(12) Oversettelse av europeisk patentskrift

Transkript

1 (12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. A23J 3/18 (06.01) A23J 3/34 (06.01) A23L 1/ (06.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet: (86) Europeisk søknadsnr: (86) Europeisk innleveringsdag (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato () Prioritet EP (84) Utpekte stater AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR (73) Innehaver Cargill, Incorporated, 407 McGinty Road West, Wayzata, MN 391, USA (72) Oppfinner DE SADELEER, Jos Willy Ghislain Corneel, Klein Langeveld 22, B-32 Holsbeek, Belgia KARLESKIND, Daniele Marie-Antoinette, 132 J.B. DeKeyserstraat, B-1970 Wezembeek-oppem, Belgia MCCRAE, Catharina Hillagonda, Halewijnlaan 17, B-60 Bertem, Belgia MEHEUS, Elisa Margriet Maria, Prinsenhof 9, B-9000 Gent, Belgia (74) Fullmektig Oslo Patentkontor AS, Postboks 7007 Majorstua, 06 OSLO, Norge (4) Benevnelse Delvis hydrolysert cerealprotein (6) Anførte publikasjoner EP-A B1, EP-A B1, US-A B1, HUSSAIN A ET AL: "Response of genetically diverse wheat cultivars to proteolytic digestion of glutenin" JOURNAL OF GENETICS AND BREEDING, ROMA, IT, vol. 48, no. 1, 1994, pages 67-71, XP ISSN: , WO-A-02/32232 B1, WO-A-04/ B1, WO-A-02/19836 B1

2 1 Beskrivelse Oppfinnelsens område Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en sammensetning omfattende et delvis hydrolysert cerealprotein, en fremgangsmåte for fremstilling av slike sammensetninger og anvendelsen av slike sammensetninger som en delvis eller fullstendig erstatning for andre vegetabilske eller animalske proteiner. Nærmere bestemt vedrører den foreliggende oppfinnelsen en sammensetning av delvis hydrolysert cerealprotein som har liknende egenskaper som melkemyseprotein, en fremgangsmåte for fremstilling av slike sammensetninger og anvendelser av slike sammensetninger som en delvis eller fullstendig erstatning for melkeprotein. Bakgrunn for oppfinnelsen Hovedmyseproteinet i melk er β-laktoglobulin som har en molekylvekt på omtrent 36 kda. Andre viktige myseproteiner i melk er α-laktalbumin med en molekylvekt på omtrent 14. kda og bovin serumalbumin med en molekylvekt på omtrent 69 kda. Det er et behov for vegetabilske (dvs. spiselige plante) proteinanaloger av dyreavledede proteiner og spesielt melkeproteiner for både sosiale og helsemessige grunner. Imidlertid er smaken, munnfølelsen og næringsegenskapene til melkeproteiner vanskelig å reprodusere ved anvendelse av vegetabilsk protein. Vegetabilske proteiner er likevel anvendt i et antall forskjellige applikasjoner, omfattende både mat- og ikke-mat-applikasjoner. 2 Ett vegetabilsk protein som har blitt produsert i et antall forskjellige former, omfattende både tørket pulver og væskeform, er soyaprotein. EP-A beskriver løselig soyaprotein og en fremgangsmåte for fremstilling av slikt løselig soyaprotein ved anvendelse av et enzym, fortrinnsvis en protease av soppopprinnelse, for å fremstille et materiale som har høy løselighet og høy antioksidantkapasitet uten den normale bitterheten og bønneaktige smaken forbundet med hydrolyserte soyamaterialer. 3 Andre vegetabilske proteiner nyttig på grunn av kostnad, aminosyreprofil eller andre næringsegenskaper har i praksis vært vanskeligere å anvende, spesielt i væskeform. Cerealproteiner, for eksempel hvete, er generelt vanskelig å bearbeide på grunn av den høye andelen av uløselig materiale som også er vanskelig å håndtere.

3 2 Cerealproteiner ville være spesielt fordelaktige, og produkter har likevel blitt utviklet ved anvendelse av cerealproteiner. EP-A vedrører fremgangsmåter for fremstillingen av glutamin-rike peptider, spesielt for anvendelse i mattilberedning. En av de særskilte glutamin-rike peptidene beskrevet i dette dokumentet er basert på hveteprotein. Imidlertid har de vegetabilske proteinene, omfattende hveteproteinene beskrevet i EP-A , svært lave molekylvekter. WO-A-04/04749 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av vegetabilske proteinsuspensjoner omfattende hveteproteinsuspensjoner som er mikrobielt stabile uten tilsetningen av noen konserveringsmidler og med en vannaktivitet på 0.4 til 0.9. Disse produktene har et bredt område av hydrolysegrader som ville resultere i varierende molekylvektfordeling. Det eksisterer et behov for en sammensetning omfattende et vegetabilsk protein som kan anvendes som en melkeproteinerstatning med generelt like egenskaper, minst hva angår løselighet og gjennomsnittlig molekylvekt til de av minst noen av melkeproteinene. Spesielt ville det være fordelaktig å tilveiebringe et cerealprotein som har slike egenskaper. Søkerne har overraskende oppdaget at kontrollert separasjon av hydrolyserte cerealproteiner kan tilveiebringe et cerealprotein med slike fordelaktige egenskaper og føre til en melkeproteinerstatning for anvendelse i analoger av meieriprodukter. 2 Oppsummering av oppfinnelsen Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer følgelig, i et første aspekt, en sammensetning omfattende et delvis hydrolysert cerealprotein, kjennetegnet ved at vekt% til 80 vekt%, fortrinnsvis 2 vekt% til 70 vekt%, av det delvis hydrolyserte cerealproteinet har en molekylvekt på 2 kda eller større, 8 vekt% eller mindre av det delvis hydrolyserte cerealproteinet har en molekylvekt på 1.4 kda eller lavere og ved at det delvis hydrolyserte cerealproteinet har en nitrogenløselighetsindeks (NSI) på 90 % eller større, fortrinnsvis 9 % eller større ved ph 1 til. 3 Fortrinnsvis omfatter sammensetningen 2 vekt% til 70 vekt%, mer foretrukket vekt%, 3 vekt%, 40 vekt%, 4 vekt% eller 0 vekt% til 70 vekt%, av det delvis hydrolyserte cerealproteinet med en molekylvekt på 2 kda eller større.

