專利名稱：新型大豆功能食品配料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型大豆食品配料，這種新型大豆食品配料的生產(chǎn)方法，和該新型大豆食品配料的使用方法。
將大豆蛋白物料用作功能食品配料，并在食品產(chǎn)品中改善所需特性方面具有許多應(yīng)用。將大豆蛋白物料用作肉制品中的乳化劑，這些肉制品包括法蘭克福香腸、香腸、波洛尼亞香腸、肉餡和肉糜和肉餡餅，以將這些肉制品粘合并使肉制品具有良好組織和堅(jiān)實(shí)咬勁。大豆蛋白物料作為功能食品配料的另一常規(guī)應(yīng)用是在攪打成乳液狀的湯、肉汁和酸奶中，其中大豆蛋白物料起增稠劑作用并賦予食品產(chǎn)品以乳液粘度。大豆蛋白物料還作為功能食品配料用于大量其它食品產(chǎn)品如調(diào)味液、乳制品、金槍魚肉、面包、蛋糕、通心面、糖果、攪打頂部裝飾物、焙烤食品和許多其它應(yīng)用中。
大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白由于1)其大豆蛋白含量高和2)其寡糖含量低，因此它們是最常見用作功能食品配料的大豆蛋白配料。大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白是經(jīng)過高度精制的可商購獲得的含大豆蛋白的產(chǎn)品。大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白都是經(jīng)過加工相對于整粒大豆和相對未經(jīng)過加工的大豆蛋白物料如大豆片、大豆粗粉、大豆粕粉和大豆粉而言增加了大豆蛋白含量并降低了寡糖含量。大豆?jié)饪s蛋白經(jīng)過加工含65％-約80％的大豆蛋白以及很少或沒有可溶性寡糖，其中大豆?jié)饪s蛋白中主要的非蛋白質(zhì)組分是纖維。大豆分離蛋白，經(jīng)過高度精制的大豆蛋白產(chǎn)品，經(jīng)過加工含至少90％的大豆蛋白和很少或沒有可溶性寡糖或纖維。
由于大豆蛋白的多用途(以及大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白中的相對高的含量)和沒有大豆中天然存在的棉子糖和水蘇糖寡糖，因此大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白是特別有效的功能食品配料。大豆蛋白提供了對經(jīng)磨碎和乳化的肉制品的組織有利的膠凝性能。該凝膠結(jié)構(gòu)對經(jīng)過蒸煮的肉糜提供了尺寸穩(wěn)定性，這給蒸煮肉糜提供了堅(jiān)實(shí)結(jié)構(gòu)和咬勁，并使得基質(zhì)保留了水分和脂肪。由于大豆蛋白為表面活性劑并集中在油-水界面，因此大豆蛋白還在各種食品應(yīng)用中起乳化劑的作用，抑制脂肪和油滴聚結(jié)。大豆蛋白的這種乳化性能允許含大豆蛋白的物料用于如湯和肉汁的稠化食品產(chǎn)品中。大豆蛋白還吸收脂肪，可能起其乳化性能的作用，并在蒸煮食品中促進(jìn)脂肪粘合，由此降低蒸煮過程中脂肪“脂溢出”。由于沿大豆蛋白的肽主鏈的大量極性側(cè)鏈的親水性能，因此大豆蛋白還起吸收水并將其保留在最終食品產(chǎn)品中的功能?？梢詫⒋蠖沟鞍孜锪系某炙杂脕頊p少肉制品中的蒸煮失水，賦予蒸煮肉的重量增益。最終食品產(chǎn)品中所持的水分還對提供產(chǎn)品的更柔軟口感有利。
棉子糖和水蘇糖寡糖誘導(dǎo)人體內(nèi)腸道氣并氣脹，因此大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白經(jīng)過加工以除去這些化合物。廉價(jià)但相對未經(jīng)過加工的粉碎整粒大豆和豆粉、豆粕粉、粗粉和片含高水平的寡糖，特別是棉子糖和水蘇糖。人體缺少將例如棉子糖和水蘇糖這樣的復(fù)合寡糖分解和消化成可以容易地被腸道吸收的簡單的碳水化合物如葡萄糖、果糖和蔗糖所需的α-半乳糖苷酶。代替被腸道吸收，大豆棉子糖和水蘇糖加入腸下部，在其中通過細(xì)菌將它們發(fā)酵，從而造成腸氣和屁。因此，大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白經(jīng)常與沒怎么加工的含大豆蛋白的物料例如粉碎的整粒大豆、豆粉、大豆粗粉、豆粕粉和豆片相比為優(yōu)選的食品配料。
使用大豆?jié)饪s蛋白和分離蛋白作為功能食品配料的最大缺陷是其成本，它直接與在大豆蛋白物料食品配料中提供高水平的蛋白質(zhì)和低水平寡糖的所需的加工程度有關(guān)。大豆?jié)饪s蛋白由豆片通過用含水醇溶液或含酸性水溶液沖洗豆片以從蛋白和纖維中除去可溶性碳水化合物來形成。在工業(yè)規(guī)模，伴隨處理和處置由含可溶性碳水化合物的沖洗液組成的廢物流的成本是相當(dāng)大的。
特別是在工業(yè)規(guī)模，大豆分離蛋白甚至經(jīng)過更高加工，使其更加昂貴。大豆分離蛋白是通過從豆片或豆粉中用堿性含水提取劑提取大豆蛋白和水溶性碳水化合物來形成的。含水提取液，與可溶性蛋白質(zhì)和可溶性碳水化合物一起，與提取液中不溶性物質(zhì)(主要是纖維)分離。然后用酸處理該提取液，以將該提取液的pH調(diào)整到蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，將提取液中的蛋白質(zhì)沉淀出來。沉淀的蛋白質(zhì)與提取液分離，它保留了可溶性碳水化合物，在調(diào)整到中性pH之后經(jīng)過干燥或不經(jīng)過任何的pH調(diào)整就干燥。在工業(yè)規(guī)模，這些步驟使得成本大增。
因此，在一些食品配料應(yīng)用中，當(dāng)可能時(shí)使用相對未經(jīng)過加工的大豆蛋白物料如大豆粉、大豆粗粉和大豆粕粉以降低成本。大豆粉、大豆粗粉和大豆粕粉是由大豆片通過將這些大豆片粉碎成所需粒子大小并將這些粉碎物料熱處理以使大豆中存在的抗?fàn)I養(yǎng)元素如Bowman-Birk和Kunitz胰蛋白酶抑制劑失活來生產(chǎn)的。該豆片典型地通過在例如錘磨機(jī)或空氣噴射磨機(jī)的研磨和細(xì)磨設(shè)備中研磨該豆片來粉碎的。該粉碎的豆片經(jīng)干熱熱處理或用濕熱蒸煮以“烤”該粉碎的豆片。避免在有大量水的情況下對該粉碎的豆片進(jìn)行熱處理，以防止物料中大豆蛋白變性并避免添加水和從大豆物料中除去水分所涉及的費(fèi)用。
所得經(jīng)過粉碎、熱處理的物料為大豆粉、大豆粗粉或大豆粕粉，這取決于物料的平均粒徑。大豆粉、粗粉或粕粉典型地含約45％-約55wt％的大豆蛋白，還含大量纖維。傳統(tǒng)大豆粉、粗粉和粕粉由于沒有進(jìn)行除去包括棉子糖和水蘇糖的寡糖的步驟，因此這些寡糖還大量存在。
在許多與大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白相同的應(yīng)用中，將傳統(tǒng)大豆粉、粗粉和粕粉用作功能食品配料來增加粘度，用于吸收脂肪，吸收水以及用于其乳化性能?？梢酝ㄟ^將傳統(tǒng)大豆粉、粗粉或粕粉與水一起通過蒸煮擠出機(jī)擠出以進(jìn)一步加工用作肉狀纖維，該過程是存在剪切下將該大豆粉、粗粉或粕粉在壓力下蒸煮，使物料中大豆蛋白基本上變性。基本上變性的大豆蛋白不溶于水，并使蒸煮的大豆粉、粗粉或粕粉具有耐嚼結(jié)構(gòu)。
由于相對大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白而言傳統(tǒng)大豆粉、粗粉和粕粉中的大豆蛋白含量低，且由于該大豆粉、粗粉和粕粉缺少相應(yīng)的功能性，因此傳統(tǒng)大豆粉、粗粉和粕粉在食品配料應(yīng)用中不如大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白那樣有效。在某些食品配料應(yīng)用中，特別是膠凝和起泡應(yīng)用中，在大豆粉、粗粉和粕粉中大豆蛋白含量的相對缺少使得它們在應(yīng)用中功能地失效，而大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白具有足夠使功能上有效的大豆蛋白含量。
由于大豆物料中例如己醛、丁二酮、戊醛、正戊烷和辛醛的揮發(fā)性化合物，因此傳統(tǒng)大豆粉、粗粉和粕粉還具有強(qiáng)的豆腥苦味。這些味道使得大豆粉、粗粉、粕粉、片和粉碎的整粒大豆作為功能食品配料失去了吸引力。
傳統(tǒng)大豆粉、粗粉和粕粉由于它們較高的棉子糖和水蘇糖含量，因此它們作為功能食品配料可能也是不利的。當(dāng)在食品應(yīng)用中使用大量大豆粉、粗粉或粕粉時(shí)，這特別明顯，其中使用該大豆粉、粗粉或粕粉，由于物料中存在的棉子糖和水蘇糖寡糖，會誘導(dǎo)腸道氣體、不適和胃腸脹氣。
因此，希望獲得一種具有類似大豆粉、大豆粗粉、大豆片或大豆粕粉的蛋白組成的大豆蛋白物料，它具有類似大豆?jié)饪s蛋白的食品配料的功能性，但沒有生產(chǎn)大豆?jié)饪s蛋白中承受的附加加工費(fèi)用。還希望獲得具有低棉子糖和水蘇糖寡糖含量的這種大豆蛋白物料，且沒有生產(chǎn)大豆?jié)饪s蛋白或大豆分離蛋白中承受的附加加工費(fèi)用。
一方面，本發(fā)明為含片狀、粉末狀、或微粒狀大豆物料的功能食品配料，它含有以無水基的重量計(jì)小于65％的大豆蛋白，其中該大豆物料具有約30％-約80％的氮溶出率，其中當(dāng)該大豆物料與水混合形成含12.5wt％大豆物料的漿料時(shí)，該大豆物料提供了在18-25℃的溫度下具有至少500厘泊的粘度的含水漿料。
另一方面，本發(fā)明為含片狀、粉末狀或微粒狀大豆物料的功能食品配料，它含有以無水基的重量計(jì)小于65％的大豆蛋白，其中該大豆物料具有約30％-約80％的氮溶出率和至少大豆物料的重量的3倍的水合能力。
又一方面，本發(fā)明為含片狀、粉末狀或微粒狀大豆物料的功能食品配料，它含有以無水基的重量計(jì)小于65％的大豆蛋白，其中該大豆物料具有約30％-約80％的氮溶出率和0.3或更小的水分活度。
又一方面，本發(fā)明為含片狀、粉末狀或微粒狀大豆物料的功能食品配料，它含有以無水基的重量計(jì)小于65％的大豆蛋白，其中當(dāng)每重量份大豆物料與5份水混合時(shí)，該大豆物料具有至少50g的冷藏膠凝強(qiáng)度。
又一方面，本發(fā)明為含片狀、粉末狀或微粒狀大豆物料的功能食品配料，它含有以無水基的重量計(jì)小于65％的大豆蛋白，其中該大豆物料具有約30％-約80％的氮溶出率和至多10胰蛋白酶抑制劑單位/1mg大豆物料的胰蛋白酶抑制劑活性。
又一方面，本發(fā)明為含片狀、粉末狀或微粒狀大豆物料的功能食品配料，它含有以無水基的重量計(jì)小于65％的大豆蛋白，其中該大豆物料在含5重量份水/1重量份大豆物料的5盎司含水漿料中形成了在約15-約25℃的溫度下具有至少30g凝膠重量的凝膠。
又一方面，本發(fā)明為含片狀、粉末狀或微粒狀大豆物料的功能食品配料，它含有以無水基的重量計(jì)小于65％的大豆蛋白，其中該大豆物料具有約30％-約80％的氮溶出率和約30％-約80％的耐鹽指數(shù)。
在本發(fā)明的每個(gè)上述方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，該大豆物料中每g大豆物料含至多20μmol棉子糖和35μmol水蘇糖，并且該大豆物料得自具有低水蘇糖含量的遺傳表型的大豆品系的大豆。更優(yōu)選地，該大豆物料中每g大豆物料含至多10μmol棉子糖和10μmol水蘇糖，并且最優(yōu)選地每g大豆物料含至少200μmol的蔗糖。
在本發(fā)明的每個(gè)上述方面的另一優(yōu)選實(shí)施方式中，該功能食品配料還包括三磷酸鈉、酸式焦磷酸鈉、小麥面筋、包括瓜爾膠的樹膠，或其混合物。
本發(fā)明的組合物為功能食品配料，它是含有以無水基的重量計(jì)小于65％大豆蛋白的大豆物料，它具有提供具有高效功能性的大豆物料作為食品配料的物理特性。這些物理特性包括高的凝膠重量、高的膠凝強(qiáng)度、高的粘度、約30％-約80％的氮溶出率、至少3.0的水合能力、0.3或更小的水分活度、6％或更少的水分含量、低的棉子糖和水蘇糖含量和低的胰蛋白酶抑制劑和脂氧合酶活性。該大豆物料還優(yōu)選含有一些纖維，最優(yōu)選含約2wt％-約4wt％的纖維。
本文中所用的術(shù)語“大豆物料”定義為得自不含非大豆衍生添加劑的整粒大豆的物料。自然可以將這些添加劑添加到大豆物料中以進(jìn)一步向該大豆物料或利用該大豆物料作為食品配料的食品提供功能性。術(shù)語“大豆”是指大豆(Glycine max)種、野大豆(Glycine soja)種或任意與大豆性雜交親和的種。本文所使用的術(shù)語“蛋白含量”是指由A.O.C.S.(American Oil Chemists Society)Offical Methods Bc 4-91(1997)、Aa 5-91(1997)或Ba 4d-90(1997)確定的大豆物料的相對蛋白含量，將其全部內(nèi)容加入本文作為參考，這決定了大豆物料樣品作為氨的總氮含量，該蛋白含量為該樣品中總氮含量的6.25倍。
