BR112015007140A2 - Método de produção de um produto proteico de leguminosas, produto proteico de leguminosas e composição alimentar” - Google Patents

Método de produção de um produto proteico de leguminosas, produto proteico de leguminosas e composição alimentar” Download PDF

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Abstract

resumo produção de produtos proteína de pulso usando extração de cloreto de cálcio ("yp702") um produto de proteína de pulso que tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 60% em peso (n × 6,25) db, de preferência um isolado de proteína de pulso que tem um teor em proteína de pelo menos cerca de 90% em peso (n × 6,25) db, é preparado a partir de um pulso material de fonte de proteínas por extração do material fonte de proteína de pulso com uma solução aquosa de sal de cálcio, de preferência solução de cloreto de cálcio, para causar a solubilização da proteína a partir de impulsos da fonte de proteínas e para formar uma solução aquosa de proteína de pulso, separando a solução aquosa residual a partir de proteína de pulso fonte de proteína de pulso, opcionalmente concentrar a solução aquosa de proteína de impulsos, mantendo a força iónica substancialmente constante por utilização de uma técnica de membrana seletiva, facultativamente diafiltrar a solução de proteína impulso opcionalmente concentrado, e opcionalmente secagem da solução concentrada e opcionalmente diafiltrada opcionalmente proteína pulso.

Description

MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UM PRODUTO PROTEICO DE LEGUMINOSAS, PRODUTO PROTEICO DE LEGUMINOSAS E COMPOSIÇÃO ALIMENTAR
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção é interessada na preparação de produtos proteicos de leguminosas.
FUNDAMENTO DA INVENÇÃO [002] Nos Pedidos de Patente US n°s 13/103.528 depositado em 09 de maio de 2011 (publicação de patente n° 2011-0274797 publicada em 10 de Novembro de 2011), 13/289.264 depositado em 04 de novembro de 2011 (publicação de patente US n° 2012-0135117 publicada em 31 de maio de 2012), 13/556.357 depositado em 24 de julho de 2012 (publicação de patente US n° 2013-0189408 publicada em 25 de Julho de 2013) e 13/642,003 depositado em 07 de janeiro de 2013, cedidos aos seus cessionários e cujas descrições são incorporadas aqui por referência, é descrita a produção de produtos proteicos de leguminosas tendo um teor de proteina de pelo menos cerca de 60% em peso (N x 6,25) d.b., preferencialmente pelo menos cerca de 90% em peso (N x 6,25) d.b., mais preferencialmente pelo menos cerca de 100% em peso (N x 6,25) d.b., que são completamente solúveis em valores baixos de PH, produzindo soluções, de preferência soluções transparentes, que são estáveis ao calor e, portanto, podem ser usadas para fortificação de proteina de, em particular, refrigerantes e bebidas esportivas, assim como outros sistemas aquosos, sem precipitação de proteina.
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2/35 [003] O produto proteico de leguminosas descrito aqui tem uma combinação única de parâmetros, não encontrada com outros produtos proteicos de leguminosas. O produto é completamente solúvel em soluções aquosas a valores de PH ácido de menos de aproximadamente 4,4 e estável em calor, nesse intervalo de PH que permite o processo térmico da solução aquosa dos produtos. Dado a completa solubilidade do produto, nenhum estabilizante ou outros aditivos serão necessários para manter a proteina em solução ou suspensão.
[004] O produto proteico de leguminosas em um aspecto é produzido por um processo que compreende:
(a) extração de uma fonte proteica de leguminosas com uma solução aquosa de sal de cálcio, preferencialmente uma solução aquosa de cloreto de cálcio, para causar solubilização da proteina de leguminosas da fonte proteica e para formar uma solução aquosa proteica de leguminosas.
(b) separação da solução aquosa proteica de leguminosas da fonte proteica de leguminosas residual, (c) diluição opcional da solução aquosa proteica de leguminosas, (d) ajuste do pH da solução aquosa proteica de leguminosas a um pH de cerca de 1,5 a cerca de 4,4, preferencialmente de cerca de 2 a cerca de 4, para produzir uma solução proteica de leguminosas acidificada, (e) clarificação opcional da solução proteica de leguminosas acidificada caso a mesma não esteja ainda clara, (f) concentração opcional da solução aquosa proteica de leguminosas ao mesmo tempo mantendo a força iônica
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3/35 substancialmente constante através do uso de uma técnica de membrana seletiva.
(g) diafiltragem opcional da solução proteica de leguminosas opcionalmente concentrada, e (h) secagem opcional da solução proteica de leguminosas opcionalmente concentrada e opcionalmente diafiltrada.
[005] O produto proteico de leguminosas é preferencialmente um isolado tendo um teor de proteína de aproximadamente pelo menos 90% em peso, preferencialmente pelo menos cerca de 100% em peso.
RESUMO DA INVENÇÃO [006] Foi descoberto recentemente que extratos de cloreto de cálcio de fonte proteica de leguminosas podem ser processados por procedimentos alternativos a fim de providenciar produtos proteicos de leguminosas substancialmente equivalentes, tendo um teor de proteína de pelo menos 60% em peso (N x 6,25) d.b., que são solúveis em pH baixo e produzir soluções, preferencialmente soluções transparentes que sejam estáveis em calor a baixos valores de pH e, portanto, podem ser usados para fortificação de proteína de, em particular, refrigerantes e bebidas esportivas, assim como outros sistemas aquosos, sem a precipitação da proteína. O produto proteico de leguminosas é preferencialmente um isolado tendo teor de proteína de pelo menos 90% em peso (N x 6,25) d.b., preferencialmente pelo menos cerca de 100% em peso (N x 6,25) d.b.
[007] Em um aspecto da presente invenção, um material de fonte proteica de leguminosas é extraído com uma solução aquosa de cloreto de cálcio em um pH natural e a solução aquosa proteica de leguminosas resultante é submetida à
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4/35 ultrafiltragem opcional e diafiltragem opcional a fim de proporcionar uma solução proteica de leguminosas opcionalmente concentrada e opcionalmente diafiltrada, que pode ser seca para providenciar o produto proteico de leguminosas.
[008] De acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um método para a produção de um produto proteico de leguminosas tendo um teor de proteina de leguminosas de pelo menos 60% em peso (N x 6,25), em uma base de peso seca, que compreende:
(a) extração de uma fonte proteica de leguminosas com uma solução aquosa de sal de cálcio, preferencialmente uma solução aquosa de cloreto de cálcio, para causar solubilização de proteina de leguminosas da fonte proteica e para formar uma solução aquosa proteica de leguminosas, (b) separação da solução aquosa proteica de leguminosas da fonte proteica de leguminosas residual, (c) concentração opcional da solução aquosa proteica de leguminosas ao mesmo tempo mantendo a força iônica substancialmente constante através do uso da técnica de membrana seletiva, (d) diafiltragem opcional da solução proteica de leguminosas opcionalmente concentrada, e (e) secagem opcional da solução proteica de leguminosas opcionalmente concentrada e opcionalmente diafiltrada.
[009] O produto proteico de leguminosas é preferencialmente um isolado contendo um teor de proteina de pelo menos cerca de 90% em peso (N x 6,25) d.b., preferencialmente pelo menos cerca de 100% em peso (N x 6,25) d.b.
