BR112019012944B1 - Método de preparação de uma composição comestível - Google Patents
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Abstract
MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO COMESTÍVEL A presente invenção se relaciona com um novo método de produção de composições de beta-lactoglobulina e/ou composições contendo beta-lactoglobulina cristalizada isoladas. A invenção se relaciona além do mais com novas composições de beta-globulina, usos destas composições e produtos alimentares compreendendo estas composições.
Description
[001] A presente invenção se relaciona com um novo método de produção de composições de beta-lactoglobulina e/ou composições contendo beta-lactoglobulina cristalizada isoladas. A invenção se relaciona além do mais com novas composições de beta-lactoglobulina, usos destas composições e produtos alimentares compreendendo estas composições.
[002] O conceito de fracionamento das proteínas do leite é bem conhecido na técnica e tem sido desenvolvido durante as últimas décadas até uma rede de tecnologias para preparação de composições enriquecidas com várias espécies de proteínas do leite tendo cada uma propriedades e características específicas.
[003] O isolamento de beta-lactoglobulina (BLG) a partir do soro do leite ou whey é o assunto de um número de publicações e envolve tipicamente múltiplos passos de separação e frequentemente técnicas cromatográficas para se chegar a um produto de beta-lactoglobulina purificado.
[004] Por exemplo, de Jongh et al. (Mild Isolation Procedure Discloses New Protein Structural Properties of β-Lactoglobulin, J Dairy Sci., vol. 84 (3), 2001, páginas 562-571) descreveram purificação de BLG a partir de leite recém-ordenhado por coagulação ácida a baixa temperatura de caseína e por sujeição do whey ácido obtido a uma combinação de cromatografia por afinidade (DEAE Sepharose) e cromatografia por permeação em gel. Foi afirmado que a composição de BLG obtida continha 0,985 g beta-lactoglobulina por 1 g de proteína.
[005] Slack et al. (Journal of Food Processing and Preservation, vol. 10, 1986, páginas 19-30) exploraram uma abordagem diferente e prepararam precipitados enriquecidos em BLG por ajuste do pH de whey ácido desmineralizado e whey doce até pH 4,65 e separação do precipitado formado por centrifugação e decantação. Os péletes de precipitado obtidos foram descritos como sendo relativamente insolúveis e continham uma quantidade significativa de impurezas de proteínas em BLG adicional. Não foi observada formação de cristais. Deve ser notado que os precipitados de BLG que se podem formar a pH 4,65 não são cristais de BLG.
[006] Palmer (Crystalline Globulin from Cow's Milk, J. Biol. Chem., Vol. 104, 1934, páginas 359-372) relataram um processo trabalhoso e moroso para produção de cristais de proteína com base em whey ácido usando várias sequências de precipitação de sal de proteínas indesejadas, ajustes de pH e diálise para se removerem outras proteínas indesejadas. Finalmente, quando uma solução de BLG altamente purificada havia sido obtida, a BLG estava cristalizada. O processo durava mais do que 12 dias e requeria adição de tolueno. Os procedimentos divulgados em Palmer são, portanto, incompatíveis com produção segura de alimentos e proporciona produtos que não são claramente comestíveis.
[007] Aschaffenburg et al. (Improved Method for the Preparation of Crystalline beta-Lactoglobulin and alpha-Lactalbumin from Cow's Milk, Bioch., vol. 65, 1957, páginas 273-277) divulgam um processo melhorado em relação ao processo do processo de Palmer, melhoria essa que permite preparação de cristais de beta-lactoglobulina na ordem de alguns dias ao invés de semanas. No entanto, o método melhorado requer ainda remoção de proteínas indesejadas antes da cristalização e emprega além do mais tolueno para a cristalização, o que o torna incompatível com produção segura de alimentos.
[008] JP H10 218755 A divulga produção de composições cosméticas contendo um inibidor produtor de melanina que compreende BLG como um ingrediente ativo. O documento sugere além do mais que a BLG, p.ex., pode ser isolada pelo seguinte processo: Ácido clorídrico é adicionado a leite para precipitar a caseína seguido por filtração para se obter o whey. O pH do whey é ajustado até 6,0 e sulfato de amônio é adicionado em uma quantidade de meia saturação; a proteína precipitada é removida por precipitação por salificação e um filtrado é recuperado. O filtrado é saturado com sulfato de amônio e a proteína precipitada é recuperada. A proteína recuperada é novamente dissolvida em água e dialisada a pH 5,2 para separar os cristais, e a β- lactoglobulina é preparada a uma proporção de cerca de 1,8 g a partir de 1 L whey. No entanto, os passos gerais de processo do processo proposto descrito em JP H10 218755 A são insuficientes para levar à formação de cristais de BLG. O documento não contém, portanto, uma divulgação habilitada de cristalização de BLG ou de cristais de BLG.
[009] US 2 790 790 divulga um processo para precipitação de proteínas a partir de solução e, mais particularmente, com a precipitação fracionada de proteínas relativamente não conjugadas a partir de solução aquosa pelo uso de cloreto de sódio como o precipitante. É sugerido que o processo é útil para isolamento de BLG por precipitação induzida por NaCl a pH 3,6-3,8. No exemplo II do documento é sugerido que o precipitado de NaCl pode ser dialisado da maneira usual para formar B-lactoglobulina cristalina. No entanto, US 2 790 790 não demonstra que a formação de cristais de BLG a pH 3,6-3,8 é na realidade possível e não contém referência ao significado de “da maneira usual” de diálise de um precipitado de BLG. O documento não contém, portanto, uma divulgação habilitada de cristalização de BLG ou de cristais de BLG.
[010] Por acidente, os presentes inventores fizeram a descoberta surpreendente de que cristais de BLG altamente puros podem ser preparados diretamente em solução de proteínas do whey em bruto que contém quantidades significativas de outras proteínas do whey adicionalmente à BLG e sem o uso de solventes orgânicos tais como tolueno. Isto é contrário ao conhecimento geral comum na técnica que ensina que as proteínas têm de ser altamente purificadas antes de se esperar cristalizá-las e nem todas as proteínas podem ser cristalizadas.
[011] Esta descoberta tem o potencial de mudar o modo como a proteína do whey é manuseada e fracionada na indústria dos lacticínios e torna acessível a produção eficiente e suave de BLG altamente purificada que seja segura para uso como um ingrediente alimentar.
[012] Assim, um aspecto da invenção diz respeito a um método de preparação de uma composição comestível compreendendo beta-lactoglobulina (BLG) em forma cristalizada e/ou isolada, o método compreendendo os passos de a) proporcionar de uma solução de proteínas do whey compreendendo BLG e pelo menos uma proteína do whey adicional, a referida solução de proteínas do whey é supersaturada no que diz respeito à BLG e tem um pH na gama de 5-6, b) cristalização de BLG na solução de proteínas do whey supersaturada, e c) opcionalmente, separação de cristais de BLG da solução de proteínas do whey restante.
[013] Os presentes inventores descobriram além do mais que composições de proteínas do whey comestíveis em forma de pó que contêm cristais de BLG têm densidades aparentes significativamente mais elevadas do que composições comparáveis da técnica prévia. Isto é vantajoso pois facilita o manuseamento do pó e torna-o menos empoeirado.
[014] Assim, outro aspecto da invenção diz respeito a uma composição comestível compreendendo beta- lactoglobulina em forma cristalizada e/ou isolada, p.ex., obtenível por um ou mais métodos descritos aqui. A composição comestível pode, p.ex., ser um pó contendo cristais de BLG e tendo uma densidade aparente de pelo menos 0,40 g/mL. Alternativamente, a composição comestível pode ser uma suspensão ou pasta líquida contendo cristais de BLG.
[015] No contexto da presente invenção, um produto seco tal como, p.ex., um pó, que compreende “cristais de BLG” contém o produto obtido a partir da secagem de uma suspensão de cristais de BLG e a estrutura dos cristais de BLG úmidos pode ter sido distorcida durante o processo de secagem e pode pelo menos parcialmente ter perdido as suas características de difração de raios X. Ao longo das mesmas linhas, os termos “cristal de BLG seco” e “cristal de BLG seco” se referem à partícula obtida a partir de secagem de um cristal de BLG úmido e esta partícula seca não necessita de ter ela própria estrutura de cristal. No entanto, os presentes inventores observaram que, quando cristais de BLG secos são ressuspensos em água desmineralizada fria (4 graus C) na razão de pesos entre 2 partes água e 1 parte cristais de BLG secos, os cristais de BLG são reidratados e recuperam substancialmente a mesma estrutura de cristal (tipo de grupos espaçadores e dimensão de células unitárias) que antes da secagem.
[016] A BLG é bem conhecida como sendo uma ótima fonte de aminoácidos essenciais, incluindo, p.ex., leucina e a composição de BLG comestível proporcionada pela presente invenção tem vários usos nutricionais interessantes.
[017] Um aspecto adicional da invenção diz respeito a um cristal de BLG isolado tendo um grupo espaçador ortorrômbico P 21 21 21 e as dimensões de células unitárias a = 68, 68 (± 5%) Â, b = 68, 68 (± 5%) Â e c = 156, 65 (± 5%) Â; e em que o cristal tem os ângulos integrais de células unitárias α = 90°, β = 90° e y = 90°.
[018] Ainda um aspecto da invenção diz respeito ao uso da composição comestível como definida aqui como um ingrediente alimentar.
[019] Um aspecto adicional da invenção diz respeito a um produto alimentar compreendendo a composição comestível como definida aqui e uma fonte de gordura e/ou uma fonte de carboidratos.
[020] A Figura 1 mostra dois cromatografias sobrepostos de uma solução de proteínas do whey em bruto (linha sólida) com base em whey doce e do licor-mãe resultante após cristalização (linha tracejada). A diferença entre as linhas sólidas e tracejadas é devida a cristais de BLG removidos.
[021] A Figura 2 é uma foto de microscópio dos cristais de BLG recuperados a partir do Exemplo 1.
[022] A Figura 3 é um cromatograma de cristal de BLG removido do Exemplo 1.
[023] A Figura 4 é uma representação gráfica entre a condutividade da solução de proteínas do whey e o rendimento obtido de cristais de BLG recuperados.
[024] A Figura 5 é uma representação gráfica entre temperatura e condutividade da solução de proteínas do whey e o rendimento obtido de cristais de BLG recuperados.
[025] A Figura 6 ilustra a relação entre o conteúdo de proteínas totais (mostrado indiretamente por graus Brix que é proporcionada ao conteúdo de proteínas) da solução de proteínas do whey e o rendimento obtido de cristais de BLG recuperados.
[026] A Figura 7 mostra cromatogramas da alimentação 1 do Exemplo 3 (linha sólida) e do licor-mãe (linha tracejada) obtidos após cristalização e remoção de cristais de BLG.
[027] A Figura 8 é uma foto de microscópio de uma amostra tirada durante as etapas inicias da cristalização da alimentação 1 do Exemplo 3.
[028] A Figura 9 é uma foto de microscópio de uma amostra tirada após completação da cristalização da alimentação 1 do Exemplo 3.
[029] A Figura 10 mostra o cromatograma de cristais de BLG lavados obtidos a partir da alimentação 1 do Exemplo 3.
[030] A Figura 11 mostra cromatogramas da alimentação 2 do Exemplo 3 (linha sólida) e do licor-mãe (linha tracejada) obtidos após cristalização e remoção de cristais de BLG.
[031] A Figura 12 mostra uma imagem da alimentação 2 do Exemplo 3 antes da (imagem do lado esquerdo) e após (imagem do lado direito) cristalização.
[032] A Figura 13 mostra uma foto de microscópio dos cristais de BLG, tanto inteiros como fragmentados, obtidos a partir da alimentação 2 do Exemplo 3.
[033] As Figuras 14 e 15 mostram que o aumento da condutividade ou alteração do pH de uma pasta de cristais de BLG faz com que os cristais de BLG se dissolvam.
[034] A Figura 17 mostra imagem da alimentação 3 do Exemplo 3 antes da (imagem do lado esquerdo) e após (imagem do lado direito) cristalização.
[035] A Figura 18 é uma foto de microscópio dos cristais de BLG recuperados a partir da alimentação 3 do Exemplo 3.
[036] A Figura 19 mostra um cromatograma do cristal de BLG recuperado da alimentação 3 do Exemplo 3 sem qualquer passo de lavagem.
[037] A Figura 20 mostra o impacto do aumento da condutividade no rendimento de cristais de BLG recuperados.
[038] A Figura 21 é uma foto de microscópio de cristais de BLG formados a uma condutividade de 4,20 mS/cm.
[039] A Figura 22 mostra uma foto de microscópio de cristais de BLG a partir das fases inicias da cristalização de uma solução de proteínas do whey à base de SPC.
[040] A Figura 23 ilustra a diferença na densidade aparente de um isolado de proteínas do whey padrão (WPI) e uma composição de BLG de elevada pureza da invenção, composição essa que contém cristais de BLG.
[041] A Figura 24 é uma foto de um filtro spin na qual cristais de BLG do Exemplo 3, alimentação 1, foram separados a partir do licor-mãe.
[042] A Figura 25 é uma foto de subamostras das seis amostras de bebidas pobres em fósforo do Exemplo 8. Da esquerda para a direita, as subamostras são as amostras A, B, C, D, E e F.
[043] A Figura 26 é uma ilustração esquemática da variante de processo de cristalização do Exemplo 10 que usa DCF para separação de cristais de BLG a partir do licor-mãe.
[044] A Figura 27 mostra fotos do bolo de filtração obtido a partir da separação de cristal de BLG e licor-mãe usando uma centrífuga de filtro.
[045] Como mencionado acima, um aspecto da invenção diz respeito a um método de preparação de uma composição comestível compreendendo beta-lactoglobulina (BLG) em forma cristalizada e/ou isolada, o método compreendendo os passos de a) proporcionar de uma solução de proteínas do whey compreendendo BLG e pelo menos uma proteína do whey adicional, a referida solução de proteínas do whey é supersaturada no que diz respeito à BLG e tem um pH na gama de 5-6, b) cristalização de BLG na solução de proteínas do whey supersaturada, e c) opcionalmente, separação de cristais de BLG da solução de proteínas do whey restante.
[046] No contexto da presente invenção, o termo “composição comestível” diz respeito a uma composição que é segura para consumo humano e uso como um ingrediente alimentar e que não contém quantidades problemáticas de componentes tóxicos tais como tolueno ou outros solventes orgânicos indesejados. A BLG é a proteína mais predominante em whey e soro do leito bovino e existe em várias variantes genéticas, sendo as principais no leite de vaca marcadas A e B. A BLG é uma proteína de lipocalina, e pode se ligar a muitas moléculas hidrofóbicas, sugerindo um papel no seu transporte. Foi também mostrado que a BLG é capaz de se ligar a ferro através de sideróforos e poderia ter um papel no combate a patógenos. Um homólogo de BLG não existe no leite materno humano.
[047] A BLG de bovino é uma proteína relativamente pequena de aprox. 162 resíduos de aminoácidos com um peso molecular de aprox. 18,3-18,4 kDa. Sob condições fisiológicas é predominantemente dimérica, mas se dissocia em um monômero abaixo de cerca de pH 3, conservando seu estado nativo como determinado usando RMN. Reciprocamente, a BLG ocorre também em formas de agregação tetraméricas, octaméricas e outras multiméricas sob uma variedade de condições naturais.
[048] As soluções de BLG podem formar géis sob várias condições, quando a estrutura nativa é suficientemente desestabilizada para permitir agregação. Sob aquecimento prolongado a baixo pH e baixa força iônica é formado um gel “com tiras finas” transparente no qual as moléculas de proteína se montam em fibras rígidas longas.
[049] No contexto da presente invenção, o termo “BLG” ou “beta-lactoglobulina” diz respeito a BLG das espécies de mamífero, p.ex., em formas nativas e/ou glicosiladas e inclui as variantes genéticas ocorrendo naturalmente.
[050] No contexto da presente invenção, o termo “cristal” diz respeito a um material sólido cujos constituintes (tais como átomos, moléculas ou íons) estão dispostos em uma estrutura microscópica altamente ordenada, formando uma matriz de cristais que se prolonga em todas as direções. Os cristais de BLG são cristais de proteína que contêm maioritariamente BLG disposta em uma estrutura microscópica altamente ordenada, formando uma matriz de cristais que se prolonga em todas as direções. Os cristais de BLG podem, p.ex., ser monolíticos ou policristalinos e podem, p.ex., ser cristais intactos, fragmentos de cristais ou uma sua combinação. Os fragmentos de cristal são, p.ex., formados quando cristais intactos são sujeitos a cisalhamento mecânico durante processamento. Os fragmentos de cristais têm também a estrutura microscópica altamente ordenada de cristal mas podem não ter a superfície lisa e/ou mesmo extremidades ou cantos de um cristal intacto. Ver, p.ex., Figura 18 para um exemplo de muitos cristais de BLG intactos e Figura 13 para um exemplo de fragmentos de cristais de BLG. Em ambos os casos, o cristal de BLG ou fragmento de cristal pode ser identificado visualmente como estruturas bem definidas, compactas e coerentes usando microscopia de luz. O cristal de BLG são fragmentos de cristais são frequentemente pelo menos parcialmente transparentes. Os cristais de proteínas são além do mais conhecidos por serem birrefringentes e esta propriedade óptica pode ser usada para identificar partículas desconhecidas como tendo estrutura de cristal. Os agregados de BLG não cristalinos, por outro lado, aparecem como fracamente definidos, não transparentes, e como agregados abertos ou porosos de tamanho irregular.
[051] No contexto da presente invenção, o termo “cristalizar” diz respeito à formação de cristais de proteínas. A cristalização pode, p.ex., acontecer espontaneamente ou ser iniciada pela adição de inóculos de cristalização.
[052] A composição comestível compreende BLG em forma cristalizada e/ou isolada. Uma composição comestível que compreende BLG em forma isolada compreende pelo menos 80% (p/p) de BLG em relação aos sólidos totais. Uma composição comestível que compreende BLG em forma cristalizada compreende pelo menos alguns cristais de BLG e, preferencialmente, uma quantidade significativa de cristais de BLG.
[053] Os cristais de BLG podem ser frequentemente observados por microscopia e podem mesmo alcançar um tamanho que os tornam visíveis ao olho.
[054] No contexto da presente invenção, um líquido que é “supersaturado” ou “supersaturado no que diz respeito à BLG” contém uma concentração de BLG dissolvida que está acima do ponto de saturação da BLG em esse líquido às condições físicas e químicas dadas. O termo “supersaturado” é bem conhecido na área de cristalização (ver, p.ex., Gérard Coquerela, “Crystallization of molecular systems from solution: phase diagrams, supersaturation and other basic concepts”, Chemical Society Reviews, p. 2286-2300, Edição 7, 2014) e a supersaturação pode ser determinada por um número de diferentes técnicas de medição (p.ex., por espectroscopia ou análise do tamanho de partículas). No contexto da presente invenção, a supersaturação no que diz respeito à BLG é determinada pelo seguinte procedimento. Procedimento para teste se um líquido a um conjunto específico de condições é supersaturado no que diz respeito à BLG: a) Transferir uma amostra de 50 mL do líquido a ser testado para um tubo de centrífuga (No. de catálogo da VWR 525-0402) tendo uma altura de 115 mm, um diâmetro interior de 25 mm e uma capacidade de 50 mL. Deve ser tido cuidado em manter a amostra e suas frações subsequentes às condições físicas e químicas originais do líquido durante os passos a) — h). b) A amostra é imediatamente centrifugada a 3000 g durante 3,0 minutos com aceleração máx. de 30 segundos e desaceleração máx de 30 segundos. c) Imediatamente após a centrifugação transferir tanto quanto possível do sobrenadante (sem perturbar o pélete se se formou um pélete) para um segundo tubo de centrífuga (mesmo tipo que no passo a) d) Tomar uma subamostra de 0,05 mL do sobrenadante (subamostra A) e) Adicionar 10 mg cristais de BLG (BLG pelo menos 98% pura em relação aos sólidos totais) tendo um tamanho de partículas de no máximo 200 mícrons a um segundo tubo de centrífuga e agitar a mistura. f) Permitir que o segundo tubo de centrífuga repouse durante 60 minutos à temperatura original. g) Imediatamente após o passo f) centrifugar o segundo tubo de centrífuga a 500 g durante 10 minutos e depois tomar outra subamostra de 0,05 mL do sobrenadante (subamostra B). h) Recuperar o pélete de centrifugação do passo g) se existir, ressuspendê-lo em água milliQ e imediatamente inspecionar a suspensão quanto à presença de cristais que são visíveis por microscopia. i) Determinar a concentração de BLG em subamostras A e B usando o método delineado no Exemplo 9.9 - os resultados são expressos como % de BLG p/p em relação ao peso total das subamostras. A concentração de BLG da subamostra A é referida como CBLG, A e a concentração de BLG da subamostra B é referida como CBLG, B. j) O líquido a partir do qual a amostra do passo a) foi tirada era supersaturado (às condições específicas) se cBLG, B for mais baixo do que cBLG, A e se forem observados cristais no passo i).
[055] No contexto da presente invenção, os termos “líquido” e “solução” englobam composições que contêm uma combinação de partículas líquidas e sólidas ou semissólidas tais como, p.ex., cristais de proteínas ou outras partículas de proteínas. Um “líquido” ou uma “solução” pode ser portanto uma suspensão ou mesmo uma pasta. No entanto, um “líquido” e “solução” é preferencialmente bombeável.
[056] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o método não contém a separação do passo c) e proporciona uma composição comestível que compreende tanto cristais de BLG como a proteína do whey adicional. Se esta variante de método incluir além do mais a secagem do passo f) proporciona uma composição seca contendo cristais de BLG e a proteína do whey adicional, i.e., um WPC ou WPI no qual pelo menos uma porção da BLG está presente na forma de cristais de BLG. Preferencialmente, o método contém os passos a), b) e f) em sequência direta.
[057] Se a alimentação de proteínas do whey for um concentrado de proteínas do whey (WPC), um isolado de proteínas do whey (WPI), um concentrado de proteínas do soro (SPC) ou um isolado de proteínas do soro (SPI), a variante de método acima torna possível preparar um WPC, WPI, SPC ou SPI em forma líquida ou seca, na qual pelo menos uma porção da BLG está em forma de cristal.
[058] Os termos “concentrado de proteínas do whey” e “concentração de proteínas do soro” diz respeito a composições secas ou aquosas nas quais contêm uma quantidade total de proteína de 20-89% (p/p) em relação aos sólidos totais.
[059] Um WPC ou um SPC contém preferencialmente: 20-89% (p/p) proteína em relação aos sólidos totais, 15-70% (p/p) de BLG em relação à proteína total, 8-50% (p/p) ALA em relação à proteína total, e 0-40% (p/p) CMP em relação à proteína.
[060] Alternativamente, mas também preferencial, um WPC ou um SPC pode conter: 20-89% (p/p) proteína em relação aos sólidos totais, 15-90% (p/p) de BLG em relação à proteína total, 4-50% (p/p) ALA em relação à proteína total, e 0-40% (p/p) CMP em relação à proteína.
[061] Preferencialmente, um WPC ou um SPC contém: 20-89% (p/p) proteína em relação aos sólidos totais, 15-80% (p/p) de BLG em relação à proteína total, 4-50% (p/p) ALA em relação à proteína total, e 0-40% (p/p) CMP em relação à proteína.
[062] Mais preferencialmente, um WPC ou um SPC contém: 70-89% (p/p) proteína em relação aos sólidos totais, 30-90% (p/p) de BLG em relação à proteína total, 4-35% (p/p) ALA em relação à proteína total, e 0-25% (p/p) CMP em relação à proteína.
[063] Os termos “isolado de proteínas do whey” e “isolado de proteínas do soro” diz respeito a composições secas ou aquosas nas quais contêm uma quantidade total de proteína de 90-100% (p/p) em relação aos sólidos totais.
[064] Um WPI ou um SPI contém preferencialmente: 90-100% (p/p) proteína em relação aos sólidos totais, 15-70% (p/p) de BLG em relação à proteína total, 8-50% (p/p) ALA em relação à proteína total, e 0-40% (p/p) CMP em relação à proteína total.
