(57)【要約】【課題】大豆材料から脂肪を多く含んだ画分と低脂肪抽出物を分離する方法を開示する。【解決手段】a)大豆材料をローラーミルを用いて製粉して、粉末を得る工程; b)粉末を水で抽出して、抽出物を得る工程; 及びc)抽出物を脂肪多く含んだ画分と低脂肪大豆抽出物に遠心的に分離する工程を含む方法を用いる。また、脂肪を多く含んだ画分、粗油、脱ガム油、大豆ガム、低脂肪大豆抽出物、低脂肪大豆タンパク質組成物及び低脂肪抽出物又は低脂肪大豆タンパク質組成物を含む食品も開示する。【選択図】図１
2010519928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大豆材料を処理する方法であって:
a)大豆材料をローラーミルを用いて製粉して、粉末を得る工程;
b)粉末を水で抽出して、抽出物を得る工程; 及び
c)抽出物を脂肪を多く含んだ画分と低脂肪大豆抽出物に遠心的に分離する工程
を含む、前記方法。
【請求項２】
大豆材料を処理する方法であって:
a)大豆材料を押出機に通過させて、大豆材料の細胞壁の少なくとも一部が壊れた大豆材料を得る工程;
b)工程(a)の大豆材料を製粉して、粉末を得る工程;
c)粉末を水で抽出して、抽出物を得る工程; 及び
d)抽出物を脂肪を多く含んだ画分と低脂肪大豆抽出物に遠心的に分離する工程
を含む、前記方法。
【請求項３】
製粉が、ローラーミルを用いて行われる、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
ローラーミルが、マイクログラインディングミルである請求項1又は3に記載の方法。
【請求項５】
水抽出が、粉末を約0.10N以下のイオン強度を有する水溶液と接触させる工程を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
【請求項６】
水溶液が、実質的に乳化破壊剤を含まない、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
抽出物が、乳化破壊剤の添加を必要とせずに抽出物から遠心的に分離することができる脂肪を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
【請求項８】
大豆材料が、実質的に脂肪分の高い大豆材料である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
【請求項９】
大豆材料が、部分的に脱脂された大豆材料である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１０】
大豆材料が、ホットプレスによって部分的に脱脂される請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
大豆材料が、コールドプレスによって部分的に脱脂される、請求項9に記載の方法。
【請求項１２】
大豆材料が、高圧液体抽出によって部分的に脱脂される、請求項9に記載の方法。
【請求項１３】
大豆材料が、ヘキサン又はアルコールで処理されない、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１４】
低脂肪抽出物を分画して、第一低脂肪大豆タンパク質組成物と水性画分を得る工程を更に含む、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法に従って得られる低脂肪大豆抽出物であって、抽出物が、少なくとも約55乾燥質量%のタンパク質と酸加水分解により測定されるように約15乾燥質量%以下の脂肪を含む、前記低脂肪大豆抽出物。
【請求項１６】
抽出物が、酸加水分解により測定されるように約10乾燥質量%以下の脂肪を含む、請求項15に記載の低脂肪大豆抽出物。
【請求項１７】
抽出物が、少なくとも7:1のタンパク質と脂肪との比を含む、請求項15又は16に記載の低脂肪大豆抽出物。
【請求項１８】
抽出物が、少なくとも12:1のタンパク質と脂肪との比を含む、請求項15又は16に記載の低脂肪大豆抽出物。
【請求項１９】
大豆材料が、実質的に脂肪分の高い大豆材料である、請求項15〜18のいずれか1項に記載の低脂肪大豆抽出物。
【請求項２０】
大豆材料が、コールドプレスド大豆材料である、請求項15〜18のいずれか1項に記載の低脂肪大豆抽出物。
【請求項２１】
大豆材料が、高圧液体抽出大豆材料である、請求項15〜18のいずれか1項に記載の低脂肪大豆抽出物。
【請求項２２】
大豆材料が、ホットプレスド大豆材料である、請求項15〜18のいずれか1項に記載の低脂肪大豆抽出物。
【請求項２３】
請求項14に記載の方法に従って製造される、少なくとも65乾燥質量%のタンパク質と酸加水分解により測定されるように約15乾燥質量%以下の脂肪を含む低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項２４】
組成物が、少なくとも約85乾燥質量%のタンパク質を含む、請求項23に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項２５】
組成物が、酸加水分解により測定されるように約10乾燥質量%以下の脂肪を含む、請求項23又は24に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項２６】
組成物が、少なくとも7:1のタンパク質と脂肪との比を含む、請求項23〜25のいずれか1項に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項２７】
組成物が、少なくとも12:1のタンパク質と脂肪との比を含む、請求項23〜25のいずれか1項に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項２８】
大豆材料が、実質的に脂肪分の高い大豆材料及び高圧液体抽出大豆材料より選ばれる、請求項23〜27のいずれか1項に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項２９】
大豆材料が、実質的に脂肪分の高い大豆材料である、請求項28に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項３０】
組成物が、ホットプレスド大豆材料から調製される大豆タンパク質組成物より少なくとも約20%高いタンパク質:水のゲル強度を有する、請求項29に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項３１】
組成物が、少なくとも約80乾燥質量%のタンパク質を含み且つ実施例11の方法により測定されるように少なくとも約2.2ニュートンのタンパク質:水のゲル強度を有する、請求項28に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項３２】
組成物が、少なくとも約80乾燥質量%のタンパク質を含み且つ実施例11の方法により測定されるように少なくとも約2.40ニュートンのタンパク質:水のゲル強度を有する、請求項28に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項３３】
組成物が、ホットプレスド大豆材料から調製される大豆タンパク質組成物より少なくとも約20%高い油エマルジョン強度を有する、請求項28に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項３４】
組成物が、少なくとも約80乾燥質量%のタンパク質を含み且つ実施例12の方法により測定されるように約1.1ニュートン以上の油エマルジョン強度を有する、請求項28に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項３５】
組成物が、少なくとも約80乾燥質量%のタンパク質を含み且つ実施例12の方法により測定されるように約1.3ニュートン以上の油エマルジョン強度を有する、請求項28に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項３６】
組成物が、ホットプレスド大豆材料、ヘキサン脱脂大豆材料又は高圧液体抽出大豆材料の少なくとも一つから調製される大豆タンパク質組成物より少なくとも約20%高い表面疎水性を有する、請求項29に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項３７】
組成物の表面疎水性が、ホットプレスド大豆材料から調製される大豆タンパク質組成物より少なくとも約30%高い、請求項29に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項３８】
組成物が、少なくとも約80乾燥質量%のタンパク質を含み且つ実施例7の方法により測定されるように少なくとも約100の表面疎水性勾配を有する、請求項29に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項３９】
大豆材料が、ホットプレスド大豆材料である、請求項23〜27のいずれか1項に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【請求項４０】
大豆材料が、コールドプレスド大豆材料である、請求項23〜27のいずれか1項に記載の低脂肪大豆タンパク質組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2006年3月3日に出願の米国仮特許出願第60/778,802号の恩典を主張する2007年3月2日に出願の米国特許出願第11/681,215号の一部継続出願であり、いずれの明細書の記載も本願明細書に全体として含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
大豆は、様々な食品に用いられる重要な食用作物である。近年では、ローファット或いは低脂肪の高タンパク大豆製品の消費者需要が劇的に増加してきた。更に、自然食品、有機食品及び環境にやさしい或いは“グリーン”食品の消費者需要が発展している。現在、食品に用いられる低脂肪大豆タンパク質を商業的に製造するために溶媒抽出や圧搾ベースの方法、例えば、押出機法、エキスペラ法、連続プレス法、コールドプレス法を含むいくつかの方法が用いられている。これらの方法は、油画分と脱脂フレーク或いはケークを生成させる。
溶媒抽出において、溶媒、一般的にはヘキサンを用いて、油とフレークを生成し、これには残留溶媒が含有している。これらの溶媒は、天然とみなされず、有機食品のラベル表示のためのアメリカ農務省(USDA)ガイドラインに基づいて認定された有機食品を製造するために用いることができない。
押出機プレス法を用いて、商業的に有機大豆タンパク質製品と有機大豆由来油を製造する。しかしながら、押出機プレス法による油回収は比較的効率が悪く、かなり高い割合の脂肪がケーク中に残る。更にまた、押出機プレス法により製造される市販の部分的に脱脂されたケークと粉末は、熱にさらされるためにタンパク質溶解性が悪くタンパク質機能性の低下が確認されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
大豆タンパク質から大豆脂肪を分離して、有機と認定され得るローファットでタンパク質の豊富な組成物や油を製造する方法が当該技術において求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様において、本発明は、大豆材料を処理する法を提供する。大豆材料をローラーミルを用いて製粉してもよい。或いはまた、大豆材料を製粉する前に押出機に通過させてもよい。大豆材料を水で抽出して、抽出物を生成し、これを脂肪を多く含んだ部分と低脂肪抽出物に遠心的に分離する。水抽出は、大豆材料に水を含む水溶液を添加することを含んでもよい。水溶液は、約0.10N以下のイオン強度を有してもよく、実質的に乳化破壊剤がなくてもよい。脂肪を多く含んだ画分を、必要により、更に処理して、油を生成してもよい。低脂肪抽出物を、必要により、更に処理して、蒸発或いは噴霧乾燥した生成物を得てもよい。
或いはまた、低脂肪抽出物を更に処理し濃縮して、低脂肪大豆タンパク質組成物を得ることもできる。低脂肪抽出物を、必要により、第一カードとホエーを得るのに有効な量の酸と接触させてもよい。カードをホエーから分離して、第一低脂肪大豆タンパク質組成物を生成させてもよい。第一低脂肪大豆タンパク質組成物を洗浄して、第二低脂肪大豆タンパク質組成物を生成させてもよい。
或いはまた、低脂肪抽出物をろ過により濃縮して、第一低脂肪大豆タンパク質組成物を生成させてもよい。得られた第一低脂肪大豆タンパク質組成物を、更に一連のろ過に供して、第二低脂肪大豆タンパク質組成物を得ることもできる。
また、本発明の方法に従って生成される低脂肪大豆抽出物、脂肪を多く含んだ画分、酸加水分解で測定されるように少なくとも65乾燥質量%のタンパク質と約15乾燥質量%以下の脂肪を有する低脂肪大豆タンパク質組成物、少なくとも85乾燥質量%のタンパク質を有する低脂肪大豆タンパク質組成物、グリシニンを多く含んだ画分、ベータコングリシニンを多く含んだ画分、粗製油、脱ガム油、大豆油、大豆ガム又はタンパク質-脂肪沈降物を提供する。
他の態様においては、酸加水分解で測定されるように少なくとも約65乾燥質量%のタンパク質と約15乾燥質量%以下の脂肪を含む大豆タンパク質組成物を提供する。大豆タンパク質組成物は、少なくとも約60%のタンパク質分散性指数(PDI)を有する非ヘキサン非アルコール処理大豆材料から調製される。また、大豆タンパク質組成物を含有する食品を提供する。
態様において、更に、酸加水分解で測定されるように少なくとも約65乾燥質量%のタンパク質と約15乾燥質量%以下の脂肪を含む大豆タンパク質組成物から調製される食品を提供する。大豆タンパク質組成物は、非ヘキサン、非アルコール抽出大豆材料から製造される。
態様において、なお更に、酸加水分解で測定されるように少なくとも約55乾燥質量%のタンパク質と約15乾燥質量%以下の脂肪を含む大豆抽出物を提供する。大豆抽出物は、大豆材料の非ヘキサン、非アルコール抽出により生成される。大豆材料は、少なくとも約60%のPDIを有する。また、大豆抽出物を含有する食品を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図1は、大豆材料を分画して、豆乳を製造する方法を示す概略工程図である。点線は、プロセスにおける別の工程或いは選択的な工程を表す。
【図２】図2は、大豆材料を分画して、酸沈殿を用いて低脂肪大豆タンパク質と脂肪画分を製造する方法を示す概略工程図である。点線は、プロセスにおける別の工程或いは選択的な工程を表す。
【図３】図3は、大豆材料を分画して、ろ過を用いて低脂肪大豆タンパク質と脂肪画分を製造する方法を示す概略工程図である。点線は、プロセスにおける別の工程或いは選択的な工程を表す。
【図４】図4は、脂肪を多く含んだ画分を処理して、大豆油と大豆ガムを製造する方法を示す概略工程図である。点線は、プロセスにおける別の工程或いは選択的な工程を表す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明は、大豆材料をローラーミルを用いて製粉して、粉末を生成し、その粉末を水で抽出し、水抽出物を遠心的に分離して、出発大豆材料に相対して、タンパク質と脂肪との比率が増加した脂肪を多く含んだ画分(或いは“クリーム”)と低脂肪大豆抽出物を形成するすることによって、大豆材料を処理する方法を提供する。或いはまた、大豆材料を製粉するの前に押出機に通過させて粉末を生成させてもよい。次に、粉末を水で抽出して、抽出物を生成し、これを遠心的に分離して、脂肪を多く含んだ画分と低脂肪大豆抽出物を形成する。脂肪を多く含んだ画分と低脂肪大豆抽出物の材料を更に加工して、望ましい特性を有する種々の製品を得ることができる。
