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特表2024-519548改善された酸ゲル化特性を有するマメ科タンパク質組成物
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-16
(54)【発明の名称】改善された酸ゲル化特性を有するマメ科タンパク質組成物
(51)【国際特許分類】
   A23J 3/14 20060101AFI20240509BHJP
   A23L 11/00 20210101ALI20240509BHJP
   A23L 29/238 20160101ALI20240509BHJP
   A23C 9/137 20060101ALN20240509BHJP
【FI】
A23J3/14
A23L11/00 F
A23L29/238
A23C9/137
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023566816
(86)(22)【出願日】2022-05-25
(85)【翻訳文提出日】2023-12-04
(86)【国際出願番号】 EP2022064296
(87)【国際公開番号】W WO2022248601
(87)【国際公開日】2022-12-01
(31)【優先権主張番号】63/192,752
(32)【優先日】2021-05-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】21305774.8
(32)【優先日】2021-06-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】591169401
【氏名又は名称】ロケット フレール
【氏名又は名称原語表記】ROQUETTE FRERES
(74)【代理人】
【識別番号】100090398
【弁理士】
【氏名又は名称】大渕 美千栄
(74)【代理人】
【識別番号】100090387
【弁理士】
【氏名又は名称】布施 行夫
(72)【発明者】
【氏名】キンメル、ジェニファー ルイーズ
【テーマコード(参考)】
4B020
【Fターム(参考)】
4B020LB27
4B020LC05
4B020LG09
4B020LK05
4B020LK07
4B020LP03
4B020LP08
4B020LP11
4B020LP15
4B020LP23
4B020LP30
(57)【要約】
本発明は、マメ科タンパク質組成物を製造するプロセス、そのようなプロセスによって得られるマメ科タンパク質組成物、及び酸ゲル化食品製品におけるその使用に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マメ科タンパク質組成物を製造するプロセスであって、
・マメ科タンパク質(a)を提供することと、
・加熱調理済みマメ科繊維(b)を提供することと、
・前記加熱調理済みマメ科繊維(b)を、前記マメ科タンパク質(a)とブレンドして、前記マメ科タンパク質組成物を形成することと、を含み、
乾燥重量での重量比a:bが、99:1~80:20の範囲である、プロセス。
【請求項2】
前記加熱調理済みマメ科繊維(b)が、好ましくは60~200℃、更により好ましくは120℃~135℃に含まれる温度で、マメ科繊維材料の懸濁液を加熱調理するステップを含むプロセスによって得られる、請求項1に記載のプロセス。
【請求項3】
前記懸濁液が、4~6、好ましくは4.5~5.5のpHを有する、請求項2に記載のプロセス。
【請求項4】
前記加熱調理済みマメ科繊維(b)が、前記加熱調理するステップ後に、例えば、デカンテーション、遠心分離又は濾過を使用して、有利には遠心分離を使用して、前記加熱調理済みマメ科繊維から不溶性画分を除去するステップを含むプロセスによって得られる、請求項2又は3に記載のプロセス。
【請求項5】
前記加熱調理済みマメ科繊維(b)が、エタノール可溶性繊維残留物の総乾燥質量に基づく乾燥質量含有量で表される、6%超、又は10~50%、又は10~40%、又は10~35%、又は12~30%、又は15~25%の量の、DP<10の重合度を有する糖類を含む、AOAC-2017.16繊維決定アッセイによって決定される前記エタノール可溶性繊維残留物を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項6】
前記加熱調理済みマメ科繊維(b)が、前記加熱調理済みマメ科繊維のデンプンの総重量に基づいて、少なくとも80%、例えば、少なくとも90%の量の糊化デンプンを含み、AOAC2017-16によって決定される、20%未満、例えば、9%未満、例えば、7%未満、例えば、5%未満、例えば、3%未満の量のエタノール可溶性繊維を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項7】
ブレンドするステップが、前記マメ科タンパク質(a)の粉末及び前記加熱調理済みマメ科繊維(b)の粉末をドライブレンドすることによって実行される、請求項1~6のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項8】
ブレンドするステップが、前記マメ科タンパク質(a)を含有する液体及び前記加熱調理済みマメ科繊維(b)を含有する液体の共微粒化によって、又は前記マメ科タンパク質(a)及び前記加熱調理済みマメ科繊維(b)を含有する液体の微粒化によって実行される、請求項1~6のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項9】
前記マメ科タンパク質(a)が、6未満、例えば、3~5.5の加水分解度を有する、請求項1~8のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項10】
乾燥重量で表される重量比a:bが、97:3~87:13、好ましくは95:5~90:10である、請求項1~9のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項11】
前記マメ科が、エンドウマメである、請求項1~10のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項12】
請求項1~11のいずれか一項に記載のプロセスによって得ることができる、マメ科タンパク質組成物。
【請求項13】
マメ科タンパク質組成物であって、
i)乾燥重量基準で75%超のタンパク質の豊富さ、
ii)0~10%、例えば、0.5~5%の総デンプン含有量、
iiii)AOAC法2017.16を使用して決定される、0~20%、例えば、5~15%の総食物繊維含有量、
並びに
iv)
-試験Aを使用して決定される場合、少なくとも1000Pa、好ましくは少なくとも2500Pa、有利には少なくとも3000Pa、好ましくは少なくとも3500Pa、より好ましくは少なくとも4000Pa、更により好ましくは少なくとも4500Pa、最も好ましくは少なくとも5000Paの貯蔵弾性率、
及び/又は、
-試験Bを使用して決定される場合、7%未満、有利には5%未満、好ましくは4%未満、より好ましくは3%未満、更により好ましくは2%未満、最も好ましくは1%未満の離水パーセンテージを有する、マメ科タンパク質組成物。
【請求項14】
マメ科タンパク質組成物であって、
i)乾燥重量基準で75%超のタンパク質の豊富さ、
ii)0~10%、例えば、0.5~5%の総デンプン含有量、
iii)AOAC法2017.16を使用して決定される、0~20%、例えば、5~15%の総食物繊維含有量
を有し、
iv)マメ科タンパク質(a)及び加熱調理済みマメ科繊維(b)のブレンドを含み、乾燥重量での重量比a:bが、99:1~80:20の範囲である、マメ科タンパク質組成物。
【請求項15】
-前記加熱調理済みマメ科繊維b)が、乾燥質量含有量で表される、6%超、若しくは10~50%、若しくは10~40%、若しくは10~35%、若しくは12~30%、若しくは15~25%の含有量の、DP<10の重合度を有する糖類を有する、AOAC-2017.16繊維決定アッセイによって決定されるエタノール可溶性マメ科繊維残留物を有し、
かつ/又は、
-前記加熱調理済みマメ科繊維(b)が、前記加熱調理済みマメ科繊維のデンプン含有量に基づいて、少なくとも80%、例えば、少なくとも90%の含有量の糊化デンプン、及びAOAC2017-16によって決定される、20%未満、例えば、9%未満、例えば、7%未満、例えば、5%未満、例えば、3%未満の含有量のエタノール可溶性繊維残留物を有する、請求項14に記載のマメ科タンパク質組成物。
【請求項16】
前記マメ科が、エンドウマメである、請求項12~15のいずれか一項に記載のマメ科タンパク質組成物。
【請求項17】
酸ゲル化食品製品における、請求項12~16のいずれか一項に記載の組成物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、改善された酸ゲル化能力を有するマメ科タンパク質組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
ヒトの1日のタンパク質必要量は、食糧供給の12~20%である。これらのタンパク質は、動物由来(肉、魚、卵、乳製品)及び植物由来の食品(穀物、マメ科、海藻)の製品の両方によって供給される。
【0003】
しかしながら、先進国では、タンパク質摂取は、主に動物由来のタンパク質の形態によりなされている。数多くの研究により、動物由来のタンパク質を過剰摂取し、植物性タンパク質の摂取が不足することは、がん及び心血管疾患を増加させる原因の1つであることが示されている。
【0004】
加えて、動物性タンパク質は、特に乳又は卵由来のタンパク質に関するそれらのアレルゲン性の点、及び集約農業の有害な影響に関連する環境上の点の両方で、多くの欠点を有する。
【0005】
一般に、動物性タンパク質の代わりに植物性タンパク質を使用することは、環境に好ましい影響を有する。実際に、最終製品に関して、植物性タンパク質の使用により、エネルギーの使用をより少なくし、温室効果ガス排出の生成をはるかに少なくすることができる。
【0006】
したがって、有益な栄養及び機能特性を有するが、動物由来の成分の欠点は有していない、植物由来の成分に対して、製造業者からの需要が高まっている。
【0007】
1970年代以来、マメ科タンパク質は、動物及びヒトの食品を意図した動物性タンパク質に対する代替タンパク質源として、大きな関心を集めてきた。例えば、エンドウマメは、約27重量%のタンパク質含有量を含む。エンドウマメタンパク質、主にエンドウマメグロブリンタンパク質は、長年にわたって抽出され、工業的に評価されてきた。
【0008】
しかしながら、動物性タンパク質と比較して、マメ科タンパク質は、動物性の乳又は卵から抽出されるものなどの動物性タンパク質よりも、ゲル化特性がより低いことが知られている。
【0009】
これらのタンパク質組成物は、様々な食品組成物中に混合することができる。食品組成物は、3~9の範囲の非常に異なるpHを示し得る。高いゲル化特性が大きな関心を有する応用分野、つまり酸ゲル化食品製品の分野が存在する。「酸ゲル化食品製品」とは、酸性化中にゲル化特性を発現する酸性食品を意味する。酸ゲル化食品製品には、例えば、ヨーグルト、チーズ及び酸性ソース(マヨネーズ、ケチャップなど)が含まれる。
【0010】
タンパク質乳から酸性固形又は撹拌型ヨーグルトを製造するためには、ヨーグルトが、微生物を使用する発酵による酸性化中に粘度を増加させ、ゲルを形成する必要がある。その意味で、酸ゲル化の現象は、熱ゲル化の現象、すなわち、熱処理によって誘導されるタンパク質ゲル化の現象とは非常に異なる。ヨーグルトの場合、発酵製品中に存在するプロバイオティクスの利益を維持するために、ゲルの形成後、プロセスの最後に熱処理が生じないことが重要である。ヨーグルトを製造する場合、タンパク質のゲル化特性は、ヨーグルトの酸性化中に発現され、この酸性化は、プロバイオティックス微生物の使用によって引き起こされる。pHの低下は、タンパク質の沈殿及びそれらの凝集を誘導する。結果として生じる微細構造は、得られるゲル化ヨーグルト製品のテクスチャ及び高粘度を決定する。
【0011】
酸ゲル化に関する1つの他の特性は、ゲルの安定性であり、食品製品が良好な水安定性を示すこと、すなわち、離水現象が限定的であることもまた、重要である。離水は、酸性化中及び最終ゲルの形成後のいずれでも、ゲルが水に結合し、水を保持することができないことを反映している。
【0012】
しかしながら、マメ科タンパク質、及び特にエンドウマメタンパク質は、一般に主に乳清及びカゼインのブレンドからなる動物性乳タンパク質よりも、弱い酸ゲル化特性を有すると考えられている。したがって、マメ科タンパク質、特にエンドウマメタンパク質の低い酸ゲル化特性は、酸ゲル化食品製品の製造時に問題を引き起こす。したがって、酸ゲル化食品製品の製造を容易にするために、エンドウマメタンパク質単独よりも高い酸ゲル化特性を有する新規なマメ科タンパク質組成物を提供することが重要である。
【0013】
改善されたテクスチャ及び粘度を有する植物ベースの酸ゲル化食品製品を提供するために、タンパク質を含む成分と組み合わせて、酸ゲル化食品にゲルを模倣する添加剤を使用することが提案されている。そのようなゲル化添加剤には、キサンタンガムなどのガム、又は一般に「廃棄物」である柑橘類果皮及びリンゴ搾りかすから調製される低メトキシペクチンなどのペクチンが含まれる。しかしながら、これらの添加剤は、栄養上の利点に関して完全に満足のいくものではなく、これらの製品は、一般に「クリーンラベル」の添加剤とはみなされていない。別の解決策は、タンパク質と組み合わせて、アルファ化デンプンを使用することであり、粘度及びゲルのテクスチャは、酸性pHでいくらかのゲル特性を示すアルファ化デンプンによって提供される。
【0014】
例えば、酸性ソースの分野において、国際公開第2014/001030号は、細かく粉砕された粉の形態のマメアルブミン、アルファ化デンプン及びキサンタンガム又はペクチンを含む、マヨネーズソースなどのエマルジョンを記載している。そのような種類のマヨネーズソースを提供するための別の解決策が、未公開特許出願である国際出願PCT/FR2021/050748号に記載されており、これは、完全菜食主義者用マヨネーズソースを製造するための、マメ科アルブミン及びアルファ化デンプンのブレンドの使用を記載している。
【0015】
ヨーグルトの分野では、酸ゲル化特性の必要性もまた重要であり、国際公開第2017/185093号は、エンドウマメタンパク質を含む乳の発酵から得られるヨーグルトの異なるレシピを記載している。同様に、国際公開第2019/069111号の文書もまた、得られた混合物に乳酸菌を植菌して、実質的に安定剤が添加されておらず、所定の粘度及び硬度を有する非乳発酵食品製品を提供する前に、エンドウマメタンパク質乳を加熱するステップを使用するプロセスを記載している。上述のプロセスは、特別な注意を必要とし、複雑である。更に、ほとんどの場合、市販のエンドウマメタンパク質を使用した場合、記載のプロセスは、ヨーグルトに望まれる特性に達することができず、高レベルの離水及び/又は低ゲル化特性が観察される。
【0016】
上記から、マメ科タンパク質に基づく酸ゲル化食品の製造を容易にするために、かつ/又は低メトキシペクチンなどのゲル化添加剤の添加を必要とせずに、高い酸ゲル化特性を有することができるマメ科タンパク質組成物を提供することが、有用であると思われる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の成果の1つは、改善された酸ゲル化能力を示す新規なマメ科タンパク質組成物を提供することである。実際に、本発明者は、研究中、驚くべきことに、加熱調理済みマメ科繊維をマメ科タンパク質に組み込むことによって、マメ科タンパク質の酸ゲル化能力を改善することが可能であることを観察した。本発明は、低メトキシペクチンなどのゲル化添加剤を使用する代わりに、マメ科ベースの材料由来のクリーンラベルの成分を使用するという更なる利点を有する。
【0018】
本発明は、マメ科タンパク質組成物を製造するプロセスであって、
・マメ科タンパク質(a)を提供することと、
・加熱調理済みマメ科繊維(b)を提供することと、
・加熱調理済みマメ科繊維(b)を、マメ科タンパク質(a)とブレンドして、マメ科タンパク質組成物を形成することと、を含み、
乾燥重量での重量比a:bが、99:1~80:20である、プロセスに関する。
【0019】
本プロセスは、酸ゲル化食品製品に使用される場合、マメ科タンパク質組成物のゲル化特性を増加させることを可能にする。実施例において示されるように、このマメ科タンパク質組成物は、特に、マメ科繊維が加熱調理済みではないという点のみが異なる同じ組成物と比較して、又はマメ科繊維(b)を全く含まないマメ科タンパク質(a)と比較して、改善された酸ゲル化特性を示す。
【0020】
当該加熱調理済みマメ科繊維が、酸性条件下でマメ科タンパク質のゲル強度を改善する機構は、まだ知られていない。いかなる理論にも束縛されることを望むものではないが、1つの仮説は、より正に荷電したマメ科タンパク質と、より負に荷電したマメ科繊維の可溶性構成成分との間の静電相互作用に基づくことができる。これらの静電引力は、マメ科タンパク質とマメ科繊維の可溶性構成成分との間に可溶性複合体を形成し、不溶性凝集体と比較して、より高い割合の可溶性複合体をもたらす。このより高い割合は、より強い全体的なゲルマトリックス、及び酸性pHでの測定可能なゲル強度の増加を誘導する。加えて、水は、ゲルマトリックスとより強く会合し、酸性ゲルの離水の減少をもたらす。これらの相互作用を得るために、本発明者は、実施例節の実施例4で示されるように、マメ科繊維を加熱調理する必要があり、加熱調理していないマメ科繊維ではそのような改善を得ることができないことを見出した。
【0021】
したがって、本発明の別の目的は、本発明のプロセスによって得ることができるマメ科タンパク質組成物に関する。
【0022】
本発明の別の目的は、ヨーグルト、チーズ又は酸性ソースなどの酸ゲル化食品製品における本発明の組成物の使用に関する。
【0023】
「マメ科タンパク質」及び「マメ科繊維」とは、それぞれ、マメ科植物から抽出されたタンパク質及び繊維を意味する。本発明の目的では、「マメ科植物」という用語は、Cesalpiniaceae科、Mimosaceae科又はPapilionaceae科に属する任意の植物、及び具体的にはPapilionaceae科に属する任意の植物を意味する。それは、例えば、エンドウマメ、ソラマメ、リョクトウ、レンズマメ、アルファルファ、ダイズ又はルピナスマメであり得る。好ましくは、当該マメ科植物は、エンドウマメ、ソラマメ及びリョクトウからなる群から選択される。更により好ましくは、当該マメ科植物は、エンドウマメである。好ましい実施形態では、当該マメ科植物は、ダイズである。
【0024】
本発明によれば、「エンドウマメ」という用語は、本明細書では、その許容される意味のうち最も広義のものとみなされ、具体的には、
・「丸エンドウマメ(smooth pea)」及び「しわエンドウマメ(wrinkled pea)」の全ての品種、並びに
・「丸エンドウマメ」及び「しわエンドウマメ」の全ての変異品種が含まれ、これは、当該品種に関して一般に意図されるどの用途(ヒト摂取用の食品、動物飼料及び/又は他の用途)のものでもよい。
【0025】
本出願では、「エンドウマメ」という用語は、Pisum属に属するエンドウマメの品種、及びより具体的には、Pisum sativumを含む。
【0026】
当該変異品種は、C-L HEYDLEYらによる論文、題名「Developing novel pea starches」,Proceedings of the Symposium of the Industrial Biochemistry and Biotechnology Group of the Biochemical Society,1996,pp.77-87に記載されるように、具体的には「r変異体」、「rb変異体」、「rug3変異体」、「rug4変異体」、「rug5変異体」及び「lam変異体」として知られるものである。
【0027】
好ましい一実施形態では、エンドウマメは、丸エンドウマメ、具体的には黄丸エンドウマメに由来する。
【0028】
本発明の一実施形態では、同じマメ科植物が、タンパク質(a)及び加熱調理済み繊維(b)に使用される。例えば、本発明の一実施形態は、エンドウマメタンパク質(a)及び加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)を含むエンドウマメタンパク質組成物、又はソラマメタンパク質(a)及び加熱調理済みソラマメ繊維(b)を含むソラマメタンパク質組成物に関する。本発明の別の実施形態では、マメ科タンパク質組成物はまた、互いに異なるマメ科植物のマメ科タンパク質(a)及び加熱調理済みマメ科繊維(b)も含むことができ、例えば、本発明のマメ科タンパク質組成物は、ソラマメタンパク質(a)及び加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)を含むソラマメタンパク質組成物であってもよい。
【0029】
以下の説明において、本発明は、両方のマメ科タンパク質(a)及び加熱調理済みマメ科繊維(b)の両方が、エンドウマメ由来である実施形態について詳述される。しかしながら、本発明では、任意のマメ科植物を使用することができ、「エンドウマメ」という用語は、上記に引用した任意のマメ科植物と互換的なものである。それは、例えば、エンドウマメの代わりに、ソラマメ、リョクトウ、レンズマメ、アルファルファ、ダイズ又はルピナスマメから選択することができる。一実施形態では、マメ科タンパク質(a)は、ダイズタンパク質であり、加熱調理済みマメ科繊維(b)は、加熱調理済みエンドウマメ繊維である。
【0030】
「エンドウマメタンパク質組成物」とは、唯一のタンパク質源としてエンドウマメタンパク質(a)を本質的に含む組成物を意味する。言い換えれば、エンドウマメタンパク質組成物は、エンドウマメ以外の別の起源に由来するいかなる著しい量のタンパク質も含まない。
【0031】
本発明のプロセスは、エンドウマメタンパク質(a)を提供するステップを含む。
【0032】
タンパク質は、アミノ酸残基の1つ以上の長鎖からなる大きい生体分子又は巨大分子である。全てのマメ科植物性タンパク質と同様に、エンドウマメタンパク質は、タンパク質の3つの主なクラス:グロブリン、アルブミン及び「不溶性」タンパク質からなる。好ましい一実施形態では、エンドウマメタンパク質は、主にエンドウマメグロブリンを含み、すなわち、エンドウマメグロブリンが、主要タンパク質である。一般に、エンドウマメタンパク質(a)は、総エンドウマメタンパク質の乾燥重量に基づいて、少なくとも50%、好ましくは少なくとも75%のエンドウマメグロブリンを含む。
【0033】
エンドウマメタンパク質(a)は、一般に少なくとも50%の豊富さを示す。豊富さは、本出願によれば、エンドウマメタンパク質の総乾燥重量に基づくタンパク質N6.25の重量パーセンテージである。有利には、エンドウマメタンパク質(a)の豊富さは、少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%である。本発明によれば、エンドウマメタンパク質(a)は、エンドウマメタンパク質単離物又はエンドウマメタンパク質濃縮物であり得る。エンドウマメタンパク質単離物は、一般に少なくとも80%の豊富さを有するが、エンドウマメタンパク質濃縮物は、一般に50%~80%の豊富さを有する。タンパク質N6.25の重量パーセンテージ(すなわち、豊富さ)は、規格ISO16634によるDUMAS法を使用して決定することができる。
【0034】
エンドウマメ粉からエンドウマメタンパク質(a)を得るための異なるプロセスが存在し、使用することができる。このプロセスは、乾式プロセス又は湿式プロセスであり得る。乾式プロセスは、エンドウマメを粉砕して、エンドウマメ粉を形成するステップと、一般に空気分級又は篩い分けによるエンドウマメ粉の分画の少なくとも1つのステップとを含み、得られる画分が微細であるほど、タンパク質が豊富である。一般に、エンドウマメタンパク質を得るための湿式プロセスは、外皮を除去したエンドウマメ粉の水中懸濁液を提供するステップと、不溶性デンプン及び繊維を懸濁液から除去して、可溶性タンパク質が豊富な液体画分を得るための少なくとも1つの分離ステップと、エンドウマメタンパク質を単離するステップとを含む。粉の懸濁液は、エンドウマメの乾式粉砕又は湿式粉砕によって得ることができる。分離ステップは、液体サイクロン、デカンター、遠心分離機又はそれらの組み合わせなどの分離デバイスを使用して行うことができる。単離ステップは、等電点でタンパク質を沈殿させるステップと、それに続く遠心分離ステップ又は膜を使用する濾過ステップを含むことができる。そのようなエンドウマメタンパク質単離物の製造は、例えば、国際公開第2007/017572号、国際公開第2011/124862号又は国際公開第2019/053387号に記載されている。エンドウマメタンパク質(a)はまた、国際公開第2020/240144号の文書に記載の共噴霧乾燥したエンドウマメタンパク質であってもよい。
【0035】
エンドウマメタンパク質(a)は、粉末形態又は液体溶液の形態であり得る。液体溶液の場合、溶液は、一般に水性液体溶液である。粉末形態は、エンドウマメタンパク質溶液を凍結乾燥又は噴霧乾燥などの方法で乾燥させた後に得ることができる。
【0036】
エンドウマメタンパク質(a)として、NUTRALYS(登録商標)S85F又はNUTRALYS(登録商標)F85Mなどの、商標NUTRALYS(登録商標)の下で本出願人により市販されているものなどの市販製品を使用することができる。
【0037】
典型的には、エンドウマメタンパク質(a)は、エンドウマメ粉を水中に再懸濁し、遠心分離によって可溶性材料を抽出し、酸性pHにおいて60℃で加熱し、エンドウマメタンパク質を含むアンダーフローを収集するために更なる遠心分離に供することによって得ることができる。
【0038】
好ましい一実施形態では、エンドウマメタンパク質を変性させる、すなわち、例えば、75~150℃の温度で、変性を得るのに十分な時間、更なる熱処理ステップ(85℃で10分間のステップなど)に供する。好ましくは、更なる熱処理ステップは、約6.5~7.5のpHでのタンパク質の中和後に行われる。タンパク質の変性は、任意の好適な方法(以下の実施例8に記載される示差走査熱量測定など)によって評価することができる。
【0039】
好ましくは、エンドウマメタンパク質(a)は、加水分解されていない。好ましくは、エンドウマメタンパク質(a)は、6未満、例えば、3~5.5の加水分解度を有する。タンパク質の加水分解度は、タンパク質中のアミノ酸鎖の長さを表す。DHは、当業者に知られており、その決定には異なる方法が存在する。加水分解度DH(degree of hydrolysis)は、以下の式を使用して決定することができる。
【0040】
【数1】
式中、タンパク質窒素は、規格ISO16634によるDUMAS法に従って決定され、アミノ窒素は、MEGAZYMEキット(参照番号K-PANOPA)を使用して決定される。
【0041】
本発明のプロセスはまた、加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)を提供するステップも含む。
【0042】
本発明に有用な加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)は、エンドウマメ繊維材料の懸濁液を加熱調理するステップと、任意選択で加熱調理済みエンドウマメ繊維から不溶性画分を除去するステップとを含むプロセスによって得ることができる。この任意選択のステップは、加熱調理済みエンドウマメ繊維の可溶性画分を抽出することを可能にする。したがって、「加熱調理済みエンドウマメ繊維」とは、エンドウマメ繊維材料の懸濁液を加熱調理することによって得られる生成物、又はこの生成物の可溶性画分を意味する。「加熱調理済み全エンドウマメ繊維」とは、不溶性画分を除去する任意選択のステップに供されていないエンドウマメ繊維材料の懸濁液を加熱調理することによって得られる生成物を意味する。「可溶性加熱調理済みエンドウマメ繊維」とは、不溶性画分を除去する少なくとも1つのステップに供されたエンドウマメ繊維材料の懸濁液を加熱調理することによって得られる生成物を意味する。
【0043】
エンドウマメ繊維材料は、エンドウマメから調製される。工業的な観点から、エンドウマメ繊維材料は、エンドウマメ粉から得られ、次いでデンプン及びタンパク質画分を分離及び除去した画分である。エンドウマメタンパク質を得るために、先に引用したものと同じ分離手段を使用することができる。エンドウマメ繊維の調製は、例えば、米国特許出願公開第2004/0091600号及び米国特許出願公開第2018/0116261(A1)号の文書に記載されている。このエンドウマメ繊維材料はまた、「内部エンドウマメ繊維」としても知られている。入手可能なエンドウマメ繊維の市販製品は、例えば、Roquette(登録商標)Pea Fiber I50M、EmslandのEmfibre又はCosucraのSweliteである。
【0044】
エンドウマメ繊維材料は、方法AOAC2017.16によってアッセイされる乾燥物質に基づいて、全食物繊維の少なくとも35重量%及び最大で80重量%の量の、より好ましくは40%~55%の繊維の量の繊維含有量を含むことができる。エンドウマメ繊維材料は、一般にデンプンを含む。デンプンは、エンドウマメ繊維材料が、30/70~85/15、より好ましくは40/60~70/30の総食物繊維/総デンプンの乾燥重量比を示すように、エンドウマメ繊維材料中に存在し得る。デンプン含有量は、総デンプン含有量であり、AOAC996.11を使用して決定することができる。一般に、エンドウマメ繊維材料は、少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%の総デンプン及び総繊維を含む。
【0045】
本明細書では、「エンドウマメ繊維材料の懸濁液」は、液体及びエンドウマメ繊維材料のブレンドを意味する。懸濁液の乾燥物質は、エンドウマメ繊維材料の加熱調理に使用される装置に依存し、それに適合される。装置は、例えば、オートクレーブ反応器又は押出機であってもよい。懸濁液は、一般に5~15%、例えば、6~10%の範囲の乾燥物質を有する。懸濁液は、有利には水性懸濁液である。
【0046】
加熱調理ステップ中、懸濁液のpHは、3~12、例えば、pH4~pH10であり得るが、これは、pH3未満の酸性条件下では繊維の加水分解が促進され、アルカリ性条件下、特にpHが12を超える場合は繊維の分解が促進されるためである。懸濁液は、有利には4~6、好ましくは4.5~5.5、更により好ましくは約5のpHを有することができる。懸濁液は、有利には6~8、好ましくは6.5~7.5、更により好ましくは約7のpHを有することができる。懸濁液は、有利には8~10、好ましくは8.5~9.5、更により好ましくは約9のpHを有することができる。使用される酸及びアルカリに、制限はない。例えば、塩酸、硫酸、リン酸、クエン酸、酒石酸、酢酸及びギ酸などの酸、並びに水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム及びアンモニアなどのアルカリを使用することができる。エンドウマメ繊維材料の懸濁液を加熱調理するステップは、60~200℃、例えば、70~150℃、好ましくは90~140℃、より好ましくは110~135℃又は120℃~135℃の範囲の温度で行うことができる。加熱調理時間は、温度に応じて調整することができ、一般に10分~300分間、例えば、12~150分間の範囲である。好ましくは、加熱調理時間は、15~100分間、最も好ましくは20~60分間である。一実施形態では、加熱調理ステップは、120℃の温度で行われる。典型的には、加熱調理ステップは、120℃の温度で20分間、30分間、60分間又は90分間行われる。別の実施形態では、加熱調理ステップは、135℃の温度で20分間行われる。
【0047】
不溶性画分を除去する任意選択のステップには、任意の効率的な分離ステップを使用することができる。それは、例えば、デカンテーション、遠心分離又は濾過を使用することによって、有利には遠心分離を使用することによって行うことができる。遠心分離は、例えば、ディスク遠心分離機を使用することによって行うことができる。濾過は、例えば、フィルタープレスを使用することによって実施することができる。
【0048】
加熱調理済みエンドウマメ繊維を得るためのプロセスにおいて、デンプンの除去ステップを使用することによって、加熱調理済みエンドウマメ繊維中のデンプンの量を更に減少させることが可能である。デンプンの除去方法の例には、アミラーゼによる分解又は冷却沈殿(加熱調理済みエンドウマメ繊維のデンプン画分のレトログラデーション)、それに続く分離(好ましくはフィルタープレスを使用して)が挙げられる。アミラーゼによるデンプンの除去方法の例は、加熱調理ステップ中、前又は後にアミラーゼを使用することである。このアミラーゼ処理は、加熱調理済みエンドウマメ繊維から不溶性画分を除去する任意選択のステップの前又は後に行うことができる。
【0049】
エンドウマメ繊維材料の加熱調理ステップ中に、存在するデンプンの少なくとも一部が、糊化される。好ましい一実施形態では、加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)は、加熱調理済みエンドウマメ繊維の総デンプン含有量に基づいて、少なくとも80%、例えば、少なくとも90%の含有量の糊化デンプンを含む。試料の糊化デンプン含有量は、AACC法76-31.01、Determination of Damaged Starch--Spectrophotometric Methodを使用して決定することができる。総デンプン含有量は、AOAC996.11によって決定される。
【0050】
好ましい一実施形態では、加熱調理済みエンドウマメ繊維は、AOAC2017-16によって決定され、本方法でSDFSと称される、50%未満、例えば、40%未満、例えば、30%未満、例えば、20%未満、例えば、9%未満、例えば、7%未満、例えば、5%未満、例えば、3%未満の含有量のエタノール可溶性繊維を含む。
【0051】
別の好ましい実施形態では、加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)は、エンドウマメ繊維材料の少なくとも一部分の懸濁液を加熱調理することによって得ることができ、pHは、90~140℃、より好ましくは110~135℃の範囲の温度で、10分間~300分間、例えば、12~150分間、好ましくは15~100分間、最も好ましくは20~60分間にわたって、4~6、好ましくは4.5~5.5である。
【0052】
別の好ましい実施形態では、加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)のAOAC-2017.16繊維決定アッセイを実施した後に得られるエタノール可溶性繊維残留物は、エタノール可溶性繊維残留物の総乾燥質量に基づく乾燥質量含有量で表される、6%以上、例えば、10~50%、又は10~40%、又は10~35%、又は12~30%、又は15~25%の含有量の、DP<10の重合度を有する糖類を含む。これらの含有量は、イオン交換樹脂を用いた高速液体クロマトグラフィ(high performance liquid chromatography、HPLC)によって決定することができる。HPLC装置は、銀形態のスチレンジビニルベンゼンイオン交換樹脂カラム、例えば、Bio-Rad HPX 42A型のカラム、及び屈折率検出器を備えてもよい。より詳細な方法は、実施例の節に見出すことができる。
【0053】
加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)に関して、それは、液体形態(この液体が粘性であるか否かに関わらない)、又は固体形態、例えば、粉末形態であり得る。したがって、それは、例えば、5~100%の乾燥物質を有することができる。乾燥物質は、真空下での濃縮又は乾燥などの当該技術分野で既知の方法を適用することによって選択することができる。加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)は、ドラム乾燥又は噴霧乾燥などの当該技術分野で既知の方法を使用することによって粉末形態にすることができる。
【0054】
本発明のプロセスはまた、エンドウマメタンパク質(a)及び加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)をブレンドするステップも含む。(a)及び(b)のこのブレンドは、ドライブレンド、又は液体媒体中、特に水中でのブレンドであり得る。
【0055】
好ましくは、本発明のエンドウマメタンパク質組成物は、粉末形態である。
【0056】
好ましくは、特にエンドウマメタンパク質組成物が粉末形態である場合、エンドウマメタンパク質組成物の乾燥物質は、90~100%である。
【0057】
一実施形態によれば、エンドウマメタンパク質組成物は、粉末形態であり、エンドウマメタンパク質(a)の粉末及び加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)の粉末をドライブレンドすることによって得ることができる。
【0058】
別の実施形態によれば、エンドウマメタンパク質組成物は、粉末形態であり、エンドウマメタンパク質(a)を含有する液体及び加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)を含有する液体の共微粒化によって、又はエンドウマメタンパク質(a)及び加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)を含有する液体の微粒化によって得ることができる。
【0059】
エンドウマメタンパク質(a)及び加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)のブレンドには、任意の種類の適合されたブレンダーを使用することができる。液体媒体中でのブレンドに適合されたブレンダーは、ホモジナイザー又は高速剪断ポンプであり得る。一般に、エンドウマメタンパク質組成物を製造するためのプロセスは、いかなる押出ステップも含まず、具体的にはブレンドステップ後の押出加熱調理ステップを含まない。
【0060】
本発明によれば、乾燥重量で表される重量比a:bは、99:1~80:20の範囲である。乾燥重量で表される重量比a:bは、有利には97:3~87:13、好ましくは95:5~90:10である。
【0061】
好ましい一実施形態では、本発明のプロセスは、
・外皮を除去したエンドウマメ粉の水中懸濁液を提供するステップと、
・デンプンが豊富な画分を抽出するステップと、
・エンドウマメ繊維材料を抽出するステップと、
・可溶性タンパク質が豊富な液体画分を抽出するステップと、
・好ましくは等電点でタンパク質を沈殿させ、続いて遠心分離することによって、タンパク質が豊富な液体画分からエンドウマメタンパク質を単離するステップと、
・エンドウマメ繊維材料の少なくとも一部分の懸濁液を加熱調理するステップと、
・加熱調理済みエンドウマメ繊維又は加熱調理済みエンドウマメ繊維の一部分を、単離されたエンドウマメタンパク質とブレンドして、エンドウマメタンパク質組成物を形成するステップと、
・任意選択で、エンドウマメタンパク質組成物を熱処理するステップと、
・任意選択で、エンドウマメタンパク質組成物を乾燥させるステップとを含む。
【0062】
本発明の一実施形態によれば、本プロセスは、プロセス中に有機溶媒のいかなる使用も含まない。
【0063】
最終タンパク質組成物のゲル化及び離水特性は、上記の比に依存し、一般に、組成物中により多くの加熱調理済みエンドウマメ繊維が存在するほど、特性はより良好である。しかしながら、タンパク質がより豊富なタンパク質組成物を得るためには、乾燥重量で表される重量比a:bが、90:10以上であることが好ましい。
【0064】
本発明のエンドウマメタンパク質組成物は、有利には、乾燥重量基準で、75%超、例えば、80%超、有利には82%超、好ましくは85%超のタンパク質の豊富さを有する。
【0065】
エンドウマメタンパク質組成物は、上記に示されるAOAC996.11を使用して決定される、0~10%、例えば、0.5~5%の総デンプン含有量を含むことができる。
【0066】
エンドウマメタンパク質組成物は、上記に示されるAOAC法2017.16を使用して決定される、0~20%、一般に1~18%、例えば、5~15%の総食物繊維含有量を含むことができる。
【0067】
本発明の一実施形態によれば、エンドウマメタンパク質組成物は、エンドウマメタンパク質(a)及び加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)のブレンドを含み、乾燥重量での重量比a:bは、99:1~80:20であり、加熱調理済みエンドウマメ繊維b)のAOAC-2017.16繊維決定アッセイを実施した後に得られるエタノール可溶性繊維残留物は、当該エタノール可溶性繊維残留物の総乾燥質量含有量に基づく乾燥質量含有量で表される、6%以上、例えば、10~50%、又は10~40%、又は10~35%、又は12~30%、又は15~25%の含有量の、DP<10の重合度を有する糖類を含む。代替的に、エンドウマメタンパク質組成物は、エンドウマメタンパク質(a)及び加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)のブレンドを含み、乾燥重量での重量比a:bは、99:1~80:20であり、加熱調理済みエンドウマメ繊維(b)は、加熱調理済みエンドウマメ繊維の総デンプン含有量に基づいて、少なくとも80%、例えば、少なくとも90%の含有量の糊化デンプンを含み、AOAC2017-16によって決定される、50%未満、例えば、40%未満、例えば、30%未満、例えば、20%未満、例えば9%未満、例えば、7%未満、例えば、5%未満、例えば、3%未満の含有量のエタノール可溶性繊維を含む。
【0068】
エンドウマメタンパク質組成物はまた、他の炭水化物、脂質又はミネラルなどの、エンドウマメタンパク質及びエンドウマメ繊維材料中に一般に存在する更なる構成成分も含むことができる。しかしながら、これらの構成成分は、タンパク質及び繊維の総量と比較して、相対的に少量で存在する。例えば、エンドウマメタンパク質組成物は、典型的には、組成物の総乾燥重量に基づく乾燥重量で表される、10%未満、好ましくは9%未満、更により好ましくは8%、7%、6%又は5%未満の総デンプンを含む。
【0069】
一実施形態では、マメ科タンパク質組成物は、マメ科タンパク質(a)及び加熱調理済みマメ科繊維(b)のブレンドから本質的になる。言い換えれば、マメ科タンパク質組成物を得るために、このブレンドに他の構成成分は添加されない。
【0070】
エンドウマメタンパク質組成物は、改善された酸ゲル化特性を示す。本発明によれば、酸ゲル化特性は、試験Aを使用した場合に決定される貯蔵弾性率を含むことができる。本発明によれば、酸ゲル化特性は、試験Bを使用した場合に決定される離水パーセンテージを含むことができる。
【0071】
本発明の利点の1つは、タンパク質組成物が、酸性pHに置かれたときに高いゲル化特性を有する酸ゲル化エンドウマメタンパク質組成物であり得ることである。「酸ゲル化タンパク質組成物」とは、試験Aを使用して測定した場合に、少なくとも500Paの貯蔵弾性率を有するタンパク質組成物を意味する。
【0072】
酸ゲル化エンドウマメタンパク質組成物は、試験Aを使用して測定した場合に、少なくとも800Pa、有利には少なくとも1000Pa、又は少なくとも1100Pa、又は少なくとも1200Pa、又は少なくとも1300Pa、又は少なくとも1400Pa、又は少なくとも1500Pa、又は少なくとも1600Pa、又は少なくとも1700Pa、又は少なくとも1800Pa、又は少なくとも1900Pa、又は少なくとも2000Pa、又は少なくとも2100Pa、又は少なくとも2200Pa、又は少なくとも2300Pa、又は少なくとも2400Paの貯蔵弾性率を有することができる。本発明の別の好ましい実施形態では、エンドウマメタンパク質組成物は、試験Aを使用して測定した場合に、少なくとも2500Pa、有利には少なくとも3000Pa、好ましくは少なくとも3500Pa、より好ましくは少なくとも4000Pa、更により好ましくは少なくとも4500Pa、最も好ましくは少なくとも5000Paの貯蔵弾性率を有する。
【0073】
試験Aを実施し、貯蔵弾性率(G’)を決定する方法の詳細は、実施例の節に見出すことができる。
【0074】
加えて、試験Aを使用したゲル強度比の決定は、実施例の節で提供される。ゲル強度比は、本発明のタンパク質組成物の貯蔵弾性率(G’)とタンパク質(a)の貯蔵弾性率(G’)との間の比からなる。したがって、それは、タンパク質(a)を加熱調理済み繊維(b)とブレンドすることによって得られるゲル強度(又は貯蔵弾性率)の改善を反映する。
【0075】
本発明によれば、本発明のプロセスは、試験Aを使用して決定される、少なくとも1.1、好ましくは少なくとも1.3、最も好ましくは少なくとも1.35、例えば、1.35~2.70、例えば、1.40~2.70、例えば、1.50~2.70、例えば、1.70~2.70、例えば、1.80~2.50、例えば、1.90~2.30のゲル強度比をもたらすことができる。
【0076】
タンパク質組成物の酸ゲル化特性の1つの他の重要な側面は、それが、酸性化中及び最終ゲルの形成後(すなわち、離水)の両方で水に結合し、水を保持する能力である。
【0077】
本発明の利点の1つは、酸性条件下に置かれたときに低い離水特性を提示するエンドウマメタンパク質組成物を得ることが可能であることである。本発明の別の好ましい実施形態では、エンドウマメタンパク質組成物は、試験Bを使用して決定される場合、7%未満、有利には5%未満、好ましくは4%未満、より好ましくは3%未満、更により好ましくは2%未満、最も好ましくは1%未満の離水パーセンテージを有する。
【0078】
試験Bを実行し、離水パーセンテージを決定する方法の詳細は、実施例の節に見出すことができる。
【0079】
加えて、試験Bを使用した離水比の決定は、本発明のタンパク質組成物の離水パーセンテージとタンパク質(a)の離水パーセンテージとの間の比からなる。したがって、それは、タンパク質(a)を加熱調理済み繊維(b)とブレンドすることによって得られる離水特性の改善を反映する。
【0080】
本発明によれば、本発明のプロセスは、試験Bを使用して、0.8未満、好ましくは0.6未満、最も好ましくは0.05~0.6、例えば、0.05~0.3の離水比をもたらすことができる。
【0081】
一般論として、本発明のエンドウマメタンパク質組成物は、食品又は飲料製品の総乾燥重量に対して最大100重量%の量で、例えば、食品又は飲料製品の総乾燥重量に対して約1重量%~約80重量%の量で、エンドウマメタンパク質組成物を含み得る食品及び飲料製品において使用することができる。全ての中間量(すなわち、食品又は飲料製品の総重量に対して2重量%、3重量%、4重量%...77重量%、78重量%、79重量%)が企図され、これらの量に基づく全ての中間範囲もまた企図される。本発明の文脈で意図され得る食品又は飲料製品には、焼き菓子;甘味ベーカリー製品(ロールパン、ケーキ、パイ、ペストリー及びクッキーを含むがそれらに限定されない);甘味ベーカリー製品調製用の予め作製された甘味ベーカリーミックス、パイフィリング及び他の甘味フィリング(果実パイフィリング及びナッツパイフィリング(ピーカンパイフィリングなど)、並びにクッキー、ケーキ、ペストリー、菓子製品などのフィリング(脂肪ベースのクリームフィリングなど)を含むがそれらに限定されない);デザート、ゼラチン及びプディング;冷凍デザート(通常のアイスクリーム、ソフトクリーム及び全ての他のタイプのアイスクリームを含むアイスクリームなどの冷凍乳製品デザート、並びに非乳アイスクリーム、シャーベットなどの冷凍非乳製品デザートを含むがそれらに限定されない);炭酸飲料(炭酸ソフト飲料を含むがそれらに限定されない);非炭酸飲料(フレーバーウォーター、果実ジュース及び甘味茶又はコーヒーベースの飲料などの非炭酸ソフト飲料を含むがそれらに限定されない);飲料濃縮物(液体濃縮物及びシロップ、並びに非液体「濃縮物」(凍結乾燥及び/又は粉末調製物など)を含むがそれらに限定されない);ヨーグルト(全脂肪、低脂肪及び無脂肪乳ヨーグルト、並びに非乳及びラクトースフリーヨーグルト、並びにそれら全ての冷凍同等物を含むがそれらに限定されない);スナックバー(シリアル、ナッツ、種及び/又は果実バーを含むがそれらに限定されない);パン製品(発酵済み及び未発酵パン、イースト入り及びイースト未使用パン(ソーダブレッドなど)、任意のタイプの小麦粉を含むパン、任意のタイプの非小麦粉(ジャガイモ粉、米粉及びライ麦粉など)を含むパン、グルテンフリーパン);パン製品調製用の予め作製されたパンミックス;ソース、シロップ及びドレッシング;甘味スプレッド(ゼリー、ジャム、バター、ナッツスプレッド及び他のスプレッダブルなプリザーブ、コンサーブなどを含むがそれらに限定されない);菓子製品(ゼリーキャンディ、ソフトキャンディ、ハードキャンディ、チョコレート及びガムを含むがそれらに限定されない);甘味及び非甘味朝食シリアル(押出朝食シリアル、フレーク朝食シリアル及びパフ朝食シリアルを含むがそれらに限定されない);並びに甘味朝食シリアルの調製時に使用するためのシリアルコーティング組成物が含まれる。本明細書では言及されていないが、慣習的に1つ以上の栄養甘味料を含む他のタイプの食品及び飲料製品もまた、本発明の文脈で企図され得る。具体的には、動物用食品(ペットフードなど)が、明示的に企図される。それはまた、最終的に押出によるテクスチャ付けをした後に、乳化ソーセージ又は植物ベースのハンバーガーなどの食肉様製品において使用することもできる。それはまた、卵代替配合物中で使用することもできる。
【0082】
食品又は飲料製品は、特定の集団のための、例えば、乳児若しくは幼児、高齢者、運動選手のための専門栄養法において、又は臨床栄養法(例えば、経管栄養若しくは経腸栄養法)において使用することができる。
【0083】
エンドウマメタンパク質組成物は、タンパク質の唯一の供給源として使用することができるが、他の植物性又は動物性タンパク質と組み合わせて使用することもできる。「植物性タンパク質」という用語は、穀類、油性植物、マメ科植物及び塊茎植物に由来する全てのタンパク質、並びに藻類及び微細藻類又は真菌に由来する全てのタンパク質も意味し、これらは、単独で又は混合物として使用され、同じ科又は異なる科から選択される。本出願では、「穀類」という用語は、食用穀物を生産するイネ科の栽培植物、例えば、コムギ、ライムギ、オオムギ、トウモロコシ、モロコシ又はイネを意味することが意図される。穀類はしばしば、粉の形態で製粉されるが、それはまた、穀粒の形態で、時には全植物形態(丸ごとの形態)で提供されることもある。本出願では、「塊茎」という用語は、一般に地下にあり、冬季間の植物の生存及びしばしば栄養プロセスを介したそれらの増殖を確実にする、全ての貯蔵器官を意味することが意図される。これらの器官は、貯蔵物質の蓄積のために球根状である。塊茎に変換される器官は、根(例えば、ニンジン、パースニップ、キャッサバ、コンニャク)、根茎(例えば、ジャガイモ、キクイモ、チョロギ、サツマイモ)、茎の基部(より具体的には、胚軸、例えば、コールラビ、セロリアック)、根及び胚軸の組み合わせ(例えば、ビート、ダイコン)であり得る。動物性タンパク質は、例えば、乳清タンパク質、カゼインタンパク質又はカゼイネートなどの、卵又は乳タンパク質であり得る。したがって、エンドウマメタンパク質組成物は、最終製品の栄養特性を改善する、例えば、タンパク質のPDCAASを改善するか、又は他の機能性をもたらすか、若しくは機能性を改変するために、これらのタンパク質又はアミノ酸の1つ以上と組み合わせて使用することができる。
【0084】
本発明のエンドウマメタンパク質組成物は、酸ゲル化食品製品に特に有用である。
【0085】
したがって、本発明の更なる一態様は、ヨーグルト、チーズ又は酸性ソースなどの酸ゲル化食品におけるエンドウマメタンパク質組成物の使用である。
【0086】
本発明の更なる一態様はまた、食品製品の酸ゲル化特性を改善する方法であって、食品製品が、エンドウマメタンパク質組成物を含む、方法でもある。
【0087】
一実施形態では、酸ゲル化食品製品は、10%の乾燥物質で希釈された場合、3~6のpHを有することができる。エンドウマメタンパク質組成物を使用して、乳を形成することができ、これを発酵及び/又は酸性化して、ヨーグルト及びチーズを提供する。これらの乳は、5~30%の乾燥物質を提示することができる。これらの乳は、糖、脂肪及び任意選択の成分などの他の構成成分を含むことができる。ヨーグルトは、撹拌型ヨーグルト、固形ヨーグルト又は飲用ヨーグルトを含むことができる。これらは、風味付けされていても、されていなくてもよく、果実調製物及び/又は甘味料などの他の構成成分を含むことができる。チーズは、プロセスチーズ、スイスチーズ、ストリングチーズ、リコッタ、熟成ソフトチーズ(カマンベール、ミュンスター又はブリーなど)、プロヴォローネ、パルメザン、モッツァレラ、ジャック、マンシェゴ、ブルー、フォンティーナ、フェタ、エダム、ダブルグロスター、チェダー、アジアーゴ及びハバーティ)の類似物であり得る。酸性ソースは、例えば、マヨネーズ又はケチャップである。これら全ての食品製品は、完全菜食主義者用食品製品であってもよいか、又はいくらかの量の動物由来の成分を含んでもよい。
【0088】
別の態様では、本発明は、酸ゲル化食品製品における、上述の加熱調理済みマメ科繊維、好ましくは加熱調理済みエンドウマメ繊維の使用に関する。典型的には、当該酸ゲル化食品製品は、マメ科タンパク質を含有する。有利には、食品製品は、低メトキシペクチンなどのゲル化添加剤を欠いていてもよい。
【0089】
本発明は、上記の異なる実施形態及びそれら全ての組み合わせを包含する。特に、上記の説明が1つの基準の異なる範囲を開示する場合、それは、異なる範囲の下限と異なる範囲の上限との組み合わせから得られる全ての範囲を明示的に包含する。ここで、本発明を以下の実施例の節において詳述する。これらの実施例は、本発明を説明することのみが目的であり、本発明の範囲を限定することは意図されない。
【実施例
【0090】
材料及び方法
材料
エンドウマメ繊維材料:エンドウマメ繊維I50M(Roquette Freres)
【0091】
市販のエンドウマメタンパク質:異なるバッチのNutralys(登録商標)S85F(Roquette Freres)
【0092】
エンドウマメ粉:外皮を除去した黄エンドウマメを乾式粉砕することによって得られる粉
【0093】
低メトキシペクチン:CP Kelco GENU Explorer 30 CS-YAペクチン
【0094】
イナゴマメガム:CP Kelco GENU GUM型RL-200 LBG
【0095】
方法
総繊維含有量及びエタノール可溶性繊維SDFSの決定:
総繊維含有量及びエタノール可溶性繊維SDFSの決定を、AOAC2017.16法に従って実施する。残留エタノール可溶性繊維を、以下のHPLC法を使用して分析する。
【0096】
HPLCによるDP<10の重合度(%DP<10)を有する糖類の量の決定
高速液体クロマトグラフィシステムは、Waters M515型のポンプ、Waters WISP型の自動注入器、55℃に設定したカラム恒温オーブン、Waters R2414型の示差屈折計、及びEmpower型(Waters)のクロマトグラムを処理するためのソフトウェアを備えたコンピュータシステムで構成される。Aminex HPX-42A炭水化物カラム(300mm×7.8mm)型の銀形態のイオン交換樹脂の2つのカラムを使用する。使用した溶離液は、蒸留水である(流量:0.4ml/分)。分析される加水分解物の溶液の試料を、当該溶液を蒸留水で約5%の固形分まで希釈し、次いでそれを濾過膜(多孔度0.45μm)で構成されたノズルを備えたシリンジに通すことによって、それを濾過することによって調製する。次いで、20μlのこの溶液を、分析のために装置に注入する。
【0097】
貯蔵弾性率及びゲル強度比の決定(試験A)
エンドウマメタンパク質組成物及びエンドウマメタンパク質(a)の1時間の酸性化後の貯蔵弾性率(G’)(G’酸1時間)の決定は、ゲル強度比の決定を可能にし、これは、以下の式を使用して計算される。
ゲル強度比=エンドウマメタンパク質組成物の(G’酸1時間)/エンドウマメタンパク質(a)の(G’酸1時間)。
【0098】
貯蔵弾性率(G’)を決定するために、30gの乾燥タンパク質生成物(乾燥タンパク質(a)又は乾燥タンパク質組成物)を、室温(約22℃)で、170gの蒸留水中に、マグネチックスターラを使用して分散させて、pH7を有する15%の乾燥物質を有するスラリーを生成した。タンパク質生成物が中性ではない場合、HCl 1N又はNaOH 1Nの溶液は、このスラリーがこのpH7を示すように添加された水を部分的に置き換える。乾燥重量で表される0.02%の量のアジ化ナトリウムを、スラリー中に添加して、細菌増殖を防止した。スラリーを一晩撹拌して、粉末の完全な水和を確実にした。12時間後、乾燥重量で表される2%のグルコノ-デルタ-ラクトン(glucono-delta-lactone、GDL)を試料に添加して、溶液を数時間かけてゆっくりpH4.6~4.8に酸性化した。1Hzの周波数で0.2%の歪みを適用する、推奨量(約65g)を充填した同心円筒測定システム(CC39:カップ径42mm、ボブ径38.7mm)を備えたレオメータ(Anton Parr Model MCR92)を使用して、酸性化中、試料を22℃に保持して、レオロジ特性(貯蔵弾性率及び損失弾性率)を監視した。適用した歪みは、試料の線形粘弾性領域内であった。
【0099】
離水パーセンテージ及び離水比の決定(試験B)
離水パーセンテージを決定するために、試験Aと同じ方式で調製した25gのGDL酸性化溶液を、GDLの添加直後に50mLの遠心分離管中に入れた。試料を、22℃で12時間インキュベートした。1000×gで10分間遠心分離し(Eppendorf5810遠心分離機)、遠心分離中にゲルによって放出されたあらゆる液体のデカント前後の試料の重量を測定することによって、離水を測定した。離水率(%)を、以下の式を使用して計算した。
離水%=(排出された液体を除去する前の重量-排出された液体を除去した後の重量)/(排出された液体を除去する前の重量)100
離水比=エンドウマメタンパク質組成物の離水%/エンドウマメタンパク質(a)の離水%。
試料を三連で測定し、平均離水%及び標準偏差として報告した。
【0100】
実施例1:エンドウマメ粉から得られるエンドウマメタンパク質を用いて得られる、改善された酸ゲル化特性を有するエンドウマメタンパク質組成物
416gのエンドウマメ繊維材料を4784gの水と合わせ、15分間撹拌して、スラリーを形成した。次いで、スラリーを、1N塩酸を使用して、pH5にpH調整した。エンドウマメ繊維スラリーの出発乾燥物質含有量は、7.9%であった。次いで、エンドウマメ繊維スラリーを、オートクレーブ中で最高温度135℃まで加熱調理し、約80℃まで冷却する前に20分間保持した。まだ熱いうちに、加熱調理したスラリーを、Beckman Coulter Avanti JXN-26遠心分離機内で3.000×gで10分間遠心分離することによって分離した。可溶性液体部分(上清)を保持した一方で、不溶性ペレットは廃棄した。液体部分の乾燥物質含有量は、4.7%であり、可溶性画分の全体的な抽出収率は、59.7%であった。抽出収率は、以下の式を使用して測定した。
抽出収率(%)=(上清の乾燥物質)/(出発エンドウマメ繊維スラリーの乾燥物質)100。
【0101】
4kgのエンドウマメ粉を18kgの40℃の水中に再懸濁することによって、エンドウマメタンパク質を抽出し、20分間保持して、可溶性材料の抽出を可能にした。デンプン及び内部繊維を、水平デカンター遠心分離機(Lemitec Laboratory Decanter MD80-Sn、3000rpmのボウル速度、5rpmの差動速度、60/10のウィアーディスク)を使用する分離によって、タンパク質及び他の可溶性固形分から分離した。デンプンが豊富なアンダーフローを廃棄し、約14kgのタンパク質が豊富なオーバーフローを、塩酸を使用して、pH5に調整した。60℃で10分間の熱処理後、水平デカンター遠心分離機(Lemitec Laboratory Decanter MD80-Sn、8000rpmのボウル速度、7rpmの差動速度、60/10のウィアーディスク)を使用して、液体オーバーフロー流を介して、酸性化タンパク質溶液から可溶性物質を除去した一方で、タンパク質はアンダーフロー中に濃縮させた。収集したアンダーフローは、31.9%の乾燥物質を含有し、乾燥重量基準で86.1%のタンパク質含有量を有していた。772gのタンパク質が豊富なアンダーフローを、208gの加熱調理済み繊維可溶性画分とブレンドして、95:5(タンパク質固形分:可溶性加熱調理済み繊維固形分)の乾燥物質比を生成した。3020gの水もまた添加し、1N水酸化ナトリウムを使用して、混合物をpH7に中和した。772gのタンパク質富化アンダーフローを3228gの水と合わせることによって、対照エンドウマメタンパク質単離物試料もまた調製した。共生成物及び対照の両方を、高速剪断ポンプを使用して剪断して、いかなるタンパク粒子も破壊し、60℃の引火温度で、127℃で10秒間の直接水蒸気注入を使用して、熱処理した。試料を、-80℃の冷凍庫内で一晩凍結させ、凍結乾燥した。表1の特性は、ゲル及び離水特性の改善を示している。
【0102】
【表1】
【0103】
実施例2:市販のエンドウマメタンパク質を用いて得られる、改善された酸ゲル化特性を有するエンドウマメタンパク質組成物
酸性化エンドウマメ繊維スラリーを、オートクレーブ中で最高温度120℃まで、20分の保持時間で加熱調理した後、約80℃まで冷却したことを除いて、実施例1に記載したものと同じ様式で、加熱調理済みエンドウマメ繊維を生成した。再度、Beckman Coulter Avanti JXN-26遠心分離機を使用して、3.000×gで10分間遠心分離することによって、高温加熱調理された繊維スラリーを分離した。不溶性ペレット部分を廃棄し、液体上清の可溶性画分(2.78%の乾燥物質)を凍結乾燥して、最終加熱調理済みエンドウマメ繊維を得た。可溶性画分の全体的な抽出収率は、35%であった。
【0104】
市販のエンドウマメタンパク質単離物を、タンパク質源として使用し、5重量%の最終加熱調理済みエンドウマメ繊維を95重量%のエンドウマメタンパク質組成物とドライブレンドすることによって、エンドウマメタンパク質組成物を得た(パーセンテージは、乾燥重量で表される)。
【0105】
表2の特性もまた、エンドウマメタンパク質源として市販のエンドウマメタンパク質単離物を用いた場合のゲル及び離水特性の改善を示している。
【0106】
【表2】
【0107】
実施例3:改善された酸ゲル化特性を有するエンドウマメタンパク質組成物:噴霧乾燥法対ドライブレンドの影響
1.39kgのエンドウマメ繊維材料を28.8kgの水と合わせ、15分間撹拌して、スラリーを形成した。次いで、スラリーを、3N塩酸を使用して、pH5にpH調整した。エンドウマメ繊維スラリーの乾燥物質は、4.2%であった。次いで、エンドウマメ繊維スラリーを、高圧反応器(Parr Instrument Company Series8500 50リットル撹拌反応器システム)内で最高温度135℃まで加熱調理し、20分間保持した後、約90℃まで冷却した。まだ熱いうちに、ディスク遠心分離機(Alfa Laval Clara20、9.000rpmのボウル速度、200秒の排出時間、3.33L/分の供給速度)を使用して、加熱調理済みスラリーを分離した。可溶性液体画分を保持した一方で、不溶性ペレットは廃棄した。液体部分は、3.3%の乾燥物質を含有し、78.6%の抽出収率を有していた。可溶性液体画分の一部分を、-80℃で一晩凍結させ、次いで凍結乾燥して、乾燥加熱調理済みエンドウマメ繊維を提供し、ドライブレンドすることによってエンドウマメタンパク質組成物を製造した。他の部分は、加熱調理済みエンドウマメ繊維のままとして、噴霧乾燥によってエンドウマメタンパク質組成物の粉末を製造した。
【0108】
5.8kgのエンドウマメ粉を26.9kgの40℃の水中に再懸濁することによって、エンドウマメタンパク質を抽出し、10分間保持して、可溶性材料の抽出を可能にした。デンプン及び内部繊維を、水平デカンター遠心分離機(Lemitec Laboratory Decanter MD80-Sn、3000rpmのボウル速度、5rpmの差動速度、60/10のウィアーディスク)を使用する分離によって、タンパク質及び他の可溶性固形分から分離した。デンプンが豊富なアンダーフローを廃棄し、約21kgのタンパク質が豊富なオーバーフローを、塩酸を使用して、pH5に調整した。60℃で10分間の熱処理後、水平デカンター遠心分離機(Lemitec Laboratory Decanter MD80-Sn、8000rpmのボウル速度、7rpmの差動速度、60/10のウィアーディスク)を使用して、液体オーバーフロー流を介して、酸性化タンパク質溶液から可溶性物質を除去した一方で、タンパク質はアンダーフロー中に濃縮させた。収集したアンダーフローは、31.8%の乾燥物質を含有していた。
【0109】
1043gのタンパク質が豊富なアンダーフローを、加熱調理済みエンドウマメ繊維由来の709gの液体可溶性画分とブレンドして、93.4:6.6(タンパク質固形分:可溶性加熱調理済み繊維固形分)の乾燥物質比を生成した。1791gの水もまた添加し、3N水酸化ナトリウム(水酸化カリウムもまた中和に好適な選択肢である)を使用して、混合物をpH7に中和した。1000gのタンパク質富化アンダーフローを1650gの水と合わせることによって、対照エンドウマメタンパク質単離物試料もまた調製した。共生成物及び対照の両方を、高速剪断ポンプを使用して剪断して、いかなるタンパク粒子も破壊し、127℃で10秒間の保持時間及び60℃の引火温度で直接水蒸気注入を使用して、熱処理した。対照及び共生成物の両方を、210℃の入口温度及び80℃の出口温度で噴霧乾燥して、95%を超える乾燥物質含有量を有する粉末を生成して、エンドウマメタンパク質対照及び噴霧乾燥したエンドウマメタンパク質組成物を生成した。
【0110】
噴霧乾燥したエンドウマメタンパク質(実験の対照)もまた、乾燥加熱調理済みエンドウマメ繊維とドライブレンドして、ドライブレンドしたエンドウマメタンパク質組成物を提供し、乾燥方法の影響を決定した。
【0111】
表3の特性もまた、噴霧乾燥を使用した場合のゲル及び離水特性の改善を示している。
【0112】
【表3】
【0113】
この結果は、噴霧乾燥を使用した場合、凍結乾燥及びドライブレンドを使用することによってエンドウマメタンパク質組成物を得る場合と同じ利点を得ることができることを示している。
【0114】
実施例4:エンドウマメ繊維の加熱調理の影響
2kgのエンドウマメ繊維材料を23kgの水と合わせることによって、加熱調理済み全繊維及び可溶性加熱調理済み繊維の両方を生成した。スラリーを15分間撹拌し、次いで3N塩酸を使用して、pHを5に調整した。エンドウマメ繊維スラリーの乾燥物質含有量は、7.9%であった。次いで、酸性化スラリーを120℃まで加熱調理し、高圧反応器(Parr Instrument Company Series8500 50リットル撹拌反応器システム)内で30分間保持した後、85℃まで冷却した。加熱調理済み繊維スラリーの一部分を、-80℃で一晩凍結させ、次いで凍結乾燥した(加熱調理済み全繊維)。Beckman Coulter Avanti JXN-26遠心分離機を使用して、3.000×gで10分間遠心分離することによって、加熱調理済み繊維スラリーの残りを、まだ熱いうちに分離した。不溶性ペレット部分を廃棄し、液体上清可溶性画分(5.9%の乾燥物質、74.6%の抽出収率)を-80℃で一晩凍結させ、次いで凍結乾燥した(可溶性加熱調理済み繊維)。加熱調理していない可溶性エンドウマメ繊維は、1kgの内部エンドウマメ繊維を5kgの水と合わせることによって調製した。スラリーを15分間撹拌し、次いで3N塩酸を使用して、pHを5に調整した。エンドウマメ粉スラリーの乾燥物質含有量は、16.4%であった。次いで、Beckman Coulter Avanti JXN-26遠心分離機を使用して、スラリーを5.000×gで30分間遠心分離した。液体上清画分(加熱調理していない可溶性繊維)は、1.25%の乾燥物質(7.6%の抽出収率)を含有し、酸性ゲル測定にそのまま使用した。加熱調理していない全繊維には、エンドウマメ繊維材料を使用した。市販のエンドウマメタンパク質単離物を、エンドウマメタンパク質単離物として使用した。
【0115】
異なる加熱調理していない及び加熱調理済み繊維画分の特性を表4に示す
【0116】
【表4】
【0117】
エンドウマメタンパク質単離物単独、並びにエンドウマメタンパク質単離物と、加熱調理済み全繊維、可溶性加熱調理済み繊維、加熱調理していない全繊維及び加熱調理していない繊維の可溶性画分との95:5の比(乾燥重量で表される)のブレンドの両方から、酸性ゲルを調製し、結果を以下の表5に報告する。
【0118】
【表5】
【0119】
表5から、加熱調理していないエンドウマメ繊維の可溶性画分及び加熱調理していないエンドウマメ繊維は、対照及び他の共生成物と同じ酸性化にもかかわらず、エンドウマメタンパク質のゲル特性を改善しなかったことに留意すべきである。対照と比較して、加熱調理していない全繊維共生成物のゲル強度は31%減少したが、加熱調理済み全繊維共生成物のゲル強度は31%増加し、加熱調理済み可溶性繊維共生成物のゲル強度は42%増加した。加えて、全エンドウマメ繊維を組み込んだ場合、18%の離水の小さい減少があったが、離水は、対照と比較して、加熱調理済みエンドウマメ繊維で劇的に減少した(加熱調理済み全繊維及び加熱調理済み可溶性繊維についてそれぞれ62%及び53%)。
【0120】
実施例5:エンドウマメ繊維の加熱調理条件の影響
2kgのエンドウマメ繊維材料を23kgの水と合わせることによって、加熱調理済み全エンドウマメ繊維及び可溶性加熱調理済みエンドウマメ繊維を生成した。スラリーを15分間撹拌し、次いで3N塩酸を使用して、pHを5に調整した。繊維スラリーの乾燥物質含有量は、7.36%であった。次いで、酸性化スラリーを120℃まで加熱調理し、高圧反応器(Parr Instrument Company Series8500 50リットル撹拌反応器システム)内で30分間保持した後、試料を85℃まで冷却し、一部分を取り出した(120℃/30分)。残りの試料を120℃まで再加熱し、追加で30分間保持し、次いで85℃まで冷却し、一部分を取り出した(120℃/60分)。この120℃への再加熱、30分間の保持、次いで85℃への冷却及び試料の一部分の取り出しを追加で2回繰り返して、120℃/90分及び120℃/120分の試料を生成した。加熱調理済み繊維試料の一部分を-80℃で一晩凍結させ、次いで凍結乾燥した。各加熱調理済み繊維試料の第2の部分を、Beckman Coulter Avanti JXN-26遠心分離機を使用して、まだ熱いうちに3.000×gで10分間遠心分離した。各試料の不溶性部分を廃棄し、液体可溶性部分を-80℃で一晩凍結させ、次いで凍結乾燥した。最後に、各加熱調理済み繊維試料の第3の部分を冷蔵庫内に12時間入れて、糊化デンプンをレトログラデーションさせた。試料を、Beckman Coulter Avanti JXN-26遠心分離機を使用して、3.000×gで10分間、低温遠心分離した。再び、可溶性液体部分を凍結乾燥し、固体不溶性部分を廃棄した。したがって、加熱調理済みエンドウマメ繊維のこの第3のバージョンでは、デンプンの更なる除去が存在する。実際に、加熱調理済みエンドウマメ繊維のデンプン画分のレトログラデーションは、加熱調理済みエンドウマメ繊維中のデンプンの更なる除去を可能にする。この方法は、表6では低温抽出と呼ばれ、試料は、表7では「低温可溶性」と呼ばれる。8つの可溶性加熱調理済みエンドウマメ繊維試料の乾燥物質及び抽出収率を、表6に列挙する。120℃での加熱調理時間がより長いほど、得られる可溶性画分の乾燥物質がより多くなり、抽出収率がより高くなるという一般的な傾向があった。抽出収率は、以下のように計算した。(可溶性画分の乾燥物質%)/加熱調理していないエンドウマメ繊維スラリーの乾燥物質%)100
【0121】
【表6】
【0122】
酸性ゲルを、市販のエンドウマメタンパク質単離物単独、並びに市販のエンドウマメタンパク質と、加熱調理済み全繊維、及び可溶性加熱調理済み繊維、及び低温可溶性加熱調理済み繊維試料(120℃/30分、120℃/60分、120℃/90分及び120℃/120分)の各々との95:5の比でのブレンドから調製した。
【0123】
【表7】
【0124】
【表8】
【0125】
一般的な傾向として、120℃で30分間加熱調理した加熱調理済み繊維試料について、ゲル強度比が最大であり、かつ離水比が最低である。より長い加熱調理時間は、より低いゲル強度比(いくつかの試料について、1未満の比は、加熱調理済み繊維試料の添加が、対照エンドウマメタンパク質単離物単独と比較して、酸性ゲル形成と干渉することを示す)及び増加した離水比をもたらし、これらの加熱調理済み繊維試料が、エンドウマメタンパク質単離物の酸性ゲル強度の改善にそれほど有効ではないことを示す。これらの一連の試験において、低温分離による加熱調理済みエンドウマメ繊維からのデンプンの除去は、ゲル強度にとっては一般に最も好ましいが、離水特性については有害であった。
【0126】
実施例6:エンドウマメタンパク質単離物/加熱調理済みエンドウマメ繊維の比の影響
2kgのエンドウマメ繊維材料を23kgの水と合わせることによって、加熱調理済みエンドウマメ繊維を生成した。スラリーを15分間撹拌し、次いで3N塩酸を使用して、pHを5に調整した。次いで、酸性化スラリーを120℃まで加熱調理し、高圧反応器(Parr Instrument Company Series8500 50リットル撹拌反応器システム)内で30分間保持した後、85℃で取り出した。加熱調理済み全繊維スラリーを、-80℃で一晩凍結させ、次いで凍結乾燥した。市販のエンドウマメタンパク質単離物を、タンパク質源として使用した。
【0127】
酸性ゲルは、エンドウマメタンパク質単離物単独、並びにタンパク質粉末:繊維粉末比が95:5、90:10及び80:20の、エンドウマメタンパク質単離物と加熱調理済み全繊維とのブレンドから調製した。
【0128】
【表9】
【0129】
表9は、対照と比較して、共生成物(それぞれ95:5、90:10及び80:20のタンパク質固形分:加熱調理済み全繊維固形分)のゲル強度が31%、62%及び73%増加したことを示す。加えて、95:5の共生成物について、対照と比較して離水が62%減少した。
【0130】
実施例7:改善された酸ゲル化特性を有するエンドウマメタンパク質組成物の噴霧乾燥粉末のパイロット規模での製造
800gのエンドウマメ繊維材料を9.2kgの水と合わせ、15分間撹拌して、スラリーを形成した。次いで、スラリーを、3N塩酸を使用して、pH5にpH調整した。次いで、エンドウマメ繊維スラリーを高圧反応器(Parr Instrument Company Series8500 50リットル撹拌反応器システム)内で最高温度120℃まで加熱調理し、20分間保持した後、約90℃まで冷却した。加熱調理済みエンドウマメ繊維の乾燥物質含有量は、7.2%であった。
【0131】
20.8kgのエンドウマメ粉を93.2kgの40℃の水中に再懸濁することによって、エンドウマメタンパク質を抽出し、10分間保持して、可溶性材料の抽出を可能にした。デンプン及び内部繊維を、水平デカンター遠心分離機(Lemitec Laboratory Decanter MD80-Sn、5500rpmのボウル速度、20rpmの差動速度、60/10のウィアーディスク)を使用する分離によって、タンパク質及び他の可溶性固形分から分離した。デンプンが豊富なアンダーフローを廃棄し、約30kgのタンパク質が豊富なオーバーフローを、塩酸を使用して、pH5に調整した。55℃で20分間の熱処理後、水平デカンター遠心分離機(Lemitec Laboratory Decanter MD80-Sn、8000rpmのボウル速度、7rpmの差動速度、60/10のウィアーディスク)を使用して、液体オーバーフロー流を介して、酸性化タンパク質溶液から可溶性物質を除去した一方で、タンパク質はアンダーフロー中に濃縮させた。収集したアンダーフローを水で希釈して、21.7%の乾燥物質含有量にした。
【0132】
9.8kgのタンパク質が豊富なアンダーフローを、1.4kgの加熱調理済みエンドウマメ繊維とブレンドして、95.5:4.5(タンパク質固形分:加熱調理済み全繊維固形分)の乾燥物質比を生成した。7.5kgの水もまた添加し、3N水酸化ナトリウム(水酸化カリウムもまた中和に好適な選択肢である)を使用して、混合物をpH7に中和した。1kgのタンパク質富化アンダーフローを1.6kgの水と合わせることによって、対照エンドウマメタンパク質単離物試料もまた調製した。共生成物及び対照の両方を、高速剪断ポンプを使用して剪断して、いかなるタンパク粒子も破壊し、127℃で10秒間の保持時間及び60℃の引火温度で直接水蒸気注入を使用して、熱処理した。対照及び共生成物の両方を、210℃の入口温度及び80℃の出口温度で噴霧乾燥して、95%を超える乾燥物質含有量を有する粉末を生成した。
【0133】
対照エンドウマメタンパク質単離物及び共生成物から、酸性ゲルを調製した。
【0134】
【表10】
【0135】
噴霧乾燥した共生成物のゲル強度は、対照と比較して146%増加したが、共生成物の離水は、対照と比較して95%減少した。
【0136】
実施例8:タンパク質熱処理が酸性ゲル強度に与える影響及び加熱調理済みエンドウマメ繊維の添加時の改善。
4kgのエンドウマメ粉を18kgの22℃の水中に再懸濁することによって、エンドウマメタンパク質を抽出し、20分間保持して、可溶性材料の抽出を可能にした。デンプン及び内部繊維を、水平デカンター遠心分離機(Lemitec Laboratory Decanter MD80-Sn、3000rpmのボウル速度、5rpmの差動速度、60/10のウィアーディスク)を使用する分離によって、タンパク質及び他の可溶性固形分から分離した。デンプンが豊富なアンダーフローを廃棄し、約14kgのタンパク質が豊富なオーバーフローを、塩酸を使用して、pH5に調整し、3つの等容量に分割した。
【0137】
Beckman Coulter Avanti JXN-26遠心分離機を使用して、第1の部分を、3,000×gで15分間、22℃で直ちに遠心分離した。タンパク質が豊富なペレットを水中に再懸濁して、総固形分を15%にし、3N NaOHを使用して、pHを7に中和した。中和した材料を、高速剪断ポンプを使用して剪断して、いかなるタンパク質粒子も破壊した。凍結乾燥前に、試料のpHを7に再調整した。このエンドウマメタンパク質は、米国特許第8124162(B2)号の文書に記載されるように調製する(追加の熱処理なし)。
【0138】
第2の部分を10分間かけて60℃まで加熱した後、Beckman Coulter Avanti JXN-26遠心分離機を使用して、3,000×gで15分間、22℃で遠心分離した。タンパク質が豊富なペレットを水中に再懸濁して、総固形分を15%にし、3N NaOHを使用して、pHを7に中和した。中和した材料を、高速剪断ポンプを使用して剪断して、いかなるタンパク質粒子も破壊した。凍結乾燥前に、試料のpHを7に再調整した。このエンドウマメタンパク質は、米国特許第8124162(B2)号の文書に記載されるように調製する(追加の熱処理あり)。
【0139】
第3の部分を10分間かけて60℃まで加熱した後、Beckman Coulter Avanti JXN-26遠心分離機を使用して、3,000×gで15分間、22℃で遠心分離した。タンパク質が豊富なペレットを水中に再懸濁して、総固形分を15%にし、3N NaOHを使用して、pHを7に中和した。中和した材料を、高速剪断ポンプを使用して剪断して、いかなるタンパク質粒子も破壊した。試料のpHを7に再調整し、次いで10分間かけて85℃まで加熱して、タンパク質を変性させた後、凍結乾燥した。
【0140】
これらの3つのエンドウマメタンパク質単離物の再懸濁試料に対して、示差走査熱量測定を実施して、様々な熱処理がタンパク質の変性に与える影響を決定した。脱イオン水を使用して、10%のタンパク質溶液を調製した。34~36mgの各スラリーを、密封された大容量ステンレス鋼パン内に入れ、TA Instruments Discovery DSC250において、10℃/分の加熱速度で5℃~150℃まで加熱した。変性開始及びピーク温度を記録し、Triosソフトウェアを使用して、変性エンタルピを計算した。
【0141】
【表11】
【0142】
DSC分析に基づいて、60℃/10分の熱処理は、タンパク質の変性を引き起こさなかったが、代わりに、等電点沈殿ステップ中の凝塊化の補助に役立った。しかしながら、85℃/10分での熱処理は、DSC分析中にピークが検出されなかったため、タンパク質の変性を引き起こした。
【0143】
160gのエンドウマメ繊維材料を1840gの水と合わせ、15分間撹拌して、スラリーを形成した。次いで、スラリーを、1N塩酸を使用して、pH5にpH調整した。エンドウマメ繊維スラリーの出発乾燥物質含有量は、7.8%であった。次いで、エンドウマメ繊維スラリーを、オートクレーブ中で120℃の最高温度まで加熱調理し、20分間保持した。冷却後、試料を凍結乾燥した。タンパク質粉末及び繊維粉末を95:5の比でドライブレンドすることによって、共生成物を形成した。
【0144】
対照エンドウマメタンパク質単離物及び共生成物から、酸性ゲルを調製した。
【0145】
【表12】
【0146】
60℃/10分の熱処理に曝露された未変性のタンパク質については、共生成物のゲル強度は、対照と比較して68.5%増加したが、共生成物については、対照と比較して離水が20%減少した。60℃/10分及び85℃/10分の両方の熱処理に曝露され、変性したタンパク質については、共生成物のゲル強度は更により高く、それは、対照と比較して200%超増加したが、共生成物については、対照と比較して離水が68%減少した。
【0147】
実施例9:エンドウマメタンパク質の単離物ゲル強度の改善に対するエンドウマメ繊維加熱調理pHの影響。
480gのエンドウマメ繊維材料を5520gの水と合わせることによって、加熱調理済みエンドウマメ繊維を生成した。スラリーを15分間撹拌し、次いで3つの等容量に分割した。1つの試料は、1N塩酸を使用してpH5に調整し、第2の試料は、1N NaOHを使用してpH7に調整し、最終試料は、1N NaOHを使用してpH9に調整した。次いで、スラリーを120℃まで加熱調理し、オートクレーブ中で20分間保持した。冷却後、加熱調理済み全繊維スラリーを-80℃で一晩凍結させ、次いで凍結乾燥した。市販のエンドウマメタンパク質単離物を、タンパク質源として使用した。
【0148】
酸性ゲルは、エンドウマメタンパク質単離物単独、並びにタンパク質粉末:繊維粉末比が95:5のエンドウマメタンパク質単離物と加熱調理済み全繊維とのブレンドから調製した。
【0149】
【表13】
【0150】
表13は、対照と比較して、(pH5、7又は9でエンドウマメ繊維を加熱調理した)共生成物についてゲル強度の同様の増加(85%、80%及び78%)が存在したことを示す。
【0151】
実施例10:マメ科タンパク質組成物(ダイズタンパク質単離物+加熱調理済みエンドウマメ繊維)の改善された酸性ゲル特性
480gのエンドウマメ繊維材料を5520gの水と合わせることによって、加熱調理済みエンドウマメ繊維を生成した。スラリーを15分間撹拌し、1N HClを使用して、pHを5に調整し、オートクレーブ中、120℃で20分間加熱調理した。冷却後、加熱調理済み全繊維スラリーを-80℃で一晩凍結させ、次いで凍結乾燥した。市販のダイズタンパク質単離物(Solpy6000H、Nishin Oillio)を、タンパク質源として使用した。
【0152】
酸性ゲルは、ダイズタンパク質単離物単独、並びにタンパク質粉末:繊維粉末比が95:5のダイズタンパク質単離物と加熱調理済み全繊維とのブレンドから調製した。エンドウマメタンパク質で観察されたものとは対照的に、60分後、ダイズタンパク質及びブレンドのゲルは、まだ発現していなかった(G’は100Pa未満であった)。したがって、以下の表に報告されるゲル強度G’は、60分ではなく180分後に報告された値である。
【0153】
【表14】
【0154】
表14は、ダイズタンパク質単離物を加熱調理済みエンドウマメ繊維と合わせた場合、ゲル強度が23%増加したことを示す。
【0155】
実施例11:撹拌型ヨーグルトにおける加熱調理済み繊維による低メトキシペクチンの置き換え
植物ベースのヨーグルト代替物は、粘度を改善するためにペクチンなどの多糖類の使用に依存している。エンドウマメタンパク質単離物及び加熱調理済みエンドウマメ繊維を含有する共生成物が、これらの追加の成分を置き換える能力は、この添加剤の使用と比較して、有利な解決策であり得る。
【0156】
この実施例では、エンドウマメタンパク質単離物及び加熱調理済みエンドウマメ繊維を別々に組み込むことによって、本発明のエンドウマメタンパク質組成物を、ヨーグルトモデルシステムに組み込む。
【0157】
ヨーグルトモデルシステムを使用して、135℃で20分間加熱調理したエンドウマメ繊維の可溶性画分が低メトキシペクチンを置き換える能力を示した。加熱調理済み繊維画分の可溶性画分を、実施例1に記載されるように調製し、ヨーグルトモデルシステムにおいて凍結乾燥粉末として使用した。
【0158】
【表15】
【0159】
温度制御ミキサー(Thermomix Model TM6)を使用して、60℃まで予熱した水の総量の約2/3でエンドウマメタンパク質単離物を水和することによって、ヨーグルトモデルシステムを生成した。スクロースを、イナゴマメガム及びペクチン又は可溶性加熱調理済み繊維画分とドライブレンドし、次いでペクチン試料については高剪断(Fisherbrand850ホモジナイザー)、又は可溶性繊維画分及び対照試料については中剪断(Fisherbrand Overhead Mixer)のいずれかを使用して、60℃まで予熱した残りの水中で水和した。ヤシ油を融解し、高剪断(Thermomix Model TM6)を使用して、予め水和したエンドウマメタンパク質に添加し、最後にスクロース/イナゴマメガム/ペクチン又は加熱調理済み繊維スラリーを高剪断下で添加した。全ての成分を混合した後、試料を3分間かけて90℃まで加熱してから、25℃まで冷却した。
【0160】
冷却後、1.75%のグルコノ-デルタ-ラクトンを混合物に添加し、試料を22~25℃で4時間酸性化した。この4時間の間に、pHは7.2~4.8に減少した。酸性化試料を、パドルアタッチメントを備えたHobartスタンドミキサーを使用して混合し、特徴付け容器(円錐形遠心分離管及びガラスジャー)に充填し、一晩冷蔵した。
【0161】
【表16】
【0162】
一晩冷蔵した後、Eppendorf Model5810遠心分離機を使用して、円錐形管中に保存した試料を2,000×gで10分間遠心分離することによって、試料を離水について測定し、1インチのアクリルシリンダープローブを備えたTA.XTplusテクスチャ分析機を使用したテクスチャ分析によって、ゲル硬度を測定した。テクスチャ分析機のプログラムは、TA.XTplus Application Study:Yogurts Tested Three Ways、1mm/秒の予備試験速度、2mm/秒の試験速度及び2mm/秒の試験速度から適合された。トリガーは、15mmのターゲット距離で5グラムに設定した。硬さは、測定中に検出された最大力として計算した。
【0163】
【表17】
【0164】
表17は、加熱調理済み可溶性繊維画分を含有するヨーグルトについて、対照と比較して、ゲル強度が20%増加し、離水が100%減少したことを示す。しかしながら、低メトキシペクチンを含有するヨーグルト試料については、対照と比較して、ゲル強度の増加はなく、離水は292%増加した。これは、ペクチンベースのヨーグルトよりも更に良好なテクスチャを与えることができるという点で、エンドウマメタンパク質組成物中に加熱調理済みエンドウマメ繊維を使用する利点を示している。
【0165】
実施例12:加熱調理済みエンドウマメ繊維による低メトキシペクチン及びイナゴマメガムの置き換え
植物ベースのヨーグルト代替物はまた、離水制御のためにイナゴマメガムなどの多糖類の使用にも依存する。加熱調理済みエンドウマメ繊維が、エンドウマメタンパク質との共生成物として、これらの追加成分を置き換える能力は、この添加剤の使用と比較して、有利な解決策であり得る。
【0166】
加熱調理済みエンドウマメ繊維が、イナゴマメガム及びペクチンの両方を置き換える能力を調査するために、表18に概略を示す以下の配合を使用して、ヨーグルトモデルシステムを生成した。
【0167】
【表18】
【0168】
可溶性加熱調理済み繊維を、実施例1に記載されるように調製した。エンドウマメタンパク質単離物は、市販のエンドウマメタンパク質であった。
【0169】
試料を、実施例11と同じ様式で調製し、酸性化した。試料を、GDLの添加直後に特徴付け容器内に直接注ぎ、冷蔵庫内に一晩入れる(直接固形ヨーグルトモデル)か、又は22~25℃で4時間酸性化した後に撹拌し、特徴付け容器内に注ぎ、次いで冷蔵庫内に一晩入れる(撹拌型ヨーグルトモデル)かのいずれかにした。表19は、離水及びゲル硬度の値を示す。
【0170】
【表19】
【0171】
加熱調理済み繊維画分の可溶性画分を直接固形ヨーグルトモデルシステムにおいて使用した場合、ゲル強度は40%増加し、離水は49%減少した。同様に、可溶性加熱調理済み繊維画分を撹拌型ヨーグルトモデルシステムにおいて使用した場合、ゲル強度は20%増加し、離水は16%減少した。
【0172】
実施例13:パイロット規模で製造されたエンドウマメタンパク質組成物で作製したヨーグルト
この実施例では、エンドウマメタンパク質組成物及びエンドウマメタンパク質単離物を、実施例7に記載されるものと同じ方式でパイロット規模で調製する。これらの組成を、表20に報告する。
【0173】
【表20】
【0174】
ヨーグルトモデルシステム試料(直接固形及び撹拌型の両方)を生成して、対照エンドウマメタンパク質単離物+ペクチンを、表21による加熱調理済みエンドウマメ繊維を含有する共生成物と比較した。
【0175】
【表21】
【0176】
直接固形及び撹拌型試料の両方を、実施例11に記載されるように生成した。表22は、離水及びゲル硬度の値を示す。
【0177】
【表22】
【0178】
対照+ペクチンと比較して、共生成物を用いて作製した直接固形ヨーグルトについて、ゲル強度は25%増加し、離水は95%減少した。加えて、対照+ペクチンと比較して、共生成物を用いて作製した撹拌型ヨーグルトについては、ゲル強度が254%増加し、離水が74%減少した。
【0179】
実施例14 パイロット規模で製造されたエンドウマメタンパク質組成物を用いて作製したヨーグルト
対照及び共生成物エンドウマメタンパク質単離物を、実施例7に記載されるように生成した。表23に概略を示す配合を使用して、直接固形及び撹拌型ヨーグルトモデルシステムを、実施例12に記載されるように生成した。
【0180】
【表23】
【0181】
【表24】
【0182】
対照と比較して、共生成物を用いて作製した直接固化ヨーグルトについて、ゲル強度は17%増加し、離水は57%減少した。加えて、対照と比較して、共生成物を用いて作製した撹拌型ヨーグルトについては、ゲル強度が58%増加し、離水が84%減少した。
【0183】
全ての結果は、エンドウマメタンパク質組成物が、エンドウマメタンパク質単離物単独と比較して、改善されたテクスチャを有する酸性ゲル形成ヨーグルトを得ることを可能にすることを示しており、これは、ペクチン又はイナゴマメガムなどのこれらの種類の製品において一般に使用される添加剤を使用しなくても可能である。
【国際調査報告】