[065] Alternativamente, mas também preferencial, um WPI ou um SPI pode conter: 90-100% (p/p) proteína em relação aos sólidos totais, 30-95% (p/p) de BLG em relação à proteína total, 4-35% (p/p) ALA em relação à proteína total, e 0-25% (p/p) CMP em relação à proteína total.
[066] Mais preferencialmente um WPI ou um SPI pode conter: 90-100% (p/p) proteína em relação aos sólidos totais, 30-90% (p/p) de BLG em relação à proteína total, 4-35% (p/p) ALA em relação à proteína total, e 0-25% (p/p) CMP em relação à proteína total.
[067] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o método compreende além do mais um passo d) de lavagem de cristais de BLG, p.ex., os cristais de BLG separados obtidos a partir do passo c).
[068] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o método compreende além do mais um passo e) de recristalização de cristais de BLG, p.ex., os cristais de BLG obtidos a partir do passo c) ou d).
[069] O método pode, p.ex., compreender os, ou mesmo consistir nos, passos a), b), c), d) e e). Alternativamente, o método pode compreender os, ou mesmo consistir nos, passos a), b), c) e e).
[070] Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, o método compreende além do mais um passo f) de secagem de uma composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e).
[071] O método pode por exemplo compreender os, ou mesmo consistir nos, passos a), b) e f).
[072] Alternativamente, o método pode compreender os, ou mesmo consistir nos, passos a), b), c) e f).
[073] Alternativamente, o método pode compreender os, ou mesmo consistir nos, passos a), b), c), d) e f).
[074] Alternativamente, o método pode compreender os, ou mesmo consistir nos, passos a), b), c), d), e) e f).
[075] Como referido, o passo a) da presente invenção envolve proporcionar de uma solução de proteínas do whey que compreende BLG e pelo menos uma proteína do whey adicional.
[076] No contexto da presente invenção, o termo “proteína do whey” diz respeito a proteína que é encontrada no whey ou no soro do leite. A proteína do whey da solução de proteínas do whey pode ser um subconjunto da espécie de proteína encontrada no whey ou soro do leite ou pode ser o conjunto completo de espécies de proteína encontradas no whey e/ou no soro do leite. No entanto, a solução de proteínas do whey contém sempre BLG.
[077] No contexto da presente invenção, o termo “proteína adicional” significa uma proteína que não é BLG. A proteína adicional que está presente na solução de proteínas do whey compreende tipicamente uma ou mais das proteínas diferentes de BLG que são encontradas no soro do leite ou whey. Exemplos não limitantes de tais proteínas são alfa- lactalbumina, albumina do soro bovino, imunoglobulinas, caseino-macropeptídeo (CMP), osteopontina, lactoferrina e proteínas membranares dos glóbulos de gordura do leite.
[078] A solução de proteínas do whey pode portanto conter preferencialmente pelo menos uma proteína do whey adicional selecionada do grupo consistindo em alfa- lactalbumina, albumina do soro bovino, imunoglobulinas, caseino-macropeptídeo (CMP), osteopontina, lactoferrina e proteínas membranares dos glóbulos de gordura do leite e suas combinações.
[079] A alfa-lactalbumina (ALA) é uma proteína presente no leite de quase todas as espécies de mamífero. A ALA forma a subunidade reguladora do heterodímero da lactose sintase (LS) e β-1,4-galactosiltransferase (beta4Gal-T1) forma o componente catalítico. Em conjunto, estas proteínas permitem que a LS produza lactose por transferência de frações de galactose para a glucose. Como um multímero, a alfa- lactalbumina se liga fortemente a íons de cálcio e zinco e pode possuir atividade bactericida ou antitumoral. Uma das principais diferenças estruturais com a beta-lactoglobulina é que a ALA não tem qualquer grupo tiol livre que possa servir como o ponto de partida para uma reação de agregação covalente. Como resultado, a ALA pura não forma géis após desnaturação e acidificação.
[080] No contexto da presente invenção, o termo “ALA” ou “alfa-lactalbumina” diz respeito a alfa-lactalbumina de espécies de mamífero, p.ex., em forma nativa e/ou glicosilada e inclui as variantes genéticas ocorrendo naturalmente.
[081] Em algumas modalidades da invenção, a solução de proteínas do whey compreende no máximo 10% (p/p) caseína em relação à quantidade total de proteína, preferencialmente no máximo 5% (p/p), mais preferencial no máximo 1% (p/p) e, ainda mais preferencial, no máximo 0,5% caseína em relação à quantidade total de proteína. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey não contém qualquer quantidade detectável de caseína.
[082] O termo “soro do leite” diz respeito ao líquido que resta quando a caseína e glóbulos de gordura do leite foram removidos a partir do leite, p.ex., por microfiltração ou ultrafiltração de poros grandes. O soro do leite pode ser também referido como “whey ideal”.
[083] O termo “proteína do soro do leite” ou “proteína do soro” diz respeito à proteína que está presente no soro do leite.
[084] O termo “whey” diz respeito ao sobrenadante líquido que é deixado após a caseína do leite ter sido precipitada e removida. A precipitação de caseína pode, p.ex., ser alcançada por acidificação de leite e/ou por uso de enzima de coalho.
[085] Existem vários tipos de whey, tais como “whey doce”, que é o produto de whey produzido por precipitação à base de coalho de caseína, e “whey ácido” ou “whey acre” que é o produto de whey produzido por precipitação à base de ácido de caseína. A precipitação à base de ácido caseína pode, p.ex., ser alcançada por adição de ácidos alimentares ou por meio de culturas bacterianas.
[086] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 5% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 10% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. Mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 15% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 20% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. O mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender pelo menos 30% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína.
[087] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 1% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 2% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 3% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. O mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender pelo menos 4% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína.
[088] Ainda em outras modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 35% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender pelo menos 40% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. Mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode, p.ex., compreender pelo menos 45% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender pelo menos 50% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína.
[089] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende na gama de 5-90% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender na gama de 10-80% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. A solução de proteínas do whey do passo a) pode, p.ex., compreender na gama de 20-70% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende na gama de 30-70% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína.
[090] Como referido, os presentes inventores descobriram que é possível cristalizar a BLG sem o uso de solventes orgânicos. Esta abordagem de purificação pode ser também usada para refinar preparações contendo proteína do whey, preparações essas que já foram sujeitas a alguma purificação da BLG, e proporciona métodos simples de aumento ainda maior da pureza da BLG. Assim, em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende na gama de 1-20% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender na gama de 2-15% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode, p.ex., compreender na gama de 3-10% (p/p) proteína do whey adicional em relação à quantidade total de proteína.
[091] Em algumas modalidades da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 5% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 10% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 15% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína. Alternativamente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender pelo menos 20% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína.
[092] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 25% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 30% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína. A solução de proteínas do whey do passo a) preferencialmente compreende pelo menos 35% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender pelo menos 40% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína.
[093] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende na gama de 5-95% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende na gama de 5-70% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender na gama de 10-60% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína. A solução de proteínas do whey do passo a) preferencialmente compreende na gama de 12-50% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencial, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender na gama de 20-45% (p/p) ALA em relação à quantidade total de proteína.
[094] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) tem uma razão de pesos entre BLG e ALA de pelo menos 0,01. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) tem uma razão de pesos entre BLG e ALA de pelo menos 0,5. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) tem uma razão de pesos entre BLG e ALA de pelo menos 1, tal como, p.ex., pelo menos 2. Por exemplo, a solução de proteínas do whey do passo a) pode ter uma razão de pesos entre BLG e ALA de pelo menos 3. As quantidades e concentrações de BLG e outras proteínas na solução de proteínas do whey e na alimentação de proteínas do whey se referem todas a proteína dissolvida e não incluem proteína precipitada ou cristalizada.
[095] No contexto da presente invenção, o termo “razão de pesos” entre o componente X e o componente Y significa o valor obtido pelo cálculo mX/mY em que mX é a quantidade (peso) de componentes X e mY é a quantidade (peso) de componentes Y.
[096] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) tem uma razão de pesos entre BLG e ALA na gama de 0,01-20. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) tem uma razão de pesos entre BLG e ALA na gama de 0,2-10. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) tem uma razão de pesos entre BLG e ALA na gama de 0,5-4. Por exemplo, a solução de proteínas do whey do passo a) pode ter uma razão de pesos entre BLG e ALA na gama de 1-3.
[097] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 1% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 2% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 5% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender pelo menos 10% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína.
[098] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 12% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Por exemplo, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender pelo menos 15% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. A solução de proteínas do whey do passo a) pode, p.ex., compreender pelo menos 20% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Alternativamente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender pelo menos 30% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína.
[099] Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende no máximo 95% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender no máximo 90% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode, p.ex., compreender no máximo 85% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode, p.ex., compreender no máximo 80% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender no máximo 78% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender no máximo 75% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína.
[0100] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende na gama de 1-95% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender na gama de 5-90% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende na gama de 10-85% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencialmente a solução de proteínas do whey do passo a) compreende na gama de 10-80% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. O mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender na gama de 20-70% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína.
[0101] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende na gama de 10-95% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender na gama de 12-90% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende na gama de 15-85% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencialmente a solução de proteínas do whey do passo a) compreende na gama de 15-80% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. O mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) pode compreender na gama de 30-70% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína.
[0102] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende pelo menos 0,4% (p/p) de BLG em relação ao peso da solução de proteínas do whey. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey compreende pelo menos 1,0% (p/p) de BLG. Mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey compreende pelo menos 2,0% (p/p) de BLG. É ainda mais preferencial que a solução de proteínas do whey compreenda pelo menos 4% (p/p) de BLG.
[0103] Concentrações mais elevadas de BLG são ainda mais preferenciais e preferencialmente a solução de proteínas do whey compreende pelo menos 6% (p/p) de BLG. Mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey compreende pelo menos 10% (p/p) de BLG. É ainda mais preferencial que a solução de proteínas do whey compreenda pelo menos 15% (p/p) de BLG.
[0104] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende na gama de 0,4-40% (p/p) de BLG em relação ao peso da solução de proteínas do whey. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey compreende na gama de 1-35% (p/p) de BLG. Mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey compreende na gama de 4-30% (p/p) de BLG. É ainda mais preferencial que a solução de proteínas do whey compreenda na gama de 10-25% (p/p) de BLG.
[0105] Qualquer proteína do whey adequada pode ser usada para preparar a solução de proteínas do whey. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey compreende, ou mesmo consiste em, um concentrado de proteínas do soro do leite, concentrado de proteínas do whey, isolado de proteínas do soro do leite, isolado de proteínas do whey ou uma sua combinação.
[0106] É preferencial que a solução de proteínas do whey seja uma solução de proteínas do whey desmineralizada.
[0107] Em este contexto, o termo desmineralizado significa que a condutividade da solução de proteínas do whey é no máximo 15 mS/cm e preferencialmente no máximo 10 mS/cm e, ainda mais preferencialmente, no máximo 8 mS/cm. O permeado de UF condutividade de uma solução de proteínas do whey desmineralizada é preferencialmente no máximo 7 mS/cm, mais preferencialmente no máximo 4 mS/cm e, ainda mais preferencialmente, no máximo 1 mS/cm.
[0108] É particularmente preferencial que a solução de proteínas do whey seja um concentrado de proteínas do soro do leite desmineralizado, um isolado de proteínas do soro do leite desmineralizado, um concentrado de proteínas do whey desmineralizado ou um isolado de proteínas do whey desmineralizado.
[0109] Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey compreende, ou mesmo consiste em, um concentrado de proteínas do soro do leite, concentrado de proteínas do whey, isolado de proteínas do soro do leite, isolado de proteínas do whey desmineralizado e com pH ajustado ou uma sua combinação.
[0110] A solução de proteínas do whey pode por exemplo compreender, ou mesmo consistir em, um concentrado de proteínas do soro do leite desmineralizado. Alternativamente, a solução de proteínas do whey pode compreender, ou mesmo consistir em, um concentrado de proteínas do whey desmineralizado. Alternativamente, a solução de proteínas do whey pode compreender, ou mesmo consistir em, um isolado de proteínas do soro do leite desmineralizado. Alternativamente, a solução de proteínas do whey pode compreender, ou mesmo consistir em, um isolado de proteínas do whey desmineralizado.
[0111] No contexto da presente invenção, os termos “concentrado de proteínas do whey” e “concentrado de proteínas do soro do leite” diz respeito a preparações de whey ou soro do leite, preparações essas que contêm na gama de aprox. 20-89% (p/p) proteína em relação aos sólidos totais.
[0112] No contexto da presente invenção, os termos “isolado de proteínas do whey” e “isolado de proteínas do soro do leite” diz respeito a preparações de whey ou soro do leite, preparações essas que contêm pelo menos 90% (p/p) proteína em relação aos sólidos totais.
[0113] Os termos “consiste essencialmente em” e “consistindo essencialmente em” significam que a reivindicação ou característica em questão engloba os materiais ou passos especificados e aquelas que não afetam materialmente a(s) característica(s) básica(s) e nova(s) da invenção reivindicada.
[0114] A proteína da solução de proteínas do whey é preferencialmente derivada a partir de leite de mamífero e, preferencialmente, a partir do leite de um ruminante tal como, p.ex., vaca, ovelha, cabra, búfalo, camelo, lama, égua e/ou veado. A proteína derivada a partir de leite de bovino (vaca) é particularmente preferencial. A BLG e a proteína do whey adicional são portanto preferencialmente BLG de bovino e proteína do whey de bovino.
[0115] A proteína da solução de proteínas do whey é preferencialmente tão próxima ao seu estado nativo quanto possível e preferencialmente foi somente sujeita a tratamentos com calor suaves se algum de todo.
[0116] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a BLG da solução de proteínas do whey tem um grau de lactosilação de no máximo 1. Preferencialmente, a BLG da solução de proteínas do whey tem um grau de lactosilação de no máximo 0,6. Mais preferencialmente, a BLG da solução de proteínas do whey tem um grau de lactosilação de no máximo 0,4. Ainda mais preferencialmente, a BLG da solução de proteínas do whey tem um grau de lactosilação de no máximo 0,2. O mais preferencialmente, a BLG da solução de proteínas do whey tem um grau de lactosilação de no máximo 0,1, tal como, p.ex., preferencialmente no máximo 0,01.
[0117] O grau de lactosilação de BLG é determinada de acordo com Czerwenka et al. (J. Agric. Food Chem., Vol. 54, No. 23, 2006, páginas 8874-8882).
[0118] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey tem um valor de furosina de no máximo 80 mg/100 g de proteína. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey tem um valor de furosina de no máximo 40 mg/100 g de proteína. Mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey tem um valor de furosina de no máximo 20 mg/100 g de proteína. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey tem um valor de furosina de no máximo 10 mg/100 g de proteína. O mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey tem um valor de furosina de no máximo 5 mg/100 g de proteína, tal como, p.ex., preferencialmente um valor de furosina de 0 mg/100 g de proteína.
[0119] A solução de proteínas do whey contém tipicamente outros componentes adicionalmente à proteína. A solução de proteínas do whey pode conter outros componentes que são normalmente encontrados no whey ou soro do leite, tais como, p.ex., minerais, carboidratos e/ou lipídeo. Alternativamente ou adicionalmente, a solução de proteínas do whey pode conter componentes que não são nativos do whey ou soro do leite. No entanto, tais componentes não nativos devem ser preferencialmente seguros para uso na produção alimentar e preferencialmente também para consumo humano.
[0120] O presente método é particularmente vantajoso para separação de soluções de proteínas do whey em bruto que contêm outros sólidos diferentes de BLG.
[0121] A solução de proteínas do whey pode por exemplo conter carboidratos, tais como, p.ex., lactose, oligossacarídeos e/ou produtos de hidrólise de lactose (i.e., glucose e galactose). A solução de proteínas do whey pode, p.ex., conter carboidrato na gama de 0-40% (p/p), tal como na gama de 1-30% (p/p) ou na gama de 2-20% (p/p).
[0122] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey contém no máximo 20% (p/p) carboidrato, preferencialmente no máximo 10% (p/p) carboidrato, mais preferencialmente no máximo 5% (p/p) carboidrato e, ainda mais preferencialmente, no máximo 2% (p/p) carboidrato.
[0123] A solução de proteínas do whey pode também compreender lipídeo, p.ex., na forma de triglicerídeo e/ou outros tipos de lipídeos tais como fosfolipídeos.
[0124] Em algumas modalidades da invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende uma quantidade total de lipídeo de no máximo 15% (p/p) em relação aos sólidos totais. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende uma quantidade total de lipídeo de no máximo 10% (p/p) em relação aos sólidos totais. Mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende uma quantidade total de lipídeo de no máximo 6% (p/p) em relação aos sólidos totais. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende uma quantidade total de lipídeo de no máximo 1,0% (p/p) em relação aos sólidos totais. O mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) compreende uma quantidade total de lipídeo de no máximo 0,5% (p/p) em relação aos sólidos totais.
[0125] A quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey é tipicamente pelo menos 1% (p/p) em relação ao peso da solução de proteínas do whey. Preferencialmente, a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey é pelo menos 5% (p/p). Mais preferencial, a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey é pelo menos 10% (p/p). Ainda mais preferencial, a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey é pelo menos 15% (p/p).
[0126] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey está na gama de 1-50% (p/p). Preferencialmente, a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey está na gama de 5-40% (p/p). Mais preferencial, a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey está na gama de 10-30% (p/p). Ainda mais preferencial, a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey está na gama de 15-25% (p/p).
[0127] A quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey é determinada de acordo com o Exemplo 9.2.
[0128] A solução de proteínas do whey é tipicamente preparada ao sujeitar uma alimentação de proteínas do whey a um ou mais ajustes que formam a solução de proteínas do whey que é supersaturada no que diz respeito à BLG.
[0129] A alimentação é preferencialmente um WPC, um WPI, um SPC, um SPI ou uma sua combinação.
[0130] No contexto da presente invenção, o termo “alimentação de proteínas do whey” diz respeito à composição que é transformada na solução de proteínas do whey supersaturada no que diz respeito à BLG. A alimentação de proteínas do whey é tipicamente um líquido aquoso compreendendo BLG e pelo menos uma proteína do whey adicional, mas não é normalmente supersaturada no que diz respeito à BLG.
[0131] As modalidades se relacionando com a composição química da solução de proteínas do whey se aplicam igualmente à alimentação de proteínas do whey, no entanto tipicamente pelo menos um parâmetro da alimentação de proteínas do whey é definida para evitar a supersaturação ou pelo menos cristalização espontânea.
[0132] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey supersaturada é preparada ao sujeitar a alimentação de proteínas do whey a um ou mais dos seguintes ajustes: - Ajuste do pH, - Redução da condutividade - Redução da temperatura - Aumento da concentração de proteína - Adição de um agente que reduz a atividade de água - Modificação da composição de íons
[0133] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a preparação da solução de proteínas do whey envolve ajuste do pH da alimentação de proteína do whey até um pH na gama de 5-6.
[0134] Todos os valores de pH são medidos usando um elétrodo de vidro de pH e são normalizados aos 25 graus C.
[0135] A solução de proteínas do whey pode por exemplo ter um pH na gama de 4,9-6,1. O pH da solução de proteínas do whey pode, p.ex., estar na gama de 5,0-6,1. Alternativamente, o pH da solução de proteínas do whey pode estar na gama de 5,1-6,1. Preferencialmente, o pH da solução de proteínas do whey está na gama de 5,1-6,0.
[0136] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o pH da solução de proteínas do whey está na gama de 5,0-6,0. Preferencialmente, o pH da solução de proteínas do whey está na gama de 5,1-6,0. Mais preferencialmente o pH da solução de proteínas do whey está na gama de 5,1-5,9. Ainda mais preferencial, o pH da solução de proteínas do whey pode estar na gama de 5,2-5,9. O mais preferencialmente o pH da solução de proteínas do whey está na gama de 5,2-5,8.
[0137] O pH é preferencialmente ajustado usando ácidos e/ou bases aceitáveis em alimentos. Ácidos aceitáveis em alimentos são particularmente preferenciais, tais como, p.ex., ácidos carboxílicos. Exemplos úteis de tais ácidos são, p.ex., ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido acético, ácido maleico, ácido tartárico, ácido láctico, ácido cítrico ou ácido glucônico e/ou suas misturas.
[0138] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o pH é ajustado usando uma lactona, tal como, p.ex., D-glucono-delta-lactona, que hidrolisa lentamente e ao mesmo tempo reduz o pH do líquido aquoso contendo a mesma. O pH alvo após a hidrólise da lactona ter terminado pode ser calculado precisamente.
[0139] Exemplos úteis de bases aceitáveis em alimentos são, p.ex., fontes de hidróxido tais como, p.ex., hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de cálcio, sais de ácidos alimentares tais como, p.ex., citrato trissódico e/ou suas combinações.
[0140] Em outras modalidades preferenciais da invenção, o pH é ajustado por adição de material de permuta catiônica na sua forma de H+. O material de permuta catiônica de partículas tipo esférulas/grandes é facilmente removido a partir da solução de proteínas do whey antes da cristalização ou mesmo após a cristalização. O ajuste de pH por adição de material de permuta catiônica na sua forma de H+ é particularmente vantajoso na presente invenção pois reduziu o pH sem adicionar contraíons negativos que afeta significativamente a condutividade da alimentação de proteínas do whey.
[0141] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a preparação da solução de proteínas do whey envolve redução da condutividade da alimentação de proteína do whey.
[0142] Os valores de condutividade mencionados aqui foram normalizados para 25 graus C a não ser que seja especificado de outro modo.
[0143] Os inventores descobriram que a redução da condutividade da solução de proteínas do whey leva a rendimento mais elevado de cristais de BLG. A condutividade obtenível mínima da solução de proteínas do whey depende da composição da fração de proteínas e da fração de lipídeos (se alguma). Algumas espécies de proteínas tais como, p.ex., caseinomacropeptídeo (CMP) contribui mais para a condutividade do que outras espécies de proteínas. É portanto preferencial que a condutividade da alimentação de proteínas do whey seja levada próximo do nível onde a proteína e os contraíons da proteína são os principais contribuidores para a condutividade. A redução da condutividade envolve frequentemente remoção de pelo menos alguns dos íons livres, pequenos que estão presentes em fase líquida e não estreitamente ligados às proteínas.
[0144] É frequentemente preferencial que a solução de proteínas do whey tenha uma condutividade de no máximo 10 mS/cm. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey tem uma condutividade de no máximo 5 mS/cm. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey tem uma condutividade de no máximo 4 mS/cm.
[0145] Condutividades mais baixas são ainda mais preferenciais e dão origem a rendimentos mais elevados de cristais de BLG. Assim, a solução de proteínas do whey tem preferencialmente uma condutividade de no máximo 3 mS/cm. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey tem uma condutividade de no máximo 1 mS/cm. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey tem uma condutividade de no máximo 0,5 mS/cm.
[0146] A condutividade da alimentação de proteínas do whey é preferencialmente reduzida por diálise ou diafiltração. A diafiltração é particularmente preferencial pois permite separação por lavagem de sais e pequenas moléculas carregadas enquanto as proteínas são retidas. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a mesma unidade de UF é usada para UF/diafiltração e subsequente concentração da alimentação de proteínas do whey.
[0147] Os presentes inventores viram indicadores de que a razão entre a condutividade (expressa em mS/cm) e a quantidade total de proteína na solução de proteínas do whey (expressada em % em peso proteína total em relação ao peso total da solução de proteínas do whey) pode ser vantajosamente mantida a ou abaixo de um certo limiar para facilitar a cristalização de BLG.
[0148] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a razão entre a condutividade e a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey é no máximo 0,3. Preferencialmente, a razão entre a condutividade e a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey é no máximo 0,25. Preferencialmente, a razão entre a condutividade e a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey é no máximo 0,20. Mais preferencialmente, a razão entre a condutividade e a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey é no máximo 0,18. Ainda mais preferencialmente, a razão entre a condutividade e a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey é no máximo 0,12. O mais preferencialmente, a razão entre a condutividade e a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey é no máximo 0,10.
[0149] É por exemplo preferencial que a razão entre a condutividade e a quantidade total de proteína da solução de proteínas do whey seja aprox. 0,07 ou mesmo mais baixa.
