Соевые композиции с улучшенными органолептическими свойствами и способы их получения

Соевые композиции с улучшенными органолептическими свойствами и способы их получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая заявка имеет приоритет заявки США № 60/521846 от 9 июля 2004 года, содержание которой полностью включено сюда путем ссылки.

Изобретение относится к области питания и пищевых продуктов. Главным образом, изобретение относится к соевым композициям с улучшенными органолептическими свойствами, такими как уменьшенный запах, а также к способам получения и применения таких продуктов.

Соевые бобы представляют собой высококачественные белки, полезные для здоровья людей (Hermansen et al., 2003; Bazzano et al., 2001; Food and Drug Administration, 1999). Потребность в соевых бобах для получения соевых продуктов растет медленнее, чем можно было бы ожидать за последние три десятилетия (Wolfe and Cowan, 1975 and SoySource, The United Soybean Board, 1999). Причиной этого является тот факт, что соевые продукты обладают неприятным запахом (McLeod and Ames, 1988 and Freese, 1999). Нежелательный запах сои обычно называют «бобовым». Компоненты, придающие бобовые характеристики сое, обычно связаны с наличием в продукте разнообразных жирных кислот, алифатических карбонильных производных, аминов, спиртов, альдегидов, а также фуранов, образующихся за счет взаимодействия ферментов с различными веществами, обнаруженными в бобах, и их последующего окисления, вызываемого различными механизмами (Wolfe and Cowan, 1975; Sessa and Rackis, 1977).

Kobayashi et al. (1995) сделал вывод о том, что основной вклад в запах сырого соевого молока делают (транс, транс)-2,4-нонадиеналь, (транс, транс)-2,4-декадиеналь, гексаналь, 2-пентилфуран, 1-октен-3-он, (транс)-2-ноненаль и (транс, цис)-2,4-нонадиеналь. Наиболее пахучие вещества, выделяющиеся из термообработанного соевого молока, были идентифицированы как (транс, транс)-2,4-декадиеналь и н-гексаналь (Feng, Cornell University Ph. D. Dissertation, 2000). Образование (транс, транс)-2,4-декадиеналя медленно происходит при комнатной температуре (Frankel, 1988), однако скорость реакции увеличивается за счет термической деградации при термообработке соевых бобов (Lin, 2003). Другие вещества, делающие вклад в запах, представляют собой (транс)-4,5-эпокси-(Е)-2-деценаль (образующийся из 2,4 декадиеналя), (транс, цис)-2,6-нонадиеналь, (транс)-2-ноненаль, (транс, транс)-2,4-нонадиеналь, 2,4-нонадиеналь, мальтол, ванилин и β-дамасценон. Наиболее мощными одорантами в соевом молоке, определяемыми по минимально требуемому для их обоняния объему свободного пространства, являются гексаналь, ацетальдегид, метантиол, диметил трисульфид и 2-пентил фуран (Boatright, 2002).

Наиболее сильные одоранты, выделяющиеся в изолятах соевого белка, идентифицируются как диметилтрисульфид, (транс, транс)-2,4-декадиеналь, 2-пентил пиридин (транс, транс)-2,4-нонадиеналь, гексаналь, ацетофенон и 1-октен-3-он (Boatright и Lei, 1999). Механизм формирования метантиола и диметилтрисульфида включает свободные радикалы, образующиеся при окислении липидов (Lei и Boatright, 2003), и продукты таких ферментов, как цистеин синтаза (Boatright, 2003, постер 45С-26, IFT ежегодный митинг Chicago).

Образование 2-пентилпиридина происходит в результате реакции между 2,4-декадиеналем и аммиаком при комнатной температуре. Свободные аминокислоты, аргинин, лизин, аспарагин и глютамин увеличивают выход 2-пентилпиридина, по-видимому, за счет образования аммиака в ходе переработки соевого белка (Zhou and Boatright, 2000; Kim et al., 1996). Свободные аминокислоты также могут образовывать другие нежелательные продукты. Высокотемпературное взаимодействие аспарагина и глюкозы приводит к образованию акриламида (Jung et al., 2003). Снятие защитной группы аргинина при температуре варки может приводить к образованию мутагенов (Knize at al., 1994). Увеличение количества аргинина в соевых бобах приводит к уменьшению количества β-конглюцининов и глицининов (Takahashi et al., 2003).

После образования одорантов их трудно удалить из соевых компонентов, поскольку они связаны с белками (Franzen and Kinsella, 1974). Качество природных ароматизаторов, добавляемых в сою, также не приводит к положительному результату, поскольку некоторые одоранты связаны с белком. Аффинность связи карбонильных соединений и 2-пентилпиридина с глицининовыми фракциями выше, чем с β-конглицининовыми фракциями (Zhou et al., 2002; O'Keefe et al., 1991). Экстракция консистентных белков и полярных липидов значительно понижает количество одорантов, связанных с изолятом соевого белка (Samoto et al., 1998).

