ПОЛУЧЕНИЕ БЕЛКОВЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ БОБОВЫХ С ПОНИЖЕННОЙ ТЕРПКОСТЬЮ Российский патент 2019 года по МПК A23J1/14 A23J3/14 

Ссылка на родственные заявки

Данная заявка притязает по 35 USC 119(c) на приоритет предварительных заявок на патент Соединенных Штатов №№61/828735, поданной 30 мая 2013, и 61/927182, поданной 14 января 2014.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к получению белковых продуктов из бобовых, предпочтительно, изолятов белка бобовых.

Предпосылки создания изобретения

В заявках на патент США №№13/103528, поданной 9 мая 2011 (публикация патента США №2011-027497, опубликована 10 ноября 2011), 13/289264, поданной 4 ноября 2011 (публикация патента США №2012-0135117, опубликована 31 мая 2012), 13/556357, поданной 24 июля 2012 (публикация патента США №2013-0189408, опубликована 25 июля 2013) и 13/642003, поданной 7 января 2013 (публикация патента США №2013-0129901, опубликована 23 мая 2013), включенных в данное описание в качестве ссылок, описывается новый белковый продукт из бобовых, имеющий содержание белка, по меньшей мере, примерно 60 мас. % (N × 6,25) в расчете на сухую массу, предпочтительно, изолят белка бобовых, имеющий содержание белка, по меньшей мере, примерно 90 мас. % (N × 6,25), см. (d.b.). Белковый продукт из бобовых имеет уникальную комбинацию свойств, а именно,

- полностью растворим в водных средах при кислотных значениях рН менее примерно 4,4;

- термоустойчив в водных средах при кислотных значениях рН менее примерно 4,4;

- не требует стабилизаторов или других добавок для сохранения белкового продукта в растворе;

- содержит мало фитиновой кислоты;

- не требует ферментов при его получении.

Такой новый белковый продукт из бобовых получают способом, который включает

(а) экстрагирование источника белка бобовых водным раствором кальциевой соли, предпочтительно, водным раствором хлорида кальция, чтобы вызвать растворение белка бобовых из источника белка и образовать водный раствор белка,

(b) отделение водного раствора белка от остальной части источника белка бобовых,

(c) необязательно, разбавление водного раствора белка бобовых,

(d) корректирование рН водного раствора белка до рН примерно 1,5 - примерно 4,4, предпочтительно, примерно 2 - примерно 4, для получения подкисленного раствора белка бобовых,

(e) необязательно, осветление подкисленного раствора белка бобовых, если он не является уже прозрачным,

(f) альтернативно стадиям (b)-(е), необязательно, разбавление и затем корректирование рН комбинированного водного раствора белка бобовых и остальной части источника белка бобовых до рН примерно 1,5 - примерно 4,4, предпочтительно, примерно 2 - примерно 4, и затем отделение подкисленного, предпочтительно, прозрачного раствора белка бобовых от остальной части источника белка бобовых,

(g) необязательно, концентрирование методом селективных мембран водного раствора белка бобовых с сохранением в то же время ионной силы по существу постоянной,

(h) необязательно, диафильтрация необязательно концентрированного раствора белка бобовых, и

(i) необязательно, сушка необязательно концентрированного и необязательно диафильтрованного раствора белка бобовых.

Белковый продукт из бобовых предпочтительно представляет собой изолят, имеющий содержание белка, по меньшей мере, примерно 90 мас. %, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 100 мас. % (N × 6,25), см.

В некоторых кислых напитках, в частности, напитках с рН в самом низу приемлемого интервала рН для кислых напитков, новый белковый продукт из бобовых имеет склонность вызывать нежелательное терпкое ощущение во рту.

Сущность изобретения

Теперь обнаружено, что такую нежелательную терпкость можно понизить или устранить путем модификации процедуры, используемой для изготовления нового белкового продукта из бобовых.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ получения белкового продукта из бобовых с пониженной терпкостью, который включает

(а) экстрагирование источника белка бобовых водным раствором кальциевой соли для того, чтобы вызвать растворение белка бобовых из источника белка и образовать водный раствор белка бобовых,

(b) отделение водного раствора белка бобовых от остальной части источника белка бобовых,

(c) необязательно, разбавление водного раствора белка бобовых,

(d) корректирование рН водного раствора белка бобовых до рН примерно 1,5 - примерно 4,4 для получения подкисленного раствора белка бобовых,

(e) необязательно, осветление подкисленного раствора белка бобовых, если он не является уже прозрачным,

(f) альтернативно стадиям (b)-(е), необязательно, разбавление и затем корректирование рН комбинированного водного раствора белка бобовых и остальной части источника белка бобовых до рН примерно 1,5 - примерно 4,4, и затем отделение подкисленного, предпочтительно, прозрачного раствора белка бобовых от остальной части источника белка бобовых, и

(g) фракционирование белков подкисленного водного раствора белка бобовых для отделения низкомолекулярных менее терпких белков от высокомолекулярных более терпких белков.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, способ модифицируют для удаления белков, которые оседают при рН примерно 5 - примерно 6,5, и которые могут взаимодействовать с белками слюны, причем посредством этого получают менее терпкий продукт. Для того чтобы осадить белковую фракцию, рН подкисленного раствора белка бобовых, предпочтительно, после частичного концентрирования и диафильтрации, корректируют до примерно 5 - примерно 6,5, предпочтительно, примерно 5,5 - примерно 6,0. Осажденный белок удаляют, и затем белок, который остается в растворе, повторно подкисляют до рН примерно 3 и дополнительно подвергают мембранной обработке для образования одного из продуктов по изобретению. Собранный материал, который выпадает в осадок после корректирования рН, можно дополнительно обработать и получить другой продукт по изобретению. Выпавший в осадок материал можно обработать следующим образом:

1) необязательно, промыть водой и высушить распылением при рН примерно 5,5, или

2) необязательно, промыть водой, скорректировать рН до примерно 6-8 и затем высушить распылением, или

3) скорректировать рН до примерно 3, подвергнуть мембранной обработке и затем высушить распылением, или

4) скорректировать рН до примерно 3, подвергнуть мембранной обработке, довести рН до примерно 6-8 и затем высушить распылением.

Данный продукт типично предполагается для использования в нейтральных применениях.

Оказывается, что менее терпкие белки, которые остаются в растворе, когда применяют вышеуказанный способ, имеют меньшую молекулярную массу, чем более терпкие белки. В другом аспекте настоящего изобретения более терпкий белковый компонент можно отделить от менее терпкого белкового компонента путем мембранной обработки. Концентрирование и диафильтрация белкового раствора, содержащего смесь более и менее терпких белков, с использованием мембраны с порами соответствующего размера, позволяющими более мелким менее терпким белкам проходить сквозь мембрану с растворенным веществом, причем в то же время более терпкие белки остаются в концентрированном растворе белка. Менее терпкие белки можно отделить от загрязнений на последующей стадии ультрафильтрации и/или диафильтрации с использованием мембраны с порами меньшего размера, чем мембрана, используемая на стадии фракционирования. Очищенная фракция менее терпких белков представляет собой продукт по изобретению. Раствор более крупных более терпких белков также можно дополнительно переработать и, необязательно, нейтрализовать с образованием другого продукта по изобретению, который типично предназначен для использования в нейтральных применениях.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к белковому продукту из бобовых, имеющему содержание белка, по меньшей мере, примерно 60 мас. % (N × 6,25), с.м., и который

- полностью растворим в водных средах при кислотных значениях рН менее 4,4,

- термоустойчив в водных средах при кислотных значениях рН менее примерно 4,4,

- не требует стабилизаторов или других добавок для сохранения белкового продукта в растворе или суспензии,

- содержит мало фитиновой кислоты,

- не требует ферментов при его получении,

- в водном растворе с рН ниже примерно 5 является слабо терпким при дегустации.

Белковый продукт из бобовых предпочтительно имеет содержание белка, по меньшей мере, 90 мас. %, предпочтительнее, 100 мас. % (N × 6,25), с.м.. Белковый продукт из бобовых предпочтительно не гидролизован и предпочтительно имеет содержание фитиновой кислоты менее примерно 1,5 мас. %, предпочтительно, менее примерно 0,5 мас. %.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к белковому продукту из бобовых, имеющему содержание белка, по меньшей мере, примерно 60 мас. % (N × 6,25), с.м., и в водном растворе с рН ниже примерно 5 имеющему слабую терпкость при дегустации, который, по существу, полностью растворим в водной среде при рН ниже примерно 4,4.

Белковый продукт из бобовых можно смешивать с водорастворимыми порошкообразными материалами для получения водных растворов смеси, предпочтительно, порошкообразных напитков. Белковому продукту из бобовых можно придать форму водного раствора, такого как напиток, который термоустойчив при температуре ниже примерно 4,4. Напиток может представлять собой прозрачный напиток, в котором белковый продукт из бобовых растворен полностью и прозрачен, или может представлять непрозрачный напиток, в котором растворенный белковый продукт из бобовых повышает или не повышает степень мутности.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к белковому продукту из бобовых, имеющему профиль молекулярной массы, определенный методами, описанными в примере 25, в котором

примерно 10 - примерно 75% превышают примерно 100000 Да,

примерно 10 - примерно 45% составляют от примерно 15000 до примерно 100000 Да,

примерно 8 - примерно 55% составляют от примерно 5000 до примерно 15000 Да,

примерно 2 - примерно 12% составляют от примерно 1000 до примерно 5000 Да.

Профиль молекулярной массы может быть таким:

примерно 15 - примерно 40% превышают примерно 100000 Да,

примерно 25 - примерно 40% составляют от примерно 15000 до примерно 100000 Да,

примерно 15 - примерно 50% составляют от примерно 5000 до примерно 15000 Да,

примерно 3 - примерно 10%) составляют от примерно 1000 до примерно 5000 Да.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к белковому продукту из бобовых, имеющему профиль молекулярной массы, определенный методами, описанными в примере 25, в котором

примерно 10 - примерно 85% превышают примерно 100000 Да,

примерно 10 - примерно 45% составляют от примерно 15000 до примерно 100000 Да,

примерно 0 - примерно 40% составляют от примерно 5000 до примерно 15000 Да,

примерно 1 - примерно 34% составляют от примерно 1000 до примерно 5000 Да.

Профиль молекулярной массы может быть таким:

примерно 18 - примерно 78% превышают примерно 100000 Да,

примерно 15 - примерно 38% составляют от примерно 15000 до примерно 100000 Да,

примерно 2 - примерно 35%» составляют от примерно 5000 до примерно 15000 Да,

примерно 3 - примерно 25% составляют от примерно 1000 до примерно 5000 Да.

Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение относится к белковому продукту из бобовых, который имеет содержание белка, по меньшей мере, примерно 60 мас. % (N × 6,25), с.м., который имеет растворимость при 1% белка, мас./об., в воде при рН примерно 2 - примерно 7, превышающую примерно 50% при определении методами, описанными в примере 5. Белковый продукт из бобовых предпочтительно имеет содержание белка, по меньшей мере, примерно 90 мас. %, предпочтительнее, по меньшей мере, примерно 100% (N × 6,25), с.м..

