BR122018001216B1 - Processo de preparação de um produto de proteína de soja - Google Patents
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Abstract
Um produto de proteína de soja que tem um teor de proteína de pelo menos 60% em peso (N x 6,25) d.b., preferivelmente um isolado que tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 90% em peso (N x 6,25) d.b., é formado a partir do sobrenadante da precipitação de uma massa micelar de proteína de soja. Um sal de cálcio ou outro sal divalente é adicionado ao sobrenadante, antes da concentração, depois da concentração inicial ou depois da concentração final, para fornecer uma condutividade de cerca de 2 a cerca de 30 mS. O precipitado é removido a partir da solução resultante e o pH da solução transparente de proteína de soja é opcionalmente ajustado a cerca de 1,5 a cerca de 4,4. A solução transparente com pH opcionalmente ajustado é concentrada a uma concentração de cerca de 50 a cerca de 400 g/L e a solução da proteína concentrada transparente é opcionalmente diafiltrada antes da secagem. O produto de proteína de soja é solúvel em meio ácido e produz soluções transparentes, estáveis em calor em valores de pH baixos e, portanto, pode ser usado para fortificação da proteína de refrigerantes e bebidas energéticas.
Description
[001] Este pedido reivindica prioridade sob 35 USC 119(e) de Pedido de Patente Provisória US Nos. 61/202.055 depositado em 26 de janeiro de 2009 e 61/272.289 depositado em 8 de setembro de 2009.
[002] A invenção relaciona-se à produção de produtos de proteína de soja.
[003] Nos pedidos de Patente Provisória US Nos. 61/107.112 (7865-373) depositado em 21 de outubro de 2008, 61/193.457 (7865-374) depositado em 2 de dezembro de 2008, 61/202.070 (7865-376) depositado em 26 de janeiro de 2009, 61/202.553 depositado em 12 de março de 2009 (7865-383), 61/213.717 (7865-389) depositado em 7 de julho de 2009, 61/272.241 depositado em 3 de setembro de 2009 e Pedido de Patente US No. 12/603.087 depositado em 21 de outubro de 2009, cujas revelações são aqui incorporadas por referência, é descrita a preparação de um produto de proteína de soja, preferivelmente um isolado de proteína de soja, que é completamente solúvel e é capaz de fornecer soluções transparentes e estáveis em calor em valores de pH baixo. Esse produto de proteína de soja pode ser usado para forticação da proteína, em particular, de refrigerantes e bebidas energéticas, bem como outros sistemas aquosos ácidos, sem precipitação de proteína. O produto de proteína de soja é produzido por extração a partir de uma fonte de proteína de soja com solução de cloreto de cálcio aquoso em pH natural, opcionalmente diluindo a solução de proteína de soja aquosa resultante, ajustando o pH da solução de proteína de soja aquosa a um pH de cerca de 1,5 a cerca de 4,4, preferivelmente cerca de 2,0 a cerca de 4,0, para produzir uma solução transparente acidificada de proteína de soja, que pode ser opcionalmente concentrada e/ou diafiltrada antes da secagem.
[004] Foi constatado agora que correntes de processo derivadas da precipitação de uma massa micelar de proteína de soja também podem ser processadas para fornecer produtos de proteína de soja que tenham um teor de proteína de pelo menos cerca de 60% em peso (N x 6,25) d.b. que são solúveis em meio ácido e produzem soluções transparentes, estáveis em calor em valores de pH baixos, e, portanto, que podem ser usados para fortificação da proteína, em particular, de refrigerantes e bebidas energéticas, bem como outros sistemas aquosos, sem precipitação de proteína. O produto de proteína de soja é preferivelmente um isolado que tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 90% em peso, preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso (N x 6,25) d.b.
[005] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um processo de preparação de um produto de proteína de soja que tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 60% em peso (N x 6,25) em uma base de peso seco, que compreende: a adição de sal de cálcio ou outro sal divalente, preferivelmente cloreto de cálcio, ao sobrenadante da precipitação de uma massa micelar de proteína de soja para fornecer uma condutividade de cerca de 2 mS a cerca de 30 mS, preferivelmente cerca de 8 a cerca de 15 mS, remoção do material de fitato precipitado a partir da solução resultante para produzir uma solução transparente, ajuste opcional do pH da solução transparente a cerca de 1,5 a cerca de 4,4, preferivelmente cerca de 2,0 a cerca de 4,0, como pela adição de ácido clorídrico, concentração opcional da solução transparente de pH ajustado a um teor de proteína de cerca de 50 a cerca de 400 g/L, preferivelmente cerca de 100 a cerca de 250 g/L, para produzir uma solução de proteína de soja concentrada transparente, diafiltração opcional da solução transparente de proteína de soja, antes ou depois de concentração completa, como com cerca de 2 a cerca de 40 volumes de água, preferivelmente cerca de 5 a cerca de 25 volumes de água, efetuar opcionalmente uma etapa de remoção da cor, como um tratamento de carbono ativado granular, e secagem da solução de proteína concentrada. O sobrenadante pode ser parcialmente concentrado a uma concentração intermediária antes da adição do sal cálcio. O precipitado que se forma é removido e a solução resultante é opcionalmente acidificada como acima descrito, também concentrada à concentração final e então opcionalmente diafiltrada e seca.
