(57)【要約】  本発明は、ダイズミール(SBM)に由来する加工された固形ダイズタンパク質製品の製造方法であって、タンパク質製品が乾物の65〜75質量%のタンパク質を含み、タンパク質のカリウムに対する質量比が少なくとも約50:1で、乾物含量が少なくとも約90%で、製品がナトリウムを実質的に含まず、タンパク質が由来するSBMの難消化性オリゴ糖含量の少なくとも約65質量%が除去されており、方法が以下の工程:1)製粉された、又はフレークにされた、又はその他の方法で分解されたダイズミール(SBM)及び水を含む最初の混合物を提供する工程と、2)最初の混合物中の乾物量が8と20質量%の間で、5から65℃の温度及び中性pHで0.15から6時間の条件下で最初の混合物を浸出する工程と、3)浸出混合物を液体画分及び第1の固形物画分に分離する工程と、4)最初の浸出混合物からの液体画分のpHを酸で3.5から5.5の値に調節する工程と、5) 酸性化した液体画分を、デカンタ遠心分離機又は類似の手段等の分離手段を通して運搬し、それによって廃液を分離し、さらなる固形物画分を収集する工程と、6)最初の浸出混合物からの固形物画分を分離手段から収集した固形物画分と一緒にする工程と、7)一緒にした固形物画分を乾物含量が少なくとも約90%になるまで乾燥する工程とを含み、8)最初のSBM開始材料から算出した方法における使用水の全量がSBMの量の約10倍以下である、方法に関する。ダイズミール(SBM)に由来する加工された固形ダイズタンパク質製品であって、タンパク質製品が乾物の65〜75質量%のタンパク質を含み、タンパク質のカリウムに対する質量比が少なくとも約50:1で、乾物含量が少なくとも約90%で、製品がナトリウムを実質的に含まず、タンパク質が由来するSBMの難消化性オリゴ糖含量の少なくとも約65質量%が除去された製品及びこのような製品の使用にも関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイズミール(SBM)に由来する加工された固形ダイズタンパク質製品の製造方法であって、タンパク質製品が乾物の65〜75質量%のタンパク質を含み、タンパク質のカリウムに対する質量比が少なくとも約50:1で、乾物含量が少なくとも約90%で、製品がナトリウムを実質的に含まず、タンパク質が由来するSBMの難消化性オリゴ糖含量の少なくとも約65質量%が除去されており、方法が以下の工程:
1)製粉した、又はフレークにした、又はその他の方法で分解したダイズミール(SBM)及び水を含む最初の混合物を提供する工程と、
2)最初の混合物中の乾物量が8と20質量%の間で、5から65℃の温度及び中性pHで0.15から6時間の条件下で最初の混合物を浸出する工程と、
3)浸出混合物を液体画分及び第1の固形物画分に分離する工程と、
4)最初の浸出混合物からの液体画分のpHを酸で3.5から5.5の値に調節する工程と、
5)酸性化した液体画分を、デカンタ遠心分離機又は類似の手段等の分離手段を通して運搬し、それによって廃液を分離し、さらなる固形物画分を収集する工程と、
6)最初の浸出混合物からの固形物画分を分離手段から収集した固形物画分と一緒にする工程と、
7)一緒にした固形物画分を乾物含量が少なくとも約90%になるまで乾燥する工程と
を含み、
8)最初のSBM開始材料から算出した方法における使用水の全量がSBMの量の約10倍以下である、
方法。
【請求項２】
製粉した、又はフレークにした、又はその他の方法で分解したSBMを含む最初の混合物が更に、草、穀物、種子、木の実、マメ若しくはエンドウマメ又はそれらの混合物等のその他のバイオマス原料からの生物学的物質を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
工程(2)における前記浸出が、嫌気性及び/又は好気性条件下で実施される、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項４】
SBM及び水のための投入手段及び製品のための排出手段を備えた1つ又は複数の相互接続パドルウォームコンベヤ又は連続ウォームコンベヤ又は連続撹拌タンク反応器、例えば、反応混合物を輸送すると同時に、圧縮することなく輸送及び撹拌するように材料を持ち上げるように設計された、任意選択で改変された種類の単独翼若しくは多翼若しくは交差翼コンベヤにおいて、前記浸出が実施される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
工程(2)の前記浸出が、5から50℃、例えば、10から40℃、20℃から35℃、又は20から30℃の温度で実施される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
工程(4)の前記浸出が、3.5から5、例えば、3.5から4.5又は3.8から4.0のpHで実施される、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ダイズミール(SBM)に由来する加工された固形ダイズタンパク質製品であって、タンパク質製品が乾物の65〜75質量%のタンパク質を含み、タンパク質のカリウムに対する質量比が少なくとも約50:1で、乾物含量が少なくとも約90%で、製品がナトリウムを実質的に含まず、タンパク質が由来するSBMの難消化性オリゴ糖含量の少なくとも約65質量%が除去された製品。
【請求項８】
草、穀物、種子、木の実、マメ若しくはエンドウマメ又はそれらの混合物等のその他のバイオマス原料からの加工された生物学的物質を更に含む、請求項7に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項９】
タンパク質のカリウムに対する比が少なくとも約55:1、例えば、少なくとも60:1、少なくとも70:1、少なくとも75:1、少なくとも80:1又は少なくとも90:1である、請求項7又は8に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項１０】
乾物含量に対して測定されて、カリウムを約1.5%以下、例えば、1.4%以下、1.3%以下、1.2%以下、1.1%以下、1.0%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、又は0.1%以下含む、請求項7から9のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項１１】