用于測定蛋白含量的A.O.C.S.Methods Bc 4-91(1997)、Aa 5-91(1997)和Ba 4d-90(1997)的該Nitrogen-Ammonia-Protein ModifiedKjeldahl法可以使用大豆物料樣品按如下進(jìn)行。稱重0.0250-1.750g大豆物料并加入一標(biāo)準(zhǔn)Kjeldahl燒瓶中。將可商購獲得的16.7g硫酸鉀、0.6g二氧化鈦、0.01g硫酸銅和0.3g浮石的催化劑混合物添加到該燒瓶中，然后將30ml濃硫酸添加到該燒瓶中。向該混合物中添加沸石，通過在沸水浴中加熱該樣品將該樣品蒸煮約45分鐘。在蒸煮過程中應(yīng)將該燒瓶旋轉(zhuǎn)至少3次。向該樣品中添加30ml水，將該樣品冷卻到室溫。將標(biāo)準(zhǔn)0.5N鹽酸和蒸餾水添加到餾出物接收燒瓶中足以覆蓋接收燒瓶底的蒸餾出口管的末端。將氫氧化鈉溶液添加到該蒸煮燒瓶中，其量足夠使蒸煮溶液呈強(qiáng)堿性。然后立即將該蒸煮燒瓶連接到蒸餾出口管，通過搖動將蒸煮燒瓶中的內(nèi)容物充分混合，以約7.5-min的蒸煮速率對該蒸煮燒瓶加熱，直到收集至少150ml的餾出物。然后使用3或4滴于乙醇中的0.1％的甲基紅指示劑溶液用0.25N氫氧化鈉溶液滴定該接收燒瓶中的內(nèi)容物。與樣品同時(shí)并且各方面相同地進(jìn)行所有試劑的空白測定，并對這些試劑所測定的空白進(jìn)行校正。根據(jù)下面所述的步驟(A.O.C.S.OfficialMethod Ba 2a-38)測定粉碎樣品的水分含量。根據(jù)下式確定樣品中的氮含量氮(％)=1400.67×[[(標(biāo)準(zhǔn)酸的當(dāng)量濃度)×(用于樣品的標(biāo)準(zhǔn)酸的體積)(ml))]-[(滴定1ml標(biāo)準(zhǔn)酸所需的標(biāo)準(zhǔn)堿的體積-滴定實(shí)現(xiàn)方法并蒸餾成1ml標(biāo)準(zhǔn)酸的試劑空白所需的標(biāo)準(zhǔn)堿的體積(ml))×(標(biāo)準(zhǔn)堿的當(dāng)量濃度)]-[(用于樣品的標(biāo)準(zhǔn)堿的體積(ml))×(標(biāo)準(zhǔn)堿的當(dāng)量濃度)]]/(樣品的mg數(shù))。蛋白質(zhì)含量為樣品中氮含量的6.25倍。
本文中所用的術(shù)語“大豆粉”意思是以無水基的重量計(jì)含有小于65％大豆蛋白含量的微粒狀大豆物料，它是由去殼大豆形成并具有150微米或更小的平均粒徑。大豆粉可以含大豆中固有的脂肪或者可以經(jīng)脫脂。
本文中所用的術(shù)語“大豆粗份”意思是以無水基的重量計(jì)含有小于65％大豆蛋白含量的微粒狀大豆物料，它是由去殼大豆形成并具有150微米-1000微米的平均粒徑。大豆粗粉可以含大豆中固有的脂肪或者可以經(jīng)脫脂。
本文中所用的術(shù)語“大豆粕份”意思是以無水基的重量計(jì)含有小于65％大豆蛋白含量的微粒狀大豆物料，它是由去殼大豆形成但不在大豆粉或大豆粗粉范圍內(nèi)。術(shù)語大豆粕粉打算在本文中用作以無水基計(jì)含有小于65％蛋白的所有微粒狀大豆物料，但不在大豆粉或大豆粗粉定義范圍內(nèi)。大豆粕粉可以含大豆中固有的脂肪或者可以經(jīng)脫脂。
本文中所用的術(shù)語“大豆片”意思是通過使去殼大豆成薄片形成的以無水基的重量計(jì)含有小于65％大豆蛋白含量的片狀大豆物料。大豆片可以含大豆中固有的脂肪或者可以經(jīng)脫脂。
本文中所用的術(shù)語“粉碎的整粒大豆物料”是指通過使整粒大豆成薄片或粉碎形成的微粒或片狀大豆物料，包括大豆的殼和胚芽。粉碎的整粒大豆物料可以含大豆中固有的脂肪或可以經(jīng)脫脂。
本文中所用的術(shù)語“無水基的重量”是指經(jīng)干燥徹底除去所有水分之后的物料重量，例如物料的水分含量為0％。具體地，大豆物料的無水基的重量可以通過將該大豆物料放置在45℃的烘箱中直到大豆物料達(dá)到一恒定重量之后稱重大豆物料而獲得。
本文中所用的術(shù)語“水分含量”是指物料中的水分的量。大豆物料中的水分含量可以通過A.O.C.S.(American Oil Chemists Society)Method Ba 2a-38(1997)測定，本文將其全文引入作為參考。根據(jù)該方法，大豆物料的水分含量可以通過將1000g大豆物料樣品通過一從SeedboroEquipment Co.,Chicago,Illinois獲得的6×6槽式分割機(jī)并將樣品降到100g來測定的。然后立即將這100g的樣品放在密封容器中并稱重。在一水分秤定皿(最小30號，約50×20毫米，帶有緊密配合的滑動蓋-可從Sargent-Welch Co.獲得)上稱重5g樣品。將盛有樣品的皿置于強(qiáng)制通風(fēng)烘箱中并在130±3℃下加熱2小時(shí)。然后將該秤定皿從烘箱中取出，立即覆蓋，并在一干燥器中冷卻到室溫。然后稱重該秤定皿。根據(jù)該式計(jì)算水分含量水分含量(％)=100×[(失去的質(zhì)量(g)/樣品質(zhì)量(g)]。
本文中所用的術(shù)語“氮溶出率”是指(％含蛋白質(zhì)樣品中的水溶性氮/％含蛋白質(zhì)樣品中的總氮)×100。氮溶出率提供了含蛋白質(zhì)的物料中水溶性蛋白質(zhì)相對于總蛋白質(zhì)的百分?jǐn)?shù)的量度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分析法，特別是A.O.C.S.Method Ba 11-65測定大豆物料中的氮溶出率，將其全文加入本文作為參考。根據(jù)該Method Ba 11-65，將5g磨細(xì)至足夠使至少95％的樣品通過美國級100目篩(平均粒徑低于約150微米)的大豆物料樣品懸浮在200ml蒸餾水中，以120rpm在30℃下攪拌2小時(shí)，然后用另外的蒸餾水稀釋至250ml。如果大豆物料為全脂物料，樣品僅需磨細(xì)至足夠使至少80％的物料通過美國級80目篩(約175微米)，使90％通過美國級60目篩(約205微米)。在磨碎過程中為了防止樣品變性應(yīng)向大豆物料樣品添加干冰。將40ml樣品提取液傾析并在1500rpm下離心10分鐘，對等分上層清液分析Kjedahl蛋白(PRKR)，從而根據(jù)如上所述的A.O.C.S.Official Methods Bc 4-91(1997),Ba 4d-90或Aa 5-91測定大豆物料樣品中水溶性氮的百分比。對大豆物料樣品的分離部分通過PRKR法分析總蛋白，從而確定樣品中的總氮。將水溶性氮百分比和總氮百分比的所得值用于上式中以計(jì)算氮溶出率。
本文中所用的術(shù)語“耐鹽指數(shù)”是指在有鹽的情況下蛋白物料中的可分散的氮的含量(以蛋白質(zhì)表示)。該耐鹽指數(shù)是在有鹽的情況下度量蛋白質(zhì)的溶解度。根據(jù)以下方法測定耐鹽指數(shù)。稱重0.75g氯化鈉并將其添加到400ml燒杯中。將150ml的30±1℃的水添加到燒杯中，將鹽完全溶于該水中。將該鹽溶液添加到混合室中，將5g大豆物料樣品添加到混合室中的鹽溶液中。將樣品和鹽溶液在7000rpm±200rpm下混合5分鐘。將所得漿料轉(zhuǎn)移到一400ml燒杯中，用50ml水沖洗該混合室。將該50ml沖洗液添加到漿料中。將該漿料的燒杯放置在30℃水浴中并在120rpm下攪拌60分鐘。然后使用去離子水將燒杯中的內(nèi)容物定量地轉(zhuǎn)移到一250ml量瓶中。用去離子水將該漿料稀釋至250ml，通過將量瓶倒置幾次將量瓶中的內(nèi)容物充分混合。將45ml漿料轉(zhuǎn)移到一50ml離心管中并在500×g下將該漿料離心10分鐘。從離心管中將上層清液通過濾紙過濾到100ml燒杯中。然后對濾液和最初干大豆物料樣品根據(jù)上述的A.O.C.S.0fficial Methods Bc 4-91(1997),Ba 4d-90或Aa 5-91進(jìn)行蛋白質(zhì)含量分析。根據(jù)下式計(jì)算耐鹽指數(shù)STI(％)=(100)×(50)×[(可溶性蛋白質(zhì)的百分比(濾液中))/(總蛋白質(zhì)的百分比(干大豆物料樣品中的))]。
本文中所用的術(shù)語“粘度”是指利用一大環(huán)形物用旋轉(zhuǎn)樞軸式粘度計(jì)測定的漿料或溶液的表觀粘度，其中特別優(yōu)選的旋轉(zhuǎn)樞軸式粘度計(jì)為一Brookfield粘度計(jì)。大豆物料的表觀粘度是通過以下測定的稱重大豆物料樣品和水以獲得已知比例的大豆物料水(優(yōu)選1重量份的大豆物料7重量份的水)，在攪拌器或混合器中將大豆物料和水組合和混合以形成大豆物料和水的均勻漿料，利用大環(huán)形物用旋轉(zhuǎn)樞軸式粘度計(jì)測定漿料的表觀粘度。
本文中所用的術(shù)語“水合能力”是指物料可以吸收并在低速離心下保持的最大水量(2000×g)。大豆物料的水合能力是通過如下測定的1)稱重大豆物料樣品；2)根據(jù)上述的A.O.C.S.Method Ba 2a-38測定樣品的水分含量；3)通過以下步驟測定大豆物料樣品的近似水合能力在離心管中向樣品中添加增加量的水直到樣品充分潤濕，以2000×g離心該潤濕樣品，傾析掉過量水，再稱重樣品，將水合樣品的重量減去未水合的樣品的重量然后除以未水合樣品的重量計(jì)算近似的水合能力；4)制備4份重量與步驟1中測定的未水合大豆物料樣品相同且具有經(jīng)計(jì)算以含近似水合能力值的體積的水的大豆物料樣品，其中以ml計(jì)的水的體積根據(jù)下式測定(近似水合能力×步驟1中未水合樣品的重量)+Y，其中4個(gè)樣品中各自的Y=-1.5、-0.5、0.5和1.5；5)將4個(gè)樣品離心并確定4個(gè)樣品中哪2個(gè)含以下水合能力-一個(gè)樣品將具有稍微過量的水，另一個(gè)將沒有過量水；以及6)根據(jù)下式計(jì)算水合能力水合能力(％)=100×[(向具有過量水的樣品中添加的水的體積+向沒有過量水的樣品中添加的水的體積)]/[(2)×(大豆物料中的固體含量)]。在計(jì)算水合能力中所用的大豆物料的固體含量根據(jù)下式確定固體含量(％)=(步驟1中測定的大豆物料樣品的重量)×[1.0-(步驟2中測定的大豆物料的水分含量/100)]。
本文中所用的術(shù)語“水分活度”是可用于支持生物和化學(xué)反應(yīng)，特別是細(xì)菌生長和酶反應(yīng)的含大豆蛋白物料中的未結(jié)合、自由水的量度。在含大豆蛋白的物料中由于部分水與蛋白質(zhì)和例如碳水化合物的其它分子結(jié)合，所以不是所有水分或水分含量都可利用來支持生物和化學(xué)反應(yīng)。大豆物料的水分活度是大豆物料可能支持多少細(xì)菌生長和酶活性的量度。水分活度，正如本文中所定義的，使用冷凝鏡露點(diǎn)技術(shù)來測定。在室溫下將大豆物料樣品放置在頂部空間有限的杯子中。將該杯子插入分析儀器的樣品室中，該分析儀器優(yōu)選為從Washington D.C.的DecagonDevices獲得的AquaLab CX2，通過重復(fù)加熱和冷卻樣品室中的樣品使得樣品中的水分在樣品室中鏡子上的蒸發(fā)保持平衡。該儀器測定露水每次在該鏡子上形成時(shí)的溫度和水分活度，直到當(dāng)水分活度讀數(shù)相差小于0.001時(shí)確定最終的水分活度。
本文中所用的術(shù)語“冷藏膠凝強(qiáng)度”是大豆物料的凝膠在-5℃至5℃下冷藏一段時(shí)間足以使該凝膠與冷藏溫度平衡時(shí)的凝膠的強(qiáng)度的量度。冷藏膠凝強(qiáng)度是通過以下測定的將大豆物料樣品與水按大豆物料∶水的重量比(水分重量中包括大豆物料的水分含量)為1∶5的比例混合一段時(shí)間，足以使得形成凝膠；將該凝膠填充到一3段307×113毫米的鋁罐中并用一蓋將該罐密封；在-5℃至5℃的溫度下將該罐冷藏16-24小時(shí)；開罐并將經(jīng)過冷藏的凝膠與罐分離，在罐底靜置該凝膠；用一在凝膠中驅(qū)動探針直到凝膠破裂并測定凝膠的斷點(diǎn)的儀器測定該凝膠的強(qiáng)度(優(yōu)選具有36mm圓盤探針的型號為1122的Instron Universal TestingInstrument)；由記錄的凝膠斷點(diǎn)計(jì)算膠凝強(qiáng)度。膠凝強(qiáng)度的計(jì)算是根據(jù)下式進(jìn)行的膠凝強(qiáng)度(g)=(454)(斷裂凝膠所需的儀器的滿刻度載荷)×(記錄的凝膠的斷點(diǎn)(在儀器圖表單元中在可能的100圖表單元之外))/100。