[006] Alternativamente, o sobrenadante primeiro pode ser concentrado à concentração final, o sal de cálcio é adicionado ao sobrenadante concentrado, o precipitado resultante é removido e a solução é opcionalmente acidificada e então opcionalmente diafiltrada e seca.
[007] É uma opção nos procedimentos acima descritos a omissão da acidificação e efetuar o processamento da solução em pH natural. Nessa opção, o sal de cálcio é adicionado ao sobrenadante, sobrenadante parcialmente concentrado ou sobrenadante concentrado para formar um precipitado que é removido. A solução resultante é então processada como acima descrito sem a etapa de acidificação.
[008] Quando o sobrenadante é parcialmente concentrado antes da adição do sal de cálcio e totalmente concentrado depois da remoção do precipitado, o sobrenadante é primeiramente concentrado a uma concentração de proteína de cerca de 50 g/L ou menos, e, depois da remoção do precipitado, então é concentrado a uma concentração de cerca de 50 a cerca de 400 g/L, preferivelmente cerca de 100 a cerca de 250 g/L.
[009] O produto de proteína de soja preferivelmente é um isolado que tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 90% em peso, preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso (N x 6,25) d.b.
[0010] Em outro aspecto da invenção, nós constatamos que um produto equivalente pode ser produzido a partir de soja pelo processamento de solução de proteína de soja da extração de sal de sódio do material fonte de proteína de soja, por concentração da solução de proteína de soja, opcionalmente diafiltração da solução de proteína de soja concentrada, ajuste opcional do pH da solução a cerca de 2 a cerca de 4, e secagem da solução acidificada. De acordo com este aspecto da presente invenção, é fornecido um processo de preparação de um produto de proteína de soja que tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 60% em peso (N x 6,25) de peso seco, que compreende: extração de uma fonte de proteína de soja para solubilizar proteína de soja no material fonte e para formar uma solução de proteína de soja aquosa que tenha um pH de cerca de 5 a cerca de 7, concentração da solução de proteína de soja aquosa a uma concentração de cerca de 50 a cerca de 400 g/L para formar um isolado de proteína de soja concentrado, opcionalmente diafiltração da solução de proteína de soja, antes ou depois de concentração completa desta, ajuste opcional do pH da solução de proteína de soja concentrada e diafiltrada a cerca de 2 a cerca de 4 para fornecer uma solução de proteína de soja acidificada transparente, e secagem da solução de proteína de soja. O produto de proteína de soja preferivelmente é um isolado que tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 90% em peso, preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso (N x 6,25) d.b.
[0011] Foi constatado que o isolado de proteína de soja formado como uma massa micelar de proteína e isolado de proteína de soja a partir de precipitação do sobrenadante de massa micelar de proteína é solúvel em meio ácido e pode ser usado para fornecer soluções aquosas de clareza aceitável.
[0012] Embora a presente invenção faça referência principalmente à produção de isolados de proteína de soja, é contemplado que podem ser fornecidos produtos de proteína de soja de menor pureza que têm propriedades similares aos isolados de proteína de soja. Tais produtos de pureza menor podem ter uma concentração de proteína de pelo menos cerca de 60% em peso (N x 6,25) d.b.
[0013] Os novos produtos de proteína de soja da invenção podem ser misturados com bebidas em pó para a formação de refrigerantes aquosos ou bebidas energéticas por dissolução do mesmo em água. Tal mistura pode ser uma bebida em pó.
[0014] Os produtos de proteína de soja aqui fornecidos podem ser fornecidos como uma solução aquosa destes que têm um alto grau de clareza em valores de pH ácido e que são estáveis em calor nesses valores de pH.
[0015] Em outro aspecto da presente invenção, é fornecida uma solução aquosa do produto de soja aqui fornecido que seja estável em calor em pH baixo. A solução aquosa pode ser uma bebida, que pode ser uma bebida transparente em que o produto de proteína de soja é completamente solúvel e transparente ou uma bebida opaca em que o produto de proteína de soja não aumenta a opacidade.
[0016] Os produtos de proteína de soja produzidos de acordo com os processos nesta especificação não possuem o característico sabor de feijão do isolado de proteína de soja, e são adequados, não apenas para a fortificação da proteína de meio ácido, mas podem ser usados em uma ampla variedade de aplicações convencionais de isolados de proteína, incluindo, sem limitação, fortificação da proteína de alimentos e bebidas processados, emulsificação de óleos, como um formador de volume em produtos de panificação e agente de formação de espuma em produtos que aprisionam gases. Além disso, o produto de proteína de soja pode ser formado em fibras de proteína, uteis em análogos de carne, e pode ser usado como um substituto de claras de ovos ou extensor em produtos alimentícios em que a clara de ovo é usada como um aglutinante. O produto de proteína de soja pode ser usado em suplementos nutricionais. Outros usos do produto de proteína de soja são em rações para animais domésticos, ração animal e em aplicações industriais e cosméticas, e em produtos de higiene pessoal.
