经加工蛋白质产品制造技术

本发明专利技术涉及来自大豆粕(SBM)的经加工固体大豆蛋白质产品，所述蛋白质产品包含按干物质重量计65％至75％的蛋白质，蛋白质与钾的重量比为至少约70∶1并且干物质含量为至少约90％，所述产品基本上不含钠，并且其中已除去了得到所述蛋白质产品的SBM中不可消化寡糖含量的按重量计至少约65％。本发明专利技术还涉及用于制备所述产品的浸取方法以及可通过所述方法获得的产品和所述经加工固体大豆蛋白质产品的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经加工蛋白质产品
本专利技术涉及与大豆粕(soyabeanmeal)相比具有改变的糖和改变的矿物质谱(profile)的经加工固体大豆蛋白质产品及其生产方法。
技术介绍
需要主要可用作动物饲料或食品中成分的生物产品。产品中的基本成分是蛋白质、脂肪和碳水化合物。适用于该产品的生物质是草类(grasses)和含油作物，例如种子、谷物和豆类(pulses)。一种特别吸引人的豆类是大豆，这是因为其基于干物质可高达45％的高蛋白质含量。大豆[Glycinemax(L.)Merrill属于豆科(Leguminosae)或蝶形花科(Fabaceae)，蝶形花亚科(Faboidae)]起源于东亚，见http://www.fao.org/docrep/t0532e/t0532e02.htm。在中国和其他东亚及东南亚国家，大豆作为粮食作物已经种植了数千年，并且迄今仍然是这些地区传统流行饮食的重要组成部分。大豆主要是一种工业作物，种植用于油和蛋白质。其种子油含量相对较低(在无水分基础上为约20％)，但大豆仍然是食用油的大的单一来源。随着每吨粗制大豆油，产生约4.5吨大豆粕(SBM)，其蛋白质含量为约44％。每加工一吨大豆，所获得的粕(meal)的商业价值通常超过油的商业价值。在无水分基础上测量，大豆的近似平均化学组成为：40％蛋白质；20％脂肪，其主要是甘油三酯和一些磷脂；35％碳水化合物，其为可溶性寡糖(蔗糖、棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖(verbascose))和不溶性纤维的形式；以及5％灰分，其包含矿物质，特别是钾、钙和镁。然而，大豆的矿物质组成受种植地土壤组成的影响。通过其作为必需氨基酸组成的化学评分测量的蛋白质的营养品质可以在http://www.fao.org/docrep/t0532e/t0532e02.htm中找到。蛋白质可通过其在多种介质中的溶解度表征。大豆蛋白质在水中的溶解度受pH的强烈影响。在中性或碱性pH下，可提取出原料种子中约80％的蛋白质。当酸度提高时，溶解度迅速下降，并且在pH4.2至4.6的等电区域中为最小值。该特性已用于制备大豆蛋白质产品的现有技术方法中。一些大豆蛋白质(例如胰蛋白酶抑制剂、变应原(allergen)和凝集素)被称为抗营养因子(anti-nutritionalfactor)。其发挥特定的生理作用。胰蛋白酶抑制剂通过使胰蛋白酶失活而削弱蛋白质消化，并且被认为对大豆的营养价值有害并且对鸡的生长造成损害。β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin)是诱导肠炎症和功能障碍的大豆变应原。与大豆相关的普遍问题是高含量的不可消化寡糖，当其在肠中发酵时引起气胀(flatulence)。寡糖(特别是棉子糖、水苏糖和毛蕊花糖)的存在可通过在水中浸泡或通过用α-半乳糖苷酶水解酶促降低。与此相关的一个问题是，由于在浸泡中使用水或通过传统上在80％或更高的相对高水含量下进行的酶处理，其提高了最终产品的成本。US6,238,725B1公开了用于制备豆类(legume)的方法，其中通过在水中浸泡除去了引起气胀的寡糖。WO2013/171259公开了生产固体大豆产品的方法，其中已通过用α-半乳糖苷酶水解酶促除去了至少80％的原始不可消化寡糖。当将大豆加工成粕和油时，大多数矿物成分(包括钾和镁)到了大豆粕(SBM)中，而很少到油中。当将大豆加工成用于例如鸡的饲料时，应尽可能降低钾、钠和镁的含量以提高饲料的营养价值，并提高鸡的健康状态(wellbeing)。当饲料中钾、钠和镁的含量降低时，鸡的饮水量降低，从而降低由湿粪引起的足部损伤的发生率。另一方面，重要的是保持其他矿物质(特别是铁、锌和钙)的高含量，并且至少与大豆中的含量一样高。US2010/0068336A1涉及用于加工大豆粕的水合方法，其包括水合材料的颗粒尺寸减小和从尺寸减小的油籽中物理分离“增强的油籽粕”，任选地在水合步骤期间应用pH调节。