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用于制造可溶性和功能性植物蛋白的方法、获得的产物和用途制作方法

  • 专利名称
    用于制造可溶性和功能性植物蛋白的方法、获得的产物和用途制作方法
  • 发明者
    克莱尔·达雷恩, 达米恩·帕斯
  • 公开日
    2013年1月2日
  • 申请日期
    2011年4月8日
  • 优先权日
    2010年4月9日
  • 申请人
    罗盖特兄弟公司
  • 文档编号
    A23J3/14GK102858186SQ201180018209
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种用于制造可溶性和功能性植物蛋白的方法,其特征在于它包括由O. Ol至Is处理组成的至少一个官能化步骤,由以下步骤组成 -将可溶性植物蛋白加热到100° C至160° C温度的一个步骤; -冷却所述加热的植物蛋白的一个步骤2.如权利要求I所述的方法,其特征在于蛋白加热步骤通过与水蒸气的热交换进行3.如权利要求I或2所述的方法,其特征在于冷却加热的蛋白的步骤通过降低压力使低于绝对值300mbar进行4.如权利要求I至3中任一项所述的方法,其特征在于官能化步骤之前,它包括由以下组成的步骤 1)使一种植物粉末悬浮于水中; 2)从悬液中的植物粉末提取淀粉和纤维,从而获得具有固形物含量按重量计3%至15%的一种蛋白悬液; 3)从所述蛋白悬液提取具有固形物含量按重量计大于15%的一种蛋白提取物5.如权利要求I至4中任一项所述的方法,其特征在于官能化步骤之前或之后,它包括校正蛋白提取物的pH至6. 2和9之间的一个步骤6.如权利要求I至5中任一项所述的方法,其特征在于经历官能化步骤的蛋白提取物具有基于干重大于60%的一个蛋白含量7.如权利要求I至6中任一项所述的方法,其特征在于经历官能化步骤的蛋白提取物具有根据试验E所测量的在IOOOOmPa. s和IOOOOOmPa. s之间的20° C±2° C粘度8.如权利要求I至7中任一项所述的方法,其特征在于它还包括雾化重溶于水中的这一加热的功能性植物蛋白的一个步骤9.一种用于将无功能性植物蛋白转化成功能性植物蛋白的方法,其特征在于它包括由O.01至Is处理组成的至少一个官能化步骤,由以下步骤组成 -将可溶性植物蛋白加热到100° C至160° C温度的一个步骤; -冷却所述加热的可溶性植物蛋白的一个步骤10.一种植物蛋白,其特征在于它具有 -根据试验A所测量的大于50%的一个水溶解度; -对于在4 ° C放置24小时的一个样品,根据试验C所测量的在700000mPa. s和1200000mPa. s之间并且优先750000mPa. s和1200000mPa. s之间的一个乳液化容量,以及对于在75° C巴氏消毒并然后在4° C放置24小时的一个样品,在500000mPa. s和IlOOOOOmPa. s之间的一个乳液化容量; -根据试验B所测量的在70%和95%之间的一个乳化容量11.一种马铃薯蛋白,其特征在于它具有 -根据试验A所测量的大于25%的一个水溶解度; -对于在4 ° C放置24小时的一个样品,根据试验C所测量的在400000mPa. s和600000mPa. s之间的乳液化容量,以及对于在75° C巴氏消毒并然后在4° C放置24小时的一个样品,在500000mPa. s和IlOOOOOmPa. s之间的一个乳液化容量; -根据试验B所测量的在65%和95%之间并且优先在70%和95%之间的乳化容量12.如权利要求10或11所述的植物蛋白,其特征在于它具有对于在4°C放置24小时的一个样品,根据试验D所测量在IOOOOmPa. s和250000mPa. s之间的,并且优先在IOOOOmPa. s和50000mPa. s之间的一个胶化容量,以及对于在75° C巴氏消毒并然后在4° C放置24小时的一个样品,在IOOOOOmPa. s和500000mPa. s之间的一个胶化容量13.如权利要求10至12中任一项所述的植物蛋白,其特征在于它具有基于干重大于60%的一个总蛋白含量14.如权利要求10至13中任一项所述的植物蛋白,其特征在于它具有根据试验E所测量的大于或等于20000mPa. s的20° C±2° C粘度15.如权利要求10至14中任一项所述的植物蛋白,其特征在于它具有小于50ng/g的一个己醛含量和以下物质的含量 -小于15pg/g并且优先小于10pg/g的2-甲氧基-3-(1-甲基丙基)卩比嗪,和 -小于15pg/g并且优先小于10pg/g的2-甲氧基-3-异丙基-5-甲基卩比嗪或或2-甲氧基-3-异丙基-6-甲基吡嗪,和 -小于15pg/g并且优先小于10pg/g的2-甲氧基-3-异丙基卩比嗪16.一种组合物,其特征在于它包括根据权利要求I至9中任一项或根据权利要求10至15中任一项所述的方法所获得的至少一种植物蛋白17.一种蛋白在制造食品中的用途,所述蛋白如权利要求10至15中的任一项所述或可以经由实施如权利要求I至9中任一项所述的方法获得