本発明に従って調製される低脂肪抽出物を用いて、少なくとも55乾燥質量%のタンパク質と酸加水分解で測定されるように15%以下の脂肪を有するローファット豆乳を製造してもよく、或いは更に処理して、少なくとも65%の無水ベースのタンパク質(大豆タンパク質濃縮物; アメリカ飼料検査官協会の2006年版定義)を含有する低脂肪大豆タンパク質組成物や少なくとも90%の無水ベースのタンパク質(大豆タンパク質分離物)を含有する低脂肪大豆タンパク質組成物を含む、低脂肪大豆タンパク質組成物を製造してもよい。脂肪を多く含んだ画分を用いて、大豆レシチンを含む、油やガムを製造することができる。更に、ある実施態様において、繊維を含みリン脂質が多く含まれたタンパク質-脂肪沈降物を得ることができる。図1-図4は、どのようにして大豆材料を処理して本発明の様々な食品及び機能性食品の製造に有効な種々の組成物を得ることができるかを示す図である。
水で抽出した大豆を材料の密度差に基づいて遠心的に分離して、比較的高密度の低脂肪画分(低脂肪大豆抽出物)と比較的低密度の脂肪を多く含んだ画分を形成する。水抽出法を用いて大豆材料から高純度の高機能性大豆タンパク質製品を調製することは、大豆材料中の非タンパク質成分、例えば、脂肪、繊維、砂糖を取り除く能力に左右される。特に、水抽出後の遠心脂肪分離効率は、出発大豆材料から大豆粉を調製するために用いられる処理法に左右される。
【０００７】
本発明の方法には任意の適切な大豆材料を用いてもよいが、大豆材料の水抽出により、遠心分離によって取り除くことができる脂肪を含む水抽出物が得られる。材料としては、大豆、従来の作物栽培大豆、非GMO(遺伝子組み換え生物)大豆、GMO大豆、及び有機栽培大豆が挙げられるがこれらに限定されない。適切な大豆材料としては、実質的に脂肪分の高い(full fat)大豆材料、即ち、製粉する前の脱脂されていない大豆材料が含まれる。或いはまた、大豆材料は、任意の適切な方法によって部分的に脱脂され得る。部分的に脱脂された大豆材料を得る方法は、当該技術において既知であり、スクリュープレス、エキスペラプレス、押出機プレス(ホットプレス)、コールドプレス、高圧液体抽出、例えば、二酸化炭素、窒素、又はプロパンを用いるもの、及び超臨界流体脂肪抽出が挙げられるがこれらに限定されない。このようにして得られた部分的に脱脂されたケークを、必要により、水抽出と遠心脂肪分離の前に部分的に脱脂された粉末に製粉されてもよい。実施例において、遠心脂肪分離の前に押出機プレス法又は二酸化炭素を用いた高圧液体抽出(HPLE)法を用いて部分的に脱脂された粉末やケークを用いた。処理法が大豆材料の脂肪球サイズを維持し且つタンパク質を実質的に変性させなければ、市販の粉末、フレーク、ケーク、粗粒、粗びき粉を遠心脂肪分離法に用いることもできる。
前記方法に用いられる大豆材料は、乾燥、平衡にした水分レベルを達成する調整、脱皮、粗砕、及び向流空気吸引、スクリーニング法又は当該技術において既知の他の方法によって大豆材料からゴミ、雑草、外皮又は他の望ましくない材料を取り除く洗浄が挙げられるがこれらに限定されない任意の適切な手段によって処理のために調製され得る。
大豆粉からタンパク質と油の効率的な水抽出は、細胞壁の破壊に左右される。必要により、大豆材料を製粉の前に押出機に通過させてもよい。押出機に通過させることにより、細胞壁の少なくとも一部が破壊された大豆材料が得られる。製粉プロセスの前か又はその間に大豆材料の細胞膜を破壊すると、より容易に抽出可能である粉末が生成され、廃棄物がより少なく脂肪分離がより良好になる。押出機に通過させた後、更に、ハンマーミル、ローラーミル又はスクリュー式ミルを用いることを含むがこれらに限定されない任意の適切な手段を用いた製粉により大豆材料を処理する。一実施態様において、大豆材料は、ローラーミル、例えば、マイクログラインディングミルで製粉される(例えば、モデルDNWA、ビューラー、ミネアポリス、ミネソタ州、米国特許第4,859,482号、この明細書の記載は本願明細書に全体として含まれるものとする)。得られた粉末は、種々の粒径を有し得る。粒径が小さくなると、典型的には、タンパク質と脂肪の抽出が容易になるが、脂肪球サイズが小さ過ぎる場合には遠心脂肪分離の効率は低下する。適切には40〜1000メッシュの粉末、より適切には100〜600メッシュの粉末が抽出に用いられるが、任意の適切な粉末、フレーク、粗粒、粗びき粉又はケークが用いられてもよい。
【０００８】
大豆材料から脂肪とタンパク質の抽出を促進させるとともに脂肪を遠心的に分離させる能力を維持することに他の因子も重要である。例えば、タンパク質の熱変性は、油とタンパク質をより強固に会合させ分離するのがより難しくすることになる。大豆粉を生成させる湿式製粉は、抽出性を促進させることができるが、乳化が増加するために脂肪の遠心分離の効率が悪くなる。それ故、大豆材料を熱にさらすことを最小限にし且つ脂肪の乳化を最小限にする処理技術を選ばなければならない。
実質的に脂肪分の高い大豆材料は、約10質量%を超える脂肪含量を含有することができる。適切には、実質的に脂肪分の高い大豆材料の脂肪含量は、約15質量%を超え、20質量%を超え又は25質量%さえも超える。部分的に脱脂された大豆材料には、脂肪の少なくとも一部が取り除かれたいかなる大豆材料も含まれる。部分的に脱脂された大豆材料の脂肪含量は、脂肪が約3質量%を超え、5質量%を超え、10質量%を超え又は15質量%を超えてもよい。部分的に脱脂された大豆材料は、ヘキサン或いはアルコール脱脂大豆材料を含まない。
脂肪分の高い或いは部分的に脱脂された大豆材料は、水溶液で抽出される。本明細書に用いられる用語“水溶液”には、実質的に溶質を含まない水(例えば、水道水、蒸留水又は脱イオン水)と溶質を含む水が含まれる。当業者が理解するように、水溶液は、塩、緩衝液、酸、塩基のような添加剤を含有してもよい。脂肪分離が本発明の方法によって乳化破壊剤を添加せずに行われ得ることから、水溶液は実質的に乳化破壊剤を含まないことが適切である。実質的に乳化破壊剤を含まない水溶液としては、約0.01質量%以下の添加乳化破壊剤を含有するものが含まれる。水溶液は、適切には約0.005質量%以下、又はより適切には約0.001質量%以下の乳化破壊剤を含有する。更に、乳化破壊剤を添加することを必要とした脂肪を多く含んだ画分から油を生成させてもよい。脂肪分離には、また、水抽出物中の脂肪或いは脂質を凝集する物質の添加を必要としない。このように、水抽出物は、脂肪や脂質を凝集することを意味する添加物質を実質的に含まない。
水溶液は、適切には約0.10N以下、より適切には約0.07N以下、約0.05N以下又は約0.02N以下のイオン強度を有する。抽出温度は、約0℃〜93℃(約32°F〜約200°F)、適切には約0℃〜66℃(約32°F〜約150°F)、より適切には約27℃〜66℃(約80°F〜約150°F)、より適切には約32℃〜63℃(約90°F〜約145°)、更により適切には約43℃〜60℃(約110°F〜140°F)である場合がある。異なる機能特性を有する製品は、添加剤を含めるか或いは抽出温度を変化させることによって得ることができる。
【０００９】
以下の実施例において、大豆材料の各部に対して約4〜約16質量部の比率で水を粉末に添加する。しかしながら、より多い或いはより少ない水を用いてもよい。実施例において、水酸化カルシウムを添加することによりpHを調整して、タンパク質の抽出を容易にした。水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、及び水酸化カリウムが挙げられるがこれらに限定されない他の塩基を添加して、pHを調整してもよい。pHを適切には約6.0〜約10.5に調整し、pHを更により適切には約7.0〜約9.0に調整して抽出を最適化する。pHは適切には約7.0を超え、pHはより適切には約7.5である。抽出は、撹拌しながら或いは撹拌せずにタンパク質を抽出するのに有効な時間行うことができる。抽出は適切には少なくとも10分間行われ、抽出はより適切には少なくとも30分間、少なくとも1時間、少なくとも2時間、又は少なくとも4時間行われる。当業者が理解するように、より短い或いはより長い抽出時間を用いてもよい。
抽出物は、遠心分離によって脂肪除去の前に不溶性副生成物(例えば、不溶繊維画分又はおから)の少なくとも一部から分離することができる。これは、水平デカンター、ディスク型デスラッジャー、ディスク型クラリファイヤー、又は液体と固形物を分離する同様の機械を用いて達成することができる。実施例において、ディスク型清澄遠心機又は水平デカンターを用いて、遠心脂肪分離の前に不溶性繊維画分を除去した。不溶性繊維画分は、動物飼料に用いてもよく、或いは更に処理し、動物又はヒト食品成分として乾燥してもよい。不溶性繊維画分は、タンパク質と脂肪の有意量を含有してもよい。不溶性繊維画分を再抽出して繊維中のタンパク質と脂肪レベルを低下させ得るが、不溶性繊維画分中のタンパク質は脂肪と更に強固に結合する傾向がある。従って、不溶性繊維画分中のタンパク質と脂肪は、遠心的に分離することがより難しい。
一般に、比較的大きい低密度脂肪球は、より小さくより高密度脂肪球よりはより完全に遠心脂肪分離によって水抽出物から分離され得る。脂肪球サイズは、大豆材料の調製によって、また、抽出条件によって、影響を受けることがある。遠心脂肪分離は、脂肪球と水抽出物中の水との間の密度差を維持する方法で抽出物を調製することによって改善することができる。脂肪遠心分離は、機械的処理を最小限にすることによって、脂肪分離の前の大豆材料の貯蔵と熱にさらすことを最小限にすることによって、無傷の丸ごとの豆として原材料を処理することによって、外皮を除去した後に空気にさらすことを最小限にすることによって、水抽出物における微生物増殖を減少させることによって、水抽出物における泡発生を減少させることによって、水抽出物における空気混入を減少させることによって、水抽出物の遊離脂肪酸の含量を増加させない処理条件と熱処理を選ぶことによって、乳化(例えば、湿式製粉、激しい混合又は撹拌)を促進させる処理を排除することによって、抽出物のpHを約6.0より高く維持することによって強化することができる。適切には約40%を超える、50%を超える、60%を超える、70%を超える、80%を超える又は90%以上の脂肪を遠心分離後に水抽出物から取り除くことが可能である。
【００１０】
水抽出物の遠心分離は、適切な任意の方法によって達成してもよく、バッチ、半連続又は連続プロセスとして行われ得る。概要としては、大豆水抽出物を、残りの抽出物から脂肪の少なくとも一部の分離を可能にする条件下で作動させる連続ディスク型セパレータに送る場合がある。セパレータは、固体ボウルによって又は連続或いは断続の固形物放出設計によって構成されてもよい。ディスク角やディスク間隔を変えてもよい。一実施態様において、ディスク型二相固体ボウル連続放出セパレータ、例えば、Westfalia Separator Industries製モデルMP-1254(オエルデ、ドイツ)が用いられる。或いはまた、三相セパレータ、例えば、Westfalia Separator Industries製モデルMRPX-418 HGV(オエルデ、ドイツ)が用いられてもよい。三相セパレータの使用は、低脂肪大豆抽出物と脂肪を多く含んだ画分から不溶性副生成物(例えば、不溶性繊維画分又はおから)の同時分離を可能にする。
他の実施態様においては、上記のように低脂肪抽出物から脂肪を多く含んだ画分を遠心分離する前に、遠心分離によって水抽出物から不溶性繊維(例えば、おから)の少なくとも一部を除去する。好ましくは、一部の繊維は、水抽出物中に残る。次に、三相セパレータを用いて、低脂肪抽出物、脂肪を多く含んだ画分、及びタンパク質、脂肪、及び繊維を含有する沈降物(タンパク質-脂肪沈降物)を形成することができる。実施例5に示されるように、このタンパク質-脂肪沈降物は、約50%のタンパク質、約30%の脂肪及び約10%の繊維からなるユニークな組成物を有する。相対的パーセントは、出発材料の組成及び抽出や遠心分離に用いられる条件によって異なってもよい。タンパク質-脂肪沈降物は、リン脂質が多く含まれ、食品又は機能性食品の製造に有用な場合がある。
大豆抽出物から除去される脂肪のパーセントは、ストークスの法則と一致する遠心分離に用いられる個々のパラメーターを変えることにより変化させることができる。脂肪除去効率は、抽出物のセパレータへの供給速度(時間)又はセパレータが加える重力(角速度)を変えることにより影響され得る。遠心脂肪分離は、遠心脂肪分離前の抽出物と比較して低脂肪抽出物のタンパク質と脂肪比率が約2倍増加することになる。タンパク質と脂肪比率の増加は、適切には約3倍、4倍以上である。遠心脂肪分離プロセスは、抽出物の脂肪含量の少なくとも約40質量%を除去することができる。遠心脂肪分離法は、抽出物から適切には約60質量%、70質量%以上もの脂肪を除去することができる。前記方法により得られる低脂肪抽出物のタンパク質と脂肪の比は、適切には少なくとも4:1である。タンパク質と脂肪の比は、より適切には少なくとも約5:1、6:1、8:1、10:1又は12:1さえもある。
【００１１】
抽出物から除去される脂肪の相対量は、また、抽出物の調製を変えることにより影響され得る。例えば、大豆材料の製粉法、抽出及び取扱いは、遠心脂肪分離により除去される脂肪量に影響する。当業者は、脂肪分離の効率が、大豆抽出物の密度、抽出温度又は抽出物中の脂肪球のサイズを変えることを含むがこれらに限定されない種々の方法で調製法を変更させることによって変えることができることを理解する。遠心脂肪分離に任意の温度を用いてもよいが、約49〜82℃(約120°F〜約180°F)の温度が適切である。より適切には約49〜約66℃(約120°F〜約150°F)の温度が用いられる。
脂肪を多く含んだ画分(又はクリーム)と低脂肪抽出物(低脂肪豆乳)を更に処理して、低脂肪大豆タンパク質製品と大豆由来油を得ることができる。脂肪を多く含んだ画分を冷却し、他の適用での食品成分として用いられる冷蔵タンクに貯蔵してもよく、或いは更に処理して水の少なくとも一部を除去して、当該技術において既知の方法を用いて大豆由来の油及びガムを生成させてもよい。(Erickson, et al. 1980. Handbook of Soy Oil Processing and Utilization、アメリカ大豆協会及びアメリカ油化学会、セントルイス、ミズーリ州及びシャンペーン、イリノイ州を参照のこと。この文献の記載は本願明細書に全体として含まれるものとする。)  低脂肪抽出物を低脂肪豆乳として用いてもよく、或いは当該技術において既知の方法を用いて更に処理してタンパク濃縮物又はタンパク分離物を生成させてもよい。(Zerki Berk, 1992. Technology of Production of Edible Flours and Protein Products from Soybeans、国連食糧農業機関公報No. 97、ハイファ、イスラエルを参照のこと。この文献の記載は本願明細書に全体として含まれる。)
遠心脂肪分離した後、得られた低脂肪大豆抽出物は、図1に図解されるように、ローファット或いは無脂肪の豆乳製品を製造するために使用し得る。低脂肪豆乳は、液体(例えば、豆乳)として消費されてもよく、或いは多数の食品を製造するために用いてもよい。例えば、固形分濃度又はpHを調整してもよく、添加剤を含めることができ、或いは低脂肪抽出物を更に処理に供して、個々の低脂肪大豆抽出物製品を生成させてもよい。食品としては、豆乳飲料、ヨーグルト、又は以下に述べられる個々の食品適用に有利な機能特性を有する他の製品が挙げられるがこれらに限定されない。必要により、脂肪を多く含んだ画分の一部を低脂肪抽出物に添加して、正確なタンパク質と脂肪比率を有する大豆抽出物を生成させてもよい。例えば、低脂肪大豆抽出物は添加された脂肪を有し、無脂肪製品よりはむしろローファット製品を製造させることができる。或いはまた、低脂肪大豆抽出物を蒸発器において濃縮してもよく、或いは噴霧乾燥して低脂肪大豆エキス末を製造してもよい。低脂肪大豆エキス末は、また、当業者理解するように種々の食品に用いることができる。
【００１２】
