эмульсия и гель, содержащие белковую композицию люпина, способ получения эмульсии, способ получения геля, полученные этими способами напиток и пищевой продукт, а также функциональный пищевой компонент, пищевой продукт, напиток, корм для животных и косметическое средство, содержащие эмульсию и гель

Формула изобретения

1. Эмульсия, содержащая воду, жир и белковую композицию люпина, присутствующую в количестве, достаточном для стабилизации этой эмульсии, отличающаяся тем, что белковая композиция люпина содержит менее 65% люпинового белка, а также включает другие, небелковые компоненты люпина, причем эндогенные ферменты в композиции белков люпина инактивированы.

2. Эмульсия по п.1, отличающаяся тем, что жир присутствует в количестве, достаточном для придания эмульсии плотной консистенции, например, как у сливок или сыра.

3. Эмульсия по п.1 или 2, отличающаяся тем, что белковая композиция люпина представляет собой экстракт люпина, включающий гетерогенную смесь различных белков люпина вместе с примесью углеводных, целлюлозных и/или жировых веществ.

4. Эмульсия по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что белковая композиция люпина содержит:

a) до 30% люпинового белка, или

b) до 35% люпинового белка, или

c) до 40% люпинового белка, или

d) до 45% люпинового белка, или

e) до 50% люпинового белка, или

f) до 55% люпинового белка, или

g) до 60% люпинового белка.

5. Эмульсия по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что белковая композиция люпина содержит 35-40% люпинового белка.

6. Эмульсия по любому предшествующему пункту, содержащая 1 вес.ч. белковой композиции люпина (по сухому веществу) и:

a) по меньшей мере 5 вес.ч. воды и по меньшей мере 5 вес.ч. жира, или

b) по меньшей мере 10 вес.ч. воды и по меньшей мере 20 вес.ч. жира, или

c) по меньшей мере 15 вес.ч. воды и по меньшей мере 30 вес.ч. жира, или

d) по меньшей мере 20 вес.ч. воды и по меньшей мере 40 вес.ч. жира, или

e) по меньшей мере 2, 5, 10, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 или более 1000 вес.ч. воды и масла вместе.

7. Эмульсия по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что отношение жир:вода в эмульсии составляет, по меньшей мере или более

a) 1:1, или

b) 3:2, или

c) 2:1, или

d) 5:2, или

e)3:1, или

f) 7:2, или

g) 4:l,

или составляет от 2:1 до 1000:1 или более 1000:1, или выбрано из любого из отношений: 5:1, 10:1, 100:1, 200:1, 300:1, 400:1, 500:1, 600:1, 700:1, 800:1, 900:1, 1000:1 или более 1000:1.

8. Эмульсия по любому предшествующему пункту, отличающаяся тем, что имеет соотношение жир:вода, напоминающее такое соотношение для эмульсии, стабилизированной молочным белком (например, казеинатом).

9. Эмульсия по любому предшествующему пункту, отличающаяся тем, что белок люпина: a) находится по существу в нативной форме и/или b) является белком, из которого удалена горечь.

10. Эмульсия по любому предшествующему пункту, отличающаяся тем, что белок люпина является изоэлектрически осажденным люпиновым белком.

11. Эмульсия по п.10, отличающаяся тем, что белок люпина включает реструктурированный белок люпина.

12. Эмульсия по любому предшествующему пункту, отличающаяся тем, что находится в желированной форме.

13. Гель, содержащий белковую композицию люпина по любому предшествующему пункту и воду.

14. Функциональный пищевой компонент, содержащий эмульсию по любому из пп.1-12.

15. Функциональный пищевой компонент, содержащий гель по п.13.

16. Пищевой продукт, содержащий эмульсию по любому из пп.1-12.

17. Пищевой продукт по п.16, отличающийся тем, что он выбран из группы, состоящей из:

a) детского питания,

b) пекарского продукта (например, хлеб, дрожжевая выпечка или торт) или добавки для пекарского продукта (например, крема или начинки или покрытия для пирога),

c) бездрожжевого или дрожжевого теста,

d) злакового продукта,

e) кондитерского изделия,

f) ароматизирующей эмульсии или напитка в виде эмульсии,

g) фруктовой начинки,

h) мясной подливки, супа, соуса или пищевого загустителя,

i) замороженных, охлажденных или стабильных в условиях окружающей среды мясной подливки, супа, соуса или пищевого загустителя,

k) блюда или компонента блюда, например, вегетарианского блюда или его компонента, или

1) мясного продукта (например, продукта из измельченного мяса, хот-дога, бургера, мяса для гриля, консервированного мяса, запеченного мяса, рыбы, мясной пасты или паштета,

