BR112019019497B1

BR112019019497B1 - METHOD FOR EXTRACTING PROTEIN FROM MATERIAL CONTAINING PROTEIN DERIVED FROM PLANT OR ALGAE

Info

Publication number: BR112019019497B1
Application number: BR112019019497-5A
Authority: BR
Inventors: Alba Dina; Fuks David; Karniel Aviad; Hanuka Ezra
Original assignee: IMI Tami Institute for Research and Development ltd
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2023-07-04

Abstract

Trata-se de um método para separar proteínas de materiais vegetais ou algas. O método compreende misturar o material contendo proteína com um solvente, preferencialmente água; extrair o material contendo proteína em pH > 7; e acidificar a mistura, precipitando, desse modo, proteínas e fibras juntas. Em algumas modalidades da invenção, a separação compreende adicionalmente decantar a mistura para recuperar um sólido de proteína/fibra; adicionar água ao sólido de proteína/fibra; adicionar uma quantidade predeterminada de base ao sistema de proteína/fibra/água, precipitando, desse modo, a fibra; separar a fibra da proteína em um decantador; e secar a solução proteica. Em outras modalidades, o sólido de proteína/fibra é processado diretamente, por exemplo, sendo passado para uma extrusora. A utilização da fibra como um veículo para a proteína torna o método inventivo mais eficiente do que os métodos conhecidos na técnica; em particular, o método inventivo não requer o uso de uma centrífuga clarificadora de alto g.This is a method for separating proteins from plant materials or algae. The method comprises mixing the protein-containing material with a solvent, preferably water; extract the material containing protein at pH > 7; and acidifying the mixture, thereby precipitating proteins and fibers together. In some embodiments of the invention, the separation further comprises decanting the mixture to recover a protein/fiber solid; adding water to the protein/fiber solid; adding a predetermined amount of base to the protein/fiber/water system, thereby precipitating the fiber; separate the fiber from the protein in a decanter; and drying the protein solution. In other embodiments, the protein/fiber solid is processed directly, for example by passing it through an extruder. The use of fiber as a carrier for the protein makes the inventive method more efficient than methods known in the art; in particular, the inventive method does not require the use of a high g clarifying centrifuge.

Description

REFERENCE TO RELATED ORDERS

[001 ] Este pedido reivindica prioridade do Pedido Provisório n° U.S. 62/473.502, depositado em 20 de março de 2017, que é incorporado em sua totalidade a título de referência.[001] This application claims priority from Provisional Application No. U.S. 62/473,502, filed March 20, 2017, which is incorporated in its entirety by reference.

FIELD OF THE INVENTION

[002] Esta invenção é direcionada, em geral, a métodos para extrair proteínas de material contendo proteína derivado de plantas ou algas. Esta invenção é direcionada, em geral, a métodos para extrair proteínas de material contendo proteína derivado de plantas ou algas. A mesma é dirigida, em particular, a métodos para extrair proteínas de matéria vegetal ou algal, em que fibras são usadas como veículo, a fim de proporcionar uma melhor separação da proteína.[002] This invention is directed, in general, to methods for extracting proteins from protein-containing material derived from plants or algae. This invention is directed, in general, to methods for extracting proteins from plant- or algal-derived protein-containing material. It is directed, in particular, to methods for extracting proteins from vegetable or algal matter, in which fibers are used as a vehicle, in order to provide a better separation of the protein.

