KR20150043315A

KR20150043315A - 콩류 단백질 제품을 사용한 냉동 디저트 혼합물

Info

Publication number: KR20150043315A
Application number: KR1020157003494A
Authority: KR
Inventors: 사라 메디나; 케빈 아이 시갈
Original assignee: 버콘 뉴트라사이언스 (엠비) 코포레이션
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2015-04-22
Also published as: ZA201500579B; TW201408218A; US20150164107A1; CN104780770A; AU2013289798A1; WO2014008580A1; BR112015000381A2; RU2015104049A; CA2878484A1; JP2015521855A; US20140010947A1; EP2869713A1

Abstract

콩류 단백질 제품으로서, 적어도 약 60 wt% (N × 6.25) d.b., 바람직하게는 적어도 약 90 wt%의 단백질 함량을 가지고 또한 4.4 미만의 상기 pH 값에서 용해 가능하면서 그와 같은 pH 값에서 열적으로 안정한 콩류 단백질 제품, 또는 다르게는, pH를 약 6 내지 약 8의 pH까지 조정하고 이 제품을 건조시키고, 침전된 모든 콩류 단백질 원료를 회수하고 건조하고, 열 처리하고 이후에 이 제품을 건조시키거나 이 제품을 열 처리하고 침전된 모든 콩류 단백질 원료를 회수하고 건조시키는 추가 가공된 콩류 단백질 제품을 사용하여 적어도 부분적으로 유사 유제품, 또는 대체 유제품, 및/또는 식물성/유제품 블렌드 냉동 디저트 혼합물의 단백질 성분을 제공한다.

Description

콩류 단백질 제품을 사용한 냉동 디저트 혼합물{FROZEN DESSERT MIXES USING PULSE PROTEIN PRODUCTS}

본 발명은, 콩류 단백질 제품, 특히 분리체를 사용하여 준비되는 비유제품을 포함하는 냉동 디저트 제품을 준비하기 위해서 사용되는 혼합물에 관한 것이다.

본 발명의 양수인에게 양도되고 또한 참조에 의해서 그 개시 내용이 본 명세서에 합체되는, 미합중국 특허출원 13/103,528 호(2011년 5월 9일 출원)(미합중국 공개특허공보 2011-0274797, 2011년 11월 10일 공개), 미합중국 특허출원 13/289,264 호(2011년 11월 4일 출원)(미합중국 공개특허공보 2012/0135117 호, 2012년 5월 31일 공개), 미합중국 특허출원 13/556,357 호(2012년 7월 24일 출원), 및 미합중국 특허출원 13/642,003 호(2013년 1월 7일 출원)에는, 바람직하게는 투명하고, 낮은 pH 값에서 열적으로 안정한 용액을 생성하는 적어도 약 60 wt%(N × 6.25) d.b., 바람직하게는 적어도 약 90 wt%, 더욱 바람직하게는 약 100 wt%의 단백질 함량을 가지며, 따라서 단백질이 침전되지 않으면서, 특히 소프트 드링크 및 스포츠 드링크 뿐만 아니라 기타 수용성 시스템의 단백질 강화에 사용될 수 있는 콩류 단백질 제품의 생산에 대해서 개시하고 있다.

이들 출원 명세서에 기재된 콩류 단백질 제품은 다른 콩류 단백질 제품에서는 찾아볼 수 없는 독특한 파라미터의 조합을 가지고 있다. 이 제품은 약 4.4 미만의 산성 pH 값에서 수용액 중에 완전하게 용해될 수 있고 또한 이 pH 범위에서 열적으로 안정하여 이 제품 수용액의 열 처리를 가능하게 한다. 제품의 완전한 용해성을 감안하면, 용액 또는 현탁액 중에 단백질을 유지하기 위해서 안정제 또는 기타 첨가물은 전혀 필요하지 않다.

콩류 단백질 제품은 일 측면에서 보았을 때, 다음의 단계를 포함하는 공정에 의해서 제조된다.

(a) 수용성 칼슘 염 용액, 바람직하게는 염화 칼슘 수용액을 사용하여 콩류 단백질원을 추출하며, 이 단백질원으로부터 콩류 단백질을 유동화시키고 콩류 단백질 수용액을 형성하는 단계,

(b) 이 콩류 단백질 수용액을 잔류 콩류 단백질원으로부터 분리하는 단계,

(c) 선택적으로 이 콩류 단백질 수용액을 희석하는 단계,

(d) 이 콩류 단백질 수용액의 pH를 약 1.5 내지 약 4.4, 바람직하게는 약 2 내지 약 4의 pH까지 조정하여 산성화된 콩류 단백질 수용액을 생성하는 단계,

(e) 선택적으로, 아직 투명하지 않다면 산성화된 콩류 단백질 수용액을 정화하는 단계,

(f) 선택적으로, 산성화된 콩류 단백질 수용액을 농축시키는 한편으로 선택적 멤브레인 기법을 이용하여 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지하는 단계,

(g) 선택적으로, 이 농축된 단백질 수용액을 정용 여과하는 단계,

(h) 선택적으로, 이 농축되고 또한 선택적으로 정용 여과된 콩류 단백질 용액을 건조하는 단계.

콩류 단백질 제품은 바람직하게는 적어도 약 90 wt%, 바림직하게는 적어도 약 100 wt%의 단백질 함량을 갖는 분리체이다.

선택적으로, 분리 단계(b)는 pH 조정 단계(d) 이후에 실행될 수도 있다.

본 발명의 양수인에게 양도되고 또한 참조에 의해서 그 개시 내용이 본 명세서에 합체되는, 미합중국 특허 가출원 61/669,845 호(2012년 7월 10일 출원)에서는, 상술한 미합중국 특허출원 13/103,528 호, 13/289,264 호, 13/556,357 호, 및 13/642,003 호로부터 얻은 선택적으로 농축되고 또한 선택적으로 정용 여과된 단백질 수용액, 또는 상술한 미합중국 특허출원 13/103,528 호, 13/289,264 호, 13/556,357 호, 및 13/642,003 호의 공정으로부터의 건조된 콩류 단백질 제품을 재수화하여 준비된 용액의 pH를 약 6 내지 약 8, 바람직하게는 약 6.5 내지 약 7.5의 범위 내로 조정하며, 또한 최종 제품은 건조되거나 또는 형성된 침전물을 분리하고 건조시켰다. 이와 같이 하여 제공된 콩류 단백질 제품은 담백한 맛(clean flavor)을 가지고 있으며 또한 중성 또는 거의 중성 조건 하에서 식용으로 유용하다.

따라서, 상술한 미합중국 특허출원 61/669,845 호에서 개시된 발명의 일 측면에는, 콩류 단백질 제품을 생산하기 위해 다음의 단계를 포함하는 방법이 제공되었다.

(a) 약 4.4 미만의 pH에서 수성 매질에 완전하게 용해 가능하고 이 pH 범위에서 열적으로 안정한 적어도 약 60 wt%(N × 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 콩류 단백질 수용액을 제공하는 단계,

(b) 이 용액의 pH를 약 pH 6 내지 약 8, 바람직하게는 약 6.5 내지 약 7.5까지 조정하는 단계, 및

(c) 선택적으로, 이 pH 조정된 전체 샘플을 건조시키는 단계, 또는

(d) 선택적으로, 모든 침전된 콩류 단백질 재료를 회수하고 건조하는 단계, 또는

(e) 선택적으로, 이 pH 조정된 용액을 열 처리하고 다음에 전체 샘플을 건조시키는 단계, 또는

(f) 선택적으로, pH 조정된 용액을 열 처리하고 다음에 모든 침전된 콩류 단백질 재료를 회수하고 건조하는 단계.

미합중국 특허출원 61/669,845 호에서 개시된 발명의 다른 측면에 있어서, 상술한 미합중국 특허 출원서의 절차에 따라서 생산된 농축 콩류 단백질 용액을 처리하여 본 명세서에서 제공되는 pH 조정된 콩류 단백질 제품을 생산할 수 있다. 따라서, 미합중국 특허출원 61/669,845 호에 개시된 발명의 다른 측면에 따르면, 다음의 단계를 포함하는 콩류 단백질 제품의 생산 방법이 제공된다.

