(57)【要約】  異臭が減少したダイズタンパク質単離物およびダイズタンパク粉などのダイズタンパク質製品の製造のための新規方法が開示される。一方法は、超臨界二酸化炭素と有機溶剤との混合物を利用して抽出する工程を含む三段階の方法を含む。ここで述べる方法によって製造されたダイズタンパク質単離物は、豆乳をはじめとする多数の食品で使用するのに適する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
超臨界二酸化炭素で全脂タンパク質組成物の抽出を実施して、第１の抽出生成物を生成する工程と、
超臨界二酸化炭素と有機溶剤との混合物で第１の抽出生成物に抽出を実施して、脱脂タンパク質組成物を生成する工程と
を含んでなる、異臭が減少した脱脂タンパク質組成物を製造する方法。
【請求項２】
抽出が、約１，０９５ｐｓｉ〜約１０，０００ｐｓｉの圧力の抽出チャンバー内で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
タンパク質組成物が、植物タンパク質、乳タンパク質、卵タンパク質およびそれらの混合物よりなる群から選択され、植物タンパク質が、ダイズタンパク質、エンドウタンパク質、ルーピンタンパク質、小麦タンパク質、トウモロコシタンパク質、米タンパク質、およびジャガイモタンパク質よりなる群から選択され、乳タンパク質が、脱脂粉乳、全脂粉乳、カゼイン、カゼイン酸ナトリウム、カゼイン酸カルシウム、乳清タンパク質濃縮物、および乳清タンパク質単離物よりなる群から選択され、卵タンパク質が、卵白タンパク質および卵黄タンパク質よりなる群から選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
タンパク質組成物がダイズタンパク質組成物である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ダイズタンパク質組成物が、全脂ダイズタンパク粉から調製される脱脂ダイズタンパク質組成物であり、脱脂ダイズタンパク質組成物が、脱脂ダイズタンパク粉、脱脂ダイズタンパク質濃縮物、および脱脂ダイズタンパク質単離物よりなる群から選択される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
抽出が、約３１℃〜約７０℃の温度で行われる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
抽出が、重量を基準にして約１：１〜約１００：１の超臨界二酸化炭素と全脂ダイズ粉との供給比を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
有機溶剤が、第１の抽出生成物の抽出中で利用される混合物中に約１０重量％〜約３０重量％のレベルで存在する、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
有機溶剤が、１−ブタノール、エタノール、イソプロパノール、メタノール、１−プロパノール、およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
超臨界二酸化炭素と有機溶剤との混合物で全脂タンパク質組成物の抽出を実施して、脱脂タンパク質組成物を生成する工程を含んでなる、異臭が減少した脱脂タンパク質組成物を製造する方法。
【請求項１１】
抽出が、約１，０９５ｐｓｉ〜平方インチあたり約１０，０００ポンドの圧力で抽出チャンバー内において実施される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
タンパク質組成物が、植物タンパク質、乳タンパク質、卵タンパク質、およびそれらの混合物よりなる群から選択され、植物タンパク質が、ダイズタンパク質、エンドウタンパク質、ルーピンタンパク質、小麦タンパク質、トウモロコシタンパク質、米タンパク質、およびジャガイモタンパク質よりなる群から選択され、乳タンパク質が、脱脂粉乳、全脂粉乳、カゼイン、カゼイン酸ナトリウム、カゼイン酸カルシウム、乳清タンパク質濃縮物、および乳清タンパク質単離物よりなる群から選択され、卵タンパク質が、卵白タンパク質および卵黄タンパク質よりなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
タンパク質組成物がダイズタンパク質組成物である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ダイズタンパク質組成物が、全脂ダイズタンパク粉から調製される脱脂ダイズタンパク質組成物であり、脱脂ダイズタンパク質組成物が、脱脂ダイズタンパク粉、脱脂ダイズタンパク質濃縮物、および脱脂ダイズタンパク質単離物よりなる群から選択される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
抽出が、約３１℃〜約７０℃の温度で行われる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
全脂ダイズ粉の抽出が、重量を基準にして約１：１〜約１００：１の超臨界二酸化炭素−有機溶剤混合物と全脂ダイズ粉との供給比を有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
有機溶剤が、全脂ダイズ粉の抽出で利用される混合物中に約１０重量％〜約３０重量％のレベルで存在する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
有機溶剤が、１−ブタノール、エタノール、イソプロパノール、メタノール、１−プロパノール、およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
水溶液で脱脂ダイズタンパク粉の抽出を実施して、ダイズタンパク質単離物を生成する工程をさらに含んでなる、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
（乾燥重量基準で）約１．５％未満の（酸加水分解による）脂肪を含んでなる、タンパク質組成物。
【請求項２１】
タンパク質組成物が、植物タンパク質、乳タンパク質、卵タンパク質、およびそれらの混合物よりなる群から選択され、植物タンパク質が、ダイズタンパク質、エンドウタンパク質、ルーピンタンパク質、小麦タンパク質、トウモロコシタンパク質、米タンパク質、およびジャガイモタンパク質よりなる群から選択され、乳タンパク質が、脱脂粉乳、全脂粉乳、カゼイン、カゼイン酸ナトリウム、カゼイン酸カルシウム、乳清タンパク質濃縮物、および乳清タンパク質単離物よりなる群から選択され、卵タンパク質が、卵白タンパク質および卵黄タンパク質よりなる群から選択される、請求項２０に記載のタンパク質組成物。
【請求項２２】
タンパク質組成物がダイズタンパク質組成物である、請求項２１に記載のタンパク質組成物。
【請求項２３】
ダイズタンパク質組成物が、脱脂ダイズタンパク粉、脱脂ダイズタンパク質濃縮物、および脱脂ダイズタンパク質単離物よりなる群から選択される脱脂ダイズタンパク質組成物である、請求項２２に記載のタンパク質組成物。
【請求項２４】
酪農乳タンパク質をさらに含んでなる、請求項２３に記載のタンパク質組成物。
【請求項２５】
超臨界二酸化炭素で全脂タンパク質組成物の抽出を実施して、脱脂タンパク質組成物を生成する工程
を含んでなり、抽出が、１０，０００ｐｓｉを超える圧力で抽出チャンバー内において行われる、異臭が減少した脱脂タンパク質組成物を製造する方法。
【請求項２６】
タンパク粉が、植物タンパク質、乳タンパク質、卵タンパク質、およびそれらの混合物よりなる群から選択され、植物タンパク質が、ダイズタンパク質、エンドウタンパク質、ルーピンタンパク質、小麦タンパク質、トウモロコシタンパク質、米タンパク質、およびジャガイモタンパク質よりなる群から選択され、乳タンパク質が、脱脂粉乳、全脂粉乳、カゼイン、カゼイン酸ナトリウム、カゼイン酸カルシウム、乳清タンパク質濃縮物、および乳清タンパク質単離物よりなる群から選択され、卵タンパク質が、卵白タンパク質および卵黄タンパク質よりなる群から選択される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
