专利名称：使用氯化钙提取制备大豆蛋白分离物(“s703”)的制作方法
技术领域：
本发明涉及大 蛋白广品的制备。
背景技术：
在受让给本受让人的2008年10月21日提交的美国临时专利申请61/107，112号(7865-373) ,2008 年 12 月 2 日提交的 61/193，457 号(7865-374) ,2009 年 I 月 26 日提交的 61/202,070 号(7865-376)、2009 年 3 月 12 日提交的 61/202，553 号(7865-383)、 2009 年 7 月 7 日提交的 61/213，717 号(7865-389) ,2009 年 9 月 3 日提交的 61/272，241 号(7865-400)和2009年10月21日提交的美国专利申请12/603，087号(7865-415)(美国专利公布2010-0098818号)中描述了大豆蛋白产品(优选大豆蛋白分离物)的制备,所述大豆蛋白产品完全可溶，并且在低PH值下能提供透明的和热稳定的溶液，这些专利申请的公开通过引用结合到本文中。这种大豆蛋白产品可用于特别是软饮料和运动饮料以及其他酸性水性系统的蛋白营养强化，其中蛋白不会沉淀。如下生产大豆蛋白产品在天然PH下使用水性氯化钙溶液提取大豆蛋白源，任选稀释所得到的水性大豆蛋白溶液，将水性大豆蛋白溶液的PH调节至pH为约I. 5-约4. 4，优选约2. O-约4. 0，以产生酸化的澄清的大豆蛋白溶液，在干燥之前可任选浓缩和/或渗滤。发明概述现已意外地发现,蛋白含量为至少约60%重量(NX6. 25) d b. (dry basis,折干计算)的大豆蛋白产品可通过涉及在低PH值下使用氯化钙提取大豆蛋白源的程序来形成。在本发明的一方面，在低pH下使用水性氯化钙溶液提取大豆蛋白源材料，将所得到的水性大豆蛋白溶液任选稀释，任选在酸性范围内调节pH，随后经受超滤和任选的渗滤，以提供经浓缩和任选渗滤的大豆蛋白溶液，其可干燥以提供大豆蛋白产品。本文提供的蛋白含量为至少约60%重量(NX6. 25)d. b.的大豆蛋白产品在酸性PH值下可溶，以提供该产品透明的和热稳定的水性溶液。所述大豆蛋白产品可用于特别是软饮料和运动饮料以及其他水性系统的蛋白营养强化，其中蛋白不会沉淀。所述大豆蛋白产品优选为蛋白含量为至少约90%重量，优选至少约100%重量(NX6. 25) d.b的分离物。根据本发明的一方面，提供了一种生产基于干重大豆蛋白含量为至少约60%重量(NX 6. 25)的大豆蛋白产品的方法，所述方法包括(a)在低pH(通常为约I. 5-约5. O)下，使用水性钙盐溶液(通常为氯化钙溶液)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)从残余的大豆蛋白源分离所述水性大豆蛋白溶液，(C)任选稀释所述水性大豆蛋白溶液，(d)任选将水性蛋白溶液的pH调节至在约I. 5-约5. O范围内的值，优选约I. 5_约4.4，更优选约2. O-约4. O，并且与提取的pH不同，(e)任选通过使用选择性膜技术浓缩所述水性大豆蛋白溶液，同时保持离子强度基本上恒定，(f)任选渗滤浓缩的大豆蛋白溶液，和(g)任选干燥浓缩和渗滤的大豆蛋白溶液。所述大豆蛋白产品优选为蛋白含量为至少约90%重量,优选至少约100%重量(NX 6. 25) d. b的分离物。
