WO2008041572A1 - PROCÉDÉ de production d'une composition aux protÉines de soja - Google Patents

PROCÉDÉ de production d'une composition aux protÉines de soja Download PDF

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WO2008041572A1
WO2008041572A1 PCT/JP2007/068634 JP2007068634W WO2008041572A1 WO 2008041572 A1 WO2008041572 A1 WO 2008041572A1 JP 2007068634 W JP2007068634 W JP 2007068634W WO 2008041572 A1 WO2008041572 A1 WO 2008041572A1
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soybean
protein
protein composition
weight
extraction
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PCT/JP2007/068634
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Inventor
Tsutomu Saito
Toshio Kiriyama
Masaaki Miyamoto
Ryotaro Sato
Original Assignee
Fuji Oil Company, Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/14Vegetable proteins
    • A23J3/16Vegetable proteins from soybean

Definitions

  • the present invention relates to a method for efficiently producing a soybean protein composition having improved flavor, emulsifying power and gel strength from a soybean raw material on an industrial scale.
  • Soy protein compositions have various functional properties such as emulsifying power and gel-forming power, which have been used as an excellent food protein source for a long time. Is widely used as a food-modifying material in meat products, marine products, side dishes, bread, confectionery, and beverage materials. In addition, soy protein has been shown to reduce blood cholesterol, and its nutritional physiology has attracted attention.
  • soy protein The main components of soy protein are / 3—conglycinin (7S globulin) and glycinin (11 S globulin), both of which exhibit various functional properties of soy protein such as emulsifying power and gel forming power. Plays a central role. However, since ingredients containing soy protein have a unique flavor, their use in foods is restricted.s This unique flavor is added to the lipid part remaining in soy protein. It is known that there is a big cause, and the improvement is desired. Proteins derived from soybeans include proteins with high affinity to polar lipids (lipid-associated proteins) that constitute biological membranes such as protein bodies and oil pods, which are industrially produced isolated soybean proteins. It is reported by Samoto et al.
  • Patent Document 1 a soy protein composition having a reduced Gly m I equivalent to 34 kDa is improved in color, flavor, and gel strength as compared with industrially produced isolated soy protein.
  • Patent Document 2 a soy protein composition in which a protein around 34 kDa is substantially reduced is less likely to deteriorate in color and flavor even after retort treatment. Heading.
  • Patent Document 1 discloses an aqueous solution in which high-concentration salts are dissolved
  • Patent Document 3 discloses a method for selectively precipitating and removing soy protein by treatment under acidic conditions. Production at was difficult.
  • Patent Document 5 after heating a solution containing soy protein under slightly acidic conditions, a soluble fraction rich in ⁇ -conglycinin at pH 5.6 to 6.6, and rich in glycinin and lipid-associated protein. A method for fractionating an insoluble fraction is mentioned.
  • Patent Document 6 by adding a small amount of calcium salt to the extraction of soybean protein from defatted soybean, based on the difference in reactivity of / 3-conglycinin and glycinin to 13-conglycinin, A method for fractionating a rich fraction into a soluble fraction and a fraction rich in glycinin into an insoluble fraction has been proposed.
  • Both of these separations are aimed at fractionation of both / 3-conglycinin and glycinin components, soy containing both ⁇ -conglycinin and glycinin with improved flavor, emulsifying power and gel strength from soybean raw materials. No mention is made of protein recovery.
  • the lipid-associated protein or the polar lipid assumed to be derived from the protein can be reduced from the protein composition, but the fractionation operation is complicated or an organic solvent must be used. There was no problem, or the necessary fractions were removed, and there were still problems in the implementation on an industrial scale!
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-236427
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 08-332029
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 10-070959
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-325023
  • Patent Document 5 International Publication No. 02/028198
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 48-056843
  • An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a soy protein composition with improved flavor, emulsifying power and gel strength from a soy material on an industrial scale.
  • the present inventors When extracting proteins from soybean raw materials containing okara, the present inventors make the Group 2 elements such as calcium present in the soybean raw slurry and heat them, thereby heating the lipid-associated protein.
  • the present invention was completed by discovering that protein such as ⁇ -conglycinin and glycinin force can be efficiently extracted while insolubilizing and inhibiting the extraction of these proteins. That is, the present invention
  • a soy protein composition such as separated soy protein having improved flavor, emulsifying power and gel strength can be efficiently produced on an industrial scale.
  • it is an underwater mainly composed of soy protein compositions that have been difficult to use due to flavor and physical property restrictions. It can also be used for oil-type emulsion foods and flour products.
  • the soy protein composition is a composition containing soybean protein as a main component, and the soybean raw material used in the present invention is derived from normal soybean or soybean lacking a specific protein gene.
  • defatted soybeans that have been extracted at low temperature using n-hexane as an extraction solvent are suitable as starting materials, and in particular, low-denaturation with an NSI (nitrogen solubility coefficient) of 60 or more, preferably 80 or more. Skim soy beans are good.
  • acid concentrate in which whey components are removed by adding acidic water near the isoelectric point of protein to such defatted soybeans can also be used.
  • soybean raw material containing okara Water or warm water is used as the extraction solvent, and the hydration ratio is usually 5 to 20 times the solid content of the raw material.
  • the state of water added to this raw material is called soybean raw material slurry.
  • the recovery yield used here refers to the ratio of the solid content of the prepared soy protein composition to the solid content of the soy raw material used.
  • the Group 2 element present in the soybean raw material slurry used in the present invention refers to one or more selected from calcium and magnesium.
  • salts, hydroxides and oxides such as chlorides, sulfates, carbonates and organic acid salts can be used. It is desirable to add the pre-calorie time to the extracted water in advance, but it may be added after the soybean raw material slurry is prepared and before heating.
  • the concentration of group 2 elements in the soybean raw slurry 17 X [pH] —105 (mM) or more, preferably 73 X [pH] —420 (mM) or less, more preferably 24 X [pH] —150 (mM) or more, depending on H , 73 X [pH] —Adjust below 460 (mM). If it is within the above range, the amount of polar lipid represented by the extraction amount of black mouth form-methanol can be reduced while maintaining the recovery yield high.