タンパク質組成物がダイズタンパク質組成物である、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
ダイズタンパク質組成物が、全脂ダイズタンパク粉から調製される脱脂ダイズタンパク質組成物であり、脱脂ダイズタンパク質組成物が、脱脂ダイズタンパク粉、脱脂ダイズタンパク質濃縮物、および脱脂ダイズタンパク質単離物よりなる群から選択される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
全脂ダイズ粉の抽出が約３１℃〜約７０℃の温度で行われる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
全脂ダイズ粉の抽出が、重量を基準にして約１：１〜約１００：１の超臨界二酸化炭素と全脂ダイズ粉との供給比を有する、請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、異臭が減少した植物タンパク質および特定の動物タンパク質などのタンパク質製品と、異臭が減少したこれらのタンパク質製品を製造する方法とに関する。特に本発明は、異臭が減少したタンパク質製品を達成するために、超臨界二酸化炭素、または超臨界二酸化炭素と有機溶剤のどちらかを利用して、異臭前駆物質を除去する抽出方法に関する。生成されたタンパク質製品は、いくつかの食品で使用するのに適する。
【背景技術】
【０００２】
健康および栄養に対する特定食物の悪影響を示す最近の研究結果に答えて、消費者は健康意識をより高め、自らの食物摂取をより注意深くモニタリングするようになった。特に畜産物は、コレステロールの主要な食事由来供給源であり、高レベルの飽和脂肪を含有するかもしれないので、医療従事者は、消費者が赤肉の摂取を顕著に低下させることを推奨している。赤肉の代替え品として、多くの消費者は、植物タンパク質製品、乳タンパク質製品、および卵タンパク質製品などの非赤肉製品を選ぶ。
【０００３】
ダイズタンパク質製品などの植物製品は、コレステロールを含まないことがよく知られている。数十年間にわたり栄養に関する研究は、食餌にダイズタンパク質を含めることは、リスクがある人々で血清コレステロールレベルを実際に低下させることを示唆してきた。さらにコレステロールレベルが高いほど、ダイズタンパク質はレベル低下により効果的である。
【０００４】
上の全ての利点にもかかわらず、食物に増大したレベルの食物繊維およびタンパク質を補うことは、味を重篤に損なうことができることがよく知られている。特にダイズタンパク質などのタンパク質源は、完成品中に不快な異臭を生じることができる。例えば多くの消費者は、ダイズタンパク質で栄養強化されているような高タンパク質食物に青味臭および豆臭があり、苦いと苦情を呈する。ダイズ異臭は、ダイズベースの製品の味に関するほとんどの苦情原因であるかもしれない。
【０００５】
ダイズ異臭の発生は、リン脂質およびトリグリセリドが加水分解を受けて、多価不飽和遊離脂肪酸を生じ、次にそれが分子酸素と反応して、脂肪酸ヒドロペルオキシド類およびその他の酸素化脂質種を形成することに始まると考えられる。加水分解および酸化のどちらも酵素触媒反応および非酵素触媒反応中で起きることができる。次にヒドロペルオキシド類がアルデヒドおよびケトンなどのより小さな分子に分解し、植物油ベースの製品の臭気および香りの原因はこれらの小型分子である。特にＢｏａｔｗｒｉｇｈｔに付与された米国特許第６，４２６，１１２号明細書、Ｂｏａｔｗｒｉｇｈｔら著、Ｊ．Ｆｏｏｄ  Ｓｃｉ．第６６号、１３０６頁（２００１年）、Ｂｏａｔｗｒｉｇｈｔら著、Ｊ．ＦｏｏｄＳｃｉ．ｖｏｌ６５、８１９頁（２０００年）、Ｇ．Ｒ．Ｔａｋｅａｋａら編、ＡＣＳ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｓｅｒｉｅｓ  ７９４よりＹ．Ｆｅｎｇ、ら著、「Ａｒｏｍａ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  ｉｎ  Ｆｏｏｄ」、２５１頁（２００１年）、およびＡ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉら著、Ｊ．Ａｇｒｉｃ．Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍ．、ｖｏｌ．４３、２４４９頁（１９９５年）は、ダイズ単離物および豆乳中でこれらの分子の内最も風味活性が高いものをいくつか同定し、それらはダイズタンパク質のユニークな風味に寄与する。具体的にはこれらの分子としては、メタンチオール、ジメチルトリスルフィド、２−ペンチルピリジン−（Ｅ，Ｅ）２，４−ノナジエナール、（Ｅ，Ｚ）２，６−ノナジエナール、（Ｅ，Ｅ）２，４−デカジエナール、（Ｅ，Ｚ）２，４デカジエナール、アセトフェノン、ヘキサナール、１−オクテン−３−オン、β−ダマセノン、（Ｅ）２−ノネナール、（Ｅ）４，５−エポキシ−（Ｅ）−２−デセナール、バニリン、マルトール、１−オクテン−３−オール、２−ペンチルフラン、２−ヘプタノン、オクタナール、（Ｅ）３−オクテン−２−オン、２−デカノン、ベンズアルデヒド、および２，３−ブタンジオンが挙げられる。これらの風味活性揮発物のほとんどは、多価不飽和脂質の酸化から誘導される。これらの風味分子およびそれらのヒドロペルオキシド類前駆物質の形成は、豆が粗砕されるとすぐに開始して、ダイズ単離物製造工程の間中、継続する。伝統的加工方法は、最終ダイズ単離物またはそれが添加される食物中で許容可能なレベルにまで、異臭および異臭前駆物質のレベルを低下させるのに完全に成功してはいない。
【０００６】
従来のダイズタンパク質単離物製造法は、ダイズからの全脂フレークの製造に始まり、それは実質的にヘキサンで脱脂される。この工程はＡＯＡＣ方法９２２．０６による測定で、典型的にフレーク中の８０％を超える酸加水分解性脂質を除去する一方、存在するリン脂質の大部分は残留する。次に水によってダイズタンパク質を脱脂フレーク／粉から抽出し、遠心分離によって不溶性の植物質から分離する。抽出タンパク質を例えば参照によってその全体を本明細書に援用する、Ｈｅｔｔｉａｒａｃｈｃｈｎｙら著、「Ｓｏｙｂｅａｎｓ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄ  Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ」、３７９〜４１１頁、Ａｓｐｅｎ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（１９９７年）で述べられるように、沈殿して洗浄し、水に再懸濁して噴霧乾燥させる。
【０００７】
ヘキサンは多価不飽和脂肪酸を含有する全てのリン脂質およびトリグリセリドを除去するのに非効率的であるため、これらの方法は許容可能な風味があるダイズタンパク質を製造するのに失敗している。低レベルのこれらの異臭前駆物質、およびそれらに作用する酵素のいくつかは、ヘキサン抽出後に残留する。これらの構成要素は、高温の脱脂フレークからのヘキサン除去中に異臭を発生させ続ける。このようにしてダイズ単離物供給源の役割をする脱脂フレークは、典型的に酸加水分解性脂肪として分析されてもよい約２．８％〜５．０％の脂質（乾燥ベース）、および従来のＨＰＬＣ方法によって分析されてもよい約１．０％リン脂質を含有する。それはまた、相当量の風味活性揮発物も含有し、それは引き続くタンパク質単離工程の間中、存続して、なじみのある青味臭および豆臭がある単離物をもたらす。ヘキサンなどの炭化水素溶剤による抽出は、大気中への溶剤の不可避な漏れのために大気汚染を生じるという、追加的な不都合を有する。
【０００８】