[0017] A etapa inicial do processo de fornecimento do produto de proteína de soja envolve a solubilização de proteína de soja a partir de uma fonte de proteína de soja. A fonte de proteína de soja pode ser grãos de soja ou qualquer produto de soja ou subproduto derivado do processamento de grãos de soja, que incluem, sem limitação, farelo de soja, flocos de soja, grãos de soja e farinha de soja. A fonte de proteína de soja pode ser usada na forma de gordura total, forma parcialmente desengordurada ou forma totalmente desengordurada. Quando a fonte de proteína de soja contém uma quantidade notável de gordura, geralmente é necessária uma etapa de remoção de óleo durante o processo. A proteína de soja recuperada da fonte de proteína de soja pode ser a proteína que ocorre naturalmente na soja ou o material proteináceo pode ser uma proteína modificada por manipulação genética, mas que possui propriedades hidrofóbicas e polares características da proteína natural.
[0018] A solubilização da proteína pode ser efetuada pelo uso de uma solução de sal de sódio de grau alimentício tal como uma solução de cloreto de sódio de grau alimentício. Quando o isolado de proteína de soja é para uso não alimentício, agentes químicos de grau não alimentício podem ser usados. Outros sais monovalentes também podem ser usados, como cloreto de potássio. À medida que a concentração da solução de sal aumenta, o grau de solubilização de proteína a partir da fonte de proteína de soja inicialmente aumenta até que um valor máximo seja atingido. Qualquer aumento subseqüente na concentração de sal não aumenta a proteína total solubilizada. A concentração da solução de sal que causa solubilização máxima de proteína varia dependendo do sal em questão. A escolha da concentração da solução de sal de sódio é também influenciada pela proporção de proteína desejada a ser obtida pela via micelar. Maiores concentrações de sal, preferivelmente cerca de 0,5 M a cerca de 1,0 M, geralmente resultam em maior massa micelar de proteína após diluição da solução de proteína de soja concentrada em água fria. A extração pode ser realizada com uma solução de cloreto de sódio de maior concentração, ou, alternativamente, a extração pode ser realizada com uma solução de menos que 0,5 M de cloreto de sódio, por exemplo, 0,10 M ou 0,15 M de cloreto de sódio, e então sal adicional pode ser adicionado à solução de proteína de soja depois da remoção da fonte de proteína de soja.
[0019] Em um processo de lote, a solubilização de sal da proteína é efetuada em uma temperatura de cerca de 1°C a cerca de 100°C, preferivelmente cerca de 15°C a cerca de 35°C, preferivelmente acompanhada por agitação para diminuir o tempo de solubilização, que é comumente de cerca de 1 a cerca de 60 minutos. É preferível efetuar a solubilização para extrair substancialmente tanta proteína da fonte de proteína de soja quanto praticável, de modo a fornecer um rendimento do produto alto no geral.
[0020] Em um processo contínuo, a extração da proteína a partir da fonte de proteína de soja é realizada em qualquer maneira consistente com a efetuação de uma extração contínua de proteína a partir da fonte de proteína de soja. Em uma modalidade, a fonte de proteína de soja é continuamente misturada com uma solução de sal de grau alimentício e a mistura é transportada através de um tubo ou duto que tem um comprimento e em uma taxa de fluxo para um tempo de residência suficiente para efetuar a extração desejada de acordo com os parâmetros aqui descritos. Em tal procedimento contínuo, a etapa de solubilização do sal é efetuada rapidamente, em um tempo de até cerca de 10 minutos, preferivelmente para efetuar a solubilização para extrair substancialmente tanta proteína a partir da fonte de proteína de soja quanto praticável. A solubilização no procedimento contínuo é efetuada em temperaturas entre cerca de 1°C e cerca de 100°C, preferivelmente entre cerca de 15°C e cerca de 35°C.
[0021] A extração pode ser realizada no pH natural da fonte de proteína de soja/sistema de solução de sal, geralmente cerca de 5 a cerca de 7. Alternativamente, o pH da extração pode ser ajustado a qualquer valor desejado na faixa de cerca de 5 a cerca de 7 para uso na etapa de extração pelo uso de qualquer ácido conveniente, comumente ácido clorídrico, ou base, comumente hidróxido de sódio, como necessário.
[0022] A concentração da fonte de proteína de soja na solução de sal de grau alimentício durante a etapa de solubilização pode variar muito. Os valores típicos de concentração são cerca de 5 a cerca de 15% p/v.
[0023] A etapa de extração da proteína com a solução de sal aquosa tem o efeito adicional de solubilizar gorduras que podem estar presentes na fonte de proteína de soja, que então resulta nas gorduras sendo presentes na fase aquosa.
[0024] A solução da proteína que resulta da etapa de extração geralmente tem uma concentração de proteína de cerca de 5 a cerca de 50 g/L, preferivelmente cerca de 10 a cerca de 50 g/L.
[0025] A solução de sal aquosa pode conter um antioxidante. O antioxidante pode ser qualquer antioxidante conveniente, como sulfito de sódio ou ácido ascórbico. A quantidade de antioxidante empregada pode variar de cerca de 0,01 a cerca de 1 por peso da solução, preferivelmente cerca de 0,05 por peso. O antioxidante serve para inibir a oxidação de quaisquer fenólicos na solução da proteína.