[0150] Os presentes inventores descobriram além do mais que a alimentação de proteínas do whey pode ser vantajosamente controlada para proporcionar uma solução de proteínas do whey tendo uma condutividade de permeado de UF de no máximo 10 mS/cm. A condutividade de permeado de UF é uma medida da condutividade da fração de moléculas pequenas e é medida de acordo com o Exemplo 9.10. Quando o termo “condutividade” é usado aqui como tal se refere à condutividade do líquido em questão. Quando o termo “condutividade de permeado de UF” se refere à condutividade da fração de moléculas pequenas de um líquido e é medida de acordo com o Exemplo 9.10.
[0151] Preferencialmente, a condutividade de permeado de UF da solução de proteínas do whey é no máximo 7 mS/cm. Mais preferencialmente, a condutividade de permeado de UF da solução de proteínas do whey pode ser no máximo 5 mS/cm. Ainda mais preferencialmente, a condutividade de permeado de UF da solução de proteínas do whey pode ser no máximo 3 mS/cm.
[0152] Condutividades de permeado de UF ainda mais baixas podem ser usadas e são particularmente preferenciais se um rendimento elevado de BLG deva ser obtido. Assim, preferencialmente, a condutividade de permeado de UF da solução de proteínas do whey é no máximo 1,0 mS/cm. Mais preferencialmente, a condutividade de permeado de UF da solução de proteínas do whey pode ser no máximo 0,4 mS/cm. Ainda mais preferencialmente, a condutividade de permeado de UF da solução de proteínas do whey pode ser no máximo 0,1 mS/cm. O mais preferencialmente, a condutividade de permeado de UF da solução de proteínas do whey pode ser no máximo 0,04 mS/cm.
[0153] Condutividades de permeado de UF ainda mais baixas podem ser alcançadas, p.ex., de água MilliQ água é usada como um diluente em durante a diafiltração (a água MilliQ tem uma condutividade de aprox. 0,06 μS/cm) Assim, a condutividade de permeado de UF da solução de proteínas do whey pode ser no máximo 0,01 mS/cm. Alternativamente, a condutividade de permeado de UF da solução de proteínas do whey pode ser no máximo 0,001 mS/cm. Alternativamente, a condutividade de permeado de UF da solução de proteínas do whey pode ser no máximo 0,0001 mS/cm.
[0154] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a preparação da solução de proteínas do whey envolve redução da temperatura da alimentação de proteína do whey.
[0155] Por exemplo, a preparação da solução de proteínas do whey pode envolver redução da temperatura da alimentação de proteína do whey até pelo menos 5 graus C, preferencialmente pelo menos 10 graus C e ainda mais preferencial pelo menos 15 graus C. Por exemplo, a preparação da solução de proteínas do whey pode envolver redução da temperatura da alimentação de proteína do whey até pelo menos 20 graus C.
[0156] A temperatura da alimentação de proteínas do whey pode, p.ex., ser reduzida até no máximo 30 graus C, preferencialmente no máximo 20 graus C e, ainda mais preferencialmente, até no máximo 10 graus C. Os inventores descobriram que temperaturas ainda mais baixas proporcionam grau mais elevado de supersaturação, assim, a temperatura da alimentação de proteínas do whey pode, p.ex., ser reduzida até no máximo 5 graus C, preferencialmente no máximo 2 graus C e, ainda mais preferencialmente, até no máximo 0 graus C. A temperatura pode ser ainda mais baixa do que 0 graus C, no entanto preferencialmente a solução de proteínas do whey deve permanecer bombeável, p.ex., na forma de uma pasta gelada.
[0157] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey é uma pasta gelada antes da inicialização da cristalização de BLG. Alternativamente ou adicionalmente, a solução de proteínas do whey em cristalização pode ser convertida em ou mantida como uma pasta gelada durante a cristalização de BLG do passo b).
[0158] Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, a preparação da solução de proteínas do whey envolve aumento da concentração de proteína total da alimentação de proteína do whey. A alimentação de proteínas do whey pode, p.ex., ser sujeita a um ou mais passos de concentração de proteínas tais como ultrafiltração, nanofiltração, osmose reversa e/ou evaporação e deste modo concentrada para se obter a solução de proteínas do whey.
[0159] A ultrafiltração é particularmente preferencial pois permite concentração seletiva de proteína enquanto as concentrações de sais e carboidratos não são quase afetadas. Como mencionado acima, a ultrafiltração é preferencialmente usada tanto para diafiltração como para concentração da alimentação de proteínas do whey.
[0160] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a concentração de BLG de solução de proteínas do whey é abaixo do nível onde ocorre cristalização espontânea de BLG. É portanto frequentemente preferencial parar as modificações da alimentação de proteínas do whey quando a solução de proteínas do whey está na região metaestável, i.e., na região supersaturada onde os cristais de BLG podem crescer quando a inoculação é usada mas onde a cristalização não começa espontaneamente.
[0161] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a preparação da solução de proteínas do whey envolve adição de um ou mais agente(s) redutor(es) da atividade de água à alimentação de proteínas do whey.
[0162] Exemplos úteis, mas não limitantes, de tais agentes redutores da atividade de água são polissacarídeos e/ou poli-etileno glicol (PEG).
[0163] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a preparação da solução de proteínas do whey envolve modificação da composição de íons da alimentação de proteínas do whey, p.ex., por permuta de íons, por adição de novas espécies de íons, por diálise ou diafiltração.
[0164] Tipicamente, a solução de proteínas do whey é preparada por combinação de dois ou mais dos passos de processo acima para criação de supersaturação.
[0165] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a preparação da solução de proteínas do whey envolve sujeição da alimentação de proteínas do whey a pelo menos: - concentração, p.ex., usando ultrafiltração, nanofiltração ou osmose reversa, a uma temperatura acima de 10 graus C e - subsequentemente resfriamento até uma temperatura abaixo de 10 graus C.
[0166] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a preparação da solução de proteínas do whey envolve sujeição da alimentação de proteínas do whey a pelo menos - concentração a um pH acima de 6,0 e - subsequentemente redução do pH por adição de um ácido (p.ex., GDL ou material de permuta catiônica em forma de H+)
[0167] Ainda em outras modalidades preferenciais da invenção, a preparação da solução de proteínas do whey envolve sujeição da alimentação de proteínas do whey a pelo menos: - redução da condutividade, p.ex., por diafiltração usando uma membrana que retém pelo menos BLG.
[0168] Em modalidades adicionalmente preferenciais da invenção, a preparação da solução de proteínas do whey envolve sujeição da alimentação de proteínas do whey a uma combinação pelo menos: - ajuste do pH a 5-6, - redução da condutividade por diafiltração usando uma membrana que retém pelo menos BLG, - concentração de proteínas, p.ex., usando ultrafiltração, nanofiltração ou osmose reversa, a uma temperatura acima de 10 graus C e - finalmente, resfriamento até uma temperatura abaixo de 10 graus C.
[0169] Os presentes inventores descobriram além do mais que um rendimento de BLG do presente método pode ser melhorado por controle da razão molar entre a soma de sódio + potássio vs. a soma de cálcio e magnésio. Uma quantidade relativa mais elevada de cálcio e magnésio parece surpreendentemente aumentar o rendimento de BLG e portanto aumenta a eficiência da recuperação de BLG do presente método.
[0170] Em algumas modalidades preferenciais da presente invenção, a solução de proteínas do whey do passo a) tem uma razão molar entre Na + K e Ca + Mg de no máximo 4. Mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) tem uma razão molar entre Na + K e Ca + Mg de no máximo 2. Ainda mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) tem uma razão molar entre Na + K e Ca + Mg de no máximo 1,5 e, ainda mais preferencialmente, no máximo 1,0. O mais preferencialmente, a solução de proteínas do whey do passo a) tem uma razão molar entre Na + K e Ca + Mg de no máximo 0,5, tal como, p.ex., no máximo 0,2.
[0171] A razão molar entre Na + K e Ca + Mg é calculada como (mNa + mK)/(mCa + mMg) em que mNa é o conteúdo de Na elementar em mol, mK é o conteúdo de K elemental em mol, mCa é o conteúdo elementar de Ca elementar em mol e mMg é o conteúdo de Mg elementar em mol.
[0172] É particularmente preferencial que a solução de proteínas do whey tenha sido supersaturada no que diz respeito à BLG por solubilização por salificação e essa BLG pode portanto ser cristalizada a partir da solução de proteínas do whey em modo de solubilização por salificação.
[0173] Em algumas modalidades da invenção, a solução de proteínas do whey tem baixo conteúdo de proteína desnaturada, particularmente se o produto de BLG comestível da presente invenção dever ter grau de desnaturação de proteínas também. Preferencialmente, a solução de proteínas do whey tem um grau de desnaturação de proteínas de no máximo 2%, preferencialmente no máximo 1,5%, mais preferencialmente no máximo 1,0% e, o mais preferencialmente, no máximo 0,8%.
[0174] O passo b) do método envolve cristalização de pelo menos alguma da BLG da solução de proteínas do whey supersaturada.
[0175] É particularmente preferencial que a cristalização do passo b) tenha lugar em modo de solubilização por salificação, i.e., em um líquido que tenha uma baixa força iônica e condutividade. Isto é contrário ao modo de precipitação por salificação em que quantidades significativas de sais são adicionadas a uma solução de modo a provocar cristalização.
[0176] A cristalização de BLG do passo b) pode, p.ex., envolver um ou mais dos seguintes: - Espera pela ocorrência de cristalização, - Adição de inóculos de cristalização, - Aumento ainda maior dos graus de supersaturação de BLG e/ou - Estimulação mecânica.
[0177] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o passo b) envolve adição de inóculos de cristalização à solução de proteínas do whey. Os inventores descobriram que a adição de inóculos de cristalização torna possível controlar quando e onde a cristalização de BLG tem lugar para evitar entupimento repentino do equipamento de processo e paragens não intencionais durante a produção. É por exemplo frequentemente desejável evitar cristalização inicial enquanto se concentra a alimentação de proteínas do whey.
[0178] Em princípio, qualquer material de inóculo que inicie a cristalização de BLG pode ser usado. No entanto é preferencial que os cristais de BLG hidratados ou cristais de BLG secos sejam usados para inoculação para evitar impurezas adicionais à solução de proteínas do whey.
[0179] Os inóculos de cristalização podem estar em forma seca ou podem formar parte de uma suspensão quando adicionados à solução de proteínas do whey. A adição de uma suspensão contendo os inóculos de cristalização, p.ex. cristais de BLG, é presentemente preferencial como parece proporcionar um início mais rápido de cristalização. É preferencial que uma tal suspensão contendo inóculos de cristalização tenha um pH na gama de 5-6 e uma condutividade de no máximo 10 mS/cm.
[0180] Em algumas modalidades da invenção, pelo menos alguns dos inóculos de cristalização estão localizados em uma fase sólida que é colocada em contato com a solução de proteínas do whey.
[0181] Os inóculos de cristalização têm preferencialmente um tamanho mais pequeno das partículas do que o tamanho desenhado dos cristais de BLG. O tamanho dos inóculos de cristalização pode ser modificado por remoção dos inóculos maiores por crivagem ou outros processos de fracionamento de tamanho. A redução do tamanho das partículas, p.ex., por meio de trituração, pode ser também empregue antes do fracionamento do tamanho das partículas.
[0182] Em algumas modalidades da invenção, pelo menos 90% (p/p) dos inóculos de cristalização têm um tamanho das partículas (medido por análise de crivagem) na gama de 0,1-600 mícrons. Por exemplo, pelo menos 90% (p/p) dos inóculos de cristalização podem ter um tamanho das partículas na gama de 1-400 mícrons. Preferencialmente, pelo menos 90% (p/p) dos inóculos de cristalização podem ter um tamanho das partículas na gama de 5-200 mícrons. Mais preferencialmente, pelo menos 90% (p/p) dos inóculos de cristalização podem ter um tamanho das partículas na gama de 5-100 mícrons.
[0183] O tamanho das partículas e dosagem de inóculos de cristalização podem ser customizados para proporcionar a cristalização ótima de BLG.
[0184] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, os inóculos de cristalização são adicionados à alimentação de proteínas do whey antes da obtenção de supersaturação no que diz respeito à BLG mas preferencialmente em um modo que pelo menos alguns inóculos de cristalização estejam ainda presentes quando a supersaturação é alcançada. Isto pode, p.ex., ser alcançado por adição de inóculos de cristalização quando a alimentação de proteínas do whey está próxima da supersaturação, p.ex., durante o resfriamento, concentração e/ou ajuste do pH e para alcançar a supersaturação antes de os inóculos de cristalização estarem completamente dissolvidos.
[0185] Em algumas modalidades preferenciais a invenção, o passo b) envolve aumento ainda maior do grau de supersaturação de BLG, preferencialmente até um grau onde a cristalização de BLG se inicia imediatamente, i.e., em no máximo 20 minutos e preferencialmente em no máximo 5 minutos. Isto é também preferido como a zona de nucleação em que cristalitos se formam espontaneamente e iniciar o processo de cristalização.
[0186] O grau de supersaturação pode, p.ex., ser aumentado por um ou mais dos seguintes: - Aumento da concentração de proteínas da solução de proteínas do whey adicionalmente - resfriamento da solução de proteínas do whey adicionalmente - colocação da solução de proteínas do whey próxima do pH ótimo para cristalização de BLG - redução ainda maior da condutividade.
[0187] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o passo b) envolve espera para que os cristais de BLG se formem. Isto pode levar várias horas e é tipicamente para uma solução de proteínas do whey que é somente ligeiramente supersaturada no que diz respeito à BLG e à qual não foram adicionais inóculos de cristalização.
[0188] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o fornecimento da solução de proteínas do whey (passo a) e a cristalização de BLG (passo b) têm lugar como dois passos separados.
[0189] No entanto, em outras modalidades preferenciais da invenção, o passo b) envolve ajuste adicional da solução de proteínas do whey em cristalização para aumentar o grau de supersaturação de BLG ou, pelo menos, manter a supersaturação. O ajuste adicional resulta em um rendimento aumentado de cristais de BLG.
[0190] Tal ajuste adicional pode envolver um ou mais de: - aumento ainda maior da concentração de proteínas da solução de proteínas do whey em cristalização - resfriamento da solução de proteínas do whey em cristalização até uma temperatura ainda mais baixa - colocação da solução de proteínas do whey em cristalização mais próxima do pH ótimo para cristalização de BLG - redução ainda maior da condutividade da solução de proteínas do whey em cristalização.
[0191] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a solução de proteínas do whey em cristalização é mantida na zona metaestável durante o passo b) para evitar formação espontânea de novos cristalitos.
[0192] Os inventores determinaram a estrutura de matriz de cristais dos cristais de BLG isolados por cristalografia de raios X e não encontraram um cristal similar na técnica prévia.
[0193] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, pelo menos alguns dos cristais de BLG obtidos durante o passo b) têm um grupo espaçador ortorrômbico P 21 21 21.
[0194] Preferencialmente, pelo menos alguns dos cristais de BLG obtidos têm um grupo espaçador ortorrômbico P 21 21 21 e as dimensões de células unitárias a = 68,68 (± 5%) Â, b = 68, 68 (± 5%) Â e c = 156, 65 (± 5%) Â; e ângulos integrais de células unitárias α = 90°, β = 90° e y = 90°.
[0195] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, pelo menos alguns dos cristais de BLG obtidos têm um grupo espaçador ortorrômbico P 21 21 21 e as dimensões de células unitárias a = 68,68 (± 2%) Â, b = 68,68 (± 2%) Â e c = 156,65 (± 2%) Â; e os ângulos integrais de células unitárias α = 90°, β = 90° e y = 90°.
[0196] Ainda mais preferencial, pelo menos alguns dos cristais de BLG obtidos podem ter um grupo espaçador ortorrômbico P 21 21 21 e as dimensões de células unitárias a = 66, 68 (± 1%) Â, b = 68, 68 (± 1%) Â e c = 156, 65 (± 1%) Â; e os ângulos integrais de células unitárias α = 90°, β = 90° e Y = 90°.
[0197] O mais preferencialmente, pelo menos alguns dos cristais de BLG obtidos têm um grupo espaçador ortorrômbico P 21 21 21 e as dimensões de células unitárias a = 68,68 Â, b = 68,68 Â e c = 156,65 Â; e os ângulos integrais de células unitárias α = 90°, β = 90° e Y = 90°.
[0198] Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, o método contém um passo c) de separação de pelo menos alguns dos cristais de BLG a partir da solução de proteínas do whey restante. Isto é especialmente preferencial quando é desejada purificação de BLG.
[0199] O passo c) pode por exemplo compreender separação dos cristais de BLG até um conteúdo de sólidos de pelo menos 30% (p/p). Preferencialmente, o passo c) compreende separação dos cristais de BLG até um conteúdo de sólidos de pelo menos 40% (p/p). Ainda mais preferencialmente passo c) compreende separação dos cristais de BLG até um conteúdo de sólidos de pelo menos 50% (p/p).
[0200] Os inventores descobriram que o elevado conteúdo de sólidos é vantajoso para a purificação de BLG pois a porção aquosa que adere aos cristais de BLG separados contém tipicamente as impurezas que devem ser evitadas. Adicionalmente, o elevado conteúdo de sólidos reduz o consumo energético para conversão dos cristais de BLG separados até um produto seco, tal como, p.ex., um pó, e aumenta o rendimento de BLG obtido a partir de uma unidade de secagem com uma dada capacidade.
[0201] Em algumas modalidades preferenciais a invenção, o passo c) compreende separação dos cristais de BLG até um conteúdo de sólidos de pelo menos 60%. Preferencialmente, o passo c) compreende separação dos cristais de BLG até um conteúdo de sólidos de pelo menos 70%. Ainda mais preferencialmente passo c) compreende separação dos cristais de BLG até um conteúdo de sólidos de pelo menos 80%.
[0202] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a separação do passo c) envolve uma ou mais das seguintes operações: - centrifugação, - decantação - filtração, - sedimentação, - combinações dos acima.
[0203] Estas operações unitárias são bem conhecidas do perito na técnica e são facilmente implementadas. A separação por filtração pode, p.ex., envolver o uso de filtração em vácuo, filtração dinâmica por fluxo cruzado (DCF), uma prensa de filtrado ou uma centrífuga de filtro.
[0204] Diferentes tamanhos de poros para filtração podem ser empregues com base no resultado desejado. Preferencialmente, o filtro permite que a proteína do whey nativa e pequenos agregados passem mas retém os cristais de BLG. O filtro tem preferencialmente um tamanho nominal de poros de pelo menos 0,1 mícrons. O filtro pode, p.ex., ter um tamanho nominal de poros de pelo menos 0,5 mícrons. Ainda mais preferencialmente, o filtro pode ter um tamanho nominal de poros de pelo menos 2 mícrons.
[0205] Filtros tendo tamanhos de poros maiores podem ser também usados e são de fato preferenciais se maioritariamente os cristais maiores devam ser separados a partir de um líquido contendo cristais de BLG. Em algumas modalidades da invenção, o filtro tem um tamanho nominal de poros de pelo menos 5 mícrons. Preferencialmente, o filtro tem um tamanho nominal de poros de pelo menos 20 mícrons. Ainda mais preferencialmente, o filtro pode ser um tamanho de poros de pelo menos 40 mícrons.
[0206] O filtro pode, p.ex., ter um tamanho de poros na gama de 0,03-5000 mícrons, tal como, p.ex., 0,1-5000 mícrons. Preferencialmente, o filtro pode ter um tamanho de poros na gama de 0,5-1000 mícrons. Ainda mais preferencialmente, o filtro pode ter um tamanho de poros na gama de 5-800 mícrons, tal como, p.ex., na gama de 10-500 mícrons ou na gama de 50-500 mícrons.
[0207] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o filtro tem um tamanho de poros na gama de 0,03-100 mícrons. Preferencialmente, o filtro pode ter um tamanho de poros na gama de 0,1-50 mícrons. Mais preferencialmente, o filtro pode ter um tamanho de poros na gama de 4-40 mícrons. Ainda mais preferencialmente, o filtro pode ter um tamanho de poros na gama de 5-30 mícrons tal como na gama de 10-20 mícrons.
[0208] Uma vantagem do uso de filtros tendo um tamanho de poros maior do que 1 mícron é que as bactérias e outros microrganismos são também pelo menos parcialmente removidos durante separação e opcionalmente também durante lavagem e/ou recristalização. O presente método torna portanto possível produzir BLG de elevada pureza com tanto uma carga bacteriana muito baixa evitando todavia danos pelo calor da proteína.
[0209] Outra vantagem do uso de filtros tendo um tamanho de poros maior do que 1 mícron é que a remoção de água e subsequente secagem se torna mais fácil e menos consumidora de energia.
[0210] A solução de proteínas do whey restante que é separada a partir dos cristais de BLG pode ser reciclada para a alimentação de proteínas do whey durante preparação da solução de proteínas do whey.
[0211] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o passo c) emprega uma centrífuga de filtro. Em outras modalidades preferenciais da invenção, o passo c) emprega uma centrífuga decantadora. Resultados iniciais (ver Exemplo 13) mostraram que o uso de uma centrífuga de filtro e/ou uma centrífuga decantadora para separação de cristais de BLG a partir do licor-mãe proporciona operação mais robusta do método do que, p.ex., filtração em vácuo.
[0212] Frequentemente é preferencial secar um bolo de filtração formado com um gás de secagem para reduzir o conteúdo de umidade do bolo de filtração e preferencialmente para tornar possível remover o bolo de filtração do filtro. O uso de um gás de secagem pode formar parte do passo de separação passo ou, alternativamente, o passo de secagem final se o bolo de filtração for convertido em uma composição de BLG comestível seca.
[0213] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o passo c) emprega uma unidade de DCF.
[0214] Testes iniciais (ver exemplo 12) mostraram que o uso de uma unidade de DCF com um tamanho de poros da membrana na gama de 0,03-5 mícrons e preferencialmente na gama de 0,3-1,0 mícrons oferece uma separação eficiente de cristais de BLG e os inventores observaram que a unidade de DCF pode ser operada durante uma duração suficiente para separar cristais de lotes ainda maiores de solução de proteínas do whey contendo cristais de BLG.
[0215] Em algumas modalidades preferenciais a invenção, o passo c) é realizado usando uma unidade de DCF equipada com uma membrana capaz de reter cristais de BLG, o permeado de DCF é reciclado para formar parte da solução de proteínas do whey ou alimentação de proteínas do whey e o retentado de DCF pode ser recuperado ou devolvido ao tanque de cristalização. Preferencialmente, o permeado de DCF é tratado, p.ex., por ultra-/diafiltração para o tornar supersaturado no que diz respeito à BLG antes da mistura com a solução de proteínas do whey ou alimentação de proteínas do whey.
[0216] Vantajosamente, estas modalidades não requerem que a temperatura das correntes líquidas seja aumentada acima de 15 graus C e são portanto menos propensas à contaminação microbiana do que variantes de método que requeiram temperaturas mais elevadas. Outra vantagem industrial destas modalidades é que o nível de supersaturação é facilmente controlado e pode ser mantido a um nível onde a cristalização espontânea, indesejada não ocorra. A temperatura das correntes líquidas durante estas modalidades do método é portanto preferencialmente no máximo 15 graus C, mais preferencial no máximo 12 graus C e, ainda mais preferencial, no máximo 10 graus C e o mais preferencial no máximo 5 graus C.
[0217] Estas modalidades são exemplificadas no Exemplo 10 e ilustradas na figura 26. Estas modalidades podem ser implementadas como um método descontínuo ou um método contínuo.
[0218] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o método compreende um passo d) de lavagem de cristais de BLG, p.ex., os cristais de BLG separados de c). A lavagem pode consistir em uma única lavagem ou em múltiplos passos de lavagem.
[0219] A lavagem do passo d) envolve preferencialmente pôr em contato os cristais de BLG com um líquido de lavagem sem dissolver completamente os cristais de BLG e subsequentemente separação dos cristais de BLG restantes a partir do líquido de lavagem.
[0220] O líquido de lavagem é preferencialmente selecionado para evitar dissolução completa dos cristais de BLG e pode, p.ex., compreender, ou mesmo consistir essencialmente em, água desmineralizada fria, água da torneira fria ou permeado de osmose reversa fria.