伝統的ヘキサン抽出の代案として、食物科学者らは、ダイズ製品から脂質および異臭分子を除去するための超臨界二酸化炭素（ＣＯ2）の使用を評価した。この方法は無公害の溶剤の利点を提供し、その残留物はその低沸点のために脱脂フレークからより容易に除去される。超臨界二酸化炭素を利用してダイズ製品中の異臭を減少させる、２つの一般アプローチが提案されている。Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈに付与された米国特許第４，４９３，８５４号明細書で開示されるような第１のアプローチは、超臨界二酸化炭素を用いてダイズ中に存在する油を単離した。Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈはまた、脱脂フレークを２つの単離物サンプルに転換し、それらがヘキサン脱脂フレークから調製される市販の単離物と比べて、風味が改善されていると主張した。２つの単離物から青味臭および豆臭は除去されたものの、それらの総風味スコア（６．０、７．１）は、ＦｒｉｅｄｒｉｃｈがＫ．Ｗａｒｎｅｒら著、Ｃｅｒｅａｌ  Ｃｈｅｍ．６０：１０２頁（１９８３年）で言及した、平均風味スコア６．１を有する一連の市販の単離物と比べてわずかに改善されたのみであった。いくつかの理由で、ＣＯ2抽出粉由来のサンプルについてより良い風味スコアが得られなかったと考えられる。第１に、抽出中に油回収率を最大化するために非常な高温（８４〜１００℃）が使用され、これらの高温が異臭形成を誘発したかもしれないこと。第２に超臨界ＣＯ2はリン脂質に対して不良溶剤であり、全脂フレーク中に存在する高リン脂質レベルは抽出後にわずかしか変化しなかったこと。抽出溶剤はヘキサンよりも低温で除去されたのにもかかわらず、リン脂質の高残留レベルによって、抽出工程中に除去されたかもしれない異臭揮発物が再発生した可能性が高い。脂質ヒドロペルオキシド類およびその他の酸素化脂質種などのその他の極性脂質は超臨界ＣＯ2に低溶解性であり、異臭アルデヒドおよびケトンの供給源の役割を果たし続けるかもしれない。
【０００９】
ダイズタンパク質に密接に結合することが知られている異臭アルデヒドおよびケトンを除去するのに、ＣＯ2が単に十分強力でない溶剤である可能もある。
【００１０】
ダイズタンパク質単離物の風味を改善する代案のアプローチは、フレークからタンパク質を単離した後に、異臭分子を超臨界ＣＯ2などの超臨界溶剤で抽出して除去することである。例えばＰ．Ｍａｈｅｓｈｗａｒｉ、Ｅ．Ｔ．Ｏｏｉ、およびＺ．Ｌ．Ｎｉｋｏｌｏｖは、Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｏｉｌ  Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、７２：１１０７頁（１９９５年）で、ダイズ単離物を超臨界ＣＯ2、液体ＣＯ2、および９５％超臨界ＣＯ2／５％エタノールの混合物で抽出した。抽出した単離物は、出発単離物と比べてより低い豆臭強度と改善された全体的容認性を有したが、それぞれは豆臭についてなおも顕著な風味スコアを維持した。したがって上に概説したのと同一理由で、おそらく高濃度のリン脂質および酸素化脂質種が抽出した単離物中に残り、残留する豆臭を引き起こしたのであろう。
【００１１】
先行技術は超臨界ＣＯ2抽出がダイズ豆臭強度に影響を有するかもしれないことを実証したが、今までに使用されている方法は顕著な量の異臭前駆物質を残すので、完全に満足できるものではない。これらの前駆物質は、消費者の大多数が許容できないと感じる豆の異臭を迅速に再発生する。
【００１２】
新鮮なダイズ単離物の風味に寄与する上記の揮発物の多くは、単離物が保存中に老化するにつれて徐々に濃度が増大する。この現象は異臭強度を増大させ、老化に伴って単離物を消費者にとってますます許容可能でなくする。これらの形成された揮発物の割合を低下させるいかなる方法も、ダイズ単離物の貯蔵寿命の増大をもたらすであろう。
【００１３】
さらに湿潤加工は穏和な温度および４〜９範囲のｐＨで行われるので、ダイズ単離物製造は微生物の生育を被りやすい。注意深く制御されない限り、製造工程のこれらの微生物の生育は異臭および病原体の生成をもたらす。したがってダイズ単離物加工の原料として使用される脱脂フレーク／粉について、病原体に対する許容度ゼロおよび総平板計数の最大許容可能レベルが一般に規定される。小さなしかし許容可能なレベルの非病原体は、通常、脱脂フレーク／粉中に不可避的に存在してダイズ単離物製造工程中に生育する。加工中に水性条件への単離物の曝露時間を最短化し、製造装置を頻繁に浄化することでこの生育は最小化される。これらの条件のどちらも製造設備の柔軟性を制限して、操業経費を増大させる。したがって許容性脱脂フレーク／粉の総平板計数を減少させるいかなる方法もダイズ単離物加工の操業効率を改善する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前述の内容から明らかであるように、産業界には、異臭が減少し貯蔵寿命がより長いダイズタンパク質単離物のための微生物学的負荷が最小化された脱脂フレーク／粉と、このようなダイズタンパク質単離物を製造する方法とに対する必要性が存在する。さらに脱脂フレーク／粉の脂質レベルが低いことも有益であろう。さらにこの方法に汎用性があり、異なる市販のダイズ出発原料を処理できれば有益であろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、超臨界ＣＯ2抽出法を利用して市販の全脂タンパク質から異臭および異臭前駆物質を抽出し、タンパク質組成物を製造する方法を提供する。脱脂タンパク質組成物を製造するための一実施態様では、方法は超臨界ＣＯ2を利用する第１の抽出工程、および超臨界ＣＯ2と有機溶剤との混合物を利用する第２の抽出工程を含む。第２の抽出中の有機溶剤は好ましくはエタノールであるが、その他の有機溶剤も適切である。脱脂タンパク質組成物を製造するための別の実施態様では、本発明の方法は、超臨界ＣＯ2と有機溶剤との混合物を利用する工程を含む単回抽出を含む。脱脂タンパク質組成物を製造するための別の実施態様では、方法は、圧力１０，０００ｐｓｉを超える抽出チャンバー内で超臨界ＣＯ2を利用して抽出する工程を含む。脱脂タンパク質組成物は、本発明の方法のいずれかによって製造される粉、濃縮物、および単離物よりなる群から選択され、中性または塩基性ｐＨを有することができる水性洗浄液を含む抽出工程を利用して、タンパク質単離物に転換できる。
【００１６】
このようにして、本発明は異臭が減少した脱脂タンパク質組成物を調製する方法に向けたものである。方法は、超臨界ＣＯ2を使用して全脂タンパク質組成物から脂質および水を抽出する第１の抽出を含んでなる。超臨界ＣＯ2での抽出後、超臨界ＣＯ2と有機溶剤との混合物を使用して、異臭および異臭前駆物質を第１の抽出生成物から抽出する第２の抽出が完了する。
【００１７】
本発明は、異臭が減少した脂脱タンパク質組成物を調製する方法にさらに向けたものである。方法は、超臨界ＣＯ2と有機溶剤との混合物を使用して、脂質、異臭、および異臭前駆物質を全脂ダイズタンパク質組成物から抽出する工程を含んでなる。
【００１８】
本発明は、異臭が減少した脂脱タンパク質組成物を調製する方法にさらに向けたものである。方法は、圧力１０，０００ｐｓｉを超える抽出チャンバー内の超臨界ＣＯ2を使用して、脂質、異臭、および異臭前駆物質を全脂タンパク質組成物から抽出する工程を含んでなる。
【００１９】
本発明は、（乾燥重量基準で）約１．５％未満の（酸加水分解による）脂肪を含んでなるタンパク質単離物にさらに向けたものである。
【００２０】
本発明は、（乾燥重量基準で）少なくとも５０％で（乾燥重量基準で）６５％未満のタンパク質と、および（乾燥重量基準で）約３％未満の（酸加水分解による）脂肪を含んでなるタンパク粉にさらに向けたものである。
【００２１】
本発明は、（乾燥重量基準で）少なくとも５０％で（乾燥重量基準で）６５％未満のタンパク質、および（乾燥重量基準で）約３％未満の（酸加水分解による）脂肪を含んでなる粉にさらに向けたものであり、粉は、超臨界二酸化炭素による全脂タンパク質組成物の抽出を実施して、抽出生成物を製造する工程を含む方法から調製される。
【００２２】
本発明は、（乾燥重量基準で）少なくとも５０％で（乾燥重量基準で）６５％未満のタンパク質および（乾燥重量基準で）約０．７％未満の（石油エーテル抽出による）脂肪を含んでなる粉にさらに向けたものである。
【００２３】