о) картофельного продукта,

р) молочного продукта или заменителя (например, мороженого, десерта, молочного напитка, молочного коктейля, йогурта, сыра, плавленого сыра, сырной пасты или сырного соуса),

g) заправки (например, заправки для салата или заправки с низким содержанием жира), например, заправки, имеющей соотношение белковая композиция: вода:жир около 1:20:70,

г) легкой закуски или крекера,

s) намазываемого продукта (например, для аппетита или сладкого),

t) макаронного продукта (например, лапши),

u) содержащего жир порошка (например, имеющего соотношение белковая композиция: вода: жир около 1:20:23),

v) пирога с заварным кремом или различной начинкой или круглого открытого пирога с фруктовой или ягодной начинкой,

w) структурированного растительного белка, х) овощного изделия для гриля,

у) паштета (например, вегетарианского) или пастообразного продукта (например, имеющего соотношение белковая композиция:вода:жир приблизительно 1:20:25),

z) растительного или мясного экстракта,

а") намазываемого продукта, сыра или заменителя сливок, имеющих низкое содержание жира,

b") забеливателя для кофе (например, имеющего соотношение белковая композиция: вода: жир около 1:22:12),

с") супа (например, в котором соотношение белковая композиция:

вода: жир составляет приблизительно 1:10-15:12-36).

18. Пищевой продукт, содержащий гель по п.13.

19. Пищевой продукт по п.18, отличающийся тем, что он выбран из группы, состоящей из:

a) детского питания,

b) пекарского продукта (например, хлеб, дрожжевая выпечка или торт) или добавки для пекарского продукта (например, крема или начинки или покрытия для пирога),

c) бездрожжевого или дрожжевого теста,

d) злакового продукта,

e) кондитерского изделия,

f) ароматизирующей эмульсии или напитка в виде эмульсии,

g) фруктовой начинки,

h) мясной подливки, супа, соуса или пищевого загустителя,

i) замороженных, охлажденных или стабильных в условиях окружающей среды мясной подливки, супа, соуса или пищевого загустителя,

k) блюда или компонента блюда, например, вегетарианского блюда или его компонента, или

l) мясного продукта (например, продукта из измельченного мяса, хот-дога, бургера, мяса для гриля, консервированного мяса, запеченного мяса, рыбы, мясной пасты или паштета),

о) картофельного продукта,

р) молочного продукта или заменителя (например, мороженого, десерта, молочного напитка, молочного коктейля, йогурта, сыра, плавленого сыра, сырной пасты или сырного соуса),

q) заправки (например, заправки для салата или заправки с низким содержанием жира), например, заправки, имеющей соотношение белковая композиция:вода:жир около 1:20:70,

г) легкой закуски или крекера,

s) намазываемого продукта (например, для аппетита или сладкого),

t) макаронного продукта (например, лапши),

и) содержащего жир порошка (например, имеющего соотношение белковая композиция: вода: жир около 1:20:23),

v) пирога с заварным кремом или различной начинкой или круглого открытого пирога с фруктовой или ягодной начинкой,

w) структурированного растительного белка,

х) овощного изделия для гриля,

у) паштета (например, вегетарианского) или пастообразного продукта (например, имеющего соотношение белковая композиция: вода:

жир приблизительно 1:20:25),

z) растительного или мясного экстракта,

а") намазываемого продукта, сыра или заменителя сливок, имеющих низкое содержание жира,

b") забеливателя для кофе (например, имеющего соотношение белковая композиция: вода: жир около 1:22:12),

с") супа (например, в котором соотношение белковая композиция:

вода: жир составляет приблизительно 1:10-15:12-36).

20. Напиток, например, энергетический или тонизирующий напиток, содержащий эмульсию по любому из пп.1-12.

21. Корм для животных, содержащий эмульсию по любому из пп.1-12.

22. Корм для животных, содержащий гель по п.13.

23. Косметическое средство, содержащее эмульсию по любому из пп.1-12, которое, например, является:

а) кремом (например, кремом для лица),

или b) губной помадой,

или

c) носителем дезодоранта, или

d) лосьоном, или

e) гелем для волос, или

f) мылом (например, жидким мылом), или

g) продуктом ухода за кожей (например, лосьоном для загара).

24. Косметическое средство, содержащее гель по п.13, которое, например, является:

a) кремом (например, кремом для лица), или

b) губной помадой, или

c) носителем дезодоранта, или

d) лосьоном, или

e) гелем для волос, или

f) мылом (например, жидким мылом), или

g) продуктом ухода за кожей (например, лосьоном для загара).

25. Способ получения эмульсии по любому из пп.1-12, предусматривающий стадии:

a) получения белковой композиции люпина,

b) смешивания белковой композиции, полученной на стадии а), с маслом и водой и

c) эмульгирования смеси, полученной на стадии b).