BACKGROUND OF THE INVENTION

[003] Matéria vegetal, particularmente de plantas tais como leguminosas, é uma fonte bem conhecida de proteína. Em métodos conhecidos na técnica, o processo de extração compreende, em geral, misturar a matéria vegetal com um solvente, centrifugação e decantação ou filtração para remover a matéria fibrosa e acidificar o material restante após separação no clarificador para produzir um extrato de proteína bruta. Açúcares e amido são, em geral, separados neste ponto para concentração para produzir melaço. O extrato de proteína bruta é reidratado, sendo que a água é usada adicionalmente para lavar sais, açúcares e amido do extrato de proteína. O extrato de proteína bruta é então alimentado para uma centrífuga de clarificação para produzir um segundo extrato. Água é adicionada a esse segundo extrato a fim de ajustar o teor de sólidos para 8 a 15%, e o pH é, então, trazido para um ponto quase neutro pela adição de base. Pó de proteína seca é, então, produzido por secagem por pulverização do segundo extrato. Um esboço esquemático das etapas nos métodos conhecidos na técnica, como o descrito aqui, é apresentado na Figura 1A.[003] Vegetable matter, particularly from plants such as legumes, is a well-known source of protein. In methods known in the art, the extraction process generally comprises mixing the plant matter with a solvent, centrifuging and decanting or filtering to remove the fibrous matter and acidifying the remaining material after separation in the clarifier to produce a crude protein extract. Sugars and starch are usually separated at this point for concentration to produce molasses. The crude protein extract is rehydrated, with water being used additionally to wash salts, sugars and starch from the protein extract. The crude protein extract is then fed to a clarification centrifuge to produce a second extract. Water is added to this second extract in order to adjust the solids content to 8 to 15%, and the pH is then brought to near neutral by the addition of base. Dry protein powder is then produced by spray drying the second extract. A schematic outline of the steps in methods known in the art, such as the one described here, is shown in Figure 1A.

[004] Em métodos conhecidos na técnica, o clarificador usado para isolar a proteína do líquido sobrenadante representa um gargalo no processo, limitando o rendimento do processo, bem como a eficiência da separação e purificação.[004] In methods known in the art, the clarifier used to isolate the protein from the supernatant liquid represents a bottleneck in the process, limiting the yield of the process, as well as the efficiency of separation and purification.

[005] A Publicação de Patente Internacional (PCT) no WO2018/011786 (doravante 786) revela um método para produzir um concentrado de proteína derivado de leguminosas, tais como grão de bico. O método compreende suspender o material de leguminosa em água, adoçar o material de leguminosa e extrair as proteínas do material adoçado. O adoçamento é realizado, preferencialmente, por reação do material de leguminosa com ácido fumárico, e a extração é realizada, preferencialmente, por alcalinização do produto leguminoso adoçado.[005] International Patent Publication (PCT) No WO2018/011786 (hereinafter 786) discloses a method for producing a protein concentrate derived from legumes such as chickpeas. The method comprises suspending the legume material in water, sweetening the legume material and extracting proteins from the sweetened material. Sweetening is preferably carried out by reacting the legume material with fumaric acid, and extraction is preferably carried out by alkalizing the sweetened legume product.

[006] Portanto, permanece uma necessidade sentida, ainda não atendida, de um processo de extração de proteínas da matéria vegetal que separe a proteína com mais eficiência do que os métodos conhecidos na técnica.[006] Therefore, there remains a felt, as yet unmet, need for a process for extracting proteins from plant matter that separates protein more efficiently than methods known in the art.

SUMMARY OF THE INVENTION

[007] O método revelado no presente documento foi projetado para atender a essa necessidade sentida há muito tempo. Em particular, o método usa fibra vegetal como veículo da proteína, em vez de separá-la em uma etapa inicial. O uso da fibra vegetal como veículo da proteína é conseguido acidificando-se uma suspensão do material vegetal antes de qualquer etapa de decantação, produzindo, desse modo, um precipitado de proteína/fibra que pode ser usado como está para processamento adicional ou a partir do qual a proteína pode ser separada com facilidade e eficiência.[007] The method disclosed in this document was designed to meet this long felt need. In particular, the method uses vegetable fiber as a vehicle for the protein, rather than separating it in an initial step. The use of plant fiber as a protein carrier is achieved by acidifying a suspension of plant material prior to any settling step, thereby producing a protein/fiber precipitate which can be used as is for further processing or from the which protein can be separated easily and efficiently.