豆乳製品は、豆乳におけるタンパク質と脂肪との比率によってはローファットか又は無脂肪として指定される。現在、有機的に認定できる無脂肪豆乳製品は市販されていない。実施例1及び実施例2において示されるように、本明細書に開示される方法は、無脂肪の有機的に認定できる豆乳を製造するために用いることができる大豆タンパク質組成物を製造する。実施例9を参照のこと。ローファット豆乳は、大豆抽出物から充分な脂肪を除去することにより、或いは代わりに低脂肪大豆抽出物に脂肪を戻すことにより製造することできるので、豆乳製品が、典型的には、一回分につき少なくとも6.25gのタンパク質を含有するとすれば、タンパク質と脂肪との比が少なくとも4:1(w/w)、或いは227グラム(8オンス)の一回分につき約1.55g以下の脂肪である。これらの低脂肪豆乳製品は、乾燥固形分に基づいて少なくとも約55%のタンパク質、約15乾燥質量%以下の酸加水分解脂肪を含有する。低脂肪豆乳製品は、適切には多くても約10乾燥質量%の酸加水分解脂肪、又はより適切には約7乾燥質量%以下の酸加水分解脂肪と少なくとも約60乾燥質量%のタンパク質を含有する。低脂肪豆乳のタンパク質と脂肪との比は、より適切には約5:1(w/w)又はより適切には約8:1(w/w)以上である。上記のように、脂肪分離法のパラメーターを調節することによって遠心脂肪分離によって取り除かれる脂肪量を変えて、豆乳の227g(8オンス)の一回分が0.5g以下の脂肪を含有するように追加の脂肪を遠心的に除去することによって脂肪を含まない或いは無脂肪の豆乳を得ることができる。脂肪を含まない豆乳におけるタンパク質と脂肪との比は、少なくとも約12:1(w/w)である。
低脂肪抽出物を当業者に既知の方法によって分画して、大豆タンパク質画分を生成させることができる。概要としては、重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、塩化マグネシウム、及び塩化カルシウムが挙げられるがこれらに限定されない任意の種類の水溶性塩と亜硫酸イオンを、低脂肪抽出物に添加し得る。次に、低脂肪抽出物のpHを、酸で個々のpHレベル(通常はpH 5.0〜pH 7.0)に調整する。低pHは、11Sタンパク質画分を沈降させ、11Sを多く含んだ沈殿物と液体抽出物の生成を可能にする。次に、液体抽出物は、pH約4.0〜pH約5.0(例えば)に更にpH調整を受けて、7Sを多く含んだ大豆タンパク質画分を濃縮し沈殿させ得る。より狭いpH範囲を用いて残りの液体抽出物を更に分画する(例えば、2Sと15Sの画分を分離する)ことを可能にするために他の分画工程も使用し得る。実施例6は、低脂肪大豆抽出物をコングリシンを多く含んだ画分とベータコングリシニンを多く含んだ画分に分画する追加の方法を提供する。
【００１３】
或いはまた、当該技術において既知の他の方法を用いて、種々の大豆タンパク質画分を生成させてもよい。例えば、2S、7S、11S、15Sのタンパク質が一般に報告された大豆タンパク質画分である。食物源(CRC Press、クリーブランド、オハイオ州、1971)が載せている大豆、2Sタンパク画分(8,000-21,500 M.W.)は、典型的には、脱脂大豆製品のタンパク組成物の全質量の約22%を含み、7Sタンパク画分(110,000-210,000 M.W.)は、脱脂大豆製品のタンパク組成物の全質量の約37%を含み、11Sタンパク画分(約350,000 M.W.)は、脱脂大豆製品のタンパク組成物の約31%を含み、15Sタンパク画分(約600,000 M.W.)は、脱脂大豆製品のタンパク組成物の全質量の約11%を含む。これらのタンパク画分は、pH 4.0-5.0の範囲内の等電pHで溶液から沈殿させることができる。Davidson et al.は、複数の段階的大豆分離物分離回収法(米国特許第4,172,828号)を開示している。Shemerは、抗酸化剤の存在下にpH5.1-5.9で水溶性タンパク質と炭水化物成分を抽出し、リン酸でpH 4.5に調整して、70質量%を超える7S大豆タンパク質画分(米国特許第4,188,399号)を含有する粘性タンパク性溶液を得ることを開示している。Turnerは、アルカリ性物質、例えば、亜硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム又は水酸化ナトリウムを用いてpH 6.4-6.8でグリシニンを抽出することを開示している(米国特許第2,489,208号)。次に、抽出物を、例えば、二酸化硫黄で等電pH(例えば、pH 4.2-4.6)に調整することによって、グリシニンが抽出物から沈殿する。Howardは、塩化ナトリウムと重亜硫酸ナトリウムの存在下にpH 8.0で水溶性タンパク質と炭水化物を抽出し、続いて酸でpH 6.0に調整して、11S沈殿画分を得ることによって、3種類の異なる大豆タンパク質画分を分離することを開示している(米国特許第4,368,151号)。分画タンパク質は、当業者が理解するように種々の使用を有する。
低脂肪抽出物は、必要により、更に処理して、タンパク質の酸沈殿や、例えば、限外ろ過、精密ろ過又はダイアフィルトレーションを含むろ過のような当該技術において既知の濃縮及び分離法によって低脂肪大豆タンパク質組成物を製造してもよい。これらの方法は、有機認定できる大豆タンパク質組成物を製造するために使用し得る。製造されたタンパク組成物は、用いられる個々のプロセスや出発材料によっては、乾燥質量に基づいて少なくとも65%のタンパク質を含有する濃縮物であってもよく、或いは乾燥質量に基づいて少なくとも90%のタンパク質を含有する分離物であってもよい。最終タンパク組成物は、適切には、乾燥質量に基づき少なくとも約65%、75%、85%又は90%のタンパク質を含有する。最終タンパク製品は、少なくとも約5:1(w/w)のタンパク質と脂肪との比を含んでもよく、必要により、約7:1、約8:1、約10:1又は約12:1(w/w)以上ものタンパク質と脂肪との比を含んでもよい。低脂肪大豆タンパク質組成物は、約15乾燥質量%以下の酸加水分解脂肪を含有してもよく、適切には約10乾燥質量%又は約7乾燥質量%以下もの酸加水分解脂肪を含有してもよい。
【００１４】
実施例1-実施例3において、図2に図解されるように、低脂肪抽出物中のタンパク質を酸沈殿によって濃縮し、遠心分離によって分離して、部分的に脱脂された大豆材料或いは脂肪分の高い大豆材料から大豆タンパク質濃縮物或いは大豆タンパク質分離物を得る。概要としては、クエン酸のような酸をタンパク質の等電点まで添加することによって低脂肪抽出物中のタンパク質を沈殿させることができる。沈殿したタンパク質(“第一カード”)を、連続水平デカンター、ディスク型クラリファイヤー、又はディスク型デスラッジャー、例えば、以下の実施例に用いられるWestfalia Separator Industries(オエルデ、ドイツ)から入手できるディスク型清澄遠心機モデルSB-7において第一ホエーから分離することができる。分離した第一カードは、第一低脂肪大豆タンパク質組成物である。第一大豆タンパク質組成物に水溶液を添加し遠心分離することにより実施例において得た第一大豆タンパク質組成物を洗浄して、タンパク質濃度のより高い第二タンパク組成物を得た。実施例において、少なくとも90%のタンパク質を含有する大豆分離物を得た。
実施例4において、図3において図解されるように、低脂肪抽出物を濃縮し、限外ろ過によって分離して、脂肪分の高い大豆材料から大豆濃縮物を得た。このプロセスを用いて、ホットプレスド、コールドプレスド、高圧液体抽出又は超臨界液抽出大豆材料を含むがこれらに限定されない当該技術において既知の任意の手段により調製される部分的に脱脂された大豆材料から大豆タンパク質組成物を得ることもできる。このプロセスは、微孔性限外ろ過膜系に低脂肪抽出物を通過させて、タンパク質の豊富なリテンテートを得ることを含む。限外ろ過からのタンパク質の豊富なリテンテート(第一低脂肪大豆タンパク質組成物)を変性し、粉末に乾燥して、タンパク濃縮物を得てもよく、又は第二段階のダイアフィルトレーション或いは限外ろ過法において更に処理されてもよい。第二リテンテートは、第二低脂肪大豆タンパク質組成物である。限外ろ過に加えて、水溶液からタンパク質を濃縮し分離するための適切な任意の方法がタンパク濃縮物或いは分離物を得るために使用し得ることを当業者は理解する。
本明細書に記載される大豆タンパク質組成物は、当業者によって用いられて、多数の製品を製造することできる。例えば、固形分濃度とpHを調整するか又は反応条件を変えて、異なる機能特性を有するタンパク製品を得ることができる。更に、種々の添加剤を含めるか又は濃縮物や分離物を用いた手順を行って、特定の用途に有利な機能性を有する個々の製品を生成させることができる。例えば、脂肪を多く含んだ画分の一部を大豆タンパク質組成物に添加して、タンパク質と脂肪との比を調整することができる。前記方法により調製される大豆濃縮物や大豆分離物を用いて、多くの異なる種類の製品を製造することができる。得られた大豆タンパク質分離物又は濃縮物を、噴霧乾燥器、フラッシュ乾燥器、又は当業者に既知の他の同様の食品用乾燥システムにおいて自由流動粉末に乾燥することができる。
【００１５】
本発明の方法により製造される製品は、ヘキサン或いはアルコール抽出大豆材料と関連する望ましくない汚染物質を含有しない。この方法により製造される製品は、一つには高タンパク質分散指数(PDI)、タンパク質の機能性の適切な基準を有する大豆材料が出発材料として使用し得ることから現在利用可能な有機認定できる大豆タンパク質製品(例えば、押出機プレス大豆材料から製造されるもの)と比較して機能性を増加させる。高PDIと機能性の改善は、部分的には大豆材料の処理中に熱にさらされることが減少するためである。一実施態様において、大豆濃縮物や分離物は、PDIが少なくとも約65%の脂肪分の高い大豆材料から製造される。適切には、脂肪分の高い大豆材料は、ヘキサン或いはアルコールにより抽出されず、PDIが少なくとも約70%であり; より適切には、大豆材料のPDIは、少なくとも約80%である。タンパク質分散指数は、出発する大豆材料の相対抽出性を決定するために測定され、得られた大豆タンパク質組成物の溶解性を示す。0-100%の段階での低PDIは、低タンパク抽出性を示し、高いPDIは、高レベルのタンパク抽出性を示す。PDI法は、the AOCS, 5th Edition, Method Ba 10-65の推奨案である。この方法において、試料を懸濁液に入れ、8500rpmで10分間ブレンドする。試料スラリーの一部を遠心分離し、上清のアリコートについてケルダールタンパク質を分析する。上清タンパク価を試料タンパク価で割り、100を掛けて、タンパク質分散指数(PDI)のパーセントを得る。
本発明の製品は、大豆材料タンパク濃縮物や分離物において望ましいとみなされる一部の機能特性を有する。本発明に従って製造される低脂肪大豆タンパク質の以下の機能特性は、評価されてきたか又は現在評価されている: 表面疎水性、水結合能、脂肪結合、乳化、ゲル硬度、ゲル変形能、溶液粒径、溶解性、分散性、泡立ち性、粘度、色、風味等。
大豆タンパク質組成物の表面疎水性は、食品におけるタンパク組成物の使用に重要な機能特性である。表面疎水性は、蛍光プローブ法によって決定することができ(“蛍光プローブ法により決定される疎水性及びタンパク質の表面特性との相関”、A. Kato, S. Nakai, Biochimia et Biophysica Acta.; Vol 624, No. 13-20, (1980)に記載されている)、この文献の記載は本願明細書に全体として含まれるものとする。この方法によれば、油と水との間の界面にタンパク質が両親媒性のために吸着され、乳化を容易に促進させる界面張力の顕著な低下が引き起こされる。より大きい程度まで界面張力を低下させるより疎水性タンパク質は、シスパリナリン酸を含む親油性材料の結合が優れている。タンパク質に結合した場合、シスパリナリン酸は蛍光を発し、タンパク質の表面疎水性が測定される。界面張力によって蛍光定量的に決定されるタンパク質の表面疎水性とタンパク質の乳化活性との間に強い相関が存在する。特に、蛍光勾配法は、タンパク組成物の機能特性及びエマルジョン系における有用性と直接相関し得る。
【００１６】
実施例7に示されるように、遠心脂肪分離を用いて脂肪分の高い大豆材料から調製されるタンパク組成物の表面疎水性が他の方法により調製されるタンパク組成物より著しく高いことがわかった。脂肪分の高い大豆材料から調製される大豆タンパク質組成物は、約100を超え、適切には約110を超える蛍光強度とタンパク濃度との勾配を生じる表面疎水性を有した。表面疎水性実測値は、ヘキサン抽出大豆材料又はホットプレスド大豆材料の実測値より少なくとも15%、適切には少なくとも約20%大きかった。
タンパク質:水のゲル強度は、大豆タンパク質組成物を用いて製造される冷蔵ゲルの強度の基準である。ゲルの強度は、ゲルがプローブで破断するまで円筒形プローブをゲルに打ち込むTX-TIテクスチャ解析を用い、ゲル/グラムの記録された切断点からゲル強度/ニュートンを算出して測定される。
実施例11に報告されるように、本明細書に記載される脂肪分離法を用いて製造される製品のすべては試験される他の市販の有機大豆タンパク質製品よりゲル強度が高い。特に、脂肪分の高い大豆材料及びHPLE調製大豆材料のゲル強度は、市販の製品より非常に大きかった。組成物のゲル強度は、ホットプレス法により脱脂された大豆タンパク質組成物より少なくとも約20%高い。タンパク組成物のゲル強度は、実施例11の方法で測定されるように、適切には約2.2ニュートンを超え、適切には約2.3ニュートンを超え、適切には約2.4ニュートンを超える。従って、本発明の大豆タンパク質組成物は、多くの種類の食品、例えば、肉エマルジョン、肉類似食品、ヨーグルト、模造チーズ、水中タンパク質ゲルを形成する能力が望まれる他の製品において高ゲル食品成分として用いるのに適する。
タンパク質:油:水エマルジョン強度は、大豆タンパク質による冷蔵された油と水のエマルジョンの強度の基準である。エマルジョンの強度は、エマルジョンがプローブで破断するまで円筒形プローブをエマルジョンに打ち込むTX-TIテクスチャ解析を用い、エマルジョンの記録された切断点からエマルジョン強度を算出して測定される。実施例12に報告されるように、脂肪分の高い大豆材料或いはHPLE大豆材料から製造されるタンパク組成物のエマルジョン強度は市販の大豆タンパク質組成物よりエマルジョン強度が著しく大きかった。大豆タンパク質組成物のエマルジョン強度は、ホットプレス法により脱脂された大豆タンパク質組成物より少なくとも約20%大きかった。より大きいエマルジョン強度は、肉エマルジョン製品を製造するのに必要である。タンパク組成物の油エマルジョン強度は、実施例12の方法で測定されるように、1.0ニュートンを超え、適切には1.1ニュートンを超え、より適切には1.2ニュートンを超え、更により適切には1.3ニュートンを超えた。本明細書に製造される大豆タンパク質のすべてを、多くの種類の食品系、例えば、肉類似食品、ヨーグルト、模造チーズ等のタンパク乳化剤として用いることができる。
【００１７】
本明細書に記載される低脂肪大豆タンパク質組成物は、適切には、食品の製造の使用が食品の風味又は色を負に影響しないように、実質的に淡泊な味とオフホワイトの色を有する。
遠心脂肪分離技術により、高レベルの有益な微視的成分、例えばイソフラボン、リン脂質、サポニン、トコフェロール、ステロールを含有してもよい大豆タンパク質組成物が得られる。微視的成分のいくつかのレベルが評価されている。
植物ステロールは、コレステロールと同様の化学構造と生物学的機能を有する植物化合物である。コレステロールに対する構造類似性のために、何よりもまず植物ステロールのコレステロール吸収阻害特性を調べた。コレステロール低下作用に加えて、植物ステロールは、抗癌活性、抗アテローム性動脈硬化活性、抗炎症活性、抗酸化活性を有する可能性がある。抗癌食事成分としての植物ステロールの作用は、最近広範囲に再検討され(Journal of Nutrition 2000、130:2127-2130)、植物ステロール摂取が、乳癌、胃癌、食道癌と逆に関連していることがわかった。1999年に、FDAは、一回分最低6.25グラムの大豆タンパク質を含有する食品がコレステロールを低下させ且つ心疾患を改善するとしてラベルをつけることを許可した。大豆タンパク質中のステロールもまた、コレステロール低下に関係している。本明細書に記載されるタンパク組成物は、特にヘキサン抽出タンパク組成物と比較すると、ステロールレベルが増加した。実施例10を参照のこと。