乾物含量に対して測定されて、マグネシウムを約0.3%以下、例えば、0.25%以下、例えば、0.2%以下、0.15%以下、又は0.1%以下含む、請求項7から10のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項１２】
乾物含量に対して測定された難消化性オリゴ糖の含量が3.0%以下、例えば、2.5%以下、例えば、2.0%以下、1.5%以下、又は1.0%以下である、請求項7から11のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項１３】
タンパク質が由来するSBMの元のカリウム含量の少なくとも約35質量%が除去され、及び/又は
タンパク質が由来するSBMの元のマグネシウム含量の少なくとも約30質量%が除去され、及び/又は
カルシウム及び銅の量が、タンパク質が由来するSBMにおける量と比較して実質的に変化していない、
請求項7から12のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項１４】
乾物含量に対して測定されて、
亜鉛を少なくとも約20mg/kg(ppm)、及び/又は
マンガンを少なくとも約15mg/kg(ppm)
含む、請求項7から13のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項１５】
乾物含量に対して測定されて、イソフラボンを少なくとも0.1%、例えば、少なくとも0.12%、少なくとも0.14%、少なくとも0.15%、少なくとも0.18%、少なくとも0.2%、少なくとも0.22%、少なくとも0.25%、少なくとも0.27%、又は少なくとも0.30%含む、請求項7から14のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項１６】
鉄の量が、タンパク質が由来するSBMの含量と比較して少なくとも約5質量%増加しており、且つ/又は乾物含量に対して測定されて、製品が鉄を少なくとも約110mg/kg含む、請求項7から15のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項１７】
請求項1から6のいずれか一項に記載の方法によって得られる、ダイズミール(SBM)に由来する加工された固形ダイズタンパク質製品であって、タンパク質製品が乾物の65〜75質量%のタンパク質を含み、タンパク質のカリウムに対する質量比が少なくとも約50:1で、乾物含量が少なくとも約90%で、製品がナトリウムを実質的に含まず、タンパク質製品が由来するSBMの難消化性オリゴ糖含量の少なくとも約65質量%が除去された、固形ダイズタンパク質製品。
【請求項１８】
タンパク質のカリウムに対する比が少なくとも約55:1、例えば、少なくとも60:1、少なくとも70:1、少なくとも75:1、少なくとも80:1又は少なくとも90:1である、請求項7又は8に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項１９】
乾物含量に対して測定されて、カリウムを約1.5%以下、例えば、1.4%以下、1.3%以下、1.2%以下、1.1%以下、1.0%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、又は0.1%以下含む、請求項17に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項２０】
乾物含量に対して測定されて、マグネシウムを約0.3%以下、例えば、0.25%以下、例えば、0.2%以下、0.15%以下、又は0.1%以下含む、請求項17から19のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項２１】
乾物含量に対して測定された難消化性オリゴ糖の含量が3.0%以下、例えば、2.5%以下、例えば、2.0%以下、1.5%以下、又は1.0%以下である、請求項17から19のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項２２】
乾物含量に対して測定されて、イソフラボンを少なくとも約0.1%、例えば、少なくとも0.12%、少なくとも0.14%、少なくとも0.15%、少なくとも0.18%、少なくとも0.2%、少なくとも0.22%、少なくとも0.25%、少なくとも0.27%、又は少なくとも0.30%含む、請求項17から21のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項２３】
鉄の量が、タンパク質が由来するSBMの含量と比較して少なくとも約5%増加しており、且つ/又は乾物含量に対して測定された製品が鉄を少なくとも約110mg/kg含む、請求項17から22のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項２４】
水保持能力が10mL/g未満、5mL/g未満、4mL/g未満、3mL/g未満、2mL/g未満又は1mL/g未満である、請求項7から23のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品。
【請求項２５】
加工された食品における、又は動物消費のための飼料製品で使用される成分としての、又は栄養補助食品における成分としての、請求項7から24のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品の使用。
【請求項２６】
請求項7から24のいずれか一項に記載の加工された固形ダイズタンパク質製品を1から99質量%含有する飼料又は食品又は栄養補助食品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイズミールと比較して改変された糖及び改変された無機質特性を有する加工された固形ダイズタンパク質製品の製造方法並びにその方法によって製造された製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
動物飼料又は食品における成分として主に使用することができるバイオ製品が必要である。製品の基本構成要素はタンパク質、脂肪及び炭水化物である。製品のために適切なバイオマスは、草及び種子、穀物並びに豆類等の含油作物である。特に興味深い1豆類はダイズで、乾物をベースにして最高45%になり得る高いタンパク質含量のためである。