[008] Portanto, é um objetivo dessa invenção revelar um método para extrair proteínas de material contendo proteína derivado de plantas ou algas, que compreende: (a) misturar o dito material contendo proteína com um solvente, produzindo, desse modo, uma suspensão do dito material contendo proteína no dito solvente; (b) extrair o dito material contendo proteína em pH > 7; (c) acidificar a dita suspensão, produzindo, desse modo, um precipitado de proteína/fibra e um líquido sobrenadante e (d) separar o dito precipitado de proteína/fibra do dito líquido sobrenadante para recuperar um sólido de proteína/fibra.[008] Therefore, it is an object of this invention to disclose a method for extracting proteins from protein-containing material derived from plants or algae, comprising: (a) mixing said protein-containing material with a solvent, thereby producing a suspension of the said material containing protein in said solvent; (b) extracting said protein-containing material at pH > 7; (c) acidifying said suspension, thereby producing a protein/fiber precipitate and a supernatant liquid; and (d) separating said protein/fiber precipitate from said supernatant liquid to recover a protein/fiber solid.

[009] É um objetivo adicional dessa invenção revelar esse método, em que a dita etapa de extração compreende: adicionar base suficiente à dita suspensão para elevar o pH acima de 7; e, manter a dita suspensão em pH básico até que uma fração predeterminada do dito material contendo proteína tenha sido extraída. Em algumas modalidades preferenciais do método, a dita fração predeterminada é de pelo menos 95% em peso.[009] It is a further object of this invention to disclose such a method, wherein said extraction step comprises: adding sufficient base to said suspension to raise the pH above 7; and, maintaining said suspension at basic pH until a predetermined fraction of said protein-containing material has been extracted. In some preferred embodiments of the method, said predetermined fraction is at least 95% by weight.

[010] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido em qualquer ponto anterior, em que a dita etapa de extração é realizada antes de qualquer etapa de adicionar ácido ao dito material contendo proteína.[010] It is a further object of this invention to disclose the method as defined in any preceding paragraph, wherein said extraction step is carried out prior to any step of adding acid to said protein-containing material.

[011] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido em qualquer ponto anterior, em que a dita etapa de acidificação compreende a acidificação por adição de um ácido que não seja o ácido fumárico.[011] It is a further object of this invention to disclose the method as defined in any preceding point, wherein said acidification step comprises acidification by adding an acid other than fumaric acid.

[012] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido em qualquer ponto anterior, em que o dito método não compreende nenhuma etapa de adoçamento.[012] It is a further object of this invention to disclose the method as defined in any preceding point, wherein said method does not comprise any sweetening step.

[013] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido em qualquer ponto anterior, em que o dito material contendo proteína é de origem vegetal. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o dito material de origem vegetal é derivado de uma planta selecionada do grupo que consiste em ervilha, grão de bico, moringa, malva, amaranto, cânhamo e soja. Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, o dito material vegetal compreende material selecionado do grupo que consiste em farinha de ervilha e farinha de grão de bico.[013] It is a further object of this invention to disclose the method as defined in any preceding point, wherein said protein-containing material is of vegetable origin. In some preferred embodiments of the invention, said material of plant origin is derived from a plant selected from the group consisting of pea, chickpea, moringa, mallow, amaranth, hemp and soybean. In some particularly preferred embodiments of the invention, said plant material comprises material selected from the group consisting of pea flour and chickpea flour.

[014] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido em qualquer ponto anterior, em que o dito material contendo proteína é derivado de algas.[014] It is a further object of this invention to disclose the method as defined in any preceding paragraph, wherein said protein-containing material is derived from seaweed.

[015] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido em qualquer ponto anterior, em que o dito solvente é água.[015] It is a further object of this invention to disclose the method as defined in any preceding point, wherein said solvent is water.

[016] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido em qualquer ponto anterior, em que a dita etapa de extração compreende a extração em um pH de cerca de 9.[016] It is a further object of this invention to disclose the method as defined in any preceding point, wherein said extraction step comprises extraction at a pH of about 9.

[017] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido em qualquer ponto anterior, em que a dita etapa de acidificação compreende acidificar a dita suspensão até seu ponto isoelétrico.[017] It is an additional objective of this invention to disclose the method as defined in any previous point, in which said acidification step comprises acidifying said suspension to its isoelectric point.