Менее терпкие белковые продукты из бобовых по изобретению, полученные согласно способам, описанным в данном описании, подходят не только для обогащения кислых сред, но могут использоваться при самых разных обычных применениях белковых продуктов, включая, но не ограничиваясь перечисленным, обогащение белками обработанных пищевых продуктов и напитков, эмульгирование масел и в качестве пенообразователей в продуктах, которые захватывают газы. Белковые продукты из бобовых также можно использовать в питательных добавках. Белковые продукты из бобовых также можно использовать в аналогах молочных продуктов или альтернативных молочных продуктах или продуктах, которые представляют собой смеси молочных/растительных ингредиентов. Другими применениями белковых продуктов из бобовых являются применение в кормах для домашних животных, корме для животных и в промышленных и косметических применениях и продуктах персонального ухода.

Подробное описание изобретения

Начальная стадия способа получения белковых продуктов из бобовых включает растворение белка бобовых из источника белка бобовых. Бобовые, к которым можно применить изобретение, включают, но не ограничиваются перечисленным, чечевицу, нут обыкновенный, сухой горох и сухие бобы. Источник белка бобовых может представлять собой бобовые или любой продукт из бобовых или побочный продукт, полученный при переработке бобовых. Например, источником белка бобовых может быть мука, полученная путем размола необязательно лущеной бобовой культуры. Как другой пример, источником белка бобовых может являться обогащенная белком фракция, образовавшаяся путем лущения и размола бобовой культуры и последующего воздушного сортирования лущеного и размолотого материала на обогащенную крахмалом и обогащенную белком фракции. Белковый продукт из бобовых, извлеченный из источника белка бобовых, может представлять собой белок, встречающийся в бобовых в природе, или белковый материал может представлять собой белок, модифицированный генетической манипуляцией, но обладающий характерными гидрофобными и полярными свойствами природного белка.

Растворение белка из материала источника белка бобовых наиболее подходяще осуществлять с использованием раствора хлорида кальция, хотя можно использовать растворы других солей кальция. Кроме того, можно использовать соединения других щелочноземельных металлов, такие как соли магния. Кроме того, экстрагирование белка бобовых из источника белка бобовых можно осуществлять с использованием раствора соли кальция в комбинации с раствором другой соли, такой как хлорид натрия. Кроме того, экстрагирование белка бобовых из источника белка бобовых можно осуществлять с использованием воды или раствора другой соли, такой как хлорид натрия, причем впоследствии к водному раствору белка бобовых, полученному на стадии экстрагирования, добавляют соль кальция. Осадок, образовавшийся после добавления соли кальция, перед последующей обработкой удаляют.

Когда концентрация раствора соли кальция возрастает, степень растворения белка из источника белка бобовых сначала возрастает до тех пор, пока не достигнет максимального значения. Любое последующее повышение концентрации не повышает общее количество растворенного белка. Концентрация соли кальция, которая вызывает максимальное растворение белка, изменяется в зависимости от соответствующей соли. Как правило, предпочтительно использовать концентрацию менее примерно 1,0 М, и предпочтительнее, данная величина составляет от примерно 0,10 до примерно 0,15 М.

В периодическом процессе солевое растворение белка осуществляют при температуре от примерно 1° до примерно 100°С, предпочтительно, от примерно 15°С до примерно 65°С, предпочтительнее, от примерно 20°С до примерно 35°С, предпочтительно, при перемешивании для уменьшения времени растворения, которое в целом составляет примерно 1 минуту - примерно 60 минут, предпочтительно осуществлять растворение для экстрагирования, по существу, столько белка из источника белка бобовых, сколько возможно практически, с тем, чтобы получить общий высокий выход продукта.

В непрерывном процессе экстрагирование белка из источника белка бобовых осуществляют любым способом, совместимым с осуществлением непрерывного экстрагирования белка из источника белка бобовых. В одном воплощении источник белка бобовых непрерывно смешивают с раствором соли кальция, и смесь подают по трубе или трубопроводу длиной и со скоростью потока для времени пребывания, достаточного для осуществления нужного экстрагирования в соответствии с параметрами, описанными в данном описании. В такой непрерывной процедуре стадию солевого растворения выполняют за время примерно 1 минуту - примерно 60 минут, предпочтительно, для осуществления растворения для экстрагирования по существу столько белка из источника белка бобовых, сколько практически возможно. Растворение в непрерывной процедуре осуществляют при температурах от примерно 1° до примерно 100°С, предпочтительно, от примерно 15°С до примерно 65°С, предпочтительнее, от примерно 20°С до примерно 35°С.

Экстрагирование проводят, как правило, при рН примерно 4,5 - примерно 11, предпочтительно, примерно 5 - примерно 7. Значение рН системы экстрагирования (источника белка бобовых и раствора соли кальция) можно корректировать до любого желательного значения в интервале от примерно 4,5 до примерно 11 для использования на стадии экстрагирования путем использования любой соответствующей кислоты пищевого сорта, как правило, хлороводородной кислоты или фосфорной кислоты, или щелочи пищевого сорта, как правило, гидроксида натрия, как требуется.

Концентрация источника белка бобовых в растворе соли кальция во время стадии растворения может широко изменяться. Типичные значения концентрации составляют от примерно 5 до примерно 15%, мас./об..

Стадия экстрагирования белка водным солевым раствором имеет дополнительное эффект растворения жиров, которые могут присутствовать в источнике белка бобовых, результатом чего является присутствие жиров в водной фазе.

Раствор белка, являющийся результатом стадии экстрагирования, как правило, имеет концентрацию белка примерно 5 - примерно 50 г/л, предпочтительно, примерно 10 - примерно 50 г/л.

Водный раствор соли кальция может содержать антиоксидант. Антиоксидант может представлять собой любой подходящий антиоксидант, такой как сульфит натрия или аскорбиновая кислота. Количество используемого антиоксиданта может изменяться от примерно 0,01 до примерно 1 мас. % раствора, предпочтительно, составляет примерно 0,05 мас. %). Антиоксидант служит для подавления окисления любых фенольных соединений в растворе белка.

Затем водную фазу, образующуюся на стадии экстрагирования, можно отделить от оставшегося источника белка бобовых любым подходящим способом, например, использовать декантер центрифугу и затем дисковую центрифугу и/или фильтрацию для удаления материала оставшегося источника белка бобовых. Стадию сепарации можно проводить в любом температурном интервале от примерно 1° до примерно 100°С, предпочтительно, от примерно 15°С до примерно 65°С, предпочтительнее, от примерно 20°С до примерно 35°С. С другой стороны, к смеси водного раствора белка бобовых и оставшегося источника белка бобовых можно применить необязательные стадии разбавления и подкисления, описанные ниже, с последующим удалением материала оставшегося источника белка бобовых на стадии сепарации, описанной выше. Отделенный оставшийся источник белка бобовых можно высушить для удаления или дополнительной переработки, такой как извлечение крахмала и/или остаточного белка. Остаточный белок можно извлечь повторным экстрагированием отделенного оставшегося источника белка бобовых свежим раствором соли кальция, и раствор белка, образовавшийся после осветления, объединить с начальным раствором белка для дальнейшей обработки, как описано ниже. С другой стороны, отделенный оставшийся источник белка бобовых можно обработать обычным способом изоэлектического осаждения или другой подходящей процедурой для извлечения остаточного белка.

Водный раствор белка бобовых можно обработать пеногасителем, таким как любой подходящий пеногаситель пищевого сорта на несиликоновой основе, для уменьшения объема пены, образовавшейся после переработки. Количество используемого пеногасителя, как правило, больше примерно 0,0003%, мас./об.. С другой стороны, пеногаситель в названном количестве можно добавлять на стадиях экстрагирования.

Отделенный оставшийся источник белка бобовых можно подвергнуть, если требуется, операции обезжиривания, как описано в патентах США №№5844086 и 6005076, включенных в данное описание в качестве ссылок. С другой стороны, обезжиривания отделенного оставшегося источника белка бобовых можно достичь любой другой подходящей процедурой.

Водный раствор белка бобовых можно обработать адсорбентом, таким как порошкообразный активированный уголь или гранулированный активированный уголь, для удаления окраски и/или пахнущих соединений. Такую обработку адсорбентом можно осуществить в любых удобных условиях, как правило, при температуре среды, окружающей водный раствор белка бобовых. В случае порошкообразного активированного угля его используют в количестве примерно 0,025%) - примерно 5%, мас./об., предпочтительно, примерно 0,05% - примерно 2%, мас./об. Адсорбирующее вещество можно удалить из раствора белка бобовых любым подходящим способом, например, фильтрацией.

Полученный водный раствор белка бобовых можно разбавить, как правило, примерно 0,1 - примерно 10 объемами, предпочтительно, примерно 0,5 - примерно 2 объемами водного разбавителя, для того, чтобы снизить проводимость водного раствора белка бобовых до величины, как правило, ниже примерно 105 мС, предпочтительно, до примерно 4 - примерно 21 мС. Такое разбавление обычно осуществляют с использованием воды, хотя можно использовать разбавленный раствор соли, такой как хлорид натрия или хлорид кальция, имеющий проводимость до примерно 3 мС.

Разбавитель, с которым смешивают раствор белка бобовых, как правило, имеет такую же температуру, что и раствор белка бобовых, но разбавитель может иметь температуру примерно 1° - примерно 100°С, предпочтительно, примерно 15°С - примерно 65°С, предпочтительнее, примерно 20°С - примерно 35°С.

Затем корректируют рН необязательно разбавленного раствора белка бобовых до значения примерно 1,5 - примерно 4,4, предпочтительно, примерно 2 - примерно 4, путем добавления любой подходящей кислоты пищевого сорта, такой как хлороводородная кислота или фосфорная кислота, и получают подкисленный водный раствор белка бобовых, предпочтительно, прозрачный подкисленный водный раствор белка бобовых. Подкисленный водный раствор белка бобовых имеет проводимость, как правило, ниже примерно 110 мС в случае разбавленного раствора белка бобовых или, как правило, ниже примерно 115 мС в случае неразбавленного раствора белка бобовых, в обоих случаях предпочтительно примерно 4 - примерно 26 мС.

Как указано выше, как альтернатива более раннему отделению оставшегося источника белка бобовых, водный раствор белка бобовых и оставшегося материала источника белка бобовых можно необязательно разбавить и подкислить вместе, и затем подкисленный водный раствор белка бобовых осветляют и отделяют от оставшегося материала источника белка бобовых любым подходящим методом, как описано выше. Подкисленный водный раствор белка бобовых можно, необязательно, обезжирить, необязательно, обработать адсорбентом и необязательно обработать пеногасителем, как описано выше.

Подкисленный водный раствор белка бобовых можно подвергнуть термообработке для инактивации термолабильных антипитательных факторов, таких как ингибиторы трипсина, присутствующие в таком растворе в результате экстрагирования из материала источника белка бобовых во время стадии экстрагирования. Такая стадия нагревания также дает дополнительное благоприятное действие уменьшения микробной нагрузки. Как правило, раствор белка греют при температуре примерно 70°С - примерно 160°С, предпочтительно, примерно 80° - примерно 120°С, предпочтительнее, примерно 85° - примерно 95°С, в течение примерно 10 секунд - 60 минут, предпочтительно, 10 секунд - примерно 5 минут, предпочтительнее, примерно 30 секунд - примерно 5 минут. Затем термообработанный подкисленный раствор белка бобовых можно охладить для дальнейшей обработки, как описано ниже, до температуры примерно 2° примерно 65°С, предпочтительно, примерно 50°С - примерно 60°С.