【０００３】
ダイズ[Glycine max (L.) Merrillはマメ科(Leguminosae)又はマメ科(Fabaceae)、マメ亜科(Faboidae)に属する]は東アジア原産である。http://www.fao.org/docrep/t0532e/t0532e02.htmを参照されたい。ダイズは中国並びに東及び東南アジアのその他の国々において数千年間食用作物として栽培されてきて、現在でもこれらの地域では伝統的な一般食の重要な成分である。ダイズは主に工芸作物であり、油及びタンパク質のために栽培される。種子の油含量は比較的低い(水分を含まない状態をベースにして約20%)が、ダイズは未だに食用油の大きな単一原料である。粗ダイズ油各トンについて、タンパク質含量約44%を有するダイズミール(SBM)約4.5トンが生産される。加工されたダイズ各トンについて、得られたミールの商業的価値は通常、油にまさる。
【０００４】
水分を含まない状態をベースにして測定されたダイズのおよその平均化学組成は、タンパク質40%;脂肪20%、ほとんどがトリグリセリドで、一部がリン脂質である;可溶性オリゴ糖の形態(スクロース、ラフィノース、スタキオース、ベルバスコース)及び不溶性線維の炭水化物35%;並びに無機質、特に、カリウム、カルシウム及びマグネシウムを含む灰分5%である。しかし、ダイズの無機質組成は、栽培された土壌の組成によって影響を受ける。
【０００５】
ケミカルスコアによって測定されたタンパク質の必須アミノ酸組成物として栄養価は、http://www.fao.org/docrep/t0532e/t0532e02.htmに見いだすことができる。タンパク質は、様々な媒体における溶解性によって特徴づけることができる。ダイズタンパク質の水中における溶解度は、pHによって強く影響を受ける。生種子におけるタンパク質の約80%が中性又はアルカリ性のpHで抽出され得る。酸性度が増加すると、溶解度は急速に低下し、pH4.2〜4.6の等電点領域で最小になる。この特性は、ダイズタンパク質製品の製造のための先行技術の方法で使用されたことがある。
【０００６】
トリプシン阻害剤、アレルゲン及びレクチン等のいくつかのダイズタンパク質は、抗栄養因子として知られている。それらは特定の生理学的効果を発揮する。トリプシン阻害剤は、トリプシンを不活性化することによってタンパク質消化を損ない、ダイズの栄養価に悪影響を及ぼし、ニワトリの成長障害の原因となると考えられている。β-コングリシニンは、腸炎症及び機能障害を誘導するダイズアレルゲンである。
【０００７】
ダイズに関する一般的な問題は、腸管内で発酵したとき膨満感を引き起こす難消化性オリゴ糖の含量が高いことである。オリゴ糖、特にラフィノース、スタキオース及びベルバスコースの存在は、水に浸漬することによって、又はα-ガラクトシダーゼで加水分解することによって酵素的に減少させることが可能である。これに関連した1問題は、浸漬における水の使用によって、又は80%若しくはそれを上回る比較的高い水含量で伝統的に実施されてきた酵素処理によって、最終製品のコストが増すことである。
【０００８】
US 6,238,725 B1は、膨満感を引き起こすオリゴ糖が水中での浸漬によって除去されるマメ科植物の調製方法を開示している。
【０００９】
WO 2013/171259は、元の難消化性オリゴ糖の少なくとも80%がα-ガラクトシダーゼによる加水分解によって酵素的に除去された、固形ダイズ製品の生産方法について開示している。
【００１０】
AU 765679 B2は、イソフラボンが豊富なタンパク質材料を生産するための浸出方法であって、冷温又は低温でのタンパク質の沈殿を含み、それによって多量の所望するイソフラボンをタンパク質材料中において回収することができる方法を開示している。
【００１１】
WO 03/079806は、改善された機能的特性を備えた脱脂ダイズフレークからダイズタンパク質濃縮物を調製するための浸出方法を開示している。
【００１２】
ダイズがミール及び油に加工されるとき、カリウム及びマグネシウムを含む無機質構成要素のほとんどはダイズミール(SBM)に伴い、油にはほとんど伴わない。ダイズが、例えば、ニワトリのための飼料に加工されるとき、飼料の栄養価を高め、ニワトリの健康を向上させるために、カリウム、ナトリウム及びマグネシウムの含量は可能な限り低下させるべきである。飼料中のカリウム、ナトリウム及びマグネシウムの含量が低下したとき、ニワトリの飲水が減るので、水分の多い便が原因となる足損傷の発生率が低下する。他方で、その他の無機質、特に鉄、亜鉛及びカルシウムの含量を高く、少なくともダイズと同じ高さに維持することが重要である。
【００１３】
US 2010/0068336 A1は、水和した材料の粒径の低下及びサイズを縮小させたアブラナからの「強化した油糧種子ミール」の物理的分離を含む、任意選択で水和工程中のpH調節を適用する、ダイズミールを加工するための水和方法に関する。この方法は、湿式顆粒と思われる。得られた製品は、タンパク質約78〜84%のタンパク質含量によって特徴づけられ、水分含量は約3〜4%と低いと思われるが、無機質の特性は開示されていない。
【００１４】
米国特許第3,635,726号は、7に近いpHの水を数回添加し、その後液相及び固形タンパク質相に分離して、ダイズ材料を水和する水和方法に関する。液相は、酸で等電点(pH4から4.8)のpHにpH調節し、次いで遠心分離するか、又はデカントしてタンパク質を固形物相に回収する。ダイズ単離物の2つ又はそれ以上の画分を収集し、乾燥等後処理する。得られた製品は、タンパク質約73〜85%のタンパク質含量によって特徴づけられるが、無機質の特性には言及されていない。
【００１５】
先行技術の方法はいずれも、オリゴ糖含量低下と同時にかなり高いタンパク質含量とを併せた、改変されて有利な無機質特性を有する固形タンパク質製品を提供することに焦点を当てていない。特に、いずれの方法も、タンパク質のカリウムに対する有利な比を有し、カリウム及びマグネシウム含量が低下した製品を最小限のコストで提供することに焦点を当てていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】US 6,238,725 B1
【特許文献２】WO 2013/171259
【特許文献３】AU 765679 B2
【特許文献４】WO 03/079806
【特許文献５】US 2010/0068336 A1