(a) 수용성 칼슘 염 용액, 특히 염화 칼슘 용액을 사용하여 콩류 단백질원을 추출하며, 이 단백질원으로부터 콩류 단백질을 유동화시키고 콩류 단백질 수용액을 형성하는 단계,

(b) 이 콩류 단백질 수용액을 잔류 단백질원으로부터 분리하는 단계,

(c) 선택적으로 이 콩류 단백질 수용액을 희석하는 단계,

(e) 선택적으로, 이 산상화된 콩 단백질 수용액을 열 처리하는 한편으로 선택적 멤브레인 기법을 사용하여 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지하는 단계,

(g) 선택적으로, 이 농축된 콩 단백질 수용액을 정용 여과하는 단계,

(h) 선택적으로, 이 농축된 콩류 단백질 용액을 저온 살균하여 미생물 부하를 감소시키는 단계,

(i) 콩류 단백질 수용액의 pH를 약 pH 6 내지 8까지, 바람직하게는 약 6.5 내지 7.5까지 조정하고 또한 선택적으로 전체 pH 조정된 샘플을 건조하거나 또는 침전된 콩류 단백질 재료를 모두 회수하고 건조하거나 또는 선택적으로 pH 조정된 용액을 열 처리하고 이후에 전체 샘플을 건조하거나 또는pH 조정된 용액을 열 처리하고 이후에 침전된 콩류 단백질 재료를 모두 회수하고 건조하는 단계.

이제, 상술한 미합중국 특허출원 13/103,528 호, 13/289,264 호, 13/556,357 호, 13/642,003 호, 및 1/669,845 호에 개시된 신규한 콩류 단백질 제품은 이는 우유, 콩 또는 기타 소스로부터 유도되는 종래의 단백질성 재료에 적어도 부분적인 대체재로서, 비유제품 또는 유제품 및 식물성 성분의 블렌드인 냉동 디저트 혼합물에 효과적으로 사용될 수 있고, 또한 양호한 맛의 특성을 갖는 냉동 디저트 혼합물을 제공한다는 것이 밝혀졌다. 그와 같은 냉동 디저트 혼합물은 이후에 마찬가지로 양호한 맛의 특성을 갖는 냉동 디저트 제품을 준비할 때 냉동되어질 수 있다. 그와 같은 냉동 디저트 제품에는 떠 먹는 냉동 디저트, 소프트 냉동 디저트, 및 신규한 냉동 제품, 예컨대 막대 상에 제공되거나 제공되지 않는 틀에 넣어서 만들거나 압출하여 만든 제품을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 그와 같은 냉동 디저트 제품은 어떤 식으로든 냉동 디저트 혼합물과 조합하여, 예컨대 시럽, 과일, 견과류, 및/또는 가루, 또는 신규한 냉동 제품의 케이스를 코팅한 것을 포함할 수 있다.

매우 일반적인 용어로서, 냉동 디저트 혼합물은 모두 전형적으로 물, 단백질, 지방, 향미제, 감미제, 및 안정제 및 유화제와 함께 기타 고형물을 포함하는 유제품, 비유제품 또는 블렌드일 수 있다. 이들 성분의 비율은 냉동 디저트 제품의 바람직한 조성에 따라서 변동된다. 유사 유제품 또는 대체 유제품 또는 식물성/유제품 냉동 디저트 혼합물로부터 준비될 수 있는 유사 유제품 또는 대체 유제품 또는 식물성/유제품 블렌드 냉동 디저트 제품의 범위에는 냉동 유제품 디저트 혼합물로부터 준비될 수 있는 냉동 유제품 디저트 제품의 범위와 동등하다고 간주될 수 있다.

다양한 냉동 유제품 디저트에 대해 제안한 혼합물 조성은 http://www.uoguelph.ca/foodscience/dairy-science-and-technology/dairy-products/ice-cream/ice-ream-formulations/suggested-mixes(캐나다 ?프대(University of Guelph) 낙농 축산 교육과 고프 에이치. 더글라스(H. Douglas Goff) 교수 제공)에서 볼 수 있다. 일부 다양한 종류의 냉동 유제품 디저트 혼합물 간의 조성에서의 차이점을 나타내기 위해서, 이하 표 1 내지 6에서 이 기준으로부터의 샘플 조성에 대해서 나타내었다.

[표 1] - 하드 아이스크림 제품에 대해 제안된 혼합물 조성 샘플

성분 중량%

유지방 10.0

무지유 고형분^*1 11.0

수크로오스 10.0

콘 시럽 고형물 5.0

안정제 0.35

유화제 0.15

물 63.5

^*1 단백질은 본 단계에서, 예컨대 락토오즈와 같은 우유 및 염에 의해서 제공되는 다른 종류들과 함께 존재한다. 무지유 고형분의 단백질 함량은 평균 38 %이다(http://www.uoguelph.ca/foodscience/dairy-science-and-technology/dairy-products/ice-cream/ice-cream-formulations/ice-cream-mix-general-c (캐나다 ?프대 낙농 축산 교육과 고프 에이치. 더글라스 교수)). 이 값에 기초하면, 상술한 아이스 크림 믹스에서의 단백질 함량은 대략 중량비로 4.18 %이다.

[표 2] - 지방 함량이 낮은 아이스크림 제품에 대해 제안된 혼합물 조성 샘플

성분 중량%

유지방 3.0

무지유 고형분^*1 13.0

수크로오스 11.0

콘 시럽 고형물 6.0

안정제 0.35

유화제 0.10

물 66.35

^*1 무지유 고형분의 단백질 함량이 38 %인 점에 기초하면, 상술한 저지방 아이스크림 혼합물의 단백질 함량은 대략 중량비로 4.94 %이다.

[표 3] - 라이트 아이스크림 제품에 대해 제안된 혼합물 조성 샘플

성분 중량%

우유 지방 6.0

무지유 고형분^*1 12.0

수크로오스 13.0

콘 시럽 고형물 4.0

안정제 0.35

유화제 0.15

물 64.5

^*1 무지유 고형분의 단백질의 함량이 38 %인 점에 기초하면, 상술한 라이트 아이스크림 혼합물의 단백질 함량은 대략 중량비로 4.56 %이다.

[표 4] - 소프트 아이스크림 제품에 대해 제안된 혼합물 조성 샘플

성분 중량%

유지방 10.0

무지유 고형분^*1 12.5

수크로오스 13.0

안정제 0.35

유화제 0.15

물 64.0

_*1 무지유 고형분의 단백질의 함량이 38 %인 점에 기초하면, 상술한 아이스크림 혼합물의 단백질 함량은 대략 중량비로 4.75 %이다.

[표 5] - 셔벗(sherbet)^^%1에 대해 제안된 혼합물 조성 샘플

성분 중량%

유지방 0.5

무지유 고형분^*2 2.0

수크로오스 24.0

콘 시럽 고형물 9.0

안정제/유화제 0.30

구연산(50 % sol.)^*3 0.70

물 63.5

^*1 혼합물에 대해서 약 25 %의 과일이 첨가됨.

^*2 무지유 고형분의 단백질의 함량이 38 %인 점에 기초하면, 상술한 셔벗 혼합물의 단백질 함량은 대략 중량비로 0.76 %이다.

^*3 혼합물을 숙성한 다음 냉동시키기 바로 직전에 산을 첨가한다.

표 6 - 냉동 요구르트에 대해 제안된 혼합물 조성 샘플

성분 중량%

유지방 2.0

무지유 고형분^*1 ¹4.0

설탕 15.0

안정제 0.35

물 68.65

^*1 무지유 고형분의 단백질의 함량이 38 %인 점에 기초하면, 상술한 냉동 요구르트 혼합물의 단백질 함량은 대략 중량비로 5.32 %이다.

상술한 바와 같이, 냉동 디저트 혼합물 내의 성분의 비율은 냉동 유제품 디저트 혼합물에서의 성분의 비율에 대해서와 유사하게 변동될 수 있다. 냉동 유제품 디저트 혼합물은 유제품 기원 지방 및 단백질/고형물을 이용한다. 냉동 디저트 혼합물은 비유제품이거나 또는 유제품 및 식물성 성분의 혼합물을 이용할 수도 있다.

냉동 디저트 혼합물 제제에 사용된 전형적인 종류의 성분에 대해서 이하 설명한다. 언급되지 않은 다른 종류의 성분 역시 냉동 디저트 혼합물 제제에 사용될 수 있다.

냉동 디저트 혼합물용으로 사용된 지방원(fat source)은 임의의 적절한 식품 등급의 유제품 또는 식물성 유도 지방원 또는 지방원의 블렌드일 수 있다. 적절한 지방원에는 우유, 크림, 버터 오일, 두유, 콩 기름, 코코넛 오일, 및 팜 오일을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 특정한 성분이 이 제제에 대해서 복수의 성분을 제공할 수 있음을 알아야 한다. 예를 들면, 이 제제 내에 우유 또는 두유를 혼합하면 지방, 단백질, 기타 고형물 및 물을 제공하게 된다. 냉동 디저트 혼합물에서의 지방 레벨은 약 0 내지 약 30 wt%, 바람직하게는 약 0 내지 약 18 wt%의 범위 내에 있을 수 있다.