虽然本说明书主要涉及大豆蛋白分离物的生产，但是可操纵本文描述的浓缩和/或渗滤步骤，以生产纯度较低的大豆蛋白产品，例如，蛋白含量为至少约60%重量的大豆蛋白浓缩物，但该产品具有与分离物基本类似的性质。本发明的新型大豆蛋白产品可与粉末状饮料共混，通过将共混物在水中溶解，用于形成水性软饮料或运动饮料。这种共混物可为粉末状饮料。本文提供的大豆蛋白产品可作为其水性溶液提供，该水性溶液在酸性pH值下具有高度澄清度并且在这些PH值下热稳定。在本发明的另一方面，提供了一种在低pH下热稳定的本文提供的大豆产品的水性溶液。所述水性溶液可为饮料，其可为其中大豆蛋白产品完全可溶和透明的澄清饮料，或其中大豆蛋白产品不増加不透明度的不透明饮料。所述大豆蛋白产品在约PH 7下也具有良好的溶解度。在近中性pH(比如pH为约6-约8)下制备的大豆蛋白产品的水性溶液可为饮料。根据本文的方法生产的大豆蛋白产品缺少大豆蛋白分离物的特征性豆腥味，并且不仅适用于酸性介质的蛋白营养强化，而且还适用于广泛种类的蛋白分离物的常规应用，包括但不限于加工食品和饮料的蛋白营养强化、油的乳化、作为烘烤商品的主体成型剂(body former)和产品中捕获气体的发泡剂。此外，大豆蛋白产品可形成为蛋白纤维，可用于肉类类似物，并且可用作其中将蛋清用作粘合剂的食品中的蛋清替代物或补充剂。大豆蛋白产品还可用于营养补剂。大豆蛋白产品的其他用途为用于宠物食品、动物喂养、エ业和化妆品应用以及个人护理产品。发明详述提供大豆蛋白产品的方法的开始的步骤涉及自大豆蛋白源的大豆蛋白增溶。所述大豆蛋白源可为大豆或由大豆的加工得到的任何大豆产品或副产物(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、部分脱脂形式或完全脱脂的形式使用。当大豆蛋白源含有明显量的脂肪时，在加工期间通常需要除油步骤。从大豆蛋白源回收的大豆蛋白可为天然存在于大豆中的蛋白，或者所述蛋白质材料可为通过遗传操纵修饰的蛋白，但是具有天然蛋白的特征性疏水和极性性质。最方便地使用氯化钙溶液实施自大豆蛋白源材料的蛋白增溶，但是可使用其他钙盐的溶液。此外，可使用其他碱土金属化合物，比如镁盐。此外，从大豆蛋白源提取大豆蛋白可使用钙盐溶液与另ー种盐溶液(比如氯化钠)的组合来实施。另外，从大豆蛋白源提取大豆蛋白可使用水或其他盐溶液(比如氯化钠)实施，随后将氯化钙加入到在提取步骤中产生的水性大豆蛋白溶液中。随后将在加入氯化钙时形成的沉淀物除去，之后进行后续加工。
当钙盐溶液的浓度提高吋，自大豆蛋白源的蛋白增溶的程度起初増加直至达到最大值。任何随后盐浓度的提高不增加增溶的总蛋白。引起最大蛋白增溶的钙盐溶液的浓度根据所用的盐而变。通常优选利用小于约I. OM的浓度值，更优选，约O. IOM-约O. 15M的浓度值。在间歇方法中，在约I°C -约100°C，优选约15°C -约35°C的温度下实施蛋白增溶，优选伴随搅动以减少增溶时间，增溶时间通常为约I-约60分钟。优选实施增溶以从大豆蛋白源实质上提取如可行的尽可能多的蛋白，以提供总体高产品收率。在连续方法中，采用与实施从大豆蛋白源连续提取大豆蛋白一致的任何方式，进行自大豆蛋白源的大豆蛋白提取。在ー个实施方案中，将大豆蛋白源与钙盐溶液连续混合， 将混合物通过具有某一长度的管子或导管在某一流速下运送，经过足以实施本文描述的參数要求的提取的停留时间。在这样的连续程序中，快速实施增溶步骤，在至多约10分钟的时间内，优选实施增溶以从大豆蛋白源实质上提取如可行的尽可能多的蛋白。在介于约1°C -约100°C，优选介于约15°C -约35°C的温度下实施在连续程序中的增溶。通常在约I. 5-约5. O的pH下进行提取。通过使用任何方便的食品级酸(通常为盐酸或磷酸)，可将提取系统(大豆蛋白源和钙盐溶液)的PH调节至在约I. 5-约5. O范围内的对于提取步骤任何期望的值。在增溶步骤期间，大豆蛋白源在钙盐溶液中的浓度可宽泛地变化。典型的浓度值为约5-约15% w/v。使用水性钙盐溶液的蛋白提取步骤具有使可存在于大豆蛋白源中的脂肪增溶的另外的作用，这因而导致脂肪存在于水相中。由提取步骤得到的蛋白溶液通常蛋白浓度为约5-约50g/L，优选约10-约50g/L。水性钙盐溶液可含有抗氧化剂。所述抗氧化剂可为任何方便的抗氧化剂，比如亚硫酸钠或抗坏血酸。采用的抗氧化剂的量可从溶液的约O. 01到约I %重量变化，优选约
