法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2016-11-09
授权
授权
2013-02-20
实质审查的生效 IPC(主分类):A23J3/14 申请日:20110408
实质审查的生效
2013-01-02
公开
公开
发明领域
本发明涉及一种用于制造可溶性和功能性植物蛋白的方法，这些 植物蛋白因此更适用于食品组合物中。
现有技术
每日蛋白需要量占食物量的12%和20%。这些蛋白由产品动物源 产品（肉类、鱼类、蛋类、乳产品）和由植物食品（谷物、豆科植物、 藻类））这二者提供。
然而，在工业化国家中，蛋白供给物主要是动物源蛋白的形式。 现在，众多研究已经证明，有害于植物蛋白的过量消费动物源蛋白是 癌症和心血管疾病增加的原因之一。
此外，动物蛋白，就其变应原性、尤其对于源自乳或蛋类的蛋白， 以及就与过度放牧的有害影响有关的环境问题而言，具有众多缺点。
因此，大宗生产者对于以下植物源化合物存在日益增加的需要， 这些复植物源化合物具有有利的营养和功能特性，而没有动物源化合 物的缺点。
本申请中考虑的植物源化合物可以衍生自含油植物、豆科植物、 谷物或淀粉性植物，通过减少或移除一些主要非蛋白组分（水、油、 纤维、矿物质、淀粉和其他碳水化合物）以获得60%或更大的蛋白含 量（N625）。蛋白含量是在维生素和矿物盐以外的干重的基础上计算的。
植物蛋白材料增长地用于食品应用中。这要求，这些蛋白材料不 仅具有令人满意的营养特性，还具有可接受的味道及可接受的功能特 性（例如，良好的溶解度）以及还有充分的乳液化、胶化、持水、起 泡和组织特征。通常，术语食品成分的“功能特性”意指任何非营养 特性。这些不同的特性对获得食品的希望的最终特征做出了贡献。
用于制备植物蛋白组合物的方法的选择对所获得的蛋白组合物的 起泡、乳液化液化、乳化或胶化特性具有直接影响。例如，就乳蛋白 （酪蛋白、酪蛋白酸盐）而言，乳清蛋白的功能特性可以通过将介质 改性（电渗析、超滤、离子交换）、通过在中性或酸性pH热变性，以 分批模式或经由连续处理法（刮面热交换器、烹煮-挤出）进行改进。 这些处理，特别是热处理（Klepacka（克莱帕卡）等人.Effect of heat treatment on chemically modified proteins of legume seeds（热处理对化学 改性的豆科植物种子的蛋白的影响）.Food chem.（食品化学）1997； 58:219-22），导致天然蛋白的变性。天然蛋白的这种变性可以导致分 子的全部折叠。水的存在促进变性。因此，在包括亲水相和疏水相的 一个系统中，因温度作用而变性的蛋白使自身置于亲水/疏水界面。蛋 白的变性因此改性了它们的特性，特别是通过解蔽疏水基团诱导溶解 度降低。
对于蛋白组合物的在水中溶解度的关键方面而言，天然蛋白总体 上被水解或蛋白酶解以增加它们的溶解度。
此外，产业正在寻求简化用于制造蛋白产物的方法，这尤其反映 在限制产品制造时间和降低成本。然而，制造方法的这种简化必须不 损害蛋白组合物的质地的或功能的、营养性的、感觉的和感官的特性。
本发明的主要目的因此是找到一种用于制造具有良好乳液化液 化、乳化和胶化容量的可溶性植物蛋白的简单并廉价的方法，旨在用 于多种食品或非食品组合物中。
已经进行不同尝试以达到这个目的。特别是，在专利US2489208 和US3889001中描述了天然蛋白的直接酶性水解。该方法正常在延长 的反应时段内使用少量的酶。在这些方法中可溶性功能性蛋白的产率 通常是低的，并且产物就其味道而言具有平庸的品质。
在专利US3857966和3876806中描述了已经事先热处理的蛋白的 酶处理。在这些专利的第一个中，热沉淀并分离的蛋白最初经历在高 温的碱性水解，并且然后经历使用碱性及中性微生物蛋白酶和源自种 子的植物蛋白酶这二者的一系列蛋白酶水解，除去脂肪。所述蛋白因 此被初始热处理以摧毁营养细胞并且然后经历酶性水解以形成可溶性 蛋白。水不溶性物质的分离在蛋白酶解之后而非之前进行，并且产物 因此不仅含有可溶性蛋白，还含有在用作蛋白源的材料中存在的水溶 性杂质。
此外，对问题是对基本上不变性的植物蛋白施用官能化方法时， 这个问题变得甚至更困难，其中这些植物蛋白具有基于干重大于60% 的蛋白含量、大于15%的固形物含量和大于或等于10000mPa.s的20°C 粘度。
专利EP0013093描述了一种方法，其中通过在高温（50°C至 150°C）和在6.5和9之间的pH处理而改进大豆蛋白溶解度。在以连 续加压/空化循环为特征的该方法中，高剪切力和高压是必需的。这种 剪切力诱导大量蛋白变性，这对应于蛋白空间结构的瓦解。构成蛋白 的多肽链然后部分地或全部地解折叠。这种剪切力也可以诱导共价键、 特别是肽键的切割。构成蛋白的多肽链然后部分地或全部地遭受切割。
专利申请FR2202652描述了一种变性热处理方法，该方法可以应 用于低浓度蛋白悬液（按重量计6%至8%蛋白）。所述的变性处理之 后是一个酶水解以获得溶解的多肽。
在专利EP0522800中描述了一种“高温（80°C至95°C）长时间 （1至120分钟）”热处理，以便产生具有改进功能性的蛋白。所述蛋 白尤其具有非常好的乳化容量，但是水溶解度差。
