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CN1189300A - 从肌肉源分离蛋白质组合物的方法及蛋白质组合物 - Google Patents

从肌肉源分离蛋白质组合物的方法及蛋白质组合物 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种分离动物肌肉组织之蛋白质组分的方法,这一方法通过将颗粒形式的组织与具有小于约3.5的pH值的酸性水溶液混合产生富含蛋白质的溶液。从固体和脂质(包括膜脂)中分离富含蛋白质的水溶液。可以处理富含蛋白质的水溶液使蛋白质沉淀,然后回收蛋白质。

Description

从肌肉源分离蛋白质组合物的方法及蛋白质组合物
本发明涉及从动物肌肉源中回收蛋白质的方法以及由此获得的产物。更具体地说，本发明涉及从动物肌肉源回收肌肉蛋白质的方法以及由此获得的蛋白质产物。
当前，由于肌肉蛋白质的功能和营养属性，人们对扩展它们用作食物产生了兴趣。就当前极少甚至没有用作人类食品的低费用原材料来说，所说材料的更好利用将是特别重要的。这些原材料包括脂肪、远洋鱼类和从鱼身上剥离的肌肉组织以及处理的家禽。然而，由于处理过程中蛋白质功能的丧失，因脂类氧化造成的产物不稳定，以及暗色、强烈的味道、难看的外观和粗劣的结构之类的无吸引力属性，所说材料的使用受到阻碍。食品科学家最关注的蛋白质功能是溶解性、持水容量、凝胶性、脂肪结合力、发泡稳定性和乳化性。人们曾花费极大的努力从所利用的鱼物种中产生蛋白质提浓物。这种努力仅获得了有限的成功。曾有一个实例认为：利用有机溶剂提取方法移去脂质以稳定产物是必要的。这不仅昂贵且要求溶剂再循环，而且它存在破坏蛋白质的功能属性的严重问题。作为营养添加剂，它的成本比大豆中的蛋白质高是不具有竞争性的，而且，它的不良稳定性和水结合特点阻止它作为一个功能组分添加到大多数产品中。
用另一种方法已经从肌肉组织尤其鱼中水解得到了蛋白质浓缩物。这种方法改进了蛋白质的一些功能属性，特别是溶解性，该属性使得它可应用于制备的汤类。然而，这种方法也破坏了凝胶性之类的其它功能属性。由于对不受欢迎的脂质氧化的敏感性，可以在这些产物中利用的原材料是有限的。因此，现在，即使用较昂贵的瘦鲜鱼肉作为动物蛋白质源，也仅获得了适度的成功。
在稳定蛋白质食品方面取得一定成功的方法是产生″surimi(一种鱼酱，后面均译为鱼酱)″的方法。这种方法主要用于鱼类，虽然曾有一些从剥离的家禽碎肉之类的其它原材料中产生类鱼酱的产物的尝试。在产生鱼酱的过程中，研磨肌肉并用大量水进行长时间洗涤。这是由工厂的位置和取自特定物种的所希望得到的产物决定的。能够以低到2∶1到高至5∶1的水与鱼肉的比例使用水；典型的是3份水和1份鱼。洗涤的次数一般在2至5次之间变化，也取决于原始材料、希望获得的产物和水的有效性。当水洗研磨过的肌肉时，有20％至30％的鱼肌肉蛋白质溶解。这些已知是肌浆蛋白的可溶性蛋白质一般不能从该方法的洗涤水中回收。由于肌浆蛋白可用作食品，因而这种损失是不希望出现的。然后，将包含固态形式蛋白质的洗涤过的粉碎产物用来制造蛋白质凝胶。原来，这在日本用来产生″kamaboko″。kamaboko是一种普通的鱼香肠，其中洗涤过的碎鱼肉被加热直到它胶凝。
现在认为，在冻结以预防蛋白质变性之前向洗涤过的碎鱼肉中添加防冻保护剂(cryoprotectants)是必要的。典型的防冻保护剂混合物包含约4％的蔗糖、约4％的山梨醇和约0.2％的三磷酸钠。所说成分阻止了冻结、冷冻储藏和解冻等期间的蛋白质变性。高质量的鱼酱一般只能从瘦的白鱼肉中生产。确定怎样从暗色肌肉的远洋多脂肪鱼物种中获得一定质量的产物已作了许多努力。如所讨论的一样，基于脂类氧化的稳定性、色泽、弱胶凝能力、低产量和利用十分新鲜的原材料的必需性，作为蛋白质来源的所说物种都具有一定的局限性。从暗色肌肉的鱼中产生鱼酱的最成功的日本方法损失了肌肉组织的全部蛋白质的约50-60％。它也可能有色泽和脂肪的稳定性问题。
Cuq等(食品科学杂志，1995，1369-1374)提出了形成基于鱼肉的肌原纤维蛋白的可食用包装膜的方法。在制造所说膜的方法中，把水洗涤过的碎鱼肉的蛋白质溶解在pH值为3.0的醋酸溶液中，形成蛋白质浓度为2％的最终浓缩物。由于醋酸的使用，这种组合物有足够大的粘性以致不能用本发明方法分离膜。每100g干物质中添加35g甘油时，进一步增加所说溶液的粘度，从而获得足够高的溶液粘度以便形成膜。这些组合物包含含量不足的水以避免形成高度胶粘的溶液或者凝胶。因此，不能从蛋白质组分上除去包括影响产物质量的膜脂在内的不受欢迎的非蛋白质组分。此外，醋酸的使用向材料中引入了严重限制其在食品产物中使用的强烈气味。
Shahidi和Onodenalore(食品化学，53(1995)，51-54)提出了使剥离的整个毛鳞鱼在水中洗涤，而后在0.5％的氯化钠溶液中洗涤，然后在碳酸氢钠中洗涤。所说一系列包括利用碳酸氢钠的洗涤将除去50％以上的肌肉蛋白质。除去了实质上所有的肌浆蛋白。进一步洗涤最后的残余物以除去残余的碳酸氢钠。然后，将洗涤过的肉悬挂于冷水中并在70℃条件下加热15分钟。这种加热处理足以煮熟鱼蛋白质，以致使它们变性并降低或除去它们的功能属性。在2675×g(重力加速度)下将分散体离心15分钟，测定到上清液中的蛋白质的pH值在3.5至10.0之间。要求在100℃下加热分散体以减少粘度。然而，已减少的粘度仍然比本发明方法达到的粘度大得多。Shahidi和Onodenalore所产生的悬液太浓以致不能用离心的方法从蛋白质中分离出膜脂。
Shahidi和Venugopal(农业和食品化学期刊，42(1994)，1440-1448)提出了一种方法。该方法使大西洋鲱鱼在水中洗涤，而后在碳酸氢钠水溶液中洗涤。这一方法也将除去50％以上的包括肌浆蛋白在内的肌肉蛋白质。搅匀洗涤过的肉，并用醋酸使其pH值在3.5-4.0之间变化。如以上提及的，在所述的条件下醋酸将产生高粘度的悬液，并不能利用离心从蛋白质中分离膜脂。此外，有易挥发的醋酸的气味问题。
