專利名稱：酸性大豆蛋白質(zhì)凝膠食物及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及含大豆蛋白質(zhì)的食物，尤其酸性凝膠食物，特別是含大豆蛋白質(zhì)的類似果凍的凝膠食物，其增加進餐習慣中攝入蛋白質(zhì)的方法，本發(fā)明還涉及生產(chǎn)該食物的方法。
背景技術：
長時間以來，大豆蛋白質(zhì)被用作一種極好的食物蛋白質(zhì)來源。而且，由于大豆蛋白質(zhì)有各種功能性質(zhì)，如乳化性質(zhì)和凝膠形成性質(zhì)，其已經(jīng)被廣泛用作食物材料或可食用的肉產(chǎn)品、魚醬產(chǎn)品、配菜、面包、糖果和飲料原料的食物改良材料。此外，最近發(fā)現(xiàn)大豆蛋白質(zhì)減少血液膽固醇水平，其營養(yǎng)和生理功能已經(jīng)引起注意。
肯定地攝入大豆蛋白質(zhì)常規(guī)方法是“配菜”如豆腐(大豆凝乳)、油炸豆腐、水豆豉(發(fā)酵的大豆)等。此外，有一類大豆蛋白質(zhì)食物如蛋白質(zhì)粉和蛋白質(zhì)條。然而，這些食物都是在中性范圍。沒有一種餐后甜點食物是酸性pH的，例如，大豆蛋白質(zhì)和果汁組合制備的飯后甜點。因而大豆蛋白質(zhì)的食用方法是有限的。在飯后甜點食物中，果凍能提供令人愉快的口感和喉感并從而可以提供不同于飲料的食用情景。
利用大豆蛋白質(zhì)凝膠化性質(zhì)制作的食物除上述豆腐外包括yuba(豆腐皮)、凍豆腐，并且長時間以來它們被傳統(tǒng)地食用。比之從牛奶或蛋類得到的其他蛋白質(zhì)材料的凝膠和多糖凝膠如角叉菜聚糖或瓊脂，大豆蛋白質(zhì)的凝膠在口感、凝膠性質(zhì)和營養(yǎng)等上都不同。然而，傳統(tǒng)食物如豆腐是利用中性到低酸性pH值范圍(即，pH值高于大豆蛋白質(zhì)的等電點)的大豆蛋白質(zhì)凝膠性質(zhì)制備的，目前，還沒有一種利用酸性范圍(低于等電點)的大豆蛋白質(zhì)凝膠性質(zhì)制備的食物，例如，用大豆蛋白質(zhì)和果汁的組合制備的凝膠餐后甜點食物。
雖然大豆蛋白質(zhì)通常具有中性范圍內(nèi)極好的凝膠性質(zhì)，但是它在酸性范圍不表現(xiàn)出凝膠性質(zhì)。這是由于下面的原因。大豆蛋白質(zhì)在中性范圍溶解然后表現(xiàn)出凝膠性質(zhì)。另一方面，在低于pH4.6，即所謂酸性食物的pH范圍(pH3.0到4.5)(見非專利文件1)的，大豆蛋白質(zhì)幾乎不會溶解，也不能表現(xiàn)出凝膠性質(zhì)。這是由于酸性食物的pH等于大豆蛋白質(zhì)的等電點(約pH5)或者在大豆蛋白質(zhì)的等電點(約pH5)附近。從而，可以有效提供大豆蛋白質(zhì)的含高濃度大豆蛋白質(zhì)的許多加工的食物限于具有如上述的中性或微酸性pH的食物。所以，非常希望利用酸性范圍內(nèi)大豆蛋白質(zhì)的凝膠性質(zhì)制備的大豆蛋白質(zhì)食物，以增加攝取大豆蛋白質(zhì)的方法和使大豆蛋白質(zhì)食物多樣化。
涉及酸性食物的大豆蛋白質(zhì)利用的許多常規(guī)技術主要針對生產(chǎn)酸性飲料時防止在酸性范圍內(nèi)大豆蛋白質(zhì)聚集和/或沉淀。例如，公知加入穩(wěn)定劑如果膠(見專利文件1)、加入乳化劑如HLB為13或者更高的蔗糖脂肪酸酯(見專利文件2)、抑制由于經(jīng)過等電點時大豆蛋白質(zhì)聚集的方法(見專利文件3和4)等。然而，這些方法都不能使蛋白質(zhì)本身可溶。這樣，用這些方法處理的大豆蛋白質(zhì)并不表現(xiàn)出該蛋白質(zhì)自身的功能性質(zhì)如乳化性質(zhì)和凝膠形成性質(zhì)，更不用說提供一種清澈的凝膠，從而用這類方法制作的食物種類有限。另外，為了最小化由于經(jīng)過等電點而產(chǎn)生的蛋白質(zhì)聚集，蛋白質(zhì)的濃度需要更低。
如上所述，雖然利用在酸性范圍大豆蛋白質(zhì)凝膠性質(zhì)制備大豆蛋白質(zhì)食物具有潛在的巨大需求，但是由于大豆蛋白質(zhì)在酸性范圍弱溶解性，還沒有發(fā)現(xiàn)讓大豆蛋白質(zhì)在酸性范圍形成凝膠的方法，從而，直至目前，還沒有產(chǎn)生這種食物。
本發(fā)明提供了一種利用酸性范圍大豆蛋白質(zhì)凝膠形成性質(zhì)制備的大豆蛋白質(zhì)凝膠食物，特別是類似果凍的食物，其提供了營養(yǎng)極佳的大豆蛋白質(zhì)的攝入中各種食用習慣，還提供了生產(chǎn)該食物的方法。
參考文獻非專利文件1Ed.Isao SHIBASAKI，“Sakkin and/or Jokin OhyoHandbook(Sferilization and/or Disinfection Application Handbook)”，SCIENCE FORUM，1985，p.28；專利文件1JP-A 54-52754；專利文件2JP-B 59-41709；專利文件3JP-A 7-16084；專利文件4JP-A 2000-77；
