ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物および使用
約６の天然ｐＨを有し、かつ非豆臭風味を有する、ｐＨ調整された大豆タンパク質生成物、特に単離物が、約４．４未満のｐＨで水性媒質に完全に可溶性でありこのｐＨ範囲で熱安定性である大豆タンパク質生成物、またはこのような大豆タンパク質生成物の調製において生産される濃縮された大豆タンパク質溶液を加工処理することによって提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物およびその使用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
その譲受人に譲渡され、その開示が参照することによって本明細書に組み込まれる、２００９年１０月２１日に出願された米国特許出願第12/603,087号（米国特許公開第2010-0098818号、WO2010/045727）（S701）において、低いｐＨ値で透明で熱安定性である溶液を生産し、したがって、タンパク質の沈殿を伴わずに、特にソフトドリンクおよびスポーツドリンク、ならびに他の水性系のタンパク質を強化する（ｐｒｏｔｅｉｎ ｆｏｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ために用いられ得る、新規な大豆タンパク質単離物の生産が記載されている。
【０００３】
前記文献において生産される大豆タンパク質単離物は、他の大豆単離物では見られない、パラメータの固有の組み合わせを有する。生成物は、約４．４未満の酸性ｐＨ値で完全に可溶性であり、その溶液はこのｐＨ範囲で熱安定性であり、高温充填の適用（ｈｏｔ ｆｉｌｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）などの熱処理加工を可能にする。溶液または懸濁液内にタンパク質を維持するために、安定剤または他の添加剤は不要である。大豆タンパク質単離物は、「大豆」臭および悪臭を有さない。生成物はフィチン酸が少なく、大豆タンパク質単離物の生産において酵素は不要である。大豆タンパク質単離物はまた、約ｐＨ７で非常に可溶性である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００９８８１８号明細書
【発明の概要】
【０００５】
乾燥重量基準（ｄ．ｂ．）で少なくとも約９０重量％、好ましくは少なくとも約１００重量％（Ｎ×６．２５）の大豆タンパク質含有量を有する新規な大豆タンパク質単離物は、
（ａ）カルシウム塩水溶液、特に塩化カルシウム溶液で大豆タンパク質源を抽出して、タンパク質源から大豆タンパク質を可溶化し、大豆タンパク質水溶液を形成すること、
（ｂ）残留大豆タンパク質源から大豆タンパク質水溶液を分離すること、
（ｃ）場合により、大豆タンパク質水溶液を希釈すること、
（ｄ）大豆タンパク質水溶液のｐＨを約１．５から約４.４、好ましくは約２から約４のｐＨに調整して、酸性化された澄明な大豆タンパク質溶液を生産すること、
（ｅ）場合により、酸性化された溶液を熱処理して、抗栄養性トリプシン阻害剤（ａｎｔｉ−ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ｔｒｙｐｓｉｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ）の活性および微生物負荷（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｌｏａｄ）を低減させること、
（ｆ）場合により、選択的膜技術を用いることによって、イオン強度を実質的に一定に維持しながら、澄明な大豆タンパク質水溶液を濃縮すること、
（ｇ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を透析濾過すること（ｄｉａｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）、
（ｈ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を低温殺菌して、微生物負荷を低減させること、および
（ｉ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を乾燥させること、
を含む方法によって生産される。
【０００６】
発明の概要
上記の米国特許出願において生産される大豆タンパク質生成物の重要な特質の１つは、特徴的な豆臭風味を有する従来の大豆タンパク質単離物と対照的に、澄明で、生成物の豆臭風味がないことである。
【０００７】
上記の米国特許出願において生産される大豆タンパク質生成物は、水に溶解すると、ｐＨが低い溶液を生じさせる。大豆タンパク質生成物のｐＨが低いことは、酸性飲料の生産などの酸性食品の用途に望ましいが、他の食品用途、例えば、中性に近いｐＨを有する食品には理想的でない場合がある。所望のレベルまでｐＨを上昇させるために酸性タンパク質成分と製剤すること（ｆｏｒｍｕｌａｔｉｎｇ）および他の成分を添加することよりも、既に中性に近い形態であるタンパク質生成物を利用することが好ましい場合がある。市販の大豆タンパク質単離物は、一般に、中性または中性に近いｐＨで提供されている。
【０００８】
本発明では、従来の大豆タンパク質単離物の特徴的な豆臭風味を有さず、従来の大豆タンパク質単離物と同様に中性に近いｐＨで提供され、中性に近いｐＨ条件下での食品用途で有用な、大豆タンパク質単離物が提供される。本明細書において提供される生成物の一部は、約４から約７のｐＨ範囲にわたって水に難溶性であり、一方、他のものは、約２から約７のｐＨ範囲にわたって水に実質的に不溶性である。
【０００９】
様々な機能的特性および様々な目的用途を有する様々な大豆タンパク質単離物生成物が食品での使用に利用可能であるが、市販の大豆タンパク質単離物のためのさらに一般的な用途の一部は、栄養バーおよび処理加工肉製品にある。本発明のｐＨ調整された大豆タンパク質単離物は、従来の単離物の豆臭風味を有さず、上述のタイプを含む様々な食品生産物において、従来の単離物の代わりとなって、風味が向上した食品生産物を提供することができる。以下に記載のｐＨ調整された大豆タンパク質単離物の調製は、単離物の機能的特性を変更させる、すなわちタンパク質の溶解度を低下させ、材料の水結合能力を増大させる、熱処理ステップを包含することができる。
【００１０】
したがって、本発明の別の態様において、
約４．４未満のｐＨで水性媒質に完全に可溶性であり、そのｐＨ範囲で熱安定性である、少なくとも約６０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質生成物の水溶液を提供すること、
溶液のｐＨを約ｐＨ６に調整して、前記溶液から大豆タンパク質を沈殿させること、および
場合により、ｐＨ調整された試料全体を乾燥させること、または
場合により、沈殿した材料を回収し乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理し、次に試料全体を乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理し、次に沈殿した材料を回収し乾燥させること
を含む、大豆タンパク質生成物を生産する方法が提供される。
【００１１】
本発明の別の態様において、上記の米国特許出願の手順に従って生産される濃縮された大豆タンパク質生成物を、本明細書において提供されるｐＨ調整された大豆タンパク質生成物を生産するために処理加工することができる。したがって、本発明のさらなる態様において、
（ａ）カルシウム塩水溶液、特に塩化カルシウム溶液で大豆タンパク質源を抽出して、タンパク質源から大豆タンパク質を可溶化し、大豆タンパク質水溶液を形成すること、
（ｂ）残留大豆タンパク質源から大豆タンパク質水溶液を分離すること、
（ｃ）場合により、大豆タンパク質水溶液を希釈すること、
（ｄ）大豆タンパク質水溶液のｐＨを約１．５から約４.４、好ましくは約２から約４のｐＨに調整して、酸性化された澄明な大豆タンパク質溶液を生産すること、
（ｅ）場合により、酸性化された溶液を熱処理して、抗栄養性トリプシン阻害剤（ａｎｔｉ−ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ｔｒｙｐｓｉｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ）の活性および微生物負荷（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｌｏａｄ）を低減させること、
（ｆ）選択的膜技術を用いて、イオン強度を実質的に一定に維持しながら、澄明な大豆タンパク質水溶液を濃縮すること、
（ｇ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を透析濾過すること（ｄｉａｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）、
（ｈ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を低温殺菌して、微生物負荷を低減させること、
（ｉ）大豆タンパク質水溶液のｐＨを約ｐＨ６に調整して、前記溶液から大豆タンパク質を沈殿させること、および
場合により、ｐＨ調整された試料全体を乾燥させること、または
場合により、沈殿した材料を回収し乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理して、次に試料全体を乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理して、次に沈殿した材料を回収し乾燥させること
を含む、本明細書において提供される大豆タンパク質生成物を生産する方法が提供される。
【００１２】
ｐＨ調整された溶液の熱処理は、通常、約７０°から約１６０℃の温度で約２秒間から約６０分間、好ましくは約８０°から約１２０℃の温度で約１５秒間から約１５分間、さらに好ましくは約８５°から約９５℃の温度で約１分間から約５分間、行われる。
【００１３】
本願において記載されるプロセスの選択肢によって、様々な機能的特性を有する大豆タンパク質単離物の生産が可能になり、ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物の、食品成分としての、および従来の大豆タンパク質単離物成分に置き代わるものとしての利用性が増大する。
【００１４】
本発明は主に、乾燥重量基準（ｄ．ｂ．）で少なくとも約９０重量％（Ｎ×６．２５）、好ましくは少なくとも約１００重量％のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質単離物の生産および使用に言及するが、大豆タンパク質単離物に類似の特性を有する、純度が低めの大豆タンパク質生成物が提供および使用され得ることが考慮される。このような純度が低めの生成物は、少なくとも約６０重量（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質濃度を有することができる。これらの大豆タンパク質生成物は、様々な食品用途において、従来の大豆タンパク質生成物の代わりに用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
発明の一般的説明
本発明のｐＨ調整された大豆タンパク質生成物の調製における第１のステップは、以下のように、前述の米国特許出願第12/603,087号に従った大豆タンパク質生成物を調製することである。
【００１６】
この大豆タンパク質生成物を提供するプロセスはまず、大豆タンパク質源から大豆タンパク質を可溶化することを伴う。大豆タンパク質源は、大豆、または、限定はしないが大豆ミール、大豆フレーク、荒挽き大豆、および大豆粉を含む、大豆の処理加工から派生するあらゆる大豆生成物もしくは大豆副産物とすることができる。大豆タンパク質源は、全脂肪形態、部分的に脱脂された形態、または完全に脱脂された形態で用いることができる。大豆タンパク質源が適量の脂肪を含有する場合、油除去ステップがプロセスの間に通常必要である。大豆タンパク質源から回収される大豆タンパク質は、大豆において天然に生じるタンパク質であり得るか、または、タンパク性材料（ｐｒｏｔｅｉｎａｃｅｏｕｓ ｍａｔｅｒｉａｌ）は、遺伝子操作によって修飾されているが天然タンパク質の特徴的な疎水性特性および極性特性を有しているタンパク質であり得る。
【００１７】
大豆タンパク質源材料からのタンパク質の可溶化は、塩化カルシウム溶液を用いて最も都合良く行われるが、他のカルシウム塩の溶液も用いることができる。さらに、マグネシウム塩などの他のアルカリ土類金属化合物を用いることができる。さらに、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の抽出は、塩化ナトリウムなどの別の塩溶液と組み合わせたカルシウム塩溶液を用いて行うことができる。さらに、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の抽出は、水、または塩化ナトリウムなどの他の塩溶液を用いて行うことができ、カルシウム塩が、その後、抽出ステップにおいて生産された大豆タンパク質水溶液に添加される。カルシウム塩を添加して形成された沈殿物は、その後の処理加工の前に除去される。
【００１８】
カルシウム塩溶液の濃度が増大すると、大豆タンパク質源からのタンパク質の可溶化の程度はまず、最大値に達するまで増大する。その後いかに塩濃度が増大しても、可溶化するタンパク質の総量は増大しない。最大のタンパク質可溶化を生じさせるカルシウム塩溶液の濃度は、関係する塩に応じて変化する。約１．０Ｍ未満の濃度値、さらに好ましくは約０．１０から約０．１５Ｍの濃度値を利用することが通常好ましい。
【００１９】
バッチプロセスでは、タンパク質の塩可溶化は、通常は約１から約６０分間の可溶化時間を短縮するために好ましくは撹拌しながら、約１℃から約１００℃、好ましくは約１５°から約６０℃、さらに好ましくは約１５℃から約３５℃の温度で行われる。大豆タンパク質源から実質的に実施可能な限り多くのタンパク質を抽出するために可溶化を行って、全体的に高い生成物収量を得ることが好ましい。
【００２０】