냉동 디저트 혼합물로 사용되는 단백질원은 임의의 적절한 식품 등급의 유제품 또는 식물성 유도 단백질원 또는 단백질원의 블렌드일 수 있다. 적절한 단백질원에는 크림, 우유, 탈지유, 유청 단백질 농축물, 콩 단백질 농축물, 및 콩 단백질 분리체를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 상술한 바와 같이, 특정 성분은 이 제제에 대해서 단백질을 포함하여 복수의 성분을 제공할 수 있음을 알아야 한다. 냉동 디저트 혼합물에서의 단백질 레벨은 약 0.1 내지 약 18 wt%, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 6 wt%의 범위 내에 있을 수 있다.

냉동 디저트 혼합물에 있어서 감미제 또는 감미제류의 선택 및 레벨은, 예컨대 냉동 디저트 제품의 당도, 칼로리 값, 및 풍미와 같은 인자들에 영향을 미치게 된다. 다양한 감미제류를 냉동 디저트 혼합물에서 사용할 수 있으며, 여기에는, 수크로오스(자당), 콘 시럽 유도 성분, 당 알코올(sugar alcohol), 수크랄로스, 및 아세설팜 칼륨을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 감미제 블렌드는 종종 최종 제품에서의 소정의 품질을 얻기 위해서 사용된다. 냉동 디저트 혼합물에 첨가된 감미제의 전체 레벨은 약 0 내지 약 45 wt%, 바람직하게는 약 0 내지 약 35 wt%의 범위 내에 있을 수 있다.

냉동 디저트 혼합물에 사용된 안정제는 로커스트 콩 검(locust bean gum), 구아검(guar gum), 카르복시메틸 셀룰로오스, 및 겔라틴을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 냉동 디저트 혼합물에서의 안정제의 레벨은 약 0 % 내지 약 3 %, 바람직하게는 약 0 % 내지 약 1 %일 수 있다.

냉동 디저트 혼합물에 사용된 유화제는 난황, 모노글리세라이드, 디글리세라이드, 및 폴리소르베이트 80을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 냉동 디저트 혼합물에서의 유화제의 레벨은 약 0 % 내지 약 4 %, 바람직하게는 약 0 % 내지 약 2 %의 범위 내에 있을 수 있다.

본 발명에 있어서, 냉동 디저트 혼합물 조성에 단백질을 공급하기 위해 사용된 단백질 관련 성분은 상술한 신규한 콩류 단백질 제품에 의해서 적어도 부분적으로 교체된다.

본 명세서에서 사용하기 위한 콩류 단백질 제품의 제공 프로세스의 초기 단계는 콩류 단백질원으로부터 콩류 단백질을 용해하는 단계를 포함한다. 본 발명에서 적용할 수 있는 콩류는, 렌틸콩(lentils), 이집트콩(chickpeas), 건조실용 완두콩(dry peas), 및 강낭콩(dry beans)을 포함하는 콩류에 적용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 콩류 단백질원은 콩류 또는 다른 모든 콩 제품 또는 콩류를 처리할 때 유도되는 부산물일 수 있다. 예를 들면, 콩류 단백질원은 선택적으로 깐 콩을 갈아서 준비되는 분말일 수 있다. 다른 예로서는, 콩류 단백질원은 콩을 깐 다음 콩을 갈고 다음에 이 까고 간 재료를 녹말이 많은 부분과 단백질이 많은 부분으로 공기 분류하여 형성된 단백질이 풍부한 콩 부분일 수 있다. 콩류 단백질원으로부터 회수된 콩류 단백질 제품은 콩류에서 자연적으로 발생하는 단백질일 수도 있고, 또는 유전자 조작에 의해서 변형되었지만 천연 단백질의 소수성 및 극성 특성을 처리한 단백질일 수 있는 단백질성 재료일 수도 있다.

콩류 단백질원 재료로부터의 단백질 용해성은 대부분 염화 칼슘 용액을 사용하여 간편하게 실시할 수 있으며, 용액으로는 칼슘염 이외의 용액도 사용할 수 있다. 이에 덧붙여, 기타 알칼리토 금속 화합물, 예컨대 마그네슘염을 사용할 수 있다. 또한, 콩류 단백질원으로부터의 콩류 단백질의 추출은 다른 염 용액, 예컨대 염화 나트륨과 조합하여 칼슘염 용액을 사용하여 수행할 수 있다. 이에 더하여, 콩류 단백질원으로부터의 콩류 단백질의 추출은 물 또는 기타 염 용액, 예컨대 염화 나트륨을 사용하여 수행할 수 있으며, 이때 추출 단계에서 콩류 단백질 수용액에 칼슘염을 더 첨가할 수 있다. 칼슘염의 첨가에 의해서 형성된 침전물은 후속 처리에 앞서서 제거된다.

칼슘염 용액의 농도가 증가함에 따라서, 콩류 단백질원으로부터의 단백질의 용해도는 초기에는 증가한 다음 최대값에 도달한다. 염 농도에서의 후속적인 어떠한 증가도 용해된 전체 단백질을 증가시키지 않는다. 최대 단백질 용해를 초래하는 칼슘염 용액의 농도는 관련된 염에 따라서 변동된다. 대개는 약 1.0 M 미만의 농도값을 사용하는 것이 바람직하며, 약 0.10 내지 약 0.15 M의 값을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

배치(batch) 공정에 있어서, 단백질의 염 용해도는 약 1° 내지 약 100 ℃, 바람직하게는 약 15 ℃ 내지 약 65 ℃, 더욱 바람직하게는 약 20° 내지 약 35 ℃의 온도에서 효과적이며, 바람직하게는 후속하는 교반을 통해서 대개 약 1 내지 약 60 분의 용해 시간을 감소시킬 수 있다. 전체 생산 수율을 높이기 위해서는, 콩류 단백질원으로부터 가능한한 충분한 양의 단백질을 추출하기 위해서 용해도에 영향을 주는 것이 바람직하다.

연속 공정에 있어서, 콩류 단백질원으로부터의 단백질의 추출은 콩류 단백질원으로부터 단백질을 연속 추출하는데 부합되는 임의의 방식으로 수행된다. 일 실시예에 있어서, 콩류 단백질원은 칼슘염 용액과 함께 연속적으로 혼합되고, 이 혼합물은 본 명세서에서 설명된 파라미터에 따라서 소정의 추출을 가능하게 하는데 충분한 잔류 시간에 적합한 길이 및 유동 속도를 갖는 배관 또는 도관을 통해서 전달된다. 그와 같은 연속 절차에 있어서, 염의 용해 단계는 약 1 분 내지 약 60 분의 시간 동안 수행되며, 바람직하게는 콩류 단백질원으로부터 실질적으로 가능한한 많은 양의 단백질을 추출할 수 있도록 용해된다. 연속 절차에서의 용해는 약 1 ° 및 약 100 ℃ 사이, 바람직하게는 약 15 ℃ 및 약 65 ℃, 더욱 바람직하게는 약 20° 및 약 35 ℃ 사이의 온도에서 수행된다.

추출은 일반적으로 약 4.5 내지 약 11, 바람직하게는 약 5 내지 약 7의 pH에서 수행된다. 추출 시스템(콩류 단백질원 및 칼슘염 용액)의 pH는, 필요에 따라서, 임의의 적절한 식품 등급의 산, 대개는 염산 또는 인산, 또는 식품 등급의 알칼리, 대개는 수산화 나트륨을 사용하는 추출 단계에서 사용하기 위해서 약 4.5 내지 약 11의 범위 내의 임의의 소정의 값으로 조정될 수 있다.

용해 단계 중의 칼슘염 용액 내의 콩류 단백질원의 농도는 매우 크게 변동될 수 있다. 통상적인 농도값은 약 5 내지 약 15 % w/v이다.

염 수용액을 사용하는 단백질 추출 단계는 콩류 단백질원 내에 존재할 수 있는 지방을 용해하는 추가적인 효과를 나타낼 수 있으며, 이는 이후에 수상(aqueous phase)에 지방이 존재하게 한다.

추출 단계로부터 얻어지는 단백질 용액은 일반적으로 약 5 내지 약 50 g/L, 바람직하게는 약 10 내지 약 50 g/L의 단백질 농도를 가지고 있다.

칼슘염 수용액은 항산화제를 포함할 수 있다. 항산화제는 임의의 적절한 항산화제일 수 있으며, 예컨대 황산 나트륨 또는 아스코빅산일 수 있다. 항산화제의 양은 용액의 약 0.01 내지 약 1 wt%로 변동될 수 있으며, 바람직하게는 약 0.05 wt%이다. 항산화제는 단백질 용액 중의 페놀릭 성분의 산화를 억제하는 기능을 한다.