  • 技术领域
    本发明涉及一种用于制造可溶性和功能性植物蛋白的方法,这些植物蛋白因此更适用于食品组合物中现有技术每日蛋白需要量占食物量的12%和20%这些蛋白由产品动物源产品(肉类、鱼类、蛋类、乳产品)和由植物食品(谷物、豆科 植物、藻类))这二者提供然而,在工业化国家中,蛋白供给物主要是动物源蛋白的形式现在,众多研究已经证明,有害于植物蛋白的过量消费动物源蛋白是癌症和心血管疾病增加的原因之一此外,动物蛋白,就其变应原性、尤其对于源自乳或蛋类的蛋白,以及就与过度放牧的有害影响有关的环境问题而言,具有众多缺点因此,大宗生产者对于以下植物源化合物存在日益增加的需要,这些复植物源化合物具有有利的营养和功能特性,而没有动物源化合物的缺点本申请中考虑的植物源化合物可以衍生自含油植物、豆科植物、谷物或淀粉性植物,通过减少或移除一些主要非蛋白组分(水、油、纤维、矿物质、淀粉和其他碳水化合物)以获得60%或更大的蛋白含量(N625)蛋白含量是在维生素和矿物盐以外的干重的基础上计算的植物蛋白材料增长地用于食品应用中这要求,这些蛋白材料不仅具有令人满意的营养特性,还具有可接受的味道及可接受的功能特性(例如,良好的溶解度)以及还有充分的乳液化、胶化、持水、起泡和组织特征通常,术语食品成分的“功能特性”意指任何非营养特性这些不同的特性对获得食品的希望的最终特征做出了贡献用于制备植物蛋白组合物的方法的选择对所获得的蛋白组合物的起泡、乳液化液化、乳化或胶化特性具有直接影响例如,就乳蛋白(酪蛋白、酪蛋白酸盐)而言,乳清蛋白的功能特性可以通过将介质改性(电渗析、超滤、离子交换)、通过在中性或酸性pH热变性,以分批模式或经由连续处理法(刮面热交换器、烹煮-挤出)进行改进这些处理,特别是热处理(Klepacka (克莱帕卡)等人· Effect of heat treatment on chemically modifiedproteins of legume seeds (热处理对化学改性的豆科植物种子的蛋白的影响).Foodchem.(食品化学)1997 ;58219_22),导致天然蛋白的变性天然蛋白的这种变性可以导致分子的全部折叠水的存在促进变性因此,在包括亲水相和疏水相的一个系统中,因温度作用而变性的蛋白使自身置于亲水/疏水界面蛋白的变性因此改性了它们的特性,特别是通过解蔽疏水基团诱导溶解度降低对于蛋白组合物的在水中溶解度的关键方面而言,天然蛋白总体上被水解或蛋白酶解以增加它们的溶解度此外,产业正在寻求简化用于制造蛋白产物的方法,这尤其反映在限制产品制造时间和降低成本然而,制造方法的这种简化必须不损害蛋白组合物的质地的或功能的、营养性的、感觉的和感官的特性本发明的主要目的因此是找到一种用于制造具有良好乳液化液化、乳化和胶化容量的可溶性植物蛋白的简单并廉价的方法,旨在用于多种食品或非食品组合物中已经进行不同尝试以达到这个目的特别是,在专利US2489208和US3889001中描述了天然蛋白的直接酶性水解该方法正常在延长的反应时段内使用少量的酶在这些方法中可溶性功能性蛋白的产率通常是低的,并且产物就其味道而言具有平庸的品质在专利US3857966和3876806中描述了已经事先热处理的蛋白的酶处理在这些专利的第一个中,热沉淀并分离的蛋白最初经历在高温的碱性水解,并且然后经历使用碱性及中性微生物蛋白酶和源自种子的植物蛋白酶这二者的一系列蛋白酶水解,除去脂肪所述蛋白因此被初始热处理以摧毁营养细胞并且然后经历酶性水解以形成可溶性蛋白水不溶性物质的分离在蛋白酶解之后而非之前进行,并且产物因此不仅含有可溶性蛋白,还 含有在用作蛋白源的材料中存在的水溶性杂质此外,对问题是对基本上不变性的植物蛋白施用官能化方法时,这个问题变得甚至更困难,其中这些植物蛋白具有基于干重大于60%的蛋白含量、大于15%的固形物含量和大于或等于IOOOOmPa. s的20° C粘度专利EP0013093描述了一种方法,其中通过在高温(50° C至150° C)和在6. 