4 3 Den store fordelen med en slik relativ høy andel av høy molekylvektfraksjon av hydrolysert cerealprotein er at en slik molekylvektfordeling mer fullstendig etterlikner myseproteinene i bovin melk, og følgelig er egenskapene til en slik sammensetning omfattende et slikt delvis hydrolysert cerealprotein mer fullstendig analog med de til melkeprotein. I tillegg er et delvis hydrolysert cerealprotein ifølge den foreliggende oppfinnelsen lett fordøyelig, bygger tekstur og øker munnfølelse. Fortrinnsvis har 7, 6 eller vekt% eller mindre av det delvis hydrolyserte cerealprotein en molekylvekt på 1.4 kda. En av de store fordelene med en sammensetning omfattende et delvis hydrolysert cerealprotein ifølge den foreliggende oppfinnelsen er at løseligheten (som angitt ved NSI) av proteinet er god til utmerket ved generelt alle ph-nivåer. Ikke bare er sammensetninger omfattende delvis hydrolyserte cerealproteiner ifølge den foreliggende oppfinnelsen løselige (dvs. har en NSI på 90% eller større, 91% eller større eller 9% eller større) ved omtrent nøytral ph, de har også en høy løselighet over et ph-område, spesielt mellom 6 til 7, til 7, 4 til 7, 3 til 8, 2 til 8 eller endog 1 til. Den foreliggende sammensetningen har, selv over et stort phområde på 1 til, en NSI (av det delvis hydrolyserte cerealproteinet) over 90%. Dette har store fordeler i bearbeiding og anvendelser av sammensetningen omfattende det delvis hydrolyserte cerealproteinet som et melkeanalog. 2 Cerealproteinet ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan avledes fra rug, bygg, havre, mais, ris, spelt, hirse, durra eller hvete. Imidlertid omfatter (eller er) det foretrukne cerealproteinet hvete. Generelt kan alle kjente typer av hvete anvendes for å danne en sammensetning ifølge den foreliggende oppfinnelsen, omfattende modifiserte hveter slik som de-aminert hvete. Generelt er alle typer av hveteprotein egnet, ved at det mest foretrukne startmaterialet er vital hvetegluten. 3 Den volumgjennomsnittlige diameteren av det delvis hydrolyserte proteinet i vandig løsning er generelt lik i størrelse med den volumgjennomsnittlige diameteren av nativ melkemyseprotein i vandig løsning. Dette er fordelaktig fordi de liknende størrelsesprofilene av den volumgjennomsnittlige diameteren av det delvis hydrolyserte cerealproteinet og det bovine melkemyseproteinet betyr at det delvis hydrolyserte cerealproteinet lettere kan anvendes som et melkeproteinanalog. Fortrinnsvis er den volumgjennomsnittlige diameteren av det delvis hydrolyserte hveteproteinet lik

5 4 eller større enn 0.8 ganger den volumgjennomsnittlige diameteren av melkemyseprotein. Sammensetningen, når cerealet omfatter hvete ifølge den foreliggende oppfinnelsen, vil vanligvis omfatte 3. vekt% lipid eller mindre, fortrinnsvis 3 vekt% lipid eller mindre og mer foretrukket 2 vekt%, mest foretrukket 1 vekt%, endog under 0. vekt% lipid eller mindre (basert på proteininnhold i sammensetningen) siden lipidkomponenter har en tendens til å forbli sammen med de uløselige biproduktene under produksjon. Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer, i et andre aspekt, en fremgangsmåte for fremstilling av en sammensetning omfattende et delvis hydrolysert cerealprotein ifølge det første aspektet, fremgangsmåten omfatter: tilveiebringe en oppslemming omfattende et cerealprotein med en hydrolysegrad på 3 til 8, bestemme oppslemmingens ph, justere oppslemmingens ph til ph-området med lavest proteinløselighet, og separere den vandige, løselige delen av oppslemmingen. 2 Et viktig trekk med fremgangsmåten ifølge det andre aspektet av oppfinnelsen er separasjon ved ph-området med lavest proteinløselighet som er fordelaktig på grunn av de fordelaktige egenskapene den gir sammensetningen som diskutert i forhold til det første aspektet av oppfinnelsen. Etter trinnet for bestemmelse av oppslemmingens ph blir således den bestemte ph en sammenlignet med phområdet med lavest proteinløselighet av cerealproteinet. Oppslemmingens ph blir så justert, ved anvendelse av syre eller alkali, til innenfor ph-området med lavest proteinløselighet. Av og til kan den bestemte ph en allerede være innenfor phområdet, og i et slikt tilfelle behøver ikke justering av ph en være nødvendig. Typisk vil oppslemmingen ha et tørrstoffinnhold på -%, fortrinnsvis 8-%. Fremgangsmåten kan være satsvis, halvsatsvis eller kontinuerlig. Fremgangsmåten kan ytterligere omfatte den delvise hydrolysen av cerealproteinet som har en hydrolysegrad på 3 til 8. Den delvise hydrolysen utføres vanligvis i nærværet av en eller flere enzymer. 3 Enzymene anvendt for den foreliggende hydrolysen er hydrolyser, generelt peptidaser (proteaser). Peptidasene er valgt fra gruppen bestående av α-amino-acylpeptid hydrolyser (EC ), peptidyl-aminosyrehydrolaser(ec ), dipeptid-