  • the Group 2 element added to the soybean raw material slurry shall be a predetermined amount taking into account the Group 2 element of the soybean itself. Further, hard water containing a large amount of these Group 2 elements may be used for some or all of the extracted water.
  • the extraction pH is set in the range of more than ⁇ 6 ⁇ 6 and not more than ⁇ 8 ⁇ 3, preferably ⁇ 6 ⁇ 7 or more and ⁇ 8 ⁇ 0 or less. Below ⁇ 6.6, the solubility of glycinin decreases, so glycinin may not be extracted. Above ⁇ 8.3, a large amount of Group 2 elements are required, which may affect the quality of the final product. For the same reason, the group 2 element concentration should be less than lOOmM even if it is less than ⁇ 8.3.
  • the extraction pH is adjusted by adding an alkaline agent such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, or sodium bicarbonate.
  • the heating temperature is 30 to 70 ° C, preferably 35 to 65 ° C, more preferably 45 to 55 ° C. If the temperature is lower than the lower limit temperature, it is difficult to increase the extraction rate. On the other hand, if the temperature is higher than the upper limit temperature, denaturation of the protein component proceeds and it is difficult to increase the extraction rate.
  • the warming time is not particularly limited as long as it is 5 minutes or longer, but it is usually 5 to 60 minutes because it is performed simultaneously with the extraction operation.
  • the solid-liquid separation method in the present invention preferably uses a centrifuge, for example.
  • a centrifuge for example.
  • the centrifugal separator any of a batch type, a horizontal continuous type, a vertical continuous type, etc. may be used. If more highly insoluble residues are removed! /, In some cases, it is preferable to combine these centrifuges.
  • the flow rate, centrifugal force, and centrifugation time can be set as appropriate. Centrifugal force during separation, which is the most important condition for centrifugation, is a force expressed as G (gravity acceleration: X g).
  • Centrifugation performed in the present invention requires at least one step to be 3,000 X g or more, preferably Desirably 4,000 Xg or more. Ordinary industrial centrifugation For release machines, 15,000 X g or less is practical, and conditions exceeding this are undesirable because the equipment becomes complicated.
  • the degree of solid-liquid separation of the soybean raw material slurry can be shown as the residual amount of dietary fiber made of cellulose or hemicellulose in the soluble fraction.
  • the degree of solid-liquid separation in the present invention is such that the dietary fiber content in the separated soluble fraction, ie, the extract, is less than 1.0% by weight, preferably less than 0.7% by weight, more preferably 0.5g by weight per solid content of the soluble fraction. Less than% is appropriate.
  • the dietary fiber content is 1.0% by weight or more, lipid-associated proteins are mixed into the soluble fraction, and the quality is easily affected. Also, if it is less than 0.5% by weight, it is difficult to set the lower limit of dietary fiber content because this measurement method is below the measurement limit.
  • the pH of the solid-liquid separation is preferably the same pH as the extraction. Particularly at pH 6.6 or lower, glycinin having a reduced solubility tends to migrate to the insoluble fraction. Moreover, it is preferable to perform the process from extraction to separation at the same temperature as the extraction. At this time, by adding a reducing agent such as a salt such as sodium bisulfite, cystine, and other SS bond cleaving agent, SS bonds between protein molecules in the extraction process and the separation process can be suppressed. The process can be performed stably.
  • a reducing agent such as a salt such as sodium bisulfite, cystine, and other SS bond cleaving agent
  • the protein composition with reduced lipid-associated protein obtained by the above-described method preferably has a polar lipid content of 4% by weight or less, more preferably 3% by weight or less in the protein.
  • the lower limit is preferably 1% by weight or more.
  • a method for preparing a soy protein composition from the obtained soy protein extract with reduced lipid-associated protein will be exemplified.
  • Full fat soy milk is obtained by drying the solid content of full fat soy milk or defatted soy milk, which is extracted from the whole fat soybean or defatted soybean as a raw material, with or without being concentrated.
  • a soy protein composition which is powder or defatted soymilk powder can be obtained.
  • an acid is added to the defatted soymilk that is the extract, the protein is isoelectrically precipitated at about pH 4.5, and a predetermined amount of water is added to the precipitate fraction obtained by removing water-soluble components such as whey.
  • soybean protein composition can be neutralized and dried to produce a soy protein composition which is a separated soy protein.
  • an acid concentrate that does not contain whey ingredients The soybean protein composition can also be produced by using the raw material as a raw material and concentrating the solid content of the extract as it is or by drying without concentrating.
  • each of the above compositions can be used as a soy protein composition in a solution or hydrate without drying.
  • the soybean protein solution before drying can be sterilized as necessary.
  • sterilization include heat sterilization, and examples include known low temperature sterilization (LTLT), high temperature sterilization (HTLT), high temperature short time sterilization (HTST), and ultra high temperature instantaneous sterilization (UHT).
  • LTLT low temperature sterilization
  • HTLT high temperature sterilization
  • HTST high temperature short time sterilization
  • UHT ultra high temperature instantaneous sterilization
  • sterilization by direct steam heating can give a favorable heat history to physical properties such as protein gelation, and is preferable as a sterilization method.
  • an enzyme treatment such as protease can be performed.
  • the soy protein composition of the present invention is not fractionated into / 3 conglycinin and glycinin fractions respectively, so the weight ratio of both fractions in the raw soybean is maintained as it is.
  • common soybeans from the US contain ⁇ -conglycinin and glycinin in a weight ratio usually in the range of 1: 2 4: 5.
  • the soy protein composition obtained by the present invention can be used for various foods having good flavor and physical properties.
  • traditional soy products such as tofu, deep-fried oil, yuba and soy milk, fermented soy beans such as soy milk yogurt and soy cheese, processed food materials such as structured soy protein, fibrous protein, and membrane protein, It can be used for kneading into dried fish and shellfish products.
