BR112015029903A2 - Método de preparação do produto de proteína de leguminosas com adstringência reduzida, produto de proteína de leguminosas e solução aquosa do mesmo - Google Patents

Método de preparação do produto de proteína de leguminosas com adstringência reduzida, produto de proteína de leguminosas e solução aquosa do mesmo Download PDF

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Abstract

resumo “produção de produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida” as proteínas de pulso de adstringência reduzida são obtidas pelo fracionamento dos produtos de proteína de leguminosas que são completamente solúveis e estáveis ao calor em meios aquosos com valor de ph ácido de menos que cerca de 4,4 nas proteínas de peso molecular inferior, menos adstringentes e proteínas de peso molecular superior, mais adstringentes.

Description

MÉTODO DE PREPARAÇÃO DO PRODUTO DE PROTEÍNA DE LEGUMINOSAS COM ADSTRINGÊNCIA REDUZIDA, PRODUTO DE PROTEÍNA DE LEGUMINOSAS E SOLUÇÃO AQUOSA DO MESMO
Referência a Pedidos Relacionados
[0001] Este pedido reivindica prioridade sob 35 USC 119(e) dos Pedidos de Patente Provisórios Norte-Americanos Nos. 61/828.735 depositado em 30 de maio de 2013 e 61/927.182 depositado em 14 de janeiro de 2014.
Campo da Invenção
[0002] A presente invenção refere-se à produção de produtos de proteína de leguminosas, preferivelmente isolados de proteína de leguminosas.
Antecedentes da Invenção
[0003] Nos Pedidos de Patente Norte-Americanos n° 13/103.528 depositado em 9 de maio de 2011 (Publicação de Patente Norte-Americana n° 2011-027497 publicada em 10 de novembro de 2011), 13/289.264 depositado em 4 de novembro de 2011 (Publicação de Patente Norte-Americana n° 20120135117 publicada em 31 de maio de 2012), 13/556.357 depositado em 24 de julho de 2012 (Publicação de Patente Norte-Americana n° 2013-0189408 publicada em 25 de julho de 2013) e 13/642.003 depositado em 7 de janeiro de 2013 (Publicação de Patente Norte-Americana n° 2013-0129901 publicada em 23 de maio de 2013), atribuídos ao presente cessionário e as divulgações dos quais são incorporadas nesse documento por referência, é descrita a provisão de um novo produto de proteína de leguminosas que tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 60% em peso (N x 6,25) em uma base de peso seco, preferivelmente um isolado de proteína de leguminosas que tem um teor de proteína de pelo
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2/72 menos cerca de 90% em peso (N x 6,25) d.b.. O produto de proteína de leguminosas tem uma combinação única de propriedades, a saber:
- completamente solúvel em meios aquosos nos valores de pH ácido de menos de cerca de 4,4;
- estável ao calor em meios aquosos em valores de pH ácido de menos de cerca de 4,4;
- não exige estabilizadores ou outros aditivos para manter o produto de proteína em solução;
- é baixo em ácido fítico;
- não exige enzimas na produção do mesmo.
[0004] Esse novo produto de proteína de leguminosas é preparado por um método que compreende:
(a) extrair uma fonte de proteína de leguminosas com uma solução aquosa de sal de cálcio, preferivelmente uma solução aquosa de cloreto de cálcio, para causar a solubilização da proteína de leguminosas da fonte de proteína e para formar uma solução aquosa de proteína de leguminosas, (b) separar a solução aquosa de proteína de leguminosas da fonte de proteína de leguminosas residual, (c) opcionalmente diluir a solução aquosa de proteína de leguminosas, (d) ajustar o pH da solução aguosa de proteína de leguminosas a um pH de cerca de 1,5 a cerca de 4,4, preferivelmente cerca de 2 a cerca de 4, para produzir uma solução acidificada de proteína de leguminosas, (e) opcionalmente clarificar a solução acidificada de proteína de leguminosas se ainda não estiver clara, (f) alternativamente a partir das etapas (b) a (e) ,
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3/72 opcionalmente, diluir e então ajustar o pH da solução aquosa de proteína de leguminosas combinada e fonte de proteína de leguminosas residual a um pH de cerca de 1,5 a cerca de 4,4, preferivelmente cerca de 2 a cerca de 4, então separar a solução de proteína de leguminosas acidificada, preferivelmente clara, da fonte de proteína de leguminosas residual, (g) opcionalmente concentrar a solução aquosa de proteína de leguminosas enquanto mantém a resistência iônica substancialmente constante por uma técnica de membrana seletiva, (h) opcionalmente diafiltrar a solução de proteína de
leguminosas opcionalmente concentrada, e
(i) opcionalmente secar a solução de proteína de
leguminosas opcionalmente concentrada e opcionalmente
diafiltrada.
[0005] 0 produto de proteína de leguminosas
preferivelmente é um isolado que tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 90% em peso, preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso (N x 6,25) d.b..
[0006] Em certas bebidas ácidas, particularmente aquelas que têm um pH na extremidade baixa da faixa de pH aceitável para bebidas ácidas, o novo produto de proteína de leguminosas tende a induzir uma sensação adstringente desagradável na boca.
Sumário da Invenção
[0007] Agora, foi descoberto que essa adstringência indesejável pode ser reduzida ou eliminada através da modificação do procedimento usado para fabricar o novo produto de proteína de leguminosas.
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[0008] De acordo com a presente invenção, é provido um método de preparação do produto de proteína de leguminosas com adstringência reduzida, que compreende:
(a) extrair uma fonte de proteína de leguminosas com uma solução aquosa de sal de cálcio para causar solubilização da proteína de leguminosas da fonte de proteína e para formar uma solução aquosa de proteína de leguminosas, (b) separar a solução aquosa de proteína de leguminosas da fonte de proteína de leguminosas residual, (c) opcionalmente diluir a solução aquosa de proteína de leguminosas, (d) ajustar o pH da solução aguosa de proteína de leguminosas a um pH de cerca de 1,5 a cerca de 4,4 para produzir uma solução de proteína de leguminosas acidifiçada, (e) opcionalmente clarificar a solução de proteína de leguminosas acidificada, se não já estiver clara, (f) alternativamente a partir das etapas (b) a (e) , opcionalmente, diluir e então ajustar o pH da solução aquosa de proteína de leguminosas combinada e a fonte de proteína de leguminosas residual a um pH de cerca de 1,5 a cerca de 4,4 e então separar a solução de proteína de leguminosas acidificada, preferivelmente clara, da fonte de proteína de leguminosas residual, e (g) fracionar as proteínas na solução de proteína de leguminosas acidificada para separar o peso molecular inferior, proteínas menos adstringentes de peso molecular superior, proteínas mais adstringentes.
[0009] De acordo com um aspecto da presente invenção, o
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5/72 processo é modificado para remover as proteínas que precipitam em um pH de cerca de 5 a cerca de 6,5 e que podem interagir com proteínas salivares, produzindo, desse modo, um produto menos adstringente. A fim de precipitar a fração de proteína, o pH da solução de proteína de leguminosas acidificada, preferivelmente após concentração e diafiltração parcial, é ajustado para cerca de 5 a cerca de 6,5, preferivelmente cerca de 5,5 a cerca de 6,0. A proteína precipitada é removida e a proteína que permanece na solução é então reacidifiçada para cerca de pH 3 e outra membrana processada para formar um dos produtos da invenção. O material coletado que precipita mediante o ajuste do pH pode ser também processo para prover outro produto da invenção. O material precipitado pode ser processado como segue:
1. Opcionalmente lavado com água e secado por pulverização a cerca de pH 5,5; ou
2. Opcionalmente lavado com água, ajustado a um pH de cerca de 6 a 8, então secado por pulverização; ou
3. Ajustado a cerca de pH 3, membrana processada então secada por pulverização; ou
4. Ajustado a cerca de pH 3, membrana processada, ajustada em pH de cerca de 6 a 8 então secado por atomização.
[0010] Esse produto é destinado tipicamente para uso em aplicações neutras.
[0011] As proteínas menos adstringentes que permanecem em solução quando o método de precipitação mencionado acima é aplicado parece ser de peso molecular menor que as espécies mais adstringentes. Em outro aspecto da presente
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6/72 invenção, o componente de proteína mais adstringente pode ser separado do componente de proteína menos adstringente pelo processamento de membrana. A concentração e diafiltração opcional de uma solução de proteína contendo uma mistura das proteínas mais e menos adstringentes utilizando uma membrana com um tamanho de poro apropriado permite que as proteínas menores, menos adstringentes passem através do permeado, enquanto retém as espécies mais adstringentes na solução de proteína concentrada. As proteínas menos adstringentes podem ser separadas dos contaminantes por uma etapa subsequente de ultrafiltração e/ou diafiltração utilizando uma membrana que tem um tamanho de poro menor do que aquele empregado na etapa de fracionamento. A fração de proteína menos adstringente purificada é um produto da invenção. A solução das espécies de proteína mais larga, mais adstringente, também pode ser adicíonalmente processada e opcionalmente neutralizada para formar outro produto da invenção, que é tipicamente destinada para uso em aplicações neutras.
[0012] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é provido um produto de proteína de leguminosas que tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 60% em peso (N x 6,25) d.b. e que:
- é completamente solúvel em meios aquosos em valores de pH ácido de menos de 4,4;
- é estável ao calor em meios aquosos em valores ácidos de menos de cerca de 4,4;
- não exige estabilizadores ou outros aditivos para manter o produto de proteína em solução ou suspensão;
- é baixo em ácido fítico;
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- não exige enzimas na produção do mesmo;
- é baixo em adstringência quando provado em solução aquosa em um pH abaixo de cerca de 5.
[0013] O produto de proteína de leguminosas preferivelmente tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 90% em peso, mais preferivelmente de 100% em peso, (N x 6,25) d.b.. O produto de proteína de leguminosas preferivelmente não é hidrolisado e preferivelmente tem um teor de ácido fítico de menos que cerca de 1,5% em peso, preferivelmente menos que cerca de 0,5% em peso.
[0014] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é provido um produto de proteína de leguminosas que tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 60% em peso (N x 6,25) d.b. e que tem baixa adstringência quando provado em solução aquosa em um pH abaixo de cerca de 5 que é substancialmente completamente solúvel em um meio aquoso em um pH de menos que cerca de 4,4.
[0015] O produto de proteína de leguminosas pode ser misturado com materiais em pó solúveis em água para a produção de soluções aquosas da mistura, preferivelmente uma bebida em pó. O produto de proteína de leguminosas pode ser formado com uma solução aquosa, tal como, uma bebida, que é estável ao calor em uma temperatura de menos que cerca de 4,4. A bebida pode ser uma bebida clara na qual o produto de proteína de leguminosas dissolvido é completamente solúvel e transparente ou pode ser uma bebida não transparente na qual a proteína de leguminosas dissolvida aumenta ou não o nível de neblina ou nuvem.
[0016] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é provido um produto de proteína de leguminosas
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8/72 que tem um perfil de peso molecular, conforme determinado
pelos métodos descritos no Exemplo 25, que é:
cerca de 10 a cerca de 75% maior que cerca de 100.000
Da;
cerca de 10 a cerca de 45% de cerca de 15. 000 a cerca
de 100.000 Da;
cerca de 8 a cerca de 55% de cerca de 5.000 a cerca de
15 .000 Da;
cerca de 2 a cerca de 12% de cerca de 1.000 a cerca de
5. 000 Da.
[0017] 0 perfil de peso molecular pode ser:
cerca de 15 a cerca de 40 % maior que cerca de 100 . 000
Da cerca de 25 a cerca de 40% de cerca de 15.000 a cerca de 100.000 Da;
cerca de 15 a cerca de 50% de cerca de 5.000 a cerca de 15.000 Da;
cerca de 3 a cerca de 10% de cerca de 1.000 a cerca de 5.000 Da.
[0018] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um produto de proteína de leguminosas que tem um perfil de peso molecular, conforme determinado pelos métodos descritos no Exemplo 25, que é:
cerca de 10 a cerca de 85% maior que cerca de 100.000 Da;
cerca de 10 a cerca de 45% de cerca de 15.000 a cerca de 100.000 Da;
cerca de 0 a cerca de 40% de cerca de 5.000 a cerca de 15.000 Da;
cerca de 1 a cerca de 34% de cerca de 1.000 a cerca de
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5.000 Da .
[0019] O perfil de peso molecular pode ser:
cerca de 18 a cerca de 78% maior que cerca de 100.000 Da;
cerca de 15 a cerca de 38% de cerca de 15.000 a cerca de 100.000;
Da cerca de 2 a cerca de 35% de cerca de 5.000 a cerca de 15.000 Da;
cerca de 3 a cerca de 25% de cerca de 1.000 a cerca de 5.000 Da.
[0020] De acordo, ainda, com um aspecto adicional da presente invenção, é provido um produto de proteína de leguminosas que tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 60% em peso (N x 6.25) d.b. que tem uma solubilidade em 1% de proteína em p/v em água em um pH de cerca de 2 a cerca de 7 de mais que cerca de 50%, conforme determinado pelos métodos descritos no Exemplo 5. O produto de proteína de leguminosas preferivelmente tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 90% em peso, mais preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso (N x 6.25) d.b..
[0021] Os produtos de proteína de leguminosas menos adstringentes da invenção, produzidos de acordo com os processos nesse documento, são adequados, não apenas para fortificação da proteína dos meios ácidos, mas podem ser utilizados em uma ampla variedade de aplicações convencionais dos produtos de proteína, incluindo, entre outros, fortificação de proteína de alimentos e bebidas processados, emulsificação de óleos e como um agente espumante em produtos que retêm dos gases. Os produtos de proteína de leguminosas também podem ser utilizados em
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10/72 suplementos nutricionais. Os produtos de proteína de leguminosas também podem ser utilizados em produtos lácteos análogos e lácteos alternativos que são misturas de ingrediente lácteo/vegetal. Outros usos dos produtos de proteína de leguminosas estão nos alimentos para animais, alimentação animal e em aplicações industriais e cosméticas e em produtos de cuidado pessoal.
Descrição Geral da Invenção
[0022] A etapa inicial do processo de fornecimento dos produtos de proteína de leguminosas envolve solubilizar a proteína de leguminosas de uma fonte de proteína de leguminosas. Os pulsos para os quais a invenção pode ser aplicada incluem, entre outros, lentilhas, grão de bico, ervilhas secas e feijões secos. A fonte de proteína de leguminosas pode de pulsos ou qualquer produto de pulso ou subproduto derivado do processamento de pulsos. Por exemplo, a fonte de proteína de leguminosas pode ser uma farinha preparada através da trituração de um pulso opcionalmente descascado. Como outro exemplo, a fonte de proteína de leguminosas pode ser uma fração de pulso rica em proteína formada pelo descascamento e trituração de um pulso e, então, classificação por ar do material descascado e triturado em frações ricas em amido e ricas em proteína. O produto de proteína de leguminosas recuperado da fonte de proteína de leguminosas pode ser a proteína de ocorrência natural em pulsos, ou o material proteico pode ser uma proteína modificada pela manipulação genética, mas que possui características hidrofóbicas e propriedades polares da proteína natural.