Текстуры, созданные в результате белок-белкового взаимодействия, могут оказывать более сильное влияние на интенсивность ароматизации, чем на концентрацию одоранта в носу (Weel et al., 2002). Соевые белки могут ухудшать органолептическое качество соевых напитков в результате образования нерастворимых агрегатов и мелового вкусового ощущения (Skarra and Miller, 2002) Среди основных соевых белков глицинины более чувствительны к рН и Са⁺²-индуцированному понижению растворимости (Yuan, 2002), причем соевые бобы с низким соотношением между глицининами и β-конглицининами полезны для создания растворимых ингредиентов соевого белка (патент США 6171640). Реакции окисления липидов также оказывают влияние на растворимость белков. Антиоксиданты могут добавляться в ходе производства изолятов соевых белков с целью ограничения свободно-радикального окисления белков и повышения выхода растворимых белков (US Patent 5777080). Некоторые пептиды могут реагировать в ходе взаимодействия с полисахаридами с образованием антиоксидантов (Matsumura, 2003).

Цвет оказывает влияние на ощущение свежести и вкуса (Joshi, 2000). Небольшие количества восстанавливающих сахаров и альдегидов, образующихся в результате липидного окисления, реагируют с аминогруппами белков при нагревании с образованием коричневых пигментов по реакции Maillard,s (Kwok et al., 1999). После термообработки соевое молоко с повышенным содержанием альдегидов приобретает темный, менее привлекательный цвет. С другой стороны, липидное окисление в ходе обработки белков приводит к обесцвечиванию желтых пигментов соевого молока (Obata and Matsuura, 1997).

Сою рафинируют с целью улучшения вкуса путем экстракции липидов и других компонентов, посредством экстракции спиртом, обработкой ферментами, промывкой белковым творогом, ультрафильтрацией белка и использованием мгновенного испарения. Такие процессы увеличивают стоимость соевых белковых компонентов и обычно уменьшают количество целебных компонентов, являющихся биологически ценными веществами (например, волокна, олигосахариды, изофлавоны, полиненасыщенные жирные кислоты, токоферолы, фосфолипиды, биоактивные пептиды). Технологические подходы, используемые для улучшения органолептических свойств соевых белковых ингредиентов ограничены эффективностью фиксации запаха на соевых белках и условиями, способствующими образованию запаха (рН 8-10). Сою, с отсутствием от одной до трех липоксигеназ 1, 2 и 3, создавали с использованием мутационной селекции с целью уменьшения степени бобового запаха (Hajika at al., 1991). Обонятельный анализ соевого молока и соевой муки, полученной из сои с отсутствием всех трех липоксигеназ, позволил установить пониженное содержание некоторых запахов, но более высокое количество 1-октен-3-ола, чем в случае родственной соевой линии, содержащей все три липогеназы (Hao et al., 2002). Аналогичные содержания 2,4-декадиеналя обнаружены в обезжиренной муке и соевом белковом изоляте, полученном из одной разновидности сои с пониженным содержанием всех трех липоксигеназ и двух других разновидностей сои (Boatright at al., 1998). Соевые продукты, полученные из образцов сои с дефицитом липоксигеназ, обладали улучшенным запахом по сравнению с продуктами из контрольной сои (Wilson, 1996). Соевое молоко, полученное из соевых бобов с дефицитом трех липоксигеназ, воспринималось более горьким, чем контрольное молоко, особенно через 15 месяцев хранения, однако указанное отличие может быть устранено добавлением сахара (Torres-Penaranda и Reitmairer, 2001).

Трансгенные модификации были предложены для улучшения вкуса сои в результате уменьшения содержания полиненасыщенных жирных кислот (US Patent 5981781), липоксигеназ (US Patent Appln. 20030074693) и гидропероксидных липаз (US Patent 64444874). Соя, содержащая менее 10% полиненасыщенных жирных кислот и более 75% олеиновой жирной кислоты, приводит к образованию более вкусного масла для обжаривания, чем масло для обжарки с более высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот (Warner et al., 2001).

Химические вещества, такие как полифосфаты (US Patent 6355296), используют для ограничения ухудшения вкусовых свойств продукта и улучшения стабильности белка. Другие присадки, такие как галловая кислота (РСТ WO 01/06866) или альдегидоксидаза (Maheshwari et al., 1997), могут использоваться для удаления неприятного запаха.