При необязательном разбавлении подкисленный и необязательно термообработанный раствор белка бобовых является непрозрачным, и его можно осветлить любой подходящей процедурой, такой как фильтрация или центрифугирование.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения рН подкисленного водного раствора белка бобовых, предпочтительно, после стадий концентрирования и диафильтрации, описанных ниже, предпочтительнее, после осуществления стадий частичного концентрирования и диафильтрации, описанных ниже, корректируют до величины в интервале примерно 5 - примерно 6,5, предпочтительно, примерно 5,5 - примерно 6,0, для осуществления осаждения и фракционирования белка. Такое корректирование рН можно осуществить с использованием любой подходящей щелочи пищевого сорта, такой как водный раствор гидроксида натрия. Белок, который оседает при таком рН, собирают любым подходящим способом, таким как центрифугирование, и полученный раствор повторно подкисляют до рН примерно 1,5 - примерно 4,4, предпочтительно, примерно 2 - примерно 4, путем добавления любой подходящей кислоты пищевого сорта, такой как хлороводородная кислота или фосфорная кислота, и получают повторно подкисленный водный раствор белка бобовых, предпочтительно, прозрачный повторно подкисленный водный раствор белка бобовых. Такой повторно подкисленный водный раствор белка бобовых содержит менее терпкие виды белка. Затем повторно подкисленный водный раствор белка бобовых перерабатывают согласно стадиям, описанным ниже.

Белок, осажденный при рН примерно 5 - примерно 6,5 и отделенный от полученного раствора, можно переработать дополнительно. Осадок, который является более терпкой фракцией белка, можно промыть водой и затем высушить любой подходящей процедурой, такой как сушка распылением или сушка вымораживанием. С другой стороны, осадок можно промыть водой, скорректировать рН до примерно 6-8 и затем высушить. Осадок можно скорректировать до рН примерно 1,5 - примерно 4,4, предпочтительно, примерно 2 - примерно 4, затем подвергнуть мембранной обработке, как описано ниже, и высушить. Осадок можно скорректировать до рН примерно 1,5 -примерно 4,4, предпочтительно, примерно 2 - примерно 4, подвергнуть мембранной обработке, как описано ниже, скорректировать рН до примерно 6 - примерно 8 и высушить.

Подкисленный водный раствор белка бобовых можно концентрировать до фракционирования, корректируя рН, как описано выше. Такая стадия концентрирования повышает концентрацию белка в растворе, в то же время сохраняя его ионную силу, по существу, постоянной. Такую стадию концентрирования, как правило, осуществляют для получения концентрированного раствора белка бобовых, имеющего концентрацию белка примерно 50 - примерно 300 г/л, предпочтительно, примерно 100 - примерно 200 г/л. Когда подкисленный водный раствор белка бобовых частично концентрируют перед осаждением и удалением более терпкого белка при рН примерно 5 - примерно 6,5, стадию концентрирования осуществляют, предпочтительно, до концентрации белка ниже примерно 50 г/л. Концентрированный или частично концентрированный подкисленный водный раствор белка бобовых можно разбавить водой перед стадией корректирования рН для того, чтобы уменьшить вязкость образца и облегчить извлечение белка, осажденного путем регулирования рН.

Повторно подкисленный водный раствор белка бобовых можно концентрировать для повышения в нем концентрации белка, в то же время, сохраняя его ионную силу, по существу, постоянной. Такую стадию концентрирования, как правило, осуществляют для получения повторно подкисленного концентрированного раствора белка бобовых, имеющего концентрацию белка примерно 10 - примерно 300 г/л, предпочтительно, примерно 100 - примерно 200 г/л. Когда повторно подкисленный концентрированный раствор белка бобовых концентрируют частично, стадию концентрирования осуществляют предпочтительно до концентрации белка менее примерно 10 г/л.

Такие стадии концентрирования можно осуществлять любым подходящим способом, совместимым с периодической или непрерывной операцией, например, путем использования любого подходящего метода селективных мембран, такого как ультрафильтрация или диафильтрация, с использованием мембран, таких как мембраны из полых волокон или spiral-wound мембраны, с подходящим отсечением молекулярной массы, такой как примерно 1000 - примерно 1000000 дальтон, предпочтительно, примерно 1000 - примерно 100000 дальтон, предпочтительнее, примерно 1000 - примерно 10000 дальтон, обращая внимание на различие материалов и конфигураций мембран, и, в случае непрерывной операции, размеры, допускающие нужную степень концентрирования, когда водный раствор белка проходит сквозь мембраны.

Как хорошо известно, ультрафильтрация и подобные селективные мембранные методы позволяют низкомолекулярным частицам проходить сквозь мембрану, причем в то же время предотвращается прохождение частиц большей молекулярной массы. Низкомолекулярные частицы включают не только ионные частицы соли, но также низкомолекулярные материалы, экстрагированные из материала источника, такие как углеводы, пигменты и низкомолекулярные белки, включающие менее терпкие белки (обсуждается ниже) и антипитательные ингибиторы трипсина. Молекулярную массу, отсекаемую мембраной, обычно выбирают для обеспечения удерживания существенной части белка в растворе, в то время как примеси проходят сквозь мембрану, обращая внимание на различные материалы и конфигурации мембран.

Концентрированный подкисленный или концентрированный повторно подкисленный раствор белка бобовых можно подвергнуть стадии диафильтрации с использованием воды или разбавленного солевого раствора. Диафильтрующий раствор может находиться при его естественном рН или при рН, равном рН раствора белка, который диафильтруется при любом промежуточном значении рН. Такую диафильтрацию можно осуществлять с использованием от примерно 1 до примерно 40 объемов диафильтрующего раствора, предпочтительно, примерно 2 - примерно 25 объемов диафильтрующего раствора. При операции диафильтрации путем пропускания через мембрану извлекают дополнительные количества загрязняющих примесей из водного раствора белка бобовых с растворенным веществом. Такая операция очищает водный раствор белка и также может уменьшить вязкость. Операцию диафильтрации можно осуществлять до тех пор, пока в просочившемся растворенном веществе не будут присутствовать дополнительные количества загрязняющих примесей или не будет видимой окраски, или, в случае повторно подкисленного раствора белка, до тех пор, пока удержанная фракция не будет достаточно очищена, так что после сушки дает изолят белка бобовых с содержанием белка, по меньшей мере, примерно 90 мас. % (N × 6,25), с.м.. Такую диафильтрацию можно осуществлять с использованием такой же мембраны, как для стадии концентрирования. Однако, при необходимости, стадию диафильтрации можно осуществлять с использованием отдельной мембраны, отсекающей другую молекулярную массу, такой как мембрана, отсекающая молекулярную массу в интервале примерно 1000 - примерно 1000000 дальтон, предпочтительно, примерно 1000 - примерно 100000 дальтон, предпочтительнее, примерно 1000 - примерно 10000 дальтон, обращая внимание на различие материалов и конфигураций мембран.

С другой стороны, стадию диафильтрации можно применить к подкисленному или повторно подкисленному водному раствору белка перед концентрированием или к частично концентрированному подкисленному или частично концентрированному повторно подкисленному водному раствору белка. Диафильтрацию также можно применить в нескольких позициях во время процесса концентрирования. Когда диафильтрацию применяют до концентрирования или к частично концентрированному раствору, полученный диафильтрованный раствор затем можно полностью концентрировать. Уменьшение вязкости, достигнутое многократной диафильтрацией, когда раствор белка концентрируют, может позволить достигнуть более высокой конечной концентрации полностью концентрированного белка. В случае повторно подкисленного раствора белка это снижает объем материала, который сушат.

Антиоксидант может присутствовать в диафильтрующей среде во время, по меньшей мере, части стадии диафильтрации. Антиоксидант может представлять собой подходящий антиоксидант, такой как сульфит натрия или аскорбиновая кислота. Количество антиоксиданта, используемого в диафильтрующей среде, зависит от используемых материалов и может изменяться от примерно 0,01 до примерно 1 мас. %, предпочтительно, составляет примерно 0,05 мас. %. Антиоксидант служит для ингибирования окисления любых фенольных соединений, присутствующих в концентрированном растворе белка бобовых.

Стадии концентрирования и стадии необязательной диафильтрации можно осуществлять при любой подходящей температуре, как правило, при примерно 2° - примерно 65°С, предпочтительно, примерно 50° - примерно 65°С, и в течение периода времени для достижения желательной степени концентрирования. Используемые температура и другие условия в некоторой степени зависят от мембранного оборудования, используемого для осуществления мембранной обработки, желательной концентрации белка в растворе и эффективности удаления примесей с растворенным веществом.

Согласно другому аспекту изобретения стадии концентрирования и необязательной диафильтрации осуществляют с водным подкисленным раствором белка бобовых таким образом, чтобы отделить низкомолекулярные менее терпкие белки от более терпких белков большей молекулярной массы. Когда используют такой процесс, выбирают отсекающие молекулярную массу мембраны для концентрирования и диафильтрации, позволяющие более мелким менее терпким белкам проходить сквозь них с загрязняющими примесями. Такие стадии концентрирования и диафильтрации можно осуществить любым подходящим способом, совместимым с периодической или непрерывной операцией, например, путем использования подходящих методов селективных мембран, таких как микрофильтрация или ультрафильтрация, с использованием мембран, таких как мембраны из полого волокна или spiral-wound мембраны, с подходящей отсекаемой молекулярной массой, такие как с диаметром пор примерно 0,05 мкм - примерно 0,1 мкм, предпочтительно, примерно 0,08 - примерно 0,1 мкм в случае микрофильтрации и примерно 10000 - примерно 1000000 дальтон, предпочтительно, примерно 100000 - примерно 1000000 дальтон в случае в случае ультрафильтрации, обращая внимание на различие материалов и конфигураций мембран, и в случае непрерывной операции, на размеры, допускающие нужную степень концентрирования, когда водный раствор белка проходит сквозь мембраны. На стадии концентрирования подкисленный раствор белка концентрируют до концентрации белка примерно 50 - примерно 300 г/л, предпочтительно, примерно 100 - примерно 200 г/л. Затем концентрированный раствор белка можно диафильтровать с водой или разбавленным раствором соли. Диафильтрующий раствор может находиться при его естественном рН или при рН, равном рН раствора белка, который диафильтруется при любом промежуточном значении рН. Такую диафильтрацию можно осуществлять с использованием от примерно 1 до примерно 40 объемов диафильтрующего раствора, предпочтительно, примерно 2 - примерно 25 объемов диафильтрующего раствора. Стадии концентрирования и необязательной диафильтрации можно осуществлять при любой подходящей температуре, как правило, при примерно 2° - примерно 65°С, предпочтительно, примерно 50° - примерно 65°С. В мембранных процессах более мелкие менее терпкие белки захватываются в растворенном веществе вместе с другими загрязняющими примесями с небольшими молекулами.

Затем менее терпкие белки отделяют от загрязняющих примесей последующим концентрированием раствора белка (растворенное вещество стадии 1) путем мембранной обработки, такой как ультрафильтрация, до концентрации белка примерно 10 - примерно 300 г/л, предпочтительно, примерно 100 - примерно 200 г/л, и необязательно диафильтрация. Когда раствор белка (растворенное вещество стадии 1) частично концентрируют, стадию концентрирования осуществляют предпочтительно до концентрации белка менее примерно 10 г/л. Стадии концентрирования и диафильтрации выполняют с использованием мембраны с отсечением низкомолекулярной массы, такой как примерно 1000 - примерно 100000 дальтон, предпочтительно, 1000 - примерно 10000 дальтон, как описано выше.

