(57)【要約】脂肪種子に基づく物質から形成された、改変された脂肪種子物質を記載する。改変された脂肪種子物質は、飲料、加工肉、凍結デザート、菓子製品、乳製品、および穀粒製品などのタンパク質補助食料製品の調製を含む、種々の栄養上の適用において利用することができる。改変された脂肪種子物質は、典型的には、少なくとも８５重量％のタンパク質（乾燥固形物ベース）を含み、改変された脂肪種子物質中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は、少なくとも３００ｋＤａの見かけの分子量を有し、および／または改変された脂肪種子物質は少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０を有する。
2004521642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含む改変された脂肪種子物質であって；該タンパク質の少なくとも約４０重量％は３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有し；かつ改変された脂肪種子物質の試料５０ｍｇ中の該タンパク質の少なくとも約４０重量％は、２５℃の１．０ｍＬの水に可溶性である、改変された脂肪種子物質。
【請求項２】
約０．７５ｍＬ以下のＥＯＲを有する、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項３】
改変された脂肪種子物質の１３．５％水溶液が、約２５ｇ以下の破壊強度を有するゲルを形成する、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項４】
少なくとも約２０ｃＰ／分の粘度勾配を有する、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項５】
少なくとも約８７℃の融解温度を有し、かつ約５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の細菌負荷を有する請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項６】
少なくとも約４００ｋＤａのＭＷ５０を有する、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項７】
約０．９５以下の濁度因子を有する、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項８】
少なくとも約８５の乾燥ガードナー Ｌ値を有する、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項９】
少なくとも約８０のＮＳＩを有する、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項１０】
全タンパク質の百分率として少なくとも約１．４重量％のシステインを含む、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項１１】
ナトリウム、カルシウム、およびカリウムイオンの総量に対するナトリウムイオンの比率が約０．５以下である、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項１２】
約７０００ｍｇ／ｋｇ（ｄｓｂ）以下のナトリウムイオンを有する、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項１３】
少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含む改変された大豆物質である、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項１４】
実質的に淡白な味を有する、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項１５】
約５００ｐｐｂ以下のベンズアルデヒド、約２５００ｐｐｂ以下の２−ペンチルフラン、約６００ｐｐｂ以下の２−ヘプタノン、および約２００ｐｐｂ以下のＥ，Ｅ−２，４−デカジエナールを含む風味成分内容物を含む、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項１６】
約３５０ｐｐｂ以下のベンズアルデヒド、約４５０ｐｐｂ以下の２−ヘプタノン、約１５０ｐｐｂ以下のＥ，Ｅ−２，４−デカジエナール、および約５０ｐｐｂ以下のＥ，Ｅ−２，４−ノナジエナールを含む風味成分内容物を含む、請求項１記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項１７】
少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含む改変された脂肪種子物質であって；該タンパク質の少なくとも約４０重量％が３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有し；かつ少なくとも約２０の粘度勾配を有する、改変された脂肪種子物質。
【請求項１８】
少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含む改変された脂肪種子物質であって；該タンパク質の少なくとも約４０重量％が３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有し；かつ少なくとも８７℃の融解温度を有する、改変された脂肪種子物質。
【請求項１９】
少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含む改変された脂肪種子物質であって；該タンパク質の少なくとも約４０重量％が３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有し；かつ約０．７５ｍＬ以下のＥＯＲを有する改変された脂肪種子物質。
【請求項２０】
少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含む改変された脂肪種子物質であって；該タンパク質の少なくとも約４０重量％は３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有し；かつ５００ｎｍにおいて約０．９５以下の濁度因子を有する、改変された脂肪種子物質。
【請求項２１】
５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の細菌負荷および少なくとも８７℃の融解温度を有し、少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含む改変された脂肪種子物質であって；該タンパク質の少なくとも約４０重量％は３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有する、改変された脂肪種子物質。
【請求項２２】
改変された脂肪種子物質を製造する方法であって：
脂肪種子物質を水溶液で抽出して、脂肪種子抽出物中に粒状物質の懸濁液を形成させる段階；
３０度以下の接触角を有する濾過表面を備えた微小孔膜を含む、濾過システムに該抽出物を通して、第１の透過物およびタンパク質強化保持物を製造する段階
を含む方法。
【請求項２３】
５０ｐｓｉｇ以下の膜貫通圧力下で濾過システムに抽出物を通す段階を含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
５５℃から６０℃において濾過システムに抽出物を通す段階を含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
タンパク質強化保持物を濾過システムに通して透析濾過し、透析濾過保持物および透析濾過透過物を製造する段階をさらに含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２６】
水溶液が６．５から１０．０のｐＨを有する、請求項２２記載の方法。
【請求項２７】
濾過システムに抽出物を通す段階が、第一に実質的に元の量を維持するように、水を供給タンク中の抽出物に添加しつつ、元の量の抽出物を濾過システムに通す段階、および第二に保持物を元の量に対して少なくとも２．５倍だけ濃縮できるようにしつつ、濾過システムに抽出物を通す段階を含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２８】
低温殺菌された保持物を形成するのに十分な時間、保持物を少なくとも７５℃にて加熱する段階をさらに含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２９】
６．５から７．５のｐＨを有する水溶液を用いた初期抽出段階において、脂肪種子物質を抽出する段階、および８．０から９．０のｐＨを有する水溶液を用いた最終抽出段階において、脂肪種子物質を抽出する段階を含む多段階操作で、脂肪種子物質を抽出する段階を含む、請求項２２記載の方法。
【請求項３０】
次の抽出段階からの、タンパク質が豊富な溶液流を用いた初期抽出段階において、６．５から７．５のｐＨで脂肪種子物質を抽出する段階；および水酸化ナトリウム水溶液を用いた最終抽出段階において、８．０から９．０のｐＨで脂肪種子物質を抽出する段階を含む多段階向流操作で、脂肪種子物質を抽出する段階を含む、請求項２２記載の方法。
【請求項３１】
選択された段階からの、タンパク質が豊富な抽出物を少なくとも約７５℃まで加熱して、加熱処理抽出物を形成させる段階；および異なる抽出段階において、加熱処理抽出物を用いて脂肪種子物質を抽出する段階を含む多段階向流操作で、脂肪種子物質を抽出する段階を含む、請求項２２記載の方法。
【請求項３２】
初期段階からの、タンパク質が豊富な抽出物を加熱する段階が、部分的に抽出された脂肪種子物質およびタンパク質が豊富な抽出物のスラリーを加熱する段階を含む、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
微小孔膜が約２５，０００から５００，０００のＭＷＣＯを有する限外濾過膜である請求項２２記載の方法。
【請求項３４】
微小孔膜が０．１μから１．５μの孔径を有する請求項２２記載の方法。
【請求項３５】
膜が改変されたポリアクリロニトリル膜である、請求項２２記載の方法。
【請求項３６】
膜が少なくとも約７５℃までの温度への暴露；約２から１１の範囲のｐＨへの暴露に対して設計され、酸化溶液での処理に耐えることができる、請求項２２記載の方法。
【請求項３７】
水溶液で約１０分以内の間、脂肪種子物質を抽出する段階を含む、請求項２２記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項３８】
プロセスが２０分以内の見かけの接触時間を有する、連続的な多段階プロセスである。請求項２２記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項３９】
６．５から１０のｐＨを有する水溶液で、約２０℃から６０℃にて大豆物質を抽出して、抽出溶液中に粒状物質の混合物を形成させる段階；該混合物から粒状物質の一部を除去して、清澄化された抽出物を形成させる段階；および５５℃から６０℃にて、清澄化された抽出物を濾過システムに通す段階を含む、請求項２２記載の方法。
【請求項４０】
水溶液で脂肪種子物質を抽出して、脂肪種子抽出物中に粒状物質の懸濁液を形成させる段階、ならびに約３０度以下の接触角を有する濾過表面を備えた微小孔膜を含む濾過システムに該抽出物を通して、透過物およびタンパク質強化保持物を製造する段階を含むプロセスによって製造された、改変された脂肪種子物質。
【請求項４１】
プロセスが、６．５から１０．０のｐＨを有する水溶液で、約２０℃から７５℃にて脂肪種子物質を抽出して、抽出物溶液中に粒状物質の混合物質を形成させる段階；該混合物から粒状物質の少なくとも一部を除去して、清澄化された抽出物を形成させる段階；および約５５℃から６０℃にて清澄化された抽出物を、微小孔膜が改変されたポリアクリロニトリルを含む濾過システムに通す段階を含む、請求項４０記載の改変された脂肪種子物質。
【請求項４２】
改変された脂肪種子物質が乾燥固形物ベースで少なくとも８５重量％のタンパク質を含み；該タンパク質の少なくとも約４０重量％が少なくとも３００ｋＤａの見かけの分子量を有し；かつ改変された脂肪種子物質の試料５０ｍｇ中のタンパク質の少なくとも約４０重量％が、２５℃の水１．０ｍＬに可溶性である、改変された脂肪種子物質を含む食品組成物。
【請求項４３】
低温殺菌された食品組成物である、請求項４２記載の食品組成物。
【請求項４４】
飲料組成物、加工肉組成物、菓子組成物、または凍結デザート組成物である、請求項４２記載の食品組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景
改変された脂肪種子物質は、種々の食料製品の質感および他の機能的な特徴を増強させるための食品添加物、ならびにタンパク質の供給源として使用される。しかし、改変された脂肪種子物質、特に改変された大豆物質の使用は、その豆風味および黄褐色のため、いくつかの場合において限定されうる。種々の化合物が脂肪種子の風味および色の特徴をもたらすと推定されているが、どの成分がこれらの特徴の原因であるかは依然として正確には明らかではない。それらの中には、脂肪族カルボニル、フェノール類、揮発性脂肪酸ならびにアミン、エステルおよびアルコールがある。
【０００２】
脂肪種子物質、特に大豆物質の単離、精製、ならびに栄養の質および風味の改善のために用いられるプロセスについて、大量に報告されている。天然状態の大豆タンパク質はまずく、哺乳類のミネラル吸収を妨げるフィチン酸複合体の存在、および哺乳類におけるタンパク質消化を妨げる抗栄養因子の存在のため、栄養的品質が低い。報告された方法は、加熱処理によるトリプシン阻害剤の破壊、ならびにフィチン酸の除去のための方法を含む。大豆原料に含まれるタンパク質に対する、精製単離物として確保されるタンパク質の収率を改善するための、幅広い種類の試みも記載されている。
【０００３】
大豆タンパク質風味を改善するための多くのプロセスは、熱の適用、焙煎、アルコール抽出および／または酵素修飾を含む。これらのタイプのプロセスは、しばしば実質的なタンパク質の変性および改変をもたらし、それにより製品の機能性を実質的に変化させる。加えて、これらのプロセスは、脂質および炭水化物成分ならびにそれらの分解生成物とタンパク質との間の相互作用を促進し得る。これらのタイプの反応は、食料製品において、特に乳食品および飲料などの、高度に可溶性であってかつ機能的なタンパク質を要するものにおける、大豆タンパク質の利用性を低下させうる。
【０００４】
少なくとも７０重量％のタンパク質（乾燥固形物ベースまたは「ｄｓｂ」）を有する大豆タンパク質製品と定義される市販の大豆タンパク質濃縮物は、一般に、可溶性糖、灰分およびいくつかの微量成分を除去することによって生産される。糖は、通常、まず湿式加熱でタンパク質を不溶化した後に、（１）アルコール水溶液；（２）希酸水溶液；または（３）水で抽出することによって除去される。これらのプロセスにより、一般に、特有の味および色を有する大豆タンパク質製品が製造される。
【０００５】
大豆タンパク質単離物は少なくとも９０重量％のタンパク質（ｄｓｂ）を有する製品と定義される。大豆タンパク質単離物を製造するための商業的プロセスは、一般に、タンパク質の酸沈殿に基づく。これらの製法は、典型的には、（１）アルカリ性ｐＨにて水で大豆フレークからタンパク質を抽出し、液体抽出物から固形物を除去する段階；（２）液体抽出物のｐＨを最小タンパク質溶解度点まで調整することにより、液体抽出物を等電点沈殿に供して、最大量のタンパク質沈殿を得る段階、および（３）副生成物の液体乳清から沈殿タンパク質カードを分離する段階を含む。しかし、このタイプのプロセスは、依然として、独特の味および色を有するタンパク質製品を産生する傾向がある。
【０００６】
膜濾過技術を用いて濃縮された大豆タンパク質製品を製造するためのプロセスの多数の例が報告されている。しかし、価格、効率および／または製品の特徴を含む多数の因子のため、膜に基づく精製アプローチは、商業的プロセスとして広く採用されたことはない。これらのプロセスは、得られたタンパク質製品における低下した機能的特徴、および／または「不快な」風味および／または暗いクリーム色から明るい黄褐色のような「不快な」色を有する製品の製造など、１つまたは複数の不利益を被りうる。また、膜に基づくプロセスは、細菌汚染および膜の汚れに伴う問題のため、商業的製造条件下で操作するのが困難であり得る。細菌汚染は製品の風味に対して望ましくない結果をもたらし得る。
【０００７】
概要
脱脂大豆白色フレークまたは大豆ミールなどの、脂肪種子物質由来の望ましい風味および／または色の特徴を有する改変された脂肪種子物質が、本明細書に記載される。改変された脂肪種子物質は、（例えば、タンパク質補助食料製品を製造するために）ヒトおよび／または動物消費用の食品への混合用のタンパク質源として用いるのに特に適している。
【０００８】
本発明の改変された脂肪種子物質は、典型的に、脂肪種子物質に存在するタンパク質性物質を可溶化するための抽出工程を含む、膜に基づく精製プロセスによって製造することができる。抽出工程はタンパク質性物質の４０％から６０％を約３分以内の抽出で溶解させることができる、高速抽出法を含んでよい。連続的多段階プロセス（例えば、多段階向流抽出）として抽出を行うことが望ましい。適当な多段階抽出プロセスは、部分的に抽出された固形物を２回目に抽出するために用いられる水溶液のｐＨとは異なるｐＨを有する水溶液で、初期段階を操作する段階を含んでよい。適切には、ｐＨの差は１．５以下である。
【０００９】
改変された脂肪種子物質は、一般に脂肪種子物質に存在するタンパク質性物質を可溶化させるための抽出工程を含むプロセスによって製造することができる。そのプロセスは、抽出物からタンパク質を分離し、かつ濃縮するために１つまたは複数の微小孔膜を用いる。一般に、比較的小さな接触角、例えば約４０度以下の接触角を有する濾過表面を備えた微小孔膜を用いるのが有利である。プロセスは、通常、比較的大きな孔の限外濾過膜（例えば、約２５，０００から５００，０００の分子量カットオフ（「ＭＷＣＯ」）を有する膜）、または約１．５μまでの孔径を有する精密濾過膜いずれかを利用する。精密濾過膜を使用する場合、約１．０μ以下、望ましくは約０．５μ以下の孔径を有するものが特に適当である。本明細書中では、用語「微小孔膜」は、限外濾過膜および精密濾過膜を集合的に指すために用いる。そのような比較的大きな孔の膜を使用することによって、本発明のプロセスにおける膜濾過操作は、約１００ｐｓｉｇ以下、望ましくは約５０ｐｓｉｇ以下、より一般的には１０ｐｓｉｇ〜２０ｐｓｉｇの範囲の膜貫通圧力を用いて行うことができる。
【００１０】
改変された脂肪種子物質は、それを食料製品への混合用のタンパク質源として用いるのに特に適したものにする、種々の特徴を有することができる。適当な改変された脂肪種子物質は、少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質、好ましくは少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含むことができ、かつ以下の特徴の１つまたは複数を有する：少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０；物質中のタンパク質の少なくとも約４０重量％は３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有する；試料５０ｍｇ中のタンパク質の少なくとも約４０重量％は、２５℃の１．０ｍＬの水に溶解することができる；約０．９５以下の濁度因子；１３．５％水溶液は、約２５ｇ以下の破壊強度を有するゲルを形成する；少なくとも約８０のＮＳＩ；総タンパク質の百分率として少なくとも約１．４％のシステイン；少なくとも約８５のガードナー（Ｇａｒｄｎｅｒ）Ｌ値；実質的に淡白な味；少なくとも約１０ｃＰ／分の粘度勾配；約０．７５ｍＬ以下のＥＯＲ；少なくとも約８７℃の融解温度；少なくとも５ジュール／ｇの潜熱；０．５以下の、ナトリウム、カルシウムおよびカリウムイオンの総量に対するナトリウムイオンの比率；約７０００ｍｇ／ｋｇ（ｄｓｂ）以下のナトリウムイオン；および約５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の細菌負荷（ｂａｃｔｅｒｉａ ｌｏａｄ）。これらの方法を用いて、約２５００ｐｐｂ以下の２−ペンチルフラン、６００ｐｐｂの２−ヘプタノン、２５０ｐｐｂのＥ，Ｅ−２，４−デカジエナール、および／または５００ｐｐｂのベンズアルデヒドを含む、風味成分を有する改変された脂肪種子物質を製造することもできる。
【００１１】
タンパク質補助食料製品を製造するのに用いることができる、本発明によって形成された特に望ましい改変された脂肪種子物質は、以下の特徴の１つまたは複数を有することができる。少なくとも約４００ｋＤａのＭＷ５０：物質の少なくとも約６０％は３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有する；５０ｍｇの試料中のタンパク質の少なくとも約５０重量％は２５℃にて１．０ｍＬの水に溶解することができる；少なくとも約８０のＮＳＩ；少なくとも約８７℃の融解温度；０．５以下の、ナトリウム、カルシウムおよびカリウムイオンの総量に対するナトリウムイオンの比率；約７０００ｍｇ／ｋｇ（ｄｓｂ）以下のナトリウムイオン；および約５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の細菌負荷。本発明の改変された脂肪種子物質の特定の態様は、約２５００ｐｐｂ以下の２−ペンチルフラン、４５０ｐｐｂの２−ヘプタノン、１５０ｐｐｂのＥ，Ｅ−２，４−デカジエナール、３５０ｐｐｂノベンズアルデヒド、および／または５０ｐｐｂのＥ，Ｅ−２，４−ノナジエナールを含む風味成分を有することができる。
【００１２】
詳細な説明
本発明の方法によって提供される改変された脂肪種子物質は、一般に、淡い色をしているのに加えて高タンパク質含有量を有し、望ましい風味特徴を有する。改変された脂肪種子物質は、それをヒトおよび／または動物消費用の食品への混合用のタンパク質源として用いるのに適したものにする、種々の他の特徴を有することができる。
【００１３】
改変された脂肪種子物質は、通常、脂肪種子物質に存在するタンパク質性物質を可溶化するための抽出工程、ならびに有意な量の炭水化物、塩および他の非タンパク質成分を除去するために１つまたは複数の微小孔膜を用いる、抽出物の次の精製を含むプロセスによって製造することができる。非常にしばしば、膜精製に先立ち、抽出手法によって生じた懸濁液に存在する粒状物質の相当量を少なくとも除去することによって、抽出物が清澄化されることが非常に多い。
【００１４】
本明細書中に記載するプロセスは、脂肪種子抽出物からタンパク質を分離し濃縮するために、１つまたは複数の微小孔膜を用いる。一般に、比較的小さな接触角、例えば約４０度以下の接触角を有するフィルター表面を備えた微小孔膜を用いるのが有利である。さらにより小さな接触角を有する微小孔膜、例えば約３０度以下、いくつかの場合には、約１５度以下の接触角を有するフィルター表面を備えた微小孔膜が、本方法で用いるのに特に適する。プロセスは、通常、比較的大きな孔の限外濾過膜（例えば、少なくとも約３０，０００の分子量カットオフ（「ＭＷＣＯ」）を有する膜）または約２μまでの孔径を有する精密濾過膜のいずれかを利用する。
【００１５】
脂肪種子物質の供給源
