使用氯化鈣提取制備大豆蛋白分離物(“s703”)的制作方法

專利名稱：使用氯化鈣提取制備大豆蛋白分離物(“s703”)的制作方法
技術領域：
本發明涉及大 蛋白廣品的制備。
背景技術：
在受讓給本受讓人的2008年10月21日提交的美國臨時專利申請61/107，112號(7865-373) ,2008 年 12 月 2 日提交的 61/193，457 號(7865-374) ,2009 年 I 月 26 日提交的 61/202,070 號(7865-376)、2009 年 3 月 12 日提交的 61/202，553 號(7865-383)、 2009 年 7 月 7 日提交的 61/213，717 號(7865-389) ,2009 年 9 月 3 日提交的 61/272，241 號(7865-400)和2009年10月21日提交的美國專利申請12/603，087號(7865-415)(美國專利公布2010-0098818號)中描述了大豆蛋白產品(優選大豆蛋白分離物)的制備,所述大豆蛋白產品完全可溶，并且在低PH值下能提供透明的和熱穩定的溶液，這些專利申請的公開通過引用結合到本文中。這種大豆蛋白產品可用于特別是軟飲料和運動飲料以及其他酸性水性系統的蛋白營養強化，其中蛋白不會沉淀。如下生產大豆蛋白產品在天然PH下使用水性氯化鈣溶液提取大豆蛋白源，任選稀釋所得到的水性大豆蛋白溶液，將水性大豆蛋白溶液的PH調節至pH為約I. 5-約4. 4，優選約2. O-約4. 0，以產生酸化的澄清的大豆蛋白溶液，在干燥之前可任選濃縮和/或滲濾。發明概述現已意外地發現,蛋白含量為至少約60%重量(NX6. 25) d b. (dry basis,折干計算)的大豆蛋白產品可通過涉及在低PH值下使用氯化鈣提取大豆蛋白源的程序來形成。在本發明的一方面，在低pH下使用水性氯化鈣溶液提取大豆蛋白源材料，將所得到的水性大豆蛋白溶液任選稀釋，任選在酸性范圍內調節pH，隨后經受超濾和任選的滲濾，以提供經濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液，其可干燥以提供大豆蛋白產品。本文提供的蛋白含量為至少約60%重量(NX6. 25)d. b.的大豆蛋白產品在酸性PH值下可溶，以提供該產品透明的和熱穩定的水性溶液。所述大豆蛋白產品可用于特別是軟飲料和運動飲料以及其他水性系統的蛋白營養強化，其中蛋白不會沉淀。所述大豆蛋白產品優選為蛋白含量為至少約90%重量，優選至少約100%重量(NX6. 25) d.b的分離物。根據本發明的一方面，提供了一種生產基于干重大豆蛋白含量為至少約60%重量(NX 6. 25)的大豆蛋白產品的方法，所述方法包括(a)在低pH(通常為約I. 5-約5. O)下，使用水性鈣鹽溶液(通常為氯化鈣溶液)提取大豆蛋白源，以引起自蛋白源的大豆蛋白增溶并形成水性大豆蛋白溶液，(b)從殘余的大豆蛋白源分離所述水性大豆蛋白溶液，(C)任選稀釋所述水性大豆蛋白溶液，(d)任選將水性蛋白溶液的pH調節至在約I. 5-約5. O范圍內的值，優選約I. 5_約4.4，更優選約2. O-約4. O，并且與提取的pH不同，(e)任選通過使用選擇性膜技術濃縮所述水性大豆蛋白溶液，同時保持離子強度基本上恒定，(f)任選滲濾濃縮的大豆蛋白溶液，和(g)任選干燥濃縮和滲濾的大豆蛋白溶液。所述大豆蛋白產品優選為蛋白含量為至少約90%重量,優選至少約100%重量(NX 6. 25) d. b的分離物。