連続的プロセスでは、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の抽出は、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の連続的な抽出の実施と合致するあらゆる様式で行われる。１つの実施形態において、大豆タンパク質源は、カルシウム塩溶液と連続的に混合され、混合物は、本明細書において記載されるパラメータに従って、所望の抽出を行うために十分な滞留時間のための長さを有する、かつ流量の、パイプまたは導管を介して運ばれる。このような連続的な手順では、塩可溶化ステップは、好ましくは大豆タンパク質源から実質的に実施可能な限り多くのタンパク質を抽出するための可溶化を行うために、最大約１０分間の時間で迅速に行われる。連続的な手順での可溶化は、約１℃から約１００℃の間、好ましくは約１５°から約６０℃、さらに好ましくは約１５℃から約３５℃の間の温度で行われる。
【００２１】
抽出は通常、約５から約１１のｐＨ、好ましくは約５から約７のｐＨで行われる。抽出系（大豆タンパク質源およびカルシウム塩溶液）のｐＨは、必要に応じて、あらゆる都合の良い食品グレードの酸、通常は塩酸もしくはリン酸、または食品グレードのアルカリ、通常は水酸化ナトリウムを用いる抽出ステップにおいて用いるために、約５から約１１の範囲内のあらゆる所望の値に調節することができる。
【００２２】
可溶化ステップの間のカルシウム塩溶液における大豆タンパク質源の濃度は、広く変化することができる。典型的な濃度値は、約５から約１５％ｗ／ｖである。
【００２３】
塩水溶液を用いるタンパク質抽出ステップは、大豆タンパク質源内に存在し得る脂肪を可溶化するというさらなる効果を有し、これによって、脂肪は水性相内に存在する。
【００２４】
抽出ステップから得られるタンパク質溶液は通常、約５から約５０ｇ／Ｌ、好ましくは約１０から約５０ｇ／Ｌのタンパク質濃度を有する。
【００２５】
カルシウム塩水溶液は、抗酸化剤を含有することができる。抗酸化剤は、亜硫酸ナトリウムまたはアスコルビン酸などのあらゆる都合の良い抗酸化剤とすることができる。用いられる抗酸化剤の量は、溶液の約０．０１から約１重量％まで変化することができ、好ましくは約０．０５重量％とすることができる。抗酸化剤は、タンパク質溶液におけるあらゆるフェノール成分の酸化を阻害する作用を有する。
【００２６】
抽出ステップから得られた水性相は次に、あらゆる都合の良い様式で、例えば、デカンタ型遠心分離機またはあらゆる適切な濾し器を用い、その後、残留大豆タンパク質源材料を除去するためのディスク遠心分離および／または濾過を用いて、残留大豆タンパク質源から分離することができる。分離された残留大豆タンパク質源は、廃棄のために乾燥することができる。あるいは、分離された残留大豆タンパク質源は、ある程度の残留タンパク質を回収するために処理加工することができる。分離された残留大豆タンパク質源は、新たなカルシウム塩溶液で再抽出されることができ、澄明化で得られたタンパク質溶液は、以下に記載するさらなる処理加工のために、最初のタンパク質溶液と組み合わされる。あるいは、分離された残留大豆タンパク質源は、従来の等電沈殿手順、または残留タンパク質を回収するためのあらゆる他の都合の良い手順によって処理加工することができる。
【００２７】
その譲受人に譲渡され、その開示が参照することによって本明細書に組み込まれる、米国特許第5,844,086号および米国特許第6,005,076号において記載されているように、大豆タンパク質源が十分な量の脂肪を含有する場合、前記文献において記載されている脱脂ステップは、分離されたタンパク質水溶液で行うことができる。あるいは、分離されたタンパク質水溶液の脱脂は、あらゆる他の都合の良い手順によって達成することができる。
【００２８】
大豆タンパク質水溶液を、粉末活性炭または顆粒活性炭などの吸着剤で処理して、着色物質および／または臭気化合物を除去することができる。このような吸着剤での処理は、あらゆる都合の良い条件下で、通常は、分離されたタンパク質水溶液の周囲温度で、行うことができる。粉末活性炭では、約０．０２５％から約５％ｗ／ｖ、好ましくは約０．０５％から約２％ｗ／ｖの量が用いられる。吸着剤は、あらゆる都合の良い手段によって、例えば濾過によって、大豆溶液から除去することができる。
【００２９】
得られた大豆タンパク質水溶液は通常、約０．５から約１０容量（ｖｏｌｕｍｅｓ）、好ましくは約０．５から約２容量の水性希釈剤で希釈して、大豆タンパク質水溶液の伝導性を通常約９０ｍＳ未満の値、好ましくは約４から約１８ｍＳに低下させることができる。このような希釈は通常、水を用いて行われるが、低濃度の塩溶液、例えば最大約３ｍＳの伝導性を有する塩化ナトリウムまたは塩化カルシウムを用いることができる。
【００３０】
大豆タンパク質溶液と混合される希釈剤は、約２°から約７０℃、好ましくは約１０°から約５０℃、さらに好ましくは約２０°から約３０℃の温度を有することができる。
【００３１】
希釈された大豆タンパク質溶液は次に、あらゆる適切な食品グレードの酸を添加することによって、約１．５から約４．４、好ましくは約２から約４の値までｐＨを調節され、その結果、澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液が生じる。澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液は、通常は約９５ｍＳ未満、好ましくは約４から約２３ｍＳの伝導性を有する。
【００３２】
澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液を熱処理して、抽出ステップの間の大豆タンパク質源材料からの抽出の結果、このような溶液内に存在するトリプシン阻害剤などの熱不安定性の抗栄養因子（ｈｅａｔ ｌａｂｉｌｅ ａｎｔｉ−ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ｆａｃｔｏｒｓ）を不活化することができる。このような加熱ステップはまた、微生物負荷を低減させるというさらなる利点をもたらす。通常、タンパク質溶液は、約７０°から約１６０℃の温度まで約１０秒間から約６０分間、好ましくは約８０°から約１２０℃の温度まで約１０秒間から約５分間、さらに好ましくは約８５°から約９５℃の温度まで約３０秒間から約５分間、加熱される。熱処理され酸性化された大豆タンパク質溶液は次に、以下に記載されるさらなる処理加工のために、約２°から約６０℃、好ましくは約２０℃から約３５℃の温度まで冷却することができる。
【００３３】
場合により希釈され、酸性化され、かつ任意選択により熱処理されたタンパク質溶液を、場合により、あらゆる都合の良い手段によって、例えば濾過によって精製して（ｐｏｌｉｓｈｅｄ）、あらゆる残留微粒子を除去することができる。
【００３４】
得られた澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液は、大豆タンパク質生成物を生産するために直接的に乾燥することができる。大豆タンパク質単離物などの、不純物の含有量が減少し塩の含有量が低減した大豆タンパク質生成物を生産するために、澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液を、乾燥の前に処理加工することができる。
【００３５】
澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液は、そのイオン強度を実質的に一定に維持しながら、そのタンパク質濃度を増大させるために濃縮することができる。このような濃縮は通常、約５０から約３００ｇ／Ｌ、好ましくは約１００から約２００ｇ／Ｌのタンパク質濃度を有する濃縮された大豆タンパク質溶液を提供するために行われる。
【００３６】
濃縮ステップは、バッチ操作または連続操作と合致するあらゆる都合の良い様式で、例えば、限外濾過または透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）などの、膜を用いるあらゆる都合の良い選択的膜技術を用いて行うことができ、前記膜は、例えば、異なる膜材料および膜の立体配置を考慮して約３０００から約１，０００，０００ダルトン、好ましくは約５０００から約１００，０００ダルトンなどの適切な分画分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔ−ｏｆｆ）を有し、また連続操作では、タンパク質水溶液が膜を通過するごとに所望の程度の濃縮を可能にするような直径を有する、中空繊維膜またはスパイラル膜（ｓｐｉｒａｌ−ｗｏｕｎｄ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ）である。
【００３７】
周知のように、限外濾過および類似の選択的膜技術によって、低分子量種が膜を通過することが可能になる一方で、高分子量種の通過は妨げられる。低分子量種には、食品グレードの塩のイオン種だけではなく、炭水化物、顔料、低分子量タンパク質、および抗栄養性因子、例えばそれ自体が低分子量タンパク質であるトリプシン阻害剤などの、源材料から抽出された低分子量材料も含まれる。膜の分画分子量は通常、溶液内の大部分のタンパク質を確実に保持するが、異なる膜材料および膜の立体配置を考慮して汚染物質の通過は可能となるように選択される。
【００３８】
濃縮された大豆タンパク質溶液は次に、水または低濃度の食塩水を用いる透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）ステップに付すことができる。透析濾過溶液は、その天然ｐＨ、または透析濾過されるタンパク質溶液のｐＨに等しいｐＨ、またはこの間にあるあらゆるｐＨ値とすることができる。このような透析濾過は、約２から約４０容量（ｖｏｌｕｍｅｓ）の透析濾過溶液、好ましくは約５から約２５容量の透析濾過溶液を用いて行うことができる。透析濾過操作では、透過液（ｐｅｒｍｅａｔｅ）と共に膜を通過することによって、さらなる量の汚染物質が澄明な大豆タンパク質水溶液から除去される。これは、澄明なタンパク質水溶液を精製し、その粘度も低減させることができる。透析濾過操作は、かなりのさらなる量の汚染物質または視認可能な着色物質が透過液内に存在しなくなるまで、または、保持液（ｒｅｔｅｎｔａｔｅ）が十分に精製されて、乾燥された場合に少なくとも約９０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質単離物をもたらすまで行うことができる。このような透析濾過は、濃縮ステップと同一の膜を用いて行うことができる。しかし、必要に応じて、透析濾過ステップは、異なる分画分子量を有する個別の膜、例えば、異なる膜材料および膜の立体配置を考慮して約３０００から約１，０００，０００ダルトン、好ましくは約５０００から約１００，０００ダルトンの範囲の分画分子量を有する膜を用いて行うことができる。
【００３９】
あるいは、透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）ステップは、濃縮される前の澄明な酸性化されたタンパク質水溶液、または部分的に濃縮され、澄明な酸性化されたタンパク質水溶液に適用することができる。透析濾過はまた、濃縮プロセスの間の複数の点で適用することができる。透析濾過を濃縮の前に適用する場合、または部分的に濃縮された溶液に適用する場合、得られる透析濾過された溶液は、次に、さらに濃縮することができる。タンパク質溶液が濃縮されるために複数回、透析濾過することによって達成される粘度の低減によって、さらに高い完全に濃縮されたタンパク質最終濃度が達成されることが可能となり得る。これによって、乾燥すべき材料の容量が低減する。
【００４０】
濃縮ステップおよび透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）ステップは、本明細書において、その後回収される大豆タンパク質生成物が約９０重量％未満のタンパク質（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．、例えば少なくとも約６０重量％のタンパク質（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．を含有するような様式で行うことができる。澄明な大豆タンパク質水溶液を部分的に濃縮することおよび／または部分的に透析濾過することによって、汚染物質を部分的にのみ除去することが可能である。このタンパク質溶液は、次に、乾燥されて、低純度の大豆タンパク質生成物をもたらすことができる。大豆タンパク質生成物は、依然として、酸性条件下で澄明なタンパク質溶液を生産することができる。
【００４１】
抗酸化剤は、透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）ステップの少なくとも一部の間に、透析濾過媒質内に存在することができる。抗酸化剤は、あらゆる都合の良い抗酸化剤、例えば亜硫酸ナトリウムまたはアスコルビン酸とすることができる。透析濾過媒質において用いられる抗酸化剤の量は、用いられる材料によって決まり、約０．０１から約１重量％まで変化し得、好ましくは約０．０５重量％とすることができる。抗酸化剤は、濃縮された大豆タンパク質溶液内に存在するあらゆるフェノール成分の酸化を阻害する作用を有する。
【００４２】
濃縮ステップおよび最適な透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）ステップは、あらゆる都合の良い温度、通常は約２°から約６０℃、好ましくは約２０°から約３５℃で、所望の程度の濃縮および透析濾過を行うための時間にわたって行うことができる。温度および用いられる他の条件はある程度、膜処理加工を行うために用いられる膜機器、溶液の所望のタンパク質濃度、および透過液への汚染物質の除去の効率によって決まる。
【００４３】
大豆には２つの主なトリプシン阻害剤が存在し、それはすなわち、およそ２１０００ダルトンの分子量を有する熱不安定性分子（ｈｅａｔ−ｌａｂｉｌｅ ｍｏｌｅｃｕｌｅ）であるクニッツ（Ｋｕｎｉｔｚ）阻害剤、および約８０００ダルトンの分子量を有するさらに熱安定性の分子であるボーマン−バーク（Ｂｏｗｍａｎ−Ｂｉｒｋ）阻害剤である。最終的な大豆タンパク質生成物におけるトリプシン阻害剤の活性レベルは、様々な加工変量の操作によって制御することができる。
【００４４】
上記のように、澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液の熱処理は、熱不安定性のトリプシン阻害剤を不活化するために用いることができる。部分的に濃縮された、または完全に濃縮され酸性化された大豆タンパク質溶液はまた、熱不安定性のトリプシン阻害剤を不活化するために熱処理することができる。熱処理が、部分的に濃縮され、酸性化された大豆タンパク質溶液に適用されると、得られる熱処理された溶液は次に、さらに濃縮することができる。
【００４５】