O.05%重量。抗氧化剂用于抑制蛋白溶液中的任何酚类化合物的氧化。随后可采用任何方便的方式将由提取步骤得到的水相从残余的大豆蛋白源分离，比如采用沉降式离心机之后圆盘式离心和/或过滤，以除去残余的大豆蛋白源材料。可将分离的残余的大豆蛋白源干燥以废弃。或者，可将分离的残余的大豆蛋白源加工以回收一些残余的蛋白，比如通过常规的等电沉淀程序或任何其他方便的程序，以回收这种残余的蛋白。如受让给本受让人的美国专利号5，844，086和6，005, 076所述，当大豆蛋白源含有显著量的脂肪吋，则可对分离的水性蛋白实施其中所述的脱脂步骤，这些美国专利的公开通过引用结合到本文中。或者，可通过任何其他方便的程序实现分离的水性蛋白溶液的脱脂。可用吸附剂(比如粉末状活性炭或粒状活性炭)处理水性大豆蛋白溶液，以除去有色和/或有气味的化合物。可在任何方便的条件下(通常在环境温度下)进行分离的水性蛋白溶液的这种吸附剂处理。对于粉末状活性炭，采用约O. 025% -约5% w/v的量，优选约O. 05% -约2% w/v ο可通过任何方便的方式(比如通过过滤)将吸附剂从大豆蛋白溶液除去。可用水稀释所得到的水性大豆蛋白溶液，水通常为约O. 5-约10体积，优选约I-约2体积，以将水性大豆蛋白溶液的传导率降低至通常低于约90mS的值，优选约4-约3 ImS ο与大豆蛋白溶液混合的水的温度可为约2°C -约70°C，优选约10°C -约50°C，更优选约20°C -约30°C。通过按需加入任何合适的食品级酸(比如盐酸或磷酸)或食品级碱(通常为氢氧化钠)，可将任选稀释的大豆蛋白溶液的PH调节至与提取pH不同的值，但是仍在约I. 5-约
5.O范围内，优选约I. 5-约4. 4，更优选约2. O-约4. O。已稀释并任选经pH调节的大豆蛋白溶液的传导率通常低于约95mS，优选约4_约36mS0可使水性大豆蛋白溶液经受热处理，使得由于在提取步骤期间从大豆蛋白源材料 提取而存在于这种溶液中的热不稳定的抗营养因子(比如胰蛋白酶抑制剂)失活。这种加热步骤还提供了降低微生物负载的额外的益处。通常，将蛋白溶液加热至约70°C_约160°C的温度，优选约80°C -约120°C，更优选约85°C -约95°C，历时约10秒-约60分钟，优选约30秒-约5分钟。随后可将经热处理的酸化的大豆蛋白溶液冷却至约2°C -约60°C的温度，优选约20°C -约35°C，用于如下所述的进一歩处理。可将所得到的水性大豆蛋白溶液直接干燥，以生产大豆蛋白产品。为了提供具有降低的杂质含量和降低的盐含量的大豆蛋白分离物，可在干燥之前处理水性大豆蛋白溶液。可将水性大豆蛋白溶液浓缩，以提高其蛋白浓度，同时保持其离子强度基本上恒定。通常实施这种浓缩以提供蛋白浓度为约50-约300g/L，优选约100-约200g/L的浓缩的大豆蛋白溶液。在浓缩步骤之前，水性大豆蛋白溶液可经受精加工(polishing)操作，以除去在如上讨论的分离步骤中未被除去的任何残余的大豆源材料细屑。可采用任何方便的方式(比如通过过滤)实施这种精加工步骤。浓缩步骤可采用与间歇或连续操作一致的任何方便的方式实施，比如通过采用任何方便的选择性膜技木，比如超滤或渗滤，使用膜，比如空心-纤维膜或螺旋-缠绕的膜，具有合适的截留分子量(molecular weight cut-off),比如约3，000-约1，000, 000道尔顿，优选约5，000-约100，000道尔顿，考虑不同的膜材料和结构，并且对于连续操作确定尺寸，以当水性蛋白溶液通过膜时允许提供要求程度的浓缩。如众所周知的，超滤和类似的选择性膜技术允许低分子量物类通过，同时防止较高分子量物类也通过。