專利文件5WO02/67690發(fā)明內(nèi)容發(fā)明人深入研究并結果發(fā)現(xiàn)了通過利用下述酸性可溶大豆蛋白質(zhì)得到了含有高濃度大豆蛋白質(zhì)并具有高營養(yǎng)價值和良好口感的酸性凝膠食物，所得凝膠是熱不可逆的，即再次加熱不會溶解，并且在凝膠的冷凍和融化過程中沒有觀察到脫水收縮。他們進一步研究了凝膠化條件，如蛋白質(zhì)濃度、pH、鹽的類型和濃度、加熱溫度、加熱時間、添加劑等等，并最后完成了本發(fā)明。本發(fā)明涉及生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)酸性凝膠食物的方法，其包括加熱酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)在水或者水和醇的混合液中的酸性溶液，或者將所述溶液進行pH調(diào)節(jié)，加入鹽或酸并加入陰離子聚合物的一項或多項后進行加熱，并涉及所得的凝膠食物。
本發(fā)明中所用的酸性可溶大豆蛋白質(zhì)指的是在pH3.0-4.5下溶解度為80％或以上的大豆蛋白質(zhì)。產(chǎn)生酸性可溶大豆蛋白質(zhì)的方法不受特別的限制。例如，含有大豆蛋白質(zhì)的溶液經(jīng)過下面一種或兩種方法處理a)使來自溶液中所含蛋白質(zhì)的聚陰離子物質(zhì)除去或者失活；b)向溶液中加入聚陽離子物質(zhì)，然后在低于蛋白質(zhì)等電點的pH值加熱到100℃以上得到酸性可溶大豆蛋白質(zhì)。這里所用的溶解度通過如下方法確定，即在水中分散蛋白質(zhì)粉末，從而蛋白質(zhì)濃度為按重量計5.0％，徹底攪拌分散體，如需要，調(diào)節(jié)pH，在10,000G離心溶液5分鐘，然后通過蛋白質(zhì)測定方法如凱氏法(Kjeldahl)或者勞里(Lowry)方法確定上清液蛋白質(zhì)在總蛋白質(zhì)的比例。
因此，本發(fā)明涉及(1)一種生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)酸性凝膠食物的方法，該方法包括加熱4-20％(按重量計)的酸性可溶大豆蛋白質(zhì)在水中或者水與醇的混合物中的溶液，其pH值為3.0-4.5，或者將所述溶液進行如下一種或多種操作后加熱(A)調(diào)節(jié)所述溶液的pH到3.0-4.5，(B)加入在一個分子中有兩個或多個酸根的酸或者其鹽(C)加入不同于(B)中所用的酸的鹽，(D)加入陰離子聚合物；(2)根據(jù)上面(1)的生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)酸性凝膠食物的方法，其中酸性可溶大豆蛋白質(zhì)溶解度為90％或以上，pH4.5或更低；
(3)根據(jù)上面(1)的生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)酸性凝膠食物的方法，其中(B)中加入的酸或者其鹽的量為0.1-10mM；(4)根據(jù)上面(1)的生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)酸性凝膠食物的方法，其中在(C)中加入的鹽的量為5-200mM；(5)根據(jù)上面(1)的生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)酸性凝膠食物的方法，其中加入的陰離子聚合物的量按重量計為蛋白質(zhì)的量的2-30％；(6)根據(jù)上面(1)的生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)酸性凝膠食物的方法，其中在60℃或以上實施加熱10分鐘或更長時間；和(7)根據(jù)上面(1)-(6)任一項的方法得到的酸性凝膠食物。
附圖簡述

圖1.圖示酸性可溶大豆蛋白質(zhì)和分離的大豆蛋白質(zhì)的溶解度。
圖2.圖示酸性可溶大豆蛋白質(zhì)和分離的大豆蛋白質(zhì)的凝膠斷裂負載。
圖3.圖示酸性可溶大豆蛋白質(zhì)和牛奶乳清蛋白質(zhì)的溶解度。
圖4.圖示酸性可溶大豆蛋白質(zhì)和牛奶乳清蛋白質(zhì)的凝膠斷裂負載。
實施本發(fā)明的最佳模式下文中將描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。本發(fā)明中所用的酸性可溶大豆蛋白質(zhì)可以是在pH 3.0到4.5的溶解度為80％或以上的任一種大豆蛋白質(zhì)。