26. Способ по п.25, отличающийся тем, что его осуществляют на месте в пищевом продукте, напитке или корме для животных при обработке (например, при смешивании, гомогенизации, варке или нагревании).

27. Способ по п.25, отличающийся тем, что стадия а) включает стадию изоэлектрической промывки и/или изоэлектрического осаждения белка люпина.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что стадия а) дополнительно включает предварительные стадии: a) обеспечения семян люпина, b) удаления горечи из семян люпина.

29. Способ по любому из пп.26-28, отличающийся тем, что он дополнительно включает реструктурирование изоэлектрически осажденного белка люпина посредством постизоэлектрических стадий, осуществляемых при отсутствии значительных усилий сдвига: а) выдерживания водной суспензии изоэлектрически осажденного белка при щелочном рН и температуре обработки 75-95°С в течение 1-120 мин (например, от 1 до 60 мин), b) нейтрализации обработанной суспензии, например, до рН 6,8-7,0, и, возможно с) упаривания нейтрализованной суспензии и ее сушки (например, распылением).

30. Способ по п.29, отличающийся тем, что водная суспензия имеет содержание сухих веществ 1-25 вес.% (например, 12-25%, к примеру 12-17%).

31. Способ по п.29 или 30, отличающийся тем, что щелочными рН являются 7,5-9,0 или 9,5, например, 7,5-8,5.

32. Способ по любому из пп.29-31, отличающийся тем, что температура обработки составляет 80-95°С, например, около 85°С.

33. Способ по любому из пп.29-32, отличающийся тем, что растворимость белка люпина понижается при обработке.

34. Способ получения геля по п.13, предусматривающий стадии:

a) получения белковой композиции люпина,

b) смешивания белковой композиции, полученной на стадии а), с водой,

c) желирования смеси, полученной на стадии b).

35. Способ по п.34, отличающийся тем, что его осуществляют на месте в пищевом продукте, напитке или корме для животных при обработке (например, при смешивании, гомогенизации, варке или нагревании).

36. Способ по п.34 или 35, отличающийся тем, что стадия а) включает стадию изоэлектрической промывки и/или изоэлектрического осаждения белка люпина.

37. Способ по п.36, отличающийся тем, что стадия а) дополнительно включает предварительные стадии: a) обеспечения семян люпина, b) удаления горечи из семян люпина.

38. Способ по любому из пп.35-37, отличающийся тем, что он дополнительно включает реструктурирование изоэлектрически осажденного белка люпина посредством постизоэлектрических стадий, осуществляемых при отсутствии значительных усилий сдвига:

a) выдерживания водной суспензии изоэлектрически осажденного белка при щелочном рН и температуре обработки 75-95°С в течение 1-120 мин (например, от 1 до 60 мин),

b) нейтрализации обработанной суспензии, например, до рН 6,8-7,0, и, возможно с) упаривания нейтрализованной суспензии и ее сушки (например, распылением).

39. Способ по п.38, отличающийся тем, что водная суспензия имеет содержание сухих веществ 1-25 вес.% (например, 12-25%, к примеру 12-17%).

40. Способ по п.38 или 39, отличающийся тем, что щелочными рН являются 7,5-9,0 или 9,5, например, 7,5-8,5.

41. Способ по любому из пп.38-40, отличающийся тем, что температура обработки составляет 80 - 95°С, например, около 85°С.

42. Способ по любому из пп.38-41, отличающийся тем, что растворимость белка люпина понижается при обработке.

43. Напиток в виде эмульсии, полученный способом по любому из пп.25 и 27-33.

44. Пищевой продукт в виде эмульсии, полученный способом по любому из пп.25-33.

45. Пищевой продукт в виде геля, полученный способом по любому из пп.34-42.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к люпиновым белковым композициям и, в частности, к люпиновым белковым концентратам и изолятам. В частности, изобретение относится к эмульсиям типа масло в воде, стабилизированным люпиновыми белковыми композициями, а также к гелям, включающим люпиновые белковые композиции.

Белковые изоляты и концентраты

Выражение "белковый концентрат" в данной области используется для обозначения белковых препаратов с содержанием белка до примерно 90% по массе (обычно 50-90%, как правило, примерно 65-70% по массе). В противоположность этому термин "белковый изолят" обычно означает белковый препарат, содержащий более чем около 90% белка по массе.

Растительные белковые концентраты и белковые изоляты широко используются в пищевой промышленности. К наиболее популярным относятся соевые концентраты и изоляты, которые применяют, например, при производстве множества продуктов из измельченного мяса (например, котлет, колбас), а также и в некоторых овощных продуктах.

