生產大豆蛋白的方法
2023-06-15 18:03:36 2
專利名稱：生產大豆蛋白的方法
發明背景發明領域
本發明涉及生產具有極好風味的大豆蛋白的方法。有關技術的描述
由於大豆蛋白地保水能力和成膠能力，當前它被廣泛應用於加工食品例如火腿、香腸、絞碎水產品、漢堡牛排和shao-mais中。
然而，大豆蛋白具有稱為「大豆氣味」的來自大豆的氣味，由於當應用於加工食品中時，所述氣味對天然伴隨該食品的風味的不利影響，所以形成了一個問題。為了解決這個問題，已經做了各種各樣的嘗試。例如在生產加工大豆蛋白過程中應用乙醇水溶液進行清洗。
然而，這種嘗試是有問題的，因為它經受了乙醇引起的大豆蛋白變性，使得難以發揮大豆蛋白的功能例如成膠能力，除非仔細地確保精細的程序，而且因為這是昂貴的方法，所以也有問題。
JP-A63-219343公開了從脂肪氧化酶同工酶缺陷型大豆生產大豆蛋白的方法，然而這種方法昂貴，不易於利用，導致可行性差。
在另一方面，JP-B53-19699(JP-A48-80754)(USP3,642,490)公開了連續處理經分離的大豆蛋白以生產一種酸穩定性蛋白物質的方法，其中形成在pH約2.0至約4.2分離的固體含量為10％-15％的大豆蛋白漿，所述漿的連續部分在連續過程中經受約250°F至約320°F的基本上即時的加熱，在壓力下保持至少加熱所述漿幾秒鐘至幾分鐘，使得在大豆物質中發生變化，從而破壞其中的胰蛋白酶抑制劑，從所述漿連續泵入的部分快速逐步減壓，以實現即時蒸發並除去所述漿中的水蒸汽，同時分離所述漿中的水蒸汽，從而形成酸穩定的分離的大豆蛋白製品，但是沒有提到在中性pH下的用法或所得大豆蛋白的極好風味。這種嘗試的目的是獲得一種酸可溶性蛋白，然而基於本發明者的發現，這種蛋白在中性pH下溶解性差，而且並不總是具有極好的風味。
本發明的一個目的是提供具有極好風味的大豆蛋白，也就是一種具有存在於大豆蛋白中且來自大豆的稱為「大豆氣味」的氣味極大減弱的大豆蛋白，當應用於這種食品時，它可以最大限度地降低天然伴隨著加工食品風味的變壞。
發明概要
本發明努力解決上述的問題，並最終發現通過在酸性條件下加熱大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液，然後中和可以獲得存在於大豆蛋白中的氣味極少而且風味極好的大豆蛋白。
因此，本發明是生產大豆蛋白的方法，所述方法包括在酸性條件下加熱大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液，然後中和。優選在pH6.0-8.0進行中和。最好在80-155℃進行加熱。更優選在100-130℃進行加熱。也優選在中和之後進行第二次加熱。也優選在中和大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液之前加入磷酸或有機酸，然後加入鈣化合物或鎂化合物。也優選在中和之後進行噴霧乾燥。
應用於本發明的大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液可以是通過添加水於大豆或脫脂大豆中、然後磨碎該混合物形成的漿以及通過去除乳清而從中獲得的漿；可以是通過用水提取大豆或脫脂大豆、然後去除沉澱物而獲得的提取物以及通過酸沉澱從中獲得的凝漿(curd slurry)，或者通過中和從中獲得的中和溶液。
為了減少強烈的大豆氣味，在酸性條件下製備這樣的大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液是重要的。然而，過低的pH可以甚至在加熱之後導致酸味或在中和之後產生增多的灰燼；而過高的pH可能使得大豆氣味保留，因此pH應該優選調節為2.0-4.0，更優選為2.8-3.7。
用於調節pH值至酸性pH的酸可以是能夠作為食品添加劑使用的任何一種酸或酸混合物，優選硫酸、鹽酸、磷酸和乙酸，這些都通常應用於大豆蛋白的酸沉澱。
然後應該加熱如上述調節至酸性pH的大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液。過低的加熱溫度可能使得大豆氣味保留，而過高的加熱溫度可以導致由於加熱而產生的另一種氣味，因此優選加熱溫度為80-155℃，更優選100-130℃。