专利US4530788也描述了一种用于使植物蛋白官能化的“高温 （70°C至121°C）长时间（15至45分钟）”热处理。然而，这种处理 施用于具有低固形物含量（约5%至10%，优选地3.5%至9.5%）的蛋 白溶液。所述文献更披露了最大加热时间，取决于蛋白浓度。就这篇 文献而言，它因此违背了想像一种持续期很短的蛋白官能化方法的技 术预想，这种蛋白官能化方法可以施用于具有高固形物含量和并且尤 其具有按重量计大于15%的固形物含量的蛋白提取物。
来自所有前述看，得出结论，对于基本上未变性的植物蛋白存在 未满足的需要，这些植物蛋白具有基于干重大于60%的蛋白含量和大 于90%的固形物含量并且还具有良好（即大于500g/l，也就是说50%） 的水溶解度（马铃薯蛋白例外，它的良好溶解度与大于250g/l、也就 是说25%的溶解度相对应），并且具有值得注意的功能特性，如它们 的乳液化、乳化和胶化容量。
发明概述
本申请人公司已经值得称道地发现，基本上未变性的植物蛋白可 以令人惊讶地同时具有良好的水溶解度和良好的功能特性。本申请人 公司也已经出乎意料地发现，用于制造可溶性和功能性植物蛋白的方 法可以施用于具有高蛋白含量、高固形物含量和高粘度的蛋白提取 物。
本申请人公司已经成功通过提出一种用于制造可溶性和功能性植 物蛋白的方法，调和迄今被认为几乎不相容的所有这些目标，其特征 在于它包括由0.01至1s处理组成的至少一个官能化步骤，所述处理由 以下步骤组成：
-将可溶性植物蛋白加热到100°C至160°C温度的步骤；
-冷却所述加热的植物蛋白的步骤。
本发明也涉及一种用于将无功能性植物蛋白转化成功能性植物蛋 白的方法，其特征在于它包括由如上所述的0.01至1s处理组成的至少 一个官能化步骤。
本发明的一个主题也是植物蛋白，特征在于它们具有：
-根据试验A所测量的大于50%并且优先并且优选地在55%和 95%之间的水溶解度；
-对于直接在4°C放置24小时的样品，根据试验C所测量的 在700000mPa.s和1200000mPa.s并且优先之间并且优选地750000 mPa.s和1200000mPa.s之间的乳液化容量，以及对于在75°C处理并 然后在4°C放置24小时的样品，500000mPa.s和1100000mPa.s之间 的乳液化容量；
-根据试验B所测量的在70%和95%之间的乳化容量。
本发明的一个主题也是马铃薯蛋白，其特征在于它们具有：
-大于25%的水溶解度；
-根据试验C测量，对于直接在4°C放置24小时的样品，在 400000mPa.s和600000mPa.s之间的乳液化容量，以及对于在75°C 处理并然后在4°C放置24小时的样品，在500000mPa.s和1100000 mPa.s之间的乳液化容量；
-根据试验B所测量的在70%和95%之间的乳化容量。
此外，本发明的一个主题是一种组合物，其特征在于它包括根据 本发明的方法获得的或具有根据本发明的溶解度特征及乳液化和乳化 容量的至少一种植物蛋白。本发明的该组合物最具体地意图用于人和 动物食品中，还意图任意用于多样化领域，如制药、化妆品、农业化 学、建筑材料、胶粘剂（adhesive glue）和纸板。
本发明因此也包括根据本发明的可溶性和功能性植物蛋白在先前 提到的不同技术领域中并且特别是在食品制造中的用途。更具体地， 根据本发明的植物蛋白可以用于制造动物饲料及人类食品，尤其用于 婴儿食品领域、还用于多个领域，例如赋形剂的发酵和生产。
详细说明
本发明涉及一种用于制造可溶性和功能性植物蛋白的方法。所述 方法特征在于，它包括由以下组成的至少一个官能化步骤：加热事先 置于悬液中的天然植物蛋白至100°C至160°C的温度，并且然后快速 冷却所述加热的植物蛋白，因此这个官能化步骤不超过一秒。优选 地，以蛋白提取物形式使用的所述蛋白具有基于干重大于60%的蛋白 含量（N625）、大于15%的固形物含量和根据试验E所测量的在10000 mPa.s和100000mPa.s之间20°C±2°C的粘度。
在本发明中，通过根据Dumas（仲马）A.,183,Annales de chimie et de physique,号2.47,第198-213页的方法（如Buckee（巴吉）,1994， 在Journal of the Institute of Brewing（酿造学会志）,100,第57-64页中 援引）验定可溶性氮部分测定蛋白含量（N6.25），然后因此确定并表述 为干产物重量百分比的所述氮部分乘以系数6.25。该方法是本领域技 术人员熟知的。
在本发明中，术语“植物蛋白”指衍生自谷物、含油植物、豆科 植物或块茎植物的任何蛋白。这些蛋白可以单独或作为混合物使用， 选自相同的科或来自不同的科。
为了本发明的目的，术语“豆科植物”意指属于苏木科 （Cesalpiniaceae）、含羞草科或蝶形花科的任何植物,并且尤其属于蝶 形花科的任何植物，例如豌豆、菜豆、蚕豆、马蚕豆、滨豆、苜蓿、 三叶草或羽扇豆。
根据本发明的一个优选实施方案，植物蛋白是豆科植物蛋白。
根据另一个优选实施方案，豆科植物蛋白选自包括豌豆、菜豆、 蚕豆和马蚕豆及其混合物的组。
甚至更优选地，所述豆科植物蛋白是豌豆蛋白。
术语“豌豆”在此以其最广泛接受的意义考虑并且具体包括：
-“光滑型豌豆”的所有野生品种，和
-“光滑型豌豆”和“皱皮豌豆”的所有突变品种，无论这些品 种的用途总体上意为什么（人类食品、动物营养和/或其他用途）。