[0023] A solubilização da proteína da fonte de proteína
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11/72 de leguminosas material é efetuada mais convenientemente utilizando solução de cloreto de cálcio, embora as soluções de outros sais de cálcio possam ser usadas. Além disso, outros compostos de metal alcalino-terroso podem ser usados, tais como sais de magnésio. Também, a extração da proteína de leguminosas da fonte de proteína de leguminosas pode ser efetuada utilizando solução de sal de cálcio em combinação com outra solução de sal, tal como cloreto de sódio. Adicionalmente, a extração da proteína de leguminosas da fonte de proteína de leguminosas pode ser efetuada utilizando água ou outra solução de sal, tal como cloreto de sódio, com sal de cálcio sendo subsequentemente adicionado à solução aquosa de proteína de leguminosas produzida na etapa de extração. 0 precipitado formado mediante adição do sal de cálcio é removido antes do subsequente processamento.
[0024] Conforme a concentração da solução de sal de cálcio aumenta, o grau de solubilização da proteína da fonte de proteína de leguminosas inicialmente aumenta até alcançar um valor máximo. Qualquer aumento subsequente na concentração de sal não aumenta a proteína total solubilizada. A concentração da solução de sal de cálcio que causa solubilização máxima de proteína varia dependendo do sal em questão. É geralmente preferido utilizar um valor de concentração menos que cerca de 1,0 M, e mais preferivelmente um valor de cerca de 0,10 a cerca de 0,15 M.
[0025] Em um processo em lote, a solubilização de sal da proteína é efetuada em uma temperatura de cerca de 1°C a cerca de 100°C, preferivelmente cerca de 15°C a cerca de
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65°C, mais preferivelmente cerca de 20°C a cerca de 35°C, preferivelmente acompanhada pela agitação para diminuir o tempo de solubilização, que é geralmente cerca de 1 a cerca de 60 minutos. É preferido efetuar a solubilização para extrair substancialmente tanta proteína da fonte de proteína de leguminosas quanto for praticável, de modo a prover um rendimento total do produto elevado.
[0026] Em um processo contínuo, a extração da proteína da fonte de proteína de leguminosas é realizada em qualquer maneira consistente com a efetivação de uma extração contínua de proteína da fonte de proteína de leguminosas. Em uma modalidade, a fonte de proteína de leguminosas é continuamente misturada com a solução de sal de cálcio e a mistura é transportada através de um tubo ou conduíte que tem um comprimento e em uma taxa de fluxo para um tempo de residência suficiente para efetuar a extração desejada de acordo com os parâmetros descritos nesse documento. Em tal procedimento contínuo, a etapa de solubilização do sal é efetuada em um tempo de cerca de 1 minuto a cerca de 60 minutos, preferivelmente para efetuar a solubilização para extrair substancialmente tanta proteína da fonte de proteína de leguminosas quanto for praticável. A solubilização no procedimento contínuo é efetuada em temperaturas entre cerca de 1°C e cerca de 100°C, preferivelmente entre cerca de 15°C e cerca de 65°C, mais preferivelmente entre cerca de 20° e cerca de 35°C.
[0027] A extração é geralmente conduzida em um pH de cerca de 4,5 a cerca de 11, preferivelmente cerca de 5 a cerca de 7. O pH do sistema de extração (fonte de proteína de leguminosas e solução de sal de cálcio) pode ser
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13/72 ajustado a qualquer valor desejado dentro da faixa de cerca de 4,5 a cerca de 11 para uso na etapa de extração pelo uso de qualquer ácido de qualidade alimentar conveniente, geralmente ácido clorídrico ou ácido fosfórico, ou álcali de qualidade alimentar, geralmente hidróxido de sódio, conforme exigido.
[0028] A concentração da fonte de proteína de leguminosas na solução de sal de cálcio durante a etapa de solubilização pode variar amplamente. Os valores típicos da concentração são cerca de 5 a cerca de 15% em p/v.
[0029] A etapa de extração da proteína com a solução aquosa de sal tem o efeito adicional de solubilizar gorduras que podem estar presentes na fonte de proteína de leguminosas, que então resulta nas gorduras que estão presentes na fase aquosa.
[0030] A solução de proteína que resulta da etapa de extração geralmente tem uma concentração de proteína de cerca de 5 a cerca de 50 g/L, preferivelmente cerca de 10 a cerca de 50 g/L.
[0031] A solução aquosa de sal de cálcio pode conter um antioxidante. O antioxidante pode ser qualquer antioxidante conveniente, tal como sulfito de sódio ou ácido ascórbico. A quantidade de antioxidante empregada pode variar de cerca de 0,01 a cerca de 1% em peso da solução, preferivelmente cerca de 0,05% em peso. O antioxidante serve para inibir a oxidação de quaisquer fenólicos na solução de proteína.
[0032] A fase aquosa resultante da etapa de extração pode então ser separada da fonte de proteína de leguminosas residual, em qualquer maneira conveniente, tal como empregando uma centrífuga decantadora, seguida pela
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14/72 centrifugação e/ou filtração de disco, para remover o material da fonte de proteína de leguminosas residual. A etapa de separação pode ser conduzida em qualquer temperatura dentro da faixa de cerca de 1°C a cerca de 100°C, preferivelmente cerca de 15° a cerca de 65°C, mais preferivelmente cerca de 20°C a cerca de 35°C. Alternativamente, as etapas de diluição opcional e etapas de acidificação descritas abaixo podem ser aplicadas à mistura da solução aquosa de proteína de leguminosas e fonte de proteína de leguminosas residual, com subsequente remoção do material da fonte de proteína de leguminosas residual pela etapa de separação descrita acima. A fonte de proteína de leguminosas residual separada pode ser secada para eliminação ou adicionalmente processada, tal como recuperar amida e/o proteína residual. A proteína residual pode ser recuperada pela reextração da fonte de proteína de leguminosas residual separada com solução de sal de cálcio fresca e a solução de proteína produzida mediante clarificação combinada com a solução de proteína inicial para processamento adicional conforme descrito abaixo. Alternativamente, a fonte de proteína de leguminosas residual separada pode ser processada por um processo de precipitação convencional ou qualquer procedimento conveniente para recuperar a proteína residual.
[0033] A solução aquosa de proteína de leguminosas pode ser tratada com um antiespumante, tal como qualquer antiespumante à base de não silicone, de qualidade alimentar adequada, para reduzir o volume da espuma formado mediante processamento adicional. A quantidade do antiespumante empregado é geralmente maior que cerca de
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0,0003% em p/v. Alternativamente, o antiespumante na
quantidade descrita pode ser adicionado nas etapas de
extração.
[0034] A solução aquosa de proteína de leguminosas
separada pode ser submetida a uma operação de
desengorduramento, se exigido, conforme descrito nas
Patentes Norte-Americanas n° . 5.844.086 e 6.005. 076,
atribuídas ao presente cessionár io e as divulgações das
quais são incorporadas nesse documento por referência. Alternativamente, o desengorduramento da solução aquosa de proteína de leguminosas separada pode ser alcançado por qualquer outro procedimento conveniente.
[0035] A solução aquosa de proteína de leguminosas pode ser tratada com um absorvente, tal como carbono ativado em pó ou carbono ativado granulado, para remover compostos de cor e/ou odor. Tal tratamento absorvente pode ser realizado em quaisquer condições convenientes, geralmente na temperatura ambiente da solução aquosa de proteína separada. Para carbono ativado em pó, uma quantidade de cerca de 0,025% a cerca de 5% em p/v, preferivelmente cerca de 0,05% a cerca de 2% em p/v, é empregada. O agente de absorção pode ser removido da solução de proteína de leguminosas por quaisquer meios convenientes, tais como por filtração.
[0036] A solução aquosa de proteína de leguminosas resultante pode ser diluída geralmente com cerca de 0,1 a cerca de 10 volumes, preferivelmente cerca de 0,5 a cerca de 2 volumes de diluente aquoso, a fim de diminuir a condutividade da solução aquosa de proteína de leguminosas para um valor de geralmente abaixo de cerca de 105 mS,
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16/72 preferivelmente cerca de 4 a cerca de 21 mS. Tal diluição é geralmente efetuada utilizando água, embora a solução de sal diluído, tal como cloreto de sódio ou cloreto de cálcio, que tem um condutividade até cerca de 3 mS, possa ser usada.
[0037] O diluente, com o qual a solução de proteína de leguminosas é misturada, geralmente tem a mesma temperatura como a solução de proteína de leguminosas, as o diluente pode ter uma temperatura de cerca de 1°C a cerca de 100°C, preferivelmente cerca de 15°C a cerca de 65°C, mais preferivelmente cerca de 20°C a cerca de 35°C.
[0038] A solução de proteína de leguminosas opcionalmente diluída é então ajustada em pH para um valor de cerca de 1,5 a cerca de 4,4, preferivelmente cerca de 2 a cerca de 4, pela adição de qualquer ácido de qualidade alimentar adequada, tal como ácido clorídrico ou ácido fosfórico, para resultar em uma solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada, preferivelmente uma solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada clara. A solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada tem uma condutividade geralmente abaixo de cerca de 110 mS para uma solução de proteína de leguminosas diluída, ou geralmente abaixo de cerca de 115 mS para uma solução de proteína de leguminosas não diluída, em ambos os casos preferivelmente cerca de 4 a cerca de 26 mS.
[0039] Conforme mencionado acima, como uma alternativa á separação anterior da fonte de proteína de leguminosas residual, a solução aquosa de proteína de leguminosas e o material da fonte de proteína de leguminosas residual podem ser opcionalmente diluídos e acidificados juntos e então a
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17/72 solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada é clarificada e separada do material da fonte de proteína de leguminosas residual por qualquer técnica conforme discutido acima. A solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada pode ser opcionalmente desengordurada, opcionalmente tratada com um absorvente e opcionalmente tratada com um desespumante, conforme descrito acima.
[0040] A solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada pode ser submetida a um tratamento térmico para inativar os fatores antinutricionais instáveis térmicos, tais como inibidores de tripsina, presentes em tal solução como um resultado da extração do material da fonte de proteína de leguminosas durante a etapa de extração. Tal etapa de aquecimento também provê o benefício de reduzir a carga microbiana. Geralmente, a solução de proteína é aquecida a uma temperatura de cerca de 7 0 °C a cerca de 160°C, preferivelmente cerca de 80°C a cerca de 120°C, mais preferivelmente cerca de 85° a cerca de 95°C, por cerca de 10 segundo a cerca de 60 minutos, preferivelmente cerca de 10 segundos a cerca de 5 minutos, mais preferivelmente cerca de 30 segundos a cerca de 5 minutos. A solução de proteína de leguminosas acidificada tratada com calor pode ser resfriada para processamento adicional, conforme descrito abaixo, a uma temperatura de cerca de 2 °C a cerca de 65°C, preferivelmente cerca de 50°C a cerca de 60°C.
[0041] Se a solução de proteína de leguminosas opcionalmente diluída, acidificada e opcionalmente tratada com calor não é transparente, ela pode ser clarificada por qualquer procedimento conveniente tal como filtração ou
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18/72 centrifugação.
[0042] De acordo com um aspecto da presente invenção, a solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada, preferivelmente após as etapas de concentração e diafiltração descritas abaixo, mais preferivelmente após efetuar as etapas de concentração parcial e diafiltração descritas abaixo, é ajustada no pH para a faixa de cerca de 5 a cerca de 6,5, preferivelmente cerca de 5,5 a cerca de 6, 0 para efetuar a precipitação e fracionamento da proteína. Tal ajuste do pH pode ser efetuado utilizando qualquer alcali de qualidade alimentar conveniente, tal como solução aquosa de hidróxido de sódio. A proteína que precipita nesse pH é coletada por quaisquer meios convenientes tais como centrifugação e a solução resultante é reacidifiçada a um pH de cerca de 1,5 a cerca de 4,4, preferivelmente cerca de 2 a cerca de 4, pela adição de qualquer ácido de qualidade alimentar adequada, tal como ácido clorídrico ou ácido fosfórico, para resultar em uma solução aquosa de proteína de leguminosas reacidifiçada, preferivelmente uma solução aquosa de proteína de leguminosas reacidifiçada clara. Essa solução aquosa de proteína de leguminosas reacidifiçada contém as espécies de proteínas menos adstringentes. A solução aquosa de proteína de leguminosas reacidifiçada é então processada de acordo com as etapas descritas abaixo.
[0043] A proteína precipitada de cerca de pH 5 a cerca de 6,5 e separada da solução resultante pode ser adicíonalmente processada. O precipitado, que é a fração de proteína mais adstringente, pode ser lavado com água e secado por qualquer procedimento conveniente tal como
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19/72 secagem for pulverização ou liofilização. Alternativamente, o precipitado pode ser lavado com água, ajustado no pH de cerca de 6 a 8 e então secado. 0 precipitado pode ser ajustado a um pH de cerca de 1,5 a cerca de 4,4, preferivelmente cerca de 2 a cerca de 4, então a membrana processada conforme descrito abaixo e secada. 0 precipitado pode ser ajustado a um pH de cerca de 1,5 a cerca de 4,4, preferivelmente cerca de 2 a cerca de 4, a membrana processada conforme descrito abaixo, ajustada no pH de cerca de 6 a cerca de 8, e então secada.
[0044] A solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada pode ser concentrada antes do fracionamento pelo ajuste do pH conforme descrito acima. Tal etapa de concentração aumenta a concentração da proteína da solução enquanto mantém a resistência iônica da mesma substancialmente constante. Tal etapa de concentração geralmente é efetuada para prover uma solução de proteína de leguminosas concentrada que tem uma concentração de proteína de cerca de 50 a cerca de 300 g/L, preferivelmente cerca de 100 a cerca de 200 g/L. Quando a solução de proteína aquosa acidificada é parcialmente concentrada antes da precipitação e remoção da proteína mais adstringente no pH de cerca de 5 a cerca de 6,5, a etapa de concentração é efetuada preferivelmente em uma concentração de proteína abaixo de cerca de 50 g/L. A solução aquosa acidificada concentrada ou parcialmente concentrada pode ser diluída com água antes da etapa de ajuste do pH a fim de reduzir a viscosidade da amostra e facilitar a recuperação da proteína precipitado pelo ajuste do pH.
