低芥酸菜籽蛋白分離物的功能Ⅱ的制作方法

專利名稱：低芥酸菜籽蛋白分離物的功能Ⅱ的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種低芥酸菜籽(canola)蛋白分離物及其在廣泛應用中的功能。
背景技術：
在US專利5,844,086和6,005,076(“Murray II”)中，受讓給其受讓人并且其公開內容引入本文作為參考，描述了一種從具有顯著脂肪含量的油籽粗粉中分離蛋白分離物的方法，其中所說的油籽粗粉包括具有這種脂肪含量的低芥酸菜籽油籽粗粉。該方法所涉及的步驟包括將來自油籽粗粉的蛋白質類物質溶解，該步驟還使粗粉中的脂肪得到增溶，并且將脂肪與所得的蛋白質水溶液分開。在除去脂肪步驟之前或之后，可以將蛋白質水溶液與殘余的油籽粗粉分開。然后，將此脫脂的蛋白質溶液濃縮，以便增加蛋白質濃度，同時保持離子強度基本上恒定，之后可以對濃縮的蛋白質溶液進行進一步去除脂肪步驟的處理。然后將此濃縮的蛋白質溶液稀釋，以便導致形成高度聚集型蛋白質分子的混濁狀團，其中所說的高度聚集型蛋白質分子呈膠束形式的離散蛋白質滴。蛋白質膠束可允許沉降，形成聚集的、聚合的、致密的無定形、粘性谷蛋白狀的蛋白分離物團，被稱作“蛋白質膠束團”或PMM，將其從殘余的含水相中分離出來并且干燥。
這種蛋白分離物的蛋白質含量(通過凱式測氮法測得的氮(Kjeldahl)Nx6.25測定)為至少約90wt％，是基本上未變性的(通過差式掃描量熱法測定)并且具有小于約1wt％的低殘余脂肪含量。使用此過程獲得的蛋白分離物的產率，針對從油籽粗粉中提出的蛋白質的比例(以干燥蛋白質分離物的形式回收)而言，通常是小于40wt％，一般是20wt％左右。
前述專利中所描述的過程被以修改和在此過程的基礎上改進的形式，被開發成用于從各種蛋白質來源物料中形成蛋白分離物，包括油籽，如USP 4,208,323(Murray IB)中所述。這種于1980可獲得的油籽粗粉(即當USP 4,208,323授權的時候)不具有在Murray II專利那個時期可獲得的低芥酸菜籽油籽粗粉中的脂肪污染物含量，結果，US專利4,208,323的過程不能從按照Murray II方法加工的油籽粗粉中生產蛋白質含量超過90wt％的蛋白質類物質。在USP 4,208,323中沒有任何具體實驗的描述是使用菜籽(低芥酸菜籽)粗粉作為起始物料來完成的。
USP 4,208,323本身被設計成是在US專利4,169,090和4,285,862(Murray IA)所述方法的基礎上的改進，通過在稀釋形成PMM之前引入濃縮步驟。后者步驟的作用是使蛋白分離物的產率從Murray IA方法中的大約20wt％有所提高。
在共同未結案的US專利申請號60/288,415(2001.5.4申請)，60/326,987(2001.10.5申請)，60/331,066(2001.11.7申請)，60/333,494(2001.11.28申請)，60/374,801(2002.4.24申請)和10/137,391(2002.5.3申請)，受讓給其受讓人并且其公開內容引入本文作為參考，描述了針對現有技術的蛋白質分離過程的進一步改進，將它們應用于油籽中，獲得產率得到提高的干燥產品蛋白分離物(針對從油籽粗粉中提出的蛋白質的比例(以干燥蛋白質分離物的形式回收)而言)，并且獲得高純度的蛋白分離物(以凱式測氮法測得的氮(N)換算率Nx6.25計)，通常是至少約100wt％。該過程特別應用于生產低芥酸菜籽蛋白分離物。
在前述US專利申請中所描述的過程中，將油籽粗粉用含水食用級鹽溶液萃取。將所得的蛋白質萃取溶液，在用顏料吸收劑初步處理后(如果需要的話)，使用超濾膜來濃縮體積，得到蛋白質含量超過約200g/L的濃縮蛋白質溶液。然后，將此濃縮的蛋白質溶液稀釋至溫度低于約15℃的冰水中，導致形成蛋白質膠束的白色混濁物，并且將其分離。在除去上清液后，將沉淀的粘稠粘團(PMM)干燥。
在前述專利申請號60/288,415所述的方法的一個實施方案中，將其應用于低芥酸菜籽蛋白分離物，并且正如未結案的US專利申請號60/326,987,60/331,066,60/333,494,60/374,801和10/137,391所述，將PMM沉降步驟中分離出的上清液加工，以便回收蛋白分離物，包括將濕PMM和上清液中的蛋白質干燥。這可以通過使用超濾膜初步濃縮、將濃縮的上清液與濕PMM混合并且將混合物干燥來實現。所得的低芥酸菜籽蛋白分離物具有至少約90wt％蛋白質的高純度，優選至少約100wt％，以凱式測氮法測得的氮換算率Nx6.25計。后者的產品被申請人稱作“Puratein”。