本发明中使用的术语“可溶性蛋白”指具有根据试验A所测量的 在35%和99%之间、更优选在45%和90%之间和甚至更优选在50%和 90%之间的水溶解度的任何蛋白（除马铃薯蛋白外），它是天然或非天 然的，尤其是任何粉状蛋白（处于粉末形式）或任何蛋白提取物。在 本发明中施用于马铃薯蛋白时，术语“可溶性蛋白”指其溶解度根据 试验A大于25%的任何马铃薯蛋白。
该试验A在于经由以下方法确定在pH 7.5的水中的固形物含量： 在蒸馏水中分散蛋白或蛋白提取物的测试样品，并且分析离心后获得 的上清液。
将准确的2.0g测试样品和磁棒（参考号ECN 442-4510/VWR公司） 置于一个400ml烧杯中。标出整体皮重并且然后添加在20°C±°C 的100.0g蒸馏水。
将pH用1N HCl或1N NaOH调节至7.5，并且将混合物用蒸馏 水准确补足至200.0g。
将这种混合物搅拌30分钟并且随后以3000×g离心15分钟。
在离心后，准确抽取25.0g上清液至预先标定皮重的结晶皿中。 将结晶皿置于103°C的烘箱中至恒定质量。
借助以下等式计算水溶解度：
其中m1=以g计的干燥后结晶皿质量
m2=以g计的空结晶皿质量
m3=以g计的上清液占据的质量
P=以g计的测试样品质量
本发明中使用的术语“功能性”指除溶解度之外的任何非营养特 性。根据本发明植物蛋白的这些不同特性对获得掺入它们的产品的所 需最终特征做出贡献。在本申请中，术语“功能性”更具体地与根据 本发明的植物蛋白的乳液化、乳化和胶化容量相关。
根据本发明的制造方法构成一种用于制造可溶性和功能性植物蛋 白的简单和廉价的手段。
可以通过进行不同制备方法获得经历根据本发明的方法的植物蛋 白。有利地，经由下文描述的方法制备它们。
优选制备方法的第一步骤在于如果涉及磨碎的块茎植物，在水中 悬浮植物粉末或碎末。在本发明中，术语“植物粉末”以广义意思理 解，无论它是否为实际的植物粉末或块茎植物碎末，尤其马铃薯碎末。 确切地，所述植物粉末可以衍生自谷物、含油植物、豆科植物或块茎 植物，单独或作为混合物使用，选自选自相同的科或来自不同的科。
悬浮步骤之后是淀粉和纤维的提取，从而获得固形物含量按重量 计3%至15%的蛋白悬液。然而，在该步骤，当植物是小麦或马铃薯时， 首先提取蛋白，同时在第二阶段提取淀粉和纤维。
然后从蛋白悬液提取植物蛋白，从而获得固形物含量按重量计大 于15%的可溶性天然蛋白提取物。
在本发明中，术语“天然蛋白”指从植物来源中分离并且基本上 未变性的任何蛋白，从而使它保留良好的水溶解度，即大于50%的溶 解度（对于马铃薯蛋白例外，它的良好溶解度与大于25%的溶解度相 对应）。本发明的有利方面是在维持其良好溶解度的同时，官能化植 物蛋白。
分离步骤（也常称作提取步骤），可以由本领域技术人员熟知的 用于获得蛋白提取物的任何方法(例如等电析出或浸渍，随后是经由筛 分、过滤、离心的分离技术，或任何其他等同技术）组成。
根据一个优选的实施方案，分离步骤通过絮凝，即通过等电析出 法进行，随后借助板式分离器和/或离心倾析器（DA 250分离器，GEA Westfalia（基伊埃韦斯伐里亚分离机有限公司）；和CA 505倾析器， GEA Westfalia（基伊埃韦斯伐里亚分离机有限公司））回收絮凝的蛋 白。
如此获得的天然植物蛋白提取物然后经历由两个不同步骤组成的 官能化步骤：（i）加热步骤，有利地通过与水蒸气的热交换而进行， 和（ii）冷却步骤，优先地通过降低压力低于绝对值300mbar进行。
在根据本发明的一个具体方法中，加热步骤在灌注室（infusion chamber）中发生。然而，可能利用任何适合的加热系统。特别是，加 热步骤可以通过喷射而非通过灌注进行。喷射加热方法也是一种直接 交换方法，即，产品和热交换器之间接触的的方法，并且温度因此瞬 时上升。在本发明的优选实施方案中，热交换器对应于水蒸气。
植物蛋白提取物直接传输至灌注室中。确切地，本申请人公司通 过施用该方法至蛋白提取物而违反一个技术预想，该蛋白提取物具有 根据试验E所测量的在10000mPa.s和100000mPa.s之间的20°C± 2°C粘度。提取物的高粘度及其在该室表面形成“壳”的倾向提示本 领域技术人员，热处理设备不适合进行根据本发明的方法。此外，经 历官能化步骤的天然植物蛋白提取物优先具有基于干重大于60%的蛋 白含量和大于15%的固形物含量。
根据本发明的方法，Moineau型容积泵（在商标名PCM下出售） 转移该蛋白提取物至灌注室中，确保该室的恒定及稳定压力和给料速 率。蛋白提取物在20°C至70°C的温度抵达该室。
通过在压力下，在水蒸气中，循环地分散蛋白提取物进行加热步 骤。该加热步骤因此对应于直接交换方法。蛋白提取物垂直流动并且 与蒸气混合，而没有与灌注室的热壁接触的任何风险。蛋白提取物的 每条流是确保与接合的交换表面高效传热的流体位点（site of a flow）。 蛋白提取物在小于0.1秒内被瞬间加热至100°C和160°C之间的温度。 灌注室中的加热方法必须是非常精确的。
在该加热步骤期间，在达到所需温度后，可以需要确保精确的适 应时间，例如0.1至0.8秒。
在本发明中的，术语“适应”指其中蛋白提取物在100°C和160°C 之间的温度停留持续精确时间的任何操作。