雖然本說明書主要涉及大豆蛋白分離物的生產，但是可操縱本文描述的濃縮和/或滲濾步驟，以生產純度較低的大豆蛋白產品，例如，蛋白含量為至少約60%重量的大豆蛋白濃縮物，但該產品具有與分離物基本類似的性質。本發明的新型大豆蛋白產品可與粉末狀飲料共混，通過將共混物在水中溶解，用于形成水性軟飲料或運動飲料。這種共混物可為粉末狀飲料。本文提供的大豆蛋白產品可作為其水性溶液提供，該水性溶液在酸性pH值下具有高度澄清度并且在這些PH值下熱穩定。在本發明的另一方面，提供了一種在低pH下熱穩定的本文提供的大豆產品的水性溶液。所述水性溶液可為飲料，其可為其中大豆蛋白產品完全可溶和透明的澄清飲料，或其中大豆蛋白產品不増加不透明度的不透明飲料。所述大豆蛋白產品在約PH 7下也具有良好的溶解度。在近中性pH(比如pH為約6-約8)下制備的大豆蛋白產品的水性溶液可為飲料。根據本文的方法生產的大豆蛋白產品缺少大豆蛋白分離物的特征性豆腥味，并且不僅適用于酸性介質的蛋白營養強化，而且還適用于廣泛種類的蛋白分離物的常規應用，包括但不限于加工食品和飲料的蛋白營養強化、油的乳化、作為烘烤商品的主體成型劑(body former)和產品中捕獲氣體的發泡劑。此外，大豆蛋白產品可形成為蛋白纖維，可用于肉類類似物，并且可用作其中將蛋清用作粘合劑的食品中的蛋清替代物或補充劑。大豆蛋白產品還可用于營養補劑。大豆蛋白產品的其他用途為用于寵物食品、動物喂養、エ業和化妝品應用以及個人護理產品。發明詳述提供大豆蛋白產品的方法的開始的步驟涉及自大豆蛋白源的大豆蛋白增溶。所述大豆蛋白源可為大豆或由大豆的加工得到的任何大豆產品或副產物(包括但不限于大豆粉(meal)、大豆薄片、大豆粗磨粉(grit)和大豆粉末(flour))。大豆蛋白源可以全脂形式、部分脫脂形式或完全脫脂的形式使用。當大豆蛋白源含有明顯量的脂肪時，在加工期間通常需要除油步驟。從大豆蛋白源回收的大豆蛋白可為天然存在于大豆中的蛋白，或者所述蛋白質材料可為通過遺傳操縱修飾的蛋白，但是具有天然蛋白的特征性疏水和極性性質。最方便地使用氯化鈣溶液實施自大豆蛋白源材料的蛋白增溶，但是可使用其他鈣鹽的溶液。此外，可使用其他堿土金屬化合物，比如鎂鹽。此外，從大豆蛋白源提取大豆蛋白可使用鈣鹽溶液與另ー種鹽溶液(比如氯化鈉)的組合來實施。另外，從大豆蛋白源提取大豆蛋白可使用水或其他鹽溶液(比如氯化鈉)實施，隨后將氯化鈣加入到在提取步驟中產生的水性大豆蛋白溶液中。隨后將在加入氯化鈣時形成的沉淀物除去，之后進行后續加工。
當鈣鹽溶液的濃度提高吋，自大豆蛋白源的蛋白增溶的程度起初増加直至達到最大值。任何隨后鹽濃度的提高不增加增溶的總蛋白。引起最大蛋白增溶的鈣鹽溶液的濃度根據所用的鹽而變。通常優選利用小于約I. OM的濃度值，更優選，約O. IOM-約O. 15M的濃度值。在間歇方法中，在約I°C -約100°C，優選約15°C -約35°C的溫度下實施蛋白增溶，優選伴隨攪動以減少增溶時間，增溶時間通常為約I-約60分鐘。優選實施增溶以從大豆蛋白源實質上提取如可行的盡可能多的蛋白，以提供總體高產品收率。在連續方法中，采用與實施從大豆蛋白源連續提取大豆蛋白一致的任何方式，進行自大豆蛋白源的大豆蛋白提取。在ー個實施方案中，將大豆蛋白源與鈣鹽溶液連續混合， 將混合物通過具有某一長度的管子或導管在某一流速下運送，經過足以實施本文描述的參數要求的提取的停留時間。在這樣的連續程序中，快速實施增溶步驟，在至多約10分鐘的時間內，優選實施增溶以從大豆蛋白源實質上提取如可行的盡可能多的蛋白。在介于約1°C -約100°C，優選介于約15°C -約35°C的溫度下實施在連續程序中的增溶。通常在約I. 5-約5. O的pH下進行提取。通過使用任何方便的食品級酸(通常為鹽酸或磷酸)，可將提取系統(大豆蛋白源和鈣鹽溶液)的PH調節至在約I. 5-約5. O范圍內的對于提取步驟任何期望的值。在增溶步驟期間，大豆蛋白源在鈣鹽溶液中的濃度可寬泛地變化。典型的濃度值為約5-約15% w/v。使用水性鈣鹽溶液的蛋白提取步驟具有使可存在于大豆蛋白源中的脂肪增溶的另外的作用，這因而導致脂肪存在于水相中。由提取步驟得到的蛋白溶液通常蛋白濃度為約5-約50g/L，優選約10-約50g/L。水性鈣鹽溶液可含有抗氧化劑。所述抗氧化劑可為任何方便的抗氧化劑，比如亞硫酸鈉或抗壞血酸。采用的抗氧化劑的量可從溶液的約O. 01到約I %重量變化，優選約