本発明のその他の特徴および利点の一部は明らかになり、一部は以下で指摘される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明では、タンパク質は、植物タンパク質、乳タンパク質、卵タンパク質、およびそれらの混合物よりなる群から選択される。植物タンパク質は、ダイズタンパク質、エンドウタンパク質、ルーピンタンパク質（ｌｕｐｉｎ  ｐｒｏｔｅｉｎ）、グルテンなどの小麦タンパク質、トウモロコシタンパク質、米タンパク質、およびジャガイモタンパク質よりなる群から選択され、乳タンパク質は、脱脂粉乳、全脂粉乳、カゼイン、カゼイン酸ナトリウムとカゼイン酸カルシウムなどのカゼイネート可溶性タンパク質、乳清タンパク質濃縮物、および乳清タンパク質単離物よりなる群から選択され、卵タンパク質は、卵白タンパク質および卵黄タンパク質よりなる群から選択される。好ましいタンパク質はダイズタンパク質である。
【００２５】
本発明は、一般に異臭が減少し異臭前駆物質が減少したダイズタンパク質組成物、および該組成物を製造する方法に向けたものである。方法は、ダイズタンパク質単離物、ダイズタンパク質濃縮物、および／またはダイズタンパク粉を製造できる。特定の一実施態様では、異臭が減少した脱脂ダイズタンパク粉を製造する方法は複数の抽出を含み、１つ以上の抽出は超臨界ＣＯ2の使用を含む。具体的には、超臨界ＣＯ2および有機溶剤を利用した全脂ダイズ粉の抽出を利用して、異臭が減少した脱脂ダイズタンパク粉が製造できることが発見された。ここでの用法では「ダイズタンパク質単離物」および「ダイズ単離物」という用語は同義的に使用され（乾燥重量基準で）９０％以上のダイズタンパク質を含んでなるダイズタンパク質材料を意味する。ここでの用法では、「ダイズタンパク質濃縮物」という用語は、（乾燥重量基準で）少なくとも６５％で（乾燥重量基準で）９０％未満のダイズタンパク質を含んでなるダイズタンパク質材料を意味する。ここでの用法では、「ダイズ粉」という用語は、（乾燥重量基準で）少なくとも５０％で（乾燥重量基準で）６５％未満のダイズタンパク質を含んでなるダイズタンパク質材料を意味する。
【００２６】
一実施態様では、脱脂ダイズタンパク粉を製造する方法は、逐次抽出法と称されてもよい２つの抽出工程を含んでなる。第１の工程は超臨界ＣＯ2を使用した全脂ダイズ粉からの脂質および水の抽出であり、第２の工程は、超臨界ＣＯ2と有機溶剤との混合物を使用した第１の抽出生成物からの異臭および異臭前駆物質抽出である。第３の任意の工程では、中性または塩基性ｐＨを有してもよい水性洗浄液を使用して、脱脂ダイズタンパク粉からダイズタンパク質単離物が調製されてもよい。
【００２７】
この方法は全脂ダイズ粉に始まり、それは最終的にダイズタンパク質単離物に転換される。全脂ダイズ粉は、従来法で、一般に粗砕、脱皮、調質、および圧扁により丸ダイズから調製され、典型的に（乾燥重量基準で）約２０％の（酸加水分解による）脂肪および（重量基準で）約４５％のタンパク質を含んでなる。典型的にダイズは最初に吸引され、次に磁石で混入金属が取り除かれる。次に各豆を４から８つの破片に粗砕する波形粗砕ロール内にダイズを供給する。次にダイズを再度吸引器に通して外皮を除去し、積重ね釜に入れて加熱するかまたは回転蒸気管に入れるかのどちらかにより調質する。最後に粗砕ダイズを圧搾する円柱状ロールに粗砕ダイズを通過させて、圧扁して滑らかなフレークにし、それらは一般に全脂ダイズフレークと称される。これらのフレークをさらに粉砕して全脂ダイズ粉が得られる。
【００２８】
本発明の逐次抽出法に従って、全脂ダイズ粉に第１の抽出を施して、全脂ダイズ粉から脂質を抽出する。この第１の抽出は超臨界ＣＯ2を使用して行われる。全脂ダイズ粉から抽出された脂質は、典型的にトリグリセリドおよび遊離脂肪酸を含む。全重量の約８０〜１００重量％のダイズトリグリセリドが、第１の抽出工程の全脂ダイズ粉から抽出される。一般に第１の抽出工程で抽出される粉のリン脂質：タンパク質の比率は約０．０１７：１であり、これは典型的なフレーク（約０．０１８：１）とわずかにしか異ならない。
【００２９】
超臨界ＣＯ2を使用した全脂ダイズ粉からの脂質の第１の抽出は、超臨界流体抽出システム内で実施される。図１に示すように、適切な超臨界流体抽出システム（８）は、抽出器（２）、溶剤レザバー（４）、および分離器（６）を含んでなる。全脂ダイズ粉を抽出器（２）内に入れ、圧縮機（１０）に通電してガス注入口バルブ（１２）を開け、ガスを溶剤レザバー（４）から流れさせて、システム（８）を所望圧力に加圧して維持する。次に抽出器を取り囲む加熱装置（図示せず）を使用して、抽出器（２）を所望抽出温度に加熱する。システムの所望抽出器温度および所望圧力の双方に達すると、二酸化炭素は抽出器内に超臨界流体として存在し、減圧バルブ（２２）を開けることで抽出工程が開始する。超臨界二酸化炭素は所望の流速で超臨界流体抽出システム（８）を通って流れる。脱脂ダイズ製品が抽出器（２）内に残る一方、脂質および水は抽出されて、周囲温度および圧力にある分離器（６）内に収集される。本発明で使用される超臨界流体抽出システムの正確な設定は重要でなく、本発明の第１の抽出のために当業者に知られているあらゆる超臨界流体抽出システムが使用できる。システム内に存在してもよいその他の構成要素としては、例えば、圧力ゲージ（１４）、熱交換器（１６）、圧力ゲージ（１８）、流量計（２０）、および乾式テストメーター（２４）が挙げられる。
【００３０】
第１の抽出から所望の結果を達成するために、抽出器（２）内の圧力は約１，０９５ｐｓｉ（約７５．８バール）を超えてＣＯ2を超臨界条件に維持する。抽出器（２）内で得られて維持される最大圧力は、約１０，０００ｐｓｉ（約６８９．５バール）であり、これは装置と経費の制約に起因する結果である。好ましくは抽出器で維持される圧力、ひいては超臨界流体抽出システムの圧力は、約３，０００ｐｓｉ（約２０６．９バール）〜約６，０００ｐｓｉ（約４１３．７バール）、より好ましくは約５，０００ｐｓｉ（約３７９．２バール）である。
【００３１】
第１の抽出における超臨界ＣＯ2中の適切な脂質溶解性を達成するために、抽出器内の温度は適切には３１℃を超え、適切には７０℃を超えない。好ましくは抽出器内の温度は約４０℃〜約６５℃、より好ましくは約６０℃である。３１℃未満ではＣＯ2が超臨界条件にないため、脂質溶解性が不良である。抽出器温度が８０℃を超えると、全脂ダイズ粉中に含有されるダイズタンパク質は変性しやすくなり、望ましい特徴に劣る損傷ダイズタンパク質単離物がもたらされる。
【００３２】
粉からの油および脂質除去の効率は、超臨界ＣＯ2と全脂ダイズ粉との供給比によって影響される。ここでの用法では「供給比」という用語は、下で考察するように、抽出で使用される超臨界二酸化炭素、または超臨界二酸化炭素と有機溶剤との混合物と、全脂ダイズ粉または第１の抽出生成物との重量比を意味する。超臨界二酸化炭素単独を利用した抽出では、超臨界二酸化炭素中の十分な脂質溶解性を確実にする超臨界二酸化炭素と全脂ダイズ粉との最適供給比は、約１：１〜約１００：１である。好ましくは超臨界二酸化炭素と全脂ダイズ粉との供給比は約３０：１である。約１：１未満の供給比では全脂ダイズ粉からの脂質除去の効率が顕著に低下する。約１００：１を超える供給比では製造経費が劇的に増大し始める。
【００３３】
上述のように、異臭が最小化された脱脂ダイズタンパク粉を調製するための本発明の逐次抽出法は、上述の超臨界二酸化炭素抽出を使用して製造された第１の抽出生成物からの異臭および異臭前駆物質の抽出を含んでなる、第２の抽出工程を含んでなる。この第２の抽出工程は、超臨界二酸化炭素と有機溶剤との混合物を利用して、第１の抽出によって製造された生成物から望ましくない化合物を除去すること意外は、上述の第１の抽出工程と類似している。特に超臨界ＣＯ2と有機溶剤との混合物は、ＣＯ2単独での抽出により除去されないリン脂質の濃度を低下させる。多数の有機溶剤がこの抽出で超臨界二酸化炭素と組み合わせて使用するのに適するが、好ましくは有機溶剤は、１−ブタノール、エタノール、イソプロパノール、メタノール、１−プロパノール、およびそれらの混合物よりなる群から選択される。より好ましくは有機溶剤はエタノールである。エタノールは除去が容易であり、第１の抽出生成物からリン脂質などの異臭前駆物質を効率的に除去するので、一般に有機溶剤として好ましい。
【００３４】
エタノールなどの有機溶剤は、例えば水などのあらゆるその他の添加剤なしに、実質的に１００％純度の有機溶剤として使用できるが、一般に（重要基準で）約２０％までの水を含んでなる溶剤が適する。適切には溶剤は（重要基準で）約１０％の水、望ましくは約（重要基準で）５％の水、およびより望ましくは（重要基準で）約２％の水を含んでなってもよい。