正如本文所使用的，術(shù)語“凝膠重量”是指由1份大豆物料與5份水混合形成的凝膠量，是在15℃-25℃的溫度下由5盎司混合大豆物料/水的最終凝膠的重量測定的。大豆物料的凝膠重量是通過將1重量份大豆物料與5重量份水混合并將大豆物料充分混合到水中來測定的。將該大豆物料和水的漿料充滿一5盎司的杯子，并且任意過量的漿料從杯子中刮掉。沿杯子側(cè)面將該杯子翻倒，以便可以將任意非凝膠物料從杯子中溢出。5分鐘之后，切掉沿杯子口溢出的任意過量漿料，將留在杯子中的漿料稱重得到該凝膠重量。
正如本文所使用的，術(shù)語“胰蛋白酶抑制劑活性”是指大豆物料組分在抑制胰蛋白酶活性中的活性，以胰蛋白酶抑制單元(TIU)表示。大豆物料的胰蛋白酶抑制劑活性可以根據(jù)A.O.C.S.Official Method Ba12-75(1997)來測定，將其全文加入本文作為參考。根據(jù)該方法，1g大豆物料與50ml的0.01N氫氧化鈉水溶液混合3小時(shí)，從而從大豆物料中提取胰蛋白酶抑制組分。將提取懸浮液等分試樣稀釋直到在410nm下的1ml等分試樣試驗(yàn)的吸光度為0ml試驗(yàn)(空白)的吸光度的0.4-0.6倍。添加0、0.6、1.0、1.4和1.8ml稀釋懸浮液的等分試樣以重復(fù)試驗(yàn)管組，添加足量的水以使每個(gè)試驗(yàn)管中的體積達(dá)到20ml。在每個(gè)管中混合2ml胰蛋白酶溶液并培養(yǎng)幾分鐘以使胰蛋白酶抑制因子與所添加的胰蛋白酶反應(yīng)。然后向每個(gè)試管中添加5ml的苯甲酰基-D,L-精氨酸-對-硝基-N-酰苯胺(BAPNA)溶液等分試樣，可從Sigma Chemical Company,St.Louis,Missouri獲得。未被抑制的胰蛋白酶催化BAPNA水解，形成黃色對硝基苯胺。還制備2ml稀釋懸浮液和5ml BAPNA的空白。在準(zhǔn)確反應(yīng)10分鐘之后，通過添加1ml乙酸使得稀釋懸浮液和空白的水解停止。然后向空白中添加2ml胰蛋白酶溶液并在其中混合。將每個(gè)試樣和空白的內(nèi)容物通過濾紙過濾并在10000rpm下離心5分鐘。在410nm下分光光度法測定黃色上層清液的吸光度。由空白和樣品之間的BAPNA水解程度的差異評價(jià)胰蛋白酶抑制劑活性，其中1TIU定義為在反應(yīng)10分鐘之后每10ml最終反應(yīng)體積在410nm下等于0.01吸光度單位的增加?？梢愿鶕?jù)下式測定每毫升稀釋樣品懸浮液的胰蛋白酶抑制劑單位TIU/ml=100×[(空白的吸光度)-(樣品溶液的吸光度)]/(試驗(yàn)中所用的稀釋樣品懸浮液的毫升數(shù))。
本文中所用的術(shù)語“品系”是指在個(gè)體之間至少一個(gè)性狀幾乎沒有或者沒有遺傳變異的一組相似起源的植物。這些品系可以通過一代或幾代自花授粉和選擇、或由單親營養(yǎng)繁殖(包括通過組織或細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù))來創(chuàng)建?！巴蛔儭笔侵覆皇峭ㄟ^分離或遺傳重組產(chǎn)生的可檢測和可遺傳的遺傳改變(或自發(fā)或經(jīng)誘導(dǎo))?！巴蛔凅w”是指具有突變的個(gè)體或個(gè)體譜系。
術(shù)語“核酸”是指可以是單鏈或雙鏈的大分子，由含糖、磷酸酯以及或者嘌呤或者嘧啶的單體(核苷酸)組成?！昂怂崞巍笔且欢谓o定的核酸分子。“互補(bǔ)”是指包括核酸的嘌呤和嘧啶堿基特定的配對腺嘌呤與胸腺嘧啶配對以及鳥嘌呤與胞嘧啶配對。因此，第一個(gè)核酸片段的“補(bǔ)體”是指核苷酸序列與第一個(gè)核酸序列互補(bǔ)的第二個(gè)核酸片段。
在高等植物中，脫氧核糖核酸(DNA)是遺傳物質(zhì)，然而核糖核酸(RNA)涉及將來自DNA的信息轉(zhuǎn)移成蛋白質(zhì)。“基因組”是在有機(jī)體的每個(gè)細(xì)胞中含有的全體遺傳物質(zhì)。術(shù)語“核苷酸序列”是指DNA或RNA聚合物序列，它可以為單鏈或雙鏈，選擇性地含有能夠摻入DNA或RNA聚合物的合成、非天然或經(jīng)過改變的核苷酸堿基。
“基因”是指表達(dá)特定蛋白質(zhì)的核酸片段，包括在編碼區(qū)之前(非編碼的5’端)和之后(非編碼的3’端)的調(diào)節(jié)序列。“RNA轉(zhuǎn)錄物”是指RNA聚合酶-催化轉(zhuǎn)錄DNA序列所得的產(chǎn)物。“反義RNA”是指與全部或部分初級靶轉(zhuǎn)錄物互補(bǔ)且通過干擾其初級轉(zhuǎn)錄物的加工、轉(zhuǎn)運(yùn)和/或翻譯而阻斷靶基因表達(dá)的全部或部分RNA轉(zhuǎn)錄物的互補(bǔ)RNA轉(zhuǎn)錄物。反義RNA的互補(bǔ)性可以帶有任意特定基因轉(zhuǎn)錄物部分，即在5’端非編碼序列、3’端非編碼序列、內(nèi)含子或編碼序列?！胺戳x抑制”是指反義RNA轉(zhuǎn)錄物的生產(chǎn)能夠阻止靶子蛋白質(zhì)的表達(dá)?！肮惨种啤笔侵概c內(nèi)源靶基因大致同源的外源基因的表達(dá)，使得外源基因和內(nèi)源基因的表達(dá)都得到抑制。
“啟動子”是指在基因中的DNA序列，通常是其編碼序列的上游(5’端)，它通過提供對RNA聚合酶和其它轉(zhuǎn)錄因子的識別控制編碼序列的表達(dá)。啟動子還可以含有涉及控制與生理或發(fā)育條件相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄開始的有效性的蛋白因子結(jié)合的DNA序列。
“棉子糖糖類”是指具有通式0-β-D-吡喃半乳糖基-(1-6)n-α-呋喃葡糖基-(1-2)β-D-呋喃果糖苷的寡糖家族，其中n=1-4。在大豆籽中，該術(shù)語更具體地是指含一個(gè)(棉子糖)和兩個(gè)(水蘇糖)半乳糖殘基的家族成員。盡管已知更高的半乳糖聚合物(例如毛蕊花糖和筋骨草糖)，但是這些更高的聚合物在大豆中的含量在標(biāo)準(zhǔn)方法的檢出之下，因此它們對總棉子糖含量沒有大的影響。用作或用于食品配料組合物中的新型大豆物料本發(fā)明的功能食品配料組合物中的大豆物料以無水基的重量計(jì)含有小于65％的大豆蛋白。大豆物料中的大豆蛋白含量低于如大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白的經(jīng)過高度加工的大豆物料的含量。但是，由于該大豆物料具有與經(jīng)過高度加工的大豆?jié)饪s蛋白相似的作為食品配料的功能性，因此對本發(fā)明的大豆物料來說不需要更高的蛋白含量。以無水基的重量計(jì)該大豆物料可以含有小于60％的大豆蛋白或小于55％的大豆蛋白，這取決于生產(chǎn)大豆物料的所用的原料。例如，該大豆物料可以是含大豆殼和大豆胚芽且具有相對低的大豆蛋白含量的粉碎整粒大豆物料。優(yōu)選地以無水基的重量計(jì)該大豆物料具有至少20％大豆蛋白的蛋白含量，更優(yōu)選地以無水基的重量計(jì)含至少25％的大豆蛋白。特別優(yōu)選的大豆物料為大豆粉、大豆粗粉和經(jīng)過處理以提供用作食品配料的所需功能性的含大豆纖維的大豆粕粉。
本發(fā)明的功能食品配料的大豆物料含有大量的不可逆的部分變性的大豆蛋白，它賦予了該大豆物料的基本功能。在其天然狀態(tài)下的大豆蛋白為具有被親水外殼包圍著的疏水核心的球蛋白。天然大豆蛋白由于其親水外殼因此能高度溶于水。在本發(fā)明的大豆物料中的部分變性的大豆蛋白已經(jīng)過部分展開和重新排列，這樣相鄰蛋白的疏水和親水部分可以重疊。但是，經(jīng)過部分變性的大豆蛋白沒有變性到蛋白不溶于水溶液中的程度。在水溶液中，大豆物料中的不可逆地部分變性的大豆蛋白形成大的聚集體，其中變性蛋白的暴露的疏水部分彼此呈直線破裂，這樣減少了疏水部分暴露到該溶液中。這些聚集體促進(jìn)凝膠形成，增加了膠凝強(qiáng)度并增加大豆物料的粘度。
部分地可以通過測定水溶液中蛋白質(zhì)的溶解度來測定大豆物料中大豆蛋白的變性程度，它與大豆物料的氮溶出率相關(guān)。含有高度可溶性大豆蛋白的蛋白物料具有大于80％的氮溶出率，然而含有大量不溶性大豆蛋白的大豆物料具有小于25％的氮溶出率。本發(fā)明的食品配料組合物中的大豆物料具有約30％-約80％的氮溶出率。更優(yōu)選地，該大豆物料的氮溶出率為約35％-約75％，最優(yōu)選約40％-約70％。
本發(fā)明的功能食品配料中的大豆物料的大豆蛋白在含鹽(氯化鈉)的含水系統(tǒng)中保持了其部分的溶解度。由于該大豆物料經(jīng)常被用作含大量鹽的食品系統(tǒng)中的食品配料，因此這是本發(fā)明的功能食品配料的大豆物料的特別重要的特征。在含水系統(tǒng)中，當(dāng)向該含水系統(tǒng)中添加大量鹽時(shí)，可溶性或部分可溶性大豆蛋白易于變成不溶性或“鹽析”。在含相當(dāng)大量的鹽的食品系統(tǒng)中，如經(jīng)過乳化的肉或湯中，由“鹽析”產(chǎn)生的不溶性大豆蛋白是特別不希望的。
本發(fā)明的食品配料中的大豆物料含有不太易受“鹽析”影響的大豆蛋白。本發(fā)明的大豆物料具有30％-80％的耐鹽指數(shù)，一種可與在含鹽系統(tǒng)中測定的氮溶出率相比較的蛋白溶解度量度。更優(yōu)選地，本發(fā)明的食品配料中的大豆物料具有約35％-約75％，并且最優(yōu)選約40％-約70％的耐鹽指數(shù)。
本發(fā)明的食品配料的大豆物料部分地由于不可逆部分變性的蛋白質(zhì)在該溶液中聚集，因此能夠在水溶液中形成大致的凝膠。由于大豆物料的膠凝性能對其中使用大豆物料的肉制品的組織和結(jié)構(gòu)有利，并且賦予基質(zhì)以將水分和脂肪保留在肉制品中以使含大豆物料的蒸煮肉制品能夠在蒸煮過程中保留其汁，因此在含水環(huán)境中的大致的凝膠形成是本發(fā)明的食品配料組合物的所希望的質(zhì)量。
本發(fā)明的食品配料組合物中大豆物料在水溶液中形成凝膠的程度可以通過大豆物料在水中形成凝膠的凝膠重量來定量。優(yōu)選地在約15℃-約25℃的溫度下大豆物料具有至少30g的凝膠重量，其中該凝膠是通過將1份的大豆物料與5份的水混合形成5盎司大豆物料和水的混合物來形成的。更優(yōu)選地，以1∶5的重量比的5盎司的大豆物料和水的混合物在約15℃-約25℃的溫度下具有至少50g的凝膠重量，最優(yōu)選在約15℃-約25℃的溫度下具有至少100g的凝膠重量。
本發(fā)明的食品配料的大豆物料還能夠形成具有高的冷藏膠凝強(qiáng)度和巴氏殺菌膠凝強(qiáng)度的凝膠。該大豆物料的膠凝強(qiáng)度使食品配料組合物能夠?qū)θ饷淤x予堅(jiān)實(shí)結(jié)構(gòu)是很重要的。用于形成肉制品如法蘭克福香腸、香腸和午餐肉的肉糜是用具有很少固有結(jié)構(gòu)的去骨肉和脂肪形成的，并且將形成強(qiáng)凝膠的含大豆蛋白的物料用于使肉糜具有所需堅(jiān)實(shí)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的食品配料的大豆物料能夠形成具有足夠膠凝強(qiáng)度的凝膠，這樣可以將該大豆物料用于肉糜以提供具有堅(jiān)實(shí)組織的肉糜。當(dāng)每份該大豆物料與5份水混合時(shí)，該大豆物料具有至少50g的冷藏膠凝強(qiáng)度。更優(yōu)選地，該大豆物料在5∶1的水∶大豆物料混合物中具有至少100g的冷藏膠凝強(qiáng)度，最優(yōu)選地在5∶1的水∶大豆物料混合物中具有至少200g的冷藏膠凝強(qiáng)度。該大豆物料在5∶1的水∶大豆物料混合物中具有至少500g的巴氏殺菌膠凝強(qiáng)度，最優(yōu)選在這種混合物中具有至少700g的巴氏殺菌膠凝強(qiáng)度。
本發(fā)明的食品配料組合物中的大豆物料還能夠賦予含水基溶液大的粘度。該大豆物料的較高的粘度部分是由于該大豆物料中部分變性的大豆蛋白聚集，還有部分是由于大豆物料的水合能力。如上所述，該大豆物料在含水介質(zhì)中的高粘度特性促進(jìn)凝膠形成并與凝膠形成相關(guān)，特別可望用于肉應(yīng)用中。大豆物料在含水系統(tǒng)中的高粘度還使該食品配料能夠被用作肉汁、酸奶和湯，特別是攪成乳漿狀湯中的增稠劑，并可用于焙烤應(yīng)用中。含12.5wt％的該食品配料組合物的大豆物料的水溶液(7份水∶1份大豆物料)在18℃-25℃的溫度下具有至少500厘泊的粘度。更優(yōu)選地，含12.5wt％的該大豆物料的水溶液在18℃-25℃的溫度下具有至少1000厘泊的粘度，最優(yōu)選地在18℃-25℃的溫度下具有至少1500厘泊的粘度。
本發(fā)明的食品配料組合物的大豆物料還具有相當(dāng)?shù)乃夏芰ΑＫ夏芰?，即物料吸收和保留水分的能力的直接量度，可望在用于肉糜的食品配料中，這是由于具有較高的水合能力的物料吸收并保留蒸煮過程中肉物料釋放的水分，由此保留蒸煮肉的汁并在蒸煮過程中提供了肉糜的改善的重量保持性。因此，相對不含具有高水合能力的食品配料的蒸煮肉糜來說，在肉糜中加入該大豆物料使得蒸煮肉糜的口味和嫩度改善并且改善了蒸煮重量收率。