Имеется немного публикаций, касающихся влияния природных генетических вариаций на вкусовые и цветовые признаки сои. Тиобарбитуровые числа для 16 видов сои определяли как меру окисления липидов, и при этом не было обнаружено корреляции с содержанием витамина Е в сое ( Dahuja and Madaan, 2004). Определялись количества 2-пентил пиридина и 2,4-декадиеналя в соевой муке и в соевом белковом изоляте, полученных из трех видов сои (Zhou and Boatright, 1999). Исследовались влияния условий сушки на удаление зеленого пигмента, хлорофилла из сои (Salete et al., 2003; Sinnecker et al., 2002).

В течение последних десятилетий ученые показали, что масла, полученные из сои с отсутствием липоксигеназ, не обладают улучшенной окислительной стабильностью. Соевые белки, полученные из липоксигеназных полых соевых бобов, по-прежнему сохраняют значительный неприятный вкус (Maheshwari et al., 1977).

Первая стадия производства соевого молока или соевых белковых ингредиентов заключается в лущении (удалении покрытия) соевых бобов с целью получения соевой сердцевины. Гипокотили также могут отделяться от котиледонов. Соевые бобы представляют собой лущеные соевые бобы и могут включать семядоли или не содержать их. Способ получения сердцевин описан, например, в US Patent 5727689. Один из способов лущения включает без конкретных ограничений прокатывание семян между вращающимися в противоположных направлениях роликами или пропусканием через разламывающую мельницу, в результате чего происходит отделение легкой шелухи и остаются соевые бобы. Соевые бобы могут вымачиваться в воде с образованием соевого молока либо расслаиваться и экстрагироваться с помощью гексана, что представляет собой начальную стадию получения обезжиренной соевой муки, концентратов соевого белка, изолятов соевого белка и очищенных белковых фракций.

Изобретение предлагает новый способ определения резистентности мякоти соевых бобов к продукции ключевых дурно пахнущих соединений, идентифицированных как 2,4-декадиенал, гексаналь, гексанол и 1-октен-3-ол. Перечисленные соединения выбраны индикаторами степени протекания различных реакций окисления. Гексаналь и гексанол образуются в результате разложения соединений, содержащих гидропероксидную группу (пероксидные группы в положениях 9 и 12 углеродной цепочки жирных кислот) под воздействием гидропероксид липаз и спиртовых дегидрогеназ. 2,4-декадиеналь представляет собой продукт распада, образующийся по липоксигеназному маршруту, об участии в котором гидропероксидных липаз информации не имеется. 1-октен-3-ол образуется в результате действия гидропероксидных липаз на гидропероксидные группы, находящиеся в 10 положении линолевой кислоты. Рассмотренные соединения далее могут реагировать в результате дополнительной переработки с выделением более мощных запахов. Так, например, 2,4-декадиеналь участвует в образовании 2-пентил пиридина, а 1-октен-3-ол принимает участие в образовании 1-октен-3-она.

В соответствии с одним из аспектов изобретение предлагает композицию из мякоти соевых бобов, содержащую липоксигеназы 1, 2 и 3, причем композиция содержит более 10% линолевой кислоты от общего содержания жирных кислот и менее 20 мкг от общего 2,4-декадиеналя, плюс гексаналя, плюс гексанола на грамм после мягкого окисления в водной среде. Рассматриваемая композиция может включать липоксигеназы или не содержать их либо включать их любые комбинации и может содержать дезактивированную липоксигеназу. Согласно одному из вариантов композиция содержит липоксигеназу-2. В некоторых вариантах осуществления изобретения рассматриваемая композиция может содержать менее 15 мкг или менее 18 мкг общего 2,4-декадиеналя, плюс гексаналя, плюс гексанола. Согласно другому варианту рассматриваемая композиция может содержать 6-20 мкг, 10-20 мкг или 12-18 мкг общего 2,4-декадиеналя, плюс гексаналя, плюс гексанола. В соответствии с другим вариантом изобретения композиция может содержать менее 4% линоленовой кислоты от общего процентного количества жирных кислот, причем указанное количество может составлять менее 3% или от 1-4% до 2-4%.