低分子量物类不仅包括食品级盐的离子物类，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、低分子量蛋白和抗营养因子(比如胰蛋白酶抑制剂，其本身为低分子量蛋白)。通常选择膜的截留分子量，以确保在溶液中保留显著比例的蛋白，同时允许杂质通过，考虑不同的膜材料和结构。随后,可使浓缩的大豆蛋白溶液经受使用水或稀盐水溶液的渗滤步骤。渗滤溶液可在其天然PH下或在与待渗滤的蛋白溶液相同的pH下或在之间的任何pH值下。这种渗滤可使用约2-约40体积的渗滤溶液实施,优选约5-约25体积的渗滤溶液。在渗滤操作中，通过与渗透液一起通过膜，将进一歩量的杂质从水性大豆蛋白溶液中除去。这纯化了水性蛋白溶液并且还可降低其粘度。可实施渗滤操作，直至没有显著的进ー步量的杂质或可见的颜色存在于渗透液中，或直至保留物已经足够纯化，以致于当干燥时提供蛋白含量为至少约90%重量(NX6. 25) d. b的大豆蛋白分离物。可使用与浓缩步骤相同的膜实施这种渗滤。然而，如果期望，渗滤步骤可使用具有不同截留分子量的単独的膜实施，比如截留分子量在约3，000-约1，000，000道尔顿范围的膜，优选约5，000-约100，000道尔顿，考虑不同的膜材料和结构。或者，渗滤步骤可在浓缩之前对水性蛋白溶液应用或对部分浓缩水性蛋白溶液应用。还可在浓缩过程期间，在多个点应用渗滤。当在浓缩之前应用渗滤或对部分浓缩溶液应用渗滤时，可将所得到的渗滤溶液随后另外浓缩。当蛋白溶液被浓缩时，通过多次渗滤实现的粘度降低可允许实现较高的最終完全浓缩的蛋白浓度。这样降低了待干燥的材料的体积。可以这样的方式实施浓缩步骤和渗滤步骤，使得随后回收的大豆蛋白产品含有小于约90%重量蛋白(N X 6. 25) d.b.，比如至少约60%重量蛋白(NX6. 25)d.b。通过部分浓缩和/或部分渗滤水性大豆蛋白溶液，可仅部分除去杂质。随后可将该蛋白溶液干燥，以提 供具有较低杂质水平的大豆蛋白产品。在酸性条件下该大豆蛋白产品仍能产生澄清的蛋白溶液。在渗滤步骤的至少部分期间，抗氧化剂可存在于渗滤介质中。所述抗氧化剂可为任何方便的抗氧化剂，比如亚硫酸钠或抗坏血酸。在渗滤介质中采用的抗氧化剂的量取决于采用的材料，并且可从约O. 01到约1%重量变化，优选约O. 05%重量。抗氧化剂用于抑制存在于浓缩的大豆蛋白溶液中的任何酚类化合物的氧化。浓缩步骤和任选的渗滤步骤可在任何方便的温度下实施，通常为约2°C -约60°C，优选约20°C -约35°C，并且进行一定的时间段，以实施期望程度的浓缩和渗滤。所用的温度和其他条件在一定程度上取决于用于实施膜处理的膜设备、溶液的期望的蛋白浓度和将杂质除去至滲透液的效率。在大 中存在两种王要的膜蛋白酶抑制剂，S卩，Kun i tz抑制剂(分子量为约21，000道尔顿的热不稳定的分子)和Bowman-Birk抑制剂(分子量为约8，000道尔顿的更加热稳定的分子)。通过操纵各种エ艺变量，可控制在最終的大豆蛋白产品中胰蛋白酶抑制剂活性的水平。如上所述，对水性大豆蛋白溶液的热处理可用于使热不稳定的胰蛋白酶抑制剂失活。部分浓缩或完全浓缩的大豆蛋白溶液也可经热处理，以使热不稳定的胰蛋白酶抑制剂失活。此外，可采用有利于除去在滲透液中的胰蛋白酶抑制剂以及其他杂质的方式来操作浓缩和/或渗滤步骤。通过使用具有较大孔尺寸(比如约30，000-约1，000, OOODa)的膜，在升高的温度(比如约30°C -约60°C )下操作膜并采用较大体积的渗滤介质(比如约20-约40体积)，促进胰蛋白酶抑制剂的除去。相对于在较高pH (3. 0-5. O)下处理溶液，在较低pH (I. 5-3. O)下提取和/或膜处理蛋白溶液可降低胰蛋白酶抑制剂活性。当在pH范围的低端下浓缩和渗滤蛋白溶液时，可能期望在干燥之前升高保留物的pH。通过加入任何方便的食品级碱(比如氢氧化钠)，可将浓缩和渗滤的蛋白溶液的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，可通过加入任何方便的食品级酸(比如盐酸或磷酸)实施这一点。