[0221] O líquido de lavagem pode ter um pH na gama de 5-6, preferencialmente na gama de 5,0-6,0 e, ainda mais preferencialmente, na gama de 5,1-6,0, tal como, p.ex., na gama de 5,1-5,9.
[0222] O líquido de lavagem pode ter a condutividade de no máximo 0,1 mS/cm, preferencialmente no máximo 0,02 mS/cm e, ainda mais preferencialmente, no máximo 0,005 mS/cm.
[0223] Líquidos de lavagem tendo condutividades ainda mais baixas podem ser usados. Por exemplo, o líquido de lavagem pode ter uma condutividade de no máximo 1 microS/cm. Alternativamente, o líquido de lavagem pode ter uma condutividade de no máximo 0,1 microS/cm, tal como, p.ex., aprox. 0,05 microS/cm.
[0224] Um passo de lavagem é preferencialmente realizado a baixa temperatura para limitar a dissolução de BLG cristalizada. A temperatura do líquido de lavagem é preferencialmente no máximo 30 graus C, mais preferencialmente no máximo 20 graus C e ainda mais preferencialmente no máximo 10 graus C.
[0225] Um passo de lavagem pode, p.ex., ser realizado a no máximo 5 graus C, mais preferencialmente a no máximo 2 graus C tal como, p.ex., aprox. 0 graus C. Temperaturas mais baixas do que 0 graus podem ser usadas desde que o líquido de lavagem não congele a essa temperatura, p.ex., devido à presença de um ou mais depressor(es) do ponto de congelação.
[0226] Em algumas modalidades da invenção, o líquido de lavagem contém BLG, p.ex., em uma quantidade de pelo menos 1% (p/p) e preferencialmente em uma quantidade de pelo menos 3% (p/p), tal como, p.ex., em uma quantidade de 4% (p/p).
[0227] A lavagem do passo d) dissolve tipicamente no máximo 80% (p/p) da quantidade inicial de cristais de BLG, preferencialmente no máximo 50% (p/p) e, ainda mais preferencialmente, no máximo 20% (p/p) da quantidade inicial de cristais de BLG. Preferencialmente, a lavagem do passo d) dissolve no máximo 15% (p/p) da quantidade inicial de cristais de BLG, mais preferencialmente no máximo 10% (p/p) e, ainda mais preferencialmente, no máximo 5% (p/p) da quantidade inicial de cristais de BLG.
[0228] A razão de pesos entre a quantidade total de líquido de lavagem e a quantidade inicial de cristais de BLG separados é frequentemente pelo menos 1, preferencialmente pelo menos 2 e mais preferencialmente pelo menos 5. Por exemplo, a razão de pesos entre a quantidade de líquido de lavagem e a quantidade inicial de cristais de BLG separados pode ser pelo menos 10. Alternativamente, a razão de pesos entre a quantidade total de líquido de lavagem e a quantidade inicial de cristais de BLG separados pode ser pelo menos 20, tal como, p.ex., pelo menos 50 ou pelo menos 100,
[0229] O termo “quantidade total de líquido de lavagem” diz respeito à quantidade total de líquido de lavagem usada durante o processo inteiro.
[0230] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a uma ou mais sequências de lavagem têm lugar na mesma disposição de filtros ou em uma disposição de filtros similar que a separação de cristais de BLG. Um bolo de filtração contendo maioritariamente cristais de BLG é adicionada uma ou mais sequências de líquido de lavagem que é removido através do filtro enquanto a parte restante dos cristais de BLG permanece no bolo de filtração.
[0231] Em modalidades particularmente preferenciais da invenção, a separação do passo c) é realizada usando um filtro que retém cristais de BLG. Subsequentemente, o bolo de filtração é contatado com uma ou mais quantidades de líquido de lavagem que se move através do bolo de filtração e do filtro. É frequentemente preferencial que cada quantidade de líquido de lavagem seja no máximo 10 vezes o volume do bolo de filtração, preferencialmente no máximo 5 vezes o volume do bolo de filtração, mais preferencialmente no máximo 1 vezes o volume do bolo de filtração, ainda mais preferencialmente no máximo 0,5 vezes o volume do bolo de filtração, tal como, p.ex., no máximo 0,2 vezes o volume do bolo de filtração. O volume do bolo de filtração inclui tanto sólidos como fluídos (líquidos e gases) do bolo de filtração. O bolo de filtração é preferencialmente lavado deste modo pelo menos 2 vezes, preferencialmente pelo menos 4 vezes e ainda mais preferencialmente pelo menos 6 vezes.
[0232] O líquido de lavagem usado a partir do passo d) pode, p.ex., ser reciclado para a alimentação de proteínas do whey ou a solução de proteínas do whey onde a BLG separada por lavagem por ser isolada novamente.
[0233] O método pode além do mais compreender um passo e) que envolve um passo de recristalização compreendendo: - dissolução dos cristais de BLG separados em um líquido de recristalização, - ajuste do líquido de recristalização para se obter supersaturação no que diz respeito à BLG, - cristalização de BLG no líquido de recristalização ajustado, supersaturado, e - separação dos cristais de BLG do líquido de recristalização ajustado restante.
[0234] O passo e) pode compreender uma única sequência de recristalização ou múltiplas sequências de recristalização.
[0235] Em algumas modalidades da invenção, os cristais de BLG do passo ou c) ou d) são recristalizados pelo menos 2 vezes. Por exemplo, os cristais de BLG podem ser recristalizados pelo menos 3 vezes, tal como, p.ex., pelo menos 4 vezes.
[0236] Os passos de lavagem e recristalização podem ser combinados em qualquer sequência e podem ser realizados múltiplas vezes se requerido.
[0237] Os cristais de BLG separados do passo c) podem, p.ex., ser sujeitos à sequência de processo: - Um ou mais passos de lavagem (passo d), seguidos por - Um ou mais passos de recristalização (passo e).
[0238] Alternativamente, os cristais de BLG separados do passo c) podem ser sujeitos à sequência de processo: - Um ou mais passos de recristalização (passo e), seguidos por - Um ou mais passos de lavagem (passo d).
[0239] É também possível combinar múltiplos passos de lavagem e recristalização, p.ex., na sequência: - Um ou mais passos de lavagem (passo d), - Um ou mais passos de recristalização (passo e), - Um ou mais passos de lavagem (passo d), e - Um ou mais passos de recristalização (passo e).
[0240] Ou, p.ex., na sequência: - Um ou mais passos de recristalização (passo e), - Um ou mais passos de lavagem (passo d), - Um ou mais passos de recristalização (passo e). - Um ou mais passos de lavagem (passo d)
[0241] Em algumas modalidades da invenção, o método envolve, além do mais, sujeição da BLG separada a passos de enriquecimento de BLG adicionais, p.ex., com base na cromatografia ou filtração seletiva. No entanto, em outras modalidades preferenciais da invenção, o método não contém passos de enriquecimento de BLG adicionai após o passo b). Pelo termo “passo de enriquecimento de BLG adicional” se entende um passo de processo que enriquece BLG em relação à quantidade total de proteína, passo esse que não está relacionado com a cristalização de BLG ou manuseamento de cristais de BLG. Um exemplo de um tal passo de enriquecimento de BLG adicional é cromatografia de permuta iônica. A lavagem de cristais de BLG e/ou recristalização de BLG não são considerados “passos de enriquecimento de BLG adicionais”.
[0242] Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, o método envolve um passo de secagem f) em que uma composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) é convertida em uma composição seca.
[0243] No contexto da presente invenção, o termo “seco” significa que a composição ou produto em questão compreende no máximo 6% (p/p) de água e preferencialmente ainda menos.
[0244] No contexto da presente invenção, o termo “composição contendo BLG” é usado para descrever a composição que é sujeita à secagem do passo f).
[0245] No contexto da presente invenção, uma “composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e)” significa uma composição que compreende pelo menos alguma da BLG do passo b), c), d) ou e). Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a “composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e)” é diretamente obtida a partir do passo b), c), d) ou e). No entanto, em outras modalidades preferenciais da invenção, a “composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e)” é o resultado de processamento adicional da composição obtida diretamente a partir do passo b), c), d) ou e).
[0246] É frequentemente preferencial que a composição contendo BLG contém uma quantidade significativa da BLG presente na composição obtida diretamente a partir do passo b), c), d) ou e). Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) compreende pelo menos 50% (p/p) da BLG obtida a partir do passo b), c), d) ou e), preferencialmente pelo menos 70% e, ainda mais preferencialmente, pelo menos 80%.
[0247] Preferencialmente, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) compreende pelo menos 85% (p/p) da BLG obtida a partir do passo b), c), d) ou e). Mais preferencialmente, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) compreende pelo menos 90% (p/p) da BLG a partir do passo b), c), d) ou e). Ainda mais preferencialmente, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) compreende pelo menos 95% (p/p) da BLG a partir do passo b), c), d) ou e). O mais preferencialmente, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) compreende 100% (p/p) da BLG a partir do passo b), c), d) ou e).
[0248] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o passo de secagem envolve uma ou mais de secagem por pulverização, liofilização, secagem spin-flash, secagem rotativa e/ou secagem em leito fluidizado.
[0249] Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, o passo de secagem envolve uma composição contendo BLG na qual o cristal de BLG foi dissolvido e em que o pó resultante não contém cristais de BLG formados pelo passo b) ou por recristalização antes do passo de secagem. Estas modalidades são preferenciais se a composição de BLG comestível dever se assemelhar àquela de, p.ex., um pó de proteína do whey seco, convencional.
[0250] Os cristais de BLG podem, p.ex., ser dissolvidos por: - aumento da temperatura, - aumento da condutividade, p.ex., por adição de um ou mais sais - mudança do pH, p.ex., fora da gama 5-6, - diminuição da concentração de BLG, p.ex., por diluição, - ou uma combinação dos acima.
[0251] A secagem por pulverização é o método presentemente preferencial de secagem da composição contendo BLG que não contém cristais de BLG.
[0252] Em outras modalidades particularmente preferenciais da invenção, o passo de secagem envolve uma composição contendo BLG que contém ainda cristais de BLG e em que o pó resultante contém cristais de BLG. Estas modalidades são preferenciais se a composição de BLG comestível dever ter uma densidade mais elevada do que pó de proteína do whey seco, convencional.
[0253] Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, o passo de secagem envolve uma composição contendo BLG que contém ainda cristais de BLG e em que o pó resultante contém cristais de BLG. Estas modalidades são preferenciais se a composição de BLG comestível dever ter uma densidade mais elevada do que pó de proteína do whey seco, convencional.
[0254] Como documentado no Exemplo 7, os presentes inventores descobriram que é possível secar por pulverização uma pasta de cristais de BLG e reter pelo menos alguma da estrutura de cristal quando os cristais de BLG secos são ressuspensos em água desmineralizada fria. É particularmente vantajoso evitar expor a composição contendo BLG contendo cristais de BLG a um regime de tratamento pelo calor que dissolve uma quantidade significativa do cristal de BLG antes da pulverização. Assim, se for usado pré-aquecimento da composição contendo BLG contendo cristais de BLG antes da pulverização, é preferencial controlar cuidadosamente a carga de calor.
[0255] Em algumas modalidades da invenção, a composição contendo BLG contendo cristais de BLG tem uma temperatura de no máximo 70 graus C quando alcança a saída do dispositivo de pulverização (p.ex., um bocal ou um atomizador), preferencialmente no máximo 60 graus C, mais preferencialmente no máximo 50 graus C. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição contendo BLG contendo cristais de BLG tem uma temperatura de no máximo 40 graus C quando alcança a saída do dispositivo de pulverização, preferencialmente no máximo 30 graus C, mais preferencialmente no máximo 20 graus C, ainda mais preferencialmente no máximo 10 graus C e o mais preferencialmente no máximo 5 graus C.
[0256] O dispositivo de pulverização do secador por pulverização é o dispositivo, p.ex., o bocal ou o atomizador, que converte a solução ou suspensão a ser seca em gotículas que entram na câmara de secagem do secador por pulverização.
[0257] É particularmente preferencial que a composição contendo BLG contendo cristais de BLG tenha uma temperatura na gama de 0-50 graus C quando alcança a saída do dispositivo de pulverização, preferencialmente na gama de 240 graus C, mais preferencialmente na gama de 4-35 graus C e, o mais preferencialmente, na gama de 5-10 graus C quando alcança a saída do dispositivo de pulverização.
[0258] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição contendo BLG tem uma cristalinidade de BLG de pelo menos 20% quando alcança a saída do dispositivo de pulverização, preferencialmente pelo menos 40%, mais preferencialmente pelo menos 60%, ainda mais preferencialmente pelo menos 80% e, um o mais preferencialmente, pelo menos 90%, tal como, p.ex., preferencialmente 97-100%. A composição contendo BLG pode ser um isolado de BLG, p.ex., contém BLG em uma quantidade de mais do que 90% (p/p) em relação à proteína total ou pode conter quantidades significativas de outras proteínas e portanto contém BLG em uma quantidade de no máximo 90% (p/p) em relação à proteína total.
[0259] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição contendo BLG pode ter a composição de proteínas de um WPC ou WPI líquido tradicional ou um SPC ou SPI líquido tradicional como descrito aqui mas tem uma cristalinidade de BLG de pelo menos 20% quando alcança a saída do dispositivo de pulverização, preferencialmente pelo menos 40%, mais preferencialmente pelo menos 60%, ainda mais preferencialmente pelo menos 80% e, um o mais preferencialmente, pelo menos 90%, tal como, p.ex., preferencialmente 97-100%.
[0260] A temperatura de entrada de gás do secador por pulverização está preferencialmente na gama de 140-220 graus C, mais preferencialmente na gama de 160-200 graus C e, ainda mais preferencialmente, na gama de 170-190 graus C, tal como, p.ex., preferencialmente aproximadamente 180 graus C. A temperatura de saída de gás do secador por pulverização está preferencialmente na gama de 50-95 graus C, mais preferencialmente na gama de 70-90 graus C e, ainda mais preferencialmente, na gama de 80-88 graus C, tal como, p.ex., preferencialmente aproximadamente 85 graus C. Como um princípio básico é dito que os sólidos que são sujeitos a secagem por pulverização são aquecidos até uma temperatura que é 10-15 graus C mais baixa do que a temperatura de saída do gás.
[0261] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o secador por pulverização está preferencialmente na gama de 50-85 graus C, mais preferencialmente na gama de 6080 graus C e, ainda mais preferencialmente, na gama de 65-75 graus C, tal como, p.ex., preferencialmente aproximadamente 70 graus C.
[0262] O conceito de secagem por pulverização de uma suspensão de cristais de BLG não foi divulgado na técnica prévia e é em si próprio aspecto separado da invenção.
[0263] Portanto, um aspecto da invenção diz respeito a um método de produção de uma composição em pó comestível seca por pulverização compreendendo BLG, a referida composição compreendendo cristais de BLG secos, o método compreendendo os passos de: - Proporcionar de uma composição líquida contendo BLG compreendendo cristais de BLG e tendo preferencialmente uma cristalinidade de BLG de pelo menos 20%, compreendendo preferencialmente a referida composição contendo BLG líquida pelo menos 10% (p/p) sólidos totais e compreendendo preferencialmente pelo menos 5% (p/p) de BLG e - atomização da composição contendo BLG líquida na câmara de secagem de um secador de pulverização em operação para converter a composição contendo BLG líquida compreendendo cristais de BLG em um pó.
[0264] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição contendo BLG a ser seca é misturada com um isolado de BLG seco para aumentar o conteúdo de sólidos até um nível onde a mistura pode ser seca por secagem em leito fluidizado. Isto é também referido como retromistura e permite secagem muito rentável do produto de BLG. Estas modalidades são particularmente preferenciais para composições contendo BLG que contêm cristais de BLG.
[0265] Uma vantagem do presente método é que a composição contendo BLG a ser seca por ter um conteúdo de sólidos muito elevado antes do passo de secagem e, portanto, menos água tem de ser removida e menos energia é consumida na operação de secagem.
[0266] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) tem um conteúdo de sólidos de pelo menos 20% (p/p). Preferencialmente, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) tem um conteúdo de sólidos de pelo menos 30% (p/p). Mais preferencialmente, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) tem um conteúdo de sólidos de pelo menos 40% (p/p). Ainda mais preferencialmente, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) tem um conteúdo de sólidos de pelo menos 50% (p/p), tal como, p.ex., pelo menos 60% (p/p).
[0267] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) tem um conteúdo de sólidos de na gama de 2080% (p/p). Preferencialmente, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) tem um conteúdo de sólidos na gama de 30-70% (p/p). Mais preferencialmente, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) tem um conteúdo de sólidos na gama de 40-65% (p/p). Ainda mais preferencialmente, a composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e) tem um conteúdo de sólidos na gama de 50-65% (p/p), tal como, p.ex., aprox. 60% (p/p).
[0268] Os presentes inventores descobriram que quanto mais elevada a cristalinidade da composição contendo BLG, menos água está ligada à composição contendo BLG e mais elevado o conteúdo de sólidos da composição contendo BLG que pode ser alcançado antes do passo de secagem.
[0269] Assim, em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição contendo BLG tem uma cristalinidade de BLG de pelo menos 10% (p/p). Preferencialmente, a BLG da composição contendo BLG tem uma cristalinidade de pelo menos 20% (p/p). Mais preferencialmente, a BLG da composição contendo BLG tem uma cristalinidade de pelo menos 30% (p/p). Ainda mais preferencialmente, a BLG da composição contendo BLG tem uma cristalinidade de pelo menos 40% (p/p).
[0270] Cristalinidades ainda mais elevadas são frequentemente preferenciais. Assim, em algumas modalidades preferenciais da invenção, a BLG da composição contendo BLG tem uma cristalinidade de pelo menos 50% (p/p). Preferencialmente, a BLG da composição contendo BLG tem uma cristalinidade de pelo menos 60% (p/p). Mais preferencialmente, a BLG da composição de BLG comestível tem uma cristalinidade de pelo menos 70% (p/p). Ainda mais preferencialmente, a BLG da composição contendo BLG tem uma cristalinidade de pelo menos 80% (p/p). O mais preferencial, a BLG da composição contendo BLG tem uma cristalinidade de pelo menos 90% (p/p), preferencialmente pelo menos 95% (p/p), mais preferencialmente pelo menos 97% (p/p) e, ainda mais preferencialmente, pelo menos 99% (p/p).
[0271] Os inventores descobriram que um conteúdo reduzido de água tende a aumentar a cristalinidade de BLG de uma composição. Assim, composições tendo uma razão água:BLG elevada (p.ex., uma suspensão de cristais de BLG a 4% em água) tendem a ter uma cristalinidade de BLG mais baixa do que composições que têm uma razão água:BLG mais baixa (p.ex., um bolo de filtração ou cristais isolados, úmidos) às mesmas condições.
[0272] O método da presente invenção pode ser operado usando temperaturas suaves que não danificam o valor nutricional de BLG nem das outras proteínas do whey da solução de proteínas do whey.
[0273] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a BLG não é sujeita a uma temperatura acima de 90 graus C durante o método. Preferencialmente, a BLG não é sujeita a uma temperatura acima de 80 graus C durante o método. Ainda mais preferencial, a BLG não é sujeita a uma temperatura acima de 75 graus C durante o método. Deve ser notado que, mesmo embora a secagem por pulverização empregue temperaturas superiores a 150 graus C, o tempo de exposição curto e a evaporação simultânea de água significam que as proteínas secas por pulverização não experienciam temperaturas acima de 50-70 graus C.
[0274] Os inventores viram indicações que aquecimento prolongado durante o passo de secagem reduz a quantidade de BLG que está em forma de cristal. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a exposição ao calor durante o passo de secagem é mantida suficientemente baixa para proporcionar um grau de desnaturação de BLG de no máximo 10%, preferencialmente no máximo 4%, mais preferencialmente no máximo 1%, ainda mais preferencialmente no máximo 0,4% e ainda mais preferencial no máximo 0,1%. O mais preferencialmente, o passo de secagem não resulta em desnaturação detectável de BLG de todo.
[0275] O grau de desnaturação causado pelo passo de secagem é calculado por determinação do conteúdo de (em relação aos sólidos totais) em uma composição de BLG a ser seca (cantes do passo f) no passo f) e um conteúdo de BLG (em relação aos sólidos totais) na composição seca, redissolvida e usando a fórmula:
[0276] Grau de desnaturação = ((c antes do passo f - capós o passo f)/cantes do passo f ) * 100%
[0277] Algumas modalidades preferenciais da invenção dizem respeito a um método de preparação de uma composição comestível compreendendo beta-lactoglobulina (BLG) em forma cristalizada, o método compreendendo os passos de a) proporcionar de uma solução de proteínas do whey compreendendo BLG e pelo menos uma proteína do whey adicional, a referida solução de proteínas do whey é supersaturada no que diz respeito à BLG e tem um pH na gama de 5-6, a referida solução de proteínas do whey compreendendo: - 70-100% (p/p) proteína em relação aos sólidos totais, - 30-90% (p/p) de BLG em relação à proteína total e preferencialmente 30-70% (p/p) de BLG - 4-50% (p/p) ALA em relação à proteína total e preferencialmente 8-35% (p/p) ALA, - 0-25% (p/p) CMP em relação à proteína, - pelo menos 10% (p/p) proteína em relação ao peso total da solução de proteínas do whey, b) cristalização de BLG na solução de proteínas do whey supersaturada, preferencialmente por adição de inóculos de cristalização, e f) secagem da composição contendo BLG que é obtida diretamente a partir do passo b), tendo preferencialmente a referida composição contendo BLG uma cristalinidade de BLG de pelo menos 30%, método esse que não contém o passo c), d) ou e).
[0278] A solução de proteínas do whey é preferencialmente uma solução de proteínas do whey desmineralizada e tem preferencialmente razão entre a condutividade e a quantidade total de proteína de no máximo 0,3 e/ou uma condutividade de permeado de UF de no máximo 7 mS/cm.
[0279] Em estas modalidades, os cristais de BLG não são separados da solução de proteínas do whey mas são secos e resultam em uma composição de BLG comestível de elevada densidade em forma de pó.
[0280] A invenção diz além disso respeito a composições comestíveis obteníveis por estas modalidades.
[0281] Outras modalidades preferenciais da invenção dizem respeito a um método de preparação de uma composição comestível compreendendo beta-lactoglobulina (BLG) em forma cristalizada, o método compreendendo os passos de a) proporcionar de uma solução de proteínas do whey compreendendo BLG e pelo menos uma proteína do whey adicional, a referida solução de proteínas do whey é supersaturada no que diz respeito à BLG e tem um pH na gama de 5-6, a referida solução de proteínas do whey compreendendo: - 70-100% (p/p) proteína em relação aos sólidos totais, - 30-90% (p/p) de BLG em relação à proteína total e preferencialmente 30-70% - 4-50% (p/p) ALA em relação à proteína total e preferencialmente 8-35% - 0-25% (p/p) CMP em relação à proteína total. - pelo menos 10% (p/p) proteína em relação ao peso total da solução de proteínas do whey, b) cristalização de BLG na solução de proteínas do whey supersaturada, preferencialmente por adição de inóculos de cristalização, c) separação de cristais de BLG da solução de proteínas do whey restante, d) opcionalmente, lavagem os cristais de BLG separados obtidos a partir do passo c), e) opcionalmente, recristalização de cristais de BLG obtida a partir do passo c) ou d), e f) secagem de uma composição contendo BLG derivada a partir, e preferencialmente diretamente obtida a partir, do passo c), d) ou e), composição contendo BLG essa que compreende cristais de BLG e tendo preferencialmente uma cristalinidade de BLG de pelo menos 30%.
[0282] A solução de proteínas do whey é preferencialmente uma solução de proteínas do whey desmineralizada e tem preferencialmente razão entre a condutividade e a quantidade total de proteína de no máximo 0,3 e/ou uma condutividade de permeado de UF de no máximo 7 mS/cm.
[0283] Estas modalidades são particularmente úteis para preparação de composições de BLG comestíveis pobres em minerais e pobres em fósforo na forma de pós de elevada densidade.
[0284] A invenção diz além do mais respeito a uma composição comestível obtenível por estas modalidades.