  • Soluble fraction, ie, extract was pulverized by freeze-drying, and this was measured as a sample by enzyme-gravimetry (modified Prosky method).
  • Crude protein The nitrogen content was determined based on the Kjeldahl method, and converted to crude protein by a coefficient of 6.25.
  • Polar lipid content A mixed solution of black mouth form'methanol (volume ratio, 2: 1) was added to the sample dry matter about 50 times, and the weight ratio of the solid content extracted under reflux was measured as the chromo oil content.
  • Gel strength Soy protein composition powder dissolved in 4.5 times the amount of water is heated in an 80 ° C hot water bath for 30 minutes or longer, allowed to cool, and then used with a Yamaden creep meter “RE-3305” (I> measured with a 5 mm ball plunger, and calculated as the jelly strength multiplied by the breaking load (gf) and the breaking deformation (mm).
  • Flavor 5% aqueous solutions were prepared and compared by sensory evaluation. Sensory evaluation of quality was performed by 20 panelists regarding the flavor (from tasteless [10 points] to bad [1 point]), and the average value was shown.
  • NSI Nitrogen Solubility Index: Measured according to the official analysis method BA -11-65 NSI of AOCS (American Oil Chemist's Society).
  • TCA triclo-mouth acetic acid
  • TCA triclo-mouth acetic acid
  • the extraction temperature was 30, 40, 50, 60 ° C, which met the conditions for reducing the amount of polar lipids while maintaining the recovery yield.
  • the extraction temperature of 10 20 ° C was found to reduce the yield of force recovery that can suppress the amount of polar lipids.
  • the dietary fiber content was 1.2% (relative yield: 100%, relative polar lipid content: 95%), and the dietary fiber content was affected under the centrifugal separation condition.
  • the extract was adjusted to pH 4.5 with hydrochloric acid and centrifuged at 2,000 X g to obtain an insoluble fraction (isoelectric precipitation card) and a soluble fraction (whey).
  • the curd was watered to a solid content of 10% by weight, adjusted to pH 7.0 with dilute sodium hydroxide solution, divided into half, and one was spray-dried as it was to obtain isolated soybean protein A1.
  • the rest was heated at 140 ° C for 7 seconds in a continuous direct heating sterilizer and then spray-dried to obtain isolated soybean protein B1.
  • the amount of polar lipids in A1 and B1 was 2.3% by weight.
  • the gel strength was significantly higher in Bl and B2 than in D.
  • Bl and B2 were higher than D.
  • the soybean odor was reduced, and there were many evaluations that it had a refreshing feeling.