추출 단계로부터 얻어진 수상(aqueous phase)은 이후에, 예컨대 디캔터 원심 분리(decanter centrifuge), 이어서 디스크 원심 분리(disc centrifugation), 및/또는 여과법을 채택하여 잔류 콩류 단백질원 재료를 제거하는 것과 같은 임의의 편리한 방식으로 잔류하는 콩류 단백질원으로부터 분리될 수 있다. 분리 단계는 약 1° 내지 약 100 ℃, 바람직하게는 약 15° 내지 약 65 ℃, 더욱 바람직하게는 약 50° 내지 약 60 ℃의 범위 내의 임의의 온도에서 수행될 수 있다. 다르게는, 콩류 단백질 수용액 및 잔류 콩류 단백질원의 혼합물에 대해서 상술한 분리 단계에 의해서 잔류 콩류 단백질원 재료를 제거한 다음 후술하는 선택적인 희석 및 산성화 단계를 적용할 수도 있다. 분리된 잔류 콩류 단백질원은 폐기를 위해서 건조되거나 또는, 예컨대 녹말 및/또는 잔류 단백질을 회수하기 위해서 추가 처리될 수도 있다. 잔류 단백질은 새로운 칼슘염 용액 및 후술하는 추가 처리를 위해서 초기 단백질 용액을 정화하여 얻어지는 단백질 용액을 사용하여 분리된 잔류 콩류 단백질원을 재추출하는 것에 의해서 회수될 수 있다. 다르게는, 분리된 잔류 콩류 단백질원은 종래의 등전 침전 공정 또는 임의의 다른 종래의 절차에 의해서 잔류 단백질을 회수하도록 처리될 수 있다.

콩류 단백질 수용액은, 예컨대 임의의 적절한 식품 등급의 비실리콘계 소포제와 같은 소포제로 처리되어 추가 공정에서 생성되는 거품(foam)의 체적이 감소될 수 있다. 채택된 소포제의 양은 일반적으로 약 0.0003 % w/v를 초과한다. 다르게는, 상술한 양의 소포제는 추출 단계에서 추가될 수도 있다.

분리된 콩류 단백질 수용액은 본 발명의 양수인에게 양도되고 또한 참조에 의해서 그 개시 내용이 본 명세서에 합체되는, 미합중국 특허 5,844,086 호, 및 6,005,076 호에 개시된 것과 같은 탈지 공정을 거칠 수도 있다. 다르게는 분리된 콩류 단백질 수용액의 탈지는 다른 임의의 편리한 공정에 의해서 수행될 수도 있다.

콩류 단백질 수용액은, 예컨대 분말상 활성 탄소 또는 입자상 활성 탄소와 같은 흡착제로 처리하여 발색 및/또는 향 화합물을 제거할 수 있다. 그와 같은 흡착제 처리는 임의의 적절한 조건, 일반적으로 분리된 단백질 수용액의 대기 온도 하에서 수행될 수 있다. 분말상 활성 탄소의 경우, 약 0.025 % 내지 약 5 % w/v, 바람직하게는 약 0.05 % 내지 약 2 % w/v의 양이 채택된다. 흡착제는 임의의 편리한 수단, 예컨대 여과에 의해서 콩류 단백질 용액으로부터 제거될 수 있다.

결과의 콩류 단백질 수용액은 약 0.1 내지 약 10 체적, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 2 체적의 수성 희석제로 희석되어 콩류 단백질 수용액의 전도도가 일반적으로 약 105 mS, 바람직하게는 약 4 내지 약 21 mS 미만의 값으로 감소시킬 수 있다. 그와 같은 희석은 대개 물(water)을 사용하여 수행되지만, 예컨대 전도도가 최대 약 3 mS인 염화 나트륨 또는 염화 칼슘을 희석한 염 용액을 사용할 수도 있다.

콩류 단백질 용액에 혼합되는 희석제는 일반적으로 콩류 단백질 용액의 온도와 동일하지만, 희석제의 온도는 약 1 ° 내지 약 100 ℃, 바람직하게는 약 15° 내지 약 65 ℃, 더욱 바람직하게는 약 50° 내지 약 60 ℃일 수 있다.

선택적으로 희석된 콩류 단백질 용액은 이후에 임의의 적절한 식품 등급의 산, 예컨대 염산 또는 인산이 첨가되어 그 pH를 약 1.5 내지 약 4.4, 바람직하게는 약 2 내지 약 4의 값으로 조정되어 산성화된 콩류 단백질 수용액, 바람직하게는 투명한 산성화된 콩류 단백질 수용액을 얻는다. 산성화된 콩류 단백질 수용액의 전도도는 일반적으로 희석된 콩류 단백질 용액에 대해서는 약 110 mS 미만이고, 또는 희석되지 않은 콩류 단백질 용액에 대해서는 약 115 mS 미만이며, 두 경우 모두 약 4 내지 약 26 mS인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 잔류 콩류 단백질원의 초기 분리에 대한 대안으로서, 콩류 단백질 수용액 및 잔류 콩류 단백질원 재료는, 선택적으로, 함께 희석되고 산성화될 수 있으며, 이후에, 산성화된 콩류 단백질 수용액은 청정 처리를 거치고 상술한 바와 같이 임의의 적절한 기법에 의해서 잔류 콩류 단백질원 재료로부터 제거된다. 산성화된 콩류 단백질 수용액은, 상술한 바와 같이, 선택적으로, 탈지 처리될 수 있고, 선택적으로, 흡착제에 의해서 처리되며, 또한, 선택적으로 소포제로 처리될 수 있다.

산성화된 콩류 단백질 수용액은 열 처리되어 추출 단계 중에 콩류 단백질원 재료로부터 추출된 결과 용액 내에 존재하고 있는, 예컨대 트립신 저해 인자와 같은 열에 불안정한 비영양소 인자가 비활성화될 수 있다. 그와 같은 가열 단계는 또한 미생물 부하를 감소시키는 추가적인 이득을 제공한다. 일반적으로, 단백질 용액은 약 70° 내지 약 160 ℃, 바람직하게는 약 80° 내지 약 120 ℃, 더욱 바람직하게는 약 85° 내지 약 95 ℃의 온도에서 약 10 초 내지 약 60 분간, 바람직하게는 약 10 초 내지 약 5 분간, 더욱 바람직하게는 약 30 초 내지 약 5 분간 가열된다. 열 처리되고 산성화된 콩류 단백질 용액은 이후에 후술하는 바와 같이 추가 처리를 위해서 약 2° 내지 약 65 ℃, 바람직하게는 약 50 ℃ 내지 약 60 ℃까지 냉각된다.

선택적으로 희석되고, 산성화되고 또한 선택적으로 열 처리된 콩류 단백질 용액은 투명하지 않으며, 이 용액은 여과 또는 원심 분리와 같은 임의의 종래의 절차를 사용하여 청정 처리될 수 있다.

적절한 순도를 가진 경우에는, 얻어진 산성화된 콩류 단백질 수용액을 바로 건조하여 콩류 단백질 제품을 생산한다. 다르게는, 산성화된 단백질 수용액은 pH를 약 6.0 내지 약 8.0으로 조정하고 또한 후술하는 바와 같이 추가 처리될 수 있다. 불순물 함량이 감소되고 또한 염 함량이 감소된, 예컨대 콩류 단백질 분리체와 같은 콩류 단백질 제품을 제공하기 위해서는, 산성화된 콩류 단백질 수용액을 건조시키거나 pH 조정하기 전에 후술하는 바와 같이 처리할 수 있다.

산성화된 콩류 단백질 수용액은 농축되어 그 단백질 농도를 증가시키는 한편으로 그 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지할 수 있다. 그와 같은 농축은 일반적으로 약 50 내지 약 300 g/L, 바람직하게는 약 100 내지 약 200 g/L의 단백질 농도를 갖는 농축 콩류 단백질 용액을 제공할 수 있다.

농축 단계는, 예컨대, 서로 다른 멤브레인 소재 및 구조를 고려하여 약 1,000 내지 약 1,000,000 달톤(Dalton), 바람직하게는 약 1,000 내지 약 100,000 달톤의 적절한 분획 분자량을 가지며, 또한 연속 공정에 대해서는 단백질 수용액이 멤브레인을 통과함에 따라서 소정의 농도를 허용할 수 있는 치수를 갖는 중공사 멤브레인 또는 나권형 멤브레인(spiral-wound membrane)과 같은 멤브레인을 사용하는 한외 여과 또는 정용 여과와 같은 임의의 편리한 선택적 멤브레인 방식을 채택하는 것에 의해서 배치 또는 연속 공정과 부합되는 임의의 편리한 방식으로 수행될 수 있다.