Согласно другому варианту рассматриваемая композиция по изобретению может содержать менее 2000 мкг на грамм свободного аргинина и/или менее 400 мкг/г свободного аспарагина, включая менее 1800 мкг/грамм свободного аргинина и/или менее 350 мкг/г свободного аспарагина. В некоторых случаях рассматриваемые композиции могут содержать 300-2000 мкг/г свободного аргинина, включая 500-2000, 1200-1800 и 1000-2000 мкг/г свободного аргинина. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения композиция может содержать 50-400 мкг/г свободного аспарагина, включая 100-400, 100-350, 200-400, 300-400 и 250-400 мкг/г свободного аспарагина.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения композиция согласно изобретению может характеризоваться цветностью, измеренной значением b^* менее 30 или значением L* более 80 согласно выражению CIE-L*а* b^*, в которой L* обозначает светлость, а b^* обозначает цветовой оттенок по шкале от голубого (-) до желтого (+). Согласно некоторым воплощениям изобретения композиция может характеризоваться цветностью, измеренной значением b* 18-30, 20-30, 25-30 и менее 25. Согласно другому варианту осуществления изобретения композиция может характеризоваться значением L* 80-100, 80-90 и более 90. Иногда композиция согласно изобретению может содержать менее 8 мкг/г 1октен-3-ола после мягкого окисления в водных условиях, включая менее 6 мкг, менее 5 мкг, 1,3-8 мкг, 2-8 мкг, 4-8 мкг. Композиция согласно изобретению также может содержать более 30% белка в виде β-конглицинина и менее 25% белка в виде глицинина. Рассматриваемая композиция также может содержать более 40% белка в виде β-конглицинина и иметь содержание β-конглицинина в интервале 30-60%, 40-60%, 35-55% и 30-50%. Рассматриваемая композиция кроме этого может иметь содержание глицинина менее 20%, 15 и 10% и включать 0-25%, 5-20%, 1-25% и 10-25% глицинина.

Согласно другому аспекту изобретения получают композиции из мякоти соевых бобов, содержащие более 30% белка в виде β-конглицинина и менее 25% белка в виде глицинина, менее 5000 мкг/г свободного аргинина и менее 900 мкг/г свободного аспарагина. В некоторых вариантах такие композиции могут содержать свободный аргинин в количестве 300-5000 мкг на грамм, 1000-5000 мкг на грамм, 3000-5000 мкг на грамм, 1000-4000 мкг на грамм и 500-2000 мкг на грамм. Согласно другим вариантам такие композиции могут содержать менее 400 мкг свободного аспарагина, 50-400, 100-400, 100-700 и 200-900 мкг/г свободного аспарагина. Согласно одному из вариантов рассматриваемые композиции содержат менее 2000 мкг/г свободного аргинина и менее 400 мкг/г свободного аспарагина.

Согласно другому варианту осуществления изобретения полученные композиции содержат менее 4 мкг/г 1-октен-3-ола после мягкого окисления в водных условиях, причем его содержание может составлять менее 3 мкг, 1,3-3 мкг, 1,3-4 мкг и 2-4 мкг. Согласно еще одному варианту рассматриваемая композиция имеет концентрацию линоленовой кислоты 1-14% от общего количества жирных кислот, включая концентрации в интервалах 3-14%, 5-14%, 1,5-12%, 3-12% и 7-14%. Согласно еще одному варианту осуществления изобретения рассматриваемая композиция имеет концентрацию линолевой кислоты 10-60% от общего количества жирных кислот, включая количества в интервалах 10-50%, 10-40%, 15-60%, 20-50% и 20-60%.

В некоторых вариантах осуществления изобретения композиции из мякоти соевых бобов могут характеризоваться отсутствием одной или нескольких липоксигеназ. Согласно одному из таких вариантов полученная композиция из соевых бобов может характеризоваться отсутствием липоксигеназы-2. В других вариантах отсутствуют какие-либо комбинации из липоксигеназы-1, липоксигеназы-2 и/или липоксигеназы-3, включая любые две или все три из таких липоксигеназ. Композиция согласно изобретению также может характеризоваться цветовым значением b^* менее 30 или цветовым значением L* более 80, измеренным согласно выражению CIE L*а* b^*, в котором L* обозначает светлый оттенок, а b^* обозначает цветовой оттенок по шкале от голубого (-) до желтого (+). Согласно еще одному варианту осуществления изобретения полученная композиция может содержать 67-69 мг лизина в расчете на грамм белка, может содержать 72-80 мг аргинина на грамм белка и/или может содержать 28-30 мг гистидина на грамм белка.

Согласно еще одному аспекту изобретение предлагает способ анализа одорирующих свойств сои, включающий определение содержания, по меньшей мере, одного соединения, выбранного из группы, состоящей из 3,4-декадиеналя, гексанола, гексаналя и 1-октен-3-ола. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения такой способ может включать определение уровня содержания соединения, предусматривающий инкубацию смеси из примерно 1 части муки соевого семени и 4 частей воды в течение от 1 до 40 минут и количественное определение содержания, по меньшей мере, одного соединения, выбранного из группы, состоящей из 2,4-декадиеналя, гексанола, гексаналя и 1-октен-3-ола, а также их комбинации с использованием дейтерированных стандартов гексаналя, гексанола и декадиеналя. Соевая мука может быть получена из лущеной сои.