O.05%重量。抗氧化劑用于抑制蛋白溶液中的任何酚類化合物的氧化。隨后可采用任何方便的方式將由提取步驟得到的水相從殘余的大豆蛋白源分離，比如采用沉降式離心機之后圓盤式離心和/或過濾，以除去殘余的大豆蛋白源材料。可將分離的殘余的大豆蛋白源干燥以廢棄。或者，可將分離的殘余的大豆蛋白源加工以回收一些殘余的蛋白，比如通過常規的等電沉淀程序或任何其他方便的程序，以回收這種殘余的蛋白。如受讓給本受讓人的美國專利號5，844，086和6，005, 076所述，當大豆蛋白源含有顯著量的脂肪吋，則可對分離的水性蛋白實施其中所述的脫脂步驟，這些美國專利的公開通過引用結合到本文中。或者，可通過任何其他方便的程序實現分離的水性蛋白溶液的脫脂。可用吸附劑(比如粉末狀活性炭或粒狀活性炭)處理水性大豆蛋白溶液，以除去有色和/或有氣味的化合物。可在任何方便的條件下(通常在環境溫度下)進行分離的水性蛋白溶液的這種吸附劑處理。對于粉末狀活性炭，采用約O. 025% -約5% w/v的量，優選約O. 05% -約2% w/v ο可通過任何方便的方式(比如通過過濾)將吸附劑從大豆蛋白溶液除去。可用水稀釋所得到的水性大豆蛋白溶液，水通常為約O. 5-約10體積，優選約I-約2體積，以將水性大豆蛋白溶液的傳導率降低至通常低于約90mS的值，優選約4-約3 ImS ο與大豆蛋白溶液混合的水的溫度可為約2°C -約70°C，優選約10°C -約50°C，更優選約20°C -約30°C。通過按需加入任何合適的食品級酸(比如鹽酸或磷酸)或食品級堿(通常為氫氧化鈉)，可將任選稀釋的大豆蛋白溶液的PH調節至與提取pH不同的值，但是仍在約I. 5-約
5.O范圍內，優選約I. 5-約4. 4，更優選約2. O-約4. O。已稀釋并任選經pH調節的大豆蛋白溶液的傳導率通常低于約95mS，優選約4_約36mS0可使水性大豆蛋白溶液經受熱處理，使得由于在提取步驟期間從大豆蛋白源材料 提取而存在于這種溶液中的熱不穩定的抗營養因子(比如胰蛋白酶抑制劑)失活。這種加熱步驟還提供了降低微生物負載的額外的益處。通常，將蛋白溶液加熱至約70°C_約160°C的溫度，優選約80°C -約120°C，更優選約85°C -約95°C，歷時約10秒-約60分鐘，優選約30秒-約5分鐘。隨后可將經熱處理的酸化的大豆蛋白溶液冷卻至約2°C -約60°C的溫度，優選約20°C -約35°C，用于如下所述的進一歩處理。可將所得到的水性大豆蛋白溶液直接干燥，以生產大豆蛋白產品。為了提供具有降低的雜質含量和降低的鹽含量的大豆蛋白分離物，可在干燥之前處理水性大豆蛋白溶液。可將水性大豆蛋白溶液濃縮，以提高其蛋白濃度，同時保持其離子強度基本上恒定。通常實施這種濃縮以提供蛋白濃度為約50-約300g/L，優選約100-約200g/L的濃縮的大豆蛋白溶液。在濃縮步驟之前，水性大豆蛋白溶液可經受精加工(polishing)操作，以除去在如上討論的分離步驟中未被除去的任何殘余的大豆源材料細屑。可采用任何方便的方式(比如通過過濾)實施這種精加工步驟。濃縮步驟可采用與間歇或連續操作一致的任何方便的方式實施，比如通過采用任何方便的選擇性膜技木，比如超濾或滲濾，使用膜，比如空心-纖維膜或螺旋-纏繞的膜，具有合適的截留分子量(molecular weight cut-off),比如約3，000-約1，000, 000道爾頓，優選約5，000-約100，000道爾頓，考慮不同的膜材料和結構，并且對于連續操作確定尺寸，以當水性蛋白溶液通過膜時允許提供要求程度的濃縮。如眾所周知的，超濾和類似的選擇性膜技術允許低分子量物類通過，同時防止較高分子量物類也通過。低分子量物類不僅包括食品級鹽的離子物類，而且包括由源材料提取的低分子量材料，比如碳水化合物、顔料、低分子量蛋白和抗營養因子(比如胰蛋白酶抑制劑，其本身為低分子量蛋白)。