在灌注室中加热后，加热的蛋白提取物直接落入容积泵（转子泵） 中。
在离开该泵时，在比加热期间所用更低的压力下，通过减压冷却 加热的蛋白提取物同时迅速转移热分散体到减压室中，或进入膨胀容 器中，来使空腔室中的蒸汽释放。优选地，蛋白提取物通过在膨胀容 器中降低压力而冷却。
在该步骤中，需要获得最大气化，并且可能选择使可能实现这个 目的的压力或减压（真空）。因此可能通过蒸发掉可变量的水改变干 提取物的量。同时，借助蒸气的放出，获得大幅度除臭。
在该步骤中特别是，本申请人公司开始对抗众多提取问题，尤其 有关用于真空下提取置于膨胀容器出口处的蛋白提取物的泵。
确切地，鉴于植物蛋白，尤其是豌豆蛋白的触变性质，它违反了 一项开展施用于此类蛋白提取物的根据本发明的方法的技术预想。尽 管该预想，在大量研究后，本申请人公司使用直接安装在膨胀容器出 口处的Moineau型容积泵（在商标名PCM下出售）。所述泵，优先与 膨胀容器出口处用于剪切蛋白提取物的搅拌转子结合，使得能够稳定 生产可溶性和功能性植物蛋白。蛋白提取物的pH可以在官能化步骤之 前或之后纠正。因此优先使蛋白提取物的pH在6.2和9pH单位之间。
有利地，可溶性和有功能的蛋白提取物可以在官能化步骤后经历 刮面热交换器。使用Contherm刮面热交换器（TetraPack（瑞典利乐公 司））分别以70°C±2°C和95°C±2°C的入口温度和出口温度，并 且以100rpm1分钟，获得了优异的结果。
衍生自根据本发明的制造方法的可溶性和功能性蛋白在官能化步 骤后，及就在这个热处理之后具有：
-大于50%的水溶解度（对于马铃薯蛋白例外，它具有大于 25%的溶解度）；
-对于直接在4°C放置24小时的样品，根据试验C所测量的 在700000mPa.s和1200000mPa.s并且优先之间并且优先在750000 mPa.s和1200000mPa.s之间的乳液化容量，以及对于在75°C处理并 随后在4°C放置24小时的样品，500000mPa.s和1100000mPa.s之间 的乳液化容量；
-根据试验B所测量的在70%和95%之间的乳化容量（对于马 铃薯蛋白例外，它具有在65%和95%之间并且优选地在70%和95%之 间的乳化容量）；
-根据试验E所测量的大于或等于23000mPa.s的20°C±2°C 粘度。
最后，源自本发明制造方法的可溶性和功能性蛋白经历干燥步骤， 从而获得粉状蛋白。干燥步骤根据技术例如雾化法、造粒法、挤出法 或通过本领域技术人员已知的任何其他干燥手段，并且在适合所选择 设备的条件下进行。优选地，衍生自根据本发明的制造方法的可溶性 和功能性蛋白重溶于水中并且经历雾化步骤。
该蛋白的pH可以在雾化之前根据最终应用所需的目标pH纠正。
在官能化步骤和干燥步骤之间，根据本发明的制造方法也可以包 括对功能性植物蛋白的剪切处理，如高压均化或高剪切泵。使用 APV-SPX二段高压均化器（150巴和40巴）获得优异的结果。
根据本发明的方法的实施使可能在制造方法（根据本发明的植物 蛋白粉末）后获得一种植物蛋白，它具有根据试验A所测量的大于50% 的良好溶解度，即20°C±2°C溶解度（对于马铃薯蛋白例外，它的良 好溶解度与大于25%的溶解度相对应)，并且还具有根据试验C的优异 乳液化容量和根据试验B的乳化容量。更确切地，根据本发明的粉状 植物蛋白除马铃薯蛋白之外在干燥步骤后具有：
-大于50%的水溶解度（对于马铃薯蛋白例外，它具有大于 25%的溶解度）；
-对于直接在4°C放置24小时的样品，在700000mPa.s和1 200000mPa.s并且优先之间并且优先在750000mPa.s和1200000 mPa.s之间的乳液化容量（对于马铃薯蛋白例外，对于直接在4°C放置 24小时的样品，它具有在400000mPa.s和600000mPa.s之间的乳液化 容量），以及对于在75°C处理并然后在4°C放置24小时的样品，500 000mPa.s和1100000mPa.s之间的乳液化容量；
-在70%和95%之间的乳化容量（对于马铃薯蛋白例外，它具 有在65%和95%之间并且优先在70%和95%之间的乳化容量）；
-对于具有16%固形物含量的产品，大于或等于21000mPa.s 的20°C粘度。
根据本发明的粉状马铃薯蛋白在干燥方法后具有：
-大于25%的水溶解度；
-对于直接在4°C放置24小时的样品，在400000mPa.s和 600000mPa.s之间的乳液化容量，以及对于在75°C处理并然后在4°C 放置24小时的样品，在500000mPa.s和1100000mPa.s之间的乳液化 容量；
-在65%和95%之间并且优先在70%和95%之间的乳化容量。
根据本发明的粉状植物蛋白在干燥方法后具有大于92%的固形物 含量。
在本发明中，使用Polytron均化器（PT 45-80型，配备有容易-清 洁分散聚集物参考（Easy-clean dispersing aggregate reference） B99582/Bioblock公司），作为蛋白和油的某个浓度的函数，乳化容量 （以下称作“EC”）对应于离心后形成的稳定乳液“膏体”的百分比。
更确切地，这个试验（称作试验B）在于：
-一个高边2L罐（深23.5cm，直径11.5cm）中制备等同于 250ml脱矿质水中2.0%蛋白N625的蛋白溶液，