此外，通过将大豆材料暴露于断裂或重排那些抑制剂的ニ硫键的还原剂，可实现胰蛋白酶抑制剂活性的降低。合适的还原剂包括亚硫酸钠、半胱氨酸和N-こ酰基半胱氨酸。可在整个エ艺的各个阶段实施加入这种还原剂。还原剂可在提取步骤中与大豆蛋白源材料一起加入，可在除去残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，可在渗滤之前或之后加入到浓缩的蛋白溶液中，或者可与干燥的大豆蛋白产品干混。如上所述，还原剂的加入可与热处理步骤和膜处理步骤组合。如果期望在浓缩的蛋白溶液中保留活性胰蛋白酶抑制剂，可如下实施这一点消除或降低热处理步骤的強度、不利用还原剂、在PH范围的较高端(3. 0-5. O)操作浓缩和渗滤步骤、利用具有较小孔尺寸的浓缩和渗滤膜、在较低温度下操作膜和采用较少体积的渗滤介质。如美国专利号5，844，086和6，005，076所述，如果需要，可将经浓缩和任选渗滤的蛋白溶液经受进一歩脱脂操作。或者，经浓缩和任选渗滤的蛋白溶液的脱脂可通过任何其 他方便的程序实现。可用吸附剂(比如粉末状活性炭或粒状活性炭)处理经浓缩和渗滤的水性蛋白溶液，以除去有色和/或有气味的化合物。可在任何方便的条件下(通常在环境温度下)进行浓缩的蛋白溶液的这种吸附剂处理。对于粉末状活性炭，采用约O. 025% -约5% w/v的量，优选约O. 05% -约2% w/v ο可通过任何方便的方式(比如通过过滤)将吸附剂从大豆蛋白溶液中除去。可通过任何方便的技术(比如喷雾干燥或冷冻干燥)将浓缩和渗滤的水性大豆蛋白溶液干燥。可在干燥之前对大豆蛋白溶液实施巴氏杀菌步骤，以降低微生物负载。可在任何期望的巴氏杀菌条件下实施这种巴氏杀菌步骤。通常，将经浓缩和任选渗滤的大豆蛋白溶液加热至约55°C -约70°C的温度，优选约60°C -约65°C，历时约30秒-约60分钟，优选约10分钟-约15分钟。随后可将经巴氏杀菌的浓缩和渗滤的大豆蛋白溶液冷却，优选冷却至约25°C -约40°C的温度下，用于干燥。干燥的大豆蛋白产品的蛋白含量超过约60%重量(NX6. 25)d. b。优选，干燥的大豆蛋白产品为具有高蛋白含量(超过约90%重量蛋白，优选至少约100%重量(NX6. 25)d.b)的分离物。本文生产的大豆蛋白产品可溶于酸性水性环境中，使得产品理想地用于掺入到含ニ氧化碳和不含ニ氧化碳的饮料中，以提供蛋白营养强化。这种饮料具有约2. 5-约5范围的宽范围的酸性pH值。本文提供的大豆蛋白产品可以任何方便的量加入到这种饮料中，为这种饮料提供蛋白营养强化，例如，至少约5g大豆蛋白/份。加入的大豆蛋白产品溶解于饮料中，并且不损害饮料的澄清度，即使在热处理之后。在饮料通过在水中溶解而再组成之前，可将大豆蛋白产品与干燥的饮料共混。在一些情况下，当存在于饮料中的组分可不利地影响组合物保持溶解于饮料中的能力时，改变饮料的正常配方以容许本发明的组合物可为必要的。
实施例实施例I本实施例说明在低pH下利用氯化钙溶液提取来制备透明的热稳定的蛋白溶液。将大豆白薄片(IOg)与O. 15M氯化钙溶液(IOOml)合并，使用HCl将样品的pH立即调节至4. 8和I. 5。使用磁力搅拌器在室温下提取样品30分钟。监测样品的pH，并在30分钟提取期间调节两次。通过在10，200g下离心10分钟，将提取物与用过的粉分离，通过使用25 μ m孔尺寸滤纸过滤将离心物进ー步澄清。使用以透射模式操作的HunterLabColorQuest XE测量滤液的澄清度，以提供雾度百分比读数。随后使用I体积的反渗透纯化水稀释样品，并再次测量雾度水平。随后按需使用HCl或NaOH之一，将稀释的样品的pH调节至3。随后分析经pH调节的样品的雾度水平。随后将样品热处理至95°C保持30秒，立即在冰水中冷却至室温，并再次评价雾度水平。各样品测定的雾度值不于表I和2。表I在pH为I. 5下使用氯化钙溶液提取的样品对于处理的雾度值