【００３５】
本発明の一実施態様では、リン脂質：タンパク質比は、超臨界ＣＯ2とエタノールなどの有機溶剤との混合物を利用した第２の抽出工程中で、約０．０１７：１から約０．００２：１に低下する。換言すると、第２の抽出はフレークのリン脂質含量を約９．９％から約１．３％に低下させる。酸加水分解性脂質含量（または下で考察するように酸加水分解による脂肪）もまた、第２の抽出工程で５．８％から１．６％に低下する。ダイズ異臭前駆物質のレベルを低下させるのに加えて、第２の抽出はまた、多くの異臭化合物それ自体の濃度も低下させる。
【００３６】
超臨界ＣＯ2と有機溶剤との混合物を使用した第１の抽出生成物の抽出もまた、超臨界流体抽出システム内で実施される。しかし第２の抽出で使用されるシステムは、有機溶剤レザバー、ポンプ、および入口弁をさらに含んで、抽出流体としての超臨界ＣＯ2と有機溶剤との混合を可能にする。図２に、以下の追加的構成要素がある上述の図１と類似した超臨界流体抽出システムを示す。抽出中に有機溶剤を保持して供給するための有機溶剤レザバー（３０）、有機溶剤を汲み上げるためのポンプ（３２）、および有機溶剤を抽出器（２）に供給する有機溶剤入口弁（３４）。第１の抽出生成物が抽出器内に残る一方、異臭および異臭前駆物質は、超臨界ＣＯ2と有機溶剤との組み合わせによって分離器内で抽出される。
【００３７】
第２の抽出において所望の結果を達成するために、抽出器内で維持される最小圧力は約１，０９５ｐｓｉ（約７５．８バール）である。抽出器内で維持される最大圧力は、約１０，０００ｐｓｉ（約６８９．５バール）であり、これは経済と装置制約の結果である。好ましくは抽出器、ひいては超臨界流体抽出システムは約３，０００ｐｓｉ（約２０６．９バール）〜約６，０００ｐｓｉ（約４１３．７バール）、より好ましくは約５，０００ｐｓｉ（約３７９．２バール）の圧力である。
【００３８】
超臨界ＣＯ2−有機溶剤混合物中の異臭前駆物質の最適溶解性を達成するために、第２の抽出の抽出器の最低温度は約３１℃であり、抽出器の最高温度は約７０℃である。好ましくは、抽出器温度は約４０℃〜約６５℃、より好ましくは約６０℃である。３１℃未満の抽出器温度では、リン脂質などの異臭前駆物質の溶解性が低い。８０℃を超える抽出器温度では、ダイズタンパク質が変性しやすい。
【００３９】
一般に超臨界ＣＯ2と組み合わせて使用される有機溶剤の量は、超臨界ＣＯ2−有機溶剤混合物総重量の少なくとも約１０重量％であるべきである。典型的に有機溶剤の量は、超臨界ＣＯ2−有機溶剤混合物総重量の少なくとも約１０重量％、少なくとも約２０重量％、少なくとも約３０重量％、少なくとも約４０重量％、少なくとも約５０重量％、または少なくとも約６０重量％でさえあることができる。好ましくは有機溶剤の量は約１０重量％〜約３０重量％、より好ましくは約２５重量％〜約３０重量％、および最も好ましくは約２５重量％である。１０重量％未満の有機溶剤の量では、第１の抽出生成物中に存在するリン脂質は効果的に抽出されない。
【００４０】
第２の抽出において、最適な異臭前駆物質溶解性のための超臨界ＣＯ2−有機溶剤混合物と第１の抽出生成物との供給比は、約１：１〜約１００：１である。好ましくは超臨界二酸化炭素−有機溶剤混合物と第１の抽出生成物との供給比は、約２０：１である。１：１未満の供給比では、異臭前駆物質除去の効率が低下する。１００：１を超える供給比では、異臭前駆物質除去の顕著な改善なしに製造コストが不釣り合いに増大する。
【００４１】
任意に、水性洗浄抽出手順と、それに引き続いて第２の抽出生成物、すなわち脂質、異臭、および異臭前駆物質が減少した脱脂ダイズフレークをダイズタンパク質単離物に転換する工程を利用して、抽出脱脂ダイズタンパク粉からダイズタンパク質単離物を調製してもよい。これらの工程は当業者に知られており、例えば参照によってその全体を本明細書に援用するＨｅｔｔｉａｒａｃｈｃｈｎｙら著、「Ｓｏｙｂｅａｎｓ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄ  Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ」、３８６〜３８７頁、Ａｓｐｅｎ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（１９９７年）で述べられている。この任意の抽出法は、一般に第２の抽出からの生成物を水性洗浄液に接触させて行われる。水性洗浄液は中性または塩基性ｐＨ、すなわち少なくとも７．０のｐＨを有することができる。
【００４２】
一実施態様では、水性洗浄液は塩基性ｐＨを有する。この実施態様では、溶液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、および／または水酸化カルシウムなどの一定量の塩基を含有する。洗浄液のｐＨは、固形フレークから抽出された物質で塩基が中和されるに連れて緩慢に低下する。塩基の最初の量は、典型的に抽出操作の終わりに、抽出物が例えばｐＨ８．０〜９．５の範囲内、より望ましくはｐＨ約９．０の所望のｐＨ値を有するように選択される。代案としては抽出中に水相のｐＨを（連続的にまたは周期的時間間隔で）モニターでき、塩基を必要に応じて追加してｐＨを所望の値に維持できる。
【００４３】
水性洗浄液のｐＨを所望レベルに調節した後、水性洗浄液を遠心分離して溶液から沈降した固形材料を除去する。一般に水性洗浄液は約２，０００ｒｐｍ〜約５，０００ｒｐｍの間で、約５分〜約１５分間にわたり遠心分離される。溶液から沈降した固形材料は廃棄され、異臭およびその他の望ましくない化合物を含有する。残る上清はダイズタンパク質を含んでなる。
【００４４】
遠心処理後、上清を酸で沈殿して沈殿ダイズタンパク質カードを形成する。沈殿は、炭水化物や脂肪などの残留不純物をダイズタンパク質から分離する。一実施態様では、十分な沈殿をさせるために、酸を上清と約５分間にわたり接触させる。典型的に本発明の方法において沈殿に適した酸は約４．０〜約５．０、好ましくは約４．５．のｐＨである。沈殿のための適切な酸としては、例えば塩酸、リン酸、およびその他の有機および無機酸が挙げられる。
【００４５】
最適な異臭溶解性を達成するために、沈殿中の上清のｐＨは約１．０〜約６．０の間に調節される。好ましくは沈殿中の上清のｐＨは、約３．５〜約５．５の間、より好ましくは約４．５に調節される。沈殿中の上清のｐＨが約１．０未満であると、ダイズタンパク質カードは損傷するかもしれない。沈殿中の上清のｐＨが約６．０を超えると、ダイズタンパク質カードは十分に沈殿しないかもしれない。
【００４６】
十分な沈殿後、沈殿ダイズタンパク質カードを、典型的に水を含んでなる水和溶液と接触させて、沈殿ダイズタンパク質カード懸濁液を形成する。ここでの用法では、「水和」という用語は、水和溶液による約５分間にわたる沈殿ダイズタンパク質カードの静的または動的浸漬を指す。適切には水和は、沈殿ダイズタンパク質カードを、水を含んでなる十分な量の水和溶液と接触させることで起きる。
【００４７】
沈殿ダイズタンパク質カードが十分に水和された後、沈殿ダイズタンパク質カード懸濁液を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）などの塩基性溶液または別の適切な塩基性材料に接触させて、中和ダイズタンパク質カード懸濁液を形成する。中和ダイズタンパク質カード懸濁液は増大したｐＨを有する。典型的に沈殿ダイズタンパク質カード懸濁液を十分な塩基性溶液と接触させて、中和ダイズタンパク質カード懸濁液のｐＨをｐＨ約６．５〜約８．０、好ましくは約７．０に上昇させるべきである。
【００４８】
中和ダイズタンパク質カード懸濁液のｐＨを所望レベルに調節した後、本発明の方法は、懸濁液を加熱して追加的な水を除去する工程をさらに含んでなる。中和ダイズタンパク質カード懸濁液から追加的な水を除去するために、中和ダイズタンパク質カード懸濁液を約６０℃〜約１００℃の間に加熱する。中和ダイズタンパク質カード懸濁液から十分な量の水を除去した後、それを約４９℃〜約７１℃の間の温度に冷却する。中和ダイズタンパク質カード懸濁液が十分に冷却した後、それを均質化してスラリーを得る。一般に中和ダイズタンパク質カード懸濁液は、約２，５００ｐｓｉ（約１７２．４バール）〜約３，５００ｐｓｉ（約２４１．３バール）の圧力下で均質化される。技術分野で知られているあらゆる均質化装置を使用して、中和ダイズタンパク質カード懸濁液を均質化できる。例えばＧａｕｌｉｎホモジナイザーを使用して、中和ダイズタンパク質カード懸濁液を均質化できる。