さらに、濃縮ステップおよび／または透析濾過ステップは、他の汚染物質を伴う、透過液内へのトリプシン阻害剤の除去に適した様式で操作することができる。トリプシン阻害剤の除去は、さらに大きな孔サイズ、例えば約３００００から約１，０００，０００ダルトン（Ｄａ）の膜を用い、約３０°から約６０℃などの高温で膜を操作し、および約２０から約４０容量などのさらに大きな容量の透析濾過媒質を用いることによって、促進される。
【００４６】
約１．５から約３の低めのｐＨでの、希釈されたタンパク質溶液の酸性化および膜処理加工は、約３から約４．４の高めのｐＨでの溶液の処理加工と比較して、トリプシン阻害活性を低減させることができる。タンパク質溶液がｐＨ範囲の最低値で濃縮および透析濾過される場合、乾燥の前に保持液（ｒｅｔｅｎｔａｔｅ）のｐＨを上昇させることが望ましい場合がある。濃縮および透析濾過されたタンパク質溶液のｐＨは、水酸化ナトリウムなどのあらゆる都合の良い食品グレードのアルカリを添加することによって、所望の値、例えばｐＨ３まで上昇させることができる。
【００４７】
さらに、トリプシン阻害活性の低減は、大豆材料を阻害剤のジスルフィド結合を妨害するかまたは再配置（ｒｅａｒｒａｎｇｅ）する還元剤に曝すことによって達成することができる。適切な還元剤には、亜硫酸ナトリウム、システイン、およびＮ−アセチルシステインが含まれる。
【００４８】
このような還元剤の添加は、プロセス全体の様々な段階で行うことができる。還元剤は、抽出ステップにおいて大豆タンパク質源材料と共に添加するか、残留大豆タンパク質源材料の除去の後に澄明化された大豆タンパク質水溶液に添加するか（ｍａｙ ｂｅ ａｄｄｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｃｌａｒｉｆｉｅｄ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｙ ｐｒｏｔｅｉｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｏｙ ｐｒｏｔｅｉｎ ｓｏｕｒｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）、透析濾過の前もしくは後に濃縮されたタンパク質溶液に添加するか、または、乾燥された大豆タンパク質生成物と乾燥混合することができる。還元剤の添加は、上記の熱処理ステップおよび膜処理加工ステップと組み合わせることができる。
【００４９】
濃縮されたタンパク質溶液において活性なトリプシン阻害剤を保持することが望ましい場合、これは、還元剤を利用するのではなく熱処理ステップを排除するかまたは熱処理ステップの強度を低減させることによって、ｐＨ３から約４．４などの、ｐＨ範囲の最高値で濃縮ステップおよび透析濾過ステップを操作することによって、さらに小さい孔サイズを有する濃縮膜および透析濾過膜を利用することによって、さらに低い温度で膜を操作することによって、およびさらに少量の透析濾過媒質を用いることによって、達成することができる。
【００５０】
濃縮され、場合により透析濾過されたタンパク質溶液は、必要に応じて、米国特許第5,844,086号および米国特許第6,005,076号に記載されているように、さらなる脱脂操作を行うことができる。あるいは、濃縮され、場合により透析濾過されたタンパク質溶液の脱脂は、あらゆる他の都合の良い手順によって達成することができる。
【００５１】
濃縮され、場合により透析濾過された澄明なタンパク質水溶液は、粉末活性炭または顆粒活性炭などの吸着剤で処理して、着色物質および／または臭気化合物を除去することができる。このような吸着剤処理は、あらゆる都合の良い条件下で、通常は、濃縮されたタンパク質溶液の周囲温度で行うことができる。粉末活性炭では、約０．０２５％から約５％ｗ／ｖ、好ましくは約０．０５％から約２％ｗ／ｖの量が用いられる。吸着剤は、濾過などのあらゆる都合の良い手段によって、大豆タンパク質溶液から除去することができる。
【００５２】
濃縮され、場合により透析濾過された澄明な大豆タンパク質水溶液は、噴霧乾燥または凍結乾燥などのあらゆる都合の良い技術によって乾燥することができる。低温殺菌ステップは、乾燥の前に、大豆タンパク質溶液に行うことができる。このような低温殺菌は、あらゆる望ましい低温殺菌条件下で行うことができる。通常、濃縮され、場合により透析濾過された大豆タンパク質溶液は、約５５°から約７０℃、好ましくは約６０°から約６５℃の温度まで、約３０秒間から約６０分間、好ましくは約１０分間から約１５分間加熱される。低温殺菌され濃縮された大豆タンパク質溶液は次に、乾燥のために、好ましくは約２５°から約４０℃の温度まで冷却することができる。
【００５３】
乾燥大豆タンパク質生成物は、約６０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．を上回るタンパク質含有量を有する。好ましくは、乾燥大豆タンパク質生成物は、約９０重量％のタンパク質を上回る、好ましくは少なくとも約１００重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．の高いタンパク質含有量を有する単離物である。
【００５４】
酸性の可溶性大豆タンパク質単離物から本発明に従ってｐＨ調整された大豆タンパク質単離物を提供するために、およびその機能的特性を操作するために、様々な手順を用いることができる。
【００５５】
１つのこのような手順において、上記で得られる酸性の大豆タンパク質単離物生成物は水溶液内に形成され、水溶液のｐＨは約ｐＨ６まで上げられ、材料は乾燥される。あるいは、ｐＨを６に調整して形成された沈殿物が回収され、これらの固体は乾燥されて、大豆タンパク質単離物が得られる。さらなる代替手段として、試料全体を乾燥する前に、ｐＨ６の溶液を、約７０°から約１６０℃の温度まで約２秒間から約６０分間、好ましくは約８０°から約１２０℃の温度まで約１５秒間から約１５分間、さらに好ましくは約８５°から約９５℃の温度まで約１分間から約５分間、加熱することができるか、またはさらに別の代替的手順として、熱処理された試料から、不溶性固体のみを回収および乾燥する。
【００５６】
別の代替手段では、酸性の可溶性大豆タンパク質生成物を調製するための上記のステップ（ｈ）から得られる濃縮されたタンパク質溶液は、約６のｐＨに調整されて、タンパク質の沈殿を生じさせることができる。試料全体を次に乾燥することができるか、または、沈殿した固体を回収することができ、これらの乾燥物のみが単離物を形成する。あるいは、試料全体を乾燥する前に、ｐＨ６の溶液を、約７０°から約１６０℃の温度まで約２秒間から約６０分間、好ましくは約８０°から約１２０℃の温度まで約１５秒間から約１５分間、さらに好ましくは約８５°から約９５℃の温度まで約１分間から約５分間、加熱することができるか、または、沈殿した材料のみを回収および乾燥する。
【００５７】
沈殿した固体を回収および乾燥する手順において、残留可溶性タンパク質画分もまた、大豆タンパク質生成物を形成するために処理加工することができる。可溶性画分は、直接的に乾燥させることができるか、または、乾燥の前の膜濃縮および／もしくは透析濾過および／もしくは熱処理によって、さらに処理加工することができる。
【実施例】
【００５８】
例
以下の例において、全ての凍結乾燥された生成物は粉末に粉砕し、粉末のタンパク質含有量は、レコ窒素決定装置（Ｌｅｃｏ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ）を用いた燃焼法によって決定し、粉末の水分含有量はオーブン乾燥法によって決定した。噴霧乾燥された生成物は同様に分析したが、分析の前の粉砕は必要ではなかった。
【００５９】
試料の官能評価を以下のように行った。
【００６０】
試料は、官能評価のために、約ｐＨ６の精製飲用水における２％タンパク質ｗ／ｖの分散体（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）として準備した。６から８人のパネリストからなる非公式な審査団に、以下の例１において記載されるように調製された、実験試料と、Ｓ０１３−Ｋ１９−０９Ａ従来ＩＥＰ ｐＨ６生成物の試料とを盲検で比較し、どちらの試料の豆臭風味が強いかを示すよう依頼した。
【００６１】
例１
この例は、従来の等電沈殿による大豆タンパク質単離物の調製を説明する。
【００６２】
３０ｋｇの白い大豆フレークを周囲温度で３００ＬのＲＯ水に添加し、１Ｍの水酸化ナトリウム溶液を添加することによってｐＨを８．５に調整した。試料を３０分間撹拌して、タンパク質水溶液を得た。抽出のｐＨをモニタリングし、３０分間にわたり８．５で維持した。残留の白い大豆フレークを除去し、得られたタンパク質溶液を遠心分離および濾過によって澄明化して、２７８．７Ｌの、２．９３重量％のタンパク質含有量を有する濾過されたタンパク質溶液を得た。タンパク質溶液のｐＨを、等容量の水で希釈したＨＣｌを添加することによって４．５に調整し、沈殿物を形成させた。沈殿物を遠心分離によって回収し、次に、２容量のＲＯ水内に再懸濁することによって洗浄した。洗浄された沈殿物を次に、遠心分離によって回収した。全部で３２．４２ｋｇの洗浄された沈殿物を、１８．１５重量％のタンパク質含有量で得た。これは、澄明化された抽出物溶液におけるタンパク質の７２．０％の収量に相当した。１６．６４ｋｇの洗浄された沈殿物のアリコートを、等重量のＲＯ水と組み合わせ、次に、試料のｐＨを水酸化ナトリウムで６に調整した。ｐＨ調整された試料を次に噴霧乾燥して、９３．８０％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有する単離物を得た。生成物を、Ｓ０１３−Ｋ１９−０９Ａ従来ＩＥＰ ｐＨ６生成物と指定した。
【００６３】
例２
この例は、ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物を調製するための１つの手順を説明する。
【００６４】
３０ｋｇの脱脂された、最小限に熱処理加工された大豆粉を、周囲温度で、０．１５ＭのＣａＣｌ２溶液３００Ｌに添加し、３０分間撹拌して、タンパク質水溶液を得た。さらなる０．０７５ＭのＣａＣｌ２溶液３００Ｌを添加し、残留大豆粉を除去し、得られたタンパク質溶液を遠心分離によって澄明化して、５３２．５Ｌの、１．２２重量％のタンパク質含有量を有する遠心分離されたタンパク質溶液を得た。試料のｐＨを次に、希釈されたＨＣｌで３．０９に低下させた。
【００６５】
希釈され酸性化されたタンパク質抽出物溶液の容量を、１００，０００ダルトンの分画分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔｏｆｆ）を有するポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）膜上での濃縮によって５３２Ｌから１０７Ｌまで低減させた。濃縮ステップおよびその後の膜処理加工ステップは全て、およそ３０℃で行った。溶液を３７０Ｌの逆浸透（ＲＯ）精製水で透析濾過し、その後、さらに濃縮して、１３．９７重量％のタンパク質含有量を有する３７．８６ｋｇの濃縮されたタンパク質溶液を得た。これは、最初の澄明化されたタンパク質溶液の８１．４重量％の収量に相当した。
【００６６】
濃縮されたタンパク質溶液の１．５ｋｇの試料を、２５％ ｗ／ｖの水酸化ナトリウム水溶液で処理して、試料のｐＨを６に上昇させ、沈殿物を形成させた。沈殿物を１００００ｇでの遠心分離によって回収し、次に、凍結乾燥させて、乾燥重量基準で１０６．５３重量％（Ｎ×６．２５）のタンパク質含有量を有する、Ｓ００９−Ｄ２７−０９Ａ Ｓ７０１Ｎと呼ばれる生成物を形成した。
【００６７】
Ｓ００９−Ｄ２７−０９Ａ Ｓ７０１Ｎを評価した官能パネリストの全員（６人中６人）が、例１において記載されるように調製したところ、この試料を、従来ＩＥＰ対照よりも豆臭が少ないと査定した。
【００６８】
例３
この例は、ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物を調製するための別の手順を説明する。
【００６９】
６０ｋｇの脱脂された、最小限に熱処理加工された大豆粉を、周囲温度で、０．１５ＭのＣａＣｌ２溶液６００Ｌに添加し、３０分間撹拌して、タンパク質水溶液を得た。さらなる０．０７５ＭのＣａＣｌ２溶液６００Ｌを添加し、残留大豆粉を除去し、得られたタンパク質溶液を遠心分離および濾過によって澄明化して、９７５Ｌの、１．１５重量％のタンパク質含有量を有する濾過されたタンパク質溶液を得た。半分の容量の水を添加し、試料のｐＨを、希釈されたＨＣｌで３．０５に低下させた。
【００７０】
希釈され酸性化されたタンパク質抽出物溶液の容量を、１００，０００ダルトンの分画分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔｏｆｆ）を有するポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）膜上での濃縮によって１５０５Ｌから３０５Ｌまで低減させた。濃縮ステップおよびその後の膜処理加工ステップは全て、およそ３０℃で行った。溶液を次に６５０Ｌの逆浸透（ＲＯ）精製水で透析濾過し、その後、さらに濃縮して、１５．５１重量％のタンパク質含有量を有する５９．４４ｋｇの濃縮されたタンパク質溶液を得た。これは、最初の濾過されたタンパク質溶液の８２．２重量％の収量に相当した。
【００７１】
濃縮されたタンパク質溶液の１０．２０ｋｇの試料を、等容量の水で希釈して、その後の加熱ステップの間の混合を促進した。
【００７２】
希釈された溶液を２５％ｗ／ｖの水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ６に調節し、次に、被覆されたスチームケトル内で混合しながら、９５℃まで５分間加熱した。ｐＨ６に調節すると、大量の沈殿が生じた。
【００７３】
加熱された溶液を次に、冷却し、４０００ｇで遠心分離して、沈殿した材料を可溶性画分から分離した。得られたペレットを、噴霧乾燥のために、逆浸透（ＲＯ）精製水内に再懸濁した。乾燥生成物は、Ｓ００８−Ｅ１１−０９Ａ Ｓ７０１ＮＨと指定され、乾燥重量基準で１０１．０２重量％（Ｎ×６．２５）のタンパク質含有量を有していた。
【００７４】
Ｓ００８−Ｅ１１−０９Ａ Ｓ７０１ＮＨを評価した官能パネリストの大部分（８人中５人）が、例１において記載されるように調製したところ、この試料を、従来ＩＥＰ対照よりも豆臭が少ないと査定した。
【００７５】
例４
この例は、ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物を調製するための別の手順を説明する。
【００７６】