低脂肪大豆抽出物や低脂肪大豆タンパク質組成物を用いて、様々な食品を製造し得る。これらの食品としては、菓子製品、ベーカリ製品、注入肉製品、乳化肉製品、ひき肉製品、肉類似製品、シリアル、シリアルバー、酪農類似製品、飲料、豆乳液体又は粉末ダイエット製品、組織状大豆製品、パスタ、健康栄養補助食品、及び栄養バーが挙げられるがこれらに限定されない。特に、菓子製品としては、キャンディ又はチョコレートが含まれてもよいがこれらに限定されない。ベーカリ製品としては、パン、ロール、ビスケット、ケーキ、酵母焼き食品、クッキー、ペーストリ、又はスナックケーキが含まれてもよいがこれらに限定されない。注入肉製品としては、ハム、家禽生産食品、七面鳥生産製品、鶏肉生産製品、魚介類製品、豚肉製品又は牛肉製品が挙げられるがこれに限定されない。乳化肉製品としては、ソーセージ、ブラートヴルスト、サラミ、ボローニャソーセージ、ランチョンミート、又はホットドッグが挙げられるがこれらに限定されない。ひき肉製品としては、フィッシュスティック、ミートパティー、ミートボール、豚のひき肉製品、鶏ひき肉製品、魚介類のひき肉製品又は牛のひき肉製品が挙げられるが、これらに限定されない。肉類似製品としては、ソーセージ、パティ、ひき肉を含まないクランブル、ランチョンミート又はホットドッグが挙げられるがこれらに限定されない。酪農類似製品としては、乳製品、ヨーグルト製品、サワークリーム製品、ホイップしたトッピング、アイスクリーム、チーズ、シェーク、コーヒー用クリーム又はクリーム製品が挙げられるがこれらに限定されない。ダイエット製品としては、特殊調製粉乳、高齢者用調整製品、減量製品、体重増加製品、スポーツ飲料、又は糖尿病管理製品が含まれるがこれらに限定されない。
【００１８】
ほとんど無数の食品のいくつかは、食品中の成分を変えることによって製造することができる。例えば、多くのすぐ飲める飲料は、部分的な或いは完全なタンパク源として本明細書に記載されるタンパク組成物を用いて製造されてもよい。当業者は、タンパク質、砂糖供給源、油脂、ビタミン/ミネラルブレンド、香味料、ガム、及び/又は調味料の種類と含量を変化させて、個々の栄養所要量、製品市場での要求、又は目標とした人口統計的グループを満たすように設計される飲料品を製造してもよい。例えば、部分的な或いは完全なタンパク源として大豆組成物を用いて栄養バーを製造してもよい。当業者は、タンパク質、砂糖源、油脂、ビタミン/ミネラルブレンド、香味料、コーティングガム、及び/又は調味料の種類、きめ、含量を変化させて、個々の栄養所要量、製品市場での要求、又は目標とした人口統計的グループを満たす個々の組成物を与えるように設計される栄養バーを製造してもよい。
脂肪を多く含んだ画分から水の少なくとも一部を除去することによって脂肪を多く含んだ画分(又はクリーム)を粗油に加工することができる。プロセスは、乳化破壊剤を用いずに完了することができる。得られた粗油は、現在利用可能な他の粗油調製物と比較して、機能性と微視的成分含量の増加が予想される。粗油だけでなく粗油から製造されるいかなる油の遊離脂肪酸値も、ホットプレスド大豆材料から製造される同様の油よりたいてい低い。油の遊離脂肪酸値は、実施例8に記載される標準法で測定することができる。出発大豆材料の遊離脂肪酸値は、1.0未満であってもよい。得られた粗油及び粗油から製造される製品の遊離脂肪酸値は、約2.0以下、より適切には約1.5、1.0、0.7、0.5以下であってもよい。
【００１９】
粗油は、当業者に既知の方法によって更に処理して、種々の組成物を製造してもよい。粗油を処理する際の第一工程には、酸の添加と得られたガムの遠心分離によってリン脂質と水和可能なホスファチドの除去(“脱ガム”)が含まれる。得られたガムについて、それらのリン脂質とミネラル含量を分析することができる。Mg、Ca、Na、Fe、K、P、Clを含むいくつかの鉱物の含量は、以下のような標準法を用いてガムだけでなく、粗油や脱ガム油においても評価することができる: AOAC 18th Ed. Method 985.35, Minerals in ready to Feed Milk Based Infant Formula , 1997, Standard Methods for the Examination of Water & WasteWater, Method 3111, Metals by Atomic Absorption Spectrophotometry , 1999, and AACC 10th Ed. Method 40-71, Sodium and Potassium by Atomic Absorption Spectrophotometry, 1999、これらの文献のそれぞれの記載は本願明細書に全体として含まれるものとする。ガムにおいて特に重要な成分は、大豆レシチンである。ガムの品質の一基準は、ガムに存在するアセトン不溶性物質の量である。ガムにおけるアセトン不溶性物質は、実施例8に記載されるように測定することができる。
分離した後、ガムを乾燥し、脱色させるか又は更に精製して、種々のタイプと品質のレシチンを製造することができる。レシチンは、乳化剤、安定剤、ハネ防止剤、ドウ向上剤、老化防止剤、抗酸化剤として食べ物や食品に用いられる。例えば、レシチンを用いて、マーガリンの固形性を促進させるとともにドレッシング、ソース及び他のクリーム状製品に一貫したきめを与える。レシチンは、また、ベーカリ製品、チョコレート、菓子製品、インスタント食品、粉末、コーティング及び他の食品適用に用いて、他の適用の中でもフライにする間のはねを防ぐことができる。
脱ガム油を更に精製して、遊離脂肪酸を除去することができる。食用粗油、例えば、大豆油は、これらの品質に影響する遊離脂肪酸の望ましくない量をしばしば含有する。用語“遊離脂肪酸”(FFA)は、カルボン酸エステルとしてグリセロール分子に化学的に結合していない脂肪酸を識別するために用いられる。FFAはエステル化脂肪酸より酸化の傾向があるので、油脂に“苦い”と記載される異臭を特徴とする酸敗臭が生じやすくなり得る。純粋な場合の油脂は、ほとんど完全に脂肪酸とグリセロールのエステルからなる。脂肪は室温で固体であり、“油”は室温で液体である。油脂が料理に用いられるのにつれて、遊離脂肪酸、グリセロール、他の極性材料に分解し、劣化し、加水分解する傾向がある。遊離脂肪酸は、この劣化の有害な生成物の一つである。
【００２０】
種々のクリーム試料中の脂肪酸組成、全飽和脂肪及び全不飽和脂肪も決定することができる。脂肪と遊離脂肪酸を加水分解法によって抽出する; 脂肪をエーテルに抽出し、けん化し、その後、脂肪酸メチルエステル(FAMES)にメチル化する。FAMESを毛管ガスクロマトグラフィで量的に測定する。手順は、以下の二つの公定法に基づく: (1) AOAC 18th Edition, Method 996.06, Fat (Total, Saturated and Unsaturated) in Foods, 2001, and (2) AOCS, 5th Ed., Method Ce 2-66, Preparation of Methyl Esters of Fatty Acids, 199、これらの文献のそれぞれの記載は本願明細書に全体として含まれるものとする。
種々の手法を使って、粗油脂から遊離脂肪酸と他の汚染物質を除去することができる。油脂の精製と脱臭は、FFAを除去する油脂業界において非常に一般的に用いられる手法である。欧米の精製業者の大部分によって用いられるアルカリ精製(Braae, B., J. Am. Oil Chem. Soc 53:353 (1976); Carr, R. A., J. Am. Oil Chem. Soc. 53:347 (1976)、これらの文献の記載は本願明細書に全体として含まれるものとする)は、脂肪又は油を加熱し、次に水酸化ナトリウム濃縮苛性アルカリ溶液で処理することを含む。次に、得られたソープストックから粗油を分離する。石ケン原料は石ケンを作るために用いてもよく或いはその後飼料として用いることができる強鉱酸で処理することによって遊離脂肪酸に逆変換してもよく或いは更に処理して蒸留脂肪酸を生成させてもよい。
精製した油画分は、次に、その後ろ過によって除去することができる活性炭のような固体吸収剤で処理することによって脱色させてもよい。粗油から臭気物質を除去する油脂業界において非常に一般的に用いられる脱臭は、高真空下に加熱油の蒸気蒸留によって達成することができる。脱臭工程は、FFA、脂溶性ビタミン(A、E、D、K)、モノグリセリド、ステロール、及びある顔料、例えば、カロテノイドを同時に除去する。脱臭は、また、油脂の芳香と風味を取り除き、淡泊な最終製品が得られる。食用油脂の遊離脂肪酸含量は、これらの油脂の品質、香料、臭いの主要な要因である。得られた脱酸脱色脱臭(RBD)油は、当業者に明らかであるようにサラダ又は料理油として、また、種々の食品適用において使用し得る。
以下の実施例は、例示することだけを意味し、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００２１】
酸沈殿法を用いた押出機プレス大豆粉から低脂肪大豆タンパク質製品の調製
部分的に脱脂され押出機プレスされた大豆粉をNatural Products, Inc.から入手した(ロット番号092605、グリンネル、アイオワ州)。脱皮大豆部分を、機械的押出機プレスを用いて部分的に脱脂させた(InstaproTM Dry Extruder and Continuous Horizontal Press、デモイン、アイオワ州)。部分的に脱脂された大豆ケークを、近似分析が5.0%の水分、54.0%の無水ベースのケルダールタンパク質、11.7%の無水ベースの酸加水分解脂肪、及び4.6:1のタンパク質と脂肪との比の100メッシュの部分的に脱脂された大豆粉に粉砕した。
本実施例及び続いてのすべての実施例において、タンパク質と脂肪の無水ベース比を、標準法で測定した。大豆材料のタンパク質含量を、ケルダール法を用いて求めた(AOAC 18th Ed. Method 991.2.2, Total Nitrogen in Milk, 1994、この文献の記載は本願明細書に全体として含まれるものとする)。概要としては、酸、触媒及び熱を用いて試料を温浸した。温浸した試料を、水酸化ナトリウムを添加してアルカリ性にした。次に、蒸気を用いて、試料を蒸留し、アンモニアが遊離した。アンモニアは、収容容器に集め、標準化酸溶液で逆滴定した。次に、窒素含量を算出した。タンパク質含量を、窒素含量にタンパク係数(即ち、大豆材料については6.25)を掛けることによって求めた。
大豆材料の脂肪含量を重量測定法で求めた。概要としては、試料をMojonnierフラスコ中で計量した。酸は添加し、固形物が破壊するまで試料を加熱した。試料を冷却し、次に、アルコール、エチルエーテル及び石油エーテルを用いて抽出した。フラスコを遠心分離し、得られたエーテル/脂肪層を予め重量測定したアルミニウム皿の中に注いだ。試料を、脂肪レベルによって一連の2又は3回の抽出に供した。エーテルを蒸発させ、オーブンに入れて、乾燥した。試料をデシケータで冷却し、次に公定分析法 AOAC 922.06, fat in Flourに記載されるように計量した、この文献の記載は本願明細書に全体として含まれるものとする。
【００２２】
更に、大豆材料に存在する全固形分は、標準手順を用いて重量測定法で求めた。概要としては、試料を計量し、試料の種類によって指定温度で指定時間オーブンに入れた。粉末試料については、100°Cで5時間に設定した真空オーブンを用いた。試料をオーブンから取り出し、デシケータで冷却した。冷却した試料を計量し、全固形分/水分をDried MilkのMoistureを公定分析法、公定分析化学者協会(AOAC), 18th Edit. 927.05、粉乳中の水分に記載するように算出した、この文献の記載は本願明細書に全体として含まれるものとする。
23キログラム(50ポンド)の部分的に脱脂された大豆粉を、379リットル(100ガロン)の撹拌タンク中49℃(120°F)で290キログラム(640ポンド)の水道水で抽出した。抽出スラリーのpHを、0.5キログラム(1ポンド)の水酸化カルシウム(CODEX HL、Mississippi Lime Company、セイントジェヌビーブ、ミズーリ州)を添加することによって10.3に調整し、平均時間の2時間保持した。大豆抽出物を高重力ディスク型清澄遠心機(モデルSB-7、Westfalia Separator Industry GmbH、オエルデ、ドイツ)を用いて毎分2.5キログラム(5.5ポンド)の抽出流量で5〜8分サイクルの2.5秒間の断続的固形分放出により不溶性副生成物(おから)から分離した。不溶性副生成物(9.2キログラム(20.2ポンド)の固形分)を集め、17.3%固形分と45.8%の無水ベースのケルダールタンパク質が含有した。
大豆抽出物を66℃(150°F)に加熱し、脂肪分離用の高重力連続放出ディスク型セパレータ(モデルMP-1254、Westfalia Separator Industry GmbH、オエルデ、ドイツ)に供給した。セパレータは、水平までのディスクスタック角度が52.5度でディスクと固体ボウルとの間の間隔が0.5mmで固形分を放出しない熱いミルクか又は冷たいミルクセパレータとして構成された。セパレータは、毎分7キログラム(16ポンド)の速度で供給され、低脂肪大豆抽出物から大豆クリーム(脂肪を多く含んだ画分)が分離された。低脂肪大豆抽出物を製造する大豆クリームにおいて大豆抽出物中69パーセントの脂肪を除去した。低脂肪大豆抽出物は、18.6:1のタンパク質と脂肪との比を60.2%の無水ベースのケルダールタンパク質と3.2%の無水ベースの酸加水分解脂肪により含有した。
【００２３】
撹拌タンク中60℃(140°F)でクエン酸粉末(クエン酸、無水FCC用、Xena International, Inc.、ポロ、イリノイ州)をpH4.5まで添加することによって低脂肪大豆抽出物を沈殿させた。この混合物を穏やかな撹拌で10分間保持し、次に高重力ディスク型清澄遠心機(モデルSB-7、Westfalia Separator Industry GmbH、オエルデ、ドイツ)に毎分2.5キログラム(5.5ポンド)の第一ホエー流量で6〜10分サイクルの2.5秒間の断続的固形分放出により供給して、ホエーからカード(沈降タンパク質)を分離した。第一大豆タンパク質組成物としても知られる回収されたカードは、7.9キログラム(17.4ポンド)の重さであり、83.6%の無水ベースのケルダールタンパク質と6.2%の無水ベースの酸加水分解脂肪による大豆タンパク質濃縮物を示した。第一大豆タンパク質組成物のタンパク質と脂肪との比は、13.5:1であった。
第一大豆タンパク質組成物を54℃(130°F)の温度で約5%固形分に新たな熱水で希釈し、この再水和した第一大豆タンパク質組成物を高重力ディスク型清澄遠心機(モデルSB-7、Westfalia Separator Industry GmbH、オエルデ、ドイツ)に毎分2.5キログラム(5.5ポンド)の第二ホエー流量で6〜10分サイクルの2.5秒間の断続的固形分放出により供給して、カード(第二大豆タンパク質組成物)とホエーを分離した。6.9キログラム(15.3ポンド)の第二大豆タンパク質組成物を回収し、92.5%の無水ベースのケルダールタンパク質と6.1%の無水ベースの酸加水分解脂肪による大豆タンパク質分離物であった。第二大豆タンパク質組成物のタンパク質と脂肪との比は、15.1:1であった。