Другой аспект изобретения предлагает способ получения соевой разновидности, образующей бобы с пониженными одорирующими свойствами, включающий измерение содержания, по меньшей мере, одного соединения, выбранного из группы, состоящей из 2,4-декадиеналя, гексанола, гексаналя и 1-октен-3-ола и их комбинации, в одной или нескольких разновидностях соевых бобов или соевой мякоти из первой и второй соевой разновидностей, и выбор разновидности, образующей семена с низким содержанием рассматриваемых веществ. Рассматриваемый способ также может включать скрещивание растения выбранной разновидности с другим растением с целью получения потомства и определения содержания, по меньшей мере, одного соединения, выбранного из группы, состоящей из 2,4-декадиеналя, гексанола, гексаналя и 1-октен-3-ола и их комбинации, в одном или нескольких соевых бобах или соевой мякоти из потомства.

В соответствии с еще одним аспектом изобретение предлагает способ селекции разновидности сои, устойчивой к загрязнению грибками, включающий селекцию разновидности, содержащей менее 5 мкг 1-октен-3-ола на грамм семени, согласно измерению инкубацией смеси из 1 части муки соевого семени и 4 частей воды в течение 1-40 минут и определения количества 1-октен-3-ола.

В соответствии с еще одним аспектом изобретение предлагает семя соевого растения, обозначенного как 0119149, репрезентативное семя которого депонировано в АТСС с депозитарным номером РТА-6197. Кроме этого изобретение предусматривает соевое растение 0119149 или его часть, выращенную из таких семян. Такое растение согласно изобретению может представлять собой трансгенное растение. Согласно другим вариантам осуществления изобретение предусматривает способ выращивания соевого растения из соевого растения 0119149, причем рассматриваемый способ включает стадии: (а) получения потомственного растения из соевого растения 0119149 скрещиванием соевого растения 0119149 со вторым соевым растением, причем образец семени соевого растения 0119149 депонирован в АТСС с каталожным номером РТА-6197; (b) скрещивание потомственного растения с самим собой или вторым растением с целью продуцирования семени потомственного растения последующего поколения; (с) выращивание потомственного растения последующего поколения из семян и скрещивание потомственного растения следующего поколения с самим собой или вторым растением и (d) повторение стадий (b) и (c) на 3-10 поколениях с получением инбредного соевого растения, являющегося производным соевого растения 0119149.

Согласно еще одному аспекту изобретение предлагает сою с улучшенными органолептическими свойствами (т.е. сою с улучшенным вкусом, цветом, запахом и ощущениями при разжевывании) после мягкого окисления в водных условиях. Кроме этого предусматривается соя более светлого цвета, предназначенная для улучшения органолептических свойств растения. Также предусматривается соя с низким содержанием аргинина и аспарагина с целью улучшения органолептических свойств растения. Согласно другому варианту осуществления изобретения для улучшения органолептических свойств предусматриваются соевые растения с пониженным содержанием линолевой и линоленовой кислот.

Согласно одному из вариантов соевое растение, разработанное с помощью изобретения, может содержать один или несколько трансгенов. Примером может служить ген, обладающий устойчивостью к гербицидам, из которого вырастают гербицидоустойчивые растения, и ген, обеспечивающий устойчивость к действию насекомых.

Согласно изобретению, разработаны соевые семена, содержащие липоксигеназы 1, 2 и 3 и более 10% линолевой кислоты, в процентах к общему содержанию жирных кислот, продуцирующих менее 20 мкг 2,4-декадиеналя, гексаналя и гексанола в расчете на грамм измельченных семян после мягкого окисления в водной среде.

В соответствии с другим аспектом изобретения обеспечивается соя, содержащая липоксигеназы, включающая менее 40% линоленовой жирной кислоты и более 10% линолевой кислоты в процентах от общего количества жирных кислот, продуцирующая менее 20 мкг суммарного количества 2,4-декадиеналя, гексаналя и гексанола в расчете на грамм измельченных семян после умеренного окисления в водной среде. Некоторые соевые растения также могут продуцировать менее 8 мкг 1-октен-3-ола в расчете на грамм измельченных семян после умеренного окисления в водной среде.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения может обеспечиваться соя, содержащая менее 2000 мкг свободного аргинина и менее 400 мкг свободного аспарагина на грамм сухих семян и продуцирующая менее 20 мкг/г 2,4-декадиеналя, гексаналя и гексанола в расчете на грамм измельченных соевых бобов после окисления в умеренно водной среде. Те же семена могут продуцировать менее 8 мкг 1-октен-3-ола на грамм измельченных соевых семян после окисления в умеренно водной среде.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения предлагаются соевые бобы желтого цвета, имеющие “b* значение” менее 30 и продуцирующие менее 20 мкг/г 2,4-декадиеналя, гексаналя и гексанола в расчете на грамм измельченных соевых бобов после окисления в умеренно водной среде. Такие же семена могут продуцировать менее 8 мкг 1-октен-3-ола на грамм измельченных семян после окисления в умеренно водной среде.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения предлагается соя, содержащая более 30% белка в виде β-конглицинина и менее 25% белка в виде глицининов, которые вырабатывают менее 20 мкг/г 2,4-декадиеналя, гексаналя и гексанола на грамм измельченной сои после окисления в умеренно водной среде. Такие же семена также могут продуцировать менее 8 мкг 1-октен-3-ола на грамм измельченных семян после окисления в умеренно водной среде.