[0045] A solução aquosa de proteína de leguminosas
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20/72 reacidifiçada também pode ser concentrada para aumentar a concentração de proteína da mesma enquanto mantém a resistência iônica da mesma substancialmente constante. Tal etapa de concentração geralmente é efetuada para prover uma solução de proteína de leguminosas reacidifiçada concentrada que tem uma concentração de proteína de cerca de 10 a cerca de 300 g/L, preferivelmente cerca de 100 a cerca de 200 g/L. Quanda a solução de proteína aquosa reacidifiçada é parcialmente concentrada, a etapa de concentração é efetuada preferivelmente em uma concentração de proteína de menos que cerca de 10 g/L.
[0046] Tais etapas de concentração podem ser efetuadas em qualquer maneira conveniente consistente com operação em lote ou contínua, tal como empregando qualquer técnica de membrana seletiva conveniente, tal como ultrafiltração ou diafiltração, utilizando membranas, tais como membranas de fibra oca ou membranas de ferimento em espiral, com um corte de peso molecular adequado, tal como cerca de 1.000 a cerca de 1.000,000 daltons, preferivelmente cerca de 1.000 a cerca de 100.000 daltons, mais preferivelmente cerca de 1.000 a cerca de 10.000 daltons tendo relação com os diferentes materiais e configurações de membrana, e, para operação contínua, dimensionada para permitir o grau desejado de concentração conforme a solução de proteína aquosa passa pelas membranas.
[0047] Como é bem-conhecido, a ultrafiltração e técnicas de membrana seletiva similares permitem que espécies de baixo peso molecular passem das mesmas enquanto previnem que espécies de peso molecular mais elevado façam isso. As espécies de baixo peso molecular incluem não
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21/72 apenas as espécies iônicas do sal, mas também materiais de baixo peso molecular extraídos do material fonte, tal como carboidratos, pigmentos e proteínas de baixo peso molecular incluindo as proteínas menos adstringentes (discutido abaixo) e os inibidores de tripsina antinutricional. 0 corte de peso molecular da membrana é normalmente escolhido para garantir a retenção de uma proporção significativa da proteína na solução, enquanto permite que contaminantes passem, tendo relação ao diferentes materiais de membrana e configurações.
[0048] A solução de proteína de leguminosas concentrada acidificada ou concentrada reacidificada pode ser submetida a uma etapa de diafiltração utilizando água ou uma solução salina diluída. A solução de diafiltração pode estar em seu pH natural ou em um pH igual àquele da solução de proteína que está sendo diafiltrada ou em qualquer valor de pH intermediário. Tal diafiltração pode ser efetuada utilizando de cerca de 1 a cerca de 40 volumes de solução de diafiltração, preferivelmente cerca de 2 a cerca de 25 volumes de solução de diafiltração. Na operação de diafiltração, quantidades adicionais de contaminantes são removidas da solução aquosa de proteína de leguminosas pela passagem através da membrana com o permeado. Isso purifica a solução de proteína aquosa e também pode reduzir a viscosidade. A operação de diafiltração pode ser efetuada até não estarem presentes quantidades adicionais significativas de contaminantes ou cor visível no permeado ou, no caso da solução de proteína reacidif içada, até o retentado tenha sido suficientemente purificado de modo a, quando secado, prover um isolado de proteína de leguminosas
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com um teor de proteína de pelo menos cerca de 90% em peso
(N x 6,25) d.b.. Tal diafiltração pode ser efetuada
utilizando a mesma membrana como para a etapa de
concentração Entretanto, se desejado, a etapa de
diafiltração pode ser efetuada utilizando uma membrana
separada com um corte de peso molecular diferente, tal como uma membrana que tem um corte de peso molecular na faixa de cerca de 1.000 a cerca de 1.000.000 daltons, preferivelmente cerca de 1.000 a cerca de 100.000 daltons, mais preferivelmente cerca de 1.000 a cerca de 10.000 daltons tendo relação aos diferentes materiais de membrana e configuração.
[0049] Alternativamente, a etapa de diafiltração pode ser aplicada à solução de proteína aquosa acidificada ou reacidifiçada antes da concentração ou para a solução de proteína aquosa parcialmente concentrada acidificada ou parcialmente concentrada reacidifiçada. A diafiltração também pode ser aplicada em múltiplos pontos durante o processo de concentração. Quando a diafiltração é aplicada antes da concentração ou para a solução parcialmente concentrada, a solução diafiltrada resultante pode então ser totalmente concentrada. A redução da viscosidade alcançada pela diafiltração de tempos múltiplos, conforme a solução de proteína é concentrada, pode permitir uma concentração de proteína final mais elevada, totalmente concentrada para ser alcançada. No caso da solução de proteína reacidificada, isso reduz o volume do material a ser secado.
[0050] Um antioxidante pode estar presente no meio de diafiltração durante pelo menos parte da etapa de
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23/72 diafiltração. 0 antioxidante pode ser qualquer antioxidante conveniente, tal como sulfito de sódio ou ácido ascórbico. A quantidade de antioxidante empregada no meio de diafiltração depende dos materiais empregados e pode variar de cerca de 0,01 a cerca de 1% em peso, preferivelmente cerca de 0,05% em peso. O antioxidante serve para inibir a oxidação de quaisquer fenólicos presentes na solução de proteína de leguminosas concentrada.
[0051] As etapas de concentração e as etapas opcionais de diafiltração pode ser efetuadas em qualquer temperatura conveniente, geralmente cerca de 2°C a cerca de 65°C, preferivelmente cerca de 50°C a cerca de 60°C, e por um período de tempo para efetuar o grau desejado de concentração. A temperatura e outras condições utilizadas em algum grau dependem do equipamento de membrana utilizado para efetuar o processamento da membrana, a concentração de proteína desejada da solução e a eficácia da remoção dos contaminantes para o permeado.
[0052] De acordo com outro aspecto dessa invenção, a concentração e as etapas opcionais de diafiltração são operadas na solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada em tal maneira como para separar as proteínas de peso molecular inferior, menos adstringentes das proteínas de peso molecular superior, mais adstringentes. Quando esse processo é empregado, o corte do peso molecular das membranas de concentração e diafiltração é escolhido para permitir que as proteínas menores, menos adstringentes passem para o permeado com os contaminantes. Tais etapas de concentração e diafiltração podem ser efetuada em qualquer maneira conveniente consistente com operação em lote ou
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24/72 continua, tal como empregando qualquer técnica de membrana seletiva conveniente, tal como microfiltração ou ultrafiltração, utilizando membranas, tais como membranas de fibra oca ou membranas de ferida em espiral, com um corte de peso molecular adequado, tal como cerca de 0,05 a cerca de 0,1 pm, preferivelmente cerca de 0,08 a cerca de 0.1 pm para microfiltração e cerca de 10.000 a cerca de 1.000.000 daltons, preferivelmente cerca de 100.000 a cerca de 1.000.000 daltons para ultrafiltração, tendo relação aos materiais e configurações de membrana diferentes, e, para operação continua, dimensionada para permitir o grau desejado de concentração conforme a solução de proteína aquosa passa pelas membranas. Na etapa de concentração, a solução de proteína acidificada é concentrada para uma concentração de proteína de cerca de 50 a cerca de 300 g L, preferivelmente cerca de 100 a cerca de 200 g/L. A solução de proteína concentrada pode então ser diafiltrada com água ou solução salina diluída. A solução de diafiltração pode estar em seu pH natural ou em um pH igual àquele da solução de proteína que é diafiltrada ou qualquer valor de pH intermediário. Tal diafiltração pode ser efetuada utilizando de cerca de 1 a cerca de 40 volumes de solução de diafiltração, preferivelmente cerca de 2 a cerca de 25 volumes de solução de diafiltração. A concentração e as etapas de diafiltração opcionais podem ser efetuadas em qualquer temperatura conveniente, geralmente de cerca de 2°C a cerca de 65°C, preferivelmente cerca de 50° a cerca de 60°C. As proteínas menores menos adstringentes são capturadas no permeado dos processos de membrana junto de outros contaminantes de molécula pequena.
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[0053] As proteínas menos adstringentes são então separadas dos contaminantes por concentração subsequente da solução de proteína (permeado da etapa 1) pelo processamento da membrana tal como ultrafiltração para uma
concentração de proteína de cerca de 10 a cerca de 300 g/L,
preferivelmente cerca de 100 a cerca de 200 g/L e
diafiltração opcional. Quando a solução de proteína
(permeado da etapa 1) é parcialment e concentrada, a etapa
de concentração é efetuada preferivelmente em uma concentração de proteína de menos que cerca de 10 g/L. As etapas de concentração e diafiltração são realizadas utilizando uma membrana que tem um corte de peso molecular inferior tal como cerca de 1.000 a cerca de 100.000 daltons, preferivelmente 1.000 a cerca de 10.000 daltons operados conforme descrito acima.
[0054] Os produtos adicionais podem ser obtidos a partir do retentado do processo de fracionamento de membrana, que contém as proteínas mais adstringentes. Essa solução de proteína pode ser secada por quaisquer meios
convenientes, com ou sem ajuste do pH da solução de
proteína de cerca de 6 a cerca de 8 utilizando alcali de
qualidade alimentar.
[0055] A concentração e as etapas opcionais de
diafiltração empregadas na purificação das soluções aquosas de proteínas menos adstringentes derivadas seja da precipitação ou do procedimento de fracionamento da membrana procedure podem ser efetuadas nesse documento de tal maneira que o produto de proteína de leguminosas menos adstringente recuperado contém menos que cerca de 90% em peso de proteína (N x 6,25) d.b., tal como pelo menos cerca
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26/72 de 60% em peso de proteína (N x 6,25) d.b.. Ao concentrar parcialmente e/ou diafiltrar parcialmente a solução aquosa de proteína de leguminosas, é possível apenas remover parcialmente os contaminantes. Essa solução de proteína pode então ser secada para prover um produto de proteína de leguminosas com níveis de pureza inferiores. O produto de proteína de leguminosas é altamente solúvel e capaz de produzir soluções de proteína menos adstringentes, preferivelmente claras, soluções de proteína menos adstringentes, em condições ácidas.
[0056] Conforme mencionado anteriormente, os pulsos contêm inibidores de tripsina antinutricionais. O nível de atividade de inibidor de tripsina no produto de proteína de leguminosas final pode ser controlado pela manipulação de diversas variáveis do processo.
[0057] Conforme notado acima, o tratamento térmico da solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada pode ser usado para inativar os inibidores de tripsina instáveis ao calor. A solução de proteína de leguminosas acidificada parcialmente concentrada ou totalmente concentrada também pode ser tratada com calor para inativar os inibidores de tripsina instáveis ao calor. Tal tratamento térmico também pode ser aplicado à solução de proteína de leguminosas reacidifiçada que surge do método de fracionamento da precipitação ou a solução de proteínas menos adstringentes, de peso molecular inferior que surgem do método de separação da membrana, antes ou depois da concentração parcial ou completa. Quando o tratamento térmico é aplicado a uma solução que já não é totalmente concentrada, a solução tratada com calor resultante pode então ser
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27/72 adicionalmente concentrada.
[0058] Acidificar e processar a membrana da solução de proteína de leguminosas em um pH inferior, tal como 1,5 a 3, pode reduzir a atividade do inibidor de tripsina em relação ao processamento da solução em pH superior, tal como 3 a 4,4. Quando a solução de proteína é concentrada e diafiltrada na extremidade baixa da faixa do pH, ela pode ser desejada para elevar o pH do retentado antes da secagem. O pH da solução de proteína concentrada e diafiltrada pode ser elevado ao valor desejado, por exemplo, pH 3, pela adição de qualquer álcali de qualidade alimentar conveniente, tal como hidróxido de sódio.
[0059] Além disso, uma redução na atividade do inibidor de tripsina pode ser alcançada pela exposição dos materiais de pulso para reduzir os agentes que afetam ou reorganizam as ligações de dissulfeto dos inibidores. Os agentes de redução adequados incluem sulfito de sódio, cisteína e Nacetil cisteína.
[0060] A adição de tais agentes de redução pode ser efetuada em vários estágios do processo total. O agente de redução pode ser adicionado com o material da fonte de proteína de leguminosas na etapa de extração, pode ser adicionado à solução aquosa de proteína de leguminosas clarificada após remoção do material de fonte de proteína de leguminosas residual, pode ser adicionado ao retentado opcionalmente diafiltrado antes de secar ou pode ser misturado a seco com produto de proteína de leguminosas seco. A adição do agente de redução pode ser combinada com a etapa de tratamento térmico e etapas de processamento de membrana, conforme descrito acima.
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[0061] Se é desejado reter os inibidores de tripsina ativos nos produtos, isso pode ser alcançado pela eliminação ou redução da intensidade da etapa de tratamento térmico, não utilizando agentes de redução, operando as etapas de concentração e diafiltração na extremidade superior da faixa de pH, tal como 3 a 4,4.
[0062] Quaisquer das soluções de proteína concentradas e opcionalmente diafiltradas descritas acima podem ser submetidas a uma operação de desengorduramento adicional, se requerido, conforme descrito nas Patentes NorteAmericanas n° 5.844.086 e 6.005.076. Alternativamente, o desengorduramento das soluções de proteína concentradas e opcionalmente diafiltradas pode ser alcançado por qualquer outro procedimento conveniente.
[0063] Quaisquer das soluções aquosas de proteína concentradas e opcionalmente diafiltradas descritas acima podem ser tratadas com um absorvente, tal como carbono ativado em pó ou carbono ativado granulado, para remover compostos de cor e/ou odor. Tal tratamento absorvente pode ser realizado em quaisquer condições convenientes, geralmente na temperatura ambiente da solução de proteína concentrada. Para carbon ativado em pó, uma quantidade de cerca de 0,025% a cerca de 5% em p/v, preferivelmente cerca de 0,05% a cerca de 2% em p/v, é empregada. O absorvente pode ser removido da solução de proteína de leguminosas por quaisquer meios convenientes, tais como por filtração.
[0064] As soluções aquosas de proteína de leguminosas concentradas e opcionalmente diafiltradas ou precipitados de proteína de leguminosas coletados descritos acima podem ser secados por qualquer técnica conveniente, tal como
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29/72 secagem por pulverização ou liofilização. Uma etapa de pasteurização pode ser efetuada nas soluções de proteína de leguminosas ou nos precipitados ressuspensos de proteína de leguminosas antes da secagem. Tal pasteurização pode ser efetuada em quaisquer condições de pasteurização desejadas. Geralmente, a solução de proteína de leguminosas concentrada e opcionalmente diafiltrada ou precipitado ressuspenso de proteína de leguminosas é aquecido a uma temperatura de cerca de 55°C a cerca de 70°C, preferivelmente cerca de 60°C a cerca de 65°C, por cerca de 30 segundos a cerca de 60 minutos, preferivelmente cerca de 10 minutos a cerca de 15 minutos. A solução de proteína de leguminosas concentrada pasteurizada ou precipitado ressuspenso de proteína de leguminosas pode então ser resfriada por secagem, preferivelmente a uma temperatura de cerca de 25°C s cerca de 40°C.