通常選擇膜的截留分子量，以確保在溶液中保留顯著比例的蛋白，同時允許雜質通過，考慮不同的膜材料和結構。隨后,可使濃縮的大豆蛋白溶液經受使用水或稀鹽水溶液的滲濾步驟。滲濾溶液可在其天然PH下或在與待滲濾的蛋白溶液相同的pH下或在之間的任何pH值下。這種滲濾可使用約2-約40體積的滲濾溶液實施,優選約5-約25體積的滲濾溶液。在滲濾操作中，通過與滲透液一起通過膜，將進一歩量的雜質從水性大豆蛋白溶液中除去。這純化了水性蛋白溶液并且還可降低其粘度。可實施滲濾操作，直至沒有顯著的進ー步量的雜質或可見的顏色存在于滲透液中，或直至保留物已經足夠純化，以致于當干燥時提供蛋白含量為至少約90%重量(NX6. 25) d. b的大豆蛋白分離物。可使用與濃縮步驟相同的膜實施這種滲濾。然而，如果期望，滲濾步驟可使用具有不同截留分子量的単獨的膜實施，比如截留分子量在約3，000-約1，000，000道爾頓范圍的膜，優選約5，000-約100，000道爾頓，考慮不同的膜材料和結構。或者，滲濾步驟可在濃縮之前對水性蛋白溶液應用或對部分濃縮水性蛋白溶液應用。還可在濃縮過程期間，在多個點應用滲濾。當在濃縮之前應用滲濾或對部分濃縮溶液應用滲濾時，可將所得到的滲濾溶液隨后另外濃縮。當蛋白溶液被濃縮時，通過多次滲濾實現的粘度降低可允許實現較高的最終完全濃縮的蛋白濃度。這樣降低了待干燥的材料的體積。可以這樣的方式實施濃縮步驟和滲濾步驟，使得隨后回收的大豆蛋白產品含有小于約90%重量蛋白(N X 6. 25) d.b.，比如至少約60%重量蛋白(NX6. 25)d.b。通過部分濃縮和/或部分滲濾水性大豆蛋白溶液，可僅部分除去雜質。隨后可將該蛋白溶液干燥，以提 供具有較低雜質水平的大豆蛋白產品。在酸性條件下該大豆蛋白產品仍能產生澄清的蛋白溶液。在滲濾步驟的至少部分期間，抗氧化劑可存在于滲濾介質中。所述抗氧化劑可為任何方便的抗氧化劑，比如亞硫酸鈉或抗壞血酸。在滲濾介質中采用的抗氧化劑的量取決于采用的材料，并且可從約O. 01到約1%重量變化，優選約O. 05%重量。抗氧化劑用于抑制存在于濃縮的大豆蛋白溶液中的任何酚類化合物的氧化。濃縮步驟和任選的滲濾步驟可在任何方便的溫度下實施，通常為約2°C -約60°C，優選約20°C -約35°C，并且進行一定的時間段，以實施期望程度的濃縮和滲濾。所用的溫度和其他條件在一定程度上取決于用于實施膜處理的膜設備、溶液的期望的蛋白濃度和將雜質除去至滲透液的效率。在大 中存在兩種王要的膜蛋白酶抑制劑，S卩，Kun i tz抑制劑(分子量為約21，000道爾頓的熱不穩定的分子)和Bowman-Birk抑制劑(分子量為約8，000道爾頓的更加熱穩定的分子)。通過操縱各種エ藝變量，可控制在最終的大豆蛋白產品中胰蛋白酶抑制劑活性的水平。如上所述，對水性大豆蛋白溶液的熱處理可用于使熱不穩定的胰蛋白酶抑制劑失活。部分濃縮或完全濃縮的大豆蛋白溶液也可經熱處理，以使熱不穩定的胰蛋白酶抑制劑失活。此外，可采用有利于除去在滲透液中的胰蛋白酶抑制劑以及其他雜質的方式來操作濃縮和/或滲濾步驟。通過使用具有較大孔尺寸(比如約30，000-約1，000, OOODa)的膜，在升高的溫度(比如約30°C -約60°C )下操作膜并采用較大體積的滲濾介質(比如約20-約40體積)，促進胰蛋白酶抑制劑的除去。相對于在較高pH (3. 0-5. O)下處理溶液，在較低pH (I. 5-3. O)下提取和/或膜處理蛋白溶液可降低胰蛋白酶抑制劑活性。當在pH范圍的低端下濃縮和滲濾蛋白溶液時，可能期望在干燥之前升高保留物的pH。通過加入任何方便的食品級堿(比如氫氧化鈉)，可將濃縮和滲濾的蛋白溶液的PH升高至期望的值，例如pH 3。如果期望在干燥之前降低保留物的pH，可通過加入任何方便的食品級酸(比如鹽酸或磷酸)實施這一點。