6 hydrolaser (EC ), peptidylpeptidhydrolaser (EC ), aminopeptidaser (EC ), peptidylaminosyrehydrolaser (EC ), dipeptidaser (EC ), dipeptidyl-peptidaser og tripeptidyl-peptidaser(ec ), peptidyl-dipeptidaser (EC 3.4..), serin-type karboksypeptidaser (EC ), metallokarboksypeptidaser (EC ), cystein-type karboksypeptidaser (EC ), omega peptidaser (EC ), serin-endopeptidaser (EC ), cystein-endopeptidaser (EC ), aspartin-endopeptidaser (EC ), metallo-endopeptidaser (EC ), treonin-endopeptidaser (EC ). To sett av underklasser av peptidaser er erkjent omfattende eksopeptidaser og endopeptidaser. Disse endopeptidaser omfatter nå de tidligere kjente proteinasene. Fortrinnsvis anvendes enzymer fra bakterie-, pattedyr-, frukt- eller belgplanteopprinnelse. Ytterligere eksempler på egnede enzymer omfatter Alkalase, Neutrase, Amano pro- tease M og så videre. Fremgangsmåten utføres fortrinnsvis ved anvendelse av minst en endoprotease. Imidlertid kan en protease som har både endo- og eksoproteaseegenskaper også anvendes. Alternativt kan en blanding av endo- og eksoproteaser anvendes. 2 Enzymer som kan anvendes i fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelsen omfatte bakteriell proteinase fra Bac. Subtilisis, syreendoprotease og eksopeptidase fra Asp. Niger, varmetolerant bakteriell protease, nøytral varmetolerant protease fra Bac. thermoproteolytcus, papain, nøytral bakteriell proteinase eller endoprotease fra Bac. sp., nøytral bakteriell protease fra Bac. amyloliquefaciens, alkalisk proteinase (sopp, bakterie), endoproteinase (serin-type; Subtilisin A, Bac. licheniformis), kompleks endoprotease & eksopeptidase fra Asp. oryzae), bakteriell metalloprotease fra Bac. amyloliquefaciens. Det delvise hydrolysetrinnet i fremgangsmåten utføres fordelaktig ved en temperatur som er hensiktsmessig for de(n) anvendte proteasen(e). Spesielt vil hydrolysen vanligvis utføres ved en temperatur på til 9 C, fortrinnsvis på 37 til 7 C, mer foretrukket fra til 7 C. 3 På samme måte bestemmes ph-området for hydrolysen i alt vesentlig ved den anvendte proteasens beskaffenhet. Typisk er ph-området for hydrolysen mellom og 8, mer foretrukket mellom og 6., mest foretrukket mellom. og 6.0.

7 6 Den passende doseringen av enzym (på en tørr basis) som hydrolysen kan føres under, kan variere over et bredt område. Enzymet(ene) kan deretter inaktiveres (for eksempel ved varme på over 80 C), skjønt dette vanligvis ikke er nødvendig. Typisk er enzymdoseringen (tørr basis) mellom 0.001% og 1%. Enzymet kan doseres i en enkel tilsetning eller et antall tilsetninger i løpet av fremgangsmåten for å oppnå den ønskede hydrolysegraden. Enzymdoseringen, og/eller inkubasjonstiden, justeres for å oppnå cerealprotein som har de påkrevde karakteristikkene omfattende molekylvektprofil. Fordi cerealproteinkilden også kan omfatte karbohydratmaterialer, omfatter fortrinnsvis fremgangsmåten ytterligere behandling av oppslemmingen med minst en karbohydrase. Egnede enzymer omfatter α- eller β-amylasepullulanase og/eller andre liknende enzymer. 2 Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelsen omfatter et separasjonstrinn ved en ph i området med minimal (dvs. lavest) proteinløselighet for å separere de vandige, løselige og vandige, uløselige produktene i fremgangsmåten. ph-området med den laveste proteinløseligheten korresponderer generelt med det isoelektriske punktet til et protein. ph-området med den laveste proteinløseligheten vil generelt ikke være en enkel ph, men vil være et område på 1, fortrinnsvis 0., mer foretrukket 0.2 og mest foretrukket 0.1 ph-enheter, sentrert på en ph vanligvis i området av ph til 8 avhengig av proteinet. Området med lavest proteinløselighet er ytterligere kjennetegnet ved at nitrogenløselighetsindeksen (NSI) ikke skiller seg mer enn %, mer foretrukket % eller %, fra den laveste verdien som kan oppnås for NSI en over ph-området 1 til. Fortrinnsvis er løseligheten (NSI) av de løselige produktene (dvs. sammensetningen omfattende det delvis hydrolyserte cerealproteinet) som følger etter separasjonstrinnet 90% eller større, 91% eller større, fortrinnsvis 9% eller større over hele ph-området, fortrinnsvis over ph 1 til. Som diskutert i forhold til det første aspektet av den foreliggende oppfinnelsen, er den høye løseligheten (bestemt som NSI) av sammensetningen en stor fordel med den foreliggende oppfinnelsen ved at sammensetningen generelt har en høy løselighet over et stort ph-område. 3 Justering av ph oppnås fortrinnsvis ved tilsetning av en vandig løsning inneholdende HCl eller NaOH men kan, i tillegg eller alternativt, være ved tilsetning av løsninger inneholdende syrer av, men ikke begrenset til, sitronsyre, fosforsyre, eddiksyre, svovelsyre og salpetersyre, hydroksider av alkalimetaller og jordalkalimetaller