[0065] Cada um dos produtos de proteína de leguminosas secos obtidos pelos procedimentos descritos acima tem um teor de proteína maior que cerca de 60% em peso. Preferivelmente, os produtos de proteína de leguminosas secos são isolados com um teor de proteína em excesso de cerca de 90% em peso de proteína, preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso, (N x 6,25) d.b..
[0066] Os produtos de proteína de leguminosas menos adstringentes produzidos nesse documento são solúveis em um ambiente aquoso ácido, tornando os produtos ideais para incorporação em bebidas, tanto gaseificadas quanto não gaseificadas, para prover fortificação da proteína às mesmas. Tais bebidas têm um ampla faixa de valores de pH ácido, variando de cerca de 2,5 a cerca de 5. Os produtos
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30/72 de proteína de leguminosas providos nesse documento podem ser adicionados a tais bebidas em qualquer quantidade conveniente para prover fortificação de proteína para tais bebidas, por exemplo, pelo menos cerca de 5 g da proteína de leguminosas por porção. O produto de proteína de leguminosas adicionado dissolve na bebida e o nível de embaçamento ou nuvem não é aumentado pelo processamento térmico. O produto de proteína de leguminosas pode ser misturado com bebida seca antes da reconstituição da bebida pela dissolução em água. Em alguns casos, a modificação para a formulação normal das bebidas para tolerar a composição da invenção pode ser necessária onde os componentes presentes na bebida podem afetar adversamente a habilidade da composição da invenção para permanecerem dissolvidos na bebida.
Exemplos
Exemplo 1:
[0067] Este Exemplo ilustra a produção do produto de proteína de leguminosas com adstringência reduzida da invenção utilizando métodos onde a solução de proteína de leguminosas acidificada é parcialmente concentrada ou concentrada e diafiltrada antes da precipitação da proteína mais adstringente pelo ajuste do pH.
[0068] 'a' kg de 'b' foi combinado com 'c' L de água purificada por osmose reversa (RO) e a mistura agitada por 'd' minutos à temperatura ambiente. O material insolúvel foi removido e a amostra parcialmente clarificada por centrifugação, rendendo uma solução de proteína tendo uma concentração de proteína de 'e'% em peso. A esta solução de proteína foi adicionado 'f kg de solução estoque de cloreto
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31/72 de cálcio, preparada pela dissolução de 1 kg de péletes de cloreto de cálcio (95,5%) por 9 L de água 'g'. 0 material insolúvel foi removido e a amostra clarificada por centrifugação, rendendo 'h' L de solução de extrato de proteína tendo uma concentração de proteína de% em peso.
' j ' L de solução de extrato de proteína foi combinado com 'k' L de água por RO e o pH da amostra diminuiu até T com solução de HC1 (HC1 concentrado diluído com um volume igual de água), 'm' L de solução de proteína acidificada foi clarificado pela execução da mesma em um sistema de microfiltração equipado com uma membrana de cerâmica Membralox com tamanho de poro de 0,8 0 pm operado em 'n'°C até 'o' L de permeado (solução de proteína acidificada
clarificada) ser coletado, ' p' L de ' q' , tendo um teor de
proteína de 'r'% em peso foi ' s ' concentrado até ' t' L
usando uma membrana de ultrafiltração de PES tendo um
tamanho de poro de 1.000 daltons operado em uma temperatura de cerca de 'u'°C. 'v' L de 'w' solução de proteína concentrada foi a seguir diafiltrada com 'x' L de água por RO em cerca de 'y'°C para prover ' z' de 'aa' solução de proteína concentrada diafiltrada tendo um teor de proteína de 'ab'% em peso. A 'ac' solução de proteína concentrada diafiltrada foi diluída com 'ad' L água por RO e o pH ajustado a 'ae' com solução de NaOH, que causou a formação de um precipitado, 'af' kg de precipitado úmido foi removido por centrifugação para prover 'ag' L de solução de proteína com um teor de proteína de 'ah'% em peso. O pH da solução de proteína foi reduzido até 'ai' e a seguir 'aj' L de solução de proteína reacidifiçada foi polido pela execução da solução através de uma membrana de
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32/72 microfiltração de cerâmica Membralox tendo um tamanho de poro de 0,80 pm e operado em 'ak'°C até 'al' L de permeado ser coletado, 'am' L de 'an' foi a seguir reduzido em volume até 'ao' L pela concentração em uma membrana de ultraf iltração de PES tendo um tamanho de poro de 1.000 daltons operado em uma temperatura de cerca de 'ap'°C. A 'aq' solução de proteína concentrada resultante, tendo um teor de proteína de 'ar'% em peso foi a seguir diafiltrada com 'as' L de água por RO em cerca de 'at'°C 'au' para prover 'av' kg de solução de proteína diafiltrada concentrada tendo um teor de proteína de 'aw'% em peso. Isto representou um rendimento de 'ax'% da proteína na solução de extrato de proteína resultando da etapa de clarificação após a adição de cloreto de cálcio, 'ay' kg de solução de proteína diafiltrada concentrada foi seca por atomização para render um produto de proteína, tendo um teor de proteína de 'az'% (N x 6,25) d.b., denominado 'ba' 'bb' .
[0069] O 'af kg de precipitado úmido coletado, tendo um teor de proteína de 'be', representou um rendimento de 'bd'% da proteína na solução de extrato de proteína resultando da etapa de clarificação após a adição de cloreto de cálcio, 'be' kg deste precipitado foi diluído com 'bf kg de água a seguir o pH ajustado a 'bg' e a mistura pasteurizada em cerca de 'bh' por 'bi' minutos. A 'bj' amostra foi a seguir seca por atomização para prover um produto de proteína seco tendo um teor de proteína de 'bk'% (N x 6,25) d.b. que foi denominado 'ba' 'bl'.
[0070] Os parâmetros 'a' a 'bl' são determinados na tabela a seguir 1.
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Tabela 1 - Parâmetros para a produção de produtos de proteína pelo método de precipitação e fracionamento
ba YP20-D23-13A YP20-D24-13A YP20-E02-13A LE03-D02-14A
a 30 30 60 36
b Concentrado de proteína de ervilha amarela Concentrado de proteína de ervilha amarela Concentrado de proteína de ervilha amarela Farinha de lentilha verde inteira
c 500 500 1000 600
d 30 30 30 10
e 2,69 2,68 2,67 1,27
f 63,14 65 137,34 80
g E a mistura agitada 15 minutos E a mistura agitada 15 minutos E a mistura agitada 15 minutos N/A
h 459 484 978 586
i 1,60 1,41 1,55 0,68
j 459 484 978 586
k 371 317 640 368
1 2,91 3,12 3,00 3,02
m 830 790 N/A N/A
n 59 59 N/A N/A
0 NR NR N/A N/A
P 780 700 1585 975
q Solução de proteína acidificada clarificada Solução de proteína acidificada clarificada Solução de proteína acidificada clarificada Solução de proteína acidificada clarificada
r 0,81 0,74 0,81 0,40
s Parcialmente N/A N/A Parcialmente
t 120 72 215 50
u 57 57 58 58
V 120 72 215 50
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w Parcialmente N/A N/A Parcialmente
X 240 144 430 100
y 60 61 59 60
z 120 L 72 L 220 L 48,56 kg
aa Parcialmente N/A N/A N/A
ab 4,04 5,57 5,62 5,13
ac Parcialmente N/A N/A N/A
ad 120 78 344 NR
ae 5,63 5,73 Cerca de 5,5 6,10
af 33,50 31,12 105,36 16,14
ag 230,1 128,5 444 80
ah 0,40 0,51 0,36 0,65
ai 3,08 2,79 3,11 2,99
aj N/A N/A N/A 80
ak N/A N/A N/A 46
al N/A N/A N/A 64
am 230 150 444 64
an Solução de proteína reacidificada Solução de proteína reacidificada Solução de proteína reacidificada Solução de proteína reacidificada
ao 78 25 32,5 22
ap 58 52 54 58
aq N/A N/A N/A Parcialmente
ar 1,16 1,91 4,62 0,62
as 78 25 32,5 22
at 60 59 60 59
au E a seguir ainda concentrado N/A E a seguir ainda concentrado N/A
av 34,56 29,14 24,86 21,00
aw 2,87 2,38 6,25 1,51
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ax 13,5 10,1 10,2 8,0
ay 35,54 29,14 24,86 21,00
az 100,17 99,36 101,84 92,26
bb YP705 YP705 YP705 LE705
bc 12,33 11,65 10,38 11,18
bd 56,3 53,2 72,2 45,2
be 8,5 8,94 24 16,14
bf 8,5 8,94 0 8,00
bg 7,07 6,82 N/A N/A
bh N/A N/A N/A 66
bi N/A N/A N/A 15
bj N/A N/A N/A Pasteurizado
bk 102,58 102,49 101,44 102,08
bl YP705P YP705P YP705P LE705P
ΝΑ = não aplicável NR = não registrado
Exemplo 2:
[0071] Este exemplo ilustra a produção do produto de proteína de leguminosas com adstringência reduzida da invenção de acordo com o procedimento onde a solução de proteína de leguminosas acidificada tem o pH ajustado para precipitar a proteína mais adstringente.
[0072] 18 kg de concentrado de proteína de ervilha amarela foram combinados com 300 L de água purificada por osmose reversa (RO) e a mistura agitada por 30 minutos à temperatura ambiente. O material insolúvel foi removido e a amostra parcialmente clarificada por centrifugação, rendendo uma solução de proteína tendo uma concentração de proteína de 2,47% em peso. A esta solução de proteína foram adicionados 51,1 kg de solução estoque de cloreto de cálcio, preparada pela dissolução de 8,0 kg de péletes de
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36/72 cloreto de cálcio (95,5%) em 72 L de água. 0 material insolúvel foi removido e a amostra clarificada por centrifugação, rendendo 295 L de solução de extrato de proteína tendo uma concentração de proteína de cerca de 1,32% em peso. Os 295 L de solução de extrato de proteína foram combinados com 206 L de água por RO e o pH da amostra diminuiu até 2,75 com solução de HC1 (HC1 concentrado diluído com um volume igual de água) . 495 L de solução de proteína acidificada tendo um teor de proteína de 0,66% em peso foram a seguir ajustados a pH 5,5 usando solução de NaOH a 2M, resultando na formação de um precipitado. 24,92 kg de precipitado foram coletados por centrifugação rendendo 480 L de solução de proteína de leguminosas tendo uma concentração de proteína de 0,20% em peso. O pH da amostra foi a seguir ajustado a cerca de 3 com solução de HC1 diluída e a seguir 480 L de solução de proteína de leguminosas reacidifiçada foram concentrados até 28 L usando uma membrana de ultrafiltração de PES tendo um tamanho de poro de 1.000 daltons operado em uma temperatura de cerca de 58°C. 28 L de solução de proteína concentrada foram a seguir diafiltrados com 28 L de água por RO em cerca de 63°C e ainda concentrados para prover 19,94 kg de solução de proteína diafiltrada concentrada tendo um teor de proteína de 6,52% em peso. Isto representou um rendimento de 33,4% da proteína na solução de extrato de proteína resultando da etapa de clarificação após a adição de cloreto de cálcio. 19,94 kg de solução de proteína diafiltrada concentrada foram secos por atomização para render um produto de proteína, tendo um teor de proteína de 96,07% (N x 6,25) d.b., denominado YP20-E13-13A YP705.
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[0073] Os 24,92 kg de precipitado úmido coletados, tendo um teor de proteína de 7,83% em peso representaram um rendimento de 50,1% da proteína na solução de extrato de proteína resultando da etapa de clarificação após a adição de cloreto de cálcio. Uma alíquota de 14,76 kg do precipitado foi lavada com um peso igual de água por RO e a seguir recapturada por centrifugação. Este precipitado lavado foi suspenso em água fresca e a seguir seco por atomização. O produto de proteína seco tinha um teor de proteína de 95,02% (N x 6,25) d.b. e foi denominado YP20E13-13A YP705P-01. Uma segunda alíquota (10 kg) do precipitado foi suspensa em água e seca por atomização sem uma etapa de lavagem. O produto de proteína seco tinha um teor de proteína de 87,52 (N x 6,25) d.b. e foi denominado YP20-E13-13A YP705P-02.
Exemplo 3:
[0074] Este exemplo ilustra a produção do produto de proteína de leguminosas com adstringência reduzida da invenção de acordo com o procedimento onde o processamento da membrana é utilizado para separar as proteínas menos adstringentes das proteínas mais adstringentes, 'a' kg de 'b' foi combinado com 'c' L de água purificada por osmose reversa (RO) e a mistura agitada por 10 minutos à temperatura ambiente. O material insolúvel foi removido e a amostra parcialmente clarificada por centrifugação, rendendo uma solução de proteína tendo uma concentração de proteína de 'd'% em peso. A esta solução de proteína foi adicionado 'e' g de antiespumante e ' f kg de solução estoque de cloreto de cálcio, preparada pela dissolução de 'g' kg de péletes de cloreto de cálcio (95,5%) em 'h' L de
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38/72 água. 0 material insolúvel foi removido e a amostra clarificada por centrifugação, rendendo '1' L de solução de extrato de proteína tendo uma concentração de proteína de ' j '% em peso, 'k' L de solução de extrato de proteína foi combinado com T L de água por RO e o pH da amostra diminuiu até cerca de 'm' com solução de HC1 (HC1 concentrado diluído com um volume igual de água), 'n' L de solução de proteína de leguminosas acidificada, tendo uma concentração de proteína de 0'% em peso, foi concentrada até 'p' usando uma membrana de microfiltração de fluoreto de polivinilideno (PVDF) tendo um tamanho de poro de 0,08 pm operado em uma temperatura de cerca de 'q'°C. 0 retentado de microf iltração foi a seguir diafiltrado com 'r' L de água por RO em cerca de 's'°C e a seguir o retentado diafiltrado ainda reduzido a 't' kg em cerca de 'u'°C. 'v' L de permeado de microfiltração/diafiltração, tendo uma concentração de proteína de 'w'% em peso, foi concentrada a 'x' L usando uma membrana de ultrafiltração de PES tendo um tamanho de poro de 1.000 daltons operado em uma temperatura de cerca de 'y'°C. A solução de proteína concentrada foi a seguir diafiltrada com ' z' L de água por RO em cerca de 'aa'°C ' ab' para prover 'ac' kg de solução de proteína diafiltrada concentrada tendo um teor de proteína de 'ad'% em peso. Isto representou um rendimento de 'ae'% da proteína na solução de extrato de proteína resultando da etapa de clarificação após a adição de cloreto de cálcio, 'af' kg de solução de proteína diafiltrada concentrada foi seca por atomização para render um produto de proteína, tendo um teor de proteína de 'ag'% (N x 6,25) d.b., denominado 'ah' 'ai'
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[0075] Ο ' a j ' kg de 'ak' retentado de microfiltração coletado, tendo um teor de proteína de ' al' % em peso representou um rendimento de 'am'% da proteína na solução de extrato de proteína resultando da etapa de clarificação após a adição de cloreto de cálcio, 'an' kg de retentado de microfiltração concentrado e diafiltrado foi ajustado a pH 'ao' e a seguir seco por atomização para formar um produto de proteína tendo um teor de proteína de 'ap'% (N x 6,25) d.b., denominado 'ah' 'aq'
[007 6] Os parâmetros 'a' a 'ao' são determinados na tabela a seguir 2.