공지된 바와 같이, 한외 여과 및 유사한 선택적 멤브레인 기법은 저분자량종은 통과하도록 하는 반면에 고분자량종은 그렇게 하지 못하도록 한다. 저분자량종은 소금과 같은 이온종 뿐만 아니라 소스 재료로부터 추출된 저분자량 재료, 예컨대 탄수화물, 색소, 저분자량 단백질, 및 모두 저분자량 단백질인 트립신 저해 인자와 같은 비영양소 인자를 포함하고 있다. 멤브레인의 분획 분자량은 일반적으로 서로 다른 멤브레인 재료 및 구조를 고려하여 용액 내의 상당한 양의 단백질을 확실하게 유지할 수 있도록 하며, 한편으로는 오염물은 통과하도록 선택된다.

농축된 콩류 단백질 용액은 이후에 물 또는 희석한 알칼리 염 용액을 사용하는 정용 여과 단계를 거칠 수 있다. 정용 여과 용액은 그 자연 pH 또는 정용 여과될 단백질 용액과 동일한 pH 또는 이들 사이의 임의의 pH를 가질 수 있다. 그와 같은 정용 여과는 약 1 내지 약 40 체적의 정용 여과 용액, 바람직하게는 약 2 내지 약 25 체적의 정용 여과 용액을 사용하여 수행될 수 있다. 정용 여과 공정에 있어서, 투과체를 사용하여 멤브레인을 통과하도록 하여 콩류 단백질 수용액으로부터 오염물을 추가적으로 제거한다. 이는 단백질 수용액을 정화하며 또한 그 점도를 감소시킬 수 있다. 정용 여과 공정은 투과체 내에 존재하는 추가적인 오염물 또는 인식 가능한 발색이 현저하게 사라질 때까지, 또는 유지체가 건조되었을 때 충분히 정화되어 적어도 약 90 wt% (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 콩류 단백질 분리체를 제공할 때까지 수행될 수 있다. 그와 같은 정용 여과는 농축 단계에서 사용된 것과 동일한 멤브레인을 사용하여 수행될 수 있다. 그러나, 필요하다면, 서로 다른 멤브레인 재료 및 구조를 감안하여, 예컨대 약 1,000 내지 약 1,000,000 달톤(Dalton), 바람직하게는 약 1,000 내지 약 100,000 달톤의 범위 내에 있는 분획 분자량을 갖는 멤브레인과 같은 서로 다른 분획 분자량을 갖는 서로 다른 멤브레인을 사용하여 수행될 수도 있다.

다르게는, 정용 여과 단계는 농축하기 전의 산성화된 단백질 수용액 또는 산성화된 단백질 수용액을 부분적으로 농축하기 전에 적용될 수 있다. 정용 여과는 또한 농축 단계 중의 여러 시점에서 적용될 수 있다. 농축시키기 전에 또는 부분적으로 농축된 용액에 대해서 정용 여과가 적용되며, 그 결과의 정용 여과된 용액은 이후에 추가적으로 농축된다. 단백질 용액이 농축되어짐에 따라서 복수회의 정용 여과에 의해서 달성되는 점도가 감소됨에 따라서 최종적으로는 더욱 더 높게 또한 완전하게 농축된 단백질 농축액을 달성할 수 있게 한다. 이는 건조시켜야 할 재료의 양을 감소시킨다.

농축 단계 및 정용 여과 단계는 본 명세서에서 콩류 단백질 제품이 후속적으로 회수되어 약 90 wt% 단백질 (N x 6.25) d.b. 미만, 예컨대 적어도 약 60 wt% 단백질 (N x 6.25) d.b.를 포함하도록 하는 방식으로 수행될 수 있다. 콩류 단백질 수용액을 부분 농축 및/또는 부분 정용 여과하면, 부분적으로 오염물을 제거하는 것이 가능해진다. 이 단백질 용액은 이후에 건조되거나 또는 pH 조정되며, 또한 후술하는 바와 같이 더 처리되어 순도가 낮은 콩류 단백질 제품을 제공하게 된다.

정용 여과 단계의 적어도 일부분 중에 정용 여과 매질 중에 항산화제가 존재할 수 있다. 항산화제는 임의의 적절한 항산화제일 수 있으며, 예컨대 황산 나트륨 또는 아스코빅산일 수 있다. 정용 여과 중에 채택된 항산화제의 양은 채택된 재료에 의존적이며, 또한 약 0.01 내지 약 1 wt%로 변동될 수 있으며, 바람직하게는 약 0.05 wt%이다. 항산화제는 단백질 용액 중에 존재하는 페놀릭 성분의 산화를 억제하는 기능을 한다.

선택적인 농축 단계 및 선택적인 정용 여과 단계는 일반적으로 약 2° 내지 약 65 ℃, 바람직하게는 약 50° 내지 약 60 ℃의 임의의 편리한 온도에서, 소정의 농축 및 정용 여과를 수행하는데 필요한 시간 동안 수행될 수 있다. 사용된 온도 및 기타 조건은 멤브레인 장비에 따라서 멤브레인 처리, 용액의 바람직한 단백질 농도 및 투과체에 대해서 오염물의 제거 효율에 영향을 미친다.

상술한 바와 같이, 콩류는 비영양소적인 트립신 저해 인자를 포함하고 있다. 최종 콩류 단백질 제품에 있어서의 트립신 저해 인자의 활동도는 다양한 공정 변수를 조작하는 것에 의해서 제어될 수 있다.

상술한 바와 같이, 산성화된 콩류 단백질 수용액을 열 처리하여 열에 불안정한 트립신 저해 인자를 비활성화할 수 있다. 부분적으로 농축되거나 완전하게 농축된 산성화된 콩류 단백질 수용액 또한 열 처리되어 열에 불안정한 트립신 저해 인자를 비활성화할 수 있다. 부분적으로 농축된 산성화된 콩류 단백질 수용액에 열 처리를 가하는 경우, 결과의 열 처리 용액은 이후에 추가적으로 농축될 수 있다.

또한, 농축 및/또는 정용 여과 단계는 다른 오염물과 함께 투과체 내의 트립신 저해 인자를 제거하는 바람직한 방식으로 동작될 수 있다. 트립신 저해 인자의 제거는, 승강된 온도, 예컨대 30° 내지 65 ℃, 바람직하게는 50° 내지 약 60 ℃의 온도에서 동작하는, 더 큰 공극 크기, 예컨대 30,000 내지 1,000,000 Da의 더 큰 공극 크기를 갖는 멤브레인을 사용하고, 또한 더 많은 체적, 예컨대 10 내지 40 체적의 정용 여과 매질을 채택하여 촉진된다.

더 낮은 pH, 예컨대 1.5 내지 3의 더 낮은 pH에서의 콩류 단백질 용액을 산성화하고 멤브레인 처리하는 것은 더 높은 pH, 예컨대 3 내지 4.4의 pH에서 이 용액을 처리하는 것과 비교하여 트립신 저해 인자의 활동도를 감소시킬 수 있다. 낮은 pH 범위의 끝 부분에서 단백질 용액을 농축하거나 및/또는 정용 여과하는 경우, 건조시키기 전에 이 단백질 용액의 pH를 상승시키는 것이 바람직할 수 있다. 농축 및/또는 정용 여과된 단백질 용액의 pH는 임의의 종래의 식품 등급의 알칼리, 예컨대 수산화나트륨과 같은 알칼리를 첨가하는 것에 의해서, 소정의 값, 예를 들면, pH 3으로 상승시킬 수 있다.

또한, 트립신 저해 인자의 감소는 콩류 재료를 억제 인자의 이염화물 결합을 파괴하거나 재배열하는 환원제에 노출시키는 것에 의해서 얻어질 수 있다. 적절한 환원제로는, 아황산 나트륨, 시스테인, 및 N-아세틸시스테인을 포함한다.

그와 같은 환원제를 첨가하면 전체 공정의 다양한 단계에서 효과를 나타낼 수 있다. 환원제는 추출 단계에서 콩류 단백질원 재료에 추가될 수 있고, 잔류 콩류 단백질원 재료를 제거한 다음 정화된 콩류 단백질 수용액에 추가될 수 있고, 건조시키기 전에 정용 여과된 유지체에 추가될 수도 있고, 또는 건조된 콩류 단백질 제품과 함께 블렌드되어 건조될 수도 있다. 환원제의 추가는, 상술한 바와 같이, 열 처리 단계 및 멤브레인 처리 단계와 조합될 수 있다.