[0285] Ainda outras modalidades preferenciais da invenção dizem respeito a um método de preparação de uma composição comestível compreendendo beta-lactoglobulina em forma isolada, o método compreendendo os passos de a) proporcionar de uma solução de proteínas do whey compreendendo BLG e pelo menos uma proteína do whey adicional, a referida solução de proteínas do whey é supersaturada no que diz respeito à BLG e tem um pH na gama de 5-6, a referida solução de proteínas do whey compreendendo: - 70-100% (p/p) proteína em relação aos sólidos totais, - 30-90% (p/p) de BLG em relação à proteína total e preferencialmente 30-70% (p/p) de BLG, - 5-50% (p/p) ALA em relação à proteína total e preferencialmente 8-35% (p/p) ALA, - 0-25% (p/p) CMP em relação à proteína total. - pelo menos 10% (p/p) proteína em relação ao peso total da solução de proteínas do whey, b) cristalização de BLG na solução de proteínas do whey supersaturada, preferencialmente por adição de inóculos de cristalização, c) separação de cristais de BLG da solução de proteínas do whey restante, d) opcionalmente, lavagem os cristais de BLG separados obtidos a partir do passo c), e) opcionalmente, recristalização de cristais de BLG obtida a partir do passo c) ou d), e f) secagem de uma composição contendo BLG derivada a partir do passo c), d) ou e), composição contendo BLG essa que não compreende cristais de BLG.
[0286] A solução de proteínas do whey é preferencialmente uma solução de proteínas do whey desmineralizada e tem preferencialmente razão entre a condutividade e a quantidade total de proteína de no máximo 0,3 e/ou uma condutividade de permeado de UF de no máximo 7 mS/cm.
[0287] Em estas modalidades, os cristais de BLG são dissolvidas antes da secagem.
[0288] A invenção diz além do mais respeito a uma composição comestível obtenível por estas modalidades.
[0289] Em algumas modalidades preferenciais, o presente método é implementado como processo descontínuo. Alternativamente, e por vezes preferencialmente, o método pode ser implementado como processo semicontínuo. Em outras modalidades preferenciais, o método é implementado como processo contínuo.
[0290] Uma vantagem do presente método é que é muito mais rápido do que métodos comparáveis para cristalização de BLG da técnica prévia. A duração a partir do ajuste inicial da alimentação de proteínas do whey até à completação da separação do passo c pode ser no máximo 10 horas, preferencialmente no máximo 4 horas, mais preferencialmente no máximo 2 horas e, ainda mais preferencialmente, no máximo 1 hora.
[0291] Um aspecto adicional da invenção diz respeito a um cristal de BLG isolado obtenível a partir do método descrito aqui.
[0292] No contexto da presente invenção, o termo “cristal de BLG isolado” diz respeito a um cristal de BLG que foi separado a partir da solução na qual foi formado mas que pode ainda conter água interna, i.e., moléculas de BLH hidratantes de água do cristal.
[0293] O cristal de BLG isolado tem preferencialmente um grupo espaçador ortorrômbico P 21 21 21.
[0294] Preferencialmente, o cristal de BLG isolado tem um grupo espaçador ortorrômbico P 21 21 21 e as dimensões de células unitárias a = 68,68 (± 5%) Â, b = 68,68 (± 5%) Â e c = 156,65 (± 5%) Â; e tendo ângulos integrais de células unitárias α = 90° (± 2%), β = 90° (± 2%) e Y = 90° (± 2%).
[0295] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o cristal de BLG isolado tem um grupo espaçador ortorrômbico P 21 21 21 e as dimensões de células unitárias a = 68,68 (± 2%) Â, b = 68,68 (± 2%) Â e c = 156,65 (± 2%) Â; e tem os ângulos integrais de células unitárias α = 90° (± 1%), β = 90° (± 1%) e Y = 90° (± 1%).
[0296] Ainda mais preferencial, o cristal de BLG isolado pode ter um grupo espaçador ortorrômbico P 21 21 21 e as dimensões de células unitárias a = 66,68 (± 1%) Â, b = 68,68 (± 1%) Â e c = 156,65 (± 1%) Â; e têm os ângulos integrais de células unitárias α = 90° (± 0,5%), β = 90° (± 0,5%) e Y = 90° (± 0,5%).
[0297] O mais preferencialmente, o cristal de BLG isolado tem um grupo espaçador ortorrômbico P 21 21 21 e as dimensões de células unitárias a = 68,68 Â, b = 68,68 Â e c = 156,65 Â; e tem os ângulos integrais de células unitárias α = 90°, β = 90° e Y = 90°.
[0298] O cristal de BLG isolado pode, p.ex., compreender pelo menos 20% (p/p) de BLG e no máximo 80% (p/p) de água. Preferencialmente, o cristal de BLG isolado pode compreender pelo menos 40% (p/p) de BLG e na gama de 0-60% (p/p) de água. Ainda mais preferencialmente, o cristal de BLG isolado compreende na gama de 40-60% (p/p) de BLG e na gama de cerca de 40 - cerca de 60% (p/p) de água
[0299] Os presentes inventores descobriram que os cristais de BLG da presente invenção têm surpreendentemente a capacidade de recuperarem sua estrutura de cristal original após terem sido secos e reidratados. Isto é particularmente vantajoso em aplicações que beneficiem da estrutura de cristais de BLG.
[0300] Ainda um aspecto da presente invenção diz respeito a uma composição comestível compreendendo beta- lactoglobulina, p.ex., uma composição comestível que é obtenível pelo método como definido aqui.
[0301] Outro aspecto da invenção diz respeito a uma composição de BLG comestível compreendendo pelo menos 90% (p/p) de BLG em relação aos sólidos totais. Uma tal composição de BLG comestível pode ser obtenível por um método como definido aqui.
[0302] Um aspecto adicional da invenção diz respeito a uma composição de BLG comestível compreendendo cristais de BLG secos, pelo menos 20% (p/p) de BLG em relação aos sólidos totais e preferencialmente tendo uma cristalinidade no que diz respeito à BLG de pelo menos 20%. Uma tal composição de BLG comestível compreendendo cristais de BLG secos pode ser obtenível por um método como definido aqui.
[0303] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a BLG da composição de BLG comestível tem um grau de lactosilação de no máximo 1. Preferencialmente, a BLG da composição de BLG comestível tem um grau de lactosilação de no máximo 0,6. Mais preferencialmente, a BLG da composição de BLG comestível tem um grau de lactosilação de no máximo 0,4. Ainda mais preferencialmente, a BLG da composição de BLG comestível tem um grau de lactosilação de no máximo 0,2. O mais preferencialmente, a BLG da composição de BLG comestível tem um grau de lactosilação de no máximo 0,1, tal como, p.ex., preferencialmente no máximo 0,01.
[0304] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a BLG da composição de BLG comestível compreende pelo menos 90% (p/p) de BLG não lactosilada, preferencialmente pelo menos 95% (p/p) de BLG não lactosilada e, ainda mais preferencialmente, pelo menos 98% (p/p) de BLG não lactosilada.
[0305] A percentagem de BLG não lactosilada é determinada de acordo com o Exemplo 9.1.
[0306] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a BLG da composição de BLG comestível tem uma cristalinidade de pelo menos 10% (p/p). Preferencialmente, a BLG da composição de BLG comestível tem uma cristalinidade de pelo menos 20% (p/p). Mais preferencialmente a BLG da composição de BLG comestível tem uma cristalinidade de pelo menos 30% (p/p). Ainda mais preferencialmente a BLG da composição de BLG comestível tem uma cristalinidade de pelo menos 40% (p/p).
[0307] Cristalinidades ainda mais elevadas são frequentemente preferenciais. Assim, em algumas modalidades preferenciais da invenção, a BLG da composição de BLG comestível tem uma cristalinidade de pelo menos 50% (p/p). Preferencialmente, a BLG da composição de BLG comestível tem uma cristalinidade de pelo menos 60% (p/p). Mais preferencialmente, a BLG da composição de BLG comestível tem uma cristalinidade de pelo menos 70% (p/p). Ainda mais preferencialmente, a BLG da composição de BLG comestível tem uma cristalinidade de pelo menos 80% (p/p). O mais preferencial, a BLG da composição de BLG comestível tem uma cristalinidade de pelo menos 90% (p/p) e preferencialmente pelo menos 95% (p/p).
[0308] A cristalinidade de BLG em um líquido tendo pH na gama de 5-6 é medida de acordo com o Exemplo 9.7. A cristalinidade de BLG em um material pulverizado é medida de acordo com o Exemplo 9.8. Se a composição comestível for um produto seco mas não na forma um pó tem de ser convertida em um pó, p.ex., por trituração ou moagem, antes de ser sujeita ao método do Exemplo 9.8.
[0309] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível é um WPC, WPI, SPC ou SPI, no qual pelo menos alguma da BLG está em forma de cristal. A composição de BLG comestível pode, p.ex., compreender no máximo 90% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína e ter uma cristalinidade de BLG de pelo menos 10%. Por exemplo, a composição de BLG comestível pode compreender no máximo 80% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína e ter uma cristalinidade de BLG de pelo menos 10%. A composição de BLG comestível pode, p.ex., compreender 30-70% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína e ter uma cristalinidade de BLG de pelo menos 10%.
[0310] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível compreende no máximo 90% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína e tem uma cristalinidade de BLG de pelo menos 30%. Preferencialmente, a composição de BLG comestível pode compreender no máximo 80% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína e ter uma cristalinidade de BLG de pelo menos 30%. Ainda mais preferencialmente, a composição de BLG comestível pode compreender 30-70% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína ter uma cristalinidade de BLG de pelo menos 30%.
[0311] Os presentes inventores descobriram que a presente invenção torna possível preparar um produto de proteína do whey comestível tendo um conteúdo muito baixo de fósforo e outros minerais, o que é vantajoso para pacientes sofrendo de doenças renais ou de outro modo tendo uma função renal reduzida.
[0312] A composição de BLG comestível é preferencialmente uma composição pobre em fósforo.
[0313] No contexto da presente invenção, o termo “pobre em fósforo” diz respeito a uma composição, p.ex., um líquido, um pó ou outro produto alimentar, que tem um conteúdo total de fósforo de no máximo 100 mg de fósforo por 100 g de proteína. Preferencialmente, uma composição pobre em fósforo tem um conteúdo total de no máximo 80 mg de fósforo por 100 g de proteína. Mais preferencialmente, uma composição pobre em fósforo pode ter um conteúdo total de no máximo 50 mg de fósforo por 100 g de proteína. Ainda mais preferencialmente, uma composição pobre em fósforo pode ter um conteúdo total de fósforo de no máximo 20 mg de fósforo por 100 g de proteína. Ainda mais preferencialmente, uma composição pobre em fósforo pode ter um conteúdo total de fósforo de no máximo 5 mg de fósforo por 100 g de proteína. As composições pobres em fósforo de acordo com a presente invenção podem ser usadas como um ingrediente alimentar para a produção de um produto alimentar para grupos de pacientes que tenham uma função renal reduzida.
[0314] Assim, em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível compreende no máximo 80 mg de fósforo por 100 g de proteína. Preferencialmente, a composição de BLG comestível compreende no máximo 30 mg de fósforo por 100 g de proteína. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível compreende no máximo 20 mg de fósforo por 100 g de proteína. Ainda mais preferencialmente, a composição de BLG comestível compreende no máximo 10 mg de fósforo por 100 g de proteína. O mais preferencialmente, a composição de BLG comestível compreende no máximo 5 mg de fósforo por 100 g de proteína.
[0315] O conteúdo de fósforo se relaciona com a quantidade total de elemental fósforo da composição em questão e é determinado de acordo com o Exemplo 9.5.
[0316] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível é uma composição pobre em minerais.
[0317] No contexto da presente invenção, o termo “pobre em minerais” diz respeito a uma composição, p.ex., um líquido, um pó ou outro produto alimentar, que tem pelo menos um dos, preferencialmente dois dos e, ainda mais preferencialmente, todos dos, seguintes: - um conteúdo de cinzas de no máximo 1,2% (p/p) em relação aos sólidos totais, - um conteúdo total de cálcio e magnésio de no máximo 0,3% (p/p) em relação aos sólidos totais, - um conteúdo total de sódio e potássio de no máximo 0,10% (p/p) em relação aos sólidos totais, - um conteúdo total de fósforo de no máximo 100 mg de fósforo por 100 g de proteína.
[0318] Preferencialmente, uma composição pobre em minerais tem pelo menos um dos, preferencialmente dois ou mais dos e, ainda mais preferencialmente, todos os, seguintes: - um conteúdo de cinzas de no máximo 0,7% (p/p) em relação aos sólidos totais, - um conteúdo total de cálcio e magnésio de no máximo 0,2% (p/p) em relação aos sólidos totais, - um conteúdo total de sódio e potássio de no máximo 0,08% (p/p) em relação aos sólidos totais, - um conteúdo total de fósforo de no máximo 80 mg de fósforo por 100 g de proteína.
[0319] Ainda mais preferencialmente, uma composição pobre em minerais tem pelo menos um dos, preferencialmente dois ou mais dos e, ainda mais preferencialmente, todos os, seguintes: - um conteúdo de cinzas de no máximo 0,5% (p/p) em relação aos sólidos totais, - um conteúdo total de cálcio e magnésio de no máximo 0,15% (p/p) em relação aos sólidos totais, - um conteúdo total de sódio e potássio de no máximo 0,06% (p/p) em relação aos sólidos totais, - um conteúdo total de fósforo de no máximo 50 mg de fósforo por 100 g de proteína.
[0320] É particularmente preferencial que uma composição pobre em minerais tenha o seguinte: - um conteúdo de cinzas de no máximo 0,5% (p/p) em relação aos sólidos totais, - um conteúdo total de cálcio e magnésio de no máximo 0,15% (p/p) em relação aos sólidos totais, - um conteúdo total de sódio e potássio de no máximo 0,06% (p/p) em relação aos sólidos totais, - um conteúdo total de fósforo de no máximo 50 mg de fósforo por 100 g de proteína.
[0321] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível compreende uma quantidade total de proteína de pelo menos 25% (p/p) em relação aos sólidos totais da composição de BLG comestível. Preferencialmente, a composição de BLG comestível compreende uma quantidade total de proteína de pelo menos 50% (p/p) em relação aos sólidos totais da composição de BLG comestível. Mais preferencial, a composição de BLG comestível compreende uma quantidade total de proteína de pelo menos 75% (p/p) em relação aos sólidos totais da composição de BLG comestível. Ainda mais preferencial, a composição de BLG comestível compreende uma quantidade total de proteína de pelo menos 90% (p/p) em relação aos sólidos totais da composição de BLG comestível.
[0322] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a quantidade total de proteína da composição de BLG comestível está na gama de 25-100% (p/p) em relação aos sólidos totais. Preferencialmente, a quantidade total de proteína da composição de BLG comestível está na gama de 50-100% (p/p). Mais preferencial, a quantidade total de proteína da composição de BLG comestível está na gama de 75-100% (p/p) em relação aos sólidos totais. Ainda mais preferencial, a quantidade total de proteína da composição de BLG comestível está na gama de 90100% (p/p) em relação aos sólidos totais.
[0323] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível compreende pelo menos 75% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Preferencialmente, a composição de BLG comestível pode compreender pelo menos 90% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível pode compreender pelo menos 95% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. Ainda mais preferencialmente, a composição de BLG comestível pode compreender pelo menos 97% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína. O mais preferencialmente, a composição de BLG comestível compreende aprox. 100% (p/p) de BLG em relação à quantidade total de proteína.
[0324] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível contém no máximo 10% (p/p) carboidrato, preferencialmente no máximo 5% (p/p) carboidrato, mais preferencialmente no máximo 1% (p/p) carboidrato e, ainda mais preferencialmente, no máximo 0,1% (p/p) carboidrato.
[0325] A composição de BLG comestível pode também compreender lipídeo, p.ex., na forma de triglicerídeo e/ou outros tipos de lipídeos tais como fosfolipídeos.
[0326] Em algumas modalidades da invenção, a composição de BLG comestível compreende uma quantidade total de lipídeo de no máximo 1% (p/p) em relação aos sólidos totais. Preferencialmente, a composição de BLG comestível compreende uma quantidade total de lipídeo de no máximo 0,5% (p/p) em relação aos sólidos totais. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível compreende uma quantidade total de lipídeo de no máximo 0,1% (p/p) em relação aos sólidos totais. Ainda mais preferencialmente, a composição de BLG comestível compreende uma quantidade total de lipídeo de no máximo 0,05% (p/p) em relação aos sólidos totais. O mais preferencialmente, a composição de BLG comestível compreende uma quantidade total de lipídeo de no máximo 0,01% (p/p) em relação aos sólidos totais.
[0327] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível é uma composição seca e, p.ex., um pó. É particularmente preferencial que a composição de BLG comestível seja um pó seco por pulverização.
[0328] Os presentes inventores observaram que as composições de BLG comestíveis em forma de pó nas quais pelo menos alguma da BLG estava em forma de cristal quando seca têm uma densidade mais elevada do que composição de BLG comparável sem cristais de BLG (ver Exemplo 7). Este efeito de elevada densidade é muito surpreendentemente também observado para composições de BLG comestíveis em forma de pó que são obtidas a partir de pastas de cristais de BLG secas por pulverização.
[0329] Assim, em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente de pelo menos 0,40 g/mL. Preferencialmente, a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente de pelo menos 0,45 g/mL. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente de pelo menos 0,50 g/mL. É ainda mais preferencial que a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente de pelo menos 0,6 g/mL. A composição de BLG comestível em forma de pó pode, p.ex., ter uma densidade aparente de pelo menos 0,7 g/mL.
[0330] A vantagem da densidade aparente se aplica tanto a de composições de BLG comestíveis nas quais a BLG é quase a única proteína presente como pós de composições de BLG comestíveis em que a concentração de BLG não foi enriquecida em relação às outras proteínas que estavam presentes na solução de proteínas do whey. A invenção proporciona portanto pós de elevada densidade tanto de BLG isolada como de proteína do whey, que compreende quantidades significativas de ALA e outras proteínas do whey adicionalmente à BLG.
[0331] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente de pelo menos 0,45 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente de pelo menos 0,50 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. É ainda mais preferencial que a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente de pelo menos 0,6 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. A composição de BLG comestível em forma de pó pode, p.ex., ter uma densidade aparente de pelo menos 0,7 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição.
[0332] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente de pelo menos 0,45 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente de pelo menos 0,50 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. É ainda mais preferencial que a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente de pelo menos 0,6 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. A composição de BLG comestível em forma de pó pode, p.ex., ter uma densidade aparente de pelo menos 0,7 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição.
[0333] A composição de BLG comestível em forma de pó pode, p.ex., ter uma densidade aparente na gama de 0,40-1,5 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. Preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada tem uma densidade aparente na gama de 0,45-1,0 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada pode ter uma densidade aparente na gama de 0,50-0,9 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. É ainda mais preferencial que a composição de BLG comestível, pulverizada tenha uma densidade aparente na gama de 0,6-0,9 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. A composição de BLG comestível, pulverizada pode, p.ex., ter uma densidade aparente na gama de 0,6-0,8 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição.
[0334] Os inventores descobriram que os pós de elevada densidade da invenção permitem vantajosamente empacotamento e logística mais rentável do pó pois menos material de empacotamento é requerido por kg pó e mais pó (massa) pode ser transportado por um dado recipiente ou caminhão.
[0335] A composição de BLG comestível em forma de pó pode, p.ex., ter uma densidade aparente na gama de 0,40-1,5 g/mL. Preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada tem uma densidade aparente na gama de 0,45-1,0 g/mL. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada pode ter uma densidade aparente na gama de 0,50 0,9 g/mL. É ainda mais preferencial que a composição de BLG comestível, pulverizada tenha uma densidade aparente na gama de 0,6-0,9 g/mL. A composição de BLG comestível, pulverizada pode, p.ex., ter uma densidade aparente na gama de 0,6-0,8 g/mL.
[0336] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente na gama de 0,50-1,5 g/mL. Preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada tem uma densidade aparente na gama de 0,55-1,0 g/mL. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada pode ter uma densidade aparente na gama de 0,60-1,0 g/mL. É ainda mais preferencial que a composição de BLG comestível, pulverizada tenha uma densidade aparente na gama de 0,65-1,0 g/mL. A composição de BLG comestível, pulverizada pode preferencialmente ter uma densidade aparente na gama de 0,701,0 g/mL.
[0337] A composição de BLG comestível em forma de pó pode, p.ex., ter uma densidade aparente na gama de 0,40-1,5 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. Preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada tem uma densidade aparente na gama de 0,45-1,0 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada pode ter uma densidade aparente na gama de 0,50-0,9 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. É ainda mais preferencial que a composição de BLG comestível, pulverizada tenha uma densidade aparente na gama de 0,6-0,9 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. A composição de BLG comestível, pulverizada pode, p.ex., ter uma densidade aparente na gama de 0,6-0,8 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição.
[0338] A composição de BLG comestível em forma de pó pode, p.ex., ter uma densidade aparente na gama de 0,40-1,5 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. Preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada tem uma densidade aparente na gama de 0,45-1,0 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada pode ter uma densidade aparente na gama de 0,50-0,9 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. É ainda mais preferencial que a composição de BLG comestível, pulverizada tenha uma densidade aparente na gama de 0,6-0,9 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. A composição de BLG comestível, pulverizada pode, p.ex., ter uma densidade aparente na gama de 0,6-0,8 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição.
[0339] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente na gama de 0,50-1,5 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. Preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada tem uma densidade aparente na gama de 0,55-1,0 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada pode ter uma densidade aparente na gama de 0,60-1,0 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. É ainda mais preferencial que a composição de BLG comestível, pulverizada tenha uma densidade aparente na gama de 0,65-1,0 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. A composição de BLG comestível, pulverizada pode preferencialmente ter uma densidade aparente na gama de 0,70-1,0 g/mL e compreende pelo menos 70% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição.
[0340] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível em forma de pó tem uma densidade aparente na gama de 0,50-1,5 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. Preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada tem uma densidade aparente na gama de 0,55-1,0 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível, pulverizada pode ter uma densidade aparente na gama de 0,60-1,0 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. É ainda mais preferencial que a composição de BLG comestível, pulverizada tenha uma densidade aparente na gama de 0,65-1,0 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição. A composição de BLG comestível, pulverizada pode preferencialmente ter uma densidade aparente na gama de 0,70-1,0 g/mL e compreende pelo menos 80% (p/p) proteína em relação ao peso total da composição.
[0341] A densidade aparente de um pó é medida de acordo com o Exemplo 9.3.
[0342] Os presentes inventores viram indicações de que as composições de BLG de acordo com a presente invenção têm melhor estabilidade a longo prazo do que composições de BLG similares. Este é particularmente o caso quando pelo menos alguma da BLG está presente na forma de cristais de BLG, o que parece oferecer uma melhor estabilidade no armazenamento das moléculas de BLG.
[0343] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG seca tem um valor de furosina de no máximo 80 mg/100 g de proteína após 60 dias a 30 graus C, preferencialmente no máximo 60 mg/100 g de proteína, mais preferencialmente no máximo 40 mg/100 g de proteína e, ainda mais preferencialmente, no máximo 20 mg/100 g de proteína. O mais preferencialmente, a composição de BLG seca tem um valor de furosina de no máximo 10 mg/100 g de proteína após 60 dias a 30 graus C.
[0344] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG seca tem um valor de furosina de no máximo 80 mg/100 g de proteína, preferencialmente no máximo 60 mg/100 g de proteína, mais preferencialmente no máximo 40 mg/100 g de proteína e, ainda mais preferencialmente, no máximo 20 mg/100 g de proteína. O mais preferencialmente, a composição de BLG seca tem um valor de furosina de no máximo 10 mg/100 g de proteína. Preferencialmente a composição de BLG seca tem um valor de furosina de 0 mg/100 g de proteína.
[0345] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a BLG da composição de BLG seca tem um grau de lactosilação de no máximo 1 após 60 dias a 30 graus C, preferencialmente no máximo 0,6, mais preferencialmente 0,2, ainda mais preferencialmente no máximo 0,1 e o mais preferencialmente no máximo 0,01.