【特許文献６】米国特許第3,635,726号
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】http://www.fao.org/docrep/t0532e/t0532e02.htm
【非特許文献２】Batal等、Poultry Science Association (2010):「Mineral composition of corn and soybean meal」
【非特許文献３】Carbohydrate analysis - A practical approach; IRL Press, Oxford. Ed. M.F. Chaplan & J.F. Kennedy, 1986 2頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、ダイズミール(SBM)と比較して高品質のタンパク質含量が比較的高く、同時に改変された糖特性及び改変された無機質特性、特に低いカリウム含量を有する加工された固形ダイズタンパク質製品の製造方法を提供することである。別の目的は、pHを調節するために使用する酸の量を節約し、低温及び、おそらく水再循環を含む低水分比で加工し、それによって先行技術の方法と比較して、酸消費、水消費及び熱適用を節約することによって、低コストで実施することができる、このような製品の生産のための改善された方法を提供することである。
【００１９】
更に別の目的は、特定の目的に適応した保水能力を有する加工された固形ダイズタンパク質製品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
これらの目的は、本発明の方法及び製品によって実現される。
【００２１】
したがって、本発明は、第1の態様において、ダイズミール(SBM)に由来する加工された固形ダイズタンパク質製品の製造方法であって、タンパク質製品が乾物の65〜75質量%のタンパク質を含み、タンパク質のカリウムに対する質量比が少なくとも約50:1で、乾物含量が少なくとも約90%で、製品がナトリウムを実質的に含まず、タンパク質が由来するSBMの難消化性オリゴ糖含量の少なくとも約65質量%が除去されており、方法が以下の工程:
1)製粉した、又はフレークにした、又はその他の方法で分解したダイズミール(SBM)及び水を含む最初の混合物を提供する工程、
2)最初の混合物中の乾物量が8と20質量%の間で、5から65℃の温度及び中性pHで0.15から6時間の条件下で最初の混合物を浸出する工程;
3)浸出混合物を液体画分及び第1の固形物画分に分離する工程と、;
4)最初の浸出混合物からの液体画分のpHを酸で3.5から5.5の値に調節する工程と、
5)酸性化した液体画分を、デカンタ遠心分離機又は類似の手段等の分離手段を通して運搬し、それによって廃液を分離し、さらなる固形物画分を収集する工程と、
6)最初の浸出混合物からの固形物画分を分離手段から収集した固形物画分と一緒にする工程と、
7)一緒にした固形物画分を乾物含量が少なくとも約90%になるまで乾燥する工程と
を含み、
8)最初のSBM開始材料から算出した方法における使用水の全量がSBMの量の約10倍以下である、
方法に関する。
【００２２】
本発明は、第2の態様において、ダイズミール(SBM)から得られた加工された固形ダイズタンパク質製品であって、タンパク質製品が乾物の65〜75質量%のタンパク質を含み、タンパク質のカリウムに対する質量比が少なくとも約50:1で、乾物含量が少なくとも約90%で、製品がナトリウムを実質的に含まず、タンパク質が由来するSBMの難消化性オリゴ糖含量の少なくとも約65質量%が除去された製品に関する。
【００２３】
第3の態様において、本発明は、本発明の方法によって得ることができる加工された固形ダイズタンパク質製品であって、製品が乾物の65〜75質量%のタンパク質を含み、タンパク質のカリウムに対する質量比が少なくとも約50:1で、乾物含量が少なくとも約90%で、製品がナトリウムを実質的に含まず、タンパク質が由来するSBMの難消化性オリゴ糖含量の少なくとも約65質量%が除去された製品に関する。
【００２４】
驚くべきことに、生産コストがかなり低下するように方法の特徴が選択される、かなり簡単な浸出方法によってダイズタンパク質製品を提供することが可能である。したがって、浸出方法は、加熱せずに、及び/又は室温で水道水又は水を使用することによって実施することができる。更に、浸出後に得られた液体画分のpHは酸で調節されるので、pHの調節に必要な酸の量は、pHが最初の混合物中で調節された場合に必要な量と比較してかなり抑えられ、例えば、最高50%節約することができる。その上、方法は、たった1回の浸出工程の使用及びたった1回の水の添加によって実施される。最後に、方法は、さらなる水の節約を実現するように、水を再循環させるために適応させることができる。
【００２５】
更に驚くべきことに、大量の難消化性オリゴ糖が除去された品質のタンパク質のかなり高い含量と、特にカリウムに関して有利な無機質の特性とを同時に有するダイズタンパク質製品を提供することが可能である。したがって、タンパク質が由来するSBMにおける大部分のカリウムは製品から除去されて、それによってタンパク質のカリウムに対する比が少なくとも約50:1の製品が生じる。SBMにおけるカリウム含量は培養土の原料及び組成に応じて変化する。様々な培養土からの典型的なSBMは1.8〜2.7%で変化し、例えば、Batal等、Poultry Science Association (2010):「Mineral composition of corn and soybean meal」を参照のこと。
【００２６】
製品はまた、有益な高含量のイソフラボンを含む。
【００２７】
別の利点は、方法によって得られた製品は方法中の水分含量が低いためほんの少量の水を含有し、したがって、製品の乾燥は、除去するべき水が少量のため低コストで実施することができることである。
【００２８】
定義
本発明の文脈では、以下の用語は、説明の他のところで定義されていない限り、以下を含むことを意味する。
【００２９】
用語「約(about)」、「約(around)」、「約(approximately)」又は「〜」は、例えば、当技術分野で通常経験される不確実性の測定を示すことを意味し、例えば、+/-1、2、5又は更に10%ほどの大きさであってもよい。
【００３０】