농축 단백질 용액 내에 활성 트립신 저해 인자를 유지하기를 원하는 경우라면, 이는 환원제를 시용하는 것이 아니라 열 처리 단계를 제거하거나 그 강도를 감소시키는 것에 의해서, pH 범위의 더 높은 끝 부분, 예컨대 3 내지 4.4에서 농축 및 정용 여과 단계를 동작하도록 하는 것에 의해서, 더 작은 공극 크기를 갖는 농축 및 정용 여과 멤브레인을 사용하는 것에 의해서, 이 멤브레인을 더 낮은 온도에서 동작시키는 것에 의해서, 및 더 적은 체적의 정용 여과 매질을 채택하는 것에 의해서 달성될 수 있다.

선택적으로 농축되고 또한 선택적으로 정용 여과된 단백질 용액은, 필요하다면, 미합중국 특허 5,844,086 호, 및 6,005,076 호에 개시된 바와 같이, 추가적인 탈지 공정을 거칠 수 있다. 다르게는, 선택적으로 농축되고 또한 선택적으로 정용 여과된 단백질 용액의 탈지는 임의의 다른 편리한 절차에 의해서 달성될 수도 있다.

선택적으로 농축되고 또한 선택적으로 정용 여과된 단백질 수용액은, 예컨대 분말상 활성 탄소 또는 입자상 활성 탄소와 같은 흡착제로 처리되어 발색 및/또는 향 화합물이 제거될 수 있다. 그와 같은 흡착제 처리는 임의의 적절한 조건, 일반적으로 분리된 단백질 용액의 대기 온도 하에서 수행될 수 있다. 분말상 활성 탄소의 경우, 약 0.025 % 내지 약 5 % w/v, 바람직하게는 약 0.05 % 내지 약 2 % w/v의 양이 채택된다. 흡착제는, 임의의 편리한 수단, 예컨대 여과에 의해서 콩류 단백질 용액으로부터 제거될 수 있다.

선택적으로 농축되고 또한 선택적으로 정용 여과된 콩류 단백질 수용액은 임의의 편리한 기법, 예컨대 분무 건조 또는 동결 건조에 의해서 건조될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 건조 또는 pH 조정 및 추가 처리 전에 콩류 단백질 용액에 대해서 저온 살균 공정이 수행될 수 있다. 그와 같은 저온 살균은 임의의 바람직한 저온 공정 조건 하에서 수행될 수 있다. 일반적으로, 선택적으로 농축되고 또한 선택적으로 정용 여과된 콩류 단백질 수용액은 약 55° 내지 약 70 ℃, 바람직하게는 약 60° 내지 약 65 ℃의 온도에서, 약 30 초 내지 약 60 분간, 바람직하게는 약 10 분 내지 약 15 분간 가열된다. 저온 살균될 콩류 단백질 용액은 이후에 건조 또는 pH 조정 및 후술하는 바와 같은 추가 처리를 위해서, 바람직하게는 25° 내지 약 40 ℃의 온도까지 냉각될 수 있다.

건조 콩류 단백질 제품은 약 60 wt%를 초과하는 단백질 함량을 가지고 있다. 바람직하게는, 건조 콩류 단백질 제품은 약 90 wt%의 단백질을 초과하는, 바람직하게는 적어도 약 100 wt%, (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 분리체이다.

본 명세서에서 제조된 콩류 단백질 제품은 산성 수성 매질에 용해될 수 있다. 콩류 단백질 제품은 또한, 상술한 바와 같이, 냉동 디저트 제품을 준비하는데 사용되는 냉동 디저트 혼합물에 사용하기에 적합하다.

선택적으로 농축되고, 선택적으로 정용 여과되며, 또한 선택적으로 저온 살균된 콩류 단백질 수용액에 대한 대안으로서, 이 수용액은 pH 조정된 콩류 단백질 제품을 제공하고 또한 그 기능적인 특성을 처리하도록 다양한 절차에 의해서 처리될 수 있다.

그와 같은 절차 중의 하나에 있어서, 상술한 산성화된 콩류 단백질 수용액, 부분적으로 농축된 콩류 단백질 용액, 또는 농축된 콩류 단백질 용액은 약 0.1 내지 약 6 체적의 물, 바람직하게는 약 1 내지 약 4 체적의 물로 선택적으로 희석한 다음, pH를 약 6 내지 약 8, 바람직하게는 약 6.5 내지 약 7.5로 조정될 수 있다. 전체 샘플은 이후에 건조될 수 있거나 또는 침전된 모든 고형물을 원심 분리에 의해서 수집하며 또한 이들 건조된 것들만으로 제품을 형성하게 된다. 다르게는, 전체 샘플을 건조시키기 전에 또는 원심 분리에 의해서 모든 고형물을 수집하고 또한 이들을 건조시켜 제품을 형성하기 전에 pH 6 내지 8의 용액을 약 70° 내지 약 160 ℃의 온도에서 약 2 초 내지 약 60 분간, 바람직하게는, 약 80° 내지 약 120 ℃의 온도에서 약 15 초 내지 약 15 분간, 더욱 바람직하게는 약 85° 내지 약 95 ℃의 온도에서 약 1 내지 약 5 분간 가열할 수도 있다.

또 다르게는, 선택적인 농축 및 선택적인 정용 여과 단계 이전에 산성화된 콩류 단백질 수용액의 pH를 약 6 내지 약 8, 바람직하게는 약 6.5 내지 약 7.5로 조정할 수 있다. 선택적인 농축 및 선택적인 정용 여과 단계로부터 얻어진 pH 조정된 단백질 용액은 이후에 건조될 수 있으며, 또는 원심 분리되어 모든 불용성 콩류 단백질 재료를 수집한 다음, 건조할 수도 있다. 다르게는, 선택적인 농축 및 선택적인 정용 여과 단계로부터 얻어진 pH 조정된 단백질 용액은 열 처리되고 이후에 건조되거나 원심 분리되어 모든 불용성 콩류 단백질 재료를 수집한 다음, 건조할 수도 있다.

다르게는, 선택적으로 농축되고, 선택적으로 정용 여과되고, 또한 선택적으로 저온 열처리된 콩류 단백질 수용액을 건조하여 준비되는 콩류 단백질 제품을 물에 재용해시키고 또한 건조시키기 전에, 이렇게 하여 얻은 산성 수용액의 pH를, 예컨대 수산화나트륨 수용액을 사용하여 임의의 편리한 방식으로 pH를 약 6 내지 약 8, 바람직하게는 6.5 내지 약 7.5까지 상승시킨다. 다르게는, pH를 약 6 내지 약 8로 조정함에 있어서 형성되는 모든 침전물은 원심 분리에 의해서 회수되며 또한 이들 고형물을 건조하여 콩류 단백질 제품을 생산한다. 또 다르게는, pH 6 내지 8의 용액은, 전체 샘플을 건조하기 전에, 또는 또 다른 대안적인 절차에 있어서, 열 처리된 샘플에 있어서 존재하는 모든 불용성 고형물만 원심 분리에 의해서 회수하고 또한 건조하기 전에, 약 70 ℃ 내지 약 160 ℃의 온도에서 약 2 초 내지 약 60 분간, 바람직하게는 약 80° 내지 약 120 ℃의 온도에서 약 15 초 내지 약 15 분간, 더욱 바람직하게는 약 85° 내지 약 95 ℃의 온도에서 약 1 내지 약 5 분간 가열될 수 있다.

건조 콩류 단백질 제품은 적어도 약 60 wt% (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 가지고 있다. 바람직하게는, 건조 콩류 단백질 제품은 약 90 wt%의 단백질을 초과하는, 바람직하게는 적어도 약 100 wt% 단백질 (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 분리체이다.

pH 조정된 콩류 단백질 제품은 또한, 상술한 바와 같이, 냉동 디저트 제품을 준비하는데 사용되는 냉동 디저트 혼합물에 사용하기 적합하다.

[실시예]

[실시예 1]

본 실시예는 냉동 디저트의 준비에 있어서 사용되는 YP701 콩 단백질 분리물의 생산에 대해서 설명한다.

'a' kg의 'b'를 60 ℃에서 'c' L의 0.15 M CaCl_2 용액으로 혼합하고 또한 30 분간 교반하여 수용성 단백질 용액을 형성하였다. 잔류 고형물은 원심 분리에 의해서 제거되어 중량비로 'd' %의 단백질 함량을 갖는 농축물을 생성하였으며, 'e' L의 농축물에 60 ℃ 'f' L의 역삼투수를 첨가한 다음, 샘플의 pH를 희석한 HCl을 사용하여 'g'로 낮췄다. 희석되고 산성화된 농축물은 여과에 의해서 청정 처리되어 중량비로 'h' %의 단백질 함량을 갖는 투명한 단백질 용액을 제공하였다.