8 7 omfattende, men ikke begrenset til, NaOH, KOH og Ca(OH) 2 og kombinasjoner derav. Separasjonstrinnet, for å separere de løselige og uløselige produktene i fremgangsmåten, er fortrinnsvis sentrifugering men kan, i tillegg eller alternativt, være dekantering, filtrering, membranfiltrering eller andre separasjonsprosesser kjent for fagfolk, eller kombinasjoner derav. De vandige løselige produktene som resulterer fra separasjonstrinnet omfatter generelt (eller tilsvarer) en sammensetning som diskutert i forhold til det først aspektet av den foreliggende oppfinnelsen. Fremgangsmåten kan videre omfatte en eller flere vasketrinn av de vandige uløselige produktene for (ytterligere) å øke utbyttet av de vandige, løselige produktene. Hvis det er hensiktsmessig, kan fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelsen ytterligere omfatte minst et pasteuriseringstrinn (for eksempel oppvarming til 80 C) eller, i tillegg eller alternativt, minst ett steriliseringstrinn kan anvendes i fremgangsmåten. På samme måte kan fordampning (konsentrering) til et tørrstoffinnhold på minst 40 vekt% og/eller tørketrinn anvendes før eller etter hvert trinn i fremgangsmåten. Fortrinnsvis utføres konsentreringstrinnet og/eller tørketrinnet etter separasjonstrinnet. 2 Generelt kan ethvert av konsentreringstrinnene utføres ved anvendelse av enhver type fordamper slik som tvunget sirkulasjonsfordamper, en rislefilmfordamper, en stigefilmfordamper, en skrapt overflatefordamper, platefordamper og enhver annen type av tilgjengelige fordampere. Generelt kan ethvert av tørketrinnene utføres ved anvendelse av enhver type tørker slik som en forstøvningstørker, hurtigtørker, ringtørker, valsetørker, fluidisert sjikttørker eller enhver annen type av tilgjengelige tørkere. Tørking resulterer vanligvis i et produkt som har mindre enn -6 vekt% fuktighet. 3 Fremgangsmåten kan omfatte et samtidig tørketrinn og pasteuriseringstrinn og/eller steriliseringstrinn ved påføring av superoppvarmet damp. Sammensetninger ifølge det første aspektet av den foreliggende oppfinnelsen finner anvendelse som en melkeproteinerstatning. De kan også finne anvendelse som en

9 8 komponent i næringstilskudd, sportsdrikker, drikker eller matprodukter eller som en basis for en smaksforbedrer eller smaksøker som en fungerende ingrediens eller som et fermenteringsnæringsmiddel, eller finner anvendelse i farmasøytiske og/eller kosmetiske produkter. Sammensetningen ifølge oppfinnelsen kan anvendes for å fremstille proteintilskuddmatprodukter for konsumering av mennesker. Eksempler på proteintilskuddmatprodukter omfatter drikker, bearbeidet kjøtt, fryste desserter, konditorvarer, meieritype-produkter, saussammensetninger og cerealkornprodukter. Et typisk proteintilskudd-matprodukt kan ha mellom 0.1 og vekt%. Det er også viktig å legge merke til at matproduktene kan grupperes i forskjellige eller ytterligere matkategorier. Et bestemt matprodukt kan falle inn under mer enn en kategori (for eksempel iskrem kan vurderes både som en fryst dessert og et meieritypeprodukt). Matproduktene fremskaffet her er bare for illustrasjonsformål og er ikke ment å være en uttømmende liste. Eksempler på proteintilskudd-drikkeprodukter omfatter smoothies, frokostdrikker, karbonsyreholdige drikker, klare drikker, opake drikker, smakstilsatt vann, morsmelkerstatning, fruktjuicedrikker, yoghurtdrikke, kaffedrikker, øl, tørrdrikkeblandinger, urtetedrikker, sportsdrikker, soyadrikke, brus, slusher og fryste drikkeblandinger. 2 Eksempler på proteintilskudd-kjøttprodukter omfatter malte kyllingprodukter, vanntilsatte skinkeprodukter, bologneser, hotdogs, frankfurter, kyllingpaier, kyllingnuggets, oksepaier, fiskepaier, surimi, bacon, forloren skinke, sandwichfyll, delikatessekjøttpålegg, kjøttsnaks, kjøttboller, tørket kjøtt, fajitaer, baconterninger, injisert kjøtt og bratwurst. Eksempler på proteintilskudd-konditorprodukter omfatter sjokolader, mousser, sjokoladeovertrekk, yoghurtovertrekk, kakao, (sukker)glasur, sukkertøy, energibarer og sjokoladeplater. 3 Eksempler på proteintilskudd-meieritypeprodukter omfatter yoghurt, ost, iskrem, pisket krem, kaffefløte, fløteost, rømme, cottage cheese, smør, majones, melkebaserte sauser, melkebaserte salatdressinger og ostemasser.