Venugopal和Shahidi(食品科学杂志，59，2(1994)，265-268，276)也提出了一种方法，该方法处理悬浮在pH值为3.5的水和冰醋酸混合液中的粉碎的大西洋鲭鱼。该方法给出了一种材料，该材料太胶粘以致不能利用离心使膜脂从蛋白质中分离。它也有由醋酸造成的气味问题。
Shahidi和Venugopal(Meat Focus Intemational，1993年10月，443-445)提出了一种方法，该方法在pH值低到约3.0的水溶液中形成均匀的鲱鱼肉、鲭鱼肉或毛鳞鱼肉混合物。据报道，醋酸将减少鲱鱼分散体的粘度，增加鲭鱼分散体的粘度而形成凝胶，并沉淀毛鳞鱼分散体。所有这些制剂最初都用碳酸氢钠洗涤，这种洗涤将除去基本比例的包括肌浆蛋白在内的蛋白质。没有提出使蛋白质从膜脂中分离的处理步骤。
因此，最好是提供一种从动物源中回收高比例的有效肌肉蛋白质的方法。最好是也提供这样的一种方法，该方法使诸如具有高脂肪或含油量的鱼之类的现在不完全用作食品源的肌肉蛋白质源得以利用。再者，最好是提供这样一种方法，该方法回收本方法的供给原料的实质上所有蛋白质内含物。此外，最好是也提供这样一种方法，该方法产生对人类消费特别有用的、功能性的、稳定的蛋白质产物。
本发明基于我们新近发现的肌肉组织的肌原纤维蛋白的性质，该性质使得可以在约3.5以下的低pH值下处理所述蛋白质。将肌肉组织(鱼或肉)破裂以形成颗粒；通过用足够的水研磨或搅匀之类的方法，在一定的pH值下溶解主要比例的(优选的是实质上所有的)有效蛋白质，并减少粘度以便使不能溶解的物质容易地从溶解的组合物中分离出来。在小于约3.5的低pH值(但不能低到使蛋白质的本质上破坏)下可以实现溶解，优选的pH值约为约2.5到约3.5。这一方法有别于其中主要的肌原纤维蛋白并没有溶解的常规方法。在常规方法中，肌原纤维蛋白只是在水中简单地洗涤，或者在具有轻微碱性的水中洗涤，以除去导致产物的质量降低的水溶性物质。遗憾的是，这一常规方法也除去了水溶性肌浆蛋白。
在本发明可选择的实施方案中，破裂的肌肉组织能够同水溶液混合给出约5.5至约5.0的pH值，从而提供肌肉颗粒的悬液，所述颗粒更容易处理以使蛋白质在尔后的低pH值处理步骤中溶解，产生具有足够低的粘度的非凝胶之类的溶液，使得易于加工。通过在约5.5至约5.0的pH值范围内，实施这一选择性的初步步骤，获得其中蛋白质不吸收额外水分的均匀悬液。因此，减小水体积，该步必须进行以便在尔后的溶解步骤中实现所需的更低pH值。
在本发明方法中，如果需要的话，其它可有可无的步骤可以包括一些暗色肌肉预先除去步骤。一个可有可无的步骤是在添加水和酸之前，首先用离心或压榨研磨过的肌肉的方法除去过多的油。在肌肉蛋白质溶解之后，在足够的力量下离心所形成的溶液，从而沉淀出组织的膜蛋白部分并使非膜脂飘浮于所产生的组合物的顶端，在其上它们能够形成一层。用滗析之类的方法，可以撇去这层脂质并回收可溶性上清液即富含蛋白质的组分。
然后，通过例如提高其pH值至约5.0到约5.5之间、添加盐、同时添加盐和提高pH值，使用共沉淀剂(如多糖类聚合物或类似的物质)处理回收的上清液，沉淀蛋白质，以回收包含所加工的原始肌肉组织中的原始肌肉组织蛋白质的肌原纤维蛋白和显著比例的肌浆蛋白之蛋白质产物。所说蛋白质产物实质上不含有存在于所加工的原始动物组织中的膜蛋白质。从所说的离心步骤形成的沉淀物中回收所说的膜蛋白质。本发明的产物中实质上不存在膜蛋白质使它有别于当前应用的方法，当前应用的方法产生包含基本比例的存在于所加工的原始动物组织中的原始膜蛋白质的产物。
在一种可替换的方法中，不必实施沉淀步骤来回收蛋白质产物。可以直接处理蛋白质产物而不需要提高其pH值，例如在酸性食品中通过例如盐沉淀和使用喷雾射干燥之类的方法。另外，通过诸如利用酸性蛋白水解酶的组合物或分级分离蛋白质的方法，可以处理低pH值的富含蛋白质的溶液以改善其功能属性。
可以进一步处理在高pH值条件下回收的沉淀的蛋白质组合物以产生食品产物。这样的进一步处理可包括冷冻干燥、在提高或不提高pH值的条件下添加或不添加防冻保护剂组合物的冻结、以及提高其pH值的胶凝。
附图简要描述
图1是一个说明本发明方法的总体示意图。
图2是一个现有技术的常规方法的示意图。
图3是一个现有技术的改进的常规方法的示意图。
图4是一个本发明的优选方法的示意图。
特定实施方案的描述
按照本发明，由研磨、匀化或类似的方法破裂形成颗粒为可有可无的初步步骤，研磨动物肌肉组织源的蛋白质，并在约3.5pH值下以含水液体体积与所说组织重量的一定比例与含水液体混合以形成不具有不希望的高粘度(高粘度使得从蛋白质分离膜组分的困难)的含水组合物。典型地，含水液体的体积对组织的重量比大于7∶1，优选的比值大于9∶1。提高采用所说的pH值条件和含水液体的体积对组织重量的比例，组织的蛋白质组分溶解在含水液体中，而避免在这一步骤或下一分离步骤中组合物胶凝。在蛋白质处于溶液中的整个期间，pH值不应该低到破坏基本部分的蛋白质的程度，如pH值低于1.0。蛋白质变性和蛋白质水解也是溶液温度和在溶液中的时间的函数，随着溶液温度和在溶液中的时间的增加，蛋白质变性和蛋白质水解随之加快。因此，要求减少蛋白质在溶液中的时间和溶液温度，特别是当蛋白质溶液达到较低的pH值时，如约2.0以下的pH值时。含水组合物也可包含在盐(例如氯化钠或类似物质)之类的溶液中不降解或不水解的组分。溶液的离子强度应该保持在约200mM以下以避免蛋白质沉淀。
然后处理低pH值的蛋白质溶液以便分离包括脂质、脂肪、油、骨、皮、膜组织和类似物在内的不溶物，从而用离心分离之类的方法形成低pH值的蛋白质含水液体。这种分离增加了回收的蛋白质的稳定性，特别是由于它不含膜脂。这种低pH值的蛋白质溶液不同于现有技术获得的低pH值的蛋白质组合物之处在于其中绝大多数蛋白质仍然保留在溶液中，即使在离心分离期间也不形成凝胶，这样不溶解的杂质可以与蛋白质分离。所说不溶解的杂质包括本身不降解且提供不可接受的产物的膜脂。当利用离心作为分离方法并且组织重量对含水液体体积的比例约低于1∶20时，离心过的组合物一般分离成四个相：包含含有中性脂质的轻相的顶部相；包含实质上大多数蛋白质的含水液体相，包含包括骨、皮、细胞膜和膜脂在内的固体的沉淀或丸状颗粒相。在含水液体相和丸状颗粒相之间的包含类凝胶相(包含实质上少数夹带蛋白质形式的蛋白质)的第四相。用回收夹带的蛋白质的方法可以回收该类凝胶相，并可使该类凝胶相顺流或逆流地再循环。当利用其中组织重量对含水液体体积的比值约为1∶20的蛋白质组合物时，类凝胶层不能形成，且实质上所有蛋白质都存在于含水液体相中。