Tabela 2 - Parâmetros para a produção de produtos de proteína pelo método de fracionamento da membrana
ah ΥΡ23Ή12-13Α ΥΡ23Ή14-13Α YP23-J02-13A LE03-D01-14A
a 24 24 60 36
Concentrado de Concentrado de Concentrado de Farinha de
b proteína de proteína de proteína de lentilha verde
ervilha amarela ervilha amarela ervilha amarela inteira
c 400 400 1008 600
d 3,11 2,92 3,16 1,25
e N/A N/A 19 N/A
f 54,6 56,0 135 79,36
g 6 6 20 10
h 54 54 180 90
i 398 398,8 934 604
j 1,66 1,60 Cerca de 1,90 0,61
k 398 398,8 934 604
1 269 278,2 666 398
m 3,17 3,16 2,99 3,01
n 670 490 1440 1025
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0 0,86 0,91 0,83 0,30
P 65 L 28,04 kg 180 L 35 L
q 59 55 55 56
r N/A N/A 180 80
s N/A N/A 55 55
t N/A N/A 140 N/A
u N/A N/A 55 N/A
V 600 458 Cerca de 1470 1052
w 0,18 0,29 0,31 0,27
X 28 30 40 48
y 56 54 56 54
z 140 150 200 96
aa 59 59 58 61
ab E ainda concentrado N/A E ainda concentrado E ainda concentrado
ac 21,369 32,35 33,6 32,08
ad 3,43 2,44 5,02 2,09
ae 11,0 12,4 9,5 18,2
af 21,36 32,35 33,6 32,08
ag 101,64 98,24 99,78 93,52
ai YP706 YP706 YP706 LE706
aj 65 L 28,04 kg 140 L 32,12
ak Concentrado Concentrado Concentrado e diafiltrado Concentrado e diafiltrado
al 7,02 9,45 6,63 4,87
am 69,0 41,5 52,3 42,4
an N/A N/A 135 32,12
ao N/A N/A Cerca de 7 7,29
ap N/A N/A 91,60 94,64
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aq N/A N/A YP706B LE706B
N/A = não aplicável
Exemplo 4:
[0077] Este exemplo contém uma avaliação da cor seca e da cor em solução dos produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida, produzidos pelos métodos de Exemplos 1-3.
[0078] A cor dos pós secos foi avaliada usando um instrumento HunterLab ColorQuest XE no modo de refletância. Os valores da cor são determinados na tabela a seguir 3:
Tabela 3 - Pontuações HunterLab para produtos secos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida
Amostra L* a* b*
YP20-D23-13A YP705 89,33 0,02 5,75
YP20-D24-13A YP705 88,55 -0,14 5,73
YP20-E02-13A YP705 89,14 0,26 6,68
YP20-E13-13A YP705 86,90 0,90 8,55
LE03-D02-14A LE705 88,09 1,07 5,54
ΥΡ23Ή12-13Α YP706 88,23 -0,09 6,35
ΥΡ23Ή14-13Α YP706 88,53 0,22 6,78
YP23-J02-13A YP706 87,25 0,75 7,45
LE03-D01-14A LE706 85,94 0,84 7,92
[0079] Como pode ser visto a partir da Tabela 3, os produtos de proteína de leguminosas com adstringência
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42/72 reduzida eram leves na cor.
[0080] As soluções dos produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida foram preparadas pela dissolução de pó de proteína suficiente para fornecer 0,48 g de proteína em 15 ml de água por RO. O pH das soluções foi medido com um medidor de pH e a cor e claridade avaliadas usando um instrumento HunterLab Color Quest XE operado em modo de transmissão. Os resultados são mostrados na tabela a seguir 4.
Tabela 4 - Pontuações de pH e HunterLab para soluções de produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida
Amostra pH L* a* b* névoa
YP20-D23-13A YP705 3,35 97,2 -0,10 6,42 22,9
YP20-D24-13A YP705 2,93 97,91 -0,40 5,81 8,2
YP20-E02-13A YP705 3,39 97,76 -0,33 5,52 9,9
YP20-E13-13A YP705 3,26 95,33 0,05 9,69 29,8
LE03-D02-14A LE705 3,21 96,33 0,66 7,18 4,5
ΥΡ23Ή12-13Α YP706 3,72 94,65 0,01 9,20 14,9
ΥΡ23Ή14-13Α YP706 3,57 96,07 -0,25 8,99 7,7
YP23-J02-13A YP706 3,51 96,55 0,09 9,7 17,2
LE03-D01-14A 3,42 93,86 0,60 12,8 21,5
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LE706
[0081] Como pode ser visto a partir dos resultados na
Tabela 4, as soluções dos produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida eram leves em cor e geralmente com baixo teor de névoa.
Exemplo 5:
[0082] Este exemplo contém uma avaliação da solubilidade em água dos produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida, produzidos pelos métodos de Exemplos 1 e 3. A solubilidade foi testada com base na solubilidade da proteína (denominado método de proteína, uma versão modificada do procedimento de Morr et al. , J. Food Sei. 50: 1715-1718) e solubilidade total do produto (denominado método de pélete).
[0083] O pó de proteína suficiente para fornecer 0,5 g de proteína foi pesado em um béquer e umectado pela mistura com cerca de 20-25 ml de água purificada com osmose reversa (RO). Água adicional foi a seguir adicionada para colocar o volume em aproximadamente 45 ml. Os teores do béquer foram a seguir agitados lentamente por 60 minutos usando um agitador magnético. O pH foi determinado imediatamente após dispersar a proteína e foi ajustado no nível apropriado (2, 3, 4, 5, 6 ou 7) com NaOH ou HC1 diluído. Uma amostra também foi preparada em pH natural. Para as amostras com pH ajustado, o pH foi medido e corrigido periodicamente durante os 60 minutos de agitação. Após os 60 minutos de agitação, as amostras foram preparadas em 50 ml de volume total com água por RO, rendendo a 1% em p/v de dispersão de proteína. O teor de proteína das dispersões foi determinado por análise de combustão usando um Leco Nitrogen
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Determinator. Alíquotas (20 ml) das dispersões foram a seguir transferidas para tubos de centrífuga pré-pesados, que tinham sido secos durante a noite em um forno a 100°C a seguir resfriadas em um dessecador e os tubos capeados. As amostras foram centrifugadas a 7.800 g por 10 minutos, as quais sedimentaram material insolúvel e renderam um sobrenadante. O teor de proteína do sobrenadante foi medido por análise de combustão e a seguir o sobrenadante e as tampas do tubo foram descartados e o material de pélete seco durante a noite em um forno ajustado a 100°C. Na manhã seguinte, os tubos foram transferidos para um dessecador e deixados resfriar. O peso de material de pélete seco foi registrado. O peso seco do pó de proteína inicial foi calculado pela multiplicação do peso de pó usado por um fator de ((100 - teor de umidade do pó (%))/100) . A solubilidade do produto foi a seguir calculada de duas maneiras diferentes:
1) Solubilidade (método de proteína) (%) = (% de proteína em sobrenadante/% de proteína em dispersão inicial) x 100;
2) Solubilidade (método de pélete) (%) = (1 - (material de pélete insolúvel em peso seco/ ( (peso de 20 ml de peso da dispersão de 50 ml de dispersão) x pó de proteína seco em peso inicial))) x 100;
3) Os valores calculados tão grandes quanto 100% foram relatados como 100%.
[0084] Os valores de pH natural de 1% em p/v de soluções de proteína dos produtos de proteína produzidos no exemplos 1 e 3 são mostrados na tabela 5:
Tabela 5 - pH natural de soluções de pulso com
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45/72 adstringência reduzida preparadas em água em 1% de proteína
Lote Produto pH natural
YP20-D23-13A YP705 3,36
YP20-D24-13A YP705 3, 15
YP20-E02-13A YP705 3,22
LE03-D02-14A YP705 3, 19
YP23-H12-13A YP706 3,74
YP23-H14-13A YP706 3,53
LE03-D01-14A YP706 3,40
[0085] Os resultados da solubilidade obtidos são determinados nas tabelas a seguir 6 e 7:
Tabela 6 - Solubilidade de produtos em diferentes valores de pH com base na método de proteína
Solubilidade (método de proteína) (%)
Lote Produto ph 2 ph 3 ph 4 ph 5 ph 6 ph 7 PH natural
YP20-D23-13A YP705 100 100 95,4 94,4 90,1 96,1 98,1
YP20-D24-13A YP705 98,0 100 100 100 93,7 98,1 100
YP20-E02-13A YP705 96,9 100 100 99,0 98,9 93,1 100
LE03-D02-14A YP705 98,0 100 99,1 95,9 100 99,0 96,1
ΥΡ23Ή12-13Α YP706 99,0 100 100 80,2 78,4 92,9 95,2
ΥΡ23Ή14-13Α YP706 100 100 99,0 73,2 77,8 82,7 100
LE03-D01-14A YP706 93,3 100 100 64,6 59,8 64,6 100
Tabela 7 - Solubilidade de produtos em diferentes valores de pH com base na método de pélete
Solubilidade (método de proteína) (%)
Lote Produto ph 2 ph 3 ph 4 ph 5 ph 6 ph 7 pH natural
YP20- D23-13A YP705 97,4 98,8 98,4 94,8 92,9 93,7 98,6
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46/72
YP20- D24-13A YP705 99,8 100 99,3 98,4 97,4 98,4 99,4
YP20- E02-13A YP705 99,8 99,8 100 96,4 96,9 97,9 99,1
LE03- D02-14A LE705 99,9 100 99,4 94,4 96,3 95,7 99,6
YP23- H12-13A YP706 99,8 99,9 99,1 82,0 79,7 87,8 100
YP23- H14-13A YP706 97,8 97,7 98,5 67,9 81,7 75,0 98,9
LE03- D01-14A LE706 96,8 97,2 96,3 67,1 54,7 68,6 97,4
[0086] Como pode ser visto a partir dos resultados apresentados nas tabelas 6 e 7, os produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida eram extremamente solúveis na faixa de pH 2-4 e também bastante solúveis na faixa de pH de 5-7.
Exemplo 6:
[0087] Este exemplo contém uma avaliação da claridade em água dos produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida, produzidos pelos métodos de Exemplos 1 e 3.
[0088] A claridade do 1% em p/v de soluções de proteína preparadas como descrito no Exemplo 5 foi avaliada pela medição da absorbância a 600 nm (branco de água) , com uma menor pontuação de absorbância indicando maior claridade. A análise das amostras em um instrumento HunterLab ColorQuest XE em modo de transmissão também proveu uma leitura de névoa percentual, outra medida de claridade.
[0089] Os resultados da claridade são determinados nas
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47/72 tabelas a seguir 8 e 9:
Tabela 8 - Claridade de soluções de proteína em diferentes valores de pH como avaliado por A600
A600
Lote Produto pH 2 pH 3 pH 4 pH 5 pH 6 pH 7 pH natural
YP20- D23- 13A YP705 0,0008 0,0016 0,029 0,337 0,807 0,596 0,022
YP20- D24- 13A YP705 0,013 0,012 0,021 0,076 0,309 0,213 0,012
YP20- E02- 13A YP705 0,007 0,011 0,014 0,063 0,506 0,369 0,012
LE03- D02- 14A LE705 0,010 0,012 0,073 0,062 0,027 0,026 0,014
YP23- H12- 13A YP706 0,008 0,016 0,034 1,923 1,889 0,791 0,033
YP23- H14- 13A YP706 0,011 0,015 0,024 1,931 1,690 1,577 0,018
LE03- D01- 14A LE706 0,019 0,025 0,050 2,424 2,412 2,426 0,024
Tabela 9 - Claridade de soluções de proteína em diferentes valores de pH como avaliado pela análise de nvoa de HunterLab
Leitura de névoa HunterLab
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48/72
Lote Produto pH 2 pH 3 pH 4 pH 5 pH 6 pH 7 pH natural
YP20-D23- 13A YP705 0,5 5,6 13,0 73,6 90,8 85,3 9,7
YP20-D24- 13A YP705 0,0 1,7 6,4 23,1 65,7 50,3 2,2
YP20-E02- 13A YP705 0,0 0,8 3,2 16,0 79,5 68,5 1,0
LE03-D02- 14A LE705 0,3 1,2 19,8 16,7 3,6 1,8 1,8
ΥΡ23Ή12- 13A YP706 0,0 1,0 4,4 96,0 95,8 87,9 4,7
ΥΡ23Ή14- 13A YP706 0,0 0,5 2,3 95,9 95,7 95,5 1,1
LE03-D01- 14A YP706 3,3 4,9 12,6 100,3 101,3 101,3 4,3
[0090] Como pode ser visto a partir dos resultados das tabelas 8 e 9, os produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida geralmente proveram soluções transparentes em pH 2-4.
Exemplo 7:
[0091] Este exemplo contém uma avaliação da solubilidade em um refrigerante (Sprite) e bebida esportiva (Gatorade de laranja) dos produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida, produzidos pelos métodos de Exemplos 1 e 3. A solubilidade foi determinada com a proteína adicionada às bebidas com nenhuma correção de pH e novamente com o pH das bebidas fortificadas com proteína ajustado no nível das bebidas originais.
[0092] Quando a solubilidade foi avaliada com nenhuma
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49/72 correção de pH, uma quantidade suficiente de pó de proteína para fornecer 1 g de proteína foi pesada em um béquer e umectada pela mistura com cerca de 20-25 ml de bebida. Bebida adicional foi a seguir adicionada para colocar o volume em 50 ml e a seguir as soluções foram agitadas lentamente em um agitador magnético por 60 minutos para render uma dispersão em p/v de proteína a 2%. O teor de proteína das amostras foi determinado por análise de combustão usando um Leco Nitrogen Determinator a seguir uma alíquota das bebidas contendo proteína foi centrifugada a 7.800 g por 10 minutos e o teor de proteína do sobrenadante medido.
[0093] Solubilidade (%) = (% de proteína em sobrenadante/% de proteína em dispersão inicial) x 100.
[0094] Valores calculados como mais do que 100% foram relatados como 100%.