通過例如上面的專利文獻5中描述的方法得到了酸性可溶大豆蛋白質(zhì)。該方法包括用下面一種或兩種方法處理含有大豆蛋白質(zhì)的溶液a)使來自溶液中所含蛋白質(zhì)的聚陰離子物質(zhì)除去或者失活；b)向溶液中加入聚陽離子物質(zhì)，調(diào)節(jié)溶液pH到2.3-4.3使其低于蛋白質(zhì)的等電點(即比等電點更酸性的pH范圍)，然后加熱溶液高于100℃。加熱后，溶液的pH值可能為4.5或者更低。可將溶液干燥得到粉末，并且該粉末可在使用前溶解。在(b)中使用的聚陽離子物質(zhì)包括脫乙酰殼多糖。(a)中聚陰離子物質(zhì)的除去或者失活包括肌醇六磷酸的除去或者失活。通過，例如，用肌醇六磷酸酶處理和加入二價或更高價的金屬離子這兩種方法的一種或兩種可以實現(xiàn)肌醇六磷酸的除去或者失活。例如通過蒸汽注射方法可以實施在低于蛋白質(zhì)等電點的酸性范圍內(nèi)加熱到100℃以上。
通過上面的方法，可以產(chǎn)生主要成分為球蛋白的酸性可溶大豆蛋白質(zhì)，其溶解度為90％或以上，pH為4.5或更低，在600nm的透光度(按重量計5％的蛋白質(zhì)溶液)為20％T或以上，0.22M/TCA溶解度為20％或以下。通過將蛋白質(zhì)粉末分散在水中從而蛋白質(zhì)含量按重量計為5.0％，充分攪拌分散體，如果需要調(diào)節(jié)pH，然后用分光光度計(Hitachi Ltd.生產(chǎn)的U-3210自動作圖分光光度計)使用1cm測定池測量600nm的透光度(％T)來確定如此處所用的透光度(％T)。TCA溶解度(％)是蛋白質(zhì)降解的指標并通過將蛋白質(zhì)粉末分散在水中從而蛋白質(zhì)含量按重量計為1.0％，充分攪拌分散體然后用蛋白質(zhì)測定方法如凱氏法或Lowry法測定所得溶液中總蛋白質(zhì)中0.22M三氯乙酸(TCA)-可溶的蛋白質(zhì)的比例來確定。然而，如上所述，本發(fā)明中所用的酸性可溶大豆蛋白質(zhì)不被具體限制，只要其在pH3.0到4.5具有80％或以上的溶解度，并且其也不被透明度所限制。
用于本發(fā)明的酸性可溶大豆蛋白質(zhì)分子在pH4.5或者以下的溶液中具有正的表面電荷，因為該pH低于其等電點。從而，由于分子表面的正電荷導致的靜電排斥力在分子之間作用。同時，疏水吸引力在分子的疏水區(qū)之間作用。酸性可溶大豆蛋白質(zhì)的凝膠化受到靜電排斥力和疏水吸引力之間的平衡的控制。換句話說，當靜電排斥力減小時，疏水吸引力強烈作用并且蛋白質(zhì)分子相互纏繞形成凝膠的空間網(wǎng)絡，將其加熱完成凝膠化。
為減小靜電排斥力，可以將溶液的pH調(diào)節(jié)到接近蛋白質(zhì)的等電點以減小分子表面上的正電荷，或者可以增加溶液的離子強度以阻礙電排斥力。溶液pH的調(diào)節(jié)或者鹽(后面描述的“在一個分子中具有兩個或多個酸根的酸的鹽”除外)的加入滿足這些目的。在這點上，當pH低于3.0時必須調(diào)節(jié)pH到3.0或以上，但是當pH為3.0-4.5時不總是必須調(diào)節(jié)pH。為了得到所希望的凝膠性質(zhì)，如果需要，可以進一步調(diào)節(jié)pH在pH3.0-4.5。更優(yōu)選調(diào)節(jié)pH到pH3.0-4.3，因為即使蛋白質(zhì)濃度增加，該蛋白質(zhì)在該pH范圍內(nèi)也幾乎不聚集。
備選地，帶正電荷的的蛋白質(zhì)分子可以與具有兩個或多個解離的酸根的陰離子橋接以有效地形成凝膠的空間網(wǎng)絡。這通過加入在一個分子中具有兩個或多個解離的酸根的酸或者其鹽，或者陰離子聚合物得以實現(xiàn)。陰離子聚合物可以有或者沒有凝膠化能力。
凝膠化的另一因素是溶液中的蛋白質(zhì)濃度。蛋白質(zhì)濃度越是增加，越是容易形成凝膠的空間網(wǎng)絡。從而，更高的蛋白質(zhì)濃度促進了蛋白質(zhì)的凝膠化并導致具有更高斷裂負載的凝膠。例如，在本發(fā)明中，如果使用具有pH3.0的12％蛋白質(zhì)溶液，實際上通過加熱溶液可以得到斷裂負載為25gf/cm2或以上的凝膠。另一方面，如果使用pH3.0的5％蛋白質(zhì)溶液，通過加熱該溶液不能得到凝膠。在后一情況中，通過調(diào)節(jié)pH接近等電點，例如上升到接近pH4.5(處理A)，或者升高pH到3.5并加入氯化鈉從而濃度為100mM(處理A和C的組合)，然后加熱該溶液，可以產(chǎn)生具有25gf/cm2或以上的凝膠。換句話說，即使蛋白質(zhì)濃度是低的，通過實施處理(A)、(B)、(C)和(D)的至少一種也可以實現(xiàn)凝膠化。凝膠化所需的每種處理的最適條件根據(jù)蛋白質(zhì)的濃度而變。盡管最適條件也可以依賴產(chǎn)生酸性可溶大豆蛋白質(zhì)的方法或者生產(chǎn)批量而輕微改變，但是通過如上述的每種處理促進了凝膠化。