在可有可无的初步步骤中，破裂的动物肌肉组织与酸性水溶液混合成为pH值约5.0至约5.5的混合物。此后，用以上所述的酸降低混合物的pH值以便溶解蛋白质。发现这个初步的混合步骤提供了在以上所述的低pH值处理步骤中降低了粘度的蛋白质溶液，因此增加了从所溶解的蛋白质中分离不溶解物的处理容易程度。
就这点来说，可以分级分离所溶解的组合物，以便在需要时通过筛析色谱法或其它基于蛋白质性质(而不是分子大小，因为这些物质是溶解在低粘度的溶液中的)的技术回收特定的所需蛋白质部分或获得的产物部分。另外，利用诸如喷雾干燥之类的方法可以使溶液中的蛋白质脱水，从而产生一种用于诸如色拉调味品、蛋黄酱、凝胶之类的酸性食品中或用作水果汁、苏打水或类似物质的营养添加剂的功能蛋白质。如果希望修饰蛋白质改善它们的所需功能性性质，那么本方法的这一点提供了利用酸性蛋白水解酶处理溶解的蛋白质的便利时机。一些有限水解的情况可能发生在低pH值的条件下。所说的水解依赖于时间、温度和特定的pH值。
然后，回收的富含蛋白质的上清液可以调整到使实质上所有蛋白质都沉淀的pH值。这一pH值的变化将随蛋白质的动物来源变化，一般在约5.0至约5.5之间，更通常地在约5.3至约5.5之间。用例如离心或聚合物沉淀剂(如多糖类)或它们组合或类似的方法，可以再一次回收蛋白质。不仅所有的肌原纤维和肌基蛋白质，而且肌浆蛋白组分(该组分先前在pH值减少到约3.5之下的条件下溶解)被将pH值提高到约5.0至约5.5之间沉淀。当样品pH值直接减少至约5.5并离心时，没有观测到肌浆蛋白的回收。先达到低pH值条件，然后返回到可以实现蛋白质沉淀从而阻止蛋白质损失的pH值条件，这是必要的。当起初没有获得低pH值条件时，蛋白质损失一般占原方法的所加工的蛋白质的约20％至30％，这主要是由于肌浆蛋白的损失造成的。从包括如低分子量代谢物、蔗糖、磷酸酯和/或核苷酸之类的可溶性杂质的含水液体组合物中分离出沉淀的蛋白质。另外，单独用诸如多糖类、带电聚合体以及包含藻酸盐或角叉菜蚀或类似物质的海上水蚀体之类的沉淀聚合物或与离心结合起来，可以实现蛋白质沉淀。而申请人不打算为一种支持未经证实的蛋白质回收的特定理论所束缚，认为蛋白质回收率的提高可能是由于当肌浆蛋白在那一pH值条件下变得不溶解时肌浆蛋白分子的改变，或者肌浆蛋白因肌基蛋白质分子的改变而更易于结合到肌原纤维和肌基蛋白质上。另外，可能是肌原纤维和肌基蛋白质的打开为肌浆蛋白提供更多接合点。
达到最佳沉淀pH值的沉淀速率可对所收集的蛋白质的缔合性质产生影响。通过直接添加碱导致的pH值的快速改变可以产生蛋白质的聚集团块，而例如由渗析实现的pH值缓慢改变可以使蛋白质特定地与蛋白质缔合(它们通常与原纤维缔合)。
没有讨厌地污染最终产物的任何一种酸都可以用于降低pH值，如柠檬酸、苹果酸、酒石酸之类的有机酸或者类似的酸，或如盐酸或硫酸之类的无机酸或类似的酸或混合物。具有令人满意的pKa值的柠檬酸是所说方法的最佳酸。足够的柠檬酸在pH值3和pH值5.5时提供充分的缓冲容量，然后可以用盐酸将pH值减少至所需点。有显著挥发性的酸产生讨厌的气味，醋酸或丁酸之类的酸都是不合乎要求的。此外，酸应该实现减少包含蛋白质的产物的粘度，以便膜组分可以从蛋白质中分离出来。同样地，若干碱的任何一种都能用来提高pH值。添加多磷酸盐是优选的，因为多磷酸盐也起到抗氧剂的作用并改善了肌肉蛋白质的功能性性质。
可以用许多方法选择性地处理沉淀的蛋白质。例如，添加防冻保护剂，其pH值能提高至中性，并可冻结形成典型的”鱼酱”。当避免脂类氧化的气味时，用所说方法制备的鱼酱有极好的质量。“真应变(true strain)”(一种蛋白质质量的测量尺度)高达2.8(鳕鱼淡色肌肉作为动物蛋白质源)和2.6(鲭鱼淡色肌肉作为动物蛋白质源)。所说产物极少甚至没有脂类。惊人的发现是鲭鱼产物的色泽也很好，同由瘦的白色鱼肉制备的鱼酱一样好，至少具有约75的白色指数。例如，从鲭鱼淡色肌肉中制备的鱼酱有78.3的白色指数，很好地落在AA级别的范围内。另外，在添加如淀粉之类的添加剂之后，可以使沉淀的蛋白质脱水，这类添加剂目前在鱼酱处理过程中用于阻止蛋白质的聚集而不限制例如用于诸如凝胶、乳化剂和粘度展开剂之类的产品的生产中带相反电荷的化合物的聚集。利用比先前包含的少的液体体积也可以使沉淀的蛋白质重新酸化到2.5至3.5的pH值，从而在水解前浓缩蛋白质。这为脱水步骤节省了能量。另外，可以分级分离回收的蛋白质组合物以回收蛋白质组分。所产生的产物在例如以上所述的产品中作为组分是有用的。
本发明对现有技术改进在于：
1.实质上除去全部脂类稳定了产物，使得产物抗氧化。这使得该方法在以脂肪肌肉组织作为供给组合物(其是典型的低费用原材料，如发现在富含脂肪的远洋鱼种或剥离家禽肉中的原材料)上特别有用。
2.本发明的方法为增加蛋白质产量创造了条件。一般，用本发明方法将从淡色肌肉组织中获得约90％以上的蛋白质。而类似的现有技术方法仅达到了约60％以下的蛋白质回收率。在某些情况下，本发明所获得的蛋白质产量可达到约95％。
3.作为产物的蛋白质产量的提高意味着在废水中很少有可回收/除去的蛋白质，以致副产品污染降低。
4.本发明方法不必要求十分新鲜的产物作为原材料，甚至当远洋鱼被用作供给物时也可以。用诸如冷冻一年以上甚至显示出由于氧化而特性上具有150 TBARS的酸败之类的远洋鱼作为供给物已获得了良好的结果。例如，把在-20℃条件下冷冻储藏一段约一年的连续时间的、去头和剖腹去内脏的毛鳞鱼作为原材料，可以产生应变(strain)和应力(stress)值分别为2.37和45kPa的产物。由于本发明方法不要求目前有效的方法所要求的新鲜鱼的鱼片源，因而本发明方法的利用不新鲜甚至冷冻鱼的能力，对于捕鱼的捕捞船队来说是十分重要的，而且使以岸上的工厂实现本发明方法成为可能。