样品雾度(％)
滤液27.8
稀释的滤液~1
在pH为3十的稀释的滤液16. 8
在热处理后，在pH为3下的稀释的滤液104表2在pH为4. 8下使用氯化钙溶液提取的样品对于处理的雾度值
样品雾度(％)
滤液36.2
稀释的滤液99. I
在PH为3下的稀释的滤液8^
在热处理后，在PH为3下的稀释的滤液670由表I和2呈现的结果可见，初始的滤液有一些混浊，然而通过利用较细的过滤器可得到改进的澄清度。使用I体积的水稀释改进PH为I. 5的样品的澄清度，但是在pH为4. 8的样品中引入沉淀。将稀释的样品的PH调节至3使得开始时pH为4. 8的样品得到良好的澄清度，而开始时pH为I. 5的样品可能有轻微混浊。在热处理后，两种样品均认为是澄清的。实施例2本实施例说明根据本发明的一个实施方案大豆蛋白分离物的制备。在环境温度下将20kg脱脂的经最低限度热处理的大豆粉末加入到200 L O. 15M氯化钙溶液中，并搅动30分钟，以提供水性蛋白溶液。在粉末刚在氯化钙溶液中分散之后，通过加入稀HCl，将系统的pH调节至3。监测pH，并在30分钟提取过程中周期性地将pH校正至3。通过离心除去残余的大豆粉末，以得到174L蛋白含量为3. 37%重量的蛋白溶液。随后将蛋白溶液与174L反渗透纯化水合并，并将pH校正至3。随后通过过滤将该溶液精加エ，以得到385L蛋白含量为I. 21%重量的经过滤的蛋白溶液。通过在截留分子量为5，000道尔顿的PVDF膜上浓缩，将经过滤的蛋白溶液的体积減少至25し随后使用125L反渗透纯化水渗滤已浓缩的蛋白溶液。所得到的渗滤、浓缩的蛋白溶液的蛋白含量为14. 51%重量，并显示得到81. 3%重量的经过滤的蛋白溶液。随后将渗滤、浓缩的蛋白溶液干燥，以得到蛋白含量发现为99. 18% (NX6. 25) d. b的产品。该产品称为 S005-A13-09A S703。在水中制备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仪器评价颜色和澄清度。使用pH计测量溶液的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 分数
权利要求
1.一种生产基于干重大豆蛋白含量为至少约60%重量(NX6.25)的大豆蛋白产品的方法，所述方法包括 (a)在约I.5-约5的pH下，使用水性钙盐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)从残余的大豆蛋白源分离所述水性大豆蛋白溶液。
2.权利要求I的方法，其中所述提取步骤使用浓度小于约I.OM的水性氯化钙溶液实施。
3.权利要求2的方法，其中所述水性氯化钙溶液的浓度为约O.10-约O. 15M。
4.权利要求I的方法，其中所述提取步骤在约15°C-约35°C的温度下实施。
5.权利要求I的方法，其中所述水性大豆蛋白溶液的蛋白浓度为约5-约50g/L。
6.权利要求5的方法，其中所述蛋白浓度为约10-约50g/L。
7.权利要求I的方法，其中所述水性钙盐溶液含有抗氧化剂。
8.权利要求I的方法，其中，在所述分离步骤之后，使用吸附剂处理所述水性大豆蛋白溶液，以从所述水性大豆蛋白溶液中除去有色和/或有气味的化合物。
9.权利要求I的方法，其中，在所述分离步骤之后，将所述水性蛋白溶液的pH调节至在约I. 5-约5. O范围内的不同的值。
10.权利要求9的方法，其中将pH值调节至约I.5-约4. 4。
