本发明涉及植物蛋白领域。本发明具体涉及一种豆类蛋白、优选豌豆蛋白的生产方法，以及可以通过该方法获得的蛋白组合物。
背景技术：
人类每天对蛋白质的需求量占食物应摄入量的12％至20％。这些蛋白质由动物产品(肉、鱼、蛋、乳制品)和植物产品(谷类、豆类、藻类)提供。在工业化国家中，人们主要摄入动物蛋白。然而，许多研究表明，过度摄入动物蛋白而非植物蛋白是导致癌症和心血管疾病增加的原因之一。此外，动物蛋白无论是在过敏性方面(尤其是牛奶或鸡蛋中的蛋白质)，还是在环境保护方面(与密集型养殖的有害影响有关)都存在许多弊端。而植物来源化合物不像动物来源化合物那样具有各项缺点，因此工业方面对具有优质营养价值和功能特性的植物来源化合物的需求与日俱增。大豆在过去和现在一直是动物蛋白最重要的植物替代品。然而，使用大豆也有某些缺点。大豆种子往往是转基因的，需要使用溶剂进行脱油以获得其蛋白质。自十九世纪70年代以来，有籽植物，特别是豌豆，作为用于动物和人类食品的动物蛋白的替代蛋白资源，在欧洲(主要是在法国)大力发展。豌豆中的蛋白质重量约为27％。术语“豌豆”作为其最广泛的含义，具体包括各种用途(人类食品、动物饲料和/或其他用途)的“圆粒豌豆”(“smoothpea”)的所有野生变种，以及“圆粒豌豆”和“皱粒豌豆”的所有突变变种。这些种子是非转基因的，并且不需要溶剂脱油。豌豆蛋白，主要是豌豆球蛋白，多年来一直被工业化提取和加工。可以引用专利EP1400537作为豌豆蛋白提取工艺的例子。在该工艺中，种子经无水研磨(即所谓的“干磨”过程)以获得豆粉。然后将这种豆粉悬浮在水中以提取蛋白质。尽管具有不可否认的品质，但与动物蛋白相比，从豌豆中提取的蛋白质带有所谓的“豌豆味”、“豆味”或“蔬菜味”。这种味道在许多工业应用中成为不可否认的制约因素，尤其是在食品中。在饮料领域尤其如此，在这一领域，改善感官特征是必不可少的，因为很难掩盖蛋白质的味道：添加额外成分可能真的会导致饮料的溶液稳定性、黏度和/或适口性发生变化。另外，有利的是，蛋白质的胶凝力较弱或者黏度较低，这可以提高蛋白质含量，而不会造成饮料胶凝或者过于浓稠。经过大量研究，已经清楚地证明，这些不良味道的主要原因之一来自醛和/或酮(特别是己醛)的合成，这是由于蛋白质提取过程中内部脂肪氧化酶对残留脂质的作用。产生这些不良味道的化合物种类还包括皂苷和3-烷基-2-甲氧基吡嗪(“FlavoraspectsofpulseIngredients(豆类成分的味道方面)”，WibkeS.U.Roland，2017)。因此，本领域技术人员拟定了几种可以改善市售豌豆蛋白的味道以及使其无味的方案。第一种方案在于，通过添加为此目的选定的化合物来掩盖味道：该方案要求使用者向其配方中添加不太想要加入的化合物，并且这可能是监管和/或过敏问题的根源。另一种方案在专利US4,022,919中有所描述，其早在20世纪70年代就提出用水蒸气处理所述豌豆蛋白可以获得味道得到改善的蛋白质。然而，人们批评这种方法可能会改变通过热改性获得的蛋白质的功能品质(例如溶解度损失或水合能力升高)，并且必须在使用前增加必要的纯化步骤。因此，这些方案是有效的，但它们需要蛋白质的最终使用者进行额外的纯化操作，这可能会改变豌豆蛋白质的功用性。因此，本领域技术人员势必寻求在提取过程中直接且简单地获得无味道的豌豆蛋白。已经探索了许多可能的方案，包括但不限于选择脂肪氧化酶含量较少的豌豆栽培品种或在蛋白提取前对豌豆进行预发芽。可以以最近的专利申请WO2017/120597为例，其中描述了一种方法，包括通过添加盐进行沉淀、多次洗涤以及通过离心回收。