[0346] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível é uma composição líquida. Uma composição de BLG líquida comestível compreende preferencialmente pelo menos 20% (p/p) de água, mais preferencialmente pelo menos 30% (p/p) de água, ainda mais preferencialmente pelo menos 40% (p/p).
[0347] A composição de BLG líquida comestível pode, p.ex., compreender na gama de 20-90% (p/p) de água, mais preferencialmente na gama de 30-80% (p/p) de água, ainda mais preferencialmente pelo menos 40% (p/p).
[0348] Os presentes inventores descobriram que as composições de BLG comestíveis de acordo com a presente invenção têm grau de desnaturação de proteínas surpreendentemente baixo, mesmo secagem por pulverização tenha sido usada para preparar uma composição em pó de BLG comestível (ver Exemplo 11).
[0349] Assim, em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível tem um grau de desnaturação de proteínas de no máximo 2%. Preferencialmente, a composição de BLG comestível tem um grau de desnaturação de proteínas de no máximo 1,5%. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível tem um grau de desnaturação de proteínas de no máximo 1,0%. Ainda mais preferencialmente, a composição de BLG comestível tem um grau de desnaturação de proteínas de no máximo 0,8%. Ainda mais preferencialmente, a composição de BLG comestível tem um grau de desnaturação de proteínas de no máximo 0,5%.
[0350] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível é um pó seco e preferencialmente um pó seco por pulverização e tem um grau de desnaturação de proteínas de no máximo 2% e preferencialmente no máximo 1,5%. Mais preferencialmente, a composição de BLG comestível seca, p.ex., na forma de um pó seco por pulverização, tem um grau de desnaturação de proteínas de no máximo 1,0%. Ainda mais preferencialmente, a composição de BLG comestível seca, p.ex., na forma de um pó seco por pulverização, tem um grau de desnaturação de proteínas de no máximo 0,8%. Ainda mais preferencialmente, a composição de BLG comestível seca, p.ex., na forma de um pó seco por pulverização, tem um grau de desnaturação de proteínas de no máximo 0,5%.
[0351] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível compreende: - No máximo 6% (p/p) de água - Pelo menos 80% proteína total em relação aos sólidos totais - Pelo menos 95% BLG em relação à proteína total, e a referida composição de BLG comestível: - É um pó seco, e - Tem uma densidade aparente de pelo menos 0,50 g/mL e, preferencialmente, pelo menos 0,60 g/mL.
[0352] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível compreende: - No máximo 6% (p/p) de água - Pelo menos 80% proteína total em relação aos sólidos totais - Pelo menos 95% BLG em relação à proteína total, e a referida composição de BLG comestível: - É um pó seco, - Tem uma densidade aparente de pelo menos 0,50 g/mL e, preferencialmente, pelo menos 0,60 g/mL e - Tem uma cristalinidade de BLG de pelo menos 20% e preferencialmente pelo menos 40%.
[0353] Em modalidades adicionalmente preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível compreende: - No máximo 6% (p/p) de água - Pelo menos 80% proteína total em relação aos sólidos totais - Pelo menos 95% BLG em relação à proteína total, e a referida composição de BLG comestível: - É um pó seco, - Tem uma densidade aparente de pelo menos 0,50 g/mL e preferencialmente pelo menos 0,60 g/mL e - Tem um grau de desnaturação de proteínas de no máximo 2% e preferencialmente no máximo 1,0%.
[0354] Em modalidades adicionalmente preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível compreende: - No máximo 6% (p/p) de água - Pelo menos 80% proteína total em relação aos sólidos totais, - Pelo menos 95% BLG em relação à proteína total, - no máximo 80 mg de fósforo por 100 g de proteína. a referida composição de BLG comestível: - É um pó seco.
[0355] Em modalidades ainda preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível compreende: - No máximo 6% (p/p) de água - Pelo menos 90% proteína total em relação aos sólidos totais, - Pelo menos 97% BLG em relação à proteína total, - no máximo 50 mg de fósforo por 100 g de proteína. a referida composição de BLG comestível: - É um pó seco.
[0356] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível compreende: - No máximo 6% (p/p) de água - Pelo menos 80% proteína total em relação aos sólidos totais e preferencialmente pelo menos 90% proteína total em relação aos sólidos totais, - 30-70% BLG em relação à proteína total, - 8-25% (p/p) ALA em relação à proteína total, a referida composição de BLG comestível: - É um pó seco, e - Tem uma cristalinidade de BLG de pelo menos 20% e preferencialmente pelo menos 40%.
[0357] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível compreende: - 20-80% (p/p) de água e preferencialmente 20-60% (p/p) de água, - Pelo menos 80% proteína total em relação aos sólidos totais e preferencialmente pelo menos 90% proteína total - Pelo menos 95% BLG em relação à proteína total, - no máximo 80 mg de fósforo por 100 g de proteína. a referida composição de BLG comestível: - tem uma cristalinidade de BLG de pelo menos 20%, preferencialmente pelo menos 40, e - opcionalmente, tem um grau de desnaturação de proteínas de no máximo 2% e preferencialmente no máximo 1,0%.
[0358] As composições comestíveis de acordo com estas modalidades são particularmente úteis para preparação de composições de BLG comestíveis em forma seca e são particularmente adequadas para secagem por pulverização e preparação de um pó de proteínas do whey de elevada densidade tendo o perfil de concentração normal de espécies de proteínas do whey mas contendo pelo menos alguma da BLG na forma de cristais de BLG secos.
[0359] Em outras modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível compreende: - 20-80% (p/p) de água e preferencialmente 20-60% (p/p) de água, - Pelo menos 80% proteína total em relação aos sólidos totais e preferencialmente pelo menos 90% proteína total em relação aos sólidos totais, - 30-70% BLG em relação à proteína total, - 8-25% (p/p) ALA em relação à proteína total, a referida composição de BLG comestível: - Tem uma cristalinidade de BLG de pelo menos 20% e preferencialmente pelo menos 40%.
[0360] As composições comestíveis de acordo com estas modalidades são particularmente úteis para preparação de composições de BLG comestíveis em forma seca e são particularmente adequadas para secagem por pulverização e preparação de um pó de proteínas do whey de elevada densidade tendo o perfil de concentração normal de espécies de proteínas do whey mas contendo pelo menos alguma da BLG na forma de cristais de BLG secos.
[0361] Ainda um aspecto da invenção diz respeito ao uso de uma composição de BLG comestível como definida aqui como um ingrediente alimentar.
[0362] Pode ser por exemplo preferencial usar uma composição de BLG comestível, pobre em fósforo como definida aqui como um ingrediente alimentar na produção de um produto alimentar pobre em fósforo.
[0363] Um aspecto adicional da invenção diz respeito a um produto alimentar compreendendo uma composição de BLG comestível como definida aqui e pelo menos um ingrediente adicional, tal como, p.ex., uma fonte de gordura e/ou carboidrato.
[0364] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o produto alimentar é um produto alimentar seco, p.ex., uma barra, compreendendo carboidrato e proteína, o referido produto alimentar seco compreendendo pelo menos 1% (p/p) de BLG, preferencialmente pelo menos 5%, em que: i) a cristalinidade de BLG é pelo menos 20%, preferencialmente pelo menos 40%, e/ou ii) pelo menos 90% (p/p) da quantidade total de proteína estão compreendidos por BLG.
[0365] Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, o produto alimentar é um produto alimentar pobre em fósforo compreendendo no máximo 100 mg de fósforo por 100 g de proteína, preferencialmente no máximo 80 mg de fósforo por 100 g de proteína, mais preferencialmente no máximo 40 mg de fósforo por 100 g de proteína e, ainda mais preferencialmente, no máximo 20 mg de fósforo por 100 g de proteína.
[0366] A BLG tem um perfil de aminoácidos favorável e contribui preferencialmente com uma parte significativa da proteína do produto alimentar. Isto é particularmente interessante se o produto alimentar for um produto alimentar pobre em minerais ou pobre em fósforo. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a composição de BLG comestível contribui para pelo menos 25% (p/p) da quantidade total de proteína do produto alimentar ou pelo menos 50% (p/p), mais preferencialmente pelo menos 80% (p/p) e, ainda mais preferencial, pelo menos 90% (p/p). Pode ser ainda o mais preferencial que a composição de BLG comestível contribua com toda a proteína do produto alimentar.
[0367] Em algumas modalidades preferenciais da invenção a composição de BLG comestível, pobre em fósforo contribui para pelo menos 25% (p/p) da quantidade total de proteína do produto alimentar pobre em fósforo ou pelo menos 50% (p/p), mais preferencialmente pelo menos 80% (p/p) e, ainda mais preferencial, pelo menos 90% (p/p). Pode ser ainda mais preferencial que a composição de BLG comestível, pobre em fósforo contribua com toda a proteína do produto alimentar pobre em fósforo.
[0368] Exemplos não limitantes do produto alimentar são, p.ex., um produto lácteo, um doce, uma bebida, uma barra de proteína, uma composição nutricional enteral, um produto de padaria.
[0369] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o produto alimentar é uma bebida. A bebida compreende preferencialmente: - uma composição de BLG comestível como definida aqui para proporcionar uma quantidade total de BLG de pelo menos 1% (p/p), preferencialmente pelo menos 5% (p/p), mais preferencialmente pelo menos 8% (p/p) e, ainda mais preferencialmente, pelo menos 12% (p/p), - um adoçante, p.ex., um adoçante de açúcar e/ou um adoçante sem ser de açúcar, - pelo menos um ácido alimentar, p.ex., ácido cítrico ou outros ácidos alimentares adequados, - opcionalmente, um agente aromatizante, e - no máximo 80 mg de fósforo/100 g de proteína que tem um pH na gama de 2,5-4,0.
[0370] Os presentes inventores se aperceberam que a preparação de bebidas ou líquido, pobres em minerais, ricos em proteínas, ácidos a partir de composição de BLG comestível seca compreendendo cristais de BLG não é trivial. A composição de BLG comestível seca compreendendo cristais de BLG cria tipicamente um pH na gama 5-6 quando ressuspensa em água e a adição de ácidos ou sais para mudar o pH ou aumentar a condutividade também aumenta a carga mineral do líquido/bebida resultante.
[0371] No entanto, os inventores descobriram que se um ácido carboxílico, uma lactona, um anidrido de ácido carboxílico ou uma sua combinação for usado para diminuir o pH nenhuns minerais desnecessários são adicionados e um melhor controle da composição mineral da bebida/líquida é obtido.
[0372] Assim, um aspecto da invenção diz respeito a um processo de produção de um líquido pobre em minerais, acidificado usando uma composição de BLG comestível compreendendo cristais de BLG como um ingrediente, o método compreendendo os passos de: - proporcionar de um ou mais agente(s) acidificante(s) selecionado(s) do grupo consistindo em um ácido carboxílico, uma lactona, um anidrido de ácido carboxílico ou uma sua combinação, - contato da composição de BLG comestível compreendendo cristais de BLG com o um ou mais agente(s) acidificante(s) e opcionalmente ingredientes adicionais tais como, p.ex., água, uma fonte de gordura e/ou uma fonte de carboidratos, o referido um ou mais agente(s) acidificante(s) usado(s) em uma quantidade suficiente para ajustar o pH até 24,5 e preferencialmente 2,5-4,0 e permissão para que os cristais de BLG se dissolvam formando deste modo o líquido.
[0373] O líquido pode, p.ex., ser usado como uma bebida ou pode ser usado como um ingrediente para produção de outro produto alimentar.
[0374] Se a composição de BLG comestível usada no processo for proporcionada em forma seca, p.ex., como um pó, é frequentemente preferencial permitir que reidrate em água antes da adição do agente acidificante.
[0375] A composição de BLG comestível usada no processo está preferencialmente presente no líquido em uma quantidade suficiente para proporcionar 1-30% (p/p) proteína, preferencialmente 2-25% (p/p) proteína, mais preferencialmente 4-20% (p/p) proteína e, ainda mais preferencialmente, 5-16% (p/p) proteína.
[0376] A composição de BLG comestível usada no processo tem preferencialmente uma cristalinidade de BLG de pelo menos 30%, preferencialmente pelo menos 50% e ainda mais preferencialmente pelo menos 70%.
[0377] Exemplos de agente(s) acidificante(s) adequado(s) são: - ácidos carboxílicos tais como, p.ex., ácido acético, ácido maleico, ácido tartárico, ácido láctico, ácido cítrico, ácido glucônico ou suas misturas, - lactonas tais como, p.ex., D-glucono-delta- lactona, - anidridos de ácidos carboxílicos.
[0378] Em algumas modalidades preferenciais, a composição de BLG comestível compreendendo cristais de BLG usada no processo é preferencialmente uma composição pobre em fósforo e quaisquer outros ingredientes usados no processo é preferencialmente selecionada tal que o líquido final seja também uma composição pobre em fósforo.
[0379] Em outras modalidades preferenciais, a composição de BLG comestível compreendendo cristais de BLG usada no processo é preferencialmente uma composição pobre em minerais e quaisquer outros ingredientes usados no processo é preferencialmente escolhida tal que o líquido final seja também uma composição pobre em minerais.
[0380] O processo é preferencialmente realizado a uma temperatura na gama de 1-65 graus C, preferencialmente 2- 50 graus C, mais preferencialmente na gama de 3-20 graus C, ainda mais preferencialmente na gama de 4-15 graus C.
[0381] A presente invenção foi descrita acima com referência a modalidades específicas. No entanto, outras modalidades sem ser as acima descritas são igualmente possíveis dentro do escopo da invenção. As diferentes características e passos de várias modalidades e aspectos da invenção podem ser combinadas de outros modos diferentes daqueles descritos aqui a não ser que afirmado de outro modo.
[0382] Retentado de UF esgotado em lactose derivado a partir de whey doce de um processo de produção de queijo padrão e filtrado através de um filtro de 1,2 mícrons foi usado como alimentação para o processo de cristalização de BLG. A alimentação de whey doce foi condicionada em um cenário de ultrafiltração usando uma membrana tipo Koch HFK-328 com um espaçador de 1,17 mm (46 mil), pressão de alimentação de 150.000-300.000 Pa (1,5-3,0 bar), usando uma concentração de alimentação de 21% TS (sólidos totais) ± 5 e água polida (água filtrada por osmose reversa para se obter uma condutividade de no máximo 0,05 mS/cm) como meio de diafiltração. A temperatura da alimentação e retentado durante a ultrafiltração foi aprox. 12 graus C. O pH foi depois ajustado por adição de HCl para se obter um pH de aprox. 5,40. A diafiltração continuou até a queda na condutividade do retentado estivesse abaixo de 0,03 mS/cm ao longo de um período de 20 min. O retentado foi depois concentrado até aprox. 30% TS (aprox. 23,1% proteína total em relação ao peso total do retentado concentrado). Uma amostra do retentado concentrado foi centrifugada a 3000 g durante 5 minutos mas não foi formado pélete visível. O sobrenadante foi sujeito a análise de HPLC. A composição da alimentação é mostrada na Tabela 1.
[0383] O retentado concentrado foi inoculado com 0,5 g/L material de cristal de BLG puro obtido a partir de uma cristalização espontânea de BLG (como descrito no Exemplo 3 no contexto da alimentação 2). O material de inoculação foi preparado por lavagem de uma pasta de cristais de BLG 5 vezes em água milliQ, coletando os cristais de BLG após cada lavagem. Após lavagem, os cristais de BLG foram liofilizados, triturados usando um pilão e almofariz e depois passados através de um crivo de 200 mícrons. Os inóculos de cristalização tinham portanto um tamanho das partículas de menos do que 200 mícrons.
[0384] O retentado concentrado foi transferido para um tanque de cristalização de 300 L onde foi resfriado até cerca de 4 graus C e mantido a esta temperatura durante a noite com agitação suave. Na manhã seguinte, uma amostra do retentado concentrado resfriado foi transferida para um tubo de teste e inspecionado tanto visualmente como microscopia. Cristais de sedimentação rápida haviam se formado claramente durante a noite. Uma amostra laboratorial da mistura compreendendo tanto cristais como licor-mãe foi adicionalmente resfriada até 0 graus C em um banho de água gelada. O licor- mãe e os cristais foram separados por centrifugação 3000 g durante 5 minutos e amostras do sobrenadante e pélete foram tomadas para análise de HPLC. Os cristais foram lavados uma vez em água polida fria e depois centrifugados novamente antes da liofilização do pélete. Tabela 1 Concentração de componentes selecionados da alimentação padronizada até 95% (p/p) sólidos totais.
[0385] Todas as amostras foram sujeitas ao mesmo grau de diluição por adição de água polida. As amostras foram filtradas através de um filtro de 0,22 mícrons. Para cada amostra, o mesmo volume foi carregado em um sistema de HPLC com uma Coluna Phenomenex Jupiter® 5 μm C4 300 Â, LC, 250 x 4,6 mm (Número da Parte: 00G-4167-E0) e detectado a 214 nm.
[0386] As amostras foram operadas usando as seguintes condições: Tampão A: água MilliQ, 0,1% p/p TFA Tampão B: acetonitrila de grau de HPLC, 0,085% p/p TFA Fluxo: 1 mL/min Gradiente: 0-30 minutos A a 82-55% e B a 18-45%; 3032 minutos A a 55-10% e B a 45-90%; 32,5-37,5 minutos A a 10% e B a 90%; 38-48 minutos A a 10-82% e B a 90-18%. Tratamento de dados:
[0387] Como todas as amostras foram tratadas do mesmo modo podemos comparar diretamente a área dos picos de BLG para ganhar um rendimento relativo. Como os cristais contêm somente BLG e as amostras foram todas tratadas do mesmo modo, a concentração de alfa-lactalbumina (ALA) e consequentemente a área de ALA deve ser a mesma em todas as amostras, portanto, a área de ALA antes da, e após cristalização é usada como um fator de correção (cf) quando se calcula o rendimento relativo.
[0388] O rendimento relativo é calculado pela seguinte equação:
[0389] A Figura 1 mostra os cromatogramas sobrepostos de antes da, e após cristalização de BLG a partir de um whey doce. A amostra “antes da cristalização” é representada pela linha preta sólida e a amostra “após cristalização” pela linha pontilhada. É aparente que uma grande diminuição na concentração de BLG ocorreu e usando o cálculo do rendimento como previamente descrito o rendimento de BLG removida foi determinado como sendo 64,5% (p/p).
[0390] A pasta de cristais foi investigada por microscopia; como pode ser visto a partir da Figura 2, a amostra continha cristais hexagonais, tendo muitos um tamanho consideravelmente maior do que 200 mícrons indicando que os cristais observados são não só cristais de inoculação. Os cristais se despedaçaram facilmente quando prensados com uma agulha o que confirmou que eram cristais de proteína.
[0391] A Figura 3 mostra o cromatograma de um produto de cristal lavado e, em este caso, a BLG constitui 98,9% da área total do cromatograma. A pureza do produto de BLG pode ser aumentada ainda mais por lavagem adicional.
[0392] Este exemplo demonstra que surpreendentemente é possível cristalizar BLG seletivamente a partir de um concentrado de proteínas do whey em bruto que contém mais do que 48% proteína diferente de BLG em relação à proteína total e que o isolado de cristais de BLG obtido tem uma pureza extremamente elevada. Esta descoberta torna acessível uma nova abordagem para a separação industrial de proteínas do leite, na qual a BLG é separada a partir de outros componentes de proteínas de um modo suave que evita preferencialmente a exposição prolongada a elevadas temperaturas e químicos problemáticos.
[0393] Usando a mesma alimentação, cenário experimental e analítico como no Exemplo 1, amostras do retentado (aprox. 13,9% (p/p) proteína total) foram tomadas durante a diafiltração UF a diferentes níveis de condutividade de modo a se investigar a influência da condutividade no rendimento de cristais de BLG. As amostras foram resfriadas até 4 graus C e mantidas a esta temperatura durante a noite (no entanto, os inventores observaram que 30 minutos ou mesmo menos podem ser suficientes para que o equilíbrio seja alcançado) e depois três das amostras foram resfriadas até 0 graus C em água gelada e mantidas a esta temperatura durante pelo menos 1 hora para mostrar os efeitos de temperatura no rendimento. Os resultados para as amostras a 4 graus C podem ser vistos na Figura 4.
[0394] Após a diafiltração estar completa, amostras foram tiradas a Brix 21, 24 e 32,5 durante a concentração. Estas amostras foram em primeiro lugar resfriadas até 4 graus C e mantidas a esta temperatura durante a noite. O rendimento de cristais de BLG foi medido como descrito no Exemplo 1. As amostras foram depois em primeiro lugar resfriadas até 0 graus C em água gelada e mantidas a esta temperatura durante pelo menos 1 hora. Subsequentemente, o rendimento de cristais de BLG foi medido novamente.
[0395] Quando se representou graficamente o rendimento relativo de BLG vs. a condutividade nas amostras como visto na Figura 4 existe uma correlação clara entre condutividade mais baixa e rendimento relativo mais elevado de BLG.
[0396] Na Figura 5, o rendimento de três das amostras variando na condutividade é mostrado a três temperaturas (4 e 0 graus C), pode ser visto que quanto mais baixa a temperatura, maior o rendimento de BLG. É esperado que a diminuição ainda maior da temperatura aumente o rendimento.
[0397] A Figura 6 mostra a influência da concentração de proteínas no rendimento relativo de BLG tanto a 4 como a 0 graus C. A figura mostra uma correlação clara entre a concentração de proteínas, mostrada aqui através de uma medição de Brix, e o rendimento relativo de BLG, indicando que o rendimento relativo continua a aumentar à medida que a concentração de proteínas aumenta.
[0398] Os inventores observaram que um número de parâmetros impacta a eficiência do processo de cristalização. A um dado valor de pH, o rendimento de BLG pode ser aumentado por diminuição da condutividade, aumento da concentração de BLG e diminuição da temperatura.
[0399] Usando o mesmo cenário experimental e analítico que Exemplo 1, três tipos diferentes de matéria- prima contendo proteínas do whey foram testados como alimentações para a cristalização. No entanto, não foi usado inóculo na experiência realizada na alimentação 2. As alimentações 1 e 2 foram baseadas em whey doce e haviam tido a gordura reduzida através de uma membrana Synder FR antes do tratamento como descrito no Exemplo 1. A alimentação 3 foi derivada a partir de whey ácido.
[0400] A composição das três alimentações pode ser vista em baixo na Tabela 2, Tabela 3 e Tabela 4. A alimentação 3 foi cristalizada a 21% TS (proteína total de 13,3% p/p em relação ao peso da alimentação), uma concentração significativamente mais baixa do que as outras duas (proteína total de 26,3% (p/p) na alimentação 1 e 25,0% (p/p) na alimentação 2).
[0401] A pasta da alimentação 1 cristalizada foi centrifugada em um filtro Maxi-Spin com uma membrana CA de 0,45 mícrons a 1500 g durante 5 minutos, depois 2 volumes de água MilliQ foram adicionados ao bolo de filtração antes de ter sido centrifugada novamente. O bolo de filtração resultante foi analisado por HPLC. Uma foto do filtro Maxi-Spin suportando o pélete (bolo de filtração) da alimentação 1 cristalizada é mostrada na Figura 24. O pélete da alimentação 2 foi lavado com 2 volumes água MilliQ e centrifugado novamente sob condições padrão antes de o pélete ter sido analisado por HPLC. O pélete da alimentação 3 foi analisado sem lavagem.
[0402] Os cristais preparados a partir da alimentação 2 foram diluídos até 10% TS e ajustados quanto ao pH até pH 7 usando NaOH a 1 M para reverter a cristalização. NaCl foi adicionado a uma pasta de cristais da alimentação 2, 36% TS para reverter a cristalização. Tabela 2 A concentração de componentes selecionados da alimentação 1 (concentrado de proteínas do whey à base de whey doce). BDL = abaixo do limite de detecção em amostra úmida
Tabela 3 A concentração de componentes selecionados da alimentação 2 (concentrado de proteínas do whey com ALA reduzida à base de whey doce). BDL = abaixo do limite de detecção em amostra não padronizada, úmida.
p/p em relação à proteína total)
Tabela 4 A concentração de compostos selecionados da alimentação 3 (concentrado de proteínas do whey à base de whey ácido).