此外，通過將大豆材料暴露于斷裂或重排那些抑制劑的ニ硫鍵的還原劑，可實現胰蛋白酶抑制劑活性的降低。合適的還原劑包括亞硫酸鈉、半胱氨酸和N-こ酰基半胱氨酸。可在整個エ藝的各個階段實施加入這種還原劑。還原劑可在提取步驟中與大豆蛋白源材料一起加入，可在除去殘余的大豆蛋白源材料之后加入到澄清的水性大豆蛋白溶液中，可在滲濾之前或之后加入到濃縮的蛋白溶液中，或者可與干燥的大豆蛋白產品干混。如上所述，還原劑的加入可與熱處理步驟和膜處理步驟組合。如果期望在濃縮的蛋白溶液中保留活性胰蛋白酶抑制劑，可如下實施這一點消除或降低熱處理步驟的強度、不利用還原劑、在PH范圍的較高端(3. 0-5. O)操作濃縮和滲濾步驟、利用具有較小孔尺寸的濃縮和滲濾膜、在較低溫度下操作膜和采用較少體積的滲濾介質。如美國專利號5，844，086和6，005，076所述，如果需要，可將經濃縮和任選滲濾的蛋白溶液經受進一歩脫脂操作。或者，經濃縮和任選滲濾的蛋白溶液的脫脂可通過任何其 他方便的程序實現。可用吸附劑(比如粉末狀活性炭或粒狀活性炭)處理經濃縮和滲濾的水性蛋白溶液，以除去有色和/或有氣味的化合物。可在任何方便的條件下(通常在環境溫度下)進行濃縮的蛋白溶液的這種吸附劑處理。對于粉末狀活性炭，采用約O. 025% -約5% w/v的量，優選約O. 05% -約2% w/v ο可通過任何方便的方式(比如通過過濾)將吸附劑從大豆蛋白溶液中除去。可通過任何方便的技術(比如噴霧干燥或冷凍干燥)將濃縮和滲濾的水性大豆蛋白溶液干燥。可在干燥之前對大豆蛋白溶液實施巴氏殺菌步驟，以降低微生物負載。可在任何期望的巴氏殺菌條件下實施這種巴氏殺菌步驟。通常，將經濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液加熱至約55°C -約70°C的溫度，優選約60°C -約65°C，歷時約30秒-約60分鐘，優選約10分鐘-約15分鐘。隨后可將經巴氏殺菌的濃縮和滲濾的大豆蛋白溶液冷卻，優選冷卻至約25°C -約40°C的溫度下，用于干燥。干燥的大豆蛋白產品的蛋白含量超過約60%重量(NX6. 25)d. b。優選，干燥的大豆蛋白產品為具有高蛋白含量(超過約90%重量蛋白，優選至少約100%重量(NX6. 25)d.b)的分離物。本文生產的大豆蛋白產品可溶于酸性水性環境中，使得產品理想地用于摻入到含ニ氧化碳和不含ニ氧化碳的飲料中，以提供蛋白營養強化。這種飲料具有約2. 5-約5范圍的寬范圍的酸性pH值。本文提供的大豆蛋白產品可以任何方便的量加入到這種飲料中，為這種飲料提供蛋白營養強化，例如，至少約5g大豆蛋白/份。加入的大豆蛋白產品溶解于飲料中，并且不損害飲料的澄清度，即使在熱處理之后。在飲料通過在水中溶解而再組成之前，可將大豆蛋白產品與干燥的飲料共混。在一些情況下，當存在于飲料中的組分可不利地影響組合物保持溶解于飲料中的能力時，改變飲料的正常配方以容許本發明的組合物可為必要的。
實施例實施例I本實施例說明在低pH下利用氯化鈣溶液提取來制備透明的熱穩定的蛋白溶液。將大豆白薄片(IOg)與O. 15M氯化鈣溶液(IOOml)合并，使用HCl將樣品的pH立即調節至4. 8和I. 5。使用磁力攪拌器在室溫下提取樣品30分鐘。監測樣品的pH，并在30分鐘提取期間調節兩次。通過在10，200g下離心10分鐘，將提取物與用過的粉分離，通過使用25 μ m孔尺寸濾紙過濾將離心物進ー步澄清。使用以透射模式操作的HunterLabColorQuest XE測量濾液的澄清度，以提供霧度百分比讀數。隨后使用I體積的反滲透純化水稀釋樣品，并再次測量霧度水平。隨后按需使用HCl或NaOH之一，將稀釋的樣品的pH調節至3。隨后分析經pH調節的樣品的霧度水平。隨后將樣品熱處理至95°C保持30秒，立即在冰水中冷卻至室溫，并再次評價霧度水平。各樣品測定的霧度值不于表I和2。表I在pH為I. 5下使用氯化鈣溶液提取的樣品對于處理的霧度值