10 9 Eksempler på proteintilskudd-cerealkornprodukter omfatter brød, muffins, rundstykker, bakverk, nudler, småkaker, pannekaker, vafler, kjeks, semule(gryn), potetgull, tortillaer, kaker, crackers, frokostblandinger, (salt)kringler, tørrbakevareblandinger, melbatoaster, kuvertbrød, krutonger, fyll/innmat, energibarer, smultringer, kaker, popcorn, tacoshell, friteringsbelegg, røre, breading, (brød)- skorper, brownies, paier, luftige soyakaker, kreper, croissanter, mel og polenta. As anvendt her henviser uttrykket saussammensetninger til matprodukter slik som sauser, salatdressinger, sandwichpålegg, siruper, marinader, dipper og kjøttaspikk. Eksempler på proteintilskudd-saussammensetninger omfatter salatdressinger, nøttesmørpålegg (for eksempel peanøttsmørpålegg), marinader, sauser, salsaer, syltetøy, ostesauser, majones, tartarsaus, soyahumus, dipper, fruktsiruper og lønnesiruper. Eksempler på andre proteintilskuddsprodukter omfatter tofu, formulert soyaessens, pulverproteintilskudd, juiceblandbare proteintilskudd, skummemidler, sløringsmidler, barnemat, kjøttløse boller, kjøttanaloger, eggprodukter (for eksempel eggerøre), supper, tykke supper, tynne supper (kraft), melkealternativer, soyamelkprodukter, chili, krydderblandinger, strø, «soya whiz», salattopping, spiselige filmer, spiselige stenger, tyggegummi, baconterninger, grønnsaksterninger, pizzaskorpebarrierer, soyapai, ikke-gass syntetiske bønner, soyahjelper, soyabomullsspinn, fruktterninger, pizzaruller, potetmos, spunnet soyaproteinfiber, soya-vårrull, ekstruderte snacks, salt/pepper, lotioner, chips, gele-dessertprodukter, vitamintilskudd og legemidler. 2 Oppfinnelsen angår videre drikker inneholdende fra 0. til % vandig, løselig cerealprotein (fortrinnsvis hveteprotein), fortrinnsvis fra 1% til % (på tørrstoff). Drikken ytterligere omfatter typiske drikkeingredienser. Disse typiske drikkeingrediensene omfatter karbohydrater, proteiner, peptider, aminosyrer, antioksidanter, fett, vitaminer, sporstoffer, elektrolytter, søtningsmidler, spiselige syrer, smaksstoffer og/eller blandinger derav. 3 Karbohydrater kan velges fra monosakkarider, disakkarider, gelatineringsdannende stivelser, stivelsehydrolysater, dekstriner, fibre, polyoler og blandinger derav. Monosakkaridene omfatter tetroser, pentoser, heksoser og ketoheksoser.

11 Typiske disakkarider omfatter sukrose, maltose, trehalulose, trehalose, isomaltulose, melibiose, kojibiose, soforose, laminaribiose, isomaltose, gentiobiose, cellobiose, mannobiose, laktose, leukrose, maltulose, turanose og liknende. Stivelsehydrolysater produseres ved den kontrollerte syre eller enzymatiske hydrolysen av stivelse og kan oppdeles i to spesifikke kategorier, maltodekstriner og glukosesiruper og kjennetegnes ved DE-tall (dekstroseekvivalent). DE-tall er et mål på prosenten av reduserende sukkere til stede i sirupen og beregnes som dekstrose på en tørrvektbasis. Maltodekstriner har et DE-tall opp til mens glukosesiruper har et DE-tall større enn. Dekstriner fremstilles ifølge dekstrinomvandlingsmetoden. Dekstrinomvandling er en varmebehandling av tørr stivelse i nærværet eller fraværet av syre. Gelatineringsstivelser kan omfatte emulgerte stivelser slik som stivelse n-oktenylsukkinat. Fibrene kan omfatte polydekstrose, arabinogalaktan, chitosan, chitin, xantan, pektin, cellulosematerialer, konjac, gummi arabicum, soyafiber, insulin, modifisert stivelse, hydrolysert guar, guargummi, beta-glukan, karragen, johannesbrødgummi, alginat, polyglykolalginat. Vitaminene kan omfatte vitamin A, vitamin C, vitamin E, vitamin B12 og liknende. 2 De spiselige syrene kan velges fra fosforsyre, sitronsyre, eplesyre, ravsyre, adipinsyre, glukonsyre, tartarsyre, fumarsyre og blandinger derav. Fortrinnsvis er drikkens ph-område fra ca. 2 til ca. 6.. Smaksstoffene kan velges fra fruktsmaksstoffer, botaniske smaksstoffer og blandinger derav. Foretrukne smaksstoffer er colasmaksstoffer, grapefruktsmaksstoffer, kirsebærsmaksstoffer, eplesmaksstoffer og sitrussmaksstoffer slik som appelsinsmaksstoffer, sitronsmaksstoffer, limesmaksstoffer, fruktpunsj og blandinger derav. Smaksmengden avhenger av smaksstoffet(ene) som velges, den ønskede smaksimpresjonen og formen av den anvendte smaken. 3 Om ønskelig kan også fargestoffer tilsettes. Ethvert vannløselig fargestoff godkjent for bruk i mat kan benyttes for den foreliggende oppfinnelsen. Når det er ønskelig kan konserveringsmidler slik som kaliumsorbat og natriumbenzoat tilsettes.