相對傳統(tǒng)大豆粉和粗粉中的纖維而言，本發(fā)明的食品配料的大豆物料的較高的水合能力據(jù)信是由于增強(qiáng)了該大豆物料中纖維的水合能力，以及由于大豆物料中大豆蛋白的部分變性。正如本文后面所述的，形成該大豆物料的方法是將該大豆物料暴露到較高的溫度下，以使纖維膨脹并在有水的情況下使大豆物料中的蛋白變性。將該大豆物料快速干燥，這使得該纖維保持其膨脹結(jié)構(gòu)并使該蛋白保持其變性結(jié)構(gòu)。緊接著將該大豆物料添加到含水系統(tǒng)中，經(jīng)過膨脹的纖維和變性蛋白吸收大量水分，使得大豆物料的水合能力較高。優(yōu)選地，該大豆物料具有至少該大豆物料重量3倍的水合能力，更優(yōu)選地具有至少該大豆物料重量4倍的水合能力。
本發(fā)明的食品配料組合物的大豆物料還具有較低的水分活度。水分活度顯示物料中可以用于支持生物活性如微生物生長和酶活性的水分的量。由于微生物的生長導(dǎo)致食品配料變質(zhì)以及貨架期縮短，因此不希望微生物生長。在大豆物料食品配料中酶活性，特別是脂氧合酶和胰蛋白酶抑制劑酶的活性也是不希望的。脂氧合酶氧化多不飽和酸，這依次使得進(jìn)一步反應(yīng)，從而在大豆物料中形成不良風(fēng)味。胰蛋白酶抑制劑是抑制胰蛋白酶活性的大豆物料中存在的抗?fàn)I養(yǎng)因子，并已與生長抑制和活動過強(qiáng)的胰腺活度相關(guān)。
本發(fā)明的功能食品配料的大豆物料具有支持這種生物活性的低的水分活度，優(yōu)選具有0.3或更少的水分活度，更優(yōu)選地具有0.2或更少的水分活度。據(jù)信該大豆物料的低的水分活度是由于該大豆物料的水分含量低以及大豆物料加工中大豆物料中的大豆蛋白的結(jié)構(gòu)改變和重新排列。在有水的情況下加熱該大豆蛋白，該蛋白的結(jié)構(gòu)由球形變成展開形狀。當(dāng)?shù)鞍渍归_時(shí)，將未結(jié)合水從蛋白中驅(qū)出，并且這些蛋白重組成共享重疊親水和疏水亞單元的聚集體，從而降低這些蛋白質(zhì)的水分活度?？焖俑稍锼镁奂牟糠肿冃缘鞍踪|(zhì)防止了這些蛋白質(zhì)采用更服從接受未結(jié)合水的構(gòu)象，這樣該大豆物料保持了其低的水分活度。
本發(fā)明的食品配料組合物的大豆物料還具有低的胰蛋白酶抑制劑活度。如上所述，大豆物料含有胰蛋白酶抑制劑，它們?yōu)橐种埔鹊鞍酌富钚缘目範(fàn)I養(yǎng)因子，并與活動過強(qiáng)的胰腺活性和生長抑制相關(guān)。胰蛋白酶抑制劑為具有酶活性的蛋白質(zhì)，并在本發(fā)明的大豆物料中以將大豆物料中的大豆蛋白變性的相同方式通過在有水的情況下加熱該胰蛋白酶抑制劑來變性。該變性的胰蛋白酶抑制劑因其酶活性構(gòu)象變性因此在酶性上無效。據(jù)信本發(fā)明的大豆物料的胰蛋白酶抑制劑活性由于在有大量水的情況下而不是僅應(yīng)用濕熱來變性胰蛋白酶抑制劑而低于傳統(tǒng)大豆粉、大豆粗粉和大豆粕粉的活性。本發(fā)明的食品配料組合物的大豆物料優(yōu)選具有至多10胰蛋白酶抑制劑單位/mg大豆物料的胰蛋白酶抑制劑活性。
優(yōu)選地，本發(fā)明的食品配料組合物的大豆物料還具有低的脂氧合酶活性。如上所述，大豆含有脂氧合酶，它氧化多不飽和酸，這種多不飽和酸會進(jìn)行進(jìn)一步反應(yīng)形成使得大豆物料具有不良風(fēng)味的化合物。除大豆物料中低的水分活度限制脂氧合酶活度之外，大豆物料中該脂氧合酶活性還通過在大豆物料加工過程中使脂氧合酶失活來受到限制。如上所述，通過在水中將大豆物料加熱至大豆蛋白部分變性，還使大豆物料中存在的脂氧合酶變性來加工大豆物料。變性的脂氧合酶失活，它們不氧化多不飽和酸，從而不產(chǎn)生不良風(fēng)味的化合物。
而且，本發(fā)明的功能食品配料組合物的大豆物料優(yōu)選具有低的水分含量。希望水分含量低，從而增加含大豆物料的食品的貨架期，這是由于大豆物料中水分越低，就更少地支持微生物生長，降低了由食品組分引入食品中的可能使食品變質(zhì)的微生物載荷。本發(fā)明的功能食品配料的大豆物料優(yōu)選具有小于6wt％，更優(yōu)選小于5wt％的水分含量。
本發(fā)明的功能食品配料組合物中的大豆物料還優(yōu)選具有低的揮發(fā)組分的濃度，而這些組分使得傳統(tǒng)大豆粉和粗粉的風(fēng)味差，特別是豆腥味和/或苦味。特別地，本發(fā)明的功能食品配料的大豆物料具有低濃度的正戊烷、丁二酮、戊醛、己醛、2-庚酮、2-戊基呋喃和辛醛。優(yōu)選地該大豆物料包含小于20ppm的正戊烷、小于50ppm的丁二酮、小于50ppm的戊醛、小于650ppm的己醛、小于10ppm的2-庚酮、小于10ppm的2-戊基呋喃和小于10ppm的辛醛。
在一特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的食品配料的大豆物料含有少量的棉子糖和水蘇糖寡糖。如上所述，棉子糖和水蘇糖是在人體腸道中發(fā)酵的大豆中存在的難消化的寡糖，造成腸道氣并使腸道不舒服和脹氣。在本發(fā)明的食品配料組合物中使用低棉子糖、低水蘇糖的大豆物料以減少或防止因消耗含食品配料的食品時(shí)腸道氣和屁的產(chǎn)生，這是相對于含利用傳統(tǒng)大豆粉、粗粉、粕粉或片的食品配料的食品而言的。在一特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，該低棉子糖、低水蘇糖的大豆物料來自具有低水蘇糖含量的遺傳表型的大豆品系的大豆。
正如本文中所使用的，“低棉子糖”大豆物料是每克大豆物料含至多20μmol棉子糖的大豆物料，更優(yōu)選每克大豆物料含至多10μmol棉子糖，并且最優(yōu)選每克大豆物料含至多5μmol棉子糖。該低棉子糖大豆物料優(yōu)選在沒有加工除去該棉子糖時(shí)固有地含有該低水平的棉子糖。正如本文中所使用的，“低水蘇糖”大豆物料是每克大豆物料含至多35μmol水蘇糖的大豆物料，更優(yōu)選每克大豆物料含至多10μmol水蘇糖，并且最優(yōu)選每克大豆物料含至多5μmol水蘇糖。該低水蘇糖大豆物料優(yōu)選固有地含有該低水平的水蘇糖而無需加工除去。
更優(yōu)選地，該低棉子糖、低水蘇糖大豆物料還含有大量蔗糖，從而對該大豆物料賦予附加口味和功能性。正如本文所使用的，“高蔗糖”大豆物料為固有地含至少200μmol/g的蔗糖，且更優(yōu)選含至少210μmol/g的蔗糖的大豆物料。
本發(fā)明的食品配料組合物的大豆物料還可以含有改善大豆物料的風(fēng)味、外觀或功能性的其它所選特征。這些特征可以單獨(dú)或與低棉子糖、低水蘇糖和/或高蔗糖特征一起、或與其它優(yōu)選特征組合存在于大豆物料中。這些特征包括低的脂氧合酶含量(以加強(qiáng)風(fēng)味)；改進(jìn)的籽貯藏含量(用于變化的營養(yǎng)圖譜)；低的植酸和植酸鹽含量(以提高營養(yǎng)圖譜)；黃色種臍含量(以改善外觀)；和提高的異黃酮含量(以提供保健好處)。
本發(fā)明的食品配料組合物還可以含有改善大豆物料的功能性和流動特性的物質(zhì)。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，該功能食品配料含三磷酸鈉(“STPP”)。STPP與大豆物料中的大豆蛋白的氨基相互作用，提高了水溶液中變性大豆蛋白的溶解度，由此改善了大豆物料形成凝膠和乳液的能力。STPP還具有可以減慢或防止不良氧化反應(yīng)的螯合效應(yīng)。在一特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，食品配料組合物含有小于約3wt％的STPP。酸式焦磷酸鈉(“SAPP”)、磷酸三鈉和樹膠，優(yōu)選瓜爾豆膠，還可以小于食品配料組合物的5wt％的量包括在食品配料組合物中，從而改善組合物的流動特性。小麥面筋還可以高達(dá)30wt％的量包括在食品配料中。
因此，在一優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的該功能食品配料為以無水基的重量計(jì)大豆蛋白含量小于65％，更優(yōu)選小于60％且大于20％的大豆物料，它具有約30％-約80％，更優(yōu)選35％-75％，且最優(yōu)選40％-70％的氮溶出率，并具有至少一種以下特征在18℃-25℃的溫度下至少500厘泊、更優(yōu)選至少1000厘泊并且最優(yōu)選至少1500厘泊的粘度；至少大豆物料重量的3倍、更優(yōu)選至少大豆物料重量4倍的水合能力；0.3或更低，更優(yōu)選0.2或更低的水分活度；約30％-約80％，更優(yōu)選約35％-約75％，最優(yōu)選約40％-約70％的耐鹽指數(shù)；或者至多10TIU/mg大豆物料的胰蛋白酶抑制劑活性。優(yōu)選地當(dāng)大豆物料以每重量份大豆物料與5重量份水組合時(shí)該食品配料具有至少50g的冷藏膠凝強(qiáng)度，更優(yōu)選具有至少100g的冷藏膠凝強(qiáng)度，并且最優(yōu)選具有至少200g的冷藏膠凝強(qiáng)度。而且，該食品配料在約15℃-約25℃的溫度下優(yōu)選具有至少30g，更優(yōu)選至少50g并且最優(yōu)選至少100g的凝膠重量。更優(yōu)選地該食品配料的大豆物料具有小于6wt％的水分含量，更優(yōu)選至多5wt％；并含有小于20ppm的正戊烷、50ppm丁二酮、650ppm己醛、10ppm的2-庚酮、10ppm的2-戊基呋喃和10ppm辛醛。在一最優(yōu)選的實(shí)施方式中，該大豆物料為得自具有低水蘇糖含量的遺傳表型的大豆品系的大豆的低棉子糖、低水蘇糖大豆物料。優(yōu)選地該食品配料還含有至少一種選自三磷酸鈉、酸式焦磷酸鈉、小麥面筋和樹膠的添加劑。
在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的該功能食品配料為以無水基的重量計(jì)大豆蛋白含量小于65％，更優(yōu)選小于60％且大于20％的大豆物料，它具有至少一種以下特征在約15℃-約25℃的溫度下至少30g、更優(yōu)選至少50g并且最優(yōu)選至少100g的凝膠重量；或者當(dāng)大豆物料以每重量份大豆物料與5重量份水組合時(shí)至少50g，更優(yōu)選至少100g并且最優(yōu)選至少200g的冷藏膠凝強(qiáng)度。該功能食品配料的大豆物料還優(yōu)選具有至少一種以下特征30％-80％，更優(yōu)選35％-75％，且最優(yōu)選40％-70％的氮溶出率；30％-80％，更優(yōu)選35％-75％，且最優(yōu)選40％-70％的耐鹽指數(shù)；在18℃-25℃的溫度下至少500厘泊、更優(yōu)選至少1000厘泊并且最優(yōu)選至少1500厘泊的粘度；至少大豆物料重量的3倍、更優(yōu)選至少大豆物料重量4倍的水合能力；0.3或更低，更優(yōu)選0.2或更低的水分活度；或者至多10TIU/mg大豆物料的胰蛋白酶抑制劑活性。該功能食品配料的大豆物料還優(yōu)選具有小于6wt％的水分含量，更優(yōu)選小于5wt％；并含有小于20ppm的正戊烷、50ppm丁二酮、50ppm的戊醛、650ppm己醛、10ppm的2-庚酮、10ppm的2-戊基呋喃和10ppm辛醛。在一最優(yōu)選的實(shí)施方式中，該大豆物料為得自具有低水蘇糖含量的遺傳表型的大豆品系的大豆的低棉子糖、低水蘇糖大豆物料。優(yōu)選地該食品配料還含有至少一種選自三磷酸鈉、酸式焦磷酸鈉、小麥面筋和樹膠的添加劑。制備新型大豆物料的方法本發(fā)明還涉及制備用于本發(fā)明食品配料組合物中的新型大豆物料的方法。在第一個(gè)實(shí)施方式中，以無水基的重量計(jì)含有小于65％大豆蛋白的大豆物料經(jīng)過水合，其中每份大豆物料至少添加2份水以水合該大豆物料。在水合大豆物料中所含的至少一部分大豆蛋白為不可逆部分變性，并且該大豆物料經(jīng)過干燥以便大豆物料具有約30％-約80％的氮溶出率以及以無水基的重量計(jì)小于65％的蛋白含量。
用作該方法中的原料的大豆物料可以是以無水基計(jì)含有小于65％大豆蛋白的任意蛋白物料，優(yōu)選含有小于60％大豆蛋白，更優(yōu)選含大于20％的大豆蛋白，最優(yōu)選大于25％的大豆蛋白，包括粉碎的整粒大豆、大豆粉、大豆粗粉、大豆片和大豆粕粉。更優(yōu)選地，用作該方法的原料的大豆物料為脫脂大豆粉、大豆粗粉、大豆粕粉或大豆片物料。這些大豆物料可以由整粒大豆生產(chǎn)，如下所述，或者可商購獲得。
用于本發(fā)明的該方法的大豆片可以由整粒大豆通過以下步驟生產(chǎn)去除大豆的臟物；將去除臟物的大豆的殼裂開；去除大豆的殼；如果需要的話，將去殼大豆的子葉部分與下胚軸分離；使大豆的子葉部分成為薄片；并且如果需要的話，對所得大豆片脫脂。形成大豆片的所有步驟可以根據(jù)本領(lǐng)域中使用常規(guī)設(shè)備形成大豆片的常規(guī)方法進(jìn)行。