本発明で使用する出発物質は、他の形態の脂肪種子ベースの物質を使用することもできるが、一般的に脱脂脂肪種子物質に由来する物質を含む。脂肪は、多数の異なる方法、例えば単に皮をむいた種子を単にプレスすることによって、またはヘキサンなどの有機溶媒で皮をむいた種子を抽出することによって、皮をむいた脂肪種子から実質的に除去することができる。本発明のプロセスの好ましい態様で使用される脱脂脂肪種子物質は、典型的には、約３重量％以下、好ましくは約１重量％以下の脂肪を含む。溶媒抽出プロセスは、典型的には、平らにしてフレークにした、皮をむいた脂肪種子で行われる。そのような抽出の生成物を脂肪種子「白色フレーク」と呼ぶ。例えば大豆白色フレークは、一般的には、皮をむいた大豆をプレスして平らなフレークとし、ヘキサンでの抽出によってフレークから残存油含有量の実質的部分を除去することによって得られる。残存溶媒は、多数の方法によって、得られた白色フレークから除去することができる。１つの手法においては、溶媒は、高温溶媒蒸気を含むチャンバーに脂肪種子白色フレークを通すことによって抽出される。次いで、少なくとも約７５℃の温度にてヘキサン蒸気を含むチャンバーを通過させることによって、大豆白色フレークから残存ヘキサンを除去することができる。そのような状況下では、残存するヘキサンの大部分はフレークから気化し、引き続いて、例えば真空を介して除去することができる。この手法によって産生された物質を、瞬間脱溶媒化（ｆｌａｓｈ ｄｅｓｏｌｖｅｎｔｉｚｅｄ）脂肪種子白色フレークと呼ぶ。次いで、瞬間脱溶媒化脂肪種子白色フレークを、典型的に粉砕して、顆粒状物質（ミール）が得られる。しかし、所望の場合、瞬間脱溶媒化脂肪種子白色フレークを本発明の方法で直接用いてもよい。
【００１６】
本発明のプロセスで用いるのに適したもう１つの脱脂脂肪種子由来物質は、焙煎と呼ばれるプロセスによって、脂肪種子白色フレークからヘキサンを除去することによって得られる物質に由来する。このプロセスでは、ヘキサン抽出脂肪種子白色フレークを、少なくとも約１０５℃の温度にて蒸気を含むチャンバーに通す。これはフレーク中の溶媒を気化させ、蒸気と共に運び去らせる。得られた生成物を焙煎した脂肪種子フレークという。瞬間脱溶媒化脂肪種子白色フレークと同様に、焙煎した脂肪種子フレークは本発明の方法で直接用いるか、または抽出に先立って顆粒状物質へ粉砕してもよい。
【００１７】
脱溶媒化脂肪種子白色フレークは抽出工程で直接用いることができるが、より通常には、脱溶媒化フレークは、抽出用の出発物質として使用される前にミールへと粉砕される。大豆ミールなどのこのタイプの脂肪種子ミールは幅広い種類の他の適用で用いられ、市販の供給源から容易に入手することができる。培地で用いるのに適した脂肪種子物質の他の例は、キャノラミール、ヒマワリミール、綿実ミール、落花生ミール、ルピナスミールおよびその混合物を含む。脱脂大豆および／または脱脂綿実に由来する脂肪種子物質は、比較的高いタンパク質含有量を有するため、そのような物質は本方法で用いるのに特に適している。本明細書中に記載の例および説明の多くは改変された大豆物質に適用されるが、本発明の方法および物質はそのように限定されるものと解釈されるべきではなく、他の穀物および脂肪種子に適用することができることに注意することが重要である。
【００１８】
脂肪種子物質の抽出
脂肪種子物質からのタンパク質画分の抽出は、従来の装備を用いて種々の条件下で行うことができる。プロセス・パラメータおよび装備の選択に影響する因子の中には、抽出の効率、抽出物におけるタンパク質の品質に対する効果およびプロセスの環境影響力の最小化がある。費用および環境的理由に関しては、しばしば、プロセスで用いる水の容積を減少させることが望ましい。プロセス・パラメータはまた、一般的に例えば、固有の酵素および／または化学反応を介したタンパク質の分解を最小にし、かつ抽出物の実質的な細菌汚染を回避するように選択される。
【００１９】
攪拌されたタンクリアクター、流動床リアクター、充填床リアクターを含む種々のリアクター構成を抽出工程において使用することができる。例えば、全抽出反応を、媒体の温度および混合を制御する適当な機構を有する、単一容器中で行ってよい。または、抽出を別の反応容器中で行う多段階で行ってもよい（例えば、図１に示すプロセスシステムを参照）。例えば、抽出は、連続的多段階プロセスとして行うこともできる（例えば、２つまたはそれ以上の段階を含む向流抽出）。もう１つの態様において、抽出の少なくとも１つの段階を、固体脂肪種子と抽出溶媒の間の接触時間を最小化する条件下で行うことができる。比較的短い抽出時間を含むもう１つの態様においては、脂肪種子物質が固体／液体分離装置に導入される時に、脂肪種子物質に温かい（例えば、５５℃から７５℃）水溶液を噴霧してもよい。そのようなシステムは５秒から３０秒の抽出時間を有しうる。例えば、水溶液および脂肪種子物質をスクリュー押出機に共注入し、直ちに固体／液体分離装置（例えば、デカンタ、遠心機等）に通してもよい。そのようなシステムにおいては、固体および液相は、システムの配置に従って、１分未満の時間接触させるだけでよい。
【００２０】
多くのプロセスで一般的であるように、種々の目的の最適化は、典型的に、プロセス・パラメータの選択における平衡化を要する。例えば、タンパク質の実質的な化学的分解を回避するには、抽出は比較的低い温度、例えば約１５℃から４０℃、好ましくは約２０℃から３５℃で実行することができる。しかし、そのような温度は、細菌増殖を大いに招く可能性があり、抽出時間を最小化し、かつ／またはより高い温度で次のプロセス操作を行って、細菌の増殖を低下させることが最良となりうる。
【００２１】
または、抽出はわずかにより高い温度、例えば５０℃から６０℃で行って、細菌汚染の機会を減少させることもできる。これは細菌の増殖を低下できる一方、上昇した温度は、タンパク質性物質の化学的分解による、潜在的問題を悪化させ得る。従って、室温に近い温度での抽出実行に関しては、抽出を５０℃から６０℃で行う場合、タンパク質の分解を最小にするため、できる限り迅速に抽出を完了させることが一般に望ましい。抽出を約２０℃から６０℃の温度で実行する場合、一般に、１時間から２時間の抽出時間が、有意なタンパク質分解および／または細菌汚染を回避しつつタンパク質の高い回収率を可能とするのに十分であることが判明した。より高い温度、例えば５０℃から６０℃を用いる場合、約３０分以下の抽出時間が、有意なタンパク質分解および／または細菌汚染を回避しつつ、タンパク質の高い回収率を可能とするのに通常は十分であることが判明している。６０℃以上の温度へ任意の長時間実質的に暴露することにより、処理の間にゲル化する傾向を有するタンパク質溶液をもたらしうるため、より高い温度の使用は一般に回避される。
【００２２】
抽出を６０℃を超える温度で行う場合、一般に、暴露時間の減少により、タンパク質性物質の化学的分解が最小化されうることが判明した。例えば、抽出を約６０℃から７０℃の温度で行う場合、約１５分以下が適当である。抽出を約７０℃から８０℃の温度で行う場合、約５分以下が適当である。抽出を約８０℃から９０℃の温度で行う場合、約３分以下の抽出時間が望ましい。
【００２３】
脂肪種子物質は、そのタンパク質性物質を得るために、酸性および塩基性条件下の双方で抽出することができる。本発明の方法は、典型的には、約６．５から約１０のｐＨを有する溶液を用いた抽出を含む。より適切には本方法は、中性から塩基性条件下、例えば約７から約９のｐＨを有するアルカリ性溶液を用いた抽出を含む。抽出は、脂肪種子物質を、設定された量の水酸化ナトリウム、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を含む水溶液と接触させ、塩基を固体脂肪種子物質から抽出した物質によって中和しつつ、ｐＨをゆっくりと低下させることによって行うことができる。塩基の初期量は、典型的には抽出操作の最後に、抽出物が所望のｐＨ値、例えば７．０から８．５の範囲内のｐＨを有するように選択される。または、水相ｐＨは抽出の間に（連続的にまたは周期的間隔で）モニターすることができ、必要に応じて塩基を添加して、ｐＨを所望の値または所望のｐＨ範囲内に維持することができる。
【００２４】
抽出を単一段階操作として行う場合、消費された脂肪種子物質は、一般に水またはアルカリ性溶液で少なくとも１回洗浄して、固形物画分に捕獲されていた可能性のあるタンパク質性物質を回収する。洗浄物はさらなる加工のために主抽出物と組み合わせるか、または脂肪種子物質の次のバッチの抽出で用いることができる。
【００２５】
抽出を多段階操作で行う場合、抽出パラメータは各段階で最適化することができる。例えば、多段階抽出では、１つの段階の間のｐＨは、前の段階または次の段階においてのｐＨよりも高くまたは低くすることができる。適当には、ｐＨの変化は１．５以下である。１つの適当な態様においては、脂肪種子物質は、７．０から７．５のｐＨを有する水溶液で初期段階にて抽出され、部分的に抽出された固形物は、８．０から８．５のｐＨを有する水溶液で２回目に抽出される。
【００２６】
抽出操作は、通常、可溶性タンパク質性物質を含む水相中に不溶性物質の混合物を生じさせる。抽出物は膜濾過を介する分離に直接供してもよい。しかし、ほとんどの場合、混合物から粒状物質の少なくとも一部を除去して、清澄化された抽出物を形成させることによって、抽出物はまず清澄化される。通常、清澄化操作は粒状物質の有意な部分、好ましくは実質的に全ての粒状物質を除去する。抽出物の清澄化は次の膜濾過操作の効率を増大させ、その操作で用いられる膜に関する汚染問題を回避するのを助けることができる。
【００２７】
この清澄化は、濾過および／または水性懸濁液から粒状物質を除去するために通常使用される関連プロセス（例えば、遠心）を介して行うことができる。デカンタ遠心機を通常は用いて、水性脂肪種子スラリーから液相を分離する。抽出物を膜濾過に供する前に、脱スラッジ（ｄｅｓｌｕｄｉｎｇ）遠心機の使用を介して、抽出物をさらに清澄化するのが有利でありうる。しかし、そのようなプロセスは、一般には、可溶性物質の多くを除去せず、従って、可溶化タンパク質は膜濾過を介するさらなる精製のために水相に残る。高い総タンパク質収率を達成するため、清澄化工程は、典型的には、可溶性タンパク質物質を吸着しうる凝集剤などの濾過補助剤を使用しない。
【００２８】
図１に示すように、抽出および清澄化操作を実行する１つの適当な方法は、多段階向流抽出プロセスを行うための一連の抽出タンクおよびデカンタ遠心機を使用する。このタイプのシステムは、高効率抽出を、比較的低い水対フレーク比で行うのを可能とする。例えば、このタイプのシステムは、各相における脂肪種子物質に対する水性抽出溶液の重量比が６：１から１０：１の範囲である抽出を効果的に行うことができる。低い水対フレーク比の使用は、比較的高い濃度の溶解した固形物、例えば５重量％またはそれ以上の溶解した固形物濃度を含む脂肪種子抽出物の製造を可能とし、少なくとも約７重量％の固形物を含む抽出物の製造はまれではない。低い水対フレーク比およびより濃縮された抽出物の使用は、プロセスが、より低い容量能力要件を有するシステムで実行するのを可能とし、それにより、システムに関連する資本コストに対する要求量を低下させる。
【００２９】
もし特別な場合におけるシステムの要件が総量に対する有意な制限を含まなければ、抽出プロセスはより高い水対フレーク比を用いて行うことができる。比較的高い水対フレーク比を抽出操作で使用する場合（例えば、２０：１から４０：１の比率）、抽出を単一工程で行うのがより簡便でありうる。これらのタイプの水対フレーク比はより大きな容量の流体（出発脂肪種子物質のポンド当り）を取り扱うことができるシステムを必要とすると考えられる一方で、タンパク質抽出におけるより高い希釈因子は、膜濾過操作で用いる微小孔膜を汚す可能性を低下させることができる。
【００３０】
膜濾過
一般に、まず清澄化された抽出物を膜供給タンクに導入することによって、抽出液を抽出システムから膜分離システムに移動させる。抽出液は、通常、約４．０％から５．０％の可溶性タンパク質および約１．５％から２．０％の溶解した非タンパク質物質を含有する。精密濾過操作の１つの目的は、非タンパク質物質からタンパク質を分離することである。これは、抽出液を一連の精密濾過膜を通して循環させることによって達成させることができる。タンパク質のほとんどは循環流に保持される（「保持物」）一方で、水および非タンパク質物質は透過物として膜を通過する。タンパク質含有保持物は、典型的には、約２．５〜３倍濃縮される（例えば、３０ガロンの入力粗抽出物の３倍の濃縮は１０ガロンの保持物を生じる）。濃縮係数は、都合の良いことに、膜を通過する透過物の量を測定することによってモニターすることができる。抽出物の３倍膜濃縮は、一般には、少なくとも約８０重量％タンパク質（ｄｓｂ）を含有する溶解固形物を有する、保持物流を生じる。タンパク質濃度を９０重量％まで増加させるには、典型的に２回の１：１透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）を行う。透析濾過操作においては、水を濃縮された保持物に添加し、次いで微小孔膜を通じて除去する。これは前記の方法で実行することができるか、または本発明の方法の別の態様において、透析濾過は、例えば元の量を実質的に維持するように水を供給タンク中の入力抽出物に連続的に添加することによって、膜濾過の初期段階で行うことができる。
【００３１】
膜濾過操作は、典型的には、少なくとも２．５倍濃縮された保持物を生じ、すなわち、ある量の抽出物の濾過システムの通過により、元の抽出物量の約４０％以下の量を有するタンパク質強化保持物を生じる。膜濾過操作からの産出は、典型的には、少なくとも約１０重量％のタンパク質を含むタンパク質強化保持物を提供し、かつ１２重量％から１４重量％のタンパク質濃度が容易に達成される。
【００３２】
環境的および効率的理由のため、可能な限り多くの水を膜透過物から回収し、回収された水をプロセスに戻して再利用することが一般に望ましい。これは、プロセスの全体の水力学的要求量を低下させ、プロセスによって放出された流出液の量を最小化する。典型的には、透析濾過透過物は、膜濾過の濃縮相からの透過物と混合される。混合透過物中の水の大部分は、逆浸透（「ＲＯ」）膜を用いて混合した透過物をＲＯ保持物およびＲＯ透過物に分離することによって回収できる。ＲＯ分離は、実質的には純粋な水である透過物を生じうる。これはプロセスの初期段階に戻して再利用することができる。例えば、ＲＯ透過物は、脂肪種子物質を抽出するための水溶液中で用いることができる。また、ＲＯ透過物を含む水性希釈剤でタンパク質強化保持物を希釈することによって、ＲＯ透過物は透析濾過操作で利用することもできる。
【００３３】
本プロセスは、抽出物からタンパク質を分離しかつ濃縮するために、１つまたは複数の微小孔膜を有する膜濾過システムを用いる。比較的小さな接触角、例えば約４０度以下の接触角を有するフィルター表面を有する微小孔膜は、汚れに対する良好な抵抗性を呈しつつ効果的な分離を提供することができるため、そのような膜を用いるのが一般的に有利である。よりいっそう小さな濾過表面接触角（すなわち、より大きな親水性を有する表面）を有する微小孔膜は、本発明のプロセスで用いるのに特に適している。そのような膜は２５度またはそれ未満の接触角を有するフィルター表面を有することができ、いくつかの膜は約１０度以下のフィルター表面接触角を有することができる。
【００３４】
本明細書中で用いるように、用語「接触角」とは、静滴法（Ｓｅｓｓｉｌｅ Ｄｒｏｐ Ｍｅｔｈｏｄ）を用いて測定した表面の接触角をいう。これは、表面の局所的領域の湿潤特性を評価するのに用いられる光学的接触角法である。（シリンジを用いて平坦な膜表面に付けられた）水滴の基準線と液滴境界の接線の間の角度を測定する。接触角を測定するための適当な測定器具の例は、Ｋｒｕｓｓから市販されているモデルＤＳＡ １０Ｄｒｏｐ Ｓｈａｐｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍである。
【００３５】
膜は、水および他の成分を通過させつつ、抽出物中に存在する高い割合の中分子量および高分子量タンパク質成分を保持することが可能であるべきである。膜濾過操作は、通常、比較的大きな孔の限外濾過膜（例えば、少なくとも約３０，０００の分子量カットオフ（「ＭＷＣＯ」）を有する膜）、または約１．５μまでの孔径を有する精密濾過膜のいずれかを利用する。２５，０００から２００，０００のＭＷＣＯを有する低接触角精密濾過膜は、本プロセスで用いるのに特に適する。約２５度以下のフィルター表面接触角および３０，０００から１００，０００のＭＷＣＯを有する改変されたＰＡＮ膜における、適当な微小孔膜の特別の例。プロセスの市販版で有用であるためには、膜は実質的透過速度を維持し、例えばおよそ１５００ｍＬ／分から３０００ｍＬ／分で、約１２平方メートルの膜表面面積を含む膜モジュールを通過させることができるべきである。そのような比較的大きな孔の微小孔膜を使用することによって、膜濾過操作は、一般に、約１００ｐｓｉｇ以下の膜背圧を用いて行うことができる。より好ましくは、膜背圧は５０ｐｓｉｇ以下であって、効率的な膜分離は１０ｐｓｉｇから２０ｐｓｉｇの範囲の背圧で達成されている。
【００３６】
膜濾過システムは、一般に、クロスフロー（ｃｒｏｓｓ−ｆｌｏｗ）濾過様式で実行するように構成される。より大きな粒子および破片は、典型的により初期の清澄化操作によって除去されるので、微小孔膜は容易に詰まるようになる傾向はない。プロセスにおいて清澄化工程を上流に含むと、より長い膜寿命および膜を通過するより高い流速をもたらす傾向がある。膜濾過システムは、典型的には、１つまたは複数の相互交換可能な膜モジュールを使用する。これは膜の孔径（もしくはＭＷＣＯ）および／または膜のタイプを必要に応じて変化させることを可能とし、汚れた膜の容易な交換を可能とする。
【００３７】
クロスフロー濾過は連続的に、またはバッチ様式のいずれかで実行することができる。クロスフロー膜濾過は種々の流動構成で実行することができる。例えば、膜をシェルおよびチューブ熱交換器中のチューブと同様のチューブ中に縦方向に配置する管状構成は、種々の粒径を含む溶液の処理を可能とするため、１つの一般的な配置である。多数の他の従来型クロスフロー構成、例えば平面シートおよび螺旋型が、膜の汚れを低下させつつ効果的な膜分離を提供することが公知である。螺旋型クロスフロー膜システムは、本発明のプロセスにおいて、供給溶液が清澄化された脂肪種子抽出物などの比較的小さな粒状物質を含む場合においての使用に、特に適している。螺旋型膜モジュールは、高度に効率的な分離を提供し、比較的小型の空間において大きな膜表面積を有する濾過システムの設計を可能とする傾向がある。
【００３８】
抽出操作と同様に、膜濾過操作の間におけるタンパク質含有溶液の温度は、（例えば、分解および／または変性を介して）タンパク質の化学的状態ならびに起こる細菌汚染の量に対して影響し得る。より低い温度はタンパク質の化学的分解を最小化する傾向にある。しかし、より低い温度では、細菌の増殖が問題となる可能性があり、より濃縮したタンパク質溶液（例えば、少なくとも約１０重量％のタンパク質を有する溶液）の粘度は加工上の問題を呈しうる。本発明者らは、膜分離を実行する間は約５５℃から６５℃にタンパク質含有抽出物を維持することにより、化学的分解／変性によるタンパク質機能の変化を最小にしつつ、細菌増殖を効果的に抑制できることを見出している。例えば次の噴霧乾燥操作の間などにおける、より高い温度へのいかなる実質的暴露も、濃縮した溶液をよりゲル化する傾向にしうるタンパク質の変化を引き起こし得ることは明白である。
【００３９】
膜濾過をバッチ操作として実行する場合、膜は一般に各実行の間に洗浄される。典型的には、膜システムは実行の前日に洗浄および消毒され、膜は次亜塩素酸ナトリウム溶液に貯蔵される。膜システムの使用前に、次亜塩素酸塩溶液を膜システムから排出し、全システムを水ですすぐ。膜分離を連続的操作として行う場合、膜は一般に周期的間隔で使用を中断し、同様の方法で洗浄する。
【００４０】
継続的使用の間に微小孔膜システムを洗浄および消毒するため、種々の方法が公知である。１つの適当な洗浄法は、順次膜を一連の塩基性、酸性および消毒溶液で洗い流す段階を含む。適当な消毒溶液の例は、次亜塩素酸ナトリウム溶液、過酸化物溶液、および界面活性剤を基にした消毒水溶液を含む。典型的には、種々の洗浄溶液での処理の間に膜を水ですすぐ。例えば、低接触角濾過表面を有する膜（例えば、改変されたＰＡＮ微小孔膜）は以下の順序の溶液で洗い流すことによって効果的に洗浄できことが判明した：
１）水；
２）苛性溶液（例えば、０．２重量％ＮａＯＨ溶液）；
３）水；
４）弱酸溶液（例えばｐＨ５．５〜６を有する水溶液）；
５）界面活性剤を基にした消毒水溶液（Ｕｌｔｒａ−Ｃｌｅａｎ（商標）；Ｅｃｏｌａｂ、Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手可能）；および
６）水。
【００４１】
一連の洗浄は、通常、室温の溶液を用いて行われる。もし膜が有意に汚れれば、例えば約４０℃から５０℃の温度で苛性、酸性および／または消毒すすぎを行うことによって、上昇した温度で１つまたは複数のすすぎ工程を行う必要がありうる。いくつかの場合では、より強い酸性すすぎ液を用いることによって、例えば約４から５のｐＨを有する酸性溶液で膜をすすぐことによって、一連の洗浄の有効性を増強することができる。他のタイプの溶液を消毒溶液として用いることができる。例えば、もし膜が十分に化学的に不活性であれば、酸化性溶液（例えば、ＮａＯＣｌの希薄溶液または希薄な過酸化水素溶液）を消毒剤として用いることができる。一連の洗浄における最後の水すすぎの後、その膜を直ちに用いて、本発明のプロセスの膜分離を行うことができる。または、洗浄後に膜を保存することができる。洗浄された膜を希薄な漂白溶液と接触させて貯蔵し、次いで使用に先立って水で再度膜をすすぐのが一般的である。
【００４２】
効果的に洗浄することができる膜（例えば、改変されたＰＡＮ膜などの低接触角濾過表面を有する膜）を選択することによって、比較的低い細菌レベルを有する保持物を生じる、濃縮した脂肪種子タンパク質抽出物の膜濾過を行うことができる。例えば、改変されたＰＡＮ膜および前記で概説したものと同様の洗浄手法を使用することによって、保持物を（例えば、ＨＴＳＴ処理を介する）低温殺菌に供することなく、約３００，０００ｃｆｕ／ｇおよび、望ましくは、約５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の合計細菌プレート計数を有する噴霧乾燥されたタンパク質濃縮物を生じさせることができる。
【００４３】
膜の構築
ポリマー基質の表面は、基質の外辺部における不完全性によって形成された空隙、および基質の分子構造によって形成された微小孔を有する。用語「表面」は、これらの空隙および微小孔を規定するポリマーまたはその部分を含めることを意図する。もし基質が多孔性製品の形態であれば、「表面」は、その製品の孔を規定するポリマーまたはその部分を含めることも意図する。本発明の方法で使用する微小孔膜は非対称な孔構造を有することができる。すなわち、孔径および孔の構造は膜全体を通じて同一ではない。本明細書中で使用される、非対称微小孔膜とは、濾過表面に比較的大きな孔、すなわち供給溶液と接触することになる表面を有する膜をいう。孔径は膜の幅を横切って減少する。濾過表面と反対の膜の側は一般に非常に薄く、最小の大きさの孔を有する比較的密な層を有する。膜の輸送特性は、一般に、この薄い「スキン」層中の孔の数および孔径によって主に決定される。
【００４４】