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5/35 [010] Em uma variação do procedimento descrito acima, a solução proteica pode ter seu pH ajustado a um pH de cerca de 6 a cerca de 8 imediatamente antes da etapa de secagem opcional. Este juste de pH facilita o uso do produto em aplicações de alimentos tendo um pH quase neutro.
[011] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é provido um método de produção de um produto proteico de leguminosas tendo um teor de proteína de leguminosas de aproximadamente pelo menos 60% em peso (N x 6,25), base de peso seco, que compreende:
(a) extração da fonte proteica de leguminosas com uma solução aquosa de sal de cálcio, preferencialmente uma solução aquosa de cloreto de cálcio, a fim de causar solubilização de proteína de leguminosas da fonte proteica e para formar uma solução aquosa proteica de leguminosas, (b) separação da solução aquosa proteica de leguminosas da fonte proteica de leguminosas residual, (c) concentração opcionalmente da solução aquosa proteica de leguminosas ao mesmo tempo mantendo a força iônica substancialmente constante através do uso de uma técnica de membrana seletiva, (d) diafiltragem opcional da solução proteica de leguminosas opcionalmente concentrada, (e) ajuste do pH da solução proteica de leguminosas opcionalmente concentrada e opcionalmente diafiltrada a um pH de aproximadamente 6 a aproximadamente 8, e (f) secagem opcional da solução resultante.
[012] Alternativamente, a solução proteica de leguminosas parcialmente concentrada ou completamente concentrada e opcionalmente diafiltrada pode ter seu pH
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6/35 ajustado a aproximadamente 1,5 a aproximadamente 4,4, preferencialmente de cerca de 2,0 a cerca de 4,0. A solução proteica de leguminosas acidificada pode ser submetida a um tratamento de calor para inativar fatores antinutricionais instáveis em calor, tais como inibidores de tripsina.
[013] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um método de produção de produto proteico de leguminosas tendo um teor de proteina de leguminosas de pelo menos 60% em peso (N x 6,25) em uma base de peso seca, que compreende:
(a) extração da fonte proteica de leguminosas com uma solução aquosa de sal de cálcio, preferencialmente uma solução aquosa de cloreto de cálcio, a fim de causar solubilização de proteina de leguminosas da fonte proteica e formar uma solução aquosa proteica de leguminosas, (b) separação da solução aquosa proteica de leguminosas da fonte proteica de leguminosas residual, (c) concentração opcionalmente da solução aquosa proteica de leguminosas ao mesmo tempo mantendo a força iônica substancialmente constante através do uso de uma técnica de membrana seletiva, (d) ajuste do pH da solução proteica de leguminosas opcionalmente parcialmente ou totalmente concentrada a um pH de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 4,4, de preferência cerca de 2,0 a cerca de 4,0, e (e) secagem opcional da solução resultante.
[014] O emprego dos procedimentos na presente invenção permite a opção de produção do produto proteico de leguminosas em uma forma natural de pH. Tal geração do produto proteico de leguminosas sem uma etapa de ajuste de
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7/35 pH permite um processamento mais fácil, seguro e econômico, já que não há a necessidade de ácidos ou bases e sua manipulação. Em adição, este procedimento permite que o formulador de bebida acidifique a proteína e bebida com o agente acidificante de sua escolha, dados os diferentes perfis de sabor e força de vários ácidos.
[015] Embora a presente invenção se refira principalmente à produção de isolados de proteína de
leguminosas, é contemplado que produtos proteicos de
leguminosas de menos pureza podem ser providos, tendo
propriedades similares às do isolado de proteína de
leguminosas. Tais produtos < de menos pureza podem ter uma
concentração de proteína de aproximadamente 60% em peso (N
x 6,25) d.b.
[016] Os novos produtos proteicos de leguminosas da
invenção podem ser combinados com bebidas energizantes para a formação de refrigerantes aquosos ou bebidas esportivas através de sua dissolução em agua. Tal mistura pode ser uma bebida energizante.
[017] Produtos proteicos de leguminosas providos aqui podem ser providos como sua solução aquosa. Tais soluções são preferencialmente transparentes a um valor de pH de menos do que aproximadamente 4,4 e são estáveis ao calor nestes valores de pH.
[018] Em outro aspecto da presente invenção, é provida uma solução aquosa do produto de leguminosas provido aqui, que é estável ao calor a pH baixo. A solução aquosa pode ser uma bebida, que pode ser uma bebida clara, na qual o produto proteico de leguminosas é totalmente solúvel e transparente ou uma bebida não transparente tal como uma
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8/35 bebida translúcida ou opaca, na qual o produto proteico de leguminosas pode ou não aumentar a opacidade.
[019] Os produtos proteicos de leguminosas produzidos de acordo com os processos descritos aqui são uteis, não só para fortificação de proteína de meio ácido, mas também podem ser usados em uma ampla variedade de aplicações convencionais de isolados de proteína, incluindo, mas não limitados a, fortificação de proteína de alimentos e bebidas processados, emulsificação de óleos, como um formador de corpo em alimentos assados e agente espumante em produtos que retenham gases. Além disso, o produto proteico de leguminosas pode ser formado em fibras proteicas, úteis em análogos de carne, e também pode ser usado como um substituto das claras de ovo ou extensor em produtos alimentares nos quais claras de ovos sejam utilizadas como aglutinante. O produto proteico de leguminosas pode também ser usado como suplemento nutricional. O produto proteico de leguminosas pode também ser usado em análogos de laticínios ou laticínios alternativos ou produtos que sejam de mistura de laticínios e leguminosas. Outros usos para o produto proteico de leguminosas são em alimentos para animas domésticos, alimentação animal e aplicações cosméticas e industriais e em produtos de cuidados pessoais.
DESCRIÇÃO GERAL DA INVENÇÃO [020] A etapa inicial do processo de provisão de produtos proteicos de leguminosas envolve a solubilização da proteína de leguminosas de uma fonte proteica de leguminosas. As leguminosas às quais a invenção pode ser aplicada incluem lentilhas, grãos de bico, ervilhas secas e
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9/35 feijões secos. A fonte proteica de leguminosas pode ser leguminosas ou qualquer produto ou subproduto de leguminosas derivado do processamento de leguminosas. Por exemplo, a fonte proteica de leguminosas pode ser uma farinha preparada pela moagem de uma leguminosa opcionalmente debulhada. Como outro exemplo, a fonte proteica de leguminosas pode ser uma fração de leguminosas rica em proteína formada pelo descasque e trituração de uma leguminosa e, em seguida, a classificação aérea do material debulhado e mordo em frações ricas em proteínas e ricas em amido. 0 produto proteico de leguminosas recuperado da fonte proteica de leguminosas pode ser a proteína de ocorrência natural em leguminosas ou o material proteico pode ser uma proteína modificada por manipulação genética, mas possuindo características hidrofóbicas e propriedades polares de uma proteína natural.