Белковые концентраты обычно используют просто в качестве добавок, богатых белком (белковые добавки). Однако белковые изоляты и функциональные концентраты также проявляют важные функциональные свойства. Среди наиболее важных из этих функциональных свойств следует отметить способность связывать жир и воду в устойчивые эмульсии. Эти эмульсии могут сопровождаться желированием, образованием пленки, улучшением консистенции и стабилизацией продуктов питания.

Другим ключевым функциональным свойством является способность образовывать гели (особенно при нагревании), и особенно устойчивые гели, при варке в присутствии воды.

Давно признано, что функциональность белковых изолятов в целом выше функциональности белковых концентратов, однако изоляты обычно более дороги, чем концентраты. Кроме того, некоторые важные аспекты функциональности белковых концентратов и изолятов могут различаться в зависимости от природы источника белка.

Например, как указано выше, способность эмульгировать смеси с высоким отношением масло:вода при низком содержании сухого вещества является ключевым функциональным параметром, очень важным, например, в молочной и родственных областях промышленности. В этом отношении высокая степень функциональности проявляется белковыми концентратами и изолятами животного происхождения (такими как молочные белки, например, белки молочной сыворотки и казеин(ат)), а также изолятами из злаковых (например, модифицированная клейковина (глютен) пшеницы). Эти факторы учитываются и в отношении гель-образующей функциональности.

К сожалению, функциональность широкодоступных и относительно недорогих продуктов из белков сои или белков злаковых в отношении стабилизации эмульсий и гелеобразования не обеспечивает желательного результата при использовании продуктов на основе молока. Кроме того, использование таких продуктов связано с самыми разными проблемами: это и лактозная непереносимость, и болезни желудочно-кишечного тракта, которые ограничивают использование молока и злаковых продуктов, соответственно, и побочные продукты молочного или мукомольного производства, из-за которых основные белковые компоненты часто страдают технологическими недостатками, такими как низкое микробиологическое качество, периодичность поступления сырья и т.д.

Поэтому существует потребность в альтернативных, недорогих, широко приемлемых и эффективных функциональных белковых концентратах и изолятах.

Люпины и их белки

Люпины давно известны как возможная альтернатива сое в качестве источника растительного белка для потребления человеком. Люпин произрастает на агрономически менее ценных участках и дает хорошие результаты на менее ценных типах почвы по сравнению с другими бобовыми. Luplnus albus, белый люпин, является предпочтительным для культивирования в Европе, тогда как L. angustlfolius является видом, предпочтительным для менее плодородной почвы Австралии.

Давно известно, что содержание белка в семенах люпина равно содержанию в цельных соевых бобах, и люпин использовали годами в качестве источника (нефункционального) белка в кормах для животных.

Более того, сами по себе известны люпиновые концентраты и изоляты (см., например, WO 97/12534 и ЕР 0522800, на которые также ссылаемся ниже), и также известно, что эти изоляты/концентраты влияют на химические/физические свойства пищевых продуктов, в которые они включаются (там же).

Однако авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что очень высокая степень стабилизирующей эмульсию функциональности связана с люпиновыми белковыми композициями. Это чрезвычайно важное свойство до сих пор не было известно. Оно позволяет стабилизировать эмульсии при более высоком содержании масла, чем это возможно с соевым белком, и, действительно, эмульгирующие свойства близки к свойствам, которые наблюдают в случае (более дорогих и часто проблематичных) белков животного происхождения (например, казеинатов), или даже превышают их.

Неожиданно было обнаружено, что даже при относительно низком уровне чистоты (например, 35-40%) белковые композиции люпина обеспечивают необычно высокую степень способности связывать масло.

Кроме того, авторами также было обнаружено, что пост-изоэлектрическое осаждение люпинового белка в соответствии со способами, изложенными в более ранней заявке заявителя ЕР 0522800 (обсуждается ниже), приводит к получению продуктов (изолятов и концентратов), обладающим стабилизирующей активностью, равной или выше активности казеината (особенно, когда люпиновый белок получен с относительно высокой степенью чистоты, например, в виде люпинового белкового изолята с чистотой выше 90%). Такие пост-изоэлектрически осажденные люпиновые белковые продукты называются здесь "реструктурированные" люпиновые белки.

Краткое содержание изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает эмульсию, включающую люпиновую белковую композицию, воду и жир, в которой люпиновый белок присутствует в достаточном для стабилизации эмульсии количестве.

Термин "жир" означает здесь все жиры, являющиеся жидкими при комнатных температурах (часто упоминаются как масла).

