要來自於用於調節pH值的氫氧化鈉。如果用石灰乳來代替氫氧化鈉調節pH值，可以更好地減少鈉離子含量。
所述蛋白水解物通過水解上述的植物蛋白原材料製備，優選通過酶水解。
優選地，上述蛋白水解物按下述“植物蛋白水解物的製備方法”製備。
食品配方
優選地，植物蛋白水解物應用在食品配方中，相對於以天然牛奶蛋白成分為基礎的食品配方，植物蛋白水解物組成的食品配方有更低的致敏性。
本發明的另一個目的在於，提供一種至少含有一種上述植物蛋白水解物的食品配方。
所述食品配方中的植物蛋白水解物含量≥1%，優選≥5%，更優選≥10%，例如10%-20%，20%-30%，30%-40%，40%-50%，50%-60%，60%-70%，70%-80%，80%-90%，按植物蛋白水解物的品質占食品配方總品質的百分比計。
優選地，所述食品配方中的植物蛋白水解物含量為10%-20%，如15%-20%，按植物蛋白水解物的品質占食品配方總品質的百分比計。
優選地，所述食品配方中的所述蛋白水解物提供的蛋白質含量≥10%，優選含量≥20%，含量≥30%，含量≥40%，含量≥50%，含量≥60%，含量≥70%，含量≥80%，含量≥90%，含量≥95%，按蛋白質的品質占食品配方中總蛋白質的品質百分比計。
所述食品配方中也能含有至少一種除蠶豆和/或小蠶豆之外的其它蛋白質來源，如動物蛋白來源和/或植物蛋白來源，優選地，其它蛋白質來源為蛋白水解物的狀態。
在實施例中，蠶豆和/或小蠶豆的蛋白水解物是食品配方中的唯一蛋白質來源，尤其是涉及嬰幼兒食品。
所述食品配方可以是任何能提供蛋白質的食品。
所述食品配方可以是：嬰幼兒食品、優酪乳、湯、飲料、營養補充劑、粉末類食品（如沖調食品，需要加水和/或牛奶沖調，或直接食用）、棒狀食品（如穀物棒）、零食（snacking）、布丁、白乳酪、奶昔（milkshake）、冰沙（smoothie）、液體優酪乳飲料、餅乾（如乾餅乾或軟餅乾）、麵包（如新鮮麵包或烤麵包）、乾麵包、麵食、或上述食品的組合。
所述食品配方可以為粉末狀、液體狀或半液體狀。
優選地，配方至少包含一種食品成分，即除植物蛋白水解物之外的成分。
本發明的目的在於提供一種上述的食品配方，所述食品配方為嬰幼兒食品並含有至少一種其他食品成分，如至少兩種，至少四種，至少六種，至少八種，至少十種或至少十二種；所述食品成分選自至少一種如下成分：油、礦物質、核苷酸、微量元素、醣、多醣、乳化劑、維生素、膽鹼、肌醇、胺基酸、抗氧化劑、乳酸菌、除乳酸菌之外的益生菌、可溶性纖維。
所述醣為至少如下一種：葡萄糖、其它單醣、乳糖、其它雙醣。
所述多醣為至少如下一種：澱粉（如預膠化澱粉或預煮澱粉）、澱粉水解物（如麥芽糊精）、其它葡萄糖的聚合物（如葡萄糖糖漿）。
所述可溶性纖維為至少如下一種：低聚半乳糖、低聚半果糖、菊糖。
所述油為至少如下一種：棕櫚油、棕櫚仁油、菜籽油、葵花油、油酸葵花籽油、大豆油、椰子油、微藻油、富含多不飽和脂肪酸的魚油。
所述礦物質為至少如下一種：碳酸鈣、磷酸三鈣、氯化鎂、磷酸氫二鈉、氯化鉀、磷酸氫二鉀、焦磷酸鐵、葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸銅、亞硒酸鈉、葡萄酸錳、碘化鉀。
所述乳化劑為至少如下一種：大豆卵磷脂、向日葵卵磷脂、檸檬酸和脂肪酸單雙甘油酯。
所述維生素為至少如下一種：視黃醇乙酸酯、膽鈣化醇（維生素D3）、單硝酸硫胺（維生素B1硝酸鹽)、核黃素（維生素B2）、煙醯胺（維生素B3）、鹽酸吡哆醇（維生素B6）、葉酸、D-泛酸鈣（維生素B5）、氰鈷胺（維生素B12）、葉綠基甲萘醌（維生素K1）、D-生物素（維生素B8）、DL-α-生育酚醋酸酯（維生素E）、L-抗壞血酸鈉（維生素C）。