此后，將描述適于凝膠化的蛋白質(zhì)濃度和pH、將要加入的一個分子中具有兩個或多個酸根的酸或者其鹽，除上述酸之外的酸的鹽和陰離子聚合物。蛋白質(zhì)濃度按固體含量的重量計為4-20％。按重量計6-18％是優(yōu)選的，因為凝膠化更容易。當?shù)鞍踪|(zhì)濃度高于4％時，通過實施處理(A)到(D)的至少一種可以產(chǎn)生斷裂負載為25gf/cm2或以上的凝膠。如果蛋白質(zhì)濃度高，那么該蛋白質(zhì)溶液的粘度增加。在這種情況下，可以用食物切割機切割溶液以產(chǎn)生糊，并且該糊可被去泡沫，然后加熱。然而，如果蛋白質(zhì)濃度大于按重量計20％，那么該蛋白質(zhì)溶液或糊的粘度非常高，從而隨后工作的效率降低。
在處理(B)中，在含有本發(fā)明的蛋白質(zhì)的溶液中，短語“在一個分子中有兩個或多個酸根的酸或者其鹽”可以清楚地被短語“在一個分子中有兩個或多個解離的酸根的酸或者其鹽”代替。如上所述，酸或鹽可以說具有兩個或多個帶負電的手并通過這些手，帶正電荷的蛋白質(zhì)相互連接(橋接)以促進凝膠化。這樣，至少兩個或多個酸根需要被解離并帶負電。當使用數(shù)值表達該短語時，其是“第二解離常數(shù)(25℃)pK2為4或更小的酸或者其鹽”。
在一個分子中有兩個或多個解離的酸根的酸或者其鹽不被具體限制，只要其可用于食物，并且通常包括三聚磷酸、硫酸、hexameta-phosphoric acid、聚磷酸、肌醇六磷酸和它們的鹽。酸或者其鹽所要加入的量適宜地為0.1-10mM，更優(yōu)選地0.5-5.0mM。例如，檸檬酸具有三個酸根，但是其pK2為4.3。從而從本發(fā)明的蛋白質(zhì)溶液中的檸檬酸僅可以解離出一個酸根，并且檸檬酸不在蛋白質(zhì)之間橋接從而不被包括在上述酸中。
在處理(C)中，適于凝膠化的鹽(“在一個分子中有兩個或多個解離的酸根的酸的鹽”除外)的濃度為5-200mM，更優(yōu)選10-100mM。如果濃度高于100mM，該鹽的味道濃烈并且該味道需要改進。用于(C)中的鹽不被具體限制，只要其可用于食物，排除上面描述的“在一個分子中有兩個或多個解離的酸根的酸”的鹽。通常的鹽如鈉鹽或鉀鹽可用作鹽。其陰離子和陽離子也不被具體限制。該鹽可以是弱酸鹽或強酸鹽并且包括氯化鈉、氯化鉀、磷酸鈉(磷酸的pK2為7.2)等。特別地，弱酸鹽的加入具有調(diào)節(jié)該溶液的pH到堿性側的作用。弱酸鹽包括檸檬酸鹽和葡糖酸鹽。
在處理(D)中，適于凝膠化的陰離子聚合物所加入的量基于蛋白質(zhì)的按重量計100％為按重量計2-30％，優(yōu)選按重量計5-25％。所加入的陰離子聚合物的最適量根據(jù)所述聚合物的類型而變。陰離子聚合物不被具體限制，只要其可以用于食物，并且優(yōu)選包括天然的聚合的聚陰離子如果膠和水可溶的大豆多糖。
酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)的溶液可以是水和醇混合物中的溶液。醇含量為按重量計0.5-20％，優(yōu)選按重量計18％或以下，并且其適于食物。醇不被具體限制只要其適于食物并且可以溶解酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)。因此，可以適宜地使用一種醇。
本發(fā)明的水或水和醇的混合物中酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)的溶液包括O/W型乳劑，其中外層為水，內(nèi)層為油。因此，可以用乳劑或者含醇的乳劑代替溶液。乳劑或者含醇乳劑中所含的油不被具體限制，只要其是可食用的。油的量也不被具體限制。然而，考慮到能量平衡，油的量優(yōu)選相應于總能量的1-50％，特別是1-30％。可以通過常規(guī)勻漿方法使用高壓勻漿器等實施乳化并且那時，可以使用乳化劑或者可以使用酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)的乳化能力而不用乳化劑。如此所得的乳劑是混濁的，但是其保持凝膠化性質(zhì)。從該乳劑制備的乳化凝膠也是混濁的并且具有光滑的口感和類似奶油凍或bavarois的輕的質(zhì)地。
在60℃或者以上，優(yōu)選70℃或者以上實施加熱。加熱時間為10分鐘或者以上，優(yōu)選20分鐘或以上。更長的加熱時間導致具有更大斷裂負載的更強的凝膠的形成。然而，考慮到可工作性，加熱時間適宜地為2小時或以下。加熱也可以是曲頸甑加熱。這樣所得凝膠具有25gf/cm2或更大的斷裂負載并且具有形狀-保持性質(zhì)。通過改變凝膠化條件，可以根據(jù)目的制備具有所希望的質(zhì)地的凝膠，包括軟質(zhì)地，例如通過商業(yè)途徑可以得到的布丁、果凍、bavarois、滑豆腐等和彈性質(zhì)地例如甘露聚糖果凍、gummy等。
本發(fā)明的凝膠也被稱為熱固定凝膠，其通過加熱形成，并且是通過再次加熱(煮沸加熱或者曲頸甑加熱)不能熔化的不可逆凝膠。此外，在凝膠的冷凍和融化期間沒有觀察到脫水收縮。除了這種功能優(yōu)點，該凝膠在營養(yǎng)上是優(yōu)選的，因為其含有高濃度蛋白質(zhì)。這些優(yōu)點是優(yōu)秀的特征，在公知的膠凝劑，例如，熱可逆的膠凝劑如瓊脂、角叉菜聚糖和明膠中沒有發(fā)現(xiàn)這些優(yōu)秀的特征。