Эмульсия может иметь любое подходящее содержание белковой композиции (воды и масла). Обычно в пищевой промышленности требуются эмульсии с массовой пропорцией 1:3:6 или 1:5:5 (белковая композиция (например, изоляты или концентраты):вода:жир), в частности, для стабилизации пищевых систем, содержащих смеси высших жиров и воды, например, продуктов из измельченного мяса (например, колбас) и заменителей молочных продуктов. С имеющимися (известными) материалами это достигается обычно с использованием белковых изолятов, но не белковых концентратов.

Для большинства пищевых применений желательно сохранять содержание белка (по сухому веществу) низким по отношению к жиру и воде. Так, эмульсия, предпочтительно, содержит 1 весовую часть белковой композиции (по сухому веществу) и: (а) по меньшей мере, 5 вес. частей воды и, по меньшей мере, 5 вес. частей жира; или (b) по меньшей мере, 10 вес. частей воды и, по меньшей мере, 20 вес. частей жира; или (с) по меньшей мере, 15 вес. частей воды и, по меньшей мере, 30 вес. частей жира; или (d) по меньшей мере, 20 вес. частей воды и, по меньшей мере, 40 вес. частей жира.

Альтернативно, эмульсия может содержать 1 вес. часть белковой композиции (по сухому веществу) и: (а) по меньшей мере, 2, 5, 10, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 или более 1000 вес. частей воды и масла (вместе).

Отношение жира к воде в эмульсии может меняться в широком интервале, и требуемое значение может быть выбрано с учетом конечного применения эмульсии. Обычно желательны высокие отношения масло:вода (в особенности, при низком содержании сухих веществ - см. выше), и, таким образом, предпочтительное отношение масло:вода составляет: (а) выше 1:1; или (b) выше 3:2; или (с) выше 2:1; или (d) выше 5:2; или (е) выше 3:1.

Однако было обнаружено, что белки люпина эффективно стабилизируют эмульсии с очень высокими отношениями масло:вода, например эмульсии, в которых отношение масло:вода может составлять от 2:1 до 1000:1 (или даже выше). Так, особенно предпочтительными являются эмульсии, у которых отношение масло: вода выбирается из одного из следующих отношений: 5:1, 10:1, 100:1, 200: 1, 300: 1, 400:1, 500:1, 600:1, 700:1, 800:1, 900:1, 1000:1 или более 1000:1.

Так как предусматривается, что эмульсии на основе люпина по настоящему изобретению обеспечивают эффективную альтернативу казеинату, то в эмульсии по изобретению отношение жир:вода может быть таким же, как и в стабилизированной казеинатом эмульсии. Примеры стабилизированных казеинатом эмульсий включают сухие "сливки" для кофе (при пропорции белок:вода:жир 0,8:82,4: 11,55) и мороженое (при пропорции белок:вода:жир 3,6:61:12,5).

Содержание люпинового белкового компонента белковой композиции в эмульсии может меняться в широких пределах. Специалисты в данной области в состоянии выбрать подходящую концентрацию, основываясь на известном применении, физическом состоянии люпинового белка (то есть является ли нативным, более или менее денатурированным, дериватизованным, частично фракционированным и т.д.), а также природе масляного компонента.

Понятно, что функциональность любой приведенной концентрации может быть легко определена с помощью общепринятых тестов.

Для большинства применений люпиновая белковая композиция содержит: (а) по меньшей мере, 30% люпинового белка; или (b) по меньшей мере, 35%; или (с) по меньшей мере, 40% люпинового белка; или (d) по меньшей мере, 45% люпинового белка; или (е) по меньшей мере, 50% люпинового белка; или (f) по меньшей мере, 55% люпинового белка; или (g) по меньшей мере, 60% люпинового белка; или (h) по меньшей мере, 65% люпинового белка; или (i) по меньшей мере, 70% люпинового белка; или (j) по меньшей мере, 75% люпинового белка; или (k) по меньшей мере, 80% люпинового белка; или (l) по меньшей мере, 85% люпинового белка; или (m) по меньшей мере, 90% люпинового белка; или (n) по меньшей мере, 95% люпинового белка.

Особенно предпочтительны для использования в эмульсиях по изобретению люпиновые белковые концентраты или белковые изоляты (как определено выше).

Как более подробно описано ниже, люпиновый белок для применения по изобретению может быть предоставлен в любой подходящей форме или любом физическом состоянии. Предпочтительно, он присутствует, в основном, в нативной форме, поскольку это обычно связано с более высокой функциональностью. Предпочтительно также из него удаляют горечь по причинам, описанным ниже.

Люпиновый белок для применения по изобретению, предпочтительно, получают путем изоэлектрического осаждения (например, как описано ниже).