所述胺基酸為至少如下一種：牛磺酸，L-色胺酸，L-胱胺酸，L-蛋胺酸，L-蘇胺酸和L-肉堿。
所述胺基酸可以為化學合成或植物提取。
所述抗氧化劑例如：富含生育酚和/或L-抗壞血酸棕櫚酸酯的提取物。
在某實施例中，所述食品配方至少包含一種如下食品成分：預膠化澱粉、預煮澱粉、澱粉水解物（如麥芽糊精）、葡萄糖糖漿。
在另一實施例中，所述食品配方中不含如下成分：預膠化澱粉、預煮澱粉、澱粉水解物（如麥芽糊精）和/或葡萄糖糖漿。
所述食品配方中至少含有一種其他食品成分，如至少兩種，至少四種，至少六種，至少八種，至少十種或至少十二種；所述食品成分選自至少一種如下成分：澱粉、麥芽糖糊精、乳糖、其他單醣、其他雙醣、葡萄糖聚合物（如葡萄糖漿）、低聚糖（如低聚半乳糖和/或低聚果糖）、乳酸菌、乳酸菌以外的益生菌、核苷酸、膽鹼、肌醇、牛磺酸、胺基酸、微藻油、富含多不飽和脂肪酸的魚油、乳化劑（例如大豆卵磷脂和/或向日葵卵磷脂）、抗氧化劑（例如富含生育酚和/或L-抗壞血酸棕櫚酸酯的提取物）
在某實施例中，所述食品配方中不含酪蛋白或，更一般地，不含牛奶蛋白。
在某實施例中，所述食品配方中不含：大豆卵磷脂和/或大豆蛋白和或大豆蛋白水解物。
在某實施例中，所述食品配方中不含可哥。
在優選的實施例中，所述食品配方為粉末狀。
所述食品配方包括豆科植物蛋白水解物，具體指蠶豆和/或小蠶豆，所述食品配方適合所有人群，包括健康、生病或有特殊膳食需要的人。
所述食品配方包括豆科植物蛋白水解物，具體指蠶豆和/或小蠶豆，所述食品配方適合如下人群的飲食：
- 嬰兒（即一歲以下的兒童）和幼兒（即一到三歲的兒童），特別是有代謝困難、過敏症風險和/或證實的過敏症的嬰幼兒，或嬰幼兒的父母為其選擇了素食；
- 老年人（特別指60歲以上的），具體指蛋白質消化能力減弱並且自身合成蛋白質量較低的老年人；
- 懷孕和/或哺乳期婦女，她們對蛋白質的需求驟增，所述植物蛋白水解物有助她們吸收和同化供胎兒發育和分泌乳汁所必要的蛋白質；和/或
- 青少年（特別指12至18歲的兒童），一方面由於身高體重的增長，另一方面由於激素水準的變化，他們對蛋白質蛋需求也隨之增長，然而這個時期青少年的膳食往往難以達到營養均衡，因此一種容易同化的蛋白質來源可以保證其必需胺基酸的攝取量。
一種植物蛋白水解物的製備方法
本發明的另一目的在於提供一種上述植物蛋白水解物的製備方法。
為了方便人體的吸收和同化，植物蛋白需水解成小分子肽。在體內，蛋白質的吸收需要兩步連續的水解反應：
- 由肽鏈內切酶（如胃蛋白酶，胰蛋白酶和/或胰凝乳蛋白酶）水解生成肽鏈更短的多肽；
- 由肽鏈內切酶（特別指小腸絨毛上的酶）繼續水解上一步產生的水解物，生成小分子肽和被腸上皮細胞吸收的氨基酸。
某些人群，如老年人和嬰兒，他們的酶系統功能不足或者發育不完全因此不能進行上述的生物同化，因此需要給他們直接提供水解成肽的蛋白質。這種肽可以由水解反應製備。
本發明的一個目的在於提供一種豆科植物蛋白水解物的製備方法，所述豆科具體指蠶豆和/或小蠶豆，包括如下步驟：
a）可選地，研磨豆科植物的種子，所述豆科具體指蠶豆和/或小蠶豆，得到豆科植物麵粉；
b）把豆科植物麵粉的蛋白質溶出，如步驟a）中得到的麵粉，得到可溶蛋白質；
c）可選地，純化所述可溶蛋白質，優選採用沉澱蛋白質的方法，得到純化的可溶蛋白質 ;
d）酶水解所述可溶蛋白質並純化，得到一種植物蛋白水解物；