[021] A solubilização de proteína do material de fonte proteica de leguminosas é realizada mais convenientemente com o uso de solução de cloreto de cálcio de grau alimentar, apesar disso, soluções de outros sais de cálcio podem ser usadas. Onde o produto proteico de leguminosas é destinado a usos não alimentícios, substâncias químicas de grau não alimentar também podem ser usadas. Além disso, outros sais de metais alcalino-terrosos também podem ser usados, tais como sais magnésios. Além disso, a extração de proteína de leguminosas da fonte proteica de leguminosas pode também ser realizada usando solução de sal de cálcio combinada com outra solução de sal, como o cloreto de sódio. Adicionalmente, a extração da proteína de leguminosas da fonte proteica de leguminosas pode ser
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10/35 realizada usando agua ou outra solução de sal, tal como a solução de cloreto de sódio, com sal de cálcio, tal como cloreto de cálcio, subsequentemente sendo adicionada à solução aquosa proteica de leguminosas produzida na etapa de extração. Precipitados formados mediante adição do sal de cálcio são então removidos antes do processamento subsequente.
[022] Conforme a concentração da solução de sal de cálcio aumenta, o grau de solubilização de proteina da fonte proteica de leguminosas incialmente aumenta até que um valor máximo seja alcançado. Qualquer aumento subsequente em concentração de sal não aumenta o total de proteina solubilizada. A concentração de solução de sal de cálcio que causa máxima solubilização de proteina varia dependendo do sal relacionado. É geralmente preferencial que se utilize um valor de concentração inferior a aproximadamente 1,0 M, e mais preferencial um valor de aproximadamente 0,10 M a 0,15 M.
[023] Em um processo de batelada, a solubilização de sal da proteina é realizada a uma temperatura de
aproximadamente 1 °C a aproximadamente 100 °C,
preferencialmente cerca de 15 °C a cerca de 65 °C, mais
preferencialmente cerca de 2 0 °C a cerca de 35 °C,
preferencialmente acompanhado por agitação a fim de
diminuir o tempo de solubilização, que é geralmente de 1 a 60 minutos. É preferencial que o efeito de solubilização extraia substancialmente o máximo de proteina da fonte proteica de leguminosas como praticável, de modo a prover um alto rendimento geral de produto.
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11/35 [024] Em um processo contínuo, a extração da proteína de leguminosas da fonte proteica de leguminosas é realizada em qualquer maneira consistente com a realização de uma extração contínua da proteína de leguminosas da fonte proteica de leguminosas. Em uma forma de realização, a fonte proteica de leguminosas é continuamente misturada à solução de sal de cálcio e a mistura é transmitida através de um cano ou conduto tendo um comprimento e a uma taxa de fluxo para um tempo de residência suficiente para realizar a extração desejada de acordo com parâmetros descritos aqui. Em tais procedimentos contínuos, a etapa de solubilização de sal é realizada em um tempo de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 60 minutos, preferencialmente para realizar a solubilização a fim de extrair substancialmente o máximo de proteína da fonte proteica de leguminosas como praticável. A solubilização no procedimento contínuo é realizada a temperaturas entre aproximadamente 1 °C e aproximadamente 100 °C, preferencialmente entre aproximadamente 15 °C e aproximadamente 65 °C, mais preferencialmente entre cerca de 20 °C e cerca de 35 °C.
[025] A extração é geralmente conduzida a um pH de aproximadamente 4,5 a aproximadamente 11, preferencialmente cerca de 5 a cerca de 7. O pH do sistema de extração (fonte proteica de leguminosas e solução de sal de cálcio) pode ser ajustado, caso necessário, a qualquer valor desejado dentro do intervalo de aproximadamente 4,5 a aproximadamente 11 para uso na etapa de extração através do uso de qualquer ácido conveniente, geralmente ácido
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12/35 clorídrico, ou alcalino, geralmente hidróxido de sódio, como requerido.
[026] A concentração da fonte proteica de leguminosas na solução de sal de cálcio durante a etapa de solubilização pode variar vastamente. Valores de concentração típica são de aproximadamente 5% a aproximadamente 15% p/v.
[027] A solução proteica resultante da etapa de extração geralmente tem uma concentração de proteína de aproximadamente 5 a aproximadamente 50 g/L, preferencialmente aproximadamente 10 a aproximadamente 50 g/L.
[028] A etapa de extração de proteína com a solução aquosa salina tem o efeito adicional de gorduras solubilizantes que podem estar presentes na fonte proteica de leguminosas, que então resulta em gorduras presentes na fase aquosa.
[029] A solução aquosa de sal de cálcio pode conter um antioxidante. O antioxidante pode ser qualquer antioxidante conveniente, tal como sulfato de sódio ou ácido ascórbico. A quantidade de antioxidante empregado pode variar de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 1% em peso da solução, preferencialmente aproximadamente 0,05 % em peso. O antioxidante serve para inibir a oxidação de quaisquer fenólicos na solução proteica.
[030] A fase aquosa resultante da etapa de extração pode então ser separada da fonte proteica de leguminosas residual, de qualquer maneira conveniente, tal como empregando uma centrífuga decanter, seguida por centrifugação e/ou filtragem a disco, a fim de remover
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13/35 material residual de fonte proteica de leguminosas. A etapa de separação pode ser conduzida em qualquer temperatura dentro da média de aproximadamente 1 °C a aproximadamente 100 °C, preferencialmente aproximadamente 15 °C a aproximadamente 65 °C, mais preferencialmente aproximadamente 50 °C a aproximadamente 60 °C. A fonte proteica de leguminosas residual separada pode ser seca para descarte ou outro processamento, tal como para recuperar amido e/ou proteina residual. Proteina residual pode ser recuperada através de nova extração da fonte proteica de leguminosas residual separada com solução de sal de cálcio fresca e a solução proteica rendida após clarificação combinada com a solução proteica inicial para processamento adicional, como descrito abaixo. Alternativamente, a fonte proteica de leguminosas residual separada pode ser processada por um processo de precipitação isoelétrica convencional ou qualquer outro procedimento conveniente a fim de recuperar proteina residual.
[031] A solução proteica aquosa de leguminosas pode ser tratada com um agente antiespuma, tal como qualquer agente antiespuma à base de não silicone, de grau alimentar adequado, para reduzir o volume de espuma formada mediante processamento adicional. A quantidade de agente antiespuma empregada é em geral maior do que cerca de 0, 0003% p/v. Alternativamente, o agente antiespuma na quantidade descrita pode ser adicionado nas etapas de extração.
[032] A solução proteica de leguminosas aquosa separada pode ser submetida a uma operação desengordurante, caso necessário, assim como descrito nas patentes US nos
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5.844.086 e 6.005,076, cedidas ao seu cessionário e cujas descrições são aqui incorporadas por referência. Alternativamente, o desengorduramento da solução de proteína de leguminosas aquosa separada pode ser alcançado através de qualquer outro procedimento conveniente.
[033] A solução proteica de leguminosas aquosa pode ser tratada com um absorvente, tal como um carbono ativado em pó ou carbono ativado granulado, para remover cor e/ou outros componentes. Tal tratamento com absorvente pode ser realizado sob quaisquer condições convenientes, geralmente em temperatura ambiente da solução proteica aquosa separada. Para carbono ativado em pó, é empregada uma quantidade de aproximadamente 0,025% a aproximadamente 5% p/v, preferencialmente de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 2% p/v. O agente de absorção pode ser removido da solução de leguminosas por quaisquer meios convenientes, como por meio de filtragem.