可以通過將大豆通過磁力分離器以除去鐵、鋼和其它可磁吸的物體，接著在逐漸變小的篩孔上震動大豆以除去泥土殘?jiān)?、豆莢、莖、草籽、尺寸過小的豆和其它廢物來去除大豆中的臟物。去除臟物的大豆可以通過將其通過裂開輥將其裂開。裂開輥為螺旋形切割的波紋圓筒，當(dāng)大豆通過該輥時(shí)它松開殼并將大豆物料分裂成幾片。優(yōu)選地在63-74℃下將該裂開的大豆中的水分調(diào)整到10％-11％，從而改善該大豆物料的貯藏質(zhì)量保持性。裂開的大豆可以通過吸氣去殼。比大豆的子葉小得多的下胚軸可以在足夠小的篩子上通過震動去殼的大豆來除去，從而除去下胚軸并保留大豆的子葉。由于下胚軸在大豆中僅占約2wt％，而子葉在大豆中占約90wt％，因此不必將下胚軸除去，但是，由于下胚軸伴隨有大豆的豆腥味因此優(yōu)選將它們除去。去殼的大豆，不管有沒有下胚軸，然后將它們通過薄片輥使它們成薄片。該薄片輥為光滑圓柱形輥，將其安置以便當(dāng)大豆通過該輥時(shí)形成厚度為約0.01英寸-約0.015英寸的大豆薄片。
如果希望得到脫脂大豆物料，然后可以將該薄片脫脂，可以經(jīng)部分脫脂，或者如果希望得到全脂大豆物料可以不要脫脂步驟。該大豆片，和由此生產(chǎn)的任何大豆物料如大豆粉或大豆粗粉，因此可以是從全脫脂到全脂的大豆物料。優(yōu)選地將這些薄片脫脂后用于本發(fā)明的功能食品配料中，從而確保最終產(chǎn)品的良好質(zhì)量并允許組合物的大豆物料的適宜處理。
可以通過用適宜溶劑提取該薄片以從這些薄片中除去油來將其脫脂。優(yōu)選地這些薄片用正己烷或正庚烷以逆流提取方式來提取。經(jīng)過脫脂的薄片應(yīng)含有小于1.5wt％的脂肪或油含量，優(yōu)選小于0.75％。然后使用常規(guī)的脫溶劑方法，包括用閃蒸脫溶劑器-除臭器汽提塔、蒸汽脫溶劑器-真空除臭器將經(jīng)過溶劑提取的脫脂薄片脫溶劑以除去任意殘余溶劑，或者通過倒風(fēng)脫溶劑法脫溶劑。或者，可以通過常規(guī)機(jī)械螺旋壓榨機(jī)而不是通過溶劑提取來對這些薄片脫脂。
優(yōu)選地，然后將脫脂薄片粉碎成大豆粉或大豆粗粉以用作本方法的原料。通過使用常規(guī)磨碎和研磨設(shè)備如錘磨機(jī)或空氣噴射磨將薄片磨碎成所需粒子大小來粉碎這些薄片。大豆粉具有其中至少97wt％的粉末的粒子大小為150微米或更少的粒子大小(能夠通過100目的美國標(biāo)準(zhǔn)篩)。大豆粗粉，比大豆粉更粗地粉碎，粉碎成150微米-1000微米的平均粒徑。
盡管優(yōu)選將經(jīng)過去殼和去胚芽的大豆物料用作本發(fā)明方法的原料，但是如果需要的話也可以在本方法中使用包括殼和下胚軸(胚芽)的粉碎整粒大豆。將整粒大豆經(jīng)如上所述去除臟物，然后使用常規(guī)碾磨和磨碎設(shè)備如錘磨機(jī)或空氣噴射磨磨碎經(jīng)過去除臟物的大豆來將其粉碎。或者，可以不經(jīng)過首先的使大豆成薄片就將整粒大豆去殼并磨碎成或者有下胚軸也可以沒有下胚軸的大豆粉或大豆粗粉。
在一特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，用作本發(fā)明方法的原料的大豆物料為低棉子糖、低水蘇糖大豆物料，其中低棉子糖、低水蘇糖大豆物料得自具有低水蘇糖含量的遺傳表型的大豆品系的大豆。更優(yōu)選地該低棉子糖、低水蘇糖大豆還具有至少200μmol/g的高蔗糖含量。
該低棉子糖、低水蘇糖的大豆物料可以是以無水基計(jì)含有小于65％大豆蛋白的任意大豆物料，包括粉碎的整粒大豆、大豆粉、大豆粗粉、大豆片和大豆粕粉。最優(yōu)選地，用作本方法原料的該低棉子糖、低水蘇糖的大豆物料為低棉子糖、低水蘇糖的脫脂大豆粉、大豆粗粉、大豆粕粉或大豆片物料。這些大豆物料可以與如上所述由常規(guī)商品大豆的大豆粉、大豆粗粉、大豆粕粉和大豆片的相同方式由來自具有低水蘇糖含量的遺傳表型的大豆品系的低棉子糖、低水蘇糖的整粒大豆生產(chǎn)。
用于本發(fā)明的低棉子糖、低水蘇糖的大豆物料可以由來自具有低水蘇糖含量的遺傳表型的大豆植物品系的大豆生產(chǎn)。在大豆中水蘇糖和棉子糖是由葡萄糖或蔗糖通過一系列酶催化反應(yīng)來生產(chǎn)的，其中肌醇和肌醇半乳糖苷是形成棉子糖和水蘇糖的過程中關(guān)鍵的中間體。在大豆中肌醇-1-磷酸酯合成酶催化由蔗糖(或葡萄糖)形成肌醇。將肌醇用于與UDP半乳糖連接形成肌醇半乳糖苷，其中肌醇半乳糖苷合成酶催化該反應(yīng)。棉子糖由肌醇半乳糖苷通過棉子糖合成酶的催化形成，并且水蘇糖由棉子糖和肌醇半乳糖苷通過水蘇糖合成酶的催化形成。
可以通過選擇或形成欠表達(dá)、有缺陷地表達(dá)或不表達(dá)形成水蘇糖和棉子糖所需的酶的大豆品系來降低或消除水蘇糖和棉子糖在大豆中的積累。特別優(yōu)選選擇或形成欠表達(dá)、有缺陷地表達(dá)或不表達(dá)肌醇-1-磷酸酯合成酶或肌醇半乳糖苷合成酶的大豆品系，從而增加大豆中的蔗糖含量，同時(shí)降低或消除棉子糖和水蘇糖濃度。
PCT公開No.WO 98/45448(1998年10月15日)提供了一種生產(chǎn)大豆植物的方法，該大豆植物具有棉子糖和水蘇糖之和的種子含量小于14.5μmol/g且種子蔗糖含量大于200μmol/g的遺傳表型，其中該表型是由于降低了植物種子中肌醇-1-磷酸酯的合成能力，將其加入本文作為參考。在一種方法中，大豆籽經(jīng)過誘變劑，優(yōu)選NMU(N-亞硝基-N-甲脲)處理，將經(jīng)過處理的大豆籽播種并自花授精幾代，對所得大豆植物篩選所需表型。具有所需表型的大豆植物中至少一個(gè)編碼具有肌醇-1-磷酸酯的降低的合成能力的突變體肌醇-1-磷酸酯合成酶的基因純合，它賦予了其大豆中低水蘇糖、低棉子糖和高蔗糖濃度的遺傳表型。
LR33(登記號ATCC 97988，保藏日期1997年4月17日)為由上述誘變方法生產(chǎn)并公開在PCT公開No.WO 98/45448中的具有低棉子糖、低水蘇糖、高蔗糖表型的大豆品系。優(yōu)選地，具有所需表型的大豆品系(例如LR33)與農(nóng)學(xué)原種大豆品系雜交生產(chǎn)一雜交品種，然后將該雜交品種自花授精至少一代，并且將自花授精的雜交品種的后代篩選以識別純合至少一個(gè)編碼具有肌醇-1-磷酸酯的降低的合成能力的突變體肌醇-1-磷酸酯合成酶的基因的大豆品系，其中該基因賦予了棉子糖和水蘇糖之和的種子含量小于14.5μmol/g且種子蔗糖含量大于200μmol/g的遺傳表型。所得雜交品種優(yōu)選是具有低棉子糖和水蘇糖含量和高蔗糖含量的農(nóng)學(xué)原種大豆。
在PCT公開No.WO 98/45448提供的第二個(gè)方法中，大豆植物可以經(jīng)基因修飾以實(shí)現(xiàn)具有所得相關(guān)籽表型的肌醇-1-磷酸酯合成酶的基因沉默。該申請的說明書提供了負(fù)責(zé)肌醇-1-磷酸酯合成酶的表達(dá)的基因的核苷酸序列，可將其用于形成具有用于共抑制或欠表達(dá)肌醇-1-磷酸酯合成酶的適宜調(diào)節(jié)序列的嵌合基因。可以根據(jù)申請中陳述的步驟將該嵌合基因插入大豆植物的基因組中，從而提供其中嵌合基因使得編碼大豆肌醇-1-磷酸酯合成酶的天然基因的表達(dá)降低的大豆植物。具有降低表達(dá)肌醇-1-磷酸酯合成酶的該大豆植物在其大豆籽中具有低棉子糖、低水蘇糖和高蔗糖含量。
Kerr等人的US專利No.5,648,210提供了來自夏南瓜和大豆的肌醇半乳糖苷合成酶核苷酸序列以及將這些核苷酸序列摻入大豆植物中以生產(chǎn)具有低棉子糖、低水蘇糖和高蔗糖的遺傳表型的轉(zhuǎn)基因大豆品系，將其全文加入本文。所提供的核苷酸序列編碼大豆籽肌醇半乳糖苷合成酶，如上所述，它是由肌醇和UDP-半乳糖形成棉子糖和水蘇糖寡糖過程中的關(guān)鍵酶。將在大豆中編碼肌醇半乳糖苷合成酶的核苷酸序列轉(zhuǎn)移到具有適宜的轉(zhuǎn)錄與肌醇半乳糖苷合成酶mRNA互補(bǔ)的反義mRNA的調(diào)節(jié)序列或其前體的大豆植物中，這使得抑制內(nèi)源肌醇半乳糖苷合成酶基因表達(dá)，并且因此與未經(jīng)過轉(zhuǎn)化的大豆植物相比降低了肌醇半乳糖苷合成酶、棉子糖和水蘇糖的量。同樣地，將具有與肌醇半乳糖苷合成酶基因的大致同源性的外源基因插入具有適宜的調(diào)節(jié)序列的大豆植物中，可以被用于通過共抑制來抑制內(nèi)源肌醇半乳糖苷合成酶基因的表達(dá)。
已良好地制定了將外源基因如在’210專利中提供的肌醇半乳糖苷合成酶核苷酸序列在植物中的插入和表達(dá)。參見De Blaere等人的(1987)Meth.Enzymol.153:277-291。將肌醇半乳糖苷合成酶核苷酸序列以反義構(gòu)象插入大豆植物中的各種方法對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是可以獲得的。這些方法包括以農(nóng)桿菌spp.的Ti和Ri質(zhì)粒為基礎(chǔ)的那些。特別優(yōu)選使用這些載體的二等分型(binary type)。Ti所得的載體轉(zhuǎn)化大量高等植物，包括單子葉和雙子葉植物如大豆、棉花和油菜。[Pacciotti等人(1985)Bio/Technology 3:241、Byrne等人(1987)Plant Cell,Tissue and OrganCulture 8:3、Sukhapinda等人(1987)Plant Mol.Biol.8:209-216、Lorz等人(1985)Mol.Gen.Genet.199:178、Potrykus(1985)Mol.Gen.Genet.199:183]。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以利用其它轉(zhuǎn)化方法如外源DNA構(gòu)建體的直接吸收[參見EPO公開0295959A2]、電穿孔技術(shù)[參見Fromm等人(1986)Nature(London)319:791]或用涂敷有核酸構(gòu)建體的金屬粒的高速彈道轟擊[參見Kline等人(1987)Nature(London)327:70和US4]。一旦轉(zhuǎn)化，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將這些細(xì)胞再生。
優(yōu)選選擇的啟動子、增強(qiáng)子和調(diào)節(jié)序列可以與反義肌醇半乳糖苷合成酶核苷酸序列或大致同源的共抑制外源基因混合，從而形成最有效地抑制肌醇半乳糖苷合成酶的表達(dá)并對大豆植物的破壞最小化的核酸構(gòu)建體。特別優(yōu)選的啟動子是組成型啟動子和允許籽特異性表達(dá)的啟動子如用于大豆β-伴大豆球蛋白貯藏蛋白的α-和β-亞單元的基因的啟動子。優(yōu)選的增強(qiáng)子為從用于β-伴大豆球蛋白的α-亞單元的基因分離的DNA序列元件，如’210專利中所述，它可以給組成型啟動子帶來40倍的籽特異性的增強(qiáng)。
Kerr等人的US專利No.5,710,365(將其全文加入本文)提供了具有低棉子糖和低水蘇糖含量的其它大豆品系，它包括特定的大豆基因，稱為stc1x，相對常規(guī)商購獲得的大豆它帶來了低水蘇糖和低棉子糖含量的遺傳表型。該stc1x基因很可能是編碼有缺陷的棉子糖合成酶和水蘇糖合成酶的突變體基因，因此抑制stc1x大豆品系的大豆植物中棉子糖和水蘇糖的生產(chǎn)。該stc1x大豆品系是通過以下獲得的1)徹底篩選現(xiàn)存大豆種質(zhì)保藏物已尋找賦予低棉子糖糖含量的基因源；2)通過化學(xué)誘變誘導(dǎo)常規(guī)大豆品系的Stc1基因中的突變；或者3)將方法1或2所獲得的stc1x大豆品系雜交以發(fā)現(xiàn)具有修飾基因的大豆品系，該基因通過增強(qiáng)該stc1x基因的表達(dá)進(jìn)一步降低大豆植物中棉子糖和水蘇糖的產(chǎn)生。大豆品系LR28是通過第一種方法開發(fā)出來的，大豆品系LR484(登記號ATCC75325)是通過第二種方法開發(fā)出來的。
本發(fā)明的組合物和方法中所用的低棉子糖、低水蘇糖的大豆物料可以經(jīng)堆積含有改善大豆粉或粉碎的整粒大豆物料的風(fēng)味、外觀或功能性的其它所選特征。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以基因修飾大豆品系，從而生產(chǎn)具有修飾籽貯藏蛋白含量的大豆(用于各種營養(yǎng)圖譜)；或者生產(chǎn)含有很少或沒有脂氧合酶的大豆(以改善風(fēng)味)；或者生產(chǎn)含有很少或沒有植酸和/或植酸鹽的大豆(以改善營養(yǎng)圖譜)；或生產(chǎn)含有黃色種臍的大豆(以改善外觀)；或者生產(chǎn)具有相對常規(guī)商品大豆提高的異黃酮含量的大豆(以提供附加的保健好處)。