  • purified palm oil l, 080 g, soybean oil 120 g and water 2,440 g were added to isolated soybean protein C2 360 g, and pre-emulsified using a homomixer at 60 ° C. for 30 minutes. Homoge Homogenization was performed using a kneader at a homogenization pressure of 5 MPa to obtain an emulsion. 50% lactic acid was added to 3,000 g of the obtained emulsion to adjust it to ⁇ 5.4, and then 18 g of sodium chloride, 15 g of cream cheese flavor, and 1.5 g of locust bean gum were added.
  • the resulting cream cheese-like food had a smoother and better texture than the comparison group.
  • a protein composition 35 parts by weight of isolated soybean protein A2, 35 parts by weight of wheat flour, 3 parts by weight of starch, 5 parts by weight of sodium chloride and 43 parts by weight of water were mixed for 5 minutes with a mixer. Next, it was combined and rolled with a iron making machine to form a cocoon band, and then cut into a width of 1.2 mm with a cutting tooth to obtain a shoreline.
  • FIG. 1 is a graph showing the optimum range by comparing the recovery yield of soy protein compositions and the amount of polar lipid at each pH and each group 2 element concentration.

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Description

明 細 書
大豆蛋白質組成物の製造法
技術分野
[0001] 本発明は、大豆原料から風味,乳化力,ゲル強度の向上した、大豆蛋白質組成物 を工業的規模で効率的に生産するための方法に関する。
背景技術
[0002] 大豆蛋白質組成物は、古くから優れた食品蛋白質源として利用されるば力、りでなく 、乳化力、ゲル形成力などの様々な機能特性を備えていることから、食品素材あるい は食品改質素材として、食肉製品,水産練り製品,惣菜,パン,製菓,飲料用素材等 に幅広く用いられている。また、大豆蛋白質が血中コレステロールを減少させることが 明らかになり、その栄養生理機能が着目されている。
[0003] 大豆蛋白質の主要な構成成分は /3 —コングリシニン(7Sグロブリン)とグリシニン(11 Sグロブリン)であり、この両者が乳化力,ゲル形成力などの大豆蛋白質の様々な機 能特性の発現に中心的な役割を果たしている。し力、しながら、大豆蛋白質を含む素 材は独特の風味を有することから、食品への利用が制限されている力 s、この独特な風 味は、大豆蛋白質に残存している脂質部分に因るところが大きいことが知られており 、その改善が望まれている。大豆由来の蛋白質には、プロテインボディー,オイルポ ディー等の生体膜を構成する、極性脂質との親和力の高い蛋白質 (脂質会合性蛋 白質)が存在し、これは工業的に生産する分離大豆たん白の約 35%をも占めているこ とが佐本らにより報告されてレ、る (非特許文献 1)。この脂質会合性蛋白質は膜蛋白 質を主体とする蛋白質群の総称で、特に SDS—ポリアクリルアミド電気泳動による推 定分子量において主に 34kDa, 24kDa, 18kDaを示す蛋白質を含み、クロ口ホルム:メ タノール = 2 : 1の有機溶媒により抽出される極性脂質を 10〜12重量 %程度含有する。
[0004] 特許文献 1では、 34kDaに相当する Gly m Iを減少させた大豆蛋白質組成物は、色 ,風味,ゲル強度においても、工業的に生産する分離大豆たん白に比べ改善される ことが見出されている。特許文献 2では、 34kDa付近の蛋白質が実質的に低減された 大豆蛋白質組成物が、レトルト処理を行っても、色,風味の悪化が起こりにくいことを 見出している。分離大豆たん白の品質の向上には、脂質会合性蛋白質を低減させる ことがポイントであり、これまでに数多くの試みがなされている。特許文献 1では、高濃 度の塩類が溶解した水溶液で、特許文献 3では大豆蛋白質を酸性下に処理すること で、選択的に沈降させて除去する方法を開示しているが、工業的規模での生産は困 難であった。
[0005] また、いわゆるアルコールコンセントレートとして、極性の高いアルコール水溶液で 、脱脂大豆等を処理する方法が、工業的な方法として古くから実施されているが、蛋 白質が変性するため、水への溶解性が低下することが知られている。特許文献 4では 、低変性脱脂大豆を、 60〜85容量%の低濃度アルコール水溶液を、続けて高濃度の アルコール水溶液を用いて 40°C未満の温度下で処理し、温和な条件で乾燥して濃 縮大豆たん白を得、これから更に極性脂質を低減した分離大豆蛋白質を得られるこ とを開示している。し力もながら、この方法は特殊な設備を必要とし、工程も煩雑であ り、さらには有機溶媒を扱わねばならないなどの問題がある。
[0006] 特許文献 5では、大豆蛋白質を含む溶液を微酸性下で加温した後、 pH5.6〜6.6に おいて、 β コングリシニンを多く含む可溶性画分と、グリシニンおよび脂質会合性 蛋白質に富む不溶性画分を分画する方法が挙げられている。特許文献 6では、脱脂 大豆から大豆蛋白質の抽出に、少量のカルシウム塩を添加することで、カルシウムに 対する、 /3—コングリシニンとグリシニンの反応性の違いをもとにして、 13 —コングリシ ニンに富む画分を可溶性画分に、グリシニンに富む画分を不溶性画分に、それぞれ 分画する方法を提案している。これらの分離はどちらも /3—コングリシニンとグリシ二 ン両成分の分画が目的であり、大豆原料からの、風味,乳化力,ゲル強度の向上し た、 β コングリシニンとグリシニンを共に含んだ大豆蛋白質の回収については何ら 言及されていない。