[034] Se de pureza adequada, a solução proteica de leguminosas aquosa resultante pode ser diretamente seca para produzir o produto proteico. Para diminuir o conteúdo de impurezas, a solução proteica de leguminosas aquosa pode ser processada anteriormente a secagem.
[035] A solução proteica de leguminosas aquosa pode ser concentrada para o aumento de sua concentração de proteína ao mesmo tempo mantendo a força iônica substancialmente constante. Tal concentração é geralmente realizada a fim de proporcionar uma solução proteica de leguminosas concentrada tendo uma concentração de proteína de aproximadamente 50 a aproximadamente 400 g/L,
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15/35 preferencialmente aproximadamente 100 a aproximadamente 250 g/L.
[036] A etapa de concentração pode ser realizada de qualquer maneira consistente e conveniente com a operação em batelada ou contínua, como empregando qualquer técnica de membrana seletiva conveniente, tal como ultrafiltrarem ou diafiltragem, usando membranas, tais como, membranas de fibra oca ou membranas espirais, com um corte de peso molecular adequado, tal como aproximadamente 1.000 a aproximadamente 1.000.000 daltons, preferencialmente cerca de 1.000 a cerca de 100.000, tendo relação com diferentes materiais de membrana e configurações, e, para operação contínua, dimensionada para permitir o grau desejado de concentração conforme a solução proteica aquosa passa através das membranas.
[037] Como conhecido, técnicas de ultraf itragem e de membranas seletivas similares permitem que espécies de peso molecular baixo passem através delas, ao mesmo tempo impedindo que espécies de peso molecular mais alto façam o mesmo. As espécies de peso molecular baixo incluem não só as espécies iônicas do sal de grau alimentar, como também materiais de peso molecular baixo extraídos do material de fonte, tais como carboidratos, pigmentos, proteínas de peso molecular baixo e fatores antinutricionais, tais como inibidores de tripsina, que são eles mesmos proteínas de peso molecular baixo. O corte de peso molecular da membrana é geralmente escolhido a fim de garantir a retenção de uma proporção significante da proteína na solução, ao mesmo tempo permitindo que contaminantes passem através com
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16/35 relação aos diferentes materiais de membranas e configurações.
[038] A solução proteica de leguminosas concentrada pode então ser submetida à etapa de diafiltragem usando solução de sal de cálcio, tal como solução de cloreto de cálcio ao mesmo pH e a mesma concentração de sal de cálcio que a solução de extração. Caso uma redução do conteúdo de sal na retenção seja desejado, a solução empregada de diafiltragem pode ser uma solução de sal de cálcio aquosa com o mesmo pH, porém com concentração de sal mais baixa do que a solução de extração. Entretanto, a concentração de cálcio da solução de diafiltragem deve ser selecionada para que o nivel de sal no retentado permaneça suficientemente alto a fim de manter a solubilidade de proteina desejada. Como mencionado, a solução de diafiltragem deve ter um pH preferencialmente igual ao da solução proteica sendo diafiltrada. O pH da solução de diafiltragem pode ser ajustado com qualquer ácido conveniente, tais como, ácido clorídrico ou ácido fosfórico ou alcalino, tal como hidróxido de sódio. Tal dialfiltragem pode ser realizada usando de aproximadamente 1 a aproximadamente 40 volumes de solução de diafiltragem, preferencialmente aproximadamente 2 a aproximadamente 25 volumes de solução de diafiltragem. Na operação de diafiltragem, maiores quantidades de contaminantes são removidas da solução proteica de leguminosas aquosa pela passagem através da membrana com o permeado. A operação de diafiltragem pode ser realizada até que nenhuma quantidade significante de contaminante ou cor visivel esteja presente no permeado ou até que o retentado tenha sido suficientemente clarificado, de modo que, quando
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17/35 seco, proporcione um produto proteico de leguminosas com o teor desejado de proteína, preferencialmente um isolado com um teor de proteína de pelo menos aproximadamente 90% em peso em uma base seca de peso. Tal diafiltragem pode ser realizada usando a mesma membrada usada na etapa de concentração. Porém, caso desejado, a etapa de diafiltragem pode ser realizada usando a membrana separada com um diferente corte de peso molecular, tal como uma membrana tendo em corte de peso molecular no intervalo de aproximadamente 1.000 a aproximadamente 1.000.00 daltons, preferencialmente aproximadamente 1.000 a aproximadamente 100.000 daltons, tendo relação com diferentes materiais de membrana e configurações.
[039] Alternativamente, a etapa de diafiltragem pode ser aplicada, como descrita acima, a solução aquosa proteica antes da concentração ou a uma solução aquosa proteica parcialmente concentrada.
[040] A etapa de concentração e diafiltragem pode ser realizada de tal maneira que o produto proteico de leguminosas, subsequentemente recuperado através de secagem da solução proteica diafiltrada e concentrada, contenha menos de aproximadamente 90% em peso de proteína (N x 6,25) d.b assim como pelo menos 60% em peso de proteína (N x 6,25) d.b. Parcialmente concentrando e/ou parcialmente diafiltrando a solução aquosa proteica de leguminosas, é possível apenas parcialmente remover contaminantes. Esta solução proteica pode então ser seca a fim de providenciar um produto proteico de leguminosas com níveis mais baixos de pureza. O produto proteico de leguminosas é ainda solúvel sob condições ácidas.
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18/35 [041] Um antioxidante pode estar presente no meio da diafiltragem durante pelo menos parte da etapa de diafiltragem. O antioxidante pode ser qualquer antioxidante conveniente, tal como sulfato de sódio ou ácido ascórbico. A quantidade de antioxidante empregada na diafiltragem depende dos materiais empregados e pode variar de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 1% em peso, preferencialmente 0,05% em peso. O antioxidante serve para inibir a oxidação de quaisquer fenólicos presentes na solução proteica de leguminosas.
[042] A etapa opcional de concentração e a etapa opcional de diafiltragem podem ser realizadas a qualquer temperatura conveniente, geralmente a aproximadamente 2o a aproximadamente 65 °C, preferencialmente aproximadamente 50° a aproximadamente 60 °C, e durante o período de tempo para realizar o grau desejado de concentração e diafiltragem. A temperatura e outras condições usadas a algum grau dependem do equipamento de membrana usado para realizar o processamento de membrana, da concentração desejada de proteína da solução e da eficiência da remoção de contaminantes a permear.
[043] Contaminantes contêm inibidores de tripsina antinutricionais. O nível de atividade de inibidor de tripsina no produto proteico de leguminosas final pode ser controlado pela manipulação de várias variáveis de processo.
[044] Por exemplo, a concentração e/ou etapas de diafiltragem podem ser operadas de maneira favorável à remoção de inibidores de tripsina no permeado, junto com outros contaminantes. A remoção de inibidores de tripsina é
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19/35 promovida pelo uso de membrana com maior tamanho de poro, tal como 30.000 a aproximadamente 1.000.000 daltons, operando a membrana em altas temperaturas, tal como aproximadamente 30 °C a aproximadamente 65 °C, preferencialmente aproximadamente 50° a aproximadamente 60 °C e empregando maiores volumes de meio de diafiltragem, tal como aproximadamente 10 a aproximadamente 40 volumes.
