[发明专利]功能性蛋白质组合物,基于该组合物的乳液及其制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及羽扇豆蛋白质组合物，特别是羽扇豆蛋白质浓缩物和分离物。本发明尤其涉及通过羽扇豆蛋白质组合物稳定的油∶水乳液，含有羽扇豆蛋白质组合物的凝胶以及制备高性能羽扇豆蛋白质组合物和基于该组合物的乳液的方法。

发明背景

蛋白质分离物和浓缩物

术语“蛋白质浓缩物”是一个用来定义具有蛋白质含量高达大约90％(重量)(通常是50-90％，尤其是65-70％，重量百分比)的蛋白质制剂的技术用语。相反，术语“蛋白质分离物”通常专指含有大于大约90％(重量)(例如大于大约95％)的蛋白质(干基)的蛋白质制剂。

植物蛋白质浓缩物和蛋白质分离物被广泛用于食品工业。最普遍的是大豆基产品，该产品应用于例如多种碎肉产品(例如肉馅和香肠)的生产，同样也用于一定的素食产品的生产。

蛋白质浓缩物通常简单用作蛋白质富集成分(营养添加剂)。然而，蛋白质分离物和功能性浓缩物也显示出重要的功能特性。这些功能特性中最重要的特性是能与油和水结合形成稳定的乳液。这些乳液可能与食料的凝胶化，膜形成，结构强化和稳定性有关。

另一个重要的功能特性是能够形成凝胶(尤其是加热时)，特别是在有水的情况下通过蒸煮形成稳定的凝胶。

而长期以来认为蛋白质分离物的功能通常优于蛋白质浓缩物，因此分离物一般比浓缩物价格高。此外，蛋白质浓缩物和分离物的一些重要功能随着蛋白质来源的不同而发生变化。

例如，如上所述，以低固体浓度乳化高比例的油∶水混合物的性能是一个重要的功能参数，例如在乳制品业和相关工业中非常重要。尽管本发明的羽扇豆蛋白质组合物特别应用于油包水乳液(W/O乳液)中，但本文所用的术语“油∶水”既指水包油乳液，又指油包水乳液。

来自动物的蛋白质浓缩物和分离物(诸如来自乳的蛋白质，例如乳清蛋白和酪蛋白(酪朊酸盐))以及来自谷物的分离物(诸如改性小麦谷蛋白)在这方面显示出很强的功能。这种产品能稳定脂肪∶水的比例为3∶1，4∶1或更高的乳液，并且这种乳液在乳制品业中具有广泛的用途(例如，在奶油，酸牛奶和冰淇淋方面)。在凝胶形成性能方面也有类似的应用。

不幸地是，来源广泛并且价格比较低廉的大豆蛋白产品或谷类基蛋白质在乳化稳定性和凝胶形成性方面比不上通过采用乳基制品所获得的性能。而且，使用后一产品面临着非常不同的问题：乳糖非耐受性和腹腔疾病分别限制了乳制品和谷类产品的使用，并且作为乳品厂或粉碎方法的副产品，该基础蛋白质成分经常面临供给链困难(例如，与微生物性质，来源不固定等有关)。

因此需要可替代的，价格低廉的，广泛被接受的和功能有效的蛋白质浓缩物和分离物。

羽扇豆和羽扇豆蛋白质

羽扇豆长期以来被认为是作为供人类食用的植物蛋白质源的大豆的可行代用品。羽扇豆植物生长在作物生长条件不太理想的地区，并且相对其它豆科植物能够在土质较差的土壤中获得较高的产量。白羽扇豆(Lupinus albus)，即白羽扇豆是在欧洲种植的优选品种，而狭叶羽扇豆(L.angustifolius)是在澳大利亚不太肥沃的土壤中种植的选择品种。

人们很早就得知羽扇豆种籽的蛋白质含量与完整大豆相当，并且多年以来，它被用作动物饲料的蛋白质源(非功能性的)。

而且，羽扇豆浓缩物和分离物本身也是已知的(参见例如，WO97/12524和EP0522800，参见下文)，并且也已知这些分离物/浓缩物能够影响添加了它们的食料的化学/物理性质(出处同上)。

然而，本发明人惊奇地发现乳液的高度稳定性可能与羽扇豆蛋白质组合物有关。以前一直没有发现这一非常有用的特性。它使得羽扇豆比采用大豆蛋白质更能稳定具有较高油比例的乳液，并且，实际上乳化性能已接近(或甚至超过)通过采用来自动物的蛋白质(诸如酪朊酸盐)所获得的性能(价格较高并经常遇到问题)。

惊奇地发现，即使以较低的纯度(例如20-40％)，羽扇豆蛋白质组合物也能提供非常高的油结合能力，同时具有较高含量的纤维。

而且，目前还发现根据我们的早期专利EP0522800(下文讨论)中教导的方法，羽扇豆蛋白质经后-等电沉淀和/或洗涤或羽扇豆蛋白质组合物经任意重构所制备的产品(例如分离物和浓缩物)具有与酪朊酸盐相同(或甚至超过)的稳定活性(特别是当羽扇豆蛋白质具有较高纯度时，例如当羽扇豆蛋白质组合物的纯度高于70％)。