e）可選地，把上一步製得的植物蛋白水解產物乾燥（如霧化或凍乾）和/或冷凍。
研磨步驟
所述製備方法包括可選的第一步a）研磨豆科植物的種子，所述豆科具體指蠶豆和/或小蠶豆，得到豆科植物麵粉；
優選地，用於步驟a）中的種子，是去殼的種子，盡可能地除去包裹在種子外的外殼。使用去殼的種子可以降低產品的雜質率（雜質如單寧和多酚，以及纖維素），並能提高溶解蛋白質步驟的產率。
因此步驟a）優選先對種子做去殼處理。
研磨種子也可以稱為製粉。
由研磨步驟得到的麵粉，優選地，直徑＞250µm的粒子含量＜1%；更優選地，直徑＞212µm的粒子含量＜1%；更優選地，直徑＞180µm的粒子含量＜1%，按粒子（g）占100g麵粉的百分比計。
溶解步驟
所述溶解步驟包括把豆科植物麵粉的蛋白質溶出，如上述研磨步驟中得到的麵粉，得到可溶蛋白質。
所述溶解步驟在水溶液中進行，優選在pH≤8.5，更優選在pH≤8，更優選在pH≤7.5。
如，溶解步驟中pH的範圍為7-8.5，優選地7.3-8，例如7.5。
把麵粉加入水中得到水溶液，優選地，麵粉：水的品質比≤1：4，更優選地≤1：6，更優選地≤1：8，如在1：8和1：10之間，如1：9。
因此，麵粉與水的混合物中，優選地，麵粉含量≤25%，優選麵粉含量≤15%，例如≤12%，按麵粉（g）占100g混合物的百分比計。
優選地，使用的水為逆滲透水。
優選地，溶解步驟的操作溫度為23°C-27°C，例如25°C。
優選地，溶解步驟持續20min–40min，如30min。
可以使用鹼性試劑來調節pH值，優選氫氧化鈉和/或石灰。
優選地，石灰選用生石灰，例如使用石灰乳。所述石灰乳通過把生石灰溶解在水中製得。
在優選的實施例中，在整個溶解過程中，維持pH值≤8.5，優選pH值≤8，更優選pH值≤7.5。
在優選的實施例中，溶解步驟具體包括如下步驟：
- 把麵粉溶解在水中得到混合物，優選的比例如上述；
- 調節所述混合物的pH值，pH值如上述；
- 在如上述的溫度、上述的pH和上述的時間下靜置；
- 固液分離，例如用傾析或傾析離心的方法，收集濾液，得到可溶蛋白質。
溶解步驟結束時所得到的可溶蛋白質為膏狀。
純化步驟
可選地，上述的製備方法包括純化可溶蛋白質的步驟。
優選地，利用沉澱的方法獲得純化的可溶蛋白質。
優選地，沉澱的具體步驟為：把獲得的可溶蛋白質溶於pH=4–5的溶液中，優選pH=4.5。固液分離後，優選用離心（例如碟形離心機或），棄濾液。
優選地，洗滌固相中的蛋白質（例如懸浮在pH=4.5的反滲透水中，然後通過離心固液分離，棄濾液），該步驟能優化蛋白質的純度。
水解步驟
上述製備方法包括酶水解可溶蛋白質，所述可溶蛋白質可以是純化或非純化的。
在某實施例中，水解步驟使用的是再溶解的提取物。在這種情況下，步驟b）中所得的可溶蛋白質相當於步驟c）中純化過的蛋白質，並事先已乾燥（如霧化或凍乾），因為乾燥是製備提取物的必需步驟。
在優選實施例中，水解步驟使用的不是再溶解的提取物，而是直接用步驟b）中得到的可溶蛋白質或步驟c）中得到的最終經過純化的蛋白質。
水解步驟可以用一種酶或兩種酶，或至少兩種酶。
水解步驟用的酶均為蛋白質酶。
優選地，蛋白質酶為中性蛋白酶或鹼性蛋白酶。
例如，水解步驟用了至少一種中性蛋白酶和/或至少一種鹼性蛋白酶。
優選地，水解步驟用了至少一種中性蛋白酶和/或至少一種鹼性蛋白酶，排除所有其它的酶。
優選地，使用的酶不包括：纖維素酶，半纖維素酶，葡糖苷酶，澱粉酶和/或木聚糖酶。通常地，使用的酶不包括降解碳水化合物的酶。在優選的實施例中，水解步驟使用了中性蛋白酶和鹼性蛋白酶。