[018] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido em qualquer ponto anterior, em que a dita etapa de acidificação compreende acidificar a dita suspensão para um pH entre 4,3 e 4,8.[018] It is a further object of this invention to disclose the method as defined in any preceding point, wherein said acidification step comprises acidifying said suspension to a pH between 4.3 and 4.8.

[019] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método conforme definido em qualquer ponto anterior, em que a dita etapa de separação do dito precipitado de proteína/fibra do dito líquido sobrenadante compreende pelo menos uma etapa selecionada do grupo que consiste em (a) separar o dito precipitado de proteína/fibra do dito líquido sobrenadante por decantação; e (b) separar o dito precipitado de proteína/fibra do dito líquido sobrenadante por filtração. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a dita etapa de separar a dita fibra da dita solução de proteína compreende separar a dita fibra da dita proteína por decantação.[019] It is a further object of this invention to disclose the method as defined in any preceding point, wherein said step of separating said protein/fiber precipitate from said supernatant liquid comprises at least one step selected from the group consisting of (the ) separating said protein/fiber precipitate from said supernatant liquid by decantation; and (b) separating said protein/fiber precipitate from said supernatant liquid by filtration. In some preferred embodiments of the invention, said step of separating said fiber from said protein solution comprises separating said fiber from said protein by decantation.

[020] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido em qualquer ponto anterior, em que a dita etapa de separar o dito precipitado de proteína/fibra do dito líquido sobrenadante para recuperar um sólido de proteína/fibra é seguida por uma etapa de lavar o dito sólido de proteína/fibra para remover pelo menos uma substância selecionada do grupo que consiste em líquidos, gordura, açúcares e amido.[020] It is a further object of this invention to disclose the method as defined in any preceding point, wherein said step of separating said protein/fiber precipitate from said supernatant liquid to recover a protein/fiber solid is followed by a step washing said protein/fiber solid to remove at least one substance selected from the group consisting of liquids, fat, sugars and starch.

[021] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido em qualquer ponto anterior, em que o dito método não compreende nenhuma etapa que exija o uso de um clarificador de força g alta.[021] It is a further object of this invention to disclose the method as defined in any preceding point, wherein said method does not comprise any step requiring the use of a high g-force clarifier.

[022] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido em qualquer ponto anterior, que compreende: adicionar água ao dito sólido de proteína/fibra, produzindo, desse modo, uma mistura de proteína/fibra/água; adicionar uma quantidade predeterminada de base à dita mistura de proteína/fibra/água, precipitando, desse modo, a fibra e produzindo uma solução de proteína; e separar a dita fibra da dita solução de proteína. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a mesma compreende secar a dita solução de proteína após a dita etapa de separar a dita fibra da dita solução de proteína, produzindo, desse modo, proteína seca. Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, a dita etapa de secar a dita solução de proteína compreende secar a dita proteína por secagem por pulverização. Em modalidades preferenciais da invenção, a dita etapa de adicionar uma quantidade predeterminada de base à dita mistura de proteína/fibra/água compreende a alcalinização da dita mistura para um pH entre 6,5 e 10. Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, a dita etapa de alcalinizar a dita mistura para um pH entre 6,5 e 10 compreende alcalinizar a dita mistura para um pH entre 8 e 9. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a dita etapa de separar a dita fibra da dita solução de proteína é seguida por uma etapa de ajustar a dita solução de proteína para um pH entre 6,8 e 7,5.[022] It is a further object of this invention to disclose the method as defined in any preceding point, comprising: adding water to said protein/fiber solid, thereby producing a protein/fiber/water mixture; adding a predetermined amount of base to said protein/fiber/water mixture, thereby precipitating the fiber and producing a protein solution; and separating said fiber from said protein solution. In some preferred embodiments of the invention, it comprises drying said protein solution after said step of separating said fiber from said protein solution, thereby producing dry protein. In some particularly preferred embodiments of the invention, said step of drying said protein solution comprises drying said protein by spray drying. In preferred embodiments of the invention, said step of adding a predetermined amount of base to said protein/fiber/water mixture comprises alkalizing said mixture to a pH between 6.5 and 10. In some particularly preferred embodiments of the invention, the said step of alkalizing said mixture to a pH between 6.5 and 10 comprises alkalizing said mixture to a pH between 8 and 9. In some preferred embodiments of the invention, said step of separating said fiber from said protein solution is followed by a step of adjusting said protein solution to a pH between 6.8 and 7.5.