Вышеописанная эмульсия по изобретению также может быть в желированной форме (которая может возникнуть после тепловой обработки пищевого продукта).

Другой объект изобретения относится к гелю, содержащему люпиновую белковую композицию (как указано выше) и воду.

Изобретение также охватывает различные функциональные пищевые компоненты, содержащие эмульсию или гель по изобретению. Изобретение также находит применение в качестве функционального компонента в различных пищевых продуктах, напитках (например, энергетических и тонизирующих напитках) и в кормах для животных.

Например, эмульсия и/или гель могут использоваться как компонент детского питания, в хлебобулочных изделиях (например, хлеба из хорошего дрожжевого теста или тортов и бисквитов) или в продуктах, добавляемых к выпечке (таких как крем, начинка или покрытие), в бездрожжевом или дрожжевом тесте, злаковом продукте, кондитерском изделии, вкусовой эмульсии, в напитках, во фруктовой начинке, в мясной подливке, супе, соусе или пищевом загустителе, в пастеризованных, выпаренных или UHT-обработанных мясной подливке, супе, соусе или пищевом загустителе, в замороженных, охлажденных или стабильных при комнатной температуре мясной подливке, супе, соусе или пищевом загустителе, в блюде или компоненте блюда, например компоненте вегетарианского блюда, в мясных продуктах (например, продуктах из измельченного мяса, колбасе, бургерах, приготовленных на гриле продуктах, консервированных мясных продуктах, запеченных мясных продуктах, рыбе, мясной пасте и паштете), в корме для домашних животных, в лекарственном или нейтрализующем веществе, в картофельных продуктах, в молочных продуктах (например, мороженом, десерте, молочном напитке, молочном коктейле, йогурте, сыре, плавленом сыре или сырном соусе), в заправке (например, в салатной заправке или в заправке с низким содержанием жира), в легкой закуске или крекере, в намазываемом продукте (например, для аппетита или сладком), в макаронном продукте (например, лапше), в жиросодержащем порошке, в пироге с заварным кремом или различной начинкой или в круглом открытом пироге с фруктовой или ягодной начинкой, в структурированном растительном белке, в овощном изделии для гриля, в паштете (например, овощном) или пастообразном продукте, в растительном или мясном экстракте, а также в пасте, сыре и заменителе сливок, имеющих пониженное содержание жира.

Изобретение также охватывает косметические изделия, такие как кремы (например, крем для лица), губная помада, носитель для дезодоранта, лосьон, гель для волос, мыло (например, жидкое мыло) или продукты ухода за кожей (например, лосьон для загара).

Другой объект изобретения относится к способу получения вышеописанной эмульсии, предусматривающему стадии: (а) получения люпиновой белковой композиции, (b) смешивания белковой композиции, полученной на стадии (а), с маслом и водой, и (с) эмульгирование смеси, полученной на стадии (b).

Предпочтительно, способ по изобретению осуществляют in situ (на месте) в пищевом продукте, напитке или корме для животных при их получении. Однако он может быть осуществлен вне пищевого продукта для приготовления эмульсии, используемой в качестве функционального пищевого ингредиента.

Еще один объект изобретения относится к способу получения геля, как описано выше, содержащему стадии: (а) получения люпиновой белковой композиции, (b) смешивания белковой композиции, полученной на стадии (а), с водой, (с) желирования смеси, полученной на стадии (b), например, путем нагревания.

В способах по изобретению стадия (а) может включать стадию изоэлектрического осаждения белка люпина.

В особо предпочтительных вариантах осуществления изобретения стадия (а) дополнительно включает предварительные стадии: (а) обеспечения семян люпина и (b) удаления горечи семян люпина (например, двухступенчатой экстракцией, как описано в WO 97/12524 (PCT/DE 96/01915)).

Предпочтительно, способ по изобретению далее включает "реструктуризацию" изоэлектрически осажденного белка, когда этот белок подвергают следующим за изоэлектрическим осаждением операциям при отсутствии значительного усилия сдвига: (a) выдерживание водной суспензии изоэлектрически осажденного белка при щелочном рН и температуре обработки 75-95^oС в течение 1-120 мин (например, от 1 до 60 мин); (b) нейтрализация обработанной суспензии, например, до рН 6,8-7,0; и, если требуется, (с) упаривание нейтрализованной суспензии и сушка суспензии (например, распылением).

В этом варианте выполнения водная суспензия, предпочтительно, содержит 12-25 вес. % сухих веществ, например 12-17 вес.%. Кроме того, предпочтительнее рН 7,5-9,0 или 9,5, например 7,5-8,5, тогда как температура обработки может составлять 80-95^oС, например около 85^oС. В ходе этих процессов структурная целостность и/или растворимость белка люпина может снизиться (по меньшей мере, до некоторой степени) без ухудшения, а в некоторых случаях даже с улучшением, функциональности белка. Таким образом, обработка может влиять на степень денатурации нативных люпиновых белков (как ранее обсуждено заявителем в европейском патенте ЕР 0522800).