【００４９】
中和ダイズタンパク質カード懸濁液のスラリーを乾燥させて、ダイズタンパク質単離物を得る。一実施態様では、懸濁液は温度約８２℃での噴霧乾燥によって乾燥できる。あらゆる技術分野で知られている適切な噴霧乾燥機を使用して、生成物を乾燥させてもよい。例えばＮｉｒｏ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｍｉｎｏｒ噴霧乾燥機を使用して生成物を乾燥できる。得られた噴霧乾燥製品は、異臭が減少したダイズタンパク質単離物である。
【００５０】
別の実施態様では、異臭が減少した脱脂タンパク質組成物を形成する方法は、同時抽出と称されてもよい単一ステップを含んでなる。この方法では、上述のように超臨界ＣＯ2と有機溶剤との混合物を使用して、上述のように全脂タンパク質組成物から脂質、異臭、および異臭前駆物質が抽出される。温度、圧力、供給比、および超臨界二酸化炭素と組み合わせて使用される有機溶剤量の抽出条件は、上で定義したとおりである。次に上で述べられるような水性洗浄抽出を使用して、抽出生成物を任意に、風味が改善されたダイズ単離物に転換してもよい。
【００５１】
別の実施態様では、異臭が減少した脱脂ダイズタンパク粉を形成する方法は、高圧で行われる単回抽出を含んでなる。この方法では、利用圧力が１０，０００ｐｓｉ（６８９．５バール）を超え、望ましくは１０，１５０ｐｓｉ（７００バール）を超えること以外は、上述のように超臨界二酸化炭素を使用して、脂質、異臭、および異臭前駆物質が全脂粉から抽出される。温度および供給比の抽出条件は、上で定義したとおりである。
【００５２】
本発明の方法は、異臭が減少したダイズタンパク粉を生成し、それは異臭が減少したダイズタンパク質単離物に容易に加工される。上で考察したように、異臭は、遊離多価不飽和脂肪酸、部分的酸化不飽和脂肪酸、トリグリセリドとリン脂質中に存在する多価不飽和脂肪酸、および不鹸化画分中に存在するあらゆる多価不飽和脂質などの異臭前駆物質から生じる。酸加水分解性脂質のためのＡＯＡＣ法９２２．０６は、これらの全ての構成要素を定量化する。本発明の方法を利用した場合、一般にダイズタンパク質単離物中に存在する酸加水分解性脂質（一般に脂肪と称されて酸加水分解により測定される）は、約１．５重量％未満のレベルに低下する。これは約２．８重量％〜約５．０重量％の酸加水分解性脂肪レベルを有する従来のヘキサン脱脂粉よりも顕著に低い。この低下は絶対的には小さいように見えるが、これは５０％を超える低下に相当する。異臭化合物の味覚閾値が、１０億分の１（ｐｐｂ）および１兆分の１（ｐｐｔ）レベルであることもまた忘れてはならない。したがって味覚閾値前後のレベルで異臭を形成させるには、わずか１００万分の１（ｐｐｍ）レベルの異臭前駆物質の存在が必要である。
【００５３】
上で考察したように、より長い貯蔵寿命があるダイズ製品が消費者および製造業者にとって望ましい。脂質および異臭を減少させるのに加えて、上の二段および三段法はダイズタンパク単離物の貯蔵寿命を増大させる。第１に新鮮な製品中の異臭レベルは低下され、それらが消費者に明らかになるまでには、それらの濃度が保存中にはるかにより増大しなくてはならない。第２に酸加水分解性脂質の低レベルは、存在する異臭前駆物質レベルが従来の単離物中のものよりもはるかに低いことを示し、それらの分解が異臭を発生させる速度は相応により低い。
【００５４】
さらにここで述べられる方法は、抽出生成物の生物学的平板計数を減少させるのに効果的である。微生物学的平板計数が減少した脱脂フレークの使用は、上で考察したように、加工設備のより効率的な使用とより少ない異臭発生をもたらす。ヘキサン脱脂粉が典型的に約１０，０００ｃｆｕ／ｇまでの微生物学的平板計数を有するのに対し、二段および三段法はどちらも微生物学的平板計数が約１００ｃｆｕ／ｇ未満の脱脂フレークを生成する。好ましくは本発明の脱脂フレークの微生物学的平板計数は、約０ｃｆｕ／ｇ〜約５０ｃｆｕ／ｇである。
【００５５】
異臭が減少したダイズタンパク粉、ダイズタンパク質濃縮物、およびダイズタンパク質単離物のダイズタンパク質組成物を調製する方法に加えて、本発明はまた、上の方法によって調製される、異臭が減少し異臭前駆物質が減少したダイズタンパク質組成物にも向けたものである。本発明のダイズタンパク質組成物は、ダイズタンパク質組成物の全脂質含量を測定する酸加水分解による測定で脂質含量が非常に低い。脂質含量が非常に低いことで、ダイズタンパク質組成物は脂質含量が非常に低く、それは風味が改善されたダイズタンパク質組成物をもたらす。ここで述べるように、ダイズタンパク質組成物中に存在する脂質は酸化およびその他の機序を通じて揮発性化合物の形成をもたらし、それは得られたダイズタンパク質組成物中の異臭につながることができるので、これは事実である。
【００５６】
ダイズタンパク粉、ダイズタンパク質濃縮物またはダイズ単離物中の脂質総量ダイズタンパク質組成物は、Ｏｆｆｉｃｉａｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＡＯＡＣ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，１６ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｍｅｔｈｏｄ  ９２２．０６，Ｌｏｃａｔｏｒ  ３２．１．１３（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ）に従った脂肪加水分解を使用して測定できる。この方法は、２．０ｇのダイズタンパク質組成物サンプルを含有する５０ｍＬビーカーを提供する工程と、２ｍＬのアルコールを添加して撹拌し、全ての粒子を加湿して、酸の添加に際して塊になるのを防止する工程を含む。ビーカーの内容物は、２５ｇの濃ＨＣｌを１１ｇの水と合わせて調製される１０ｍＬの希釈塩酸の添加によって加水分解される。内容物を混合し、ビーカーを７０〜８０℃に保たれる水浴内に入れて、頻繁な間隔で３０〜４０分にわたり撹拌する。ビーカーを水浴から出して、１０ｍＬのアルコールを添加し内容物を放冷する。ビーカーの内容物をＭｏｊｏｎｎｉｅｒ脂肪抽出管に移す。２５ｍＬのエーテルを３回に分けて入れてビーカーをすすぎ、すすぎ液を管に入れる。管に栓をして１分間激しく振盪する。２５ｍＬの再蒸留石油エーテル（ｂｐ＜６０℃）を管に入れ、再度１分間激しく振盪する。上部液体が事実上透明になるまで内容物を静置し、または内容物を６００毎分回転数で２０分間遠心分離する。漏斗の柄に、エーテルを自由に通過させるのに過不足のないようぴったり詰められた綿球から構成されるフィルターを通して、エーテル−脂肪溶液の内容物を秤量された磁製チップ含有１２５ｍＬビーカー内に漉し出す。エーテルを蒸気浴上で緩慢に蒸発させて脂肪を生成し、次に脂肪を１００℃のオーブン内で恒量になるまで乾燥させる。回収された脂肪を全出発タンパク質サンプルの％で報告する。
【００５７】
具体的には本発明は、上述のように酸加水分解による測定で、低レベルの脂肪を含んでなる異臭が減少し異臭前駆物質が減少したダイズタンパク質単離物に関する。特にダイズタンパク質単離物は、（乾燥重量基準で）約１．５％未満の（酸加水分解による）脂肪を含んでなる。好ましくは、ダイズタンパク質単離物は、（乾燥重量基準で）約１．２％未満の（酸加水分解による）脂肪を有する。より好ましくは、ダイズタンパク質単離物は、（乾燥重量基準で）約１．０％未満の（酸加水分解による）脂肪を有する。最も好ましくは、ダイズタンパク質単離物は、（乾燥重量基準で）約０．８％未満の（酸加水分解による）脂肪を有する。
【００５８】
本発明のダイズタンパク質単離物は、豆乳、酪農製品（ｄａｉｒｙ−ｔｙｐｅ  ｐｒｏｄｕｃｔ）、ボトル入り果実飲料、パワーバー、スープ、ソース、肉類似品、パン、ベーカリー製品、および朝食用シリアルなどの多数の消費者製品で使用できる。特に本発明のダイズタンパク質単離物は、豆乳に適する。本発明のダイズタンパク質単離物は異臭の量が減少しているので、上の食品は、ダイズタンパク質単離物の良質タンパク質をなおも提供しながら、味には伝統的ダイズタンパク質単離物の青味臭、豆臭、および苦い異臭がない。