[0007] 以上の方法により、脂質会合性蛋白質もしくはこれに由来すると想定される極性脂 質は、蛋白質組成物から低減できるが、分画操作が煩雑であったり、有機溶媒を使 用せねばならなかったり、必要な画分も除去してしまったりと、工業的規模での実施 には!/ヽずれも課題が残って!/ヽた。
[0008] 特許文献 1:特開平 07-236427号公報 特許文献 2:特開平 08-332029号公報
特許文献 3:特開平 10-070959号公報
特許文献 4:特開 2000-325023号公報
特許文献 5:国際公開第 02/028198号
特許文献 6:特開昭 48-056843号公報
非特許文献 l : Biosci. Biotechnol. Biochem., 62(5), 935-940 (1998)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 本発明の目的は、大豆原料から風味,乳化力,ゲル強度の向上した、大豆蛋白質 組成物を工業的規模で効率的に生産するための方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明者らは、オカラを含んだ大豆原料から蛋白質を抽出する際に、大豆原料スラ リー中にカルシウム等の第 2族元素を存在させ、加温することで、脂質会合性蛋白質 を不溶化させ、これらの抽出を抑制する一方で、 β コングリシニンおよびグリシニン 力、らなる蛋白質を効率的に抽出できることを見出し、この発明を完成させた。即ち本 発明は、
(1)オカラを含んだ大豆原料のスラリーを、第 2族元素を含む状態で加温し、可溶性 成分を抽出し、不溶性画分を除去する際に、抽出時のスラリー ρΗ力 S、 6.6を超え 8.3未 満であり、抽出時の第 2族元素のスラリー中濃度力 17 X [pH] - 105 (mM)以上で あることを特徴とする、大豆蛋白質組成物の製造法。
(2)抽出時の第 2族元素の大豆原料スラリー中濃度が、 73 X [pH] -420 (mM)以下 である、(1)に記載の、大豆蛋白質組成物の製造法。
(3)加温温度が 30°C以上 70°C未満である、(1)に記載の大豆蛋白質組成物の製造 法。
(4)極性脂質が蛋白質中 4重量 %以下である、 (1)に記載の大豆蛋白質組成物の製 法。
である。 発明の効果
[0011] 本発明によれば、風味,乳化力,ゲル強度の向上した分離大豆蛋白等の大豆蛋白 質組成物を、工業的規模で効率的に製造することが出来る。従来からある用途 (食肉 製品,水産練り製品,惣菜,健康食品等)での利用性の向上のみならず、風味や物 性の制約により、利用が困難であった大豆蛋白質組成物を主体とした水中油型乳化 物食品や小麦粉製品等にも使用が可能となる。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明を具体的に説明する。大豆蛋白質組成物とは大豆蛋白質を主成分と する組成物のことであり、本発明で用いる大豆原料は、通常の大豆や特定の蛋白質 の遺伝子を欠失した大豆に由来する、丸大豆,脱脂大豆,濃縮大豆蛋白等で、ォカ ラ(不溶性繊維分)を含んだ、大豆蛋白質を抽出する原料となり得るものを指す。一 般的には、 n—へキサンを抽出溶剤として低温抽出を行った脱脂大豆が出発原料と して適当であり、特に NSI (窒素可溶係数)が 60以上、好ましくは 80以上の低変性脱 脂大豆が良い。あるいは、このような脱脂大豆に蛋白質の等電点付近の酸性水を加 えてホエー成分を除去した、酸コンセントレートも使用できる。
[0013] 次にオカラを含んだ大豆原料から、蛋白質を抽出する態様について説明する。抽 出溶媒には水または温水を用い、加水倍率は原料固形分に対し通常 5倍以上 20倍 以下が例示できる。この原料に加水した状態を大豆原料スラリーと呼ぶ。加水倍率に 応じて、大豆原料スラリー中の第 2族元素濃度を所定に調整する。また、回収歩留向 上のため、抽出,分離操作を複数回実施することがあるが、その場合も、抽出毎に大 豆原料スラリー中の第 2族元素濃度を所定に調整する。ここで用いる回収歩留りとは 、用いた大豆原料固形分に対する、調製された大豆蛋白質組成分の固形分の割合 を指す。
[0014] 本発明で用いる、大豆原料スラリー中に存在する第 2族元素は、カルシウム,マグ ネシゥムから選ばれる 1種以上を指す。大豆原料スラリーに添加する場合、塩化物, 硫酸塩,炭酸塩,有機酸塩等の塩や水酸化物、酸化物を用いることができる。添カロ 時期は抽出水に予め混合しておくことが望ましいが、大豆原料スラリーを調製後、加 温前に添加しても構わない。大豆原料スラリーにおける第 2族元素の濃度は、抽出 p Hに依存し、 17 X [pH]— 105 (mM)以上、好ましくは、且つ、 73 X [pH]— 420 (mM )以下、更に好ましくは、 24 X [pH]— 150 (mM)以上且つ、 73 X [pH]— 460 (mM) 以下に調整する。上記範囲内であれば、回収歩留を高く維持したまま、クロ口ホルム- メタノール抽出量で表される極性脂質量を低減できる。 17 X [pH]— 105 (mM)未満 の場合は、極性脂質量の低減効果が不十分であり、 73 X [pH]—420 (mM)以上の 場合は、極性脂質量は低減できるが、回収歩留を高くしにくい。また、大豆原料スラリ 一に添加する第 2族元素には、大豆自身が持つ第 2族元素も勘案し所定量とする。 また、これら第 2族元素を多く含む硬水を、抽出水の一部または全部に使用しても良 い。
[0015] 抽出 pHは、 ρΗ6·6を超え ρΗ8·3を超えない範囲で、好ましくは ρΗ6·7以上 ρΗ8·0以下 で設定する。 ρΗ6.6以下では、グリシニンの溶解度が低下するため、グリシニンが抽 出されない場合がある。 ρΗ8.3以上では、必要となる第 2族元素が多量となり、最終製 品の品質に影響を及ぼす恐れがある。同じ理由で、 ΡΗ8.3未満でも第 2族元素濃度 は lOOmM以下が望まれる。抽出 pHの調整は、水酸化ナトリウム,水酸化カリウム,炭 酸水素ナトリウム等のアルカリ剤の添加により行う。
[0016] 次に大豆原料スラリーを第 2族元素の存在下で加温する態様について説明する。