[045] A seguir, a redução na atividade do inibidor de tripsina pode ser alcançada através da exposição de materiais de leguminosas a agentes redutores que quebrem ou rearranjem as ligações dissulfeto dos inibidores. Agentes redutores adequados incluem sulfito de sódio, cisterna e Nacetilcisterna.
[046] A adição de tais agentes redutores pode ser realizada em vários estágios do processo em geral. Por exemplo, o agente redutor pode ser adicionado ao material de fonte proteica de leguminosas na etapa de extração, pode ser adicionado à solução proteica de leguminosas aquosa clarificada após a remoção de material residual de fonte proteica de leguminosas, pode ser adicionado à solução proteica concentrada antes ou após diafiltragem ou pode ser misturado a seco ao produto seco de proteína de leguminosas. A adição do agente redutor pode ser combinada com as etapas de processamento de membrana, como descrito acima.
[047] Caso seja desejado manter ativos os inibidores de tripsina na solução proteica, isto pode ser alcançado através da utilização de uma membrana de concentração e/ou de diafiltragem com menor tamanho de poro, operando a membrana em temperaturas mais baixas, empregando menores
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20/35 volumes de meio de diafiltragem e não empregando um agente redutor.
[048] A solução proteica opcionalmente concentrada e opcionalmente diafiltrada pode ser submetida a outra operação desengordurante, caso necessário, como descrito nas Patentes US n°s 5.844.086 e 6.005.076. Alternativamente, o desengorduramento da solução proteica opcionalmente concentrada e opcionalmente diafiltrada pode ser alcançado por qualquer outro procedimento conveniente.
[049] A solução aquosa proteica opcionalmente diafiltrada e opcionalmente concentrada pode ser tratada com um absorvente, tal como carbono ativado em pó ou carbono ativado granulado, a fim de remover componentes de cor e/ou odor. Tal tratamento absorvente pode ser realizado em qualquer condição conveniente, geralmente na temperatura ambiente da solução aquosa proteica. Para carbono ativado em pó, é empregada uma quantidade de aproximadamente 0,025% a aproximadamente 5% p/v, preferencialmente aproximadamente 0,05% a aproximadamente 2% p/v. O absorvente pode ser removido da solução proteica de leguminosas através de qualquer maneira conveniente, assim como por filtragem.
[050] A solução proteica de leguminosas opcionalmente diafiltrada e opcionalmente concentrada resultante da etapa de desengorduramento opcional e tratamento absorvente pode ser submetida à etapa de pasteurização a fim de reduzir a carga microbiana. Tal pasteurização pode ser realizada em qualquer condição de pasteurização desejada. Geralmente, a solução proteica de leguminosas opcionalmente diafiltrada e opcionalmente concentrada é aquecida à temperatura de aproximadamente 55° a aproximadamente 70 °C, de preferência
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21/35 cerca de 60° a cerca de 65 °C, durante cerca de 30 segundos a cerca de 60 minutos, preferencialmente aproximadamente 10 a aproximadamente 15 minutos. A solução proteica de leguminosas pasteurizada pode ser resfriada para secagem ou outro processamento, preferencialmente a uma temperatura de aproximadamente 15° a aproximadamente 35 °C.
[051] Caso desejado, a solução proteica de leguminosas opcionalmente diafiltrada e opcionalmente concentrada pode ser polida por qualquer maneira conveniente, tal como por filtragem a fim de remover quaisquer partículas residuais.
[052] De acordo com um aspecto da presente invenção, a solução aquosa proteica de leguminosas opcionalmente diafiltrada e opcionalmente concentrada pode ser seca através de qualquer técnica conveniente, tal como secagem por pulverização ou secagem por congelamento, a fim de proporcionar o produto proteico de leguminosas. O produto proteico de leguminosas é baixo em teor de ácido fitico, geralmente menos do que aproximadamente 1,5% em peso d.b.
[053] De acordo com outro aspecto da invenção atual, a solução aquosa proteica de leguminosas opcionalmente concentrada e opcionalmente diafiltrada pode ser ajustada em pH a aproximadamente 6,0 até aproximadamente 8,0 através da adição de qualquer alcalino conveniente, geralmente hidróxido de cálcio. A solução proteica de pH ajustado resultante pode então ser seca. Alternativamente, a solução proteica de leguminosas opcionalmente diafiltrada e parcialmente concentrada ou totalmente concentrada pode ser ajustada em pH a aproximadamente 1,5 até 4,4, preferencialmente aproximadamente 2,0 a aproximadamente 4,0. O ajuste de pH pode ser realizado de qualquer maneira
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22/35 conveniente, tal como pela adição de ácido hipoclórico ou fosfórico. A solução proteica de leguminosas acidifiçada resultante pode ser polida como descrito acima e então pode ser seca. Como outra alternativa, a solução proteica de leguminosas acidificada pode ser submetida a um tratamento térmico a fim de inativar fatores antinutricionais instáveis em calor, tais como os inibidores de tripsina mencionados acima. Tal etapa de aquecimento também providencia o benefício adicional de redução da carga microbiana. Geralmente a solução proteica é aquecida a uma temperatura de aproximadamente 70° a aproximadamente 160 °C, por aproximadamente 10 segundos a aproximadamente 60 minutos, preferencialmente aproximadamente 80° a aproximadamente 120 °C, por aproximadamente 10 segundos a aproximadamente 5 minutos, mais preferencialmente aproximadamente 85° a aproximadamente 95 °C, durante aproximadamente 30 segundos a aproximadamente 5 minutos. A solução proteica de leguminosas acidificada tratada com calor pode então ser resfriada a uma temperatura de aproximadamente 2 °C a aproximadamente 65 °C, preferencialmente aproximadamente 20° a aproximadamente 35 °C. A solução proteica de leguminosas tratada por calor, acidificada, resultante pode ser polida como descrito acima e então pode ser seca.
[054] Os produtos proteicos de leguminosas aqui produzidos são solúveis em um ambiente aquoso ácido, tornando os produtos ideais para incorporação em bebidas ácidas, tanto carbonatadas quanto não carbonatadas, a fim de proporcionar fortificação de proteína a elas. Tais bebidas possuem uma ampla gama de valores de pH ácido,
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23/35 variando entre aproximadamente 2,5 a aproximadamente 5. Os produtos proteicos de leguminosas providos aqui podem ser adicionados a tais bebidas em qualquer quantidade conveniente, a fim de providenciar a fortificação de proteína a tais bebidas, por exemplo, pelo menos 5 g da proteína de leguminosas por porção. 0 produto proteico de leguminosas adicionado se dissolve na bebida e permanece solúvel após processamento térmico.
[055] O produto proteico de leguminosas pode ser misturado com bebida seca antes da reconstituição da bebida por dissolução em agua.
[056] Em alguns casos, a modificação da formulação normal de bebidas para tolerar a composição da invenção pode ser necessária, onde componentes presentes na bebida podem adversamente afetar a capacidade da composição de permanecer dissolvida na bebida.
[057] Os produtos proteicos de leguminosas produzidos aqui podem também ser usados em solução a valores de pH quase neutros de aproximadamente 6 a aproximadamente 8. Tal solução aquosa do produto proteico de leguminosas pode ser uma bebida. A solução aquosa do produto proteico de leguminosas preparada em pH quase neutro pode também ser utilizada na produção de qualquer aplicação alimentar que faça uso de um produto proteico em solução em um pH quase neutro, tal como um análogo de laticínios de base vegetal ou alternativos, tal como bebida do tipo leite de leguminosas ou sorvete de leguminosas como sobremesa congelada, ou um produto tipo laticínio contendo uma mistura de ingredientes lácteos e vegetais.