尽管这是一种使用大量水(高达豌豆量的30倍)的复杂方法，但豌豆蛋白仍然带有“豆味”和“苦味”(参见申请WO2017/120597的附图18A、B和C)。由于脂肪氧化酶和皂苷对温度敏感，因此文献WO2019/053387中考虑在提取步骤过程中增加额外的热处理，包括在湿介质中加热(漂白)，可选地结合淬火步骤。遗憾的是，这些步骤使用大量的水并产生必须加以利用的可溶性副产物。另外，使用该方法无法制造胶凝力较低的蛋白质。类似的大豆加工业采用“烘焙”或干法加热(也称为烘烤)。豌豆产业的一个主要问题在于豌豆淀粉的保存，不应降解豌豆淀粉以使其还具有工业价值。大豆种子不含淀粉：因此，大豆产业可以采用极高的加热温度来抑制脂肪氧化酶，而不必担心淀粉问题。对种子加热还会导致蛋白质的功能改变(例如溶解度或乳化力)，从而妨碍某些应用，尤其是在食品中。因此，令人感兴趣的是获得豆类蛋白，具体地是豆类蛋白分离物，甚至更具体的是气味得到改善的豌豆蛋白分离物，同时提供优化提取方法并且保证功用性。具体实施方式发明人已经表明，在介于70℃至130℃之间持续1分钟至6分钟，有利地在介于100℃至120℃之间持续2分钟至4分钟的种子热处理预备步骤，可以抑制内部脂肪氧化酶的活性，同时保留淀粉的功能性并保证各组分的提取率。发明人开发的该方法可以获得豆类蛋白组合物，其功能特性特别适合应用于富含蛋白质的饮料：感官体验得到改善、胶凝力降低并且乳化力得到改善。根据本发明的第一方面，提供一种豆类蛋白组合物的生产方法，包括以下步骤：i)在介于70℃至130℃之间、例如介于80℃至125℃之间、尤其介于100℃至120℃之间的温度下，干法热处理豆类种子，优选地选自豌豆、羽扇豆和小蚕豆，持续1分钟至6分钟，例如1.5分钟至5分钟，尤其是2分钟至4分钟；ii)将种子碾磨成粉并将粉料混悬到水溶液中，优选地，混悬液中干物质的浓度为15％至25％，更优选为20％，iii)利用离心力从所述混悬液中分离出可溶性组分，iv)从可溶性组分中提取蛋白质。在优选实施方式中，从所述部分中提取蛋白质包括以下步骤，在4至6之间的pH值下，使水溶液中的蛋白质凝结，并在介于45℃至65℃之间、优选55℃的温度下对溶液热处理，尤其持续3.5分钟至4.5分钟，优选持续4分钟。优选地，回收凝结蛋白，优选地通过离心进行，并混悬到水溶液中。然后可以将凝结蛋白水溶液的pH值调节为6至8之间，优选为7，并且可以在介于130℃至150℃之间、优选140℃的温度下，对水混悬液进行5秒至15秒、优选10秒的热处理。该方法还可包括凝结蛋白水混悬液的干燥步骤。根据另一方面，提供一种可以根据如所述发明的第一方面所述方法获得的豆类蛋白组合物。根据本发明的最后一个方面，提供一种可以根据如所述发明的第一方面所述方法获得的蛋白组合物尤其在动物或人类食品工业中的应用。通过下面的详细描述可以更好地理解本发明。附图简要说明图1[图1]示出了以下方法获得的蛋白组合物的黏度分析曲线：在100℃下对种子热处理4分钟或在120℃下热处理2分钟，或者无热处理。具体实施方式根据本发明的第一方面，由此提供一种豆类蛋白组合物的生产方法，包括以下步骤：i)在介于70℃至130℃之间、例如在介于80℃至125℃之间、尤其是介于100℃至120℃之间的温度下，干法加热豆类种子，持续1分钟至6分钟，例如1.5分钟至5分钟，尤其是2分钟至4分钟；ii)将种子碾磨成粉并在水溶液中制成混悬液；iii)优选地利用离心力从所述混悬液中分离出可溶性组分；iv)从可溶性组分中提取蛋白质。