大豆原料，無論是低棉子糖、低水蘇糖的大豆物料還是得自常規(guī)商品大豆的大豆物料，均被水合。當(dāng)水合時(shí)，該大豆物料最優(yōu)選為例如如上所述制備的大豆粉或大豆粗粉的微粒狀。或者，水合時(shí)該大豆物料可以為非微粒狀，例如大豆片或整粒大豆物料，其中該大豆物料水合之后被粉碎成微粒，例如通過將水合的大豆物料攪拌或混合以將大豆物料分成更小片。不太優(yōu)選地，大豆物料在水合時(shí)可以為非微粒狀，并且在水合后該大豆物料不經(jīng)過粉碎。
在水合步驟中向大豆物料中添加足夠量的水，以利于通過對水合大豆物料熱處理使大豆蛋白部分變性時(shí)大豆物料中的大豆蛋白重新排列。據(jù)信這些大豆蛋白在部分變性時(shí)在水中重新排列，形成蛋白聚集體或聚集體前體。這些聚集體或聚集體前體作為部分變性的蛋白形成，這樣減少了蛋白中新暴露的疏水亞單元通過移動到能量學(xué)上有利的蛋白質(zhì)內(nèi)和蛋白質(zhì)間的疏水-疏水和親水-親水亞單元的相互作用而與水相互作用。大豆物料的足夠水合對確保大豆蛋白可以重新排列是很重要的，這是因?yàn)榇蠖刮锪现械拇蠖沟鞍捉?jīng)干熱或經(jīng)濕熱(如蒸汽)而水不足處理將使蛋白物料中的大豆蛋白變性或部分變性，但是由于變性蛋白缺少足夠的水而不能重新排列以利于大豆蛋白移動到有利的能量構(gòu)象上，所以不將獲得所需產(chǎn)品。為了水合大豆物料，優(yōu)選地每1重量份大豆物料添加至少2份水。更優(yōu)選地為了水合大豆物料每重量份大豆物料使用至少4份、6份或8份水，最優(yōu)選地為了水合大豆物料每重量份大豆物料使用至少9份水。
在一優(yōu)選實(shí)施方式中用于水合大豆物料的水的溫度為50℃-85℃。溫水易于水合大豆物料并將大豆物料分散在水中。
水合大豆物料，以含至多33wt％固體的大豆物料的含水漿料形式，經(jīng)過充分混合，從而確保了大豆物料分散在水中。使用用于調(diào)和、攪拌或摻合、能夠混合大豆?jié){料的任意傳統(tǒng)裝置通過調(diào)和、攪拌或摻合該漿料將其混合。
如果需要的話，在將大豆物料暴露到有效地使大豆物料中的大豆蛋白部分變性的條件下之前向該水合大豆物料的含水漿料中添加三磷酸鈉(“STPP”)。在大豆蛋白部分變性之前和之后，STPP與大豆蛋白中的氨基相互作用，并提高了大豆物料在水溶液中的溶解度。相對未用STPP處理的產(chǎn)品，由于STPP處理過的產(chǎn)品具有改善的凝膠形成性能、改善的膠凝強(qiáng)度和降低的氧化活性，因此特別優(yōu)選用STPP對大豆物料進(jìn)行處理。STPP添加到含水漿料中的量不超過漿料中大豆物料的重量的3％，優(yōu)選為0.5％-1.5％。
然后對該大豆物料漿液進(jìn)行處理以不可逆部分變性至少部分水合大豆物料中的大豆蛋白。如上所述，大豆物料中的大豆蛋白經(jīng)過部分變性以展開該蛋白并誘導(dǎo)該蛋白重新排列形成提高大豆物料的凝膠和乳液形成性能的蛋白聚集體或聚集體前體。水合大豆物料中的大豆蛋白的部分變性是通過在高溫下將大豆物料的含水漿料處理一段時(shí)間，以足以使至少部分大豆蛋白部分變性來進(jìn)行的。優(yōu)選地大豆物料的含水漿料是在約75℃-約160℃的溫度下處理約2秒鐘-約2小時(shí)以部分變性大豆物料中的大豆蛋白，其中將水合大豆物料在較低溫度下加熱較長時(shí)間以使大豆物料中的大豆蛋白部分變性。更優(yōu)選地在高溫和大于大氣壓的正壓下將水合大豆物料處理以使大豆物料中的大豆蛋白部分變性。
不可逆部分變性水合大豆物料中大豆蛋白的優(yōu)選方法是在升高到室溫以上的溫度下通過將加壓蒸汽噴射到大豆物料的含水漿料中持續(xù)足夠使大豆物料中的至少部分大豆蛋白部分變性的一段時(shí)間來處理該漿料，本文下面將其稱之為“噴射蒸煮”。下面的描述是噴射蒸煮水合大豆物料漿料的優(yōu)選方法，但是，本發(fā)明并不限于所述方法并且包括可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行的任意顯而易見的改進(jìn)。
將水合大豆物料引入噴射蒸煮器加料罐中，在其中用一混合器攪拌該大豆物料漿料使該大豆物料保持為懸浮狀態(tài)。從該加料罐將該漿料通過反應(yīng)器管導(dǎo)入推動漿料的泵中。漿料進(jìn)入反應(yīng)器管時(shí)，在壓力下將蒸汽噴入大豆物料漿料，立即將該漿料加熱到所需溫度。通過調(diào)整噴射蒸汽的壓力來控制該溫度，并且優(yōu)選為約75℃-約160℃，更優(yōu)選約100℃-約155℃。在高溫下將該漿料處理約5秒鐘-約15秒鐘，在較低溫度下處理時(shí)間要更長，處理時(shí)間通過漿料通過管的流速來控制。優(yōu)選地流速為約18.5lbs/分鐘，在約150℃下蒸煮時(shí)間為約9秒鐘。
通過暴露到高溫下大豆物料中至少部分大豆蛋白經(jīng)過不可逆部分變性之后，以有效保持在水合條件下通過部分變性在大豆蛋白中被誘導(dǎo)的結(jié)構(gòu)和排列變化的方式干燥該水合大豆物料。為了保持大豆物料中所需的蛋白結(jié)構(gòu)，從大豆物料中快速蒸發(fā)水分。優(yōu)選地將該水合大豆物料干燥，使得所得干燥大豆物料的氮溶出率為約30％-約80％，更優(yōu)選約35％-約75％，最優(yōu)選約40％-約70％。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，以兩個(gè)步驟干燥該水合大豆物料閃蒸蒸發(fā)步驟，之后將該大豆物料噴霧干燥。該水合、部分變性的大豆物料通過將該漿料引入內(nèi)部溫度為20℃-85℃的真空室中閃蒸蒸發(fā)，這立即將水合大豆物料的壓力降到約25mm-約100mmHg的壓力，更優(yōu)選約25mm-約30mmHg的壓力。最優(yōu)選地將水合蛋白物料漿料從噴射蒸煮器的反應(yīng)器管排放到真空室中，使得壓力和溫度瞬時(shí)大大降低，這樣將水合、部分變性的大豆物料中的大部分水分蒸發(fā)。優(yōu)選地真空室具有高達(dá)約85℃的高溫，從而防止將水合大豆物料引入真空室時(shí)大豆物料凝膠化。
申請人相信閃蒸蒸發(fā)步驟使得大豆物料具有低濃度的伴隨著豆腥味、苦味的揮發(fā)性化合物如正戊烷、丁二酮、戊醛、己醛、2-庚酮、2-戊基呋喃和辛醛。在壓力下熱處理接著快速降低壓力并蒸發(fā)水分還使得這些揮發(fā)組分大量揮發(fā)，從該大豆物料中除去這些揮發(fā)組分，因此改善了大豆物料的口味。
然后可以將該閃蒸蒸發(fā)的大豆物料漿料噴霧干燥，從而生產(chǎn)出本發(fā)明的干燥大豆物料食品配料。噴霧干燥條件應(yīng)適度以避免大豆物料中的大豆蛋白進(jìn)一步變性。優(yōu)選地該噴霧干燥器為并流干燥器，其中進(jìn)入的熱空氣和大豆物料漿料，通過霧化器在壓力下通過注入干燥器霧化，以并流方式通過干燥器。由于干燥時(shí)大豆物料中的水蒸發(fā)冷卻該物料，因此大豆物料中的大豆蛋白未經(jīng)受進(jìn)一步的熱變性。
在一優(yōu)選實(shí)施方式中，將經(jīng)過閃蒸蒸發(fā)的大豆物料的漿料通過噴嘴霧化器注入干燥器中。盡管優(yōu)選噴嘴霧化器，但是可以使用其它噴霧干燥霧化器如旋轉(zhuǎn)式霧化器。在足夠的壓力下將該漿料注入干燥器以霧化該漿料。優(yōu)選地在約3000psig-約4000psig，并最優(yōu)選約3500psig的壓力下霧化該漿料。
將熱空氣通過設(shè)置的熱空氣入口注入干燥器中，以便進(jìn)入干燥器的熱空氣與從霧化器噴霧的霧化大豆物料漿料一起并流流動。該熱空氣的溫度為約285℃-約315℃，優(yōu)選約290℃-約300℃。
從噴霧干燥器中收集該干燥大豆物料產(chǎn)品。可以使用常規(guī)裝置和方法收集該大豆物料，包括旋流除塵器、袋濾器、靜電除塵器和重力收集。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，經(jīng)過部分變性水合大豆物料中的大豆蛋白的步驟之后，不經(jīng)過閃蒸這一中間步驟，就將水合、部分變性的大豆物料漿料直接噴霧干燥。噴霧干燥未經(jīng)過閃蒸的大豆物料的條件與上述對經(jīng)過閃蒸的大豆物料的相同。
在一供選擇的實(shí)施方式中，如果經(jīng)過水合的部分變性的大豆物料的固體含量對有效噴霧干燥太高時(shí)，或者使用閃蒸蒸發(fā)步驟或者不使用閃蒸蒸發(fā)步驟，根據(jù)本發(fā)明可以通過同時(shí)磨碎和干燥部分變性的大豆物料來快速干燥該固體含量高的大豆物料。優(yōu)選地，在使用干燥空氣并在干燥時(shí)磨碎大豆物料的傳統(tǒng)錘磨機(jī)或流能磨中將高固體含量的部分變性的大豆物料干燥。
如果需要的話，可以向干燥大豆物料產(chǎn)品中添加其它物料，以改善作為食品配料的大豆物料的性能。可以添加酸式焦磷酸鈉、小麥面筋和/或樹膠，優(yōu)選瓜爾豆膠以改善大豆物料的流動特性。優(yōu)選地，如果添加的話，向大豆物料中添加高達(dá)5wt％的酸式焦磷酸鈉、30wt％小麥面筋和/或高達(dá)5wt％的樹膠。其它配料如風(fēng)味劑和著色劑也可以添加到大豆物料中。
在第二個(gè)實(shí)施方式中，提供了形成功能食品配料的方法，其中以無水基重量計(jì)含有小于65％的大豆蛋白的大豆物料經(jīng)水合；通過在至少40℃的溫度下將水合大豆物料經(jīng)受剪切使得至少水合大豆物料中的部分大豆蛋白不可逆部分變性；并且該部分變性的大豆物料經(jīng)過干燥，使干燥大豆物料具有約30％-約80％的氮溶出率和以無水基的重量計(jì)小于65％的蛋白含量。由于大豆物料所經(jīng)受的剪切使得部分變性的蛋白易于重新排列，因此本發(fā)明的該實(shí)施方式與上述方法的不同點(diǎn)在于需要更少的水來水合大豆物料。
用作本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的方法的原料的大豆物料可以選自上述作為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的方法中的原料的大豆物料。最優(yōu)選地，用作本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的方法的原料的大豆物料為低棉子糖、低水蘇糖、高蔗糖的大豆粉。
通過向大豆物料中添加水來將該大豆物料水合。水合大豆物料需要的水的量是足夠易于混合和使大豆物料經(jīng)受剪切的水的量。該大豆物料應(yīng)經(jīng)過水合，以便該大豆物料以約15％-約80wt％的固體水平存在于水/大豆物料混合物中。為了水合大豆物料，優(yōu)選地將至少1重量份的水添加到4重量份的大豆物料中。更優(yōu)選地，將至少1重量份的水添加到3重量份的大豆物料中。最優(yōu)選地將至少1重量份的水添加到2重量份的大豆物料中。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，用于水合大豆物料的水的溫度為50℃-85℃。溫水有利于大豆物料的水合。
如果需要的話，可以在如上所述的部分變性步驟之前將三磷酸鈉添加到水合大豆物料中，以增強(qiáng)大豆物料產(chǎn)品的乳液和凝膠形成性能。
然后通過將水合大豆物料經(jīng)受高溫和機(jī)械剪切，盡管可以在大豆物料中的大豆蛋白熱變性之后對水合大豆物料進(jìn)行機(jī)械剪切，但是優(yōu)選同時(shí)進(jìn)行，從而將水合大豆物料中的至少部分大豆蛋白不可逆地部分變性。當(dāng)水合大豆物料同時(shí)經(jīng)受熱變性和進(jìn)行剪切時(shí)，在至少40℃的溫度下經(jīng)過一段足夠使大豆物料中的部分蛋白部分變性的時(shí)間，典型地5秒鐘-10分鐘處理水合大豆物料，使水合大豆物料中的大豆蛋白不可逆地部分變性。更優(yōu)選地，在同時(shí)熱變性和機(jī)械剪切的條件下，通過在約70℃-約100℃的溫度下處理水合大豆物料使得水合大豆物料中的大豆蛋白部分變性。當(dāng)在熱變性之后對水合大豆物料運(yùn)用機(jī)械剪切時(shí)，可以通過在約75℃-約160℃的溫度下處理水合大豆物料以使水合大豆物料中的大豆蛋白部分變性，正如上面針對沒有機(jī)械剪切的情況下大豆物料的不可逆部分變性所述的。
可以使用用于混合、攪拌和剪切含蛋白物料的含水漿料的常規(guī)設(shè)備對水合大豆物料機(jī)械剪切。在一特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，通過將水合大豆物料經(jīng)過單螺桿或雙螺桿蒸煮器擠出機(jī)如TX57 Wenger型雙螺桿、共旋轉(zhuǎn)、全咬合蒸煮擠出機(jī)(可從Wenger Mfg,Sabetha,KS獲得)擠出該水合大豆物料來將水合大豆物料中的大豆蛋白部分變性，其中對水合大豆物料同時(shí)進(jìn)行加熱和機(jī)械剪切。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，通過在一夾套式sigma攪拌器中混合該大豆物料使水合大豆物料中的大豆蛋白部分變性，其中同時(shí)對該水合大豆物料同時(shí)施加熱和機(jī)械剪切。