用語「含む」は、規定された部分、工程、特徴、組成物、化学物質又は成分の存在を明記するものとして解釈されるべきであるが、1つ又は複数の追加の部分、工程、特徴、組成物、化学物質又は成分の存在を排除しない。したがって、例えば、1化合物を含む組成物は、追加の化合物等を含んでいてもよい。
【００３１】
難消化性という用語は、ヒト及び単胃/不反芻動物によって消化されないとして解釈されるべきである。
【００３２】
用語「タンパク質が由来するダイズミールの元の難消化性オリゴ糖含量の少なくとも約65質量%が除去された」は、難消化性オリゴ糖の全含量が少なくとも65%低下したことを明記しているものと解釈されるべきであり、1種のオリゴ糖を別種のオリゴ糖よりも大きな程度まで低下させてもよい製品も含まれ、タンパク質が由来するSBM中におけるオリゴ糖の全含量が明記されたように少なくとも65%低下しているならば、1種のオリゴ糖がほんのわずかな程度低下させてもよい製品であっても含まれる。
【００３３】
SBM中における難消化性オリゴ糖の含量は、SBMの原料及び培養土によって変化し、典型的に6〜9%である。
【００３４】
バイオマス:
光合成によって産生され、工業的生産に使用することができる生物学的材料を含む。
【００３５】
この文脈では、バイオマスは草、穀物、種子、木の実、マメ及びエンドウマメ等の形態、並びにそれらの混合物の植物物質を意味する。
【００３６】
更に、豆類を含むバイオマスは、そのタンパク質含量及び組成のため好ましい。それらはまた、アルファ-ガラクトシドを含む炭水化物を含有する。
【００３７】
ダイズ製品:
ダイズ製品の形態及びそれらの混合物の植物物質を意味する。ダイズミール(SBM)は、南若しくは北アメリカ又はアジア又はヨーロッパ等の任意のダイズ産地由来であってもよく、遺伝子組換え作物(GMO)又は非遺伝子組換え作物(非-GMO)であってもよい。
【００３８】
それらはまた、α-ガラクトシドを含む炭水化物を含有する。全般的に、主要なα-ガラクトシドはスタキオースである。
【００３９】
その他の方法での分解:
調理及び/又は浸軟及び/又は酸又はアルカリ圧力調理又は超音波処理による分解を意味する。
【００４０】
オリゴ糖及び多糖:
オリゴ糖は、単糖としても知られている少数の単量体糖成分を含有する糖オリゴマーである。典型的な例は、三糖ラフィノース(D-ガラクトース-α1,6-D-グルコース-α1,β2-D-フルクトース)、四糖スタキオース(D-ガラクトース-α1,6-D-ガラクトース-α1,6-D-グルコース-α1,β2-D-フルクトース)及び五糖ベルバスコース(D-ガラクトース-α1,6-D-ガラクトース-α1,6-D-ガラクトース-α1,6-D-グルコース-α1,β2-D-フルクトース)である。
【００４１】
多糖は、複合単糖としても知られている多数の単量体糖成分を含有する糖ポリマーである。単糖が同じ種類の場合、多糖はホモ多糖と呼ばれるが、1つより多くの種類が存在する場合、ヘテロ多糖と呼ばれる。
【００４２】
例には、デンプン等の貯蔵多糖並びにセルロース及びアラビノキシラン等の構造多糖が含まれる。
【００４３】
加工食品:
乳製品、加工肉製品、菓子、デザート、アイスクリームデザート、缶詰製品、凍結乾燥食、ドレッシング、スープ、インスタント食品、パン、ケーキ等が含まれる。
【００４４】
加工飼料製品:
ブタ、ウシ、家禽、毛皮の動物、ヒツジ、ネコ、イヌ、魚及び甲殻類等の動物のためのすぐに使える飼料又は飼料成分が含まれる。
【００４５】
中性pH:
約6.5から約7.5のpH値を意味する。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明の第1の態様における加工された固形製品の製造方法:
ダイズミールは任意の産地であってもよく、GMO又は非-GMOであってもよい。
【００４７】
本発明の方法によって製造された加工された固形ダイズタンパク質製品は、タンパク質を乾物の約65〜75質量%、例えば、65.5%、66%、66.5%、67%、67.5%、68%、68.5%、69%、69.5%、70%、71%、72%、73%、74%又は75%含む。
【００４８】
本発明の方法によって製造される製品におけるタンパク質のカリウムに対する比は、少なくとも約50:1、例えば、少なくとも55:1、少なくとも60:1、少なくとも65:1、少なくとも70:1、少なくとも72:1、少なくとも75:1、少なくとも80:1、少なくとも85:1、又は更に少なくとも90:1である。
【００４９】
本発明の方法によって製造される製品における乾物パーセントは、少なくとも約90%、例えば、少なくとも少なくとも92%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%又は少なくとも98%である。
【００５０】
本発明の方法によって製造される製品は、ナトリウムを実質的に含まず、約0.2%未満、例えば、0.01%未満又は0.005%未満又は0.001%未満を含むことを意味する。
【００５１】
本発明の方法によって製造される製品において含量が除去される元のダイズの難消化性オリゴ糖は、主にラフィノース、スタキオース及びベルバスコースである。タンパク質が由来するダイズミールの元の難消化性オリゴ糖含量の少なくとも65質量%、例えば、少なくとも70%、75%、80%、85%、90又は95%が除去された。SBM中における難消化性オリゴ糖の含量は、SBMの原料及び培養土によって変化し、典型的には6〜9%であり、その少なくとも65%は本発明の加工された固形ダイズ製品において除去された。したがって、製品における難消化性オリゴ糖の含量は典型的に2〜3%以下である。
【００５２】
加工された固形ダイズタンパク質製品の製造方法の最初の反応混合物中における水分含量は約92質量%を超えず、このことは混合物中における乾物含量は少なくとも8%であることを意味する。より詳細には、約8と20%との間、例えば、8と15%との間、例えば、10と15%との間、例えば、10と12%との間である。
【００５３】
反応時間は、5〜65℃の温度で0.15〜6時間である。温度は、例えば、7〜60℃、10〜55℃、15〜50℃、20〜45℃又は30〜40℃で変化し、同時に、反応時間は、例えば、10分から6時間、20分から6時間、1から6時間、2から5時間、2から4時間、3から5時間又は3から4時間で変化する。方法は、水道水又は水を室温で使用することによって低温で実施することができ、したがって、熱の適用が必要ないので、生産コストが軽減される。浸出は、撹拌又は類似の手段によって実施することができる。