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24/35 [058] Além das aplicações alimentares mencionadas acima, produtos proteicos de leguminosas aqui produzidos também podem ser utilizados em uma variedade de outras aplicações alimentares como barras nutricionais, carnes processadas e alimentos assados.
EXEMPLOS
Exemplo 1 [059] Este exemplo ilustra a produção de isolado de proteina de ervilha que é processado por membrana a um pH natural.
[060] 30 kg de concentrado de proteina de ervilha, preparado por classificação aérea de farinha feita por moagem de ervilhas partidas amarelas, foram adicionados a 300 L de solução de CaC12 a 0,15 M a 60°C e agitados por 30 minutos a fim de providenciar uma solução proteica aquosa. O concentrado residual de proteina de ervilha foi removido e a solução proteica resultante foi clarificada por centrifugação e filtragem para produzir uma solução tendo um teor de proteina de 3,14% em peso.
[061] A solução proteica filtrada foi reduzida em volume de 225 L a 60 L por concentração em uma membrana PES tendo um corte de peso molecular de 10.000 daltons, operado em uma temperatura de aproximadamente 51 °C. A solução proteica concentrada foi diafiltrada com 600 L de CaC12 a 0,075 M, com a operação de diafiltragem conduzida a uma temperatura de aproximadamente 59 °C. A solução proteica concentrada, diafiltrada resultante teve um peso de 61,64 kg, um teor de proteina de 9,08% em peso e representou um rendimento de 79,2 % em peso da solução proteica filtrada. A solução proteica concentrada, diafiltrada foi seca
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25/35 através de pulverização para render um produto cujo teor de proteina foi de 95, 67% em peso (N x 6,25) d.b. 0 produto foi denominado YP03-L08-11A YP702.
Exemplo 2 [062] O exemplo ilustra a cor do isolado de proteina de ervilha preparado pelo método dos exemplos 1 e 8 (abaixo) em forma de solução e em forma de pó seco.
[063] Uma solução de YP03-L08-11A YP702 foi preparada
através de dissolução de pó de proteina suficiente para
fornecer 0,48 g de proteina em 15 ml de água RO e a cor e a
clareza avaliadas usando um instrumento HunterLab
ColorQuest XE operado em modo de transmissão. 0 pH também
foi medido com um medidor de pH.
[064] Os valores de pH, cor e clareza foram estabelecidos na tabela 1 a seguir.
TABELA 1 - LEITURAS DE PH E HUNTERLAB PARA A SOLUÇÃO DE YP03-L08-11A YP702
Amostra pH L* a* b* Névoa (%)
YP03-L08-11A YP702 5, 60 88,37 1,88 6, 17 9 6,9
YP08-F28-12A YP702 5, 41 45, 03 7, 62 54,44 96, 8
[065] A cor do pó seco também foi avaliada usando o instrumento HunterLab ColorQuest XE em modo refletivo. Os valores de cor foram estabelecidos na Tabela 2 a seguir.
TABELA 2 - LEITURAS DE HUNTERLAB PARA PÓ SECO DE YP03-L0811A YP702
Amostra L* a* b*
YP03-L08-11A YP702 85,59 3, 22 7,75
YP08-F28-12A YP702 85, 74 3, 27 10, 95
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26/35 [066] Como pode ser visto na Tabela 2, a cor seca dos pós YP702 foi muito clara.
Exemplo 3 [067] Este exemplo contém uma avaliação da estabilidade térmica do isolado de proteína de ervilha produzido pelo método do Exemplo 1 em agua a pH 3.
[068] Uma solução proteica a 2% p/v de YP03-L08-11A YP072 em agua foi produzida e o pH ajustado a 3 com HC1 diluído. A clareza desta solução proteica foi avaliada através de medição de névoa com o instrumento HunterLab ColorQuest XE. A solução foi então aquecida a 95°C, mantida nessa temperatura por 30 segundos e então imediatamente resfriada à temperatura ambiente em um banho de agua de gelada. A clareza da solução tratada por calor foi então medida novamente.
[069] A clareza da solução proteica antes e depois do aquecimento está descrita na Tabela 3 a seguir.
TABELA 3 - EFEITO DE TRATAMENTO TÉRMICO SOBRE A CLAREZA DA
SOLUÇÃO DE YP03-L08-11A YP072 A PH 3.
Amostra Névoa (%)
Antes do aquecimento 81, 6
Após aquecimento 36, 0
[070] Como pode ser observado nos resultados da Tabela 3, o tratamento com calor não prejudicou a clareza da amostra. Na verdade, o nível de névoa na amostra foi reduzido pelo tratamento térmico.
Exemplo 4 [071] Este exemplo contém uma avaliação da solubilidade em água do isolado de proteína de ervilha produzido pelo método do Exemplo 1. A solubilidade foi testada com base na
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27/35 solubilidade da proteína (denominado método de proteina, uma versão modificada do procedimento de Morr et al., J Food Sol. 50;1715-1718) e solubilidade total de produto (denominado método de péllet).
[072] Pó de proteina suficiente para fornecer 0,5 g de proteina foi pesado em uma proveta e depois uma pequena quantidade de agua purificada por osmose reversa (RO) foi adicionada e a mistura agitada até que uma pasta lisa se formou. Agua adicional foi então adicionada a fim de atingir o volume de aproximadamente 45 ml. Os conteúdos da proveta foram então lentamente agitados durante 60 minutos usando um agitador magnético. O pH foi determinado imediatamente após dispersão da proteina e foi ajustado ao nivel apropriado (2,3,4,5,6 ou 7) com NaOH diluido ou HC1. Uma amostra também foi preparada a pH natural. Para as amostras com o pH ajustado, o pH foi medido e corrigido periodicamente durante os 60 minutos de agitação. Após os 60 minutos de agitação, as amostras foram constituídas a volume total de 50 ml com água RO, produzindo uma dispersão de proteina a 1% p/v. O teor de proteina das dispersões foi medido por análise de combustão usando um Leco Truspec N Nitrogen Determinator. Alíquotas (20 ml) das dispersões foram então transferidas aos tubos da centrifuga prépesados que foram secos durante a noite em um forno a 100 °C e então resfriadas em um dessecador e os tubos tampados. As amostras foram centrifugadas a 7,800 g por 10 minutos, o que sedimentou material insolúvel e produzir um sobrenadante. O teor de proteina do sobrenadante foi medido através de análise de combustão e então o sobrenadante e as tampas do tubo foram descartados e o material em péllet
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28/35 seco durante a noite em um forno ajustado a 100 °C. Na manhã seguinte, os tubos foram transferidos a um dessecador e deixados secar. 0 peso do material em péllet seco foi registrado. 0 peso seco do pó de proteina inicial foi calculado pela multiplicação do peso do pó usado por um fator de ((100 - teor de umidade do pó (%))/100). A solubilidade do produto foi então calculada em duas maneiras diferentes:
1) Solubilidade (método de proteina) (%) = (% de proteina em sobrenadante / % de proteina em dispersão inicial) x 100;
2) Solubilidade (método de péllet) (%) = (1 - (peso do material em péllet insolúvel seco / ( (peso de 20 ml de dispersão / peso de 50 ml de dispersão) x peso inicial do pó de proteina seco))) x 100.