Из удержанного в процессе мембранного фракционирования вещества можно получить дополнительные продукты, которые содержат более терпкие белки. Раствор белка можно высушить любым подходящим способом, с корректировкой рН раствора белка до примерно 6 - примерно 8 с использованием щелочи пищевого сорта или без корректировки.

Стадии концентрирования и стадии необязательной диафильтрации, используемые при очистке водных растворов менее терпких белков, полученных осаждением или процедурой мембранного фракционирования, в данном случае можно осуществлять таким образом, что извлекаемый продукт с менее терпким белком бобовых содержит менее примерно 90 мас. % белка (N × 6,25), с.м., например, по меньшей мере, примерно 60 мас. %) белка (N × 6,25), с.м.. Путем частичного концентрирования и/или частичной диафильтрации водного раствора белка бобовых возможно только частичное удаление загрязняющих примесей. Затем такой раствор белка можно высушить и получить белковый продукт из бобовых с меньшими уровнями чистоты. Белковый продукт из бобовых прекрасно растворяется в кислых средах и может образовывать менее терпкие растворы белка, предпочтительно, прозрачные менее терпкие растворы белка.

Как упоминалось раньше, бобовые содержат антипитательные ингибиторы трипсина. Уровень активности ингибиторов трипсина в конечном белковом продукте из бобовых можно регулировать путем манипуляции с различными переменными процесса.

Как отмечалось выше, для инактивации термонеустойчивых ингибиторов можно использовать термообработку подкисленного водного раствора белка бобовых. Частично концентрированный или полностью концентрированный подкисленный раствор белка бобовых также можно подвергнуть термообработке для инактивации термонеустойчивых ингибиторов. Такую термообработку также можно применить к повторно подкисленному раствору белка бобовых, являющемуся результатом способа фракционирования осаждением, или раствору менее терпких белков меньшей молекулярной массы, являющемуся результатом способа мембранной сепарации, до или после частичного или полного концентрирования. Когда термообработку применяют к раствору, который еще не является полностью концентрированным, полученный термобработанный раствор затем можно концентрировать дополнительно.

Подкисление и мембранная обработка раствор белка бобовых при меньшем рН, таком как 1,5-3, могут снизить активность ингибиторов трипсина относительно обработки раствора при большем рН, таком как 3-4,4. Когда раствор белка концентрируют и диафильтруют при рН в интервале нижних значений, может быть желательно повысить рН удержанного вещества перед сушкой. Можно повысить рН концентрированного и диафильтрованного раствора белка до нужного значения, например, рН 3, путем добавления любой подходящей щелочи пищевого сорта, такой как гидроксид натрия.

Кроме того, уменьшения активности ингибиторов трипсина можно добиться путем воздействия на материалы бобовых восстановителей, которые разрушают или перестраивают дисульфидные связи ингибиторов. Подходящие восстановители включают сульфит натрия, цистеин и N-ацетилцистеин.

Добавление таких восстановителей можно осуществлять на различных этапах всего процесса. Восстановители можно добавлять к материалу источника белка бобовых на стадии экстрагирования, можно добавлять к осветленному водному раствору белка бобовых после удаления оставшегося материала источника белка бобовых, можно добавлять к необязательно диафильтрованному удержанному веществу перед сушкой или можно смешивать в сухом состоянии с высушенным белковым продуктом из бобовых. Добавление восстановителя можно объединить со стадией термообработки и стадиями мембранной обработки, описанными выше.

Если желательно сохранить в продуктах активные ингибиторы трипсина, то этого можно достигнуть путем устранения или уменьшения интенсивности стадии термообработки, отказа от использования восстановителей, выполнения стадий концентрирования и диафильтрации при рН в интервале больших значений, таких как 3-4,4.

Любой из концентрированных и необязательно диафильтровнных растворов белка, описанных выше, при необходимости можно подвергнуть дополнительной операции обезжиривания, описанной в патентах США №№5844086 и 6005076. С другой стороны, обезжиривания концентрированных и необязательно диафильтрованных растворов белка можно достигнуть другой подходящей процедурой.

Любой из концентрированных и необязательно диафильтрованных водных растворов белка, описанных выше, можно обработать адсорбентом, таким как порошкообразный активированный уголь или гранулированный активированный уголь, для удаления окраски и/или неприятно пахнущих соединений. Такую обработку адсорбентом можно осуществить в любых подходящих условиях, как правило, при температуре среды, окружающей концентрированный раствор белка. В случае порошкообразного активированного угля его используют в количестве примерно 0,025% - примерно 5%, масс./об., предпочтительно, примерно 0,05% - примерно 2%, масс./об.. Адсорбент можно удалить из раствора белка бобовых любым подходящим способом, таким как фильтрация.

Концентрированные и необязательно диафильтрованные водные растворов белка бобовых или собранные осадки белка бобовых можно высушить любым подходящим методом, таким как сушка распылением или сушка вымораживанием. Перед сушкой можно осуществить стадию пастеризации растворов белка бобовых или ресуспендированных осадков белка бобовых. Такую пастеризацию можно осуществить в любых желательных условиях пастеризации. Как правило, концентрированный и необязательно диафильтрованный водный раствор белка бобовых или ресуспендированный осадок белка бобовых греют при температуре примерно 55° - примерно 70°С, предпочтительно, примерно 60° - примерно 65°С, в течение примерно 30 секунд - примерно 60 минут, предпочтительно, примерно 10 минут - примерно 15 минут. Затем пастеризованный раствор белка бобовых или ресуспендированного осадка белка бобовых можно охладить для сушки, предпочтительно, до температуры примерно 25° - примерно 40°С.

Каждый из сухих белковых продуктов из бобовых, полученных процедурами, описанными выше, имеет содержание белка выше примерно 60 мас. %. Предпочтительно сухие белковые продукты из бобовых представляют собой изоляты с содержанием белка выше примерно 90 мас. %, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 100 мас. % (N × 6,25), с.м..

Менее терпкие белковые продукты из бобовых, полученные по данному изобретению, растворимы в кислой водной среде, что делает продукты идеальными для включения в напитки как газированные, так и негазированные, для обогащения их белком. Такие напитки имеют широкий интервал кислотных значений рН, колеблющихся от примерно 2,5 до примерно 5. Белковые продукты из бобовых по изобретению можно добавлять в такие напитки в любом подходящем количестве для обогащения белком таких напитков, например, по меньшей мере, примерно 5 г белка бобовых на порцию. Добавленный белковый продукт из бобовых растворяется в напитке, и мутность или уровень мутности напитка не повышается путем термической обработки. Белковый продукт из бобовых можно смешивать с сухим напитком перед восстановлением напитка путем растворения в воде. В некоторых случаях может быть необходима модификация обычного состава напитков для устойчивости композиции по изобретению, когда компоненты, присутствующие в напитке, могут вредно влиять на способность композиции по изобретению оставаться растворенной в напитке.

Примеры

Пример 1

Данный пример поясняет получение белкового продукта из бобовых пониженной терпкости по изобретению с использованием способов, где подкисленный раствор белка бобовых частично концентрируют или концентрируют и диафильтруют перед осаждением более терпкого белка путем корректирования рН.

Объединяют «а» кг «b» с «c» л очищенной обратным осмосом (RO) воды, и смесь перемешивают в течение «d» минут при температуре окружающей среды. Нерастворимый материал удаляют, и образец частично осветляют центрифугированием, получая раствор белка с концентрацией белка «е» мас. %. К такому раствору белка добавляют «f» кг маточного раствора хлорида кальция, полученного растворением 1 кг гранул хлорида кальция (95,5%) в 9 л воды «g». Нерастворимый материал удаляют, и образец осветляют центрифугированием, получая «h» л раствора экстракта белка с концентрацией белка «i» мас. %). Объединяют «j» л раствора экстракта белка с «k» л RO воды, и рН образца понижают до «l» раствором HCl (концентрированную HCl разбавляют равным объемом воды). Осветляют «m» л подкисленного раствора белка, подавая его в систему микрофильтрации, снабженную керамической мембраной Membralox с порами размером 0,80 мкм, работающую при «n» °С, до тех пор, пока не соберут «о» л растворенного вещества (осветленного подкисленного раствора белка). Концентрируют «р» л «q», имеющего содержание белка «r» мас. %, до «t» л с использованием PES мембраны для ультрафильтрации с порами размером 1000 дальтон, работающей при температуре примерно «u» °С. Затем «v» л «w» концентрированного раствора белка диафильтруют с «х» л RO воды при примерно «y» °С, и получают «z» диафильтрованного «аа» концентрированного раствора белка с содержанием белка «ab» мас. %. Диафильтрованный концентрированный раствор белка «ас» разбавляют «ad» л RO воды, и корректлируют рН до «ас» раствором NaOH, что вызывает образование осадка. Удаляют «af» кг влажного осадка центрифугированием, и получают «ag» л раствора белка с содержание белка «ah» мас. %). Снижают рН раствора белка до «ai», и затем «aj» л повторно подкисленного раствора белка осветляют фильтрованием раствора через керамическую мембрану Membralox с порами размером 0,80 мкм, работающую при «ak» °С, до тех пор, пока не соберут «al» л растворенного вещества. Затем уменьшают объем «am» л «an» до «ао» л путем концентрирования ультрафильтрацией через PES мембрану с порами размером 1000 дальтон, работающую при температуре примерно «ар» °С. Затем полученный концентрированный раствор белка «aq» с содержанием белка «ar» мас. % диафильтруют с «as» л RO воды при примерно «at» °С, и получают «av» кг концентрированного диафильтрованного раствора белка с содержанием белка «aw» мас. %. Это соответствует выходу «ах» % белка в растворе экстракта белка, полученном на стадии осветления после добавления хлорида кальция. Сушат распылением «ау» кг концентрированного диафильтрованного раствора белка, и получают белковый продукт с содержанием белка «az» % (N × 6,25), с.м., названного «ba» «bb».

Собирают «at» кг влажного осадка с содержанием белка «bc» %, что соответствует выходу «bd» % белка в растворе экстракта белка, полученном на стадии осветления после добавления хлорида кальция. Разбавляют «be» кг такого осадка «bf» кг воды, затем корректируют рН до «bg», и смесь пастеризуют при примерно «bh» в течение «bl» минут. Затем образец «bj» сушат распылением, и получают высушенный белковый продукт с содержанием белка «bk» % (N × 6,25), с.м., который называют «ba» «bl».

Параметры «а» - «bl» приводятся в следующей таблице 1.

Пример 2

Данный пример поясняет получение белкового продукта из бобовых пониженной терпкости по изобретению согласно процедуре, где корректируют рН подкисленного раствора белка бобовых для осаждения более терпкого белка.