[0026] A fase aquosa que resulta da etapa de extração então pode ser separada da fonte de proteína de soja residual, em qualquer maneira conveniente, como pelo emprego de uma centrífuga de decantação, seguido por centrifugação a disco e/ou filtração para remover o material de fonte de proteína de soja residual. A fonte de proteína de soja residual separada pode ser seca para descarte. Alternativamente, a fonte de proteína de soja residual separada pode ser processada para recuperar alguma proteína residual, como por um procedimento convencional de precipitação isoelétrica ou qualquer outro procedimento conveniente para recuperar tal proteína residual.
[0027] Quando a fonte de proteína de soja contém quantidades significativas de gordura, como descrito nas Patentes US Nos. 5.844.086 e 6.005.076, designadas para o peticionário desta especificação e cujas revelações são aqui incorporadas por referência, então as etapas de desengordurar nesta especificação podem ser efetuadas na solução da proteína aquosa separada. Alternativamente, o desengorduramento da solução da proteína aquosa separada pode ser realizado por qualquer outro procedimento conveniente.
[0028] A solução de proteína de soja aquosa pode ser tratada com um adsorvente, como carbono ativado em pó ou carbono ativado granulado, para remover compostos de cor e/ou odor. Tal tratamento adsorvente pode ser realizado sob quaisquer condições convenientes, geralmente na temperatura ambiente da solução da proteína aquosa separada. Para carbono ativado em pó, uma quantidade de cerca de 0,025% a cerca de 5% p/v, preferivelmente cerca de 0,05% a cerca de 2% p/v, é empregada. O agente de adsorção pode ser removido da solução de proteína de soja por qualquer meio conveniente, como por filtração.
[0029] Como uma alternativa para a extração da fonte de proteína de soja com uma solução de sal aquosa, tal extração pode ser feita com o uso de água isoladamente. Quando tal alternativa é empregada, então o sal, nas concentrações acima discutidas, pode ser adicionado à solução da proteína depois da separação da fonte de proteína de soja residual. Quando uma primeira etapa de remoção de gordura é realizada, o sal geralmente é adicionado depois do fim de tais operações.
[0030] Outro procedimento alternativo é a extração da fonte de proteína de soja com a solução de sal de grau alimentício em um valor de pH relativamente alto acima de cerca de 7, geralmente até cerca de 11. O pH do sistema de extração pode ser ajustado ao valor alcalino desejado pelo uso de qualquer base de grau alimentício conveniente, como solução aquosa de hidróxido de sódio. Alternativamente, a fonte de proteína de soja pode ser extraída com a solução de sal em um pH relativamente baixo abaixo de cerca de pH 5, geralmente até cerca de 3. O pH do sistema de extração pode ser ajustado ao valor ácido desejado pelo uso de qualquer ácido de grau alimentício conveniente como ácido clorídrico ou fosfórico. Quando tal alternativa é empregada, a fase aquosa que resulta da etapa de extração da fonte de proteína de soja então é separada da fonte de proteína de soja residual, em qualquer maneira conveniente, como pelo emprego de centrifugação por decantação, seguida por centrifugação a disco e/ou filtração para remover a fonte de proteína de soja residual. A fonte de proteína de soja residual separada pode ser seca para descarte ou também processada para recuperar proteína residual, como acima discutido.
[0031] A solução de proteína de soja aquosa que resulta da etapa de extração em pH alto ou baixo tem então o pH ajustado à faixa de cerca de 5 a cerca de 7, como acima discutido antes de processamento adicional como abaixo discutido. Tal ajuste de pH pode ser efetuado com o uso de qualquer ácido conveniente, como ácido clorídrico, ou base, como hidróxido de sódio, como adequado. Se necessário, a solução da proteína pode ser clarificada por qualquer procedimento conveniente como centrifugação ou filtração depois do ajuste do pH e antes de processamento adicional.
[0032] Se de pureza adequada, a solução de proteína de soja aquosa resultante pode ser seca diretamente para produzir um produto de proteína de soja. Para diminuir o teor de impurezas, a solução de proteína de soja aquosa pode ser processada antes da secagem.
[0033] A solução de proteína de soja aquosa pode ser concentrada para aumentar a concentração de proteína desta enquanto mantém a resistência iônica desta substancialmente constante. Tal concentração geralmente é efetuada para fornecer uma solução da proteína concentrada que tenha uma concentração de proteína de cerca de 50 g/L a cerca de 400 g/L, preferivelmente cerca de 100 a cerca de 250 g/L.
[0034] A etapa de concentração pode ser efetuada em qualquer maneira conveniente consistente com lote ou operação contínua, como pelo emprego de qualquer técnica de membrana seletiva conveniente, como ultrafiltração ou diafiltração, com o uso de membranas, como membranas de fibra oca ou membranas trançadas em espiral, com um calor de corte de peso molecular adequado, como cerca de 3.000 a cerca de 1.000.000 daltons, preferivelmente cerca de 5.000 a cerca de 100.000 daltons, levando em consideração os diferentes materiais e configurações da membrana, e, para operação contínua, dimensionada para permitir o grau desejado de concentração à medida que a solução da proteína aquosa passa através das membranas.