【００５９】
さらに本発明のダイズタンパク質単離物をその他のタンパク質と組み合わせて使用し、異臭の量が減少したダイズタンパク質製品を製造できる。特に本発明のダイズタンパク質単離物は、酪農乳タンパク質（ｄａｉｒｙ  ｍｉｌｋ  ｐｒｏｔｅｉｎ）と共に使用して、異臭の量が減少したダイズ製品組成物を製造できる。適切な酪農乳タンパク質については上で定義される。
【００６０】
ここで述べられるダイズ粉を製造する方法は、その中の脂質量が顕著に減少したダイズ粉を製造する。一実施態様では、ダイズ粉は（乾燥重量基準で）約３％未満の（酸加水分解による）脂肪、適切には（乾燥重量基準で）約２．５％未満の（酸加水分解による）脂肪を含んでなる。酸加水分解によって脂肪を測定するための分析的手順は上に記載される。
【００６１】
さらにここで述べられるダイズ粉を製造するための方法は、石油エーテル抽出（粗製脂肪と称されることもある）測定で、脂質量が顕著に減少したダイズ粉を製造する。
【００６２】
ダイズタンパク粉、ダイズタンパク質濃縮物またはダイズ単離物のダイズタンパク質組成物中の粗製脂肪の総量は、Ｏｆｆｉｃｉａｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＡＯＡＣ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，１６ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｍｅｔｈｏｄ  ９２０．３９Ｃ，Ｌｏｃａｔｏｒ#４．５．０１（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ）に従った粗製脂肪手順を使用して測定できる。石油エーテルは２または３部の水を添加した市販の石油エーテルによる洗浄と、それに続く水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムの添加によって調製される。石油エーテルは、ほとんどの水が石油エーテルから除去されるまで静置される。石油エーテルを乾燥ボトル内にデカントして、注意深く清浄にした金属ナトリウムの小片を添加し、水素発生が収まるまで石油エーテルを静置する。脱水された石油エーテルを緩く栓をしたボトル内の金属ナトリウム上に保存する。
【００６３】
２．０ｇのダイズタンパク質サンプルを各２０ｍＬの水で５回抽出する。ダイズタンパク質を乾燥させて、石油エーテルの迅速な通過を許す空隙率で円筒ろ紙内に入れる。石油エーテルを円筒ろ紙内容物に毎秒５〜６滴の速度で４時間、毎秒２〜３滴までの速度で１６時間添加する。石油エーテル抽出物を乾燥させて、粗製脂肪を回収し全出発タンパク質サンプルの％として報告する。
【００６４】
一実施態様では、ダイズ粉は約０．７％未満の脂肪（石油エーテル抽出による）、適切には、０．６５％未満の脂肪（石油エーテル抽出による）を含んでなる。脂肪石油エーテル抽出によって測定するための分析的手順はここに記載される。
【００６５】
以下の実施例は、単に本発明をさらに例証して説明することを意図する。したがって本発明は、これらの実施例の詳細のいずれにも限定されない。
【実施例】
【００６６】
実施例１
この実施例では、全脂ダイズ粉に三段抽出法を施して、異臭および異臭前駆物質が最小化されたダイズタンパク質単離物を製造する。
【００６７】
全脂ダイズ粉（１００メッシュ全脂ダイズ粉）は、Ｎａｔｕｒａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｉｎｃ．，Ｇｒｉｎｅｌｌ，Ｉｏｗａから得られた。あらゆる抽出に先だって、全脂ダイズ粉は乾燥ベースで存在する２３．３重量％の酸加水分解性脂質を有すると判定された。全脂ダイズ粉（３．５８ｋｇ）を図２に記載するのと類似した超臨界流体抽出システムの１０Ｌ抽出チャンバー内に装填する。抽出チャンバーを６０℃の温度に加熱して維持する。次に二酸化炭素（ＣＯ2）をシステムの圧縮機の吸い込み側に供給して、システムを５，０００ｐｓｉに加圧する。入口弁および減圧バルブを開けて１６０ｇ／分のＣＯ2流速を確立する。抽出工程を１１時間継続し、その時点で全脂ダイズ粉からほぼ全ての脂質が抽出したと判定される。システムの停止時に、全部で１０５．６ｋｇのＣＯ2が全脂ダイズ粉を通過する（２９．５：１の溶剤供給比）。
【００６８】
全脂ダイズ粉から実質的に全ての脂質が抽出したのを判定した後、エタノールポンプに通電して、ＣＯ2と組み合わせた溶剤としてエタノールを超臨界抽出システム内に汲み上げる。エタノール（２％の添加水含有）は、超臨界ＣＯ2とエタノールの混合物の総重量の２５重量％で汲み上げられる。ＣＯ2およびエタノール汲み上げ速度は、それぞれ９０ｇ／分、および３０ｇｍ／分に維持される。システム圧力を４，０００ｐｓｉに低下させ、抽出チャンバーの温度を６０℃に維持する。５４ｋｇのＣＯ2が第１の抽出生成物（２０：１溶剤：供給比）を通過した後に、システムを停止する。抽出チャンバーから全部で２．４４ｋｇの第２の抽出生成物が得られる。脱脂ダイズタンパク粉の第２の抽出生成物は、１．３重量％の酸加水分解性脂質を含有する。
【００６９】
抽出チャンバーから回収された第２の抽出生成物に水性洗浄抽出を施し、そこでそれは異臭が減少し異臭前駆物質が減少したダイズタンパク質単離物生成物に転換される。
【００７０】
第２の抽出生成物の一部（４５０．０ｇ）を１０Ｌビーカー内の４．５Ｌの水に添加する。次に０．８１ｇの亜硫酸ナトリウムを１０Ｌビーカー内の溶液に添加し、水性洗浄液を形成する。９５．３８ｇの１Ｎ水酸化ナトリウムを添加して、水溶液のｐＨをｐＨ９．０１に調節する。次に水性洗浄液を１５分間混合する。次に水性洗浄液を３，５００ｒｐｍで１０分間遠心分離する。遠心分離後、ビーカーから固形材料を除去して廃棄し、ダイズタンパク質を含んでなる上清を残す。
【００７１】
２１４．５５ｇの１Ｎ塩酸を添加して１５分間混合することで、上清のｐＨをｐＨ４．５０に急速に下げる。次に上清溶液を３，５００ｒｐｍで１０分間遠心分離する。溶液から沈降する固形物は、沈殿ダイズタンパク質カードを含んでなる。次に沈殿ダイズタンパク質カードを取り出して１．８Ｌの水で希釈し、再度１５分間混合して、沈殿ダイズタンパク質カード懸濁液を形成する。混合後、沈殿ダイズタンパク質カード懸濁液を３，５００ｒｐｍで１０分間最終遠心分離して固形物を除去し、２Ｌの水で希釈して３９℃の冷却器内に１２時間保存する。
【００７２】
次に沈殿ダイズタンパク質カード懸濁液を３．２６Ｌの水でさらに希釈する。次にカード懸濁液を蒸気釜内で３２．２℃に加熱する。次に３３３．５１ｇの１Ｎ水酸化ナトリウムを添加して、加熱溶液のｐＨをｐＨ７．０１に調節する。ｐＨ７．０１に達した後、懸濁液を８２．２℃に加熱して、そのまま３分間維持する。次にカード懸濁液を６０℃に冷却して、Ｇａｕｌｉｎホモジナイザーを使用して３，０００ｐｓｉで均質化する。次に入り口温度１６５℃および出口温度７０℃、１６ｍＬ／分間の速度で、Ｎｉｒｏ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｍｉｎｏｒ噴霧乾燥機を使用して、カード懸濁液のスラリーを噴霧乾燥させる。全部で３７７．３８ｇのダイズタンパク質単離物生成物が収集され、０．８重量％の酸加水分解性脂質を含有すると判定される。
【００７３】
実施例２
この実施例では、実施例１で三段抽出法により製造された異臭が減少したダイズタンパク質単離物生成物を異臭が減少した豆乳に転換する。次に改善された豆乳の快不快許容性スコアを標準商業等級ヘキサン脱脂フレークから調製される対照豆乳と比較する。
【００７４】
Ｅｄｇａｒ  Ｃｈａｍｂｅｒｓ  ＩＶおよびＭｏｎａ  Ｂａｋｅｒ  Ｗｏｌｆ著、「Ｓｅｎｓｏｒｙ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  Ｍａｎｕａｌ  ２６：Ｓｅｎｓｏｒｙ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」第２版（１９９６年）で述べられる９点快不快許容性パネルに従って、味覚試験を行う。年齢３５〜５５才のＳｏｌａｅの５０人の従業員がサンプルを評価する。