加温する温度は、 30〜70°C、好ましくは 35〜65°C、より好ましくは 45〜55°Cが良い。 下限温度未満では、抽出率を高くしにくぐ一方、上限温度以上でも、蛋白質成分の 変性が進行し、抽出率を高くしにくい。加温時間は 5分間以上であれば特に限定され ないが、通常は抽出操作と同時に行なうために、 5分から 60分間以内が例示できる。
[0017] 次に大豆原料スラリーから不溶性画分を除去する態様について説明する。本発明 における固液分離の方法は、例えば遠心分離機を使用することが好ましレ、。遠心分 離機は、バッチ式,横型連続式,縦型連続式等のいずれを使用しても良い。より高度 に不溶性残渣を除去した!/、場合には、これら複数の遠心分離機を組合せることが好 ましい。遠心分離機の運転条件は、流量,遠心力,遠心時間を適宜設定することが できる。遠心分離の最も重要な条件である分離時の遠心力は、 G (重力加速度: X g) として示される力 本発明で行なう遠心分離は、少なくとも 1つ以上の工程で 3,000 X g 以上、好ましくは 4,000 X g以上であることが望ましい。また、通常の工業的な遠心分 離機では、 15,000 X g以下が現実的であり、これを超える条件では、装置が複雑とな り好ましくない。
[0018] 大豆原料スラリーの固液分離の程度は、セルロースやへミセルロースからなる食物 繊維の、可溶性画分への残存量として示すことができる。本発明における固液分離 の程度は、分離した可溶性画分すなわち抽出液中の食物繊維含量が、可溶性画分 の固形分あたり 1.0重量%未満、好ましくは 0.7重量%未満、より好ましくは 0.5g重量%未 満が適切である。食物繊維含量が 1.0重量 %以上であると、脂質会合性蛋白質が可溶 性画分に混入してしまい、品質に影響を及ぼし易くなる。また、 0.5重量 %未満では、 本測定方法では測定限界以下となるので、食物繊維含量の下限設定は難しい。
[0019] 固液分離の pHは、抽出と同じ pHが好ましい。特に pH6.6以下では、溶解度が低下 したグリシニンが、不溶性画分に移行し易くなる。また、抽出から分離までの工程は 抽出と同様の温度で行うことが好ましい。この際、亜硫酸水素ナトリウム等の塩,シス ティン,その他の S-S結合開裂剤等の還元剤を添加することで、抽出工程,分離工程 での蛋白質分子間の S-S結合を抑制することができ、分離工程を安定的に行うことが できる。
[0020] この操作により、脂質会合性蛋白質が分離されるが、その結果は蛋白質中の極性 脂質含量として確認すること力 Sできる。上述した方法により得られた脂質会合性蛋白 質が低減された蛋白質組成物は、その極性脂質含量が好ましくは蛋白質中 4重量% 以下であり、更に好ましくは 3重量 %以下である。また下限として 1重量 %以上が好まし い。
[0021] 得られた脂質会合性蛋白質を低減した大豆蛋白質抽出液から、大豆蛋白質組成 物を調製する方法を例示する。全脂大豆もしくは脱脂大豆を原料とし、上述した方法 により抽出した抽出液である、全脂大豆豆乳もしくは脱脂豆乳の固形分を、そのまま 濃縮しもしくは濃縮せずに、乾燥することで、全脂豆乳粉末もしくは脱脂豆乳粉末で ある、大豆蛋白質組成物を得ることができる。また、抽出液である脱脂豆乳に酸を添 加し、蛋白質を pH4.5前後で等電点沈殿させ、ホェ一等の水溶性成分を除去して得 られる沈殿画分に、所定量の水を加え、中和、乾燥して分離大豆蛋白である大豆蛋 白質組成物を製造すること力 Sできる。または、ホエー成分を含まない酸コンセントレー トを原料とし、抽出液の固形分をそのまま濃縮し、もしくは濃縮せずに、乾燥すること でも、大豆蛋白質組成物を製造することができる。あるいは、上記各組成物を、乾燥 せずに溶液や水和物のままで、大豆蛋白質組成物として使用することも可能である。
[0022] 乾燥する前の大豆蛋白質溶液を必要により殺菌することができる。殺菌には例えば 加熱殺菌をあげることができ、公知の低温保持殺菌(LTLT) ,高温保持殺菌(HTLT) ,高温短時間殺菌 (HTST) ,超高温瞬間殺菌 (UHT)が例示できる。特に、直接蒸気 加熱による殺菌は、蛋白質のゲル化等の物性に好ましい熱履歴を与えることができ、 殺菌法として好ましい。あるいはさらに、プロテアーゼ等の酵素処理を行うこともできる
[0023] 本発明の大豆蛋白組成物は、 /3 コングリシニンとグリシニン画分に各々分取する ものではないので、原料大豆中の両画分の重量比をそのまま保つ。例えば米国産の 一般的な大豆の場合、 β コングリシニンとグリシニンを通常 1 : 2 4: 5の範囲の重 量比で含んでいる。
[0024] 本発明により得られる大豆蛋白質組成物は、風味,物性が良ぐ種々の食品に利 用すること力 Sできる。例えば、豆腐,油揚類,湯葉,豆乳等の伝統的大豆製品や、豆 乳ヨーグルト,大豆チーズ等の大豆発酵物、組織状大豆蛋白,繊維状蛋白,膜状蛋 白等の加工食品素材や、麵類ゃ鳥獣魚介肉燥製品等への練込み使用などに使用 できる。
[0025] 本発明に用いた分析方法を以下に記載する。
*食物繊維含量:可溶性画分すなわち抽出液を凍結乾燥により粉末化し、これをサ ンプルとして酵素-重量法 (プロスキー変法)により測定した。
*粗蛋白質:ケールダール法に基づき窒素含量を求め、係数 6.25をかけて粗蛋白質 に換 した。
* SDS ポリアクリルアミド電気泳動: Laemmli (Nature, 227, 680 (1970))の方法に基 づきゲル濃度 10— 20%のグラディエントゲルで分析した。アプライ量は 10 ^ gとした。 β コングリシニンとグリシニンの重量比を数値化するため、電気泳動で得られたバタ ーンのデンシトメトリーによる面積比に基づき算出した。ここでいう β ングリシニン 含量は α , α ' , /3サブユニットの総量を指し、グリシニン含量は酸性ポリペプチド (A )と塩基性ポリペプチド (B)の総量を指す。
*極性脂質含量:試料乾物に対してクロ口ホルム'メタノールの混合液(容量比、 2: 1 )を約 50倍加え、還流抽出される固形分の重量比をクロメタ油分として測定した。 *ゲル強度: 4.5倍量の水で溶解させた大豆蛋白質組成物粉末を 80°C湯浴中で 30 分間以上加熱し、放冷後、山電社製のクリープメーター「RE-3305」を用い、 (i> 5mm球 プランジャーで測定し、破断荷重 (gf)と破断変形 (mm)を乗じたゼリー強度として算出 した。
*風味: 5%水溶液を調製し、官能評価にて比較した。風味(無味 [10点]から、悪い [ 1点] )について 20人のパネラーによって品質の官能評価を行ない、その平均値を示 した。