[0035] Como é bem conhecido, a ultrafiltração e técnicas de membrana seletivas similares permitem que espécies de baixo peso molecular passem através da membrana enquanto evitam que espécies de maior peso molecular passem. As espécies de baixo peso molecular incluem não apenas as espécies iônicas do sal de grau alimentício, mas também materiais de baixo peso molecular extraídos do material de fonte, como carboidratos, pigmentos, proteínas de baixo peso molecular, e fatores anti-nutricionais, como inibidores de tripsina, que são em si proteínas de baixo peso molecular. O valor de corte de peso molecular da membrana é comumente escolhido para assegurar a retenção de uma proporção significativa da proteína na solução, enquanto permite que contaminantes passem levando em consideração os diferentes materiais e configurações da membrana.
[0036] A solução da proteína pode ser submetida a uma etapa de diafiltração, antes ou depois de concentração completa, preferivelmente com o uso de uma solução de sal aquosa da mesma molaridade e pH que a solução de extração. Se for desejada uma redução no teor de sal do material retido, a solução de diafiltração empregada pode ser uma solução de sal aquosa no mesmo pH, mas com menor concentração de sal que a solução de extração. No entanto, a concentração de sal da solução de diafiltração deve ser escolhida de modo que o nível de sal no material retido permaneça suficientemente alto para manter a solubilidade desejada da proteína. A diafiltração pode ser efetuada com o uso de cerca de 2 a cerca de 40 volumes de solução de diafiltração, preferivelmente cerca de 5 a cerca de 25 volumes de solução de diafiltração. Na operação de diafiltração, quantidades adicionais de contaminantes são removidas da solução aquosa da proteína por passagem através da membrana com o material permeado. A operação de diafiltração pode ser efetuada até que nenhuma quantidade adicional significativa de contaminantes ou cor visível estejam presentes no material permeado. Se o material retido estiver para ser seco sem processamento adicional, de acordo com um aspecto da presente invenção, então a diafiltração pode ser conduzida até que o material retido tenha sido suficientemente purificado de modo a, quando seco, fornecer a concentração desejada de proteína, preferivelmente para fornecer um isolado com um teor de proteína de pelo menos cerca de 90% em peso (N x 6,25) em uma base seca. Tal diafiltração pode ser efetuada com o uso da mesma membrana que para a etapa de concentração. No entanto, se desejado, a etapa de diafiltração pode ser efetuada com o uso de uma membrana separada com um diferente valor de corte de peso molecular, como uma membrana que tem um valor de corte de peso molecular na faixa de cerca de 3.000 a cerca de 1.000.000 daltons, preferivelmente cerca de 5.000 a cerca de 100.000 daltons, levando em consideração diferentes materiais e configuração da membrana.
[0037] A etapa de concentração e a etapa de diafiltração podem ser efetuadas nesta especificação de tal maneira que o produto de proteína de soja subseqüentemente recuperado por secagem do material retido concentrado e diafiltrado contém menos que cerca de 90% em peso de proteína (N x 6,25) d.b., como pelo menos cerca de 60% em peso de proteína (N x 6,25) d.b. Por concentração parcial e/ou diafiltração parcial da solução de proteína de soja aquosa, é possível remover apenas parcialmente os contaminantes. Essa solução da proteína pode ser então seca para fornecer um produto de proteína de soja com menores níveis de pureza. O produto de proteína de soja é ainda capaz de produzir soluções de proteína transparentes sob condições ácidas.
[0038] Um antioxidante pode estar presente no meio de diafiltração durante pelo menos parte da etapa de diafiltração. O antioxidante pode ser qualquer antioxidante conveniente, como sulfito de sódio ou ácido ascórbico. A quantidade de antioxidante empregada no meio de diafiltração depende dos materiais empregados e pode variar de cerca de 0,01 a cerca de 1% em peso, preferivelmente cerca de 0,05% em peso. O antioxidante serve para inibir a oxidação de quaisquer fenólicos presentes na solução de proteína de soja concentrada.
[0039] A etapa de concentração e a etapa de diafiltração opcional podem ser efetuadas em qualquer temperatura conveniente, geralmente cerca de 2°C a cerca de 60°C, preferivelmente cerca de 20°C a cerca de 35°C, e pelo período de tempo para efetuar o grau desejado de concentração e diafiltração. A temperatura e outras condições usadas dependem em algum grau do equipamento de membrana usado para efetuar o processamento da membrana, da concentração desejada de proteína da solução e da eficiência da remoção de contaminantes para o material permeado.
[0040] Há dois principais inibidores de tripsina na soja, ou seja, o inibidor de Kunitz, que é uma molécula instável em calor com um peso molecular de aproximadamente 21.000 Daltons, e o inibidor de Bowman-Birk, uma molécula mais estável em calor com um peso molecular de cerca de 8.000 Daltons. O nível de atividade do inibidor de tripsina no isolado de proteína de soja final pode ser controlado por manipulação de várias variáveis do processo.
[0041] Por exemplo, a etapa de concentração e/ou etapa de diafiltração pode ser operada em uma maneira favorável para a remoção de inibidores de tripsina no material permeado junto com outros contaminantes. A remoção dos inibidores de tripsina é promovida pelo uso de uma membrana de tamanho de poro maior, como cerca de 30.000 a cerca de 1.000.000 Da, por operação da membrana em temperaturas elevadas, como cerca de 30 a cerca de 60°C, e por emprego de maiores volumes de meio de diafiltração, como cerca de 20 a cerca de 40 volumes.