11.权利要求10的方法，其中将pH值调节至约2.0-4. O。
12.权利要求I的方法，其中，在所述分离步骤之后，将所述水性大豆蛋白溶液稀释至小于约80mS的传导率。
13.权利要求12的方法，其中使用约I-约10体积的水稀释所述水性大豆蛋白溶液，以提供约4-约29mS的所述大豆蛋白溶液的传导率。
14.权利要求12的方法，其中所述水的温度为约2V-约70°C。
15.权利要求14的方法，其中所述温度为约10°C-约50°C。
16.权利要求15的方法，其中所述温度为约20°C-约30°C。
17.权利要求12的方法，其中在所述稀释步骤之后，将所述水性蛋白溶液的pH调节至在约I. 5-约5. O范围内的不同的值。
18.权利要求17的方法，其中将pH调节至约I.5-约4. 4。
19.权利要求17的方法，其中将pH调节至约2.O-约4. O。
20.权利要求17的方法，其中在稀释和pH调节步骤之后，所述大豆蛋白溶液的传导率小于约85mS。
21.权利要求20的方法，其中所述传导率为约4-约34mS。
22.权利要求I的方法，其中所述水性蛋白溶液经受热处理步骤，以使热不稳定的抗营养因子失活。
23.权利要求22的方法，其中所述抗营养因子为热不稳定的胰蛋白酶抑制剂。
24.权利要求22的方法，其中所述热处理步骤还对所述水性大豆蛋白溶液巴氏杀菌。
25.权利要求22的方法，其中所述热处理在约70°C-约160°C的温度下实施约10秒-约60分钟。
26.权利要求25的方法，其中所述热处理在约80°C-约120°C的温度下实施约10秒-约5分钟。
27.权利要求26的方法，其中所述热处理在约85°C-约95°C的温度下实施约30秒-约5分钟。
28.权利要求22的方法，其中将所述经热处理的大豆蛋白溶液冷却至约2V-约60°C的温度，用于进一歩处理。
29.权利要求28的方法，其中将所述经热处理的大豆蛋白溶液冷却至约20°C-约35°C的温度，用于进一歩处理。
30.权利要求I的方法，其中将所述大豆蛋白溶液干燥，以提供大豆蛋白含量为至少约60%重量(NX6. 25) d.b的大豆蛋白产品。
31.权利要求I的方法，其中将所述大豆蛋白溶液浓缩，同时保持其离子强度基本上恒定，以生产蛋白浓度为约50-约300g/L的浓缩的大豆蛋白溶液，并将浓缩的大豆蛋白溶液任选渗滤。
32.权利要求31的方法，其中所述浓缩的大豆蛋白溶液的蛋白浓度为约100-约200g/
33.权利要求31的方法，其中使用截留分子量为约3，000-约1，000,000道尔顿的膜通过超滤实施所述浓缩步骤。
34.权利要求33的方法，其中所述膜的截留分子量为约5，000-约100，000道尔顿。
35.权利要求31的方法，其中在大豆蛋白溶液部分或完全浓缩之前或之后，使用水、稀盐水、酸化的水或酸化的稀盐水对大豆蛋白溶液实施渗滤步骤。
36.权利要求35的方法，其中使用约2-约40体积的渗滤溶液实施所述渗滤。
37.权利要求36的方法，其中使用约5-约25体积的渗滤溶液实施所述渗滤。
38.权利要求35的方法，其中实施所述渗滤直至没有显著的进ー步量的杂质或可见的颜色存在于渗透液中。
39.权利要求35的方法，其中实施所述渗滤直至保留物已经足够纯化，以致于当干燥时提供蛋白含量为至少约90%重量(NX6. 25) d.b的大豆蛋白分离物。
40.权利要求35的方法，其中使用截留分子量为约3，000-约1，000,000道尔顿的膜实施所述渗滤。
41.权利要求40的方法，其中所述膜的截留分子量为约5，000-约100，000道尔顿。
42.权利要求35的方法，其中在渗滤步骤的至少部分期间抗氧化剂存在于渗滤介质中。
43.权利要求31的方法，其中在约2V-约60°C的温度下进行所述浓缩步骤和任选的渗滤步骤。
44.权利要求43的方法，其中所述温度为约20°C-约35°C。