通過商業(yè)途徑可作為食物級得到并且在酸性范圍可溶的蛋白質(zhì)材料的代表性實例是牛奶乳清蛋白質(zhì)。牛奶乳清蛋白質(zhì)通過在酸性范圍加熱也被凝膠化。然而，與從本發(fā)明的酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)制備的凝膠相比，從牛奶乳清蛋白質(zhì)制備的凝膠是脆弱的并且無彈性，即使其具有和本發(fā)明的凝膠相同的蛋白質(zhì)濃度。本發(fā)明的酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)的凝膠是植物蛋白質(zhì)的新凝膠，其是熱抗性的和酸抗性的并且可被制備以具有各種質(zhì)地。
通過酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)自身的凝膠化產(chǎn)生本發(fā)明的凝膠食物，其中凝膠化尤其不需要增稠劑或者膠凝劑。當然，膠凝劑如瓊脂或明膠或者增稠劑如刺槐豆膠或者瓜爾膠也可用于質(zhì)地多樣化等的目的。本發(fā)明的一個特征是除了根據(jù)本發(fā)明制備的凝膠是含有油的乳化凝膠之外，使用在酸性范圍具有高溶解性的大豆蛋白質(zhì)得到的不是不透明的凝膠食物如豆腐或布丁，而是透明的凝膠食物像果凍。然而，根據(jù)本發(fā)明，也可以容易地產(chǎn)生具有像布丁的弱透明度的凝膠食物。
本發(fā)明的凝膠可以含有常規(guī)地用于酸性食物或飲料的調(diào)味劑、果汁、增甜劑、調(diào)料等。
<斷裂負載>
在本發(fā)明中，由TexoGraph(Japan Food Research & DevelopmentInstitute CO.，LTD.)測量斷裂負載作為凝膠強度的指標。使用直徑0.25cm2的圓柱狀活塞對厚2mm的凝膠實施測量。
<應變率>
在本發(fā)明中，應變率被表達為斷點的厚度與樣品厚度的比例并且為斷裂抗性的指標。具有高應變率的凝膠是有彈性的，具有低應變率的凝膠是易碎的。由TexoGraph(Japan Food Research & DevelopmentInstituteCO.，LTD.)使用直徑0.25cm2的圓柱狀活塞對厚2mm的凝膠測量應變率。
<凝膠透光度>
在本發(fā)明中，通過加熱前將蛋白質(zhì)溶液置于1cm測定池中，在每個實例中給定的條件下加熱，然后用分光光度計在600nm測量所得凝膠的透光度來測量凝膠的透光度(％T)。
<肌醇六磷酸含量>
根據(jù)Alii Mohamed的方法(Cereal Chemistry 63，475，1986)通過直接測量溶液中肌醇六磷酸含量確定肌醇六磷酸和其鹽的含量。
此后，將參考實施例具體闡明本發(fā)明的實施方案。然而，本發(fā)明的技術范圍不限于這些實施例。
<制備實施例>
酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)壓榨大豆并使用正己烷作為提取溶劑從大豆中提取油然后將其除去。向5kg所得低-變性的脫脂大豆(氮可溶指數(shù)(NSI)91)加入35kg水。用稀釋的氫氧化鈉溶液將混合物調(diào)節(jié)至pH7，攪拌下在室溫提取1小時，然后于4,000G離心以從脫脂的豆?jié){分離豆腐渣(okara)和不可溶的物質(zhì)。用磷酸調(diào)節(jié)脫脂豆?jié){至pH4.5并用連續(xù)離心分離器(傾析器)以2,000G離心得到不可溶部分(酸-沉淀凝乳)和可溶的部分(乳清)。將水加入酸-沉淀凝乳從而固體含量按重量計為10％以得到酸-沉淀凝乳漿。用磷酸調(diào)節(jié)漿至pH4.0并升溫到40℃。向所得溶液(肌醇六磷酸含量按重量計固體含量的1.96％；TCA溶解度4.6％)加入約8單位/固體含量的肌醇六磷酸酶(Shin Nippon Chemical Co.Ltd.生產(chǎn)的“Sumizyme PHY”)并進行酶促反應30分鐘。反應完成后，將反應混合物(肌醇六磷酸含量按重量計固體含量的0.04％；TCA溶解度基本上不變)調(diào)節(jié)至pH3.5，用連續(xù)直接熱滅菌儀器在120℃加熱15秒，然后噴霧干燥得到1.5kg酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)粉。該蛋白質(zhì)具有95％的溶解度和60％T的透光度。在該制備實施例中得到的酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)用于下面的實施例的實驗中。
<實驗實施例>