【００５４】
本発明の製造方法のさらなる実施形態
本発明の方法の実施形態のいずれかにおいて、製粉された、又はフレークにされた、又はその他の方法で分解されたSBMを含む最初の混合物は更に、草、穀物、種子、木の実、マメ若しくはエンドウマメ又はそれらの混合物等のその他のバイオマス原料からの生物学的物質を、及び/又は最高、例えば、5%、10%、15%、20%若しくは25%の量で含んでいてもよい。
【００５５】
方法の実施形態のいずれかにおいて、浸出工程は、嫌気性及び/又は好気性条件下で実施してもよい。
【００５６】
方法の前記実施形態のいずれかにおいて、浸出された混合物は、任意の分離手段、例えば、布、篩若しくはスクリュープレスを通す移動又はデカンタ遠心分離機によって液体画分及び半固形物画分に分離される。
【００５７】
方法の任意の実施形態において、浸出後に分離された液体画分のpHは、約3.5〜5.5、例えば、約3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4又は5.5のpHに調節される。pHは、任意の有機又は無機酸、例えば、ギ酸、酢酸、塩化水素酸、硫酸又はリン酸によって調節することができる。
【００５８】
方法の前記実施形態のいずれかにおいて、液体画分は、デカンタ遠心分離、限外濾過及び/又は逆浸透等の固形物のさらなる分離のための手段を通して運搬することができ、水を収集して、最初の浸出混合物及び/又はさらなる浸出混合物に再循環させる。
【００５９】
固形物画分又は一緒にした固形物画分の脱水は、適用できるならば、圧搾又は類似の手段によって実施する。少なくとも90%の乾物までの乾燥は、流動床乾燥機、リング乾燥機、KIX脱水機又はスピンフラッシュ乾燥機等の周知の手段によって実施する。
【００６０】
方法の前記実施形態のいずれかにおいて、浸出は、反応混合物及び添加物の注入手段並びに製品の排出手段を備え、回転速度、温度及びpHの制御手段を含んでいてもよい、1つ又は複数の非鉛直の相互接続されたパドルウォームコンベヤ若しくは連続ウォームコンベヤ又は連続撹拌タンク反応器等の混合/撹拌及び十分な保持時間を備える任意の種類の容器内で実施してもよい。連続ウォームコンベヤは、圧縮することなく輸送及び撹拌されるように反応混合物を輸送し、同時に材料を持ち上げるために設計された、任意選択で改変された種類の単独翼若しくは多翼若しくは交差翼コンベヤであってもよい。
【００６１】
前記実施形態のいずれか1つにおいて、浸出工程は、バッチ、フェッドバッチ、連続方法又は逆流方法として実施することができる。
【００６２】
方法の前記実施形態のいずれかにおいて、一緒にした固形物画分を乾燥前に少なくとも30%の乾物含量まで脱水するさらなる工程を含んでいてもよい。
【００６３】
本発明の第2の態様における本発明の加工した固形製品:
ダイズミールは任意の産地であってもよく、GMO又は非-GMOであってもよい。
【００６４】
本発明の加工された固形ダイズタンパク質製品は、タンパク質を乾物の約65〜75質量%、例えば、65.5%、66%、66.5%、67%、67.5%、68%、68.5%、69%、69.5%、70%、71%、72%、73%、74%又は75%含む。
【００６５】
本発明の加工された固形ダイズタンパク質製品におけるタンパク質のカリウムに対する比は、少なくとも約50:1、例えば、少なくとも55:1、少なくとも60:1、少なくとも65:1、少なくとも70:1、少なくとも72:1、少なくとも75:1、少なくとも80:1、少なくとも85:1、又は更に少なくとも90:1である。
【００６６】
本発明の加工された固形ダイズタンパク質製品における乾物パーセントは、少なくとも約90%、例えば、少なくとも92%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%又は少なくとも98%である。
【００６７】
本発明の加工された固形ダイズタンパク質製品はナトリウムを実質的に含まず、約0.2%未満、例えば、0.01%未満又は0.005%未満又は0.001%未満を含むことを意味する。
【００６８】
本発明の加工された固形ダイズタンパク質製品において含量が除去される元のダイズの難消化性オリゴ糖は、主にラフィノース、スタキオース及びベルバスコースである。タンパク質が由来するダイズミールの元の難消化性オリゴ糖含量の少なくとも約65質量%、例えば、少なくとも70%、75%、80%、85%、90又は95%は除去された。SBM中における難消化性オリゴ糖の含量は、SBMの原料及び培養土によって変化し、典型的には6〜9%であり、その少なくとも65%は本発明の加工された固形ダイズ製品において除去された。したがって、製品における難消化性オリゴ糖の含量は典型的に2〜3%以下である。
【００６９】
第3の態様における本発明の加工された固形製品:
第3の態様において、本発明は本発明による方法によって得ることができる加工された固形ダイズタンパク質製品に関する。
【００７０】
ダイズミールは任意の産地であってもよく、GMO又は非-GMOであってもよい。
【００７１】
本発明の加工された固形ダイズタンパク質製品は、タンパク質を乾物の約65〜75質量%、例えば、65.5%、66%、66.5%、67%、67.5%、68%、68.5%、69%、69.5%、70%、71%、72%、73%、74%又は75%含む。
【００７２】
本発明の加工された固形ダイズタンパク質製品におけるタンパク質のカリウムに対する比は、少なくとも約50:1、例えば、少なくとも55:1、少なくとも60:1、少なくとも65:1、少なくとも70:1、少なくとも72:1、少なくとも75:1、少なくとも80:1、少なくとも85:1、又は更に少なくとも90:1である。
【００７３】
本発明の加工された固形ダイズタンパク質製品における乾物パーセントは、少なくとも約90%、例えば、少なくとも92%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%又は少なくとも98%である。
【００７４】
本発明の加工された固形ダイズタンパク質製品はナトリウムを実質的に含まず、約0.2%未満、例えば、0.01%未満又は0.005%未満又は0.001%未満を含むことを意味する。
【００７５】