第二大豆タンパク質組成物を、固形分レベルを21℃(70°F)で新たな水で約12%に調整し、pHを10%水酸化ナトリウム溶液で7.1に調整することによって変性した(50%溶液、Fisher Scientific, Barnstead International、デュビュク、アイオワ州)。生成物を二段階プレートとフレーム熱交換器(モデル25HV、Microthermics, Inc、ローリー、ノースカロライナ)による連続法で低温殺菌した。中和した大豆タンパク質組成物を、第一熱交換器で91℃(195°F)に加熱し、次に、それぞれ、172バール(2500psi)と34バール(500psi)の均質化圧力による二段プロセスでホモジナイズした(モデルNS2006H、NIRO Soavi、ハドソン、ウィスコンシン州)。均質化植物タンパク組成物を、ヒーターの第二段階で141℃(285°F)の温度に加熱し、6秒間保持し、噴霧乾燥の前に43℃(110°F)未満に冷却した。
変性した大豆タンパク質分離物を、直ちに噴霧乾燥機(モデル1、NIRO Atomizer、ハドソン、ウィスコンシン州)に高回転ホイールアトマイザーを用いて毎時18キログラム(40ポンド)の供給量で供給した。噴霧乾燥機の入口空気温度を200°Cに出口空気温度が92°Cに維持して、大豆分離物粉末において3.5%の製品水分に達した。
【実施例２】
【００２４】
酸沈殿法を用いた高圧液体抽出大豆ケークから低脂肪大豆タンパク質組成物の調製
部分的に脱脂された大豆ケークを、SafeSoy Technologies(ロットNo. SS、エリズワース、アイオワ州)から入手した。脱皮大豆部分を、高圧力液体抽出装置を用いて部分的に脱脂した(プロトタイプモデル、Crown Iron Works、ミネアポリス、ミネアポリス州、米国特許公開第2006/0211874号を参照のこと)。高圧液体抽出は、脂肪種子から脂肪を除去するために、高圧下であるが、超臨界条件下で、溶媒として二酸化炭素を用いた連続スクリュープレス法である。部分的に脱脂されたHPLE大豆ケークを実施例1のように粉末に製粉し、5.4:1のタンパク質と脂肪との比について、9.59%の水分、2.1%の無水ベースのケルダールタンパク質、及び6.6%の無水ベースの酸加水分解脂肪の近似分析を有した。
23キログラム(50ポンド)の部分的に脱脂された大豆粉を、379リットル(100ガロン)の撹拌タンク中52℃(125°F)で363キログラム(800ポンド)の水で抽出した。抽出スラリーのpHを、0.5キログラム(1ポンド)の水酸化カルシウムを添加することによって8.65に調整し、平均時間の1時間保持した。大豆抽出物を実施例1に記載されるように高重力ディスク型清澄遠心機を用いて不溶性副生成物(おから)から分離した。11.9キログラム(26.3ポンド)の不溶性副生成物固形分を集め、16.87%の固形分と47.8%の無水ベースのケルダールタンパク質が含有した。
大豆抽出物を52℃(125°F)に加熱し、実施例1に記載されるように脂肪分離用の高重力連続放出ディスク型セパレータに送った。セパレータは、毎分3.9キログラム(8.5ポンド)の速度で供給され、低脂肪大豆抽出物から脂肪を多く含んだ画分が分離された。大豆抽出物中45パーセントの脂肪を除去し、低脂肪大豆抽出物を製造した。低脂肪大豆抽出物は、16.5:1のタンパク質と脂肪と比を含有し、58.1%の無水ベースのケルダールタンパク質と3.5%の無水ベースの酸加水分解脂肪であった。
撹拌タンク中130℃(54°F)でクエン酸粉末をpH4.65まで添加することによって低脂肪大豆抽出物を沈殿させた。沈殿タンパク質を穏やかな撹拌で15分間保持し、次に高重力ディスク型清澄遠心機に連続して供給した。5.5キログラム(12.1ポンド)の第一カード固形物(第一大豆タンパク質組成物)を回収し、得られた生成物は82.0%の無水ベースのケルダールタンパク質、6.5%の無水ベースの酸加水分解脂肪及び12.7:1のタンパク質と脂肪との比による大豆タンパク質濃縮物であった。
第一大豆タンパク質組成物を54℃(130°F)の温度までの新たな熱水で約2.6%固形分に希釈し、実施例1に記載されるように高重力ディスク型清澄遠心機に連続して供給して、第二大豆タンパク質組成物を得た。次に、4.5キログラム(10ポンド)の第二タンパク組成物固形物を、94.3%の無水ベースのケルダールタンパク質、6.2%の無水ベースの酸加水分解脂肪及び15.3:1のタンパク質と脂肪との比による大豆タンパク質分離物として回収した。
第二大豆タンパク質組成物を、固形分レベルを32℃(90°F)の新たな水で約9.09%に調整し、pHを10%水酸化ナトリウム溶液で7.03に調整することによって変性した。生成物を、実施例1に記載されるように低温殺菌し、ホモジナイズし、噴霧乾燥した。
【実施例３】
【００２５】
酸沈殿法を用いた脂肪の高い大豆粉から低脂肪大豆タンパク質組成物の調製
脂肪分の高い大豆粉を、Natural Products Inc.(ロットNo. 112105、グリンネル、アイオワ州)から入手した。脱皮大豆部分を、マイクログラインディングミル(モデルDNWA、ビューラー、ミネアポリス、ミネアポリス州)を用いて600メッシュに製粉した。得られた脂肪分の高い大豆粉は、1.7:1のタンパク質と脂肪との比について、8.83%の水分、43.9%の無水ベースのケルダールタンパク質、及び25.5%の無水ベースの酸加水分解脂肪を含有した。
23キログラム(50ポンド)の脂肪の高い大豆粉を、379リットル(100ガロン)の撹拌タンク中52℃(125°F)で363キログラム(800ポンド)の水で抽出した。抽出スラリーのpHを、0.2キログラム(0.5ポンド)の水酸化カルシウムを添加することによって9.35に調整し、平均時間の1時間保持した。大豆抽出物を実施例1に記載されるように高重力ディスク型清澄遠心機を用いて不溶性副生成物(おから)から分離した。4.5キログラム(10ポンド)の不溶性副生成物固形分を集め、15.29%の固形分で16.0%の無水ベースのケルダールタンパク質を捨てた。
大豆抽出物を52℃(125°F)に加熱し、脂肪を多く含んだ画分の分離用の実施例1に記載される高重力連続放出ディスク型セパレータに送った。セパレータは、許容され得る性能により毎分3.9キログラム(8.5ポンド)の速度で供給され、低脂肪大豆抽出物から脂肪を多く含んだ画分が分離された。大豆抽出物中73パーセントの脂肪を除去した。低脂肪大豆抽出物は、8.4:1のタンパク質と脂肪と比を含有した。低脂肪大豆抽出物は、62.4%の無水ベースのケルダールタンパク質と7.4%の無水ベースの酸加水分解脂肪の近似値を有した。
撹拌タンク中49℃(120°F)でクエン酸粉末をpH4.54まで添加することによって低脂肪大豆抽出物を沈殿させた。混合物を穏やかな撹拌で35分間保持し、次に上記実施例1に記載されるように高重力ディスク型清澄遠心機に連続して供給した。8.8キログラム(19.4ポンド)の第一大豆タンパク質組成物を回収し; 84.4%の無水ベースのケルダールタンパク質、12.5%の無水ベースの酸加水分解脂肪及び6.7:1のタンパク質と脂肪との比による大豆タンパク質濃縮物である。
第一大豆タンパク質組成物を52℃(125°F)の温度までの新たな熱水で約3.41%固形分に希釈し、上記実施例1に記載されるように高重力ディスク型清澄遠心機に連続して供給した。次に、7.5キログラム(16.6ポンド)の第二タンパク組成物固形物を、90.5%の無水ベースのケルダールタンパク質、9.0%の無水ベースの酸加水分解脂肪及び10.3:1のタンパク質と脂肪との比による大豆タンパク質分離物として回収した。
第二大豆タンパク質組成物を、固形分レベルを32℃(90°F)の新たな水で約10.32%に調整し、pHを10%水酸化ナトリウム溶液で6.9に調整することによって変性した。生成物を、上記実施例1に記載されるように低温殺菌し、ホモジナイズし、噴霧乾燥した。
【実施例４】
【００２６】
限外ろ過法による脂肪分の高い大豆粉から低脂肪大豆タンパク質組成物の調製
脂肪分の高い大豆粉を、Natural Products Inc.(ロットNo. 011106、グリンネル、アイオワ州)から入手し、実施例3において確認されたように脂肪分の高い大豆粉に処理される認定有機丸大豆から製造した。脂肪分の高い大豆粉は、1.6:1のタンパク質と脂肪との比について、8.78%の水分、42.9%の無水ベースのケルダールタンパク質、及び26.6%の無水ベースの酸加水分解脂肪の近似値を有した。
11キログラム(25ポンド)の脂肪分の高い大豆粉を、379リットル(100ガロン)の撹拌タンク中52℃(125°F)の363キログラム(800ポンド)の水で抽出した。pHを、0.1キログラム(0.2ポンド)の水酸化カルシウムを添加することによって9.0に調整し、平均時間の40分間保持した。大豆抽出物を実施例1に記載されるように高重力ディスク型清澄遠心機を用いて不溶性副生成物から分離した。4.5キログラム(4.6ポンド)の不溶性副生成物固形分を14.52%固形分及び17.1%の無水ベースのケルダールタンパク質で集めた。
大豆抽出物を52℃(125°F)に加熱し、脂肪分離用の実施例1に記載される高重力連続放出ディスク型セパレータに送った。セパレータは、毎分9キログラム(20ポンド)の速度で供給され、低脂肪大豆抽出物から脂肪を多く含んだ画分が分離された。大豆抽出物中73パーセントの脂肪を除去した。低脂肪大豆抽出物は、タンパク質と脂肪と比8.4:1を含有した。低脂肪大豆抽出物は、59.4%の無水ベースのケルダールタンパク質と7.4%の無水ベースの酸加水分解脂肪による8.0:1のタンパク質と脂肪との比を含有した。
低脂肪大豆抽出物を、分子量区分が10,000の二つのらせん状に巻かれたポリスルホン膜(43ミルスペーサ、5.7平方メートルろ過面積、PTI Advanced Filtration、サンディエゴ、カリフォルニア州)を取り付けた微孔性限外ろ過膜系(モデル系1515、PTI Advanced Filtration、サンディエゴ、カリフォルニア)を通過させることによって更に処理した。154.9キログラム(341.5ポンド)の低脂肪大豆抽出物を、42℃(107°F)、pH 8.5及び固形分3.25%の供給タンクへ移した。給水ポンプは、(1.12-1.20キログラム毎平方センチメートル(16-17ポンド毎平方インチ)の膜フィルタ全体に差圧が低下した132-151リットル毎分(35-40ガロン毎分)で抽出物を再循環させた。膜を離れたリテンテートを供給タンクに戻し、第一透過物を127キログラム(279ポンド)の第一透過物が除去されるまで、又は低脂肪大豆抽出物の最初の質量の81.6%を放出した。プロセスは、41分間で完了した。5キログラム(11ポンド)の第一リテンテート固形物を79.2%の無水ベースのケルダールタンパク質で回収し、8.6:1のタンパク質と脂肪との比について9.2%の無水ベースの酸加水分解脂肪による大豆濃縮物であった。
第一リテンテートを、127キログラム(279ポンド)の脱イオン水を42℃(107°F)で添加することによって希釈し、第二限外ろ過を第一分離と同じ条件を用いて行った。122キログラム(269ポンド)の第二透過物を42分間で、或いは希釈された第一リテンテートの78.8%に除去されるまで、希釈された第一リテンテートを膜に再循環した。低脂肪大豆抽出物の最初の質量の合計96.9%を二段階限外ろ過法で除去した。4.6キログラム(10.1ポンド)の第二リテンテートを、85.7%の無水ベースのケルダールタンパク質含量で回収し、9.8%の無水ベースの酸加水分解脂肪による大豆濃縮物であり、8.7:1のタンパク質と脂肪との比を得た。
固形分レベルを32℃(90°F)の新たな水で9.2%に調整し、10%水酸化ナトリウム溶液でpHを7.0に調整することによって第二リテンテートを変性した。生成物を、実施例1に記載されるように、低温殺菌し、ホモジナイズし、噴霧乾燥した。
【実施例５】
【００２７】
精密ろ過法を用いた脂肪分の高い大豆粉から大豆タンパク質製品の調製
脂肪分の高い大豆粉をNatural Products Inc.、グリンネル、アイオワ州から入手し、実施例3において確認されたように脂肪分の高い大豆粉に処理される認定有機丸大豆から製造した。脂肪分の高い大豆粉は、1.6:1のタンパク質と脂肪との比について、8.0%の水分、42.5%の無水ベースのケルダールタンパク質、及び26.4%の無水ベースの酸脂肪の近似値を有した。
231キログラム(50ポンド)の脂肪分の高い大豆粉を、379リットル(100ガロン)の撹拌タンク中52℃(125°F)の363キログラム(800ポンド)の水で抽出した。pHを、0.15キログラム(0.32ポンド)の水酸化カルシウムを添加することによって8.6に調整し、平均時間の3時間保持した。Tricloverの正のギヤポンプモデルPRED-10給水ポンプ設定が1.0-1.2でバックドライブ設定が1000rpmによる4390rpmで作動させるSharples P-660水平デカンタを用いて、大豆抽出物を不溶性副生成物から分離した。6.6キログラム(4.6ポンド)の不溶性副生成物固形分を9.7%の固形分と23.5%の無水ベースのケルダールタンパク質で集めた。
大豆抽出物を52℃(125°F)に加熱し、脂肪分離用の実施例1に記載される高重力連続放出ディスク型セパレータに送った。セパレータは、毎分9キログラム(20ポンド)の速度で供給され、低脂肪大豆抽出物から脂肪を多く含んだ画分が分離された。大豆抽出物中73パーセントの脂肪を除去した。低脂肪大豆抽出物は、タンパク質と脂肪と比8.4:1を含有した。低脂肪大豆抽出物は、58.8%の無水ベースのケルダールタンパク質と11.4%の無水ベースの酸加水分解脂肪による5.2:1のタンパク質と脂肪との比までタンパク質を含有した。セパレータからタンパク質-脂肪沈降物を52.2%の無水ベースのタンパク質、30.6%の無水ベースの脂肪及び12.6%の全食物繊維で得た。
【００２８】
低脂肪大豆抽出物を、分子量区分が10,000(43ミルスペーサ、5.7平方メートルろ過面積、PTI Advanced Filtration、サンディエゴ、カリフォルニア州)の二つのらせん状に巻かれたポリスルホン膜を取り付けた微孔性限外ろ過膜系(モデル系1515、PTI Advanced Filtration、サンディエゴ、カリフォルニア州)に通過させることによって更に処理した。97キログラム(213ポンド)の低脂肪大豆抽出物を、37℃(99°F)、pH 8.5及び固形分3.25%の供給タンクへ移した。給水ポンプは、1.27-1.33キログラム毎平方センチメートル(18-19ポンド毎平方インチ)の膜フィルタ全体に差圧が低下した148-155リットル毎分(39-41ガロン毎分)で抽出物を再循環させた。膜を離れたリテンテートを供給タンクに戻し、第一透過物を69キログラム(153ポンド)の第一透過物が除去されるまで、又は低脂肪大豆抽出物の最初の質量の71.8%を放出した。プロセスは、15分間で完了した。3キログラム(6ポンド)の第一リテンテート固形物は、70.0%の無水ベースのケルダールタンパク質で回収し、4.9:1のタンパク質と脂肪との比について14.4%の無水ベースの酸加水分解脂肪による大豆濃縮物であった。
第一リテンテートを、109キログラム(240ポンド)の脱イオン水を42℃(107°F)で添加することによって希釈し、第二限外ろ過を第一分離と同じ条件を用いて行った。122キログラム(268ポンド)の第二透過物が31分間で、或いは希釈された第一リテンテートの78.8%に除去されるまで、希釈された第一リテンテートを膜に再循環した。低脂肪大豆抽出物の最初の質量の合計96.9%を二段階限外ろ過法で除去した。2.3キログラム(5.1ポンド)の第二リテンテートを、79.2%の無水ベースのケルダールタンパク質含量で回収し、15.7%の無水ベースの酸加水分解脂肪による大豆濃縮物であり、5.0:1のタンパク質と脂肪との比を得た。
固形分レベルを32℃(90°F)で新たな水で10.2%に調整し、10%水酸化ナトリウム溶液でpHを7.0に調整することによって第二リテンテートを変性した。生成物を、実施例1に記載されるように、低温殺菌し、ホモジナイズし、噴霧乾燥した。低脂肪抽出物に存在する2%未満の脂肪を精密ろ過透過物で除去した。驚くべきことに、低脂肪抽出物中のタンパク質の87.8%が、非常に大きい0/3ミクロン孔サイズによる二つの精密ろ過段階を通ってリテンテートに維持された。これにより、大豆タンパク質が非常に高い分子量を有する未変性の球状状態にあることが示される。