[0042] Além disso, uma redução na atividade do inibidor de tripsina pode ser atingida por exposição dos materiais de soja aos agentes de redução que rompem ou rearranjam as ligações de dissulfeto dos inibidores. Agentes de redução adequados incluem sulfito de sódio, cisteína e N-acetilcisteína.
[0043] A adição de tais agentes de redução pode ser efetuada em vários estágios do processo geral. O agente de redução pode ser adicionado com o material de fonte de proteína de soja na etapa de extração, pode ser adicionado à solução de proteína de soja aquosa clarificada depois da remoção do material residual de fonte de proteína de soja, pode ser adicionado à solução da proteína concentrada antes ou depois de diafiltração, ou pode ser misturado a seco com o produto de proteína de soja seco. A adição do agente de redução pode ser combinada com as etapas de processamento da membrana, como acima descrito.
[0044] Se for desejado reter os inibidores de tripsina ativos na solução da proteína concentrada, isso pode ser realizado pela utilização de uma membrana de concentração e diafiltração com um menor tamanho de poro, operação da membrana em menores temperaturas, emprego de menos volumes de meio de diafiltração, e não emprego de um agente de redução.
[0045] A solução da proteína concentrada e opcionalmente diafiltrada pode ser submetida a uma operação adicional de desengorduramento, se necessário, como descrito nas Patentes US Nos. 5.844.086 e 6.005.076. Alternativamente, o desengorduramento da solução da proteína concentrada e opcionalmente diafiltrada pode ser atingido por qualquer outro procedimento conveniente.
[0046] A solução aquosa da proteína concentrada e diafiltrada pode ser tratada com um adsorvente, como carbono ativado em pó ou carbono ativado granulado, para remover os compostos de cor e/ou odor. Tal tratamento adsorvente pode ser realizado sob condições convenientes, geralmente na temperatura ambiente da solução da proteína concentrada. Para carbono ativado em pó, uma quantidade de cerca de 0,025% a cerca de 5% p/v, preferivelmente cerca de 0,05% a cerca de 2% p/v, é empregada. O adsorvente pode ser removido da solução de proteína de soja por qualquer meio conveniente, como por filtração.
[0047] A solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada que resulta da etapa de desengorduramento opcional e etapa de tratamento adsorvente opcional pode ser submetida a uma etapa de pasteurização para reduzir a carga microbiana. Tal pasteurização pode ser efetuada sob quaisquer condições de pasteurização desejadas. Geralmente, a solução da proteína concentrada e opcionalmente diafiltrada é aquecida a uma temperatura de cerca de 55° a cerca de 70°C, preferivelmente cerca de 60° a cerca de 65°C, por cerca de 30 segundos a cerca de 60 minutos, preferivelmente cerca de 10 minutos a cerca de 15 minutos. A solução da proteína concentrada pasteurizada pode ser então resfriada para processamento adicional como descrito abaixo, preferivelmente a uma temperatura de cerca de 25° a cerca de 40°C.
[0048] De acordo com um aspecto da presente invenção, a solução de proteína de soja concentrada e diafiltrada é seca para gerar o produto de proteína de soja. Alternativamente, a solução de proteína de soja concentrada e diafiltrada pode ter o o pH ajustado a um pH de cerca de 2,0 a cerca de 4,0, preferivelmente cerca de 2,9 a cerca de 3,2. O ajuste do pH pode ser realizado em qualquer maneira conveniente, como pela adição de ácido clorídrico ou ácido fosfórico. A solução de proteína de soja acidificada resultante é então seca. Como uma alternativa, a solução de proteína de soja com pH ajustado pode ser submetida a um tratamento com calor para inativar fatores anti-nutricionais instáveis em calor, como os inibidores de tripsina acima mencionados. Tal etapa de aquecimento também fornece o benefício adicional de redução da carga microbiana. Geralmente, a solução da proteína é aquecida a uma temperatura de cerca de 70° a cerca de 100°C, preferivelmente cerca de 85°C a cerca de 95°C, por cerca de 10 segundos a cerca de 60 minutos, preferivelmente cerca de 30 segundos a cerca de 5 minutos. A solução de proteína de soja acidificada tratada com calor pode ser então resfriada a uma temperatura de cerca de 2°C a cerca de 60°C, preferivelmente cerca de 20°C a cerca de 35°C. A solução de proteína de soja tratada com calor, acidificada, resultante é então seca.
[0049] A solução da proteína concentrada e opcionalmente diafiltrada pode ter a resistência iônica aumentada por adição de sal, se desejado, para promover a formação de massa micelar de proteína após diluição como uma alternativa à operação de ajuste da resistência iônica acima descrita.
[0050] Dependendo da temperatura empregada na etapa de concentração e etapa de diafiltração opcional e se é realizada ou não uma etapa de pasteurização, a solução da proteína concentrada pode ser aquecida a uma temperatura de pelo menos cerca de 20°C, e até cerca de 60°C, preferivelmente cerca de 25°C a cerca de 40°C, para diminuir a viscosidade da solução da proteína concentrada para facilitar a performance da etapa subseqüente de diluição e formação de micela. A solução da proteína concentrada não deve ser aquecida além de uma temperatura acima da qual a formação de micela não ocorre em diluição por água resfriada.