樣品霧度(％)
濾液27.8
稀釋的濾液~1
在pH為3十的稀釋的濾液16. 8
在熱處理后，在pH為3下的稀釋的濾液104表2在pH為4. 8下使用氯化鈣溶液提取的樣品對于處理的霧度值
樣品霧度(％)
濾液36.2
稀釋的濾液99. I
在PH為3下的稀釋的濾液8^
在熱處理后，在PH為3下的稀釋的濾液670由表I和2呈現的結果可見，初始的濾液有一些混濁，然而通過利用較細的過濾器可得到改進的澄清度。使用I體積的水稀釋改進PH為I. 5的樣品的澄清度，但是在pH為4. 8的樣品中引入沉淀。將稀釋的樣品的PH調節至3使得開始時pH為4. 8的樣品得到良好的澄清度，而開始時pH為I. 5的樣品可能有輕微混濁。在熱處理后，兩種樣品均認為是澄清的。實施例2本實施例說明根據本發明的一個實施方案大豆蛋白分離物的制備。在環境溫度下將20kg脫脂的經最低限度熱處理的大豆粉末加入到200 L O. 15M氯化鈣溶液中，并攪動30分鐘，以提供水性蛋白溶液。在粉末剛在氯化鈣溶液中分散之后，通過加入稀HCl，將系統的pH調節至3。監測pH，并在30分鐘提取過程中周期性地將pH校正至3。通過離心除去殘余的大豆粉末，以得到174L蛋白含量為3. 37%重量的蛋白溶液。隨后將蛋白溶液與174L反滲透純化水合并，并將pH校正至3。隨后通過過濾將該溶液精加エ，以得到385L蛋白含量為I. 21%重量的經過濾的蛋白溶液。通過在截留分子量為5，000道爾頓的PVDF膜上濃縮，將經過濾的蛋白溶液的體積減少至25し隨后使用125L反滲透純化水滲濾已濃縮的蛋白溶液。所得到的滲濾、濃縮的蛋白溶液的蛋白含量為14. 51%重量，并顯示得到81. 3%重量的經過濾的蛋白溶液。隨后將滲濾、濃縮的蛋白溶液干燥，以得到蛋白含量發現為99. 18% (NX6. 25) d. b的產品。該產品稱為 S005-A13-09A S703。在水中制備S005-A13-09A S703的3. 2%重量蛋白溶液，使用以透射模式操作的HunterLab Color Quest XE儀器評價顏色和澄清度。使用pH計測量溶液的pH。pH、顔色和澄清度值描述于下表3。表3 S005-A13-09A S703 的 3. 2%蛋白溶液的 pH 和 HunterLab 分數
權利要求
1.一種生產基于干重大豆蛋白含量為至少約60%重量(NX6.25)的大豆蛋白產品的方法，所述方法包括 (a)在約I.5-約5的pH下，使用水性鈣鹽溶液提取大豆蛋白源，以引起自大豆蛋白源的大豆蛋白增溶和形成水性大豆蛋白溶液， (b)從殘余的大豆蛋白源分離所述水性大豆蛋白溶液。
2.權利要求I的方法，其中所述提取步驟使用濃度小于約I.OM的水性氯化鈣溶液實施。
3.權利要求2的方法，其中所述水性氯化鈣溶液的濃度為約O.10-約O. 15M。
4.權利要求I的方法，其中所述提取步驟在約15°C-約35°C的溫度下實施。
5.權利要求I的方法，其中所述水性大豆蛋白溶液的蛋白濃度為約5-約50g/L。
6.權利要求5的方法，其中所述蛋白濃度為約10-約50g/L。
7.權利要求I的方法，其中所述水性鈣鹽溶液含有抗氧化劑。
8.權利要求I的方法，其中，在所述分離步驟之后，使用吸附劑處理所述水性大豆蛋白溶液，以從所述水性大豆蛋白溶液中除去有色和/或有氣味的化合物。
9.權利要求I的方法，其中，在所述分離步驟之后，將所述水性蛋白溶液的pH調節至在約I. 5-約5. O范圍內的不同的值。
10.權利要求9的方法，其中將pH值調節至約I.5-約4. 4。
11.權利要求10的方法，其中將pH值調節至約2.0-4. O。
12.權利要求I的方法，其中，在所述分離步驟之后，將所述水性大豆蛋白溶液稀釋至小于約80mS的傳導率。
13.權利要求12的方法，其中使用約I-約10體積的水稀釋所述水性大豆蛋白溶液，以提供約4-約29mS的所述大豆蛋白溶液的傳導率。