３０ｋｇの脱脂された、最小限に熱処理加工された大豆粉を、周囲温度で、０．１５ＭのＣａＣｌ２溶液３００Ｌに添加し、３０分間撹拌して、タンパク質水溶液を得た。さらなる０．０７５ＭのＣａＣｌ２溶液３００Ｌを添加し、残留大豆粉を除去し、得られたタンパク質溶液を遠心分離および濾過によって澄明化して、５２５Ｌの、１．３２重量％のタンパク質含有量を有する濾過されたタンパク質溶液を得た。半分の容量の水を添加し、試料のｐＨを、希釈されたＨＣｌで３．０８に低下させた。希釈され酸性化されたタンパク質溶液を次に９０℃で１分間加熱し、次に、膜処理加工のために５０℃まで冷却した。
【００７７】
希釈され、酸性化され、熱処理されたタンパク質抽出物溶液の容量を、１００，０００ダルトンの分画分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔｏｆｆ）を有するポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）膜上での濃縮によって７８１．５Ｌから１５６．５Ｌまで低減させた。濃縮ステップおよび全てのその後の膜処理加工ステップは、およそ５０℃で行った。溶液を次に１５０Ｌの逆浸透（ＲＯ）精製水で透析濾過し、その後、４３．５Ｌの容量までさらに濃縮した。溶液を次にさらなる１５０Ｌの逆浸透（ＲＯ）精製水で透析濾過し、その後、１９．５Ｌまでさらに濃縮した。ＲＯ水を次に試料に添加して、全質量７２．７４ｋｇ、９．４７重量％のタンパク質濃度を有する希釈されたタンパク質溶液を得た。これは、最初の濾過されたタンパク質溶液の９９．４％の収量に相当した。
【００７８】
希釈されたタンパク質溶液の３０ｋｇの試料を２５％ｗ／ｖの水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ６に調節し、被覆されたスチームケトル内で混合しながら、９０℃まで５分間加熱した。ｐＨ６に調整すると、タンパク質の大量の沈殿が生じた。
【００７９】
加熱された溶液を冷却し、沈殿物を沈降させた。可溶性画分をデカンテーションで廃棄し（ｗａｓ ｄｅｃａｎｔｅｄ ｏｆｆ）、等容量の水で置き換えて、固体を再懸濁させた。スラリーを沈降させ（ｔｈｅ ｓｌｕｒｒｙ ｗａｓ ａｌｌｏｗｅｄ ｔｏ ｓｅｔｔｌｅ）、液相を次に再びデカンテーションして、残留している微量な可溶性画分を除去した。
【００８０】
得られた沈殿物を次に噴霧乾燥した。乾燥された生成物は、Ｓ０１０−Ｅ２６−０９Ａ Ｓ７０１ＮＨと指定され、乾燥重量基準で１０１．４６重量％（Ｎ×６．２５）のタンパク質含有量を有していた。
【００８１】
Ｓ０１０−Ｅ２６−０９Ａ Ｓ７０１ＮＨを評価した官能パネリストの全員（６人中６人）が、例１において記載されるように調製したところ、この試料を、従来ＩＥＰ対照よりも豆臭風味が少ないと査定した。
【００８２】
例５
この例は、ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物を調製するための別の手順を説明する。
【００８３】
３０ｋｇの脱脂された白い大豆フレークを、６０℃で０．１３ＭのＣａＣｌ２溶液３００Ｌに添加し、３０分間撹拌して、タンパク質水溶液を得た。残留している白い大豆フレークを除去し、得られたタンパク質溶液を遠心分離によって澄明化して、２５２．４Ｌの、２．７２重量％のタンパク質含有量を有する遠心分離されたタンパク質溶液を得た。澄明化されたタンパク質溶液を次に、６０℃で１８８．７Ｌの逆浸透（ＲＯ）精製水に添加し、試料のｐＨを希釈したＨＣｌで３．３８に低下させた。
【００８４】
４２０Ｌの希釈され、酸性化されたタンパク質抽出物溶液の容量を、およそ５５℃の温度で操作された１００，０００ダルトンの分画分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔｏｆｆ）を有するポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）膜上での濃縮によって１００Ｌまで低減させた。この時点で、４．８２重量％のタンパク質含有量を有する酸性化されたタンパク質溶液を、１５０Ｌの逆浸透精製水で透析濾過し、透析濾過操作はおよそ５６℃で行った。透析濾過された溶液を次に、５２Ｌの容量まで濃縮し、さらなる４６８ＬのＲＯ水で透析濾過し、透析濾過操作はおよそ６０℃で行った。この２回目の透析濾過の後、タンパク質溶液を、９．９９重量％のタンパク質含有量から１３．１２重量％のタンパク質含有量まで濃縮し、次に、噴霧乾燥またはさらなる処理加工を容易にするために、水で６．４４重量％のタンパク質含有量まで希釈した。噴霧乾燥またはさらなる処理加工の前の希釈されたタンパク質溶液は、最初の澄明化されたタンパク質溶液の７４．７重量％の収量で回収した。
【００８５】
希釈されたタンパク質溶液の１．８ｋｇの試料を６Ｍの水酸化ナトリウム水溶液で処理して、試料のｐＨを、６．０８に上昇させ、沈殿物を形成した。試料を次に凍結乾燥して、Ｓ０２３−Ｌ０９−１０Ａ Ｓ７０１Ｎと呼ばれる生成物を得た（分画なし）。この生成物は、１０３．４７重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有していた。
【００８６】
希釈されたタンパク質溶液の別の１．８ ｋｇの試料を１．８ＬのＲＯ精製水でさらに希釈し、次に、６Ｍの水酸化ナトリウム水溶液で処理して、試料のｐＨを６．００に上昇させ、沈殿物を形成させた。ｐＨ６の溶液を９５℃まで５分間加熱し、次に、凍結乾燥した。乾燥生成物はＳ０２３−Ｌ０９−１０Ａ Ｓ７０１ＮＨと呼ばれ（分画なし）１０３．１４重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有していた。
【００８７】
例６
この例は、例２から５の方法によって生産された大豆タンパク質単離物の水における溶解度を評価することを含む。タンパク質の溶解度は、Morrら、J. Food Sci. 50: 1715-1718の手順の変法を用いて評価した。
【００８８】
０．５ｇのタンパク質をもたらすために十分なタンパク質粉末をビーカー内に秤量し、次に、少量の逆浸透（ＲＯ）精製水を添加し、滑らかなペーストが形成されるまで混合物を撹拌した。さらなる水を次に添加して、容量をおよそ４５ｍｌにした。ビーカーの内容物を次に、マグネチックスターラーを用いて６０分間ゆっくりと撹拌した。ｐＨは、タンパク質が分散した直後に決定し、希釈されたＮａＯＨまたはＨＣｌで適切なレベル（２、３、４、５、６、または７）に調整した。試料はまた、天然ｐＨで調製した。ｐＨ調整された試料では、ｐＨは、６０分間の撹拌の間に、２回、測定および補正した。６０分間の撹拌の後、試料を、ＲＯ水で５０ｍｌの総容量とし、１％タンパク質ｗ／ｖの分散体（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）を得た。分散体のタンパク質含有量を、レコ（Ｌｅｃｏ）器具を用いる燃焼分析によって測定した。分散体のアリコートを次に７８００ｇで１０分間遠心分離し、これによって、不溶性の材料が堆積し、澄明な上清が得られた。上清のタンパク質含有量をレコ（Ｌｅｃｏ）分析によって測定し、生成物のタンパク質の溶解度を次に、以下のように計算した：溶解度（％）＝（上清内のタンパク質％／最初の分散体（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）内のタンパク質％）×１００。
【００８９】
例２から５において生産されたタンパク質単離物の天然ｐＨ値を、以下の表１に示す。
【００９０】
【表１】
【００９１】
溶解度の結果を、以下の表２に示す。
【００９２】
【表２】
【００９３】
表２の結果から分かるように、Ｓ７０１Ｎ生成物は、ｐＨ２および３で非常に可溶性であったが、試験した他のｐＨ値ではそれほど可溶性ではなかった。Ｓ７０１ＮＨを形成するための熱処理の追加によって、試験した全てのｐＨ値でほとんど完全に不溶性である生成物が生じた。
【００９４】
例７
この例は、例２から５の方法によって生産された大豆タンパク質単離物の水結合能力（ｗａｔｅｒ ｂｉｎｄｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ）を評価することを含む。
【００９５】
タンパク質粉末（１ｇ）を、既知の重量の遠心分離管（５０ｍｌ）内に秤量した。この粉末に、天然ｐＨで、およそ２０ｍｌの逆浸透精製（ＲＯ）水を添加した。遠心分離管の内容物を、ボルテックスミキサーを用いて中速で１分間混合した。試料を室温で５分間インキュベートし、次に、ボルテックスミキサーで３０秒間混合した。この後に室温でさらに５分間インキュベートし、その後、ボルテックスでの混合をさらに３０秒間行った。試料を次に、２０℃で、１０００ｇで１５分間、遠心分離した。遠心分離した後、全ての固体材料が遠心分離管内に確実に残るように、上清を慎重に注いで廃棄した。遠心分離管を次に再秤量し、水飽和した試料の重量を決定した。
【００９６】
水結合能力（ＷＢＣ）を、
ＷＢＣ（ｍｌ／ｇ）＝（水飽和した試料の質量−最初の試料の質量）／（最初の試料の質量×試料の総固体含有量）
として計算した。
【００９７】
得られた水結合能力の結果を、以下の表３に示す。
【００９８】
【表３】
【００９９】
表３の結果から分かるように、ｐＨ調整された生成物の調製に熱処理を含めると、水結合能力が高まる。
【０１００】
開示の概要
本開示をまとめると、本発明は、中性付近の天然ｐＨ値で、様々な食品用途において従来の大豆タンパク質単離物に置き代わることができる大豆タンパク質単離物を生産するための手順を提供する。変更は、本発明の範囲内で可能である。
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物およびその使用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
その譲受人に譲渡され、その開示が参照することによって本明細書に組み込まれる、２００９年１０月２１日に出願された米国特許出願第12/603,087号（米国特許公開第2010-0098818号、WO2010/045727）（S701）において、低いｐＨ値で透明で熱安定性である溶液を生産し、したがって、タンパク質の沈殿を伴わずに、特にソフトドリンクおよびスポーツドリンク、ならびに他の水性系のタンパク質を強化する（ｐｒｏｔｅｉｎ ｆｏｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ために用いられ得る、新規な大豆タンパク質単離物の生産が記載されている。
【０００３】
前記文献において生産される大豆タンパク質単離物は、他の大豆単離物では見られない、パラメータの固有の組み合わせを有する。生成物は、約４．４未満の酸性ｐＨ値で完全に可溶性であり、その溶液はこのｐＨ範囲で熱安定性であり、高温充填の適用（ｈｏｔ ｆｉｌｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）などの熱処理加工を可能にする。溶液または懸濁液内にタンパク質を維持するために、安定剤または他の添加剤は不要である。大豆タンパク質単離物は、「大豆」臭および悪臭を有さない。生成物はフィチン酸が少なく、大豆タンパク質単離物の生産において酵素は不要である。大豆タンパク質単離物はまた、約ｐＨ７で非常に可溶性である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００９８８１８号明細書
【発明の概要】
【０００５】
乾燥重量基準（ｄ．ｂ．）で少なくとも約９０重量％、好ましくは少なくとも約１００重量％（Ｎ×６．２５）の大豆タンパク質含有量を有する新規な大豆タンパク質単離物は、
（ａ）カルシウム塩水溶液、特に塩化カルシウム溶液で大豆タンパク質源を抽出して、タンパク質源から大豆タンパク質を可溶化し、大豆タンパク質水溶液を形成すること、
（ｂ）残留大豆タンパク質源から大豆タンパク質水溶液を分離すること、
（ｃ）場合により、大豆タンパク質水溶液を希釈すること、
（ｄ）大豆タンパク質水溶液のｐＨを約１．５から約４.４、好ましくは約２から約４のｐＨに調整して、酸性化された澄明な大豆タンパク質溶液を生産すること、
（ｅ）場合により、酸性化された溶液を熱処理して、抗栄養性トリプシン阻害剤（ａｎｔｉ−ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ｔｒｙｐｓｉｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ）の活性および微生物負荷（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｌｏａｄ）を低減させること、
（ｆ）場合により、選択的膜技術を用いることによって、イオン強度を実質的に一定に維持しながら、澄明な大豆タンパク質水溶液を濃縮すること、
（ｇ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を透析濾過すること（ｄｉａｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）、
（ｈ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を低温殺菌して、微生物負荷を低減させること、および
（ｉ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を乾燥させること、
を含む方法によって生産される。
【０００６】
発明の概要
上記の米国特許出願において生産される大豆タンパク質生成物の重要な特質の１つは、特徴的な豆臭風味を有する従来の大豆タンパク質単離物と対照的に、澄明で、生成物の豆臭風味がないことである。
【０００７】
上記の米国特許出願において生産される大豆タンパク質生成物は、水に溶解すると、ｐＨが低い溶液を生じさせる。大豆タンパク質生成物のｐＨが低いことは、酸性飲料の生産などの酸性食品の用途に望ましいが、他の食品用途、例えば、中性に近いｐＨを有する食品には理想的でない場合がある。所望のレベルまでｐＨを上昇させるために酸性タンパク質成分と製剤すること（ｆｏｒｍｕｌａｔｉｎｇ）および他の成分を添加することよりも、既に中性に近い形態であるタンパク質生成物を利用することが好ましい場合がある。市販の大豆タンパク質単離物は、一般に、中性または中性に近いｐＨで提供されている。
【０００８】
本発明では、従来の大豆タンパク質単離物の特徴的な豆臭風味を有さず、従来の大豆タンパク質単離物と同様に中性に近いｐＨで提供され、中性に近いｐＨ条件下での食品用途で有用な、大豆タンパク質単離物が提供される。本明細書において提供される生成物の一部は、約４から約７のｐＨ範囲にわたって水に難溶性であり、一方、他のものは、約２から約７のｐＨ範囲にわたって水に実質的に不溶性である。
【０００９】