5.比起现有技术的产物的色泽来，本发明的产物的色泽有了很大的改善。现在用现有的方法从远洋鱼中获得的鱼酱的色泽为相当于亨特色度“b”值的典型浅灰色。用本发明方法从作为原始动物蛋白质源的鲭鱼淡色肌肉中，获得与用现有的方法从鱼的瘦白色肌肉中产生的最好等级鱼酱的色泽一样或比其好的白色。作为一种处理供给材料，在冰中储藏2到3天的鲭鱼的淡色肌肉一般将提供本发明产物，该产物具有分别对应于78.4、-0.89、2.0的“L”、“a”、“b”值，其白色指数为78.3或更好。
6.在现有技术的方法中，大多数肌肉蛋白质在整个过程中不溶解。本发明方法溶解了约98％的肌肉蛋白质；而且容易适应于包含由常规剥离机械产生的产物的处理供给物，这是因为蛋白质的溶解性将便于骨或皮碎片从合乎需要的蛋白质部分中完全的除去和分离出来(这被认为是现有的鱼酱产品的主要缺陷)。本发明方法不需要引起蛋白质产物损失的精制设备。这个优点使得整个鱼(而非鱼片)的处理过程的产量伴随增加。
7.在本发明中减少了鱼中溶于脂质的有毒组分是可能的。这些有毒组分包含诸如PCB(多氯联苯)之类的组分。
本发明的最显著用途是利用由于其不稳定性和令人讨厌的感觉性质以致现在并不用作人类食品的材料。一个用于本发明的良好实例是以诸如鲱鱼、鲭鱼、鲚鱼、毛鳞鱼、凤尾鱼、沙丁鱼或类似鱼之类的小远洋鱼类(当前还没有完全用作或主要用作为工业用鱼且不用于人类消费)作为原材料。现在，世界上约有一半捕得的鱼没有用作人类食物。为人类消费产生可接受的稳定的蛋白质浓缩物的方法将构成所说材料的重要附加值并对世界营养作出重要贡献。例如，据估计大西洋美国海岸的鲭鱼、鲚鱼和鲱鱼每年有效产出的持续产量高达50亿磅。本发明方法也能用于处理从鱼片已除去的养殖鱼中回收的肌肉。当前该材料不用作人类食品。用于本发明方法的代表性的适合动物蛋白原材料包括包括远洋鱼在内的去头和剖腹去内脏鱼体和鱼片、甲壳纲(如磷虾)、软体动物(如乌贼或鸡)、肉牛、羔羊、绵羊或类似物。例如，在鸡肉部分除去为零售销售后，大量的机械剥离的鸡肉现在从鸡的骨架上产生，且很少利用该材料。本发明方法能利用这样的鸡肉部分产生对人类有用的富含蛋白质的产物。适合于本发明方法的其它没有完全利用的肌肉源包括可大量利用但由于其太小难于转化成为人类食品的南极磷虾。本发明方法也可以利用最不稳定或者低值肌肉组织。
本发明方法的实例包括许多步骤，其中包括可有可无的步骤。第一个步骤是研磨动物蛋白质源以产生具有促进尔后处理的大表面积的颗粒状组合物。可有可无的第二个步骤是用水洗涤研磨过的蛋白质源，基于研磨过的肌肉源重量，典型地使用约1到9体积或更多体积的水。单一步骤或多个步骤都可以实现洗涤。当利用可有可无的洗涤步骤时，用离心之类的方法将不溶解部分与含水液体部分分离，获得的不溶解部分将在下述的步骤中进一步处理。含水液体部分包含溶解的蛋白质和脂质。当所说洗涤步骤除去一部分不需要的脂质时，也不受欢迎地除去了部分蛋白质，特别是肌浆蛋白。因此，用一个可有可无的步骤使液体可溶性部分经历离心之类的分离步骤，以便将脂质从富含蛋白质的含水液体部分中分离出来。然后，将回收的富含蛋白质的含水液体部分从洗涤步骤顺流地导入到这一步骤以进一步处理不溶解部分，以便回收洗涤液的溶解部分中的蛋白质。用水(其中也可以包含柠檬酸之类的酸以获得约5.3至约5.5的pH值)将包含研磨过的动物蛋白源的不溶解部分细磨成粉状，以便产生促进其在尔后的步骤(其中组合物的pH值将减少)中溶解的细小颗粒。当在约5.3至约5.5的pH值下实施所说步骤时，将避免或最大限度地减少不受欢迎的组合物膨胀。然后，把细磨过的富蛋白质组合物的组合物与酸性组合物混合，将使pH值减少到3.5之下，但并不低到严重破坏蛋白质的程度(如约2.0甚至低到约1.0)。适合的酸是那些既不显著破坏蛋白质也不使最终产物具有毒性的酸。代表性的合适的酸包括盐酸、硫酸及类似酸。本发明方法的这一在低pH值下进行的步骤与现有技术方法的高至接近于中性的pH值实施条件有明显的差别。本发明方法所产生的组合物包含低粘度的溶液，其中实质上动物蛋白质源的所有蛋白质都是溶解的。
然后分级分离所说的低pH值溶液，由离心从含水分离出包括膜脂在内的脂类。当利用离心时，离心产物一般包括四层。顶层包含包括甘油三酯之类的ω3脂肪的淡色脂类(在鱼供给物的情况下，其容易用撇蒸或滗析之类的方法回收)。底层包含富含比水重的磷脂、胆固醇和固醇的膜脂，它们比水重是由于它们以与膜蛋白质和骨之类的固体缔合的形式出现。脂类组分也可以包含多氯联苯(PCB)之类的脂类可溶性毒素(其一般发现于脂肪或油含量高的鱼中)。中部包括两层，上层为富含蛋白质的低粘度含水层，下层为富含蛋白质的凝胶层。富含蛋白质的含水层将在下述的进一步处理中回收。也可以回收富含蛋白质的凝胶层；并通过加水和使其再循环到回收蛋白质的步骤中，使凝胶转化成为低粘度溶液，即酸性含水液体或富含蛋白质的含水液体层。
然后处理低粘度溶液中的蛋白质以沉淀蛋白质。在沉淀步骤之前，已处理转化成低粘度溶液的富含蛋白质的凝胶层可以与低粘度含水液体混合，或进一步单独处理。然后用诸如提高溶液pH值到约5.0之上(优选的是约5.5)之类的方法，使溶液中的蛋白质沉淀。另外，盐或沉淀聚合物能用来产生沉淀。当弃置所说首先研磨组织的洗涤步骤时，该步骤中将回收溶于水的蛋白质，特别是研磨过的组织的肌浆蛋白。典型地，肌浆蛋白约占原原始组织的全部蛋白质的20-30％。现有技术方法不能回收这种蛋白质。当初始的洗涤步骤从正在处理的组织中除去这类蛋白质时，所说的本发明方法可以回收该蛋白质。甚至当本发明方法包含所说初始洗涤步骤且蛋白质没有被回收时，本发明方法也提供了实质性优点，这是因为它可以处理包括高脂肪和高含油的源(这些源从经济角度不能用现有方法处理以产生人类消费食品)在内的动物蛋白质源。