[0051] A solução da proteína concentrada que resulta da etapa de concentração, etapa de diafiltração opcional, etapa opcional de ajuste da resistência iônica, etapa opcional de desengorduramento, etapa opcional de tratamento adsorvente e etapa opcional de pasteurização é então diluída para efetuar a formação de micela por mistura da solução da proteína concentrada com água resfriada que tem o volume necessário para atingir o grau de diluição desejado. Dependendo da proporção da proteína de soja desejada a ser obtida pela via da micela e a proporção do sobrenadante, o grau de diluição da solução da proteína concentrada pode variar. Com menores níveis de diluição, em geral, uma maior proporção da proteína de soja permanece na fase aquosa.
[0052] Quando é desejado fornecer a maior proporção da proteína pela via de micela, a solução da proteína concentrada é diluída em cerca de 5 vezes a cerca de 25 vezes, preferivelmente em cerca de 10 vezes a cerca de 20 vezes.
[0053] A água resfriada com a qual a solução da proteína concentrada é misturada tem uma temperatura de menos que cerca de 15°C, geralmente cerca de 1° a cerca de 15°C, preferivelmente menos que cerca de 10°C, uma vez que melhores rendimentos de isolado de proteína na forma de massa micelar de proteína são obtidos com essas temperaturas mais frias nos fatores de diluição usados.
[0054] Em uma operação de lote, o lote da solução da proteína concentrada é adicionado a um corpo estático de água resfriada tendo o volume desejado, como acima discutido. A diluição da solução da proteína concentrada e conseqüente diminuição na resistência iônica causa a formação de uma massa semelhante à nuvem de moléculas de proteína altamente associadas na forma de gotículas de proteína distintas em forma micelar. No procedimento de lote, as micelas de proteína se assentam no corpo da água resfriada para formar uma massa micelar de proteína agregada, coalescente, densa, amorfa, pegajosa, semelhante ao glúten (PMM). O assentamento pode ser auxiliado por centrifugação. Tal assentamento induzido diminui o teor de líquido da massa micelar de proteína, assim diminuindo o teor de umidade geralmente de cerca de 70% em peso a cerca de 95% em peso a um valor geralmente de cerca de 50% em peso a cerca de 80% em peso da massa micelar total. A diminuição no teor de umidade da massa micelar nessa via também diminui o teor de sal da massa micelar, e, portanto, o teor de sal do produto de proteína seco.
[0055] Alternativamente, a operação de diluição pode ser realizada continuamente por passagem contínua da solução da proteína concentrada a uma entrada de um tubo em forma de T, enquanto a água de diluição é alimentada à outra entrada do tubo em forma de T, permitindo a mistura no tubo. A água de diluição é alimentada no tubo em forma de T em uma taxa suficiente para atingir o grau desejado de diluição da solução da proteína concentrada.
[0056] A mistura da solução da proteína concentrada e da água de diluição no tubo inicia a formação de micelas de proteína e a mistura é continuamente alimentada a partir da saída do tubo em forma de T para um frasco de assentamento, a partir do qual, quando cheio, o sobrenadante transborda. A mistura é preferivelmente alimentada no corpo do líquido no frasco de assentamento em uma maneira que minimiza a turbulência no corpo do líquido.
[0057] No procedimento contínuo, as micelas da proteína são assentadas no frasco de assentamento para formar uma massa micelar de proteína agregada, coalescente, densa, amorfa, pegajosa, semelhante ao glúten (PMM), e o procedimento é continuado até que uma quantidade desejada da PMM tenha se acumulada no fundo do frasco de assentamento, e em seguida a PMM acumulada é removida do frasco de assentamento. Em vez de assentamento por sedimentação, a PMM pode ser separada continuamente por centrifugação.
[0058] Pela utilização de um processo contínuo para a recuperação da massa micelar de proteína de soja quando comparado ao processo de lote, a etapa de extração inicial da proteína pode ter o tempo significativamente reduzido para o mesmo nível de extração de proteína e temperaturas significativamente maiores podem ser empregadas na etapa de extração. Além disso, em uma operação contínua, há menor chance de contaminação que em um procedimento de lote, levando à maior qualidade do produto, e o processo pode ser realizado em equipamento mais compacto.
[0059] A massa micelar assentada é separada da fase aquosa residual ou sobrenadante, como por decantação da fase aquosa residual a partir da massa assentada ou por centrifugação. A PMM pode ser usada na forma úmida ou pode ser seca, por qualquer técnica conveniente, como atomização ou liofilização, a uma forma seca. A PMM seca tem um alto teor de proteína, em excesso de cerca de 90% em peso de proteína, preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso de proteína (calculado como N x 6,25) d.b., e é substancialmente não desnaturada. Alternativamente, a PMM úmida pode ter o pH ajustado a um pH de cerca de 2,0 a cerca de 4,0, preferivelmente cerca de 2,9 a cerca de 3,2. O ajuste do pH pode ser efetuado em qualquer maneira conveniente, como pela adição de ácido clorídrico ou ácido fosfórico. A solução de proteína de soja acidificada resultante é então seca. Como uma alternativa, a solução de proteína de soja com pH ajustado pode ser submetida a um tratamento por calor para inativar fatores anti- nutricionais instáveis em calor, como os inibidores de tripsina acima mencionados. Tal etapa de aquecimento também fornece o benefício adicional de redução da carga microbiana. Geralmente, a solução da proteína é aquecida a uma temperatura de cerca de 70° a cerca de 100°C, preferivelmente cerca de 85°C a cerca de 95°C, por cerca de 10 segundos a cerca de 60 minutos, preferivelmente cerca de 30 segundos a cerca de 5 minutos. A solução de proteína de soja acidificada tratada com calor pode ser então resfriada a uma temperatura de cerca de 2°C a cerca de 60°C, preferivelmente cerca de 20°C a cerca de 35°C. A solução de proteína de soja acidificada, tratada por calor resultante, é então seca.