様々な機能的特性および様々な目的用途を有する様々な大豆タンパク質単離物生成物が食品での使用に利用可能であるが、市販の大豆タンパク質単離物のためのさらに一般的な用途の一部は、栄養バーおよび処理加工肉製品にある。本発明のｐＨ調整された大豆タンパク質単離物は、従来の単離物の豆臭風味を有さず、上述のタイプを含む様々な食品生産物において、従来の単離物の代わりとなって、風味が向上した食品生産物を提供することができる。以下に記載のｐＨ調整された大豆タンパク質単離物の調製は、単離物の機能的特性を変更させる、すなわちタンパク質の溶解度を低下させ、材料の水結合能力を増大させる、熱処理ステップを包含することができる。
【００１０】
したがって、本発明の別の態様において、
約４．４未満のｐＨで水性媒質に完全に可溶性であり、そのｐＨ範囲で熱安定性である、少なくとも約６０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質生成物の水溶液を提供すること、
溶液のｐＨを約ｐＨ６に調整して、前記溶液から大豆タンパク質を沈殿させること、および
場合により、ｐＨ調整された試料全体を乾燥させること、または
場合により、沈殿した材料を回収し乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理し、次に試料全体を乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理し、次に沈殿した材料を回収し乾燥させること
を含む、大豆タンパク質生成物を生産する方法が提供される。
【００１１】
本発明の別の態様において、上記の米国特許出願の手順に従って生産される濃縮された大豆タンパク質生成物を、本明細書において提供されるｐＨ調整された大豆タンパク質生成物を生産するために処理加工することができる。したがって、本発明のさらなる態様において、
（ａ）カルシウム塩水溶液、特に塩化カルシウム溶液で大豆タンパク質源を抽出して、タンパク質源から大豆タンパク質を可溶化し、大豆タンパク質水溶液を形成すること、
（ｂ）残留大豆タンパク質源から大豆タンパク質水溶液を分離すること、
（ｃ）場合により、大豆タンパク質水溶液を希釈すること、
（ｄ）大豆タンパク質水溶液のｐＨを約１．５から約４.４、好ましくは約２から約４のｐＨに調整して、酸性化された澄明な大豆タンパク質溶液を生産すること、
（ｅ）場合により、酸性化された溶液を熱処理して、抗栄養性トリプシン阻害剤（ａｎｔｉ−ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ｔｒｙｐｓｉｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ）の活性および微生物負荷（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｌｏａｄ）を低減させること、
（ｆ）選択的膜技術を用いて、イオン強度を実質的に一定に維持しながら、澄明な大豆タンパク質水溶液を濃縮すること、
（ｇ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を透析濾過すること（ｄｉａｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）、
（ｈ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を低温殺菌して、微生物負荷を低減させること、
（ｉ）大豆タンパク質水溶液のｐＨを約ｐＨ６に調整して、前記溶液から大豆タンパク質を沈殿させること、および
場合により、ｐＨ調整された試料全体を乾燥させること、または
場合により、沈殿した材料を回収し乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理して、次に試料全体を乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理して、次に沈殿した材料を回収し乾燥させること
を含む、本明細書において提供される大豆タンパク質生成物を生産する方法が提供される。
【００１２】
ｐＨ調整された溶液の熱処理は、通常、約７０°から約１６０℃の温度で約２秒間から約６０分間、好ましくは約８０°から約１２０℃の温度で約１５秒間から約１５分間、さらに好ましくは約８５°から約９５℃の温度で約１分間から約５分間、行われる。
【００１３】
本願において記載されるプロセスの選択肢によって、様々な機能的特性を有する大豆タンパク質単離物の生産が可能になり、ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物の、食品成分としての、および従来の大豆タンパク質単離物成分に置き代わるものとしての利用性が増大する。
【００１４】
本発明は主に、乾燥重量基準（ｄ．ｂ．）で少なくとも約９０重量％（Ｎ×６．２５）、好ましくは少なくとも約１００重量％のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質単離物の生産および使用に言及するが、大豆タンパク質単離物に類似の特性を有する、純度が低めの大豆タンパク質生成物が提供および使用され得ることが考慮される。このような純度が低めの生成物は、少なくとも約６０重量（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質濃度を有することができる。これらの大豆タンパク質生成物は、様々な食品用途において、従来の大豆タンパク質生成物の代わりに用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
発明の一般的説明
本発明のｐＨ調整された大豆タンパク質生成物の調製における第１のステップは、以下のように、前述の米国特許出願第12/603,087号に従った大豆タンパク質生成物を調製することである。
【００１６】
この大豆タンパク質生成物を提供するプロセスはまず、大豆タンパク質源から大豆タンパク質を可溶化することを伴う。大豆タンパク質源は、大豆、または、限定はしないが大豆ミール、大豆フレーク、荒挽き大豆、および大豆粉を含む、大豆の処理加工から派生するあらゆる大豆生成物もしくは大豆副産物とすることができる。大豆タンパク質源は、全脂肪形態、部分的に脱脂された形態、または完全に脱脂された形態で用いることができる。大豆タンパク質源が適量の脂肪を含有する場合、油除去ステップがプロセスの間に通常必要である。大豆タンパク質源から回収される大豆タンパク質は、大豆において天然に生じるタンパク質であり得るか、または、タンパク性材料（ｐｒｏｔｅｉｎａｃｅｏｕｓ ｍａｔｅｒｉａｌ）は、遺伝子操作によって修飾されているが天然タンパク質の特徴的な疎水性特性および極性特性を有しているタンパク質であり得る。
【００１７】
大豆タンパク質源材料からのタンパク質の可溶化は、塩化カルシウム溶液を用いて最も都合良く行われるが、他のカルシウム塩の溶液も用いることができる。さらに、マグネシウム塩などの他のアルカリ土類金属化合物を用いることができる。さらに、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の抽出は、塩化ナトリウムなどの別の塩溶液と組み合わせたカルシウム塩溶液を用いて行うことができる。さらに、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の抽出は、水、または塩化ナトリウムなどの他の塩溶液を用いて行うことができ、カルシウム塩が、その後、抽出ステップにおいて生産された大豆タンパク質水溶液に添加される。カルシウム塩を添加して形成された沈殿物は、その後の処理加工の前に除去される。
【００１８】
カルシウム塩溶液の濃度が増大すると、大豆タンパク質源からのタンパク質の可溶化の程度はまず、最大値に達するまで増大する。その後いかに塩濃度が増大しても、可溶化するタンパク質の総量は増大しない。最大のタンパク質可溶化を生じさせるカルシウム塩溶液の濃度は、関係する塩に応じて変化する。約１．０Ｍ未満の濃度値、さらに好ましくは約０．１０から約０．１５Ｍの濃度値を利用することが通常好ましい。
【００１９】
バッチプロセスでは、タンパク質の塩可溶化は、通常は約１から約６０分間の可溶化時間を短縮するために好ましくは撹拌しながら、約１℃から約１００℃、好ましくは約１５°から約６０℃、さらに好ましくは約１５℃から約３５℃の温度で行われる。大豆タンパク質源から実質的に実施可能な限り多くのタンパク質を抽出するために可溶化を行って、全体的に高い生成物収量を得ることが好ましい。
【００２０】
連続的プロセスでは、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の抽出は、大豆タンパク質源からの大豆タンパク質の連続的な抽出の実施と合致するあらゆる様式で行われる。１つの実施形態において、大豆タンパク質源は、カルシウム塩溶液と連続的に混合され、混合物は、本明細書において記載されるパラメータに従って、所望の抽出を行うために十分な滞留時間のための長さを有する、かつ流量の、パイプまたは導管を介して運ばれる。このような連続的な手順では、塩可溶化ステップは、好ましくは大豆タンパク質源から実質的に実施可能な限り多くのタンパク質を抽出するための可溶化を行うために、最大約１０分間の時間で迅速に行われる。連続的な手順での可溶化は、約１℃から約１００℃の間、好ましくは約１５°から約６０℃、さらに好ましくは約１５℃から約３５℃の間の温度で行われる。
【００２１】
抽出は通常、約５から約１１のｐＨ、好ましくは約５から約７のｐＨで行われる。抽出系（大豆タンパク質源およびカルシウム塩溶液）のｐＨは、必要に応じて、あらゆる都合の良い食品グレードの酸、通常は塩酸もしくはリン酸、または食品グレードのアルカリ、通常は水酸化ナトリウムを用いる抽出ステップにおいて用いるために、約５から約１１の範囲内のあらゆる所望の値に調節することができる。
【００２２】
可溶化ステップの間のカルシウム塩溶液における大豆タンパク質源の濃度は、広く変化することができる。典型的な濃度値は、約５から約１５％ｗ／ｖである。
【００２３】
塩水溶液を用いるタンパク質抽出ステップは、大豆タンパク質源内に存在し得る脂肪を可溶化するというさらなる効果を有し、これによって、脂肪は水性相内に存在する。
【００２４】
抽出ステップから得られるタンパク質溶液は通常、約５から約５０ｇ／Ｌ、好ましくは約１０から約５０ｇ／Ｌのタンパク質濃度を有する。
【００２５】
カルシウム塩水溶液は、抗酸化剤を含有することができる。抗酸化剤は、亜硫酸ナトリウムまたはアスコルビン酸などのあらゆる都合の良い抗酸化剤とすることができる。用いられる抗酸化剤の量は、溶液の約０．０１から約１重量％まで変化することができ、好ましくは約０．０５重量％とすることができる。抗酸化剤は、タンパク質溶液におけるあらゆるフェノール成分の酸化を阻害する作用を有する。
【００２６】
抽出ステップから得られた水性相は次に、あらゆる都合の良い様式で、例えば、デカンタ型遠心分離機またはあらゆる適切な濾し器を用い、その後、残留大豆タンパク質源材料を除去するためのディスク遠心分離および／または濾過を用いて、残留大豆タンパク質源から分離することができる。分離された残留大豆タンパク質源は、廃棄のために乾燥することができる。あるいは、分離された残留大豆タンパク質源は、ある程度の残留タンパク質を回収するために処理加工することができる。分離された残留大豆タンパク質源は、新たなカルシウム塩溶液で再抽出されることができ、澄明化で得られたタンパク質溶液は、以下に記載するさらなる処理加工のために、最初のタンパク質溶液と組み合わされる。あるいは、分離された残留大豆タンパク質源は、従来の等電沈殿手順、または残留タンパク質を回収するためのあらゆる他の都合の良い手順によって処理加工することができる。
【００２７】
その譲受人に譲渡され、その開示が参照することによって本明細書に組み込まれる、米国特許第5,844,086号および米国特許第6,005,076号において記載されているように、大豆タンパク質源が十分な量の脂肪を含有する場合、前記文献において記載されている脱脂ステップは、分離されたタンパク質水溶液で行うことができる。あるいは、分離されたタンパク質水溶液の脱脂は、あらゆる他の都合の良い手順によって達成することができる。
【００２８】
大豆タンパク質水溶液を、粉末活性炭または顆粒活性炭などの吸着剤で処理して、着色物質および／または臭気化合物を除去することができる。このような吸着剤での処理は、あらゆる都合の良い条件下で、通常は、分離されたタンパク質水溶液の周囲温度で、行うことができる。粉末活性炭では、約０．０２５％から約５％ｗ／ｖ、好ましくは約０．０５％から約２％ｗ／ｖの量が用いられる。吸着剤は、あらゆる都合の良い手段によって、例えば濾過によって、大豆溶液から除去することができる。
【００２９】
得られた大豆タンパク質水溶液は通常、約０．５から約１０容量（ｖｏｌｕｍｅｓ）、好ましくは約０．５から約２容量の水性希釈剤で希釈して、大豆タンパク質水溶液の伝導性を通常約９０ｍＳ未満の値、好ましくは約４から約１８ｍＳに低下させることができる。このような希釈は通常、水を用いて行われるが、低濃度の塩溶液、例えば最大約３ｍＳの伝導性を有する塩化ナトリウムまたは塩化カルシウムを用いることができる。
【００３０】
大豆タンパク質溶液と混合される希釈剤は、約２°から約７０℃、好ましくは約１０°から約５０℃、さらに好ましくは約２０°から約３０℃の温度を有することができる。
【００３１】
希釈された大豆タンパク質溶液は次に、あらゆる適切な食品グレードの酸を添加することによって、約１．５から約４．４、好ましくは約２から約４の値までｐＨを調節され、その結果、澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液が生じる。澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液は、通常は約９５ｍＳ未満、好ましくは約４から約２３ｍＳの伝導性を有する。
【００３２】
澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液を熱処理して、抽出ステップの間の大豆タンパク質源材料からの抽出の結果、このような溶液内に存在するトリプシン阻害剤などの熱不安定性の抗栄養因子（ｈｅａｔ ｌａｂｉｌｅ ａｎｔｉ−ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ｆａｃｔｏｒｓ）を不活化することができる。このような加熱ステップはまた、微生物負荷を低減させるというさらなる利点をもたらす。通常、タンパク質溶液は、約７０°から約１６０℃の温度まで約１０秒間から約６０分間、好ましくは約８０°から約１２０℃の温度まで約１０秒間から約５分間、さらに好ましくは約８５°から約９５℃の温度まで約３０秒間から約５分間、加熱される。熱処理され酸性化された大豆タンパク質溶液は次に、以下に記載されるさらなる処理加工のために、約２°から約６０℃、好ましくは約２０℃から約３５℃の温度まで冷却することができる。