本发明的产物与现有技术的产物的区别在于：本发明的产物实质上是与所说最低层的脂类组分分离的，不含膜脂。相反，现有技术的产物包含有占整个产物重量约1％-2％膜蛋白质。此外，主要由肌原纤维蛋白组成的本发明产物也包含有大量的肌浆蛋白。典型地，蛋白质产物中的肌浆蛋白含量约为8％以上，好的约15％以上，最佳约18％以上，这里的百分比是指肌浆蛋白占全部蛋白质的重量百分比。
沉淀产物能直接用作食品源。另外，沉淀的产物能进一步处理，如通过冷冻干燥、冻结或热干燥除去产物中的组分水。所产生的产物可以是溶液形式、凝胶形式或干燥颗粒形式的产物。该产物可以用作人类消费的食品级组合物且具有多种广泛的用途。例如，该产物可以用于形成人造蟹肉的主要组分，或作为如结合剂或类似物之类的食品添加剂。此外，该产物能用作乳化剂、增稠剂、发泡剂、胶凝剂、水结合剂或类似物，特别是在食品产物中。
图1说明本发明的总的流程，其中包括一些可有可无的步骤。可有可无的第一步将动物肌肉蛋白质源10导入到常规的冷压(cold press)或离心或类似处理中，第12步使其中的如研磨过的鱼之类的供给物受压以分离出包含来自固体组织15的脂肪和油13的含水液体。然后在分离步骤14中处理该含水液体，如从富含水的包含已溶解的蛋白质的液相层18中离心分离出富含脂肪和油的液相层16。然后在第20步将固体动物细织15研磨以增加其表面积。另外，把第12步和第20步颠倒过来。在第24步可以可有可无地水洗研磨过的组织22，以产生液相层26和固相层28。可以用离心之类的方法进一步分离液相层26，以产生富含脂肪和/或油的液相层30及富含水的包含溶解的蛋白质的液相层32。
将固相层28细磨成粉，并在第34步用酸性含水液体把其pH值降至约5.0到约5.5。然后，在第38步将固体含量低的含水组合物36与酸混合，从而将其pH值降至约3.0至约3.5之间。将任意的富含水的包含液相层18和32的蛋白质添加到第38步中以便在其中进行处理。使所产生的低pH值组合物进入分离步骤42，经历如离心或过滤之类的操作，以便从包含骨、皮和膜等的重相层46中和从包含肌原纤维蛋白和肌浆蛋白以及实质上不含膜蛋白质的富含蛋白质的含水液体组分50中分离出淡色脂类相层44。在第52步回收富含蛋白质的组分并直接进入到第56步，在第56步中，其pH值提高至约5.0至5.5之间以达到溶液中实质上所有的蛋白质沉淀。选择性地，可以处理相层56，如在离子强度约200mM下进行盐沉淀，用沉淀聚合物沉淀或将它们组合或进行类似的操作，而不是在第58步沉淀相层56。可以在第62步中进一步处理沉淀的蛋白质60，如冷冻干燥、凝胶或在有防冻保护剂情况下的冻结。
下列实施例用来说明本发明，不用来限制本发明。
实施例1
该实施例提供了本发明方法与现有技术的方法的比较。
以下是对已开发的方法的描述，该方法以使蛋白质在整个处理过程中和进入储藏时能保持它们的功能性性质(如凝胶、乳化等)的方式从肌肉源中浓缩和提取蛋白质。将本发明的新的酸性溶解/沉淀(ASP)的最佳方法同制造鱼酱的标准常规方法和最近改进的常规方法比较。改进的常规方法已设计成能产生具有更白色色泽的更好的凝胶，并除去了比利用常规方法获得的凝胶中的脂类更多的脂类。三种方法的流程图显示在图2、3和4中。在所有的三种方法中，初始步骤(去头、剖腹去内脏、可有可无的切鱼片、冲洗、绞肉)均利用标准的鱼处理设备进行。正是在所说初始步骤之后，本发明的ASP方法实质上改变了其它两种方法。常规方法和改进的常规方法的目的是：在促进它们的非溶解性而洗去或除去不需要的可溶性组分的条件下保持蛋白质。然而，这造成了不希望出现的蛋白质大量损失。利用ASP方法，则将条件调整到促进所有肌肉蛋白质的溶解。该条件是：pH值小于约3.5但不低到破坏蛋白质的程度，离子强度小于等于约200mM。常规方法
常规方法的基本步骤显示在图2中。洗涤步骤的次数或强度可以变化。以足够长和足够大体积的冷藏水(≈6℃)洗涤已研磨或粉碎的鱼，除去不需要的组分。肌肉的过度洗涤可以造成蛋白质的膨胀，已显示出这种膨胀将对脱水进行干扰并对凝胶形成有害。第一次洗涤中将把大比例的水可溶性组分除去，尔后的洗涤相对比较少地洗去组分。洗涤所花费的时间或停留时间也决定着洗涤效能。已表明9-12分钟是每次洗涤足够的有效停留时间。利用旋转筛选仪完成每次洗涤后的脱水。这种装置是具有允许一组分水脱出的约1mm筛孔的连续旋转筛选仪。将盐添加到最后的洗涤中以便有利于脱水。在最后组分的水脱除之后，将洗涤过的粉碎肉通过精制机。在精制机中，在同心螺旋推进机产生的高压力之下压迫洗涤过的粉碎肉通过0.5mm的筛孔。把精制认作″净化″步骤，其中只有精细地粉碎的肌肉才允许通过筛孔。然而，分离并不完全，一些产物仍然在这个步骤中损失。由微小的骨和皮碎片以及暗色肌肉组成的精制机流出物(其倾向于形成比0.5mm大的颗粒)被转移至不同位置。精制机对于除去不需要的不可食用的碎片是有效的，但不是100％有效的，一些颗粒通过筛孔进入到精制过的粉碎肉中。这个处理阶段的湿度约为90％。高湿使精制方法得以更有效地起作用。将精制的粉碎肉放置到螺旋压榨机中以使湿度减少至所需的80％。螺旋压榨机象精制机一样，利用螺旋式输送机压迫粉碎肉通过0.5mm筛孔，不过，螺旋压榨机将处于更高的压力下。添加防冻保护剂到脱水过的粉碎肉中，以便保护蛋白质免受冻结变性并保存它们的功能。防冻保护剂一般是包含4％蔗糖、4％山梨醇和0.2％三磷酸钠的混合物。在最后的步骤中，将产物在平板式冻结机上冻结，这种冻结机将使产物迅速冻结以免发生缓慢冻结期间发生的蛋白质变性。改进的常规方法
改进的常规方法(图3)已设计成用于高脂肪含量的鱼。该方法与常规方法的区别主要在于三点。第一，它利用“微粒化”步骤改善了产物的色泽(变淡)，该步骤使颗粒大小减少到1-2微米。这使得从组织中不需要的组分(由于大表面积)的滤去十分有效。第二，该方法也在真空(10mmHg)之下粉碎或粉碎组织，已显示出该真空对于降低脂质的氧化是有效的。由真空环境造成的低气压也将更大地促进与臭味或酸败气味有关的低分子量化合物的除去。第三，该方法中对产物改善产生最剧烈的影响的步骤是：在第一次洗涤液中添加碳酸氢钠(0.1％)和焦磷酸钠(0.05-0.1％)。这些化合物将第一次洗涤的pH值增加到约7.2-7.5，最终造成凝胶弹性的增加并将脂类含量减少至约1％。然而，该方法也在滤去步骤期间增加了的蛋白质损失量。由于微粒化步骤，所以必须利用离心回收产物，这种离心能回收微小的洗涤过的组织颗粒。余下的防冻保护和冻结步骤类似于常规方法。酸溶解沉淀(ASP)方法