固体表面の親水性は、水溶液に対する表面の親和性に関係する。親水性は膜の生体適合性、すなわち、有意な汚染問題に遭遇することなくタンパク質および同様の物質と共に効果的に用いることができる能力にも関係する。親水性は産業上は定量的には規定されないが、水が固体表面上に広がる程度を決定することによって、または水滴が固体表面に存在する際に液体表面と固体表面の間の接触角度によって、定性的に測定することができる。表面がより親水性となれば、接触角はより低くなると考えられる。図１は、水滴１２が比較的親水性の表面１４にある場合よりも水が比較的疎水性の表面１１にある場合に水滴１０がより大きな接触角（θ）を有し、すなわち、より大きな接触角は比較的疎水性の表面を表し、小さな接触角は比較的親水性の表面を表すことを説明する。
【００４５】
本明細書中で用いるように、用語「接触角」とは、静滴法を用いて測定した表面の接触角をいう。これは、表面の局所的領域の湿潤特性を評価するのに用いる光学的接触角方法である。（シリンジを用いて平坦な膜表面に付けられた）水滴の基準線と液滴境界における接線の間の角度を測定する。接触角を測定するための適当な計測器の例は、Ｋｒｕｓｓから市販されているモデルＤＳＡ １０ Ｄｒｏｐ Ｓｈａｐｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍである。
【００４６】
本発明の方法は、一般に、比較的親水性の濾過表面を有する微小孔膜、例えば４０度以下の接触角を有する濾過表面を有する微小孔膜を使用する。好ましくは、微小孔膜は３０度以下、より好ましくは１５度以下の接触角を有する濾過表面を有する。頻繁に、膜の濾過表面のみがＮ−アルキロールアミド基などの親水性基を含み、膜を形成するポリマー基質の大部分は疎水性ポリマーであり、それにより膜の物理的強度を維持しつつ、表面に対して汚れ抵抗性を提供する。
【００４７】
本発明のプロセスで用いる膜の表面は、典型的に、親水性である官能基、すなわち、水に対する親和性を示す官能基を含む。膜は、基質の表面に十分な非荷電親水性極性基を提供し、その表面を親水性とするペンダント基を有する、適当なポリマーの分子から形成される。これらの基はポリマーのペンダント基の誘導体化によって得ることができるか、またはそれらの基は、「予め作製する」ことができ、次いで基質の表面においてポリマーに直接沈積もしくは移植することができる。基質の表面に疎水性ペンダント基を沈積させ、次いでそれらの基の全てまたは一部を適当な基に誘導体化して、表面を親水性とすることも同様に可能である。同様に、適当なペンダント基を含有するモノマーを基質の表面に沈積または移植することができる。比較的親水性の表面を有する膜の例は、米国特許第４，１４７，７４５号、米国特許第４，９４３，３７４号、米国特許第５，０００，８４８号、米国特許第５，５０３，７４６号、米国特許第５，４５６，８４３号および米国特許第５，９３９，１８２号に記載され、それらの開示は参照として本明細書に組み入れられる。
【００４８】
膜を構成するポリマー基質は、適当なペンダント基を含有する本質的に任意のポリマー分子を含むことができる。適当なポリマーは、ペンダントニトリル基を含有するポリマーなどの、置換アミド基に誘導体化することができるペンダント基を含有するポリマーを含む。適当な置換アミド基は、親水性、すなわち、水に対する親和性を示す基である。その例はＮ−アルキロールアミド基を含む。本発明のプロセスで使用する膜は、好ましくは、十分な非荷電置換アミド基（例えば、ヒドロキシメチル置換アミド基などのヒドロキシアルキル置換アミド基）を提供して、膜表面を親水性とする、膜の表面の適当なポリマーの分子を含む。
【００４９】
膜は、置換アミド基を含むニトリル含有ポリマーから形成することができる。置換アミド基は、好ましくは、中性または中性近くのｐＨで非荷電である。置換アミド基はニトリル基から誘導することができる。そのようなポリマーの例は改変されたポリアクリロニトリルポリマーを含む。本明細書中で用いるように、用語「ポリアクリロニトリルポリマー」とは、モノマーの少なくとも５０モル％がアクリロニトリル型のモノマー、好ましくはアクリロニトリルおよび／またはメタクリロニトリルであるモノマー混合物から形成されたポリマーをいう。より典型的には、モノマーの少なくとも９０モル％はアクリロニトリルおよび／またはメタクリロニトリルである。
【００５０】
単なる例として、適当なポリマーはアクリロニトリル型のモノマー、シアノスチレンモノマー（例えば、シンナモニトリル）、非共役アルケンニトリルモノマーおよび／またはシアノアルキルアクリルエステル（シアノアルキルメタクリルエステル）モノマーから形成された、ホモポリマーおよびコポリマーなどのニトリル含有ポリマーを含む。特に適当なモノマーはアクリロニトリル、メタクリロニトリル、（典型的には、６個以下の炭素原子を含む）他の２−アルケンニトリルモノマー、クロロアクリロニトリルおよびフルオロアクリロニトリルなどのアクリロニトリルタイプのモノマーを含む。アクリロニトリルおよび／またはメタクリロニトリルに基づくポリマーおよびコポリマーは、本発明の膜の形成で用いるのに特に適する。コポリマーは、典型的には、少なくとも９０モル％のアクリロニトリル型のモノマーを含む、モノマー混合物から形成される。
【００５１】
ニトリル含有ポリマーを生じさせるのに用いるモノマー混合物中の他のモノマーは、荷電したまたは容易にイオン化可能ないかなる官能基（すなわち、酸、アミンまたは第４級化官能基）も含有しなくて良い。コポリマーは、典型的には、ペンダント置換アミドまたは置換アミド基に誘導体化することができる基を有する１つのモノマーサブユニットを含むだけでよい。必要ではないが、他のモノマーはそのような官能基を含むことができる。ペンダント基がニトリル基を含む場合、コポリマー中にニトリル含有モノマーと共に存在することができる適当なモノマーは、ニトリル含有モノマーと重合することができるモノマーである。そのようなモノマーの例はスチレン型のモノマー（例えば、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレンまたはクロロメチルスチレン、アクリルまたはメタクリル酸エステル型のモノマー；共役ジエン；ハロゲン化オレフィン；ビニルエーテルモノマーおよび他の同様のモノマーを含む。
【００５２】
重合は、水性系における懸濁重合または乳化重合などの当技術分野における標準的技術を用いて行なうことができる。ポリマーは、置換アミド基または置換アミド基に誘導体化することができる基などの、極性官能基を含有しても良いか、またはしなくても良い、他のポリマーと配合することもできる。ポリマーをもう１つのポリマーにグラフとすることもできる。
【００５３】
ペンダントニトリル基は、酸の存在下におけるアルデヒドおよび／またはアルデヒド生成化合物との反応を介してヒドロキシアルキル置換アミド基に変換することができる。本質的には、任意のアルデヒドを用いてニトリル基を修飾することもできる。しかし、アルデヒド分子の分子サイズは、ポリマー基質が多孔質膜の形態である場合にアルデヒドの有用性を制限するであろう。そのような場合、孔径は、アルデヒドの分子サイズに上限を課すことによってアルデヒドの適当性を決定するであろう。特に、アルキロール部分が低級アルキロール基である（すなわち、アルキロール基は１個から６個の炭素原子を有する）Ｎ−アルキロールアミド基は最も通常に使用される。好ましくは、ニトリル基を、アセトアルデヒドまたはホルムアルデヒドなどの比較的小さなアルデヒドと反応させる。ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド生成化合物、例えばジメトキシメタン、トリオキサンまたはパラホルムアルデヒドは、膜表面の親水性を増加させるためにニトリル含有ポリマーから形成された膜を修飾する段階における使用に特に適する。アルデヒドとの反応を介してニトリル含有ポリマー膜を修飾する方法および特異的条件は、その開示は参照として本明細書に組み入れられる米国特許第４，９０６，３７９号に記載され、ニトリル含有ポリマーの分子とアルデヒドまたはアルデヒド生成化合物との接触の持続時間は、一般的に、十分に置換アミド基が形成されて表面を親水性とするが、全基質の構造を親水性化しない程度に十分長い。
【００５４】
ニトリル含有ポリマーから形成された膜を、水性条件下で酸およびアルデヒドの混合物で処理する段階を含むこのプロセスの結果、典型的には、ポリマー基質の表面のみにおける非荷電置換アミド基が形成される。膜を形成するポリマーはしばしば架橋している。これはさらなる強度を膜に付与することができる。Ｎ−アルキロールアミド基をニトリル含有ポリマーに導入するのに用いる化学的処理の結果、ポリマー分子間の架橋を形成することができる。例えば、Ｎ−メチロールアミド基をポリアクリロニトリル膜表面に導入するのに用いられる条件の結果、メチレン−ビス−アミド結合によってポリアクリロニトリルポリマーを架橋することもできる。
【００５５】
本発明の方法で使用される膜は、通常、基質全体にニトリル含有ポリマーを含む。しかし、基質表面のポリマーのニトリル基の一部のみが、一般的には、置換アミド基、好ましくはＮ−メチロールアミド基に誘導体化される。残りのニトリル基は、しばしば、誘導体化されないまま残り、それにより、物理的一体性をポリマー基質に提供する。基質が膜などの多孔質製品の形態である場合、基質の親水性表面は多孔質製品中の孔を規定する。
【００５６】
ニトリル含有ポリマーの分子も他のそのような分子に架橋させることができる。架橋は、ほとんどの適用において、望ましいポリマー基質における特性、例えば増大した構造剛性および有機溶媒に対する増大した抵抗性を供することができる。これは酸およびアルデヒドを用いる修飾プロセスから生じうる。典型的には、架橋は基質の表面の分子の置換アミド基の間である。これはさらなる強度を膜に付与することができる。置換アミド基がＮ−メチロールアミド基を含む態様においては、架橋はメチレン−ビス−アミド結合を介する。ポリマー基質の表面をアルデヒドまたはアルデヒド生成化合物と接触させる際は、接触は、アルデヒドおよび／またはアルデヒド生成化合物を含有する試薬浴に基質を浸漬することによって行うことができる。浸漬の時間、試薬浴の温度、および試薬の濃度は、用いるアルデヒドまたはアルデヒド生成化合物のタイプ、存在するニトリル含有ポリマーのタイプ、酸触媒の量および強度、ならびにもし存在すれば所望の基質特性に依存すると考えられる。
【００５７】
親水性膜は、親水性化薬剤をより疎水性なポリマーと配合および／または共沈殿させることによって製造することもできる。親水性表面を有する膜の例は、参照としてその開示が本明細書に組み入れられる米国特許第４，９４３，３７４号に記載された、ポリエチレングリコールおよび／またはポリビニルピロリドンなどのポリエーテルスルホンと親水性ポリマーとの共沈殿によって製造することができる。
【００５８】
膜を効果的に洗浄して残存する有機物質を除去し、細菌汚染に関する問題を回避するためには、比較的頑強な膜を利用するのが一般に好ましい。もし膜が比較的高温（例えば、約５０℃まで）耐えることができ、酸化剤（例えば、次亜塩素酸塩水溶液）での処理に耐えることができ、界面活性剤に基づく洗浄溶液の処理に耐えることができ、および／または約５から１１の範囲のｐＨ、好ましくは約２から約１２の範囲のｐＨを有する溶液などの、ｐＨの範囲を有する水溶液への暴露に耐えることができれば、膜の洗浄を大いに容易にすることができる。
【００５９】
保持物の下流処理
膜濾過操作によって生じた保持物は、低温殺菌して微生物活性を確実に最小化することが多い。低温殺菌は、一般に、保持物の内部温度を約７５℃以上に上昇させ、例えば溶液を７５℃に約１０分〜１５分間保持することによって、溶液中に存在する細菌のほとんどを殺すのに十分な時間その温度に維持する段階を含む。生成物は、通常、濃縮された保持物を「ＨＴＳＴ」処理に供することによって低温殺菌される。ＨＴＳＴ処理は、濃縮保持物を蒸気注入器を通して注入することによって行うことができ、ここでタンパク質含有濃縮物が活性な蒸気と混合され、迅速に約６５℃〜８５℃（１５０°Ｆ〜１８０°Ｆ）、より適切には８０℃〜８５℃（約１８０°Ｆ）まで加熱することができる。次いで、典型的には、加熱された濃縮物を加圧下で比較的短い時間、例えば５秒から１０秒間保持チューブに通す。保持チューブの後、加熱された保持物を真空容器に通すことによって冷却することができる。真空下での保持物からの水の蒸発の結果、加熱された溶液が瞬間冷却され、温度は迅速に４５℃〜５０℃（約１３０°Ｆ〜１４０°Ｆ）の範囲に降下する。ＨＴＳＴ処理は膜濾過に先立って行うことができる。１つの適当な態様によると、抽出プロセス（例えば、多段階抽出プロセスにおける段階の間）の間に抽出物をＨＴＳＴ処理に供することができる。このタイプの処理は、タンパク質の実質的な化学的分解を回避しつつ、細菌の破壊において非常に効果的であることが判明した。
【００６０】
その貯蔵特性を改善するためは、改変された脂肪種子生成物は一般的に、生成物が最終乾燥生成物の重量に基づいて約１２重量％以下の水分、好ましくは約８重量％以下の水分を含有するように乾燥される。利用する乾燥方法および乾燥した生成物の形態に応じて乾燥後に、取り扱いおよび包装を容易にするために、生成物を粉砕して自由流動固体粒子とすることができる。例えば、乾燥された改変脂肪種子生成物をケーキに乾燥すれば、好ましくは、物質の少なくとも約９５重量％が約１０メッシュ以下のサイズを有する粒子の形態となるように、それを乾燥粉末に粉砕することができる。
【００６１】
別のプロセスにおいては、中性ｐＨへのｐＨ調整の後、液体保持物を噴霧乾燥して、乾燥粉末化生成物を形成することができる。噴霧乾燥生成物は好ましくは、約１０重量％以下の水、より好ましくは約４〜６重量％の水含有量まで乾燥される。約１６０℃〜１６５℃の乾燥器入口温度、約１５００ｐｓｉｇの供給ポンプ圧力および約９０℃〜９５℃の排出空気にて、保持物の濃縮溶液（例えば、約１０〜１５重量％の固形物）を噴霧乾燥器に通すことによって、保持物を噴霧乾燥することができる。
【００６２】
噴霧乾燥またはＨＴＳＴ処理いずれかの一部として実行することができる加熱前に、通常、試料のｐＨをおおよそ中性に調整するのが有利である。例えば、保持物のｐＨはしばしば、試料を加熱することを含むいずれかのさらなる処理に先立って、６．５と７．５の間、好ましくは６．７と７．２の間に調整される。濃縮された保持物の加熱は、分子量プロフィール、およびその結果として生成物の機能を変化させることができる。例えば、加熱処理されなかった実施例２の生成物の分子量プロフィールを、実施例１に従って得られた生成物のそれと比較のこと。熱処理物質はその加熱処理同等物（実施例１の生成物）に存在しない多数のタンパク質を含有する。これらの２つの試料のＤＳＣは明瞭な差を示す。実施例２に従って製造された物質は約９３℃において比較的シャープな対称ピークを示す。加熱処理されなかった他の物質、実施例４のそれは約９３℃において強いエネルギーの吸収を示す。市販の製品の全ては、吸収ピークを全く示さないか、または約８２℃において小さな比較的弱い吸収を示す。本発明の方法（実施例１および３）に形成された２つの加熱処理生成物のＤＳＣスキャンは、約８２℃において比較的弱い吸収ピークを示すに過ぎない。
【００６３】
いくつかの場合において、最終噴霧乾燥工程に先立って、膜濾過操作によって生じた保持物を濃縮するのが有利でありうる。これは、一般的には、加工された大豆タンパク質物質の強力な加熱を回避するために真空を利用して、従来の蒸発技術を用いて達成することができる。このタイプの濃縮工程をプロセスに含む場合、それは保持物のｐＨを中性ｐＨ（例えば、大雑把にｐＨ６．８〜７．０）に調整した後に通常は行われる。
【００６４】
改変された脂肪種子物質の特徴
改変された脂肪種子物質は、大豆ミール、キャノラミール、ヒマワリミール、綿実ミール、落花生ミール、ルピナスミールまたはその混合物などの、種々の前駆体脂肪種子物質から誘導することができる。大豆フレークまたはミールは、本発明の方法で利用するのに特に適した脂肪種子タンパク質の供給源である。改変された脂肪種子物質は、それをヒトおよび／または動物消費のための食品への混合用のタンパク質源として用いるのに適したものとする、種々の特徴を有することができる。
【００６５】
改変された脂肪種子物質を用いて、ヒト消費用のタンパク質補助食料製品を製造することができる。タンパク質補助食料製品の例は、飲料、加工肉、凍結デザート、菓子製品、乳製品、ソース組成物および穀粒製品を含む。食料製品を補助するのに用いられる改変された脂肪種子物質の量は、特定の食料製品に応じて大きく変化しうる。典型的なタンパク質補助食品生成物は０．１重量％と１０重量％の間を有することができる。改変された脂肪種子物質を用いて、さらなる食料製品を製造することができる。食料製品を異なるまたは追加の食品カテゴリーに分けることができることを認識するのもまた、重要である。具体的な食料製品は１を超えるカテゴリーに入る（例えば、アイスクリームは凍結デザートおよび乳製品双方と考えることができる）。本明細書に提供される食料製品は例示的目的のためだけであり、網羅的なリストであることを意図しない。
【００６６】
タンパク質補助飲料製品の例はスムージー、乳児用調整粉乳、果実ジュース飲料、ヨーグルト飲料、コーヒー飲料、ビール、乾燥飲料ミックス、茶融合飲料、スポーツ飲料、大豆リカー、ソーダ、スラッシュおよび凍結飲料ミックスを含む。
【００６７】
タンパク質補助肉製品の例は、鶏挽肉製品、水添加ハム製品、ボローニャソーセージ、ホットドック、フランクフルトソーセージ、鶏肉パティ、チキン・ナゲット、牛肉パティ、魚パティ、すり身、ベーコン、ランチョンミート、サンドイッチフィリング、デリミート、肉スナック、ミートボール、ジャーキー、ファヒータ、ベーコンビット、注入肉およびブラートヴラストを含む。
【００６８】
タンパク質補助菓子製品の例はチョコレート、ムース、チョコレートコーティング、ヨーグルトコーティング、ココア、糖衣、キャンディー、エネルギーバーおよびキャンディーバーを含む。
【００６９】
タンパク質補助凍結デザート製品の例はアイスクリーム、モルツ、シェーク、ポプシクル、シャーベット、および凍結プディング製品を含む。
【００７０】
タンパク質補助乳製品の例はヨーグルト、チーズ、アイスクリーム、泡立てたトッピング、コーヒークリーマー、クリームチーズ、サワークリーム、カッテージシチーズ、バター、マヨネーズ、ミルクベースのソース、ミルクベースのサラダドレッシング、およびチーズカードを含む。
【００７１】
タンパク質補助穀粒製品の例は、パン、マフィン、ベーグル、ペストリー、ヌードル、クッキー、パンケーキ、ワッフル、ビスケット、セモリナ、チップ、トルティア、ケーキ、クラッカー、朝食シリアル（インスタントおよび調理したシリアルを共に含む）、プレッツェル、乾燥パン菓子ミックス、ラスク、ブレッドスティック、クルトン、詰物、エネルギーバー、ドーナツ、ケーキ、ポップコーン、タコスの皮、フライのころも、ころも用生地、パン粉づけ、パンの皮、ブラウニー、パイ、膨らませた大豆ケーキ、クレープ、クロワッサン、小麦粉およびポレンタを含む。
【００７２】
本明細書で用いるように、用語「ソース組成物」とは、ソース、サラダドレッシング、サンドイッチスプレッド、シロップ、マリネ、ディップおよびミートグレイズなどの食料製品を指す。タンパク質補助ソース組成物の例はサラダドレッシング、ナッツバタースプレッド（例えば、ピッナツバタースプレッド）、マリネ、ソース、サルサ、ジャム、チーズソース、マヨネーズ、タルタルソース、大豆発酵物（ｓｏｙ ｈｕｍｕｓ）、ディップ、フルーツシロップ、およびメイプルシロップを含む。
【００７３】
タンパク質補助ソース組成物は組成物の均一性を維持するのを助ける懸濁化剤も含むことができる。適当な懸濁化剤の例は澱粉、セルロース（例えば、微結晶性セルロース）およびカラギーナンなどの多糖、およびペクチンなどのポリウロニドを含む。ゼラチンは、本発明の飲料組成物で用いることができる懸濁化剤のもう１つの例である。
【００７４】
他のタンパク質補助製品の例は豆腐、処方された大豆要素、粉末化タンパク質補助物、ジュース混合可能タンパク質補助物、発泡剤、曇り剤、ベビーフード、肉なしボール、肉類似品、卵製品（例えば、スクランブルエッグ）、スープ、チャウダー、ブロス、ミルク代替品、豆乳製品、チリ、スパイスミックス、スプリンクル、大豆フィッツ、サラダトッピング、食用フィルム、食用スティック、チューイングガム、ベーコンビッツ、野菜ビッツ、ピザ生地バリア、大豆パイ、無ガス合成豆、大豆ヘルパー、大豆綿キャンディ、フルーツビッツ、ピザロール、マッシュドポテト、紡糸大豆タンパク質繊維、大豆ロールアップ、押出スナック、薬味、ローション、フライ、ゼラチンデザート製品、ビタミン補助物、および医薬品を含む。
【００７５】
改変された脂肪種子物質の特徴を考慮することは、しばしば、特定のタンパク質補助食料製品の開発において重要である。例えば、分散性は成分の水への容易な混合を促進し（乾燥処方ミックスまたは乾燥単離物）、理想的には、比較的安定な均一懸濁液に導く。完成した飲料に見出すことができる粒状物の量を減少させるために、溶解度が望まれるであろう。放置したときに、完成した処方からの不溶性成分の沈降を防止するために、懸濁性が望まれるであろう。一般に、白色の改変された脂肪種子物質が好ましい。というのは、黄褐色および褐色溶液は白色（ミルク様）または明るい色（果実様）に着色するのが困難であり得るからである。溶液中の改変された脂肪種子物質の透明性も、飲料の重要な特徴である。混合を複雑にし得るため、通常は飲料では望まれないが、発泡はいくつかの製品（例えば、ミルクシェーク様製品）において肯定的特徴でもあり得る。特定の食品組成物で重要であり得る他の特徴は分子量、ゲル化能力、粘度、乳濁液安定性因子含有量およびアミノ酸含有量を含む。これらの特徴の１つまたは複数に従う具体的特性は、タンパク質補助食料製品を開発するのに有利であり得る。
【００７６】
本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質は、典型的には、高い割合の高分子量タンパク質を含み、低分子量タンパク質があまり混入していない。この物質で見出される高分子量タンパク質の含有量を分析するための適当な方法は、実施例１６に記載したクロマトグラフィーデータに基づく。
【００７７】
未処理のクロマトグラフィーデータを用いて、多数の異なる測定基準を計算することができる。１つの測定基準は、質量の５０％が上方であって、質量の５０％が下方である分子量を計算することである。この最初の測定基準は正確には平均分子量ではないが、加重平均分子量により近い。本明細書では、これを用語「ＭＷ５０」で示す。もう１つの測定基準は、３００ｋＤａよりも大きな見かけの分子量を有する改変された脂肪種子物質の重量％を計算することである。さらにもう１つの測定基準は、１００ｋＤａ未満の見かけの分子量を有する改変された脂肪種子物質の重量％を計算することである。これらの３つの測定基準のいずれか１つを個々に用いて、特定の改変された脂肪種子物質の分子量を特徴付けることができる。別法として、これらの測定基準の２つ以上の組合せを用いて、改変された脂肪種子物質の分子量プロフィールを特徴付けることができる。
【００７８】