【実施例６】
【００２９】
脂肪分の高い大豆粉から低脂肪グリシニンの豊富な大豆タンパク質画分及びベータコングリシニンの豊富な大豆タンパク質画分の調製
脂肪分の高い大豆粉から低下脂肪グリシニンの豊富な画分を得るために、57.5%の無水ベースのケルダールタンパク質と11.4%の無水ベースの酸加水分解脂肪(5.0:1のタンパク質と脂肪との比)を有する1.6kg(3.5lb)の低下脂肪大豆抽出物を実施例3に従って調製し、60°Cに加熱した。亜硫酸ナトリウム(0.1質量%固形分)を抽出物にpH7.2で添加し、約10分間混合した。50%クエン酸溶液を用いてpHを5.5に調整し、グリシニンの豊富な沈殿を生成させ、これをIECモデルKラボ遠心機において4000rpmで遠心分離することによって上清から分離した。グリシニンの豊富な固形物は、5.2:1のタンパク質と脂肪との比について、70.7%の無水ベースのケルダールタンパク質と13.4%の無水ベースの酸加水分解脂肪による11.4%乾燥固形分を含有した。次に、上清のpHを50%クエン酸溶液を添加することによって4.8に調整して、ベータコングリシニンが豊富な画分を沈殿させ、これを上記のように遠心分離によって分離し回収した。ベータコングリシニン画分は、4.1:1のタンパク質と脂肪との比について、69.6%の無水ベースのケルダールタンパク質と17.1%の無水ベースの酸加水分解脂肪による17.1%の乾燥固形分を含有した。
【実施例７】
【００３０】
大豆タンパク質組成物の表面疎水性の評価
ヘキサン抽出した大豆粉(タイプ100/90)をCargill、ミネアポリスから入手した。脂肪分の高い大豆粉を、実施例3のように、Natural Products  Inc.、グリンネル、アイオワ州から入手し、認定有機丸大豆から製造し、処理した。部分的に脱脂された押出機プレスド大豆粉を、Natural Products  Inc.、グリンネル、アイオワ州から入手した。部分的に脱脂されたHPLE大豆粉を、SafeSoy Technologies、エリズワース、アイオワ州から入手した。実施例3のように、それを除いて、脂肪分の高い粉末から調製される大豆抽出物をクリームと低脂肪抽出物に分離した以外は、四つの大豆粉をすべて同一の方法を用いて処理した。
概要としては、四つの大豆粉の各々を、52℃(125°F)で合計16部の水で大豆粉の各部分に抽出した。各抽出スラリーのpHを水酸化カルシウムを添加することにより7.1-7.7に調整し、平均30分間保持した。大豆粉抽出物を高重力遠心分離を用いて不溶性副生成物(おから)から分離した。脂肪分の高い粉末から得られる大豆抽出物をセパレータで更に処理して、実施例3のようにクリームを除去した。
各抽出物を、50%クエン酸溶液を60℃(140°F)でpH4.5まで添加することによって沈殿させた。混合物を穏やかな撹拌によって20分間保持し、次に、遠心分離して、カード(沈殿したタンパク質)を第一ホエーから分離した。第一タンパク組成物を最初の抽出物容積の1/2まで60℃(140°F)において水で希釈した。各希釈された第一タンパク組成物からの混合物を穏やかな撹拌によって10分間保持し、次に、遠心分離して、第二カード(沈殿したタンパク質)を第二ホエーからした。実施例6のように、固形分レベルを32℃(90°F)で新たな水で10%に調整し、水酸化ナトリウムでpHを6.8に調整し、続いて凍結乾燥することによって各粉末からの第二植物タンパク組成物(大豆分離物)を変性した。
四つの原材料から得られた凍結乾燥第二タンパク組成物について、実施例1のようにタンパク質と脂肪組成を評価し、蛍光プローブ法を用いて分析して、表面疎水性を求めた。概要としては、蛍光プローブとしてANS(1-アニリノナフタレン-8-スルホネート)を用いて大豆タンパク質表面疎水性の決定を行った。大豆タンパク質試料の一連の希釈物をリン酸緩衝液(0.01M、pH 7)で調製して、0〜1000μg/mlの範囲にあるタンパク質濃度を得た。ANS(16mM)の20μlを5mLの各試料に添加した。ANS-タンパク結合体を365nmで励起し、蛍光強度はアミコン-ボウマン分光蛍光計(アミコン-ボウマンシリーズ2 発光分光計、Thermo Electron Corporation、マサチューセッツ州)において484nmで測定した。蛍光強度とタンパク質濃度のプロットの初期勾配を、表面疎水性(S0)として算出した。
タンパク質の界面張力と乳化活性によって蛍光定量的に求めたタンパク質表面疎水性について非常に良好な相関が見られた。
【００３１】
表1: 表面疎水性
2010519928.tif 000003
【００３２】
脂肪分の高い大豆粉から調製されるタンパク組成物の表面疎水性は、HPLE或いはエキスペラプレス大豆粉から調製されるタンパク組成物を超える47%であり、ヘキサン脱脂大豆粉から調製されるタンパク組成物を超える22%である。
【実施例８】
【００３３】
エキスペラプレス粗油とヘキサン抽出粗油と比較した脂肪分離法のクリーム画分から脱ガム大豆油と大豆ガム(レシチン)の調製
脂肪分の高い大豆粉から実施例3の方法を用いて大豆クリームの二つのアリコートを得た。ヘキサン抽出粗油をCHS Oilseed Processors、マンカト、ミネソタ州から入手し、エキスペラプレス粗油をAmerican Natural Soy. Inc.、チェロキー、アイオワ州から入手した。二つの異なる試験からの大豆クリームを、実施例3の手順を用いて生成し、凍結乾燥して(実施例6のように)、水を蒸発させ粗油を得た。凍結乾燥粗油、商業的に生成されたエキスペラプレス粗油、及びヘキサン抽出粗油を、別々に66℃(150°F)に加熱し、撹拌した。2質量パーセントの5%クエン酸溶液を撹拌したビーカーに15分間添加した。次に、リン脂質(大豆レシチン、ガムとしても知られる)を、実施例6に記載されるようにラボ遠心分離機において4000rpmで10分間遠心分離することにより固形分として除去し、上澄油を脱ガム大豆油としてろ紙でろ過した。粗油、脱ガム油、及び分離されたガムについて、四つの試料の各々の化学的性質を分析した。
試料の脂肪、タンパク質及び固形分を、実施例1に詳述した方法によって求めた。遊離脂肪酸値は、脂肪に存在している加水分解酸敗量を示す。遊離脂肪酸値は次の二つの公定分析法に基づいて算出した: (1) AOAC方法41.1.21及び(2) アメリカ油化学会の公定法及び推奨案, 5th Ed., Method Ca 5a-40、これらの文献の記載は本願明細書に全体として含まれるものとする。加水分解の酸敗は、脂肪の遊離脂肪酸とグリセロールへの酵素加水分解によって引き起こされる。概要としては、試験は、脂肪試料を有機溶媒に溶解すること及び水酸化ナトリウムで滴定することを含む。遊離脂肪酸は、表3及び表4のように遊離脂肪酸パーセントの代わりに酸価によって表すことができる。酸価は、1グラムの試料を中和するのに必要な水酸化カリウム(KOH)のmgとして定義される。遊離脂肪酸パーセント(オレイン酸として)を酸価に変換するために、遊離脂肪酸パーセントに1.99を掛ける。
【００３４】
粗油、脱ガム油及びガムのミネラル含量を、以下のような標準法を用いて求めた: AOAC 18th Ed. Method 985.35, Minerals in ready to Feed Milk Based Infant Formula , 1997, Standard Methods for the Examination of Water & WasteWater, Method 3111, Metals by Atomic Absorption Spectrophotometry , 1999, and AACC 10th Ed. Method 40-71, Sodium and Potassium by Atomic Absorption Spectrophotometry, 1999、これらの文献の各々の記載は本願明細書に全体として含まれるものとする。
大豆ガムに存在するアセトン不溶性物質のレベルを、以下の方法を用いて求めた。ガムは、60°C以下の温度に簡単に加温し、次に混合した。2グラムを40mLの遠心管に移し、15.0mLのアセトンを添加した。得られた試料を、撹拌しながら水浴中で加温して、完全にガムを融解し、次に、氷水浴に5分間入れた。次に、0°〜5°Cに冷却したアセトンを、撹拌しながら遠心管の40mLの印まで添加した。次に、管を氷水浴中で15分間インキューベートし、撹拌し、2000rpmで5分間遠心分離した。上澄みを傾瀉し、沈降物を分解した。次に、遠心管を撹拌しながら40mLのマークまで冷却したアセトンで補充した。氷水浴中で15分間インキュベートした後、管を再び遠心分離し、上澄みを傾瀉し、残存するアセトンを蒸発させた。アセトン不溶性残留物を含有する管を105°Cに加熱し、アセトン不溶性残留物の質量を求めた。次に、アセトン不溶性物質のパーセントを出発質量と比較して算出させることができる。
【００３５】
表2: 大豆粗油の比較
2010519928.tif 000004
【００３６】
表3: 脱ガム大豆油の比較
2010519928.tif 000005
【００３７】
表4: 大豆レシチン(ガム)得られたガム
2010519928.tif 000006
【００３８】
大豆クリームから調製される粗油の遊離脂肪酸値は、ヘキサン抽出粗油より12〜28%低く、エキスペラプレス粗油より88〜90%低い。食用油脂の遊離脂肪酸含量は、これらの食品成分の品質、香り、臭いの重要な要因である。
クリームから調製される脱ガム大豆油は、ヘキサン抽出粗油やエキスペラプレス粗油と組成が似ている。脱ガム粗油画分を、精製、漂白、脱臭、又は更に任意の処理を行って、クリーム画分から得られる油を精製することができる。
大豆クリームから得られる大豆レシチン(ガム)は、エキスペラプレス粗油やヘキサン抽出粗油より高レベルのタンパク質、低レベルの他の成分、また、低含量の不溶性材料を含有する。沈殿したガムは、飼料添加剤として用いることができ、或いは蒸発させて水分を除去することができる。
【実施例９】
【００３９】
(予想実施例)
市販の豆乳粉末と比較した実施例1〜5で調製した低脂肪大豆抽出物及び/又は大豆分離物からローファット豆乳消費製品及び無脂肪豆乳消費製品の調製
他の成分と湿式混合される丸大豆の液体抽出物或いは再水和大豆タンパク質から豆乳製品を調製する。市販の豆乳の生成に用いられる最少量の大豆タンパク質は、240mlの市販の豆乳の一回分において最小限の6.25グラムの大豆タンパク質を消費するのに必要なタンパク質の量に等しい。一回分最低6.25グラムの大豆タンパク質によって実施例1〜実施例5で得られた大豆タンパク質を用いて、表5の配合に従って再水和大豆タンパク質分離物から市販の豆乳製品を調製してもよい。
【００４０】
表5: 豆乳製品の配合
2010519928.tif 000007
【００４１】
これらの配合を用いて得られる豆乳製品は、表6において確認される製品組成を有する。
【００４２】
表6: 豆乳製品の組成
2010519928.tif 000008
【００４３】
実施例1及び実施例2から誘導される大豆タンパク質から得られる豆乳は、一回分0.5グラム未満の酸加水分解脂肪を含有するので、USDA食品ピラミッドガイドラインによって脂肪を含まない豆乳であるとみなされる。五つの豆乳製品はすべてローファット豆乳製品である。
豆乳は、表7の配合に従って実施例1〜実施例5で製造された低脂肪大豆抽出物から製造されてもよい。比較のために、有機的に認定された市販のローファット豆乳粉末が表7に含まれている。
【００４４】
表7: 豆乳製品の配合
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【００４５】
低脂肪大豆抽出物から製造された豆乳製品及び市販の豆乳粉末は、表8において確認される下記の組成を有する。
【００４６】
表8: 豆乳製品の組成
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【００４７】
表9: 製品組成の比較
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【００４８】
実施例1及び実施例2の低脂肪抽出物から製造される豆乳製品は、無脂肪豆乳であり、実施例3、実施例4及び実施例5から製造される豆乳製品は、ローファット豆乳である。市販の豆乳粉末から製造される豆乳は、ローファット或いは無脂肪豆乳の基準を満たさない。
【実施例１０】
【００４９】
市販の大豆タンパク質分離物と比較される脂肪分離法によって得られる大豆タンパク質分離物に存在する大豆ステロールのレベルの比較
大豆タンパク質材料中のカンプエストロール、スチグマステロール及びベータシトステロール含量を、the Official Methods of Analysis of AOAC International(2000) 17th Ed. Gaithersburg, MD, USA, Official Method 994.10.(修正)に記載されるように測定した、この文献の記載を本願明細書に全体として含まれるものとする。概要としては、試料をエタノール水酸化カリウムを用いてけん化した。コレステロール及び他のステロールを含有する不けん化画分をトルエンで抽出した。トルエン蒸発乾固し、残留物をジメチルホルムアミド(DMF)に溶解した。試料を誘導体化して、トリメチルシリルエーテルを形成した。誘導体化したコレステロールを、内部標準として5αコレスタンを用いてガスクロマトグラフィによって量的に求めた。
表10において、実施例1-実施例5で得られる大豆分離物を市販の大豆分離物と比較する。脂肪分の高い大豆粉から得られる大豆分離物の全ステロール組成は、ヘキサン抽出大豆粉から得られる分離物の6倍であった。更に、脂肪分の高い大豆粉から得られる大豆分離物は、押出機プレス及びHPLE大豆粉から得られる分離物の2倍であるレベルの全ステロールを含有する。
【００５０】
表10: ステロール組成
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【実施例１１】
【００５１】
ゲル強度について実施例1〜実施例3で得られた大豆分離物と市販の有機的に認定された大豆分離物との比較
タンパク質:水のゲル強度は、大豆タンパク質の冷蔵ゲルの強度の基準である。AOAC 18th Ed. Method 991.2.2に記載されるケルダールタンパク質分析を用いた以前のタンパク質分析に基づき1:5のタンパク質:水の質量比を有する大豆タンパク質材料と氷水の試料を混合することによってタンパク質:水のゲルを調製した、この文献の記載は本願明細書に全体として含まれるものとする。タンパク質と氷水のスラリーを、Combimax 600フードプロセッサ(Braun、ボストン、マサチューセッツ州)でつやのある滑らかなゲルを形成させるのに充分な時間混合した。次に、ゲルを空気が残らないようにガラスジャー(Kerr Inc.、マンシー、インジアナ州)に入れた。ジャーを金属の蓋で密封した。大豆ゲルを含有するジャーを-5°C〜5°Cの温度で30分間冷蔵し、次に、75°C〜85°Cの温度で40分間水浴に入れた。最後に、ゲルを-5°C〜5°Cに12-15時間冷却した。冷蔵期間の後、ジャーを開け、ゲルをジャーと分離し、一部分としてゲルが残った。円筒形のプローブ(長さ34mm×13mm直径)をゲルがプローブによって破断するまでゲルに入れるTX-TIテクスチャ解析(Stable Micro System、ゴダルミング、英国)によってゲルの強度を測定した。ゲル強度を、ゲルの記録された破壊点からのニュートンで算出した。ヘキサンで抽出されていない大豆粉から得られる二つの市販の有機大豆タンパク質製品をNutriant(Kerry Company、シーダーフォールズ、インディアナ州)とOleanergie(カナダ)から入手し、実施例1-実施例3において異なる原材料(エキスペラプレス大豆粉、高圧液体抽出(HPLE)大豆粉、及び脂肪分の高い大豆粉)から得られる三つの単離された大豆タンパク質製品と一緒に分析した。結果を表11に示す。
【００５２】
表11: タンパク質:水ゲル強度