[023] É um objetivo adicional dessa invenção revelar o método como definido acima, que compreende passar o dito sólido de proteína/fibra para uma extrusora. Em algumas modalidades preferenciais do método em que o mesmo compreende passar o dito sólido de proteína/fibra para uma extrusora, o dito material contendo proteína compreende material derivado da soja.[023] It is a further object of this invention to disclose the method as defined above, which comprises passing said protein/fiber solid to an extruder. In some preferred embodiments of the method where it comprises passing said protein/fiber solid to an extruder, said protein-containing material comprises soy-derived material.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[024] A invenção será descrita agora com referência ao desenho, em que:[024] The invention will now be described with reference to the drawing, in which:

[025] A Figura 1 apresenta uma comparação esquemática de métodos conhecidos na técnica (Figura 1A) e o método aqui revelado (Figura 1B) para produção de proteína a partir de material vegetal.[025] Figure 1 presents a schematic comparison of methods known in the art (Figure 1A) and the method disclosed herein (Figure 1B) for protein production from plant material.

DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED MODALITIES

[026] Na descrição a seguir, vários aspectos da invenção serão descritos. Para fins de explicação, detalhes específicos são apresentados a fim de fornecer um entendimento completo da invenção. Será evidente para uma pessoa versada na técnica que existem outras modalidades da invenção que diferem em detalhes sem afetar a natureza essencial da mesma. Em particular, embora em alguns casos, por clareza ou concisão, diferentes elementos da invenção ou diferentes etapas do método sejam discutidos individualmente, qualquer combinação de elementos revelados no presente documento que não seja autocontraditória é considerada pelos inventores como estando dentro do escopo da invenção. Além disso, os exemplos aqui apresentados são apresentados a fim de ajudar uma pessoa de habilidade comum na técnica a entender como fazer e usar a invenção revelada no presente documento, e não deve ser interpretada como limitando a invenção de forma alguma. Pelo contrário, a invenção para a qual se busca proteção é aquela definida pelas reivindicações, de acordo com a interpretação razoável mais ampla das ditas reivindicações.[026] In the following description, various aspects of the invention will be described. For purposes of explanation, specific details are presented in order to provide a complete understanding of the invention. It will be apparent to a person skilled in the art that other embodiments of the invention exist which differ in detail without affecting the essential nature thereof. In particular, although in some cases, for clarity or brevity, different elements of the invention or different steps of the method are discussed individually, any combination of elements disclosed herein that is not self-contradictory is considered by the inventors to be within the scope of the invention. Furthermore, the examples presented herein are presented in order to help a person of ordinary skill in the art understand how to make and use the invention disclosed herein, and are not to be construed as limiting the invention in any way. Rather, the invention for which protection is sought is the one defined by the claims, in accordance with the broadest reasonable interpretation of said claims.

[027] Como utilizado no presente documento, com referência a quantidades numéricas, o termo "cerca de" refere-se a uma faixa de cerca de + 20% do valor nominal.[027] As used herein, with reference to numerical quantities, the term "about" refers to a range of about +20% of nominal value.

[028] Salvo indicação em contrário, todas as concentrações são dadas em porcentagem em peso.[028] Unless otherwise stated, all concentrations are given in percent by weight.