好ましくは、本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質は少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０を有する。より好ましくは、少なくとも約４００ｋＤａである。少なくとも約６００ｋＤａのＭＷ５０を有する改変された脂肪種子物質は、いくつかの適用で特に適当であり得る。前記の第２の測定基準に関して、適当な改変された脂肪種子物質中のタンパク質の少なくとも約４０重量％は３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有することができる。いくつかの適用では、タンパク質の少なくとも約６０重量％が３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有すれば、それは望ましくあり得る。前記の第３の測定基準によると、好ましくは、改変された脂肪種子物質中のタンパク質の約４０重量％以下は１００ｋＤａ未満の見かけの分子量を有する。しかし、いくつかの適用では、改変された脂肪種子物質中のタンパク質の約３５重量％以下が１００ｋＤａ未満の見かけの分子量を有する。適当な改変された脂肪種子物質は、これらの３つの測定基準の１つまたは複数の好ましい値を満足することができる。例えば、特に適当な改変された脂肪種子物質は少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０を有することができ、タンパク質の少なくとも約６０重量％は３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有する。改変された脂肪種子物質は少なくとも約６００ｋＤａのＭＷ５０を有し、該物質中のタンパク質の少なくとも約６０重量％は３００ｋＤａよりも大きな見かけの分子量を有し、これは本発明の方法によって形成することができる。
【００７９】
本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質は、典型的には、良好な溶解度を有するタンパク質画分を含む。例えば、当該物質の試料５０ｍｇ中のタンパク質の少なくとも約４０重量％が、２５℃にて１．０ｍＬの水に可溶性である改変された脂肪種子物質を、本発明の方法によって形成することができる。タンパク質の少なくとも約５０重量％がこれらの条件下で可溶性である試料を得ることができる。改変された脂肪種子物質の溶解度は、実施例９で検討されているように、そのＮＳＩによって記載することもできる。
【００８０】
比較的良好な溶解度を有することに加え、本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質は、しばしば、水溶液中のその懸濁性に関して良好な適性を有する。例えば、本発明のプロセスを用いて、良好な懸濁性を有する改変された脂肪種子物質を提供することができる。乾燥脂肪種子タンパク質製品の懸濁性の１つの尺度はその「濁度因子」である。本明細書中で用いるように、「濁度因子」は、実施例１４に記載されているアッセイ法で定義される。この実施例に記載されているように、５重量％溶液を作製するのに十分な試料を５重量％のショ糖溶液に溶解／分散させる。室温で約１時間放置した後、スラリーのアリコートを水に１０倍希釈し、５００ｎｍにおける吸光度を測定した。（本明細書では「濁度因子」と呼ぶ）５００ｎｍにおけるこの吸光度測定は、より高い濁度およびより低い溶解度を示す、より高い吸光度値での濁度の尺度である。
【００８１】
好ましくは、本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質は、このアッセイ法における約０．９５以下の５００ｎｍにおける吸光度、すなわち、約０．９５以下の濁度因子を有する。特に明記しなければ、０．５重量％ショ糖水溶液中の０．５重量％の乾燥された脂肪種子タンパク質製品の分散液は、（５重量％ショ糖溶液中の５重量％溶液として約１時間放置した後に）約０．９５以下の５００ｎｍにおける吸光度を有する。
【００８２】
本発明の方法は、望ましい色特徴を有する改変された脂肪種子物質の製造を可能とする。製品は、一般的には、それらのガードナー Ｌ値によって示されるように非常に明るい色を有する。例えば、本発明の方法は、少なくとも約８５の乾燥ガードナー Ｌ値を有する改変された脂肪種子物質の調製を可能とする。いくつかの場合には、例えば８〜９の弱アルカリ性ｐＨにおいて抽出を行い、比較的低温（約２５℃〜３５℃；７５°Ｆ〜９５°Ｆ）において初期抽出を行うことによって、少なくとも約８８のガードナー Ｌ値（乾燥）を有する脂肪種子タンパク質単離体の試料を製造することができる。
【００８３】
本発明の方法は、さらに、望ましい風味特徴を有する（例えば、豆の性質を欠く実質的に淡白な味を有する）改変された脂肪種子物質の製造を可能とする。望ましくない風味は、しばしば、消費者製品における改変された脂肪種子物質の使用に対する最大の障害のうちの１つである。改変された脂肪種子物質、特に改変された大豆タンパク質の風味は成分の複雑な混合物に由来する。例えば、苦味および他の不快な風味は、しばしば、低分子量ペプチド（４００＜ＭＷ＜２０００）および揮発性化合物の存在によって引き起こされる。脂肪種子それ自体および他のもので生じたこれらの小さな分子のいくつかは、製造プロセスにおいて種々の時点で改変された脂肪種子物質に結合する。本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質に典型的な、実質的に淡白な味は、小さな分子量のペプチドおよび揮発性化合物がより少ないことによる可能性がある。例えば、本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質は、一般に、５００ｐｐｂ以下のベンズアルデヒドを含む風味成分含有量を有し、以下の基準の１つまたは複数を満足することができる：２５００ｐｐｂ以下の２−ペンチルフラン；約６００ｐｐｂ以下の２−ヘプタノン；約２００ｐｐｂ以下のＥ，Ｅ−２，４−デカジエナール。本発明の方法によって形成された本発明の改変された脂肪種子物質の、特に適当な態様は一般に、５００ｐｐｂ以下のベンズアルデヒド；約４５０ｐｐｂ以下の２−ヘプタノン；約１５０ｐｐｂ以下のＥ，Ｅ−２，４−デカジエナール；および約５０ｐｐｂ以下のＥ，Ｅ−２，４−ノナジエナールを含む風味成分含有量を有する。そのような物質は、典型的には、約２５００ｐｐｂ以下の２−ペンチルフランも含む。本明細書で用いるように、用語「風味成分含有量」とは、実施例２１に記載した手法によって測定された１つまたは複数の特定の揮発性成分の量を指す。
【００８４】
いくつかの食品関連適用では、ゲルを形成する改変された脂肪種子物質の能力は重要な機能的特徴であり得る。ゲル化において、タンパク質は変性し、大量の水を囲んでそれに結合する、タンパク質の緩いネットワークを形成する。本明細書中で用いるように、用語「ゲル強度」とは、冷蔵庫の温度（約４℃〜５℃）におけるゲルの凝固および平衡化の後における、改変された脂肪種子物質の１２．５重量％水溶液の破壊強度を指す。本発明によって形成された改変された脂肪種子物質は、約２５ｇ以下のゲル強度を有することができる。
【００８５】
本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質は、典型的には、望ましい粘度特性を示す。１組のパラメータ下でより薄い溶液を提供する改変された脂肪種子物質は、より薄い溶液がより容易に肉製品に注入または揉み入れられる、肉注入のような適用で有利である。典型的には、加熱に際して低粘稠化を示さない改変された脂肪種子物質が一般には好ましい。いくつかの適用では、加熱サイクルを通じて粘度を維持することができるのは望ましい特性である。本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質は、加熱と共に粘度を増加させ、従って保水力は調理の初期段階の間に改良される。対照的に、ほとんどの市販の試料は調理の初期に粘度が低下し、保水力は減少する。
【００８６】
加熱に際し、タンパク質分子はより激しく振動し、より多くの水に結合する。いくつかの時点では、分子はその天然の立体配座を失い、全体として水に暴露されるようになる。これは澱粉ではゼラチン化と呼ばれ、タンパク質では変性と呼ばれる。分子間の全ての相互作用が破壊されるため、さらなる加熱は粘度を低下させうる。冷却に際し、双方のタイプのポリマーは（ゲルと呼ばれる）高い粘度を有するネットワークを形成することができる。いくつかの食品関連適用では、ゲルを形成する改変された脂肪種子物質の能力は重要な機能的特徴である。迅速な粘度分析（「ＲＶＡ」）は澱粉試料の分析のために開発され、一般には、Ｂｒａｅｂｅｎｄｅｒ分析に類似する。澱粉とタンパク質系の間の類似性を仮定すれば、実施例１１に記載したＲＶＡ分析を、本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質に適用することができる。
【００８７】
実施例１１に記載した方法に従い、本明細書では「粘度勾配」と呼ぶ、４５℃から９５℃の温度増加の間の、粘度線の勾配を測定することができる。適当な改変された脂肪種子物質は少なくとも約３０の粘度勾配を有することができる。特に適当な改変された脂肪種子物質は少なくとも約５０の粘度傾きを有することができる。表３に示すように、本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質は少なくとも約７０の粘度勾配を示した。
【００８８】
いくつかの食品関連適用では、乳濁液を形成する改変された脂肪種子物質の能力は重要な機能的特徴であり得る。油および水は混和せず、それらの間の界面を安定化させる物質の非存在下では、界面の全表面積は最小化されると考えられる。これは、典型的には、油および水の相を分離することにつながる。タンパク質は、（油であれ水であれ）液滴にコーティングを提供する表面へ変性することによって、これらの界面を安定化させることができる。タンパク質は油および水双方と相互作用することができ、事実上、相互を絶縁する。大きな分子量のタンパク質は、そのような液滴表面に変性し、小さなタンパク質よりも大きな安定性を提供し、それにより液滴集合を妨げる能力があると考えられる。
【００８９】
乳濁液の安定性は、実施例１２に記載した手法に従って測定することができる。この手法によると、試料は乳濁液から放出された油の量に従って分析される。本明細書中で用いるように、用語「乳濁液油放出」または「ＥＯＲ」とは、実施例１２に記載したアッセイ法の条件に従って乳濁液から放出された油の量（ｍＬ単位）を指す。本発明の方法によって調製された改変された脂肪種子タンパク質製品は、通常、比較的安定な乳濁液を形成する。典型的には、遠心分離を行わない際は、２時間〜３時間以内に乳濁液から分離する油は実質的にない。実施例１２に記載した遠心分離手法の後、適当な物質は約０．７５ｍＬ以下のＥＯＲを有することができる。特に明記しない限り、約０．７５ｍＬ以下の油が乳濁液から放出され得る。特に適当な乳濁液は約０．５ｍＬ以下のＥＯＲを有することができ、より望ましくは、遠心後に約０．３ｍＬ以下のＥＯＲを有することができる。
【００９０】
膜精製操作の間、改変された脂肪種子物質のいくつかの成分のレベルはかなり変化するが、本発明の改変された脂肪種子物質中の脂肪含有量（酸加水分解後に測定）は比較的変化しないままである。従って、もし脂肪種子物質が実質的に脱脂大豆フレークに由来する物質から成るものであれば、本発明のプロセスから得られた改変された製品は、典型的には、約１〜３重量％（ｄｓｂ）の脂肪含有量を有する。例えば、本発明の方法による大豆ミールなどの脱脂脂肪種子物質の加工により、約３重量％（ｄｓｂ）以下、好ましくは約２重量％以下の脂肪と共に、９０重量％（ｄｓｂ）以上のタンパク質含有量を有する改変された脂肪種子製品を製造することができる。本明細書中で用いるように、用語「脂肪」とは、トリアシルグリセロールおよびリン脂質を指す。
【００９１】
改変された脂肪種子物質のアミノ酸組成は栄養的見地からは重要でないが、それはタンパク質の機能的挙動を決定する重要な部分でもあり得る。改変された脂肪種子物質のアミノ酸含有量は、問題とする特定のアミノ酸に応じ、種々の公知の方法によって測定することができる。例えば、公知の方法に従う過ギ酸での加水分解の後に、システインを分析することができる。物質を異なるタンパク質含有量と比較するには、組成を１００％タンパク質ベースに再度計算することができる。典型的には、通常の出発物質に由来する物質のアミノ酸組成は非常に似ていると予測される。しかし、平均的な組成を直接比較することにより、本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質は、試験した市販の試料よりも、（シスチンとしてアッセイした）より多くのシステインを含むことが示される。例えば、適当な改変された脂肪種子物質は総タンパク質の百分率として少なくとも約１．３５重量％のシステインを含むことができる。特に適当な物質は、総タンパク質の百分率として少なくとも約１．５重量％のシステインを含むことができる。
【００９２】
システインは栄養において重要な役割を果たすことができ、１０の必須アミノ酸のうちの１つである。システインはまた、大豆タンパク質の天然構造の安定化において役割を果たすこともできる。もし酸化−還元剤を用いて大豆タンパク質を「再構成」すれば、システインは意図しない結果として損なわれ得る。天然構造の損失は、システインの保護を一部除去し、天然の構造を損傷する可能性が高い。実施例１８に示すように、市販の物質は、分子量および示差走査熱量測定法によって測定される、天然構造の実質的喪失を示す。
【００９３】
本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質は、それをヒトおよび／または動物消費のための食料製品への混合用のタンパク質源として用いるのに適したものとする、種々の特徴を有することができる。適当な改変された脂肪種子物質は少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）タンパク質、好ましくは少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）タンパク質を含むことができる。また、適当な改変された脂肪種子物質は少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０を有することもでき、かつ／またはこの物質中のタンパク質の少なくとも約４０重量％は３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有する。また、改変された脂肪種子物質は以下の特徴の１つまたは複数を有することもできる：試料５０ｍｇ中のタンパク質の少なくとも約４０重量％は２５℃において１．０ｍＬの水に溶けることができる；約０．９５以下の濁度因子；１３．５％水溶液は約２５ｇ以下の破壊強度を有するゲルを形成する；少なくとも約８０のＮＳＩ；総タンパク質の百分率として少なくとも約１．４％システイン；少なくとも約８５のガードナー Ｌ値；実質的に淡白な味；少なくとも約１０ｃＰ／分の粘度勾配；約０．７５ｍＬ以下のＥＯＲ；少なくとも約８７℃の融解温度；少なくとも約５ジュール／ｇの潜熱；ナトリウム、カルシウムおよびカリウムイオンの総量に対して、０．５以下のナトリウムイオンの比率；約７０００ｍｇ／ｋｇ（ｄｓｂ）以下のナトリウムイオン；および約５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の細菌負荷。
【００９４】
タンパク質補助食料製品を製造するのに用いることができる、本発明によって形成された特に望ましい改変された脂肪種子物質は、少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質、好ましくは少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含むことができ、以下の基準の１つまたは複数を満たす；少なくとも約４００ｋＤａのＭＷ５０；該物質中のタンパク質の少なくとも約６０重量％は３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有する；試料５０ｍｇ中のタンパク質の少なくとも約４０重量％は２５℃において１．０ｍＬの水に溶けることができる；約０．９５以下の濁度因子；１３．５％水溶液は約２５ｇ以下の破壊強度を有するゲルを形成する；少なくとも約８０のＮＳＩ；総タンパク質の百分率として少なくとも約１．５％のシステイン；少なくとも約８５のガードナー Ｌ値；実質的に淡白な味；少なくとも約５０の粘度勾配；約０．５ｍＬ以下のＥＯＲ；少なくとも約８７℃の融解温度；少なくとも約５ジュール／ｇの潜熱；ナトリウム、カルシウムおよびカリウムイオンの総量に対して、０．５以下のナトリウムイオンの比率；約７０００ｍｇ／ｋｇ（ｄｓｂ）以下のナトリウムイオン；ならびに約５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の細菌負荷。
【００９５】
以下の実施例は本発明を説明し、それを製造し使用する当業者を助けるために示す。実施例は、断じて本発明の範囲を限定する意図のものではない。
【００９６】
実施例１
５０ガロンのステンレス鋼タンク中でバッチ様式にて抽出を行った。このバッチサイズは３０ｌｂｓの白色フレークおよび３０ガロンの水を利用した。これにより、抽出物バッチを実験室の規模の装備で約２時間以内に抽出し遠心分離することができた。抽出操作の間に起こる細菌増殖の量は、抽出および遠心操作を行うのに必要な時間を制限することによって、最小化することができる。
【００９７】
抽出タンク、遠心分離、遠心濾過布および全ての道具は、使用に先立って、熱水および次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）で殺菌した。８０°Ｆ（２７℃）の水道水（２８．８ｇａｌ）を抽出タンクに導入した。抽出タンク攪拌機を開始した後、３０ｌｄｓの大豆白色フレークを抽出タンクに導入した。得られたスラリーのｐＨを、４００ｍＬの水道水に溶解させた９２ｇの水酸化ナトリウムの溶液を添加することによって調整した。次いで、スラリーを室温で３０分間攪拌した。懸濁液のｐＨを抽出プロセスの最初および最後に記録する。スラリーの水相の初期ｐＨは約９．０であった。３０分間攪拌した後、抽出物のｐＨは典型的には約８．４から８．５であった。
【００９８】
次いで、Ｓｈａｒｐｌｅｓカゴ遠心機を、１８００ｒｐｍに設定したボウルと共に開始した。抽出されたスラリーを約０．５ｇｐｍの速度で手動にて遠心管に供給した。清澄化された抽出液を回収し、精密濾過供給タンクに移した。遠心カゴが消費されたフレークで満杯になったとき（ほぼ９０ｌｂｓの供給スラリー後）、ケーキを４０００ｍｌ（約９ｌｂｓ）の水道水で洗浄する。次いで、遠心を停止し、消費されたフレークを廃棄した。遠心機をすすいでフィルター布を洗浄した後、遠心を再開し、抽出タンク中のスラリーの全てが分離されるまで、抽出手順を繰り返した。清澄化された抽出物は約４．０％〜５．０％の可溶性タンパク質および１．５％〜２．０％の溶解した非タンパク質物質を含有し、約７．５から７．８のｐＨを有した。
【００９９】
約１５０ｌｂｓの抽出物溶液を抽出系から膜供給タンクに移した後、約９ｇｐｍの流速にて、膜をバイパスしたヒーター系を通って、抽出液を再度循環させた。ヒーター系中の熱水浴の水温は１４０°Ｆ（６０℃）に設定した。これは、清澄化された抽出物中での細菌の成長を妨げることが示された温度である（実施例２参照）。
【０１００】
抽出液の全てが膜供給タンクに移された後、１４０°Ｆの抽出液を、１０ｐｓｉｇに設定した膜背圧にて、１５ｇｐｍで膜上を再度循環させた。膜濾過系は、直列に配列した公称５０，０００ＭＷＣＯ（Ｏｓｍｏｎｉｃｓ、Ｍｉｎｎｅｔｏｎｋａ、ＭＮから入手可能なＭＸ−５０膜）と共に４つの改変されたＰＡＮ膜を含有した。膜のアレイの総濾過表面積は約１２平方メートルであった。
【０１０１】
膜透過物を回収し、回収された透過物の量を秤量することによってモニターした。秤量した後、透過物を廃棄した。回収された透過物の量が清澄化された抽出物の元の総重量の６７％と等しければ、保持物中のタンパク質は約４％から約１２％と３倍濃縮された。膜濾過の初期濃縮段階中に、透過物の流速は典型的には、濃縮の後期の間に、約２６００ｍｌ／分の初期速度から約１５００ｍｌ／分に変化した。
【０１０２】
この時点において、透過物バルブを閉じ、膜上の背圧バルブを開くことによって、濃縮操作を停止した。最初の透析濾過工程では、濃縮工程後の保持物の重量に等しい量の１４０°Ｆ（６０℃）の水を膜供給タンク中の保持物に添加した。言い換えれば、十分な水（「透析濾過水」）を添加して、タンパク質の濃度を２倍下げた（すなわち、保持物の量は水の添加によって２倍となった）。次いで、透過物バルブを開け、膜上の背圧を再度１０ｐｓｉｇに設定した。透過物を回収し、廃棄する前に秤量した。透析濾過透過物の重量が透析濾過水の重量に等しくなったとき、最初の透析濾過は完了した。次いで、透析濾過操作を２回繰り返した。第２の透析濾過が完了した後、保持物中の固形物は、通常９０〜９３重量％のタンパク質を含有した。
【０１０３】
第２の透析濾過の後、膜系からの保持物を混合タンクに移した。膜系を７ガロンの水道水で洗い流して、さらなるタンパク質を系から回収した。この流水を混合タンク中の保持物と合わせた。次の操作に先立って、保持物のｐＨを希塩酸で６．８から７．０に調整した。
【０１０４】
ｐＨ調整に続き、比較的高い温度にて短い時間（「ＨＴＳＴ」）、保持物を処理に供して、保持物を低温殺菌した。ＨＴＳＴ工程は１ｇｐｍにて濃縮物を蒸気注入器に注入する段階からなる。蒸気注入器においては、濃縮物を活性蒸気と混合し、瞬時に２８０°Ｆまで加熱した。加熱した濃縮物を加圧下で５秒間保持チューブに通す。保持チューブの後、生成物は真空容器まで流れ、そこで生成物は１３０°Ｆまで瞬間冷却される。次いで、生成物を噴霧乾燥する。ＨＴＳＴ工程は細菌、高温菌さえ殺すのに非常に効果的である。ＨＴＳＴ操作後、合計プレート計数は３００，０００ｃｆｕ／ｇほどの高さから約１００ｃｆｕ／ｇ程度にまで低下させることができた。
【０１０５】
次いで、ＨＴＳＴ処理物質を噴霧乾燥して大豆生成物が得られ、これは約９０〜９３重量％のタンパク質（乾燥固形物ベース）を含有し、約６重量％の水含有量を有した。噴霧乾燥大豆タンパク質生成物は約２０ミクロンの平均粒子サイズを有し、約８〜９重量％の水含有量を有した。
【０１０６】
実施例２
大豆白色フレークのバッチ（３０ｌｂｓ）を抽出し、（ｐＨ６．８〜７．０まで）ｐＨを調整後、保持物をＨＴＳＴ処理に供さなかった以外は、実施例１における手法に従って処理した。代わりに、ｐＨ調整に続き、実施例１に記載した手法を用いて保持物を噴霧乾燥して、大豆タンパク質生成物を得た。噴霧乾燥した大豆タンパク質生成物は約２０ミクロンの平均粒子サイズおよび約５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の合計細菌計数を有した。
【０１０７】
実施例３
大豆白色フレークのバッチ（３０ｌｂｓ）を抽出し、実施例１に従った手法に従って処理した。抽出の開始時に、水道水１，０００ｍＬに溶解させた１６５ｇの水酸化ナトリウム溶液を添加することによって、得られたスラリーのｐＨを調整した。スラリーの水相の初期ｐＨは約９．８であり、３０分間攪拌した後、抽出物のｐＨは約９．５であった。（ｐＨ６．８〜７．０への）ｐＨの調整後、比較的高い温度で短い時間（「ＨＴＳＴ」）、保持物を処理に供して、実施例１に記載した手法を用いて保持物を低温殺菌した。次いで、実施例１に記載した手法を用いてＨＴＳＴ処理した物質を噴霧乾燥して、大豆タンパク質生成物を得た。噴霧乾燥した大豆タンパク質生成物は約２０ミクロンの平均粒子サイズを有し、約８８〜８９重量％のタンパク質（乾燥固形物ベース）を含有し、約８〜９重量％の水含有量を有した。
【０１０８】
実施例４
１，０００ｍＬの水道水に溶解させた１６５ｇの水酸化ナトリウム溶液を添加することによって、抽出の開始時に、得られたスラリーのｐＨを調整する以外は、実施例１における手法に従って、大豆白色フレークのバッチ（３０ｌｂｓ）を抽出し、処理した。スラリーの水相の初期ｐＨは約９．８であり、３０分間攪拌した後、抽出物のｐＨは約９．５であった。膜濾過およびｐＨ調整に続き、保持物を噴霧乾燥して大豆タンパク質生成物が得られ、これは約９０重量％のタンパク質（乾燥固形物ベース）を含有し、８〜９重量％の水含有量を有した。噴霧乾燥した大豆タンパク質生成物は約２０ミクロンの平均粒子サイズおよび約５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の合計細菌計数を有した。