通過暴露在高溫下和機(jī)械剪切使至少部分大豆物料中的大豆蛋白部分變性之后，以有效保持在機(jī)械剪切的水合條件下通過部分變性在大豆蛋白中誘導(dǎo)的結(jié)構(gòu)和排列變化的方式干燥該水合大豆物料。為了保持大豆物料中的所需蛋白結(jié)構(gòu)，從大豆物料中快速蒸發(fā)掉水分。優(yōu)選地該水合大豆物料經(jīng)干燥，以便所得干燥大豆物料的氮溶出率為約30％-約80％，更優(yōu)選約35％-約75％，最優(yōu)選約40％-約70％。
如果經(jīng)過部分變性的水合大豆物料的固體含量高，例如經(jīng)過水合的部分變性的大豆物料中每份大豆物料含有小于2份水，那么通過將大豆物料同時(shí)研磨和干燥來將部分變性的大豆物料快速干燥。優(yōu)選地，在使用干燥空氣并在干燥時(shí)研磨大豆物料的常規(guī)錘磨機(jī)或流能磨中將固體含量高的部分變性大豆物料干燥。如果部分變性的水合大豆物料的固體含量不高，那么按照上面所述針對生產(chǎn)本發(fā)明的新型大豆物料的第一種方法的方式通過噴霧干燥大豆物料來干燥部分變性的大豆物料。
如果需要的話，可以向該干燥大豆物料產(chǎn)品中添加其它物料以提高作為食品配料的大豆物料的性能?？梢蕴砑铀崾浇沽姿徕c、小麥面筋和/或樹膠，優(yōu)選瓜爾豆膠，從而改善大豆物料的流動性能。優(yōu)選地，如果添加的話，向該大豆物料中添加至多5wt％的酸式焦磷酸鈉、至多30wt％的小麥面筋和/或至多5wt％的樹膠。還可以向該大豆物料中添加例如風(fēng)味劑和著色劑的其它配料。含有該功能食品配料的食品將本發(fā)明的功能食品配料用于許多食品應(yīng)用中，從而賦予食品增稠、乳化和結(jié)構(gòu)特性?？梢詫⒃摴δ苁称放淞嫌糜谌忸I(lǐng)域，特別是乳化肉、肉湯、肉汁、酸奶、乳制品和面包中。
使用本發(fā)明的食品配料的一個(gè)特別優(yōu)選的應(yīng)用是在乳化肉中?？梢詫⒃摴δ苁称放淞嫌糜谌榛庵幸再x予乳化肉的結(jié)構(gòu)，這賦予了乳化肉堅(jiān)實(shí)的口感和肉樣結(jié)構(gòu)。該功能食品配料由于易于吸收水分并防止了肉中的脂肪“脂溢出”因此該配料還降低了蒸煮時(shí)水分從該乳化肉中失去，故該蒸煮肉富含更多汁液。
用于與本發(fā)明的功能食品配料組合物一起形成肉糜的肉料優(yōu)選是用于形成香腸、法蘭克福香腸或其它將肉料填充到腸衣中形成的肉制品的肉，或者可以是用于例如漢堡包、肉糕和肉末產(chǎn)品的肉餡應(yīng)用的肉。用于與該功能食品配料組合物組合的特別優(yōu)選的肉料包括來自雞肉、牛肉和豬肉的機(jī)械去骨肉；豬肉屑；牛肉屑；和豬背膘。
含有肉料和該功能食品配料組合物的肉糜含有各種定量所選物以提供肉糜所需肉樣特性，特別是堅(jiān)實(shí)結(jié)構(gòu)和堅(jiān)實(shí)口感。優(yōu)選地該功能食品配料組合物以約3wt％-約30wt％，更優(yōu)選約5wt％-約20wt％的量存在于肉糜中。優(yōu)選地該肉料以約35wt％-約70wt％，更優(yōu)選約40wt％-約60wt％的量存在于肉糜中。該肉糜還含有水，它優(yōu)選以約25wt％-約55wt％，更優(yōu)選約30wt％-約40wt％的量存在。
該肉糜還可以含有賦予該肉糜防腐、風(fēng)味或著色特性的其它配料。例如，該肉糜可以含有鹽，優(yōu)選約1wt％-約4wt％；優(yōu)選約0.01wt％-約3wt％的香料和優(yōu)選約0.01wt％-約0.5wt％的例如硝酸鹽的防腐劑。
在下面的兩個(gè)配方實(shí)施例中提供了優(yōu)選肉糜配方。
配方1配料 wt％功能食品配料組合物-大豆物料 8.2-三磷酸鈉 0.4豬肉90 10.0機(jī)械去骨雞肉(18％脂肪) 22.0豬背膘 18.3豬皮乳液 7.0水 28.6鹽2.0香料混合物0.4碳水化合物(葡萄糖，玉米糖漿固體) 3.0防腐劑0.1配方2配料 wt％功能食品配料組合物-大豆物料 4.6-三磷酸鈉 0.5牛肉90/10 7.5豬肉屑70/30 10.0豬背膘5/9516.8豬肉皮乳液50∶50 19.9機(jī)械去骨雞肉 15.8水22.8鹽2.0香料 0.02著色劑0.03防腐劑0.05可以用功能食品配料組合物和肉料通過將肉料、功能食品配料組合物和水一起攪拌或斬拌以形成肉糜并將該肉糜填充到腸衣中來形成肉糜產(chǎn)品。將在上面陳述的范圍內(nèi)的所選量的肉料、水和該功能食品配料組合物，與任意其它所需配料如風(fēng)味劑、著色劑和防腐劑一起，一起添加到混合或斬拌轉(zhuǎn)鼓中。然后將該混合物通過調(diào)和、攪拌或混合一段時(shí)間將該混合物混合，從而足夠形成均勻肉糜并從含蛋白的細(xì)胞中提取肉蛋白?；蛘?，可以在前面每一配料在混合物中充分混合之后單獨(dú)添加配料，例如，可以將水和肉料充分混合，將該食品配料組合物添加并摻合到該混合物中，在肉料、水和食品配料組合物均勻混合在一起之后將其它配料添加并摻合到該混合物中。
可以將用于調(diào)和、攪拌或混合混合物的常規(guī)裝置用于實(shí)現(xiàn)該摻合。用于摻合該肉糜的優(yōu)選裝置包括用刀斬拌混合物中的物料的銑刀轉(zhuǎn)鼓和研磨混合物中的物料的混合器/乳化器。優(yōu)選的銑刀轉(zhuǎn)鼓是具有1725rpm軸速度的84142型Hobart Food Cutter。
將混合物摻合形成肉糜之后，可以將肉糜用于制備肉制品。可以將該肉糜用于裝填肉腸衣形成香腸、法蘭克福香腸和類似產(chǎn)品。優(yōu)選將經(jīng)過填充的腸衣在冰水中保持約30分鐘，然后經(jīng)過蒸煮形成肉制品?？梢酝ㄟ^用于蒸煮肉的任意常規(guī)裝置蒸煮填充的腸衣，優(yōu)選蒸煮到內(nèi)部溫度為約70℃-約90℃。優(yōu)選地通過在優(yōu)選約80℃的熱水中將腸衣加熱到約70℃-80℃的內(nèi)部溫度來蒸煮該填充的腸衣。最優(yōu)選地在水鍋式蒸煮器中蒸煮該填充的腸衣。
相對用商品大豆粉形成的肉糜，含該功能食品配料組合物的所得肉糜產(chǎn)品具有改善的硬度、質(zhì)地、彈性和咀嚼性，并具有與用濃縮蛋白形成的肉糜可比較的特征。含有該功能食品配料組合物的肉糜產(chǎn)品在含有較低等級和中間等級的肉(具有很少的結(jié)構(gòu)功能性的肉)的肉糜中呈現(xiàn)出相當(dāng)?shù)膲嚎s穩(wěn)定性，這說明通過該食品配料組合物形成了堅(jiān)實(shí)的凝膠。
該功能食品配料組合物的另一特別優(yōu)選的應(yīng)用是在攪成乳漿狀的湯中。該功能食品配料賦予了這些湯相當(dāng)大的粘度，起著乳化劑的作用并賦予了這些湯所需的組織。
以下實(shí)施例描述了本發(fā)明的新型大豆物料功能食品配料組合物和生產(chǎn)該新型大豆物料的方法。這些實(shí)施例旨在證明該新型大豆物料功能食品配料的實(shí)用性和優(yōu)點(diǎn)并不應(yīng)理解為對本發(fā)明范圍的限制。
通過將0.75g氯化鈉和150ml溫度為30℃的去離子水在每種樣品中混合直到鹽完全溶于水中來制備5個(gè)樣品。向分開的樣品中添加5gCV和HS大豆物料，向另一樣品中添加5g Arcon S，向另一樣品中添加4g Flour 20，向最后樣品中添加4.3g Flour 90。將每個(gè)樣品在混合室內(nèi)以7000rpm混合以將大豆蛋白物料和樣品鹽溶液混合。向每個(gè)樣品中添加50ml去離子水并在30℃下將這些樣品以120rpm攪拌60分鐘。還用去離子水將樣品稀釋到總體積250ml，將樣品進(jìn)一步混合。以500×g將45ml每種樣品離心10分鐘。通過濾紙過濾上層清液收集每種樣品的上層清液。通過分析25ml每種樣品的上層清液的蛋白含量來測定每種樣品的上層清液中蛋白含量將這些等分試樣與催化劑混合物(16.7g K2SO4、0.6g TiO2、0.01g硫酸銅和0.3g浮石)和30ml濃硫酸一起放入各自的Kjeldabl燒瓶中。通過將燒瓶放置在沸水浴中并偶爾旋轉(zhuǎn)燒瓶以將燒瓶中的內(nèi)容物蒸煮45分鐘。蒸煮之后，向每個(gè)樣品燒瓶中添加300ml水，并將燒瓶冷卻到室溫。向每個(gè)燒瓶中添加氫氧化鈉溶液(比重1.5)，以使該蒸煮液呈強(qiáng)堿性。將蒸餾水和標(biāo)準(zhǔn)0.5N鹽酸溶液添加到每個(gè)樣品的餾出液接收燒瓶中(所有樣品都是25ml HCl溶液)。然后將該蒸煮溶液蒸餾直到在接收燒瓶中收集到150ml餾出液。使用甲基紅指示劑用0.25N NaOH溶液滴定每個(gè)接收燒瓶中的內(nèi)容物。由所需堿滴定劑的量和上面定義段中提供以計(jì)算氮含量的計(jì)算式確定樣品中上層清液的氮含量。根據(jù)下式確定耐鹽指數(shù)耐鹽指數(shù)(％)=(100)×(50)×[(可溶性蛋白質(zhì)百分?jǐn)?shù)(上層清液中)]/[總蛋白質(zhì)百分?jǐn)?shù)(干燥樣品的)]，其中干燥樣品的總蛋白質(zhì)百分?jǐn)?shù)是由上面實(shí)施例3的表1提供的。結(jié)果示于下表3。表3
HS和CV大豆物料的耐鹽指數(shù)顯示鹽的存在基本上不影響物料中蛋白質(zhì)的溶解度。Arcon S物料稍受影響，但是不至使物料中的蛋白質(zhì)不溶解或影響物料的功能性的程度。鹽的存在對Flour 20的影響很大，并且在有鹽的情況下基本上失去了蛋白質(zhì)的溶解性。鹽的存在對Flour 90的影響也很大，從在無鹽含水系統(tǒng)中蛋白質(zhì)的大量溶解變成在有鹽的情況下只有部分溶解。
表4
如凝膠重量所示，CV和HS大豆物料和Arcon S大豆?jié)饪s蛋白形成大量凝膠。Flour 20和Flour 90不能有效地形成大量凝膠。CV和HS物料的凝膠重量說明這些物料對賦予肉糜食品應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)，特別是相對具有小于65％的大豆蛋白含量的其它含大豆蛋白的物料如Flour 20和Flour90而言是有用的。
表5
如上面的結(jié)果所示，CV和HS大豆物料和Arcon S大豆?jié)饪s蛋白在冷藏條件下具有相當(dāng)大的膠凝強(qiáng)度。但是，F(xiàn)lour 20和Flour 90物料太軟以致測不出膠凝強(qiáng)度，并且沒有形成具有任何可觀的膠凝強(qiáng)度的冷藏凝膠。
表6
CV和HS大豆物料和Arcon S大豆?jié)饪s蛋白在25℃下在12.5wt％含大豆蛋白的物料的含水漿料中都具有相當(dāng)大的粘度。CV和HS大豆物料的高粘度允許其用作食品、特別是攪打成乳漿狀的湯中的增稠劑。在可比較的條件下Flour 20和Flour 90大豆粉提供了很小的粘度。
用HS大豆物料、Flour 20或Flour 90物料將樣品杯子填充到1/3-1/2充滿度，并且將該樣品杯子插入來自Decagon Devices的AquaLab CX2的樣品室中。將該室門關(guān)閉，使用冷凝露點(diǎn)技術(shù)通過AquaLab CX2測定水分活度。HS大豆物料和Flour 20和Flour 90的結(jié)果示于下表7。
表7
HS大豆物料的Aw比Flour 20和Flour 90物料的低得多。
為了測定物料的水合能力，首先測定物料的固體含量。在配衡水分皿上稱取每種各5g的CV和HS物料、Flour 20和Flour 90、和Arcon S。將該配衡水分皿放在烘箱中并在130℃下干燥2小時(shí)。然后在干燥器中將該配衡水分皿冷卻到室溫。再稱重該配衡水分皿以確定無水樣品的重量。根據(jù)下式計(jì)算樣品的水分含量水分含量(％)=100×[失去的質(zhì)量(g)/初始樣品的質(zhì)量(g)]。根據(jù)下式由水分含量計(jì)算樣品的固體含量固體含量(％)=5×[1-(水分含量/100)]。
然后測定每種各4g的該CV和HS物料、Flour 20和Flour 90、和ArconS并作為樣品獲得。獲得用于每個(gè)樣品的離心管的皮重，然后將這些樣品放在其相應(yīng)離心管中。以2ml增量向每個(gè)樣品中添加去離子水直到樣品充分潤濕。然后以2000×g將這些樣品離心10分鐘。離心之后立即檢測每個(gè)樣品的過量水。如果樣品不含過量水，再以2ml增量添加去離子水直到樣品充分潤濕，并以2000×g將這些樣品離心10分鐘。重復(fù)該步驟直到每個(gè)樣品含有過量水。