术语“蛋白组合物”在本申请中应理解为通过提取和精制获得的组合物，所述组合物包括蛋白、由一条或多条多肽链组成的大分子，肽链由通过肽键彼此连接的许多氨基酸残基构成。在豌豆蛋白的特定背景下，本发明尤其涉及球蛋白(约占豌豆蛋白的50％-60％)。豌豆球蛋白主要分为三个亚科：豆蛋白、沧蛋白和厥蛋白。本申请中的术语“豆类植物”指的是双子叶植物纲蚕豆目。这种植物是一种极为常见的开花类植物，物种数量仅次于兰科和菊科植物。包括大约765个属，超过19,500个种。许多豆类植物是重要的栽培植物，其中包括大豆、菜豆、豌豆、鹰嘴豆、小蚕豆、花生、栽培扁豆、栽培苜蓿、各种三叶草、蚕豆、角豆、甘草和羽扇豆。根据本发明的优选实施方式，豆类蛋白选自豌豆、菜豆、蚕豆、小蚕豆及其混合物，优选豌豆。“豌豆”一词具体包括“圆粒豌豆”的所有野生品种以及“圆粒豌豆”和“皱粒豌豆”的所有突变品种。当所选豆类是豌豆时，豌豆可以在根据本发明方法的加热和碾磨步骤之前，经过本领域技术人员熟知的步骤处理，例如尤其是清洁(除去不需要的颗粒，如石子、死昆虫、泥土残留等)和外部纤维剥离(英语中也称为“dehulling”)，温度在介于70℃至130℃之间、例如介于80℃至125℃之间、尤其是介于100℃至120℃之间，持续1分钟至6分钟，例如1.5分钟至5分钟，尤其是2分钟至4分钟；根据本发明的方法，包括步骤i)，其包括在介于70℃至130℃之间、例如介于80℃至125℃之间、尤其是介于100℃至120℃之间的温度下，对豆类种子热处理，持续1分钟至6分钟，例如1.5分钟至5分钟，尤其是2分钟至4分钟。这种热处理是一种干法热处理，也就是说，除了种子中存在的溶剂以外，它在不存在其他水性溶剂的情况下进行。这种干法热处理或烘烤与微波处理的不同之处在于热量是通过对流提供的，这样可以精确控制种子的热处理(时间和温度)。这种干法热处理是特别有利的，这是因为它可以轻松地实施，例如无需控制相对湿度。如本申请中所示的示例，重要的是要严格遵循时间间隔和温度，以便能够抑制内部脂肪氧化酶的活性，同时保留淀粉的功能并保证各组分的提取率。遵循这些特定条件下的该热处理预备步骤，并遵循该方法各步骤的条件，可以获得豆类蛋白组合物，其功能特性特别适合应用于富含蛋白质的饮料：感官体验得到改善、胶凝力降低并且乳化力得到改善。在甚至更优选的实施方式中，温度在介于110℃至120℃之间，例如120℃。这一选择可以获得极低的蛋白组合物黏度，这在例如高蛋白饮料等某些食品应用中是一个额外的优势。该步骤可选地最后通过众所周知的也称为“dehulling”的步骤除去豌豆的外纤维(纤维素外壳)。根据本发明的方法包括步骤ii)将种子碾磨成粉并在水溶液中制成混悬液。碾磨是通过技术人员已知的任何合适的技术进行的，如球磨机、锥形磨机、螺旋磨机、空气射流磨机或转子/旋翼系统。在碾磨过程中，可以在碾磨的开始、过程中或结束时连续或不连续地加水，以便在该阶段结束时获得经碾磨豌豆的水悬浮液，相对于所述悬浮液的重量，干物质(DM)重量介于15％至25％之间，优选占干物质重量的20％。在碾磨结束时，可检查pH值。优选地，步骤ii)结束时，将经碾磨的豌豆的水混悬液的pH值调整为介于8至10之间，优选地调整为9。pH值的调整可以通过添加酸和/或碱来进行，例如氢氧化钠或盐酸。优选地使用抗坏血酸、柠檬酸或钾盐或氢氧化钠。根据本发明的方法然后包括步骤iii)优选地利用离心力从水混悬液中分离出可溶性组分。该步骤可以从混悬液的不可溶部分中分离出可溶部分。不可溶部分主要由淀粉和被称为“内部纤维”的多糖组成。