[0095] Quando a solubilidade foi avaliada com correção de pH, o pH do refrigerante (Sprite) e bebida esportiva (Gatorade de laranja) sem proteína foi medido. Uma quantidade suficiente de pó de proteína para fornecer 1 g de proteína foi pesada em um béquer e umectada pela mistura com cerca de 20-25 ml de bebida. Bebida adicional foi adicionada para colocar o volume em aproximadamente 45 ml, e a seguir as soluções foram agitadas lentamente em um agitador magnético por 60 minutos. O pH das bebidas contendo proteína foi determinado imediatamente após dispersar a proteína e foi ajustado ao pH sem proteína original com HC1 ou NaOH, conforme necessário. O pH foi medido e corrigido periodicamente durante os 60 minutos de agitação. Após os 60 minutos de agitação, o volume total de
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50/72 cada solução foi colocado em 50 ml com bebida adicional, rendendo uma dispersão em p/v de proteína a 2%. 0 teor de proteína das amostras foi determinado por análise de combustão usando um Leco Nitrogen Determinator a seguir uma alíquota das bebidas contendo proteína foi centrifugada a 7.800 g por 10 minutos e o teor de proteína do sobrenadante medido.
- Solubilidade (%) = (% de proteína em sobrenadante/% de proteína em dispersão inicial) x 100;
Valores calculados como mais do que 100% foram relatados como 100%.
[0096] Os resultados obtidos são determinados na tabela a seguir 10:
Tabela 10 - Solubilidade de produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida em Sprite e Gatorade de laranja
Sem correção de pH correção de pH
Lote Produto Solubilidade (%) em Sprite Solubilidade (%) em Gatorade de laranja Solubilidade (%) em Sprite Solubilidade (%) em Gatorade de laranja
YP20- D23- 13A YP705 100 98,0 97,0 100
YP20- D24- 13A YP705 100 97,5 99,5 99,0
YP20- E02- 13A YP705 100 100 100 100
LE03- LE705 100 100 98,5 100
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D02- 14A
YP23- H12- 13A YP706 100 99,0 97,0 96,0
YP23- H14- 13A YP706 98,5 99,5 98,0 92,1
LE03- D01- 14A YP706 92,6 98,9 93,3 100
[0097] Como pode ser visto a partir dos resultados de Tabela 10, os produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida eram altamente solúveis no Sprite e no Gatorade de laranja.
Exemplo 8:
[0098] Este exemplo contém uma avaliação da claridade em um refrigerante e bebida esportiva dos produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida, produzidos pelos métodos de Exemplos 1 e 3.
[0099] A claridade da dispersão de proteínas p/v a 2% preparada em refrigerante (Sprite) e a bebida esportiva (Gatorade de laranja) no exemplo 7 foram avaliadas usando o método de névoa HunterLab descrito no Exemplo 6.
[0100] Os resultados obtidos são determinados na tabela a seguir 11:
Tabela 11 - leituras de névoa HunterLab para produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida em Sprite e Gatorade de laranja
Sem correção de pH correção de pH
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Lote Produto Solubilidade (%) em Sprite Solubilidade (%) em Gatorade de laranja Solubilidade (%) em Sprite Solubilidade (%) em Gatorade de laranja
Sem proteína 0,0 82,6 0,0 82,6
YP20-D23- 13A YP705 17,8 70,6 21,8 72,2
YP20-D24- 13A YP705 9,4 79,7 12,5 76,3
YP20-E02- 13A YP705 8,5 86,2 20,2 86,5
LE03-D02- 14A YP705 1,4 85,4 1,7 85,0
YP23-H12- 13A YP706 10,2 84,7 6,4 79,9
YP23-H14- 13A YP706 4,5 80,6 7,3 78,7
LE03-D01- 14A YP706 11,5 77,5 12,1 78,9
[0101] Como pode ser visto a partir dos resultados de
Tabela 11, a adição dos produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida ao refrigerante e bebida esportiva adicionou pouca ou nenhuma nebulosidade.
Exemplo 9:
[0102] Este exemplo contém uma avaliação da estabilidade térmica em água dos produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida, produzidos pelos métodos de Exemplos 1 e 3.
[0103] soluções de proteína p/v a 2% dos produtos de proteína foram preparadas em água por RO. O pH das soluções
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53/72 foi determinado com um medidor de pH e a seguir ajustado a cerca de 3,0 com solução de HC1. A claridade das soluções foi avaliada pela medição da névoa com o instrumento HunterLab Color Quest XE operado em modo de transmissão. As soluções foram a seguir aquecidas até 95°C, mantidas nesta temperatura por 30 segundos e a seguir resfriadas imediatamente à temperatura ambiente em um banho de gelo. A claridade das soluções tratadas termicamente foi a seguir medida novamente.
[0104] A claridade da soluções de proteína antes de após o aquecimento é determinada na Tabela 12 a seguir:
Tabela 12 - Efeito do tratamento térmico sobre a claridade de soluções de proteína p/v a 2% de produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida
Lote Produto Névoa antes do tratamento térmico (%) Névoa após o tratamento térmico (%)
YP20-D23-13A YP705 13,0 0,0
YP20-D24-13A YP705 4,2 0,0
YP20-E02-13A YP705 5,5 1,4
LE03-D02-14A YP705 1,0 0,0
ΥΡ23Ή12-13Α YP706 5,0 2,0
ΥΡ23Ή14-13Α YP706 3,3 2,2
LE03-D01-14A LE706 6,3 1,6
[0105] Como pode ser visto a partir dos resultados na Tabela 13, as soluções de produto de proteína de leguminosas com adstringência reduzida eram substancialmente claras antes do tratamento térmico e o nível de névoa foi atualmente reduzido pelo tratamento térmico.
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Exemplo 10:
[0106] Este exemplo ilustra a produção de produtos de proteína de leguminosas pelo método descrito no Pedido de Patente Norte-Americano 13/556.357.
[0107] 'a' kg de 'b' foi combinado com 'c' L de 'd' em 'e' e agitado por 'f’ minutos, 'g' kg de péletes de cloreto de cálcio (95,5%) dissolvido em 'h' L de água por RO foi a seguir adicionado e a mistura agitada por um adicional '1' de minutos. Os sólidos residuais foram removidos por centrifugação para produzir um centrifugado tendo um teor de proteína de 'j'% em peso, 'k' L de centrifugado foi adicionado a '1' L de água por RO em 'm' e o pH da amostra diminuiu até 'n' com HC1 diluído. O centrifugado diluído e acidificado foi ainda clarificado por filtração para prover uma solução de proteína clara com um teor de proteína de 'o'% em peso.
[0108] A solução de proteína filtrada foi reduzida em volume de 'p' L a 'q' L pela concentração em uma membrana de polietersulfona, tendo um corte de peso molecular de 'r' daltons, operado em uma temperatura de cerca de 's'°C. Nest ponto, a solução de proteína, com um teor de proteína de 't'% em peso, foi diafiltrada com 'u' L de água por RO, com a operação de diafiltração conduzida em cerca de 'ν'°C. A solução de proteína diafiltrada foi a seguir ainda concentrada em 'w' kg, tendo um teor de proteína de 'x'% em peso, a seguir diluído com água por RO até um teor de proteína de 'y'% em peso para facilitar a secagem por atomização. A solução de proteína antes da secagem por atomização, tendo um peso de ' z' kg foi recuperada em um rendimento de 'aa'% do centrifugado inicial que foi ainda
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55/72 processado. A solução de proteína concentrada e diafiltrada foi a seguir seca para render um produto que se verificou ter um teor de proteína de 'ab'% em peso (N x 6,25) d.b.. 0 produto recebeu a desognação 'ac'.
[0109] Os parâmetros 'a' a 'ac' são determinados na tabela a seguir 13.
Tabela 13 - Parâmetros para as execuções para produzir produtos de pulso 701
ac YP01-E19-11A YP701 YP05-E18-12A YP701 LE01-J24-13A LE701
a 20 70 20
b farinha de ervilha partida amarela farinha de ervilha partida amarela farinha de lentilha verde inteira
c 200 300 200
d 0,15 M CaCI2 Água RO 0,13 M CaCI2
e 60 SC 30 SC Temperatura ambiente
f 30 60 30
g 0 4,52 0
h 0 10 0
i 0 30 0
j 1,32 2,92 1,65
k 186,5 223,3 146,2
1 225,8 223,0 147,7
m 60 SC Temperatura ambiente Temperatura ambiente
n 3,34 3,04 2,65
0 0,58 1,25 0,62
P 400 550 295
q 35 101 25
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56/72
r 100.000 10.000 100.000
s 58 53 30
t 4,94 4,05 4,23
u 350 202 250
V 60 53 32
w 21,52 34,78 21,60
X 7,54 10,02 4,69
y N/A 5,00 N/A
z 21,52 57,90 21,60
aa 65,9 44,5 41,9
ab 103,19 101,99 103,11
N/A = não aplicável
Exemplo 11:
[0110] Este exemplo ilustra uma comparação do nível de adstringência do YP20-D24-13A YP705 preparado como descrito no Exemplo 1 com aquele do YP01-E19-11A YP701 preparado como descrito no exemplo 10.
[0111] Amostras foram preparadas para a avaliação sensorial pela dissolução de pó de proteína suficiente para fornecer 5 g de proteína em 250 ml de água purificada para beber. O pH inicial da solução de YP705 foi 3,09 e ele foi ajustado a cerca de 3,50 com solução de hidróxido de sódio com grau alimentar. O pH inicial da solução de YP701 foi 3,92 e ele foi ajustado a cerca de 3,50 com ácido clorídrico com grau alimentar. Um painel informal de sete entrevistados foi solicitado a saborear cegamente as amostras e indicar qual foi menos adstringente.
[0112] Cinco de sete entrevistados indicaram que o YP20-D24-13A YP705 eram menos adstringentes.
Exemplo 12:
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57/72
[0113] Este exemplo ilustra uma comparação do nível de adstringência do YP20-E02-13A YP705 preparado como descrito no exemplo 1 com aquele do YP01-E19-1 ΙΑ YP701 preparado como descrito no exemplo 10.
[0114] Amostras foram preparadas para a avaliação sensorial pela dissolução de pó de proteína suficiente para fornecer 5 g de proteína em 250 ml de água purificada para beber. O pH inicial da solução de YP705 foi 3,38 e ele foi ajustado a cerca de 3,50 com solução de hidróxido de sódio com grau alimentar. O pH inicial da solução de YP701 foi 3,94 e ele foi ajustado a cerca de 3,50 com ácido clorídrico com grau alimentar. Um painel informal de sete entrevistados foi solicitado a saborear cegamente as amostras e indicar quais eram menos adstringentes.
[0115] Cinco de sete entrevistados indicaram que o YP20-E02-13A YP705 era menos adstringente.
Exemplo 13:
[0116] Este exemplo ilustra uma comparação do nível de adstringência do YP20-E13-13A YP705 preparado como descrito no exemplo 2 com aquele do YP05-A18-12A YP701 preparado como descrito no exemplo 10.
[0117] Amostras foram preparadas para a avaliação sensorial pela dissolução de pó de proteína suficiente para fornecer 5 g de proteína em 250 ml de água purificada para beber. As duas amostras tinham valores de pH dentro de 0,1 unidades de uns aos outros de forma que nenhum ajuste do pH foi feito. Um painel informal de oito entrevistados foi solicitado a saborear cegamente as amostras e indicar quais eram menos adstringentes. O experimento foi conduzido uma segunda vez com um painel de dez membros. Os resultados
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58/72 cumulativos são apresentados abaixo.
[0118] Onze de dezoito entrevistados indicaram que o YP20-E13-13A YP705 era menos adstringente.
Exemplo 14:
[0119] Este exemplo ilustra uma comparação do nivel de adstringência do YP20-H12-13A YP706 preparado como descrito no exemplo 1 com aquele do YP05-A18-12A YP701 preparado como descrito no exemplo 10.
[0120] Amostras foram preparadas para a avaliação sensorial pela dissolução de pó de proteína suficiente para fornecer 5 g de proteína em 250 ml de água purificada para beber. O pH inicial da solução de YP706 foi 3,72 e ele foi ajustado a cerca de 3,50 ácido clorídrico com grau alimentar. O pH inicial da solução de YP701 foi 3,17 e ele foi ajustado a cerca de 3,50 com solução de hidróxido de sódio com grau alimentar. Um painel informal de sete entrevistados foi solicitado a saborear cegamente as amostras e indicar quais eram menos adstringentes.
[0121] Quatro de sete entrevistados indicaram que o YP20-H12-13A YP706 era menos adstringente.
Exemplo 15:
[0122] Este exemplo ilustra uma comparação do nível de adstringência do YP20-H14-13A YP706 preparado como descrito no exemplo 1 com aquele do YP05-A18-12A YP701 preparado como descrito no exemplo 10.
[0123] Amostras foram preparadas para a avaliação sensorial pela dissolução de pó de proteína suficiente para fornecer 5 g de proteína em 250 ml de água purificada para beber. O pH inicial da solução de YP701 foi 3,12 e ele foi ajustado a 3,48 com solução de hidróxido de sódio com grau
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59/72 alimentar. 0 pH da solução de YP706 foi 3,46. Um painel informal de sete entrevistados foi solicitado a saborear cegamente as amostras e indicar quais eram menos adstringentes.
[0124] Cinco de sete entrevistados indicaram que o YP20-H14-13A YP706 era menos adstringente.
Exemplo 16:
[0125] Este exemplo ilustra uma comparação do nível de adstringência do LE03-D02-14A LE705 preparado como descrito no exemplo 1 com aquele do LE01-J24-13A YP701 preparado como descrito no exemplo 10.
[0126] Amostras foram preparadas para a avaliação sensorial pela dissolução de pó de proteína suficiente para fornecer 5 g de proteína em 250 ml de água purificada para beber. O pH inicial da solução de LE705 foi 3,17 e ele foi ajustado a 3,47 com solução de hidróxido de sódio com grau alimentar. O pH inicial da solução de LE701 foi 3,81 e ele foi ajustado a 3,52 com ácido clorídrico com grau alimentar. Um painel informal de oito entrevistados foi solicitado a saborear cegamente as amostras e indicar quais eram menos adstringentes.
[0127] Seis de oito entrevistados indicaram que o LE03D02-14A LE705 era menos adstringente.
Exemplo 17:
[0128] Este exemplo ilustra uma comparação do nível de adstringência do LE03-D01-14A LE706 preparado como descrito no exemplo 3 com aquele do LE01-J24-13A LE701 preparado como descrito no exemplo 10.
[0129] Amostras foram preparadas para a avaliação sensorial pela dissolução de pó de proteína suficiente para
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60/72 fornecer 5 g de proteína em 250 ml de água purificada para beber. O pH inicial da solução de LE706 foi 3,37 e ele foi ajustado a cerca de 3,5 com solução de hidróxido de sódio com grau alimentar. O pH da solução de LE701 foi 3,84 e ele foi ajustado a cerca de 3,5 com solução de ácido clorídrico com grau alimentar. Um painel informal de oito entrevistados foi solicitado a saborear cegamente as amostras e indicar quais eram menos adstringentes.