【０１０９】
実施例５
８０ガロンの攪拌したステンレス鋼タンク中で抽出を行った。１分当り１ポンドの大豆白色フレークを２．４ｇｐｍの水道水と連続的に混合した。苛性ソーダ（ＮａＯＨ）をタンクに添加して、タンク中のｐＨを８．５に調節した。タンク中の温度を１３０°Ｆに調節した。２５分の平均抽出保持時間が、タンクの排出速度を制御することによって維持された。スラリーを抽出タンクからデカンタ遠心管に連続的に注入し、そこでスラリーをタンパク質が豊富な液流および消費されたフレーク流の２つの流れに分けた。
【０１１０】
抽出タンク、遠心機および相互連結配管を０．７５％苛性溶液で洗浄し、使用に先立って、５００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）溶液で消毒した。
【０１１１】
抽出液をＡまたはＢ膜供給タンクに注入した。抽出液は約３．０％のタンパク質を含有する。ＡおよびＢ膜システムを用いて、限外濾過膜を用い、可溶性炭水化物からタンパク質を分離する。約１００ガロンの抽出物溶液を抽出系から膜供給タンクに移動させた後、約８０ｇｐｍの近似的流速にて、抽出液を膜系を通して再度循環させた。抽出液の温度をイン−ライン熱交換器で１４０°Ｆ（６０℃）で制御した。合計３００ガロンの抽出液を膜供給タンクに移した。
【０１１２】
抽出液の全てを膜供給タンクに移した後、１４０°Ｆ（６０℃）に保持した抽出液を、１０ｐｓｉｇ〜２０ｐｓｉｇに制御した膜背圧にて、８０ｇｐｍで膜上に再度循環させた。膜濾過システムは、公称５０，０００ＭＷＣＯ（Ｏｓｍｏｎｉｃｓ、Ｍｉｎｎｅｔｏｎｋａ、ＭＮから入手可能なＭＸ−５０膜）と共に６つの改変されたＰＡＮ膜を含有した。膜のアレイの総濾過表面積はほぼ１２６０平方フィートであった。
【０１１３】
膜濾過の初期濃縮相において、透過物の流速は典型的には、濃縮の後期段階の間に、約２．５ｇｐｍの初期速度から約１．５ｇｐｍまで変化した。この工程の間に、タンパク質は３％から約１０％まで濃縮された。
【０１１４】
初期濃縮相の後に、１００ガロンの１４０°Ｆ（６０℃）の水を膜供給タンクに添加し、タンパク質を約３．３％に希釈する。次いで、タンパク質を逆に１０％固形物まで濃縮した。これは透析濾過工程と呼ばれる。２つの透析濾過工程を用いて、濃縮流において、固形物のタンパク質含有量を最小９０％まで増加させた。この実行の間に、膜系からの透過物を廃棄した。
【０１１５】
第２の透析濾過後、膜系からの保持物を乾燥器供給タンクに移した。膜系を３０ガロンの水道水で洗い流して、この系からさらなるタンパク質を回収した。この流水を乾燥器供給タンク中の保持物と合わせた。次の操作の前に、保持物のｐＨを希塩酸で６．８から７．０に調整した。
【０１１６】
ｐＨ調整に続き、保持物を比較的高温の短時間（「ＨＴＳＴ」）での処理に供して、保持物を低温殺菌した。ＨＴＳＴ工程は、２ｇｐｍにて濃縮物を蒸気注入器に注入する段階からなる。蒸気注入器では、濃縮物を活性蒸気と混合し、瞬時に２８０°Ｆ（１３８℃）に加熱する。加熱した濃縮物を加圧下で保持チューブに１０秒間通す。保持チューブの後、生成物は真空容器中に流れ、そこで生成物を１３０°Ｆ（５４℃）まで瞬間冷却する。次いで、生成物を噴霧乾燥させる。ＨＴＳＴ工程は細菌、高温菌さえも殺すのに非常に効果的である。ＨＴＳＴ操作の後、合計プレート計数は３００，０００ｃｆｕ／ｇほどの高さから１００ｃｆｕ／ｇ程度まで低下させることができる。
【０１１７】
次いで、ＨＴＳＴ処理物質を噴霧乾燥して、約８０ミクロンの平均粒子サイズを有し、約９０重量％のタンパク質（ｄｓｂ）および約８〜９重量％の水含有量を含む、大豆タンパク質生成物を得た。
【０１１８】
実施例６
（ｐＨ６．８〜７．０への）ｐＨ調整の後、保持物をＨＴＳＴ処理に供さなかった以外は、実施例５における手法に従って、大豆白色フレークのバッチ（２４０ｌｂｓ）を抽出して処理した。代わりに、ｐＨ調整に続き、実施例５に記載した手法に従って保持物を噴霧乾燥して、約９０〜９３重量％のタンパク質（乾燥固形物ベース）を含有し、約６重量％の水含有量を有する大豆タンパク質生成物を得た。噴霧乾燥した大豆タンパク質生成物は、約８０ミクロンの平均粒子サイズおよび約５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の合計細菌計数を有した。
【０１１９】
実施例７
抽出タンク中のスラリーのｐＨを９．５に制御した以外は、実施例５に記載した手法に従い、大豆白色フレークのバッチ（２４０ｌｂｓ）を抽出し、処理した。実施例５のように、（ｐＨ６．８〜７．０への）ｐＨ調整に続き、保持物を低温殺菌するために、保持物をＨＴＳＴ処理に供した。次いで、実施例５における手法に従ってＨＴＳＴ処理物質を噴霧乾燥して、大豆タンパク質生成物を得た。噴霧乾燥した大豆タンパク質生成物は約８０ミクロンの平均粒子サイズを有し、約８８〜８９重量％のタンパク質（ｄｓｂ）を含有し、約８〜９重量％の水含有量を有した。
【０１２０】
実施例８
膜濾過およびｐＨ調整に続いて、保持物をＨＴＳＴ処理に供さなかった以外は、実施例７に記載した手法に従い、大豆白色フレークのバッチ（２４０ｌｂｓ）を抽出して処理した。代わりに、ｐＨ調整に続き、保持物を噴霧乾燥して、約９０重量％のタンパク質（乾燥固形物ベース）を含有し、８〜９重量％の水含有量を有する大豆タンパク質生成物を得た。噴霧乾燥した大豆タンパク質生成物は約８０ミクロンの平均粒子サイズおよび約５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の合計細菌計数を有した。
【０１２１】
実施例９
改変された脂肪種子物質のタンパク質含有量、ＮＳＩ、溶解度、Ｆ．Ａ．Ｈ．および色特性
実施例１〜４に記載した手法を用いて、４つの大豆タンパク質単離試料を製造し、多数の試験に供して試料を特徴付けた。試験に用いた試料は、多くの場合は複数の製造作業の複合物であった。
【０１２２】
４つの単離試料は、ｐＨ８．５（実施例１および２）またはｐＨ９．５（実施例３および４）のいずれかにて、大豆白色フレークを抽出することによって製造した。膜系を用いて抽出されたタンパク質を濃縮し、透析濾過し、ｐＨを６．８〜７．０に調整し、ＨＴＳＴ系（実施例１および３）を通すか、または通さず（実施例２および４）、最後に噴霧乾燥した。試験した試料は多くの場合、複数の製造作業の複合物であった。
【０１２３】
ＡＯＣＳ Ｂａ１１−６５の方法によって、タンパク質含有量（ｄｓｂ）、窒素溶解度指標（ＮＳＩ）、ならびに（ＡＯＡＣ ９２２．０６の方法による「Ｆ．Ａ．Ｈ．」のように酸加水分解によって、）タンパク質溶解度（真の溶解度）および脂肪含有量について、４つのプロトタイプをアッセイし、結果を表１に示す。いくつかの市販の大豆タンパク質単離試料についての結果も比較のために含める。ＰＴ１ Ｓｕｐｒｏ（商標）５１５は、加工肉での使用に推奨される市販の大豆タンパク質単離物である。ＰＴ１ Ｓｕｐｒｏ（商標）７６０は、飲料適用に推奨される市販の大豆タンパク質単離物である。多数の市販の試料はかなり高い脂肪含有量を有する。これが脂肪の加工または回収後の添加の結果であるかは明らかでない。
【０１２４】
ＫｊｅｌｄａｈｌまたはＬｅｃｏの手法、または近赤外（ＮＩＲ）分光法のいずれかを用いて、タンパク質含有量を分析した。標準的な方法を用いてシステインを分析した。
【０１２５】
遊離アミノ窒素（ＦＡＮ）のレベルは、ニンヒドリン法を用いて決定した（例えば、ヨーロッパ醸造条約、１９８７参照）。脂肪種子物質の固体試料を水で抽出した。溶液中では、各試料を必要に応じて希釈して、１〜３ｍｇ／Ｌ ＦＡＮを得た。希釈した試料を沸騰水浴中で緩衝ニンヒドリン溶液と１６分間反応させた。２０℃の水浴中で１０分から２０分間冷却した後、水／エタノール溶液中のヨウ素酸カリウムを用いて試料を希釈した。この処理の３０分以内に、水を含有するが試料と同様に処理した対照溶液に対して、５７０ｎｍにおける吸光度を測定した。参照としての種々の濃度のグリシンを用い、ＦＡＮレベルを標準線から計算した。
【０１２６】
大豆生成物の試料５０ｍｇをミクロ遠心管内に秤量することによって、タンパク質溶解度を測定した。室温にて、試料を１．０ｍＬの脱イオン水に分散させ、１時間放置した。試料をベンチトップミクロ遠心機で５分間遠心した後、上清の５０μＬアリコートを９５０μＬの脱イオン水で希釈した。５μＬの希釈された上清を、１．０ｍＬの脱イオン水を含有するガラス管に入れることによって、得られた溶液を２回目に希釈した。ブラッドフォード試薬（１．０ｍＬ）をチューブに添加し、直ちに混合した。５分後、５９５ｎｍにおいて吸光度を読み取った。ウシ血清アルブミンに基づく標準曲線を用いて、元の上清中のタンパク質の量を計算した。表６に報告する％溶解度の結果は、タンパク質単離物中で推定された９０％のタンパク質濃度に基づいて計算した。
【０１２７】
【表１】タンパク質含有量、ＮＳＩ、溶解度、脂肪含有量、および色
2004521642.tif 000003
＊Ｌｅｃｏ法によって決定したタンパク質含有量
【０１２８】
プロトタイプ、本発明の方法によって形成される物質、および市販の試料の間の最も明白な差異の１つは色である。プロトタイプは、市販の大豆単離物よりも色がかなり明るくかつ鮮やかである。これは試料についてのＧａｒｄｎｅｒ比色計の示数の比較によって示される（表１）。「Ｌ」のより高い値はより白い生成物を示す。
【０１２９】
実施例１０
改変された脂肪種子物質のゲル特性
大豆タンパク質単離物の、水と相互作用する能力の１つの尺度は、ゲル化試験で見ることができる。ゲル化においては、タンパク質は変性して、大量の水を囲み、それに結合するタンパク質の緩やかなネットワークを形成する。多数のゲル化尺度を用いることができるが、冷蔵温度における凝固および平衡化後におけるゲル強度の測定を選択した。
【０１３０】
大豆ゲル測定は以下の手法に従って行った。
１．３．５ｇの大豆タンパク質の単離物を５０ｍＬのトリポアプラスチック製ビーカーに秤量する。
２．３０ｍＬのリン酸緩衝液を目盛り付シリンダーに測り分ける（ＮａＯＨでｐＨ５．７に調整した０．２５％ＮａＨ２ＰＯ４  ０．７％ＮａＣｌ）。
３．約１０ｍＬの緩衝液を大豆に添加する。緩衝液が吸収されるまでスパチュラで混合し、次いでさらに１０ｍＬの緩衝液を添加する。緩衝液の全てが混合され、混合物が均質となるまで、混合および添加を継続する。大豆の全てを確実にトリポアに留める。
４．手持ち式のホモジナイザーで３０秒間高速混合する。
５．アルミニウムホイルで被覆する。
６．試料を調理して沈降を防止する前に、時間を最小化するために３０分間、９０℃の水浴中で調理する。室温浴中で３０秒間冷却する。一晩冷蔵する。
７．Ｔｅｘｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｔｉ２Ｘ Ｔｅｘｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを用い、１３．５重量％の大豆単離物ゲルの浸透力に対する抵抗性を求めることによって、ゲル強度（変形量）を測定する。直径１／２インチのアクリルシリンダーをこの計測器に設置した。シリンダーを、ゲルを含むトリポア上の中心においた。浸透速度を３ｍｍ／秒に設定した。４ｇの抵抗に到達すると、プローブは２ｍｍ／秒まで遅くなり、データ獲得を開始した。プローブはゲルに１５ｍｍ浸透させ、次いで５ｍｍ／秒にて引き出した。
【０１３１】
ゲル試験の結果を図２に示す。ゲル圧縮の従来のパターンは、抵抗性の増大、続いて破壊、次に抵抗性の継続を含む。破壊強度はゲル強度の１つの尺度である。プロトタイプの３つはこのパターンに従う（図２参照）が、１つのプロトタイプ（実施例２）は、破壊点を示さない。大豆タンパク質単離物の多くの市販の試料もまた、ゲルを形成しない。あるものは調理後に容易に分離し、あるものは非破壊性ペーストを形成し、他のものは弱いゲルを形成する。
【０１３２】
実施例１〜４に従って調製した試料から形成されたゲルの弱さは、もう１つの主要な所見である。３つの破壊するプロトタイプは、約２０ｇの破壊強度を示した。比較として、異なる濃度で作製した１連のゼラチンゲルを実行した。匹敵する破壊強度（約２０ｇ）を示すゼラチンゲルは２％ｗ／ｗにおけるものであった（データは示さない）。１２％〜１３％ｗ／ｗにおける大豆ゲルは最大約７０ｇの破壊強度を有することができ、２％ｗ／ｗと５％ｗ／ｗの間のゼラチンゲルに匹敵する。要約すると、大豆単離物のゲル強度は、典型的には低く、実施例４〜７に記載した４つのプロトタイプは、大豆単離物で期待される範囲の低い端部におけるものである。
【０１３３】
実施例１１
加熱の際に改変された脂肪種子物質の粘度
（その天然の立体配座における）天然分子は、単に水を吸収することによって、懸濁液にある程度の粘度を付与することができる。加熱に際し、分子はより激しく振動し、より多くの水を結合する。ある時点において、分子はその天然の立体配座を喪失し、完全に水に暴露されるようになる。これは澱粉においては糊化と呼ばれ、タンパク質においては変性と呼ばれる。さらなる加熱により粘度を減少させることができる。というのは、分子間の全ての相互作用が破壊されるからである。冷却に際し、両タイプのポリマーは高粘度を有するネットワーク（ゲルと呼ばれる）を形成することができる。
【０１３４】
ＲＶＡ分析は澱粉試料の分析のために開発され、一般に、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ分析に似ている。例えば、撹拌しつつ、試料を水に懸濁させる。ある制御された状況下で懸濁液を加熱し、粘度（撹拌に対する抵抗性）を一定に測定する。初期粘度、ピーク粘度、冷却後の粘度、および転移間の粘度の変化（勾配）は全て診断的であり得る。
【０１３５】
粘度測定は以下の手法に従って行った：
１．試料の水分含有量を測定する（％）。
２．２ｇ±０．０１ｇの大豆単離物を秤量容器に秤量する。
３．製造業者の指示に従って、１２．５％または１５％の乾燥固形物につき水重量を測定する。適当な量の蒸留水をＲＶＡキャニスターに直接秤量する。
【０１３６】
４．作業の直前に、乾燥試料をキャニスターに注ぐ。ゴムストッパーで蓋をし、混合物を上下に１０回激しく振盪する。
５．ストッパーから残渣を拭ってキャニスターに入れる。パドルをキャニスターに挿入し、それを用いてすべての残渣をキャニスター壁から掻き落とす。
６．試料をＲＶＡに載せ、適当な温度プロフィールを実行する。
【０１３７】
試験手法の２つは、表２に示す温度およびｒｐｍプロフィールを含んだ。１つの実験においては、表２における方法１に示すように、温度およびｒｐｍプロフィールに従って行い、水中の単離物の１５％スラリーを９５℃まで加熱し、２．５分間保持して５０℃まで冷却した。実施例２の方法によって形成された物質について観察された、典型的な挙動を図１０に示す。Ｓｕｐｒｏ（商標）５１５の市販の試料で観察された典型的な挙動を図１１に示す。一般に、初期加熱に際して、プロトタイプの粘度は増大した。しかし、初期加熱の際に、市販の試料の粘度は減少した。さらに、プロトタイプの初期粘度は非常に低いが、市販の試料はいずれの時点においても粘度を有さず、または非常に高い初期粘度を有し、加熱の際に薄まった。プロトタイプの中では、ＨＴＳＴ処理に供されなかった試料は、加熱の間に粘度の発生を示した。ＨＴＳＴ処理された試料は、比較的低い粘度形成しか有さなかった。試験した各プロトタイプは、冷却に際してゲルを形成した。
【０１３８】
ＲＶＡ分析の潜在的な重要性は、調理の間における、系からの水の喪失および脂肪の保持に関する。増大した粘度は液体の移動を遅くしうる。系中のタンパク質および水の間の相互作用から粘度が生じる。より多くの水がタンパク質によって結合されるにつれて、系の粘度は増大する。これは水保持の最も重要な形態の１つであり、極めて持続的であって、応力抵抗性であり得る。プロトタイプは加熱で粘度を増大させ、従って調理の初期段階の間は、保水力は改良されつつある。対照的に、ほとんどの市販の試料は調理の初期に粘度が低下し、保水力は減少した。「遊離の」水は利用しやすく、蒸発するかまたは生成物から排出される傾向にあると考えられる。加えて、系の他の潜在的に流体の成分（脂肪のような）は、より高い粘度によって提供される抵抗性の増大により、系から排出される可能性はより低い。
【０１３９】
表２中の方法２に示された温度およびｒｐｍプロフィールに従って行った、もう１つの実験からのデータにより、粘度（センチポアズ、「ｃＰ」）の変化を測定することができる。本明細書中で用いる場合、粘度の勾配は、４３℃における初期粘度および９５℃における最終粘度の間の差を測定し、その差を時間で割ることによって計算される。粘度勾配は、その間のいずれかの時点における粘度に関係することなく、（４３℃における）初期粘度および最終粘度（９５℃）から算出される。この分析の結果は、改変された脂肪種子物質の１２．５％スラリーについて表３に示す。結果が示すように、市販の試料のただ１つが正の粘度勾配（ｃＰ／分）を有する。
【０１４０】
可能なもう１つの測定は「初期粘度」である（約３０℃における１分間の混合後の粘度）。この比較も表３に報告する。実施例３に記載した方法によって形成された物質は、例外的に高い初期粘度（約１５００ｃＰ）を有していたが、概して実施例では市販の試料より初期粘度が低かった。低い初期粘度および加熱の際の粘度増加の組合せは、より薄い溶液をより容易に肉製品に注入するかまたは揉み入れることができるが、調理の間に水を解離する可能性がより低い、加工肉製品のような適用において、有利であろう。
【０１４１】
実施例１２
改変された大豆物質の乳濁液安定性
タンパク質の潜在的機能的特性の１つは、界面、例えば油−水界面の安定化である。油および水は混和せず、それらの間の界面を安定化させる物質の非存在下では、界面の全表面積は最小になると考えられる。これは典型的には、油相および水相の分離を導く。タンパク質はこれらの界面を安定化させることができると広く信じられている。
【０１４２】
以下の手法に従って分析を行った。１０ｍｇの試料をｐＨ７．０の１３ｍＬの５０ｍＭリン酸ナトリウムに懸濁させた。１５分から２０分の水和の後、７ｍＬのコーン油を添加した。混合物を高速で手持ち式ポリトロンタイプのホモジナイザーで１分間ホモジナイズした。ピペットを用いて、（水相形成を回避するために）１２ｍＬの乳濁液相を目盛りも付き遠心管に移した。この管を、臨床遠心機で最大速度にて３０分間遠心した。遠心の間に放出された油の量を記録した。油の量は、（典型的には平坦である）水層の頂部に対するメニスカスの底部から読み取った。遠心をしないと、２時間〜３時間以内に乳濁液から分離される油はない。水層または乳濁液層の測定は行わなかった。
【０１４３】
表４に示す結果は、プロトタイプが、試験した市販の製品よりもかなり良好に乳濁液を安定化させることができることを示唆する。本明細書中で用いるように用語「乳濁液油放出」または「ＥＯＲ」という用語は、前記のアッセイ法に従って乳濁液から放出された油の量（ｍＬ）を指す。
【０１４４】
【表４】遠心後に放出された乳濁液油
2004521642.tif 000004
【０１４５】
高分子量タンパク質は応力下でより機能的であるという仮説は、放出された乳濁液油および表１１に報告された分子量の値の間の、相関係数を計算することによって試験した。結果が示すように、油放出は、３００ｋＤＡよりも大きなタンパク質の一部および加重平均分子量ＭＷ５０と負に相関した。言い換えると、より大きなタンパク質は油を良好に保持する傾向にあった。
【０１４６】
【表５】分子量測定とＥＯＲの間の相関係数
2004521642.tif 000005
【０１４７】
実施例１３
改変された脂肪種子物質の風味属性
飲料製品は、一般にタンパク質単離物の物理的特性に対して、いくつかの異なる要求をする。風味はさらにより重要な属性である。なぜならば、タンパク質単離物は完成した製品のきわめて大部分であるためである。これは、健康促進効能表示基準を満たすことを意図した飲料の場合に、特に当てはまる。いくつかの強化された成人用飲料は、乳製品由来タンパク質のバルクと共に、少量の単離物を含有する。そのような製品と首尾よく競合するには、野菜タンパク質単離物に基づく飲料は匹敵する風味品質を有さなければならない。
【０１４８】
風味パネルは、水中のタンパク質単離物の５％分散物についての試験を行った。実施例１から４からの物質を飲料で通常使用される単離物である、ＰＴ１ Ｓｕｐｒｏ（商標）７６０と比較した。試験溶液の調製により、多数の観察が可能となった。Ｓｕｐｒｏ（商標）７６０と比較して、プロトタイプはよく分散せず、ワーリングブレンダーで混合しなければならなかった。その結果、約４倍ほど多くの発泡がプロトタイプで観察された。得られた溶液は市販の製品とは異なる「色」を有しており、実質的にはより暗く見えた。実施例４の製品は最も暗かった。
【０１４９】
風味パネルによって同定された風味属性のいくつかを表６に示す。実施例３の製品を例外として、プロトタイプは市販の製品よりも粒状の風味をより多く伴った。これは飲料の処方においてかなり有利であり得る。
【０１５０】
次いで、同一の５つの単離物を、缶中の１つの市販のインスタントと同様の成人用飲料に処方した。製品の処方は、処方の０．７％の大豆タンパク質生成物を含むに過ぎなかった。全処方は約３０％固形物、１２％タンパク質（乾燥ベース）であり、存在するタンパク質の約１８％は大豆単離物由来である。大豆タンパク質の処方に対する全寄与率は約０．６％である。驚くべきことではないが、完成した製品間に観察可能な風味の差はなかった。
【０１５１】
【表６】風味属性
2004521642.tif 000006
【０１５２】
実施例１４
改変された脂肪種子物質の溶解度属性
スラリー（５％（ｗ／ｗ））は脱イオン水中の５％（ｗ／ｗ）ショ糖の存在下で作製した。４つのプロトタイプは湿潤させるのが幾分困難であり、均一なスラリーを得るのにホモジナイザーで混合する必要があった。これは２つの市販の製品では必要なかった。得られたスラリーを室温にて約１時間放置し、次いでアリコートを水に１０倍希釈し、５００ｎｍにおける吸光度を測定した。この吸光度測定は濁度および／または溶解度に影響され；より高い吸光度値はより低い溶解度を示した。結果を表７に示す。観察により、プロトタイプの３つは、単にスラリーに懸濁されるよりも溶液となりやすい傾向にあることが示唆された。これは、不透明性が望まれない飲料製品を処方するのに有利であり得る。１６時間沈降させた後（図４）および引き続いて再度混合した後（図３）、直ちにスラリーの写真を取った。表７において最低の吸光度を示した３つのプロトタイプもまた、一晩で最小の沈降を示した。写真からは明らかでないかもしれないが、実施例３のプロトタイプに由来するスラリーは顕著に茶色がかった色調を有した。粒子の欠如により懸濁液がより暗く見える傾向にあることは、さらなる観察から明らかであった。沈降の際に、市販の試料で作製されたスラリーの上方部分は暗くなった。スラリーを振盪すると、再度より明るく見えた。
【０１５３】
【表７】ショ糖溶液中のタンパク質単離物スラリーの吸光度
2004521642.tif 000007
【０１５４】
また、プロトタイプの試料を成人用飲料に処方した。新しい健康促進効能表示要件を満たすと考えられる、高大豆タンパク質飲料を標的とした。初期の処方はかなり単純であった（表８参照）。プロトタイプから処方した飲料を、（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ．からの）Ｓｕｐｒｏ（商標）６７０および（Ａｒｃｈｅｒ Ｄａｎｉｅｌｓ Ｍｉｄｌａｎｄからの）Ｐｒｏ Ｆａｍ（商標）９７４に基づくものと比較した。これらは、このタイプの飲料の処方について、各製造業者によって推奨された製品であった。