實施下面的實驗是為了檢查每種因素(蛋白質(zhì)濃度、pH、鹽濃度、加熱溫度，和加熱時間)對大豆蛋白質(zhì)的凝膠化的影響。通過在固體含量按重量計8-16％，pH3.5-4.5(用20％氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié))，鹽濃度0-150mM，加熱溫度60-90℃，加熱時間10-90分鐘的范圍內(nèi)改變每種因素從制備實施例中所得酸性可溶大豆蛋白質(zhì)的水溶液制備每種凝膠樣品。制備凝膠的方法在下面顯示。例如，為了制備蛋白質(zhì)濃度為按重量計8％，pH為4.0，鹽濃度為50mM的含水酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)溶液，將固體含量為按重量計8％的含水酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)溶液用20％氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到pH4.0并向其中加入氯化鈉從而濃度為25mM。攪拌直到形成均勻混合物后，將混合物在恒溫箱中以80℃加熱30分鐘并用流水冷卻得到凝膠樣品。通過上面提到的TexoGraph測量每種凝膠樣品并且結果在表1到5中顯示。這些結果表明增加蛋白質(zhì)固體含量、調(diào)節(jié)pH接近等電點、或者增加鹽濃度導致凝膠強度的增加(斷裂負載的上升)和因此凝膠化的促進。當每種因素在適于凝膠化的范圍之外時，觀察到蛋白質(zhì)聚集。例如，增加pH到等電點或者增加鹽濃度太多都導致蛋白質(zhì)的聚集。此外，當?shù)鞍踪|(zhì)的濃度增加和其他因素的適宜條件組合使用時發(fā)現(xiàn)協(xié)同效果。加熱溫度可以是60℃或以上，優(yōu)選70℃或以上。加熱時間可以是10分鐘或更長。如從這些結果所看到的，斷裂負載保持增加至少90分鐘。
表1蛋白質(zhì)濃度和凝膠性質(zhì)

表2pH值和凝膠性質(zhì)

表3鹽濃度和凝膠性質(zhì)

表4加熱溫度和凝膠性質(zhì)

表5加熱時間和凝膠性質(zhì)

透明度評價T透明，透光度為10％T或以上T/C半透明，透光度為1％T到小于10％TC白色渾濁，透光度小于1％T實施例1高濃度凝膠用食物切割機將上面制備實施例中所得的酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)切割以制備固體含量按重量計為14％的糊。向糊中加入0.03％蔗糖素(sucralose)(San-Ei Gen F.F.I.，Inc.)和0.2％桔子香料(InternationalFlavors & Fragrances Inc.)并將混合物勻漿并去泡沫。將混合物置于耐熱容器中，然后在恒溫箱中80℃下加熱30分鐘。所得凝膠食物是清澈的并且質(zhì)地是有適當彈性的和所希望的。
實施例2pH調(diào)節(jié)和鹽的加入用20％氫氧化鈉溶液將上面制備實施例中所得酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)的水溶液(固體含量按重量計9％)調(diào)節(jié)到pH3.75并向溶液中加入氯化鈉從而濃度為50mM。向混合物加入0.03％蔗糖素(San-EiGen F.F.I.，Inc.)和0.2％藍莓香料(International Flavors & FragrancesInc.)。攪拌混合物得到均勻混合物，置于耐熱容器中，然后在恒溫箱中80℃加熱30分鐘。所得凝膠食物具有40％T的透光度并且是清澈的。可以使該凝膠食物可以用匙舀并且具有足夠的形狀-保持性質(zhì)和適當?shù)膹椥浴?br> 實施例3弱酸鹽的加入用檸檬酸鈉將上面的制備實施例中所得酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)的水溶液(固體含量按重量計12％)調(diào)節(jié)到pH 4并向其中加入0.02％蔗糖素(San-Ei Gen F.F.I.，Inc.)和0.2％麝香葡萄香料(InternationalFlavors & Fragrances Inc.)。攪拌混合物得到均勻的混合物，置于耐熱容器中，然后在恒溫箱中80℃加熱1小時得到斷裂負載為120gf/cm2的凝膠。
實施例4一個分子中具有兩個或多個酸根的酸的加入用20％氫氧化鈉溶液將上面的制備實施例中所得酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)的水溶液(固體含量按重量計9％)調(diào)節(jié)到pH4然后將其分成兩等份。向一份中加入sodium hexamefaphosphate(KISHIDACHEMICAL CO.，LTD)使其濃度為1.4mM。向另外一份加入50％肌醇六磷酸溶液(KISHIDA CHEMICAL CO.，LTD)使其濃度為1.0mM。攪拌每一混合物得到均勻混合物，置于耐熱容器，然后在恒溫箱中80℃加熱1小時得到在前一例中斷裂負載為90gf/cm2的凝膠或者在后一例中斷裂負載為95gf/cm2的凝膠。兩種所得凝膠都是清澈的并且具有適宜的彈性。