В соответствии с изобретением предлагается соя, содержащая менее 5000 мкг свободного аргинина, менее 900 мкг свободного аспарагина и более 30% белка в виде β-конглицинина и менее 25% белка в виде глицининов, которые продуцируют менее 20 мкг/г 2,4-декадиеналя, гексаналя и гексанола на грамм измельченной сои после окисления в умеренно водной среде. Такие же семена также могут продуцировать менее 8 мкг 1-октен-3-ола на грамм измельченных семян после окисления в умеренно водной среде.

Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается соя, образующаяся в результате скрещивания первого соевого семени, содержащего более 30% общего белка в виде бета-конглицинина и менее 25% белка в виде глицининов, а также второго соевого семени, продуцирующего менее 20 мкг/г 2,4-декадиеналя, гексаналя и гексанола на грамм измельченной сои после окисления в умеренно водной среде.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается соя, образующаяся в результате скрещивания первого соевого семени, содержащего менее 4% линоленовой жирной кислоты и более 10% линолевой кислоты в процентах от общего количества жирных кислот и второго соевого семени, содержащего липоксигеназы 1, 2 и 3 и более 10% линолевой кислоты в процентах от общего количества жирных кислот, продуцирующая менее 20 мкг/г 2,4-декадиеналя, гексаналя и гексанола на грамм измельченной сои после окисления в умеренно водной среде.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения предлагается способ анализа продуцирующего запах свойства видов соевых семян, включающий культивацию смеси из 1 части муки соевых семян и примерно 4 частей воды в течение времени от 1 до 40 минут и количественного определения, по меньшей мере, одного соединения, выбранного из группы, состоящей из 2,4-декадиеналя, гексаналя, гексанола и 1-октен-3-ола, а также комбинаций из двух, трех или четырех таких веществ с использованием дейтерированных стандартов гексаналя, гексанола и декадиеналя.

Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается способ селекции сои, включающий культивацию смеси из 1 части соевой муки или муки из лущеной сои и 4 частей воды в течение от 1 до 40 минут при комнатной температуре, и количественное определение 2,4-декадиеналя, гексаналя, гексанола и 1-октен-3-ола с использованием дейтерированных стандартов гексаналя, гексанола и декадиеналя с последующим выбором семян из культивационных сред на основании полученных результатов.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения предлагается соя, содержащая трансген, например гербицидно устойчивый ген, обеспечивающий гербицидную устойчивость, или инсектицидный ген, обеспечивающий устойчивость к действию инсектицидов.

Согласно другому аспекту изобретения предлагаются пищевые продукты для потребления людьми, включающие сою, содержащую более 30% белка в виде β-конглицинина и менее 25% белка в виде глицининов, продуцирующие менее 20 мкг/г 2,4-декадиеналя, гексаналя и гексанола в расчете на грамм измельченной сои после окисления в умеренно водной среде.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Изобретение относится к соевым композициям, соевым бобам и производным соевых семян с улучшенными органолептическими свойствами и способам их получения. Соевые композиции согласно изобретению обеспечивают улучшенный вкус, цвет, запах и ощущения после разжевывания. Изобретение также предусматривает способы получения таких композиций и способы определения способности соевой разновидности к продуцированию ключевых запахов, приписываемых 2,4-декадиеналю, гексаналю, гексанолу и 1-октен-3-олу, и использование полученных результатов для их селекции из потомственных популяций.

Согласно изобретению надлежащие условия окисления обеспечиваются в том случае, когда 0,5 частей соевой муки смешивают с 2 мл воды или 1 часть соевой муки смешивают с 4 частями воды с целью диспергирования твердых частиц в воде и проведения реакции окисления в течение 1-40 минут при комнатной температуре, причем температура может меняться в интервале 15-40°С. Концентрированная суспензия обеспечивает влияние ферментов, субстратов, свободных радикалов, акцепторов свободных радикалов, ингибиторов ферментов и других факторов на степень запаха.