该方法看来是湿法制粒。所得产品的特征在于蛋白质含量为约78％至84％蛋白质，并且水分含量看来低，为约3％至4％，但未公开矿物质谱。美国专利3,635,726涉及水合方法，其中大豆材料在接近7的pH下用数次添加的水进行水合，然后分离成液相和固体蛋白质相。用酸将液相pH调节至等电点的pH(pH4至4.8)，并随后离心或倾析以回收固相中的蛋白质。收集大豆分离物的两种或更多种级分并进行后处理(例如通过干燥)。所得产品的特征在于蛋白质含量为约73％至85％蛋白质，然而，未提及矿物质谱。US4,410,554公开了通过在三个后续步骤中在(略)酸性pH下浸取(leaching)来制备新的大豆蛋白质浓缩物的方法，所述新大豆蛋白质浓缩物包含72％至73％蛋白质并且具有通常与大豆蛋白质分离物相关的功能特性。US2013/0183429公开了经加工的大豆产品，其包含48至49重量％的蛋白质、0.4至0.6重量％的钾和0.4至0.5重量％的水苏糖或更少，以及脂质和膳食纤维。现有技术方法没有专注于提供具有改变的和有利的矿物质谱以及降低的寡糖含量并且同时具有相当高的蛋白质含量的固体蛋白质产品。特别是，没有方法专注于提供具有有利的蛋白质与钾的比例和降低的钾和镁含量的产品。本专利技术的目的是提供经加工固体大豆蛋白质产品，其与大豆粕(SBM)相比具有相对高含量的高质量蛋白质，且同时具有改变的糖谱和改变的矿物质谱，且特别是低钾含量。另一个目的是提供用于生产此类产品的改进方法，由于在低温和低水比例下加工，可能包括水的再循环，并因此与现有技术方法相比节省了耗水量和热供应，因此可以以较低的成本生产。另一个目的是提供具有适于特定目的的水分保持能力的经加工固体大豆蛋白质产品。这些目的均通过本专利技术的方法和产品实现。专利技术概述因此，本专利技术在第一方面中涉及来自大豆粕(SBM)的经加工固体大豆蛋白质产品，所述蛋白质产品包含按干物质重量计65％至75％的蛋白质，蛋白质与钾的重量比为至少约65∶1并且干物质含量为至少约90％，所述产品基本上不含钠，并且其中已除去了得到所述蛋白质产品的SBM中不可消化寡糖含量的按重量计至少约65％。在第二方面中，本专利技术涉及用于制备根据权利要求1至10中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品的水浸取方法，所述方法包括以下顺序的步骤：1)提供包含经研磨的或片状的或以其他方式崩解的大豆材料(SBM)和水的初始混合物；2)在初始混合物中的干物质量为按重量计8％至20％的条件下，在5至65℃的温度和3.5至5.5的pH下，将初始混合物浸取0.15至6小时；3)将所浸取混合物分离成液体提取物和第一固体级分；4)收集第一固体级分；5)任选地运输来自步骤3)的液体提取物通过用于进一步分离固体的装置，例如倾析器离心(decantercentrifuging)，从而回收第二固体级分，并将第二固体级分与第一固体级分合并；以及6)将来自步骤4)和5)的第一固体级分或所合并的固体级分干燥至干物质为至少90％；其中，从初始SBM起始材料计算的该方法中所消耗水的总量为SBM量的约10倍或更少。出乎意料的是，可提供大豆蛋白质产品，其同时具有相当高的含量的高质量蛋白质(其中大量的不可消化寡糖已被除去)并且具有有利的矿物质谱(特别是与钾相关)。因此，SBM来源中的大部分钾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.来自大豆粕(SBM)的经加工固体大豆蛋白质产品，所述蛋白质产品包含按干物质重量计65％至75％的蛋白质，蛋白质与钾的重量比为至少约65∶1并且干物质含量为至少约90％，所述产品基本上不含钠，并且其中已除去了得到所述蛋白质产品的SBM中不可消化寡糖含量的按重量计至少约65％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.10 EP 16198118.81.来自大豆粕(SBM)的经加工固体大豆蛋白质产品，所述蛋白质产品包含按干物质重量计65％至75％的蛋白质，蛋白质与钾的重量比为至少约65∶1并且干物质含量为至少约90％，所述产品基本上不含钠，并且其中已除去了得到所述蛋白质产品的SBM中不可消化寡糖含量的按重量计至少约65％。2.根据权利要求1所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其还包含来自其他生物质来源例如草类、谷物、种子、坚果、豆类或豌豆或者其混合物的经加工生物材料。3.