-引入磁棒（参考号ECN 442-4510/VWR公司），
-在RCT Classic牌磁力搅拌器上以1100rpm的速度混合 蛋白溶液10分钟，
-准备250ml食品级菜籽油，
-取出磁棒，
-将Polytron分散聚集物（PT 45-80）浸入这种蛋白溶液至蛋 白溶液的一半高度，
-设定搅拌速度至5.5（在5和6之间），即，15200rpm和15450rpm 之间，
-开始搅拌并且经1分钟倾倒至250ml菜籽油中，
-转移乳液至烧杯中，
-在两个50ml刻度离心管中精确称量出2份35.0g乳液，
-在20°C以1500g离心5分钟，
-测量离心后泡沫的体积，
-测量离心后的总体积（沉淀物+水+泡沫），
-检查两只管之间和两个相同试验之间的可重复性。
借助以下等式，通过计算确定乳化容量：
根据本发明的功能性植物蛋白优选具有根据试验B所测量的在 65%和95%之间并且优先在70%和95%之间的乳化容量。
在本发明中，乳液化容量根据以下描述的试验C测量：
-通过在20°C±2°C在250g蒸馏水中掺入50g样品（雾化的 功能性植物蛋白粉末）伴随以250rpm的速度剧烈搅拌2分钟，制备蛋
白悬液；
-向这个悬液经30秒滴加掺入250g向日葵油，伴随以250rpm 的速度的连续剧烈搅拌；
-搅拌2.5分钟；
-添加11g细食盐至蛋白/水/油/混合物；
-以250rpm继续搅拌30秒；
-用蛋白/水/油/盐/混合物填充3个储存罐；
-卷边密封这些罐；
-将第一个罐在4°C±2°C于冰箱中放置24小时；
-将第二个罐在75°C±2°C的水浴上巴氏消毒1小时30分 钟，并且然后将它置于冷水浴中1小时，并且将所述罐在4°C±2°C在 冰箱中储存24小时；
-将第三个罐在高压釜中在120°C灭菌1小时，并且然后将该 罐置于冷水浴中1小时，并且将所述罐在4°C±2°C在冰箱中储存24 小时；
-在24小时储存后，测量每个罐中的粘度（Brookfield helipath- 搅拌速度：5rpm）。
根据本发明的功能性植物蛋白优选具有对于直接在4°C放置24小 时的样品，根据试验C所测量的在700000mPa.s和1200000mPa.s之 间并且优先750000mPa.s和1200000mPa.s之间的乳液化容量（对于 马铃薯蛋白例外，对于直接在4°C放置24小时的样品，它具有在400 000mPa.s和600000mPa.s之间的乳液化容量），以及对于在75°C处 理并随后在4°C放置24小时的样品，500000mPa.s和1100000mPa.s 之间的乳液化容量。
当它们处于蛋白粉末形式（粉状蛋白）时，基于干重，根据本发 明的功能性植物蛋白有利地具有90%和95%之间并且优先大于92%的 固形物含量，和大于60%的总蛋白含量。为确定总蛋白含量，根据Dumas 方法进行样品中所含有的可溶性氮部的测定，并且然后通过表述为干 燥产物重量百分数的氮含量乘以系数6.25获得总蛋白含量。该方法是 本领域那些技术人员熟知的。
根据本发明的功能性植物蛋白有利地具有对于直接在4°C放置24 小时的样品，根据试验D所测量在10000mPa.s和250000mPa.s之间， 并且优先在10000mPa.s和50000mPa.s之间的胶化容量，以及对于在 75°C处理并然后在4°C放置24小时的样品，在10000mPa.s和50000 mPa.s之间的胶化容量。
在本发明中，胶化容量根据下文描述的试验D测量：
-通过在20°C±2°C在250g蒸馏水中掺入50g样品（雾化 的功能性植物蛋白粉末）伴随以250rpm的速度剧烈搅拌2分钟，制备 蛋白悬液；
-用蛋白/水混合物填充3个储存罐；
-卷边密封这些罐；
-将第一个罐在4°C±2°C于冰箱中放置24小时；
-将第二个罐在75°C±2°C的水浴上巴氏消毒1hr30分钟， 并且然后将该罐置于冷水浴中1小时，并且将所述罐在4°C±2°C在冰 箱中储存24小时；
-将第三个罐在高压釜中在120°C灭菌1小时，并且然后将这 个罐置于冷水浴中1小时，并且将所述罐在4°C±2°C在冰箱中储存24 小时；
-在24小时储存后，测量每个罐中的粘度（Brookfield helipath- 搅拌速度：5rpm）。
在粉状形式下，根据本发明的功能性植物蛋白有利地具有根据试 验E所测量的大于或等于20000mPa.s、优先大于或等于21000mPa.s， 并且甚至更优先在21000mPa.s和100000mPa.s之间的20°C±2°C粘 度。
在本发明中的，粘度根据下文描述的试验E测量：
-通过在20°C±2°C在250g蒸馏水中掺入50.0g样品（雾化 的功能性植物蛋白粉末）伴随以250rpm的速度剧烈搅拌2分钟，制备 蛋白悬液；
-用蛋白/水混合物填充一个储存罐；
-在20°C±2°C测量这个罐的内容物的粘度（Brookfield helipath-搅拌速度：5rpm）。
当蛋白已经处于液体形式或提取物形式时，在一个储存罐中放置 250ml的所述液体或提取物，并且在20°C±2°C测量该罐的内容物的 粘度（Brookfield helipath-搅拌速度：5rpm）。
本发明的功能性植物蛋白也没有倾析，即具有优异的悬浮行为， 这大大促进它们用于工业方法中并且因此代表一个主要优点。