Люпиновые белки, используемые по изобретению

Люпиновые белки, которые могут использоваться по изобретению, представляют собой белок, экстрагированный или производный от любого вида растений рода Lupinus, включая, например, L. albus и L. angustifolius.

Люпиновые белки не требуют очистки до гомогенности, как по отношению к другим видам присутствующего белка, так и по отношению к другим (небелковым) компонентам. Действительно, для большинства применений композиция белков люпина будет содержать гетерогенную смесь различных белков люпина, включая запасные белки, ферменты, структурные белки (включая мембранные белки, волокнистые белки и глобулярные белки), а также примеси углеводных, целлюлозных и жировых производных (часто в малых количествах).

Для некоторых применений может быть полезно выделить белковую фракцию люпина (например, обогащением глобулиновых запасных белков), например, чтобы оптимизировать структурные характеристики, растворимость, заряд или аминокислотный профиль белка люпина. Может быть также желательна дериватизация или физическая модификация белка люпина, например, путем (как минимум, частичной) денатурации белков (например, при нагревании) или путем (например, частичного) ферментативного гидролиза (например, обработка протеазой для получения пептидов).

Любой из вышеуказанных подходов может использоваться для модификации характеристик связывания белка люпина с жиром/водой, чтобы таким образом оптимизировать стабилизирующие эмульсию свойства для любого из представленных применений.

Белки люпина могут быть экстрагированы любым из множества стандартных методов экстракции белка (включая обычно используемые для переработки соевых бобов). Для большинства применений люпиновые растения и/или семена измельчают (например, путем размола или дробления) перед экстракцией для увеличения площади поверхности и достижения максимального выхода.

Исходный материал обычно содержит различные эндогенные ферменты (включая липоксигеназы), которые, предпочтительно, инактивируют перед дальнейшей обработкой. Это предотвращает ферментативное окисление, которое может привести к стойкому прогорклому вкусу и/или запаху в конечном продукте. Такая инактивация может быть достигнута, например, путем бланширования (например, при обработке паром), хотя может использоваться любой другой подходящий способ.

Когда семена люпина представляют часть исходного материала, их, предпочтительно, подвергают предварительной обработке. Обработка может включать удаление кожуры, промывку и/или просеивание.

Предпочтительно, белки люпина экстрагируют с помощью таких способов, которые не вызывают существенной денатурации белков люпина, хотя белковые концентраты люпина, содержащие значительные количества денатурированных белков, могут быть полезны для некоторых применений.

В таких случаях концентраты обычно получают при промывке обезжиренных мелких зерен люпина водным спиртом для удаления углеводных олигомеров с низкой молекулярной массой и, таким образом, концентрируют белковую фракцию люпина. Белок становится нерастворимым под действием спирта и остается в суспензии. Суспензию упаривают и сушат (например, путем сушки распылением или путем противоточной экстракции спиртом). Белки в концентрате до некоторой степени денатурируются спиртом и могут также повреждаться при любой тепловой обработке в процессе обезжиривания.

Более функциональные люпиновые концентраты могут быть получены путем придания белкам нерастворимости при промывании кислотой в изоэлектрической точке таким образом, что нежелательные углеводы вымываются. Менее кислая сывороточная фракция, содержащая активные ферменты, также удаляется на этой стадии в виде относительно небольшой белковой подфракции. При этом способ избегает спиртовую денатурацию, и осторожное обезжиривание позволяет получить обезжиренные мелкие частицы с высоким индексом диспергируемости белка (PDI), например выше 65 (например, в интервале 65-80), что уменьшает повреждение исходного белка. Индекс диспергируемости белка определяют, например, в "Soybeans: Chemistry and Technology", Vol.1 "Proteins", A.K. Smith and S. J. Circle, The Avi Publishing Company, Inc., U.S.A. (1972). По этому способу может быть сохранена нативная неденатурированная структура или "жизнеспособность" (по контрасту с промытыми спиртом концентратами, описанными ранее). Промытая суспензия может быть упарена и высушена, как в способе с промывкой спиртом.

Концентраты, полученные согласно обоим этим способам, содержат остаточные, имеющие высокую молекулярную массу нерастворимые углеводы арабиногалактанового состава, сконцентрированные до примерно 25% по массе.