正如上提及的，优选的ASP方法实质上有别于伴随着组织破裂步骤的常规或改进的常规方法。整个组织均匀分布于其稀释培养基中。均匀步骤把鱼组织(研磨过的或完整的)放置到1mM pH值3.0的柠檬酸溶液中，其中组织组分对溶液组分的最佳比例为1∶9或更少。能利用的均匀设备是速度76的Polytron Kinematic均化器(1-2分钟)。利用Urshel CommitrolModel 1700或同等的设备能按比例放大该步骤。在均匀之后，所产生的溶液的pH值大约是5.3至5.5。在这一接近许多肌肉蛋白质的等电点的pH值下，蛋白质摄取的溶液是最小的。这阻止了蛋白质的水解并保持低粘度。然后，利用盐酸(HCl)(但不限于该酸)将匀浆的pH值降至3.5或更低。一般利用1M HCl，但是其它无机或有机酸同样能很好地起作用。然后离心溶液，这时溶液被分离成四层(相)。最上面层(淡色)包含脂类，已发现该脂类不包含可检测到的蛋白质的(Biuret)。正是这个理由我们认为该层包含中性脂类。大西洋鳕鱼之类的瘦鱼(很低的中性脂类)用作原始肌肉源的时候也几乎是不会出现的。
已发现沉淀物或沉淀层包含皮和骨(在一些粗样品中)以及膜脂。脂类组分包含蛋白质。在适度的条件下分离脂类的两个组分。膜脂倾向于比中性脂质更不饱和且二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)含量更高，该膜脂能在neutraceuticals之类的DHA/EPA产物中用作一种极好的原材料。在ASP方法中，除去脂质尤其膜的主要理由是：这些脂质具有高度反应活性并减少蛋白质产物的储藏稳定性。现有技术试图由肥鱼制造鱼酱风格的产物，但由于由脂类腐坏发出的酸败和氧化气味的产生，这种尝试仅取得有限的成功。臭气味和棕色色泽的产生在脱水蛋白质产物中变得十分强烈。
第三层包含含水蛋白质源(≤≈pH3.5)。当组织：溶液为1∶9时，所产生的蛋白质浓度将约为16mg/ml(鱼)和22mg/ml(鸡)。这些溶液的粘度可在约5至30mPa.s之间变化，变化取决于蛋白质浓度。在利用低pH值(和离子强度)溶解技术检测实际上所有肌肉组织的过程中，蛋白质的溶解度在90-100％之间。当粘度(35mPas)或者蛋白质含量(≥≈12mg/ml)高时，把在离心期间发生的、以″软凝胶″命名的状态作为第四层相。在离心力作用下，包含水的蛋白质将形成与膜脂一同沉淀的软块。该步骤期间，蛋白质的损失量将高达20％。蛋白质的损失主要是由于残留在凝胶之内的可溶性蛋白质。当离心步骤完成并返回到大气压下时，软凝胶将逐渐回复成液体，仅在沉淀物中留下膜脂。可溶性蛋白质将残留在凝胶中，其可以进行再处理。在具有84％蛋白质回收率的鸡胸肌肉样品中，附加的8％蛋白质在软凝胶中回收。在本方法中反复循环软凝胶或阻止其形成，这是确保90％或以上蛋白质回收率的方法。
在本方法中，在大多数蛋白质处于溶液中的阶段，可以进行如加热(为了破坏可能的病原体或酶)，添加添加剂(抗氧剂、聚合物组分、或蛋白质交联剂)和/或(颗粒)筛析色谱法或者超滤作用的蛋白质分级分离之类的步骤。另外，由于液态介质比固体更容易处理，所以能同时完成用泵输送产物。
在下一步，将利用多种类型的碱性化合物提高pH值至蛋白质的溶解和沉淀都最小的点。已发现约5.3和5.5的pH值是最有效的。pH值小于约5.3或大于约5.5将导致溶解度增加和尔后的蛋白质055。增加pH值时，先利用1M NaOH进行粗调，然后利用100mM NaOH进行细调。一旦溶液pH值调整到约5.5时，在溶液中可看见呈白“丝”状的蛋白质。这种白丝在pH值3.8时开始出现，并随着pH值增加至5.5其浓度随之稳定地增加。当pH值大于5.5时，溶液开始变稠且出现光泽表面。所说高pH值下离心得到的样品有大量的(高达总量的40％)蛋白质存留在上清液中，因而不能被回收。由离心完成蛋白质的收集，然而，蛋白质也可以通过过滤获得。沉淀的蛋白质的湿度多少可以由离心力控制。34,000×g的离心力可产生具有78％湿度的大西洋鳕鱼蛋白质，而2575×g的离心力(台式轻馏分离心(table top centrifuge))则产生84％湿度的样品。盐或带电聚合物也能用来进行沉淀。
通过添加如4％蔗糖、4％的山梨醇和1.3％的三磷酸钠之类的防冻保护剂，将收集到的蛋白质制成标准的鱼酱产品。除了在样品中利用了更多的三磷酸盐外，该配方类似于工业配方。该步骤的实施是为了将pH值从5.5提高至约7.0。将具有防冻保护剂的蛋白质冻结在平板式冻结机上，该冻结机在工业上是标准的。
将具有约3.0pH值的蛋白质粉剂用于已增加的蛋白质饮料的制造中，如在水果或运动饮料中将发现该种蛋白质。为了降低湿度，可能采用以下步骤：在pH值5.5下沉淀蛋白质，然后利用至多约原来十分之一的体积使其酸化到pH值3.0。利用大西洋鳕鱼蛋白质完成这个步骤，溶液中的蛋白质在干燥之前增加1％至6.1％。这种粉剂也能在蛋黄酱或色拉调味品之类的产物中用作乳化剂。
在真空中干燥添加有防冻保护剂的从大西洋鳕鱼中沉淀的蛋白质，将产生另一个产物。把粉剂水化合，则产生具有1.1应变、26.6kPa应力和61.2白色指数的凝胶。可见的凝胶包含坚韧组织的细小颗粒，这些颗粒可能已是蛋白质之间高度相互作用的区域。如带负电荷的淀粉或蔗糖之类的低或高分子结合的增重剂可以通过干扰蛋白质之间的相互作用改善产物。所说化合物可以在沉淀之前添加到低pH值的溶液中。各方法之间的主要的区别1.产量