實施例5聚陰離子的加入向上面的制備實施例中所得酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)的水溶液(固體含量按重量計7％；pH為3.5)中加入水溶性大豆多糖，其是一種陰離子聚合物(SOYAFIBE；FUJI OIL CO.，LTD)，從而濃度為0.15％。攪拌混合物得到均勻混合物，置于耐熱容器中，然后在恒溫箱中80℃加熱1小時得到斷裂負載為90gf/cm2的凝膠。所得凝膠是清澈的并且具有適宜的彈性和所希望的質(zhì)地。
實施例6弱酸鹽的加入(通過加熱改變pH)向上面的制備實施例中所得酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)的水溶液(固體含量按重量計5％；pH為3.5)中加入檸檬酸鈣使得濃度為20mM。攪拌混合物。在那時，所加的檸檬酸鈣保持不溶的白色沉淀。將混合物置于耐熱容器中并在恒溫箱中80℃下加熱1小時得到斷裂負載為27gf/cm2的凝膠。所得凝膠具有pH4.3，因為檸檬酸鈣被加熱溶解然后pH被升高。所得凝膠是清澈的，可以用匙舀，具有足夠的形狀-保持性質(zhì)。
實施例7乳化凝膠將按重量計12％的制備實施例中所得的酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)、按重量計12％棕櫚油、按重量計0.2％酸乳酪香料、按重量計0.01％蔗糖素(San-Ei Gen F.F.I.，Inc.)的混合物通過用食物切割機混合乳化。所得乳劑(pH3.5)去泡沫，置于耐熱容器中并在恒溫箱中80℃加熱30分鐘得到斷裂負載為125gf/cm2的混濁凝膠。該凝膠具有類似光滑-奶油凍的優(yōu)選的質(zhì)地。
實施例8含醇凝膠在通過商業(yè)途徑可得到的白葡萄酒(醇含量11-12％)中溶解上面的制備實施例中得到的酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)從而該蛋白質(zhì)固體含量為按重量計9％。用20％氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液至pH3.9并向其中加入0.03％蔗糖素(San-Ei Gen F.F.I.，Inc.)。將該混合物置于耐熱容器中并在恒溫箱中80℃加熱1小時。所得凝膠保持白葡萄酒的透明度并因此是清澈的。質(zhì)地為適宜的彈性和易碎的，因此其是所希望的。
實施例9多糖的組合使用使用制備實施例中所得的酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)，如上面的實驗實施例中所描述的，制備蛋白質(zhì)固體含量按重量計為9％，pH3.75和氯化鈉濃度為50mM的蛋白質(zhì)溶液。將該溶液分成兩等份。向一份中加入0.4％刺槐豆膠(San-Ei Gen F.F.I.，Inc.)，向另一份中加入0.6％葡甘露聚糖(Reox RS Shimizu Chemical Corporation)。充分攪拌每種混合物得到溶液。將溶液置于耐熱容器中并在恒溫箱中80℃加熱30分鐘。兩種所得凝膠食物都和實驗實施例中得到的不含多糖的凝膠類似地清澈。含有刺槐豆膠的所得凝膠具有103gf/cm2的斷裂負載和73％的應變率。含有葡甘露聚糖的凝膠具有112gf/cm2的斷裂負載和65％的應變率。兩種凝膠與實驗實施例中所得凝膠食物相比都具有更大的彈性和硬度(斷裂負載66gf/cm2；應變率53％)。含有刺槐豆膠的凝膠可被更舒適地咬掉。另一方面，含有葡甘露聚糖的凝膠具有輕微粘性的類似年糕的質(zhì)地。從而，通過添加多糖可以改變凝膠的質(zhì)地。
實施例10糖的加入將上面的制備實施例中所得的酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)用食物切割機切割以制備固體含量按重量計為14％的糊。向糊中加入16％葡萄糖-果糖糖漿(Nihon Cornstarch corporation)和0.2％桔子香料。將混合物勻漿、去泡沫，置于耐熱容器中，然后在恒溫箱中80℃下加熱30分鐘。所得凝膠食物具有461gf/cm2的斷裂負載和71％的應變率。該凝膠與實施例1中所得凝膠食物(斷裂負載352gf/cm2；應變率69％)相比是有彈性的并且可舒適地咬掉。通過加入糖使凝膠更清澈。
比較實施例1商業(yè)途徑可得到的分離的大豆蛋白質(zhì)測量了酸性條件下通過商業(yè)途徑可得到的分離的大豆蛋白質(zhì)(FUJIPRO E；FUJI OIL CO.，LTD)的溶解度和該蛋白質(zhì)凝膠的斷裂負載。將分離的大豆蛋白質(zhì)和水用食物切割機混合然后去泡沫得到固體含量按重量計為14％的糊。用磷酸調(diào)節(jié)糊到pH3.5。將糊置于套管中然后在恒溫箱中于80℃加熱30分鐘得到凝膠。結果在圖1和圖2中顯示。所分離的大豆蛋白質(zhì)的溶解度低，為17％。所得凝膠是軟弱凝膠，其斷裂負載不能被檢測到。即使當該大豆蛋白質(zhì)溶液被調(diào)節(jié)到pH3.0-4.5或者向溶液中加入200mM氯化鈉時，該蛋白質(zhì)仍然不凝膠化或者聚集。