Объединяют 18 кг концентрата желтого гороха с 300 л очищенной обратным осмосом (RO) воды, и смесь перемешивают в течение 30 минут при температуре окружающей среды. Нерастворимый материал удаляют, и образец частично осветляют центрифугированием, получая раствор белка с концентрацией белка 2,47 мас. %. К полученному раствору белка добавляют 51,1 кг маточного раствора хлорида кальция, полученного растворением 8,0 кг хлорида кальция (95,5%) в 72 л воды. Нерастворимый материал удаляют, и образец осветляют центрифугированием, получая 295 л раствора экстракта белка с концентрацией белка примерно 1,32 мас. %. Объединяют 295 л раствора экстракта белка с 206 л RO воды, и снижают рН образца до 2,75 раствором HCl (концентрированная HCl, разбавленная равным объемом воды). Затем корректируют рН 495 л подкисленного раствора белка с содержанием белка 0,66 мас. % до 5,5, используя 2 М раствор NaOH, что приводит к образованию осадка. Собирают центрифугированием 24,92 кг осадка, получая 480 л раствора белка бобовых с концентрацией белка 0,20 мас. %. Затем корректируют рН образца до примерно 3 разбавленной HCl, и затем 480 л повторно подкисленного раствора белка бобовых концентрируют до 28 л с использованием PES мембраны для ультрафильтрации с порами размером 1000 дальтон, работающей при температуре примерно 58°С. Затем 28 л концентрированного раствора белка диафильтруют с 28 л RO воды при примерно 63°С и дополнительно концентрируют, и получают 19,94 кг концентрированного диафильтрованного раствора белка с содержанием белка 6,52 мас. %. Это соответствует выходу 33,4% белка в растворе экстракта белка, полученном на стадии осветления после добавления хлорида кальция. Сушат распылением 19,94 кг концентрированного диафильтрованного раствора белка, и получают белковый продукт с содержанием белка 96,07%» (N × 6,25), с.м., названного YP20-E13-13AYP705.

Собранные 24,92 кг влажного осадка с содержанием белка 7,83 мас. %» соответствуют выходу 50,1%» белка в растворе экстракта белка, полученном на стадии осветления после добавления хлорида кальция. Аликвоту 14,76 кг осадка промывают равным по массе количеством RO воды и затем повторно извлекают центрифугированием. Промытый осадок суспендируют в свежей воде и затем сушат распылением. Высушенный белковый продукт имеет содержание белка 95,02%» (N × 6,25), с.м., и назван YP20-E13-13A YP705P-01. Вторую аликвоту (10 кг) осадка суспендируют в воде и сушат распылением без стадии отмывки. Высушенный белковый продукт имеет содержание белка 87,52%» (N × 6,25), с.м., и назван YP20-E13-13A YP705P-02.

Пример 3

Данный пример поясняет получение белкового продукта из бобовых пониженной терпкости по изобретению согласно процедуре, где используют мембранную обработку для отделения менее терпких белков от более терпких белков. Объединяют «а» кг «b» с «с» л очищенной обратным осмосом (RO) воды, и смесь перемешивают в течение 10 минут при температуре окружающей среды. Нерастворимый материал удаляют, и образец частично осветляют центрифугированием, получая раствор белка с концентрацией белка «d» мас. %». К такому раствору белка добавляют «с» г пеногасителя и «f» кг маточного раствора хлорида кальция, полученного растворением «g» кг гранул хлорида кальция (95,5%») в «h» л воды. Нерастворимый материал удаляют, и образец осветляют центрифугированием, получая «i» л раствора экстракта белка с концентрацией белка «j» мас. %). Объединяют «k» л раствора экстракта белка с «l» л RO воды, и снижают рН образца до примерно «m» раствором HCl (концентрированная HCl, разбавленная равным объемом воды). Концентрируют «n» л подкисленного раствора белка бобовых с концентрацией белка «о» мас. % до «р», используя поливинилиденфторидную (PVDF) мембрану для микрофильтрации с порами размером 0,08 мкм, работающую при температуре примерно «q» °С. Затем удержанное при микрофильтрации вещество диафильтруют с «r» л RO воды при примерно «s» °С, и затем дифильтрованное удержанное вещество дополнительно уменьшают до «t» кг при примерно «u» °С. Концентрируют «v» л микрофильтрованного/диафильтрованного растворенного вещества с концентрацией белка «w» мас. % до «х» л с использованием PES мембраны для ультрафильтрации с порами размером 1000 дальтон, работающей при температуре примерно «y» °С. Затем концентрированный раствор белка диафильтруют с «z» л RO воды при примерно «аа» °С «ab», и получают «ас» кг концентрированного диафильтрованного раствора белка с содержанием белка «ad» мас. %. Это соответствует выходу «ае» % белка в растворе экстракта белка, полученном на стадии осветления после добавления хлорида кальция. Сушат распылением «at» кг концентрированного диафильтрованного раствора белка, и получают белковый продукт с содержанием белка «ag» % (N × 6,25), с.м., названного «ah» «at».

Собранные «aj» кг «ak» удержанного при микро фильтрации вещества с содержанием белка «al» мас. % соответствуют выходу «am» % белка в растворе экстракта белка, полученном на стадии осветления после добавления хлорида кальция. Корректируют рН «an» кг концентрированного и диафильтрованного удержанного при микрофильтрации вещества до «ао» и затем сушат распылением с образованием белкового продукта с содержанием белка «ар» % (N × 6,25), с.м., названного «ah» «aq».

Параметры «а» - «ао» приводятся в следующей таблице 2.

Пример 4

Данный пример содержит оценку цвета в сухом состоянии и цвета в растворе белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости, полученных способами примеров 1-3.

Цвет сухих порошков оценивают с использованием прибора HunterLab ColorQuest ХЕ в режиме отражения. Оценки цвета приводятся в следующей таблице 3.

Как можно видеть из таблицы 3, белковые продукты из бобовых пониженной терпкости являются слабоокрашенными.

Растворы белковых продуктов бобовых пониженной терпкости получают, растворяя количество порошка белка, достаточное для того, чтобы получить 0,48 г белка в 15 мл RO воды. Измеряют рН растворов рН-метром, и оценивают цвет и прозрачность с использованием прибора HunterLab Color Quest ХЕ, работающего в режиме пропускания. Результаты приводятся в следующей таблице 4.

Как можно видеть из таблицы 4, растворы белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости являются слабоокрашенными и, как правило, с низкой степенью мутности.

Пример 5

Данный пример содержит оценку растворимости в воде белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости, полученных способами примеров 1 и 3. Растворимость проверяют, основываясь на растворимости белка (определенной по методу для белка, модифицированной версии процедуры в Morr et al., J. Food Sci. 50: 1715-1718), и общей растворимости продукта (определенной по методу для осадка).

Количество порошка продукта, достаточное для получения 0,5 г белка, взвешивают в стакан и увлажняют, смешивая с примерно 20-25 мл очищенной обратным осмосом (RO) воды. Затем еще добавляют воду до достижения объема приблизительно 45 мл. Затем содержимое стакана перемешивают в течение 60 минут с использованием магнитной мешалки. Сразу же после диспергирования белка измеряют рН и корректируют его до соответствующего уровня (2, 3, 4, 5, 6 или 7) разбавленным раствором NaOH или HCl. Также готовят образец при естественном рН. В случае образцов с корректированным рН периодически измеряют и корректируют рН при перемешивании в течение 60 минут. После 60-минутного перемешивания образцы доводят до общего объема 50 мл RO водой, получая 1%, мас./об., дисперсию белка. Содержание продукта в дисперсиях определяют анализом сжиганием с использованием определителя азота Leco. Затем аликвоты (20 мл) дисперсий переносят в предварительно взвешенные центрифужные пробирки, которые сушат в течение ночи в сушильном шкафу при 100°С, затем охлаждают в эксикаторе, и пробирки закрывают крышками. Образцы центрифугируют при 7800 g в течение 10 минут, когда нерастворимый материал оседает, и получают супернатант. Содержание белка в супернатанте определяют анализом сжиганием, и затем супернатант и крышки пробирок отбрасывают, и материал осадка сушат в течение ночи в сушильном шкафу при 100°С. На следующее утро пробирки переносят в эксикатор и оставляют охлаждаться. Регистрируют массу материала сухого осадка. Сухую массу исходного порошка белка вычисляют, умножая массу используемого порошка на коэффициент ((100 - содержание влаги в порошке (%)/100). Затем вычисляют растворимость продукта двумя различными путями.

1) Растворимость (метод для белка) (%) = (% белка в супернатанте / % белка в исходной дисперсии) × 100

2) Растворимость (метод для осадка) (%) = (1 - (масса материала сухого нерастворимого осадка / ((масса 20 мл дисперсии / масса 50 мл дисперсии) × исходная масса сухого порошка белка))) × 100

Величины, вычисленные как превышающие 100%, приводят как 100%.

Значения естественного рН растворов продуктов с 1%, мас./об., белка, полученных в примерах 1 и 3, приводятся в таблице 5.

Полученные результаты по растворимости приводятся в следующих таблицах 6 и 7.

Как можно видеть из результатов, представленных в таблицах 6 и 7, белковые продукты из бобовых пониженной терпкости прекрасно растворяются при рН в интервале 2-4 и также вполне растворимы при рН в интервале 5-7.

Пример 6

Данный пример содержит оценку прозрачности растворов в воде белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости, полученных способами примеров 1 и 3.

Прозрачность 1%, мас,/об,, растворов белка, полученных так, как описано в примере 5, оценивают, измеряя поглощение при 600 нм (холостой опыт с водой), причем меньшая оценка поглощения указывает на большую прозрачность. Другим способом измерения прозрачности является анализ образцов на приборе HunterLab ColorQuest ХЕ в режиме пропускания, также дающий показатель мутности в процентах,

Результаты по прозрачности приводятся в следующих таблицах 8 и 9.

Как можно видеть из результатов в таблицах 8 и 9, белковые продукты из бобовых пониженной терпкости, как правило, дают прозрачные растворы при рН 2-4.

Пример 7

Данный пример содержит оценку растворимости в безалкагольном напитке (спрайт) и спортивном напитке (Orange Gatorade) белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости, полученных способами примеров 1 и 3. Растворимость определяют из белка, добавленным в напитки без коррекции рН и снова с рН напитков, обогащенных белком, скорректированным до уровня оригинальных напитков.

Когда растворимость оценивают без коррекции рН, взвешивают в стакан количество порошка белка, достаточное для получения 1 г белка, и смачивают, смешивая с примерно 20-25 мл напитка. Затем добавляют еще напиток для доведения объема до 50 мл, и затем растворы медленно перемешивают магнитной мешалкой в течение 60 минут, и получают дисперсию с 2%, мас./об., белка. Содержание белка в образцах определяют анализом сжиганием с использованием определителя азота Leco, затем аликвоту содержащего белок напитка центрифугируют при 7800 g в течение 10 минут, и измеряют содержание белка в супернатанте.

Растворимость (%) = (% белка в супернатанте / % белка в исходной дисперсии) × 100.

Величины, вычисленные как превышающие 100%, приводят как 100%.

Когда растворимость оценивают с коррекцией рН, измеряют рН безалкагольного напитка (спрайт) и спортивного напитка (Orange Gatorade) без белка. Взвешивают в стакан количество порошка белка, достаточное для получения 1 г белка, и смачивают, смешивая с примерно 20-25 мл напитка. Затем добавляют еще напиток для доведения объема до 45 мл, и затем растворы медленно перемешивают магнитной мешалкой в течение 60 минут. Сразу же после диспергирования белка измеряют рН содержащих белок напитков и корректируют его HCl или NaOH, как необходимо, до исходного рН в отсутствие белка. Периодически измеряют и корректируют рН при перемешивании в течение 60 минут. После 60-минутного перемешивания общий объем каждого раствора доводят до 50 мл, добавляя напиток, получая 2%, мас./об., дисперсию белка. Содержание белка в образцах определяют анализом сжиганием с использованием определителя азота Leco, затем аликвоты содержащих белок напитков центрифугируют при 7800 g в течение 10 минут, и измеряют содержание белка в супернатанте.