利用常规方法，利用粉碎的鱼肉作为原材料，一般发现蛋白质回收率为55-65％。在洗涤步骤期间将除去肌原纤维和肌浆蛋白，其中大多数是肌浆蛋白。在第一次洗涤步骤中将损失大比例的所说蛋白质。改进的常规方法由于第一次洗涤中pH值的增加因而损失了额外的蛋白质。据报告产量可低达31％。本发明的ASP方法达到了更高的蛋白质回收率。利用ASP方法回收的一般蛋白质回收率显示在表1中。表1.利用ASP方法的不同物种肌肉的蛋白质回收率肌肉类型                       蛋白质回收率鸡胸                              84，92*94鸡腿(暗色)                        76大西洋鲱鱼(淡色)                  88大西洋鲭鱼(淡色)                  91大西洋鳕鱼                        92毛鳞鱼(去头和剖腹去内脏鱼体)      63*添加″软凝胶″蛋白质之后的回收率2.脂类回收率
鱼组织中的脂类首先分成两个主要组：脂肪和油(非极性的)及膜脂。膜脂包含磷脂质之类的极性脂质和不含脂肪酸、胆固醇、维生素E或类似物之类的非极性脂质两组分。在常规方法中，利用洗涤一般将除去更大比例的非极性脂类(相比于脂膜类)。在以前的利用鲱鱼的研究中发现，非极性与极性脂类的比例从鱼片的7.3变化到最终的鱼酱的2.4。这表明当时洗去的脂类比中性脂质多。不论作为原材料鱼的脂类含量是多少，利用常规的鱼酱制造方法一般总是产生具有约3-3.5％的脂类含量的产物。
在由Zapata-Haynie公司实施的研究中，在洗涤液(改进的常规方法)中利用碳酸氢钠产生了一种脂类含量1.1％的“低脂肪”鱼酱成品。这与其他人利用改进的常规方法所获得的结果一致。检测该″低脂肪″鱼酱时发现，非极性与极性的比例是1.2。这些结果显示：当洗涤增加时，没有除去最不稳定的脂质(膜脂)。这些结果表明：所产生的鱼酱的约0.5％重量是膜脂。如上所述，由于它们具有更高的不饱和程度，所说脂类倾向于比中性脂类具有更高的反应活性。
利用本发明的ASP方法发现，所产生的产物比常规方法和改进的常规方法所产生的产物具有更低的脂类含量。利用本发明方法所产生的不同物种产物的脂类含量显示在表2中。表2.利用ASP方法的不同物种的蛋白质沉淀物中的的脂类含量肌肉类型            脂类含量(％)
              肌肉    沉淀物大西洋鳕鱼        0.8    0.12大西洋鲭鱼离心(-膜)       6.5    0.14没有离心(+膜)   6.5    3.46
表2中的所有已经离心的沉淀得到的样品实质上是不含膜脂的，这已由沉淀的蛋白质产物的溶剂(三氯甲烷甲醇溶剂)萃取所测定。
脂质在pH值5.5下从沉淀的蛋白质中提取。
将有膜和无膜的大西洋鲭鱼样品进行冷藏期间产生的氧化气味的检测。有膜样品在储藏约3天之后产生氧化气味，而无膜样品不产生这些气味，但是在约8天后因为细菌损坏产生的气味而弃掉。这表面脂类的除去是储藏稳定性和成品质量的关键。
在所干燥的产物的产生过程中，膜脂的除去对产物的储藏稳定性是至关重要的。取自室温下储藏了六个月的大西洋鳕鱼的干燥蛋白质粉剂的色度值显示在表3中。在干燥之前从蛋白质样品中除去膜的过程中，观测到一种基于所获得的较高白色指数的更好色泽。
表3.利用各种技术由室温下储藏6个月之后的大西洋鳕鱼制备的
冻结-干燥过的蛋白质的色度值
            L      a      b     白色指数对照          73.41   4.79    17.61   65.75(没有离心)   ±6.96   2.32    ±1.08添加AO        73.44   4.47    17.51   67.88(没有离心)   ±14.11  ±3.54  ±4.08离心*        89.66   -0.66   3.37    89.10
            ±0.12   ±0.01  ±0.16AO：添加抗氧剂而后冻结干燥，0.2％抗坏血酸钠，0.2％三磷酸钠。离心：33,000 RPM，离心机No.35 60分钟。(127×105g)。
储藏在可渗透氧的聚乙烯塑料袋中的样品。
白色指数＝100-[(100-L)2+a2+b2]0.5。
除去蛋白质中的脂类的优点是除去了可溶于脂类的有害毒(素)。在鱼中，人们特别关注多氯联苯(PCB)和多环芳烃(PAH)在鱼油中的积累。这些以及其它类似的化合物被认为是对人类有害的主要毒(素)。这些化合物的除去或减少被认为是本发明方法的阳性标志。
3.凝胶值
一般认为1.9的应变值是需要由认作为AA级的凝胶获得的最小值。应变值是内聚性或弹力的测量值，其被认为是一个极好凝胶的必要性质。表4报告了利用ASP方法制造的样品的应变及相应的应力值。利用大西洋鲭鱼鱼酱(MS.的Pascagoula的NOAA/Mississippi州立大学的海产食品试验工厂在中间试制规模上由常规方法制造的)获得的应变值为1.12，可以用来比较。
表4.利用ASP方法制造的样品的流变值鱼(质量)                  应变         应变力(kPa)大西洋鳕鱼(很好)        2.78±0.91    21.98±2.02毛鳞鱼(很差)            2.31±0.22    45.04±11.15大西洋淡色鲭鱼(定期集市)2.61±0.09    31.11±3.82
平均±标准偏差
4.原料鱼的质量
利用常规方法从鱼酱中制造凝胶时，广泛认为应该利用高质量的鱼。然而，利用ASP方法，可以从定期集市条件下的鲭鱼淡色肌肉中获得2.6应变和31.1kPa应力的凝胶。曾有一个实验利用冷冻过的和极端酸败(在14°F下冷冻储藏4年多)的鲭鱼淡色肌肉，获得了1.8应变和34.9kPa应力的凝胶。表4中所描述的毛鳞鱼也冷冻了一段相当长的时间(约为1年)。它有极端高的硫代巴比土酸值(TBARS)(148.5mol/kg)，该值表明曾发生了许多氧化，因而使它不可接受作为可食用的人类食品。但是，它仍然可以产生极为优质的凝胶。5.色泽
利用ASP方法从II级大西洋鲭鱼中产生的凝胶产生的亨特色度L、a和b值分别为78.4、-0.89和2.03，很好地处于AA级鱼酱的色泽范围内。该样品所产生的白色指数是78.3。约75或更高值的白色指数被认为是极好的。利用ASP方法从大西洋鳕鱼产生的鱼酱甚至产生了比鲭鱼更白的凝胶，其亨特色度L、a和b值分别为82.3、-0.11和2.88，该样品所产生的白色指数是82.1。6.液态形式的优点