雖然可以應用間接加熱方法，但是優選應用直接加熱方法，在更優選的方法中，應用高溫即時加熱消毒器(UHT消毒器)以直接注入高溫高壓水蒸汽於大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液中，然後在大氣壓下快速釋放。
雖然沒有具體限制加熱所需的時間，但是可以為例如在80℃或更高但低於100℃的溫度下加熱1秒至3小時，或在100℃或更高但低於155℃的溫度下加熱1秒至30分鐘。
在如上述在酸性條件下加熱時，大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液的固體含量過低可能造成乾燥性能差，這可能增加生產費用，而過高的固體含量導致除臭作用差，並增大大豆蛋白溶液的粘度，這可導致在加熱罐中流化困難，因此優選所述固體含量為3-20％(重量)，更優選為5-15％(重量)。
如上所提到，優選用UHT消毒器實現加熱以直接注入水蒸汽於大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液中，然後在大氣壓下快速釋放，藉此改善風味。
雖然仍然不清楚按照本發明可以改善風味的原因，但是可以假設因為一般認為羰基化合物例如醛類和酮類是造成「大豆氣味」的原因，而酸性條件減弱了這種羰基化合物和蛋白質之間的相互作用，通過在所述酸性條件下加熱可以易於分離所述羰基化合物，所產生的分離出的氣味物質可以在加熱時與揮發物蒸發同時除去。
因為所產生的溶液出現其本身的酸味，並且當與幾乎中性的食品混合時，由於pH接近等電點(取決於混和物比率)可能經歷凝結，也因為經歷在酸性條件靜置保存時可能由於痕量脂肪的不穩定性和氧化作用所致的快速風味變壞，所以應該用標準方法中和。
雖然可以用已知的鹼性物質完成中和作用，但是優選通過在中和大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液時添加磷酸或有機酸或它們的鹽以及鈣離子或鎂離子來完成中和。
實現這種中和，使得中和後pH為6.0-8.0，優選為6.5-7.5。
用於中和的鹼性物質可以是任何鹼性物質，只要它可以作為食品添加劑使用，例如通常用於中和大豆蛋白的那些物質，如氫氧化鈉、氫氧化鉀以及鈣化合物和鎂化合物。鈣化合物可以例如是氫氧化物如氫氧化鈣和鈣鹽如碳酸鈣。鎂化合物可以例如是氫氧化物如氫氧化鎂和鎂鹽如碳酸鎂。任何這些鹼性物質都可以單獨使用或彼此之間結合使用。
當在此應用鈣化合物或鎂化合物作為鹼性物質時，與只使用一價金屬鹼性物質如氫氧化鈉所獲得的風味比較，可以獲得了更好的風味。在另一方面，當與使用一價金屬鹼性物質比較時，發現由於凝結作用溶解性降低了。
因此，當使用鈣化合物或鎂化合物時，優選在中和之前任何時候添加磷酸或有機酸或它們的鹽。這裡的有機酸可以例如為檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸或葡糖酸。中和之前的時間是指在酸性條件下製備大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液之前和之後的任何時間，或者甚至可以是在酸性條件下加熱之後。磷酸或有機酸或其鹽的量優選在等於加入的二價金屬離子重量的量至所述重量的1 0倍量的範圍內。雖然不了解添加這些磷酸或有機酸或鹽阻止大豆蛋白凝結或水溶解性降低的機理，但是可以假設螯合作用減弱鈣或鎂和所述大豆蛋白的反應性。
雖然在中和期間，只要可以維持溶液狀態，則對蛋白濃度沒有特別限制，但是優選為3-15％(重量)，更優選5-12％(重量)。更高的濃度導致更高的粘度，這導致後繼噴霧乾燥器使用困難，以及所引起的生產力降低。另一方面，較低濃度導致產量低，導致生產力降低。
因為經中和的溶液的溶解性本身不足或僅在噴霧乾燥時溶解性不足，所以在中和之後進行第二次加熱更優於在酸性條件下單次加熱，這是為了改善溶解性和成膠能力以及沙質結構。
雖然第二次加熱時固體含量根據在酸性條件下加熱時的濃度來確定，但是它幾乎在後者的±2％範圍內。
在第二次加熱時，也就是說，在中和之後加熱時，較低加熱溫度導致不足的溶解性，而較高溫度導致產生不可接受的風味，優選所述溫度為100-150℃，更優選為110-150℃。
雖然沒有特別限制第二次加熱所需要的時間，但是優選為1秒至30分鐘。
在第二次加熱時，在高壓下直接注入高溫水蒸汽於大豆蛋白中的高溫即時加熱法也適用。加熱後在大氣壓下或更小壓力下釋放所述溶液，進一步改善風味。
這樣如上所述的，可以獲得本發明的所述大豆蛋白。