在250ml刻度量筒中测量悬浮行为。在重构250ml含有15%根据 本发明的粒状粉末的溶液后（雾化的植物蛋白在脱矿质水中水合10分 钟以便克服离子力），每小时测量倾析体积，持续7小时，并且然后 在24小时和48小时后，测量倾析体积。不存在粒状粉末的倾析，甚 至在等待48小时后。
有利地，根据本发明的功能性植物蛋白具有小于50ng/g的己醛含 量，和
-小于15pg/g并且优先小于10pg/g的2-甲氧基-3-(1-甲基丙 基)吡嗪（标注为P1）的含量，和
-小于15pg/g并且优先小于10pg/g的2-甲氧基-3-异丙基-5 或6-甲基吡嗪（标注为P2）的含量，和
-小于15pg/g并且优先小于10pg/g的2-甲氧基-3-异丙基吡嗪 （标注为P3）的含量。
根据本发明的或可以经由根据本发明的方法获得的功能性植物蛋 白使可能制备以下组合物成，这些组合物特别适于多样化的领域，如 食品部门、制药、化妆品、农业化学、建筑材料和纸板。因此，本发 明特别涉及了包括根据本发明的或经由根据本发明方法获得的至少一 种植物蛋白的组合物，特别是食品的、药物的、化妆品的或农业化学 的组合物。特别是，本发明也涉及根据本发明的或经由根据本发明方 法获得的植物蛋白在制造食品中的用途。
当阅读以下实例时，将更清楚地理解本发明，这些实例意在通过 简单呈现根据本发明的某些实施方案和某些有利特性而是说明性的， 并且不是限制性的。
实例1：根据本发明的可溶性和功能性豌豆蛋白的制备
通过在配备有100μm格栅的Alpine锤磨机上研磨去皮饲用豌豆 制备豌豆粉。
然后在水中浸泡含有87%固形物的300kg粉末至基于干重25%终 浓度，pH 6.5。
含有25%固形物（即，因此为261kg干粉）的1044kg粉末悬液 然后与500kg水一起导入中由14级组成的水力旋流器组中。它在第5 级与粉末悬液一起进料。
该分离导致与第1级输出物相对应的轻质相产生。它由蛋白、内 部纤维和可溶性物质的混合物组成。
作为混合物（基于总干重142kg），在水力旋流器出口处的这种 轻质相含有：纤维（按重量计约14.8%，即21kg干重）、蛋白（按重 量计约42.8%，即60.8kg干重）和可溶性物质(按重量计约42.4%，即 60.2kg干重）。该部分具有10%的固形物含量。
在用于加工马铃薯的工业用淀粉单元中所用的Westfalia离心倾析 器上分离出纤维。
离开离心倾析器的轻质相含有蛋白和可溶性物质的混合物，而重 质相含有豌豆纤维。重质相含有105kg纤维，该纤维含有20%固形 物。应当指出，几乎所有纤维实际上发现于该部分中。
就蛋白和可溶性物质部分而言，它含有在溶液中的可溶性物质和 蛋白的1142kg混合物（含有6%固形物的部分）。
通过调节离开离心倾析器的轻质相至pH 4.5并加热至50°C，使蛋 白至其等电点絮凝。
因此絮凝的蛋白在熟化罐中留置10分钟。然后在离心倾析器上 进行可溶性物质/蛋白的分离。
在熟化罐出口处获得混合物然后以5m3/h的流速送入离心倾析 器。获得重质相或“可溶性天然蛋白提取物”，它具有25%的固形物 含量、85%的蛋白含量（N6.25）和30000mPa.s的20°C±2°C粘度。通 过添加氢氧化钠纠正蛋白提取物的pH 4.5至值6.6。
如此获得的蛋白提取物经历在Simplex SDH注入器或灌注室中 122°C热处理0.2秒，并且然后通过在真空下的膨胀容器中减压或瞬时 冷却法冷却至45.5°C。最后，在MSD塔（多级干燥器）上，在以下条 件下进行雾化。
选择MSD雾化塔，并且用衍生自Simplex注入器的豌豆蛋白填 充。干燥空气以180°C进入，并且以80°C离开，用80°C的空气加热 在该塔底部处的固定床。
在雾化塔的出口处，产物行进到振动流化床上，在这里它冷却至 室温。可以有利地进行细屑的再循环。
该套操作允许生产根据本发明的豌豆蛋白粉末，它具有200μm 平均直径和0.4平均密度。
实例2：根据本发明的可溶性和功能性马铃薯蛋白的制备
清洗100kg马铃薯并且在Nivoba牌锉上磨碎。
磨碎的马铃薯悬浮在10kg饮用水中。
在Westfalia离心倾析器上，从磨碎的马铃薯和水的混合物提取85 kg红色水，所述红色水具有4.5%的固形物含量和约55%的蛋白含量。
通过添加盐酸（37%）调节红色水至pH 5，使红色水中含有的蛋 白至其等电点絮凝。
在Westfalia离心倾析器中提取蛋白。
获得1.14kg纯的蛋白，将该蛋白重悬于水中，从而获得含有35% 固形物和85%蛋白含量（N6.25）的蛋白提取物。
通过添加氢氧化钠纠正蛋白提取物的pH至值7.0。
如此获得的蛋白提取物经历在Simplex SDH注入器或灌注室中 125°C热处理0.8秒，并且然后通过在真空下的膨胀容器中减压或瞬时 冷却法冷却至65°C。
最终在配备有涡轮机的Niro塔上雾化，无细粒子再循环。
该套操作允许根据生产本发明的马铃薯蛋白粉末，它具有80μm 平均直径和0.4平均密度。
实例3：热处理之前的比较实例（豌豆蛋白）
在表I中，将根据本发明和通过使用实例1中描述的方法制备的 豌豆蛋白SF与未曾经历根据本发明官能化方法的豌豆蛋白（对照s） 进行比较。
表I
与未根据本发明的方法官能化的可商购豌豆蛋白相比，根据试验 A，根据本发明的SF豌豆蛋白显示更好水溶解度（相对于干重的溶解 度百分比），以及根据试验D所测量的在室温（Tg，即在20°C±2°C） 和在4°C，75°C和120°C均更高的胶化容量（“胶化”）。