Растворимость (%) = (% белка в супернатанте / % белка в исходной дисперсии) × 100.

Величины, вычисленные как превышающие 100%, приводят как 100%. Полученные результаты приводятся в следующей таблице 10.

Как можно видеть из результатов в таблице 10, белковые продукты из бобовых пониженной терпкости хорошо растворяются в спрайте и Orange Gatorade.

Пример 8

Данный пример содержит оценку прозрачности в безалкагольном напитке и спортивном напитке белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости, полученных способами примеров 1 и 3.

Оценивают прозрачность дисперсий с 2%, мас./об., белка, полученных в безалкагольном напитке (спрайт) и спортивном напитке (Orange Gatorade) в примере 7, с использованием метода определения мутности HunterLab, описанного в примере 6.

Полученные результаты приводятся в следующей таблице 11.

Как можно видеть из результатов в таблице 11, добавление белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости к безалкагольному напитку и спортивному напитку несколько повышают или не повышают мутность.

Пример 9

Данный пример содержит оценку термоустойчивости в воде белковых белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости, полученных способами примеров 1 и 3.

Получают 2%, мас./об., растворы белковых продуктов в RO воде. Определяют рН растворов рН-метром и затем корректируют рН до примерно 3,0 раствором HCl. Прозрачность растворов оценивают путем измерения мутности прибором HunterLab Color Quest ХЕ, работающем в режиме пропускания. Затем растворы нагревают до 95°С, выдерживают при такой температуре в течение 30 секунд и затем сразу же охлаждают при комнатной температуре на ледяной бане. Затем снова измеряют прозрачность термообработанных растворов.

Прозрачность растворов белка до и после нагревания приводится в следующей таблице 12.

Как можно видеть из результатов в таблице 12, растворы белкового продукта из бобовых пониженной терпкости, по существу, прозрачны до термообработки, и уровень мутности фактически снижается за счет термообработки.

Пример 10

Данный пример поясняет получение белковых продуктов из бобовых способом, описанным в заявке на патент США 13/556357.

Объединяют «а» кг «b» с «с» л «d» при «е» и перемешивают в течение «f» минут. Затем добавляют «g» кг гранул хлорида кальция (95,5%), растворенного в «h» л RO воды, и смесь перемешивают еще в течение «i» минут. Полученное твердое вещество удаляют центрифугированием, и получают раствор с содержанием белка «j» мас. %. Добавляют «k» л такого раствора к «l» л RO воды при «m», и рН образца снижают до «n» разбавленной HCl. Затем разбавленный и подкисленный раствор осветляют фильтрацией, и получают прозрачный раствор белка с содержанием белка «о» мас. %.

Фильтрованный раствор белка убавляют в объеме от «р» л до «q» л путем концентрирования на мембране из полиэфирсульфона, отсекающей молекулярную массу «r» дальтон, работающую при температуре примерно «s» °С. В этот момент раствор белка с содержанием белка «t» мас. % диафильтруют с «u» л RO воды на операции диафильтрации, проводимой при примерно «v» °С. Затем диафильтрованный раствор белка дополнительно концентрируют до «w» кг с содержанием белка «х» мас. % и затем разбавляют RO водой до содержания белка «y» мас. % для облегчения сушки распылением. Раствор белка перед сушкой распылением массой «z» кг извлекают с выходом «аа» % от начального раствора, который затем обрабатывали. Затем концентрированный и диафильтрованный раствор белка сушат, и получают продукт, в котором найдено содержание белка «ab» мас. %) (N × 6,25), с.м.. Продукт обозначают «ас».

Параметры «а» - «ас» приводятся в следующей таблице 13.

Пример 11

Данный пример иллюстрирует сравнение уровня терпкости YP20-D24-13A YP705, полученного так, как описано в примере 1, с продуктом YP01-Е19-11A YP701, полученным так, как описано в примере 10.

Готовят образцы для сенсорной оценки путем растворения количества порошка белка, достаточного для предоставления 5 г белка, в 250 мл очищенной питьевой воды. Начальный рН раствора YP705 составляет 3,09, и его корректируют до примерно 3,50 раствором гидроксида натрия пищевого сорта. Начальный рН раствора YP701 составляет 3,92, и его корректируют до примерно 3,50 соляной кислотой пищевого сорта. Информированную комиссию из семи специалистов по оценке качества пищевых продуктов просят вслепую продегустировать образцы и указать, который является менее терпким.

Пятеро из семи специалистов показали, что менее терпким является YP20-D24-13A YP705.

Пример 12

Данный пример иллюстрирует сравнение уровня терпкости YP20-E02-13A YP705, полученного так, как описано в примере 1, с продуктом YP01-E19-11A YP701, полученным так, как описано в примере 10.

Готовят образцы для сенсорной оценки путем растворения количества порошка белка, достаточного для предоставления 5 г белка, в 250 мл очищенной питьевой воды. Начальный рН раствора YP705 составляет 3,38, и его корректируют до примерно 3,50 раствором гидроксида натрия пищевого сорта. Начальный рН раствора YP701 составляет 3,94, и его корректируют до примерно 3,50 соляной кислотой пищевого сорта. Информированную комиссию из семи специалистов по оценке качества пищевых продуктов просят вслепую продегустировать образцы и указать, который является менее терпким.

Пятеро из семи специалистов показали, что менее терпким является YP20-E02-13A YP705.

Пример 13

Данный пример иллюстрирует сравнение уровня терпкости YP20-E13-13A YP705, полученного так, как описано в примере 2, с продуктом YP05-A18-12A YP701, полученным так, как описано в примере 10.

Готовят образцы для сенсорной оценки путем растворения количества порошка белка, достаточного для предоставления 5 г белка, в 250 мл очищенной питьевой воды. Два образца имеют значения рН, отличающиеся одно от другого в пределах 0,1 единиц, так что корректировку рН не делают. Информированную комиссию из восьми специалистов по оценке качества пищевых продуктов просят вслепую продегустировать образцы и указать, который является менее терпким. Эксперимент проводят второй раз с комиссией из десяти членов. Общие результаты приводятся ниже.

Одиннадцать из восемнадцати специалистов показали, что менее терпким является YP20-E13-13A YP705.

Пример 14

Данный пример иллюстрирует сравнение уровня терпкости YP20-H12-13A YP706, полученного так, как описано в примере 1, с продуктом YP05-A18-12A YP701, полученным так, как описано в примере 10.

Готовят образцы для сенсорной оценки путем растворения количества порошка белка, достаточного для предоставления 5 г белка, в 250 мл очищенной питьевой воды. Начальный рН раствора YP706 составляет 3,72, и его корректируют до примерно 3,50 соляной кислотой пищевого сорта. Начальный рН раствора YP701 составляет 3,17, и его корректируют до примерно 3,50 раствором гидроксида натрия пищевого сорта. Информированную комиссию из семи специалистов по оценке качества пищевых продуктов просят вслепую продегустировать образцы и указать, который является менее терпким.

Четверо из семи специалистов показали, что менее терпким является YP20-H12-13А YP706.

Пример 15

Данный пример иллюстрирует сравнение уровня терпкости YP20-H14-13A YP706, полученного так, как описано в примере 1, с продуктом YP05-A18-12A YP701, полученным так, как описано в примере 10.

Готовят образцы для сенсорной оценки путем растворения количества порошка белка, достаточного для предоставления 5 г белка, в 250 мл очищенной питьевой воды. Начальный рН раствора YP701 составляет 3,12, и его корректируют до примерно 3,50 раствором гидроксида натрия пищевого сорта. Начальный рН раствора YP706 составляет 3,46. Информированную комиссию из семи специалистов по оценке качества пищевых продуктов просят вслепую продегустировать образцы и указать, который является менее терпким.

Пятеро из семи специалистов показали, что менее терпким является YP20-H12-13A YP706.

Пример 16

Данный пример иллюстрирует сравнение уровня терпкости LE03-D02-14A LE705, полученного так, как описано в примере 1, с продуктом LE01-J24-13A YP701, полученным так, как описано в примере 10.

Готовят образцы для сенсорной оценки путем растворения количества порошка белка, достаточного для предоставления 5 г белка, в 250 мл очищенной питьевой воды. Начальный рН раствора LE705 составляет 3,17, и его корректируют до 3,47 раствором гидроксида натрия пищевого сорта. Начальный рН раствора LE701 составляет 3,81, и его корректируют до 3,52 соляной кислотой пищевого сорта. Информированную комиссию из восьми специалистов по оценке качества пищевых продуктов просят вслепую продегустировать образцы и указать, который является менее терпким.

Шестеро из восьми специалистов показали, что менее терпким является LE03-D02-14А LE705.

Пример 17

Данный пример иллюстрирует сравнение уровня терпкости LE03-D01-14A LE706, полученного так, как описано в примере 3, с продуктом LE01-J24-13A LE701, полученным так, как описано в примере 10.

Готовят образцы для сенсорной оценки путем растворения количества порошка белка, достаточного для предоставления 5 г белка, в 250 мл очищенной питьевой воды. Начальный рН раствора LE706 составляет 3,37, и его корректируют до примерно 3,5 раствором гидроксида натрия пищевого сорта. Начальный рН раствора LE701 составляет 3,84, и его корректируют до примерно 3,5 соляной кислотой пищевого сорта. Информированную комиссию из восьми специалистов по оценке качества пищевых продуктов просят вслепую продегустировать образцы и указать, который является менее терпким.

Пятеро из восьми специалистов показали, что менее терпким является LE03-D01-14А LE706.

Пример 18

Данный пример содержит оценку цвета в сухом состоянии и цвета в растворе побочных продуктов при получении белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости, полученных согласно способам примеров 1-3.

Цвет сухих порошков оценивают с использованием прибора HunterLab ColorQuest ХЕ в режиме отражении. Оценки цвета приводятся в следующей таблице 14.

Как можно видеть из результатов в таблице 14, побочные продукты, как правило, более темные, более красные и более желтые, чем белковые продукты из бобовых пониженной терпкости.

Растворы побочных продуктов при получении белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости, получают, растворяя количество порошка белка, достаточное для предоставления 0,48 г белка в 15 мл RO воды. Измеряют рН растворов рН-метром, и оценивают цвет и прозрачность с использованием прибора HunterLab ColorQuest ХЕ в режиме пропускания. Результаты приводятся в следующей таблице 15.

Как можно видеть из результатов в таблице 15, растворы побочных продуктов все являются весьма мутными. Растворы также более темные, более красные и более желтые, чем растворы белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости.

Пример 19

Данный пример содержит оценку растворимости в воде побочных продуктов при получении белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости, полученных способами примеров 1 и 3. Растворимость проверяют, основываясь на растворимости белка (определенной по методу для белка, модифицированной версии процедуры Morr et al., J. Food Sci., 50: 1715-1718).