5和9之间的pH处理而改进大豆蛋白溶解度在以连续加压/空化循环为特征的该方法中,高剪切力和高压是必需的这种剪切力诱导大量蛋白变性,这对应于蛋白空间结构的瓦解构成蛋白的多肽链然后部分地或全部地解折叠这种剪切力也可以诱导共价键、特别是肽键的切割构成蛋白的多肽链然后部分地或全部地遭受切割专利申请FR2202652描述了一种变性热处理方法,该方法可以应用于低浓度蛋白悬液(按重量计6%至8%蛋白)所述的变性处理之后是一个酶水解以获得溶解的多肽在专利EP0522800中描述了一种“高温(80° C至95° C)长时间(I至120分钟)”热处理,以便产生具有改进功能性的蛋白所述蛋白尤其具有非常好的乳化容量,但是水溶解度差专利US4530788也描述了一种用于使植物蛋白官能化的“高温(70° C至121° C)长时间(15至45分钟)”热处理然而,这种处理施用于具有低固形物含量(约5%至10%,优选地3. 5%至9. 5%)的蛋白溶液所述文献更披露了最大加热时间,取决于蛋白浓度就这篇文献而言,它因此违背了想像一种持续期很短的蛋白官能化方法的技术预想,这种蛋白官能化方法可以施用于具有高固形物含量和并且尤其具有按重量计大于15%的固形物含量的蛋白提取物来自所有前述看,得出结论,对于基本上未变性的植物蛋白存在未满足的需要,这些植物蛋白具有基于干重大于60%的蛋白含量和大于90%的固形物含量并且还具有良好(即大于500g/l,也就是说50%)的水溶解度(马铃薯蛋白例外,它的良好溶解度与大于250g/l、也就是说25%的溶解度相对应),并且具有值得注意的功能特性,如它们的乳液化、乳化和胶化容量发明概述本申请人公司已经值得称道地发现,基本上未变性的植物蛋白可以令人惊讶地同时具有良好的水溶解度和良好的功能特性本申请人公司也已经出乎意料地发现,用于制造可溶性和功能性植物蛋白的方法可以施用于具有高蛋白含量、高固形物含量和高粘度的蛋白提取物本申请人公司已经成功通过提出一种用于制造可溶性和功能性植物蛋白的方法,调和迄今被认为几乎不相容的所有这些目标,其特征在于它包括由O. 01至Is处理组成的至少一个官能化步骤,所述处理由以下步骤组成-将可溶性植物蛋白加热到100°C至160° C温度的步骤;-冷却所述加热的植物蛋白的步骤本发明也涉及一种用于将无功能性植物蛋白转化成功能性植物蛋白的方法,其特征在于它包括由如上所述的O. 01至Is处理组成的至少一个官能化步骤本发明的一个主题也是植物蛋白,特征在于它们具有 -根据试验A所测量的大于50%并且优先并且优选地在55%和95%之间的水溶解度;-对于直接在4°C放置24小时的样品,根据试验C所测量的在700000mPa. s和1200000mPa. s并且优先之间并且优选地750000mPa. s和1200000mPa. s之间的乳液化容量,以及对于在75° C处理并然后在4° C放置24小时的样品,500000mPa. s和IlOOOOOmPa. s之间的乳液化容量;-根据试验B所测量的在70%和95%之间的乳化容量本发明的一个主题也是马铃薯蛋白,其特征在于它们具有-大于25%的水溶解度;-根据试验C测量,对于直接在4°C放置24小时的样品,在400000mPa. s和600000mPa. s之间的乳液化容量,以及对于在75° C处理并然后在4° C放置24小时的样品,在500000mPa. s和IlOOOOOmPa. s之间的乳液化容量;-根据试验B所测量的在70%和95%之间的乳化容量此外,本发明的一个主题是一种组合物,其特征在于它包括根据本发明的方法获得的或具有根据本发明的溶解度特征及乳液化和乳化容量的至少一种植物蛋白本发明的该组合物最具体地意图用于人和动物食品中,还意图任意用于多样化领域,如制药、化妆品、农业化学、建筑材料、胶粘剂(adhesive glue)和纸板本发明因此也包括根据本发明的可溶性和功能性植物蛋白在先前提到的不同技术领域中并且特别是在食品制造中的用途更具体地,根据本发明的植物蛋白可以用于制造动物饲料及人类食品,尤其用于婴儿食品领域、还用于多个领域,例如赋形剂的发酵和生产详细说明本发明涉及一种用于制造可溶性和功能性植物蛋白的方法所述方法特征在于,它包括由以下组成的至少一个官能化步骤加热事先置于悬液中的天然植物蛋白至100° C至160° C的温度,并且然后快速冷却所述加热的植物蛋白,因此这个官能化步骤不超过一秒优选地,以蛋白提取物形式使用的所述蛋白具有基于干重大于60%的蛋白含量(N625 )、大于15%的固形物含量和根据试验E所测量的在IOOOOmPa. s和IOOOOOmPa. s之间20° C±2° C的粘度在本发明中,通过根据Dumas(仲马)Α·,183,Annalesde chimie et de physique,号 2· 47,第 198-213 页的方法(如 Buckee (巴吉),1994,在 Journal of the Institute ofBrewing (酿造学会志),100,第57-64页中援引)验定可溶性氮部分测定蛋白含量(N6.25),然后因此确定并表述为干产物重量百分比的所述氮部分乘以系数6. 