[0403] Na Figura 7 podem ser vistos cromatogramas da composição de proteínas da alimentação (linha sólida) e do licor-mãe (linha tracejada). É evidente que uma grande porção de BLG foi recuperada como cristais pelo processo. O rendimento (calculado como descrito no exemplo 1) de BLG isolada é aprox. 65% em relação à quantidade total de BLG na alimentação.
[0404] A Figura 8 é uma foto de microscópio de uma amostra tirada durante as etapas iniciais do período de cristalização. A Figura 9 é uma foto de microscópio de uma amostra que foi tirada quando a cristalização havia acabado. É claro a partir destas duas imagens que os cristais de BLG são relativamente frágeis. Alguns dos cristais parecem quebrar durante a agitação e são convertidos a partir da forma hexagonal ou rômbica em fragmentos de cristais que ainda parecem muito compactos e bem definidos mas têm formas mais irregulares.
[0405] A Figura 10 mostra o cromatograma dos cristais de BLG que foi separada e lavada em um filtro spin. Como visto na figura, a pureza é muito elevada e a remoção de outras proteínas do whey é extremamente eficiente.
[0406] Na Figura 11 pode ser vista a composição de proteínas da alimentação 2 (linha sólida) e do licor-mãe (linha tracejada). É evidente que uma grande porção de BLG foi removida, e o rendimento calculado foi 82% em relação à quantidade total de BLG na alimentação 2.
[0407] A Figura 12 mostra a alimentação 2 antes da (imagem do lado esquerdo) e após (imagem do lado direito) cristalização. Durante a cristalização, a alimentação se transformou de um líquido transparente (no qual o ímã de agitação era visível) para um líquido opaco, branco lácteo.
[0408] A Figura 13 mostra uma foto de microscópio dos cristais de BLG. Podem ser vistas formas hexagonais embora a maioria dos cristais esteja fraturada.
[0409] A Figura 16 é o cromatograma do pélete isolado de cristais de BLG após ter sido lado com 2 volumes e água MilliQ. O cromatograma mostra claramente que os cristais contêm BLG em uma pureza mais elevada.
[0410] As Figuras 14 e 15 mostram os resultados de aumento da condutividade (por adição de NaCl) ou alteração do pH (por ajuste do pH até 7 por adição de NaOH) tal que o ambiente já não favoreça a estrutura cristalina. Em ambos os casos, a suspensão branca láctea se transforma em um líquido transparente à medida que os cristais de BLG são dissolvidos.
[0411] A composição mineral da preparação de cristais obtida a partir da alimentação 2 é proporcionada na Tabela 5. Notamos que a razão entre fósforo e proteína era muito baixa o que torna a preparação de cristais adequada como uma fonte de proteínas para pacientes tendo doenças renais. Tabela 5 A concentração de componentes selecionados na preparação de cristais obtida a partir da alimentação 2.
[0412] Na Figura 17 são mostrados cromatogramas da composição de proteínas da alimentação 3 (linha sólida) e do licor-mãe resultante (linha tracejada). É evidente que uma grande porção de BLG foi isolada (um rendimento calculado de 70,3% em relação à quantidade total de BLG na alimentação). Se o conteúdo de proteínas tivesse sido mais elevado antes da cristalização, o rendimento obtido ter sido ainda mais elevado.
[0413] A Figura 18 é uma foto de microscópio dos cristais de BLG isolados a partir da alimentação 3 (substancialmente isenta de CMP). Os cristais tinham uma forma retangular em posição a hexagonal. Os cristais retangulares pareceram mais robustos do que os hexagonais. A Figura 19 mostra um cromatograma do pélete de cristais isolado sem lavagem; o cromatograma mostra claramente que os cristais eram cristais de BLG apesar de terem uma forma retangular em vez de uma forma hexagonal (comparar, p.ex., as formas retangulares de cristais da Figura 18 com as formas hexagonais de cristais da Figura 2). Tabela 6 A concentração de componentes selecionados da preparação de cristais obtida a partir da alimentação 3.
[0414] A preparação de cristais a partir da alimentação 3 continha 45 mg P/100 g de proteína. Notamos que a razão entre fósforo e proteína é muito baixa, o que torna a preparação de cristais adequada como uma fonte de proteínas para pacientes tendo doenças renais.
[0415] Todas as três alimentações foram adequadas para o processo de cristalização de BLG. Os cristais de BLG foram facilmente dissolvidos por adição de sal ou aumento do pH ou da temperatura. O novo método torna possível preparar preparações de BLG com conteúdos muito baixos de fósforo, o que torna as preparações adequadas como uma fonte de proteínas para pacientes tendo doenças renais.
[0416] Foram usados o mesmo protocolo e cenário experimental que o Exemplo 1 (usando concentrado de proteínas do whey doce com gordura reduzida), com a exceção de que o pH foi ajustado até aos níveis descritos na Tabela 8 para cada uma das experiências. A concentração de proteínas no início do processo de cristalização foi aprox. 24% (p/p).
[0417] O pH foi ajustado com uma fina solução de NaOH (>4%) ou uma fina solução de HCl (>3,6%) de modo a se investigar o impacto do pH no processo de cristalização e no rendimento obtido. Após cristalização, os cristais de BLG foram separados por centrifugação como descrito no Exemplo 1. Tabela 7 As gamas de concentrações de componentes selecionados das alimentações usadas para o exemplo 4.
Tabela 8 pH alvo das amostras
[0418] Os rendimentos foram calculados como descrito no Exemplo 1. Deve ser notado que as amostras iniciais foram tomadas antes da adição do material de inoculação. Portanto, se as amostras não estivessem supersaturadas diz respeito à BLG, o material de inoculação se dissolveria e contribuiria para a concentração total de BLG, caso esse em que o rendimento de BLG pareceria ser negativo. Tabela 9 rendimentos calculados das amostras com base em medições de HPLC.
Conclusão: Esta experiência demonstra que a cristalização de BLG no modo de solubilização por salificação foi possível na gama de pH de 5-6. Exemplo 5: Investigação do impacto de níveis crescentes de condutividade
[0419] Foram usados o mesmo protocolo e cenário experimental que no Exemplo 1 com a exceção de que as amostras foram tiradas a diferentes condutividades. A matéria-prima mostrada na Tabela 10 foi condicionada e usada como as alimentação para o processo de cristalização. Antes da UF, amostras da matéria-prima foram tomadas e NaCl foi adicionado de modo a aumentar a condutividade e para investigar sob que níveis de condutividade os cristais de BLG eram capazes de crescer. O conteúdo de proteínas durante a cristalização foi aprox. 16,7% (p/p). Tabela 10 Gamas de composições das alimentações usadas no Exemplo 5.
em relação ao peso total da alimentação padronizada)
[0420] As amostras foram tratadas como descrito no Exemplo 1. A Figura 20 mostra os rendimentos calculados a diferentes condutividades no retentado. O ponto a 3,53 mS/cm era a matéria-prima após ajuste do pH. Todos os pontos acima de 3,53 foram um resultado da adição de NaCl para aumentar a condutividade. Os pontos abaixo de 3,53 foram um resultado de diafiltração no sistema de UF. O rendimento a 4,93 mS/cm era próximo de zero não foi considerado significativo.
[0421] A amostra de retentado que tinha uma condutividade de 4,93 mS/cm tinha uma condutividade de permeado de UF de aprox. 5,7 mS/cm. A amostra de retentado tendo condutividade de 3,53 mS/cm tinha uma condutividade de permeado de UF de aprox. 4,35 mS/cm.
[0422] A partir da Figura 20 pode ser visto que foram formados cristais de BLG na alimentação a condutividades abaixo de 4,93 mS/cm (a 4 graus C e um conteúdo de proteínas totais de aprox. 16,7% (p/p)). A uma condutividade no retentado de aprox. 2 mS/cm e à condutividade de permeado de UF de aprox. 1,6 mS/cm foi obtido um rendimento de BLG de aprox. 75%.
[0423] A Figura 21 é uma foto de microscópio dos cristais formados a 4,20 mS/cm no retentado mostrando as características esperadas de cristais de BLG.
[0424] A alimentação específica do Exemplo 5 tornou possível formar cristais de BLG abaixo de 4,93 mS/cm (correspondendo a uma condutividade de permeado de UF 5,75 mS/cm e uma razão entre a condutividade e a quantidade total de proteína de 0,057). É esperado que o limite superior da condutividade dependa da concentração de proteínas e da composição de proteínas. Por exemplo é esperado que uma concentração de proteínas mais elevada e/ou um conteúdo aumentado das proteínas altamente carregadas ou outras macromoléculas (p.ex., CMP) aumentem o limite superior da condutividade pelo qual a cristalização de BLG é possível.
[0425] Um concentrado de proteínas do soro (SPC) foi preparado ao sujeitar um leite desnatado a microfiltração usando uma membrana Synder FR e uma temperatura de processo de aprox. 50 graus C. O retentado obtido continha substancialmente toda a caseína e gordura residual e contém além do mais alguma proteína do soro, lactose e minerais. O permeado continha moléculas que foram capazes de permear através da membrana incluindo proteína do soro, lactose e mineral, mas substancialmente nenhuma caseína ou gordura. O permeado foi depois preparado para cristalização como descrito no Exemplo 1 (ver Tabela 11 para a composição da alimentação) e os cristais de BLG obtidos foram caracterizados como descrito no Exemplo 1. No entanto, em vez de se realizarem todas as operações de UF a 12 graus C, a temperatura do retentado foi aumentada de 12 a 25 graus C quando a condutividade do retentado alcançou 1 mS/cm. A temperatura foi aumentada para evitar a cristalização espontânea de BLG durante a concentração de UF. Tabela 11 A concentração de componentes selecionados da alimentação (concentrado de proteínas do soro). BDL = abaixo do limite de detecção em amostra não padronizada, úmida.
[0426] Similar às cristalizações dos Exemplos 1 5, a BLG da alimentação de SPC formou cristais que puderam ser separados em pureza muito elevada (confirmada por cromatografia como nos exemplos prévios) e proporcionou um rendimento de BLG de 70% em relação à quantidade total de BLG da alimentação da SPC. Na Figura 22 são mostrados cristais de BLG a partir das etapas inicias da cristalização. Como visto previamente, os cristais têm uma forma retangular ou quadrada em oposição à forma hexagonal observada, p.ex., no Exemplo 2.
[0427] Uma porção dos cristais de BLG produzidos no Exemplo 3 (usando a alimentação 2) foi separada em uma centrífuga decantadora a 1200 g, 5180 RPM, 110 RPM Dif. com um espaçador de 1,63 mm (64 mil) (mil significa 1/1000 polegadas) e um caudal de 25-30 L/h. A fase de cristais de BLG foi depois misturada 1:1 com água polida e depois separada novamente na centrífuga decantadora usando os mesmos cenários. A fase de cristais de BLG foi depois misturada com água polida de modo a torná-la em uma pasta contendo aprox. 25% matéria seca e tendo uma cristalinidade de BLG de aprox. 80 e subsequentemente seca em um secador por pulverização à escala piloto com uma temperatura de entrada de 180 graus C e uma temperatura de saída de 85 graus C sem qualquer pré-aquecimento. A temperatura das correntes líquidas até à secagem por pulverização foi 1012 graus C. O pó resultante amostrado na saída tinha um conteúdo de água de 4,37% (p/p).
[0428] A cristalinidade de BLG na pasta foi aproximadamente 90%.
[0429] Os inventores separaram também com sucesso uma pasta de cristais de BLG e licor-mãe em uma centrífuga decantadora a 350 g, 2750 RPM, 150 RPM Dif. com um espaçador de 1,63 mm (64 mil) e um caudal de 75 L/h. A fase de cristais de BLG foi subsequentemente misturada 1:2 com água polida. A fase de cristais de BLG foi depois misturada com água polida de modo a torná-la em uma pasta mais fina e, subsequentemente, seca em um secador por pulverização à escala piloto usando os mesmos parâmetros como descrito acima.
[0430] A densidade aparente do pó seco por pulverização foi depois medida de acordo com o Exemplo 9.3 e comparada com a densidade aparente de um WPI padrão seco no mesmo equipamento. Foi descoberto que o WPI padrão tinha uma densidade aparente (com base em 625 estampas) de 0,39 g/mL que está na extremidade elevada da gama normal para um pó de WPI. No entanto, a preparação de cristais de BLG seca por pulverização tinha uma densidade aparente 0,68 g/mL, mais do que 75% mais elevada do que a densidade aparente do WPI padrão (ver, p.ex., Figura 23). Isto é verdadeiramente surpreendente e proporciona um número de vantagens tanto logísticas como relacionadas com a aplicação. Tabela 12 A concentração de componentes selecionados da preparação de cristais de BLG seca por pulverização do Exemplo 7. BDL = abaixo do limite de detecção
p/p em relação à proteína total)
[0431] Uma amostra da preparação de cristais de BLG seca por pulverização foi subsequentemente ressuspensa em água desmineralizada fria e cristais de BLG eram ainda claramente visíveis por microscopia. A adição de ácido cítrico ou NaCl fez com que os cristais de BLG se dissolverem e transformassem a suspensão de cristais opaca em um líquido transparente.
[0432] Os inventores viram indicações de que o aquecimento prolongado durante o passo de secagem reduz a quantidade de BLG que está em forma de cristais. É portanto preferencial que a exposição ao calor da preparação de cristais de BLG seja tão baixa quanto possível.
[0433] Este exemplo demonstra que pastas compreendendo cristais de BLG podem ser secas por pulverização e cristais de BLG estão ainda presentes no pó seco por pulverização ressuspenso se o aquecimento durante o passo de secagem for controlado.
[0434] Os inventores descobriram além do mais que a densidade aparente de um pó de proteínas do whey que contém cristais de BLG é consideravelmente mais elevada do que aquela obtida por secagem por pulverização normal de correntes de proteínas dissolvidas. Os pós de elevada densidade permitem empacotamento e logística mais rentável do pó pois menos material de empacotamento é requerido por kg pó e mais pó (massa) pode ser transportado por um dado recipiente ou caminhão.
[0435] O pó de elevada densidade parece também ser mais fácil de manusear e menos fofo e empoeirado durante a preparação e uso.
[0436] Seis amostras de bebidas pobres em fósforo foram preparadas usando o produto de BLG purificado do Exemplo 3 (a preparação de cristais obtida a partir da alimentação 3). Todos os ingredientes secos foram misturados com água desmineralizada para se obterem 10 kg de cada amostra e foi permitido que hidratassem durante 1 hora aa 10 graus C. Tabela 13 Composição das seis amostras de bebidas.
[0437] As subamostras das seis amostras foram tomadas para se medir a turbidez em um Turbidímetro Turbiquant® 3000 IR e a viscosidade em um vicoman pela Gilson. Os resultados são mostrados na tabela em baixo. Tabela 14 Viscosidade e turbidez medidas das seis amostras de bebidas.
[0438] Uma foto de tubos de teste contendo subamostras das seis amostras de bebidas pobres em fósforo é mostrada na Figura 25. Da esquerda para a direita, as subamostras foram as amostras A, B, C, D, E e F. A inspeção visual dos tubos de teste verificou as medições de turbidez e documentou que todas as amostras de bebidas eram transparentes e que particularmente as amostras C e D (pH 3,0) eram muito límpidas. As baixas viscosidades demonstram que as amostras de bebidas eram facilmente bebíveis.
[0439] Todos os ingredientes usados para preparação da bebida eram pobres em fósforo e não continham minerais desnecessários. As bebidas obtidas tinham portanto um conteúdo de fósforo de aprox. 45 mg P/100 g de proteína e tinham geralmente um conteúdo de minerais muito baixo. As seis bebidas eram portanto adequadas para uso como bebidas de proteína para pacientes com doença renal.
[0440] Quantificação da quantidade de BLG lactosilada e BLG nativa realizada usando LC-MS.
[0441] As análises foram realizadas em um 6410 Triple Quad MS da Agilent Technologies acoplado com uma HPLC série HP1200 também da Agilent Technologies. Para separação antes da ionização foi aplicada uma coluna Symmetry300™ C18 (WAT106172: partículas de fase sólida de 5 μm, dimensões da coluna 2,1 x 150 mm) e as proteínas foram detectadas a 214 nm. Antes de as amostras terem sido analisadas foram filtradas através de um filtro de 0,22 mícrons. Todas as amostras foram operadas como duplicados.
[0442] As análises foram realizadas usando as seguintes condições: HPLC Tampão A: 99,9% água MilliQ com 0,1% TFA Tampão B: 9,9% água MilliQ, 90% acetonitrilo, 0,1% TFA Fluxo: 0,3 mL/min Gradiente: 0-20 min: A a 85-60% e B a 15-40% 20-45 min: A a 60-50% e B a 40-50% 45-55 min: A a 0% e B a 100% 55-70 min A a 85% e B a 15% Carga: 40 μL
[0443] A temperatura da coluna foi definida como 60 graus C.
[0444] Os íons com uma m/z de 100-2000 foram detectados e os dados resultantes foram avaliados em Software MassHunter Workstation, Ver. B.04.00. Usando desconvolução, todas as formas da mesma espécie (massa) foram agrupadas. As massas entre 18 kDa e 20 kDa foram sujeitas a interrogação adicional. A massa intacta de BLG-A é 18,361 kDa e BLG-B é 18,276, uma lactosilação adiciona 324 Da à massa da proteína, por exame desta área de massa até 5 lactosilações pr. proteína podem ser detectadas. A quantificação relativa é feita por comparação da intensidade de sinal para cada massa, ignorando a discriminação da ionização das diferentes espécies.
[0445] O conteúdo de proteína total (proteína verdadeira) de uma amostra é determinado por: 1) Determinação do nitrogênio total da amostra seguindo ISO 8968-1/2|IDF 020-1/2- Leite - Determinação do conteúdo de nitrogênio - Parte 1/2: Determinação do conteúdo de nitrogênio usando o método de Kjeldahl. 2) Determinação do nitrogênio diferente de proteína da amostra seguindo ISO 8968-4|IDF 020-4- Leite - Determinação do conteúdo de nitrogênio - Parte 4: Determinação do conteúdo de nitrogênio diferente de proteína. 3) Cálculo da quantidade total proteína como (mnitrogênio total — mnitrogênio diferente de proteína )*6,38.
[0446] A densidade de um pó seco é definida como a relação entre peso e volume do pó que é analisada usando um volúmetro Stampf especial (i.e., um cilindro de medição) sob condições especificadas. A densidade é tipicamente expressa em g/mL ou kg/L.
[0447] Em este método, uma amostra de pó seco é socada em um cilindro de medição. Após um número especificado de pancadas, o volume do produto é lido e a densidade é calculada.
[0448] Três tipos de densidades podem ser definidos por este método: Densidade vertida, que é a massa dividida com o volume de pó antes de ter sido transferido para o cilindro de medição especificado. Densidade solta, que é a massa dividida com o volume de pós após 100 pancadas de acordo com as condições especificadas em este padrão. Densidade aparente, que é a massa dividida com o volume de pó após 625 pancadas de acordo com as condições especificadas em este padrão.
[0449] O método usa um cilindro de medição especial, 250 mL, graduado 0-250 mL, peso 190 ± 15 g (J. Engelsmann A. G. 67059 Ludwigshafen/Rh) e um volúmetro de Stampf, p.ex., J. Engelsmann A. G.
[0450] A densidade solta e a densidade aparente do produto seco são determinadas pelo seguinte procedimento.
[0451] A amostra a ser medida é armazenada à temperatura ambiente.
[0452] A amostra é depois extensivamente misturada por rotação e agitação repetidas do recipiente (evitar esmagar partículas). O recipiente não é cheio mais do que 2/3.
[0453] Pesar 100,0 ± 0,1 gramas de pó e transferi- lo para o cilindro de medição. O volume V0 é lido em mL.
[0454] Se pó de 100 g não se ajustar ao cilindro, a quantidade deve ser reduzida até 50 ou 25 gramas.
[0455] Fixar o cilindro de medição ao volúmetro de Stampf e deixá-lo bater 100 pancadas. Nivelar a superfície com a espátula e ler o volume V100 em mL.
[0456] Mudar o número de pancadas para 625 (incl. as 100 pancadas). Após as pancadas nivelar a superfície e ler o volume V625 em mL.
[0457] Calcular as densidades solta e aparente expressas em g/mL de acordo com a seguinte fórmula: Densidade aparente = M/V onde M designa amostra pesada em gramas e V designa volume após 625 pancadas em mL.
[0458] O conteúdo de água de um produto alimentar é determinado de acordo com ISO 5537: 2004 (Leite seco - Determinação de conteúdo de umidade (Método de referência)). NMKL é uma abreviatura de “Nordisk Metodikkomité for N&ringsmidler”.
[0459] A quantidade total de cálcio, magnésio, sódio, potássio e fósforo é determinada usando um procedimento no qual as amostras são em primeiro lugar decompostas usando digestão por micro-ondas e depois a quantidade total de mineral(ais) é determinada usando um dispositivo ICP.
[0460] O micro-ondas é da Anton Paar e o ICP é um Optima 2000DV da PerkinElmer Inc. Materiais: HNO3 a1 M Ítrio em 2% HNO3 Padrões adequados para cálcio, magnésio, sódio, potássio e fósforo em 5% HNO3
[0461] Pesar uma certa quantidade de pó e transferir o pó para um tubo de digestão por micro-ondas. Adicionar 5 mL HNO3 a 1 M. Digerir as amostras no micro-ondas de acordo com instruções do micro-ondas. Colocar os tubos digeridos em um exaustor, remover a tampa e deixar os fumos voláteis evaporar.
[0462] Transferir amostra pré-tratada para digitubo usando uma quantidade total de água Milli-Q. Adicionar uma solução de ítrio em 2% HNO3 ao tubo de digestão (cerca de 0,25 mL por 50 mL amostra diluída) e diluir até volume conhecido usando água Milli-Q. Analisar as amostras no ICP usando o procedimento descrito pelo fabricante.
[0463] Uma amostra cega é preparada por diluição de uma mistura de 10 mL HNO3 a 1 M e 0,5 solução de ítrio em 2% HNO3 até um volume final de 100 mL usando água Milli-Q.
[0464] Pelo menos 3 amostras padrão são preparadas tendo concentrações que englobam as concentrações esperadas de amostras.
[0465] O valor de furosina é determinado como descrito em “Maillard Reaction Evaluation by Furosine Determination During Infant Cereal Processing”, Guerra- Hernandez et al., Journal of Cereal Science 29 (1999) 171-176 e a quantidade total proteína é determinada de acordo com o Exemplo 9.2. O valor de furosina é relatado na unidade mg furosina por 100 g de proteína.
[0466] O seguinte método é usado para se determinar a cristalinidade de BLG em um líquido tendo um pH na gama de 5-6. a) Transferir uma amostra de 10 mL do líquido em questão para um filtro Maxi-Spin com uma membrana CA com tamanho de poros de 0,45 mícrons. b) Imediatamente girar o filtro a 1500 g durante 5 min. mantendo a centrífuga a 2 graus C c) Adicionar 2 mL água milliQ fria (2 graus C) ao lado do retentado do filtro spin e, imediatamente, girar o filtro a 1500 g durante 5 min enquanto se mantinha a centrífuga resfriada a 2 graus C, coletar o permeado (permeado A), medir o volume e determinar a concentração de BLG através de HPLC usando o método delineado no Exemplo 9.9. d) Adicionar 4 mL NaCl a 2 M ao lado do retentado do filtro, agitar rapidamente e permitir que a mistura repouse durante 15 minutos a 25 graus C. e) Imediatamente girar o filtro a 1500 g durante 5 min e coletar o permeado (permeado B) f) Determinar o peso total de BLG no permeado A e permeado B usando o método delineado no Exemplo 9.9 e converter os resultados no peso total de BLG em vez de percentagem em peso. O peso de BLG no permeado A é referido como mPermeado A e o peso de BLG no permeado B é referido como mPermeado B. g) A cristalinidade do líquido no que diz respeito à BLG é determinada como: cristalinidade = mPermeado B/(mPermeado A+ mPermeado B)*100% h) emplo 9.8: Determinação da cristalinidade de BLG em um pó seco
[0467] Este método é usado para se determinar a cristalinidade de BLG em um pó seco. a) 5,0 gramas da amostra de pó são misturados com 20,0 gramas de água milliQ fria (2 graus C) e é permitido que repousem durante 5 minutos a 2 graus C. b) Transferir a amostra do líquido em questão para um filtro Maxi-Spin com uma membrana CA com tamanho de poros de 0,45 mícrons. c) Imediatamente girar o filtro a 1500 g durante 5 min. mantendo a centrífuga a 2 graus C d) Adicionar 2 mL água milliQ fria (2 graus C) ao lado do retentado do filtro spin e, imediatamente, girar o filtro a 1500 g durante 5 min, coletar o permeado (permeado A), medir o volume e determinar a concentração de BLG através de HPLC usando o método delineado no Exemplo 9.9 e converter os resultados no peso total de BLG em vez de percentagem em peso. O peso de BLG no permeado A é referido como mPermeado A. f) A cristalinidade de BLG no pó é depois calculada usando a seguinte formula:
onde mBLG total é a quantidade total de BLG na amostra de pó do passo a).