ASP方法使动物肌肉组织从固体变成实质上所有蛋白质都溶解在溶液中的低粘度液体。从处理的角度来看，这提供了一个极为突出的优点。液体处理起来是比固体更容易的。在鱼酱工业中的一个主要问题是骨、皮和次品对最终成品的污染。然而，作为液体，ASP方法中的蛋白质能通过离心或过滤以确保无污染物进入最终产物。液态蛋白质溶液的使用也从设备上简化了除污(如除去金属碎片)。这是食品生产中人们的主要关注点。在如消去病原体或迅速冷却的巴氏杀菌(作用)之类的操作中，液相也容易进行温度控制。移动液体的设备比移动固体所需要的设备便宜得多。具有液态形式的蛋白质也有利于蛋白质的分级分离，以便增加或消去特定的或者成组的蛋白质。ASP方法也节省了处理的时间，因为它消去了常规方法中的三次或更多次洗涤所需要的时间；并能消去精制步骤。蛋白质的溶解步骤花费十分少量的时间，并可以在单程系统中完成。总结
总的来说，ASP方法用于处理多种多样的动物肌肉，从而产生在冷冻形式或干燥形式下稳定的蛋白质产物。该方法的首要性质是它使实质上所有肌肉蛋白质得以完全溶解成为低粘度的液体。然后将该液体放置在离心力下以除去两种主要类型的脂类(膜、脂肪和油)，该处理将产生相当稳定的产物。尽管其它方法在一定程度上减少脂类含量，但ASP方法是唯一一种能够实质上减少或消去膜脂的方法。ASP方法也提供了具有低脂类含量的且仍然保持其蛋白质功能的产物。因其产物保持蛋白质功能，所以ASP方法使所获得的蛋白质得以用于广泛的食品级产品和产品强化剂中。

Claims (33)

1.一种形成实质上不含膜脂的动物肌肉组织之富蛋白质组分的方法，该方法包括从包含颗粒形式的所说组织的组合物和具有小于约3.5的pH值且实质上不降解所说的富蛋白质组分的含水组合物形成富含蛋白质的溶液；从所说的富蛋白质组分中分离出膜脂；回收所说的富蛋白质组分。
2.权利要求1的方法，其中所说的包含颗粒形式的所说组织的组合物包括所说颗粒形式的所说组织在具有约5.0到约5.5的pH值的水溶液中的悬液。
3.权利要求1或2之任一的方法，其中所说的富蛋白质组分是一种具有小于约3.5的pH值的得自肌肉组织之蛋白质的水溶液。
4.权利要求1或2之任一的方法，其中沉淀在溶液中的所说富蛋白质组分的蛋白质。
5.权利要求4的方法，其中通过将所说的富蛋白质组分的pH值提高到约5.0至约5.5进行蛋白质沉淀。
6.权利要求5的方法，该方法包括冷冻干燥从所说沉淀步骤中回收的蛋白质的步骤。
7.权利要求5的方法，该方法包括干燥从所说沉淀步骤回收的蛋白质的步骤。
8.权利要求5的方法，该方法包括分级分离从所说沉淀步骤回收的蛋白质的步骤。
9.一种从动物肌肉组织分离的富蛋白质固体组合物，该组合物包含实质上不含动物膜脂的肌原纤维蛋白。
10.权利要求9的组合物，该组合物包含至少约8％到多达约30％(基于蛋白质总重量)的肌浆蛋白。
11.权利要求9的组合物，该组合物包含至少约10％到多达约30％(基于蛋白质总重量)的肌浆蛋白。
12.权利要求9的组合物，该组合物包含至少约15％到多达约30％(基于蛋白质总重量)的肌浆蛋白。
13.权利要求9的组合物，该组合物包含至少约18％到多达约30％(基于蛋白质总重量)的肌浆蛋白。
14.一种从动物肌肉组织分离的在pH值小于约3.5的水溶液中的富蛋白质组合物，该组合物包含实质上不含动物膜脂的肌原纤维蛋白和肌浆蛋白。
15.权利要求14的组合物，该组合物包含至少约8％到多达约30％(基于肌浆蛋白和肌原纤维蛋白总重量)的肌浆蛋白。
16.权利要求14的组合物，该组合物包含至少约10％到多达约30％(基于肌浆蛋白和肌原纤维蛋白总重量)的肌浆蛋白。
17.权利要求14的组合物，该组合物包含至少约15％到多达约30％(基于肌浆蛋白和肌原纤维蛋白总重量)的肌浆蛋白。
18.权利要求14的组合物，该组合物包含至少约18％到多达约30％(基于肌浆蛋白和肌原纤维蛋白总重量)的肌浆蛋白。
19.权利要求1的方法，其中所说的pH值在约2.5到约3.5之间。
20.权利要求14的方法，其中所说的pH值在约2.5到约3.5之间。
21.权利要求1或2任一的方法，其中所说的动物肌肉组织是鱼组织。
22.权利要求21的方法，其中所说的鱼组织是palegic鱼组织。
23.权利要求1或2任一的方法，其中所说的动物肌肉组织是鸡组织。
24.权利要求5的方法，其中所说的pH值用包含多磷酸盐的组合物提高。
25.权利要求1或2任一的方法，其中所说的具有不到约3.5的pH值的所说含水组合物由柠檬酸形成。
26.形成实质上不含膜脂的动物肌肉组织之富蛋白质组分的方法，该方法包括从包含颗粒形式的所说组织的组合物和具有小于约3.5的pH值且实质上不降解所说的富蛋白质组分的含水组合物形成富含蛋白质的溶液；经离心处理所说富蛋白质组合物，以形成包括含水液相(包含实质上大多数所说组织的蛋白质)和第二相(包含所说膜脂)在内的多相混合物；将所说的含水液相与所说的第二相分离；回收所说含水液相。
27.在权利要求26的方法中，其中所说的包含颗粒形式的所说组织的组合物包括所说颗粒形式的所说组织在具有约5.0到约5.5的pH值的水溶液中的悬液。
28.权利要求26或27之任一的方法，其中所说的富蛋白质组分是一种具有小于约3.5的pH值的得自肌肉组织之蛋白质的水溶液。
29.权利要求26或27之任一的方法，其中沉淀在溶液中的所说富蛋白质组分的蛋白质。
30.权利要求29的方法，其中通过将所说的富蛋白质组分的pH值提高到约5.0-5.5进行蛋白质沉淀。
31.权利要求30的方法，该方法包括冷冻干燥从所说沉淀步骤中回收的蛋白质的步骤。
32.权利要求30的方法，该方法包括干燥从所说沉淀步骤回收的蛋白质的步骤。
33.权利要求29的方法，该方法包括分级分离从所说沉淀步骤回收的蛋白质的步骤。
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