[0130] Cinco de oito entrevistados indicaram que o LE03-D01-14A LE706 era menos adstringente.
Exemplo 18:
[0131] Este exemplo contém uma avaliação da cor seca e cor em solução dos coprodutos da produção de produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida, preparada de acordo com os métodos de Exemplos 1-3.
[0132] A cor dos pós secos foi avaliada usando um instrumento HunterLab ColorQuest XE no modo de refletância. Os valores de cor são determinados na tabela a seguir 14:
Tabela 14 - Pontuações HunterLab para produtos secos de proteína
Amostra L* a* b*
YP20-D23-13A YP705P 84,78 1,30 9,87
YP20-D24-13A YP705P 88,97 0,21 6,08
YP20-E02-13A YP705P 89,06 0,22 6,37
YP20-E13-13A YP705P-01 82,64 1,99 12,53
YP20-E13-13A YP705P-02 83,61 1,80 11,06
LE03-D02-14A LE705P 74,27 1,53 8,32
YP23-J02-13A YP706B 81,57 1,32 10,45
LE03-D01-14A LE706B 78,19 1,96 8,35
[0133] Como pode ser visto a partir dos resultados em
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Tabela 14, os coprodutos geralmente eram mais escuros, mais vermelhos e mais amarelos do que os produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida.
[0134] Soluções dos coprodutos da preparação de produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida foram preparadas pela dissolução de pó de proteína suficiente para fornecer 0,48 g de proteína em 15 ml de água por RO. O pH das soluções foi medido com um medidor de pH e a cor e claridade avaliadas usando um instrumento HunterLab Color Quest XE operado em modo de transmissão. Os resultados são mostrados na tabela a seguir 15.
Tabela 15 - Pontuações pH e HunterLab para soluções de produtos de proteína de leguminosas
Amostra pH L* a* b* névoa
YP20-D23-13A YP705P 5,81 43,87 5,5 28,43 97,1
YP20-D24-13A YP705P 6,13 40,94 6,82 30,44 97,3
YP20-E02-13A YP705P 4,95 39,68 6,79 31,08 99,2
YP20-E13-13A YP705P-01 5,29 39,32 8,4 33,01 96,5
YP20-E13-13A YP705P-02 5,03 32,10 10,7 34,12 96,4
LE03-D02-14A LE705P 6,40 11,69 11,81 17,59 97,9
YP23-J02-13A YP706B 7,39 41,26 7,88 31,65 95,7
LE03-D01-14A LE706B 7,09 38,09 7,75 25,18 97,3
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[0135] Como pode ser visto a partir dos resultados em Tabela 15, as soluções dos coprodutos foram todas com teor muito alto de névoa. As soluções também foram mais escuras, mais vermelhas e mais amarelas do que as soluções dos produtos de pulso com adstringência reduzida.
Exemplo 19:
[0136] Este exemplo contém uma avaliação da solubilidade em água dos coprodutos da produção dos produtos de pulso com adstringência reduzida, preparados pelos métodos de Exemplos 1 e 3. A solubilidade foi testada com base na solubilidade da proteína (denominado método de proteína, uma versão modificada do procedimento de Morr et al., J. Food Sei. 50:1715-1718).
[0137] Pó de proteína suficiente para fornecer 0,5 g de proteína foi pesado em um béquer e umectado pela mistura com cerca de 20-25 ml de água purificada com osmose reversa (RO). Água adicional foi a seguir adicionada para colocar o volume em aproximadamente 45 ml. Os teores do béquer foram a seguir lentamente agitados por 60 minutos usando um agitador magnético. O pH foi determinado imediatamente após dispersar a proteína e foi ajustado no nível apropriado (6, 6,5, 7, 7,5 ou 8) com NaOH ou HC1 diluído. O pH foi a seguir medido e corrigido periodicamente durante os 60 minutos de agitação. Após os 60 minutos de agitação, as amostras foram constituídas em 50 ml do volume total com água por RO, rendendo uma dispersão de proteína a 1% p/v. O teor de proteína das dispersões foi determinado por análise de combustão usando um Leco Nitrogen Determinator. As amostras foram a seguir centrifugadas a 7.800 g por 10 minutos, as quais sedimentaram o material insolúvel e
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63/72 renderam um sobrenadante. 0 teor de proteína do sobrenadante foi medido por análise de combustão.
[0138] A solubilidade do produto foi a seguir
calculada:
1) Solubilidade (método de proteína) (%) (% de
proteína em sobrenadante/% de proteína em dispersão
inicial) x 100;
2) Valores calculados como mais do que 100% foram
relatados como 100%.
[0139] Os resultados de solubilidade obtidos são determinados na tabela a seguir 16:
Tabela 16- Solubilidade de produtos em diferentes valores de pH com base na método de proteína
Solubilidade (método de proteína) (%)
Lote Produto pH 6 pH 6,5 pH 7 pH 7,5 pH 8
YP20-D23- 13A YP705P 5,7 2,9 9,9 12,0 11,8
YP20-D24- 13A YP705P 13,0 9,9 15,2 11,7 15,3
LE03-D02- 14A LE705P 13,6 10,9 11,0 11,7 9,6
YP23-J02- 13A YP706B 16,5 15,5 20,4 17,7 9,6
LE03-D01- 14A LE706B 2,0 1,8 4,7 9,3 5,1
[0140] Como pode ser visto a partir dos resultados em Tabela 16, OS coprodutos dA produção dos produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida eram fracamente solúveis sobre uma faixa de pH de 2 a 7.
Exemplo 20:
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[0141] Este exemplo contém uma avaliação da capacidade de ligação da água dos coprodutos da produção dos produtos de pulso com adstringência reduzida, preparada pelos métodos de Exemplos 1 e 3.
[0142] Pó de proteína (1 g) foi pesado em tubos de centrífuga (50 ml) de peso conhecido. A este pó foram adicionados aproximadamente 20 ml de água purificada por osmose reversa (RO) no pH natural. Os teores dos tubos foram misturados usando um misturador de vórtice em velocidade moderada por 1 minuto. As amostras foram incubadas à temperatura ambiente por 5 minutos a seguir, misturadas com o misturador de vórtice por 30 segundos. Isto foi seguido pela incubação à temperatura ambiente por outros 5 minutos seguidos por outros 30 segundos de mistura de vórtice. As amostras foram a seguir centrifugadas a 1.000 g por 15 minutos a 20°C. Após a centrifugação, o sobrenadante foi derramado cuidadosamente, assegurando que todo o material sólido permaneça no tubo. O tubo da centrífuga foi a seguir repesado e o peso da amostra saturada com água foi determinado.
[0143] A capacidade de ligação da água (WBC) wfoi calculada como:
WBC (ml/g) = (massa de amostra saturada com água massa de amostra inicial)/(massa de amostra inicial x teor de sólidos totais de amostra)
[0144] Os resultados da capacidade de ligação da água obtidos são determinados na tabela a seguir 17.
Tabela 17 - Capacidade de ligação da água de vários produtos
Produto WBC (ml/g)
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YP20-D23-13A YP705P 2,60
YP20-D24-13A YP705P 2,59
LE03-D02-14A LE705P 3,90
YP23-J02-13A YP706B 2,88
LE03-D01-14A LE706B 2,74
[0145] Como pode ser visto a partir dos resultados da Tabela 17, todos os coprodutos da produção dos produtos de proteína de leguminosas com adstringência reduzida tinham capacidades de ligação da água moderadas.
Exemplo 21:
[0146] Este exemplo ilustra a preparação de um isolado de proteína de leguminosas por precipitação isoelétrica convencional.
[0147] 20 kg de concentrado de proteína de ervilha amarela foram adicionados a 200 L de água por RO à temperatura ambiente e o pH ajustado a cerca de 8,5 pela adição de solução de hidróxido de sódio. A amostra foi agitada por 30 minutos para prover uma solução de proteína aquosa. O pH da extração foi monitorado e mantido em cerca de 8,5 através dos 30 minutos. O concentrado de proteína da ervilha residual foi removido e a solução de proteína resultante clarificada por centrifugação e filtração para produzir 240 L de solução de proteína filtrada tendo um teor de proteína de 3,52% em peso. O pH da solução de proteína foi ajustado a cerca de 4,5 pela adição de HC1 que tinha sido diluído com um volume igual de água e um precipitado se formou. O precipitado foi coletado por centrifugação a seguir lavado pela ressuspensão do mesmo em 2 volumes de água por RO. O precipitado lavado foi a seguir coletado por centrifugação. Um total de 30,68 kg de
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66/72 precipitado lavado foi obtido com um teor de proteína de 22,55% em peso. Isto representou um rendimento de 81,9% da proteína na solução de extrato clarificada. Uma alíquota de 15,34 kg do precipitado lavado foi combinado com 15,4 kg de água por RO e a seguir o pH da amostra ajustado a cerca de 7 com solução de hidróxido de sódio. A amostra com pH ajustado foi a seguir seca por atomização para render um isolado com um teor de proteína de 90,22% (N x 6,25) d.b.. O produto foi designado YP12-K13-12A IEP pH 7 convencional.
Exemplo 22:
[0148] Este Exemplo é uma avaliação sensorial do produto YP20-D23-13A YP705P preparado como descrito no exemplo 1 com o produto de isolado de proteína de ervilha preparado como descrito no exemplo 21.
[0149] Amostras foram preparadas para a avaliação sensorial pela dissolução de pó de proteína suficiente para fornecer 5 g de proteína em 250 ml de água purificada para beber. O pH inicial da solução de YP12-K13-12A IEP pH 7 convencional foi 7,08. O pH inicial da solução de YP705P foi 5,77 e ele foi ajustado a 7,08 com solução de hidróxido de sódio com grau alimentar. Um painel informal de oito entrevistados foi solicitado a saborear cegamente as amostras e indicar quais tinham um sabor mais limpo e qual amostra eles preferiam.
[0150] Sete de oito entrevistados preferiram o YP20D23-13A YP705P e sete de oito consideraram que o mesmo tinha um sabor mais limpo.
Exemplo 23:
[0151] Este Exemplo é uma avaliação sensorial do produto YP20-D24-13A YP705P preparado como descrito no
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67/72 exemplo 1 com o produto de isolado de proteína de ervilha convencional preparado como descrito no exemplo 21.
[0152] Amostras foram preparadas para a avaliação sensorial pela dissolução de pó de proteína suficiente para fornecer 5 g de proteína em 250 ml de água purificada para beber. O pH inicial da solução de YP12-K13-12A IEP pH 7 convencional foi 7,06. O pH inicial da solução de YP705P foi 6,18 e ele foi ajustado a 7,10 com solução de hidróxido de sódio com grau alimentar. Um painel informal de nove entrevistados foi solicitado a saborear cegamente as amostras e indicar quais tinham um sabor mais limpo e qual amostra eles preferiram.
[0153] Todos os nove entrevistados preferiram o YP20D24-13A YP705P e consideraram ter um sabor mais limpo.
Exemplo 24:
[0154] Este Exemplo é uma avaliação sensorial do produto de YP23-J02-13A YP706B preparado como descrito no exemplo 3 com o produto de isolado de proteína de ervilha convencional preparado como descrito no exemplo 21.
[0155] Amostras foram preparadas para a avaliação sensorial pela dissolução de pó de proteína suficiente para fornecer 5 g de proteína em 250 ml de água purificada para beber. O pH da solução de YP12-K13-12A IEP pH 7 foi 7,09. O pH da solução de YP23-J02-13A YP706B foi ajustado a 7,04 com ácido clorídrico com grau alimentar. Um painel informal de oito entrevistados foi solicitado a saborear cegamente as amostras e indicar qual tinham um sabor mais limpo e qual amostra eles preferiram. O experimento foi conduzido uma segunda vez com um painel tendo 7 membros. Os resultados cumulativos são apresentados abaixo.
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[0156] Onze de quinze entrevistados consideraram que o YP23-J02-13A YP706B tem o sabor mais limpo. Dez de quinze entrevistados preferiram o YP23-J02-13A YP706B.
Exemplo 25:
[0157] Este exemplo ilustra o perfil de peso molecular dos produtos de proteína de leguminosas preparados como descrito nos exemplos 1-3 assim como o perfil de peso molecular de alguns produtos de proteína de ervilha amarela comerciais (Propulse (Nutri-Pea, Portage la Prairie, MB) , Nutralys S85F (Roquette America, Inc. Keokuk, LA) e Pisane C9 (Cosucra Groupe Warcoing S.A., Belgium). Estes produtos de proteína foram escolhidos visti que eles estavam dentre os mais altamente purificados ingredientes de proteína de ervilha atualmente disponíveis comercialmente.
[0158] Os perfis de peso molecular foram determinados pela cromatografia de exclusão de tamanho usando um sistema Varian ProStar HPLC equipado com uma coluna 300 x 7, 8 mm Phenomenex BioSep da série S-2000. A coluna continha meios de suporte rígido de silica ligada hidrofílica, diâmetro de 5 micra, com tamanho de poro de 145 Angstrom.
[0159] antes das amostras de proteína de leguminosas serem analisadas, uma curva padrão foi preparada usando um padrão de proteína Biorad (Biorad produto N°151-1901) contendo proteínas com pesos moleculares conhecidos entre 17.000 Dáltons (mioglobulina) e 670.000 Dáltons (tiroglobulina) com Vitamina B 12 adicionada como um marcador com baixo peso molecular em 1.350 Dáltons. Uma solução de proteína padrão a 0,9% p/v foi preparada em água, filtrada com um disco de filtro com tamanho de poro de 0,45 pm a seguir uma alíquota 50 executada sobre a
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69/72 coluna usando uma fase móvel de 0,05M fosfato/0,15M NaCl, pH 6 contendo 0,02% de azida de sódio. A taxa de fluxo da fase móvel foi 1 mL/min e os componentes foram detectados com base na absorbância a 280 nm. Com base nos tempos de retenção destas moléculas de peso molecular conhecido, uma fórmula de regressão foi desenvolvida relacionado o log natural do peso molecular ao tempo de retenção em minutos.
[0160] Tempo de retenção (min) = -0, 955 x Em (peso molecular) + 18,502 (r2=0,98).
[0161] Para a análise das amostras da proteína de leguminosas, 0,05 M NaCl, pH 3,5 contendo 0,02% de azida de sódio foi usado como a fase móvel e também para dissolver amostras secas. As amostras de proteína foram misturadas com a solução de fase móvel em uma concentração de 1% p/v, colocadas em um agitador por pelo menos 1 hora a seguir filtradas usando discos de filtro com tamanho de poro de 0,45 pm. O tamanho da injeção de amostra foi de 50 pL. A taxa de fluxo da fase móvel foi de 1 mL/minuto e os componentes foram detectados com base na absorbância a 280 nm.