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【００５３】
表11に示されるように、本明細書に記載される脂肪分離法を用いて得られる製品のすべてが、用いられる原材料に関係なく、試験される市販の有機大豆タンパク質製品より大きいゲル強度を有することがわかった。HPLE大豆粉から得られるタンパク質のゲル強度は、脂肪分の高い大豆粉から得られるタンパク質のゲル強度と同様であり、いずれも押出機プレス粉末から得られるタンパク質及び市販の有機的に認定された大豆タンパク質より大きかった。実施例1-実施例3からの製品すべてのゲル構造は、固くてつやがあり非常に弾性であった。
【実施例１２】
【００５４】
大豆タンパク質組成物のタンパク質:油:水エマルジョンの強度の比較
タンパク質:油:水エマルジョンの強度は、冷蔵された油と大豆タンパク質を有する水エマルジョンの強度の基準である。ケルダールタンパク質分析法(AOAC 18th Ed. Method 991.2.2)を用いた以前のタンパク質分析に基づき1:5:6のタンパク質:油:水の質量比を有する大豆タンパク質材料と大豆油(Wesson Vegetable Oil)と氷水の試料を混合してタンパク質:油:水エマルジョンを調製した。タンパク質と氷水のスラリーを、Combimax 600フードプロセッサ(Braun、ボストン、マサチューセッツ州)で滑らかなエマルジョンを形成させるのに充分な時間混合した。次に、エマルジョンを空気が残らないようにガラスジャー(Kerr Inc.、マンシー、インジアナ州)に入れた。ジャーを金属の蓋で密封した。大豆ゲルを含有するジャーを-5°C〜5°Cの温度で30分間冷蔵た。次に、ジャーを75°C〜85°Cの温度で40分間水浴に入れることによりエマルジョンを加熱した。最後に、エマルジョンを-5°C〜5°Cに12-15時間冷却した。冷蔵期間の後、ジャーを開け、エマルジョンをジャーと分離し、一部分としてエマルジョンが残った。円筒形のプローブ(長さ34mm×13mm直径)をプローブによって破断するまでエマルジョンに入れるTX-TIテクスチャ解析(Stable Micro System、ゴダルミング、英国)によってエマルジョンの強度を測定した。エマルジョン強度を、エマルジョンの記録された破壊点からのニュートンで算出した。
実施例1-実施例3の大豆タンパク質組成物から油エマルジョンを作り、上記した方法を用いることを分析した。更に、Nutriant(Kerry Company、シーダーフォールズ、インディアナ州)とOleanergie(カナダ)製の二つの市販の有機大豆タンパク質製品を試験した。実施例1-実施例3において得られる単離された大豆タンパク質を異なる原材料(エキスペラプレス大豆粉、高圧液体抽出(HPLE)大豆粉、及び脂肪分の高い大豆粉を用いて製造した。結果を表12に示す。
【００５５】
表12: 油エマルジョンの強度
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【００５６】
表12に示されるように、本明細書に記載される脂肪分離法を用いて得られる製品のすべてが試験したその他の市販の有機大豆タンパク質製品よりエマルジョン強度が高いことがわかった。特に、実施例2及び実施例3において脂肪分の高い大豆粉とHPLE大豆粉から得られるタンパク質は、市販の有機大豆タンパク質製品と比較して油エマルジョン強度が約35%の改善を示している。エマルジョンのいずれから分離される脂肪もエマルジョンの堅さも、必要とした構造を食肉エマルジョンに与えるのに充分でなかった。
【実施例１３】
【００５７】
(予想実施例)
大豆タンパク質組成物を用いた全筋食肉注入
注入によって赤身ハム或いは全筋食肉製品の肉汁と収量を増加させるために、実施例1〜実施例6によって得られた各大豆タンパク質組成物を用いて食肉食塩水(125%及び150%)を調製することができる。他の成分を添加するの前にタンパク質を氷水の完全に分散させることによって食塩水を調製する。食塩水は、下記の組成を有する:
【００５８】
2010519928.tif 000015
【００５９】
注入法は、二つの通路(第一通路の1.7bar(25psi)注入圧と第二通路の1.4bar(20psi))のFomacoInjectorモデルFGM20/40を用いて行われる。食塩水温度を4°C-6°Cに維持する。次に、注入された食肉部分を、DVTS-200バキューム転摩機(MPBS工業)に食塩水の残りと共に12時間回転させる。回転させた部分を、185mm径のケーシングに詰め込み、80°Cで2時間30分加熱する。10°Cの水シャワーを最終の冷却に用いる。得られた注入食肉部分のすべては、注入食塩水の目に見えない皮或いはポケットによる堅い噛み切りと乾いた表面を有する。これらの食肉部分は、以下の組成を有する。
【００６０】
2010519928.tif 000016
【実施例１４】
【００６１】
(予想実施例)
大豆タンパク質組成物を用いた食肉エマルジョン調製
実施例1、実施例2、実施例3及び実施例6の大豆タンパク質組成物を用いて以下の製法及び成分に従って食肉エマルジョンを配合させることができる。
【００６２】
2010519928.tif 000017
【００６３】
塩蔵塩、リン酸塩、大豆タンパク質、MDM及び水の半分をホーバートカッターに入れ、タンパク質が完全に水和するまで細かくし、続いて残りの成分を添加する。エマルジョンが13°Cの温度に達するまで最終のエマルジョンを細かくし、次に、減圧バッグに封入し、続いて減圧バッグ端を切断することによって70mmの不浸透性ケーシング(肝臓ソーセージタイプ種類)に手で詰め込む。詰め込んだケーシングを、氷水で30分間保持し、次に、エマルジョンの内部温度が74°Cに達するまで、80°C水のヤカンで加熱する。次に、加熱した食肉エマルジョンを氷水で冷却する。
これらの実施例の製品から調製される加熱食肉エマルジョンは、目に見える脂肪分離がなく堅い噛み切りと乾いた表面を示す。
【実施例１５】
【００６４】
(予想実施例)
大豆タンパク質組成物を用いて調製した増量した食肉パティ
フードカッター(Hobartモデル84145、トロイ、オハイオ州)に70°Cの水2.5部と共に切り刻まれる実施例1、実施例2、実施例3及び実施例6で得られたユニークな大豆タンパク質組成物1部を20-30秒間の緩慢な速度で加え、続いて2〜3分間高速切断して、湿ったゲルを得ることによって大豆タンパク質で増量した食肉パティを調製することができる。湿ったゲルを4-6°Cで一晩冷蔵する。ゲルを冷蔵から取り出し、ホーバートカッターで10-20秒間切り刻んで、約30mmサイズの個々の異なったタンパク質顆粒を得る。
次に、上記のように得られた顆粒を用いて、以下の配合物を用いたヘキサンを含まない低脂肪ハンバーガを調製する。牛挽肉を、ホーバートカッターで水と顆粒を加えて2-3分間細かくする。残りの成分をミキサーに加え、更に1分間ブレンドする。混合物全体を1/8"のプレートによる食肉挽き器で挽き、フォーマー(Formax Inc. モデルF-6、モケナ、イリノイ州)を用いてハンバーガに形成する。次に、形成されたハンバーガを急速フリーザーで40°Cに冷凍する。
【００６５】
2010519928.tif 000018
【実施例１６】
【００６６】
(予想実施例)
食肉類似パティを大豆タンパク質組成物を用いて調製する
実施例15に記載されるように、実施例1、実施例2、実施例3、及び実施例6で得られる大豆タンパク質からタンパク質顆粒を製造し、以下の配合を用いて有機認定された食肉類似パティを調製するために用いる:
【００６７】
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【００６８】
有機TVPを、10%の水及び炭酸ナトリウムとフードカッター(Hobart Manufacturing Co.、モデル84145、トロイ、オハイオ州)で2分間混合する。混合物にタンパク質顆粒を添加し、1分間混合し、次に、混合物を4-6°Cで冷蔵する。残りの水を80°Cに加熱し、同一のホバートカッターで1分間メチルセルロースと高速で細かくする。大豆タンパク質組成物をカッターに加え、2分間高速で細かくする。大豆油を高速細断しながら徐々に加え、1分間細かくする。残りの成分を加え、3分間細かくする。次に、冷蔵されたTVP、顆粒、及び炭酸ナトリウム混合物をエマルジョンに加え、2分間混合する。混合物をFormax F-6フォーマー(Formax Inc.、Mokena、イリノイ)を用いてパティに形成する。パティを-40°Cでフラッシュ冷凍する。
【実施例１７】
【００６９】
(予想実施例)
大豆タンパク質組成物を用いて調製される大豆ベースのヨーグルト類似物
実施例1-実施例6において確認される大豆タンパク質組成物から大豆ベースのヨーグルト類似物を調製することができる。成分及び配合は、以下の通りである。
【００７０】
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【００７１】
試験用油のすべてをタンク内で混ぜ合わせ、70°Cに加熱し、乳化剤を添加する。大豆タンパク質組成物を別のタンクに49°Cの水と18%固形分で分散する。次に、ホエーと砂糖を添加し、油と乳化剤とを添加する前に15分間ブレンドする。次に、この溶液を90°Cに5分間加熱し、二段階ホモジェナイザーでそれぞれ172bar(2500psi)と34bar(500psi)でホモジナイズし、次に、35°Cに冷却する。混合物全体が35°Cに達した後、2%標準ヨーグルトスタータ培養物を接種する。混合物のpHが4.6に達するまで温度を35°Cに維持し、次に、ビタミン、ミネラル及び香味料を添加し、混合物を包装するために4°Cに冷却する。
【実施例１８】
【００７２】
(予想実施例)
大豆タンパク質組成物を用いて調製したフローズンデザート
本実施例は、フローズンデザートが実施例1-実施例6の大豆タンパク質組成物を用いてどのように製造されるかを示すものである。成分及び配合を以下に確認する:
【００７３】
2010519928.tif 000021
【００７４】
大豆タンパク質組成物を完全に水和するまで54°Cで充分な撹拌によって水に添加する。他のすべての乾燥成分を、完全に混合するのに充分な撹拌によって水に添加する。水素添加された大豆油を充分に混合されるまで同じ撹拌によって添加する。この溶液を78°Cで20秒間低温殺菌し、100/33バールでホモジナイズする。混合物を70〜100%オーバーランで凍結させ、次に、包装して硬化させる。
【実施例１９】
【００７５】
(予想実施例)
大豆ベースの代用乳の調製
大豆ベースの全代用乳を、実施例1-実施例6の大豆タンパク質組成物を用いて製造することができる。配合物に用いられる成分及び手順を以下に記載する。
【００７６】
2010519928.tif 000022
【００７７】
植物油を66°Cに加熱し、次に、乳化剤を添加する。別のタンクにおいて、大豆タンパク質製品を18%固形分で充分な撹拌によって49°Cの水に撹拌する。ニュートラーゼ酵素(又は他の適切なプロテアーゼ)を一定の撹拌によって1時間0.1%のタンパク質量で添加して、大豆溶液中のタンパク質を加水分解する。この溶液を1時間後に低温殺菌して、酵素を変性させることによって反応を停止させる。ホエー、砂糖、ゼラチン、塩、ミネラル及び香味料を添加し、油と乳化剤を添加する前に15分間ブレンドする。混合物全体を更に15分間ブレンドした後、ホモジナイズし、低温殺菌し、噴霧乾燥する。大豆ベースの代用乳は、脂肪を乳化させる能力を充分に行い保持し、再水和後も可溶性ままである。
【実施例２０】
【００７８】
(予想実施例)
大豆タンパク質組成物を用いて調製される特殊調製粉乳
本実施例は、実施例1-実施例6の大豆タンパク質組成物を用いて大豆ベースの特殊調製粉乳を製造することを示すものである。配合物に用いられる成分び手順は、以下の通りである:
【００７９】
2010519928.tif 000023
【００８０】
植物油を66°Cに加熱し、乳化剤を添加する。別のタンクにおいて、大豆製品を18%固形分に充分な撹拌によって49°Cで水に撹拌する。ニュートラーゼ酵素(又は他の適切なプロテアーゼ)を0.1%のタンパク質量で一定の撹拌によって1時間添加して、大豆溶液中のタンパク質を加水分解する。この溶液を1時間後に低温殺菌し、酵素を変性させることによって反応を停止させる。他のすべての成分を添加し、油と乳化剤とが添加される前に15分間ブレンドする。混合物全体を更に15分間ブレンドした後、ホモジナイズし、低温殺菌し、噴霧乾燥する。大豆ベースの特殊調製粉乳は、脂肪を乳化させる能力を充分に行い、再水和後も可溶性ままである。
【実施例２１】
【００８１】
(予想実施例)
すぐ飲める飲料及び粉末飲料
高タンパクのすぐ飲める飲料を実施例1-実施例6からの大豆タンパク質組成物を用いて形成することができる。配合物に用いられる成分は、以下のものである。
【００８２】
すぐ飲める飲料:
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【００８３】
大豆タンパク質組成物を完全に水和するまで強い撹拌によって60°Cで水に添加する。カカオをセルロースゲル及び砂糖とプレブレンドし、次にタンパク質水混合物に添加し、最終のビタミン、ミネラル及び香料を添加する。混合物をホモジナイズし、低温殺菌し、無菌或いはレトルト容器内に包装する。一回分240mlの高タンパクのすぐ飲める飲料は、一回分20グラムのタンパク質を供給する。
【００８４】
粉末飲料:
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【００８５】
粉末成分のすべてが充分に混合するまですべての成分をリボンブレンダ或いは他の乾燥粉末ブレンダに添加し、次に包装する。30グラムの粉末飲料配合物を14キログラム(8オンス)の水又はジュースに添加して、15グラムの大豆タンパク質を含有する一回分を形成する。
【実施例２２】
【００８６】
(予想実施例)
大豆タンパク質組成物を用いて調製されるフード棒
下記の成分を用いて本明細書に記載されるタンパク組成物を用いてフード棒を形成することができる:
【００８７】
2010519928.tif 000026
【００８８】
実施例1-実施例6の一つから大豆タンパク質組成物を高剪断ミキサーで完全に混合されるまで160°Cのコーンシロップに添加する。混合物が完全に混合されるまで、グリセリンとライスシロップを添加する。温度をかきとり式熱交換器で95°Cに上げ、5分間保持し、次に、押出機/成型機に供給し、幅40mmと高さ20mmを有する連続棒を成形する。連続矩形棒を連続法で100mmの長さに切断し、60グラムの質量を有するフード棒を生成させる。別に、カカオをコーティング配合物に添加し、70°Cに加熱する。コーティング配合物の混合物を移動している連続棒にポンプで送り、10グラムのコーティングをそれぞれ60グラムの棒に施す。70グラムの棒を移動している製品に調整空気を吹き込むことによって25°Cに冷却し、フード棒を一棒につき15グラムのタンパク質を含有するヘキサンを含まないタンパク質の豊富な栄養物棒として金属被覆可撓性包装で包装する。
【実施例２３】
【００８９】
(予想実施例)
大豆タンパク質組成物を用いて調製される模造チーズスプレッド
実施例1-実施例6の大豆タンパク質組成物を用いて、大豆増量低下した低コスト模造チーズスプレッドを調製することができる。模造チーズスプレッドの調製に用いられる成分、配合及び手順を以下に示す。
【００９０】
2010519928.tif 000027
【００９１】
レンネットカゼイン、大豆タンパク質組成物、及びホエーを一緒に充分にドライブレンドする。油をリン酸二ナトリウム、クエン酸ナトリウム、リン酸ナトリウムアルミニウム、及び香料と66°Cの加工チーズ調理器に添加する。水を油と塩に66°Cで添加し、ドライブレンドを徐々に添加する。乳酸を徐々に添加し、混合物を85°Cに30-60秒間加熱する。次に、模造チーズスプレッドを包装さし、冷却する。模造チーズは、堅い白色であり、典型的な模造チーズ香味特性を有する。
【実施例２４】
【００９２】
(予想実施例)