25该方法是本领域技术人员熟知的在本发明中,术语“植物蛋白”指衍生自谷物、含油植物、豆科植物或块茎植物的任何蛋白这些蛋白可以单独或作为混合物使用,选自相同的科或来自不同的科为了本发明的目的,术语“豆科植物”意指属于苏木科(Cesalpiniaceae)、含羞草科或蝶形花科的任何植物,并且尤其属于蝶形花科的任何植物,例如豌豆、菜豆、蚕豆、马蚕豆、滨豆、苜蓿、三叶草或羽扇豆 根据本发明的一个优选实施方案,植物蛋白是豆科植物蛋白根据另一个优选实施方案,豆科植物蛋白选自包括豌豆、菜豆、蚕豆和马蚕豆及其混合物的组 甚至更优选地,所述豆科植物蛋白是豌豆蛋白术语“豌豆”在此以其最广泛接受的意义考虑并且具体包括-“光滑型豌豆”的所有野生品种,和-“光滑型豌豆”和“皱皮豌豆”的所有突变品种,无论这些品种的用途总体上意为什么(人类食品、动物营养和/或其他用途)本发明中使用的术语“可溶性蛋白”指具有根据试验A所测量的在35%和99%之间、更优选在45%和90%之间和甚至更优选在50%和90%之间的水溶解度的任何蛋白(除马铃薯蛋白外),它是天然或非天然的,尤其是任何粉状蛋白(处于粉末形式)或任何蛋白提取物在本发明中施用于马铃薯蛋白时,术语“可溶性蛋白”指其溶解度根据试验A大于25%的任何马铃薯蛋白该试验A在于经由以下方法确定在pH 7. 5的水中的固形物含量在蒸馏水中分散蛋白或蛋白提取物的测试样品,并且分析离心后获得的上清液将准确的2. Og测试样品和磁棒(参考号ECN 442-4510/VWR公司)置于一个400ml烧杯中标出整体皮重并且然后添加在20° C±° C的lOO.Og蒸馏水将pH用IN HCl或IN NaOH调节至7. 5,并且将混合物用蒸馏水准确补足至200. Og0将这种混合物搅拌30分钟并且随后以3000 Xg离心15分钟在离心后,准确抽取25. Og上清液至预先标定皮重的结晶皿中将结晶皿置于103° C的烘箱中至恒定质量借助以下等式计算水溶解度 (ml-m2) X 200 x 100 逾値虜=________ m3 κ P其中ml=以g计的干燥后结晶皿质量m2=以g计的空结晶皿质量m3=以g计的上清液占据的质量P=以g计的测试样品质量本发明中使用的术语“功能性”指除溶解度之外的任何非营养特性根据本发明植物蛋白的这些不同特性对获得掺入它们的产品的所需最终特征做出贡献在本申请中,术语“功能性”更具体地与根据本发明的植物蛋白的乳液化、乳化和胶化容量相关根据本发明的制造方法构成一种用于制造可溶性和功能性植物蛋白的简单和廉价的手段可以通过进行不同制备方法获得经历根据本发明的方法的植物蛋白有利地,经由下文描述的方法制备它们优选制备方法的第一步骤在于如果涉及磨碎的块茎植物,在水中悬浮植物粉末或碎末在本发明中,术语“植物粉末”以广义意思理解,无论它是否为实际的植物粉末或块 茎植物碎末,尤其马铃薯碎末确切地,所述植物粉末可以衍生自谷物、含油植物、豆科植物或块茎植物,单独或作为混合物使用,选自选自相同的科或来自不同的科悬浮步骤之后是淀粉和纤维的提取,从而获得固形物含量按重量计3%至15%的蛋白悬液然而,在该步骤,当植物是小麦或马铃薯时,首先提取蛋白,同时在第二阶段提取淀粉和纤维然后从蛋白悬液提取植物蛋白,从而获得固形物含量按重量计大于15%的可溶性天然蛋白提取物在本发明中,术语“天然蛋白”指从植物来源中分离并且基本上未变性的任何蛋白,从而使它保留良好的水溶解度,即大于50%的溶解度(对于马铃薯蛋白例外,它的良好溶解度与大于25%的溶解度相对应)本发明的有利方面是在维持其良好溶解度的同时,官能化植物蛋白分离步骤(也常称作提取步骤),可以由本领域技术人员熟知的用于获得蛋白提取物的任何方法(例如等电析出或浸溃,随后是经由筛分、过滤、离心的分离技术,或任何其他等同技术)组成根据一个优选的实施方案,分离步骤通过絮凝,即通过等电析出法进行,随后借助板式分离器和/或离心倾析器(DA 250分离器,GEA Westfalia (基伊埃韦斯伐里亚分离机有限公司);和CA 505倾析器,GEA Westfalia (基伊埃韦斯伐里亚分离机有限公司))回收絮凝的蛋白如此获得的天然植物蛋白提取物然后经历由两个不同步骤组成的官能化步骤(i )加热步骤,有利地通过与水蒸气的热交换而进行,和(ii )冷却步骤,优先地通过降低压力低于绝对值300mbar进行在根据本发明的一个具体方法中,加热步骤在灌注室(infusionchamber)中发生然而,可能利用任何适合的加热系统特别是,加热步骤可以通过喷射而非通过灌注进行喷射加热方法也是一种直接交换方法,即,产品和热交换器之间接触的的方法,并且温度因此瞬时上升在本发明的优选实施方案中,热交换器对应于水蒸气植物蛋白提取物直接传输至灌注室中确切地,本申请人公司通过施用该方法至蛋白提取物而违反一个技术预想,该蛋白提取物具有根据试验E所测量的在IOOOOmPa. s和IOOOOOmPa. s之间的20° C±2° C粘度提取物的高粘度及其在该室表面形成“壳”的倾向提示本领域技术人员,热处理设备不适合进行根据本发明的方法此外,经历官能化步骤的天然植物蛋白提取物优先具有基于干重大于60%的蛋白含量和大于15%的固形物含量根据本发明的方法,Moineau型容积泵(在商标名PCM下出售)转移该蛋白提取物至灌注室中,确保该室的恒定及稳定压力和给料速率蛋白提取物在20° C至70° C的温度抵达该室通过在压力下,在水蒸气中,循环地分散蛋白提取物进行加热步骤该加热步骤因此对应于直接交换方法蛋白提取物垂直流动并且与蒸气混合,而没有与灌注室的热壁接触的任何风险蛋白提取物的每条流是确保与接合的交换表面高效传热的流体位点(siteof a flow)蛋白提取物在小于0. I秒内被瞬间加热至100° C和160° C之间的温度灌注室中的加热方法必须是非常精确的在该加热步骤期间,在达到所需温度后,可以需要确保精确的适应时间,例如O. I至O. 8秒在本发明中的,术语“适应”指其中蛋白提取物在100° C和160° C之间的温度 停留持续精确时间的任何操作在灌注室中加热后,加热的蛋白提取物直接落入容积泵(转子泵)中在离开该泵时,在比加热期间所用更低的压力下,通过减压冷却加热的蛋白提取物同时迅速转移热分散体到减压室中,或进入膨胀容器中,来使空腔室中的蒸汽释放优选地,蛋白提取物通过在膨胀容器中降低压力而冷却在该步骤中,需要获得最大气化,并且可能选择使可能实现这个目的的压力或减压(真空)因此可能通过蒸发掉可变量的水改变干提取物的量同时,借助蒸气的放出,获得大幅度除臭在该步骤中特别是,本申请人公司开始对抗众多提取问题,尤其有关用于真空下提取置于膨胀容器出口处的蛋白提取物的泵确切地,鉴于植物蛋白,尤其是豌豆蛋白的触变性质,它违反了一项开展施用于此类蛋白提取物的根据本发明的方法的技术预想尽管该预想,在大量研究后,本申请人公司使用直接安装在膨胀容器出口处的Moineau型容积泵(在商标名PCM下出售)所述泵,优先与膨胀容器出口处用于剪切蛋白提取物的搅拌转子结合,使得能够稳定生产可溶性和功能性植物蛋白蛋白提取物的PH可以在官能化步骤之前或之后纠正因此优先使蛋白提取物的pH在6. 2和9pH单位之间有利地,可溶性和有功能的蛋白提取物可以在官能化步骤后经历刮面热交换器使用Contherm刮面热交换器(TetraPack (瑞典利乐公司))分别以70° C±2° C和95° C±2° C的入口温度和出口温度,并且以IOOrpml分钟,获得了优异的结果衍生自根据本发明的制造方法的可溶性和功能性蛋白在官能化步骤后,及就在这个热处理之后具有-大于50%的水溶解度(对于马铃薯蛋白例外,它具有大于25%的溶解度);-对于直接在4°C放置24小时的样品,根据试验C所测量的在700000mPa. s和1200000mPa. s并且优先之间并且优先在750000mPa. s和1200000mPa. s之间的乳液化容量,以及对于在75° C处理并随后在4° C放置24小时的样品,500000mPa. s和IlOOOOOmPa. s之间的乳液化容量;-根据试验B所测量的在70%和95%之间的乳化容量(对于马铃薯蛋白例外,它具有在65%和95%之间并且优选地在70%和95%之间的乳化容量);-根据试验E所测量的大于或等于23000mPa.s的20° C±2° C粘度最后,源自本发明制造方法的可溶性和功能性蛋白经历干燥步骤,从而获得粉状蛋白干燥步骤根据技术例如雾化法、造粒法、挤出法或通过本领域技术人员已知的任何其他干燥手段,并且在适合所选择设备的条件下进行优选地,衍生自根据本发明的制造方法的可溶性和功能性蛋白重溶于水中并且经历雾化步骤该蛋白的pH可以在雾化之前根据最终应用所需的目标pH纠正在官能化步骤和干燥步骤之间,根据本发明的制造方法也可以包括对功能性植物蛋白的剪切处理,如高压均化或高剪切泵使用APV-SPX 