在水解步驟中需使用若干種酶的情況下，優選地，需同步使用，例如使用其混合物。
水解時間、pH和/或時間取決於使用的酶。
在優選的實施例中，酶水解溫度為45°C-55°C，優選50°C。
優選地，水解的pH=6.5–7.5，優選pH=7。
酶水解時間優選1h–3h，例如2h。
上述的酶水解步驟具體包括如下步驟：
- 把純化後的可溶蛋白與一種或多種酶混合，優選條件如上述，特別指上述的溫度和/或pH值和/或時間；
- 酶的失活，如加熱處理，即在90°C下加熱30min；和/或固液分離處理（優選離心，如進行傾析），收集濾液，可以清除不溶的非水解蛋白質，獲得蛋白水解物。
濃縮、乾燥和 / 或冷凍步驟
上述製備方法可以包括濃縮、乾燥和/或冷凍所述蛋白水解物。
例如，濃縮可以是在真空中蒸發。
乾燥方法可以是本技術領域的技術人員熟知的一種方法，如霧化或凍乾。
優選地，上述的一種上述植物蛋白水解物的製備方法不包括添加一種/多種胺基酸或一種/多種脂質。
一種食品配方的製備方法
本發明的另一個目的在於，提供一種食品配方的製備方法，具體包括混合所述的豆科植物蛋白水解物和至少一種其它食品成分。
所述其它食品成分可以如上所述。
所述食品配方如上所述。
一種植物蛋白水解物在食品配方中的應用
本發明的另一目的在於提供一種如上述的蛋白水解物的應用，具體指蠶豆和/或小蠶豆的蛋白水解物，作為部分或完全代替牛奶蛋白、大米蛋白、大豆蛋白和/或所有蛋白質來源的替代品在一種食品配方中的應用，目的在於：減少所述食品配方中的致敏性、減少所述食品配方中的污染物（特別是砷）和/或製備一種不含異黃酮的食品配方，並保持食品配方的營養均衡（具體指組成和/或可消化性）。
本發明的另一個目的在於提供一種如上述的植物蛋白水解物，具體為蠶豆和/或小蠶豆的蛋白水解物，作為低致敏的蛋白質（與牛奶蛋白相比）來源在食品配方中的應用。
在優選的實施例中，蛋白水解物由蠶豆和/或小蠶豆的麵粉製得。
本發明的其它特徵及有益效果在下列實施例中更清楚地體現出來，本發明中的實施例用於說明而非限定。
實施例1：製備一種以小蠶豆為原料的植物蛋白水解物
實施例1A：
材料與方法
(i) 原材料
用仔細地清洗並去殼的歐朗（Olan）變種小蠶豆的種子製得麵粉，麵粉中99%的顆粒直徑小於212µm，所述麵粉直接用於製備。
(ii) 溶解蛋白質
把歐朗（Olan）小蠶豆麵粉與逆滲透水混合，麵粉：水的質量比為1：9。用NaOH溶液調節其pH值至7.5。在溶解蛋白質的過程中一直保持pH＜8，在25°C下持續30min。隨後通過傾析固液分離，並收集含有可溶蛋白質的液相。
(iii) 純化
可溶蛋白質在pH=4.5的溶液中沉澱。通過離心固液分離並收集固相。
(iv) 酶水解
用中性蛋白酶和鹼性蛋白酶的混合物，在50°C和pH=7的條件下進行酶水解3h。隨後熱處理令酶失活，熱處理條件為90°C 30min。
(v) 濃縮和乾燥
把水解後的蛋白水解物離心並收集固相。固相在真空中蒸發濃縮，然後通過霧化乾燥。
結果
該製備方法的實施可以從900kg的麵粉（含有220kg植物蛋白）中制得植物蛋白水解物67kg。
即產率為30%。
植物蛋白水解物的特徵和屬性在實施例2中有詳細說明。
實施例1B：
材料和方法
原材料
用仔細地清洗並去殼的歐朗（Olan）變種小蠶豆的種子制得麵粉，麵粉含有99%直徑小於212µm的顆粒，所述麵粉直接用於製備。
溶解蛋白質
把歐朗（Olan）小蠶豆麵粉與逆滲透水混合，麵粉：水的質量比為1：9。用石灰乳溶液調節其pH值=7.5。在溶解蛋白質的過程中一直保持pH＜8，在25°C下持續30min。隨後通過傾析固液分離並收集含有可溶蛋白質的液相。