14.權利要求12的方法，其中所述水的溫度為約2V-約70°C。
15.權利要求14的方法，其中所述溫度為約10°C-約50°C。
16.權利要求15的方法，其中所述溫度為約20°C-約30°C。
17.權利要求12的方法，其中在所述稀釋步驟之后，將所述水性蛋白溶液的pH調節至在約I. 5-約5. O范圍內的不同的值。
18.權利要求17的方法，其中將pH調節至約I.5-約4. 4。
19.權利要求17的方法，其中將pH調節至約2.O-約4. O。
20.權利要求17的方法，其中在稀釋和pH調節步驟之后，所述大豆蛋白溶液的傳導率小于約85mS。
21.權利要求20的方法，其中所述傳導率為約4-約34mS。
22.權利要求I的方法，其中所述水性蛋白溶液經受熱處理步驟，以使熱不穩定的抗營養因子失活。
23.權利要求22的方法，其中所述抗營養因子為熱不穩定的胰蛋白酶抑制劑。
24.權利要求22的方法，其中所述熱處理步驟還對所述水性大豆蛋白溶液巴氏殺菌。
25.權利要求22的方法，其中所述熱處理在約70°C-約160°C的溫度下實施約10秒-約60分鐘。
26.權利要求25的方法，其中所述熱處理在約80°C-約120°C的溫度下實施約10秒-約5分鐘。
27.權利要求26的方法，其中所述熱處理在約85°C-約95°C的溫度下實施約30秒-約5分鐘。
28.權利要求22的方法，其中將所述經熱處理的大豆蛋白溶液冷卻至約2V-約60°C的溫度，用于進一歩處理。
29.權利要求28的方法，其中將所述經熱處理的大豆蛋白溶液冷卻至約20°C-約35°C的溫度，用于進一歩處理。
30.權利要求I的方法，其中將所述大豆蛋白溶液干燥，以提供大豆蛋白含量為至少約60%重量(NX6. 25) d.b的大豆蛋白產品。
31.權利要求I的方法，其中將所述大豆蛋白溶液濃縮，同時保持其離子強度基本上恒定，以生產蛋白濃度為約50-約300g/L的濃縮的大豆蛋白溶液，并將濃縮的大豆蛋白溶液任選滲濾。
32.權利要求31的方法，其中所述濃縮的大豆蛋白溶液的蛋白濃度為約100-約200g/
33.權利要求31的方法，其中使用截留分子量為約3，000-約1，000,000道爾頓的膜通過超濾實施所述濃縮步驟。
34.權利要求33的方法，其中所述膜的截留分子量為約5，000-約100，000道爾頓。
35.權利要求31的方法，其中在大豆蛋白溶液部分或完全濃縮之前或之后，使用水、稀鹽水、酸化的水或酸化的稀鹽水對大豆蛋白溶液實施滲濾步驟。
36.權利要求35的方法，其中使用約2-約40體積的滲濾溶液實施所述滲濾。
37.權利要求36的方法，其中使用約5-約25體積的滲濾溶液實施所述滲濾。
38.權利要求35的方法，其中實施所述滲濾直至沒有顯著的進ー步量的雜質或可見的顏色存在于滲透液中。
39.權利要求35的方法，其中實施所述滲濾直至保留物已經足夠純化，以致于當干燥時提供蛋白含量為至少約90%重量(NX6. 25) d.b的大豆蛋白分離物。
40.權利要求35的方法，其中使用截留分子量為約3，000-約1，000,000道爾頓的膜實施所述滲濾。
41.權利要求40的方法，其中所述膜的截留分子量為約5，000-約100，000道爾頓。
42.權利要求35的方法，其中在滲濾步驟的至少部分期間抗氧化劑存在于滲濾介質中。
43.權利要求31的方法，其中在約2V-約60°C的溫度下進行所述濃縮步驟和任選的滲濾步驟。
44.權利要求43的方法，其中所述溫度為約20°C-約35°C。
45.權利要求31的方法，其中所述經濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液經受熱處理步驟，以使熱不穩定的抗營養因子包括熱不穩定的胰蛋白酶失活。