Высокофункциональные белковые изоляты могут быть получены, например, при промывании кислотой в изоэлектрической точке с последующим растворением промытой суспензии в щелочи, отделением твердого остатка, содержащего нерастворимые углеводы, от раствора и переосаждением белка при, например, рН 7,0. Продукты, полученные такими способами, упоминаются здесь как изоэлектрически приготовленные белковые продукты, а способ называют изоэлектрическим осаждением.

Еще более функциональный белок может быть получен при последующей обработке (после осаждения), например, как описано ранее заявителем в ЕР 0522800. (Содержание пост-изоэлектрических стадий, как они изложены в описании и формуле изобретения данного документа, включены сюда путем ссылки).

В частности, неожиданно обнаружено, что функциональность изоэлектрически полученных белков люпина может быть повышена на следующих стадиях, при отсутствии существенных усилий сдвига: (а) выдерживания водной суспензии изоэлектрически полученного белка при щелочном рН и температуре обработки 75-95^oС в течение 1-120 мин (например, от 1 до 60 мин); (b) нейтрализации обрабатываемой суспензии, например, до рН 6,8-7,0; и, возможно, (с) упаривания нейтрализованной суспензии и сушки последней (например, распылением).

В водной суспензии содержание твердых веществ может составлять 12-25 вес. %, например 12-17 вес.%. Щелочные рН могут быть 7,5-9,0 или 9,5, например 7,5-8,5. Температура обработки может составлять 80-95^oС, например около 85^oС. Растворимость белка люпина может немного снижаться при этой обработке.

Однако, также неожиданно было обнаружено, что необработанные белковые концентраты люпина (даже имеющие низкие концентрации, например, 35-40% белка люпина по сухому веществу) обеспечивают необычно высокую степень активности связывания масла.

Удаление непищевых компонентов люпина

Белковый экстракт люпина часто содержит так называемые непищевые компоненты. Эти компоненты могут быть токсичными, неприятными или могут вызывать нежелательные последствия при пищеварении (например, метеоризм). Они включают горькие компоненты (например, алкалоиды) и некоторые сахара (включая олигосахариды).

Предпочтительно, чтобы белки люпина для применения по изобретению не содержали этих непищевых компонентов и, таким образом, белки преимущественно перерабатывают так, чтобы удалить непищевые компоненты.

Известно много различных способов удаления непищевых компонентов (часто ссылаются в данной области на "устраняющую горечь обработку"), и специалисты в данной области в состоянии легко осуществить данную процедуру. Например, белок люпина может быть обработан путем двухступенчатых процессов экстракции, описанных в публикации WO 97/12524 (PCT/DE 96/01915), учение которой включено сюда путем ссылки.

ПРИМЕРЫ

ПРИМЕР 1: Эмульсия из кожи домашней птицы

Высокие характеристики связывания жира люпинового белка делают его идеально подходящим для приготовления эмульсий из кожи домашней птицы. Обычно эмульсии из кожи домашней птицы используются как дешевый наполнитель в реструктурированных продуктах из птицы, как, например, бургеры из птицы.

4 кг птичьей кожи измельчают в чаше куттера с высокой скоростью в течение 15 с. Скорость куттера затем снижают и добавляют 0,5 кг белкового концентрата люпина (примерно 60% белка люпина) и 2,0 кг воды. Измельчение продолжают еще две минуты с высокой скоростью до образования однородной глянцевой эмульсии. Эмульсию затем охлаждают и используют в качестве ингредиента бургера из птицы.

ПРИМЕР 2: Франкфуртер (сосиска)

На волчке с решеткой 10 мм измельчают 1,75 кг свиной грудинки 50 vl, 1,5 кг свиной лопатки 80 vl и 0,5 кг говяжьего бока 70 vl. Мясной фарш затем помещают в смеситель вместе с 0,05 кг белкового концентрата люпина (примерно 60% белка люпина), 0,9 кг воды, 0,1 кг посолочной смеси и 0,1 кг специй и перемешивают 2 мин.

Затем добавляют 0,1 кг картофельного крахмала и перемешивание продолжают еще минуту. Смесь затем пропускают через коллоидную мельницу решеткой в 0,5 мм и набивают ей оболочки. Продукты варят паром при 80^oС до температуры внутри 72^oС, затем охлаждают и удаляют оболочку.

ПРИМЕР 3: Немолочный намазываемый продукт

Смесь 7 кг рапса, сои и пальмового жира нагревают до 45^oС и примешивают к ней 0,1 кг молочного вкусового вещества. К 2,1 кг воды прибавляют 0,8 кг изолята люпина (около 90% белка люпина) и нагревают до 80^oС. Эту жидкую фазу затем медленно прибавляют к масляной фазе, используя гомогенизатор Y-Tron. Смесь затем разливают по емкостям и охлаждают.