二段高压均化器(150巴和40巴)获得优异的结果根据本发明的方法的实施使可能在制造方法(根据本发明的植物蛋白粉末)后获得一种植物蛋白,它具有根据试验A所测量的大于50%的良好溶解度,即20° C±2° C溶解度(对于马铃薯蛋白例外,它的良好溶解度与大于25%的溶解度相对应),并且还具有根据试验C的优异乳液化容量和根据试验B的乳化容量更确切地,根据本发明的粉状植物蛋白除马铃薯蛋白之外在干燥步骤后具有-大于50%的水溶解度(对于马铃薯蛋白例外,它具有大于25%的溶解度);-对于直接在4°C放置24小时的样品,在700000mPa. s和1200000mPa. s并且优先之间并且优先在750000mPa. s和1200000mPa. s之间的乳液化容量(对于马铃薯蛋白例夕卜,对于直接在4° C放置24小时的样品,它具有在400000mPa. s和600000mPa. s之间的乳液化容量),以及对于在75° C处理并然后在4° C放置24小时的样品,500000mPa. s和IlOOOOOmPa. s之间的乳液化容量;-在70%和95%之间的乳化容量(对于马铃薯蛋白例外,它具有在65%和95%之间并且优先在70%和95%之间的乳化容量);-对于具有16%固形物含量的产品,大于或等于21000mPa.s的20° C粘度根据本发明的粉状马铃薯蛋白在干燥方法后具有-大于25%的水溶解度;-对于直接在4°C放置24小时的样品,在400000mPa. s和600000mPa. s之间的乳液化容量,以及对于在75° C处理并然后在4° C放置24小时的样品,在500000mPa. s和IlOOOOOmPa. s之间的乳液化容量;-在65%和95%之间并且优先在70%和95%之间的乳化容量根据本发明的粉状植物蛋白在干燥方法后具有大于92%的固形物含量在本发明中,使用Polytron均化器(PT 45-80型,配备有容易-清洁分散聚集物参考(Easy-clean dispersing aggregate reference) B99582/Bioblock 公司),作为蛋白和油的某个浓度的函数,乳化容量(以下称作“EC”)对应于离心后形成的稳定乳液“膏体”的百分比更确切地,这个试验(称作试验B)在于-一个高边2L罐(深23.5cm,直径11. 5cm)中制备等同于250ml脱矿质水中2. 0%蛋白N625的蛋白溶液,-引入磁棒(参考号ECN442-4510/VWR公司),-在IKAeRCTClassic牌磁力搅拌器上以IlOOrpm的速度混合蛋白溶液10分钟,-准备250ml食品级菜籽油,-取出磁棒,-将Polytron分散聚集物(PT45-80)浸入这种蛋白溶液至蛋白溶液的一半高度,-设定搅拌速度至5.5 (在5和6之间),即,15200rpm和15450rpm之间,-开始搅拌并且经I分钟倾倒至250ml菜籽油中,-转移乳液至烧杯中, -在两个50ml刻度离心管中精确称量出2份35.Og乳液,-在20°C以1500g离心5分钟,-测量离心后泡沫的体积,-测量离心后的总体积(沉淀物+水+泡沫),-检查两只管之间和两个相同试验之间的可重复性借助以下等式,通过计算确定乳化容量1 心Ii I泡沫的体枳CE = .............................................................................................................................. X 100离心后的总体枳根据本发明的功能性植物蛋白优选具有根据试验B所测量的在65%和95%之间并且优先在70%和95%之间的乳化容量在本发明中,乳液化容量根据以下描述的试验C测量-通过在20°C±2° C在250g蒸馏水中掺入50g样品(雾化的功能性植物蛋白粉末)伴随以250rpm的速度剧烈搅拌2分钟,制备蛋白悬液;-向这个悬液经30秒滴加掺入250g向日葵油,伴随以250rpm的速度的连续剧烈搅拌;-搅拌2.5分钟;-添加Ilg细食盐至蛋白/7jC /油/混合物;-以250rpm继续搅拌30秒;-用蛋白/水/油/盐/混合物填充3个储存罐;-卷边密封这些罐;-将第一个罐在4°C±2° C于冰箱中放置24小时;-将第二个罐在75°C±2° C的水浴上巴氏消毒I小时30分钟,并且然后将它置于冷水浴中I小时,并且将所述罐在4° C±2° C在冰箱中储存24小时;-将第三个罐在高压釜中在120°C灭菌I小时,并且然后将该罐置于冷水浴中I小时,并且将所述罐在4° C±2° C在冰箱中储存24小时;-在24小时储存后,测量每个罐中的粘度(Brookfieldhelipath-搅拌速度5rpm)根据本发明的功能性植物蛋白优选具有对于直接在4° C放置24小时的样品,根据试验C所测量的在700000mPa