[029] É feita agora referência à Figura 1B, que apresenta um esboço esquemático das etapas do processo inovador da presente invenção. Em contraste com os métodos conhecidos na técnica, como os descritos na Figura 1A, em que a fibra vegetal é separada em um estágio inicial do processo após a extração básica ter sido realizada, no método revelado no presente documento, a fibra serve como veículo da proteína, levando a uma separação mais eficiente da proteína do restante da matéria vegetal. O método descrito no presente documento pode ser usado para extrair proteínas de qualquer tipo de material derivado de algas ou plantas que seja adequado para uso como fonte de proteína. Em algumas modalidades da invenção, o material é derivado de algas. Em algumas modalidades preferenciais da invenção, o material é de origem vegetal. Em algumas modalidades mais preferenciais da invenção, o material é matéria vegetal derivada de uma planta selecionada do grupo que consiste em ervilha, grão de bico, moringa, malva, amaranto, cânhamo e soja. Em algumas modalidades particularmente preferenciais da invenção, a matéria vegetal compreende farinha de ervilha e/ou farinha de grão de bico.[029] Reference is now made to Figure 1B, which presents a schematic outline of the steps of the innovative process of the present invention. In contrast to methods known in the art, such as those described in Figure 1A, in which the vegetable fiber is separated at an early stage of the process after the basic extraction has been carried out, in the method disclosed in the present document, the fiber serves as a vehicle for the protein, leading to a more efficient separation of the protein from the rest of the plant matter. The method described herein can be used to extract proteins from any type of material derived from algae or plants that is suitable for use as a protein source. In some embodiments of the invention, the material is derived from algae. In some preferred embodiments of the invention, the material is of plant origin. In some more preferred embodiments of the invention, the material is plant matter derived from a plant selected from the group consisting of pea, chickpea, moringa, mallow, amaranth, hemp and soybean. In some particularly preferred embodiments of the invention, the vegetable matter comprises pea flour and/or chickpea flour.

[030] No método inventivo, a matéria vegetal é misturada com um solvente (preferencialmente água) para formar uma suspensão. Base suficiente, tipicamente NaOH, é então adicionada para aumentar o pH para > 7 e a suspensão resultante mantida em pH básico até que a proteína, ou uma fração desejada, seja extraída. Em modalidades preferenciais da invenção, a extração é realizada em um pH de cerca de 9, isto é, sob condições suficientemente básicas para fornecer uma hidrólise essencialmente completa do conteúdo de proteína da planta ou material algal. Em modalidades típicas da invenção, mais de 95% em peso da proteína são extraídos na fase aquosa. Ao contrário dos métodos conhecidos na técnica, nas modalidades preferenciais do método, a fibra não é separada nesse ponto. Em vez disso, após a extração da proteína, a mistura de matéria vegetal/solvente é acidificada, preferencialmente até seu ponto isoelétrico, que, em geral, é um pH entre 4,3 e 4,8. Em modalidades típicas da invenção, é usado HCI, embora qualquer ácido que seja adequado para uso no processo (sendo H3PO4 um exemplo não limitante) possa ser utilizado. A acidificação leva à coprecipitação da proteína e fibra. Em contraste com os métodos da literatura, a etapa de acidificação do método revelado no presente documento precede em vez de suceder a etapa de decantação ou clarificação. Além disso, em contraste com o método revelado em ‘786, o método revelado não requer o uso de ácido fumárico.[030] In the inventive method, the plant matter is mixed with a solvent (preferably water) to form a suspension. Sufficient base, typically NaOH, is then added to raise the pH to >7 and the resulting suspension held at basic pH until the protein, or a desired fraction, is extracted. In preferred embodiments of the invention, the extraction is carried out at a pH of about 9, i.e., under conditions sufficiently basic to provide essentially complete hydrolysis of the protein content of the plant or algal material. In typical embodiments of the invention, greater than 95% by weight of the protein is extracted in the aqueous phase. Unlike methods known in the art, in preferred embodiments of the method, the fiber is not separated at this point. Instead, after protein extraction, the vegetable matter/solvent mixture is acidified, preferably to its isoelectric point, which is generally a pH between 4.3 and 4.8. In typical embodiments of the invention, HCl is used, although any acid that is suitable for use in the process (H3PO4 being a non-limiting example) can be used. Acidification leads to co-precipitation of protein and fiber. In contrast to literature methods, the acidification step of the method disclosed herein precedes rather than follows the decantation or clarification step. Furthermore, in contrast to the method disclosed in '786, the method disclosed does not require the use of fumaric acid.