Изобретение предлагает сою, содержащую липоксигеназу и композиции на ее основе, содержащие менее 40% линоленовой жирной кислоты и/или более 10% линолевой кислоты в процентах от общего количества жирных кислот и продуцирующие менее 20 мкг 2,4-декадиеналя (СН₃(СН₂)₄СНСНСНСНСНО, САS No. 25152-84-5), гексаналя (СН₃(СН₂)₄СНО, CFS No. 66-25-1), гексанола (СН₃(СН₂)₅ОН, CAS No. 111-27-3) в расчете на грамм измельченных семян после окисления в мягких водных условиях. Аналогичные соевые бобы также могут продуцировать менее 8 мкг 1-октен-3-ола (СН₃(СН₂)₄СНОНСНСН₂, CAS No. 3391-86-4) в расчете на грамм измельченных семян или лущеной соевой муки после окисления в мягких водных условиях. Такие соединения, как 2,4-декадиеналь, гексанол, гексаналь и 1-октен-3-ол, а также их комбинации используют для количественного определения одорирующих свойств сои. Запахи не ограничиваются перечисленными выше соединениями. Другие детектируемые альдегиды, кетоны и спирты могут применяться для измерения одорирующих свойств с использованием способа изобретения. Без конкретных ограничений примеры указанных веществ включают пропаналь, пентеналь, пентаналь, гексеналь, пентенол, гептаналь, гептеналь, бензальдегид, гексадиеналь, гептадиеналь, гептанол, октенол, октеналь, нонаналь, октадиенон, 2 пентилфуран, 2,3-диметилпентаналь, ноненаль, мальтол, деценаль и 2-ундеценаль. Согласно изобретению термин «липоксигеназа» относится к ферменту, катализирующему окисление ненасыщенных жирных кислот кислородом с образованием пероксидов. В литературе термин «липоксигеназа» (ЕС 1.113.11.12) также обозначает липоксидазу и диоксигеназу. Запахи соевого молока и соевых белковых ингредиентов из сои с отсутствием одной, двух или трех липоксигеназ 1, 2 и 3 оценивались другими исследователями. Высокоолеиновая соя характеризуется содержанием менее 4% линолевой кислоты. Некоторые сои с такой особенностью могут продуцировать в сумме менее 20 мкг 2,4-декадиеналя, гексаналя, гексанола на грамм измельченных бобов, что установлено с помощью анализа изобретения, тогда как другие разновидности не попадают в указанный интервал. Согласно изобретению было обнаружено, что можно создать сою, содержащую липоксигеназы 1, 2 и 3, продуцирующие очень низкие уровни запаха и что липоксигеназа-нулевые сои могут не иметь запаха. Помимо композиций с высоким содержанием β-конглицинина, одорирующие свойства которых ранее не испытывались, изобретение обеспечивает новые соевые композиции, содержащие липоксигеназы 1, 2 и 3 и более 10% линолевой кислоты. Согласно изобретению линолевая жирная кислота (18:2 n-6) и линоленовая жирная кислота (18:3 n-6) представляют собой полиненасыщенные жирные кислоты с двумя или тремя цис-двойными связями. Область изобретения включает способы селекции линий с низким запахом из потомства липогеназа-нулевой сои или высокоолеиновых соевых бобов.

Одорант 1-октен-3-ол представляет собой продукт расщепления жирных кислот, содержащих гидропероксидную группу при 10 углеродном атоме линолевой кислоты. Согласно изобретению было установлено, что лущение значительно уменьшает склонность соевых композиций к образованию 1-октен-3-ола. Грибковые липоксигеназы и гидропероксидные липазы образуют 1-гидропероксиды и 1-октен-3-ол соответственно (Wurzenberger и Grosch, 1984; Husson et al., 1998). В изобретении обосновано, что соевые растения, образующие малые количества 1-октен-3-ола, проявляют защитные свойства в отношении загрязнения соевой шелухи такими грибками, как Phomopsis (Minor et al., 1995), или содержат компоненты, ингибирующие грибковые липоксигеназы.