Valores calculados como maiores do que 100% foram expressos como 100%.
[073] O pH natural do isolado de proteina produzido no Exemplo 1 em agua (1% de proteina) foi de 5,79.
[074] Os resultados de solubilidade obtidos estão descritos nas tabelas 4 e 5 a seguir.
TABELA 4 - SOLUBILIDADE DE YP03-L08-11A YP072 A DIFERENTES
VALORES DE PH COM BASE NO MÉTODO DE PROTEÍNA
Solubilidade (método de proteina) (%)
Produto pH2 pH3 pH4 pH5 pH6 pH7 pH nat.
YP03- L08-11A YP7 02 94,8 100 100 71,7 18,5 16,4 22, 6
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TABELA 5 - SOLUBILIDADE DE YP03-L08-11A YP702 EM DIFERENTES
VALORES DE PH COM BASE NO MÉTODO DE PÉLLET
Solubilidade (método de péllet) (%)
Produto pH2 pH3 pH4 pH5 pH6 pH7 pH nat.
YP03- L08-11A YP7 02 9 6,9 96, 5 94,8 43, 4 33, 9 38,3 33, 9
[075] Como pode ser observado nos resultados das
Tabelas 4 e 5, o produto YP072 foi muito solúvel no intervalo de pH de 2 a 4.
Exemplo 5 [076] Este exemplo contém uma avaliação da clareza em agua do isolado de proteína de ervilha produzido pelo método do Exemplo 1.
[077] A clareza das dispersões de proteína a 1% p/v preparadas como descrito no Exemplo 4 foi avaliada através de medição da absorção a 600 nm (agua nula), como um placar de absorção mais baixo indicando maior clareza. A análise das amostras no instrumento HunterLab ColorQuest XE em modo de transmissão também proporcionou um percentual de leitura de névoa, outra medida de clareza.
[078] Os resultados de clareza estão descritos nas Tabelas 6 e 7 a seguir.
TABELA 6 ~ CLAREZA DA SOLUÇÃO YP03-L08-11A YP702 A VALORES
DIFERENTES DE PH COMO AVALIADO POR A600
A60 0
Produto pH2 pH3 pH4 pH5 pH6 pH7 pH nat.
YP03- 0,112 0,299 0,475 1,789 0, 673 0,441 0,545
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L08-11A YP7 02
TABELA 7 - CLAREZA DA SOLUÇÃO YP03-L08-11A YP702 A VALORES
DIFERENTES DE PH COMO AVALIADO POR ANÁLISE DE HUNTERLAB
Leitura de névoa de HunterLab (%)
Produto pH2 pH3 pH4 pH5 pH6 pH7 pH nat.
YP03- L08-11A YP7 02 32,4 63, 2 79,2 98,7 96, 2 78,8 76,9
[079] Como pode ser visto a partir dos resultados nas Tabelas 7 e 8, as soluções não eram claras, mas as mais baixas leituras de névoa foram vistas aos mais baixos valores de pH.
Exemplo 6 [080] Este exemplo contém uma avaliação da solubilidade da proteína em um refrigerante e bebida esportiva da proteina isolada de soja produzida pelo método do Exemplo 1. A solubilidade foi determinada com a proteina adicionada às bebidas sem correção de pH e, mais uma vez, com o pH das bebidas fortificadas com proteínas ajustado ao nível das bebidas originais.
[081] Quando a solubilidade foi avaliada sem correção de pH, uma quantidade suficiente de pó de proteína para produzir 1 g de proteína foi pesada em uma proveta e uma pequena quantidade de bebida foi adicionada e agitada até que uma pasta lisa se formou. Bebida adicional foi adicionada a fim de levar o volume a 50 ml, e então as soluções foram mexidas lentamente em um agitador magnético por 60 minutos para proporcionar uma dispersão a 2% p/v de
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31/35 proteína. 0 teor de proteína das amostras foi determinado através de análise de combustão usando o LECO TruSpec N Nitrogen Determinator, e então uma alíquota das bebidas contendo proteína foi centrifugada a 7.800 g por 10 minutos e o teor de proteína do sobrenadante medido.
[082] Solubilidade (%) = (% proteína em sobrenadante/% de proteína em dispersão inicial) x 100.
[083] Quando a solubilidade foi avaliada com correção de pH, o pH do refrigerante (Sprite) (3,37) e bebida esportiva (Gatorade de Laranja) (3,07) sem proteína foi medida. Uma quantidade suficiente de pó de proteína para proporcionar 1 g de proteína foi pesada em uma proveta e uma pequena quantidade de bebida foi adicionada e mexida até que uma pasta lisa se formou. Bebida adicional foi adicionada a fim de levar o volume a 45 ml, e então as soluções foram agitadas lentamente em um agitador magnético por 60 minutos. O pH das bebidas contendo proteína foi determinado imediatamente após a dispersão da proteína e foi ajustado ao pH original sem proteína com solução de HC1 ou NaOH como necessário. O pH foi medido e corrigido periodicamente durante 60 minutos de agitação. Após os 60 minutos de agitação, o volume total de cada solução foi levado a 50 ml com bebida adicional, proporcionando uma dispersão de proteína a 2% p/v. O teor de proteína das amostras foi determinado através de análise de combustão usando um Leco TruSpec N Nitrogen Determinator, e então uma alíquota das bebidas contendo proteína foi centrifugada a 7.800 g por 10 minutos e o teor de proteína do sobrenadante medido.
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32/35 [084] Solubilidade (%) = (% proteína em sobrenadante/% proteína em dispersão inicial) x 100.
[085] Os resultados obtidos estão descritos na tabela 8 a seguir.
TABLE 8 ~ SOLUBILIDADE DE YP03-L08~lla YP702 EM SPRITE E GATORADE DE LARANJA
Sem correção de pH Correção de ; dH
Produt Solubilidad Solubilidad Solubilidad Solubilidad
o e (%) em e (%) em e (%) em e (%) em
Sprite Gatorade de Sprite Gatorade de
Laranja Laranja
YP03- 95, 3 95, 1 95, 9 98,0
L08-
11A
YP7 02
[086] Como pode ser visto nos resultados da Tabela 8, a proteína YP702 foi altamente solúvel em ambas as bebidas, o Sprite e o Gatorade de Laranja. Note que a YP03-L08-11A YP7 02 teve um pH natural quase neutro, mas o pH levemente mais elevado das amostras de bebidas não corrigido pareceu ter pouco efeito sobre a solubilidade.
Exemplo 7 [087] Este exemplo contém uma avaliação da clareza em um refrigerante e em bebida esportiva do isolado de proteína de ervilha produzido pelo método do Exemplo 1 [088] A clareza das dispersões de proteína a 2% p/v preparadas no refrigerante (Sprite) e bebida esportiva (Gatorade de Laranja) no exemplo 6 foi avaliada usando o método de HunterLab descrito no exemplo 5.
36/46
33/35 [089] Os resultados obtidos estão descritos na Tabela 9 a seguir.