[031] Após a acidificação, o precipitado de proteína/fibra resultante é então separado do líquido sobrenadante, preferencialmente em um decantador. O precipitado de proteína/fibra é então recuperado para processamento adicional. Em modalidades preferenciais da invenção, o precipitado de proteína/fibra é então lavado para remover impurezas, como açúcares líquidos e amido. A lavagem é realizada preferencialmente em pH ácido, a fim de evitar a dissolução do precipitado e a perda de proteína no líquido sobrenadante. A mesma é realizada, de modo mais preferencial, em pH isoelétrico.[031] After acidification, the resulting protein/fiber precipitate is then separated from the supernatant liquid, preferably in a decanter. The protein/fiber precipitate is then recovered for further processing. In preferred embodiments of the invention, the protein/fiber precipitate is then washed to remove impurities such as liquid sugars and starch. Washing is preferably carried out at an acidic pH, in order to avoid dissolution of the precipitate and loss of protein in the supernatant liquid. It is carried out, more preferably, at isoelectric pH.

[032] Em algumas modalidades preferenciais, a proteína é separada do precipitado de proteína/fibra. Nestas modalidades, a proteína é separada preferencialmente de acordo com o seguinte. Solvente, preferencialmente água, é adicionado aos sólidos de proteína/fibra e o pH é ajustado por adição de base (em modalidades preferenciais, por adição de uma solução de NaOH). Em modalidades preferenciais, o pH é ajustado para entre 6,5 e 9 dissolvendo, desse modo, a proteína enquanto deixa a fibra não dissolvida. A fibra sólida é então separada da solução contendo proteína sobrenadante, preferencialmente em um decantador. Se a condição da suspensão de fibra exigir, pode ser usada uma centrífuga clarificadora além do decantador para separar a fibra, a fim de garantir que quaisquer pequenos pedaços restantes de fibra tenham sido removidos. Em contraste com os métodos da literatura, nos quais o uso de um clarificador de força g alta não é apenas necessário, mas representa o gargalo do processo, no método revelado no presente documento, o uso de um clarificador em geral não é necessário. O uso de um clarificador pode ser útil em alguns casos para fornecer um corte final desejado do que não está separado no decantador, mas mesmo nesses casos, um clarificador de alta força g de um tipo, em geral, conhecido na técnica pelo fato de que usa forças de milhares ou dezenas de milhares de gs não é necessário. Em modalidades preferenciais da invenção reveladas no presente documento, o pH da solução contendo proteínas é ajustado para próximo ao neutro após a separação da fibra da solução contendo proteínas, mais preferencialmente para um pH entre 6,8 e 7,5.[032] In some preferred embodiments, the protein is separated from the protein/fiber precipitate. In these embodiments, the protein is preferably separated according to the following. Solvent, preferably water, is added to the protein/fiber solids and the pH is adjusted by addition of base (in preferred embodiments, by addition of NaOH solution). In preferred embodiments, the pH is adjusted to between 6.5 and 9, thereby dissolving the protein while leaving the fiber undissolved. The solid fiber is then separated from the supernatant protein-containing solution, preferably in a decanter. If the condition of the fiber suspension requires it, a clarifier centrifuge can be used in addition to the decanter to separate the fiber to ensure that any remaining small pieces of fiber have been removed. In contrast to the literature methods, in which the use of a high g-force clarifier is not only necessary, but represents the bottleneck of the process, in the method disclosed in the present document, the use of a clarifier is generally not necessary. The use of a clarifier can be useful in some cases to provide a desired final cut of what is not separated in the decanter, but even in these cases a high g-force clarifier of a type is generally known in the art for the fact that uses forces of thousands or tens of thousands of gs is not necessary. In preferred embodiments of the invention disclosed herein, the pH of the protein-containing solution is adjusted to near neutral after separating the fiber from the protein-containing solution, most preferably to a pH between 6.8 and 7.5.

[033] Em modalidades preferenciais da invenção, a solução contendo proteína é, então, seca para produzir extrato de proteína seco. Em modalidades particularmente preferenciais da invenção, a solução contendo proteína é passada para um secador por pulverização, onde é seca por secagem por pulverização.[033] In preferred embodiments of the invention, the protein-containing solution is then dried to produce dry protein extract. In particularly preferred embodiments of the invention, the protein-containing solution is passed to a spray dryer where it is spray dried.