【０１５５】
【表８】風味付けした高大豆飲料ミックスについての処方
2004521642.tif 000008
【０１５６】
プロトタイプ飲料および市販の製品で作製した匹敵する飲料について、感覚的評価を行った。チョコレート（４４．７ｇ）またはバニラ（３７．７）の乾燥ミックスを４７２ｇの水に添加し、ワーリングブレンダー中で約１０秒間混合して、完全な混物合とし、１（貧弱）から５（良好）までの尺度で評価した。これらのレベルの添加の結果、完成した飲料において同一の大豆タンパク質含有量がもたらされた（８オンスの一盛あたり６．４８ｇ）。プロトタイプおよび市販の単離物を含有する大豆ベースの飲料の全格付けを表９に示す。格付けは７人のパネリストからの評点の平均である。実施例１から４のプロトタイプに基づく風味付けした飲料は、ざらついた舌触りは全く無く、市販の製品よりも放置時の沈降はより少ないことが認められた。
【０１５７】
【表９】大豆ベース飲料の風味格付け
2004521642.tif 000009
【０１５８】
実施例１５
改変された脂肪種子物質のタンパク質、脂肪、繊維、水分、灰分および繊維含有量
実施例１から４に記載した４つのプロトタイプの組成物のさらなる分析により、タンパク質、脂肪、繊維、水分および灰分含有量について分析した。結果を表１０に示す。分析は標準ＡＯＡＣ方法を用いて行った。粗繊維は方法ＡＯＡＣ ９６２．０９に従った。（酸加水分解による）脂肪は方法ＡＯＡＣ ９２２．０６に従った。水分および灰分は方法ＡＯＡＣ ９３０．４２／９４２．０５に従った。タンパク質（６．２５変換因子を用いるＫｊｅｌｄａｈｌ）は方法ＡＯＡＣ ９９１．２０．１を用いて行った。
【０１５９】
酵素（または酸）によるタンパク質分解の結果の１つは、α−アミンの放出である。これらのアミンはニンヒドリンと反応し、加水分解の程度を測定する方法を可能とする。この方法を市販の単離物およびプロトタイプの単離物に適用し、結果を表１０に示す。市販の単離物の間の大きな差は明らかであるが、実施例１から４の試料および市販の試料の間に系統的な差はない。高濃度、中程度の濃度、または低濃度のＦＡＮを有する大豆タンパク質製品の例が見出された。
【０１６０】
【表１０】
2004521642.tif 000010
＊Ｋｊｅｌｄａｈｌ方法によって測定されたタンパク質含有量
＊＊酸加水分解によって測定された脂肪含有量
【０１６１】
実施例１６
改変された脂肪種子物質の分子量プロフィール
その天然構造に依然として存在するタンパク質の量の１つの指標は、その分子量プロフィールである。純粋なタンパク質では、クロマトグラフィーにより、通常、単一の対称なピークが明らかになる。大豆単離物に存在すると考えられるタンパク質の混合物は、一般に一連の対照ピークからなるはずである。これは、未焙煎脱脂大豆フレークからの抽出物の分子量プロフィールを示すクロマトグラムである、図５に示される。もし加工によりタンパク質が破壊しなければ、同様のプロフィールが大豆単離物で観察されることが予測されるであろう。
【０１６２】
大豆タンパク質製品（２５ｍｇ）の試料を１ｍＬの５０ｍＭリン酸ナトリウム−ＮａＯＨ（ｐＨ６．８）に懸濁した。試料を合計２０分間激しく混合した（場合によっては超音波処理した）。試料を微量遠心管中で１分間遠心して、不溶物を沈降させた。上清（１００μＬ）を溶媒（９００μＬ）で膨脹させ、０．４５μｍシリンジフィルターに通して濾過し、１００μＬの濾過した試料をＨＰＬＣに注入した。ＨＰＬＣカラムは、５０ｍＭリン酸ナトリウム−ＮａＯＨ（Ｐｈ６．８）、０．０１％ｗ／ｖアジ化ナトリウムで平衡化したＢｉｏｒａｄ ＳＥＣ １２５およびＳＥＣ ２５０ゲルクロマトグラフィーカラムを含む、縦列セットであった。流速は０．５ｍＬ／分に設定し、タンパク質の溶出は２８０ｎｍでモニターした。大豆タンパク質製品の試料に加え、大豆フレークの新鮮な清澄化抽出物（ｐＨ８．５）の試料を平行緩衝液に希釈し、流して、未処理比較を得た。簡単に述べると、市販の試料（示さず）のほとんど大部分は、分解の徴候を示し、かなりの量の分解を示すこともあった。しかし、実施例１から８のプロトタイプ試料が示した分解の証拠は、実質的にはより少なかった。
【０１６３】
分解は偶然または故意であり得る。偶然の分解は、機械的損傷（例えば、高剪断または空洞混合）、加熱工程間の酸またはアルカリ加水分解、または加工の間のいずれかの時点における酵素加水分解から生じ得る。酵素加水分解は、大豆中に天然に存在するタンパク質分解酵素、または混入細菌によって分泌された酵素いずれかによるものである。また、タンパク質を意図的に分解して、タンパク質の機能的特性を改良し得る。部分的加水分解は大豆タンパク質の乳化または発泡特性を改良し得る。広範な加水分解が酸性条件下で溶解度を改良し得る。
【０１６４】
市販の大豆単離物の試料は種々の商業的供給源から得た。未処理の分子量プロフィールデータの収集は前記した。溶出時間と分子量の間の相関を用いる、この未処理のクロマトグラフィーデータの分析を用いた。ＨＰＬＣゲル濾過カラムは、「既知の」分子量のタンパク質の組で較正した。較正曲線を作製し、その較正用の方程式を決定した。次いで、試料についてのクロマトグラフを３０から５０のセクションにスライスし、それらのスライスについての面積を計算した。（約１０００ダルトンと解明分子量の間の分子量範囲に限定される）クロマトグラムについての総面積で、スライスの面積を割ることによって、これを「面積％」に変換した。各スライスについての溶出時間を較正式に当てはめ、対応する分子量を計算した。次いで、検出されたタンパク質の累積百分率と分子量を比較するプロットを作製した。可能性のある比較の一例を図８に示す。
【０１６５】
この分析は、乳濁液における粒子サイズ分析で用いたものと類似する。例えば、物質の何％が１００ｋＤａ未満であるかを尋ねることができる。Ｓｕｐｒｏ（商標）４２５については、１００ｋＤａ未満の画分が約６２％を含む一方、実施例６に記載した方法によって形成された物質については、この画分は約３０％を含む。クロマトグラフィーデータを分析するもう１つの方法は、質量の５０％がそれを超え、質量の５０％がそれ未満である分子量を計算することである。これは正確には平均分子量ではないが、加重平均分子量に近い。これを本明細書中では用語「ＭＷ５０」という。Ｓｕｐｒｏ（商標）４２５についてのＭＷ５０は約５０ｋＤａであるが、実施例６の方法によって形成された物質についてのＭＷ５０は約４８０ｋＤａである。
【０１６６】
本発明のプロトタイプ（実施例１から８に記載した方法によって形成された物質）は、市販の試料よりも有意に高い割合の高分子量タンパク質を有する。調べたほとんどの市販の試料は、未処理の抽出物よりも有意に少ない高分子量物質を有した。
【０１６７】
より高い分子量の画分の可能な影響は多数の領域で出現し得る。１つの利点は、苦いペプチドの存在が低下することである。タンパク質の低分子量ペプチド（４００＜ＭＸ＜２０００）への加水分解の結果、しばしば、苦い風味を有する化合物が生じる。この１つの例はアスパルテームであり、これは関連する例外的甘味剤であるが、苦い後味も有する。大豆タンパク質の風味は成分の複合混合物に由来する。苦味はこれらの不快な風味のうちの１つである。ペプチド含有量の低下は、苦味が少ない味の製品に寄与し得る。
【０１６８】
高分子量の第２の結果は、界面の安定化におけるものであり得る。空気−水および油―水界面はより低い分子量の物質によって最初は安定化させることができるが、これらの表面の安定化はより大きな分子に依存し得る。最良の乳濁液安定化結果のいくつかが、実施例５から８に記載した方法によって作製された物質に関して観察されたことは注目に値する。
【０１６９】
実施例１７
改変された脂肪種子物質のＤＳＣ走査
大豆タンパク質生成物（５０ｍｇ）の試料を試料バイアルに秤量し、５０μＬの水と混合し、圧着させた（ｃｒｉｍｐｅｄ ｓｈｕｔ）。試料をＰｅｒｋｉｎ−ＥｌｍｅｒＤＳＣに入れ、１０℃／分にて約３０℃から約１３５℃まで加熱した。
【０１７０】
実施例１から４に記載した方法によって形成された、改変された脂肪種子物質の熱量測定走査（例えば、図７および８参照）を行った。簡単に述べると、（未焙煎脱脂大豆フレークから得られた、粗抽出物の噴霧乾燥試料によって代表される）天然大豆タンパク質は、約８２℃の吸収のサイド・ピークと共に、約９３℃において最大エネルギー吸収を有する。９３℃のピークは明らかに１１Ｓタンパク質を表し、８２℃のピークは７Ｓタンパク質を表す（例えば、Ｓｏｒｇｅｎｔｉｎｉら、Ｊ． Ａｇ． Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ．、４３：２４７１−２４７９（１９９５））。実施例１から４のタンパク質生成物ならびにＳｕｐｒｏ（商標）６７０のＤＳＣ走査から得られたデータを表１２にまとめる。実施例２および４からの大豆タンパク質生成物は、約９３℃において大きなピークエネルギー吸収を示した（例えば、図７参照）。実施例１および３からの大豆タンパク質生成物は、約８２℃においてより小さなピークエネルギー吸収を示した（例えば図８参照）。市販の試料は約８２℃のみにピークを示し、多数の市販の試料は熱吸収の徴候を全く示さず、これは試料中のタンパク質が既に完全に変性したことを示す。市販の試料は９３℃においてピークを示さなかった。
【０１７１】
【表１２】大豆タンパク質単離物のＤＳＣ分析
2004521642.tif 000011
【０１７２】
実施例１８
改変された脂肪種子物質のアミノ酸含有量
改変された脂肪種子物質のアミノ酸組成は栄養的見地から重要でないかもしれないが、タンパク質の機能的挙動を決定する重要な部分である。改変された脂肪種子物質のアミノ酸含有量は、問題とする特定のアミノ酸に応じて、種々の公知の方法によって決定することができる。例えば、公知の方法に従って、過ギ酸での加水分解の後に、システインを分析することができる。異なるタンパク質含有量を有する物質を比較するために、組成を１００％タンパク質ベースに再度計算することができる。典型的には、市販の出発物質から得られたアミノ酸組成物質は非常に似ていると予測されるであろう。表１３は、多数の大豆タンパク質単離物におけるタンパク質の総量の重量％として、システインの量を示す。表１３に示すように、平均組成の直接的比較は、本発明の方法によって形成された物質における（シスチンとしてアッセイした）システインは、市販の試料の平均よりも約１７％多くシステインを含むことを示す。
【０１７３】
【表１３】システイン含有量
2004521642.tif 000012
【０１７４】
実施例１９
改変された脂肪種子物質の導電率／塩含有量
大豆タンパク質生成物の試料の懸濁液（５％（ｗ／ｖ）−ｄｓｂ）を、蒸留した脱イオン水中で調製した。ｐＨ調整をせずに各懸濁液を激しく撹拌し、室温にて２０分から６０分間放置した。懸濁液を再度混合し、導電率を測定した。ｐＨを７．０に調整し、導電率を再度測定した。
【０１７５】
試料のナトリウム、カルシウムおよびカリウム含有量についての分析は、ＥＰＡ ６０１０Ｂ法を改変して行った。簡単に述べると、試料を硝酸中で還流し、冷却し、濾過し、誘導結合プラズマ分光法−原子発光分光法によって希釈した。２つの試料を二連で分析し、標準試料を有するスパイクを用いて、イオンの完全な回復を確認し、例外的に高いナトリウム含有量を有する２つの試料はさらなる分析によって再確認した。全てのチェックは、結果が信頼できることを示した。
【０１７６】
本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質は、一般に、比較的少量のナトリウムイオンを有する。これは、ナトリウム、カルシウムおよびカリウムイオンの合計の割合（重量ベース）としての、ナトリウムイオンの低い比率に反映されている。典型的には、ナトリウム、カルシウムおよびカリウムイオンの合計に対するナトリウムイオンの比率は、約０．５：１．０（すなわち５０％）以下、より望ましくは、約０．３：１．０（すなわち、３０％）以下である。いくつかの場合において、ナトリウム、カルシウムおよびカリウムイオンの合計に対するナトリウムイオンの比率が約０．２：１．０（すなわち２０％）以下である、改変された大豆タンパク質物質を製造することは可能でありうる。この方法は、約７０００ｍｇ／ｋｇ（ｄｓｂ）以下のナトリウムイオンのレベルを有する、改変された大豆タンパク質物質の製造を可能とする。抽出および／または透析濾過工程において脱イオン水を使用することによって、より低いレベルのナトリウムイオンさえ、例えば５０００ｍｇ／ｋｇ（ｄｓｂ）以下のナトリウムイオンレベルを有する、改変された大豆タンパク質物質を製造することは可能でありうる。
【０１７７】
大豆は比較的少量のナトリウムを含有するが、かなりの量のカリウムおよびカルシウムを含有する。多数の塩基は、最終的には仕上げ製品の一部となる大豆単離物の処理で用いることができる。水酸化ナトリウムは最も普通の選択であると考えられるが、水酸化カルシウムおよびカリウムも使用することができる。例えば、水酸化カルシウムを用いて、乳タンパク質にかなり類似の大豆単離物を製造しようと試みることができうる。大豆タンパク質生成物を製造するための実施例１から４に記載したプロセスはほとんどｐＨ変化を有さず、最終ｐＨ変化は下に向かうため、商業的プロセスによって製造された製品と比較して、より低いレベルのナトリウムが見出されるであろう妥当な機会があった。これは、表１４に示した分析の結果によって確認される。
【０１７８】
実施例１から４で製造された物質は、市販の大豆単離物の試料よりも有意に低いナトリウム含有量および有意に高いカリウム含有量を有する。２つの例外があり、実施例１から４からの試料のカルシウム含有量は市販の試料よりもかなり高かった。最も驚くべきことは、（Ｐｒｏ Ｆａｍ（商標）９７４によって例示される）いくつかの製品のカリウムおよびカルシウム含有量が、極端に低いことである。
【０１７９】
【表１４】
2004521642.tif 000013
【０１８０】
実施例２０
２段階向流抽出配置を利用し、抽出を行った。第１および第２の段階の抽出は、８０ガロンの撹拌されたステンレス鋼タンク中で行った。系における抽出タンク、遠心管および相互結合配管を０．７５重量％苛性溶液で洗浄し、使用に先立って、５００ｐｐｍ次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）溶液で消毒した。
【０１８１】
第１の抽出段階においては、１分当り約１ポンドの脱脂大豆白色フレークを、（後記する）第２の抽出工程のデカンティング遠心管からの中程度にタンパク質が豊富な、１．０ｇｐｍ〜１．２ｇｐｍの液流と連続的に混合した。第１の抽出段階に導入する前に、中程度にタンパク質が豊富な液流のｐＨは約８．０から８．５であった。脱脂大豆白色フレークとの接触は、抽出物に存在する塩基性化合物を中和し、第１段階抽出タンク中の得られた混合物のｐＨを、約７から７．５に降下させる傾向があった。第１段階抽出タンクにおける温度を約１１０°Ｆ〜１２０°Ｆ（約４３℃〜４９℃）に維持した。タンクの排出速度を制御することによって、約１０分から２０分の平均抽出保持時間を維持した。
【０１８２】
第１段階抽出タンクからのスラリー流を、高温短時間（「ＨＴＳＴ」）低温殺菌システムに連続的に送液した。ＨＴＳＴシステムの流速および寸法は、スラリー流を直接的蒸気噴出の使用を介して約１５０°Ｆから１８５°Ｆ（約６５℃から８５℃）の温度に加熱し、約５秒から２０秒の平均保持時間この温度に保持するようにした。ＨＴＳＴ工程は、抽出の間に細菌の増殖を制御するのに非常に効果的であった。次いで、第１工程デカンティング遠心管に送液する前に、インラインクーラーを利用することによって、この流れを約１３０°Ｆ（約５５℃）まで冷却した。次いで、スラリーを２つの流れ（タンパク質が豊富な液流および部分的に抽出された大豆フレークの流れ）に分離した。最終のタンパク質が豊富な液流を脱スラッジ遠心管に送液した（下記参照）。
【０１８３】
第２の抽出段階において、１分当り約１ポンドの部分的に抽出された大豆フレーク（第１の抽出段階から回収された固形物流）を、１．０ｇｐｍ〜１．２ｇｐｍの水（例えば、水道水、リサイクルした処理水、蒸留水など）と混合した。第２段階の抽出タンクにおける温度は約１３０°Ｆ〜１４０°Ｆ（約５５℃〜６０℃）に制御した。十分な苛性ソーダ（ＮａＯＨ）をタンクに添加して、タンク中のｐＨを約８．０から８．５に制御した。タンクの排出速度を制御することによって、１０分〜２０分の間の平均抽出保持時間を維持した。スラリーを第２段階のデカンティング遠心管に送液し、２つの流れ（中程度にタンパク質が豊富な液流および消費された大豆フレークの流れ）に分離した。
【０１８４】
最終タンパク質豊富液流を脱スラッジ遠心管に通した後、得られた清澄化されたタンパク質豊富液流を膜供給タンクに送液した。清澄化されたタンパク質豊富液流は約３．０重量％のタンパク質を含有した。２つの平行な膜システムを用いて、限外濾過膜を用い、可溶性炭水化物からタンパク質を分離した。約１００ガロンの清澄化されたタンパク質豊富液流を抽出システムから膜供給タンクに移動させた後、抽出液を、タンパク質濃縮工程を出発させる膜システムに約８０ｇｐｍの近似的流速にて通して、再度循環させた。抽出液の温度は、イン−ライン熱交換器で約１４０°Ｆ（６０℃）に制御した。合計３００ガロンの清澄化されたタンパク質豊富液流を膜供給タンクに移動させた。
【０１８５】
清澄化されたタンパク質豊富液流の全てを膜供給タンクに移動した後、１４０°Ｆ（６０℃）に保持された抽出液を、８０ｇｐｍにて１０ｐｓｉｇ〜２０ｐｓｉｇに制御された膜背圧で膜に再循環させた。膜濾過システムは、公称５０，０００  ＭＷＣＯ（Ｏｓｍｏｎｉｃ、Ｍｉｎｎｅｔｏｎｋａ、ＭＮから入手可能なＭＸ−５０膜）を有する、６つの改変されたＰＡＮ膜を含有した。膜のアレイの総濾過表面積はほぼ１２６０平方フィートであった。
【０１８６】
膜濾過の最初の濃縮相の間、透過物の流速は、典型的には濃縮の後期段階の間に、約２．５ｇｐｍの初期速度から約１．５ｇｐｍまで変化した。この工程の間に、タンパク質は３重量％から約１０重量％まで濃縮された（すなわち、大まかに３×濃縮）。
【０１８７】
最初の３×濃縮期の後、１００ガロンの１４０°Ｆ（６０℃）水を膜供給タンク中の濃縮された保持物に添加し、これによりタンパク質は約３．３重量％まで希釈された。次いで、１：１透析濾過工程において、タンパク質は逆に１０重量％固形物まで濃縮された。第２の１：１透析濾過工程を用いて、濃縮流（保持物）中の固形物のタンパク質含有量を少なくとも９０重量％まで増加させた。この実行の間に、膜システムからの透過物を廃棄した。
【０１８８】
第２の透析濾過の後、膜システムからの保持物を超高温（「ＵＨＴ」）供給タンクまで移した。膜システムを３０ガロンの水道水で洗い流して、該システムからさらなるタンパク質を回収した。この流水をＵＨＴ供給タンク中の保持物と合わせた。次の操作に先立って、保持物のｐＨを希塩酸で６．８から７．０に調整した。
【０１８９】
ｐＨ調整に続き、比較的短時間で保持物をＵＨＴ処理に供して、保持物を低温殺菌した。ＵＨＴ工程は、２ｇｐｍにて濃縮物を蒸気注入器に送液する段階よりなるものであった。蒸気注入器においては、濃縮物は活性蒸気と混合され、瞬時に２８０°Ｆ（１３８℃）に加熱された。加熱された濃縮物を、加熱下で１０秒間の保持時間、保持チューブに通過させた。保持チューブの後、生成物は真空容器に流入し、そこで生成物は瞬時に１３０°Ｆ（５４℃）まで瞬間冷却された。次いで、得られた生成物流を噴霧乾燥させた。ＵＨＴ工程は細菌、高温菌までも殺すのに非常に効果的であった。ＵＨＴ操作の後、合計プレート計数は３００，０００ｃｆｕ／ｇから約１００ｃｆｕ／ｇ程度まで低下した。
【０１９０】
次いで、ＵＨＴ処理物質を噴霧乾燥して、約８０ミクロンの平均粒子サイズを有し、約９０重量％以上のタンパク質（ｄｓｂ）および約３〜６重量％の水含有量を含有する大豆タンパク質生成物を得た。
【０１９１】
実施例２１
改変された脂肪種子物質の風味属性
分析は、以下の手法に従って行った。１５個の大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）試料を盲検の二連で分析した。試料を調製して、ＳＰＩの典型的な使用を模倣し；０．５ｇの各ＳＰＩを２２ｍＬの琥珀色バイアルに秤量し、１９．７ｍＬの水を各バイアルに添加した。ビンをポリプロピレンスナップキャップ（シリコン／ＰＴＦＥセプタ）で蓋をし、ＰＤＭＳで被覆したＴｗｉｓｔｅｒｓ（商標）（Ｇｅｒｓｔｅｒｌ、ＵＳ）磁気撹拌棒で撹拌した。各Ｔｗｉｓｔｅｒｓ（商標）撹拌棒をバイアルに加え、７００ｒｐｍにて磁気撹拌プレート上で４５分間撹拌した。Ｔｗｉｓｔｅｒ（商標）撹拌棒を試料から取り除き、脱イオン水ですすぎ、Ｋｉｍｗｉｐｅ（商標）布で吸い取って乾燥させ、ガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ／ＭＳ）解析のために熱脱着チューブに入れた。
【０１９２】
Ｇｅｒｓｔｅｌ（登録商標）冷却注入システム入口（ＣＩＳ４）（Ｇｅｒｓｔｅｌ、ＵＳ）、短経路熱脱着システム（ＴＤＳ−２）（Ｇｅｒｓｔｅｌ、ＵＳ）、およびＨＰ−５カラム（３０ｍ×０．２５ｍｍ）を備えたヒューレット・パッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ）モデル６８９０ＧＣおよび５９７３Ｎ  ＭＳを用い、試料をガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ／ＭＳ）を介して分析した。オーブン温度は１０℃／分にて４０℃から２２５℃までプログラムし、ＣＩＳ初期温度は、１２℃／秒の速度にて、０．２分間の１０℃の初期温度から１３．０分間の３００℃の最終温度までプログラムした。ＴＤＳ−２温度プログラムは、６０℃／分の速度にて、０．５分間の４０℃の初期温度から５．０分間の２００℃からなるものであった。移動ライン温度は３００℃にて一定に保持した。分析用の注入パラメータはスプリットレスモードがＴＤＳ２、５０．０ｍＬ／分にて溶媒ベントがＣＩＳ４、１１８ｋＰａのベント圧力、パージ流３０．０ｍＬ／分、パージ時間１．２分および３４．３ｍＬ／分の全流であった。方法の進展の間、全てのＴｗｉｓｔｅｒｓ（商標）を２５０℃の脱着温度にて２回目に分析して、全ての分析物がＴｗｉｓｔｅｒ（商標）撹拌棒から脱着されたことを確実とした。ＮＩＳＴおよびＷｉｌｅｙライブラリーを用いてクロマトグラムを分析し、標準で確認した。ＳＡＳを用いて、データを統計学的解析のために提出した。
【０１９３】
標準はエタノール（極性水混和性溶媒）中の溶液に作製した。各標準の較正曲線は水溶液標準から作製した。ＳＰＩ試料および水試料を１ｐｐｍのデカナールでスパイクして、水溶液中の標準の分配係数がＳＰＩ溶液と同等であることを確認した。ＳＰＩの各成分の濃度は較正曲線から決定した。
【０１９４】
この分析の結果に基づき、フレイバー成分含有量を決定することができる。本明細書中で用いるように、用語「風味成分含有量」とは、前記の手法によって測定した１つまたは複数の特定の揮発性風味成分の量を指す。風味成分含有量は、単一の特定の成分または成分の組合せにつき規定することができる。表１５に示すように、風味成分含有量は、脂肪種子物質の試料中の１つまたは複数の特定の成分の平均濃度（ｐｐｂで報告）として表すことができる。例えば、風味成分含有量は、実施例５、６、７および８で製造した物質ならびに１１個の市販の試料中の２−ペンチルフラン、２−ヘプタノン、Ｅ，Ｅ−２，４−デカジエナール、ベンズアルデヒドおよびＥ，Ｅ−２，４−ノナジエナールの濃度に基づいて決定することができる（表１５参照）。
【０１９５】