TABELA 9 - LEITURAS DE NÉVOA DE HUNTERLAB PARA YP7 02 EM
SPRITE E GATORADE DE LARANJA
Sem correção de pH Correção de pH
Produto Névoa (%) Névoa (%) Névoa (%) Névoa (%)
em Sprite em em Sprite em
Gatorade Gatorade
de Laranja de Laranja
Sem 0, 0 63, 6
proteina
YP03-L08- 91,1 92, 6 83, 7 90,0
11A YP702
[090] Como pode ser observado nos resultados da Tabela 9, apesar da excelente solubilidade de proteina, YP03-L0811A YP702 contribuiu com névoa para o Sprite e Gatorade de Laranja. Corrigindo muito levemente o nivel de nevoa com o pH reduzido.
Exemplo 8 [091] Este exemplo ilustra a produção de um produto proteico de ervilha que é processado por membrana a um pH natural, mas tem um teor de proteina de menos de 90% d.b.
[092] 48 kg de farinha de ervilha amarela foram adicionados a 300 L de agua RO à temperatura ambiente, para proporcionar uma solução proteica aquosa. A massa da farinha de ervilha amarela gasta foi removida por centrifugação para proporcionar uma solução proteica parcialmente clarificada. À solução proteica parcialmente clarificada, foram adicionados 6,84 kg de solução de cloreto de cálcio, preparado através da combinação de
37/46
34/35 cloreto de cálcio seco e água RO em uma média de 1 kg de cloreto de cálcio : 2 L de água, e a amostra misturada por mais 15 minutos. A condutividade da solução proteica após a adição de cloreto de cálcio foi 12,37 mS. A temperatura foi elevada a aproximadamente 50 °C e então a amostra, tendo um volume de 250 L e o teor de proteina de 2,75% em peso, foi clarificada por centrifugação para proporcionar uma solução tendo um teor de proteina de 1,53% em peso.
[093] A solução de proteina clarificada foi reduzida de 225 L a 24,95 kg por concentração em uma membrana PES tendo um corte peso molecular de 3,000 daltons, operado a uma temperatura de aproximadamente 52 °C. A solução proteica concentrada, tendo um teor de proteina de 8,13 % em peso, foi recuperada em um rendimento de 29,5% da solução proteica centrifugada para remover a precipitação formada na adição de cloreto de cálcio. A solução proteica concentrada foi seca através de pulverização para render um produto com um teor de proteina de 78,88 % em peso (N x 6,25) d.b. O produto foi denominado YP08-F28-12A YP702. Exemplo 9 [094] Este exemplo contém uma avaliação do teor de ácido fitico dos produtos proteicos de ervilha produzidos pelo método dos exemplos 1 e 8. O teor de ácido fitico foi determinado usando o método de Latta e Eskin (J. Agric. Food Chem. 28:1313-1315).
[095] O teor de ácido fitico dos produtos está descrito na Tabela 10.
TABELA 10 - TEOR DE ÁCIDO FITICO DE PRODUTOS PROTEICOS
Produto % de ácido fitico (d.b.)
YP03-L08-11A YP702 0,06
38/46
35/35
YP08-F28-12A YP702
0,01 [096] Como pode ser observado nos resultados apresentados na Tabela 10, os produtos proteicos de ervilha tiveram um teor muito baixo de ácido frtico.
Sumário da Descrição [097] No sumário desta descrição, a presente invenção proporciona um método alternativo com base na extração de proteína de leguminosas de material de origem usando solução aquosa de cloreto de cálcio, para obter um produto proteico de leguminosas que é solúvel em meio ácido e forma aí soluções estáveis em calor. Modificações são possíveis dentro do escopo desta invenção.

Claims (4)

1. Método de produção de um produto proteico de leguminosas tendo um teor de proteína de leguminosas de pelo menos 60% em peso (N x 6,25), em uma base de peso seco, CARACTERIZADO por:
(a) extração de uma fonte proteica de leguminosas com uma solução aquosa de sal de cálcio para causar solubilização da proteína de leguminosas da fonte proteica e para formar uma solução aquosa proteica de leguminosas, (b) separação da solução aquosa proteica de leguminosas da fonte proteica de leguminosas residual, (c) concentração opcional da solução aquosa proteica de leguminosas ao mesmo tempo mantendo a força iônica substancialmente constante através do uso da técnica de membrana seletiva, (d) diafiltragem opcional da solução proteica de leguminosas opcionalmente concentrada, e (e) secagem opcional da solução proteica de leguminosas opcionalmente concentrada e opcionalmente diafiltrada.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido sal de cálcio é cloreto de cálcio
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida solução de
cloreto de cálcio tem uma concentração de menos de 1,0 M, preferencialmente 0,10 a 0,15 M. 4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida etapa de extração é realizada a uma temperatura de
15 °C a 65 °C, preferencialmente 20° a 35 °C.
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5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida etapa de extração é realizada a um pH de 4,5 a 11, preferencialmente 5 a 7. 6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida solução proteica aquosa de leguminosas tem uma
concentração de proteínas de 5 a 50 g/L, preferencialmente
10 a 50 g/L.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a
separação da solução aquosa proteica de leguminosas da proteina de leguminosas residual é realizada a uma temperatura de 15 °C a 65 °C, preferencialmente 50° a 60 o r
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a
referida solução proteica aquosa de leguminosas é
concentrada a uma concentração de proteína de 50 a 400 g/L, preferencialmente 100 a 250 g/L. 9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a
referida etapa de diafiltragem é realizada usando uma solução aquosa de sal de cálcio de aproximadamente o mesmo pH e de molaridade aproximadamente igual ou inferior à
solução de sal de extração na solução proteica de
leguminosas antes ou após sua concentração completa,
preferencialmente usando 1 a 40 volumes de solução de
diafiltragem, mais preferencialmente 2 a 25 volumes de solução de diafiltragem.
41/46
3/4
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida etapa de concentração e/ou a referida etapa de diafiltragem é realizada usado uma membrana tendo um corte de peso molecular de 1.000 a 1.000.000 daltons, preferencialmente 1.000 a 100.000 daltons.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERI ZADO pelo fato de que a solução proteica de leguminosas opcionalmente concentrada e opcionalmente diafiltrada é ajustada a um pH de 6,0 a 8,0 antes da etapa de secagem opcional.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERI ZADO pelo fato de que a solução proteica de leguminosas parcialmente concentrada ou totalmente concentrada e opcionalmente diafiltrada é
acidificada a um pH de 1,5 a 4,4, preferencialmente 2,0 a 4,0, antes da etapa de secagem opcional • 13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido produto prote ico de legumino sas tem um teor de proteina de 60 a menos de 90% em peso (N x 6,25) 1 d. . b., e que é um concentrado. 14 . Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o
referido produto proteico de leguminosas tem um teor de proteina de pelo menos 90% em peso (N x 25), preferencialmente pelo menos 100% em peso, d.b., e que é um isolado.
42/46
4/4
15. Produto proteico de leguminosas, CARACTERIZADO pelo fato de que é produzido pelo método como definido na reivindicação 1.
16. Composição alimentar, CARACTERIΖΑΡΑ pelo fato de que compreende um produto proteico de leguminosas como definido na reivindicação 15.
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