[034] Como descrito acima, devido à eficiência da extração básica, em algumas modalidades da invenção, em vez de separar a proteína do material vegetal, o precipitado de proteína/fibra produzido após a acidificação inicial é usado como está sem qualquer processamento adicional. Em modalidades preferenciais, o precipitado de proteína/fibra é transferido diretamente para uma extrusora, a fim de produzir um produto vegetal que seja rico em proteínas e também contenha fibra. Essa transferência direta é particularmente útil quando a matéria vegetal é rica em proteínas. Em algumas modalidades não limitantes, a concentração de proteína do precipitado de proteína/fibra enviado à extrusora é > 50%; a concentração de proteína mínima exata necessária para fornecer um produto útil depende dos requisitos específicos do produto desejado e do uso ao qual o mesmo se destina. Os inventores constataram que o precipitado de proteína/fibra derivado da soja é particularmente adequado para transferência direta para a extrusora. O material extrudado pode então ser processado de acordo com métodos conhecidos na técnica.[034] As described above, due to the efficiency of the basic extraction, in some embodiments of the invention, instead of separating the protein from the plant material, the protein/fiber precipitate produced after the initial acidification is used as is without any further processing. In preferred embodiments, the protein/fiber precipitate is transferred directly to an extruder to produce a vegetable product that is high in protein and also contains fiber. This direct transfer is particularly useful when the plant matter is high in protein. In some non-limiting embodiments, the protein concentration of the protein/fiber precipitate sent to the extruder is > 50%; the exact minimum protein concentration needed to provide a useful product depends on the specific requirements of the desired product and its intended use. The inventors have found that the soy-derived protein/fiber precipitate is particularly suitable for direct transfer to the extruder. The extruded material can then be processed according to methods known in the art.

Claims

1. METHOD FOR EXTRACTING PROTEIN FROM PLANT OR ALGAE-DERIVED PROTEIN-CONTAINING MATERIAL comprising: mixing said protein-containing material with water, thereby producing an aqueous suspension of said protein-containing material; extracting protein from said protein-containing material at pH > 7; acidifying said suspension, thereby producing a protein/fiber precipitate and a supernatant liquid; and, producing a protein/fiber precipitate and a supernatant liquid by acidifying said suspension to a pH selected from the group consisting of (a) its isoelectric point and (b) a pH between 4.3 and 4.8; and, separating said protein/fiber precipitate from said supernatant liquid to recover a protein/fiber solid; and furthermore said acidification step occurs before any step of separating protein from fiber.

2. METHOD, according to claim 1, characterized in that said extraction step is performed before any step of adding acid to said protein-containing material.

3. METHOD, according to claim 1, characterized in that said protein-containing material is derived from a plant selected from the group consisting of pea, chickpea, moringa, mallow, amaranth, hemp and soybean.

4. METHOD, according to claim 1, characterized in that said step of separating said protein/fiber precipitate from said supernatant liquid comprises at least one step selected from the group consisting of: separating said protein precipitate /fiber of said supernatant liquid by decantation; and, separating said protein/fiber precipitate from said supernatant liquid by filtration.

5. METHOD, according to claim 1, characterized in that said step of separating said protein/fiber precipitate from said supernatant liquid to recover a protein/fiber solid is followed by a step of washing said solid of protein/fiber to remove at least one substance selected from the group consisting of liquids, fat, sugars and starch.

6. METHOD, according to claim 1, characterized in that it comprises: adding water to said protein/fiber solid, thereby producing a protein/fiber/water mixture; adding a predetermined amount of base to said protein/fiber/water mixture, thereby precipitating fiber and producing a protein solution; and, separating said fiber from said protein solution.

7. METHOD, according to claim 6, characterized in that it comprises drying said protein solution after said step of separating said fiber from said protein solution, thereby producing dry protein.

8. METHOD, according to claim 1, characterized in that it comprises passing said protein/fiber solid to an extruder.

9. METHOD, according to claim 8, characterized in that said protein-containing material comprises soy-derived material.

10. METHOD, according to claim 1, characterized in that said method does not comprise any step that requires the use of a high g-force clarifier.