12 11 Gummier, emulgatorer og oljer kan også tilsettes i drikken for tekstur og opasitetsformål. Typiske ingredienser omfatter karboksymetylcellulose, mono, di-glyserider, lecitin, massepulp, bomullsfrøolje og vegetabilsk olje. Skumstabiliseringsmidler slik som yucca eller yucca/quillaia ekstrakter kan også tilsettes. Referanser i dette fremstillingsdokumentet til molekylvekt og/eller molekylvektfordeling og liknende egenskaper viser til molekylvekt av prøver bestemt ved anvendelse av størrelsesekslusjonskromatografi når sammenliknet med en standard av samme polydispersitet som det forventede produktet. Testen for å bestemme molekylvektfordelingen omfatter gelpermeasjonskromatografi ved bruk av en Superose 12 kolonne (Pharmacia) med 6 M urea i en 0.1 M Tris buffer (ph 8.) som den mobile fasen. Deteksjon utføres ved måling av lysabsorpsjonen ved 2 nm. 2 Testen for å bestemme NSI utføres ifølge en noe modifisert AACC-metode og måles ved en bestemt ph. 1 g av prøve veies, og avmineralisert vann tilsettes opp til 0 g. Innholdet blandes ved bruk av en magnetrører inntil det er dispergert. Ved opprettholdelse av røringen justeres ph en til den bestemte ph (pha) ved tilsetning av NaOH eller HCl. Blanding fortsettes i minutter ved bruk av en magnetrører. Dispersjonen sentrifugeres ved romtemperatur, ved 4000g i minutter. Nitrogeninnholdet måles i supernatanten, og i den opprinnelige dispersjonen. I begge tilfeller bestemmes nitrogeninnholdet ifølge Kjeldahl-metoden. NSI ved pha = ((Nitrogeninnhold av supernatant ved pha) x 0) / (Nitrogeninnhold av opprinnelig dispersjon). Bestemmelse av partikkelstørrelse omfatter bruken av en ZetaSizer Nano ZS (Malvern Instruments Ltd.). Før analysen fortynnes prøvene ved bruk av avionisert vann av 18 MΩ-cm inneholdende mm NaCl og filtreres gjennom et 0.22 μm filter. I dette fremstillingsdokumentet er referanser til prosenter gitt ved vektprosenter på en tørr vektbasis med mindre noe annet er angitt. 3 Trekk ved oppfinnelsen i forhold til det første aspektet av oppfinnelsen gjelder også for det andre aspektet av oppfinnelsen med hensiktsmessig modifikasjon. På samme måte gjelder også trekk ved det andre aspektet av oppfinnelsen for det første aspektet av oppfinnelsen med tilsvarende modifikasjon.

13 12 Oppfinnelsen illustreres ved de etterfølgende ikke-begrensende eksemplene. Eksempel 1 Dette eksempelet demonstrerer labskalafremstilling av løselig hveteprotein ved å starte fra ringtørket vital hvetegluten (Gluvital IPH 2, lot 03608). Labskalaprosessen omfatter de følgende trinnene: - satsvis enzymatisk hydrolyse av det uløselige, vitale hvetegluten til en begrenset hydrolysegrad - fjerning av den uløselige delen ved sentrifugering - frysetørking av den gjenværende løselige, hydrolyserte hveteproteinfraksjonen 2 En % vital hveteglutensuspensjon ble fremstilt ved redispergering av 263 g vital hvetegluten i 2237 g avionisert vann ved 68. C. Enzymet brukt for proteinhydrolyse, Corolase TS, ble dosert til det varme vannet like før tilsetningen av hveteproteinet. Doseringen var 0.3% på tørr basis vital hvetegluten eller 0.7 g. Umiddelbart etter redispergering av proteinet ble en alfa-amylase (Ban 480L) tilsatt for å hydrolysere den resterende stivelsen. Doseringen var 0.06% på tørr basis vital hvetegluten eller 0. g. ph en ble justert fra. til.7 ved tilsetning av 0.1 M NaOH. Hydrolysereaksjonen ble utført i 1 time ved 68. C og ph.7. For å holde temperaturen på 68. C under enzymatisk hydrolyse ble reaksjonen utført i et dobbelmantlet kar hvor varmt vann på 70 C ble sirkulert gjennom. Etter 1 time ble en hydrolysegrad på 4.2% nådd, og omtrent halvparten av den hydrolyserte proteinoppslemmingen ble tatt ut av reaksjonskaret. Hydrolysegraden bestemmes ved OPAmetoden (Schmidt, D.G., Robben, A.J.P.M., VMT, 19, 13-, 1993). Den uløselige fraksjonen (fibre, uløselig protein og stivelse) fjernes deretter på en laboratoriesentrifuge (Sorval Centrifuge, 8000 rpm, kjølt ved C, ( minutter). I løpet av dette sentrifugeringstrinnet separeres 12 g hydrolysert hveteproteinoppslemming inn i 63 g supernatant (løselig fraksjon) og 2 g sediment (uløselig fraksjon). Den løselige fraksjonen frysetørkes. Hydrolysegraden av det frysetørkede, løselige hveteproteinet er 4.7%. Eksempel 2 3 Resten av oppslemmingen i Eksempel 1 reageres videre ved ph.7 og 68. C med ytterligere mengder av proteaser for å oppnå en høyere hydrolysegrad i en relativ kort tid. Umiddelbart etter å ha tatt ut halvparten av reaksjonsoppslemmingen