. s和1200000mPa. s之间并且优先750000mPa. s和1200000mPa. s之间的乳液化容量(对于马铃薯蛋白例外,对于直接在4° C放置24小时的样品,它具有在400000mPa. s和600000mPa. s之间的乳液化容量),以及对于在75° C处理并随后在4° C放置24小时的样品,500000mPa. s和IlOOOOOmPa. s之间的乳液化容量当它们处于蛋白粉末形式(粉状蛋白)时,基于干重,根据本发明的功能性植物蛋白有利地具有90%和95%之间并且优先大于92%的固形物含量,和大于60%的总蛋白含量为确定总蛋白含量,根据Dumas方法进行样品中所含有的可溶性氮部的测定,并且然后通过表述为干燥产物重量百分数的氮含量乘以系数6. 25获得总蛋白含量该方法是本领域那些技术人员熟知的根据本发明的功能性植物蛋白有利地具有对于直接在4° C放置24小时的样品,根据试验D所测量在IOOOOmPa. s和250000mPa. s之间,并且优先在IOOOOmPa. s和50000mPa. s之间的胶化容量,以及对于在75° C处理并然后在4° C放置24小时的样品,在IOOOOmPa. s和50000mPa. s之间的胶化容量在本发明中,胶化容量根据下文描述的试验D测量 -通过在20°C±2° C在250g蒸馏水中掺入50g样品(雾化的功能性植物蛋白粉末)伴随以250rpm的速度剧烈搅拌2分钟,制备蛋白悬液;-用蛋白/水混合物填充3个储存罐;-卷边密封这些罐;-将第一个罐在4°C±2° C于冰箱中放置24小时;-将第二个罐在75°C±2° C的水浴上巴氏消毒lhr30分钟,并且然后将该罐置于冷水浴中I小时,并且将所述罐在4° C±2° C在冰箱中储存24小时;-将第三个罐在高压釜中在120°C灭菌I小时,并且然后将这个罐置于冷水浴中I小时,并且将所述罐在4° C±2° C在冰箱中储存24小时;-在24小时储存后,测量每个罐中的粘度(Brookfieldhelipath-搅拌速度5rpm)在粉状形式下,根据本发明的功能性植物蛋白有利地具有根据试验E所测量的大于或等于20000mPa. S、优先大于或等于21000mPa. s,并且甚至更优先在21000mPa. s和IOOOOOmPa. s 之间的 20° C±2° C 粘度在本发明中的,粘度根据下文描述的试验E测量-通过在20°C±2° C在250g蒸馏水中掺入50. Og样品(雾化的功能性植物蛋白粉末)伴随以250rpm的速度剧烈搅拌2分钟,制备蛋白悬液;-用蛋白/水混合物填充一个储存罐;-在20°C±2° C测量这个罐的内容物的粘度(Brookfield helipath-搅拌速度5rpm)0当蛋白已经处于液体形式或提取物形式时,在一个储存罐中放置250ml的所述液体或提取物,并且在20° C±2° C测量该罐的内容物的粘度(Brookfield helipath-搅拌速度5rpm)本发明的功能性植物蛋白也没有倾析,即具有优异的悬浮行为,这大大促进它们用于工业方法中并且因此代表一个主要优点在250ml刻度量筒中测量悬浮行为在重构250ml含有15%根据本发明的粒状粉末的溶液后(雾化的植物蛋白在脱矿质水中水合10分钟以便克服离子力),每小时测量倾析体积,持续7小时,并且然后在24小时和48小时后,测量倾析体积不存在粒状粉末的倾析,甚至在等待48小时后有利地,根据本发明的功能性植物蛋白具有小于50ng/g的己醛含量,和-小于15pg/g并且优先小于10pg/g的2-甲氧基_3-(1_甲基丙基)吡嗪(标注为PD的含量,和-小于15pg/g并且优先小于10pg/g的2-甲氧基_3_异丙基_5或6_甲基卩比嗪(标注为P2)的含量,和-小于15pg/g并且优先小于10pg/g的2-甲氧基_3_异丙基卩比嗪(标注为P3)的含量 根据本发明的或可以经由根据本发明的方法获得的功能性植物蛋白使可能制备以下组合物成,这些组合物特别适于多样化的领域,如食品部门、制药、化妆品、农业化学、建筑材料和纸板因此,本发明特别涉及了包括根据本发明的或经由根据本发明方法获得的至少一种植物蛋白的组合物,特别是食品的、药物的、化妆品的或农业化学的组合物特别是,本发明也涉及根据本发明的或经由根据本发明方法获得的植物蛋白在制造食品中的用途当阅读以下实例时,将更清楚地理解本发明,这些实例意在通过简单呈现根据本发明的某些实施方案和某些有利特性而是说明性的,并且不是限制性的实例I 根据本发明的可溶性和功能性豌豆蛋白的制备通过在配备有100 μ m格栅的Alpine锤磨机上研磨去皮饲用豌豆制备豌豆粉然后在水中浸泡含有87%固形物的300kg粉末至基于干重25%终浓度,pH 6. 