* NSI (窒素溶解度指数): AOCS (American Oil Chemist's Society)の公式分析法 BA -11-65 NSIに従って測定した。
* TCA (トリクロ口酢酸)可溶化率:蛋白質組成物の 2重量%水溶液に、 0.44Mトリクロ口 酢酸 (TCA)を等量加え、可溶性蛋白質の割合をケルダール法により測定した。 実施例
[0026] 以下に実施例を記載するが、この発明の技術思想がこれらの例示によって限定さ れるものではない。
(実験例 1)各 pHおよび第 2族元素各濃度の検討
[0027] 大豆を圧扁し、 n-へキサンで脱脂した脱脂大豆 (NSI : 91) 1重量部に 10重量部の水 を加えた大豆原料スラリーに対し、第 2族元素濃度および抽出 pHを変え、 50°Cで 60 分間抽出した。大豆原料スラリーを 4,000 X gで 15分間遠心分離を行い、抽出液を得 た。各抽出液の食物繊維含量は 0.5重量%の測定限界未満であった。各々に塩酸を 加え、 pH4.5に調整し、 2,000 X gで 15分間遠心分離を行い、等電点沈殿カードを得 た。これらのカードを凍結乾燥し、回収歩留と極性脂質量を測定し、比較した。大豆 原料スラリー中の第 2族元素濃度は、必要に応じて塩化カルシウムを添加することで 調整した。なお、表中に掲げる各々の数値は、抽出 PH7.0,第 2族元素濃度 13mMで 抽出した際の回収歩留および蛋白質当りの極性脂質量をそれぞれ 100%として、各々 との相対値 (%)として算出した。また、抽出物の各値は表 3に示した基準で評価した。 [0028] [表 1]各 pHと第 2族元素各濃度での、大豆蛋白組成物の回収歩留 第 2族元素 歩留 (相対値%, 重量基準)
_濃度 pH6.4 _pH6.7 _pH7.0 _pH7.5 _pH8.0
13mM 78.6 96.4 100.0 100.7 103.6
21mM - 92.9 96.0 96.0 101.1
37mM - 84.6 90.4 98.9 98.2
_ 95mM - 48.9 _ 6Ί.4 一 80.4一 93.6 ―
[0029] [表 2]各 pHと第 2族元素各濃度での、大豆蛋白組成物の極性脂質量 第 2族元素 極性脂質量 (相対値%, 重量基準)
、/ ,又 pH6.4 pH6.7 pH7 pH7.5 pH8.0
13mM 50 59 100 110 115
21mM 55 59 75 95
37mM 48 51 55 65
95mM 45 43 43 50
[表 3]回収歩留と極性脂 Ϊ量の比較基準 歩留 極性脂質量 (相対値%)
(相対値%) <60 <70 ≥70 ◎ : 抽出は非常に好適
≥85 ◎ 〇 X 〇 : 抽出は好適
≥70 〇 △ X △: 抽出可能
<70 △ X X X : 抽出不適
[0031] [表 4]各 pHと第 2族元素各濃度での、大豆蛋白組成物の回収歩留と極性脂質量比 較 第 2族元素 抽出 pH
濃度 pH6.4 pH6.7 pH7.0 pH7.5 pH8.0
13mM 〇 ◎ X X X
21mM ― ◎ ◎ X X
37mM ― 〇 ◎ ◎ 〇
95mM ― Δ Δ 〇 ◎
これらの結果より、以下のことが明らかとなった。すなわち、抽出 pHをアルカリ側に 移動させると、回収歩留が向上するが、極性脂質量が増加する。一方、第 2族元素の 存在量が増えると極性脂質量を抑制できるが、回収歩留が低下する。従って、抽出 p
Hと第 2族元素の濃度をある範囲に調整することで、回収歩留を維持したまま、極性 脂質量を下げる条件があることが明らかとなった。
(実験例 2)各温度での検討
[0033] 実験例 1記載の脱脂大豆 1重量部に 10重量部の水を加えた大豆原料スラリーに対 し、塩化カルシウム 0.01重量部(大豆原料スラリー中に第 2族元素濃度として 21mM存 在)を添加した後、希水酸化ナトリウム溶液で pH7.0に調整し、温度を 10, 20, 30, 40, 50, 60°Cの各条件で 60分間抽出を行った。この大豆原料スラリーを 4,000 X gで 15分 間遠心分離を行い、各抽出液を得た。各抽出液の食物繊維含量は 0.5重量 %の測定 限界未満であった。各々に塩酸を加え、 pH4.5に調整し、 2,000 X gで 15分間遠心分 離を行い、等電点沈殿カードを得た。これらのカードを凍結乾燥し、実験例 1に従つ て回収歩留と極性脂質量を測定し、比較評価した。併せて、上記の 50°C抽出した大 豆原料スラリーを、 2,000 X gで遠心分離し、比較実験例 1とした。
[0034] [表 5]各温度での、大豆蛋白組成物の回収歩留と極性脂質量比較
/皿 b¾ (相対%, 重量基準)
評価
(°C) 歩留 極性脂質量
1 0 43 45 Δ
20 68 50 Δ
30 75 52 〇
40 84 56 〇
Figure imgf000011_0001
60 1 00 68 〇 これらの結果、抽出温度は 30, 40, 50, 60°Cが回収歩留を維持したまま、極性脂質 量を下げる条件に合致していた。一方、抽出温度 10, 20°Cは極性脂質量を抑制でき る力 回収歩留が低下してしまうことがわかった。また、 2,000 X gで遠心分離した比較 実験例 1では、食物繊維含量 1.2% (相対歩留 100%,相対極性脂質量 95%)であり、遠 心分離条件で食物繊維含量に影響が認められた。
[0036] (製造例 1)大豆蛋白質組成物の調製 1
実験例 1記載の脱脂大豆 1重量部に 10重量部の水を加えた大豆原料スラリーに対 し、塩化カルシウム 0.01重量部(大豆原料スラリー中に第 2族元素として 21mM存在) を添加した後、希水酸化ナトリウム溶液で PH7.0に調整し、 50°Cで 60分間攪拌しなが ら抽出を行った。この大豆原料スラリーを 6,000 X gで遠心分離し、オカラを含む不溶 性画分を分離し、抽出液を得た。抽出液の食物繊維含量は 0.5重量 %の測定限界未 満であった。この抽出液を塩酸にて pH4.5に調整後、 2,000 X gで遠心分離し、不溶 性画分 (等電点沈殿カード)および可溶性画分 (ホエー)を得た。カードを固形分 10 重量%になるように加水し、これを希水酸化ナトリウム溶液で pH7.0に調整後、半量に 分け、一方をそのまま噴霧乾燥し、分離大豆蛋白 A1を得た。残りを連続式直接加熱 殺菌装置にて 140°C, 7秒間加熱後に噴霧乾燥し、分離大豆蛋白 B1を得た。 A1及 び B1の極性脂質量は 2.3重量%であった。