[0468] Se a quantidade total de BLG de amostra foi desconhecida, esta pode ser determinada por suspensão de outra amostra de pó de 5 g (da mesma fonte de pó) em 20,0 gramas de água milliQ, ajuste do pH a 7,0 por adição de NaOH aquoso, permissão para que a mistura repouse durante 1 hora a 25 graus C sob agitação e finalmente determinação da quantidade total de BLG da amostra de pó usando o Exemplo 9.9.
[0469] O conteúdo de alfa-lactalbumina, beta- lactoglobulina e CMP foi analisado por análise de HPLC a 0,4 mL/min. 25 microL amostra filtrada são injetados em 2 colunas TSKgel3000PWxl (7,8 mm 30 cm, Tosohass, Japão) conectadas com pré-coluna anexada PWxl (6 mm x 4 cm, Tosohass, Japão) equilibrada no eluente (consistindo em 465 g água MilliQ, 417,3 g acetonitrila e 1 mL ácido trifluoroacético) e usando um detector de UV a 210 nm.
[0470] A determinação quantitativa dos conteúdos de alfa-lactalbumina (Calfa), beta-lactoglobulina (Cbeta) e caseinomacropeptídeo (CCMP) nativos foi realizada por comparação das áreas de pico obtidas para as correspondentes proteínas padrão com aquelas das amostras.
[0471] A quantidade total de proteína adicional (proteína diferente de BLG) foi determinada por subtração da quantidade de BLG da quantidade de proteína total (determinada de acordo com o Exemplo 9.2)
[0472] 15 mL de amostras são transferidos para uma Unidade de Filtro Centrífuga Amicon Ultra-15 com um limiar de exclusão de 3 kDa (3000 NMWL) e centrifugados a 4000 g durante 20-30 minutos ou até um volume suficiente de permeado de UF para medição da condutividade ser acumulado na parte do fundo das unidades de filtro. A condutividade é medida imediatamente após centrifugação. O manuseamento e centrifugação da amostra são realizados à temperatura da fonte da amostra.
[0473] A proteína do whey desnaturada é conhecida por ter uma solubilidade mais baixa a pH 4,6 do que a pH 7,0 e o grau de desnaturação de uma composição de proteínas do whey é determinado por medição da quantidade de proteína solúvel a pH 4,6 em relação à quantidade total de proteína a pH 7,0.
[0474] Mais especificamente, a composição de proteínas do whey a ser analisada (p.ex., um pó ou uma solução aquosa) é convertida em: - uma primeira solução aquosa contendo 5,0% (p/p) proteína total e tendo um pH de 7,0 e - uma segunda solução aquosa contendo 5,0% (p/p) proteína total e tendo um pH de 4,6.
[0475] Ajustes de pH são feitos usando 3% (p/p) NaOH (aq) ou 5% (p/p) HCl (aq).
[0476] O conteúdo de proteína total (PpH 7,0) da primeira solução aquosa é determinado de acordo com o exemplo 9.2.
[0477] A segunda solução aquosa é armazenada a 2 h à temperatura ambiente e subsequentemente centrifugada a 3000 g durante 5 minutos. Uma amostra do sobrenadante é recuperada e analisada de acordo com o Exemplo 9.2 para se determinar a proteína total (SpH 4,6).
[0478] O grau de desnaturação de proteínas, D, da composição de proteínas do whey é calculado como: D = ((PpH 7,0-SpH 4,6)/PpH 7,0)*100%
[0479] A presença de cristais de BLG secos em um pó pode ser identificada do seguinte modo:
[0480] Uma amostra do pó a ser analisado é ressuspensa e gentilmente misturada em água desmineralizada tendo uma temperatura de 4 graus C em uma razão de pesos entre 2 partes água e 1 parte pó e é permitido que reidrate durante 1 hora a 4 graus C.
[0481] A amostra reidratada é inspecionada para se identificar a presença de cristais, preferencialmente usando luz polarizada plana para detectar a birrefringência.
[0482] A matéria tipo cristal é separada e sujeita a cristalografia de raios X de modo verificar a existência de estrutura de cristais e, preferencialmente, verificando também que a matriz de cristais (grupos espaçadores e dimensões de células unitárias) corresponde àquelas de um cristal de BLG.
[0483] A composição química da matéria tipo cristal separada é analisada para verificar que seus sólidos consistem maioritariamente em BLG.
[0484] A alimentação para o tanque de cristalização foi preparada como descrito no Exemplo 1 com a exceção de que a diafiltração foi levada a cabo a pH 5,92 e o TS final foi 20%.
[0485] Após a alimentação ter sido condicionada (a composição da alimentação pode ser vista na Tabela 15) foi transferida para um tanque de cristalização de 300 L e o pH foi inicialmente ajustado até pH 5,80 e a temperatura foi mantida como 10-12 graus C. Após ajuste do pH foi adicionado material de inoculação que havia sido produzido do mesmo modo como descrito no Exemplo 1, mas tendo origem em uma produção de cristalização não espontânea. A alimentação foi inoculada com material de inoculação até uma concentração de 0,5 g material de inoculação por litro alimentação. Após inoculação, a temperatura na manta de resfriamento foi definida a 5 graus C, o pH foi lentamente ajustado até 5,50 e a mistura foi deixada a cristalizar durante aproximadamente uma hora, após o que a unidade de DCF (Filtração Dinâmica por Fluxo cruzado) foi conectada ao tanque de cristalização como mostrado na figura 26. A unidade de DCF foi ajustada com membranas cerâmicas Kerafol com um tamanho de poros de 500 nm, a TMP (Pressão Transmembranar) foi definida a 40000 Pa (0,4 bar) e a velocidade rotativa da membrana foi 32 Hz.
[0486] O retentado da DCF foi devolvido ao tanque de cristalização, enquanto o permeado foi usado como alimentação em uma unidade de UF (ultrafiltração) equipada com uma membrana tipo Koch HFK-328 com um espaçador de 1,17 mm (46 mil). Na unidade de UF foi permitido que as temperaturas aumentassem até mas não acima de 12 graus C. A quantidade de água de diafiltração adicionada foi ajustada tal que o retentado saindo da UF, indo de volta para o tanque de cristalização, fosse cerca de 21% TS, enquanto os minerais foram removidos a partir do licor-mãe (ML).
[0487] A diafiltração no ML continuou até a diferença na condutividade entre o permeado e a água de diafiltração estar abaixo de 50 microS/cm. Em este ponto, a quantidade de água de diafiltração foi ajustada tal que o retentado fosse em torno de 30% TS. A quantidade de TS no ML diminui quando a BLG é removida como cristais; esta remoção contínua de água e minerais em excesso torna possível conduzir o rendimento global, pois parece que a concentração de outras proteínas durante a cristalização de BLG tem um efeito limitado, se algum, na solubilidade de BLG nas gamas que foram exploradas.
[0488] A composição do permeado de ML da DCF pode ser vista na Tabela 16. Os 300 L iniciais da alimentação foram reduzidos até em torno de 100 L de ML. Com base na conservação de massa, o rendimento relativo de BLG foi calculado até 92%. Tabela 15 Componentes selecionados da alimentação usada no Exemplo 10.
Tabela 16 Composição de proteínas do licor-mãe final obtido no Exemplo 10. 
[0489] Por remoção continua de minerais e água em excesso a partir da matriz onde a cristalização de BLG tem lugar, o rendimento de BLG pode ser significativamente melhorado e o processo pode ser levado a cabo a baixas temperaturas.
[0490] O grau de desnaturação de proteínas de um produto comercial e quatro composições de BLG comestíveis da invenção foi comparado. As amostras são descritas em baixo.
[0491] As amostras B-E foram preparadas do seguinte modo:
[0492] Uma pasta de cristais foi preparada como descrito no Exemplo 12 e separada como descrito no Exemplo 7. Alguma da pasta de BLG separada foi retirada e dividida em quatro porções.
[0493] Amostra B: A primeira porção da pasta de cristais de BLG separada foi redissolvida sem qualquer secagem por ajuste do pH da pasta de cristais de BLG até 7,01 usando um 3% NaOH; e a amostra foi depois diluída até Bx 6 de modo a se preparar uma solução de proteínas de aproximadamente 5%.
[0494] Amostra C: A segunda porção da pasta de cristais de BLG separada foi liofilizada. O pó foi depois ressuspenso em água polida, o pH foi ajustado até 7,09 usando um 3% NaOH, e a amostra foi depois diluída até Bx 6 de modo a se preparar uma solução de proteínas de aproximadamente 5%.
[0495] Amostra D: A terceira porção da pasta de cristais de BLG separada foi redissolvida por ajuste do pH a 7,0 usando um 3% NaOH, depois liofilizada. O pó liofilizado foi depois ressuspenso em água polida e o pH foi medido para ser 7,07. A amostra foi depois diluída até Bx 6 de modo a se preparar uma solução de proteínas de aproximadamente 5%.
[0496] Amostra E: A quarta porção da pasta de cristais de BLG separada foi tratada e seca por pulverização como descrito no Exemplo 7. O pó liofilizado foi depois ressuspenso em água polida e o pH ajustado até 7,04 usando um 3% NaOH. A amostra foi depois diluída até Bx 6 de modo a se preparar uma solução de proteínas de aproximadamente 5%.
[0497] O grau de desnaturação de proteínas de cada amostra foi determinado de acordo com o Exemplo 9.11 e os resultados são apresentados na Tabela 17. Tabela 17 Comparação do grau de desnaturação de proteínas de um produto de WPI comercialmente disponível (Bipro) com 4 produtos de BLG da invenção.
[0498] Independentemente do método de secagem, as composições de BLG comestíveis da invenção têm um grau surpreendentemente baixo de proteína desnaturada; somente um décimo do que pode ser encontrado no WPI comercialmente disponível usado para comparação. É particularmente surpreendente que o produto de pasta de cristais de BLG seco por pulverização tenha ainda o grau de desnaturação mais baixo de todos os produtos.
[0499] Retentado de UF esgotado em lactose derivado a partir de whey doce de um processo de produção de queijo padrão, filtrado através de um filtro de 1,2 mícrons, foi usado como alimentação para o processo de cristalização. A alimentação de whey doce foi condicionada em um cenário de ultrafiltração usando uma membrana tipo Koch HFK-328 com um espaçador de 1,17 mm (46 mil), uma pressão de alimentação 150.000-300.000 Pa (1,5-3,0 bar), usando uma concentração de alimentação de 10% TS (sólidos totais) ± 5, e água polida (água filtrada por osmose reversa para se obter uma condutividade de no máximo 0,05 mS/cm) como meio de diafiltração. A temperatura da alimentação e retentado durante a ultrafiltração foi aprox. 12 graus C. O pH foi depois ajustado por adição de HCl para se obter um pH de aprox. 5,60. A diafiltração continuou até a condutividade do retentado estivesse abaixo de 1,30 mS/cm. A alimentação foi depois aquecida até 25 graus C antes de o retentado ter sido concentrado até aprox. 27% TS (aprox. 21% proteína total em relação ao peso total do retentado concentrado). A condutividade de permeado foi 0,33 mS/cm no final da concentração. Uma amostra do retentado concentrado foi centrifugada a 3000 g durante 5 minutos mas não foi formado pélete visível.
[0500] O retentado concentrado foi transferido para um tanque de cristalização de 300 L onde foi resfriado até cerca de 6 graus C e mantido a esta temperatura durante a noite com agitação suave. Na manhã seguinte, o retentado havia cristalizado. O licor-mãe e os cristais foram separados por centrifugação 3000 g durante 5 minutos, e amostras do sobrenadante e pélete foram tiradas para análise de HPLC. O rendimento de BLG deste processo foi calculado até 67%.
[0501] A pasta de cristais do tanque de 300 L foi usada para uma alimentação em e sistema Andritz DCF 152S usando membrana de um disco com um tamanho de poros de 500 nm. A filtração foi operada a 8 graus C, a velocidade rotativa foi 32 Hz e a pressão transmembranar foi 40000 Pa (0,4 bar). O sistema funciona como uma filtração estática onde o retentado é acumulado na câmara de filtração, ao contrário de uma unidade maior onde o retentado seria continuamente removido. A filtração foi operada de uma maneira estável durante pouco mais do que 40 minutos, momento esse em que os sólidos que se haviam acumulado na câmara de filtração começaram a influenciar a filtração.
[0502] A quantidade de massa de cristais aumentou significativamente durante a operação de DFC.
[0503] A DCF proporciona um meio estável e eficiente para separação dos cristais a partir do ML. Se necessário, líquido de lavagem poderia ser adicionada à DCF.
[0504] Usando a mesma alimentação e o mesmo processo de cristalização que no Exemplo 12, a separação foi testada em uma Centrífuga de filtração HZ 25/0,1 ajustada com um pano de filtro com um tamanho de poros de em torno de 20 micrômetros.
[0505] Teste 1: 4 L da alimentação foram alimentados à centrífuga de filtro que foi operada a 60 g. Após toda a alimentação ter sido adicionada, a centrífuga foi acelerada até 250 g para secagem do bolo de filtração. O bolo continha 47,6% TS; a composição do bolo é mostrada na Tabela 18.
[0506] Após limpeza, a centrífuga foi alimentada com 7 L da mesma alimentação como descrito acima a 60 g. A centrífuga foi depois acelerada até 250 g para desidratação durante aproximadamente 5 minutos, antes de ter novamente desacelerada até 60 g e 0,25 L de água polida foram adicionados para lavagem. Após a água de lavagem ter sido adicionada, a centrífuga foi novamente acelerada até 250 g para desidratação. O TS do bolo foi medido como sendo 47%. O bolo é mostrado na figura 27.A. A composição do bolo, fração de ML e o líquido de lavagem após lavagem são mostrados na Tabela 18. Após o bolo ter sido desidratado se tentou retirá-lo dos lados da centrífuga; a camada de topo ardeu sem chama e caiu através do tubo pretendido como visto na figura 27.C, mas a camada subjacente estava demasiado úmida e pegajosa para se retirar apropriadamente como visto na figura 27.B. Tabela 18 Concentração de componentes selecionados das composições proporcionadas no Exemplo 13.
1) Composição de proteínas % (p/p) em relação ao peso da solução 2) Concentração de outros componentes selecionados (% p/p em relação ao peso total de composição padronizada até 95% sólidos totais)
[0507] As centrífugas de filtro proporcionam uma opção interessante para obtenção de um bolo de BLG que é tão puro que a ALA e o CMP estão abaixo do nível requerido para quantificação mesmo sem lavagem. Por aplicação de um volume ainda que pequeno de meio de lavagem ao bolo de filtração, o conteúdo mineral no bolo foi ser diminuído ainda mais, como visto pela composição de proteínas da água de lavagem na Tabela 18. O conteúdo de proteína diferente de BLG do bolo é também diminuído por lavagem como pode ser visto a partir da água de lavagem usada. A água de lavagem usada contém uma razão entre ALA:BLG que é maior do que a razão no bolo de filtração. Isto indica que o passo de lavagem tem uma maior tendência de remover a ALA (e provavelmente outras proteínas diferentes de BLG) do que a BLG.
[0508] Os bolos de filtração que foram produzidos não eram descascáveis mas ainda permeáveis. Isto permite a opção de adicionar um gás seco a uma dada temperatura de modo a diminuir o conteúdo de umidade do bolo de filtração até um grau onde seja descascável, como a camada do topo. Alternativamente, o bolo de filtração poderia ser redissolvido dentro da centrífuga por adição da quantidade certa de ácido, base ou sal em uma solução aquosa em um cenário do estilo centrífuga com sifão.
[0509] O impacto da razão molar entre cátions de metal monovalentes e divalentes no rendimento de BLG foi investigado em este exemplo.
[0510] Duas amostras foram comparadas: - Amostra A: Tendo um sobrepeso de Na+ (fonte: Na2SO4) - Amostra B: Tendo um sobrepeso de Ca2+ (fonte: CaSO4)
[0511] O mesmo tipo de matéria-prima como usado no Exemplo 1 foi ajustado com 2,5% ácido sulfúrico. O pH das amostras foi ajustado até em torno de pH 5,4; o pH preciso é relatado na Tabela 20. O volume original de cada amostra foi 250 mL. As duas amostras foram dialisadas em outro recipiente de 24 L contra aproximadamente 24 L de água polida fria. Para todos os processos de diálise foi usado tubo de diálise OrDial D-Clean MWCO 3500 (número do item 63034405). Os recipientes foram continuamente agitados durante os processos de diálise, e a diálise teve lugar em um refrigerador a 4 graus C. A primeira diálise teve lugar durante a noite.
[0512] Para se removerem os íons em excesso após a primeira diálise, os sacos de diálise foram transferidos para um recipiente contendo 2 L de solução de sais. As concentrações foram como se segue: - Amostra A: Na2SO4 (Sulfato de sódio) a 0,059 M, - Amostra B: CaSO4 (sulfato de cálcio) a 0,059 M.
[0513] A primeira diálise com sais teve lugar durante a noite. A condutividade, pH e Brix após a primeira diálise com sais são relatados na Tabela 20. As soluções de sais foram mudadas para soluções frescas e a diálise continuou durante o fim de semana.
[0514] Após a segunda diálise com sais, os tubos foram transferidos para um recipiente de 24 L cheio com aproximadamente 24 L de água polida fria e dialisados durante a noite para se removerem os íons em excesso antes da cristalização.
[0515] Após o último passo de diálise, a concentração de proteínas era algo mais baixa do que era preferencial. As amostras foram portanto concentradas em um cenário laboratorial de Pellicon XL UF usando uma membrana com limiar de exclusão de 10 kDa e uma bomba peristáltica operando a 75 mL/h. O conteúdo mineral das amostras em conjunto com a matéria-prima são mostrados na Tabela 19.
[0516] As amostras foram depois inoculadas com 0,5 g/L do material de inoculação previamente descrito e deixadas a cristalizar a 4 graus C durante a noite. No dia seguinte, precipitado de cristais era visível em todas as amostras. Amostras de HPLC de cada uma das amostras foram preparadas por centrifugação de cada amostra a 3000 g durante 5 minutos, seguida por análise de uma amostra do sobrenadante. Os resultados são mostrados na Tabela 21. Tabela 19 Concentrações de componentes minerais selecionados na matéria-prima e amostras A e B do Exemplo 14.
1) A mudança é em relação à concentração dos dados componentes na matéria-prima Tabela 20 pH, condutividade e graus Brix a várias etapas durante a preparação de amostras A and B.
Tabela 21 Concentração de BLG em amostras com diferentes razões entre cátions mono- e divalentes.
[0517] A Tabela 21 documenta que uma quantidade mais pequena de BLG é deixada no licor-mãe (e um rendimento mais elevado de cristais de BLG separados é obtido) se for evitada uma elevada razão molar entre cátions monovalentes e divalentes. A razão molar entre cátions monovalentes e divalentes e na prática Na + K vs. Ca + Mg pode ser controlada para melhorar o rendimento de BLG do presente método.
Claims (21)
1. MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO COMESTÍVEL, compreendendo beta-lactoglobulina (BLG) em forma cristalizada, caracterizado pelo método compreender os passos de a) proporcionar uma solução de proteína whey compreendendo BLG e pelo menos uma proteína whey adicional, a referida solução de proteína whey é: - supersaturada no que diz respeito à BLG e tem um pH na gama de 5-6, - compreende BLG em uma quantidade de no máximo 85% (p/p) em relação à quantidade total de proteína, e em que: - a solução de proteína whey tem uma condutividade de no máximo 5 mS/cm, ou - a razão entre a condutividade (expressa em mS/cm) e a quantidade total de proteína da solução de proteína whey (expressa em % em peso de proteína total em relação ao peso total da solução de proteína whey) é no máximo 0,3, b) cristalização de BLG na solução de proteína whey supersaturada em modo de solubilização por salificação, e c) opcionalmente, separação de cristais de BLG da solução de proteína whey restante.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender além do mais um passo d) de lavagem de cristais de BLG, p.ex., os cristais separados obtidos a partir do passo c).
3. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por compreender além do mais um passo e) de recristalização de cristais de BLG, p.ex., os cristais de BLG obtidos a partir do passo c) ou d).
4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender além do mais um passo f) de secagem de uma composição contendo BLG derivada a partir do passo b), c), d) ou e).
5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela solução de proteína whey do passo a) compreender pelo menos 5% p/p alfa- lactalbumina (ALA) em relação à quantidade total de proteína.
6. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela solução de proteína whey do passo a) compreender pelo menos 15% p/p de proteína whey adicional em relação à quantidade total de proteína.
7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pela solução de proteína whey do passo a) compreender pelo menos 1% p/p de BLG em relação à quantidade total de proteína.
8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela solução de proteína whey do passo a) compreender pelo menos 0,4% p/p de BLG em relação ao peso da solução de proteína whey.
9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pela solução de proteína whey compreender um concentrado de proteína do soro do leite, um concentrado de proteína whey, isolado de proteína do soro do leite e/ou isolado de proteína whey.
10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pela solução de proteína whey supersaturada ser preparada ao sujeitar uma alimentação de proteína whey a um ou mais dos seguintes ajustes: - Ajuste do pH, - Redução da condutividade - Redução da temperatura - Aumento da concentração de proteína, e - Adição de um agente que reduz a atividade de água.
11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela preparação da solução de proteína whey envolver ajuste do pH da alimentação de proteína whey.
12. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado pela preparação da solução de proteína whey envolver redução da condutividade da alimentação de proteína whey.
13. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pela preparação da solução de proteína whey envolver redução da temperatura da alimentação de proteína whey.
14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pela preparação da solução de proteína whey envolver aumento da concentração de proteína total da alimentação de proteína whey.
15. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pela cristalização de BLG do passo b) envolver um ou mais dos seguintes: - Espera pela ocorrência de cristalização, - Adição de inóculos de cristalização, - Aumento ainda maior dos graus de grau de supersaturação de BLG, e/ou - Estimulação mecânica.
16. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo passo c) compreender separação dos cristais de BLG até um conteúdo de sólidos de pelo menos 30% p/p, preferencialmente pelo menos 40% p/p e ainda mais preferencialmente pelo menos 50% p/p.
17. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 16, caracterizado pela lavagem no passo d) envolver pôr em contato os cristais de BLG separados com um líquido de lavagem sem dissolver completamente os cristais de BLG e subsequentemente separação dos cristais de BLG restantes do líquido de lavagem.
18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pela lavagem do passo d) dissolver no máximo 80% p/p da quantidade inicial de cristais de BLG, preferencialmente no máximo 50% p/p e, ainda mais preferencialmente, no máximo 20% p/p da quantidade inicial de cristais de BLG.
19. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 18, caracterizado pelo passo de recristalização envolver: - dissolução dos cristais de BLG separados em um líquido de recristalização, - ajuste do líquido de recristalização para se obter supersaturação no que diz respeito à BLG, - cristalização da BLG no líquido de recristalização ajustado, supersaturado, e - separação de cristais de BLG do líquido de recristalização ajustado restante.
20. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 19, caracterizado pelos cristais de BLG do passo d) serem recristalizados pelo menos 2 vezes.
21. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 20, caracterizado pelo passo de secagem envolver um ou mais de secagem por pulverização, liofilização, secador spin-flash, secagem rotativa e/ou secagem em leito fluidizado.
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