純化
可溶蛋白質在pH=4.5的溶液中沉澱。通過離心固液分離並收集固相。
(iv) 酶水解
用中性蛋白酶和鹼性蛋白酶的混合物，在50°C和pH=7的條件下進行酶水解2h。隨後熱處理令酶失活，熱處理條件為90°C30min。
(v) 濃縮和乾燥
把水解後的蛋白水解物離心並收集固相。固相在真空中蒸發濃縮，然後通過霧化乾燥。
結果
該製備方法的實施可以從875kg的麵粉（含有213kg植物蛋白）中制得植物蛋白水解物55.4kg。
即產率為26%。
植物蛋白水解物的特徵和屬性在實施例2中有詳細說明
實施例2：小蠶豆植物蛋白水解物的特徵和屬性
(i) 小蠶豆植物蛋白水解物的組成
實施例1A和1B中製備的植物蛋白水解物的特徵如下表1所示。
表1
* 分子量單位為 Da
(ii) 低致敏属性
材料和方法
為了評估植物蛋白水解物對過敏症動物（對牛奶蛋白過敏）的安全性，進行了體內測試（PLV）。
首先令對牛奶蛋白過敏的老鼠發生過敏反應。
進行致敏反應測試，為此，分成3組：
對照組（組1，CTL組）：非致敏動物（投放一種既不含牛奶蛋白也不含植物蛋白的配方）；
牛奶蛋白組（組2，PLV組）：把對牛奶蛋白（PLV）過敏的動物暴露於牛奶蛋白；
植物水解物組（組3，HF組）：把對牛奶蛋白（PLV）過敏的動物暴露於植物蛋白水解物。
隨後評估免疫和過敏反應。
結果
結果如圖1和圖2所示。
免疫反應的標記物1型肥大細胞蛋白酶（mMCP1）的濃度在三組實驗物件中有顯著的不同。CTL和HF組的動物的mMCP1濃度更低（分別為4273±511.8和8595±1527pg/mL）而且成分一樣。相反，PLV組動物的mMCP1濃度更高（18473±2930pg/mL），比CTL組的值顯著更高（見圖1）。
CTL組中只對有過敏反應的動物記錄過敏得分（得分平均值=0）。相反，PLV組的所有動物都出現過敏症狀：抓撓和摩擦鼻子和頭部周圍，眼睛周邊腫脹，活動減少和/或伴隨呼吸頻率的增加（平均得分=1.8）。當暴露於牛奶蛋白後，PLV組中對牛奶蛋白過敏的動物都出現了過敏反應。相反，HF組的動物沒有出現過敏症狀（平均得分=0）。HF組中對牛奶蛋白過敏的動物無一例對小蠶豆的肽水解物過敏（見圖2）。
對照組接受了既不含牛奶蛋白也不含植物蛋白的配方，沒有出現過敏反應（沒有過敏表現和免疫反應指標呈陰性）。
牛奶蛋白組接受了牛奶蛋白，出現了過敏反應（若干過敏表現且免疫反應指標呈陽性）。
水解物組接受了植物水解蛋白，沒有出現過敏反應（沒有過敏表現和免疫反應指標呈陰性）。
上述結果表示：對牛奶蛋白過敏的動物食用牛奶蛋白後會出現過敏反應；相反，對牛奶蛋白過敏的動物食用了植物蛋白水解物後沒有出現過敏反應。
因此，本發明中所述的植物蛋白水解物適合對牛奶蛋白過敏或可能過敏（有過敏風險）的人。
實施例3:以蠶豆或小蠶豆植物蛋白水解物為基礎的食品配方
實施例3A：適用于6個月以上嬰兒的嬰幼兒食品
下表2指出一種適用於6個月以上嬰兒的嬰幼兒食品的例子。所述食品中的蛋白質全部來源於蠶豆和/或小蠶豆的水解物，含量為10%-20%（按在100g食品中百分比計），例如實施例1A或1B中製得的蛋白水解物。
表2
實施例3B：適用於營養不良或有營養不良風險的成人的臨床口服食品
下表3指出一種適用於營養不良或有營養不良風險的成人的臨床口服食品的例子。所述食品中的蛋白質全部來源於蠶豆和/或小蠶豆的水解物，含量為20%-23%（按在100g食品中百分比計），例如實施例1A或1B中製得的蛋白水解物。
表3
無。