[0162] A fórmula de regressão acima relacionando peso molecular e tempo de retenção, foi usada para calcular os tempos de retenção que correspondem aos pesos moleculares de 100.000 Da, 15.000 Da, 5.000 Da e 1.000 Da. O sistema HPLC ProStar foi usado para calcular as áreas de pico que estão dentro destas faixas de tempo de retenção e a porcentagem de proteína ((área de pico da faixa/área de pico da proteína total) x 100) caindo em uma dada faixa de peso molecular foi calculada. Observe que os dados não foram corrigidos pelo fato de resposta da proteína.
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[0163] Os perfis de peso molecular dos produtos preparados como descrito nos exemplos 1-3 e os produtos comerciais são mostrados na tabela 18.
Tabela 18 - Perfil de Peso Molecular de Produtos de
Proteína de Pulso
Produto % > 100.00 Da % 15.000- 100.000 Da % 5.000 - 15.000 Da % 1.000 - 5.000 Da
YP20-D23-13A YP705 31 33 31 5
YP20-D24-13A YP705 30 36 29 5
YP20-E02-13A YP705 31 37 58 4
YP20-E13-13A YP705 66 16 14 4
LE03-D02-14A LE705P 37 38 16 9
ΥΡ23Ή12-13Α YP706 21 38 16 9
ΥΡ23Ή14-13Α YP706 28 29 36 7
YP23-J02-13A YP706 16 28 48 8
LE03-D01-14A LE706 39 24 18 9
YP20-D23-13A YP705P 22 29 34 15
YP20-D24-13A YP705P 21 30 33 17
YP20-E02-13A 24 32 30 15
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YP705P
YP20-E13-13A YP705P-01 27 26 19 29
YP20-E13-13A YP705P-02 38 22 17 24
LE03-D02-14A LE705P 35 37 22 6
YP23-J02-13A YP706B 38 28 14 20
LE03-D01-14A LE706B 75 16 3 5
Nutralys S85f 7 29 9 56
Pisane C9 5 31 29 36
Propulse 13 25 18 45
[0164] Como pode ser visto a partir dos resultados apresentados na Tabela 18, os perfis de peso molecular dos produtos preparados de acordo com os Exemplos 1-3 eram diferentes dos perfis de peso molecular dos produtos de proteína de ervilha amarela comerciais.
Exemplo 26:
[0165] Este exemplo contém uma avaliação do teor de ácido fítico dos produtos de proteína de leguminosas produzidos como descrito nos exemplos 1 a 3. O teor de ácido fítico foi determinado usando o método de Latta e Eskin (J. Agric. Food Chem., 28: 1313-1315).
[0166] Os resultados obtidos são determinados na tabela a seguir 19.
Tabela 19 - Teor de ácido fítico dos produtos de proteína
Produto % de ácido fítico d.b.
YP20-D23-13A YP705 0,00
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YP20-D24-13A YP705 0,00
YP20-E02-13A YP705 0,02
YP20-E13-13A YP705 0,00
LE03-D02-14A LE705 0,19
ΥΡ23Ή12-13Α YP706 0,00
ΥΡ23Ή14-13Α YP706 0,00
YP23-J02-13A YP706 0,01
LE03-D02-14A LE705 0,29
YP20-D23-13A YP705P 0,02
YP20-D24-13A YP705P 0,01
YP20-E02-13A YP705P 0,06
YP20-E13-13A YP705P-01 0,00
YP20-E13-13A YP705P-02 0,00
LE03-D02-14A LE705P 0,23
YP23-J02-13A YP706B 0,10
LE03-D01-14A LE706B 0,21
[0167] Como pode ser visto a partir dos resultados na Tabela 19, todos os produtos testados tinham baixo teor de ácido fítico.
Sumário da Descrição
[0168] No sumário desta descrição, a presente invenção provê produtos de proteína de leguminosas, preferivelmente isolados de proteína de leguminosas, que têm adstringência reduzida quando saboreados em uma solução ácida tal como uma bebida ácida. Modificações são possíveis dentro do escopo desta invenção.

Claims (19)

1. Método de preparação do produto de proteína de leguminosas com adstringência reduzida quando provado em solução aquosa em um pH abaixo de 5, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
(a) extrair uma fonte de proteína de leguminosas com uma solução aquosa de sal de cálcio para causar a solubilização da proteína de leguminosas da fonte de proteína e para formar uma solução aquosa de proteína de leguminosas;
(b) separar a solução aquosa de proteína de leguminosas da fonte de proteína de leguminosas residual;
(c) opcionalmente diluir a solução aquosa de proteína de leguminosas;
(d) ajustar o pH da solução aquosa de proteína de leguminosas a um pH de 1,5 a 4,4 para produzir uma solução de proteína de leguminosas acidificada;
(e) opcionalmente clarificar a solução de proteína de leguminosas acidificada se ainda não estiver clara;
(f) alternativamente das etapas (b) a (e), opcionalmente, diluir e então ajustar o pH da solução aquosa de proteína de leguminosas combinada e a fonte de proteína de leguminosas residual a um pH de 1,5 a 4,4 e então separar a solução de proteína de leguminosas acidificada, preferivelmente clara, da fonte de proteína de leguminosas residual; e (g) fracionar as proteínas na solução de proteína de leguminosas acidificada para separar as proteínas de peso molecular inferior, menos adstringentes das proteínas de peso molecular superior, mas adstringentes.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO
Petição 870170036348, de 30/05/2017, pág. 77/86 pelo fato de que a dita etapa de f racionamento etapa é efetuada por:
(i) ajuste do pH da solução de proteína de leguminosas acidificada a um valor de pH de 5 a 6,5 para precipitar as proteínas de peso molecular superior, mais adstringentes da solução de proteína de leguminosas acidificada e prover uma solução de proteína de leguminosas ajustada ao pH;
(ii) remover o precipitado da solução de proteína de leguminosas ajustada ao pH;
(iii) ajustar o pH da solução de proteína de leguminosas ajustada ao pH a um valor de pH de 1,5 a 4,4, para formar uma solução aquosa de proteína de leguminosas reacidifiçada; e (iv) secar a solução aquosa de proteína de soja reacidifiçada para prover um produto de proteína de leguminosas de menor adstringência.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO
pelo fato de que a etapa ( i) de aj uste do pH é efetuada em um pH de 5,5 a 6,0. 4. Método, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa ( (iii ) do ajuste do pH é efetuada em um pH de 2 a 4 .
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações
1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada da etapa 1 (e) ou (f) como definida na reivindicação 1 é concentrada antes da etapa (i) como definida na reivindicação 2 ou a solução de proteína de leguminosas reacidifiçada da etapa (iii) como definida na reivindicação 2 é concentrada para aumentar a concentração de proteína de 50 a 300 g/L, ou de 100 para 200 g L, ou
Petição 870170036348, de 30/05/2017, pág. 78/86 parcialmente concentrada antes da etapa (i) como definida na reivindicação 2 para uma concentração de proteína no caso da solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada de menos que 50 g/L e no caso da solução de proteína de leguminosas reacidificada, menos que 10 g/L, enquanto mantém a resistência iônica da mesma substancialmente constante.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de concentração é efetuada empregando ultrafiltração utilizando membrana com um corte de peso molecular de 1.000 a 1.000.000 daltons, ou de 1.000 a 100.000 daltons, ou de 1.000 a 10.000 daltons.
7. Método, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, CARACTERI ZADO pelo fato de que a solução de proteína de leguminosas acidificada concentrada ou parcialmente concentrada ou solução de proteína de leguminosas reacidificada concentrada ou parcialmente concentrada ou solução de proteína acidificada antes da concentração ou a solução de proteína de leguminosas reacidificada antes da concentração é diafiltrada, e no caso da diafiltração da solução antes da concentração ou diafiltração da solução parcialmente concentrada, a solução diafiltrada é concentrada a uma concentração de 50 a 300 g/L, ou de 100 a 200 g/L para solução de proteína de leguminosas acidificada e uma concentração de 10 a 300 g/L, ou de 100 a 200 g/L para solução de proteína de leguminosas reacidificada.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de diafiltração é efetuada na presença opcional de um antioxidante tal como sulfito de sódio ou ácido ascórbico, na quantidade de 0,01 a 0,1% em peso, ou de 0,05% em peso, usando de 1 a 40 volumes, ou de
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2 a 25 volumes de solução de diafiltração, usando membrana que tem um corte de peso molecular de 1.000 a 1.000.000 daltons, ou de 1.000 a 100.000 daltons, ou de 1.000 a 10.000 daltons.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a operação de diafiltração é efetuada até não estarem presentes quantidades adicionais significativas de contaminantes ou cor visível no permeado, ou no caso da solução de proteína reacidifiçada, até o retentado ter sido suficientemente purificado de modo a, quando secado, prover um isolado de proteína de leguminosas que tem um teor de proteína de pelo menos 90% em peso (N x 6,25) d.b..
10. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERI ZADO pelo fato de que o precipitado removido da etapa (ii), é adicionalmente processado por uma etapa selecionada do grupo consistindo em:
(i) opcionalmente lavar o precipitado removido e secar o precipitado lavado;
(ii) opcionalmente lavar o precipitado removido, ajustar o pH do precipitado de 6 a 8 e secar o precipitado com pH aj ustado;
(iii) ajustar o pH do precipitado removido para 1,5 a 4,4, ou para 2 a 4, processar a membrana para remover contaminantes e secar o precipitado processado da membrana; e (iv) ajustar o pH do precipitado removido para 1,5 a 4,4, ou para 2 a 4, processar a membrana para remover contaminantes, ajustar o pH da solução processada da membrana para 6 a 8, e secar a solução com pH ajustado.
11. Método, de acordo com a reivindicação 1,
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CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de fracionamento é efetuada por:
(i) processamento da membrana da solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada para fracionar os componentes de proteína da solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada em uma fração de peso molecular superior em um primeiro retentado e uma fração de peso molecular inferior em um primeiro permeado;
(ii) processamento da membrana do primeiro permeado para reter os componentes de proteína de fração de peso molecular inferior em um segundo retentado e para permitir que os contaminantes passem pela membrana em um segundo permeado; e (iii) secagem do segundo retentado para prover um produto de proteína de leguminosas de adstringência reduzida.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa (i) de processamento da membrana é efetuada pela microfiltração usando membranas que têm um tamanho de poro de 0,05 a 0,1 pm, ou de 0,08 a 0,1 pm ou ultrafiltração usando membrana com um corte de peso molecular de 10.000 a 1.000.000 daltons, ou de 100.000 a 1.000.000 daltons para concentrar a solução aquosa de proteína de leguminosas acidificada em uma concentração de proteína de 50 a 300 g/L, ou de 100 a 200 g/L, para prover um retentado concentrado.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o retentado concentrado é submetido a uma etapa de diafiltração usando de 1 a 40 volumes de solução de diafiltração, ou de 2 a 25 volumes de solução de diafiltração.
Petição 870170036348, de 30/05/2017, pág. 81/86
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações
11 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o processamento da membrana do primeiro permeado na etapa (ii) é efetuado pela ultrafiltração para concentrar o primeiro permeado a uma concentração de 10 a 300 g/L, ou de 100 a 200 g/L, seguido pela diafiltração opcional, ou a uma concentração parcial de menos que 10 g L, usando membranas que têm corte de peso molecular de 1.000 a 100.000 daltons, ou de 1.000 a 10.000 daltons.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro retentado da etapa (i) é adicionalmente processado por uma etapa selecionada do grupo consistindo em:
(i) secar o primeiro retentado;
(ii) ajustar o pH do primeiro retentado a um pH de 6 a
8, e secar o retentado de pH ajustado.
16. Produto de proteína de leguminosas (A) que tem um teor de proteína de pelo menos 60% em peso, ou 90% em peso ou 100% em peso (N x 6,25) d.b., CARACTERIZADO pelo fato de que:
- é completamente solúvel em meios aquosos em valores de pH ácido de menos que 4,4;
- é estável ao calor em meios aquosos em valores ácidos de menos que 4,4;
- não exige estabilizadores ou outros aditivos para manter o produto de proteína em solução ou suspensão;
- é baixo em ácido fítico;
- não exige enzimas na produção do mesmo;
- é baixo em adstringência quando provado na solução aquosa em um pH abaixo de 5; ou
Petição 870170036348, de 30/05/2017, pág. 82/86 um produto de proteína de leguminosas (B) que tem um teor de proteína de pelo menos 60% em peso, ou 90% em peso ou 100 % em peso (N x 6.25) d.b. e que tem baixa adstringência quando provado na solução aquosa em um pH abaixo de 5 que é substancialmente completamente solúvel em um meio aquoso em um pH de menos que 4,4; ou um produto de proteína de leguminosas (C) , que tem um teor de proteína de pelo menos 60% em peso, ou 90% em peso ou 100 % em peso (N x 6.25) d.b., que tem uma solubilidade em água a 1% p/v de proteína em um pH de 2 a 7 de mais que 50%, conforme determinado pelos métodos definidos no Exemplo 5; ou um produto de proteína de leguminosas (D que tem um perfil de peso molecular, conforme determinado pelos métodos definidos no Exemplo 25, que é:
10 a 75% maior que 100.000 Da ou 15 a 40% maior que 100.000 Da,
10 a 45% de 15.000 a 100.000 Da ou 15 a 40% maior que
100.000 Da,
8 a 55% de 5.000 a 15.000 Da ou 15 a 50% de 5.000 a
15.000 Da,
2 a 12% de 1.000 a 5,000 Da ou 3 a 10% de 1.000 a 5.000 Da; ou um Produto de proteína de leguminosas (E) , que tem um perfil de peso molecular, conforme determinado pelos métodos definidos no Exemplo 25, que é:
10 a 85% maior que 100.000 Da ou 18 a 78% maior que 100.000 Da,
10 a 45% de 15.000 a 100.000 Da ou 15 a 38% de 15.000 a 100.000 Da,
Petição 870170036348, de 30/05/2017, pág. 83/86
0 a 40% de 5.000 a 15.000 Da ou 2 a 35% de 5.000 a 15.000
Da,
1 a 34% de 1.000 a 5.000 Da ou 3 a 25% de 1.000 a 5.000 Da.
17. Produto de proteína de leguminosas, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a proteína de leguminosas não foi hidrolisada.
18. Produto de proteína de leguminosas, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, CARACTERIZADO pelo fato de que tern um teor de ácido fítico de menos que 1,5 % em peso ou menos que 0,5 % em peso.
19. Produto de proteína de leguminosas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de que é misturado com materiais em pó solúveis em água para a produção de soluções aquosas da mistura.
20. Solução aquosa do produto de proteína de leguminosas como definido em qualquer uma das reivindicações 16 a 18, CARACTERIZADA pelo fato de que é estável ao calor em um pH de menos que 4,4 e que é uma bebida que é uma bebida clara na qual o produto de proteína de leguminosas dissolvido é completamente solúvel e transparente ou é uma bebida não transparente na qual a proteína de leguminosas dissolvida aumenta ou não o nível de embaçamento ou nuvem.
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