【００３３】
場合により希釈され、酸性化され、かつ任意選択により熱処理されたタンパク質溶液を、場合により、あらゆる都合の良い手段によって、例えば濾過によって精製して（ｐｏｌｉｓｈｅｄ）、あらゆる残留微粒子を除去することができる。
【００３４】
得られた澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液は、大豆タンパク質生成物を生産するために直接的に乾燥することができる。大豆タンパク質単離物などの、不純物の含有量が減少し塩の含有量が低減した大豆タンパク質生成物を生産するために、澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液を、乾燥の前に処理加工することができる。
【００３５】
澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液は、そのイオン強度を実質的に一定に維持しながら、そのタンパク質濃度を増大させるために濃縮することができる。このような濃縮は通常、約５０から約３００ｇ／Ｌ、好ましくは約１００から約２００ｇ／Ｌのタンパク質濃度を有する濃縮された大豆タンパク質溶液を提供するために行われる。
【００３６】
濃縮ステップは、バッチ操作または連続操作と合致するあらゆる都合の良い様式で、例えば、限外濾過または透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）などの、膜を用いるあらゆる都合の良い選択的膜技術を用いて行うことができ、前記膜は、例えば、異なる膜材料および膜の立体配置を考慮して約３０００から約１，０００，０００ダルトン、好ましくは約５０００から約１００，０００ダルトンなどの適切な分画分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔ−ｏｆｆ）を有し、また連続操作では、タンパク質水溶液が膜を通過するごとに所望の程度の濃縮を可能にするような直径を有する、中空繊維膜またはスパイラル膜（ｓｐｉｒａｌ−ｗｏｕｎｄ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ）である。
【００３７】
周知のように、限外濾過および類似の選択的膜技術によって、低分子量種が膜を通過することが可能になる一方で、高分子量種の通過は妨げられる。低分子量種には、食品グレードの塩のイオン種だけではなく、炭水化物、顔料、低分子量タンパク質、および抗栄養性因子、例えばそれ自体が低分子量タンパク質であるトリプシン阻害剤などの、源材料から抽出された低分子量材料も含まれる。膜の分画分子量は通常、溶液内の大部分のタンパク質を確実に保持するが、異なる膜材料および膜の立体配置を考慮して汚染物質の通過は可能となるように選択される。
【００３８】
濃縮された大豆タンパク質溶液は次に、水または低濃度の食塩水を用いる透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）ステップに付すことができる。透析濾過溶液は、その天然ｐＨ、または透析濾過されるタンパク質溶液のｐＨに等しいｐＨ、またはこの間にあるあらゆるｐＨ値とすることができる。このような透析濾過は、約２から約４０容量（ｖｏｌｕｍｅｓ）の透析濾過溶液、好ましくは約５から約２５容量の透析濾過溶液を用いて行うことができる。透析濾過操作では、透過液（ｐｅｒｍｅａｔｅ）と共に膜を通過することによって、さらなる量の汚染物質が澄明な大豆タンパク質水溶液から除去される。これは、澄明なタンパク質水溶液を精製し、その粘度も低減させることができる。透析濾過操作は、かなりのさらなる量の汚染物質または視認可能な着色物質が透過液内に存在しなくなるまで、または、保持液（ｒｅｔｅｎｔａｔｅ）が十分に精製されて、乾燥された場合に少なくとも約９０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質単離物をもたらすまで行うことができる。このような透析濾過は、濃縮ステップと同一の膜を用いて行うことができる。しかし、必要に応じて、透析濾過ステップは、異なる分画分子量を有する個別の膜、例えば、異なる膜材料および膜の立体配置を考慮して約３０００から約１，０００，０００ダルトン、好ましくは約５０００から約１００，０００ダルトンの範囲の分画分子量を有する膜を用いて行うことができる。
【００３９】
あるいは、透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）ステップは、濃縮される前の澄明な酸性化されたタンパク質水溶液、または部分的に濃縮され、澄明な酸性化されたタンパク質水溶液に適用することができる。透析濾過はまた、濃縮プロセスの間の複数の点で適用することができる。透析濾過を濃縮の前に適用する場合、または部分的に濃縮された溶液に適用する場合、得られる透析濾過された溶液は、次に、さらに濃縮することができる。タンパク質溶液が濃縮されるために複数回、透析濾過することによって達成される粘度の低減によって、さらに高い完全に濃縮されたタンパク質最終濃度が達成されることが可能となり得る。これによって、乾燥すべき材料の容量が低減する。
【００４０】
濃縮ステップおよび透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）ステップは、本明細書において、その後回収される大豆タンパク質生成物が約９０重量％未満のタンパク質（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．、例えば少なくとも約６０重量％のタンパク質（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．を含有するような様式で行うことができる。澄明な大豆タンパク質水溶液を部分的に濃縮することおよび／または部分的に透析濾過することによって、汚染物質を部分的にのみ除去することが可能である。このタンパク質溶液は、次に、乾燥されて、低純度の大豆タンパク質生成物をもたらすことができる。大豆タンパク質生成物は、依然として、酸性条件下で澄明なタンパク質溶液を生産することができる。
【００４１】
抗酸化剤は、透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）ステップの少なくとも一部の間に、透析濾過媒質内に存在することができる。抗酸化剤は、あらゆる都合の良い抗酸化剤、例えば亜硫酸ナトリウムまたはアスコルビン酸とすることができる。透析濾過媒質において用いられる抗酸化剤の量は、用いられる材料によって決まり、約０．０１から約１重量％まで変化し得、好ましくは約０．０５重量％とすることができる。抗酸化剤は、濃縮された大豆タンパク質溶液内に存在するあらゆるフェノール成分の酸化を阻害する作用を有する。
【００４２】
濃縮ステップおよび最適な透析濾過（ｄｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）ステップは、あらゆる都合の良い温度、通常は約２°から約６０℃、好ましくは約２０°から約３５℃で、所望の程度の濃縮および透析濾過を行うための時間にわたって行うことができる。温度および用いられる他の条件はある程度、膜処理加工を行うために用いられる膜機器、溶液の所望のタンパク質濃度、および透過液への汚染物質の除去の効率によって決まる。
【００４３】
大豆には２つの主なトリプシン阻害剤が存在し、それはすなわち、およそ２１０００ダルトンの分子量を有する熱不安定性分子（ｈｅａｔ−ｌａｂｉｌｅ ｍｏｌｅｃｕｌｅ）であるクニッツ（Ｋｕｎｉｔｚ）阻害剤、および約８０００ダルトンの分子量を有するさらに熱安定性の分子であるボーマン−バーク（Ｂｏｗｍａｎ−Ｂｉｒｋ）阻害剤である。最終的な大豆タンパク質生成物におけるトリプシン阻害剤の活性レベルは、様々な加工変量の操作によって制御することができる。
【００４４】
上記のように、澄明な酸性化された大豆タンパク質水溶液の熱処理は、熱不安定性のトリプシン阻害剤を不活化するために用いることができる。部分的に濃縮された、または完全に濃縮され酸性化された大豆タンパク質溶液はまた、熱不安定性のトリプシン阻害剤を不活化するために熱処理することができる。熱処理が、部分的に濃縮され、酸性化された大豆タンパク質溶液に適用されると、得られる熱処理された溶液は次に、さらに濃縮することができる。
【００４５】
さらに、濃縮ステップおよび／または透析濾過ステップは、他の汚染物質を伴う、透過液内へのトリプシン阻害剤の除去に適した様式で操作することができる。トリプシン阻害剤の除去は、さらに大きな孔サイズ、例えば約３００００から約１，０００，０００ダルトン（Ｄａ）の膜を用い、約３０°から約６０℃などの高温で膜を操作し、および約２０から約４０容量などのさらに大きな容量の透析濾過媒質を用いることによって、促進される。
【００４６】
約１．５から約３の低めのｐＨでの、希釈されたタンパク質溶液の酸性化および膜処理加工は、約３から約４．４の高めのｐＨでの溶液の処理加工と比較して、トリプシン阻害活性を低減させることができる。タンパク質溶液がｐＨ範囲の最低値で濃縮および透析濾過される場合、乾燥の前に保持液（ｒｅｔｅｎｔａｔｅ）のｐＨを上昇させることが望ましい場合がある。濃縮および透析濾過されたタンパク質溶液のｐＨは、水酸化ナトリウムなどのあらゆる都合の良い食品グレードのアルカリを添加することによって、所望の値、例えばｐＨ３まで上昇させることができる。
【００４７】
さらに、トリプシン阻害活性の低減は、大豆材料を阻害剤のジスルフィド結合を妨害するかまたは再配置（ｒｅａｒｒａｎｇｅ）する還元剤に曝すことによって達成することができる。適切な還元剤には、亜硫酸ナトリウム、システイン、およびＮ−アセチルシステインが含まれる。
【００４８】
このような還元剤の添加は、プロセス全体の様々な段階で行うことができる。還元剤は、抽出ステップにおいて大豆タンパク質源材料と共に添加するか、残留大豆タンパク質源材料の除去の後に澄明化された大豆タンパク質水溶液に添加するか（ｍａｙ ｂｅ ａｄｄｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｃｌａｒｉｆｉｅｄ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｙ ｐｒｏｔｅｉｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｏｙ ｐｒｏｔｅｉｎ ｓｏｕｒｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）、透析濾過の前もしくは後に濃縮されたタンパク質溶液に添加するか、または、乾燥された大豆タンパク質生成物と乾燥混合することができる。還元剤の添加は、上記の熱処理ステップおよび膜処理加工ステップと組み合わせることができる。
【００４９】
濃縮されたタンパク質溶液において活性なトリプシン阻害剤を保持することが望ましい場合、これは、還元剤を利用するのではなく熱処理ステップを排除するかまたは熱処理ステップの強度を低減させることによって、ｐＨ３から約４．４などの、ｐＨ範囲の最高値で濃縮ステップおよび透析濾過ステップを操作することによって、さらに小さい孔サイズを有する濃縮膜および透析濾過膜を利用することによって、さらに低い温度で膜を操作することによって、およびさらに少量の透析濾過媒質を用いることによって、達成することができる。
【００５０】
濃縮され、場合により透析濾過されたタンパク質溶液は、必要に応じて、米国特許第5,844,086号および米国特許第6,005,076号に記載されているように、さらなる脱脂操作を行うことができる。あるいは、濃縮され、場合により透析濾過されたタンパク質溶液の脱脂は、あらゆる他の都合の良い手順によって達成することができる。
【００５１】
濃縮され、場合により透析濾過された澄明なタンパク質水溶液は、粉末活性炭または顆粒活性炭などの吸着剤で処理して、着色物質および／または臭気化合物を除去することができる。このような吸着剤処理は、あらゆる都合の良い条件下で、通常は、濃縮されたタンパク質溶液の周囲温度で行うことができる。粉末活性炭では、約０．０２５％から約５％ｗ／ｖ、好ましくは約０．０５％から約２％ｗ／ｖの量が用いられる。吸着剤は、濾過などのあらゆる都合の良い手段によって、大豆タンパク質溶液から除去することができる。
【００５２】
濃縮され、場合により透析濾過された澄明な大豆タンパク質水溶液は、噴霧乾燥または凍結乾燥などのあらゆる都合の良い技術によって乾燥することができる。低温殺菌ステップは、乾燥の前に、大豆タンパク質溶液に行うことができる。このような低温殺菌は、あらゆる望ましい低温殺菌条件下で行うことができる。通常、濃縮され、場合により透析濾過された大豆タンパク質溶液は、約５５°から約７０℃、好ましくは約６０°から約６５℃の温度まで、約３０秒間から約６０分間、好ましくは約１０分間から約１５分間加熱される。低温殺菌され濃縮された大豆タンパク質溶液は次に、乾燥のために、好ましくは約２５°から約４０℃の温度まで冷却することができる。
【００５３】
乾燥大豆タンパク質生成物は、約６０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．を上回るタンパク質含有量を有する。好ましくは、乾燥大豆タンパク質生成物は、約９０重量％のタンパク質を上回る、好ましくは少なくとも約１００重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．の高いタンパク質含有量を有する単離物である。
【００５４】
酸性の可溶性大豆タンパク質単離物から本発明に従ってｐＨ調整された大豆タンパク質単離物を提供するために、およびその機能的特性を操作するために、様々な手順を用いることができる。
【００５５】
１つのこのような手順において、上記で得られる酸性の大豆タンパク質単離物生成物は水溶液内に形成され、水溶液のｐＨは約ｐＨ６まで上げられ、材料は乾燥される。あるいは、ｐＨを６に調整して形成された沈殿物が回収され、これらの固体は乾燥されて、大豆タンパク質単離物が得られる。さらなる代替手段として、試料全体を乾燥する前に、ｐＨ６の溶液を、約７０°から約１６０℃の温度まで約２秒間から約６０分間、好ましくは約８０°から約１２０℃の温度まで約１５秒間から約１５分間、さらに好ましくは約８５°から約９５℃の温度まで約１分間から約５分間、加熱することができるか、またはさらに別の代替的手順として、熱処理された試料から、不溶性固体のみを回収および乾燥する。
【００５６】