本発明の加工された固形ダイズタンパク質製品において含量が除去される元のダイズの難消化性オリゴ糖は、主にラフィノース、スタキオース及びベルバスコースである。タンパク質が由来するダイズミールの元の難消化性オリゴ糖含量の少なくとも約65質量%、例えば、少なくとも70%、75%、80%、85%、90又は95%は除去された。SBM中における難消化性オリゴ糖の含量は、SBMの原料及び培養土によって変化し、典型的には6〜9%であり、その少なくとも65%は本発明の加工された固形ダイズ製品において除去された。したがって、製品中における難消化性オリゴ糖の含量は2〜3%以下である。
【００７６】
第2及び第3の態様における本発明の製品のさらなる実施形態:
本発明の加工された固形ダイズタンパク質製品の実施形態のいずれかにおいて、草、穀物、種子、木の実、マメ若しくはエンドウマメ又はそれらの混合物等のその他のバイオマス原料からの生物学的物質を、最高、例えば、5%、10%、15%、20%若しくは25%の量で更に含んでいてもよい。
【００７７】
本発明の加工された固形ダイズタンパク質製品の実施形態のいずれかにおいて、タンパク質が由来するSBMにおける元のカリウム含量の少なくとも約35質量%は、本発明の方法によって除去され得る。これは典型的に、乾物に基づいて測定された約1.5%以下のカリウムを含む加工された固形ダイズタンパク質製品をもたらす。
【００７８】
ダイズミール(SBM)におけるカリウムの量は培養土に左右され、典型的に1.8から2.7%まで変化してもよい。方法のさらなる実施形態では、本発明の固形ダイズ製品は、元のカリウムの少なくとも40質量%、少なくとも45質量%、少なくとも50質量%、少なくとも55質量%、少なくとも58質量%、少なくとも60質量%、少なくとも65質量%、少なくとも70質量%、少なくとも75質量%又は少なくとも80質量%が製品中で除去されていてもよい。このような実施形態では、又は代替の実施形態では、固形ダイズタンパク質製品は典型的に、カリウムを1.5%又は1.5%未満、例えば、1.4%以下、1.3%以下、1.2%以下、1.1%以下、1.0%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、又は0.1%以下を含む。
【００７９】
前記実施形態のいずれかにおいて、加工された固形ダイズタンパク質製品は更に、草、穀物、種子、木の実、マメ若しくはエンドウマメ又はそれらの混合物等のその他のバイオマス原料からの加工された生物学的物質を、最高、例えば、5%、10%、15%、20%、25%、30%又は40%の量で含んでいてもよい。
【００８０】
ダイズミール(SBM)におけるマグネシウムの量は培養土に左右され、典型的に0.3から0.4%まで変化してもよい。前記実施形態のいずれかにおいて、SBM原料の元のマグネシウム含量の少なくとも約30%が加工された固形ダイズタンパク質製品で除去されていてもよく、例えば、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%又は少なくとも50%が除去された。このような実施形態では、又は代替の実施形態では、乾物含量に対して測定された加工された固形ダイズタンパク質製品はマグネシウムを約0.3%以下、例えば、0.25%以下、例えば、0.2%以下、0.15%以下、又は0.1%以下含んでいてもよい。
【００８１】
本発明の方法又は本発明の製品の前記実施形態のいずれかにおいて、カルシウム及び銅の量は、ダイズミールと比較して実質的に変化しないので、したがって、カルシウムの量は約0.2〜0.5%、例えば、約0.3〜0.4%であり、銅の量は約10〜25mg/kg、例えば、約11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、22又は25mg/kgであり、いずれもダイズの培養土に左右される。ダイズミール(SBM)におけるカルシウム及び銅の量は培養土に左右され、典型的に銅13〜25mg/kg及びカルシウム0.2〜0.5%で変化してもよい。
【００８２】
本発明の製品の前記実施形態のいずれかにおいて、鉄の量は、少なくとも約10%、例えば、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、又は更に少なくとも50%増加していてもよい。同時に、又は選択的に、その量は少なくとも約100mg/kg、例えば、約100〜200mg/kg、例えば、110、120、130、140、150、160、170、180又は190mg/kgであってもよく、ダイズの培養土に左右される。ダイズミール(SBM)における鉄の量は培養土に左右され、典型的に80〜300mg/kgで変化してもよい。
【００８３】
本発明の製品の前記実施形態のいずれかにおいて、固形ダイズタンパク質製品は、乾物ベースで、亜鉛を少なくとも約20mg/kg、例えば、少なくとも30mg/kg、少なくとも35mg/kg、少なくとも40mg/kg、少なくとも45mg/kg、少なくとも50mg/kg又は少なくとも亜鉛を60mg/kgを含む。
【００８４】
本発明の製品の前記実施形態のいずれかにおいて、固形ダイズタンパク質製品は、乾物ベースで、マンガンを少なくとも約15mg/kg、例えば、少なくとも20mg/kg、少なくとも25mg/kg、少なくとも30mg/kg、少なくとも35mg/kg、少なくとも40mg/kg又は少なくとも50mg/kgを含む。
【００８５】
本発明の製品の前記実施形態のいずれかにおいて固形ダイズタンパク質製品は、乾物ベースで、イソフラボンを約0.1%、例えば、少なくとも0.12%、少なくとも0.14%、少なくとも0.15%、少なくとも0.18%、少なくとも0.2%、少なくとも0.22%、少なくとも0.25%、少なくとも0.27%又は少なくとも0.30%含む。イソフラボンの例は、ダイゼイン、ダイジン、ゲニステイン、ゲニスチン、グリシテイン及びグリセチンである。
【００８６】
本発明の製品の前記実施形態のいずれかにおいて、水保持能力は企図する最終適用に応じて低いか、又は高くてもよい。このような実施形態の1つにおいて、その能力は低く、例えば、5ml/g未満又は4ml/g未満又は3ml/g未満又は2ml/g未満又は1ml/gである。
【００８７】
第4の態様において本発明はまた、加工された食品における、又は動物消費のための飼料製品において使用される成分として、又は栄養補助食品における成分としての本発明による加工された固形ダイズ製品の使用に関する。
【００８８】
最後に、第5の態様において本発明は、1から99質量%の本発明による加工された固形ダイズタンパク質製品を含有する食品又は飼料製品又は栄養補助食品に関する。