圖1：血清中mMCP1（1型肥大細胞蛋白酶）的濃度（單位pg/ml）。（CTL：控制組；PLV：致敏動物然後暴露於牛奶蛋白；HF：對牛奶蛋白過敏的動物，然後暴露於小蠶豆肽水解物）。所示的資料為單獨的值、平均數和平均標準差（SEM）。每組n=10。相對於CTL組，統計學上有顯著差異：***P＜0.001。
圖2：暴露于致敏原後的過敏得分。（CTL：控制組；PLV：致敏動物然後暴露於牛奶蛋白；HF：對牛奶蛋白過敏的動物，然後暴露於小蠶豆麵粉）。所示的資料為單獨的值、平均數和平均標準差（SEM）。每組n=10。相對於CTL組，統計學上有顯著差異：***P＜0.001。相對於PLV組，統計學上有顯著差異：$$$ P＜0.001。

Claims (11)

  1. 一種豆科植物蛋白水解物，其特徵在於，其中蛋白質含量＞85%，鈉含量＜4.5%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的豆科植物蛋白水解物，其特徵在於，所述豆科植物蛋白水解物來源為蠶豆和/或小蠶豆。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的豆科植物蛋白水解物，其特徵在於，所述豆科植物蛋白水解物為酶的水解產物。
  4. 一種食品配方，其特徵在於，包括： 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的豆科植物蛋白水解物。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的食品配方，其特徵在於，所述食品配方為至少一種如下食品的配方：嬰幼兒成長配方食品、棒狀食品、零食、粉末類食品、奶油甜食、白乳酪、奶昔、冰沙、液體優酪乳、餅乾、麵包、麵包幹、麵食和湯。
  6. 一種豆科植物蛋白水解物的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟： a. 把豆科植物麵粉的蛋白質在pH≤8.5的溶液中溶出，得到可溶蛋白質； b. 可選地，純化所述可溶蛋白質，得到純化的可溶蛋白質 ; c. 在上述步驟中得到的可溶蛋白質中加入水解酶，得到一種植物蛋白水解物； d. 可選地，把上一步製得的蛋白水解物乾燥和/或冷凍。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的豆科植物蛋白水解物的製備方法，其特徵在於，所述純化步驟b.包括在pH=4-5的條件下沉澱蛋白質。
  8. 一種食品配方的製備方法，其特徵在於，所述方法包括把如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的豆科植物蛋白水解物或者如申請專利範圍第6項或第7項所述的製備方法製得的豆科植物蛋白水解物與至少一種其它成分混合。
  9. 一種豆科植物蛋白水解物作為部分或完全代替牛奶蛋白、大米蛋白、大豆蛋白和/或所有蛋白質來源的替代品在一種食品配方中的應用。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的豆科植物蛋白水解物的應用，其目的為：降低所述食品配方中的致敏原含量，減少所述食品配方中污染物的含量和/或製備不含異黃酮的食品配方。
  11. 一種豆科植物蛋白水解物作為低致敏的蛋白質來源在食品配方中的應用。
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