此外，与未根据本发明的方法官能化的可商购豌豆蛋白相比，根 据本发明的SF豌豆蛋白具有在室温（Tg，即在20°C±2°C）和在4°C、 75°C和120°C均远远更高的根据试验C所测量的乳液化容量（“乳 液”）和根据试验B的乳化容量（“EC”）。
实例4：热处理之前/之后的比较实例（马铃薯蛋白）
在表II中，将根据本发明的和通过施用实例2中描述的方法制备 的马铃薯蛋白SF与未曾经历根据本发明的官能化方法的马铃薯蛋白 （对照s）进行比较。
表II
与未根据本发明的方法官能化的马铃薯蛋白相比，根据本发明的 SF马铃薯蛋白显示更好的根据试验A的水溶解度（相对于干重的溶解 度百分比），以及根据试验D所测量的在室温（Tg，即在20°C±2°C） 和在4°C，75°C和120°C均更高的胶化容量。
此外，与未根据本发明方法官能化的马铃薯蛋白相比，根据本发 明的SF马铃薯蛋白具有在室温（Tg，即在20°C±2°C）和在4°C， 75°C和120°C均更高的根据试验C所测量的乳液化容量和根据试验B 的乳化容量。
实例5:关于豌豆蛋白的吡嗪及己醛含量的比较实例
测量了不同样品的己醛含量和吡嗪含量。术语“吡嗪类”在本文 中意指以下吡嗪类的组合：2-甲氧基-3-(1-甲基丙基)吡嗪（标注为P1）、 2-甲氧基-3-异丙基-5-或-6-甲基吡嗪（标注为P2）和2-甲氧基-3-异丙 基吡嗪（标注为P3）。
1.比较的样品：
在表III中，将根据本发明的和通过施用实例1中描述的方法制备 的豌豆蛋白SF1和SF2与未曾经历根据本发明的官能化方法的豌豆蛋 白（对照S1和S2）进行比较。
根据本发明的豌豆蛋白SF1和SF2还与已经历本领域那些技术人 员熟知的净化方法(例如热烫（样品B1）或与碳酸氢盐中浸泡组合的热 烫（样品B2）的豌豆蛋白进行比较。通过在100°C热烫原料15分钟 获得豌豆蛋白B1。然后研磨豌豆，并且通过等电絮凝法（isoflocculation） （pH=4.5，絮凝温度=50°C）提取豌豆蛋白B1，该等电絮凝法与对 根据本发明的豌豆蛋白所进行的方法可比较。如上文所述，通过热烫 法获得豌豆蛋白B1，之前是在2%碳酸氢钠溶液中浸泡豌豆18小时的 步骤。
根据本发明的豌豆蛋白SF1和SF2还与从竞争者公司获得的豌豆 蛋白，Pisane F9（Cosucra公司）、Pisane M9(Cosucra公司)、 Propulse(Parrheim公司)，PPI（豌豆蛋白分离物，参考号700007651 Emsland staerke公司）和PP（豌豆蛋白，Emsland staerke公司）进行 比较。
2.用于气味分类的方法
从豌豆蛋白提取物解吸附的挥发性化合物根据其植物气味或“绿 色标志（green note）”的强度进行分类，所述“绿色标志”是本领域 那些技术人员熟知的嗅觉叙词。某些样品还具有“动物标志”（气味 分类：“垃圾箱，动物饲料，足（feet）”）；在此情况下，指明这一 点。
对于将“绿色标志”强度分类的该方法，通过嗅闻干燥样品和室 温（20°C±2°C）样品的感觉试验，分析11份样品。在目盲条件下， 由试验室中单独小隔间内隔离的一组20位受训个体进行嗅闻，以便排 除产品外在性质的任何影响。遵照卫生制度进行嗅闻。
3.TDCPGSM法
定量从豌豆蛋白提取物解吸附的挥发性化合物。为做到这一点， 通过与气相色谱并与质谱法联合的热解吸附技术（TDCPGSM）分析11 份样品。
目标化合物是：
-己醛；
-2-甲氧基-3-(1-甲基丙基)吡嗪（以下标注为P1）；
-2-甲氧基-3-异丙基-5-或-6-甲基吡嗪（以下标注为P2）；
-2-甲氧基-3-异丙基吡嗪（以下标注为P3）。
TDCPGSM分析条件如下：将1g样品置于玻璃提取盒（M3，Mailli ères Frères(Ets)，Aubière，法国）中，并且用惰性气体（N2）冲洗， 用于在一个陷阱（预条件化的不锈钢管和bouchés V 2ABS.S-Tenax- Carbographe 1，SRA，法国）上预浓缩挥发性分子。用热解吸器（Thermo desorber）Markes-Unity GC:6890 Agilent/MS:5973i Agilent机在30分 钟内以70ml/分钟的流速进行截获。
通过注射稀释于甲醇中的分子至采样管中，建立校正曲线。
对于所有分析物，在采样之前或在注射待定量的化合物之前，将 3种内标物置于吸附阱上，这些内标物因它们的稳定性和它们在色谱图 上的分布而被选择。
通过吸收阱的热解吸附，将挥发性分子注射至与质谱仪连接的气 相色谱中。用非极性毛细管柱进行挥发性化合物的分离。
质谱仪上化合物的获取以每种化合物3个特征的SIM模式进行。
校正量程的建立
对于每种分子，表III校准了吸附阱上沉积的10μl溶液的浓度的 和等同质量的标度（以ng或pg计）。
表III
对于每种化合物，这条曲线代表了被引入到吸附阱上的化合物的 量（以ng计或以pg计），作为相对于标准峰面积而言的峰面积的函 数。
不能建立2-甲氧基-3-异丙基-5或-6-甲基吡嗪（P2）和2-甲氧基-3- 异丙基吡嗪（P3）的校正范围，因为这些分子不以纯分子形式存在。 因此，将这些吡嗪类的浓度估计为2-甲氧基-3-(1-甲基丙基)吡嗪（P1） 的函数。