在未結案的US專利申請號60/331,646(2001.11.20申請)和60/383,809(2002.5.30申請)中，受讓給其受讓人并且其公開內容引入本文作為參考，描述了一種制作低芥酸菜籽蛋白分離物的連續式方法。根據此方法，將低芥酸菜籽的油籽粗粉與食用級鹽溶液連續混合，將混合物通過管道運送，同時從低芥酸菜籽油籽粗粉中萃取蛋白質，形成蛋白質水溶液，連續地將此蛋白質水溶液與殘余的低芥酸菜籽油籽分開，將蛋白質水溶液連續地運送通過選擇性薄膜操作，以便使蛋白質水溶液的蛋白質含量增加至至少約200g/L，同時保持離子強度基本上恒定，將所得的濃縮蛋白質溶液連續地與冷水混合，導致形成蛋白質膠束，并且允許此蛋白質膠束連續地沉降，同時將上清液連續地溢出，直至沉降容器中積累了所需量的蛋白質膠束團。將蛋白質膠束團從沉降容器中取出并且可以干燥。通過凱式測氮法(Nx6.25)測定，這種蛋白質膠束團的蛋白質含量為至少約100Wt％。在前述未結案的US專利申請的情形中，可以將溢出的上清液進一步加工，回收蛋白分離物，包括將來自濕PMM和上清液的干燥。該過程也可以是以半連續式工藝來完成。
正如未結案的US專利申請60/332,165(2002.4.15申請)中所述，受讓給其受讓人并且其公開內容引入本文作為參考，沉降的PMM與得自上清液的蛋白質中，低芥酸菜籽蛋白質的12S、7S和2S蛋白質的相對比例是不同的。由PMM獲得的蛋白分離物，蛋白質含量為至少約90wt％，優選至少約100wt％，其蛋白質的組分含量為約60-約98wt％7S蛋白質、約1-約15wt％12S蛋白質和0-約25wt％2S蛋白質。由上清液中獲得的低芥酸菜籽蛋白分離物的蛋白質含量為至少約90wt％，優選至少約100wt％，其蛋白質的組分含量為0-約5wt％12S蛋白質、約5-約40wt％7S蛋白質和約60-約95wt％2S蛋白質。
將PMM沉降步驟中獲得的上清液加工，以便分離蛋白分離物，包括將來自濕PMM和上清液的蛋白質干燥，獲得的是得自各自來源的分離物的共混物，并且顯出復合的蛋白質組分含量。
低芥酸菜籽也被稱作菜籽(rapeseed)或油籽油菜(oil seedrape)。
發明概述現已發現，通過前述未結案專利申請的方法生產的高純度的共混低芥酸菜籽蛋白分離物(“Putatein”)在食物制品中具有廣泛的功能，在蛋白質類物質中是獨一無二的。在食物制品中使用蔬菜來源的蛋白質，能夠在蛋清和/或動物來源的蛋白質在沒有任何可用代用品而使用的情形下，確保提供適當的素食食物制品。
本發明一個方面提供對食品組合物的改進，其中所說的食品組合物含有食料和至少一種在所說食品組合物中提供功能用的組分，所說的改進包括用基本上未變性的低芥酸菜籽蛋白分離物至少部分地代替所說的至少一種組分，這種基本上未變性的低芥酸菜籽蛋白分離物中的蛋白質含量，通過凱式測氮法測得的氮(Kjeldahl nitrogen)x6.25測定，以干重量計為至少約90wt％。這種低芥酸菜籽蛋白分離物中含有以下物質的共混物(1)第一種低芥酸菜籽蛋白分離物，該第一種低芥酸菜籽蛋白分離物的蛋白質含量以干重量計并且以凱式測氮法測得的氮換算Nx6.25為至少90wt％，并且該第一種低芥酸菜籽蛋白分離物表現出如下蛋白質特征分布約60-約98wt％的7S蛋白質約1-約15wt％的12S蛋白質0-約25wt％的2S蛋白質，和(2)第二種低芥酸菜籽蛋白分離物，該第二種低芥酸菜籽蛋白分離物的蛋白質含量以干重量計并且以凱式測氮法測得的氮換算Nx6.25為至少約90wt％，并且該第二種低芥酸菜籽蛋白分離物表現出如下蛋白質特征分布約60-約95wt％的2S蛋白質約5-約40wt％的7S蛋白質
0-約5wt％的12S蛋白質第一種和第二種蛋白分離物在所說共混物中可以是以約5∶95-約95∶5的重量比存在。低芥酸菜籽蛋白分離物可以是呈無定形蛋白質團的共混物的形式，該共混物是通過從蛋白質膠束的含水分散液中沉降固相，并且將所說的無定形蛋白質團與沉降步驟中分離的濃縮上清液混合來形成的。這種共混物通常是以經過干燥的形式使用。