根据权利要求1至2中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品基于干物质含量测量包含至少约0.1％的异黄酮，例如至少0.12％、至少0.14％、至少0.15％、至少0.18％、至少0.2％、至少0.22％、至少0.25％、至少0.27％、或至少0.30％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品基于干物质含量测量包含约1.1％或更少的钾。5.根据权利要求1至4中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品基于干物质含量测量包含约0.3％或更少的镁，例如0.25％或更少，例如0.2％或更少、0.15％或更少、或0.1％或更少。6.根据权利要求1至5中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中蛋白质与钾的比例为至少70∶1，例如至少72∶1、至少75∶1、至少80∶1、至少85：1、或至少90∶1。7.根据权利要求1至6中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中：-已除去了得到所述蛋白质产品的SBM中原始钾含量的按重量计至少约50％；和/或-已除去了得到所述蛋白质产品的SBM中原始镁含量的按重量计至少约30％；和/或-与得到所述蛋白质产品的SBM相比，钙和铜的量基本上未改变。8.根据权利要求1至7中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中与得到所述蛋白质产品的SBM中的铁含量相比，铁的量提高按重量计至少约15％，和/或所述蛋白质产品基于干物质含量测量包含至少约130mg/kg的铁。9.根据权利要求1至8中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，其中不可消化寡糖的含量基于干物质含量测量是3.0％或更少，例如2.5％或更少，例如2.0％或更少、1.5％或更少、或1.0％或更少。10.根据权利要求1至9中任一项所述的经加工固体大豆蛋白质产品，所述产品基于干物质含量测量包含约1.4％或更少的钾，例如1.3％或更少、1.2％或更少、1.1％或更少、1.0％或更少、0.9％或更少、0.8％或更少、0.7％或更少、0.6％或更少、0.5％或更少、0.4％或更少、0.3％或更少、0.2％或更少、或0.1％或更少。11.用于制备根据权利要求1至10中任一项所述经加工固体大豆蛋白质产品的水浸取方法，所述方法包括以下顺序的步骤：1)提供包含经研磨的或片状的或以其他方式崩解的大豆材料(SBM)和水的初始混合物；2)在所述初始混合物中的干物质量为按重量计8％至20％的条件下，在5至65℃的温度和3.5至5.5的pH下，将所述初始混合物浸取0.15至6小时；3)将所浸取混合物分离成液体提取物和第一固体级分；4)收集所述第一固体级分；5)任选地运输来自步骤3)的所述液体提取物通过用于进一步分离固体的装置，例如倾析器离心，从而回收第二固体级分，并将所述第二固体级分与所述第一固体级分合并；以及6)将来自步骤4)和5)的所述第一固体级分或所合并的固体级分干燥至干物质为至少90％；其中，从初始SBM起始材料计算的所述方法中所消耗水的总量为SBM量的约10倍或更少。12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括以下步骤中的一个或更多个：5(i)运输来自步骤3)的所述液体提取物通过用于进一步分离固体的装置，例如倾析器离心，从而回收第二固体级分并收集液体提取物，并将所述第二固体级分与所述第一固体级分合并；和/或5(ii)运输来自步骤3)的所述液体提取物和/或来自步骤5(i)的液体提取物通过超滤装置，从而回收第三固体级分并收集液体提取物，然后任选地对该收集的液体提取物进行反渗透，从而回收液体浓缩物和纯水，并将所述第三固体级分与所述第一固体级分合并；以及5(iii)通过将液体提取物和/或水再循环至步骤2)、5(i)或5(ii)中的任一个中，再利用来自步骤5(i)和/或来自步骤5(i)和5(ii)的液体提取物，和/或来自步骤5(i...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡特里内·维德·埃勒加德，卡尔·克里斯蒂安·汤姆森，约纳坦·阿伦斯·迪科，
申请(专利权)人：哈姆雷特蛋白质有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK