大豆分离蛋白及其制造方法

专利名称：：大豆分离蛋白及其制造方法大豆分离蛋白及其制造方法发明领域本发明主要涉及大豆分离蛋白及其生产方法。更具体的说，本发明涉及酶法改性的大豆分离蛋白，其当掺入到产品如酸性々大料中时显示出优越的悬浮稳定性和风味。发明背景大豆蛋白的好处已得到很好的证明。根据营养研究结果，富含大豆蛋白的膳食能降低人的血清胆固醇水平。还提出服食大豆蛋白可使疾病或病患如骨质疏松症、结肠癌和前列腺癌的风险减低。因此，大豆蛋白和包含大豆蛋白的产品能提供极大的健康好处。许多食品和饮料都用大豆衍生的补充蛋白质进行强化。但是，大豆衍生的天然蛋白质材料不能有效地作为补充物用于某些需要营养强化的饮料和食品组合物如酸性饮料中。示例性的酸性饮料包括充碳酸气和非充碳酸气软饮料、果汁和运动饮料。这些酸性々欠料通常具有的pH水平下未改性大豆蛋白材料是基本上不溶的。向酸性饮料加入未改性的大豆蛋白材料通常导致混浊和沉淀。结果产生的消费品在例如食品杂货店货架上或者在消费者的冰箱或食品拒中静放一段时间后，会有令人不快的外观。另外，消费者在服食该产品前需要摇动或以其它方式搅动，以使其中所含的大豆蛋白材料再悬浮或再溶解。就算进行了极大的搅动，饮料产品中也不是所有的大豆蛋白材料都可再悬浮或再溶解。因此，消费者可能并不感觉他们正在接受到饮料中所存在的大豆蛋白的全部好处，因为他们不能够々大用到粘附在容器底部和侧壁的沉淀物。本领域公知通过将大豆蛋白进行水解来对大豆蛋白材料进行改性。大豆蛋白水解物常被用来形成营养酸性饮料，因为大豆蛋白水解物比未改性大豆蛋白相对更可溶于酸性水溶液中。大豆蛋白材料常通过用蛋白水解酶在该酶能将大豆蛋白水解成中等长度的肽的条件下进行处理来水解。这些中等长度的肽比未改性大豆蛋白材料相对更可溶于酸性溶液中，已常常作为补充物用于消费应用如酸性饮料中。例如，在Yokotsuka等的美国专利第3,897,570号中描述了提供含大豆蛋白的酸性饮料的方法，该方法是形成大豆蛋白材料的浆液(slurry),用蒸汽加压加热该浆液以使浆液中的大豆蛋白变性，然后用酸性蛋白酶在pH2.5-6.0下水解大豆蛋白，使得浆液过滤液中曱醛态氮与总氮之比小于20%,从而防止大豆蛋白材料的过度分解。Yokotsuka等然后滤出浆液的澄清部分并将其加入到酸性饮料中。含大豆蛋白的食品或饮料应用除必须具有良好的悬浮稳定性外，还必须具有良好的风味。通常，优选将大豆蛋白水解成中等长度的肽。这一方面因为这样的大豆蛋白通常更可溶于酸性溶液中，另一方面还因为大豆蛋白产品中如存在短链肽往往会导致令人不快的苦味。例如，在Hempenius等的美国专利第3,846,560号中描述了这样的方法，即用蛋白水解酶优选在中性pH下水解大豆蛋白材料浆液，并在达到会产生大量的苦味产物的程度之前终止水解过程。Hempenius等然后除去水解大豆蛋白浆液中的沉淀材料，获得澄清的大豆蛋白溶液用于制备酸性々欠料。从以上所述可见，需要具有良好的悬浮稳定性和风味，适合用于食品和饮料应用，具体的说用于酸性饮料的大豆分离蛋白。发明概述本发明的各个方面当中的一个方面是生产大豆分离蛋白的方法，所述大豆分离蛋白具有符合需要的特性，如良好的风味及酸性介质中一段时间内的悬浮稳定性和均匀度。所述方法使用酶水解处理步骤来水解大豆蛋白以产生大豆分离蛋白。因此，简言之，本发明涉及大豆分离蛋白。所述大豆分离蛋白包含平均分子量约12,000道尔顿至约18,000道尔顿、水解度约50STNBS至约70STNBS的大豆蛋白材料。所述大豆分离蛋白其可溶性固形物指数在pH约7.0至约7.8下为约80%至约100%,平均颗粒大小为约15mM至約60mM，在pH约7.0至约7.8的水中30分钟后均匀度大于99%,在pH约7.0至约7.8的水中2小时后均匀度大于90%。本发明还涉及包含大豆分离蛋白的即饮酸性饮料。所述大豆分离蛋白包含平均分子量约12,000道尔顿至约18,000道尔顿、水解度约50STNBS至约70STNBS的大豆蛋白材料。所述大豆分离蛋白的平均颗粒大小为约15nM至约60pM。本发明也涉及生产大豆分离蛋白的方法。该方法包括将从大豆生产而得的白色薄片(flake)分散在液体中以产生大豆蛋白提取物，和从大豆蛋白提取物分离出不溶性材料以形成可溶性大豆蛋白提取物。然后用酸将可溶性大豆蛋白提取物的pH调节至大约大豆蛋白的等电点，以形成沉淀的大豆蛋白混合物。然后将沉淀的大豆蛋白混合物离心，并从所得的大豆蛋白凝块(curd)倾析掉上清液。一旦形成大豆蛋白凝块，本发明的方法还包括用水稀释大豆蛋白凝块以形成大豆蛋白浆液，用合适的碱调节大豆蛋白浆液的pH，加热，在不维持pH水平下^f吏大豆蛋白浆液与酶反应以形成酶水解大豆蛋白混合物，该酶水解大豆蛋白混合物即为大豆分离蛋白。本发明的其它目标和特征一部分将是显而易见的，一部分在下文中指出。发明详述根据本发明，公开了大豆分离蛋白和生产大豆分离蛋白的方法。按本文描述的新方法生产的大豆分离蛋白在酸性饮料中长时间也具有优越的溶解性、悬浮稳定性和均匀度。另外意外地发现，这些蛋白分离蛋白当应用于消费品如酸性饮料中时还具有优越的风味特性。生产本发明大豆分离蛋白的方法通常包括形成沉淀的大豆蛋白凝块和用酶水解该沉淀的大豆蛋白凝块。更具体的说，生产本发明大豆分离蛋白的方法首先包括将从大豆生产而得的白色薄片分散在液体中以产生大豆蛋白提取物。接着从大豆蛋白提取物分离出不溶性材料以形成可溶性大豆蛋白提取物。然后用合适的酸将可溶性大豆蛋白提取物的pH调节至大约大豆蛋白的等电点(pH4.5)，以形成沉淀的大豆蛋白混合物。将沉淀的大豆蛋白混合物离心，并从所得的大豆蛋白凝块倾析掉上清液。一旦形成大豆蛋白凝块，本发明的方法还包括用水稀释大豆蛋白凝块以形成大豆蛋白浆液。接着用合适的碱调节大豆蛋白浆液的pH至碱性pH，并将经pH调节的大豆蛋白浆'^口热。然后使经过加热的经pH调节的大豆蛋白浆液与酶反应以形成酶水解大豆蛋白混合物。用合适的酸将所得的酶水解大豆蛋白混合物的pH调节至约7.0至约7.6,所得的经pH调节的酶水解大豆蛋白混合物即为大豆分离蛋白。另外的任选步骤包括将经pH调节的酶水解大豆蛋白混合物加热，将经pH调节的酶水解大豆蛋白混合物冷却，和将经pH调节的酶水解大豆蛋白混合物喷雾干燥以形成干燥的大豆分离蛋白。沉淀W义i蛋冷凝块好承^'具体的说，形成沉淀的大豆蛋白凝块的方法以从完整大豆生产白色薄片为开始。通常，从完整大豆生产白色薄片的常规方法包括l)将完整大豆脱壳，2)将脱壳大豆压片，3)用溶剂如己烷从压片大豆提取大豆油，4)不采取高温加热或烘烤将脱脂大豆脱溶剂，生产出白色薄片。白色薄片还可任选进行研磨，生产出大豆粉。对于本发明的目的，认为术语"白色薄片"包括大豆粉，因为大豆粉只是经研磨的白色薄片。还认为用于本发明方法的完整大豆可以是标准的商品化大豆，已以一定方式进行过遗传修饰(GM)的大豆或保持着非GM身份的大豆。上述步骤1至4的一般程序是众所周知的。参见Konwmski的美国专利第5,097,017号和Pass的美国专利第3,897,574号，这两个专利都转让给本发明的受让人，它们的公开内容通过引用结合到本文中。另参见"ExtractionofOilfromSoybeans,"J.Am.OilChem.Soc，58,157(1981)和"SolventExtractionofSoybeans,"J.Am.OilChem.Soc,55,754(1978)。通过上述步骤从大豆生产而得的白色薄片，在沉淀的大豆蛋白凝块形成方法中用作原料。将白色薄片分散在液体中，以从中提取大豆蛋白。在本发明的一个实施方案中，将白色薄片分散在pH约6.4至约7.5的水中，以从中提取大豆蛋白。优选地，将白色薄片分散在pH约6.4至约6.8的水中，更优选地pH约6.7的水中，以从中提取大豆蛋白。在本发明的替代实施方案中，将白色薄片分散在pH约9.5至约10.0的碱性溶液中，以从中提取大豆蛋白。优选地，将白色薄片分散在pH约9.6至约9.8的碱性溶液中，更优选地pH约9.7的碱性溶液中，以从中提取大豆蛋白。优选地，碱性溶液包含选自氬氧化钠、氢氧化钩和它们的混合物的碱性材料。优选通过过滤和/或通过离心大豆蛋白提取物并从不需要的不溶性材料倾析出可溶性大豆蛋白提取物，使液体中存在的可溶性大豆蛋白提取物与不溶性材料如大豆纤维和纤维素相分离。然后向可溶性大豆蛋白提取物加入合适的酸，将pH调节至约大豆蛋白的等电点，以使大豆蛋白沉淀，形成沉淀的大豆蛋白凝块混合物。优选地，可溶性大豆蛋白提取物的pH调节至约4.0至约5.0,更优选约4.4至约4.6。优选地，用盐酸、磷酸或它们的混合物来调节pH。然后将沉淀的大豆蛋白凝块混合物离心，将上清液倾析掉弃去。剩下的材料即为沉淀的大豆蛋白凝块。优选地，上述方法生产出来的沉淀的大豆蛋白凝块包含约7.5%大豆蛋白(以干物质重量计)至约16.9%大豆蛋白(以干物质重量计)。还更优选地，所述沉淀的大豆蛋白凝块包含约9.5%大豆蛋白(以干物质重量计)至约15.0%大豆蛋白(以干物质重量计)。最优选地，所述沉淀的大豆蛋白凝块包含约11.3%大豆蛋白(以干物质重量计)至约13.2%大豆蛋白(以干物质重量计)。所述沉淀的大豆蛋白凝块优选地还包含约82%至约92%水分。还更优选地，所述沉淀的大豆蛋白凝块包含约84%至约90%水分。最优选地，所述沉淀的大豆蛋白凝块包含约86%至约88%水分。另外，所述沉淀的大豆蛋白凝块优选地包含约0.36%至约0.8%灰分(以干物质重量计)。还更优选地，所述沉淀的大豆蛋白凝块包含约0.45%至约0.75%灰分(以干物质重量计)。最优选地，所述沉淀的大豆蛋白凝块包含约0.55%至约0.65%灰分(以干物质重量计)。沉淀^义i资冷凝炎W雜^席通常，沉淀的大豆蛋白凝块的酶水解包括用水稀释该沉淀的大豆蛋白凝块以形成大豆蛋白浆液，和用合适的碱调节大豆蛋白浆液的pH。接着加热经pH调节的大豆蛋白浆液，并在不维持pH水平下使经pH调节的大豆蛋白浆液与酶反应，形成酶水解大豆蛋白混合物。所得的酶水解大豆蛋白混合物即为大豆分离蛋白。另外的任选步骤在下文中作更详细的描述。在上述第一步骤中，用水稀释大豆蛋白凝块，以形成大豆蛋白浆液。优选地，用水稀释大豆蛋白凝块以产生固形物占约8%至约18%重量的大豆蛋白浆液。还更优选地，大豆蛋白浆液的固形物占约10%至约16%重量。最优选地，大豆蛋白浆液的固形物占约12%至约14%重量。然后用合适的碱将大豆蛋白浆液的pH调节到约9.5至约10.5。更优选地，将大豆蛋白浆液的pH调节到约9.8至约10.2，最优选约10.0。合适的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾和它们的混合物。优选地，用氢氧化钠调节大豆蛋白浆液的pH。然后将经pH调节的大豆蛋白浆液加热，在酶的加入和反应过程中保持该温度。该加热步骤提供更为有效和完全的酶水解过程。优选地，将经pH调节的大豆蛋白浆液加热至约48°C至约58°C的温度。还更优选地，将经pH调节的大豆蛋白浆液加热至约48°C至约55°C的温度；最优选地，将经pH调节的大豆蛋白浆液加热至约51°C至约53°C的温度。优选的加热方法包括用蒸汽直接或间接力口热。〖00027]经pH调节的大豆蛋白浆液中所含的大豆蛋白材料被加热后，将酶加入到经pH调节的大豆蛋白浆液中。优选的酶是碱性蛋白酶。加入到经pH调节的大豆蛋白浆液的碱性蛋白酶的量对应于pH调节前的大豆蛋白凝块的重量。优选地，加入到经pH调节的大豆蛋白浆液的碱性蛋白酶的重量为pH调节前的大豆蛋白凝块重量的约0.3%至约0.5%。大豆蛋白材料在碱性pH下的酶水解促进了经pH调节的大豆蛋白浆液中的两个反应。在一个反应中，完整大豆蛋白材料的长链肽被肽水解所分解。另一个反应是谷氨酰胺的酰胺基(-冊3)和碱性溶液中的羟基之间的脱酰胺反应。酶水解的程度通过STNBS方法和平均分子量分布确定，在下文作详细描述。适合用于本发明方法的代表性碱性蛋白酶包括Alcalase(NovoNordiskA/S，丹麦)；AlkalineProteaseConcentrate(ValleyResearch,SouthBend,印地安那)和Protex6L(Genencor,PaloAlto,加州)。优选地，酶是Alcalase(D。大豆蛋白材料的有效酶水解所需的时间通常是约30分钟至约60分钟。还更优选地，让酶水解进行约30分钟至约50分钟，最优选地，让酶水解进行约35分钟至约45分钟。在碱性蛋白酶与大豆蛋白浆液的反应过程中，没有将pH保持在具体的水平。相反，允许它根据碱性蛋白酶的pH和经pH调节的大豆蛋白浆液中所含大豆蛋白材料的水解过程中出现的化学过程而波动。通常，所得的酶水解大豆蛋白混合物的pH将会从9.5-10.5移动到8.0-9.0。但是，在酶水解所需的时间结束后，用合适的酸将酶水解大豆蛋白混合物的pH调节到约7.0至约7.6。更优选地，用合适的酸将酶水解大豆蛋白混合物的pH调节至约7.2。合适的酸包括盐酸、磷酸、柠檬酸和它们的混合物。调节酶水解大豆蛋白混合物的pH是为了便于本发明的大豆分离蛋白用于消费品如酸性饮料配方中。在本发明的一个实施方案中，经pH调节的酶水解大豆蛋白混合物是大豆分离蛋白。在本发明的替代实施方案中，经pH调节的酶水解大豆蛋白混合物任选进行加热、冷却和喷雾干燥以形成干燥产品。优选地，将经pH调节的酶水解大豆蛋白混合物加热至约146°C至约157°C的温度保持约5秒至约15秒，更优选地，加热至约149°C至约154。C的温度保持约7秒至约12秒，最优选地，加热至约150°C至约153°C的温度保持约8秒至约10秒。该任选的热处理起到将产品杀菌或巴氏灭菌以减少细菌生长的作用。在该加热步骤之后，通过合适的方法如真空吹洗(vacuumflushing),将经pH调节的酶水解大豆蛋白混合物冷却至约48°C至约58。C的温度；更优选地冷却至约49。C至约55°C的温度。最优选地，将经pH调节的酶水解大豆蛋白混合物冷却至约51。C至约53°C的温度。冷却的时间长度优选为约10分钟至约20分钟。还更优选地，冷却的时间长度为约12分钟至约18分钟。最优选地，冷却的时间长度为14分钟至约16分钟。在该冷却步骤之后，可通过任何常规可接受的手段，将经pH调节的酶7jC解大豆蛋白混合物即大豆分离蛋白任选进^f亍喷雾干燥。义j^岸蛋冷脊丝本发明还涉及通过上述方法形成的大豆分离蛋白。所迷大豆分离蛋白由平均分子量约12，000道尔顿至约18,000道尔顿、水解度约50STNBS至约70STNBS的大豆蛋白材料组成。所述大豆分离蛋白其可溶性固形物指数在pH约7.0至约7.8下为约80%至约100%，平均颗粒大小为约15nM至约60pM，在pH约7.0至约7.8的水中30分钟后均匀度大于99%,在pH约7.0至约7.8的水中2小时后均匀度大于90%。以上参数的描述、测量方法和实例在下文中作更详细的描述。大豆蛋白材料的平均分子量的测量大豆分离蛋白在消费品应用如即饮酸性饮料中的溶解度，随着大豆蛋白材料的平均分子量的下降而增加。因此，当大豆蛋白材料的平均分子量较低时，酸性饮料中沉淀物较少。但是，随着平均分子量的下降，大豆分离蛋白的风味也劣化。理想地，大豆分离蛋白同时具有高溶解度和良好风味。—种测定大豆分离蛋白中的大豆蛋白材料的平均分子量分布(profile)的方法，是高效液相色镨系统上的尺寸排阻色镨("SEC")。SEC通常用于分离分子量大于1,000道尔顿的大化合物。SEC方法籍这些大溶质颗粒的实际大小将它们分离。所用色i瞽柱中装载的固定相颗粒具有均匀^:孔网络，一些溶质颗粒能扩散到其中。比微孔大的分子被排除在外即不被保持，比微孔小的分子则被保持在固定相中。在微孔中的停留时间取决于溶质的大小；较大的分子在^f敖孔中停留的时间相对较短，因此被保持得最少。较小的分子被保持相对较长的时间。由于保留作用仅决定于该物理阻碍作用而不是化学相互作用，流动相在SEC中没有起到关键的作用。构成本发明大豆分离蛋白的大豆蛋白材料的平均分子量分布，可例如在高效液相色语系统上使用ZORBAX-GF-250(9.4x250mm)尺寸排阻柱(AgilentTechnologies,PaloAlto,力口州，目录号884973-901)进行测定。流动相如下制备首先将56.6g磷酸氬二钾和3.5g磷酸二氬钾溶于1L水中，然后加入573.18g盐酸胍。然后用10N氢氧化钾将流动相调节至pH7.6-7.8。将色傳柱校准，并用已知分子量的蛋白质为每次运行建立标准曲线，从而使大豆分离蛋白样品中的大豆蛋白材料的平均分子量得以估测。表1是标准蛋白质、合适用量及其分子量的列表。表l:用于标准曲线计算的标准蛋白质、含量和分子量<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>制备用以注射到尺寸排阻柱上的标准品和大豆分离蛋白样品，标准品的制备是每100ml流动相溶液混合0.3gDL-二硫苏糖醇(DTT)(SigmaD-0632)。将流动相/DTT混合物加入到标准品小瓶2-4(5ml)和大豆分离蛋白样品(10ml)中。除标准小瓶1外，所有标准品小瓶和大豆分离蛋白样品都在65。C振荡(IOO次振荡/分钟)水浴中加热3小时。通过注射器过滤标准品小瓶和大豆分离蛋白样品，并注射到尺寸排阻柱上进行分析。优选地，本发明的大豆分离蛋白由平均分子量约12，000道尔顿至约18，000道尔顿的大豆蛋白材料组成。更优选地，大豆蛋白材料的平均分子量为约13，000道尔顿至约17,000道尔顿。还更优选地，大豆蛋白材料的平均分子量为约14,500道尔顿至约15,500道尔顿。最优选地，大豆蛋白材料的平均分子量为约14,000道尔顿至约15,000道尔顿。大豆蛋白材料的水解度的测量水解度高的大豆蛋白材料通常也具有较低的平均分子量。因此，由具有高水解度的大豆蛋白材料组成的大豆分离蛋白在消费品应用如即饮酸性饮料中具有较好的悬浮特性，但风味较不合意。一种测定高度水解大豆蛋白材料的水解度的方法是用简化三硝基苯磺酸(STNBS)方法来进行。伯胺在大豆蛋白材料中以氨基端基的形式和以赖氨酰残基的氨基的形式存在。酶促水解过程切割大豆蛋白材料的肽链结构中，链的每次新断裂产生一个新的氨基端基。三硝基苯磺酸(TNBS)能与这些伯胺反应，产生能在420nm处吸光的发色团。TNBS-胺反应所产生的颜色强度与氨基端基的总数成正比，因此是大豆蛋白样品的水解度的标志。为测定构成大豆分离蛋白的大豆蛋白材料的水解度，将0.1g大豆分离蛋白样品加入到100ml0.025NNaOH中。将样品混合物搅拌10分钟，滤过WhatmanNo.4滤纸。然后取一份2ml样品混合物用0.05M硼酸纳緩冲液(pH9.5)稀释到10ml。将2ml的0.025NNaOH空白样也用0.05M硼酸纳緩沖液(pH9.5)稀释到10ml。然后将样品混合物的等分试样(2ml)和空白样(2ml)各放入单独的试管中。还将甘氨酸标准溶液(0.005M)的双份2ml样品各放入单独的试管中。然后，将0.3MTNBS(0.1-0.2ml)加入到每个试管，将各试管旋涡搅拌5秒钟。让TNBS与每个大豆分离蛋白样品、空白样和标准样反应15分钟。通过将4ml的磷酸盐-亚硫酸盐溶液(1。/。0.1MNa^SC^,99%0.1MNaH2P(VH20)加入到每个试管中并旋涡搅拌5秒钟，使反应终止。在加入磷酸盐-亚硫酸盐溶液20分钟内，记录所有大豆分离蛋白样品、空白样和标准样相对于去离子水的吸光度。然后用以下公式计算STNBS值，该值是每l()Sg蛋白质的NH2摩尔数的度量STNBS=(As420-Ab420)x(8.073)x(1/W)x(F)(訓/P)其中人842。是样品溶液在420nm处的TNBS吸光度，八1)42。是空白样在420nm处的TNBS吸光度，8.073是程序中的消光系数和稀释/单位换算系数，W是大豆分离蛋白样品的重量，F是稀释系数，P是样品的蛋白质百分含量(用Kjeldahl、Kjel-Foss或LECO燃烧程序测量)。—旦测定出给定的大豆分离蛋白样品中大豆蛋白材料的STNBS值，如有需要，可用以下/>式测定百分水解度水解度(％)=((STNBS值样品-24)/885)(100)式中24是对不水解的大豆分离蛋白的赖氨酰M的TNBS校正值，885是4^大豆分离蛋白水解物的理论总TNBS值(从大豆分离蛋白的总氨基酸分布得出)。优选地，本发明的大豆分离蛋白由水解度为约50STNBS至约70STNBS的大豆蛋白材料组成。更优选地，所述大豆蛋白材料的水解度为约54STNBS至约65STNBS。还更优选地，所述大豆蛋白材料的水解度为约55STNBS至约62STNBS。大豆分离蛋白其可溶性固形物指数的测量部分由大豆分离蛋白组成的即饮酸性饮料，在所述大豆分离蛋白具有较高的溶解度和/或较高的悬浮度时，会含有较少的沉淀物。目前有一种以上程序可用来测定溶解度。高速溶解度("HSS")方法通过45，500xg离心20分钟来分离不可溶蛋白质，而氮溶解度指数("NSI")方法则在500xg下操作10分钟。从HSS方法和NSI方法获得结果都要花费相对较长的时间，因为总蛋白质和可溶性蛋白质都是用费时的方法如Biuret、KjeldaM或LECO燃烧程序来测量。因此，开发出替代的方法即可溶性固形物指数("SSI")方法，作为测定大豆分离蛋白的溶解度的快速方法。使用SSI方法，溶解度是基于固形物而不是总蛋白质和可溶性蛋白质来测量的。对于大豆分离蛋白，SSI值与NSI值相关联，因此对于监测受工艺处理影响或在保藏过程中受影响的大豆蛋白溶解度来说和NSI值一样有价值。为计算SSI,在称重舟皿(weighboat)中称取12.5g本发明大豆分离蛋白。然后将去离子水(487.5g)加入到掺合器罐(blenderjar)中。向水中力口入消泡剂(2-3滴，DowCorningAntifoamBEmulsion,与H201:1混合)。调整掺合器的变阻器，使得搅拌速度产生适度的涡流(大约14，000rpm)。在涡流产生30秒内加入大豆分离蛋白样品，掺合60分钟。然后将大豆分离蛋白样品浆液转移到500ml烧杯，将烧杯盖住，以中等速度搅拌30分钟。接着，将两份200g大豆分离蛋白样品浆液分别转移到两个离心瓶中。剩余部分保留用于总固形物计算。将含有大豆分离蛋白样品浆液的离心瓶500xg离心IO分钟。从离心瓶吸取上清液(50ml),放入塑料杯中。将等份的可溶性固形物上清液(5.0g)和总固形物剩余部分(5.0g)在130°C下干燥2小时后称重，分别测定可溶性固形物和总固形物。然后用以下公式计算SSI:SSI(%)=(可溶性固形物/总固形物)x100然后计算出两个上清液样品的平均值，得报告的SSI值。优选地，本发明的大豆分离蛋白其可溶性固形物指^:在pH约7.0至约7.8下为约80%至约100%。更优选地，大豆分离蛋白其可溶性固形物指数在pH约7.0至约7.8下为约85%至约100%。还更优选地，大豆分离蛋白其可溶性固形物指数在pH约7.4下大于90%。大豆分离蛋白的均匀度的测量均匀度是测量大豆分离蛋白当分散到消费品应用如即饮酸性饮料中时，随时间推移保持其悬浮稳定性的良好程度。均匀度较大的大豆分离蛋白会使酸性饮料应用具有较少的沉淀和混浊，从而对消费者会更加合意。—种测定均匀度的方法是测量以最小限度掺合制备的大豆分离蛋白分散液的分离情况。该方法还提供评判悬浮液外观的手段，以指导确定悬浮性较差的产品的替代处置办法。悬浮特性基于对悬浮材料的客观测量和对悬浮液外观的主观评价。为计算本发明大豆分离蛋白在水中的均匀度，称取10g大豆分离蛋白样品。然后将去离子水(200ml)加入到掺合器罐中。向水中加入消泡剂(3-5滴，Pegosperse200ML)。还任选加入染料(3-6滴，1%FD&CBlue#1)。将大豆分离蛋白样品转移到掺合器中，在最低设置值下操作掺合器10秒钟。然后将所得的^:液转移到250ml量筒中。分散液静置一段时间后，计算总体积、漂浮层体积、沉淀层体积和评价沉淀物(如果有的话)的外观，必要情况下使用高亮度灯来辨别各层。在没有明显的分界线但有显著的沉淀层的情况下，可取沉淀物最高点和沉淀物变得更为明显的点之间的平均值，来进行沉淀层的估测。悬浮特性基于对悬浮材料(漂浮物)和沉淀层的客观测量。用以下计算来确定本发明大豆分离蛋白的百分总悬浮度或均匀度漂浮物(％)=(漂浮物体积/总体积)x100沉淀物(％)=(总沉淀物体积/总体积)x100一旦计算出漂浮物(％)和沉淀物(％),可用以下公式确定百分总悬浮度或均匀度均匀度(％)=100-(漂浮物(％)+沉淀物(％))。本发明大豆分离蛋白的均匀度在不同时间内会不同。例如，本发明大豆分离蛋白在pH约7.0至约7.8的水中的均匀度，在约30分钟到约2小时的时间内可为大于80%、大于90%、大于95%、大于99%和100%。再举例说，本发明大豆分离蛋白在pH约7.0至约7.8的水中的均匀度，在超过2小时的时间内可为大于80%、大于90%、大于95%、大于99%和100%。优选地，本发明大豆分离蛋白在pH约7.0至约7.8下的水中均匀度在约30分钟后为大于99%，在pH约7.0至约7.8下的水中均匀度在约2小时后为大于90%。更优选地，大豆分离蛋白在pH约7.4的水中均匀度在约30分钟后为大于99%，在pH约7.4的水中均匀度在约2小时后为大于90%。大豆分离蛋白的颗粒大小的测量必须测量大豆分离蛋白的平均颗粒大小分布，以制造出具有已知物理特性的一致产品。颗粒大小的变化会影响多种产品特性，如口感、密度、溶解度和分散度。大豆分离蛋白的颗粒大小还会影响它的水合和悬浮稳定性。已证实在大豆分离蛋白用于酸性饮料的情况下，颗粒大小太细的大豆分离蛋白不如中等范围颗粒大小的大豆分离蛋白那样可悬浮。尽管不局限于具体的理论，但看来分散的大豆分离蛋白颗粒似乎参与一些常用于酸性饮料的成分如果胶的稳定机制。大豆分离蛋白样品的颗粒大小可用例如与Scirocco干4分进料器(MalvemInstruments,英国)连接的Mastersizer2000颗沣立大小分析器(MalvemInstruments,英国)进行分析。将大约1汤匙的干大豆分离蛋白样品放入干粉进料器盘中，通过Mastersizer2000分析颗粒大小。每个干大豆分离蛋白样品重复分析三次，计算平均颗粒大小。大豆蛋白材料的蛋白水解会导致苦味肽的形成。强烈的苦味会影响食品体系如饮料的感官特性。故此，具有苦味的大豆蛋白水解物其应用潜力有限。一种测定苦味度的技术是通过使用两种感官评定技术--成对秩和方法(PairwiseRankSummethod)和量级估i十方、法(MagnitudeEstimationmethod)来进4亍(参见Meilgaard,M.等，"SensoryEvaluation'Techniques"1:85巻和11:83巻，CRCPress,Inc.,BocaRaton,FL(1987))。成对秩和方法有助于测定比较苦的样品，量级估计方法有助于测定苦味的量级。成对秩和方法可用来比较几个样品的单一品质如苦味。这个方法根据品质强度对样品进行排列，并提供各样品之间的差异的示数和显著性。量级估计方法是一种定标技术，涉及到由评判员自由分配数字来指示相对强度。判断是相对于第一个样品或参考样品作出的，所以试验样品的苦味相对于参考样品进行测量。大豆分离蛋白的苦味可例如由评判员小组进行测量。指示十二名健康的无偏见的评判小组成员在评判前20分钟不要吃喝或吸烟。将评判小组成员安排在通风良好、光线充足、无散发气味物质如化学品或香烟的房间里。用水调出3yo大豆分离蛋白混合物(wt/wt),制备试验样品。让样品完全分散至少30分钟，向每个样品杯转移30ml样品。还制备了两个参考标准品。参考标准品1为无苦味、非酶处理的大豆分离蛋白水溶液，含有3%Supro500E(TheSolaeCompany,St.Louis,美国密苏里州)。参考标准品2为苦味标准品，含有3%Supro500E及800ppm咖啡因。每个样品用随机化数字或字母编码，每个评判员收到他或她自己的一套样品。指示评判员旋动杯中的样品，去掉盖子，放大约10-20ml在他们的口腔中5-10秒钟。样品要漱荡到口腔后部和顶部，然后吐出。指示评判员在每次样品品尝之间要用水嗽洗口腔，并提供无盐饼干给他们吃，以消除样品遗留物。优选地，一次时间评估不超过六个々羊品的苦p未。对于成对秩和感官方法，指示评判员在他们的评分表上指出比较苦的样品和相对类别等级(categoryscale)。对于量级估计感官方法，指示评判员比较参考标准品2确定样品的苦味强度，并将强度记录在评分表上。评分表是横向升序编号的"苦味"标尺，从0到130。参考标准品1表示为标尺上的"0"，参考标准品2表示为标尺上的"100"。评判员在标尺上指出他们的样品相对于两个参考标准品的苦味后，将该数字乘以8以计算样品相比于参考标准品2中的800ppm咖啡因当量的苦味。舍义^々岸资冷好伊欢發丝妖并好询漆及^產孕潜定遂W浙J1由于大豆分离蛋白的不可溶性，大豆蛋白强化的即饮酸性饮料形成乳浆(serum)和/或沉淀是个常见的问题。乳浆和沉淀的数量决定于所用大豆蛋白材料的类型和数量、加工控制和饮料配方。乳浆和沉淀的形成被认为是大豆蛋白饮料的缺陷，会导致不受消费者欢迎的产品。可配制出包含本发明大豆分离蛋白的即饮酸性饮料。优选地，即饮酸性饮料包含约0.5%至约10%的大豆分离蛋白。还更优选地，即饮酸性饮料包含约0.5%至约5%的大豆分离蛋白。另外可加入到即饮酸性饮料中的成分包括但不限于水、果胶、丙二醇海藻酸酯、糖、浓缩苹果汁、维生素、磷酸、柠檬酸、抗坏血酸和人工色素。—种测量含本发明大豆分离蛋白的即饮酸性饮料的悬浮稳定性的方法，是将样品溶液放在透明的250ml方型培养瓶(Nalgene，目录号2019-0250)中，将瓶保藏一段时间，然后在具体的时间间隔后测量沉淀物百分数。在这些具体的时间间隔，用直尺测量总液体层(T)以及描述为乳浆层(T1)、凝结物层(T2)、絮凝物层(T3)和沉淀物层(T4)的各层。乳浆层(T1)认为是在培养瓶顶部的透明水层。凝结物层(T2)认为是两个或多个微滴合并在一起形成更大的单个微滴的层。絮凝物层(T3)认为是两个或更更多个微滴附着在一起形成聚集体的层，聚集体中各微滴保持它们各自的完整性。沉淀物层(T4)认为是沉淀到方型培养瓶底部的颗粒。微滴或颗粒因其密度高于周围液体而在重力作用下向下移动。可在^f瓦的四角和四边测量沉淀物层，并取这些测量值的平均值。进行了所有的测量后，用以下公式计算每个层的百分比和悬浮总量。乳浆(。/。)-(Tl/T)(100)凝结物物(％)=(T2/T)(100)絮凝物(。/。)-(T3/T)(100)沉淀物(。/。)-(T4/T)(100)悬浮总量(％)=(T-(Tl+T2+T3+T4))(100)优选地，包含本发明大豆分离蛋白的即饮酸性饮料，在一个月后沉淀物百分数不超过约1.5%,在六个月后沉淀物百分数不超过约2.5%。更优选地，包含本发明大豆分离蛋白的即饮酸性饮料，在一个月后沉淀物百分数不超过约1.0%，在六个月后沉淀物百分数不超过约1.5%。已对本发明做了详细的描述，显而易见的是，有可能作出各种修改和变化而不偏离所附权利要求书所定义的本发明范围。此外，还应认识到，本公开内容中的所有实施例都是作为非限制性实施例来提供的。实施例1在本实施例中，用本发明的方法生产大豆分离蛋白。向水(pH6.7)中加入从大豆生产而得的白色薄片(16:1重量比)，以产生大豆蛋白提取物。将白色薄片和水混合10-20分钟，使不溶性材料与可溶性大豆蛋白提取物分离并弃去。然后用约15N盐酸将可溶性大豆蛋白提取物的pH调节到约大豆蛋白的等电点(pH4.5)。然后将沉淀的大豆蛋白提取物离心，将上清液倾析掉弃去。剩余的材料是大豆蛋白凝块。用水稀释大豆蛋白凝块，产生固形物含量约12-14%的大豆蛋白浆液。然后，用氬氧化钠将大豆蛋白浆液调节到pH10.0并加热至48-55°C。热处理后，向经pH调节的大豆蛋白浆液加入Alcalase(NovoNoidiskA/S，丹麦)(大豆蛋白凝块的重量的0.3%),同时良好搅动40分钟。在这40分钟中，不对大豆蛋白浆液和酶混合物的pH进行控制或调节。40分钟时间后，用盐酸(约2N-3N)将经酶水解的大豆蛋白浆液的pH调节到7.2。然后将所得的大豆分离蛋白加热至152°C，真空吹洗冷却至52。C，喷雾干燥，得到约10-15磅的大豆分离蛋白实施例2在本实施例中，用实施例1的方法生产大豆分离蛋白，只不过大豆蛋白提取物在含有氢氧化钩的碱性溶液中pH9.7下产生。实施例3在本实施例中，将实施例1和2生产出的大豆分离蛋白的各种性质与市售的大豆分离蛋白FXP950(TheSolaeCompany,StLouis,密苏里州)和SupioXT40(TheSolaeCompany,StLouis,密苏里州)进行比较。具体的说，所评价的性质是(l)平均分子量；(2)STNBS;(3)可溶性固形物指数；(4)平均颗粒大小；(5)均匀度；(6)苦味和(7)3g即饮酸性(RTD-A)饮料模型中一个月后的沉淀物量。这些性质用上述试验方法进行评价。比较结果在表2中显示表2:实施例1和实施例2的大豆分离蛋白与市售的大豆分离蛋白的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>由表2可见，通过本发明方法生产的大豆分离蛋白与已知的大豆分离蛋白相比，同时具有优越的悬浮稳定性和优异的风味。实施例4在本实施例中，配制了两份即饮酸性(RTD-A)饮料一份包含实施例1或2的大豆分离蛋白，另一份包含市售的大豆分离蛋白SupioXT40(TheSolaeCompany,StLouis,密苏里州)。试验l首先，将大豆分离蛋白(3g实施例1大豆分离蛋白和3gSuproXT40)各自^^散在自来水中形成浆液。5分钟后，将浆液加热至约65.6。C保持约IO分钟。同时，用果胶和水形成单独的浆液，然后加热至约65.6。C至约76.7。C的温度保持5分钟。将两份浆液在搅动下合并。将另外的成分按下表3所述的百分比加入到浆液中，将浆液混合至所有成分都得到很好的掺合。然后将饮料以笫一级2500psi和笫二级500psi进行均质。均质后，将饮料在约102。C下巴氏灭菌约42秒钟，冷却至8S。C,放入热稳定瓶中。盖住已充料的瓶，倒置，保持约3分钟，然后在水水浴中冷却至约4.4。C。然后将所得即饮酸性饮料保藏在环境温度下六个月。到一个月和到六个月时，测量沉淀物百分数。对于含SuproXT40的即饮酸性饮料，沉淀物百分数在一个月后为2.1%,在六个月后为4.3%。对于含实施例1的大豆分离蛋白的即饮酸性饮料，沉淀物百分数在一个月后小于0.5%，在六个月后为1.5%。表3:3g蛋白质RTD-A饮料模型<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>*包括例如浓缩果汁、维生素、磷酸、抗坏血酸、柠檬酸、人工色素试验2在本试验中，将大豆分离蛋白(3g实施例2大豆分离蛋白和3gSuproXT40)各自分散在自来水中形成浆液。5分钟后，将浆、^i口热至约65.6。C保持约IO分钟。同时，用果胶和水形成单独的浆液，然后加热至约65.6。C至约76.7。C的温度保持5分钟。将两份浆液在搅动下合并。将另外的成分按下表4所述的百分比加入到浆液中，将浆液混合至所有成分都得到很好的掺合。然后将饮料以第一级2500psi和第二级500psi进行均质。均质后，将饮料在约102。C下巴氏灭菌约42秒钟，冷却至85。C,放入热稳定瓶中。盖住已充料的瓶，倒置，保持约3分钟，然后在水水浴中冷却至约4.4。C。然后将所得即饮酸性饮料保藏在环境温度下六个月。到一个月和到六个月时，测量沉淀物百分数。对于含SuproXT40的即饮酸性饮料，沉淀物百分数在一个月后为1%,在六个月后为4.3%。对于含实施例2的大豆分离蛋白的即饮酸性饮料，沉淀物百分数在一个月后小于0.5%,在六个月后为0.5%。表4:3gRTD-A饮料模型<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>*包括例如浓缩果汁、维生素、磷酸、抗坏血酸、柠檬酸、人工色素试验3在本试验中，将大豆分离蛋白(6.5g实施例2大豆分离蛋白和6.5gSuproXT40)各自分散在自来水中形成浆液。5分钟后，将浆液加热至约65.6。C保持约IO分钟。同时，用果胶和水形成单独的浆液，然后加热至约65.6。C至约76.7。C的温度保持5分钟。将两份浆液在搅动下合并。将另外的成分按下表5所述的百分比加入到浆液中，将浆液混合至所有成分都得到很好的掺合。然后将饮料以第一级2500psi和笫二级500psi进行均质。均质后，将々欠料在约107。C下巴氏灭菌约7秒钟，冷却至85°C,放入热稳定瓶中。盖住已充料的瓶，倒置，保持约3分钟，然后在水水浴中冷却至约4.4。C。然后将所得即饮酸性饮料保藏在环境温度下六个月。到一个月和到六个月时，测量沉淀物百分数。对于含SuproXT40的即饮酸性饮料，沉淀物百分数在一个月后为8.7%，在六个月后为超过10%。对于含实施例2的大豆分离蛋白的即饮酸性饮料，沉淀物百分数在一个月后为1%,在六个月后为1.5%。表5:6.5g蛋白质RTD-A饮料模型<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>*包括例如浓缩果汁、维生素、磷酸、抗坏血酸、柠檬酸、人工色素试验4在本试验中，将大豆分离蛋白(lg实施例1大豆分离蛋白和lgSuproXT40)各自分散在自来水中形成浆液。5分钟后，将浆^o热至约65.6。C保持约IO分钟。同时，用果M^和水形成单独的浆液，然后加热至约65.6°C至约76.7°C的温度保持5分钟。将两份浆液在搅动下合并。将另外的成分按下表6所述的百分比加入到浆液中，将浆液混合至所有成分都得到很好的掺合。然后将饮料以第一级2500psi和第二级500psi进行均质。均质后，将饮料在约107°C下巴氏灭菌约7秒钟，冷却至85°C，放入热稳定瓶中。盖住已充料的瓶，倒置，保持约3分钟，然后在水水浴中冷却至约4.4。C。