比較實施例2通過商業(yè)途徑可得到的乳清蛋白測量了酸性條件下通過商業(yè)途徑可得到的牛奶乳清蛋白質(zhì)的溶解度和該蛋白質(zhì)凝膠的斷裂負載。使用PROVON 190(Nissei-Kyoeki，Inc.)和Carbelac Isolac(Nissei-Kyoeki，Inc.)作為乳清蛋白分離物(WPI)，Sunlact N5(Taiyo Kagaku Co.，Ltd)、Enlact HG(NipponShinyaku Co.，Ltd)和Milpro L-1(San-Ei Gen F.F.I.，Inc.)作為乳清蛋白質(zhì)濃縮物(WPC)。制備凝膠的方法和凝膠化條件(蛋白質(zhì)濃度，pH)和比較實施例1相同。結果在圖3和圖4中顯示。所檢查的大豆蛋白質(zhì)除了Milpro L-1之外都具有90％或以上的溶解度并且發(fā)現(xiàn)它們和酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)類似地溶解。然而，所有WPCs都不凝膠化。WPIs凝膠化。然而，WPIs凝膠具有50-70gf/cm2的斷裂負載和30-40％的應變率，因此，與酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)凝膠(斷裂負載340gf/cm2；應變率69％)相比它們非常軟弱并且并且具有不能令人滿意的質(zhì)地。
當PROVON 190的溶液被調(diào)節(jié)到pH3.0-4.5時，其在pH3.6上聚集并且其在pH3.6或者以下凝膠化，但是該凝膠是軟弱和易碎的。甚至向溶液加入200mM氯化鈉時，所得凝膠在斷裂負載和質(zhì)地上也沒有提高，因此其保持軟弱和易碎。
工業(yè)實用性本發(fā)明提供了大豆蛋白質(zhì)的新的酸性凝膠食物，尤其類似果凍的食物，其質(zhì)地和喉感是令人愉悅的。本發(fā)明的凝膠食物是有豐富營養(yǎng)的植物凝膠食物，其含有高濃度大豆蛋白質(zhì)。此外，通過改變凝膠化條件，可以得到具有各種質(zhì)地的凝膠食物。
權利要求
1.生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)的酸性凝膠食物的方法，該方法包括加熱按重量計4-20％的酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)在水或者水和醇混合物中的溶液，該溶液的pH為3.0-4.5，或者將所述溶液進行如下一種或多種操作后加熱(A)調(diào)節(jié)所述溶液的pH到3.0-4.5，(B)加入在一個分子中有兩個或多個酸根的酸或者其鹽(C)加入不同于(B)中所用的酸的鹽，和(D)加入陰離子聚合物。
2.根據(jù)權利要求1的生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)的酸性凝膠食物的方法，其中酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)在pH4.5或者更低pH具有90％或以上的溶解度。
3.根據(jù)權利要求1的生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)的酸性凝膠食物的方法，其中(B)中加入的酸或者其鹽的量為0.1-10mM。
4.根據(jù)權利要求1的生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)的酸性凝膠食物的方法，其中(C)中加入的鹽的量為5-200mM。
5.根據(jù)權利要求1的生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)的酸性凝膠食物的方法，其中加入的陰離子聚合物的量按重量計為蛋白質(zhì)的量的2-30％。
6.根據(jù)權利要求1的生產(chǎn)大豆蛋白質(zhì)的酸性凝膠食物的方法，其中在60℃或以上實施加熱10分鐘或更長時間。
7.通過根據(jù)權利要求1到6任一項的方法得到的酸性凝膠食物。
全文摘要
本發(fā)明旨在提供含有大豆蛋白質(zhì)的酸性凝膠食物以多樣化日常飲食習慣中攝入大豆蛋白質(zhì)的方式。使用本說明書中描述的酸性可溶的大豆蛋白質(zhì)，將該蛋白質(zhì)的水溶液或者含－醇的水溶液調(diào)節(jié)到pH3到4.5。然后向溶液中加入每分子具有2個或以上的酸根的酸或者其鹽或者另一種酸的鹽，并將混合物加熱形成凝膠。從而，可以得到酸性凝膠食物，包括類似果凍的討人喜歡的食物。
文檔編號A23J3/00GK1694626SQ03824719
公開日2005年11月9日 申請日期2003年8月28日 優(yōu)先權日2002年8月28日
發(fā)明者石本京子, 齋藤努, 桐山俊夫, 巖岡榮治, 吉田昌子 申請人:不二制油株式會社