低芥酸菜籽蛋白分離物可以用于蛋白分離物的常規應用中，如加工食品的蛋白質強化，水包油的乳化，焙烤食品中的物體成形劑及俘獲氣體的產品中的起泡劑。低芥酸菜籽蛋白分離物還具有源物料和等電沉淀物所沒有顯示的功能。低芥酸菜籽蛋白分離物具有某些與現有技術Murray I專利中描述的產品一樣的功能，包括能夠被加工形成蛋白質纖維和能夠被用作其中將蛋清用作粘合劑的食物制品中的蛋清代用品或增量劑。如本文所述，低芥酸菜籽蛋白分離物具有其它功能。
蛋白質的功能可以分類成幾種性能。下表I列出了這些功能，其中提供有這種蛋白質功能的食物制品及常用于此目的的蛋白質表I性能食物制品 蛋白質1.溶解性飲料 蛋和乳清蛋白2.粘度 調料，甜點明膠3.持水性香腸，蛋糕肉蛋白，蛋蛋白(water binding)4.膠凝化作用酸奶，甜點，乳酪 蛋和乳蛋白，明膠5.內聚性/粘合性 肉，香腸，面食制品蛋和乳清蛋白6.彈性 肉，焙烤食品 蛋和乳清蛋白，肉蛋白7.乳化作用 香腸，調料蛋和乳蛋白8.起泡作用 頂部餡料，牛軋糖，冰淇淋 蛋和乳蛋白9.脂肪結合性焙烤食品，糖納子 蛋和乳蛋白，谷蛋白10.成膜性 饅頭和面包蛋蛋白，谷蛋白11.纖維形成性 肉仿制物 肉蛋白(*此表I部分來自于Food Chemistry，第3版，1996，Ed.OwenFennema，Marcel Dekkar Inc.，第366頁)。
正如從表I中看出的，蛋蛋白具有寬廣范圍的功能，但不如本發明的低芥酸菜籽蛋白分離物廣泛。然而，低芥酸菜籽蛋白分離物可以在這些應用中使用，來代替常用的蛋白質，提供特定的功能特性。總的來說，低芥酸菜籽蛋白分離物可以代替或增量現存的蛋白質產品，同時提供所需的功能，特別是對于素食和近素食類型的產品而言，更加便宜。除此之外，低芥酸菜籽蛋白分離物具有高品質的氨基酸特征，清淡的風味特征并且不具有有害的風味特征也不具有會不利影響其在食物制品應用中使用的營養因素。
在表I所列舉的功能中，某些功能是相似的并且可能是補充性的，所以可以將這些功能按如下種類進行分類組 種類A#8起泡作用和#10成膜性B#1溶解性和#3持水性C#5內聚性/粘合性D#2粘度(增稠)，#4膠凝化和#6彈性E#7乳化作用和#9脂肪結合性F#11纖維形成性發明總體描述溶解性如上所述，低芥酸菜籽蛋白分離物所具有的功能之一是在含水介質如水中的溶解性。低芥酸菜籽蛋白分離物在氯化鈉的存在下極易溶于水，沒有氯化鈉的存在下溶解性較差。蛋白質的溶解性在各種pH值水平、溫度和鈉濃縮下是變化的。乳是含有約4wt％分散在水相中的蛋白質的蛋白質分散液。在各種食品應用中使用的液體蛋清，含有約10wt％的蛋蛋白。
可以適當濃度使用這種蛋白質食品的一個實例是在蛋白質飲料中使用。
粘度如上所述，低芥酸菜籽蛋白分離物所具有的功能之一是能夠起增加各種食物制品粘度的增稠劑作用。低芥酸菜籽蛋白分離物可以替代常用于此目的的明膠、淀粉和黃原膠來使用，例如，在軟乳酪、調料、甜點如Jello布丁及調味汁中使用。
持水性蛋白質的持水性能是在香腸和蛋糕中使用來保持熟化產品中的水分。低芥酸菜籽蛋白分離物可以用來部分地或完全地代替在這些產品中為此目的而常用的得自于蛋和動物的蛋白質。
膠凝化蛋白質的膠凝化性能是在酸奶、甜點和乳酪中以及各種肉仿制物如培根肉仿制物中使用。本發明提供的低芥酸菜籽蛋白分離物可以部分地或完全地取代常用于此目的的蛋和乳蛋白以及明膠。
內聚性/粘合性出于這些性能的原因，各種各樣的肉類、香腸和面食制品在它們的配方中使用蛋蛋白和/或乳清蛋白，以便將食品組分粘合在一起，然后當加熱時變得凝結。低芥酸菜籽蛋白分離物可以部分地或完全地代替這些常用的蛋白質并且提供所需要的功能。
這些性能的一個應用是veggie肉餡(burger)，其中常用于給碎肉代用品提供內聚性/粘合性的蛋清可以用低芥酸菜籽蛋白分離物來取代。其它可能的應用是肉糕和肉丸子，同樣作為蛋蛋白的代用品使用。
彈性低芥酸菜籽蛋白分離物可以部分地或完全地代替肉制品中的蛋和肉蛋白，作為這些目的來使用。代替肉的一個實例是在veggie肉餡中。
乳化作用出于此性能的原因，蛋清、蛋黃和乳蛋白常用于香腸、肉仿制物、仿制脂肪組織，乳酪涂抹料和色拉調料中，達到這些產品中存在的脂肪和油的乳化作用。低芥酸菜籽蛋白分離物可以用作代用品，部分地或完全地，替代蛋和乳蛋白來提供這種性能。
起泡作用通過使用低芥酸菜籽蛋白分離物可以再現蛋清和乳蛋白的起泡性能，以便提供穩定的充氣結構，用于諸如冰淇淋、牛軋糖、蛋白杏仁糊甜餅和蛋糖霜。
脂肪結合性由于具有脂肪結合性能，蛋和乳蛋白常被用在焙烤食品和糖納子中。低芥酸菜籽蛋白分離物可以部分地或完全地取代這些物質，并且提供所需要的性能。這些性能可以在曲奇餅干粉料中運用。
成膜性低芥酸菜籽蛋白分離物可以由于具有成膜性而在面包和饅頭中使用。成膜性能還可以被用來在諸如蘋果的水果上提供可食涂層。
纖維形成性通過纖維形成工藝，可以將低芥酸菜籽蛋白分離物加工形成蛋白質纖維，如US專利4,328,252、4,490,397和4,501,760中所述。這種蛋白質纖維由于具有耐嚼性質地而可以用于各種肉仿制物，如肉類小吃仿制物、無肉早餐香腸、培根肉仿制物、仿制脂肪組織和海產品仿制物如蝦和蟹肉仿制物以及其它食物制品中。
因此，低芥酸菜籽蛋白分離物提供了各種食品配料(蛋白質類和非蛋白質類的配料)的代用品，從而提供了以前所沒有觀察到的寬廣范圍的功能。低芥酸菜籽蛋白分離物可在各種食物制品中代替蛋清、蛋黃、大豆蛋白、黃原膠、明膠和乳蛋白。低芥酸菜籽蛋白分離物味道清淡并且不需要與濃烈的風味劑或香辛料一起使用。
實施例本發明通過以下實施例作舉例說明。
實施例1本實施例舉例說明低芥酸菜籽蛋白分離物樣品的制備，所制備的樣品用于測試蛋白質的功能。
常溫下，將′a′kg的市售低芥酸菜籽粗粉添加至′b′L的0.15MNaCl溶液中，攪拌′c′分鐘，獲得蛋白質含量為′d′g/L的蛋白質水溶液。除去殘留的低芥酸菜籽粗粉并且在真空過濾帶上洗滌。將所得的蛋白質溶液離心澄清，產生澄清的蛋白質溶液，其蛋白質含量為′e′g/L，接著加入1wt％的粉狀活性炭(PAC)。
將PAC處理步驟獲得的蛋白質萃取溶液或蛋白質萃取溶液的′f′等分部分，在超濾系統上利用30,000(A09-13)或50,000(A10-04，A10-05)道爾頓分子量截留膜，進行體積濃縮。所得的濃縮蛋白質溶液的蛋白質含量為′g′g/L。
將此濃縮溶液在′h′℃下稀釋1′i′至4℃自來水中。立即形成白色混濁并且讓其沉降。將上層的稀釋用水取出并且通過超濾使用3,000道爾頓的膜進行體積濃縮，體積濃縮系數為′j′，達到蛋白質濃度′k′g/L。將此濃縮物添加至沉淀的、粘性、粘稠團中并且將混合物干燥。所形成的干燥蛋白質具有′1′％蛋白質的蛋白質含量(Nx6.25d.b.)。將此產物命名CPI′m′。
低芥酸菜籽蛋白分離物(CPI)五種標題樣品的具體參數′a′至′m′示于下表II中表II
(1)所有蛋白質萃取溶液都被加工。
實施例2本實施例舉例說明將低芥酸菜籽蛋白分離物取代常用的蛋清在trail mix曲奇餅中使用，用來舉例說明脂肪結合性。
根據下表III所示的配方制備Trail mix曲奇餅
表III
將白糖、紅糖和低芥酸菜籽蛋白分離物粉末在Hobart滾球式混合器(bowl mixer)中共混。加入花生醬和人造奶油并且共混1.5min.，速度1。接下來，加入香草和水并且共混1min.，速度1。將燕麥片、鹽和發面蘇打預先共混并且加入Hobart滾球中。將混合物共混1min，速度1。加入巧克力屑和葡萄干并且共混30sec.，速度1。將生面團分配至不粘性焙烤盤上。將烤箱預熱至350°F(175℃)并且將曲奇餅在烤箱中焙烤16分鐘。
此trail mix曲奇餅具有金褐色并且具有與對照品類似的成塊的(chunky)、有益健康的外觀。質地是耐嚼性的、松軟和濕潤的。沒有察覺到有不良氣味和風味。
實施例3本實施例舉例說明將低芥酸菜籽蛋白分離物取代常用的蛋清在輕質(light)糖果牛軋糖中使用，用來舉例說明起泡作用。
根據下表IV所示的配方制備輕質糖果牛軋糖條
表IV
使用Hobar t滾球式混合器內附連的攪打器，將低芥酸菜籽蛋白分離物、蛋白質、水(2)和鹽在速度1下攪打1分鐘、然后在速度3下攪打3分鐘，并且冷藏直至需要使用。給橡膠攪拌槳、大的深平底鍋內部和蛋糕盤涂敷不粘性烹調噴劑。將糖、玉米糖漿和水(1)添加至此深平底鍋中，并且將混合物帶入沸騰溢出的介質中加熱。將混合物蓋上蓋兒并且沸騰3分鐘。揭掉蓋子并且使用在冷水中浸過的面糊刷，洗刷深平底鍋的側面。繼續熟化和攪拌，直至溫度達到270°F(130℃)。溫度的測定是通過將平底鍋傾斜并且測定溶液的溫度。將深平底鍋從加熱中撤出并且將深平底鍋中的溶液在冷卻架上冷卻至260°F(125℃)。將熱的混合物傾倒在攪打好的蛋白質混合物上面，同時使用附件槳輪在速度1下共混3分鐘。將混合物共混另外16分鐘。加入巧克力屑，同時在速度1下共混1分鐘，讓巧克力屑熔融到混合物中。將混合物轉移至蛋糕盤中并且模塑平整至3/4英寸高，并且冷凍。將冷凍的片切割成正方形并且在焙烤鐵板上冷凍。將冷凍的牛軋糖方塊放入儲藏用的冷凍袋中。
這種牛軋糖具有含奶油狀的外觀和金黃色焦糖的顏色。質地光滑、耐嚼和柔軟。此牛軋糖具有甜味并且沒有異味。這種糖果牛軋糖在風味、顏色、質地和氣味特征方面與蛋基料的對照品不相上下。
實施例4本實施例舉例說明將低芥酸菜籽蛋白分離物取代常用的蛋清在焙烤蛋糖霜中使用，用來舉例說明起泡作用。
根據下表V所示的配方制備焙烤蛋糖霜表V
在Hobart滾球式混合器中，將低芥酸菜籽蛋白分離物分散于水中。將混合物在速度3下共混2.0分鐘(稠厚性最大)。逐漸加入細砂糖，同時在速度3下混合2分45秒。然后刮擦滾球的側面并且將混合物共混另外5秒。
將標準粒糖和玉米淀粉預先手工共混，并且用橡膠攪拌槳將所得的共混物和檸檬汁拌入蛋白質混合物中(約拌20次)。
將一大湯匙部分的共混物放在羊皮紙襯底的焙烤鐵板上并且在200°F(95℃)烤箱中焙烤3小時。關閉烤箱并且將蛋糖霜在烤箱中放置過夜。
此焙烤的蛋糖霜顯出松脆、輕質、充氣的質地和外觀。
實施例5本實施例舉例說明將低芥酸菜籽蛋白分離物取代常用的全蛋或樹膠在色拉調料中使用，用來舉例說明乳化作用。
根據下表VI所示的配方制備色拉調料
表VI
將低芥酸菜籽蛋白分離物、糖、鹽和胡椒放入Hobart滾球式混合器中。然后加入醋和水。使用攪打器附件，將混合物在速度3下共混30秒。然后刮擦滾球的側面和底部。將混合物在速度3下共混另外5分鐘，同時緩慢加入油。
此乳化的色拉調料具有典型的市售維納格雷酸辣沙司調料的淺金黃色。在整個乳化過程中，胡椒顆粒是懸浮的。此調料具有可接受的醋味和輕質充氣質地、沒有發現異味和不良味道。
實施例6本實施例舉例說明將低芥酸菜籽蛋白分離物取代常用的蛋清或全蛋在帶糖皮的肉桂饅頭中使用，用來舉例說明成膜性。
根據下表VII所示的配方制備帶糖皮的肉桂饅頭(glazedhotcross)表VII饅頭配方
糖衣配方
將肉桂饅頭混合料、酵母和水放入Hobart滾球式混合器中并且用附件槳輪在速度1下混合3分鐘。將生面團在切面板上捏合，直至具有結實、不粘和彈性的特點。將無核小葡萄干和混合果料稱入滾球中并且加入1tsp面粉。將果料和面粉手工混合，以便將面粉輕輕地裹在果料表面。接下來果料添加至Hobart滾球式混合器中的面團中并且在速度1下混合1分鐘。撤去槳輪并且將面團稍微揉圓。給面團覆蓋上一茶巾并且放置發酵20分鐘。將面團在切面板上分割成50g的份，覆蓋上茶巾并且靜置15分鐘。將面團揉圓并且放入蛋糕盤中，給面團覆蓋上茶巾并且通過將盤放在溫熱的焙烤爐頂部，讓面團醒發90分鐘。
通過將低芥酸菜籽蛋白分離物、鹽和水混合，制備蛋白質涂抹液(wash)。使用面糊刷，將此蛋白質涂抹液給面團的表面涂敷四次。然后將面團在380°F(195℃)下焙烤17分鐘。
此肉桂饅頭的表面具有金黃色和有光澤，具有結實的外層。沒有發現異味和不良味道。
實施例7本實施例舉例說明將低芥酸菜籽蛋白質取代常用的蛋清在帶糖皮的晚餐卷中使用，用來舉例說明成膜性。
根據下表VIII所示的配方制備帶糖皮的晚餐卷
表VIII晚餐卷配方
糖衣配方
將溫熱的水添加至面包盤(Westbend Automatic Bread and DoughMaker)中。將面粉、乳粉、糖和鹽添加至面包盤中，并且輕輕地敲打面包盤，以便使配料均勻。將奶油切成4塊并且放入面包盤的各4個角。在干配料中挖一個孔(防止糖與酵母接觸)并且將酵母加入至此孔中。將面包機設定至″面團″設定檔(1小時20分鐘)并且機器開始并且停止。當完成時，取出面團并且放在撒有面粉的切面板上，覆蓋并且靜置15分鐘。將面團加工成卷(18)，將它們放入烤盤中，覆蓋并且允許在溫暖無通風的環境中膨發(至其大小的兩倍)(60分鐘)。
通過將低芥酸菜籽蛋白分離物、鹽和水混合，制備蛋白質涂抹液。使用面糊刷，將蛋白質涂抹液涂刷面卷四次。然后將面卷在350°F(195℃)下焙烤18分鐘。
此晚餐卷的表面具有光亮、光澤和金褐色，具有結實的外層。沒有發現異味和不良味道。
實施例8本實施例舉例說明將低芥酸菜籽蛋白分離物取代常用的玉米淀粉在焦糖味調味汁中使用，并且舉例說明該分離物的粘性。
根據下表IX所示的配方制備焦糖味調味汁表IX
將淡煉乳和低芥酸菜籽蛋白分離物在一深平底鍋中合并，并且用橡膠攪拌槳攪拌直至溶解。加入人造奶油、香草、白糖和紅糖并且將混合物用攪打器攪拌，并且在加熱介質上熟化，直至混合物達到85℃(185°F)，然后保持20分鐘。
此焦糖味調味汁看起來似乳狀、柔和并且具有金色焦糖顏色和淡淡的焦糖味。質地平滑和均勻，與用玉米淀粉增稠的對照焦糖味調味汁類似。該調味汁具有濃厚、甜的焦糖風味，具有淡淡的奶油味道。
實施例9本實施例舉例說明將低芥酸菜籽蛋白分離物取代常用的蛋黃在蛋黃醬中使用，并且舉例說明乳化作用。
根據下表X所示的配方制備蛋黃醬
表X
將低芥酸菜籽蛋白分離物和脫脂乳粉放入Hobart滾球式混合器中。將水添加至此Hobart滾球中并且用手共混，混合至干配料濕潤。將糖和芥末粉加入此混合的配料中并且使用攪打器附件在速度3下共混2分鐘。停止共混并且刮擦滾球的側面和底部。加入第一量的低芥酸菜籽油(1)并且混合30秒。刮擦滾球。加入醋并且混合30秒。刮擦滾球。將第二量的低芥酸菜籽油(2)放入密閉的Ziploc型袋中并且在袋子的一角切割一針孔大小的開口。將低芥酸菜籽油和檸檬汁一并加入，同時在速度3下共混5分鐘。刮擦滾球并且將混合物在速度3下共混另外30秒。
此蛋黃醬具有似乳狀、柔和口感并且具有淺淡黃色。此蛋黃醬可用刀涂抹并且其質地類似于用蛋黃制作的對照產品。沒有發現異味和不良味道。
實施例10本實施例舉例說明將低芥酸菜籽蛋白分離物取代常用的全蛋在蛋糕糖納子中使用，并且舉例說明低脂肪吸收性。
根據下表XI所示的配方制備蛋糕糖納子
表XI
將糖、焙烤粉、鹽、肉桂、低芥酸菜籽蛋白分離物和一半的面粉放入Hobart混合滾球中。將配料用叉子干式共混直至所有的干配料均勻分散。接下來，將奶油、水和乳加入滾球中。使用槳輪附件，將混合物在速度1下共混30秒。刮擦滾球的底部和側面及槳輪并且將混合物在速度2下共混2分鐘。在混合過程中，混合1分鐘后停止攪拌器并且刮擦滾球的底部和側面及槳輪。加入剩余的面粉，同時在速度1在共混1分鐘。
將所得的面團放在撒有面粉的切面板上，捏合成球狀，在面球的表面撒上面粉，然后輥壓平至半英寸厚度。將面片用糖納子切割器切割，并且將糖納子和孔放在羊皮紙上。
將油炸鍋(SEB Safety Super Fryer Model 820S)預熱至374°F(190℃)設定溫度。將糖納子放入油炸鍋籃中并且每個側面油炸60秒。將油炸的糖納子放在夾有紙巾層的烤架上。
此糖納子具有金褐色顏色和光滑、均勻的外部表面。質地類似蛋糕，具有微脆的表面。此糖納子具有甜的肉桂風味并且與對照相比沒有不良味道或異味。
使用低芥酸菜籽蛋白分離物A10-05，如上所述地制備糖納子，并且比較此糖納子與使用蛋而不是低芥酸菜籽蛋白分離物制備的糖納子的脂肪含量。所獲得的結果示于下表XII中
表XII
結果表明，當與全蛋制品相比，使用低芥酸菜籽蛋白分離物具有較低的脂肪吸收性。
實施例11本實施例舉例說明將低芥酸菜籽蛋白分離物取代常用的全蛋在掛面糊的蔬菜和魚中使用，舉例說明粘合性。
根據下表XIII所示的配方制備掛面糊的蔬菜和魚表XIII
將洋蔥剝皮并且切成英寸的薄片并且分離成洋蔥圈。將蘑菇和小西葫蘆洗滌，然后將小西葫蘆切成英寸薄片。將魚切成2英寸長條。
將面粉與蛋白質、焙烤粉、鹽和糖手動混合。用叉子將混合物傳遞共混。將起酥油在微波爐中在第8設定檔熔融45秒。將乳、水和熔融的起酥油合并，并且添加至干配料中。將混合物手工共混直至光滑。
將蔬菜和魚片浸入面糊中。將油炸鍋籃降低至預熱至374°F(190℃)的低芥酸菜籽油中，并且將掛面糊的片放入油炸用油中。將每個面油炸(洋蔥圈和魚油炸-30至45秒每面，小西葫蘆和蘑菇-1分鐘每面)，然后從油炸鍋中取出。將油炸食品放在紙巾上吸油。
新鮮掛面糊并且油炸的蔬菜和魚片具有金褐色顏色和松脆感。面糊很好粘附在片上。這種掛面糊的產品與使用全蛋制作的對照在感官和操縱性方面是相似的。沒有發現異味或不良味道。
實施例12本實施例舉例說明低芥酸菜籽蛋白分離物在形成質構化或纖維狀低芥酸菜籽蛋白質中的應用。
在質構化低芥酸菜籽蛋白質的制備中舉例說明低芥酸菜籽蛋白分離物的纖維形成性。使用通過將噴霧干燥的分離物潤濕制作的低芥酸菜籽蛋白質，來制作質構化的低芥酸菜籽蛋白質，使用如下表XIV所示的濃度表XIV