然后将所得即饮酸性饮料保藏在环境温度下六个月。到一个月和到两个月时，测量沉淀物百分数。对于含SuproXT40的即饮酸性饮料，沉淀物百分数在一个月后为1.0%,在两个月后为超过3.1%。对于含实施例1的大豆分离蛋白的即饮酸性饮料，沉淀物百分数在一个月后小于0.5%,在两个月后为0.5%。表6:lg蛋白质RTD-A饮料模型成分百分比(重量)大豆分离蛋白0.6蛋白质水合用水57.26果胶水合用水30.0糖10.0果胶0.2天然调味料*1.94总计100.00*包括例如浓缩果汁、维生素、磷酸、抗坏血酸、柠檬酸、人工色素虽然已就优选实施方案对本发明进行了说明，但应认识到，本领域技术人员在阅读本说明书后，本发明的各种修改方案对他们将是显而易见的。因此，应认识到，本文所公开的发明意在覆盖落入所附权利要求书的范围内的这些修改方案。权利要求1.一种大豆分离蛋白，所述大豆分离蛋白包含平均分子量约12,000道尔顿至约18,000道尔顿、水解度约50STNBS至约70STNBS的大豆蛋白材料，其中所述大豆分离蛋白其可溶性固形物指数在pH约7.0至约7.8下为约80%至约100%,平均颗粒大小为约15mM至约60^M，在pH约7.0至约7.8的水中30分钟后均匀度大于99%，且其中所述大豆分离蛋白在pH约7.0至约7.8的水中2小时后均匀度大于90%。2.权利要求1所述的大豆分离蛋白，其中所述大豆蛋白材料的平均分子量为约14,000道尔顿至约15,000道尔顿。3.权利要求1所述的大豆分离蛋白，其中所述大豆蛋白材料的水解度为约55STNBS至约62STNBS。4.权利要求1所述的大豆分离蛋白，其中所述大豆分离蛋白其可溶性固形物指数在pH约7.0至约7.8下为约85%至约100%。5.权利要求1所述的大豆分离蛋白，其中所述大豆分离蛋白在pH约7.4的水中约30分钟后均匀度大于99%,在pH约7.4的水中约2小时后均匀度大于90%。6.权利要求1所述的大豆分离蛋白，其中所述大豆分离蛋白的平均颗粒大小为约20至约40pM。7.—种包含大豆分离蛋白的即饮酸性饮料，所述大豆分离蛋白包含平均分子量约12,000道尔顿至约18,000道尔顿、水解度约50STNBS至约70STNBS的大豆蛋白材料，其中所述大豆分离蛋白的平均颗粒大小为约15pM至约60mM。8.权利要求7所述的即饮酸性饮料，所述即饮酸性4t料包含约0.5%至约5%的大豆分离蛋白。9.权利要求7所述的即饮酸性饮料，其中一个月后的沉淀物百分数不超过约1.0%。10.权利要求7所述的即饮酸性饮料，其中六个月后的沉淀物百分数不超过约1.5%。11.一种生产大豆分离蛋白的方法，所述方法包括将从大豆生产而得的白色薄片分散在液体中以产生大豆蛋白提取物；从大豆蛋白提取物分离出不溶性材料以形成可溶性大豆蛋白提取物；用酸将可溶性大豆蛋白提取物的pH调节至约大豆蛋白的等电点，以形成沉淀的大豆蛋白混合物；将沉淀的大豆蛋白混合物离心并倾析掉上清液，以形成大豆蛋白凝块；用7肖释大豆蛋白凝块以形成大豆蛋白浆液；用碱将大豆蛋白浆液的pH调节至约9.5至约10.5,以形成经pH调节的大豆蛋白浆液；加热和在不维持pH水平下使经pH调节的大豆蛋白浆液与酶反应，以形成酶水解大豆蛋白混合物；用酸将酶水解大豆蛋白混合物的pH调节至约7.0至约7.6，其中酶水解大豆蛋白混合物为大豆分离蛋白。12.权利要求11所述的方法，所述方法进一步包括将经pH调节的酶水解大豆蛋白混合物加热，将经pH调节的酶水解大豆蛋白混合物冷却和将经pH调节的酶水解大豆蛋白混合物喷雾干燥。13.权利要求11所述的方法，其中所述白色薄片分散在pH约6.4至约7.5的水中。14.权利要求11所述的方法，其中所述白色薄片分散在pH约9.5至约10.0的碱性溶液中。15.权利要求ll所述的方法，其中所述大豆蛋白凝块由约7.5%至约16.9%大豆蛋白(以干物质重量计)、约82%至约92%水分和约0.36%至约0.8%灰分(以干物质重量计)组成。16.权利要求11所述的方法，其中所述大豆蛋白浆液包含约8wt。/o至约18wt。/o的固形物。17.权利要求11所述的方法，其中所述大豆蛋白浆液的pH用选自氬氧化钠、氬氧化钾和它们的混合物的碱调节至约9.5至约10.5。18.权利要求11所述的方法，其中所述经pH调节的大豆蛋白浆液加热至约48°C至约58°C的温度。19.权利要求11所述的方法，其中所述经pH调节的大豆蛋白浆液用蒸汽直接或间接加热。20.权利要求ll所述的方法，其中所述酶是碱性蛋白酶。21.权利要求11所述的方法，其中所述经pH调节的大豆蛋白浆液与酶反应约30分钟至约60分钟，以形成酶水解大豆蛋白混合物。22.权利要求11所述的方法，其中所述酶水解大豆蛋白混合物的pH用选自盐酸、磷酸、柠檬酸和它们的混合物的酸调节至约7.0至约7.6。23.权利要求11所迷的方法，其中所迷酶水解大豆蛋白混合物的pH调节至约7.2。24.权利要求11所述的方法，其中所述酶水解大豆蛋白混合物的pH用盐酸调节。全文摘要公开了大豆分离蛋白及其制备方法。该新型大豆分离蛋白具有优越的悬浮稳定性和风味。用以生产该大豆分离蛋白的方法包括酶水解方法，所得的大豆分离蛋白可用于酸性饮料配方中。文档编号A23J3/16GK101123885SQ200580048456公开日2008年2月13日申请日期2005年12月16日优先权日2004年12月17日发明者C·J·蒙,R·沈,R·穆谢贾恩申请人:索莱有限责任公司