別の代替手段では、酸性の可溶性大豆タンパク質生成物を調製するための上記のステップ（ｈ）から得られる濃縮されたタンパク質溶液は、約６のｐＨに調整されて、タンパク質の沈殿を生じさせることができる。試料全体を次に乾燥することができるか、または、沈殿した固体を回収することができ、これらの乾燥物のみが単離物を形成する。あるいは、試料全体を乾燥する前に、ｐＨ６の溶液を、約７０°から約１６０℃の温度まで約２秒間から約６０分間、好ましくは約８０°から約１２０℃の温度まで約１５秒間から約１５分間、さらに好ましくは約８５°から約９５℃の温度まで約１分間から約５分間、加熱することができるか、または、沈殿した材料のみを回収および乾燥する。
【００５７】
沈殿した固体を回収および乾燥する手順において、残留可溶性タンパク質画分もまた、大豆タンパク質生成物を形成するために処理加工することができる。可溶性画分は、直接的に乾燥させることができるか、または、乾燥の前の膜濃縮および／もしくは透析濾過および／もしくは熱処理によって、さらに処理加工することができる。
【実施例】
【００５８】
例
以下の例において、全ての凍結乾燥された生成物は粉末に粉砕し、粉末のタンパク質含有量は、レコ窒素決定装置（Ｌｅｃｏ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ）を用いた燃焼法によって決定し、粉末の水分含有量はオーブン乾燥法によって決定した。噴霧乾燥された生成物は同様に分析したが、分析の前の粉砕は必要ではなかった。
【００５９】
試料の官能評価を以下のように行った。
【００６０】
試料は、官能評価のために、約ｐＨ６の精製飲用水における２％タンパク質ｗ／ｖの分散体（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）として準備した。６から８人のパネリストからなる非公式な審査団に、以下の例１において記載されるように調製された、実験試料と、Ｓ０１３−Ｋ１９−０９Ａ従来ＩＥＰ ｐＨ６生成物の試料とを盲検で比較し、どちらの試料の豆臭風味が強いかを示すよう依頼した。
【００６１】
例１
この例は、従来の等電沈殿による大豆タンパク質単離物の調製を説明する。
【００６２】
３０ｋｇの白い大豆フレークを周囲温度で３００ＬのＲＯ水に添加し、１Ｍの水酸化ナトリウム溶液を添加することによってｐＨを８．５に調整した。試料を３０分間撹拌して、タンパク質水溶液を得た。抽出のｐＨをモニタリングし、３０分間にわたり８．５で維持した。残留の白い大豆フレークを除去し、得られたタンパク質溶液を遠心分離および濾過によって澄明化して、２７８．７Ｌの、２．９３重量％のタンパク質含有量を有する濾過されたタンパク質溶液を得た。タンパク質溶液のｐＨを、等容量の水で希釈したＨＣｌを添加することによって４．５に調整し、沈殿物を形成させた。沈殿物を遠心分離によって回収し、次に、２容量のＲＯ水内に再懸濁することによって洗浄した。洗浄された沈殿物を次に、遠心分離によって回収した。全部で３２．４２ｋｇの洗浄された沈殿物を、１８．１５重量％のタンパク質含有量で得た。これは、澄明化された抽出物溶液におけるタンパク質の７２．０％の収量に相当した。１６．６４ｋｇの洗浄された沈殿物のアリコートを、等重量のＲＯ水と組み合わせ、次に、試料のｐＨを水酸化ナトリウムで６に調整した。ｐＨ調整された試料を次に噴霧乾燥して、９３．８０％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有する単離物を得た。生成物を、Ｓ０１３−Ｋ１９−０９Ａ従来ＩＥＰ ｐＨ６生成物と指定した。
【００６３】
例２
この例は、ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物を調製するための１つの手順を説明する。
【００６４】
３０ｋｇの脱脂された、最小限に熱処理加工された大豆粉を、周囲温度で、０．１５ＭのＣａＣｌ２溶液３００Ｌに添加し、３０分間撹拌して、タンパク質水溶液を得た。さらなる０．０７５ＭのＣａＣｌ２溶液３００Ｌを添加し、残留大豆粉を除去し、得られたタンパク質溶液を遠心分離によって澄明化して、５３２．５Ｌの、１．２２重量％のタンパク質含有量を有する遠心分離されたタンパク質溶液を得た。試料のｐＨを次に、希釈されたＨＣｌで３．０９に低下させた。
【００６５】
希釈され酸性化されたタンパク質抽出物溶液の容量を、１００，０００ダルトンの分画分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔｏｆｆ）を有するポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）膜上での濃縮によって５３２Ｌから１０７Ｌまで低減させた。濃縮ステップおよびその後の膜処理加工ステップは全て、およそ３０℃で行った。溶液を３７０Ｌの逆浸透（ＲＯ）精製水で透析濾過し、その後、さらに濃縮して、１３．９７重量％のタンパク質含有量を有する３７．８６ｋｇの濃縮されたタンパク質溶液を得た。これは、最初の澄明化されたタンパク質溶液の８１．４重量％の収量に相当した。
【００６６】
濃縮されたタンパク質溶液の１．５ｋｇの試料を、２５％ ｗ／ｖの水酸化ナトリウム水溶液で処理して、試料のｐＨを６に上昇させ、沈殿物を形成させた。沈殿物を１００００ｇでの遠心分離によって回収し、次に、凍結乾燥させて、乾燥重量基準で１０６．５３重量％（Ｎ×６．２５）のタンパク質含有量を有する、Ｓ００９−Ｄ２７−０９Ａ Ｓ７０１Ｎと呼ばれる生成物を形成した。
【００６７】
Ｓ００９−Ｄ２７−０９Ａ Ｓ７０１Ｎを評価した官能パネリストの全員（６人中６人）が、例１において記載されるように調製したところ、この試料を、従来ＩＥＰ対照よりも豆臭が少ないと査定した。
【００６８】
例３
この例は、ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物を調製するための別の手順を説明する。
【００６９】
６０ｋｇの脱脂された、最小限に熱処理加工された大豆粉を、周囲温度で、０．１５ＭのＣａＣｌ２溶液６００Ｌに添加し、３０分間撹拌して、タンパク質水溶液を得た。さらなる０．０７５ＭのＣａＣｌ２溶液６００Ｌを添加し、残留大豆粉を除去し、得られたタンパク質溶液を遠心分離および濾過によって澄明化して、９７５Ｌの、１．１５重量％のタンパク質含有量を有する濾過されたタンパク質溶液を得た。半分の容量の水を添加し、試料のｐＨを、希釈されたＨＣｌで３．０５に低下させた。
【００７０】
希釈され酸性化されたタンパク質抽出物溶液の容量を、１００，０００ダルトンの分画分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔｏｆｆ）を有するポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）膜上での濃縮によって１５０５Ｌから３０５Ｌまで低減させた。濃縮ステップおよびその後の膜処理加工ステップは全て、およそ３０℃で行った。溶液を次に６５０Ｌの逆浸透（ＲＯ）精製水で透析濾過し、その後、さらに濃縮して、１５．５１重量％のタンパク質含有量を有する５９．４４ｋｇの濃縮されたタンパク質溶液を得た。これは、最初の濾過されたタンパク質溶液の８２．２重量％の収量に相当した。
【００７１】
濃縮されたタンパク質溶液の１０．２０ｋｇの試料を、等容量の水で希釈して、その後の加熱ステップの間の混合を促進した。
【００７２】
希釈された溶液を２５％ｗ／ｖの水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ６に調節し、次に、被覆されたスチームケトル内で混合しながら、９５℃まで５分間加熱した。ｐＨ６に調節すると、大量の沈殿が生じた。
【００７３】
加熱された溶液を次に、冷却し、４０００ｇで遠心分離して、沈殿した材料を可溶性画分から分離した。得られたペレットを、噴霧乾燥のために、逆浸透（ＲＯ）精製水内に再懸濁した。乾燥生成物は、Ｓ００８−Ｅ１１−０９Ａ Ｓ７０１ＮＨと指定され、乾燥重量基準で１０１．０２重量％（Ｎ×６．２５）のタンパク質含有量を有していた。
【００７４】
Ｓ００８−Ｅ１１−０９Ａ Ｓ７０１ＮＨを評価した官能パネリストの大部分（８人中５人）が、例１において記載されるように調製したところ、この試料を、従来ＩＥＰ対照よりも豆臭が少ないと査定した。
【００７５】
例４
この例は、ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物を調製するための別の手順を説明する。
【００７６】
３０ｋｇの脱脂された、最小限に熱処理加工された大豆粉を、周囲温度で、０．１５ＭのＣａＣｌ２溶液３００Ｌに添加し、３０分間撹拌して、タンパク質水溶液を得た。さらなる０．０７５ＭのＣａＣｌ２溶液３００Ｌを添加し、残留大豆粉を除去し、得られたタンパク質溶液を遠心分離および濾過によって澄明化して、５２５Ｌの、１．３２重量％のタンパク質含有量を有する濾過されたタンパク質溶液を得た。半分の容量の水を添加し、試料のｐＨを、希釈されたＨＣｌで３．０８に低下させた。希釈され酸性化されたタンパク質溶液を次に９０℃で１分間加熱し、次に、膜処理加工のために５０℃まで冷却した。
【００７７】
希釈され、酸性化され、熱処理されたタンパク質抽出物溶液の容量を、１００，０００ダルトンの分画分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔｏｆｆ）を有するポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）膜上での濃縮によって７８１．５Ｌから１５６．５Ｌまで低減させた。濃縮ステップおよび全てのその後の膜処理加工ステップは、およそ５０℃で行った。溶液を次に１５０Ｌの逆浸透（ＲＯ）精製水で透析濾過し、その後、４３．５Ｌの容量までさらに濃縮した。溶液を次にさらなる１５０Ｌの逆浸透（ＲＯ）精製水で透析濾過し、その後、１９．５Ｌまでさらに濃縮した。ＲＯ水を次に試料に添加して、全質量７２．７４ｋｇ、９．４７重量％のタンパク質濃度を有する希釈されたタンパク質溶液を得た。これは、最初の濾過されたタンパク質溶液の９９．４％の収量に相当した。
【００７８】
希釈されたタンパク質溶液の３０ｋｇの試料を２５％ｗ／ｖの水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ６に調節し、被覆されたスチームケトル内で混合しながら、９０℃まで５分間加熱した。ｐＨ６に調整すると、タンパク質の大量の沈殿が生じた。
【００７９】
加熱された溶液を冷却し、沈殿物を沈降させた。可溶性画分をデカンテーションで廃棄し（ｗａｓ ｄｅｃａｎｔｅｄ ｏｆｆ）、等容量の水で置き換えて、固体を再懸濁させた。スラリーを沈降させ（ｔｈｅ ｓｌｕｒｒｙ ｗａｓ ａｌｌｏｗｅｄ ｔｏ ｓｅｔｔｌｅ）、液相を次に再びデカンテーションして、残留している微量な可溶性画分を除去した。
【００８０】
得られた沈殿物を次に噴霧乾燥した。乾燥された生成物は、Ｓ０１０−Ｅ２６−０９Ａ Ｓ７０１ＮＨと指定され、乾燥重量基準で１０１．４６重量％（Ｎ×６．２５）のタンパク質含有量を有していた。
【００８１】
Ｓ０１０−Ｅ２６−０９Ａ Ｓ７０１ＮＨを評価した官能パネリストの全員（６人中６人）が、例１において記載されるように調製したところ、この試料を、従来ＩＥＰ対照よりも豆臭風味が少ないと査定した。
【００８２】
例５
この例は、ｐＨ調整された大豆タンパク質単離物を調製するための別の手順を説明する。
【００８３】
３０ｋｇの脱脂された白い大豆フレークを、６０℃で０．１３ＭのＣａＣｌ２溶液３００Ｌに添加し、３０分間撹拌して、タンパク質水溶液を得た。残留している白い大豆フレークを除去し、得られたタンパク質溶液を遠心分離によって澄明化して、２５２．４Ｌの、２．７２重量％のタンパク質含有量を有する遠心分離されたタンパク質溶液を得た。澄明化されたタンパク質溶液を次に、６０℃で１８８．７Ｌの逆浸透（ＲＯ）精製水に添加し、試料のｐＨを希釈したＨＣｌで３．３８に低下させた。
【００８４】
４２０Ｌの希釈され、酸性化されたタンパク質抽出物溶液の容量を、およそ５５℃の温度で操作された１００，０００ダルトンの分画分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔｏｆｆ）を有するポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）膜上での濃縮によって１００Ｌまで低減させた。この時点で、４．８２重量％のタンパク質含有量を有する酸性化されたタンパク質溶液を、１５０Ｌの逆浸透精製水で透析濾過し、透析濾過操作はおよそ５６℃で行った。透析濾過された溶液を次に、５２Ｌの容量まで濃縮し、さらなる４６８ＬのＲＯ水で透析濾過し、透析濾過操作はおよそ６０℃で行った。この２回目の透析濾過の後、タンパク質溶液を、９．９９重量％のタンパク質含有量から１３．１２重量％のタンパク質含有量まで濃縮し、次に、噴霧乾燥またはさらなる処理加工を容易にするために、水で６．４４重量％のタンパク質含有量まで希釈した。噴霧乾燥またはさらなる処理加工の前の希釈されたタンパク質溶液は、最初の澄明化されたタンパク質溶液の７４．７重量％の収量で回収した。
【００８５】
希釈されたタンパク質溶液の１．８ｋｇの試料を６Ｍの水酸化ナトリウム水溶液で処理して、試料のｐＨを、６．０８に上昇させ、沈殿物を形成した。試料を次に凍結乾燥して、Ｓ０２３−Ｌ０９−１０Ａ Ｓ７０１Ｎと呼ばれる生成物を得た（分画なし）。この生成物は、１０３．４７重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有していた。
【００８６】
希釈されたタンパク質溶液の別の１．８ ｋｇの試料を１．８ＬのＲＯ精製水でさらに希釈し、次に、６Ｍの水酸化ナトリウム水溶液で処理して、試料のｐＨを６．００に上昇させ、沈殿物を形成させた。ｐＨ６の溶液を９５℃まで５分間加熱し、次に、凍結乾燥した。乾燥生成物はＳ０２３−Ｌ０９−１０Ａ Ｓ７０１ＮＨと呼ばれ（分画なし）１０３．１４重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有していた。
【００８７】
例６
この例は、例２から５の方法によって生産された大豆タンパク質単離物の水における溶解度を評価することを含む。タンパク質の溶解度は、Morrら、J. Food Sci. 50: 1715-1718の手順の変法を用いて評価した。
【００８８】