將噴霧干燥的低芥酸菜籽蛋白分離物和水放入滾球中。通過用匙手動攪拌溶液，將蛋白質分散，直至蛋白質被潤濕。將此液體混合物添加至5cc注射器中，然后擠出至保持在95-99℃之間的水中。沿水的表面形成長的意大利細面條狀的纖維。將此長蛋白質細條用手翻轉過來，以便有助于給產品的兩個面均勻加熱處理。將此細長條長水中取出并且使用吸收巾去除多余的水分。
低芥酸菜籽蛋白分離物形成長的彈性纖維，該纖維的顏色呈黃色。
實施例13本實施例舉例說明低芥酸菜籽蛋白分離物的溶解性。
將10g干的如實施例1所述制備的低芥酸菜籽蛋白分離物BW-AL011-I21-01A，與400ml蒸餾水在一600ml燒杯中合并，制得2.5wt％蛋白質溶液。將此蛋白質溶液在4500rpm下均質共混2分鐘，直至形成光滑的漿液。測定此蛋白質溶液的pH并且將此溶液分成等體積，用于進行pH調節，一份用堿調節另一份用酸調節。
用0.1M Na0H或5％HCl，將蛋白質溶液的pH調節成4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5和8.0。收集各pH調節過的溶液的少量樣品，進行蛋白質測定。將30ml pH調節過的溶液傾入45ml離心管中并且在10,000rpm下離心10分鐘。離心后，測定pH調節樣品的各自上清液中的蛋白質濃度。
從以下關系式中測定蛋白質的％溶解性％溶解性＝(離心后的％蛋白質/離心前的％蛋白質)×100所獲得的結果示于下表XV中表XV
正如從表XV的結果看出的，低芥酸菜籽蛋白分離物在所有測試的pH下都易溶解，但在中性pH周圍(6.5-7.0)具有最小的溶解性。
實施例14本實施例舉例說明低芥酸菜籽蛋白分離物的起泡性能。
將3.75g如實施例1所述制備的低芥酸菜籽蛋白質溶液BW-AL011-I21-01A，放入一150ml燒杯中。將60ml 0.075M NaCl溶液添加至蛋白質中，一開始用幾ml的液體制成糊狀，以便將蛋白質溶解。使用磁力攪拌棒將混合物混合10分鐘。用0.1M NaOH將溶液的pH調節至7.00，并且將溶液攪拌另外10分鐘。將pH重新調節至7.00并且用所需要量的0.075M NaCl將液體的體積定容至75ml，得到5％w/v的蛋白質溶液。將75ml的溶液傾入Hobart混合滾球中并且記錄溶液、滾球和攪打器附加的合并總量。將蛋白質溶液在速度3下攪打5分鐘。
用勺子輕輕地舀出足夠的泡沫，并且使用橡膠攪拌槳填充滿至兩個配衡125ml量杯中。使用大刀的扁平端面將多余的泡沫刮掉，以便使泡沫的頂部與量杯的頂部平齊，并且記錄泡沫的重量。將泡沫輕輕返回混合滾球中并且攪打另外5分鐘。之后重復此過程。將泡沫輕輕返回混合滾球中并且攪打另外5分鐘，總共15分鐘。再次重復此過程。
由以下等式計算膨脹度％膨脹度＝[(wt 125mL蛋白質)-(wt 125ml泡沫)/(wt 125ml泡沫)]×100還測試泡沫的穩定性。胺測定％膨脹度所述的相同方式制備蛋白質溶液，不同之處是將蛋白質溶液在3設定檔下攪打15分鐘。使用橡膠攪拌槳，將泡沫仔細地轉移至一長頸1L漏斗中，該漏斗放在一250ml刻度量筒的頂部。在將泡沫轉移之前，將少量石英絨毛放入漏斗口的頂部，以便防止泡沫排干，同時允許液體瀝干。
在5、10和15分鐘時，測定刻度量筒中收集的液體的體積。將保留在絨毛中的體積添加至最終體積中。
重復進行實驗，以便與蛋清、乳清蛋白分離物(來自NZHP)和大豆蛋白分離物(來自ADM)進行比較。所獲得的結果示于下表XVI、XVII、XVIII和XIX中
表XVI攪拌后蛋白質溶液的pH
表XVII泡沫的平均重量
*由于沒有攪打完全，只有一份的重量可以獲得。
表XVIII平均％膨脹度
*假定125ml蛋白質溶液的重量為125g。
表XIX漏斗中收集的蛋白質溶液的體積
*大豆不能充分起泡。當傾入漏斗中時它以凝膠狀物質的形式堵塞絨毛，并且不能瀝出。假定所有的75ml都不能立即瀝出。
正如從這些表中可以看出的，低芥酸菜籽蛋白分離物產生良好的泡沫。對于蛋清和低芥酸菜籽蛋白分離物來說，在10-15分鐘之間的％膨脹度的差別非常之小，說明這些蛋白質在較短時間內便達到了它們最大的起泡能力。15分鐘后泡沫中產生較大量的瀝出的水說明低芥酸菜籽蛋白分離物缺少泡沫穩定性。