Количество порошка продукта, достаточное для получения 0,5 г белка, взвешивают в стакан и увлажняют, смешивая с примерно 20-25 мл очищенной обратным осмосом (RO) воды. Затем еще добавляют воду до достижения объема приблизительно 45 мл. Затем содержимое стакана медленно перемешивают в течение 60 минут с использованием магнитной мешалки. Сразу же после диспергирования белка измеряют рН и корректируют его до соответствующего уровня (6, 6,5, 7, 7,5 или 8) разбавленным раствором NaOH или HCl. Затем периодически измеряют и корректируют рН при перемешивании в течение 60 минут. После 60-минутного перемешивания образцы доводят до общего объема 50 мл RO водой, получая 1%, мас./об., дисперсию белка. Содержание белка в дисперсиях определяют анализом сжиганием с использованием определителя азота Leco. Затем образцы центрифугируют при 7800 g в течение 10 минут, когда нерастворимый материал оседает, и получают супернатант. Содержание белка в супернатанте определяют анализом сжиганием.

Затем вычисляют растворимость продукта.

1) Растворимость (метод для белка) (%) = (% белка в супернатанте / % белка в исходной дисперсии) × 100

Величины, вычисленные как превышающие 100%, приводят как 100%.

Полученные результаты по растворимости приводятся в следующей таблице 16.

Как можно видеть из результатов в таблице 16, побочные продукты при получении белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости плохо растворяются при рН в интервале 2-7.

Пример 20

Данный пример содержит оценку водопоглотительной способности побочных продуктов при получении белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости, полученных способами примеров 1 и 3.

Порошок белка (1 г) отвешивают в центрифужные пробирки (50 мл) известной массы. К этому порошку добавляют приблизительно 20 мл очищенной обратным осмосом (RO) воды при естественном рН. Содержимое пробирок перемешивают с использованием вихревого миксера при умеренной скорости в течение 1 минуты. Образцы инкубируют при комнатной температуре в течение 5 минут, затем перемешивают с помощью вихревого миксера в течение 30 секунд. За этим следует инкубация при комнатной температуре в течение 5 минут с последующим перемешиванием с помощью вихревого миксера еще в течение 30 секунд. Затем образцы центрифугируют при 1000 g в течение 15 минут при 20°С. После центрифугирования супернатант осторожно сливают с гарантией, что весь твердый материал останется в пробирке. Затем центрифужную пробирку повторно взвешивают, и определяют массу насыщенного водой образца.

Водопоглотительную способность (WBC) вычисляют следующим образом:

WBC (мл/г) = (масса образца, насыщенного водой - масса исходного образца) / (масса исходного образца × общее содержание твердых веществ).

Полученные результаты по водопоглотительной способности приводятся в следующей таблице 17.

Как можно видеть из результатов в таблице 17, все побочные продукты при получении белковых продуктов из бобовых пониженной терпкости имеют умеренную водопоглотительную способность.

Пример 21

Данный пример поясняет получение изолята белка бобовых обычным методом изоэлектрического осаждения.

Добавляют 20 кг концентрата белка желтого гороха к 200 л RO воды при температуре окружающей среды, и корректируют рН до примерно 8,5 путем добавления раствора гидроксида натрия. Образец перемешивают в течение 30 минут, и получают водный раствор белка. На протяжении 30 минутного экстрагирования контролируют рН и поддерживают на уровне примерно 8,5. Оставшийся концентрат белка удаляют, полученный раствор белка осветляют центрифугированием и фильтрацией, и получают 240 л фильтрованного раствора белка с содержанием белка 3,52 мас. %. Корректируют рН раствора белка до примерно 4,5 путем добавления HCl, которую разбавили равным объемом воды, и образуется осадок. Осадок собирают центрифугированием и затем промывают путем повторного суспендирования в 2 объемах RO воды. Затем промытый осадок собирают центрифугированием. Получают в целом 30,68 кг промытого осадка с содержанием белка 22,55 мас. %. Это соответствует выходу 81,9%) белка в осветленном растворе экстракта. Аликвоту промытого осадка в 15,34 кг объединяют с 15,4 кг RO воды, и затем корректируют рН образца до примерно 7 раствором гидроксида натрия. Затем образец с корректированным рН сушат распылением, и получают изолят с содержанием белка 90,22% (N × 6,25), см. Продукт называют YP12-K13-12A обычный IEP, рН 7.

Пример 22

Данный пример представляет собой сенсорную оценку продукта YP20-D23-13A YP705P, полученного так, как описано в примере 1, в сравнении с обычным продуктом изолятом белка гороха, полученным так, как описано в примере 21.

Готовят образцы для сенсорной оценки путем растворения количества порошка белка, достаточного для предоставления 5 г белка, в 250 мл очищенной питьевой воды. Начальный рН раствора YP12-K13-12A обычный IEP, рН 7, составляет 7,08. Начальный рН раствора YP705P составляет 5,77, и его корректируют до примерно 7,08 раствором гидроксида натрия пищевого сорта. Информированную комиссию из восьми специалистов по оценке качества пищевых продуктов просят вслепую продегустировать образцы и указать, который имеет более чистый вкус, и какой образец они предпочитают.

Семеро из восьми специалистов предпочли YP20-D23-13A YP705P, и семеро из восьми нашли, что он имеет более чистый вкус.

Пример 23

Данный пример представляет собой сенсорную оценку продукта YP20-D24-13A YP705P, полученного так, как описано в примере 1, в сравнении с обычным продуктом изолятом белка гороха, полученным так, как описано в примере 21.

Готовят образцы для сенсорной оценки путем растворения количества порошка белка, достаточного для предоставления 5 г белка, в 250 мл очищенной питьевой воды. Начальный рН раствора YP12-K13-12A обычный IEP, рН 7, составляет 7,06. Начальный рН раствора YP705P составляет 6,18, и его корректируют до 7,10 раствором гидроксида натрия пищевого сорта. Информированную комиссию из девяти специалистов по оценке качества пищевых продуктов просят вслепую продегустировать образцы и указать, который имеет более чистый вкус, и какой образец они предпочитают.

Все девять специалистов предпочли YP20-D23-13A YP705P и нашли, что он имеет более чистый вкус.

Пример 24

Данный пример представляет собой сенсорную оценку продукта YP23-J02-13A YP706B, полученного так, как описано в примере 3, в сравнении с обычным продуктом изолятом белка гороха, полученным так, как описано в примере 21.

Готовят образцы для сенсорной оценки путем растворения количества порошка белка, достаточного для предоставления 5 г белка, в 250 мл очищенной питьевой воды. Начальный рН раствора YP12-K13-12A обычный IEP, рН 7, составляет 7,09. В случае раствора YP706B рН корректируют до 7,04 соляной кислотой пищевого сорта. Информированную комиссию из восьми специалистов по оценке качества пищевых продуктов просят вслепую продегустировать образцы и указать, который имеет более чистый вкус, и какой образец они предпочитают. Эксперимент проводят второй раз с 7 членами. Ниже приводятся общие результаты.

Одиннадцать из пятнадцати специалистов нашли, что YP23-J02-13A YP706B имеет более чистый вкус. Десятеро из пятнадцати специалистов предпочли YP23-J02-13A YP706B.

Пример 25

Данный пример иллюстрирует профиль молекулярной массы белковых продуктов из бобовых, полученных так, как описано в примерах 1-3, а также профиль молекулярной массы некоторых коммерческих белковых продуктов из желтого гороха (Propulse (Nutri-Реа, Portage la Prairie, MB), Nutralys S85F (Roquette America, Inc. Keokuk, IA) и Pisane C9 (Cosucra Groupe Warcoing S.A., Belgium). Выбирают эти белковые продукты, так как они из числа наиболее высокочистых ингредиентов белка гороха, коммерчески доступных в настоящее время.

Профиль молекулярной массы определяют эксклюзионной хроматографией с использованием системы ВЭЖХ Varian ProStar, снабженной колонкой серии S-2000, 300×7,8 мм, Phenomex BioSep. Колонка содержит гидрофильные среды диоксид кремния на жестком носителе, диаметр 5 микрон, с порами размером 145 ангстрем.

Перед анализом образцов белка бобовых получают стандартную кривую с использованием белкового эталона Biorad (продукт Biorad # 151-1901), содержащего белки с известной молекулярной массой от 17000 дальтон (миоглобулин) до 670000 дальтон (тироглобулин) с витамином В12, добавленным как низкомолекулярный маркер при 1350 дальтон. Получают 0,9%, мас./об., раствор белкового эталона в воде, фильтруют через дисковый фильтр с порами размером 0,45 мкм, и затем 50-мкл аликвоту пропускают через колонку с использованием подвижной фазы 0,05 М раствор фосфата/0,15 М раствор NaCl, рН 6, содержащий 0,02% азида натрия. Скорость потока подвижной фазы 1 мл/мин, и компоненты детектируют на основании поглощения при 280 нм. На основании времени удерживания указанных молекул известной молекулярной массы выводят формулу регрессии, связывающую натуральный log молекулярной массы со временем удерживания в минутах.

Время удерживания (мин) = -0,955 × ln (молекулярная масса) + 18,502 (r²=0,98)

Для анализа образцов белка бобовых 0,05 М раствор NaCl, рН 3,5, содержащей 0,02%) азида натрия, используют в качестве подвижной фазы, а также для растворения сухих образцов. Образцы белка смешивают с раствором подвижной фазой до концентрации 1%, мас./об., помещают на качалку, по меньшей мере, на 1 час и затем фильтруют с использованием дискового фильтра с порами размером 0,45 мкм. Объем впрыска образца 50 мкл. Скорость потока подвижной фазы 1 мл/мин, и компоненты детектируют на основании поглощения при 280 нм.

Указанную выше формулу регрессии, связывающую молекулярную массу со временем удерживания, используют для вычисления времен удерживания, которые соответствуют молекулярным массам 100000 Да, 15000 Да, 5000 Да и 1000 Да. Систему ВЭЖХ ProStar используют для вычисления площадей пиков под интервалами таких времен удерживания, и вычисляют процент белка ((площадь пика интервала/общая площадь пиков белка) × 100), попадающего в данный интервал молекулярной массы. Отмечается, что данные не корректируют на показатель реакции белка.

Профили молекулярной массы продуктов, полученных так, как описано в примерах 1-3, и коммерческих продуктов приводятся в таблице 18.

Как можно видеть из результатов, представленных в таблице 18, профили молекулярной массы продуктов, полученных согласно примерам 1-3, отличаются от профилей молекулярной массы коммерческих белковых продуктов из желтого гороха.

Пример 26

Данный пример содержит оценку содержания фитиновой кислоты в белковых продуктах из бобовых, полученных так, как описано в примерах 1-3. Содержание фитиновой кислоты определяют с использованием метода Latta and Eskin (J. Agric. Food Chem., 28: 1313-1315).

Полученные результаты приводятся в следующей таблице 19.

Как можно видеть из результатов, представленных в таблице 19, все испытанные продукты имеют низкое содержание фитиновой кислоты.

Резюме раскрытия

Как резюме данного раскрытия, настоящее изобретение относится к белковым продуктам из бобовых, предпочтительно, изолятам белков бобовых, которые имеют пониженную терпкость в кислом растворе, таком как кислый напиток, при дегустации. Возможны модификации в пределах объема данного изобретения.