０．５ｇのタンパク質をもたらすために十分なタンパク質粉末をビーカー内に秤量し、次に、少量の逆浸透（ＲＯ）精製水を添加し、滑らかなペーストが形成されるまで混合物を撹拌した。さらなる水を次に添加して、容量をおよそ４５ｍｌにした。ビーカーの内容物を次に、マグネチックスターラーを用いて６０分間ゆっくりと撹拌した。ｐＨは、タンパク質が分散した直後に決定し、希釈されたＮａＯＨまたはＨＣｌで適切なレベル（２、３、４、５、６、または７）に調整した。試料はまた、天然ｐＨで調製した。ｐＨ調整された試料では、ｐＨは、６０分間の撹拌の間に、２回、測定および補正した。６０分間の撹拌の後、試料を、ＲＯ水で５０ｍｌの総容量とし、１％タンパク質ｗ／ｖの分散体（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）を得た。分散体のタンパク質含有量を、レコ（Ｌｅｃｏ）器具を用いる燃焼分析によって測定した。分散体のアリコートを次に７８００ｇで１０分間遠心分離し、これによって、不溶性の材料が堆積し、澄明な上清が得られた。上清のタンパク質含有量をレコ（Ｌｅｃｏ）分析によって測定し、生成物のタンパク質の溶解度を次に、以下のように計算した：溶解度（％）＝（上清内のタンパク質％／最初の分散体（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）内のタンパク質％）×１００。
【００８９】
例２から５において生産されたタンパク質単離物の天然ｐＨ値を、以下の表１に示す。
【００９０】
【表１】
【００９１】
溶解度の結果を、以下の表２に示す。
【００９２】
【表２】
【００９３】
表２の結果から分かるように、Ｓ７０１Ｎ生成物は、ｐＨ２および３で非常に可溶性であったが、試験した他のｐＨ値ではそれほど可溶性ではなかった。Ｓ７０１ＮＨを形成するための熱処理の追加によって、試験した全てのｐＨ値でほとんど完全に不溶性である生成物が生じた。
【００９４】
例７
この例は、例２から５の方法によって生産された大豆タンパク質単離物の水結合能力（ｗａｔｅｒ ｂｉｎｄｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ）を評価することを含む。
【００９５】
タンパク質粉末（１ｇ）を、既知の重量の遠心分離管（５０ｍｌ）内に秤量した。この粉末に、天然ｐＨで、およそ２０ｍｌの逆浸透精製（ＲＯ）水を添加した。遠心分離管の内容物を、ボルテックスミキサーを用いて中速で１分間混合した。試料を室温で５分間インキュベートし、次に、ボルテックスミキサーで３０秒間混合した。この後に室温でさらに５分間インキュベートし、その後、ボルテックスでの混合をさらに３０秒間行った。試料を次に、２０℃で、１０００ｇで１５分間、遠心分離した。遠心分離した後、全ての固体材料が遠心分離管内に確実に残るように、上清を慎重に注いで廃棄した。遠心分離管を次に再秤量し、水飽和した試料の重量を決定した。
【００９６】
水結合能力（ＷＢＣ）を、
ＷＢＣ（ｍｌ／ｇ）＝（水飽和した試料の質量−最初の試料の質量）／（最初の試料の質量×試料の総固体含有量）
として計算した。
【００９７】
得られた水結合能力の結果を、以下の表３に示す。
【００９８】
【表３】
【００９９】
表３の結果から分かるように、ｐＨ調整された生成物の調製に熱処理を含めると、水結合能力が高まる。
【０１００】
開示の概要
本開示をまとめると、本発明は、中性付近の天然ｐＨ値で、様々な食品用途において従来の大豆タンパク質単離物に置き代わることができる大豆タンパク質単離物を生産するための手順を提供する。変更は、本発明の範囲内で可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約６の天然ｐＨを有し、かつ非豆臭風味（ｎｏｎ−ｂｅａｎｙ ｆｌａｖｏｕｒ）を有する、少なくとも約６０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質生成物。
【請求項２】
少なくとも約９０重量％（Ｎ×６．２５）のタンパク質含有量を有する、請求項１に記載の大豆タンパク質生成物。
【請求項３】
少なくとも約１００重量％（Ｎ６．２５）のタンパク質含有量を有する、請求項１に記載の大豆タンパク質生成物。
【請求項４】
約４から約７のｐＨ範囲にわたって水に難溶性である、請求項１に記載の大豆タンパク質生成物。
【請求項５】
約２から約７のｐＨ範囲にわたって水に実質的に不溶性である、請求項１に記載の大豆タンパク質生成物。
【請求項６】
請求項１に記載の大豆タンパク質生成物を含む食品組成物。
【請求項７】
約４．４未満のｐＨで水性媒質に完全に可溶性であり、そのｐＨ範囲で熱安定性である、少なくとも約６０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質生成物の水溶液を提供すること、
溶液のｐＨを約ｐＨ６に調整して、前記溶液から大豆タンパク質を沈殿させること、および
場合により、ｐＨ調整された試料全体を乾燥させること、または
場合により、沈殿した材料を回収し乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理し、次に試料全体を乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理し、次に沈殿した材料を回収し乾燥させること、
を含む、請求項１に記載の大豆タンパク質生成物を生産する方法。
【請求項８】
前記熱処理が、約７０°から約１６０℃の温度で約２秒間から約６０分間行われる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記熱処理が、約８０°から約１２０℃の温度で約１５秒間から約１５分間行われる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記熱処理が、約８５°から約９５℃の温度で約１分間から約５分間行われる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
（ａ）カルシウム塩水溶液、特に塩化カルシウム溶液で大豆タンパク質源を抽出して、タンパク質源から大豆タンパク質を可溶化し、大豆タンパク質水溶液を形成すること、
（ｂ）残留大豆タンパク質源から大豆タンパク質水溶液を分離すること、
（ｃ）場合により、大豆タンパク質水溶液を希釈すること、
（ｄ）大豆タンパク質水溶液のｐＨを約１．５から約４．４、好ましくは約２から約４のｐＨに調整して、酸性化された澄明な大豆タンパク質溶液を生産すること、
（ｅ）場合により、酸性化された溶液を熱処理して、抗栄養性トリプシン阻害活性（ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａｎｔｉ−ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ｔｒｙｐｓｉｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ）および微生物負荷を低減させること、
（ｆ）選択的膜技術を用いて、イオン強度を実質的に一定に維持しながら、澄明な大豆タンパク質水溶液を濃縮すること、
（ｇ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を透析濾過すること、
（ｈ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を低温殺菌して、微生物負荷を低減させること、
（ｉ）大豆タンパク質水溶液のｐＨを約ｐＨ６に調整して、前記溶液から大豆タンパク質を沈殿させること、および
場合により、ｐＨ調整された試料全体を乾燥させること、または
場合により、沈殿した材料を回収し乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理して、次に試料全体を乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理して、次に沈殿した材料を回収し乾燥させること、
を含む、請求項１に記載の大豆タンパク質生成物を生産する方法。
【請求項１２】
前記熱処理が、約７０°から約１６０℃の温度で約２秒間から約６０分間行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記熱処理が、約８０°から約１２０℃の温度で約１５秒間から約１５分間行われる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記熱処理が、約８５°から約９５℃の温度で約１分間から約５分間行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１】
約６の天然ｐＨを有し、かつ非豆臭風味（ｎｏｎ−ｂｅａｎｙ ｆｌａｖｏｕｒ）を有する、少なくとも約６０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質生成物。
【請求項２】
少なくとも約９０重量％（Ｎ×６．２５）のタンパク質含有量を有する、請求項１に記載の大豆タンパク質生成物。
【請求項３】
少なくとも約１００重量％（Ｎ６．２５）のタンパク質含有量を有する、請求項１に記載の大豆タンパク質生成物。
【請求項４】
約４から約７のｐＨ範囲にわたって水に難溶性である、請求項１に記載の大豆タンパク質生成物。
【請求項５】
約２から約７のｐＨ範囲にわたって水に実質的に不溶性である、請求項１に記載の大豆タンパク質生成物。
【請求項６】
請求項１に記載の大豆タンパク質生成物を含む食品組成物。
【請求項７】
約４．４未満のｐＨで水性媒質に完全に可溶性であり、そのｐＨ範囲で熱安定性である、少なくとも約６０重量％（Ｎ×６．２５）ｄ．ｂ．のタンパク質含有量を有する大豆タンパク質生成物の水溶液を提供すること、
溶液のｐＨを約ｐＨ６に調整して、前記溶液から大豆タンパク質を沈殿させること、および
場合により、ｐＨ調整された試料全体を乾燥させること、または
場合により、沈殿した材料を回収し乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理し、次に試料全体を乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理し、次に沈殿した材料を回収し乾燥させること、
を含む、請求項１に記載の大豆タンパク質生成物を生産する方法。
【請求項８】
前記熱処理が、約７０°から約１６０℃の温度で約２秒間から約６０分間行われる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記熱処理が、約８０°から約１２０℃の温度で約１５秒間から約１５分間行われる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記熱処理が、約８５°から約９５℃の温度で約１分間から約５分間行われる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
（ａ）カルシウム塩水溶液、特に塩化カルシウム溶液で大豆タンパク質源を抽出して、タンパク質源から大豆タンパク質を可溶化し、大豆タンパク質水溶液を形成すること、
（ｂ）残留大豆タンパク質源から大豆タンパク質水溶液を分離すること、
（ｃ）場合により、大豆タンパク質水溶液を希釈すること、
（ｄ）大豆タンパク質水溶液のｐＨを約１．５から約４．４、好ましくは約２から約４のｐＨに調整して、酸性化された澄明な大豆タンパク質溶液を生産すること、
（ｅ）場合により、酸性化された溶液を熱処理して、抗栄養性トリプシン阻害活性（ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａｎｔｉ−ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ｔｒｙｐｓｉｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ）および微生物負荷を低減させること、
（ｆ）選択的膜技術を用いて、イオン強度を実質的に一定に維持しながら、澄明な大豆タンパク質水溶液を濃縮すること、
（ｇ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を透析濾過すること、
（ｈ）場合により、濃縮された大豆タンパク質溶液を低温殺菌して、微生物負荷を低減させること、
（ｉ）大豆タンパク質水溶液のｐＨを約ｐＨ６に調整して、前記溶液から大豆タンパク質を沈殿させること、および
場合により、ｐＨ調整された試料全体を乾燥させること、または
場合により、沈殿した材料を回収し乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理して、次に試料全体を乾燥させること、または
場合により、ｐＨ調整された溶液を熱処理して、次に沈殿した材料を回収し乾燥させること、
を含む、請求項１に記載の大豆タンパク質生成物を生産する方法。
【請求項１２】
前記熱処理が、約７０°から約１６０℃の温度で約２秒間から約６０分間行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記熱処理が、約８０°から約１２０℃の温度で約１５秒間から約１５分間行われる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記熱処理が、約８５°から約９５℃の温度で約１分間から約５分間行われる、請求項１３に記載の方法。
【公表番号】特表２０１３−５１４７８９（Ｐ２０１３−５１４７８９Ａ）
【公表日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４５０３６（Ｐ２０１２−５４５０３６）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２０１０／００２０６１
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７５８５０
【国際公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（５０３４０３８６９）バーコン ニュートラサイエンス （エムビー） コーポレイション (25)
【氏名又は名称原語表記】ＢＵＲＣＯＮ ＮＵＴＲＡＳＣＩＥＮＣＥ （ＭＢ） ＣＯＲＰ．
【公表日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２０１０／００２０６１
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７５８５０
【国際公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（５０３４０３８６９）バーコン ニュートラサイエンス （エムビー） コーポレイション (25)
【氏名又は名称原語表記】ＢＵＲＣＯＮ ＮＵＴＲＡＳＣＩＥＮＣＥ （ＭＢ） ＣＯＲＰ．
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