14 13 (reaksjonstid 60 minutter) settes 0.37 g Corolase TS til den gjenværende delen i reaksjonskaret (~ 0.3% på tørr basis vital hvetegluten). Etter 3. timer tilsettes ytterligere 0.37 g Corolase TS. Etter 4 timers reaksjon (total reaksjonstid) nås en hydrolysegrad på 7.7%, og resten av den hydrolyserte hveteproteinoppslemmingen tas ut av reaksjonskaret. Den uløselige fraksjonen (fibre, uløselig protein og stivelse) fjernes deretter på en laboratoriesentrifuge (Sorval Centrifuge, 8000 rpm, kjølt ved C, ( minutter). I løpet av dette sentrifugeringstrinnet separeres 978 g hydrolysert hveteproteinoppslemming i 786 g supernatant (løselig fraksjon) og 192 g sediment (uløselig fraksjon). Den løselige fraksjonen frysetørkes. Hydrolysegraden av det frysetørkede, løselige hveteproteinet er 8%. Verdier av proteinfraksjonen av produkter i forskjellige molekylvektområder (kda) er angitt i Tabell 1. Tabell 1 Produkt a Proteinfraksjon (%) i de følgende molekylvektområdene (kda) < >2 DH DH DH a DH målt på oppslemmingen Verdier av partikkeldiameteren (volumgjennomsnittlig diameter D4,3) er angitt i Tabell 2 for produkter som en funksjon av DH. Også angitt i Tabell 2 er typiske partikkelstørrelsesdata for melkemyseprotein. Tabell 2 Produkt b Partikkeldiameter a (nm) d d0 d90 D4,3 Melkemyse DH DH a : D4,3 = volumgjennomsnittlig diameter Dx (x=, 0, 90) = diameter hvorunder X% av volumet av partikler ligger. b DH målt på oppslemmingen 2 Tabeller 3a, b og c angir typiske verdier av protein, karbohydrat og lipid i produkter

15 14 ifølge oppfinnelsen som hydrolysert før separasjon (Tabell 3a) og etter separasjon i den løselige porsjonen (Tabell 3b) og uløselige porsjonen (Tabell 3c). Tabell 3a HWP = Hydrolysert hveteprotein HWP som den foreligger (g/0 g pulver) Protein 71.7 Karbohydrat 19.3 Lipid 3.9 Tabell 3b HWP løselig (g/0 g pulver) Protein 71.0 Karbohydrat 29.2 Lipid 0.0 Tabell 3c HWP uløselig (g/0 g pulver) Protein 77.0 Karbohydrat 0.9 Lipid 12.2 Eksempel 3 Dette eksempelet demonstrerer pilotskalafremstillingen av løselig hveteprotein ved å starte fra ringtørket vital hvetegluten (HyProW IPH 210, Cargill). Pilotskalaprosessen omfatter de følgende trinnene: - ph-justering - fjerning av den uløselige delen ved sentrifugering - pasteurisering av den løselige fraksjonen - konsentrering av den løselige fraksjonen - forstøvningstørking av den konsentrerte, løselige, hydrolyserte hveteproteinfraksjonen. 2 En hydrolysert hveteglutensuspensjon (8% tørr subtans) ble fremstilt ved redispergering av 0 kg hydrolysert hvetegluten (HyProW IPH 210, lot 0131 Cargill) i 44 kg avionisert vann ved 70 C. Den hydrolyserte proteinoppslemmingen hadde en hydrolysegrad på.0. Hydrolysegraden ble bestemt ved OPA-metoden