여과된 단백질 용액은 'k' 달톤(Dalton)의 분획 분자량을 갖는 폴리에테르 솔폰 멤브레인 상에서 약 'l' ℃의 온도에서 수행되는 농축에 의해서 'i' L에서 'j' L로 체적이 감소된다. 이 시점에서, 'm' wt%의 단백질 함량을 갖는 산성화된 단백질 용액은 'n' L의 역삼투수로 희석되고, 정용 여과는 약 'o' ℃에서 수행되었다. 이렇게 하여 얻어진 정용 여과된 용액은 이후에 더 농축되어 'p' kg의 산성화되고, 정용 여과된 농축 단백질 용액을 제공한다. 분무 건조 전의 단백질 용액은 중량이 'q'이고 단백질 함량은 중량비로 'r' %였으며, 이는 추가 처리된 초기 농축물의 수율을 's' wt%로 나타낸다. 산성화되고, 정용 여과되며, 농축된 단백질 용액을 건조시켜 't' wt% (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 제품을 얻었다. 제품은 'u' YP701 단백질 분리체로 명명되었다.

[표 1] - YP701를 생산하기 위한 운전에 필요한 파라미터

u YP01-E19-11A YP03-J05-11A

a 20 30

b 쪼개진 노란 완두콩 분말 노란 완두콩 단백질 농축물

c 200 300

d 1.32 3.50

e 186.5 254.9

f 225.8 346.2

g 3.34 3.26

h 0.58 1.62

i 400 548

j 35 51

k 100,000 10,000

I 58 56

m 4.94 10.03

n 350 510

o 60 58

p 21.52 n/a

q 21.52 52.98

r 7.54 9.85

s 65.9 58.5

t 103.19 102.62

[실시예 2]

본 실시예는 관능 검사에 사용되는 냉동 디저트의 생산을 나타내고 있다. 냉동 디저트는 실시예 1에서 설명한 바와 같이 준비한 YP01-E19-11A YP701 또는 유제품을 포함하는 용도로 사용하는데 추천되는 상업용 콩 단백질 분리체인 Nutralys S85F(Roquette America Inc., Keokuk, LA) 중의 하나를 사용하여 준비하였다.

14.4 g의 단백질을 공급하기 위해서 충분한 양의 단백질 분말을 검량한 다음 대략 550 ml의 정제한 음용수를 추가하였다. 샘플은 단백질이 잘 분산되도록(Nutralys S85F) 또는 완전하게 용해되도록(YP01-E19-11A YP701) 교반하였다. Nutralys S85F 용액의 pH는 7.52였다. YP01-E19-11A YP701 용액의 pH는 식품 등급의 NaOH를 사용하여 3.85로부터 7.50까지 조정하였다. 이 용액에 대해서, 이후에, 7.2 g의 대두 기름(Crisco Vegetable Oil, Smucker Foods of Canada Co., Markham, ON)을 추가한 다음, 물을 추가하면서 샘플의 체적을 최대 600 ml까지 증가시켰다. 이후에 미세 유화제 스크린을 가진 Silverson L4RT 혼합기 상에서 5,000 rpm에서 3 분간 샘플을 처리하였다.

각각의 콩 단백질 용액 샘플(507.16 g)을 검량하고, 이후에, 순수 바닐라 추출물(1.99 g)(Club House, McCormick Canada, London, ON) 및 과립형 설탕(89.85 g)(Rogers Fine Granulated, Lantic Inc., Montreal, QC)을 첨가한 다음 설탕이 완전하게 용해될 때까지 이 혼합물을 교반하였다. 혼합물의 pH를 측정하였다. Nutralys S85F를 사용하여 준비된 혼합물은 pH가 7.38이었다. YP01-E19-11A YP701를 사용하여 준비된 혼합물의 pH는 7.47이었다. 혼합물은 이후에 9 ℃의 온도까지 냉각하였다. 각각의 냉각된 혼합물을 Cuisinart ICE-50BCC 아이스크림 제조기의 용기로 옮겼다. 이 아이스크림 제조기를 45 분 동안 동작시켜서 반고형 상태의 냉동 디저트를 얻었다. 신규하게 준비된 Nutralys S85F 냉동 디저트의 온도는 -4 ℃였다. 신규하게 준비된 YP01-E19-11A YP701 냉동 디저트의 온도는 -3 ℃였다. 이 제품을 플라스틱 통에 옮긴 다음 약 -8 ℃의 냉동고에서 하룻밤 동안 두었다. 다음날, 온도가 약 -6 ℃인 샘플을 관능 평가자들에게 제공하였다.

[실시예 3]

본 실시예는 냉동 디저트의 관능 평가에 대해서 설명한다.

냉동 디저트의 샘플을 작은 컵에 옮겨 담고 이후에 8 명의 비공식 패널에게 블라인드 테스트하도록 제공하였다. 패널에게는 어떤 샘플이 그들이 선호하는 맛을 가지고 있는 지를 평가해 줄 것을 요청하였다. 여덟 명의 패널 중 일곱 명이 YP01-E19-11A YP701을 사용하여 준비한 냉동 디저트의 맛을 선호하였다.

[실시예 4]

본 실시예는 관능 검사에 사용되는 냉동 디저트의 생산을 나타내고 있다. 냉동 디저트는 실시예 1에서 설명한 바와 같이 준비한 YP03-J05-11A YP701 또는 유제품을 포함하는 용도로 사용하는데 추천되는 상업용 콩 단백질 분리체인 Nutralys S85F(Roquette America Inc., Keokuk, LA) 중의 하나를 사용하여 준비하였다.

냉동 디저트를 준비하는데 사용된 제제는 표 2에 나타내었다.

각각의 냉동 디저트는 4.26 %의 단백질을 포함하도록 설계하였다. 현재 상태의 YP03-J05-11A YP701의 단백질 함량은 99.56 %였고 또한 Nutralys S85F의 단백질 함량은 78.52 %였다.

[표 2] - 냉동 디저트 제제

YP03-J05-11A YP701 제제 Nutralys S85F 제제

성분 중량 (g) % 중량 (g) %

YP03-J05-11A YP701 29.95 4.28 0 0

Nutralys S85F 0 0 37.98 5.43

코코넛 오일 56 8 56 8

설탕 84 12 84 12

콘 시럽 고형물 (42 DE) 28 4 28 4

말토덱스트린 49 7 49 7

구아검 2.1 0.3 2.1 0.3

카라게닌 0.42 0.06 0.42 0.06

폴리소르베이트 80 1.05 0.15 1.05 0.15

천연 바닐라 추출 조미제 3.5 0.5 3.5 0.5

NaOH 또는 HCl이 첨가된 물 445.98 63.71 437.95 62.56

합계 700 100 700 100

단백질 분말을 400 g의 물에 혼합한 다음 용해 또는 분산시켰다. 샘플의 pH를 측정하고 필요에 따라서 식품 등급의 NaOH 또는 HCl 용액을 첨가하여 7.25까지 조정하였다. 이후에 물을 더 추가하여 총중량이 475.93 g이 되도록 하였다. 폴리소르베이트 80(Tween 80, Uniqema, New Castle, DE), 및 바닐라 향미제 (Natural Vanilla Extract Flavor Prod22213, Carmi Flavors, Port Coquitlam, BC)를 단백질 용액에 첨가하였다. 설탕(Rogers Fine Granulated, Lantic Inc., Montreal, QC), 콘 시럽 고형물 (Star-Dri 42R, A.E. Staley Manufacturing Co., Decatur, IL), 말토덱스트린 (Maltrin M510, Grain Processing Corporation, Muscatine, IA), 구아검 (Procol F, Polypro International Inc., Minneapolis, MN), 및 카라케닌 (Genuvisco J-DS, CP. Kelco, Lille Skensved, Denmark)을 건조 혼합하였다. 단백질 용액을 40 ℃까지 승온한 다음 이들 건조 성분을 혼합하였다. 코코넛 오일(Future Enhancements Marketing Ltd., Chemainus, BC)을 용해하고, 이후에 다른 성분에 첨가하였다. 혼합물은 80 ℃에서 30 초간 저온 살균한 다음 제 1 단에서 170 바(bar)의 압력으로 균질화하고 제 2 단에서 30 바의 압력으로 균질화하였다. 혼합물을 냉각시킨 다음 냉장고에 하룻밤 동안 넣어 두었다.

온도가 약 'a' ℃인 혼합물을 Cuisinart ICE-50BCC 아이스크림 제조기의 용기로 옮겼다. 이 아이스크림 제조기를 'b' 분 동안 동작시켜서 온도가 약 'c' ℃인 반고형 상태의 냉동 디저트를 얻었다. 이 제품을 플라스틱 통에 옮긴 다음 냉동고에서 하룻밤 동안 두었다. 다음날, 온도가 약 'd' ℃인 샘플을 관능 평가자들에게 제공하였다.