对于己醛，不得不使用两条校正曲线，作为该分子的浓度的函数。 建立了低于20ppm浓度的和高于20ppm浓度的范围。
校正曲线的等式：
-己醛<20ppm：Y=0.1857x-5.392（R2=0.9981），其中Y 是以ng计的己醛质量，并且x是以标准物报道的面积；
-己醛>20ppm：Y=0.3292x-164.5（R2=0.9995），其中Y 是以ng计的己醛质量，并且x是以标准物报道的面积；
--P1：Y=76.752x-5.218（R2=0.9978），其中Y是以ng 计的P1质量，并且x是以标准物报道的面积。
结果
这些校正曲线使可能计算吸附管上截获的和从1g豌豆蛋白提取 物中解吸附的化合物的质量（以ng或pg计）。
从P1的校正曲线估计P2和P3的浓度。
4.结果
表IV
*对于这个样品，“绿色标志”气味分类是不可能的，因为“动物 标志”突出。
根据本发明的豌豆蛋白SF1和SF2比未经历过本发明官能化步骤 的豌豆蛋白S1和S2，并且还比按照“标准”方式提取的豌豆蛋白B1 和B2具有远远更多的中性气味和显著更低的己醛的以及每种吡嗪 P1、P2和P3的含量。分别衍生自（采用或未采用浸渍的)热烫豌豆B2 和B1的蛋白具有低己醛含量但是高吡嗪含量。
此外，与没有根据本发明的方法官能化的可商购豌豆蛋白（Pisane F9、Propulse、Pisane M9、PPI、PP）相比，根据本发明的豌豆蛋白 SF1和SF2具有更中性的气味和明显更低的己醛及吡嗪含量。
实例6：根据本发明的豌豆蛋白和根据现有技术的豌豆蛋白的功能特性
就功能特性而言，分析根据本发明的和通过施用实例1中描述的 方法制备的豌豆蛋白（批次A至G）。这些分析是本申请中所述的那 些。表V中给出结果。
也就功能特性而言，分析由本申请人公司之外的制造商出售的豌 豆蛋白。表VI中给出结果。
表V
表VI
Manuf.=制造商；Solub.=溶解度
由本申请人公司之外的制造商出售的豌豆蛋白均没有根据试验A 所测量的大于50%的水溶解度。此外，这些相同的蛋白均没有根据试 验B所测量的在70%和95%之间的乳化容量（EC）。
实例7：从根据本发明的SF豌豆蛋白制造法兰克福香肠
尤其使用根据本发明，通过施用实例1中所述的方法制备的SF豌 豆蛋白制备法兰克福香肠。
A.制造法兰克福香肠（细乳液）的配方
组成（基于重量表述的百分比）
猪肉：30.0%
水/碎冰：26.9%
猪脂肪：20.0%
猪腹肉：18.2%
聚磷酸钠：3.0%
亚硝酸盐：1.5%
SF豌豆蛋白：1.5%
右旋糖:1%
葡萄糖酸-δ-内酯：0.3%
调味品：0.3%
总计：100.0%
B.方法
分别绞碎猪肉、脂肪和腹肉。
用水（4°C）、碎冰、GDL和右旋糖制备混合物。
在真空下，在冷却至4°C的Stephan“切割机”中，掺入这些成分 同时保持以下顺序、时间和切割速度：
猪肉和聚磷酸盐+亚硝酸盐：0分钟，1500rpm
1/5的水溶液：2min20s，1500rpm
SF豌豆蛋白：3min，1500rpm
3/5的水溶液：3min 20s，1500rpm
猪脂肪和腹肉：4min10s，1500rpm
调味品：5min，3000rpm
1/5的水溶液：5min30s，3000rpm
结束T°<14°C：9min，3000rpm
将香肠压出凸纹。
在烘箱中以控制的湿度烹调香肠：
-在55°C-30%HR焙烤20min；
-在55°C-50%HR熏制20min；
在75°C-100%HR烹煮直至核芯达72°C。
C.表征
用Instron质构仪分析如此形成的香肠，以在4°C储存1周后评价 它们的硬度和它们的弹性。
坚实度或硬度表征材料对局部塑性变形的抗性。
弹性是一旦移去对其强加的变形时，材料恢复其初始形状的能力。
转子：扁平冲头（Flat punch）40*20；测量小室：100N；行进 速度：30mm/min；强加的变形：30%的样品高度。温度：20°C
实例8：从根据本发明的SF豌豆蛋白制造可展开的加工干酪，与相同类型干酪的比较
A-从根据本发明的和通过施用实例1中描述的方法制备的SF 豌豆蛋白，或者从未曾经历根据本发明的官能化方法的豌豆蛋白（对 照S）生产一种可展开的加工干酪。
配方
A.配方
切达干酪：32.73%
酶凝酪蛋白：3.50%
黄油：9.06%
JOHA S9：1.20%
JOHA S4：1.20%
JOHA T-Neu：0.13%
SF或S豌豆蛋白：1.64%
CH3020：2.00%
水：48.54%
总计：100.00%
固形物：37.5%
B.步骤
通过喷射蒸汽至夹套内预热Stefan至100°C。
添加成分
以300rpm混合30秒
以300rpm混合直至95°C
在95°C维持3min
包装
C.感觉分析
含有SF或S豌豆蛋白的干酪以目盲方式提供给一组16位测试人。
测试人给出他们关于气味和味道方面检测的差异的意见（是/否）， 并且要求他们鉴别他们优选的干酪。
关于产品的评论：
-含有SF蛋白
Shinier干酪
更不辛辣，较温和的味道
更明显的干酪味道
更短的质地
-含有S蛋白：
更黄的干酪
更辛辣的味道
机译： 生产可溶性和功能性植物蛋白的方法，获得的产品和用途
机译： 生产可溶性和功能性植物蛋白的方法，获得的产品和用途
机译： 生产可溶性和功能性植物蛋白，获得的产品和用途的过程
