CN101060790A - 富大豆球蛋白和富β－伴大豆球蛋白的植物蛋白馏分 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备适合用作功能食品成分的植物蛋白馏分、适合用作功能食品成分的新型植物蛋白馏分和包含新型植物蛋白馏分的食品产品的方法。在一种实施方案中，蛋白馏分包括40wt％－80wt％的β－伴大豆球蛋白。在另一实施方案中，蛋白馏分包括50wt％－95wt％的大豆球蛋白。

Description

富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白的植物蛋白馏分
发明领域
本发明涉及制备适合用作功能食品成分的植物蛋白馏分(fraction)、适合用作功能食品成分的新型植物蛋白馏分和包含新型植物蛋白馏分的食品产品的方法。
发明背景
植物蛋白物质用作功能食品成分，并在增强食品产品的所需特性方面具有广泛应用。尤其是大豆蛋白物质已广泛用作功能食品成分。大豆蛋白物质用作肉包括法兰克福香肠、香肠、大红肠、碎肉和肉末以及肉馅饼中的乳化剂来粘结肉和给予肉良好的质构和牢固的结合。大豆蛋白物质作为功能食品成分的另一常见应用是在膏化的汤、肉汁和酸乳酪中，此时大豆蛋白物质用作增稠剂并为食品产品提供似乳脂的粘性。大豆蛋白物质还在大量其它食品产品和许多其它应用中用作功能食品成分，其中其它食品产品如浇汁、乳制品(例如豆奶)、金枪鱼、面包、蛋糕、通心面、甜食、搅打过的浇头、烧烤食品、饮料(例如果汁)。
大豆蛋白物质通常为大豆片、大豆蛋白浓缩物或大豆蛋白分离物的形式。大豆片通常通过除壳、脱脂和磨碎大豆产生，并一般包含小于65wt％的大豆蛋白，以干基计(更通常为45wt％-65wt％的大豆蛋白，以干基计)。大豆片还包含可溶性碳水化合物、不溶性碳水化合物如大豆纤维以及大豆中固有的脂肪。大豆片可被脱脂，例如通过用己烷提取。通过在磨碎和研磨设备如锤磨机或空气喷射磨中粉碎片至所需的颗粒尺寸由脱脂的大豆片生产大豆粉、大豆屑和豆粕。一般用干热或带湿热的汽提来热处理粉碎的物质，以“烘烤”磨碎的片和灭活大豆中存在的抗营养元素如Kunitz胰蛋白酶抑制剂。避免在大量水存在下热处理磨碎的脱脂片，以防止物质中大豆蛋白的变性和避免向大豆物质中添加水和从中除去水所涉及的成本。得到的磨碎的热处理过的物质为大豆粉、大豆屑还是豆粕，取决于物质的平均粒度。大豆粉通常具有小于150μm的粒度。大豆屑通常具有150-1000μm的粒度。豆粕通常具有大于1000μm的粒度。
大豆蛋白浓缩物一般包含65wt％-85wt％的大豆蛋白，主要的非蛋白组分为纤维。可通过用醇的水溶液或酸性水溶液洗涤片从蛋白质和纤维中除去可溶性碳水化合物由脱脂的大豆片形成大豆蛋白浓缩物。在工业规模上，在处理和处置得到的废水中导致相当大的费用。
大豆蛋白分离物为更加高度精制的大豆蛋白物质，被加工至包含至少90％的大豆蛋白和很少或没有可溶性碳水化合物或纤维。一般通过用萃取剂碱性水溶液从脱脂的大豆片或大豆粉中萃取大豆蛋白和水溶性碳水化合物来形成大豆蛋白分离物。将萃取物水溶液连同可溶性蛋白质和可溶性碳水化合物与萃取物中不溶的物质主要是纤维分离。然后用酸处理萃取物调整萃取物的pH至蛋白质的等电点以从萃取物中沉淀出蛋白质。从萃取物中分离沉淀的蛋白质，其保留有可溶性碳水化合物，并在调整至中性pH后干燥或没有任何pH调整就干燥。
大豆蛋白提供有助于磨碎和乳化的肉产品中质构的凝胶性质。凝胶构造为熟肉糜提供尺寸稳定性，这给予熟肉糜稳固的质构和给予熟肉糜耐嚼感，以及提供用于保留水分和脂肪的基质。大豆蛋白还用作各种食品应用中的乳化剂，因为大豆蛋白有表面活性，并在油-水界面处聚集，抑制了脂肪和油滴的聚结。大豆蛋白的乳化性质使含大豆蛋白的物质能用于增稠食品产品如汤和肉汁。大豆蛋白还吸收脂肪，可能由于它乳化性质的作用，并促进熟食品中的脂肪粘合，从而降低烹调过程中脂肪的“脂析出”。大豆蛋白还用于吸收水并在食品成品中保留水。可利用大豆蛋白物质的保水性减少肉产品中水分的烹调损失，提供熟肉重量的增重。食品成品中保留的水还用于为产品提供更嫩的口感。
天然存在的大豆蛋白通常为具有被亲水壳包围的疏水核的球状蛋白。大量大豆蛋白馏分被确定包括例如贮存蛋白如大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白和胰蛋白酶抑制剂如Bowman-Birk抑制剂和Kunitz抑制剂。还通过超速离心率用Svedberg系数(S)来表征大豆蛋白馏分。已确定2S、7S(即β-伴大豆球蛋白)、11S(即大豆球蛋白)和15S大豆蛋白。
已在4.0-5.0的pH下从大豆蛋白物质的溶液中沉淀出蛋白馏分(例如富β-伴大豆球蛋白或富大豆球蛋白的馏分)。在整个沉淀范围内保持溶于水中的蛋白质通常称为乳清蛋白质。
现有技术中描述了分馏蛋白馏分的各种方法。Howard等的美国专利4368151描述了通过在水溶性盐和硫离子存在下在pH 5.8-6.3下沉淀出11S蛋白质来分馏和分离水溶性7S(β-伴大豆球蛋白)和11S(大豆球蛋白)蛋白质的含水混合物。富集7S的乳清的pH然后被调整至5.3-5.8的pH以从乳清中基本沉淀出全部剩余的水溶性11S蛋白质，然后从乳清中回收富集7S的馏分。分馏被描述为能产生分别包含少于5％7S或11S蛋白质杂质的富11S或富7S的分离物。
Nagano等(J.Agric.Food Chem.，1992，40卷，941-944页)描述了在pH 7.5下使用水萃取大豆蛋白的方法，使用亚硫酸氢钠作为还原剂，在pH 6.4、5.0和4.8下沉淀出三种蛋白馏分。
Wu等(JAOCS，1999，76卷，第3期，285-293页)描述了类似于Nagano等(J.Agric.Food Chem.，1992，40卷，941-944页)所述方法的分离大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的实验室方法的放大。在Wu等描述的方法中，使用15千克脱脂的大豆片，并在pH 6.4、5.0和4.8下进行沉淀步骤产生富大豆球蛋白的馏分、中间馏分和富β-伴大豆球蛋白的馏分。
Wu等(J.Agric.Food Chem.，2000，48卷，2702-2708页)描述了放大方法的改进，其中在pH 6.0下沉淀出富大豆球蛋白的馏分，在pH4.5下沉淀出富β-伴大豆球蛋白的馏分，没有沉淀出中间混合物。Wu等报道了这种方法的富大豆球蛋白的馏分的产率为9.7％(干基，db)，富β-伴大豆球蛋白的馏分的产率为19.6％(db)。在62.6％纯度下，富β-伴大豆球蛋白的馏分的蛋白质含量被报道为91.6％(db)。
按照上述方法或其它方法得到的富β-伴大豆球蛋白和富大豆球蛋白的馏分总是表现出变化的功能，总是使它们适合于掺入到各种食品产品中。
例如，Bian等(JAOCS，2003，80卷，第6期，545-549页)研究了通过Wu等(JAOCS，1999，76卷，第3期，285-293页)和Wu等(J.Agric.Food Chem.，2000，48卷，2702-2708页)的方法分馏的大豆蛋白的功能性质。Bian等在选择的pH范围、离子强度和蛋白质浓度下研究了通过Wu等(JAOCS，1999，76卷，第3期，285-293页)的方法产生的三种馏分(富β-伴大豆球蛋白的馏分、富大豆球蛋白的馏分和中间馏分)的功能性质。例如，富大豆球蛋白的馏分被报道在2-3的pH下比富β-伴大豆球蛋白的馏分更可溶，而富β-伴大豆球蛋白的馏分被报道在5-6的pH下比富大豆球蛋白的馏分更可溶。Wu等(J.Agric.Food Chem.，2000，48卷，2702-2708页)的方法的富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白的馏分被报道在特定pH下具有比Wu等(JAOCS，1999，76卷，第3期，285-293页)的方法产生的馏分更膏的溶解度。
Bringe等在美国专利6171640中描述了与商业大豆蛋白成分相比具有提高的物理性能(例如稳定性和凝胶性)和生理学性能(例如降胆固醇和甘油三酸脂)的高β-伴大豆球蛋白组合物。Bringe报道了大豆蛋白组合物包含大于40％的β-伴大豆球蛋白和小于10％的大豆球蛋白。
在上述一种或多种方法(例如Wu等(JAOCS，1999，76卷，第3期，285-293页))中在富大豆球蛋白的馏分和富β-伴大豆球蛋白的馏分沉淀之间沉淀的馏分(即中间馏分)一般包含小于80％的蛋白质，其中小于70％的为大豆球蛋白或β-伴大豆球蛋白。这种中间馏分一般表现出差的功能性，使它们不适合于掺入到食品产品中。除了它们不合需要的功能特性外，中间馏分的蛋白质含量一般对有用的蛋白馏分的产量具有负面影响。
上述方法的每一种都存在一种或多种缺点，例如不理想的产量、不理想的纯度或产生不合需要的中间馏分。
因此，需要生产蛋白馏分尤其是表现出提高的功能性和/或适合于特定食品应用的功能性的蛋白馏分的简单有效的方法。
发明概述
因此，概括地说，本发明涉及分别在第一次沉淀和第二次沉淀中制备的富大豆球蛋白的蛋白馏分和富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分的制备方法。在第一次沉淀中，调整大豆蛋白在液体介质中的分散体的pH至小于5.3以从分散体中沉淀出富大豆球蛋白的馏分，并形成包括β-伴大豆球蛋白的上清液液体介质。分散体具有0.04-0.07的离子强度，并且富大豆球蛋白的馏分具有至少50wt％大豆球蛋白的蛋白质含量，以富大豆球蛋白的馏分的总蛋白质含量计。方法还包括分离富大豆球蛋白的馏分和上清液液体介质。在第二次沉淀中，从上清液液体介质中沉淀出富β-伴大豆球蛋白的馏分。富β-伴大豆球蛋白的馏分包括至少40wt％的β-伴大豆球蛋白和10wt％-25wt％的大豆球蛋白，以富β-伴大豆球蛋白的馏分的总蛋白质含量计。
本发明还涉及一种富大豆球蛋白的馏分和富β-伴大豆球蛋白的馏分的制备方法，其中二价金属离子源被引入到在液体介质中包括大豆蛋白的分散体中。根据这种方法，从分散体中沉淀出富大豆球蛋白的馏分形成包括β-伴大豆球蛋白的上清液液体介质，并从上清液液体介质中分离富大豆球蛋白的馏分。从上清液液体介质中沉淀出富β-伴大豆球蛋白的馏分。
在另一实施方案中，本发明涉及包括40wt％-80wt％的β-伴大豆球蛋白和至少10wt％的大豆球蛋白的植物蛋白馏分，以馏分的总蛋白质含量计。蛋白馏分特征还在于低于80％的氮溶指数。
在又一实施方案中，本发明涉及包括50wt％-95wt％的大豆球蛋白的植物蛋白馏分，以馏分的总蛋白质含量计。蛋白馏分特征还在于低于80％的氮溶指数。
本发明还涉及一种肉替代品，包括粘在一起的块，块包括水、食用油和至少10wt％的植物蛋白，植物蛋白包括植物蛋白馏分，植物蛋白馏分包括至少40wt％的β-伴大豆球蛋白和至少10wt％的大豆球蛋白，以肉替代品的总蛋白质含量计。肉替代品特征还在于至少800克油/克蛋白质的乳化容量。
本发明的其它目的和特征部分上是明显的，部分上将在下文中指出。
附图简述
图1为本发明方法的一种实施方案的流程图。
图2为本发明方法的一种实施方案的流程图。
图3显示了β-伴大豆球蛋白/大豆球蛋白含量、pH和氯化钠的存在对本发明的蛋白馏分的粘度的影响。
图4显示了β-伴大豆球蛋白/大豆球蛋白含量、pH和氯化钠的存在对本发明的蛋白馏分的粘度的影响。
图5显示了pH和氯化钠的存在对本发明的蛋白馏分的粘度的影响。
图6显示了pH和氯化钠的存在对本发明的蛋白馏分的粘度的影响。
图7显示了CaCl2加入对实施例1中所述方法的pH的影响。
图8显示了CaCl2加入对实施例1中所述方法回收的富β-伴大豆球蛋白的馏分的数量的影响。
图9显示了实施例1所述方法中回收的富大豆球蛋白的馏分在变化的CaCl2加入相对量下的蛋白质曲线。
图10显示了实施例1所述方法中回收的富β-伴大豆球蛋白的馏分在变化的CaCl2加入相对量下的蛋白质曲线。
图11显示了实施例2所述方法中回收的富大豆球蛋白的馏分在变化的CaCl2加入pH下的蛋白质曲线。
图12显示了实施例2所述方法中回收的富β-伴大豆球蛋白的馏分在变化的CaCl2加入pH下的蛋白质曲线。
图13显示了实施例3所述方法中回收的富β-伴大豆球蛋白的馏分在变化的NaHSO3加入相对量下的蛋白质曲线。
图14显示了实施例4所述方法中回收的富大豆球蛋白的馏分在变化的CaCl2加入相对量下的蛋白质曲线。
图15显示了实施例4所述方法中回收的富β-伴大豆球蛋白的馏分在变化的CaCl2加入相对量下的蛋白质曲线。
图16显示了CaCl2加入相对量和实施例4所述方法中回收的富大豆球蛋白的馏分和富β-伴大豆球蛋白的馏分的数量之间的关系。
图17显示了根据实施例5所述方法制备的包含富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白的馏分的凝胶的巴氏杀菌凝胶强度。
图18显示了包含根据实施例6制备的本发明的蛋白馏分的产品的硬度结果。
图19显示了包含根据实施例6制备的本发明的蛋白馏分的产品的咀嚼结果。
优选实施方案详述
发现了从包含大豆蛋白物质的溶液或分散体中得到富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白的馏分的方法。根据这种方法，可从溶液或分散体中沉淀出富大豆球蛋白的馏分，馏分分离，并从上清液中沉淀出富β-伴大豆球蛋白的馏分。得到的富大豆球蛋白的馏分一般包含至少80％的蛋白质，其中50％-95％为大豆球蛋白。通过本发明的方法得到的富β-伴大豆球蛋白的馏分一般包含至少80wt％的蛋白质，其中40％-80％为β-伴大豆球蛋白。在一些实施方案中，二价金属离子源被引入到分散体中促进任何一种或两种馏分的沉淀。
本发明的蛋白馏分表现出能使它们适合用作各种食品产品中功能食品成分的功能。观察到具有变化的大豆球蛋白和/或β-伴大豆球蛋白含量的馏分表现出不同的功能，包括例如溶解性和凝胶强度。因此，对于特定的应用，可优选具有特定的大豆球蛋白和/或β-伴大豆球蛋白含量的馏分。例如，具有较高大豆球蛋白含量(例如超过10％的大豆球蛋白，以馏分的总蛋白质含量计)的富β-伴大豆球蛋白的馏分一般表现出比包含较少数量的大豆球蛋白的馏分高的凝胶强度，其为肉制品的一个重要考虑因素。因此，这种富β-伴大豆球蛋白的馏分一般被优选掺入到肉制品中。下面更详细地讨论了馏分的各种功能和馏分的优选应用。
有利地，在一些实施方案中，本发明的方法包括两次连续沉淀，每次都提供包含较高蛋白质含量并富集如上所述特定蛋白质(例如大豆球蛋白或β-伴大豆球蛋白)且适合掺入到食品产品中的馏分。因此，可操作本发明的方法产生适合于结合到食品应用中的两种馏分，同时避免形成不合需要的中间馏分。
根据本发明的方法，从通常包括悬浮或以其它方式分散在含水介质(例如水)中的植物蛋白物质的含大豆蛋白分散体(即原料流)中沉淀蛋白馏分。植物蛋白物质一般为大豆片、大豆屑、豆粕、大豆粉、大豆蛋白浓缩物、大豆蛋白分离物或其组合的形式。优选地，大豆蛋白物质为脱脂大豆片的形式。通常，分散体包含5wt％-15wt％的大豆蛋白物质，更通常包含7wt％-10wt％的大豆蛋白物质。
图1显示了本发明方法的一种实施方案，其中从脱脂大豆片的含水分散体中得到富大豆球蛋白的馏分和富β-伴大豆球蛋白的馏分。
在分离富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白的馏分前，可直接由原料的分散体或通过调整含水分散体的pH来制备(例如萃取)大豆蛋白和其它可溶性组分(例如碳水化合物)的粗混合物。通常，包含蛋白质物质的分散体的pH被调整至7-10的pH，更一般地，至8-9的pH。通过使分散体接触碱性混合物调整分散体的pH。通常，碱性混合物包括选自氢氧化钠、氢氧化钙和氢氧化钾的化合物。
可溶性蛋白质和其它组分的萃取一般在15℃-60℃(60℉-140℉)的温度下进行，更一般地，在20℃-40℃(70℉-100℉)下进行。通常使这种萃取进行至少5分钟，更一般地，10-30分钟。
可溶性蛋白质和其它组分的萃取产生包含大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白和其它可溶性组分(例如可溶性碳水化合物)的萃取物和包含已除去蛋白质的废料(例如大豆纤维)的不溶性馏分。
不溶性馏分一般通过离心从萃取物中分离，使用例如Alfa LavalSeparation Inc.(Warminster，PA)制造的Sharples 3400倾析离心分离机。还可通过过滤从萃取物中分离不溶性馏分。
分离的萃取物一般包含至少4wt％的蛋白质，更一般地，6wt％-8wt％的蛋白质。分离的萃取物通常包含至少40％的大豆球蛋白和至少20％的β-伴大豆球蛋白，以总蛋白质含量计。
可向分离的萃取物(即萃取物)中加入还原剂，以便通过还原蛋白质的二硫键来促进大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的分离。目前认为二硫键的还原通过解开大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白蛋白质来促进这种分离。大豆球蛋白一般包含较大比例的二硫键；因此，为了沉淀富大豆球蛋白的馏分，优选在调整萃取物pH前加入还原剂。合适的还原剂包括亚硫酸氢钠、二硫苏糖醇和巯基乙醇。优选地，还原剂包括亚硫酸氢钠，因为亚硫酸氢钠满足相关的食品级规定。
通常，每L萃取物向其中引入至少0.1g还原剂，更一般地，每L萃取物0.1-1.0g还原剂，还更一般地，每L萃取物0.2-0.6g还原剂。引入这类数量的还原剂一般在通过本发明制备的用于掺入到食品制品中的植物蛋白馏分中产生合适的还原剂含量(例如，小于百万分之100(ppm))。优选地，以植物馏分中还原剂的浓度小于100ppm、更优选小于20ppm和还更优选小于10ppm的数量加入任何还原剂。
根据本方法，调整萃取物的pH来沉淀富大豆球蛋白的馏分，与引入还原剂无关。一般通过引入包括选自盐酸、磷酸和硫酸中的化合物的酸性混合物来调整萃取物的pH。优选地，通过引入包括盐酸的酸性混合物调整萃取物的pH。
观察到当萃取物的pH降低时有利于大豆球蛋白沉淀，从而提高富大豆球蛋白的馏分的纯度，并因此增加富β-伴大豆球蛋白的馏分的沉淀。通常，为了沉淀富大豆球蛋白的馏分，萃取物的pH被从7.5调整到小于6.5的pH，从7.5到小于6.0的pH，从7.5到5.5。例如，萃取物的pH可从7.5的pH调整到小于5.3的pH，在一些实施方案中，到小于5.2的pH。
根据本发明的方法，发现加入二价金属离子到萃取物中能增强蛋白馏分的分离。图2图示了结合加入二价金属离子源到从脱脂大豆片得到的萃取物中的本发明方法的实施方案。这种有利的效应目前被认为部分归因于加入这种离子对萃取物离子强度的影响。优选地，萃取物的离子强度为0.02-0.1，更优选地，为0.04-0.07。优选提供萃取物这种离子强度，因为观察到在较低的离子强度(即低于0.02)下，不会沉淀任何一种蛋白馏分，而在较高离子强度(即超过0.1)时，大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白馏分都往往沉淀；在任何一种情况下，都不能提供富集特定蛋白质的馏分。
在一些实施方案中，在富大豆球蛋白的馏分沉淀前加入二价金属离子到萃取物中能提供具有更均匀粒度的富大豆球蛋白的馏分，更有利地，与没有二价金属离子时产生的沉淀物相比，增加了沉淀蛋白质的平均粒度。通常，加入二价金属离子产生粒度分布即粒径为1μm-52μm的富大豆球蛋白的馏分。更一般地，粒度分布为2μm-16μm。在二价金属离子存在时沉淀的富大豆球蛋白的馏分的沉淀蛋白质的平均粒度即粒径一般为至少5μm，更一般地，为至少6μm。获得较大的粒度分布均匀性和增加的总体粒径有助于富大豆球蛋白的馏分的分离。
二价金属离子的合适源包括碱土金属例如钙和镁的盐。在优选的实施方案中，二价金属离子的源包括CaCl2，在另一实施方案中，包括MgCl2。
通常，萃取物中存在浓度为至少0.01mol的二价金属离子源。另外或者替换地，萃取物中存在浓度为至少0.5wt％的二价金属离子源。进一步另外或者替换地，每升萃取物中引入至少0.001g二价金属离子源。
当二价金属离子被引入到萃取物中时，为了从萃取物中沉淀富大豆球蛋白的馏分，通常萃取物的pH被从6.5的pH调整到小于5.3的pH，更一般地，从6.5的pH调整到5.0的pH。
按这种方式调整萃取物的pH产生不溶性的富大豆球蛋白的馏分和可溶性的包含β-伴大豆球蛋白的馏分。富大豆球蛋白的馏分的沉淀一般在15℃-35℃(60℉-95℉)的温度下进行，更一般地，在20℃-32℃(70℉-90℉)下进行。在可溶性蛋白质的沉淀过程中，通常搅动萃取物。通常，通过搅拌来搅动萃取物。搅动的方式和强度不是关键的，但通常选择使得搅动萃取物至足以促进均匀pH和蛋白质从水相到固相转移的程度。
通过沉淀富大豆球蛋白的馏分产生的上清液通常包括至少3.5wt％的蛋白质，更一般至少5wt％的蛋白质，还更一般地，5wt％-7wt％的蛋白质。
通常通过引入包括选自盐酸、磷酸和硫酸的化合物的酸性混合物到上清液中调整上清液的pH以沉淀富β-伴大豆球蛋白的馏分。优选地，通过加入盐酸调整上清液的pH。
通常，将上清液的pH从大豆球蛋白沉淀物pH调整到4.5到5.3，更一般地，从4.6到5.0，以沉淀包含富β-伴大豆球蛋白的馏分的蛋白质凝块。富β-伴大豆球蛋白的馏分的沉淀还形成包括在大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白沉淀的整个pH范围内可溶的乳清蛋白质的上清液混合物。在一些实施方案中，可能希望回收这些可溶性蛋白质和其它组分。
沉淀的富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白的馏分一般通过离心与各自的可溶性馏分分离，使用例如Alfa Laval Separation Inc.(Warminster，PA)制造的Sharples 3400倾析离心分离机。还可通过过滤分离沉淀的馏分。
有利地，本发明的方法可连续进行。也就是说，一旦从包含大豆蛋白物质的溶液或分散体中沉淀出富大豆球蛋白的馏分产生馏分和上清液，就可回收富大豆球蛋白的馏分并进行进一步加工(例如离心分离和蛋白质含量测定)，同时按照上述讨论进行上清液中富β-伴大豆球蛋白的馏分的沉淀和回收。
通常，本发明的富大豆球蛋白的馏分包括至少80wt％的大豆蛋白，更通常地，至少90wt％的大豆蛋白。可通过例如A.O.C.S(AmericanOil Chemicals Society)法定方法Bc 4-91(1997)、Aa 5-91(1997)或Ba 4d-90(1997)确定大豆蛋白物质的蛋白质含量，本文引入它们的全部公开内容作为参考。
本发明的方法提供具有高纯度(即高大豆球蛋白含量)的富大豆球蛋白的馏分。通常，富大豆球蛋白的馏分包括至少40％的大豆球蛋白，更一般地，至少50％的大豆球蛋白，还更一般地，至少60％的大豆球蛋白，甚至更一般地，至少70％的大豆球蛋白，以馏分的总蛋白质含量计。通常，本发明的富大豆球蛋白的馏分包括50％-95％的大豆球蛋白，以总蛋白质含量计。
在一些实施方案中，本发明的富大豆球蛋白的馏分包括40wt％-80wt％的大豆球蛋白。
本发明的富大豆球蛋白的馏分中，大豆球蛋白对β-伴大豆球蛋白的重量比一般为至少10∶1，更一般地，至少15∶1。
通常，本发明的富β-伴大豆球蛋白的馏分包括至少80wt％的大豆蛋白，更通常至少90wt％的大豆蛋白。通常，富β-伴大豆球蛋白的馏分中存在的大豆蛋白的至少80wt％具有小于800000道尔顿的分子量，更一般地，富β-伴大豆球蛋白的馏分中至少60％的大豆蛋白具有1350-800000道尔顿的分子量，还更一般地，为1350-380000道尔顿。
本发明的方法提供具有高纯度(即高β-伴大豆球蛋白含量)的富β-伴大豆球蛋白的馏分。通常，富β-伴大豆球蛋白的馏分包括至少40％的β-伴大豆球蛋白，更一般地，至少50％的β-伴大豆球蛋白，还更一般地，至少70％的β-伴大豆球蛋白，以馏分的总蛋白质含量计。优选地，富β-伴大豆球蛋白的馏分包括40％-75％的β-伴大豆球蛋白，更优选地，40％-80％的β-伴大豆球蛋白，以馏分的总蛋白质含量计。通常，这种馏分还包括至少10％的大豆球蛋白，更一般地至少12％的大豆球蛋白，还更一般地至少15％的大豆球蛋白，甚至更一般地，至少20％的大豆球蛋白，以馏分的总蛋白质含量计。在一些实施方案中，这种馏分包括10％-30％的大豆球蛋白，10％-15％的大豆球蛋白，或15％-20％的大豆球蛋白，以馏分的总蛋白质含量计。
在本发明的富β-伴大豆球蛋白的馏分中，β-伴大豆球蛋白对大豆球蛋白的重量比一般为至少2.5∶1，更优选3∶1至5∶1，还更一般地，4∶1至5∶1。
通常，富β-伴大豆球蛋白的馏分包括至少40wt％的β-伴大豆球蛋白，更一般地，至少50wt％的β-伴大豆球蛋白。通常，本发明的富β-伴大豆球蛋白的馏分包括50wt％-75wt％的β-伴大豆球蛋白。
通常，大多数可溶性碳水化合物保留在富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白馏分的沉淀中产生的上清液中。因此，本发明的富大豆球蛋白或β-伴大豆球蛋白的馏分一般包含小于1wt％的碳水化合物，更一般地，小于0.5wt％的碳水化合物。
除了蛋白质含量外，馏分的产率和纯度是重要的考虑因素，例如，作为分馏有效性和馏分可能功能的指示。通常，观察到当特定蛋白质在富集该蛋白质的馏分中的产率增加时，馏分的纯度降低。因此，优选操作本发明的方法使得蛋白质产率能提供商业上可行的方法，同时产生纯度足以提供使它们适用于各种食品应用的功能的馏分。
本发明方法一般获得至少70％的大豆球蛋白产率，更一般至少80％，还更一般至少90％。
基于蛋白质物质分散体中的β-伴大豆球蛋白含量和富β-伴大豆球蛋白馏分中存在的β-伴大豆球蛋白，β-伴大豆球蛋白的产率一般为至少10％。更一般地，本发明方法获得10％-80％的产率，还更一般地，获得40％-80％的产率。观察到在较高的产率下产生的馏分的纯度和因此功能都受损。
通常，通过加入碱性组合物水溶液中和利用上述方法产生的富大豆球蛋白馏分或富β-伴大豆球蛋白蛋白质凝块。这种碱性组合物一般包括选自氢氧化钙、氢氧化钾和氢氧化钠的化合物。富集的凝块的中和溶解了其中存在的蛋白质。
本发明的馏分然后一般被进一步加工以有助于掺入馏分到食品制品中。这种进一步加工包括例如破坏馏分中存在的微生物的热处理(例如巴氏杀菌和/或消毒)和干燥(例如喷雾干燥)。通常，巴氏杀菌包括加热馏分至至少95℃(至少203℉)的温度，更一般至少130℃(265℉)，更一般地，至130℃-150℃(265℉-305℉)的温度。
还可喷雾干燥馏分产生一般具有小于5wt％、更一般小于10wt％的水分含量的自由流动粉末。通常在至少95℃(200℉)的温度下喷雾干燥馏分。
已被喷雾干燥的富大豆球蛋白馏分一般为具有0.20-0.35g/cm3的堆密度的自由流动粉末形式。这些干燥的蛋白馏分一般具有这样的粒度分布，即所述粉末的10wt％-15wt％保留在325目筛上，美国筛尺寸。这些馏分通常还可具有这样的粒度分布，即所述粉末的15wt％-25wt％保留在325目筛上，美国筛尺寸，25wt％-45wt％保留在325目筛上，美国筛尺寸，或45wt％-60wt％保留在325目筛上，美国筛尺寸。
已被喷雾干燥的富β-伴大豆球蛋白馏分一般为具有0.20-0.30g/cm3的堆密度的自由流动粉末形式。这些干燥的馏分一般具有这样的粒度分布，即所述粉末的5wt％-20wt％保留在200目筛上，美国筛尺寸，35wt％-60wt％保留在325目筛上，美国筛尺寸。
热处理的和喷雾干燥的馏分一般包含至少85wt％的蛋白质，更一般地，至少92wt％的蛋白质。因此，根据本发明的方法得到的蛋白馏分一般为富大豆球蛋白或β-伴大豆球蛋白的大豆蛋白分离物。
本发明的大豆蛋白馏分由于它们变化的蛋白质含量而表现出变化的功能。这些馏分适合用作各种食品和饮料应用中的功能食品成分，包括例如肉制品如热狗和香肠、饮料如豆奶和果汁、酸乳酪和块状加工食品。通常，富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分优选用于肉类应用和一些饮料应用(例如豆奶)。
本发明的蛋白馏分至少部分上由于馏分的部分变性蛋白的聚合能在水溶液中形成凝胶。在含水环境中的大量凝胶形成是本发明馏分的理想质量，因为它们的胶凝性质有助于使用它们的肉制品的质构和结构。馏分的这种品质还能提供在肉制品中保持水分和脂肪的基质，能使包含未精炼的大豆蛋白物质的熟肉制品在烹调过程中保持其汁液。
本发明的蛋白馏分还能形成具有显著凝胶强度的凝胶。凝胶强度为通过混合大豆物质样品和水足以允许形成凝胶的一段时间制备的凝胶的强度度量。制备具有1∶5大豆物质∶水重量比(水重量中包括大豆物质的水分含量)的凝胶，并用于填充用盖密封的3片307×113毫米铝罐。
通常测定室温(即15℃-25℃)下凝胶的凝胶强度，也可测量冷冻凝胶(即冷凝胶强度)、巴氏杀菌凝胶(即巴氏杀菌凝胶强度)和蒸馏凝胶(即蒸馏凝胶强度)的凝胶强度。这些不同的测量涉及大豆蛋白物质在各种应用中的适用性。
为了测定凝胶强度，打开包含凝胶的罐，并从罐上分离凝胶。用能推动探针到凝胶内直到凝胶断裂并测量凝胶断点的仪器(优选具有36mm圆盘探针的Instron Universal Testing Instrument ModelNo.1122)测量凝胶的强度；并由记录的凝胶的断点计算凝胶强度。可测量含盐或不含盐的凝胶的凝胶强度，含盐的凝胶一般包含2wt％的盐。当对大豆蛋白物质在含盐的食品应用中的适用性感兴趣时，通过在凝胶强度测量中适用盐。
(1)按照下式计算凝胶强度：
(2)凝胶强度(克)＝(F/100)(G)(454)；
(3)其中F为凝胶断裂点，图表单位；100为图表单位的可能数值；G为仪器的全刻度负荷仪表读数乘以10(磅)；454为每磅的克数。
由重量比为1∶5的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分和水组成的凝胶一般具有至少8000克的凝胶强度，更一般地至少10000克，还更一般地至少12000克。通常，这类凝胶具有12000克-16000克的凝胶强度，更一般地，14000克-16000克。由重量比为1∶5的富大豆球蛋白的馏分和水组成的凝胶一般具有小于600克的凝胶强度，更一般地小于500克。在一些实施方案中，这类凝胶具有400克-600克的凝胶强度。
作为掺入到包含盐的食品制品中适用性的指标，还测量包含蛋白馏分、水和盐(例如氯化钠)的凝胶的凝胶强度。
由重量比为1∶5的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分和水以及2wt％的氯化钠组成的凝胶一般具有至少8000克的凝胶强度，更一般地至少10000克。通常，这类凝胶具有10000克-14000克的凝胶强度，更一般地，12000克-13000克。
由重量比为1∶5的富大豆球蛋白的蛋白馏分和水以及2wt％的氯化钠组成的凝胶一般具有小于1500克的凝胶强度。通常，这类凝胶具有1000克-1500克的凝胶强度。
冷凝胶强度为制备后立即在-5℃至5℃下冷冻足以使凝胶平衡至冷冻温度的一段时间(通常为16-24小时)后大豆物质凝胶的强度的度量。因此，冷凝胶强度可提供大豆蛋白物质用于要被冷冻的产品中的适用性的指标。
由重量比为1∶5的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分和水组成的冷冻凝胶一般具有至少5000克的冷凝胶强度。通常，这类凝胶具有5000克-7000克的冷凝胶强度，更一般地，6000克-7000克。由重量比为1∶5的富大豆球蛋白的馏分和水组成的凝胶一般具有50克-150克的冷凝胶强度。
还可测定含盐(例如氯化钠)的凝胶的冷凝胶强度。由重量比为1∶5的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分和水以及2wt％的氯化钠组成的凝胶一般具有至少5000克的冷凝胶强度。通常，这类凝胶具有5000克-8000克的冷凝胶强度，更一般地，6000克-8000克，还更一般地，7000克-8000克。由重量比为1∶5的富大豆球蛋白的馏分和水以及2wt％的氯化钠组成的凝胶一般具有200克-300克的冷凝胶强度。
对于巴氏杀菌凝胶强度，将包含凝胶的罐放置与沸水接触大约30分钟，用大约30℃水冷却，然后在-5℃至5℃下冷冻足以使凝胶平衡至冷冻温度的一段时间(通常为16-24小时)。巴氏杀菌凝胶强度通常克指示热处理对大豆蛋白质物质的影响。
由重量比为1∶5的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分和水组成的凝胶一般具有至少10000克的巴氏杀菌凝胶强度，更一般地，至少14000克。通常，这类凝胶具有14000克-16000克的巴氏杀菌凝胶强度。由重量比为1∶6的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分和水组成的凝胶一般具有至少13500克的巴氏杀菌凝胶强度。由重量比为1∶5的富大豆球蛋白的馏分和水组成的凝胶一般具有200克-1000克的巴氏杀菌凝胶强度。
还可测定含盐(例如氯化钠)的凝胶的巴氏杀菌凝胶强度。由重量比为1∶5的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分和水以及2wt％的氯化钠组成的凝胶一般具有至少8800克的巴氏杀菌凝胶强度，更一般地，至少10000克。通常，这类凝胶具有10000克-13000克的巴氏杀菌凝胶强度。由重量比为1∶6的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分和水以及2wt％的氯化钠组成的凝胶一般具有至少600克的巴氏杀菌凝胶强度
由重量比为1∶5的富大豆球蛋白的蛋白馏分和水以及2wt％的氯化钠组成的凝胶一般具有250克-1500克的巴氏杀菌凝胶强度。由重量比为1∶6的富大豆球蛋白的蛋白馏分和水以及2wt％的氯化钠组成的凝胶一般具有100克-400克的巴氏杀菌凝胶强度。
对于蒸馏凝胶强度，将包含凝胶的罐放到蒸馏室中，在其中使用3分钟通风定时器在110℃(230℉)下处理凝胶大约68分钟。处理后立即用大约30℃水冷却罐，并在-5℃至5℃下冷冻足以使凝胶平衡至冷冻温度的一段时间(通常为16-24小时)。用于测定蒸馏凝胶强度的较高温度可指示大豆蛋白物质用在要在室温下存放的产品(即浓缩牛奶产品)中的适用性，其通常要求在高温下处理产品以对产品巴氏杀菌和消毒。
由重量比为1∶5的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分和水组成的凝胶一般具有至少1000克的蒸馏凝胶强度，更一般地，1800克-10000克。由重量比为1∶5的富大豆球蛋白的蛋白馏分和水组成的凝胶一般具有200克-300克的蒸馏凝胶强度。
还测定含盐(例如氯化钠)的凝胶的蒸馏凝胶强度。由重量比为1∶5的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分和水以及2wt％的氯化钠组成的凝胶一般具有至少3000克的蒸馏凝胶强度，更一般地，3000克-5000克，还更一般地，4000克-5000克。由重量比为1∶5的富大豆球蛋白的蛋白馏分和水以及2wt％的氯化钠组成的凝胶一般具有600克-2500克的蒸馏凝胶强度。
对于一些食品应用，大豆蛋白物质形成乳液的能力和这种乳液的各种特性是重要的功能特征。在没有稳定油和水之间界面的材料时，油和水不混溶，界面的总表面积将被减少。这通常导致分离的油和水相。蛋白质可通过变性到表面上为液滴(油或水)提供涂层来稳定这些界面。蛋白质可与水和油两者相互作用，实际上，将它们彼此隔开。大分子量蛋白质被认为比小蛋白质更能变性到这种液滴表面上并提供较大的稳定性，从而防止液滴聚并。
还测定使用本发明的蛋白馏分制备的乳液的质构、强度和稳定性作为蛋白质用于包含水和油组分的应用(例如各种肉类应用如热狗)的适用性的指标。
通过向容量为1000ml的烧杯中加入已在20±3℃下平衡的大豆油(840g 0.1g)来制备要被评价的大豆蛋白物质的乳液。然后将大豆油引入到Hobart Corporation(Troy，OH)制造的型号#84145的HobartFood Cutter的切碎机转筒内，通过用橡胶刮刀完全刮擦烧杯的表面使烧杯中剩余的油最少。食品切碎机转筒和盖的温度通常为20±3℃；这可通过在清洁后和乳液制备前在冷自来水(例如在15℃-25℃的温度下)冲洗转筒和盖来实现。大豆材料样品(200.0g 0.1g)被引入到切碎机转筒内，迅速将材料散布到油的整个表面上。在大豆材料样品被引入到油中后，关闭食品切碎机盖，启动食品切碎机并开始计时。加入大豆材料样品到油中和启动食品切碎机花费的时间一般小于15秒。在2升量筒中测量20±3℃下的水(1150，10ml)。在启动食品切碎机后在10秒内将水引入刀食品切碎机中。在经过1分钟的切碎时间后，停止食品切碎机和计时器。去掉食品切碎机的盖，用橡皮刮刀完全刮擦。关闭盖，启动计时器，切碎继续4分钟。如果需要，在5分钟总切碎时间时，在转筒的一次旋转中加入盐(44.0g 0.1g)。盐可被包括在乳液表征中，以便测定大豆蛋白物质在包含盐的食品应用(例如肉类应用)中的适用性。在5.5分钟总切碎时间时，停止食品切碎机和计时器，充分刮擦盖的里面。再开始切碎15分钟。在7分钟总切碎时间结束时，停止食品切碎机，从转筒中的乳液环得到乳液样品(即不从转筒的壁或切碎机的盖上取样品)。乳液制备的总耗用时间一般不超过10分钟。
将乳液装入容量大约175ml(6.0盎司)的容器，小心没有气泡地装满它。容器具有3.8cm的高度和8cm的直径。用不锈钢刮刀刮擦杯的顶部，留下光滑均匀表面，然后使杯在室温下不受干扰地静置5分钟。使用Stable Micro System Ltd.(England)制造的TA.TXT2 TextureAnalyzer分析杯中乳液样品的乳液结构。凝胶测试仪速度控制设在“快速”设置上，21.5mm探针连到凝胶测试仪上。将含乳液的杯放在凝胶测试仪天平上，并定位使得探针大致在杯的中心穿透乳液的表面，避免任何表面不规整。然后配衡天平，在杯装满5分钟后，按下凝胶测试仪上的“向下”按纽开始分析。观察当探针穿透乳液时天平上的显示。在探针自动返回到预备位置前，乳液结构或硬度为天平上观察到的以克表示的最大力。
通常，由适用于肉类应用的蛋白馏分、油和水以1∶4至1∶6的蛋白馏分对水的重量比和1∶4至1∶5的蛋白馏分对油的重量比组成的乳液表现出至少90克的乳液结构，更一般地，为至少110克。
由富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分、油和水以1∶4至1∶6的蛋白馏分对水的重量比和1∶4至1∶5的蛋白馏分对油的重量比组成的乳液通常具有至少150克的乳液结构。这种富β-伴大豆球蛋白的馏分一般具有165克-280克的乳液结构。
为了测量乳液结构，按上述制备三到四个容器(例如具有Solo制造的容量为177ml(6oz)或205ml(7oz)的塑料杯的铝罐)。将容器倒置，放到由非吸收性材料制成的平盘上，并用塑料薄膜盖住。
将铝罐中的样品在沸水中保持大约30分钟，在冰水浴中冷却大约15分钟，并在5℃±2℃下冷冻20小时-32小时。由这些样品得到的测量值代表样品的“热”乳液强度。
在5℃±2℃下冷冻塑料容器16小时-32小时。由这些样品得到的测量值代表样品的“冷”乳液强度。
使用Stable Micro System Ltd.(England)制造的TA.TXT2 TextureAnalyzer分析杯中乳液样品的乳液强度。凝胶测试仪速度控制设在“慢速”设置上，10.9mm探针连接到凝胶测试仪上。以不会干扰乳液表面的方式从冷冻机中取出容器。如果乳液的表面是不规则的、不均匀的或被破坏的，则放弃容器，并取另一个容器进行分析。将容器放在凝胶测试仪天平上并定位使得探针大致在杯中心穿透乳液表面。配衡天平，按下凝胶测试仪上的“向下”按纽开始分析。当探针穿透乳液时，观察显示器上的天平。读数将增加到最大值，然后读数将保持不变或急剧下降。记录以克表示的最大读数作为乳液强度。按所述分析第二容器中的样品。如果两个读数之间的差异小于10克，就记录两个值的平均值。如果两个读数之间的差异为10克或更多，则分析剩余容器中的样品，并记录读数的平均值。
乳液结构和强度都通常涉及乳液的硬度或稳固性。这种特性通常指示蛋白馏分掺入到需要牢固产品的产品(例如肉类应用)的适用性。
由适用于肉类应用的蛋白馏分、油和水以1∶4至1∶6的蛋白馏分对水的重量比和1∶4至1∶5的蛋白馏分对油的重量比组成的乳液通常表现出至少90克的乳液强度，更一般地，至少110克。
由富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分、油和水以1∶4至1∶6的蛋白馏分对水的重量比和1∶4至1∶5的蛋白馏分对油的重量比组成的乳液通常表现出120-185克的冷乳液强度，更一般地，160-180克。
由富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分、油和水以1∶4至1∶6的蛋白馏分对水的重量比和1∶4至1∶5的蛋白馏分对油的重量比组成的乳液通常表现出180-340克的热乳液强度，更一般地，180-315克。
为了测定乳液稳定性，按如上所述制备3个容器用于测量乳液结构(即包含热或冷样品)。使用干净的称重纸片将天平配衡至零。从冷冻机中取出两个装满乳液的杯。从每个杯中小心地取出乳液并纵向切成两半。每一半都放在称重纸片上。如果样品重量小于85克，则样品被遗弃并获得另一个。如果样品重85g-90g，则记录重量。如果样品重量大于90g，则从乳液一半的最上端弯曲侧去掉乳液提供重85-90克的样品。记录样品的初始重量。评价来自冷冻容器的四半乳液样品。通过用烹调喷雾器轻轻喷雾制备市售长柄小锅(例如具有12”的直径和2”的深度)的烹调表面，并在70℃下预热大约15分钟。以30秒间隔每次一个将乳液半放在预热的长柄小锅上。在大约170℃下油炸样品10分钟。当从长柄小锅中取出每个样品时称量它，记录它的最后重量。在评价下一个乳液前清洗长柄小锅。
乳液稳定性被计算为样品在烹调过程中的重量损失百分比：
(1)乳液稳定性＝(初始重量-最终重量)/初始重量)×100％
乳液稳定性作为烹调时失水的指标(当值增加时，稳定性降低)，是大豆蛋白物质用于烹调过程中保水性影响产品口感的肉类应用(例如热狗)的适用性的重要指标。
由富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分、油和水以1∶4至1∶6的蛋白馏分对水的重量比和1∶4至1∶5的蛋白馏分对油的重量比组成的冷样品乳液通常表现出至少2％的乳液稳定性，更一般地，约2-5％。
由富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分、油和水以1∶4至1∶6的蛋白馏分对水的重量比和1∶4至1∶5的蛋白馏分对油的重量比组成的热样品乳液通常表现出至少4％的乳液稳定性，更一般地，约4-7％。
由富大豆球蛋白的蛋白馏分、油和水以1∶4至1∶6的蛋白馏分对水的重量比和1∶4至1∶5的蛋白馏分对油的重量比组成的冷样品乳液通常表现出至少3％的乳液稳定性，更一般地，约3-4％。
由富大豆球蛋白的蛋白馏分、油和水以1∶4至1∶6的蛋白馏分对水的重量比和1∶4至1∶5的蛋白馏分对油的重量比组成的热样品乳液通常表现出至少3％的乳液稳定性，更一般地，约3-5％。
乳液容量为要被掺入到包含作为乳液存在的水和油组分的食品制品中的蛋白馏分的重要特性。蛋白馏分提供乳液的油和水界面。如果蛋白馏分没有合适的乳液容量，则乳液的组分可能分离；例如，在粘结块内不保持油的肉类应用的情况下，制品将不能表现出足够的稳固性或结构。可通过制备大豆蛋白物质在水中的2wt％固含量的分散体测定大豆蛋白物质的乳液含量。然后以10ml/min的速度向分散体(25g)中加入大豆油形成水包油乳液。最终，大豆油的加入将产生油包水乳液(即达到乳液逆转点)。记录一直到乳液逆转点时加入的油体积，乳液容量计算为1克蛋白质可乳化的油的最大数量。
由2wt％的适用于肉类应用的蛋白馏分组成的水分散体在pH 7下一般具有至少400克油/克蛋白质的乳液容量，更一般地，至少600克油/克蛋白质。
由2wt％的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分组成的水分散体在pH 7下一般具有至少500克油/克蛋白质的乳液容量。通常，这种分散体具有500-900克油/克蛋白质的乳液容量，更一般地，600-900克油/克蛋白质，还更一般地，700-900克油/克蛋白质，甚至更一般地，800-900克油/克蛋白质。
由2wt％的富大豆球蛋白的蛋白馏分组成的水分散体在pH 7下一般具有至少400克油/克蛋白质的乳液容量，更一般地，为400-600克油/克蛋白质。
本发明的馏分的蛋白质的一个重要功能特性是它们在水溶液中的溶解性，经常用馏分的氮溶指数表示。包含水溶性非常高的大豆蛋白的馏分具有大于80％的氮溶指数，而包含大量水不溶性大豆蛋白的馏分具有小于25％的氮溶指数。
本文使用的氮溶指数(NSI)定义为：
(1)NSI＝(含蛋白质的样品的水溶性氮％/含蛋白质的样品中的总氮％)×100
(2)氮溶指数提供含蛋白质材料中水溶性蛋白质相对于总蛋白质的百分比度量。按照标准分析方法具体是A.O.C.S方法Ba 11-65测量本发明的馏分的氮溶指数，本文全文引入A.O.C.S方法Ba 11-65作为参考。根据方法Ba 11-65，将磨至足够细使得至少95％样品能通过美国级100目筛(平均粒度小于150微米)的大豆材料样品(5克)悬浮在蒸馏水(200ml)中，在30℃下以120rpm搅拌2小时；然后用补充的蒸馏水稀释至250毫升。如果大豆材料为全脂肪材料，则样品只需磨细至足以使得至少80％的材料能通过美国级80目筛(大约175μm)，90％能通过美国级60目筛(大约205μm)。在研磨过程中一般向大豆材料样品中加入干冰以防止样品变性。倾析出样品萃取物(40ml)，并在1500rpm下离心分离10分钟，分析上清液等分试样的Kjeldahl蛋白(PRKR)，以确定大豆材料样品中水溶性氮的百分比，按照A.O.C.S法定方法Bc 4-91(1997)、Ba 4d-90或Aa 5-91，本文全文引入它们作为参考。通过PRKR方法分析大豆材料样品分离部分的总蛋白质以确定样品中的总蛋白质。在上面式中用得到的水溶性氮百分数和总氮百分数的值计算氮溶指数。根据大豆蛋白物质的预定应用，还可关注大豆蛋白物质在各种pH值下的溶解性。按上述测定溶解性蛋白质的百分数，除了倾析样品萃取物(40ml)和在1000rpm下离心分离10分钟外。可测定宽pH范围例如2-10范围内的大豆蛋白物质的溶解性。
包含40％-75％或40％-80％的β-伴大豆球蛋白的本发明的蛋白馏分(即富β-伴大豆球蛋白的馏分)在pH 7下通常具有至少70％的氮溶指数，更一般地，至少80％。通常，这类馏分具有90％-95％的氮溶指数。
包含50％-95％的大豆球蛋白的本发明的蛋白馏分(即富大豆球蛋白的馏分)在pH 7下通常具有小于80％的氮溶指数，更一般地，为60％-80％。这类馏分在3-6的pH下通常具有小于40％的氮溶指数。
蛋白馏分的溶解性影响馏分是否能优选用于掺入到特定食品制品中。例如，溶解性高的馏分优选用于饮料应用中以避免消费者通常不需要的沉淀物的形成。因此，在饮料应用的情况下，优选大豆蛋白馏分具有至少65％并更优选75％-90％的氮溶指数。
本发明的蛋白馏分在含盐(例如氯化钠)的水介质中保持它们的溶解性。这是本发明的蛋白馏分的重要特征，因为它们可用作包含大量盐的食品制品(例如乳化肉或汤)中的功能食品成分。这种溶解性一般用耐盐性指数表示，其可使用下面的方法测定。称量氯化钠(0.75克)并加入到400ml烧杯中。向烧杯中加入30±1℃的水(150ml)，并在水中完全溶解盐。将盐溶液加入到混合室中，并将大豆材料(5克)样品加入到混合室中的盐溶液中。在7000转/分钟(rpm)±200rpm下混合样品和盐溶液5分钟。将得到浆液转移到400毫升烧杯中，并使用水(50ml)冲洗混合室。将50ml冲洗液加入到浆液中，将含浆液的烧杯放到30℃水浴中并在120rpm下搅拌60分钟的时间。然后使用去离子水将烧杯中的内含物定量转移到250ml容量烧瓶中。用去离子水稀释浆液至250毫升，通过倒置烧瓶几次充分混合***内含物。将浆液样品(45ml)转移到50ml离心管中，并在500倍重力常数下离心分离浆液10分钟。通过滤纸从离心管过滤上清液到100毫升烧杯内。然后按照A.O.C.S法定方法Bc 4-91(1997)、Ba 4d-90或Aa 5-91对滤液和原始干大豆材料样品进行蛋白质含量分析，本文全文引入这些方法作为参考。
按照下面的式计算耐盐性指数(STI)：
(1)STI(％)＝(100)*(50)*(Pf/Pd)
(2)Pf代表滤液中的可溶性蛋白质百分数，而Pd代表干大豆材料样品中的总蛋白质百分数。
本发明的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分通常具有至少70％的耐盐性指数(即在盐存在时测量的氮溶指数)，更一般地，至少75％。通常，这种馏分具有75％-85％的耐盐性指数。本发明的富大豆球蛋白的蛋白馏分通常具有小于65％的耐盐性指数，更一般地，小于62％。优选地，在乳化肉类应用中使用的蛋白馏分在pH 7下具有至少45％优选70％的耐盐性指数。
白度指数是含大豆蛋白的材料和组合物的外观的一种度量。通常，使用色度计测定白度指数，其提供组合物的L、a和b色值，可使用白度指数(WI)的标准表达式WI＝L-3b由它们计算白度指数。L分量通常代表样品的“亮度”；接近0的L值代表黑色样品，而接近100的L值代表白色样品。b值代表样品中存在的黄和蓝色；正的b值代表黄色的存在，而负的b值代表蓝色的存在。可在其它颜色测量中使用的a值代表红色和绿色；正值代表红色的存在，而负值代表绿色的存在。对于b和a值，当相应颜色的强度增加时，测量的绝对值直接增加。通常，使用设有色度计的白色标准瓦片对色度计标准化。然后将样品放到被送入到色度计的玻璃比色槽内。样品比色槽盖有不透明盖，以减小周围光通过样品到达检测器的可能性，样品比色槽用作样品测量中的常量。在获取读数后，倒空样品比色槽，通常被重新装满，当一般测量相同材料的多个样品时，材料的白度指数表示为测量值的平均值。合适的色度计通常包括HunterLab(Reston，VA)制造的那些，包括例如具有光学传感器D25的#DP-9000型号。
包含4％-6％(通常5wt％)的本发明的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分的水分散体在7的pH下一般具有至少20的白度指数，更一般地，为20-45，还更一般地，为25-45。具有5wt％水分含量的这种蛋白馏分的粉末一般具有50-60的白度指数。
包含4％-6％(通常5wt％)的本发明的富大豆球蛋白的蛋白馏分的水分散体在7的pH下一般具有至少40的白度指数，更一般地，为40-50。具有5wt％水分含量的这种蛋白馏分的粉末一般具有50-60的白度指数。
如上所述，富β-伴大豆球蛋白的馏分通常被优选用于饮料应用，包括例如基于它们的有利溶解性的豆奶制品。通常，当富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分的大豆球蛋白含量增加时，馏分的分散体的白度指数增加。较高的白度指数(例如30-40)通常被优选用于牛奶应用；因此，具有高的大豆球蛋白含量(例如15％-20％)的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分通常优选用于牛奶制品。但是，对于其它饮料应用(例如果汁)，这种馏分通常是不理想的。因此，具有较低大豆球蛋白含量(例如10％-15％)的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分通常优选用于非豆奶饮料应用。
在肉类应用时，优选较低的白度指数(例如15-20)以减小馏分对产品视觉性质的影响。因此，具有较低大豆球蛋白含量(例如小于15％)的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分通常被优选用于掺入到肉制品中。
蛋白馏分在水介质中的粘性通常随馏分的蛋白质含量、相对大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白含量、样品的pH、温度和样品中盐的存在(通常2wt％氯化钠)变化。
馏分在水介质中的较高粘度特性促进了凝胶形成并与它们有联系。因此，在水介质中表现出较高粘性的馏分对于用于肉类应用通常是理想的。馏分的这种高粘度被认为至少部分上是由于馏分中部分变性的大豆蛋白的聚结和其水合能力。馏分在水介质中的较高粘度还能使馏分用作肉汁、酸乳酪和汤尤其是奶油稀汤中的增稠剂，和用在焙烤应用中。当馏分被用于掺入到饮料中时，在水介质中表现出较低粘度的蛋白馏分通常是优选的。如果这种蛋白馏分的粘度太高，则将形成沉淀，因此从消费者角度看会负面影响这类饮料的合意性。
粘度指使用利用大的环状部分的旋转锭子粘度计测量的浆液或溶液的表观粘度，其中尤其优选的旋转锭子粘度计为布氏粘度计。通过以下测量大豆材料的表观粘度：称量大豆材料样品和水，得到大豆材料对水的已知比例(优选1份大豆材料对7份水，以重量计)，在20℃的温度和7的pH下在掺和器或混合机中联合并混合大豆材料和水形成大豆材料和水的均匀浆液，使用利用大的环状部分的旋转锭子粘度计测量浆液的表观粘度，粘度计在大约30-60转/分钟(rpm)和在30-70％的扭矩下工作。本发明的蛋白馏分的分散体的所需粘度取决于预定应用。
通常，富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体在pH 5.6和20℃下的粘度具有20-225厘泊的粘度，还更一般地，40-120厘泊。
盐的存在可影响本发明的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分样品的粘度。包含本发明的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分的含盐的(例如氯化钠)的分散体的粘度是有用的测量值，因为引入馏分的许多应用包含大量盐。通常，富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体在pH 5.6和20℃下包含2wt％氯化钠的粘度具有小于200厘泊的粘度。通常，这种样品的粘度为20-200厘泊，更一般地，为20-125厘泊。
通常，富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体在pH 7.0-7.2和20℃下的粘度具有小于30厘泊的粘度，与是否存在2wt％氯化钠无关。类似地，富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体在pH 6.9-7.1和20℃下的粘度具有小于25厘泊的粘度，与是否存在2wt％氯化钠无关。
通常，富大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体在pH5.6和20℃下的粘度具有小于225厘泊的粘度。在一些实施方案中，这种样品的粘度为50-120厘泊，在其它实施方案中，粘度为120-225厘泊。
盐的存在可影响本发明的富大豆球蛋白的蛋白馏分样品的粘度。通常，富大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体在pH 5.6和20℃下包含2wt％氯化钠的粘度具有小于50厘泊的粘度，更一般地小于25厘泊，还更一般地小于20厘泊。
通常，富大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体在pH7.0-7.2和20℃下的粘度具有小于25厘泊的粘度，与是否存在2wt％氯化钠无关。类似地，富大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体在pH 6.9-7.1和20℃下的粘度具有小于25厘泊的粘度，与是否存在2wt％氯化钠无关。
如图3和4中所示，有和没有2wt％氯化钠时，富β-伴大豆球蛋白和富大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体在pH 7.0-7.2或5.6和20℃下的粘度随馏分的相对β-伴大豆球蛋白/大豆球蛋白含量变化。
如图5所示，在没有氯化钠时，富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体在pH 7.0-7.2和20℃下的粘度通常随pH增加而增加。还是图5所示，在没有氯化钠时，富大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体在pH 7.0-7.2和20℃下的粘度通常随pH增加而降低。
如图6所示，在一些实施方案中，富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体并包含2wt％氯化钠时在pH 7.0-7.2和20℃下的粘度随增加pH到特定pH(如图6所示，大约pH 5.5)而增加，然后随增加pH而降低。同样如图6所示，富大豆球蛋白的蛋白馏分在水介质中的7wt％分散体并包含2wt％氯化钠时在pH 7.0-7.2和20℃下的粘度通常随pH增加而降低。
本发明的蛋白馏分的水分散体的半透明性可根据指定应用是重要的功能特性，其用特定波长的光通过分散体的百分比(即透光百分率)来表示。
将大豆蛋白物质样品(20克)放在容量为大约205ml的倒置截头圆锥体容器(例如，Solo制造的7盎司塑料杯)。将水(180ml)引入到小的掺和器罐中，并缓慢加入样品到掺和器(例如Osterizer掺和器)的掺和器罐中的水中避免样品损失。叶片组连接到掺和器罐上，以最低的设置掺和混合物30秒。如果存在未分散的样品，则使用小的刮刀将它分散到浆内。放回掺和器罐的盖，在最低速度下再混合浆液5秒。从掺和器罐中取出样品，并放入到上述的倒置截头圆锥体容器内，盖上并保持不受干扰60分钟。然后搅拌浆液，将浆液样品(45ml)转移到50ml Nalgene离心管中并固定管的盖。将离心管放到已预热到97℃的水浴中，停留45分钟。直到可立刻分析三个样品，在这种情况下，以5分钟间隔将样品引入到水浴中。在样品被加热的同时，半透明的显微镜用载玻片(Fisherbrand，Colorfrost)被标记上样品信息，将橡皮垫片放在未标记载玻片的底部。使用一次性吸液管将热样品加入到垫片上，并缓慢降低载玻片(side)以避免捕集空气。然后使样品冷却至少1小时。从载玻片组件中除去干燥的产品或过量水分。使用Backman分光光度计(DU640)分析样品。一般载400nm和800nm波长下分析样品。可使用分光光度计按相同的方式测量样品的吸光率并记录结果。所需的透射率或吸光率(即通过蛋白馏分的分散体或被其吸收的光的相对数量)通常取决于预定应用。
通常，由10wt％的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分组成的水分散体在800纳米(nm)下表现出至少60％的透光率。更一般地，这种分散体在800nm下表现出至少70％的透光率，更一般地为70％-95％，还更一般地，为80％-95％。
已观察到，当富β-伴大豆球蛋白的馏分的大豆球蛋白含量增加时，透光率会降低(即这种馏分的水分散体的不透明性增加)。在某些应用中，包括例如肉类应用和饮料应用如果汁，基于对这类产品视觉性质的负面影响，可能造成产品不透明性的馏分是不合需要的。因此，在一些情况下，对于这类产品，优选具有较低大豆球蛋白含量(例如10％-15％)的富β-伴大豆球蛋白的馏分。但是，在其它应用中，包括例如牛奶制品，不透明外观可能是优选的。因此，对于这类产品，优选具有较高大豆球蛋白含量(例如15％-20％)的富β-伴大豆球蛋白的馏分。
通常，由10wt％的富大豆球蛋白的蛋白馏分组成的水分散体在800纳米(nm)下表现出小于10％的透光率。
下面在一些实施例中描述包含蛋白馏分的食品制品(例如肉制品、酸乳酪)。除了功能性外，掺入本发明的蛋白馏分通常能提供低成本的蛋白质源。例如，在一些肉类应用中，可省略相对昂贵的成分如卵清蛋白并包括较高含量的蛋白质成分(例如富β-伴大豆球蛋白的馏分)。
通过下面的实施例说明本发明，实施例仅仅用于说明目的，而不被视为限制本发明的范围或实施发明的方式。
实施例1
这个实施例说明使用不同数量的氯化钙从大豆蛋白萃取物溶液制备富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白的馏分。不同数量的氯化钙在四次分开的沉淀中被加入到包含大豆蛋白的萃取物溶液中。
对于四次分开的沉淀中的每一次，都通过在9.7的pH和32℃(90℉)的温度下使Cargill，Inc(Minneapolis，MN)生产的脱脂商品白色大豆片和水(水对片的重量比为10∶1)的混合物和氢氧化钙接触15分钟来制备大豆蛋白萃取物溶液。大豆片包含50wt％的蛋白质。片包含10-15％的β-伴大豆球蛋白和40-55％的大豆球蛋白，以总蛋白质基计。
向萃取物溶液中加入亚硫酸氢钠(0.5g，0.2g/l)。在每次运行中，都向溶液中加入盐酸(1.0M)调整pH到7.5，按如下在7.5的pH下向萃取物溶液中加入氯化钙：
(1)沉淀1-1.0g CaCl2/升萃取物溶液
(2)沉淀2-2.0g CaCl2/升萃取物溶液
(3)沉淀3-4.0g CaCl2/升萃取物溶液
(4)沉淀4-6.0g CaCl2/升萃取物溶液
图7显示了加入CaCl2到萃取物溶液中对其pH的影响。如图7所示，当CaCl2加入增加时，萃取物pH降低。
调整pH到7.5和加入钙产生富大豆球蛋白的沉淀，通过可从AlfaLaval Separation Inc.(Warminster，PA)得到的Sharples 3400倾析离心分离机在3660rpm下离心分离将沉淀与上清液分离，产生富大豆球蛋白的馏分。
然后通过加入盐酸(1.0M)调整上清液的pH至4.8来沉淀富β-伴大豆球蛋白的馏分。同样按如上所述通过离心来分离和回收β-伴大豆球蛋白馏分并称重。
图8显示了加入CaCl2到萃取物中对回收的富β-伴大豆球蛋白的馏分数量的影响。如图8所示，回收的富β-伴大豆球蛋白的馏分数量随CaCl2加入增加而降低。
通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白的馏分以测定馏分的蛋白质含量。
图9和10分别显示了富大豆球蛋白的馏分和富β-伴大豆球蛋白的馏分的相对大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白含量。如图中所示，当引入到萃取物中的CaCl2数量增加时，大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白纯度增加。
实施例2
这个实施例说明当按上面实施例1所述由引入氯化钙的大豆蛋白萃取物溶液制备富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白的馏分时pH的影响。
调整按上面实施例1所述制备的萃取物溶液的pH以增强富大豆球蛋白的馏分的沉淀。
加入亚硫酸氢钠(0.5g/l萃取物溶液)，在5次分开的运行中通过加入盐酸(1.0M)调节pH，其中pH分别被调节到7.5、7.0、6.5、6.0和5.5。
在萃取物溶液pH调节到所需的水平后，向每份萃取物溶液中加入氯化钙(1.0g/L萃取物溶液)。按上面实施例1所述通过离心将富大豆球蛋白的沉淀物与上清液分离。然后通过加入盐酸(1.0M)调节上清液的pH至4.8以沉淀富β-伴大豆球蛋白的馏分。按上面实施例1所述也通过离心来分离和回收β-伴大豆球蛋白馏分。
称量每份馏分，并通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析以测定馏分的蛋白质含量。
表1显示了各种pH水平下富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白馏分、上清液的外观和萃取物的重量。
表1
  CaCl2加入的pH   处理的萃取物外观   11S固体(g)   上清液浊度   7S固体(g)
  7.5   灰白色   6.55   非常浑浊   8.90
  7.0   7.13   浑浊   7.06
  6.5   较白   8.79   不太浑浊   5.48
  6.0   11.53   透明(黄色)   2.95
  5.5   最白   11.87   透明(黄色)   1.53
图11和12分别显示了富大豆球蛋白馏分和富β-伴大豆球蛋白馏分的相对大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白含量。如图11所示，富大豆球蛋白馏分的纯度随CaCl2加入pH降低而降低。如图12所示，在6.5的CaCl2加入pH下，富β-伴大豆球蛋白馏分的纯度最高。
实施例3
这个实施例说明当从按上面实施例1所述制备的大豆蛋白萃取物溶液制备富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白馏分时加入亚硫酸氢钠作为还原剂的影响。
进行5次沉淀试验，在沉淀富大豆球蛋白馏分前，只是改变加入到萃取物溶液中的亚硫酸氢钠的数量。每次试验加入到萃取物的亚硫酸氢钠的数量为0.1g/萃取物、0.2g/萃取物、0.3g/萃取物、0.4g/萃取物和0.5g/萃取物。在每次试验中，在pH 9.7下将各自数量的亚硫酸氢钠加入到萃取物中。
向萃取溶液中加入氯化钙(1g/l萃取物)来沉淀富大豆球蛋白的馏分。然后通过加入盐酸(1.0M)调节萃取物溶液的pH到6.2用于大豆球蛋白沉淀，按上面实施例1所述通过离心将富大豆球蛋白的沉淀物与上清液分离。然后通过加入盐酸(1.0M)调整上清液的pH到4.8以沉淀富β-伴大豆球蛋白的馏分。按上面实施例1所述也通过离心来分离和回收β-伴大豆球蛋白馏分。
称量每份馏分，并通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析以测定馏分的蛋白质含量。
表2显示了各种pH水平下富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白馏分、上清液的外观和萃取物的重量。
表2
  G NaHSO3/升萃取物   上清液浊度   11S固体(g)   上清液  7S固体(g)
  0.1   最硬   11.39   乳白色  2.53
  0.2   11.65  3.01
  0.4   11.06   乳白色  2.83
  0.5   11.15  2.83
  0.6   最松散   10.65   白色  2.33
图13显示了各种试验的整个过程中富β-伴大豆球蛋白的馏分的相对大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白含量。
实施例4
这个实施例说明使用不同数量的氯化钙从大豆蛋白萃取物溶液中制备富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白馏分以在4次沉淀试验中增强富大豆球蛋白馏分的沉淀。
通过在8.5的pH和32℃(90℉)的温度下使Cargill，Inc(Minneapolis，MN)生产的脱脂商品白色大豆片和水(水对片的重量比为10∶1)的混合物和氢氧化钙接触15分钟来制备大豆蛋白萃取物溶液。大豆片包含50wt％的蛋白质。片包含10-15％的β-伴大豆球蛋白和40-55％的大豆球蛋白，以总蛋白质基计。
向萃取物溶液中加入亚硫酸氢钠(0.2g/l)。向溶液中加入盐酸(1.0M)调整pH到7.5。
在四次试验的每一次中，都按如下在7.5的pH下向萃取物溶液中加入氯化钙：
i.试验1-0.5g CaCl2/升萃取物溶液
ii.试验2-1.0g CaCl2/升萃取物溶液
iii.试验3-1.5g CaCl2/升萃取物溶液
iv.试验4-2.0g CaCl2/升萃取物溶液
在加入氯化钙后，萃取物溶液具有6.5的pH，并包含沉淀的大豆球蛋白。按上面实施例1所述分离和离心沉淀的富大豆球蛋白的馏分。
然后通过加入盐酸(1.0M)调整上清液到pH 4.7，其中富β-伴大豆球蛋白的馏分被沉淀。然后通过离心来分离和回收β-伴大豆球蛋白馏分。
称量每份馏分，并通过上述的十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析以测定馏分的蛋白质含量。
表3显示了各种氯化钙加入水平下富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白馏分、上清液的外观和萃取物的重量。
表3
  CaCl2(g/l)   上清液浊度  11S凝决外观   11S固体(g)  7S固体(g)
  0.5   乳白色/浑浊  最松散   8.70  7.55
  1.0   阴暗  较松散   14.2  3.87
  1.5   透明  松散   12.5  2.97
  2.0   透明  牢固   15.4  2.62
图14和15分别显示了富大豆球蛋白的馏分和富β-伴大豆球蛋白的馏分的相对大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白含量。
图16显示了两种馏分中氯化钙加入量和蛋白质沉淀物之间的关系。
实施例5
通过在9.7的pH和32℃(90℉)的温度下使Cargill，Inc(Minneapolis，MN)生产的脱脂商品白色大豆片和水(水对片的重量比为10∶1)的混合物和氢氧化钙接触30分钟来制备大豆蛋白萃取物。大豆片包含50wt％的蛋白质。片包含10-15％的β-伴大豆球蛋白和40-55％的大豆球蛋白，以总蛋白质基计。
向萃取物溶液中加入亚硫酸氢钠(0.2g/l萃取物)。向溶液中加入盐酸(1.0M)调整pH到6.25。
在6.25的pH下向分散体中加入氯化钙(0.2g/l萃取物)来沉淀富大豆球蛋白的馏分。按上面实施例1所述通过离心来分离沉淀的大豆球蛋白。
然后通过加入盐酸(1.0M)调整上清液至pH 4.7，其中从萃取物中沉淀出富β-伴大豆球蛋白的馏分。按上面实施例1所述通过离心来分离富β-伴大豆球蛋白的馏分。在95℃下对富β-伴大豆球蛋白的馏分进行巴氏杀菌2分钟并喷雾干燥。
为了比较目的，不加入亚硫酸氢钠或氯化钙，分别在pH 5.2和4.7下从按上述制备的大豆蛋白萃取物中分馏出富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白的馏分。
制备由按照本实施例制备的热处理(即巴氏杀菌)馏分中的每一种和水以1∶5重量比组成的凝胶，并使用TA.TXT2结构分析仪(StableMicro Systems，Ltd.，England)按照上述规程分析来测定它们的巴氏杀菌凝胶强度。
还制备由按照本实施例制备的馏分中的每一种和水以1∶5重量比以及2wt％氯化钠组成的凝胶，并使用TA.TXT2结构分析仪(StableMicro Systems，Ltd.，England)按照上述规程分析来测定它们的巴氏杀菌凝胶强度。
图17显示了包含按照本实施例使用CaCl2分馏的富大豆球蛋白和富β-伴大豆球蛋白馏分的凝胶(凝胶中存在和不存在氯化钠)和包含没有CaCl2加入时分馏的富大豆球蛋白馏分和富β-伴大豆球蛋白馏分的凝胶(凝胶中存在和不存在氯化钠)的巴氏杀菌凝胶强度。
实施例6
下面的实施例描述了制备肉制品和制品的功能性能，制备肉制品时将按照本方法制备的富β-伴大豆球蛋白的大豆蛋白分离物掺入到European Emulsified Meat Model中。制备包含不同β-伴大豆球蛋白含量(60％、70％和80％)的富β-伴大豆球蛋白分离物和从Solae公司(St.Louis，MO)得到的Supro EX33大豆蛋白分离物的产品。
产品包含表4中列出的成分：
表4
成分 百分比，以重量计
猪肘(80％瘦) 20.00
猪背膘 15.00
机械脱骨鸡肉 20.00
马铃薯淀粉 2.00
皮乳液(1∶1) 10.00
功能蛋白 3.50
盐 1.70
三聚磷酸钠 0.30
异抗坏血酸钠 0.05
Prague粉 0.32
混合香辛料 0.26
右旋糖 0.25
冰/水 26.62
总计 100.00
制备肉制品包括：
(1)磨碎调温好的猪肘和背膘通过1/4”板并随机分布；
(2)对机械脱骨的鸡肉和皮乳液调温(如果需要，可在4℃下储存肉直到使用)；
(3)加入瘦猪肉、机械脱骨的鸡肉蛋白、盐、Prague粉、磷酸盐和香料，然后是50/50冰/水混合物到Hobart Food Cutter，ModelNo.84142的切碎机转筒内，轴速为1725rpm，并在高速下切碎成分4分钟，(40加入脂肪和皮乳液，然后是异抗坏血酸盐，并在高速下再切碎成分3分钟；
(4)加入淀粉到切碎机转筒内，并切碎成分直到达到12℃的温度；
(5)清除切碎机转筒的顶盖处，并切碎成分直到达到14℃的温度；
(6)取出混合物并填充纤维素肠衣；
(7)按照表5中的进度蒸煮香肠；和
表5
湿球  干球 熏制 时间
0  96 关 10分钟
110  150 开 15分钟
140  172 关 20分钟
180  180 蒸汽蒸煮到162℉的内部温度
i.(8)冲洗熟香肠并在4℃下保存。
使用可从Texture Technologies Corp.(Scarsdale，New Tork)得到的TA-1-D1结构分析仪分析产品热狗，使用双循环TPA方法测定它们的硬度和咀嚼性。
没有任何加热(冷)(即在分析前在室温下保存)和在沸水浴中加热7-10分钟至大约72℃(162℉)的内部温度后(热)分析热狗。
图18和19显示了冷和热样品的硬度和咀嚼性结果。
实施例7
制备各种肉制品(例如热狗)，比较包含按照本发明的方法制备的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分和SUPRO EX33大豆蛋白分离物的配方的功能，各种大豆蛋白分离物都可从Solae Company(St.Louis，MO)得到。配方显示在表6中。以蛋白质基计，富β-伴大豆球蛋白的馏分包含55％β-伴大豆球蛋白和33％大豆球蛋白。
表6
成分   试验1   试验2   试验3   试验4
猪肘80/2   16.8   16.8   16.8   16.8
猪背膘10/9   15.66   15.66   15.66   15.66
皮乳液   10   10   10   10
鸡肉MDM   20   20   20   20
冰/水   28.66   28.66   28.66   28.66
马铃薯淀粉   2   2   2   2
盐   1.7   1.7   1.7   1.7
Prague粉   0.32   0.32   0.32   0.32
三聚磷酸钠   0.3   0.3   0.3   0.3
异抗坏血酸钠   0.05   0.05   0.05   0.05
右旋糖   0.25   0.25   0.25   0.25
白胡椒   0.15   0.15   0.15   0.15
肉豆蔻   0.05   0.05   0.05   0.05
大蒜粉   0.01   0.01   0.01   0.01
姜粉   0.05   0.05   0.05   0.05
β-伴大豆球蛋白   4   4
SUPRO EX33，Pilot   4   4
在任何加热前(即在室温下保存后)(冷)和在放到沸水浴中(一般1-10分钟)直到样品内部温度为72℃(162℉)后(热)测试产品以确定硬度(即凝胶强度)和咀嚼性。结果分别显示在下面表7(冷样品)和8(热样品)中。使用如上面实施例5中所述的Instron结构分析仪进行硬度和咀嚼性测量。
表7
蛋白质   试验#   硬度TA   咀嚼性TA
SUPRO EX33   1   4285   665
富β-伴大豆球蛋白   2   4771   809
富β-伴大豆球蛋白   3   4798   910
SUPRO EX33   4   4012   619
表8
蛋白质   试验#   硬度TA   咀嚼性TA
SUPRO EX33   1   2187   407
富β-伴大豆球蛋白   2   2226   366
富β-伴大豆球蛋白   3   2244   440
SUPRO EX33   4   1942   307
通过比较蒸煮前和蒸煮后制品的重量来确定制品的蒸煮产率。结果显示在表9中。
表9
蛋白质   蒸煮产率
SUPRO EX33   93.22
富β-伴大豆球蛋白   92.66
富β-伴大豆球蛋白   92.20
SUPRO EX33   92.34
实施例8
制备各种无肉的香肠制品(即蔬菜狗)，以确定根据本发明方法制备的富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分作为配方中卵清蛋白替代品的适用性。如表10所示，进行5次试验，除了三种成分外的全部含量都保持不变。进行包含卵清蛋白和Supro EX33、不包含卵清蛋白和SuproEX33以及不包含卵清蛋白和富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分的试验。以蛋白质基计，富β-伴大豆球蛋白的馏分包含55％的β-伴大豆球蛋白和33％的大豆球蛋白。
表10
成分(wt％)   试验1   试验2   试验3   试验4   试验5
水/冰(30％冰)   60.8   60.8   60.8   60.8   60.8
蓝/红溶液   0.06   0.06   0.06   0.06   0.06
焦糖   0.04   0.04   0.04   0.04   0.04
调味品   0.4   0.4   0.4   0.4   0.4
小麦蛋白粉   3   3   3   3   3
卵清蛋白(干)   3.2
右旋糖   0.9   0.9   0.9   0.9   0.9
葵花油   18   18   18   18   18
Indasia香料   0.4   0.4   0.4   0.4   0.4
L.Smoke(胡桃木碳)   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2
富β-伴大豆球蛋白   14.7   14.7
SUPRO EX33   11.5   14.7   14.7
盐   1.5   1.5   1.5   1.5   1.5
评价试验的产品以确定硬度(即凝胶强度)和咀嚼性。
使用上面实施例5描述的Instron结构分析仪测定凝胶强度和咀嚼性。
在放到沸水浴中(一般1-10分钟)直到样品内部温度为大约92℃(198℉)后分析样品以确定硬度(即凝胶强度)和咀嚼性。结果显示在表11中。
表11
蛋白质  试验#   硬度     咀嚼性(g/cm)
卵清蛋白+SUPRO EX33  1   4262     1138
富β-伴大豆球蛋白  2   9217     3727
SUPRO EX33  3   3606     1112
SUPRO EX33  4   5189     1790
富β-伴大豆球蛋白  5   7147     2837
还分析样品不加热时样品的硬度和咀嚼度(即在室温下存放样品然后分析)。结果显示在表12中。
表12
蛋白质  试验#   硬度   咀嚼性(g/cm)   煮蒸产率％
卵清蛋白+SUPROEX33  1   5462   1056   89.80
富β-伴大豆球蛋白  2   8187   2205   89.78
SUPRO EX33  3   3584   794   90.91
SUPRO EX33  4   5268   1178   91.27
富β-伴大豆球蛋白  5   5664   1390   90.92
下面表13中记载了包含样品的蒸馏凝胶的硬度和咀嚼性。对于蒸馏凝胶，将包含样品的惯放到蒸馏室内，在那里使用3分钟通风计时器在110℃(230℉)下处理凝胶大约68分钟。按如上所述测定凝胶的硬度和咀嚼性。
表13
蛋白质  试验#   硬度   咀嚼性(g/cm)
卵清蛋白+SUPRO EX33  1   6017   949
富β-伴大豆球蛋白  2   4536   1020
SUPRO EX33  3   3911   769
SUPRO EX33  4   4112   797
富β-伴大豆球蛋白  5   4662   1219
实施例9
按上面实施例8所述制备各种无肉的香肠制品(即蔬菜狗)，以确定富β-伴大豆球蛋白的蛋白馏分作为配方中卵清蛋白替代品的适用性。各种配方包含以下任何一种：卵清蛋白、根据本发明的方法制备的富β-伴大豆球蛋白的馏分和可从Solae Company(St.Louis，MO)得到的SUPRO EX33大豆蛋白分离物。以干基计，富β-伴大豆球蛋白的馏分包含96.6％的蛋白质，以蛋白质基计，包含73.8％的β-伴大豆球蛋白和16.7％的大豆球蛋白。配方显示在下面表14中。
表14
成分(wt％)   对照，包括卵清蛋白   富β-伴大豆球蛋白     SUPROEX33
水/冰(30％冰)   60.8   60.8     60.8
蓝/红溶液   0.06   0.06     0.006
焦糖   0.04   0.04     0.04
调味品   0.4   0.4     0.4
小麦蛋白粉   3   3     3
右旋糖   0.9   0.9     0.9
葵花油   18   18     18
Indasia香料   0.4   0.4     0.4
L.Smoke(胡桃木碳)   0.2   0.2     0.2
盐   1.5   1.5     1.5
卵清蛋白(干)   3.2
富β-伴大豆球蛋白   14.7
SUPRO EX33     14.7
使用上面实施例5描述的Instron结构分析仪分析包含卵清蛋白的样品测定其硬度和咀嚼性。分析本实施例中包含上述富β-伴大豆球蛋白馏分的上述配方的三个样品，测定它们的硬度和咀嚼性。分析包含SUPRO EX33的上述配方的四个样品，测定它们的硬度和咀嚼性。结果显示在下面表15中，包括含有富β-伴大豆球蛋白馏分和SUPROEX33的配方的结果的平均值。对于冷样品(即在室温下储存的样品)和热样品(在放到沸水浴中(一般1-10分钟)直到样品内部温度为大约72℃(162℉)后)进行每次测量。
表15
成分   硬度(克)   咀嚼性(克/cm)
  冷   热   冷   热
卵清蛋白   7736   4114   1532   1152
富β-伴大豆球蛋白的馏分   10291   8287   3498   3716
SUPRO EX33   4566   3722   957   1302
实施例10
使用各种蛋白质源制备酸奶酪：富β-伴大豆球蛋白的馏分，包含95wt％蛋白质的大豆蛋白分离物，和Solae Company(St.Louis，MO)生产的XT 12大豆蛋白分离物。
分析酸奶酪，比较它们的粘度、颜色和感官特征。
酸奶酪的制备包括：
(1)在38℃(100℉)水中分散蛋白质成分并加热到74-77℃(165-170℉)，并缓慢混合6分钟。
(2)干混其它成分(除油外)，并加入到浆液中继续混合5分钟。
(3)加入植物油到浆液中，继续混合3分钟。
(4)在第二阶段中在500psi下和在第一阶段中在2500psi下均化浆液。
(5)热混合到88℃(190℉)保持3-4分钟。
(6)冷却到43℃(110℉)，并按如下用Ch.Hansen YC-085培养物孵育：
1.用Butterfield无菌磷酸盐缓冲液(110g)按1∶10稀释YC-085(11.0g)，并以浆液的2.5％(wt)加入这种稀释液到浆液中。
(7)在43℃(110℉)下孵育直到pH＜4.6(4-5小时)。
(8)用螺旋桨型混合器搅拌获得光滑外观，并包装大约475ml(16oz.)且冷冻。
包含XT12大豆蛋白分离物的酸奶酪的配方显示在表16中。
表16
水 68.22
蔗糖 6.4
玉米糖浆 5.8
蛋白质 4.38
葵花油 0.5
麦芽糊精4DE 3.5
麦芽糊精10DE 10
柠檬酸钠 0.2
食物淀粉 1
表17中给出了本实施例中包含上述富β-伴大豆球蛋白馏分或大豆蛋白分离物的酸奶酪的配方。
表17
水 69.6
蔗糖 6.4
玉米糖浆 5.8
蛋白质 4.0
葵花油 0.5
麦芽糊精4DE 3.5
麦芽糊精10DE 10
柠檬酸钠 0.2
食物淀粉 -
表18中给出了不同配方的酸奶酪样品的粘度和白度指数(WI)结果。如所示，包含富β-伴大豆球蛋白馏分的酸奶酪表现出最高的白度指数。
表18
蛋白质源   粘度(厘泊)                     白度指数
  L   a   b   WI
XT 12商品   3059   78.5   0.17   11.85   43.0
富β-伴大豆球蛋白   2280   77.14   -0.1   8.08   52.9
大豆蛋白分离物   2579   77.38   -0.07   10.36   46.3
使用十二个受过训练的非限制性小组成员进行感官体验。评价酸奶酪样品的十九种味道和八种结构属性。合并酸奶酪容器，将大约60ml(2盎司)产品铲到两盎司Solo杯并盖上盖。每位小组成员独立地在15点强度标上对每个样品味道属性的强度评级，0＝无，15＝非常强。样品被随机选择并每种都一式两份地提供。进行方差分析(ANOVA)以检验产品和反复效果。当ANOVA结果显著时，使用Tukey t-检验进行均值的多重比较。除非另外说明，所有差异都是显著的，水平＜0.05。
包含富β-伴大豆球蛋白的馏分的酸奶酪在总体味道效果、奶味和甜味方面明显高于包含XT12大豆蛋白分离物的酸奶酪，在大豆/豆香方面明显较低。
感官试验的结果汇总在表19-20中。(相同行跟相同字母的平均值在a＝0.05水平下没有显著差异)。
表19
    XT12  富β-伴大豆球蛋白   大豆蛋白分离物
芳香
总体味道效果     6.8b  7.1a   7.0a
奶味     0.0b  0.4a   0.2ab
酸味     3.3b  3.5a   3.4ab
大豆/豆     3.13a  2.99b   3.07ab
谷物     0.0  0.1a   0.1a
营养     0.3b  0.3b   1.2a
甜香味     0.0a  0.1a   0.1a
酵母/发酵味     0.0a  0.0a   0.0a
矿物     0.0a  0.0a   0.0a
氧化     0.0b  0.4a   0.0b
果味     1.8a  1.7a   1.5a
cardboard     0.0a  0.0a   0.0a
降解蛋白     0.0a  0.0a   0.0a
其它：化学物质     0.0b  0.4ab   0.6a
其它：酸芳香     0.2a  0.2a   0.2a
表20
  基本味道     XT 12  富β-伴大豆球蛋白   大豆蛋白分离物
  甜酸咸苦化学感觉因素涩糊     3.4b3.1a0.9a2.7a3.0a0.4a  3.7a3.2a0.9a2.7a3.1a0.6a   3.8a3.1a0.9a2.7a3.2a0.6a
实施例11
这个实施例说明在加入和不加入CaCl2时进行的沉淀中的富大豆球蛋白馏分的粒度。
对于每次沉淀，都通过在8.5的pH和32℃(90℉)的温度下使Cargill，Inc(Minneapolis，MN)生产的脱脂商品白色大豆片和水(水对片的重量比为10∶1)的混合物和氢氧化钠接触15分钟来制备大豆蛋白萃取物溶液。大豆片包含50wt％的蛋白质。片包含10-15％的β-伴大豆球蛋白和40-55％的大豆球蛋白，以总蛋白质基计。
在通过可从Alfa Laval Separation Inc.(Warminster，PA)得到的Sharples 3400倾析离心分离机在3660rpm下离心除去废片后，向得到的萃取物中加入亚硫酸氢钠(0.2g/l)。
将萃取物分成两等份。通过加入盐酸(1.0M)调节第一份的pH至6.2来沉淀第一富大豆球蛋白的馏分。向第二份中加入氯化钙(0.12g/l固体)，并搅拌混合物10分钟直到氯化钙溶解。通过加入盐酸(1.0M)调节第二萃取物份的pH至pH 6.2来沉淀第二富大豆球蛋白的馏分。
使用可从Malvern Instruments(United Kingdom)得到的Masterizer 2000 Malvern粒度分析仪分析第一和第二馏分的沉淀蛋白质的粒度分布。结果显示在下面表21中。
表21
  颗粒比例(wt％)                粒度(μm)
 第一馏分粒度(μm)(没有CaCl2)  第二馏分粒度(μm)(CaCl2)
  10％  1.5  2.4
  50％  4.4  6.0
  90％  16.8  15.6
如表21所示，CaCl2的使用提供了较大的平均粒度和更均匀的粒度。
实施例12
下面的实施例详细介绍按照本发明的方法制备富β-伴大豆球蛋白和富大豆球蛋白的馏分的中试装置操作。
制备80wt％可通过200目筛的Cargill，Inc(Minneapolis，MN)生产的脱脂商品白色大豆片的含水混合物。大豆片包含50wt％的蛋白质。片包含10-15％的β-伴大豆球蛋白和40-55％的大豆球蛋白，以总蛋白质基计(即5-7.5β-伴大豆球蛋白和20-27.5大豆球蛋白，以总重量基计)。
使用氢氧化钙(即石灰)以10∶1总水∶氢氧化钙比例通过逆流萃取从过滤的收集片萃取蛋白质。大约3.5kg片/分钟(8lb片/分钟)通过保持在pH 8.5和32℃(90℉)下的萃取器。向包含在378升(100加仑)槽中的萃取物中加入亚硫酸氢钠(0.2g/l)。向槽中加入CaCl2以获得0.012g Ca+2/g萃取物固体的总萃取物钙浓度。
通过加入盐酸(1.0M)到沉淀槽中在槽内产生富大豆球蛋白沉淀物和上清液从pH为6.0的CaCl2处理的萃取物中沉淀出蛋白质。
加热得到的混合物至大约46℃(115℉)的温度，并通过在AlfaLaval Separation Inc.(Warminster，PA)生产的Sharples 3400倾析离心分离机中在3660rpm下离心来澄清分离富大豆球蛋白的馏分。使用板框热交换器将分离富大豆球蛋白馏分后剩余的上清液冷却至大约20℃(68℉)，然后送入到Alfa Laval Separation Inc.(Warminster，PA)生产的SAMR转筒型离心机中。在富大豆球蛋白馏分的分离中来自Sharples离心机的任何溢流都被送到SAMR离心机中。
在1900升(500加仑)槽中收集来自SAMR的上清液。一旦在槽中收集大约1800kg(4000lb)上清液，就通过加入盐酸(1.0M)在pH4.7下沉淀富β-伴大豆球蛋白馏分。如果需要，使用板框式热交换器将来自SAMR的上清液冷却到32℃(90℉)。
将SAMR中得到的固体馏分与上面得到的富大豆球蛋白馏分混合，并洗涤这种混合物，通过加入NaOH中和，并加热到150℃(300-305℉)的温度，保持9-15，并喷雾干燥。
从SAMR中回收富β-伴大豆球蛋白馏分，以34kg/min(75lb/min)的速度送入到SAMR进一步处理，中和得到的滤饼，如上述加热并喷雾干燥。
按如上所述进行附加的中试装置操作，除了将在pH 6.0下沉淀得到的混合物加热到大约57℃(135℉)的温度外，通过在Alfa LavalSeparation Inc.(Warminster，PA)生产的Sharples 3400倾析离心分离机在3660rpm下离心来澄清分离富大豆球蛋白的馏分，将分离富大豆球蛋白馏分后剩余的上清液不经冷却送入到Alfa Laval SeparationInc.(Warminster，PA)生产的SAMR转筒型离心机中。
在下面表22中给出了第一次中试装置操作(46℃(115℉)热处理前、冷却上清液后、离心)中和附加中试装置操作(离心后没有冷却上清液就在57℃(135℉)下加热富大豆球蛋白沉淀物和上清液混合物)中得到的富β-伴大豆球蛋白和富大豆球蛋白馏分的蛋白质含量。
表22
    操作  富β-伴大豆球蛋白   富大豆球蛋白     总计
    首次  2.58   36.45     39.03
    附加  4.04   33.43     37.47
如表22中所示，对于第一次操作，获得大约55-80％的总体蛋白质产率。类似地，对于附加操作，获得大约54-75％的总体蛋白质产率。
下面的表23中描述了在附加操作中得到的馏分的蛋白质含量，以它们的总蛋白质含量计。
表23
 馏分  β-伴大豆球蛋白   富大豆球蛋白   其它
 富β-伴大豆球蛋白  55.0   34.1   10.9
 富大豆球蛋白  8.76   75.9   15.3
实施例13
下面的实施例详细介绍按照本发明的方法制备富β-伴大豆球蛋白和富大豆球蛋白的馏分的中试装置操作。
制备80wt％可通过200目筛的Cargill，Inc(Minneapolis，MN)生产的脱脂商品白色大豆片的含水混合物。大豆片包含50wt％的蛋白质。片包含10-15％的β-伴大豆球蛋白和40-55％的大豆球蛋白，以总蛋白质基计(即5-7.5 β-伴大豆球蛋白和20-27.5大豆球蛋白，以总重量基计)。
使用氢氧化钙(即石灰)以10∶1总水∶氢氧化钙比例通过逆流萃取从过滤的收集片萃取蛋白质。大约3.5kg片/分钟(8lb片/分钟)通过保持在pH 8.5和32℃(90℉)下的萃取器。向包含在378升(100加仑)槽中的萃取物中加入亚硫酸氢钠(0.2g/l)。向槽中加入CaCl2以获得0.012g Ca+2/g萃取物固体的总萃取物钙浓度。
通过加入盐酸(1.0M)到沉淀槽中在槽内产生富大豆球蛋白沉淀物和上清液从pH为6.0的CaCl2处理的萃取物中沉淀出蛋白质。
加热得到的混合物至大约63℃(155℉)的温度，并通过在AlfaLaval Separation Inc.(Warminster，PA)生产的Sharples 3400倾析离心分离机中在3660rpm下离心来澄清分离富大豆球蛋白的馏分。使用板框热交换器将分离富大豆球蛋白馏分后剩余的上清液冷却至大约32℃(90℉)，然后送入到Alfa Laval Separation Inc.(Warminster，PA)生产的SAMR转筒型离心机中。
在1900升(500加仑)槽中收集来自SAMR的上清液。一旦在槽中收集大约1800kg(4000lb)上清液，就通过加入盐酸(1.0M)在pH4.7下沉淀富β-伴大豆球蛋白馏分。
将SAMR中得到的固体馏分与上面得到的富大豆球蛋白馏分混合，并洗涤这种混合物，通过加入NaOH中和，并加热到150℃(300-305℉)的温度，保持9-15秒，并喷雾干燥。
从SAMR中回收富β-伴大豆球蛋白馏分，以34kg/min(75lb/min)的速度送入到SAMR进一步处理，中和得到的滤饼，如上述加热并喷雾干燥。
下面表24中汇总了富β-伴大豆球蛋白和富大豆球蛋白的馏分的总蛋白质含量。
表24
 富β-伴大豆球蛋白的馏分   富大豆球蛋白的馏分   总计
 总蛋白质  8.56   42.61   51.17
如表24中所示，获得大约50％的总蛋白质产率。
下面表25中汇总了富β-伴大豆球蛋白和富大豆球蛋白的馏分的蛋白质含量。
表25
馏分  β-伴大豆球蛋白(％)   大豆球蛋白(％)   其它蛋白质(％)
富β-伴大豆球蛋白的馏分  54.0   33.0   13.0
富大豆球蛋白的馏分  20.2   69.3   10.5

Claims (41)

1.一种植物蛋白馏分，包括40wt％-80wt％的β-伴大豆球蛋白和至少10wt％的大豆球蛋白，以所述馏分的总蛋白质含量计，所述蛋白馏分特征还在于至少80％的氮溶指数。
2.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，具有75％-85％的耐盐性指数。
3.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，其中所述馏分包括大于12wt％的大豆球蛋白，以所述蛋白馏分的总蛋白质含量计。
4.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，包括40wt％-75wt％的β-伴大豆球蛋白和10wt％-15wt％的大豆球蛋白，以所述馏分的总蛋白质含量计。
5.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，其中所述植物蛋白馏分包括至少80wt％的大豆蛋白。
6.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，其中包含7wt％的所述蛋白馏分的水分散体在5.6的pH和20℃下具有20-225厘泊的粘度。
7.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，其中包含7wt％的所述蛋白馏分和2wt％的NaCl的水分散体在5.6的pH和20℃下具有20-200厘泊的粘度。
8.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，其中固体含量为5％的所述蛋白馏分的水分散体具有25-45的白度指数。
9.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，其中水分含量小于5％的所述蛋白馏分的粉末具有50-60的白度指数。
10.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，其中包含10wt％的所述蛋白馏分的水分散体在800nm下表现出70％-95％的透光百分率。
11.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，特征还在于由所述蛋白馏分和水以1∶5的蛋白馏分对水重量比组成的凝胶具有至少10000克的凝胶强度。
12.如权利要求11所述的植物蛋白馏分，其中由所述馏分和水以1∶5的蛋白馏分对水重量比组成的凝胶具有12000克-16000克的凝胶强度。
13.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，其中由水、所述馏分以1∶5的蛋白馏分对水重量比以及2wt％NaCl组成的凝胶具有至少8000克的凝胶强度。
14.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，特征还在于由所述蛋白馏分以对水的重量比为1∶4-1∶6组成和由所述蛋白馏分和油以1∶4-1∶5的蛋白馏分对油重量比组成的水包油乳液表现出70-185克的乳液强度。
15.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，其中包含2wt％的所述蛋白馏分的水分散体在pH 7下具有至少500克油/克蛋白质的乳液容量。
16.如权利要求15所述的植物蛋白馏分，其中包含2wt％的所述蛋白馏分的水分散体在pH 7下具有500-900克油/克蛋白质的乳液容量。
17.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，其中所述蛋白馏分中β-伴大豆球蛋白对大豆球蛋白的重量比为至少2.5∶1。
18.如权利要求1所述的植物蛋白馏分，所述植物蛋白馏分被加热到至少95℃(203)的温度。
19.一种植物蛋白馏分，包括50wt％-95wt％的大豆球蛋白，以所述馏分的总蛋白质含量计，所述蛋白馏分特征还在于氮溶指数小于80％。
20.如权利要求19所述的植物蛋白馏分，具有小于65％的耐盐性指数。
21.如权利要求19所述的植物蛋白馏分，其中包含7wt％的所述蛋白馏分和2wt％的NaCl的水分散体在pH 5.6和20℃下表现出小于50厘泊的粘度。
22.如权利要求19所述的植物蛋白馏分，其中固体含量为5％的所述蛋白馏分的水分散体具有至少40的白度指数。
23.如权利要求19所述的植物蛋白馏分，其中水分含量小于5％的所述蛋白馏分的粉末具有50-60的白度指数。
24.如权利要求19所述的植物蛋白馏分，其中包含10wt％的所述蛋白馏分的水分散体在800nm下表现出小于10％的透光百分率。
25.如权利要求19所述的植物蛋白馏分，其中由所述蛋白馏分和水以1∶5的蛋白馏分对水重量比组成的凝胶具有小于600克的凝胶强度。
26.如权利要求19所述的植物蛋白馏分，其中由水、所述馏分以1∶5的蛋白馏分对水重量比以及2wt％NaCl组成的凝胶具有小于1500克的凝胶强度。
27.如权利要求19所述的植物蛋白馏分，其中所述蛋白馏分中大豆球蛋白对β-伴大豆球蛋白的重量比为至少10∶1。
28.如权利要求19所述的植物蛋白馏分，其中所述植物蛋白馏分包括至少80wt％的大豆蛋白。
29.如权利要求19所述的植物蛋白馏分，其中所述植物蛋白馏分被加热到至少95℃(203)的温度。
30.肉替代品，包括粘在一起的块，块包括水、食用油和至少10wt％的植物蛋白，其中所述植物蛋白包括植物蛋白馏分，植物蛋白馏分包括至少40wt％的β-伴大豆球蛋白和至少10wt％的大豆球蛋白，以所述肉替代品的总蛋白质含量计，所述肉替代品特征还在于至少800克油/克蛋白质的乳化容量。
31.如权利要求30所述的肉替代品，其中所述植物蛋白馏分包含40％-80％的β-伴大豆球蛋白和10％-20％的大豆球蛋白，以所述肉替代品的总蛋白质含量计。
32.如权利要求30所述的肉替代品，其中所述植物蛋白馏分中β-伴大豆球蛋白对大豆球蛋白的比例为至少2.5。
33.如权利要求30所述的肉替代品，其中所述植物蛋白特征还在于以下性质：
包含10wt％的所述蛋白馏分的水分散体在800nm下表现出至少70％的透光百分率；
由所述馏分和水以1∶5的蛋白馏分对水重量比组成的凝胶具有至少8000克的凝胶强度；
由所述蛋白馏分和水以1∶4-1∶6的蛋白馏分对水的重量比组成和由所述蛋白馏分和油以1∶4-1∶5的蛋白馏分对油重量比组成的水包油乳液表现出120克-400克的乳液强度。
34.如权利要求30所述的肉替代品，包括5wt％-25wt％的所述植物蛋白馏分、10wt％-30wt％的所述食用油和40wt％-75wt％的水。
35.如权利要求34所述的肉替代品，其中所述食用油包括多不饱和植物油。
36.如权利要求34所述的肉替代品，还包括调味剂。
37.如权利要求34所述的肉替代品，还包括碳水化合物。
38.如权利要求34所述的肉替代品，还包括0.2wt％-2.5wt％的盐、10wt％-30wt％的多不饱和植物油和比例足以提供可检测烟味的熏液。
39.如权利要求34所述的肉替代品，其中所述粘在一起的块表现出至少5000克的硬度。
40.如权利要求34所述的肉替代品，其中所述粘在一起的块表现出至少2000g/cm的咀嚼性。
41.如权利要求34所述的肉替代品，具有香肠形式的细长的总体圆柱形构造。
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