蛋白质浓缩在可溶部分(上清液)中。通过实施旨在从豌豆中除去内部纤维的第一筛分步骤，也可以分离淀粉和纤维。由于豌豆的内部纤维极易与豌豆的淀粉和蛋白质结合，因此第一步是必要的。然后必须多次洗涤这些纤维，以提取淀粉或相关蛋白质。在此过筛步骤之后，对不含内部纤维的混悬液进行离心，以生成主要含蛋白质的“轻质相”和主要含淀粉的“重质相”。根据本发明的方法包括步骤iv)从可溶性组分中提取蛋白质。所述提取可以通过任何类型的适当方法来实施，例如尤其是等电pH下的蛋白质沉淀又或加热进行的热凝结。优选地，蛋白质的提取包括以下步骤：在pH值介于4至6之间、优选为5的水溶液中，使蛋白质凝结，然后在介于45℃至65℃之间、优选55℃的温度下加热。接触时间可以介于1分钟至30分钟之间，例如介于1分钟至10分钟之间，优选地介于3分钟至5分钟之间，甚至更优选为5分钟。在此，目的是从步骤iv)中的上清液的其他成分中分离出关键的豌豆蛋白。正确控制时间/温度表至关重要。优选地，通过间接注入蒸汽实施加热，通过例如向装备有搅拌罐的夹套中注入蒸汽。然后可以通过离心回收已凝结蛋白，也称为凝结蛋白絮凝物。将经过浓缩蛋白的固体部分与经过浓缩糖和盐的液体部分分离。然后将絮凝物混悬到水溶液、优选经水稀释的水溶液中。将干物质相对于所述混悬液的重量占比调整至介于10％至20％之间，优选为15％。然后可以将蛋白絮凝物的pH值调节至介于6至8之间，优选7。使用任何酸性和碱性试剂调整pH值。优选地使用抗坏血酸、柠檬酸或钾盐或氢氧化钠。然后可以介于130℃至150℃之间，优选140℃的温度下进行5秒至15秒、优选10秒的热处理。蛋白提取可以优选地利用本领域技术人员熟知的任何技术、通过干燥来完成。优选地，将凝结蛋白絮凝物干燥到相对于所述干物质重量占比的80％以上，优选90％以上。为此，可采用技术人员熟知的任何技术，如冷冻干燥或雾化。雾化是优选技术，特别是多效雾化。干物质含量通过本领域技术人员熟知的任何方法测得，优选使用所谓的“干燥”方法。它在于通过加热已知量的已知质量的样品来确定蒸发水量：开始时对样品称重，并测量质量m1，单位为g；将样品放在加热室中蒸发水分，直到样品的质量稳定，水分完全蒸发(优选在大气压下温度为105℃)，最后对样品称重，测量质量m2，单位为g。干物质是通过以下计算得到的：(m2/m1)*100。根据本发明的第二方面，因此提供一种可以根据所述发明的第一方面所述的方法获得豆类蛋白组合物，其中豆类尤其选自豌豆、羽扇豆和菜豆。优选地，根据本发明的豆类蛋白组合物的蛋白丰度相对于干物质的总重量超过80％，优选地超过85％，更优选地超过90％。蛋白质丰度是通过本领域技术人员熟知的任何技术测量的。优选测量总氮量(以氮的重量占组合物总干重的百分比计算)，并将结果乘以系数6.25。这种方法在植物蛋白领域众所周知，基于蛋白质平均含有16％的氮的事实。也可以使用技术人员熟知的任何干物质测定方法。如下面的示例所示，根据本发明的蛋白组合物是新颖的，这是因为其感官特征、具体是指“蔬菜味”或“豆味”组分得到改善。该成分通常由感官品尝小组进行评价。这种差异也可以通过使用配备质谱仪的气相色谱分析挥发性化合物来表征。这种组合物的特征还在于具有优化的胶凝力，与不包括豆类种子热处理步骤的生产方法获得的豆类蛋白组合物相比，胶凝力降低了约2倍。“胶凝力”是指由蛋白质组合物形成凝胶或网络能力，同时增加黏度并产生介于液态和固态之间的物质状态的功能特性。也可以使用“凝胶强度”这一术语。为量化这种胶凝力，有必要生成这种网络并评估其强度。