16 (Schmidt, D.G., Robben, A.J.P.M, VMT, 19, 13-, 1993). ph en ble justert fra.3 til.8 ved tilsetning av 1.2 kg NaOH-løsning (7.%). Den uløselige fraksjonen (fibre, uløselig protein og stivelse) ble deretter fjernet på en skivesentrifuge (Westfalia NA ). Under dette sentrifugeringstrinnet ble 9 kg hydrolysert hveteproteinoppslemming separert i 391 kg supernatant (løselig fraksjon, med tørr substans på.4%) og 4 kg sediment (uløselig fraksjon, med tørr substans på 13%). Den løselige fraksjonen ble pasteurisert ved oppvarming fra 70 C til 80 C ( minutter oppvarmingstid og minutter holdetid). De pasteuriserte oppløste materialer ble deretter konsentrert i en skrapt overflatefordamper (Convap) for å øke den tørre substansen til 0%. Det konsentrerte, løselige, hydrolyserte hveteproteinet ble deretter forstøvningstørket (Niro, FDS-4.0). Etter forstøvningstørking ble 22 kg løselig hydrolysert hveteprotein oppnådd, ved tørr substans på 96%. Nitrogenløselighetsindeksen av det løselige, hydrolyserte hveteproteinet var over 98% over hele ph-området 3 til 7. Ved sammenligning var nitrogenløselighetsindeksen til startmaterialet, hydrolysert hvetegluten (HyProW IPH 210, lot 0131 Cargill), 90 til 61% over området på 3 til 7. Mer enn 0% av proteinet hadde en molekylvekt på større enn 2 kda, og bare.4% av proteinet var under 1.4 kda (jf. Tabell 4). Den volumgjennomsnittlige diameteren (d4,3) var på 4.4 mikron som var noe høyere enn den til melkemyseprotein (3.7 mikron; Tabell ). Tabell 4 Produkt Proteinfraksjon (%) i de følgende molekylvektområdene (kda) < >2 Eksempel D4,3 er den volumgjennomsnittlige diameteren (også DeBrouker middel) som definert av Stockham J.D. (1977) What is particle size: The relationship among statistical diameters In: Particle Size Analysis (J.D. Stockham & E.G. Fochtman, eds) Ann Arbor Science Publishers Inc, Michigan USA, kap. 1. 3

17 16 Tabell Produkt Partikkeldiameter a (nm) d d0 d90 D4,3 Melkemyse Eksempel a : D4,3 = volumgjennomsnittlig diameter Dx (x=, 0, 90) = diameter hvorunder X% av volumet av partikler ligger. Eksempel 4 Beriket sportsdrikke Oppskrifter To typer av berikede sportsdrikker basert på hhv. 1.3% og 2.7% av vandig, løselig hveteprotein ifølge Eksempel 3 ble produsert ved bruk av ingrediensene i Tabell 6. Tabell 6

18 17 Prosedyren for produksjon av sportsdrikkene var som følger. 1. Veie vann 2. Tilsette dispergeringsprotein 3. Tilsette vitaminer og mineraler 4. Tilsette smaksstoff, farge og søtningsmidler. Tilsette fosforsyre, måle ph Etter en måneds lagring var alle produkter akseptert som bestemt av enkeltpersoner i et smakspanel. Sammenlignet med liknende produkter fremstilt med melkemyseprotein var produkter inneholdende produktet i Eksempel 3 renere, og inneholdt mindre av diacetyl-kjennetegn fra myse, spesielt 2.7%-drikkene. Den 2.7% vandige, løselige hveteproteindrikken synes å ha den reneste smaken med mangel på bismak. Eksempel Pina Colada smoothie Oppskrift g/l Vann Q.S. Vandig, løselig hveteprotein ifølge Eksempel Pina Colada blanding 190- (Cargill) Det vandige, løselige hveteproteinet ble hydratisert i minutter ved 8 C og ble deretter blandet med Pina Colada blandingen og vann etterfulgt av pasteurisering. Denne smoothien ble av enkeltpersoner i et smakspanel ansett å være en velsmakende drikke egnet til frokostdrikke.

19 18 Patentkrav 1. Sammensetning omfattende et delvis hydrolysert protein, k a r a k t e r i s e r t v e d at vekt% til 80 vekt%, fortrinnsvis 2 vekt% til 70 vekt%, av det delvis hydrolyserte cerealproteinet har en molekylvekt på 2 kda eller større, 8 vekt% eller mindre av det delvis hydrolyserte cerealproteinet har en molekylvekt på 1.4 kda eller lavere og ved at det delvis hydrolyserte cerealproteinet har en nitrogenløselighetsindeks (NSI) på 90 % eller større, fortrinnsvis 9 % eller større ved ph 1 til. 2. Sammensetning ifølge krav 1, hvor cerealet omfatter hvete. 3. Fremgangsmåte for fremstilling av en sammensetning omfattende et delvis hydrolysert cerealprotein ifølge krav 1, fremgangsmåten omfatter: tilveiebringe en oppslemming omfattende et cerealprotein med en hydrolysegrad på 3 til 8, bestemme oppslemmingens ph, justere oppslemmingens ph til ph-området med lavest proteinløselighet, og separere den vandige, løselige delen av oppslemmingen. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor cerealet omfatter hvete.. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4, ytterligere omfattende et konsentreringstrinn hvor den vandige løselige delen av oppslemmingen konsentreres til et tørrstoffinnhold på minst 40 vekt% Fremgangsmåte ifølge ethvert av krav 3-, hvor separasjonstrinnet er ved en prosess omfattende sentrifugering. 7. Fremgangsmåte ifølge ethvert av krav 3-6, ytterligere omfattende et tørketrinn. 8. Fremgangsmåte ifølge ethvert av krav 3-7, ytterligere omfattende minst et pasteuriseringstrinn eller steriliseringstrinn. 9. Anvendelse av en sammensetning ifølge krav 1 eller 2 som en melkeprotein- erstatning.

20 19. Anvendelse av en sammensetning ifølge krav 1 eller 2 som en komponent i næringstilskudd, sportsdrikker, drikker eller matprodukter. 11. Matprodukt omfattende en sammensetning ifølge krav 1 eller Matprodukt ifølge krav 11, hvor matproduktet omfatter en drikke.