然后傾析出過量水，并稱重該管和其內(nèi)容物。計(jì)算水合樣品的重量與4g的差除以4的值作為每種樣品的近似水合能力。然后為每個(gè)樣品準(zhǔn)備4個(gè)離心管。將4g的每種樣品添加到這4個(gè)管中。將水添加到每個(gè)樣品的這4個(gè)管中，其中第1個(gè)管的水的體積等于(近似水合能力×4)-1.5；第2個(gè)管中的水的體積比第1個(gè)管的大1ml，第3個(gè)管中的水的體積比第2個(gè)管中的大1ml，第4個(gè)管中的水的體積比第3個(gè)管中的大1ml。然后以2000×g將每個(gè)樣品的這4個(gè)管離心10分鐘。檢測離心管以確定哪個(gè)管包含該水合能力-其中包含該水合能力的一只管將含有稍微過量的水并且其它管沒有過量水。根據(jù)下式計(jì)算水合能力水合能力(％)=100×[(添加到有過量水的樣品中的水的體積+添加到?jīng)]有過量水的樣品中的水的體積)/(樣品的固體含量)×2]。物料的水合能力示于下表8。
表8
CV和HS大豆物料的水合能力比Flour 20和Flour 90物料的大得多，并且更接近于大豆?jié)饪s蛋白的。
測定CV和HS大豆物料、Flour 20和Flour 90、和Arcon S的胰蛋白酶抑制劑活性。胰蛋白酶抑制劑活性是指抑制胰蛋白酶活性的大豆物料中的組分的活性。由于胰蛋白酶抑制與超活性的胰腺活性和生長抑制有關(guān)，因此希望大豆食品配料組合物中的胰蛋白酶抑制劑活性低。
根據(jù)上面定義段中提供的方法測定CV和HS大豆物料、Flour 20和Flour 90、和Arcon S的樣品的胰蛋白酶抑制劑活性。結(jié)果列于下表9。
表9
如表9中所示，HS和CV大豆物料具有可與Arcon S大豆?jié)饪s蛋白比較的低的胰蛋白酶抑制劑活性。CV和HS大豆物料的胰蛋白酶抑制劑活性比包括經(jīng)過高度熱處理的Flour 20的任一大豆粉的低。申請人相信，CV和HS物料的極低的胰蛋白酶抑制劑活性，甚至相對于經(jīng)過高熱處理的大豆粉，是由于在有大量水的情況下加熱該CV和HS物料的緣故。水有助于將熱量傳導(dǎo)到大豆物料中的胰蛋白酶抑制蛋白組分，因此有助于這些組分變性和失活。實(shí)施例12-揮發(fā)性化合物的濃度在HS物料和Flour 20和Flour 90物料中測定與大豆物料的苦味和豆腥味相關(guān)的揮發(fā)性化合物的濃度。將5g每種物料添加到反應(yīng)小瓶中并向每個(gè)小瓶中添加25ml異丁酸乙酯內(nèi)標(biāo)物(Aldrich Cat.No.24,608-5)。然后立即用隔膜將每個(gè)樣品的反應(yīng)小瓶密封并用手猛烈搖晃小瓶15分鐘混合直到小瓶中的漿料均勻?；旌现罅⒓磳⒚總€(gè)樣品的反應(yīng)小瓶放入80℃下強(qiáng)制通風(fēng)的烘箱中30分鐘。在樣品放入烘箱之后將用于每個(gè)樣品的干凈注射器放入該烘箱中27分鐘。從烘箱中移出樣品和注射器，分別將5ml每種樣品注入帶有火焰離子化檢測器的Perkin-Elmer Sigma300氣-液色譜儀中。通過儀器積分由GC/LC對照標(biāo)準(zhǔn)丁酸乙酯溶液測定確定的峰來測定揮發(fā)性化合物的濃度。結(jié)果示于下表10。
表10
由表10所示，與Flour 20和Flour 90物料相比，HS大豆物料具有較低濃度的正戊烷、丁二酮、戊醛、己醛、2-庚酮、2-戊基呋喃和辛醛。
表11
STPP添加到CV和HS大豆物料中明顯增加了大豆物料的粘度和水合能力。STPP還明顯增加了大豆物料在水溶液中的蛋白質(zhì)的溶解度，這通過STPP CV和HS大豆物料和無STPP的CV和HS大豆物料的NSI和STI值得到證實(shí)。因此，當(dāng)在使用大豆物料作為食品配料的食品物料中希望這些特征時(shí)，可以將STPP添加到CV或HS大豆物料中。實(shí)施例14-含大豆蛋白功能食品配料的肉糜使用根據(jù)實(shí)施例13中陳述的方法配制的STPP HS大豆物料配制肉糜。以校正重量百分比稱量出以下配料，使得總?cè)饷又?000g。配料 wt％Wt(g)功能食品配料組合物-大豆蛋白物料8.2 328.0-三磷酸鈉0.4 16.0豬肉90 10.0400.0機(jī)械去骨雞肉(18％脂肪) 22.0880.0豬背膘 18.3733.2豬皮乳液 7.0 280.0水28.61145.0鹽2.0 80.0香料混合物0.4 14.4碳水化合物(葡萄糖，玉米糖漿固體) 3.0 120.0防腐劑0.1 3.4將豬肉90、機(jī)械去骨雞肉、豬背膘和豬皮乳液在10℃下整夜調(diào)和。然后在具有1/8英寸柵板的絞肉機(jī)中將豬肉90和豬背膘絞碎至1/8英寸。在具有真空和溫度探測器的Stephen Cutter中以低速將豬肉90、機(jī)械去骨雞肉、1/2水和1/2功能食品配料一起斬拌30秒鐘。添加剩余配料，抽真空同時(shí)以低速斬拌30秒鐘，然后將這些配料高速斬拌直到產(chǎn)品溫度達(dá)到14℃。然后將這些斬拌的配料填充到扁平寬48mm長30cm的PVDC腸衣中。將充滿的腸衣在冰水中保持至少30分鐘，然后在80℃的水鍋式蒸煮器中蒸煮至內(nèi)部溫度為73℃。然后在冰水中將該蒸煮肉糜冷卻。實(shí)施例15-用功能食品配料形成的肉糜和周大豆?jié)饪s蛋白形成的肉糜的比較比較根據(jù)實(shí)施例14形成的肉糜和大豆?jié)饪s蛋白肉糜的結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)性。用大豆?jié)饪s蛋白形成兩種肉糜，一種用Arcon S，另一種用大豆?jié)饪s蛋白Maicon,它可從Soya Mainz GmbH商購獲得。以實(shí)施例13中所述的相同方式形成該大豆?jié)饪s蛋白肉糜，只是用大豆?jié)饪s蛋白替換配方中的功能食品配料。
從每個(gè)肉糜中取出8×1英寸樣品--本發(fā)明的功能食品配料肉糜--Arcon S和Maicon,在Instron Two Cycle TPA上評價(jià)樣品的第一次壓縮硬度。第一次壓縮硬度是通過用一平板壓該肉糜直到肉糜破裂時(shí)測定的。肉糜破裂時(shí)的點(diǎn)為第一次壓縮硬度。第一次壓縮硬度代表肉糜有多硬，以及肉糜的結(jié)構(gòu)。每個(gè)樣品肉糜的結(jié)果示于下表12。
表12
STPP HS大豆物料肉糜和較高蛋白含量的大豆?jié)饪s蛋白在第一次壓縮硬度試驗(yàn)中表現(xiàn)得較好。第一次壓縮硬度試驗(yàn)說明盡管STPP HS大豆物料與大豆?jié)饪s蛋白相比相對缺少蛋白質(zhì)，但是它可以賦予肉糜所需結(jié)構(gòu)。
上述說明旨在描述本發(fā)明，并不是限制本發(fā)明。因此，應(yīng)理解為上述的實(shí)施方式是描述性的，并且不打算限制本發(fā)明的范圍，根據(jù)專利法原理(包括等同原則)的解釋其范圍通過以下的權(quán)利要求書加以定義。
權(quán)利要求
1．一種功能食品配料，包括以無水基的重量計(jì)含有小于65％大豆蛋白的片狀、粉末狀、或微粒狀大豆物料，其中所述大豆物料具有約30％-約80％的氮溶出率，并且其中所述大豆物料呈現(xiàn)出至少一種以下附加性能A)當(dāng)與水混合形成含12.5wt％所述大豆物料的漿料時(shí)，使得含水漿料在18℃-25℃的溫度下具有至少500厘泊的粘度；B)至少所述大豆物料重量的3倍的水合能力；C)0.3或更小的水分活度；D)每mg所述大豆物料中至多10胰蛋白酶抑制劑單位的胰蛋白酶抑制劑活性；E)約30％-約80％的耐鹽指數(shù)。
2．一種功能食品配料，包括以無水基的重量計(jì)含有小于65％大豆蛋白的片狀、粉末狀、或微粒狀大豆物料，其中當(dāng)每重量份大豆物料與5份水混合時(shí)所述大豆物料具有至少50g的冷藏膠凝強(qiáng)度。
3．一種功能食品配料，包括以無水基的重量計(jì)含有小于65％大豆蛋白的片狀、粉末狀、或微粒狀大豆物料，其中所述大豆物料在5盎司每重量份所述大豆物料含5份水的含水漿料中形成在約15℃-約25℃的溫度下具有至少30g的凝膠重量的凝膠。
4．權(quán)利要求1的功能食品配料，還呈現(xiàn)性能A)，其中所述大豆物料，當(dāng)與水混合形成含12.5wt％所述大豆物料的漿料時(shí)，使得含水漿料在18℃-25℃的溫度下具有至少1000厘泊的粘度。
5．權(quán)利要求1的功能食品配料，還呈現(xiàn)性能A)，其中所述大豆物料，當(dāng)與水混合形成含12.5wt％所述大豆物料的漿料時(shí)，使得含水漿料在18℃-25℃的溫度下具有至少1500厘泊的粘度。
6．權(quán)利要求1、2或3的功能食品配料，其中以無水基的重量計(jì)所述大豆物料含有小于60％的大豆蛋白。
7．權(quán)利要求1、2或3的功能食品配料，其中以無水基的重量計(jì)所述大豆物料含有至少20％的大豆蛋白。
8．權(quán)利要求7的功能食品配料，其中以無水基的重量計(jì)所述大豆物料含有至少25％的大豆蛋白。
9．權(quán)利要求1、2或3的功能食品配料，其中所述大豆物料為大豆粉、大豆粗粉、大豆片、大豆粕粉、粉碎的整粒大豆物料或其混合物。
10．權(quán)利要求1、2或3的功能食品配料，其中所述大豆物料每g中含有至多20μmol棉子糖和至多35μmol水蘇糖，其中所述大豆物料得自具有低水蘇糖含量的遺傳表型的大豆品系的大豆。
11．權(quán)利要求10的功能食品配料，其中所述大豆物料含有至多10μmol/g的棉子糖和至多10μmol/g的水蘇糖。
12．權(quán)利要求10的功能食品配料，其中所述大豆物料每g中含有至少200μmol的蔗糖。
13．權(quán)利要求1的功能食品配料，還具有性能A)和B)。
14．權(quán)利要求1的功能食品配料，還具有性能A)或C)，其中所述大豆物料，當(dāng)每重量份大豆物料與5份水混合時(shí)具有至少50g的冷藏膠凝強(qiáng)度。
15．權(quán)利要求1的功能食品配料，其中所述大豆物料的水分活度為0.3或更小。
16．權(quán)利要求1的功能食品配料，其中所述大豆物料，當(dāng)在5盎司含水漿料中以每重量份大豆物料與5份水混合時(shí)，形成在約15℃-約25℃的溫度下具有至少30g的凝膠重量的凝膠。
17．權(quán)利要求1、2或3的功能食品配料，其中所述大豆物料具有每mg所述大豆物料中至多10胰蛋白酶抑制劑單位的胰蛋白酶抑制劑活性。
18．權(quán)利要求1、2或3的功能食品配料，其中所述大豆物料具有約30％-約80％的耐鹽指數(shù)。
19．權(quán)利要求1、2或3的功能食品配料，還包括三磷酸鈉、酸式焦磷酸鈉、瓜爾豆膠或其混合物。
20．權(quán)利要求1、2或3的功能食品配料，其中所述大豆物料具有小于6wt％的水分含量。
21．權(quán)利要求1、2或3的功能食品配料，其中所述大豆物料含有小于20ppm正戊烷、50ppm丁二酮、50ppm戊醛、650ppm己醛、10ppm 2-庚酮、10ppm 2-戊基呋喃和10ppm辛醛。
22．權(quán)利要求1的功能食品配料，還具有性能B)，其中所述大豆物料具有至少所述大豆物料重量的4倍的水合能力。
23．權(quán)利要求1的功能食品配料，還具有性能C)，其中所述大豆物料具有0.2或更小的水分活度。
24．權(quán)利要求2的功能食品配料，其中所述大豆物料當(dāng)以每重量份大豆物料與5份水混合時(shí)，具有至少100g的冷藏膠凝強(qiáng)度。
25．權(quán)利要求24的功能食品配料，其中所述大豆物料當(dāng)以每重量份大豆物料與5份水混合時(shí)，具有至少200g的冷藏膠凝強(qiáng)度。
26．權(quán)利要求3的功能食品配料，其中所述大豆物料在5盎司每重量份所述大豆物料含5份水的含水漿料中，形成在約15℃-約25℃的溫度下具有至少50g的凝膠重量的凝膠。
27．權(quán)利要求27的功能食品配料，其中所述大豆物料在5盎司每重量份所述大豆物料含5份水的含水漿料中，形成在約15℃-約25℃的溫度下具有至少100g的凝膠重量的凝膠。
28．權(quán)利要求3的功能食品配料，其中所述大豆物料具有約30％-約80％的氮溶出率。
29．權(quán)利要求3的功能食品配料，其中所述大豆物料具有約35％-約75％的氮溶出率和約35％-約75％的耐鹽指數(shù)。
30．權(quán)利要求29的功能食品配料，其中所述大豆物料具有約40％-約70％的氮溶出率和約40％-約70％的耐鹽指數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型大豆功能食品配料。以無水基計(jì)該功能食品配料含有含量小于65%大豆蛋白的大豆物料。在一個(gè)實(shí)施方式中,該功能食品配料的大豆物料還具有約30%－約80%的氮溶出率和至少一種以下性能:0.3或更小的水分活度;約30%－約80%的耐鹽指數(shù);至少大豆物料重量的3倍的水合能力;在18℃－25℃的溫度下至少500厘泊的粘度;和每mg大豆物料至多10胰蛋白酶抑制劑單位的胰蛋白酶抑制劑活性。
文檔編號A23L1/305GK1310957SQ0013066
公開日2001年9月5日 申請日期2000年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月29日
發(fā)明者A·G·艾爾特穆勒, B·F·古瓦拉 申請人:蛋白質(zhì)技術(shù)國際公司