为了进行这种量化，在本发明中使用了试验A，其描述如下：1)在60℃+/-2℃下，将受试蛋白组合物在含有15％+/-2％干物质的水中，在pH值为7的条件下进行增溶溶解；2)在60℃+/-2℃下搅拌5分钟；3)冷却到20℃+/-2℃，以350转/分的速度搅拌24小时；4)在配备同心柱塞的屈服应力流变仪中制备混悬液；5)形成以下温度曲线：a.阶段1：在10分钟内，从温度20℃+/-2℃加热至80℃+/-2℃；b.阶段2：在温度80℃+/-2℃下稳定120分钟；c.阶段3：在30分钟内，从温度80℃+/-2℃冷却至20℃+/-2℃；6)测量胶凝力，单位：Pa。优选地，屈服应力流变仪为TA仪表公司的AR2000型，配备有Duvet几何参数测定仪和帕尔帖效应温度调节系统。为了避免高温下的蒸发问题，在样品中加入石蜡油。本发明意义上的“流变仪”是指能够测量流体或凝胶流变性的实验室仪器。它对样品施加力。一般来说，它的特征尺寸很小(转子的机械惯性很低)，允许从根本上研究液体、凝胶、悬浮液、糊状物等在外加力作用下的机械性能。所谓的“屈服应力”模式允许通过施加正弦应力(振荡模式)，确定材料的内在粘弹性量，这种内在粘弹性量尤其取决于时间(或角速度ω)和温度。具体地，这种类型的流变仪可以获取复数模量G*，这反过来又可以获取模量G'或弹性部分和G”或粘性部分。这种组合物的特征还在于具有优化的乳化力，与不包括豆类种子热处理步骤的生产方法获得的豆类蛋白组合物相比，乳化力降低了约2倍。“乳化力”或“乳化容量”是指在乳相破裂或逆转之前能够分散到含有限定量乳化剂的水溶液中的最大油脂量(Sherman，1995)。为了对其进行量化，申请人开发了一种测试，可以容易、快速且可重复地对其进行量化：-将0.2g产品样品分散到20mL水中，-通过UltraturaxIKAT25设备，以9500rpm的速度对溶液均质30秒，-在与上述步骤2相同的条件下，加入20mL玉米油，同时进行均质，-以3100g离心5分钟，-如果获得良好的乳液，将水和玉米的量增加50％，从第1项重新开始测试，-如果获得不良乳液(相移)，将水和玉米的量减少50％，从第1项重新开始测试，-因此确定了最大可乳化油量(Qmax，单位：mL)，-因此，乳化容量是每克产品的最大可乳化玉米油量，-乳化容量＝(Qmax/0.2)*100根据本发明的最后一个方面，提出将豆类蛋白组合物，优选选自豌豆、羽扇豆和蚕豆的豆类蛋白分离物，更优选选自根据本发明的豌豆蛋白分离物，进行工业化使用，特别是用于动物和人类食品。如下面的示例所示，与豆类种子未经热处理所获得的豆类蛋白组合物相比，通过实施根据本发明的方法，获得的蛋白组合物的特征在于感官特征得到改善、凝胶强度至少减半并且乳化力至少加倍。这些特征特别适用于富含蛋白质的饮料，例如RTD(“ReadyToDrink(即饮)”)、植物奶替代品或复原粉状饮料或“Powder-mix(粉末混合物)”。感官特征的改善对于最终消费者来说至关重要，但胶凝力的下降也可以使蛋白质含量增加，而不会导致饮料过于浓稠。最后，乳化力也可能令人感兴趣，例如为了稳定必需脂肪酸。通过下面的非限制性实施例将更好地理解本发明。实施例实施例1：豆类种子的加热参数对于蛋白质生产方法的影响。在此例中将使用经过清洁并清除石子等外部异物的黄豌豆(PisumSavitum)种子。采用了几种热处理技术用于比较：-通风恒温箱，2分钟至10分钟，80℃至120℃-微波炉，30秒至3分钟，1000W-高压蒸汽灭菌，5分钟至15分钟，100℃至120℃然后应用以下蛋白质和淀粉提取方法：-分离外部纤维和豌豆子叶-用石磨机碾磨豌豆-将粉料混悬到20℃+/-2℃且pH值为7+/-1的含17％干物质(DM)的水中-搅拌30分钟-通过1000G离心5分钟分离出不可溶物(淀粉和内部纤维)-将上清液精馏至pH为5-55℃下，在配备有夹套和搅拌器的容器中加热20分钟-通过5000G离心5分钟回收蛋白组合物-用1NNaOH将pH值调节为7-通过在140℃下直接注入10秒进行热处理-喷雾干燥实施了多项测量以鉴定和比较各种方法：-通过DSC和热焓测量得到了淀粉改性状态-计算蛋白质回收率(Rdt)(提取的蛋白质量/总蛋白质量)-品尝味道。该组分通常由感官品尝小组进行评价。结果如下表1所示：[表1]样品味道淀粉质量蛋白质回收率通风恒温箱/80℃/10分钟至60分钟过火OkOk通风恒温箱/120℃/10分钟至60分钟过火+Ok中等通风恒温箱/150℃/10分钟至60分钟过火++Ok差通风恒温箱/80℃/2分钟okOkOk通风恒温箱/80℃/5分钟okOkOk通风恒温箱/120℃/2分钟OkOkOk通风恒温箱/120℃/5分钟OkOkok高压蒸汽灭菌/5分钟/120℃豌豆OkOk高压蒸汽灭菌/10分钟/110℃豌豆Okok高压蒸汽灭菌/15分钟/100℃豌豆+Okok微波/1小时30分钟过火+/苦+okok微波/3分钟过火++/苦++okok微波/30秒豌豆okok微波/60秒过火okok微波/90秒过火+okok干法加热预处理可以改善所得蛋白质的味道，同时保留淀粉的功能并保证各组分的提取率。实施例2：旨在证明干法热处理对于所得蛋白组合物质量的影响的实施例。本实施例的目的是证明干法热处理对于所得蛋白组合物质量的影响。-研究了三类种子预处理：a.无预处理b.通风温箱，100℃下4分钟c.通风温箱，120℃下2分钟-分离外部纤维和豌豆子叶-用石磨机碾磨豌豆-将粉料混悬到20℃+/-2℃且pH值为7+/-1的含17％干物质的水中-搅拌30分钟-通过1000G离心5分钟分离出不可溶物(淀粉和内部纤维)-将上清液精馏至pH为5-55℃下，在配备有夹套和搅拌器的容器中加热20分钟-通过5000G离心5分钟回收蛋白组合物-用1NNaOH将pH值调节为7-通过在140℃下直接注入10秒进行热处理-喷雾干燥。实施了多项测量以鉴定和比较各项试验：-通过干燥测得的干物质含量。-通过测量总氮含量并将结果乘以系数6.25计算出的蛋白质含量-蛋白质回收率(提取的蛋白质量/总蛋白质量)-通过上述申请人开发的测试所测量的乳化活性。-通过上述测试A测量的凝胶强度。结果汇总如下表2所示：[表2]根据本发明的蛋白组合物具有几乎加倍的乳化力和较低的凝胶强度。蛋白组合物的黏度是利用TA仪表公司的AR2000型流变仪测量的，该流变仪配备有Duvet几何参数测定仪和帕尔帖效应温度调节系统。在温度为20℃并且剪切速率为0.006到600s-1的条件下实施测量，持续3分钟。在温度120℃下制备的根据本发明的蛋白组合物还具有较低的黏度(图1)。另一方面，(未经预处理获得的)蛋白组合物a制造方法的类似方法，是通过将“用石磨机碾磨豌豆”替换为如文件WO2019/053387的实施例1所描述的“湿法碾磨豌豆子叶”来实现的。该碾磨包括将豌豆子叶置于80℃的水溶液中，热处理3分钟，同时使所述溶液保持该温度，然后回收这些豌豆，并通过将其浸渍在调节至7℃的水中将其冷却至10℃，然后将这些豌豆碾磨成溶液。该方法结束时，获得对照蛋白组合物，其胶凝强度相对于蛋白组合物a并没有下降。当前第1页12