【実施例】
【００８９】
材料及び方法:
ダイズミール(SBM)は様々な原料から得られ、ブラジル産の非-GMOバッチ(SBM395)、ブラジル産のGMOバッチ(SBM466)及びパラグアイ産のGMOバッチ(SBM478)が含まれる。
【００９０】
バイオマス/固形タンパク質製品の水抽出物中における難消化性オリゴ糖の含量は、TLCシリカゲル60プレート(Merck社)での薄層クロマトグラフィーによって分析することができる。公知の濃度の標準物と比較することによって様々な成分が定量された。可溶性炭水化物は、「フェノール-硫酸測定法」によって、Carbohydrate analysis - A practical approach; IRL Press, Oxford. Ed. M.F. Chaplan & J.F. Kennedy, 1986 2頁に記載されたように判定された。
【００９１】
(実施例1)
バッチ方法における室温での浸出、その後の「SBM395」のSBMの液体画分のpH4.5への調節
ダイズミール100gを室温で水に懸濁して総容積1000mlとし、中性pHで10%乾物懸濁液を作製し、懸濁液を室温で30分間撹拌した。
【００９２】
浸出した混合物を布に移し、液体画分及び固形物画分を別々に収集した。固形物画分は以下の固形物画分と後で混合するために保持した。
【００９３】
液体画分のpHを硫酸で約4.5に調節することによって、タンパク質を含む固形製品が沈殿する。
【００９４】
画分は3000×gで10分間遠心分離し、沈殿したタンパク質を含む固形物画分を収集し、第1の分離からの第1の固形物画分と一緒にし、一緒にした画分は流動床乾燥機で乾物含量約95%まで乾燥させた。
【００９５】
製品はタンパク質、無機質、微量元素及び乾物の含量について分析した。結果を表1に示す。
【００９６】
(実施例2及び3)
バッチ方法における室温での浸出、その後の「SBM466」又は「SBM478」のSBMの液体画分のpH4.5への調節
実施例1の方法をその他の原料のダイズミールで繰り返した。
【００９７】
製品はタンパク質、無機質、微量元素及び乾物の含量について分析した。
【００９８】
結果をTable 1(表1)に示す。
【００９９】
【表１】
2019535252.tif 000002
【０１００】
結果から、中性pHでの抽出、その後のそのようにして得られた分離液体画分からの沈殿の後に得られた本発明の製品は、タンパク質含量が乾物の67〜69質量%で、改変された無機質特性を有することがわかる。特に、カリウムの含量は、SBMにおける含量の約半分に低下している。タンパク質のカリウムに対する質量比は62〜93である。マグネシウムは元の含量の約3分の2に低下しているが、カルシウムは影響を受けない。亜鉛及びマンガンの含量は、浸出によってわずかしか影響を受けない。
【０１０１】
(実施例4)
タンパク質が3つの異なる原料からのSBM[SBM395、SBM466、SBM478]に由来する、実施例1から3で得られたタンパク質製品それぞれにおけるオリゴ糖除去の判定。
前記の実施例1、2及び3並びに参照未処理SBMから得られた製品のそれぞれの水分10%スラリーを作製した。スラリーを30分間室温で撹拌したままにした。各スラリーの液体画分を3000×gで10分間遠心分離することによって収集し、そのオリゴ糖含量はTLC分析によって判定した。結果をTable 2(表2)に示す。
【０１０２】
【表２】
2019535252.tif 000003
【０１０３】
これらの結果は、オリゴ糖の抽出が非常に有効であることを示している。
【０１０４】
(比較例)
ダイズフレーク及びSBMのWO 03/079806による方法での浸出;オリゴ糖の除去の判定
脱脂ダイズフレーク200gをアルミニウムトレイに広げ、110℃で15分間高圧蒸気滅菌した。フレークを水800mL(すなわち、1:4(w/v)の比)に2時間浸漬し、さらなる排水が生じなくなるまで、テーブルクロスを通して(重力によって、加圧せずに)排水した。
【０１０５】
抽出は、浸漬した湿ったフレークを更に水600mL(すなわち、1:3(w/v)の比)に2時間浸漬することによって反復し、さらなる排水が生じなくなるまでテーブルクロスを通して排水した。次いで、湿ったフレークを流動床乾燥機中で90℃で乾燥させた。
【０１０６】
比較のために、ダイズミールM466について手順を繰り返した。
【０１０７】
未処理材料及び乾燥した製品は、タンパク質、乾物、無機塩及びオリゴ糖について分析した。結果をTable 3〜4(表3〜4)に示す。
【０１０８】
【表３】
2019535252.tif 000004
【０１０９】
タンパク質分析は、WO 03/079806の実施例4で例示された方法は、高タンパク質含量の製品を得るのにあまり有効ではないことを示す。58%のみを含有する製品が得られ、一方、本発明の方法によって得ることができる製品は、Table 1(表1)の例によって例示されるように65〜75%であり、約67〜70%のタンパク質量が得られた。
【０１１０】
WO 03/079806の方法は、カリウム含量の満足のいく低下ももたらさず、低下は脱脂ダイズフレークでは18%のみで、SBM M466では29%であり、最終的な量は乾物含量の1.7〜2%であった。その結果、タンパク質のカリウムに対する比は28:1〜34:1であった。
【０１１１】
【表４】
2019535252.tif 000005
【０１１２】
Table 4(表4)の分析は、WO 03/079806の実施例4で例示された方法は、開始の未処理材料中におけるオリゴ糖の含量の低下にあまり有効ではないことを示す。この方法は脱脂ダイズフレークよりもSBMでわずかに良好に機能するが、オリゴ糖の少なくとも65%が除去される本発明の方法に比べると全く有効ではなく、本発明の実施例は最高77%が除去され得ることを例示した(Table 2(表2))。
【０１１３】
完全を期すために、排液中のタンパク質含量も判定し、結果をTable 5(表5)に示す。
【０１１４】
【表５】
2019535252.tif 000006
【０１１５】
したがって、脱脂ダイズフレークにおいて、及びSBMにおいても、タンパク質の大部分が浸漬方法によって溶解し、タンパク質含量の低い固形製品が生じることは明らかである。
【国際調査報告】
2019535252.tif 000007
2019535252.tif 000008
2019535252.tif 000009