表１５に示すように、実施例５、６、７および８で製造した物質は、試験した市販の試料の２つを除くすべてよりも、有意に低い２−ペンチルフラン濃度を有する。実施例５、６および８で製造した物質は、試験した市販の試料のいずれよりも有意に低いベンズアルデヒドの濃度を有する。実施例５、６および８で製造した物質は、試験した市販の試料の１つを除くすべてよりも、有意に低い２−ヘプタノン濃度を有する。実施例６および８で製造した物質は、試験した市販の試料の２つを除くすべてよりも、有意に低いＥ，Ｅ−２，４−デカジエナール濃度を有する。実施例６および８で製造した物質は、試験した市販の試料の大部分よりも有意に低いＥ，Ｅ−２，４−ノナジエナール濃度を有する。
【０１９６】
表１５を参照し、実施例５、６および８は、約２５００ｐｐｂ以下の２−ペンチルフランおよび約５００ｐｐｂ以下のベンジルアルデヒドを含む、風味成分含有量を有する。実施例５、６および８は、約２５００ｐｐｂ以下の２−ペンチルフラン、約６００ｐｐｂ以下の２−ヘプタノン、約２５０ｐｐｂ以下のＥ，Ｅ−２，４−デカジエナール、約３５０ｐｐｂ以下のベンジルアルデヒドおよび約５０ｐｐｂ以下のＥ，Ｅ−２，４−ノナジエナールを含む、風味成分含有量を有する。実施例６および８は、約２５００ｐｐｂ以下の２−ペンチルフラン、約６００ｐｐｂ以下の２−ヘプタノン、約１５０ｐｐｂ以下のＥ，Ｅ−２，４−デカジエナール、約３５０ｐｐｂ以下のベンズアルデヒド、および約５０ｐｐｂ以下のＥ，Ｅ−２，４−ノナジエナールを含む、風味成分含有量を有する。実施例５、６、７および８は約２５０ｐｐｂ以下のＥ，Ｅ−２，４−デカジエナールを含む風味含有量を有する。実施例５、６および８は、約３５０ｐｐｂ以下のベンズアルデヒドを含む風味成分含有量を有する。
【０１９７】
一般に、訓練されていない感覚パネルは、市販の大豆タンパク質単離物Ｐｒｏ Ｆａｍ ８９１、Ｓｕｐｒｏ ６７０、Ｓｕｐｒｏ ５１５およびＰｒｏ Ｆａｍ ９３０から、実施例５に従って製造した物質を９５％の信頼性レベルで区別することができた。
【０１９８】
実施例２２
短い接触時間の抽出
大豆タンパク質単離物製造に関する、伝統的な抽出は、タンパク質を脱脂脱溶媒化大豆フレークから溶解させる、アルカリ性ｐＨでの一連の抽出を含む。典型的な抽出段階は２０分から４０分間継続する。一般に、半分を超えるタンパク質を抽出プロセスの初期時間（例えば、１分から５分）以内に溶解させる。従って、半分を超えるタンパク質を、抽出プロセスの一部として、短い（例えば、約１５分未満、より適当には約５分未満）最初の抽出段階で捕捉することができる。短い最初の抽出段階は、適切には、細菌の増殖および結果として起こる製品品質の喪失の可能性を低下させることができる。
【０１９９】
抽出は１Ｌのガラス性フラスコ中で行った。５００ｍＬの蒸留水をフラスコに加え、所望の温度に平衡化した。測定ｐＨを９と１０の間にするのに十分な量の１０％ｗ／ｖ  ＮａＯＨを蒸留水に添加した。オーバーヘッドスターラーおよびｐＨ電極を液体に入れた。５０ｇの脱脂脱溶媒化大豆フレーク（９０ＰＤＩ）を液体に添加し、できる限り素早く液体中に混合した。ＮａＯＨを直ちに混合物に添加して、所望のｐＨを達成した。フレークが湿ると直ぐに、しかしｐＨ調整の前に、時間を記録した。必要であれば、ＮａＯＨを添加して所望のｐＨを近似的に維持した。
【０２００】
試料を周期的に取り出し、ナイロン布に通して濾過し、濾液を遠心した。上清を凍結および貯蔵用にチューブ中にデカントした。回収から上清のデカンテーションまでの合計時間（合計調製時間）は３分未満であった。デカントした上清を、Ｌｅｃｏ燃焼分析によってタンパク質含有量について分析した。
【０２０１】
抽出を６つの異なる温度（℃）／ｐＨの組合せにて実行した（表１６参照）。２つの抽出は３７℃／ｐＨ８、５５℃／ｐＨ８、５５℃／ｐＨ９．５、３０℃、ｐＨ８．７、および３７℃／ｐＨ９．５で行った。３つの抽出は４６℃／ｐＨ８．７で行った。溶解したタンパク質％は、前記のように抽出全体にわたり周期的に採取した試料で行った。表１６は、温度、ｐＨおよび抽出時間の分数として、可溶化された総タンパク質の割合を列挙する。表１６に示すように、結果は、４分から６分以内にタンパク質の少なくとも５０％を抽出する条件を選択することができることを示す。５５℃／ｐＨ８、５５℃／ｐＨ９．５、３７℃／ｐＨ９．５および４６℃／ｐＨ９．５における抽出実行において、約５０％を超えるタンパク質が約３分以下の抽出で溶解した。５５℃／ｐＨ９．５における抽出実行において、約５０％を超えるタンパク質が抽出のほぼ最初の１分以内に溶解した。さらに表１６に示すように、結果は、ほぼ２分から３分以内にタンパク質の少なくとも６０％を、ほぼ４分から５分以内に７０％を抽出する条件を選択することができることを示す。５５℃／ｐＨ８、５５℃／ｐＨ９．５および３７℃／ｐＨ９．５における抽出実行では、少なくとも約７０％のタンパク質が抽出のほぼ８分以内に溶解した。５５℃／ｐＨ９．５における抽出実行では、約７０％を超えるタンパク質が抽出の約４．５分以内に溶解した。図１２は、表１６に提示した結果のグラフ表示を示す。
【０２０２】
最初のｐＨ調整の後にアルカリを添加することなく、適当な抽出を実行することもできる。抽出結果はｐＨ調整をせずに達成することができる。
【０２０３】
実施例２３
全天然オレンジ大豆タンパク質強化ドリンク
一杯（２４０ｍＬ）当たり０．９ｇの大豆タンパク質、イヌリン（繊維）、エネルギー用のトレハロースおよび果糖、ならびにオレンジジュースおよび抗酸化剤特性のためのビタミンＡ、Ｃ、Ｅを含有する、全天然オレンジ健康朝食ドリンクを以下のように調製した。
【０２０４】
大豆タンパク質を安定化剤系と混合することによって生成物ベースを調製した。生成物ベース（７０重量％）をホモジナイズし、甘味剤、ジュース、色、ビタミン／ミネラルミックスおよびクエン酸を含有する風味ベース（３０重量％）と合わせた。得られた生成物をホモジナイズし、１８５°Ｆ（８５℃）で殺菌し、ガラス製ビンに熱充填した。
【０２０５】
生成物ベースは以下の成分から調製した。
2004521642.tif 000014
１ペクチン、セルロースゲル、および微結晶性セルロース配合
【０２０６】
（実施例５の手法に従って製造した）大豆タンパク質単離物を、１４５°Ｆ（６２℃）に予熱した水に分散させた。大豆タンパク質単離物分散液は高剪断ミキサー（リキベルタータイプ）中で調製する。ペクチンを別々にＨＦＣＳに添加し、高速ミキサー（１２０００ＲＰＭ）を用いて５分間混合する。中程度の速度で混合しつつ、ペクチンベースを大豆タンパク質単離物分散液に添加し、１３０°Ｆ（５５℃）に維持する。次いで、３５００ＰＳＩ（２４０  ＢＡＲ）／５００ＰＳＩ第２段階および３０００ＰＳＩ第１段階にて、この生成物ベースを２段階ゴーリン（Ｇａｕｌｉｎ）・ホモジナイザー中でホモジナイズする。この生成物ベースは最終レシピの７０％を占める。
【０２０７】
風味ベースは以下の成分から調製した。
2004521642.tif 000015
１ビタミンプレミックス
2004521642.tif 000016
２１００％正確ではない市販用の過多量および補償を含む。
【０２０８】
イヌリンおよびトレハロースは予熱した水１８０°Ｆ（８２℃）中で水和させ、生成物ベースに添加した。ＨＦＣＳ、ジュース、ビタミンプレミックスおよび風味は、撹拌しつつゆっくり添加した。最終飲料のｐＨを測定し、（必要であれば）少量の５０％クエン酸溶液を添加して、ｐＨを４．１に調整した。
【０２０９】
得られた飲料を３５００ＰＳＩ（２４０ＢＡＲ）／５００ＰＳＩ第２段階および３０００ＰＳＩ第１段階にて２段階ゴーリン・ホモジナイザー中でホモジナイズし、Ｍｉｃｒｏｔｈｅｍｉｃｓ ＬａｂＨＶＨパイロット規模の低温殺菌器を用いて１８５°Ｆ（８５℃）で殺菌し、ガラス製ビンに充填した。ガラス製ビンを倒立させ、２分間保持し（冷点の温度は、２分間の保持時間内は１７６°Ｆ／８０℃未満にはすべきではない）、迅速に４０°Ｆ（２１℃）まで冷却した。
【０２１０】
実施例２４
粉砕した肉パティ
実施例１から４に記載した手法に従って調製した４つの大豆タンパク質プロトタイプ試料を用いて、大豆タンパク質強化乳化牛肉および鶏肉パティを作製した。４つのプロトタイプに加え、（ＰＴＩから入手可能な）Ｓｕｐｒｏ（商標）５１５、および（Ａｒｃｈｅｒ  Ｄａｎｉｅｌｓ  Ｍｉｄｌａｎｄから入手可能な）Ｐｒｏｆａｍ（商標）９８１を市販の例として含んだ。対照には大豆を添加しなかったが、その他は大豆タンパク質強化試料と同一の方法で調製した。これらの試料を作製するための基本的なプロセスは以下の通りであった。大豆タンパク質単離物（２５ｇ）および水（１００ｇ）を、チョッパーアタッチメント付のクイジナート中で軽く「切り刻んだ」。肉（８０％赤身牛肉または骨なし皮なしの鶏モモ肉（約１０％脂肪）のいずれか１２１２．５ｇ）を添加し、１分間切り刻んだ。塩（２５ｇ）を入れ、肉パティ（１００ｇ）をプレスした。いくらかのパティは別に置いて、冷蔵庫パージを評価する一方、残りは１７０°Ｆを超える内部温度に炙り、冷却し、凍結した。解凍、再加温および１時間の温貯蔵の後、感覚パネルがパティを評価した。このように処理したパティは、いくつかの食品サービス環境に置けるものと匹敵すると考えられる。
【０２１１】
乳化牛肉適用におけるプロトタイプの効率は、市販の大豆タンパク質単離物に匹敵した。このいくつかの測定を表１７に示す。乳化牛肉パティ中のプロトタイプタンパク質単離物、および２つの市販の大豆添加物の効率の評価を表１７に示す。結果は、単一混合物から作製した５つのパティの平均である。４つのプロトタイプについて観察された初期収率は、市販の製品で観察されたものに匹敵した。調理収率および凍結−再加熱収率についての結果はより変動した。（実施例１および４に従って調製した）２つのプロトタイプは、Ｐｒｏｆａｍ（商標）９８１およびＳｕｐｒｏ（商標）５１５で観察されたものに匹敵する調理収率を有した。２つの市販のタンパク質単離物および（実施例１および２に従って調製した）プロトタイプのうちの２つは、対照パティで観察されたものに匹敵する凍結−再加熱収率を有した。
【０２１２】
【表１７】
2004521642.tif 000017
【０２１３】
プロトタイプ大豆タンパク質単離物は、鶏肉パティの評価において極端に有望な結果を示した。鶏肉パティは、牛肉パティ（肉中２０％脂肪）よりも低い脂肪含有量（肉中約１０％脂肪）を有した。乳化鶏肉パティ中のプロトタイプ単離物および２つの市販の大豆添加物の性能は表１８に示す。結果は単一混合物から作製した５つのパティの平均である。４つのプロトタイプで観察された初期収率は、対照および市販の製品で観察されたものに匹敵した。プロトタイプ単離物のいくつかは、収率の他の２つの測定において、市販の製品よりも性能が優れていた。実施例２および４に記載した方法に従って形成されたプロトタイプは、非常に高い調理および凍結−再加熱収率を有する一方、実施例３に従って形成されたプロトタイプは、（市販の試料で観察されたものに匹敵する）より低い収率を有した。
【０２１４】
【表１８】
2004521642.tif 000018
【０２１５】
また、乳化肉製品を感覚パネルを介して評価した。基本的には、感覚パネルには、「総合的な好み」評点を作製し、「最良」および「最低」試料を同定することが求められた。乳化鶏肉または牛肉パティ中のプロトタイプ単離物および２つの市販の大豆添加物の、感覚評価の結果を表１９に示す。「総合的な好み」は１（最低）から５（最良）まで評点をつけた。最低または最良と試料を同定するパネリストの数を示す。同点のため、該数はいずれの定数にも加えることができない。
【０２１６】
【表１９】
2004521642.tif 000019
【０２１７】
感覚分析由来の結果を混合した。全ての４つのプロトタイプは、牛肉パティの評価における市販の製品のいずれよりも高い、平均の好みを有し、２つは対照よりも性能が優れていた。実施例２および３に記載した方法に従って形成されたプロトタイプを配合する牛肉パティは、複数の最良評点を受けた。また、実施例１に記載する方法に従って形成されたプロトタイプを配合する牛肉パティは、高い総評点を受けた。
【０２１８】
鶏肉パティの評価では、実施例２に記載した方法に従って形成されたプロトタイプは最良の総評点に関して同点であり、最良の製品として２人のパネリストによって選択された。また、実施例１に記載した方法に従って形成されたプロトタイプは、非常に高い総感覚評点を有し、２人のパネリストによって、最良の鶏肉製品として選択された。実施例４に記載した方法に従って形成されたプロトタイプは、最低の評点を受けた。
【０２１９】
そのような結果は解釈するのが複雑であり得るが、評価の全結果は、単一の製品が、必ずしもタンパク質補助肉製品における全適用に関して最良ではないことを示す。鶏肉パティについて観察された結果は、特に実施例１、２および３に記載した方法に従って調製された大豆タンパク質単離物が、加工肉製品において非常に効果的な大豆タンパク質補助物であり得ることを示唆する。
【０２２０】
実施例２５
大豆タンパク質補助ハム
本発明の改変された大豆タンパク質物質を用いて、調製されたハムなどのタンパク質補助塩水注入肉を調製した。水添加ハムを作製するプロセスはフランクフルトソーセージを作製するよりも複雑である。特に、大豆単離物を含有する塩水溶液を作製し、この溶液を肉に注入する。この結果、塩、リン酸塩および単離物と共に製品に大量の水が添加される。添加物に対する要求は、添加する水量のためにかなり高くなり得る。
【０２２１】
ハム筋肉に水、ブドウ糖、塩、リン酸ナトリウムおよび結合剤（大豆タンパク質単離物）から形成された塩水を注入した。４つの大豆タンパク質プロトタイプ（実施例１から４に記載した方法に従って形成された大豆タンパク質単離物）に加えて、いずれの添加物も加えずに、あるいはＳｕｐｒｏ（商標）５１５（ＰＴＩから入手可能な大豆タンパク質単離物）と共にハムを作製した。大豆タンパク質単離物の全ては、結合剤／塩水配合に約２％含まれた。
【０２２２】
結合剤は以下の成分から形成した。
2004521642.tif 000020
【０２２３】
塩水注入筋肉を柔らかくし、次いでハムシャンク肉を塩水と共に細かく切り刻むことによって形成された、約１０重量％の結合剤で真空混転した。結合剤処理筋肉を繊維質ケイシングに詰め込み、段階的に約１５５°Ｆまで調理した。調理したケースに入れた加工ハムを塩水および／または空気冷却し、皮を剥がし、包装した。
【０２２４】
ハム収率に対する種々の添加物の効果を表２０に示す。この表は、水添加ハムの燻製場収率に対する種々の添加物の効果を示す。フランクに関しては、貯蔵の間の水の喪失は望ましくなく、添加物の１つの役割はそのパージされる液体を減少させることである。表２０は、冷蔵庫貯蔵または凍結貯蔵および解凍の後におけるパージに対する添加物の効果を示す。
【０２２５】
【表２０】
2004521642.tif 000021
【０２２６】
驚くべきことに、添加物でハムの燻製場収率（「収率」）を明らかに増加させたものはなかった。観察された差は恐らくは有意ではない。この収率測定は調理の間の重量喪失に基づく。パージ結果から、最良の総合的な安定化は実施例１および３のプロトタイプによって与えられるように見えた。全ての３つのプロトタイプは、市販の大豆タンパク質製品の性能よりも優れた安定化を呈した。
【０２２７】
実施例２６
チョコレートコーティング
タンパク質強化菓子適用で使用される予定の、非常に口当たりがよく（大豆由来の不快な風味は検出されない）、非常に良好な機能的特性を有する、高い大豆タンパク質含有（１６．０％）大豆タンパク質／１７％総タンパク質）コーティングは、以下に列挙する成分から調製した。大豆タンパク質単離物は実施例５の方法に従って製造した。
2004521642.tif 000022
【０２２８】
乾燥成分の全てを一緒に１２クォート・ホバートミキサー中で混合した。パーム種油を添加して、ほぼ２９％の混合脂肪を得た。得られた塊を３ロール精砕機を通して送り、３０ミクロンの最大粒子サイズを有するフレーク物質を得た。得られたフレークを清浄な１２クォート・ホバートミキシングボールに戻し、加熱条件（１３０°Ｆ／５４．５℃でボールが水に覆われる）下でほぼ２時間混合した。次いで、残りの脂肪を系に添加した。全ての脂肪を混合した後、少量の大豆レシチンを添加して塊を液化し、所望の可塑性粘度を得た。典型的な物理的試験を行った後（粒子サイズ、可塑性粘度、比色計、ＮＭＲによる脂肪）、コーティングを１０ ｌｂのプラスチック型に注ぎ、５０°Ｆの周囲温度を有する冷却トンネルにいれ、１時間硬化させた。
【０２２９】
実施例２７
タンパク質強化チョコレートコーティングを有する、チョコレートオレンジエネルギーバー
２相：Ａ）フルーツチップを含有する穀類混合物と組み合わせたタンパク質ベースの結合剤、Ｂ）大豆単離物およびざらつきのある大豆粉を利用する、一盛（８０ｇ）当り１５ｇの大豆タンパク質を含有する、チョコレートコーティングよりなる栄養バーを以下の手法に従って調製した。
【０２３０】
タンパク質ベースは以下の成分から構成した。
2004521642.tif 000023
【０２３１】
最初の７つの成分、すなわちコーンシロップ、蜂蜜、ソルビトール、油、グリセリンおよび２つの風味を、十分に混合されるまでホバートミキサー中で合わせた。大豆タンパク質単離物、カカオおよび塩を予め配合し、次いで液体混合物にゆっくりと添加し、均質なペーストが得られるまで混合した。完成したバー・フィリングを、以下の成分を利用して、ホバートミキサー中で合わせた。
2004521642.tif 000024
【０２３２】
混合物を３／４インチの厚みの層にてシート上に伸ばすことによってバーを形成し、６４ｇのバーに切断した。各バーを、１６％大豆タンパク質を含有する（実施例２６の手法に従って調製した）１６ｇのチョコレートコーティングで包んだ。生成物を包み、密封し、室温で保持した。
【０２３３】
実施例２８
バニラ風味の凍結デザート
一盛（９０ｇ）当り３．７ｇの大豆タンパク質および検出可能な量未満の大豆要素を含有する、バニラ風味の凍結デザートを以下の成分から調製した。
2004521642.tif 000025
【０２３４】
糖、粉乳および（実施例５に記載した方法に従って形成された）大豆タンパク質単離物を乾式配合し、手持ち式のホモジナイザーで混合しつつ、１３０°Ｆ（５４℃）に予熱した液状乳にゆっくりと添加した。残りの成分、すなわちコーンシロップ、風味および着色料を、完全に分散されるまで、乳混合物と混合した。得られた混合物（「アイスクリームミックス」）を１８３°Ｆ（８４℃）でバッチ低温殺菌し、この温度で３分間保持した。アイスクリームミックスを小売冷凍庫（電動式４クォート）中で凍結した。
【０２３５】
さらなる例示的態様
多数のさらなる例示的態様の記載を以下に提供する。記載した態様は本発明の物質および方法を説明する意図のものであり、それらの範囲を限定することを意図しない。
【０２３６】
少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）タンパク質および少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０を有する、改変された脂肪種子物質を形成することができる。さらに、改変された脂肪種子物質の試料５０ｍｇ中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は、２５℃において１．０ｍＬの水に溶解することができる。改変された脂肪種子物質はさらに１つまたは複数の追加の基準を満足することができる。
【０２３７】
例えば、５００ｎｍにおいて約０．９５以下の吸光度を有する、０．５重量％のショ糖水溶液中の０．５重量％（ｄｓｂ）の改変された脂肪種子物質の分散物を形成させることができる。また、改変された脂肪種子物質は約０．７５ｍＬ以下のＥＯＲを有することができる。加えて、改変された脂肪種子物質の１３．５％水溶液は、約２５ｇ以下の破壊強度を有するゲルを形成することができる。
【０２３８】
もう１つの例は、改変された脂肪種子物質が少なくとも約２０ｃＰ／分の粘度勾配を有することができることである。また、改変された脂肪種子物質は少なくとも約８７℃の融解温度を有することができる。加えて、改変された脂肪種子物質中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は、３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有することができる。
【０２３９】
有用な基準のさらなる例は、改変された脂肪種子物質が約０．９５以下の濁度因子を有することもできることである。また、改変された脂肪種子物質は少なくとも約８５の乾燥ガードナー Ｌ値を有することができる。加えて、改変された脂肪種子物質は少なくとも約８０のＮＳＩを有することができる。
【０２４０】
もう１つの例は、改変された脂肪種子物質が総タンパク質の百分率として少なくとも約１．４重量％のシステインを含むことができることである。改変された脂肪種子物質は少なくとも約５ジュール／ｇの潜熱を有することもできる。加えて、改変された脂肪種子物質は、ナトリウム、カルシウムおよびカリウムイオンの総量に対して、約０．５以下のナトリウムイオンの比率を有することができる。
【０２４１】
さらなる例は、改変された脂肪種子物質が約７，０００ｍｇ／ｋｇ（ｄｓｂ）以下のナトリウムイオンを有することができることである。また、改変された脂肪種子物質は実質的に淡白な味を有することができる。加えて、改変された脂肪種子物質は改変された大豆物質を含むことができる。
【０２４２】
改変された脂肪種子物質は約０．５から５重量％（ｄｓｂ）の食料製品に含ませることができる。また、改変された脂肪種子物質は少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）タンパク質を含むこともできる。加えて、改変された脂肪種子物質は約５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の細菌負荷を有することができる。
【０２４３】
少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を有することができる改変された脂肪種子物質を形成することができ、改変された脂肪種子物質中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は、３００ｋｄａよりも大きな見かけの分子量を有することができる。さらに、改変された脂肪種子物質の試料５０ｍｇ中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は、２５℃において１．０ｍＬの水に溶解することができる。改変された脂肪種子物質は、さらに１つまたは複数のさらなる基準を満足することができる。
【０２４４】
例えば、５００ｎｍにおいて約０．９５以下の吸光度を有する、０．５重量％のショ糖水溶液中の０．５重量％（ｄｓｂ）の改変された脂肪種子物質の分散物を形成することができる。また、改変された脂肪種子物質は約０．７５ｍＬ以下のＥＯＲを有することができる。加えて、改変された脂肪種子物質の１３．５％水溶液は、約２５ｇ以下の破壊強度を有するゲルを形成することができる。
【０２４５】
もう１つの例は、改変された脂肪種子物質が少なくとも約２０ｃＰ／分の粘度勾配を有することができることである。また、改変された脂肪種子物質は少なくとも約８７℃の融解温度を有することができる。加えて、改変された脂肪種子物質は少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０を有することができる。
【０２４６】
さらなる例は、改変された脂肪種子物質が約０．９５以下の濁度因子を有することができることである。改変された脂肪種子物質は少なくとも約８５の乾燥ガードナー Ｌ値を有することもできる。加えて、改変された脂肪種子物質は少なくとも約８０のＮＳＩを有することができる。
【０２４７】