45.权利要求31的方法，其中所述经浓缩和任选渗滤的大豆蛋白溶液经受热处理步骤，以使热不稳定的抗营养因子包括热不稳定的胰蛋白酶失活。
46.权利要求45的方法，其中所述热处理在约70°C-约160°C的温度下进行约10秒-60分钟来实施，优选在约80°C -约120°C的温度下进行约10秒-约5分钟，更优选在约88 °C -约95 °C的温度下进行约30秒-约5分钟。
47.权利要求46的方法，其中将所述经热处理的大豆蛋白溶液冷却至约2V-约60°C的温度，优选约20°C -约35°C，用于进一歩处理。
48.权利要求I的方法，其中将所述大豆蛋白溶液浓缩和/或渗滤，以生产浓缩的和/或渗滤的大豆蛋白溶液，其当干燥时提供蛋白浓度为至少约60%重量(NX6. 25) d.b的大丑蛋白广品。
49.权利要求31的方法，其中使用吸附剂处理所述经浓缩和任选渗滤的大豆蛋白溶液，以除去有色和/或有气味的化合物。
50.权利要求31的方法，其中在干燥之前将所述经浓缩和任选渗滤的大豆蛋白溶液巴氏杀囷。
51.权利要求50的方法，其中所述巴氏杀菌步骤在约55°C-约70°C的温度下实施约30秒-约60分钟。
52.权利要求51的方法，其中所述巴氏杀菌步骤在约60°C-约65°C的温度下实施约 10-约15分钟。
53.权利要求52的方法，其中将所述经浓缩和任选渗滤的大豆蛋白溶液干燥，以提供蛋白含量为至少约90%重量(NX6. 25) d.b的大豆蛋白分离物。
54.权利要求53的方法，其中所述大豆蛋白分离物的蛋白含量为至少约100%重量(NX 6. 25) d. bo
55.权利要求31的方法，其中以有利于除去胰蛋白酶抑制剂的方式操作所述浓缩和/或任选的渗滤步骤。
56.权利要求I的方法，其中在提取步骤期间存在还原剂，使得胰蛋白酶抑制剂的ニ硫键断裂或重排，以实现胰蛋白酶抑制剂活性的降低。
57.权利要求31的方法，其中在所述浓缩和/或任选的渗滤步骤期间存在还原剂，使得胰蛋白酶抑制剂的ニ硫键断裂或重排，以实现胰蛋白酶抑制剂活性的降低。
58.权利要求48的方法，其中在干燥之前将还原剂加入到经浓缩和任选渗滤的大豆蛋白溶液中和/或加入到干燥的大豆蛋白产品中，使得胰蛋白酶抑制剂的ニ硫键断裂或重排，以实现胰蛋白酶抑制剂活性的降低。
59.ー种大豆蛋白产品，所述大豆蛋白产品通过权利要求I的方法生产。
60.ー种酸性溶液，所述溶液中溶解有权利要求59的大豆蛋白产品。
61.权利要求60的水性溶液，所述水性溶液为饮料。
62.权利要求59的大豆蛋白产品，其与水溶性粉末状材料共混，用于生产共混物的水性溶液。
63.权利要求62的共混物，所述共混物为粉末状饮料。
64.ー种水性溶液，所述水性溶液具有近中性pH，优选在约6-约8的pH范围内，其中溶解有权利要求59的大豆产品。
65.权利要求64的水性溶液，所述水性溶液为饮料。
全文摘要
一种蛋白含量为至少约60％重量(N×6.25)d.b.的大豆蛋白产品，优选分离物，通过以下程序形成其中在低pH(通常为约1.5-约5)下，使用水性氯化钙溶液从大豆源材料提取大豆蛋白，并从残余的大豆蛋白源分离所得到的水性大豆蛋白溶液。可将所得到的澄清的水性大豆蛋白溶液稀释，并且在1.5-5.0范围内调节pH。可通过超滤将溶液浓缩，渗滤，随后干燥，以提供大豆蛋白产品。所述大豆蛋白产品可溶于酸性介质并产生透明的热稳定的溶液，并因此可用于软饮料和运动饮料的蛋白营养强化。
文档编号A23J3/16GK102821618SQ201080039561
公开日2012年12月12日 申请日期2010年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者K·I·塞加尔, M·施维策尔, B·E·格林, S·梅迪纳, B·戈斯内尔 申请人:伯康营养科学(Mb)公司