雖然以溶液形式存在時，這種大豆蛋白可以照原樣運輸或者經濃縮後運輸，然後被用戶消費，但是它通常被噴霧乾燥為粉末，因為其高存儲穩定性和作為食品原料方便使用，所以這是優選的。
如上所述製備的大豆蛋白具有很低的氣味和極好的風味。
優選實施方案的詳述實施例
在以下實施例中進一步描述本發明。實施例1
將PDI(蛋白質可分散性指數)為80或更高的低變性脫脂大豆(FUJI SEIYU)和15重量份的水混合，用1N NaOH調節pH為7.5，採用均相混合機在室溫下以3000rpm提取1小時。此後，通過離心除去「okarao(纖維性豆渣(soybean pulp)殘餘物」成分而獲得脫脂豆漿。用1N HCl調節pH為4.5以沉澱蛋白成分，離心(1000G，10分鐘)回收沉澱，藉此獲得經分離的大豆蛋白凝漿(下文稱之為「凝漿」)。該凝漿中的固體含量大約為30％(重量)。將其與水混合使它的固體含量為10％(重量)，用1N HCl調節至如表1所示的pH，經受直接高溫即時加熱器(UHT消毒器)，應用直接注入蒸汽以達到120℃加熱10秒鐘，緊接著將其釋放於大氣中。
然後，用1N NaOH將所產生的加熱過的大豆蛋白凝漿中和為pH7.0。將該中和過的大豆蛋白溶液再次經受UHT消毒器以達到120℃加熱10秒種，緊接著將其釋放於大氣中，噴霧乾燥獲得微粒分離大豆蛋白。由10位評味員感官評價該微粒分離大豆蛋白的5％(重量)水溶液的風味。對其評分，滿分為10分，當10位評味員評出的平均分得分更高時評定為更好。
表1 由加熱pH引起的風味差異
加熱步驟中酸性pH導致得分為5分或更高，而且風味中大豆氣味減少，尤其在pH2.9和pH3.4時幾乎沒有感覺到大豆氣味，體驗到非常滿意的風味。pH1.9時，感覺到輕微的酸味。pH3.8時，略微感覺到大豆氣味，而pH4.1時感覺到一點大豆氣味。實施例2
將用類似於實施例1的方法所獲得的凝漿與水混合，使得固體含量為10％(重量)，用1N HCl調節pH為3.2，然後經受UHT消毒器，達到在表2所示溫度加熱10秒鐘，緊接著將其釋放於大氣中，然後用1N NaOH中和至pH7.0。再次使它經受UHT消毒器以達到120℃加熱10秒鐘，緊接著釋放於大氣中，噴霧乾燥獲得微粒分離大豆蛋白。然後用類似於實施例1的方法對它進行評價。表2由加熱溫度引起的風味差異
當在70℃下進行加熱時大豆氣味仍然保留。雖然在90℃下進行加熱時該氣味也仍然保留，但它大體上減弱了。當在110℃和120℃下加熱時，該氣味很輕微，並感覺到滿意的風味。當在140℃下加熱時輕微感覺到不可接受的氣味，這是由於加熱的緣故，而且當在160℃下加熱時不可接受的氣味更強烈。實施例3
將用類似於實施例1的方法所獲得的凝漿與水結合使得固體含量為10％(重量)，與基於所述漿固體含量的2％(重量)的檸檬酸混合，用1N HCl調節pH為3.2，然後經受UHT消毒器以達到120℃加熱10秒鐘，緊接著將其釋放於大氣中。與基於所述漿固體含量的1％(重量)(按鈣計算)的氫氧化鈣混合，然後用1N NaOH中和至pH7.0。使其再次經受UHT消毒器以達到120℃加熱10秒鐘，緊接著將其釋放於大氣中，噴霧乾燥獲得微粒分離的大豆蛋白。用類似於實施例1的方法評價它，得分9.1，而且被評定為具有極好的令人滿意的風味，且幾乎沒有大豆氣味。實施例4
將用類似於實施例1的方法所獲得的凝漿與水結合使得固體含量為10％(重量)，用1N HCl調節pH為3.2，然後經受UHT消毒器以達到120℃加熱10秒鐘，緊接著釋放於大氣，然後用1N NaOH中和至pH7.0。然後噴霧乾燥獲得微粒分離的大豆蛋白。用類似於實施例1的方法評價它，得分為7.7，並評定它有較少的大豆氣味。通過測定它的PDI檢測該製品在水中的溶解性。所應用的方法在下面描述。
使用DRINKMASTER BLENDER(936-2型，HAMILTON BEACH)於25℃將20g樣品和300ml蒸餾水以8500rpm混合10分鐘。然後於2700rpm將所產生的漿離心10分鐘，吸取15ml所產生的上清液於Kjeldahl管中，通過Kjeldahl方法使它經受AOCS-審定的方法Aa5-91或AOCS-審定的方法Ba4d-90以測定氮水平。PDI(B-S)×N×0.014×100×6.25×100/％總蛋白質量BKjeldahl方法中空白滴定度(ml)SKjeldahl方法中樣品滴定度(ml)NKjeldahl方法中所用鹼的當量濃度表3