大豆タンパク質組成物を用いて調製されるタンパク質強化パン
実施例1-実施例6の大豆タンパク質組成物を用いてタンパク質強化大豆ベースのパンを調製することができる。タンパク質強化パンの配合は、以下の通りである:
【００９３】
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【００９４】
スポンジの成分を一緒に5分間混合する。酵母とイーストフードをまずスポンジの水の一部で溶解し、液体として添加する。スポンジを30℃(86°F)、75% R.H.で5時間発酵させる。次に、発酵させたスポンジをその他のすべての成分の乾燥混合物に添加する。ドウを15分間混合し、次に、30℃(86°F)、75% RHで20分間発酵させた。発酵させた後、ドウを425グラム(15オンス)の丸い部分に分け、焼き型に入れる。次に、ドウを38℃(100°F)、85% R.Hで69分間試し焼きし、次に、218℃(425°F)で20分間焼いて、タンパク質を多く含んだパンを製造する。
【実施例２５】
【００９５】
(予想実施例)
大豆タンパク質組成物を用いて調製される朝食用シリアル
実施例1-実施例6の大豆タンパク質組成物を用いて、タンパク質強化の大豆ベースの朝食用シリアルを調製することができる。大豆タンパク質強化朝食用シリアルを以下の配合に従って調製する。
【００９６】
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【００９７】
ブルーアーのグリッツ、スクロースタンパク質及び塩を水とブレンドして、40%水分混合物にする。次に、この混合物を41bar(600PSI)の圧力と82℃(180°F)で押出機に送り、7/41センチメートル(3/16インチ)の円形断面を有するスタンドに送る。室温で20分間後、ストランドをペレットにスライスし、次に、二つのロールミルを通過させて、約0.25ミリメートル(約0.01インチ)厚さのフレークを製造する。次に、これらのフレークを10%の水分に乾燥し、包装する。
【実施例２６】
【００９８】
脂肪分離法の大豆クリーム画分からコーヒークリーマー配合物の調製
本明細書に記載されるように脂肪分離法の大豆クリーム画分を用いてコーヒークリーマー粉末を製造した。大豆クリーム画分は、48.6%の乾燥固形分と96%の無水ベースの酸加水分解脂肪を含有した。2.25グラムの大豆クリーム画分を120グラムのモノグリセリドとジグリセリド(Danisco USA、ニューセンチュリー、カンザス)と激しい撹拌下で前もって混合して、乳化された均質のスラリーを得た。別のタンクにおいて、脂肪分離法(240グラム固形分)から調製される22%乾燥固形分を含有する1.01キログラムの第二酸カードを1キログラムの水と混合し、pHを15%水酸化ナトリウム溶液を用いてpH 6.5に中和した。次に、クリームとモノグリセリドジグリセリド混合物を中和された酸カードスラリーに徐々に注入し、60℃(140°F)に加熱しながら一緒に混合して、つやのあるエマルジョン溶液を得た。次に、この混合物に180グラムの純粋なショ糖(wholesome sweeteners、シュガーランド、テキサス)を5.322キログラムのライスシロップ(79ブリックス、Corigins Inc.、ラコニア、ニューハンプシャー)と一緒に添加した。次に、スラリーを77℃(170°F)に加熱し、この混合物に240グラムの50%リン酸二ナトリウム溶液を3グラムの天然甘味クリーム香料(Chris Hansen、マーワ、ニュージャージー州)と一緒に添加した。最終混合物を77℃(170°F)で10分間保持し、次に、二段階ホモジェナイザー(Manton Gaulin)で172bar(2500psi)と34bar(500psi)においてホモジナイズし、次に、実施例1で確認したように噴霧乾燥した。乾燥粉末は3.66%の無水ベースのケルダールタンパク質と18.68%の無水ベースの酸加水分解脂肪を含有し、ろ過したコーヒーに容易に分散した。
【実施例２７】
【００９９】
種々の脂肪分の高い粉末調製物の比較
脂肪分の高い大豆粉調製法
脂肪分の高い大豆粉の五つの異なる調製法を、一般法を用いて大豆タンパク質製品に加工して、脂肪分離についての粉末処理に対する影響を求めた。
認定有機丸大豆から、大豆の水分レベルを平衡にし、粗砕ロール(Rosskampローラーミル)で豆の四分の一以下の部分に大豆を粗砕し、対向流空気吸引によって外皮及び他の望ましくない汚染物質を分離することにより、脱皮される脂肪分の高い大豆粉ロットNo.042307(Natural Products Inc.、グリンネル、アイオワ)を得た。脱皮大豆部分を、マイクログラインディングミル(モデルDNWA、Buhler、ミネアポリス、ミネソタ州)を用いて600メッシュ粉末に製粉した。脂肪分の高い大豆粉は、8.47%の水分、39.0%の無水ベースのケルダールタンパク質、23.9%の無水ベースの酸加水分解脂肪の近似分析を有し、脂肪の92.9%がソックスレー抽出によって除去可能であった。
実施例1に記載されるように、水分、タンパク質及び酸加水分解脂肪レベルを求めた。脂肪のソックスレー抽出を当業者に既知の標準法により行った。概要としては、2-5gの試料を砂を含有するろ紙上に置き、混合した。混合物を125°Cで1.5時間乾燥し、冷却した。次に、試料をソックスレー抽出系に入れ、250mLペットエーテルと沸騰ビーズを添加した。5-6滴の凝縮エーテルが毎秒滴下するように加熱と水を調整し、抽出を4時間行った。フラスコを取り除き、内容物を冷却した。エーテルが蒸発した後、残りの試料を計量し、脂肪のパーセントを算出した。AOAC 18th edition, Method 960.39, Fat (crude) or ether extract in meat, 1960、AACC 10th edition, Method 30.25, Crude fat in wheat, corn and soy flour, feeds and mixed feeds, 1999を参照のこと、いずれの文献の記載も本願明細書に全体として含まれるものとする。
大豆の水分レベルを平衡にし、粗砕ロールで豆の四分の一以下の部分に大豆を粗砕し、対向流空気吸引によって外皮及び他の望ましくない汚染物質を分離することにより脱皮される認定有機丸大豆から、脂肪分の高い大豆粉ロットNo.112105(Natural Products Inc.、グリンネル、アイオワ州)を得た。脱皮大豆部分を、ハンマーミル(空気掃引微粉砕機、Reynolds Engineering & Equipment, Inc.、マスカティーン、アイオワ州)を用いて100メッシュ粉末に製粉した。脂肪分の高い大豆粉は、7.62%の水分、40.3%の無水ベースのケルダールタンパク質、22.5%の無水ベースの酸加水分解脂肪の近似分析を有した。
米国特許第7,097,871 B2号の方法を用いて処理される認定有機丸大豆から、シルバー300の脂肪分の高い大豆粉ロットNo.OS30-03007-003B(Soylink; オスカルーサ、アイオワ州)を製造した。得られた300メッシュの脂肪分の高い大豆粉は、8.0%の水分、48.3%の無水ベースのケルダールタンパク質、21.9%の無水ベースの酸加水分解脂肪の近似分析を有し、脂肪の85.2%がソックスレー抽出によって除去可能であった。
米国特許第7,097,871 B2号の方法を用いて処理される認定有機丸大豆から、シルバー1000の脂肪分の高い大豆粉ロットNo.OS100-03007-001B(Soylink、オスカルーサ、アイオワ)を得た。得られた1000メッシュの脂肪分の高い大豆粉は、8.2%の水分、49.4%の無水ベースのケルダールタンパク質、23.8%の無水ベースの酸加水分解脂肪の近似分析を有し、脂肪の90.8%がソックスレー抽出によって除去可能であった。
押出機から出る製品温度が88℃(190°F)であるような圧力下で押出機(Instapro Triple F)を用いて処理される認定有機丸大豆から、ピン製粉した脂肪分の高い大豆粉ロットNo.2151918318(US Soy、マトゥーン、イリノイ)を得た。押出マメスプリットをピンミルで製粉し、粉末は60-65%のPDIを有した。300メッシュの脂肪分の高い大豆粉は、6.77%の水分、41.1%の無水ベースのケルダールタンパク質、27.1%の無水ベースの酸加水分解脂肪の近似分析を有し、脂肪の90.6%がソックスレー抽出によって除去可能であった。
【０１００】
不溶分のタンパク質抽出及び分離
23キログラム(50ポンド)の各脂肪分の高い大豆粉を379リットル(100ガロン)の撹拌タンクにおいて52〜54℃(125〜130°F)の290キログラム(640ポンド)の水で抽出した。50グラムの水酸化カルシウム(CODEX HL、Mississippi Lime Company、セイントジェヌビエーブ、ミズーリ州)を添加することにより抽出スラリーのpHを7.6に調整した。pH調整抽出スラリーを平均30分間保持した。水溶性抽出成分(抽出物)を、高重力ディスク型清澄遠心機(モデルSB-7、Westfalia Separator Industry GmbH、オエルデ、ドイツ)を用いて毎分2.9〜4.1キログラム(6.5〜9.0ポンド)の抽出流量で6〜7分のサイクルで2.5秒間の断続的な固形物放出によって不溶性繊維画分(おから)から分離した。不溶性繊維画分(おから)固形分を集め、分析し、捨てた。タンパク質と脂肪回収の大豆粉抽出効率を算出した。オカラの収率は、乾燥おからとして回収される大豆粉原材料の重さのパーセントである。
【０１０１】
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【０１０２】
抽出物から脂肪の機械的分離
抽出物を撹拌抽出物収集タンクのジャケット上に蒸気を加えることによって60℃(140°F)に加熱し、抽出物を脂肪の分離用の高重力連続放出ディスク型セパレータ(モデルMP-1254、Westfalia Separator Industry GmbH、オエルデ、ドイツ)に送った。セパレータは、水平までのディスクスタック角度が52.5度でディスクと固体ボウルとの間の間隔が0.5mmで固形分を放出しない熱いミルクか又は冷たいミルクセパレータとして構成された。セパレータは、毎分7-9キログラム(16-20ポンド)の速度で供給され、重相低脂肪大豆抽出物から軽相大豆クリーム(脂肪を多く含んだ画分)が分離された。低脂肪抽出物は低脂肪豆乳としても知られる。機械的分離の脂肪除去の分離効率は、低下脂肪抽出物中に存在する脂肪の質量を抽出物中に存在する脂肪の質量で割ったパーセントとして算出される。クリーム収率は、大豆油として回収される大豆粉原材料の質量のパーセントである。全脂肪除去率は、おからと脂肪を多く含んだ画分において除去される脂肪の質量を大豆粉原材料における脂肪の質量で割ったものである。マイクログラインディング及び押出機/ピンミル粉末の全脂肪除去率は、その他の脂肪分の高い大豆粉より12%〜24%多い。
【０１０３】
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【０１０４】
酸沈殿
充分に攪拌されたタンクにおいて粉末クエン酸を添加して抽出物のpHをpH4.5に調整することによって低脂肪抽出物、又は豆乳を沈殿させた。沈殿したタンパク質を、高重力ディスク型清澄遠心機(モデルSB-7、Westfalia Separator Industry GmbH、オエルデ、ドイツ)を用いて毎分2.9〜4.1キログラム(6.5〜9.0ポンド)の抽出流量で8〜9分のサイクルで2.5秒間の断続的な固形物放出によって、大豆ホエーから沈殿したタンパク質カードを分離する前に30-45分間前に熟成した。分離されたカードを、同量の水で洗浄し、同一条件を用いて再び遠心分離して、高純度の大豆タンパク質製品を得た。全タンパク回収効率と全脂肪除去効率は、最終タンパク質カード中のタンパク質又は脂肪の質量を脂肪分の高い大豆粉中のタンパク質又は脂肪の質量で割ることによって算出した。カードタンパク質はケルダールタンパク質によって分析し、カード脂肪は前述したように酸加水分解法によって分析した。ハンマーミル粉末の全タンパク質回収が最高であったが、この粉末の全脂肪除去が最低に含まれた。この方法においてマイクログラインディング及び押出ピンミル粉末の全脂肪除去は、ハンマーミル、シルバー300、及びシルバー1000の粉末より22%〜28%多かった。
【０１０５】
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【実施例２８】
【０１０６】
実施例27の脂肪分の高い大豆粉の四つからおから試料を、52℃(125°F)び水で5%固形分に希釈することによって二度目に抽出した。高重力ディスク型清澄遠心機(モデルSB-7、Westfalia Separator Industry GmbH、オエルデ、ドイツ)を用いて毎分2.9〜4.1キログラム(6.5〜9.0ポンド)の抽出流量で5〜6分のサイクルで2.5秒間の断続的な固形物放出によって、水溶性抽出成分(第二抽出物)を不溶性成分(最終のおから)から分離した。副生成物おから固形物を収集し、分析し、捨てた。タンパク質及び脂肪除去の大豆粉抽出効率は、第二抽出物におけるタンパク質又は脂肪の質量を最初のおからにおけるタンパク質又は脂肪で割ることによって算出した。タンパク質再抽出はそれぞれの粉末についてだいたい同じであるが、再抽出される脂肪のパーセントが広く変化した。
【０１０７】
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【０１０８】
抽出物から脂肪の機械的分離
第二抽出物を撹拌抽出物収集タンクのジャケット上に蒸気を加えることによって60℃(140°F)に加熱し、抽出物を脂肪の分離用の高重力連続放出ディスク型セパレータ(モデルMP-1254、Westfalia Separator Industry GmbH、オエルデ、ドイツ)に送った。セパレータは、水平までのディスクスタック角度が52.5度でディスクと固体ボウルとの間の間隔が0.5mmで固形分を放出しない熱いミルクか又は冷たいミルクセパレータとして構成された。セパレータは、毎分7-9キログラム(16-20ポンド)の速度で送られ、重相低脂肪大豆抽出物から軽相大豆クリームが分離された。機械的分離における脂肪除去の分離効率は、低下脂肪抽出物中に存在する脂肪の質量を抽出物中に存在する脂肪の質量で割ったパーセントとして算出される。全脂肪除去率は、最終のおからと脂肪を多く含んだ画分において除去される脂肪の質量を再抽出されたおからにおける脂肪の質量で割ったものである。第二抽出物における全脂肪分離の効率は、第一抽出より25%〜38%少なかった。
【０１０９】
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【０１１０】
酸沈殿
充分に攪拌されたタンクにおいて粉末クエン酸を添加してpHをpH4.5に調整することによって、第二脂肪分離抽出物、又は豆乳を沈殿させた。沈殿したタンパク質を、高重力ディスク型清澄遠心機(モデルSB-7、Westfalia Separator Industry GmbH、オエルデ、ドイツ)を用いて毎分2.9〜4.1キログラム(6.5〜9.0ポンド)の抽出流量で8〜9分のサイクルで2.5秒間の断続的な固形物放出によって、大豆ホエーから沈殿したタンパク質カードを分離する前に30-45分間前に熟成した。分離されたカードを、同量の水で洗浄し、同一条件を用いて再び遠心分離して、高純度の大豆タンパク質製品を得た。カードタンパク質はケルダールタンパク質によって分析し、カード脂肪は前述したように酸加水分解法によって分析した。すべてのカードの低タンパク質レベルと高脂肪分析は、脂肪がタンパク質と結合していることを示している。第一おからの第二抽出は、高タンパク質純度製品を得ることを望む場合有利でない。
【０１１１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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