Органолептические свойства соевых продуктов зависят от содержания глицининов и β-конглицининов. Глицинины более склонны к удерживанию запаха и формированию нерастворимых частиц, которые оказывают вредное влияние на сенсорное качество соевых продуктов. Изобретение предусматривает соевые бобы, содержащие более 30% белка в виде β-конглицинина и менее 25% белков в виде глицининов и продуцирующие в целом менее 20 мкг 2,4-декадиенала, гексаналя и гексанола на грамм измельченных семян после окисления в умеренной водной среде. Те же семена способны продуцировать менее 8 мкг 1-октен-3-ола на грамм измельченных семян в аналогичных условиях. Согласно изобретению β-конглицинин относится к белковому триммеру с молекулярной массой 150-200 кДа. Три основных блока β-конглицинина представляют собой α' (72 кДа), α (68 кДа) и β (52 кДа). Блоки альфа со штрихом и альфа содержат два связанных углеводных фрагмента, а бета-блок содержит один такой фрагмент. Обзор строения и свойств β-конглицинина и другого запасного белка, глицинина, приведен Utsumi et al. (1997). Общедоступная зародышевая плазма “Moshidou Gong 503” может использоваться для изменения соотношения между α и α^' блоками β-конглицинина с использованием традиционных методов культивации. Используемый в изобретении термин «β-конглицинин» включает указанные варианты субъединиц. Настоящим изобретением предусматриваются семена, содержащие более 30% белка в виде β-конглицинина или менее 25% белка в виде глицининов, включающие менее 5000 мкг/г свободного аргинина и менее 900 мкг/г свободного аспарагина. Термин «свободный» относится к аминокислотам, которые не связаны с другими молекулами, присутствующими в сое или соевой муке, и могут быть экстрагированы и растворены в 5% водном растворе трихлоруксусной кислоты (ТСА) при 4°С в течение ночи. Ценность подвергнутых селекции соевых бобов с низким содержанием свободных аминокислот в отношении продукции высококачественной соевой сердцевины, соевого молока, соевой муки, соевых белковых концентратов и соевых белковых изолятов до настоящего времени не исследовалась.

Цвет соевых ингредиентов и пищевых продуктов, полученных согласно изобретению, может быть улучшен уменьшением содержания образовавшихся альдегидов (например, гексаналя и 2,4-декадиеналя), поскольку в результате реакции между альдегидами и аминами образуются коричневые пигменты. Уменьшение содержания продуктов липидного окисления также может ограничивать окислительное обесцвечивание желтых пигментов, приводящих к снижению белизны цвета конечного продукта. Потенциальная проблема, связанная с малым обесцвечиванием, решается в изобретении в результате селекции сои с низким содержанием желтого пигмента. Изобретение обеспечивает соевые композиции с желтым цветом, измеренным как «величина b*», имеющая значение менее 30, продуцирующие в целом менее 20 мкг 2,4-декадиеналя, гексаналя и гексанола на грамм измельченных семян после окисления в умеренных водных условиях. Величина «b*», используемая для обозначения цвета соевых семян, относится к шкале цветности CIE-L*a*b* (CIE, Colorimetry, Publication 15,2, Второе издание, Вена (1986) с использованием методики Colorflex) и относится к голубизне (отрицательные значения) или желтизне (положительные значения) сои или соевой муки, аналогичным образом “L*” относится к яркости сои или соевой муки по цветовой шкале CIE-L*a*b*. Согласно одному из вариантов изобретения соевые растения или соевая мука имеют значение “L*” более 80.

Соя дикого типа, коммерческий сорт культурного растения или его гибрид могут скрещиваться традиционными способами селекции растений с соевым растением, семена которого относятся к низкоодорирующему фенотипу с образованием семян, особенностью которых является слабый запах и другие отличительные признаки (например, выход, композиция с высоким содержанием β-конглицинина, устойчивость к гербицидам). Выбирают гибридное потомство со слабым запахом и другие желательные фенотипы. Способы селекции, используемые согласно изобретению, включают, например, методы, описанные Knowless и Briggs (1967), или любые другие известные способы. Специальные методы селекции и эволюции новых соевых разновидностей описаны, например, в US Patent 6653534.

Изобретение также относится к обработанным пищевым продуктам, предназначенным для потребления, полученным из соевых композиций изобретения. Примерами обработанных пищевых продуктов, предназначенных для потребления, могут служить композиции лущеной соевой муки. Без конкретных ограничений примеры таких производных включают кубики, напитки, мякоть, соевый йогурт, заменители сыра, пищевые добавки.

Следующие ниже примеры приведены для демонстрации предпочтительных вариантов осуществления изобретения. Специалисту должно быть понятно, что методы, описанные в следующих примерах, адаптированы авторами изобретения для удовлетворительного практического функционирования и, таким образом, могут рассматриваться как предпочтительные способы практической реализации. Однако на основании сказанного выше многим специалистам станет ясно, что в специальных вариантах осуществления изобретения могут быть произведены многочисленные изменения, при этом без нарушения концепции, сущности и области изобретения может быть достигнут похожий или аналогичный результат. Так, мож