基於上述的結果，中和之後沒有加熱的實施例4的製品表現出另人滿意的風味，但往往在水中溶解度的降低。實施例5
將用類似於實施例1的方法所獲得的凝漿與水結合使得固體含量為10％(重量)，用1N HCl調節pH為3.2，然後經受UHT消毒器達到120℃加熱10秒鐘，緊接著釋放於大氣。與基於所述固體含量的1％(重量)(按鈣計算)的氫氧化鈣混合，然後用1N NaOH中和至pH7.0。使它再次經受UHT消毒器以達到120℃加熱10秒鐘，緊接著釋放於大氣，噴霧乾燥獲得微粒分離的大豆蛋白。用類似於實施例1的方法評價它，得分為7.5，並評定它具有弱的大豆氣味。通過測定它的PDI，檢測該製品在水中的溶解度。表4
基於上述的結果，中和時添加氫氧化鈣而沒有添加檸檬酸的實施例5的製品表現出另人滿意的風味，但往往在水中溶解度的降低。比較實施例1
將用類似於實施例1的方法所獲得凝漿與水結合使得固體含量為10％(重量)，用1N NaOH調節pH為7.0，然後經受UHT消毒器以達到120℃加熱10秒鐘，緊接著釋放於大氣。然後將它噴霧乾燥獲得微粒分離的大豆蛋白。用類似於實施例1的方法評價它，得分為3.7，並評定它具有強烈的大豆氣味。比較實施例2
將用類似於實施例1的方法所獲得的凝漿與水結合使得固體含量為10％(重量)，用磷酸調節pH為3.2，然後經受UHT消毒器以達到120℃加熱10秒鐘，緊接著釋放於大氣。然後將它噴霧乾燥獲得微粒分離的大豆蛋白。在用1N NaOH中和5％(重量)水溶液之後，用類似於實施例1的方法評價它，得分為7.5，並評定它具有較低的大豆氣味並令人滿意。通過在用DRINKMASTER BLENDER混合期間用1NNaOH中和至pH7.0，檢測該製品的PDI。表5
在乾燥之後中和的比較實施例2的所述製品的水溶性降低。
為了檢測鹽溶解性，通過DRINKMASTER BLENDER採用2.5％鹽水代替蒸餾水混合所述製品，檢測在鹽水中的PDI。表6
在乾燥之後中和的比較實施例2所述製品的鹽溶解性顯著降低。
在將實施例4的製品和比較實施例2的製品存儲於室溫(20-25℃)之後，評價中和之後的風味。表7
經中和的實施例4製品表現出風味幾乎沒有變壞，而存儲於酸性條件下的比較實施例2的製品表現出氧化脂肪類氣味，導致風味差。
按照本發明，可以通過在酸性條件下加熱大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液，然後中和，獲得一種大豆蛋白，所述大豆蛋白的存在於大豆蛋白中並來自大豆、稱為「大豆氣味」的氣味大大減弱，所述大豆蛋白也具有極好的風味，而且當使用於這類食品中時沒有使天然伴隨加工食品的風味變壞。此外，通過在中和之後再次加熱，可以獲得溶解性也提高的大豆蛋白。而且，通過選擇二價金屬的鈣或鎂的鹽作為鹼性物質，以及選擇磷酸或有機酸或它們的鹽進行中和，可以獲得風味和溶解性更好的大豆蛋白。通過提供這種大豆蛋白，可以預期大大有助於改善加工食品如火腿、香腸、絞碎水產品、漢堡牛排和shao-mais的質量。
權利要求
1.一種生產大豆蛋白的方法，所述方法包括在酸性條件下加熱大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液，然後中和。
2.一種權利要求1的方法，其中在pH6.0-8.0進行所述中和。
3.一種權利要求1或權利要求2的方法，其中在80-155℃進行所述加熱。
4.一種權利要求1或權利要求2的方法，其中在100-130℃進行所述加熱。
5.一種權利要求1-4中任一項的方法，其中在所述中和之後進行第二次加熱。
6.一種權利要求1-5中任一項的方法，其中在所述中和之前添加磷酸或有機酸或它們的鹽，然後添加鈣化合物或鎂化合物。
7.一種權利要求1-6中任一項的方法，其中在所述中和之後進行噴霧乾燥。
全文摘要
本發明旨在提供中性粉狀大豆蛋白，所述大豆蛋白幾乎沒有來源於大豆蛋白的稱為大豆氣味的令人不快的氣味，因此表現出極好的風味，而且當用於加工食品中時不會使食品的原有風味變壞。本發明提供一種生產中性大豆蛋白的方法，所述方法包括在酸性條件下加熱大豆蛋白漿或大豆蛋白溶液，然後中和(pH6.0－8.0)，優選接著再次加熱。
文檔編號A23J3/00GK1392774SQ0180293
公開日2003年1月22日 申請日期2001年8月6日 優先權日2000年9月29日
發明者坂田哲夫, 佐本將彥, 大谷泰生 申請人:不二制油株式會社