Группа изобретений относится к пищевой промышленности и биотехнологии. Способ осуществляют следующим образом. Экстрагируют источник белка бобовых водным раствором кальциевой соли. Отделяют водный раствор белка бобовых. Корректируют рН водного раствора белка бобовых до рН 1,5–4,4. Фракционируют белок подкисленного водного раствора белка бобовых для отделения низкомолекулярных менее терпких белков от более терпких белков с более высокой молекулярной массой. Фракционируют путем корректировки рН подкисленного раствора белка бобовых до значения рН 5–6,5 для осаждения более терпких белков с более высокой молекулярной массой из подкисленного раствора белка бобовых и получения раствора белка бобовых с корректированным рН удаления осадка из раствора белка бобовых с корректированным рН, корректировки рН раствора белка бобовых с корректированным рН до значения рН 1,5–4,4 для образования повторно подкисленного водного раствора белка бобовых и сушки повторно подкисленного водного раствора белка бобовых для получения низкомолекулярных белков из бобовых меньшей терпкости. Также предусмотрены варианты осуществления заявленного способа. Белковый продукт из бобовых имеет содержание белка, по меньшей мере, 60 мас.% (N × 6,25), с.м., является полностью растворимым в водных средах при кислотных значениях рН менее 4,4, термоустойчивым в водных средах при кислотных значениях рН менее примерно 4,4, не требует стабилизаторов или других добавок для сохранения белкового продукта в растворе или суспензии, содержит мало фитиновой кислоты, не требует ферментов при его получении, является слабо терпким в водном растворе с рН ниже примерно 5 при дегустации. Предусмотрены варианты белкового продукта. Порошкообразный напиток содержит указанный белковый продукт из бобовых. Водный раствор указанного белкового продукта из бобовых, который термоустойчив при рН менее примерно 4,4. Группа изобретений обеспечивает получение продукта, который имеет пониженную терпкость в кислом растворе, таком как кислый напиток, при дегустации. 6 н. и 27 з.п. ф-лы, 19 табл., 26 пр.

1. Способ получения белкового продукта из бобовых с пониженной терпкостью в водном растворе с рН ниже примерно 5 при дегустации, включающий

(а) экстрагирование источника белка бобовых водным раствором кальциевой соли для того, чтобы вызвать растворение белка бобовых из источника белка и образовать водный раствор белка бобовых,

(b) отделение водного раствора белка бобовых от остальной части источника белка бобовых,

(с) необязательно, разбавление водного раствора белка бобовых,

(d) корректирование рН водного раствора белка бобовых до рН примерно 1,5 – примерно 4,4 для получения подкисленного раствора белка бобовых,

(е) необязательно, осветление подкисленного раствора белка бобовых, если он не является уже прозрачным,

(f) альтернативно стадиям (b) - (e), необязательно, разбавление и затем корректирование рН комбинированного водного раствора белка бобовых и остальной части источника белка бобовых до рН примерно 1,5 – примерно 4,4, и затем отделение подкисленного раствора белка бобовых от остальной части источника белка бобовых, и

(g) фракционирование белков подкисленного водного раствора белка бобовых для отделения низкомолекулярных менее терпких белков от более терпких белков с более высокой молекулярной массой, при этом указанную стадию фракционирования осуществляют путем

(i) корректирования рН подкисленного раствора белка бобовых до значения рН примерно 5 – примерно 6,5 для осаждения более терпких белков с более высокой молекулярной массой из подкисленного раствора белка бобовых и получения раствора белка бобовых с корректированным рН,

(ii) удаления осадка из раствора белка бобовых с корректированным рН,

(iii) корректирования рН раствора белка бобовых с корректированным рН до значения рН примерно 1,5 – примерно 4,4 для образования повторно подкисленного водного раствора белка бобовых и

(iv) сушки повторно подкисленного водного раствора белка бобовых для получения низкомолекулярных белков из бобовых меньшей терпкости.

2. Способ по п.1, при этом стадию корректирования рН (i) осуществляют до рН примерно 5,5 – примерно 6,0.

3. Способ по п.1, при этом стадию корректирования рН (ii) осуществляют до рН примерно 2 – примерно 4.

4. Способ по п.1, при этом концентрируют подкисленный водный раствор белка бобовых со стадии 1 (е) или (f) до стадии (i), или концентрируют повторно подкисленный раствор белка бобовых со стадии (iii) для повышения концентрации белка до примерно 50 – примерно 300 г/л, или частично концентрируют до стадии (i) до концентрации белка менее примерно 50 г/л в случае подкисленного водного раствора белка бобовых и до менее примерно 10 г/л в случае повторно подкисленного раствор белка бобовых, сохраняя в то же время ионную силу раствора по существу постоянной.

5. Способ по п.4, при этом указанную стадию концентрирования осуществляют с использованием ультрафильтрации с использованием мембраны с отсечением молекулярной массы примерно 1000 – примерно 1000000 дальтон.

6. Способ по п.4, при этом частично концентрированный или концентрированный подкисленный раствор белка бобовых, или частично концентрированный или концентрированный повторно подкисленный раствор белка бобовых, или подкисленный раствор белка бобовых до концентрирования, или повторно подкисленный раствор белка бобовых до концентрирования диафильтруют, и в случае диафильтрации раствора до концентрирования или диафильтрации частично концентрированного раствора диафильтрованный раствор предпочтительно концентрируют до концентрации примерно 50 – примерно 300 г/л в случае подкисленного раствора белка бобовых и до концентрации примерно 10 – примерно 300 г/л в случае повторно подкисленного раствора белка бобовых.

7. Способ по п.6, при этом стадию диафильтрации осуществляют при необязательном присутствии антиоксиданта, такого как сульфит натрия или аскорбиновая кислота, в количестве примерно 0,01 – примерно 0,1 мас.% с использованием примерно 1 – примерно 40 объемов диафильтрующего раствора, с использованием мембраны с отсечением молекулярной массы примерно 1000 – примерно 1000000 дальтон.

8. Способ по п.7, при этом операцию диафильтрации осуществляют до тех пор, пока в растворенном веществе не будут присутствовать дополнительные количества загрязняющих примесей или видимая окраска, или, в случае повторно подкисленного раствора белка, до тех пор, пока удержанное вещество не станет достаточно чистым, так что при сушке образуется изолят белка бобовых с содержанием белка, по меньшей мере, примерно 90 мас.% (N × 6,25), с.м.

9. Способ по п.1, при этом осадок, удаленный со стадии (ii), дополнительно обрабатывают на стадии, выбранной из группы, включающей

(i) необязательную промывку удаленного осадка и сушку промытого осадка,

(ii) необязательную промывку удаленного осадка, корректирование рН осадка до примерно 6 – примерно 8 и сушку промытого осадка,

(iii) корректирование рН удаленного осадка до примерно 1,5 – примерно 4,4, мембранную обработку для удаления загрязняющих примесей и сушку обработанного на мембране осадка, и

(iv) корректирование рН удаленного осадка до примерно 1,5 – примерно 4,4, мембранную обработку для удаления загрязняющих примесей, корректирование рН обработанного на мембране раствора до примерно 6 – примерно 8 и сушку раствора с корректированным рН.

10. Способ по п.1, при этом на стадии (f) подкисленный раствор белка бобовых является прозрачным.

11. Способ по п.4, при этом подкисленный водный раствор белка бобовых концентрируют до концентрации белка от примерно 100 до примерно 200 г/л.

12. Способ по п.5, при этом указанную стадию концентрирования осуществляют с использованием мембраны с отсечением молекулярной массы от примерно 1000 – до примерно 10000 дальтон.

13. Способ по п.6, при этом диафильтрованный раствор концентрируют до концентрации примерно 100 – примерно 200 г/л.

14. Способ по п.7, при этом стадию диафильтрации осуществляют с использованием примерно 2 – примерно 25 объемов диафильтрующего раствора, с использованием мембраны с отсечением молекулярной массы 1000 – примерно 10000 дальтон.

15. Способ по п.9, при этом на стадиях (iii) и (vi) корректируют рН удаленного осадка до примерно 2 – примерно 4.

16. Белковый продукт из бобовых, полученный способом по п.1, где указанный белковый продукт из бобовых имеет содержание белка, по меньшей мере, примерно 60 мас.% (N × 6,25), с.м., и который

- полностью растворим в водных средах при кислотных значениях рН менее 4,4,

- термоустойчив в водных средах при кислотных значениях рН менее примерно 4,4,

- не требует стабилизаторов или других добавок для сохранения белкового продукта в растворе или суспензии,

- содержит менее чем примерно 1,5 мас.% фитиновой кислоты,

- не требует ферментов при его получении,

- является слабо терпким в водном растворе с рН ниже примерно 5 при дегустации.

17. Белковый продукт из бобовых по п.16, при этом белок бобовых не гидролизован.

18. Белковый продукт из бобовых по п.16, имеющий содержание белка, по меньшей мере, примерно 90 мас.%, (N × 6,25), с.м.

19. Белковый продукт из бобовых по п.16, имеющий содержание белка, по меньшей мере, примерно 100 мас.% (N × 6,25), с.м.

20. Белковый продукт из бобовых, полученный способом по п.1, где указанный белковый продукт из бобовых имеет содержание белка, по меньшей мере, примерно 60 мас.% (N × 6,25), с.м., и в водном растворе с рН ниже примерно 5 имеющий слабую терпкость при дегустации, который, по существу, полностью растворим в водной среде при рН ниже примерно 4,4.

21. Белковый продукт из бобовых по п.20, который представляет собой изолят белка бобовых с содержанием белка, по меньшей мере, примерно 90 мас.%, (N × 6,25), с.м.

22. Белковый продукт из бобовых по п.20, который смешан с водорастворимыми порошкообразными материалами.

23. Порошкообразный напиток, содержащий белковый продукт из бобовых по п.20.

24. Водный раствор белкового продукта из бобовых по п.20, который термоустойчив при рН менее примерно 4,4.

25. Водный раствор по п.24, который представляет собой напиток.

26. Водный раствор по п.25, при этом напиток представляет собой прозрачный напиток, в котором белковый продукт из бобовых растворен полностью и прозрачен.

27. Водный раствор по п.25, при этом напиток не является прозрачным напитком, в котором растворенный белок бобовых повышает или не повышает мутность или степень мутности.

28. Водный раствор по п.24, при этом белковый продукт из бобовых представляет собой изолят белка бобовых с содержанием белка, по меньшей мере, примерно 90 мас.%, (N × 6,25), с.м.

29. Белковый продукт из бобовых, полученный способом по п.1, где указанный белковый продукт получен из гороха или чечевицы, который имеет содержание белка, по меньшей мере, примерно 60 мас.% (N × 6,25), с.м., который имеет растворимость при 1% белка, мас./об., в воде при рН примерно 2 – примерно 7, превышающую примерно 50% при определении методами для белка или методами для осадка, рассчитанными по формуле:

1) Растворимость (метод для белка) (%) = (% белка в супернатанте / % белка в исходной дисперсии) × 100;

2) Растворимость (метод для осадка) (%) = (1 – (масса материала сухого нерастворимого осадка / ((масса 20 мл дисперсии/масса 50 мл дисперсии) × исходная масса сухого порошка белка))) × 100.

30. Белковый продукт из бобовых по п.29, который имеет содержание белка, по меньшей мере, примерно 90 мас.% - 100% (N × 6,25), с.м.

31. Белковый продукт из бобовых по п.16, имеющий содержание фитиновой кислоты менее примерно 0,5 мас.%.

32. Белковый продукт из бобовых по п.21, который представляет собой изолят белка бобовых с содержанием белка, по меньшей мере, примерно 100 мас.%, (N × 6,25), с.м.

33. Белковый продукт из бобовых по п.29, который имеет содержание белка, по меньшей мере, примерно 100 мас.% (N × 6,25), с.м.