46.權利要求45的方法，其中所述熱處理在約70°C-約160°C的溫度下進行約10秒-60分鐘來實施，優選在約80°C -約120°C的溫度下進行約10秒-約5分鐘，更優選在約88 °C -約95 °C的溫度下進行約30秒-約5分鐘。
47.權利要求46的方法，其中將所述經熱處理的大豆蛋白溶液冷卻至約2V-約60°C的溫度，優選約20°C -約35°C，用于進一歩處理。
48.權利要求I的方法，其中將所述大豆蛋白溶液濃縮和/或滲濾，以生產濃縮的和/或滲濾的大豆蛋白溶液，其當干燥時提供蛋白濃度為至少約60%重量(NX6. 25) d.b的大丑蛋白廣品。
49.權利要求31的方法，其中使用吸附劑處理所述經濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液，以除去有色和/或有氣味的化合物。
50.權利要求31的方法，其中在干燥之前將所述經濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液巴氏殺囷。
51.權利要求50的方法，其中所述巴氏殺菌步驟在約55°C-約70°C的溫度下實施約30秒-約60分鐘。
52.權利要求51的方法，其中所述巴氏殺菌步驟在約60°C-約65°C的溫度下實施約 10-約15分鐘。
53.權利要求52的方法，其中將所述經濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液干燥，以提供蛋白含量為至少約90%重量(NX6. 25) d.b的大豆蛋白分離物。
54.權利要求53的方法，其中所述大豆蛋白分離物的蛋白含量為至少約100%重量(NX 6. 25) d. bo
55.權利要求31的方法，其中以有利于除去胰蛋白酶抑制劑的方式操作所述濃縮和/或任選的滲濾步驟。
56.權利要求I的方法，其中在提取步驟期間存在還原劑，使得胰蛋白酶抑制劑的ニ硫鍵斷裂或重排，以實現胰蛋白酶抑制劑活性的降低。
57.權利要求31的方法，其中在所述濃縮和/或任選的滲濾步驟期間存在還原劑，使得胰蛋白酶抑制劑的ニ硫鍵斷裂或重排，以實現胰蛋白酶抑制劑活性的降低。
58.權利要求48的方法，其中在干燥之前將還原劑加入到經濃縮和任選滲濾的大豆蛋白溶液中和/或加入到干燥的大豆蛋白產品中，使得胰蛋白酶抑制劑的ニ硫鍵斷裂或重排，以實現胰蛋白酶抑制劑活性的降低。
59.ー種大豆蛋白產品，所述大豆蛋白產品通過權利要求I的方法生產。
60.ー種酸性溶液，所述溶液中溶解有權利要求59的大豆蛋白產品。
61.權利要求60的水性溶液，所述水性溶液為飲料。
62.權利要求59的大豆蛋白產品，其與水溶性粉末狀材料共混，用于生產共混物的水性溶液。
63.權利要求62的共混物，所述共混物為粉末狀飲料。
64.ー種水性溶液，所述水性溶液具有近中性pH，優選在約6-約8的pH范圍內，其中溶解有權利要求59的大豆產品。
65.權利要求64的水性溶液，所述水性溶液為飲料。
全文摘要
一種蛋白含量為至少約60％重量(N×6.25)d.b.的大豆蛋白產品，優選分離物，通過以下程序形成其中在低pH(通常為約1.5-約5)下，使用水性氯化鈣溶液從大豆源材料提取大豆蛋白，并從殘余的大豆蛋白源分離所得到的水性大豆蛋白溶液。可將所得到的澄清的水性大豆蛋白溶液稀釋，并且在1.5-5.0范圍內調節pH。可通過超濾將溶液濃縮，滲濾，隨后干燥，以提供大豆蛋白產品。所述大豆蛋白產品可溶于酸性介質并產生透明的熱穩定的溶液，并因此可用于軟飲料和運動飲料的蛋白營養強化。
文檔編號A23J3/16GK102821618SQ201080039561
公開日2012年12月12日 申請日期2010年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者K·I·塞加爾, M·施維策爾, B·E·格林, S·梅迪納, B·戈斯內爾 申請人:伯康營養科學(Mb)公司