實施例15本實施例舉例說明低芥酸菜籽蛋白分離物的持油能力。
使用下表XX所示的配方制備乳液表XX
將糖、鹽和如實施例1所述制備的低芥酸菜籽蛋白分離物BW-AL011-I21-01A，在一600ml燒杯中干混。將水和醋混合并且添加至蛋白質中，一次加幾ml。每次添加后，將蛋白質溶液用手共混，一開始產生面糊，慢慢地稀釋成完全懸浮的溶液。然后，將此混合物放在磁力攪拌器上并且共混5分鐘。給一2000ml燒杯填充滿低芥酸菜籽油，并且記錄重量。將一吸管放入油中。
將吸管的分配端連接至均質器中，并且用油灌注泵，使用#1設定檔，以便分配大約40-50ml/min。同時，將均質器(Silverson LHRT)旋至5000rpm并且開啟泵，以便分配油。視覺觀察乳液達到最粘時的點。在出現轉變的時間點，立即關掉泵和均質器。用夾子將吸管夾緊，以便使油保持在其中，并且測定剩余在200ml燒杯中的油的重量。
使用蛋黃、黃原膠(來自Kelco Biopolymers)和大豆蛋白分離物(來自ADM)，重復實驗。針對各種蛋白來源測定乳液的平均持油能力，并且所獲得的結果示于下表XXI中表XXI
正如表XXI中可以看到的，低芥酸菜籽蛋白分離物在持油方面的能力明顯比黃原膠好，并且低芥酸菜籽蛋白分離物與蛋黃的性能非常相似。
公開內容概述總之，本發明提供了各種食物制品，其中所用來提供各種各樣功能的蛋白質被高純度的低芥酸菜籽蛋白分離物所完全地或部分地取代。所有可能的修改都屬于本發明的范圍內。
權利要求
1.在食品組合物中，其中所說的食品組合物含有食料和至少一種在所說食品組合物中提供功能用的組分，改進包括用基本上未變性的低芥酸菜籽蛋白分離物至少部分地代替所說的至少一種組分，這種基本上未變性的低芥酸菜籽蛋白分離物中的蛋白質含量，通過凱式測氮法測得的氮x6.25測定，以干重量計為至少約90wt％，所說的低芥酸菜籽蛋白分離物中含有以下物質的共混物(1)第一種低芥酸菜籽蛋白分離物，該第一種低芥酸菜籽蛋白分離物的蛋白質含量以干重量計并且以凱式測氮法測得的氮換算Nx6.25為至少90wt％，并且該第一種低芥酸菜籽蛋白分離物表現出如下蛋白質特征分布約60-約98wt％的7S蛋白質約1-約15wt％的12S蛋白質
0-約25wt％的2S蛋白質，和(2)第二種低芥酸菜籽蛋白分離物，該第二種低芥酸菜籽蛋白分離物的蛋白質含量以干重量計并且以凱式測氮法測得的氮換算Nx6.25為至少約90wt％，并且該第二種低芥酸菜籽蛋白分離物表現出如下蛋白質特征分布約60-約95wt％的2S蛋白質約5-約40wt％的7S蛋白質
0-約5wt％的12S蛋白質。
2.權利要求1的組合物，其中所說的第一種低芥酸菜籽蛋白分離物和所說的第二種低芥酸菜籽蛋白分離物在所說共混物中是以約5∶95-約95∶5的重量比存在的。
3.權利要求1或2的組合物，其中所說的第一種低芥酸菜籽蛋白分離物是通過從低芥酸菜籽蛋白質膠束的含水分散液中沉降固相而形成的干燥無定形蛋白質團，并且所說的第二種低芥酸菜籽蛋白分離物是從所說沉降步驟中分離的干燥的濃縮上清液。
4.在食品組合物中，其中所說的食品組合物含有食料和至少一種在所說食品組合物中提供功能用的組分，改進包括用基本上未變性的低芥酸菜籽蛋白分離物至少部分地代替所說的至少一種組分，這種基本上未變性的低芥酸菜籽蛋白分離物中的蛋白質含量，通過凱式測氮法測得的氮x6.25測定，以干重量計為至少約90wt％，所說的低芥酸菜籽蛋白分離物是無定形蛋白質團的共混物，該共混物是通過從低芥酸菜籽蛋白質膠束的含水分散液中沉降固相，并且將所說的無定形蛋白質團與得自沉降步驟的濃縮上清液混合來形成的。
5.權利要求4的組合物，其中所說的共混物被加工為干燥的形式。
全文摘要
使用一種至少約90wt％蛋白質含量(N×6.25)的低芥酸菜籽蛋白分離物，作為食品組合物中至少一種提供功能用組分的至少部分的替代品。這種低芥酸菜籽蛋白分離物是呈無定形蛋白質團形式的低芥酸菜籽蛋白分離物的共混物，該共混物是通過從蛋白質膠束的含水分散液中沉降固相并且將無定形蛋白質團與得自沉降步驟的濃縮上清液混合并且將混合物干燥來形成的。
文檔編號A23L1/03GK1607907SQ02825985
公開日2005年4月20日 申請日期2002年10月22日 優先權日2001年10月23日
發明者S·希倫, R·W·馬滕斯, E·D·默里 申請人:伯康營養科學(Mb)公司