5含有25%固形物(即,因此为261kg干粉)的1044kg粉末悬液然后与500kg水一起导入中由14级组成的水力旋流器组中它在第5级与粉末悬液一起进料该分离导致与第I级输出物相对应的轻质相产生它由蛋白、内部纤维和可溶性物质的混合物组成作为混合物(基于总干重142kg),在水力旋流器出口处的这种轻质相含有纤维(按重量计约14. 8%,即21kg干重)、蛋白(按重量计约42. 8%,即60. 8kg干重)和可溶性物质(按重量计约42. 4%,即60. 2kg干重)该部分具有10%的固形物含量在用于加工马铃薯的工业用淀粉单元中所用的Westfalia离心倾析器上分离出纤维离开离心倾析器的轻质相含有蛋白和可溶性物质的混合物,而重质相含有豌豆纤维重质相含有105kg纤维,该纤维含有20%固形物应当指出,几乎所有纤维实际上发现于该部分中就蛋白和可溶性物质部分而言,它含有在溶液中的可溶性物质和蛋白的1142kg混合物(含有6%固形物的部分)通过调节离开离心倾析器的轻质相至pH 4.5并加热至50° C,使蛋白至其等电点絮凝因此絮凝的蛋白在熟化罐中留置10分钟然后在离心倾析器上进行可溶性物质/蛋白的分离在熟化罐出口处获得混合物然后以5m3/h的流速送入离心倾析器获得重质相或“可溶性天然蛋白提取物”,它具有25%的固形物含量、85%的蛋白含量(N6.25)和30000mPa. s的20° C±2° C粘度通过添加氢氧化钠纠正蛋白提取物的pH 4. 5至值6. 6如此获得的蛋白提取物经历在Simplex SDH注入器或灌注室中122° C热处理O. 2秒,并且然后通过在真空下的膨胀容器中减压或瞬时冷却法冷却至45. 5° C最后,在MSD塔(多级干燥器)上,在以下条件下进行雾化选择MSD雾化塔,并且用衍生自Simplex注入器的豌豆蛋白填充干燥空气以180° C进入,并且以80° C离开,用80° C的空气加热在该塔底部处的固定床 在雾化塔的出口处,产物行进到振动流化床上,在这里它冷却至室温可以有利地进行细屑的再循环 该套操作允许生产根据本发明的豌豆蛋白粉末,它具有200 μ m平均直径和O. 4平均密度实例2根据本发明的可溶性和功能性马铃薯蛋白的制备清洗IOOkg马铃薯并且在Nivoba牌挫上磨碎磨碎的马铃薯悬浮在IOkg饮用水中在Westfalia离心倾析器上,从磨碎的马铃薯和水的混合物提取85kg红色水,所述红色水具有4. 5%的固形物含量和约55%的蛋白含量通过添加盐酸(37%)调节红色水至pH 5,使红色水中含有的蛋白至其等电点絮凝在Westfalia离心倾析器中提取蛋白获得I. 14kg纯的蛋白,将该蛋白重悬于水中,从而获得含有35%固形物和85%蛋白含量(N6. 25)的蛋白提取物通过添加氢氧化钠纠正蛋白提取物的pH至值7. O如此获得的蛋白提取物经历在Simplex SDH注入器或灌注室中125° C热处理O. 8秒,并且然后通过在真空下的膨胀容器中减压或瞬时冷却法冷却至65° C最终在配备有涡轮机的NiiO塔上雾化,无细粒子再循环该套操作允许根据生产本发明的马铃薯蛋白粉末,它具有80 μ m平均直径和O. 4平均密度实例3 热处理之前的比较实例(豌豆蛋白)在表I中,将根据本发明和通过使用实例I中描述的方法制备的豌豆蛋白SF与未曾经历根据本发明官能化方法的豌豆蛋白(对照s)进行比较
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专利名称:用于制造可溶性和功能性植物蛋白的方法、获得的产物和用途的制作方法本发明涉及一种用于制造可溶性和功能性植物蛋白的方法,其特征在于它包括由0.01s至1s处理组成的至少一个官能化步骤,由以下步骤组成在100℃至160℃的温度加热植物蛋白的步骤,以及冷却加热的植物蛋白的步骤。本发明还涉及用于将无功能性植物蛋白转化功能性蛋白的方法。本发明的另一个主题是植物蛋白,其特征在于它具有大于50%的水中溶解度(其中马铃薯蛋白例外,它的水溶解度是25%)、对于直接在4℃放置24小时的样品而言700000mPa.s和1200000mPa.s之间的乳化容量(其中马铃薯蛋白例外,对于直接在4℃放置24小时的样品,它的乳化容量在400000mPa.s和600000mPa.s之间)和对于在75℃处理然后在4℃放置24小时的样品而言500000mPa.s和1100000mPa.s之间的乳液化容量和70%和95%之间的乳化容量。本发明的另一主题是所述植物蛋白在制造食品中的用途。
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