[0037] (製造例 2)大豆蛋白質組成物の調製 2
実験例 1記載の脱脂大豆 1重量部に 10重量部の水を加えた大豆原料スラリー(大 豆原料スラリー中に第 2族元素として 13mM存在)に対し、希水酸化ナトリウム溶液で PH6.7に調整し、製造例 1と同様の処理を行ない、非加熱の分離大豆蛋白 A2および 加熱した分離大豆蛋白 B2を得た。 A2及び B2の極性脂質量は 2.7重量%、抽出液の 食物繊維含量は 0.5重量%の測定限界未満であった。
[0038] (製造例 3)大豆蛋白質組成物 (加水分解物)の調製
製造例 2の等電点沈殿カードを固形分 10重量%になるように加水し、これを希水酸 化ナトリウム溶液で PH7.2に調整後、 70°Cに温調し、蛋白質重量の 0.06重量%のパパ イン(日本バイオコン (株)製)を添加して 20分酵素反応後、苛性ソーダにて ρΗ7·2に 調整し、連続式直接加熱殺菌装置にて 140°C, 7秒間加熱した。これを噴霧乾燥し、 分離大豆蛋白 C2を得た。 0.22Mの TCA (トリクロ口酢酸)可溶化率を測定したところ 13 %であった。
[0039] (比較製造例 1)大豆蛋白質組成物の調製 3 製造例 1と同様に、脱脂大豆より抽出液を得た。但し、抽出時には塩化カルシウム を添加することなぐまた抽出液は 2,000 X gで遠心分離を行なった。更に製造例 1と 同様に等電点沈澱を行ない、カードを中和し、連続式直接加熱殺菌装置にて 140°C , 7秒間加熱後に噴霧乾燥し、分離大豆蛋白 Dを得た。 Dの極性脂質量は 4.5重量% 、抽出液の食物繊維含量は 1.5重量 %であった。
[0040] (比較製造例 2)大豆蛋白質組成物 (加水分解物)の調製 2
比較製造例 1と同様に、脱脂大豆より抽出液を得、等電点沈澱を行ない、カードを 得た。製造例 3と同様に、加水し、酵素反応を行ない、連続式直接加熱殺菌装置に て 140°C, 7秒間加熱後に噴霧乾燥し、分離大豆蛋白 Eを得た。 0.22Mの TCA (トリク ロロ酢酸)可溶化率を測定したところ 14%であった。
[0041] (実験例 3)各種大豆蛋白質組成物の比較
製造例 1記載の分離大豆蛋白 Bl、製造例 2記載の分離大豆蛋白 B2、比較製造例 1の分離大豆蛋白 Dについて、ゲル強度, 5重量 %溶液の風味に関して、分析及び官 能評価を実施した。
[0042] [表 6]各種大豆蛋白組成物の比較 極性脂質量 ゲル強度
風味
(g -cm) 分離大豆たん白 B 1 2.3 500 7.8 分離大豆たん白 B 2 2.7 460 7.0 分離大豆たん白 D 4.5 Ί 20 2.0
[0043] その結果、ゲル強度は Bl , B2が Dよりも有意に高い値を示した。また、風味評価で も Bl , B2が Dよりも高い評価となった。特に大豆臭の低減がされており、すっきり感 があるとの評価が多かった。
[0044] (実施例 1)チーズ様食品の製造
蛋白質組成物として分離大豆蛋白 C2 360gに、精製パーム油 l,080g,大豆油 120g ,水 2,440gを加え、ホモミキサーを使用して 60°C, 30分間予備乳化を行った。ホモゲ ナイザーを使用して均質化圧力 5MPaで均質化を行い、乳化物を得た。得られた乳 化物 3,000gに 50%乳酸を添加して ρΗ5·4に調整した後、塩化ナトリウム 18g,クリームチ ーズフレーバー 15g, ローカストビーンガム 1.5gを添加した。ホモゲナイザーを使用し て 5MPaで均質化した後、 85°C達温で加熱殺菌後冷却してクリームチーズ様食品を 得、実施区とした。一方、使用する蛋白質組成物を分離大豆蛋白 Eに変えた以外は 実施区と同様の操作Hに - よってクリームチーズ様食品を得、比較区とした。実施区で得 ft
られたクリームチーズ様食品はフレーバーのりがよぐ食感も比較区の物よりも滑らか で良好であった。
[0045] L化状態の比較]
乳化テストを行い、実施区と比較区のクリームチーズ様食品の乳化状態を確認した 。実施区ではほとんどの蛋白質が上澄中で乳化状態にあつたが、比較区では実施 区よりも乳化が悪力、つた。
[0046] [表 7]チーズ様食品の乳化状態評価 体積 (ml)
油分離
実施区 Ί 4.0 Ί .0 0.0
比較区 9.3 5.0 0.8
[0047] Lィヒテストの方法)
15gのクリームチーズ様食品を等量の蒸留水に懸濁後、 60°C 10分加熱する。加熱 後遠心機にて 3,000rpm, 10分遠心を行!/、上清 (乳化部分)、沈殿 (乳化して!/、な!/、蛋 白質)、油分離部分の体積を測定する。
[0048] (実施例 2)大豆蛋白麵の調製
蛋白質組成物として分離大豆蛋白 A2を 35重量部、小麦粉 35重量部、澱粉 3重量 部、食塩 5重量部、水 43重量部の配合にてミキサーで 5分間混合した。つぎに、製麵 機にて複合 ·圧延して麵帯としたのち、切り歯にて幅 1.2mmに切り出して麵線を得た。
5分間茹でたのち試食評価を行ったところ、良好な食感であった。 産業上の利用可能性
[0049] 本発明により、大豆原料から風味,乳化力,ゲル強度の向上した、大豆蛋白質組成 物を工業的規模で効率的に生産することが可能となった。風味,物性の向上した大 豆蛋白質組成物を用いて、従来より品質に優れた高蛋白質の食品を製造することが できる。
図面の簡単な説明
[0050] [図 1]各 pHと第 2族元素各濃度での、大豆蛋白質組成物の回収歩留と極性脂質量を 比較し、最適範囲を示した図である。

Claims

請求の範囲
[1] オカラを含んだ大豆原料のスラリーを、第 2族元素を含む状態で加温し、可溶性成分 を抽出し、不溶性画分を除去する際に、抽出時のスラリー pH力 6.6を超え 8.3未満で あり、抽出時の第 2族元素のスラリー中濃度力 S、 17 X [pH] - 105 (mM)以上であるこ とを特徴とする、大豆蛋白質組成物の製造法。
[2] 抽出時の第 2族元素の大豆原料スラリー中濃度が、 73 X [pH]— 420 (mM)以下で ある、請求項 1に記載の、大豆蛋白質組成物の製造法。
[3] 加温温度が 30°C以上 70°C未満である、請求項 1に記載の大豆蛋白質組成物の製造 法。
[4] 極性脂質が蛋白質中 4重量 %以下である、請求項 1に記載の大豆蛋白質組成物の製 法。
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