もう１つの例は、改変された脂肪種子物質が総タンパク質の百分率として少なくとも約１．４重量％のシステインを含むことができることである。また、改変された脂肪種子物質は少なくとも約５ジュール／ｇの潜熱を有することができる。加えて、改変された脂肪種子物質は、ナトリウム、カルシウムおよびカリウムイオンの総量に対して、約０．５以下のナトリウムイオンの比率を有することができる。
【０２４８】
さらなる例は、改変された脂肪種子物質が約７，０００ｍｇ／ｋｇ（ｄｓｂ）以下のナトリウムイオンを有することができることである。また、改変された脂肪種子物質は実質的に淡白な味を有することもできる。加えて、改変された脂肪種子物質は改変された大豆物質を含むことができる。
【０２４９】
改変された脂肪種子物質は、約０．１から１０重量％にて食料製品に含ませることができる。また、改変された脂肪種子物質は少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含むこともできる。加えて、改変された脂肪種子物質は約５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の細菌負荷を有することができる。
【０２５０】
少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を有する改変された脂肪種子物質を形成することができ、改変された脂肪種子物質中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は、３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有することができる。改変された脂肪種子物質は、さらに少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０および少なくとも約２０ｃＰ／分の粘度勾配を有することができる。改変された脂肪種子物質は少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含むことができる。さらに、改変された脂肪種子物質は改変された大豆物質を含むことができる。
【０２５１】
少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を有する改変された脂肪種子物質を形成することができ、改変された脂肪種子物質中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は、３００ｋＤａを超える見かけの分子量を有することができる。改変された脂肪種子物質は、さらに少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０を有することができ、改変された脂肪種子物質の試料５０ｍｇ中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は、２５℃において１．０ｍＬの水に溶解させることができる。改変された脂肪種子物質は、少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含むことができる。さらに、改変された脂肪種子物質は改変された大豆物質を含むことができる。
【０２５２】
少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を有する改変された大豆物質を形成することができ、改変された脂肪種子物質中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有することができる。改変された脂肪種子物質は、さらに、少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０を有することができ、０．５重量％のショ糖水溶液中の０．５重量％（ｄｓｂ）の改変された脂肪種子物質の分散物は、５００ｎｍにおいて約０．９５以下の吸光度を有することができる。改変された脂肪種子物質は少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）タンパク質を含むことができる。さらに、改変された脂肪種子物質は改変された大豆物質を含むことができる。
【０２５３】
少なくとも約８５重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を有する改変された脂肪種子物質を形成することができ、改変された脂肪種子物質中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有することができる。改変された脂肪種子物質は、さらに、少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０および少なくとも約８７℃の融解温度を有することができる。改変された脂肪種子物質は少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含むことができる。さらに、改変された脂肪種子物質は改変された大豆物質を含むことができる。
【０２５４】
少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を有する改変された脂肪種子物質を形成することができ、改変された脂肪種子物質中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有することができる。改変された脂肪種子物質は、さらに少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０および約０．７５ｍＬ以下のＥＯＲを有することができる。改変された脂肪種子物質は、少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含むことができる。さらに、改変された脂肪種子物質は改変された大豆物質を含むことができる。
【０２５５】
少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を有する、改変された脂肪種子物質を形成することができ、改変された脂肪種子物質中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は、３００ｋＤａより大きな見かけの分子量を有することができる。改変された脂肪種子物質は、さらに、少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０および約０．９５以下の濁度因子を有することができる。改変された脂肪種子物質は少なくとも約９０重量％（ｄｓｂ）のタンパク質を含むことができる。さらに、改変された脂肪種子物質は改変された大豆物質を含むことができる。
【０２５６】
改変された脂肪種子物質は、脂肪種子物質をアルカリ性水溶液で抽出して、脂肪種子抽出物中の粒状物質の懸濁液を形成させ、微小孔膜を含む濾過システムに前記抽出物を通して、透過物およびタンパク質強化保持物を得る段階を含むプロセスによって、形成することができる。微小孔膜は、約３０度以下の接触角を有する濾過表面を有することができる。
【０２５７】
また、改変された脂肪種子物質は、２０℃から６０℃において脂肪種子物質を７．５から１０．５のｐＨを有する水溶液で抽出して、アルカリ性抽出物溶液中の粒状物質の混合物を形成させ、前記混合物から粒状物質の少なくとも一部を除去して、清澄化された抽出物を形成させ、次いで５５℃から６０℃にて清澄化された抽出物を濾過システムに通して、透過物およびタンパク質強化保持物を得る段階を含むプロセスによって、形成することもできる。この濾過システムは微小孔性の改変されたポリアクリロニトリル膜を含むことができる。この微小孔性の改変されたポリアクリロニトリル膜は、２５，０００から５００，０００のＭＷＣＯおよび約３０度以下の接触角を有する濾過表面を有することができる。
【０２５８】
接触時間（すなわち、脂肪種子物質を水溶液に暴露させる時間）は１時間未満であることが望ましいであろう。連続的な多段階プロセス（例えば、向流抽出）を用いると、約１時間以下の見かけの接触時間（すなわち、脂肪種子物質が水溶液に暴露される平均時間）は有利でありうる。
【０２５９】
プロセスは、さらにタンパク質強化保持物を濾過システムに通して透析濾過し、タンパク質を含む透析濾過保持物を得る段階を含むことができる。少なくとも約７５℃にて低温殺菌された保持物を形成するのに十分な時間、透析濾過保持物を加熱するのは有利でありうる。
【０２６０】
本発明のタンパク質補助食品組成物は、典型的には、乾燥固形物ベースで、少なくとも約８５重量％、より望ましくは少なくとも約９０重量％のタンパク質を含む、改変された脂肪種子物質を含むことができる。
【０２６１】
食品組成物は、少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０を有する改変された脂肪種子物質であって、改変された脂肪種子物質の試料５０ｍｇ中の少なくとも約４０重量％のタンパク質が、２５℃において１．０ｍＬの水に可溶性である改変された脂肪種子物質を含むことができる。
【０２６２】
食品組成物は、少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０および５００ｎｍにおいて約０．９５以下の濁度因子を有する、改変された脂肪種子物質を含むことができる。
【０２６３】
食品組成物は、少なくとも約２００ｋＤａのＭＷ５０を有し、かつ少なくとも約８０のＮＳＩを有する、改変された脂肪種子物質を含むことができる。
【０２６４】
食品組成物は、５００ｎｍにおいて約０．９５以下の濁度因子を有する改変された脂肪種子物質であって、改変された脂肪種子物質中の少なくとも約４０重量％のタンパク質が、少なくとも３００ｋＤａの見かけの分子量を有する、改変された脂肪種子物質を含むことができる。
【０２６５】
食品組成物は、少なくとも２００ｋＤａのＭＷ５０を有する改変された脂肪種子物質を含むことができ、改変された脂肪種子物質の試料５０ｍｇ中の少なくとも４０重量％のタンパク質は、２５℃において１．０ｍＬの水に可溶性である。
【０２６６】
食品組成物は、改変された脂肪種子物質中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は、少なくとも３００ｋＤａの見かけの分子量を有し；改変された脂肪種子物質の試料５０ｍｇ中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は、２５℃において１．０ｍＬに可溶性である、改変された脂肪種子物質を含むことができる。
【０２６７】
食品組成物は、５０，０００ｃｆｕ／ｇ以下の細菌負荷および少なくとも８７℃の融解温度を有する、改変された脂肪種子物質を含むことができる。
【０２６８】
食品組成物は、（ａ）脂肪種子物質をアルカリ性水溶液で抽出して、脂肪種子抽出物中の粒状物質の懸濁液を形成させ；次いで、（ｂ）微小孔膜を含む濾過システムに抽出物を通して、透過物およびタンパク質強化保持物を得る段階を含むプロセスによって製造される、改変された脂肪種子物質を含むことができる。微小孔膜は、通常、３０度以下の接触角を有する濾過表面を有する。
【０２６９】
食品組成物は、糖、水、および一般に乾燥固形物ベースで少なくとも約９０重量％のタンパク質を含む、改変された大豆物質を含むことができる。改変された脂肪種子物質は少なくとも約４００ｋＤａのＭＷ５０を有することができ、改変された大豆物質の試料５０ｍｇ中の少なくとも約４０重量％のタンパク質は、２５℃において１．０ｍＬの水に可溶性である。
【０２７０】
改変された脂肪種子物質を製造する方法は、脂肪種子物質を水溶液で抽出して、脂肪種子抽出物中の粒状物質の懸濁液を形成させ、次いで微小孔膜を含む濾過システムに抽出物を通して、第１の透過物およびタンパク質強化保持物を得ることを含むことができ、ここで、微小孔膜は３０度以下の接触角を有する濾過表面を有する。
【０２７１】
適当な態様において、微小孔膜は１．５μ以下の孔径を有することができる。
【０２７２】
もう１つの適当な態様において、清澄化された抽出物は、５０ｐｓｉｇ以下の膜貫通圧力下で濾過システムに通すことができる。
【０２７３】
もう１つの適当な態様において、第１の透過物を逆浸透膜でＲＯ保持物およびＲＯ透過物に分けることができる。
【０２７４】
もう１つの適当な態様において、抽出物を５５℃から６０℃において濾過システムに通すことができる。
【０２７５】
もう１つの適当な態様において、タンパク質強化保持物を濾過システムに通して透析濾過し、透析濾過保持物および透析濾過透過物を製造する。
【０２７６】
特に適当な態様において、第１の透過物および透析濾過保持物を合わせて複合透過物を形成し、複合透過物は逆浸透膜でＲＯ保持物およびＲＯ透過物に分離することができる。
【０２７７】
もう１つの適当な態様において、タンパク質強化保持物の透析濾過は、タンパク質強化保持物を、ＲＯ透過物を含む水性希釈剤で希釈する段階を含む。
【０２７８】
もう１つの適当な態様において、ＲＯ透過物は、脂肪種子物質を抽出するために水溶液に再循環することができる。
【０２７９】
もう１つの適当な態様において、脂肪種子物質をアルカリ性水溶液で抽出して、懸濁液を形成することができる。
【０２８０】
もう１つの適当な態様において、アルカリ性水溶液は６．５から１０．０のｐＨを有する。
【０２８１】
もう１つの適当な態様において、濾過システムに抽出物を通すことは、第一に実質的に元の量を維持するように水を供給タンク中の抽出物に添加し、元の量の抽出物を濾過システムに通す段階、および第二に保持物が元の量に対して少なくとも２．５倍濃縮されるようにしつつ、抽出物を濾過システムに通す段階を含む。
【０２８２】
もう１つの適当な態様において、微小孔膜は５００，０００以下のＭＷＣＯを有する透析濾過膜である。
【０２８３】
もう１つの適当な態様において、微小孔膜は０．１μから１．０μの孔径を有する。
【０２８４】
もう１つの適当な態様において、微小孔膜は親水性ポリエーテルスルホン膜である。
【０２８５】
もう１つの適当な態様において、微小孔膜はニトリル含有ポリマーを含む。
【０２８６】
もう１つの適当な態様において、膜は改変されたポリアクリロニトリル膜である。
【０２８７】
もう１つの適当な態様において、膜は少なくとも約７５℃までの温度への暴露用に設計される。
【０２８８】
もう１つの適当な態様において、膜は、約２から約１１の範囲のｐＨを有する水溶液への暴露用に設計される。
【０２８９】
もう１つの適当な態様において、膜は酸化溶液での処理に耐えることができる。
【０２９０】
もう１つの適当な態様において、保持物は低温殺菌された保持物を形成するのに十分な時間、少なくとも７５℃まで加熱することができる。
【０２９１】
大豆タンパク質製品を製造する方法は、大豆物質を２０℃から３５℃にてアルカリ性水溶液で抽出して、抽出物溶液中の粒状物質の混合物を形成させ、混合物から粒状物質の少なくとも一部を除去して、清澄化された抽出物を形成させ、次いで微小孔膜を含む濾過システムに５５℃から６０℃にて清澄化された抽出物を通して、透過物およびタンパク質強化保持物を生じさせる段階を含むことができ、ここで微小孔膜は、２５，０００から５００，０００のＭＷＣＯおよび３０度以下の接触角を有する濾過表面を有する。
【０２９２】
タンパク質補助食料製品は改変された脂肪種子物質を含み、ここで改変された脂肪種子物質は、乾燥固形物ベースで少なくとも８５重量％のタンパク質を含み；０．５重量％ショ糖水溶液中の０．５重量％の改変された脂肪種子物質の分散液は、０．９５以下の５００ｎｍにおける吸光度を有する。
【０２９３】
脂肪種子タンパク質単離物は、脂肪種子物質を水溶液で抽出して、脂肪種子抽出物中の粒状物質の懸濁液を形成させ、次いで微小孔膜を含む濾過システムに抽出物を通して、透過物およびタンパク質強化保持物を得るプロセスによって形成することができ、ここで微小孔膜は３０度以下の接触角を有する濾過表面を有する。
【０２９４】
脂肪種子タンパク質製品を製造する方法は、脂肪種子物質をアルカリ性水溶液で抽出して、脂肪種子抽出物中の粒状物質のアルカリ性懸濁液を形成させ、次いで微小孔膜を含む濾過システムに抽出物を通して、第１の透過物およびタンパク質強化保持物を得る段階を含むことができ、ここで微小孔膜は、４０度以下の接触角を有する表面を提供するのに十分な非荷電置換アミド基を有する濾過表面を含む、ニトリル含有ポリマー基質から形成される。
【０２９５】
もう１つの適当な態様において、非荷電置換アミドは基Ｎ−アルキロールアミド基を含む。
【０２９６】
もう１つの適当な態様において、Ｎ−アルキロールアミド基はＮ−メチロールアミド基を含む。
【０２９７】
もう１つの適当な態様において、膜は改変されたポリアクリロニトリル膜である。
【０２９８】
もう１つの適当な態様において、膜は２５，０００から５００，０００のＭＷＣＯを有する。
【０２９９】
もう１つの適当な態様において、膜は１５度以下の接触角を有する濾過表面を有する。
【０３００】
もう１つの適当な態様において、膜は０．５μ以下の孔径を有する。
【０３０１】
乾燥固形物ベースで少なくとも８５重量％のタンパク質を有し、かつナトリウム、カルシウムおよびカリウムイオンの総量に対して、約０．５以下のナトリウムイオンの比率を有する、乾燥した固体の改変された脂肪種子物質を形成することができる。
【０３０２】
少なくとも８５重量％のタンパク質（ｄｓｂ）を有し、かつ約７，０００ｍｇ／ｋｇ（ｄｓｂ）以下のナトリウムイオンを有する、乾燥した固体の改変された脂肪種子物質を形成することができる。
【０３０３】
種々の具体的かつ例示的態様および技術を参照して本発明を説明してきた。しかし、本発明の趣旨および範囲内に留まりつつ、多くの変形および改変をなすことができることは理解されるべきである。
【０３０４】
関連出願
本出願は、参照として本明細書にその完全な開示が組み入れられる、２００１年６月１８日に出願された「タンパク質補助飲料組成物（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｅｄ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）」と題する特許出願第０９／８８３，４９６号の一部継続出願であり、かつ２００１年６月１８日に出願された「タンパク質補助加工肉組成物（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｅｄ Ｍｅａｔ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）」と題する特許出願第０９／８８３，５５８号の一部継続出願であり、２００１年６月１８日に出願された「タンパク質補助菓子組成物（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｅｄ Ｃｏｎｆｅｃｔｉｏｎｅｒｙ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）」と題する特許出願第０９／８８３，４９５号の一部継続出願であり、２００１年６月１８日に出願された「タンパク質補助凍結デザート組成物（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｅｄ Ｆｒｏｚｅｎ Ｄｅｓｓｅｒｔ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）」と題する特許出願第０９／８８３，８４９号の一部継続出願であり、かつ２００１年６月１８日に出願された「改変された脂肪種子物質（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｏｉｌｓｅｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ）」と題する特許出願第０９／８８３，５５２号の一部継続出願であって、これらは、２０００年１１月２１日に出願された「脂肪種子タンパク質製品の製造方法（Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｏｉｌｓｅｅｄ Ｐｒｏｔｅｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）」と題する特許出願第０９／７１７，９２３号の一部継続出願である。
【０３０５】
【表２】温度およびｒｐｍプロフィール
2004521642.tif 000026
【０３０６】
【表３】粘度勾配および初期粘度
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【０３０７】
【表１１】分子量測定基準
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【０３０８】
【表１５】
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すべての値はｐｐｂで報告された試料中の平均濃度を示す。
１水中の匂い閾値
【０３０９】
【表１６】
2004521642.tif 000030
すべての値は可溶化されたタンパク質％を表す。
温度（℃）／ｐＨ
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に従って改変された脂肪種子物質を製造するのに用いることができるシステムの一例の模式図である。
【図２】本発明の方法によって形成された改変された脂肪種子物質の４つの例−ＬＨ（実施例１）、ＬＬ（実施例２）、ＨＨ（実施例３）およびＨＬ（実施例４）のゲル強度試験の結果のプロットを示す。
【図３】１６時間の沈降直後の、５％（ｗ／ｗ）ショ糖溶液中の５％（ｗ／ｗ）大豆タンパク質単離物の懸濁液を含む試験管の写真を示す。以下の標識スキームを、試験管に対して用いた：ＬＨ（実施例１）、ＬＬ（実施例２）、ＨＨ（実施例３）、ＨＬ（実施例４）、ＰＴ１７６０（Ｓｕｐｒｏ（商標）７６０）およびＰＴ１７０（Ｓｕｐｒｏ（商標）６７０）。
【図４】図３で撮影した溶液の再混合直後における、５％（ｗ／ｗ）ショ糖溶液中の５％（ｗ／ｗ）大豆タンパク質単離物の懸濁液を含む試験管の写真を示す。以下の標識スキームを、試験管に対して用いた：ＬＨ（実施例１）、ＬＬ（実施例２）、ＨＨ（実施例３）、ＨＬ（実施例４）、ＰＴ１７６０（Ｓｕｐｒｏ（商標）７６０）およびＰＴ１７０（Ｓｕｐｒｏ（商標）６７０）。
【図５】（実施例１に記載した方法による大豆フレークの抽出によって得られた）未焙煎脱脂大豆フレークから得られた粗抽出物における、ｐＨ６．８可溶性物質の分子量プロフィールを示すＨＰＬＣトレースを示す。
【図６】実施例１に記載した方法によって形成された、改変された脂肪種子物質の分子量プロフィールを示すＨＰＬＣトレースを示す。
【図７】実施例１に記載した方法によって形成された、改変された脂肪種子物質の示差走査熱量測定法走査を示す。
【図８】実施例２に記載した方法によって形成された、改変された脂肪種子物質の示差走査熱量測定法走査を示す。
【図９】実施例６に記載した方法によって形成された、改変された脂肪種子物質の分子量およびＳｕｐｒｏ（商標）４２５の分子量を説明するプロットを示す。
【図１０】実施例２に記載した方法によって形成された、改変された脂肪種子物質について、粘度を温度の関数として説明するプロットを示す。
【図１１】Ｓｕｐｒｏ（商標）５１５について、粘度を温度の関数として説明するプロットを示す。
【図１２】種々のアルカリ性溶液での脱脂脱溶媒化大豆フレーク抽出について、溶解したタンパク質％を時間の関数として説明するプロットを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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