【００７５】
パネルは３つのサンプルを評価する。第１のサンプルは、上で調製される異臭が減少したダイズタンパク質単離物で調製される。第１のサンプルは、標準工業プロセスに従ってダイズタンパク質単離物を使用して、カラメル味の豆乳を調製する。プロセスは１２ｋｇ釜への４，６８２．５２ｇの水の添加を含んでなる。次に上の実施例１で調製された２１７．２０ｇのダイズタンパク質単離物を添加する。釜を８０℃まで加熱して、その温度を１０分間維持する。次に１７４．０ｇの砂糖、１２０．０ｇのコーンシロップ、２４０．０ｇのマルトデキストリン、および３００．０ｇの乳糖を一緒に混ぜて、１２ｋｇ釜に添加して５分間混合する。次に１５０．００ｇのヒマワリ油、３．６０ｇの塩、１２．００ｇのバニラ香料、０．６０ｇのカラゲニン（ｃａｒａｇｅｅｎｅｎ）、１．０８ｇのカラメル色素、および９９．０ｇのイエロー溶液を１２ｋｇ釜に添加して、３分間混合する。次に溶液を再度８０℃まで加熱して、１分間維持する。混合物をＧａｕｌｉｎホモジナイザー内で１回目は２，５００ｐｓｉ、次に２回目は５００ｐｓｉで均質化する。均質化混合物を５００ｍＬ無菌ボトル内に注ぎ、即座に氷浴内で冷却する。
【００７６】
第２のサンプルは、実施例１で述べられるようにして調製される標準単離物で調製される対照豆乳からなる。使用するフレークは標準の商業等級ヘキサン脱脂白色フレークである。豆乳は上述のように単離物から調製される。ダイズ単離物および水の量がそれぞれ２３４．１５ｇおよび４，６６５．５７ｇにわずかに変化したこと以外は、全ての成分の量は変更なしである。その他の成分は比例して変更される。
【００７７】
第３のサンプルは、上の豆乳と等しいタンパク質含量がある酪農乳ベースの飲料である。酪農乳サンプルは、地元のスーパーマーケットから購入された２％酪農乳で調製される。サンプルを調製するために、６，０００．０ｇの２％酪農乳を１２ｋｇ釜に入れる。次に２１０．０ｇの糖、１２０．０ｇのコーンシロップ、および２４０．０ｇのマルトデキストリンを釜に添加する。釜内の混合物を５分間混合する。次に１．８０ｇのカラゲニン（ｃａｒａｇｅｅｎｅｎ）、１２．０ｇのバニラ香料、２．２８ｇのカラメル色素、および１１８．６８ｇのイエロー溶液を添加して、混合物を８０℃に加熱してその温度を１分間維持する。次に混合物をＧａｕｌｉｎホモジナイザー内で、１回目は２，５００ｐｓｉ、次に２回目は５００ｐｓｉで均質化する。均質化混合物を５００ｍＬ無菌ボトル内に注ぎ、即座に氷浴内で冷却する。
【００７８】
会社従業員は、上で調製される各ミルクサンプルの３オンスサンプルを試験して、それを１）風味の好み、２）口当たりの好み、および３）全体的好みの３つの判定基準に基づいて評価する。
【００７９】
味覚試験結果を下の表１に示す。本発明を含んでなる第１のサンプルは、風味の好みおよび全体的好みにおいて、サンプル２の対照ダイズ単離物よりも１点高い快不快得点を得ている。本発明を含んでなる第１のサンプルは、風味好みおよび全体的好みにおいて、市販の２％酪農乳と等しいスコアを有する。したがって本発明は伝統的ダイズ単離物と比べて、優れた消費者許容性を示す。
【００８０】
表１
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欄内の上付文字（ａ）および（ｂ）は、９５％信頼水準での統計学的有意差を表す。
【００８１】
実施例３では、本発明の方法に従って、ダイズタンパク質単離物またはダイズタンパク質濃縮物を製造する出発原料として使用するための脱脂ダイズタンパク粉を製造し、分析して脱脂ダイズフレークの様々な特性を判定する。
【００８２】
実施例３
脱水ベースで４５．０２％のタンパク質含量、および脱水ベースで２１．５７％（酸加水分解による）の脂肪含量を有する約３００ｇの全脂ダイズフレークを超臨界流体抽出システムの４Ｌ抽出チャンバー内に装填する。抽出チャンバーを６０℃の温度に加熱して維持する。いかなる補助溶剤もなしで、二酸化炭素（ＣＯ2）を抽出のために使用する。抽出に使用される全ＣＯ2は１３，５００ｇである。抽出は７００バール圧力で８０３分間実施される。抽出工程の終わりに脱脂フレークを抽出チャンバーから回収する。回収された脱脂フレークを分析してその含量を測定する。分析結果を表２に示す。全ての結果は特に断りのない限り脱水ベースである。
【００８３】
表２：実施例３の生成物の組成
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【００８４】
実施例４
抽出のための溶剤が、１２，１５０ｇのＣＯ2と１３５０ｇの無水エタノールの組み合わせであり、全抽出時間が９７０分間であること以外は、実施例３の方法を繰り返す。回収された脱脂フレークを分析してその含量を測定する。分析結果を表３に示す。全ての結果は特に断りのない限り脱水ベースである。
【００８５】
表３：実施例４の生成物の組成
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【００８６】
実施例５
脱水ベースで４５．０２％のタンパク質含量、および脱水ベースで２１．５７％（酸加水分解による）の脂肪含量を有する約４００ｇの全脂ダイズフレークを超臨界流体抽出システムの４Ｌ抽出チャンバー内に装填する。抽出チャンバーを６０℃の温度に加熱して維持する。抽出のための溶剤は、１６，２００ｇのＣＯ2および１８００ｇの無水エタノールの組み合わせである。抽出は３００バール圧力で１２０分間実施される。分析結果を表４に示す。全ての結果は特に断りのない限り脱水ベースである。
【００８７】
表４：実施例５の生成物の組成
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【００８８】
実施例６
抽出のための溶剤が、１５，３００ｇの二酸化炭素と２７００ｇの無水エタノールの組み合わせであること以外は、実施例５の方法を繰り返す。回収された脱脂フレークを分析してその含量を測定する。分析結果を表５に示す。全ての結果は特に断りのない限り脱水ベースである。
【００８９】
表５：実施例６の生成物の組成
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【００９０】
実施例７
抽出のための溶剤が、１４，４００ｇの二酸化炭素と３６００ｇの無水エタノールの組み合わせであること以外は、実施例５の方法を繰り返す。回収された脱脂フレークを分析してその含量を測定する。分析結果を表６に示す。全ての結果は特に断りのない限り脱水ベースである。
【００９１】
表６：実施例７の生成物の組成
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【００９２】
比較例１
この比較例では、市販の脱脂ダイズフレークの様々な特性を判定して、上の実施例３〜７で製造された脱脂ダイズフレークと比較できるようにする。
【００９３】
市販の脱脂フレークまたは粉サンプルを分析して、タンパク質および脂肪含量を測定する。分析結果を分析サンプル数と共に表７に示す。全ての結果は特に断りのない限り脱水ベースである。
【００９４】
表７：比較例１の生成物の組成
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【００９５】
発明をその好ましい実施態様に関連して説明したが、説明を読めばその様々な修正が当業者には明らかになると理解される。したがってここで開示される発明は、このような修正が添付の特許請求の範囲に含まれるものとして包含することを意図するものと理解される。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】ここで述べる方法で使用するのに適した超臨界二酸化炭素抽出システムを表す。
【図２】本発明の方法で使用するのに適した超臨界二酸化炭素−エタノール抽出システムを表す。
【図１】
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【国際調査報告】
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