[표 3] - 냉동 디저트의 냉동에 필요한 파라미터

YP07-C20-12A YP701N2 제제 Nutralys S85F 제제

a 0.5 0

b 23.67 17.92

c -3 -3

d -13.5 -12.4

[실시예 5]

본 실시예는 냉동 디저트의 관능 평가에 대해서 설명한다.

냉동 디저트의 샘플을 작은 컵에 옮겨 담고 이후에 8 명의 비공식 패널에게 블라인드 테스트하도록 제공하였다. 패널에게는 어떤 샘플이 더 담백한 맛을 가지고 있는지 및 어떤 샘플이 그들이 선호하는 맛을 가지고 있는 지를 평가해 줄 것을 요청하였다. 여덟 명의 패널 중 일곱 명이 YP03-J05-11A YP701을 사용하여 준비한 냉동 디저트가 더 담백한 맛을 가지고 있다고 평가하였다. 여덟 명의 패널 중 일곱 명이 YP03-J05-11A YP701을 사용하여 준비한 냉동 디저트의 맛을 선호하였다.

[실시예 6]

본 실시예는 냉동 디저트의 준비에 있어서 사용되는 YP701N2 콩 단백질 분리물의 생산에 대해서 설명한다.

46.3 kg의 쪼개진 노란 완두콩(yellow split pea) 분말을 300 L의 30 ℃ 역삼투(RO, reverse osmosis) 정제수에 합친 다음 30 분간 교반하였다. 4.53 kg의 염화 칼슘 펠릿(95.5 %)을 첨가한 다음 이 혼합물을 15 분간 더 교반하였다. 잔존 고형물은 원심력으로 제거하여 단백질 함량이 중량비로 1.94 %인 264 L의 농축물을 생성하였다. 264 L의 농축물을 185 L의 역삼투(RO)수에 추가한 다음 이 샘플의 pH를 동일한 양의 물로 희석시킨 HCl을 사용하여 2.99까지 낮췄다. 희석되고 산성화된 농축물은 여과에 의해서 추가적으로 청정하게 되어 중량비로 0.95 %의 단백질 함량을 갖는 단백질 용액을 제공하게 된다.

여과된 단백질 용액은 대략 58 ℃의 온도에서 동작하는 분획 분자량이 10,000 달톤(Dalton)인 폴리에테르술폰(PES, polyethersulfone) 멤브레인 상에서 농축에 의해서 470 L에서 66 L로 체적이 감소하게 된다. 이 시점에서, 4.75 wt %의 단백질 함량을 갖는 단백질 용액은 대략 59 ℃에서 수행되는 정용 여과 조작을 사용하여 132 L의 역삼투수로 정용 여과된다. 정용 여과된 단백질 용액은 이후에 28 L까지 농축되고 또한 대략 60 ℃에서 수행되는 정용 여과 조작을 사용하여 140 L의 추가 역삼투수를 사용하여 정용 여과된다. 10.13 wt%의 단백질 함량을 갖는 농축 단백질 용액은 역삼투수로 희석하여 4.58 wt%의 단백질 함량을 가지게 된다. 28.9 wt%의 여과된 단백질 용액의 수율로 표시되는 28.1 kg의 이 용액은 이후에 NaOH 용액을 사용하여 pH를 6.93으로 조정하였다. pH 조정된 단백질 용액은 이후에 분무 건조시켰고, 그 결과 얻어진 제품은 98.72 wt% (N x 6.25) d.b.의 단백질 함량을 갖는 것으로 밝혀졌다. 이 제품은 YP07-C20-12A YP701N2로 지정되었다.

[실시예 7]

본 실시예는 관능 검사에 사용되는 냉동 디저트의 생산을 나타내고 있다. 냉동 디저트는 실시예 6에서 설명한 바와 같이 준비한 YP07-C20-12A YP701N2 또는 유제품을 포함하는 용도로 사용하는데 추천되는 상업용 콩 단백질 분리체인 Nutralys S85F(Roquette America Inc., Keokuk, LA) 중의 하나를 사용하여 준비하였다.

냉동 디저트를 준비하는데 사용된 제제는 표 4에 나타내었다.

각각의 냉동 디저트는 4.26 %의 단백질을 포함하도록 설계하였다. 현재 상태의 YP07-C20-12A YP701N2의 단백질 함량은 90.90 %였고 또한 Nutralys S85F의 단백질 함량은 78.52 %였다.

[표 4] - 냉동 디저트 제제

YP07-C20-12A YP701N2 제제 Nutralys S85F 제제

성분 중량 (g) % 중량 (g) %

YP07-C20-12A YP701N2 32.8 4.69 0 0

Nutralys S85F 0 0 37.98 5.43

코코넛 오일 56 8 56 8

설탕 84 12 84 12

콘 시럽 고형물 (42 DE) 28 4 28 4

말토덱스트린 49 7 49 7

구아검 2.1 0.3 2.1 0.3

카라게닌 0.42 0.06 0.42 0.06

폴리소르베이트 80 1.05 0.15 1.05 0.15

천연 바닐라 추출 조미제 3.5 0.5 3.5 0.5

NaOH 또는 HCl 첨가 물 443.13 63.3 437.95 62.56

합계 700 100 700 100

[표 5] - 냉동 디저트의 냉동에 필요한 파라미터

YP07-C20-12A YP701N2 제제 Nutralys S85F 제제

a 0 0

b 18.83 17.92

c -3 -3

d -15.3 -12.7

[실시예 8]

본 실시예는 냉동 디저트의 관능 평가에 대해서 설명한다.

냉동 디저트의 샘플을 작은 컵에 옮겨 담고 이후에 8 명의 비공식 패널에게 블라인드 테스트하도록 제공하였다. 패널에게는 어떤 샘플이 더 담백한 맛을 가지고 있는지 및 어떤 샘플이 그들이 선호하는 맛을 가지고 있는 지를 평가해 줄 것을 요청하였다. 여덟 명의 패널 중 일곱 명이 YP07-C20-12A YP701N2를 사용하여 준비한 냉동 디저트가 더 담백한 맛을 가지고 있다고 평가하였다. 여덟 명의 패널 중 일곱 명이 YP07-C20-12A YP701N2를 사용하여 준비한 냉동 디저트의 맛을 선호하였다.

본 명세서를 요약하면, 선호하는 맛 속성을 가지고 있는 냉동 디저트 제품의 제조에 사용된 냉동 디저트 혼합물은 콩류 단백질 제품을 사용하여 제공된다. 본 발명의 범위 내에서 변형 역시 가능하다.

Claims

충분한 비율의 단백질, 지방, 향미제, 감미제, 안정제, 및 유화제를 포함하고 있어서 소정 조성의 냉동 디저트 제품을 제공하는 조성을 갖는 냉동 디저트 혼합물에 있어서,
상기 단백질 성분은 적어도 부분적으로,
(a) 적어도 약 60 wt% (N × 6.25) d.b.의 단백질 함량을 가지고 또한 4.4 미만의 상기 pH 값에서 용해 가능하면서 그와 같은 pH 값에서 열적으로 안정한 콩류 단백질 제품에 의해서 제공되거나,
(b) 다르게는, pH를 약 6 내지 약 8의 pH까지 조정하고 또한 상기 제품을 더 처리하여 건조시키고, 침전된 모든 콩류 단백질 원료를 회수하고 건조시키고, 열 처리하고, 이후에 상기 제품을 건조시키거나 또는 상기 제품을 열 처리하고 침전된 모든 콩류 단백질 원료를 회수하고 건조시키는 것에 의해서 제공되는, 냉동 디저트 혼합물.
청구항 1에 있어서,
상기 혼합물은,
0 내지 약 30 wt%의 지방,
0.1 내지 약 18 wt%의 단백질,
0 내지 약 45 wt%의 감미제,
0 내지 약 3 wt%의 안정제,
0 내지 약 4 wt%의 유화제를 포함하는, 혼합물.
청구항 1에 있어서,
0 내지 약 18 wt%의 지방,
0.1 내지 약 6 wt%의 단백질,
0 내지 약 35 wt%의 감미제,
0 내지 약 1 wt%의 안정제,
0 내지 약 2 wt%의 유화제를 포함하는, 혼합물.
청구항 1에 있어서,
유제품 성분은 포함하지 않고 또한 유사 유제품 냉동 디저트 혼합물로 분류될 수 있는, 혼합물.
청구항 1에 있어서,
유제품 성분은 포함하지 않고 또한 대체 유제품 냉동 디저트 혼합물로 분류될 수 있는, 혼합물.
청구항 1에 있어서,
식물성 및 유제품 성분의 블렌드를 포함하는, 혼합물.