[0060] Em um aspecto da presente invenção, um sal de cálcio ou outro sal divalente, preferivelmente cloreto de cálcio, é adicionado ao sobrenadante, que pode ser primeiramente concentrado ou parcialmente concentrado na maneira abaixo descrita, para fornecer uma condutividade de cerca de 2 mS a cerca de 30 mS, preferivelmente 8 mS a cerca de 15 mS. O cloreto de cálcio adicionado ao sobrenadante pode estar em qualquer forma desejada, como uma solução aquosa concentrada deste.
[0061] A adição do cloreto de cálcio tem o efeito de deposição de ácido fítico do sobrenadante na forma de fitato de cálcio. O fitato depositado é recuperado do sobrenadante, como por centrifugação e/ou filtração para produzir uma solução transparente.
[0062] O pH da solução transparente pode ser então ajustado a um valor de cerca de 1,5 a cerca de 4,4, preferivelmente cerca de 2,0 a cerca de 4,0. O ajuste do pH pode ser efetuado em qualquer maneira conveniente, como pela adição de ácido clorídrico ou ácido fosfórico. Se desejado, a etapa de acidificação pode ser omitida das várias opções aqui descritas (diferentemente do tratamento com calor abaixo mencionado), uma vez que o material de fitato precipitado tenha sido removido.
[0063] A solução de proteína de soja acidificada transparente aquosa de pH ajustado pode ser submetida a um tratamento por calor para inativar fatores anti- nutricionais instáveis em calor, como os inibidores de tripsina acima mencionados. Tal etapa de aquecimento também fornece o benefício adicional de redução da carga microbiana. Geralmente, a solução da proteína é aquecida a uma temperatura de cerca de 70° a cerca de 100°C, preferivelmente cerca de 85°C a cerca de 95°C, por cerca de 10 segundos a cerca de 60 minutos, preferivelmente cerca de 30 segundos a cerca de 5 minutos. A solução de proteína de soja acidificada tratada com calor pode ser então resfriada para processamento adicional como abaixo descrito, a uma temperatura de cerca de 2°C a cerca de 60°C, preferivelmente cerca de 20°C a cerca de 35°C.
[0064] A solução transparente opcionalmente de pH- ajustado e opcionalmente tratada por calor, se não já concentrada, é concentrada para aumentar a concentração de proteína desta. Tal concentração é efetuada com o uso de qualquer técnica conveniente de membrana seletiva, como ultrafiltração ou diafiltração, com o uso de membranas com um valor de corte de peso molecular adequado que permita que espécies de baixo peso molecular, incluindo sal, carboidratos, pigmentos, inibidores de tripsina e outros materiais de baixo peso molecular extraído do material de fonte de proteína, passem através da membrana, embora retenham uma proporção significativa da proteína de soja na solução. As membranas de ultrafiltração que têm um valor de corte de peso molecular de cerca de 3.000 a 1.000.000 Daltons, preferivelmente cerca de 5.000 a cerca de 100.000 Daltons, levando em consideração diferentes materiais e configuração de membrana, podem ser usadas. A concentração da solução da proteína dessa forma também reduz o volume de líquido necessário a ser seco para recuperar a proteína. A solução da proteína geralmente é concentrada a uma concentração de proteína de cerca de 50 g/L a cerca de 400 g/L, preferivelmente cerca de 100 a cerca de 250 g/L, antes da secagem. Tal operação de concentração pode ser realizada em um modo de lote ou em uma operação contínua, como acima descrito.
[0065] Quando o sobrenadante é parcialmente concentrado antes da adição do sal de cálcio e totalmente concentrado depois da remoção do precipitado, o sobrenadante é primeiramente concentrado a uma concentração de proteína de cerca de 50 g/L ou menos, e, depois da remoção do precipitado, é então concentrado a uma concentração de proteína de cerca de 50 a cerca de 400 g/L, preferivelmente cerca de 100 a cerca de 250 g/L.
[0066] A solução da proteína pode ser submetida a etapa de diafiltração, antes ou depois de concentração parcial ou completa, preferivelmente com o uso de água ou uma solução salina diluída. A solução de diafiltração pode estar em seu pH natural, um pH igual àquele da solução da proteína sendo diafiltrada, ou qualquer pH entre esses. Tal diafiltração pode ser efetuada com o uso de cerca de 2 a cerca de 40 volumes de solução de diafiltração, preferivelmente cerca de 5 a cerca de 25 volumes de solução de diafiltração. Na operação de diafiltração, quantidades adicionais de contaminantes são removidas da solução aquosa por passagem através da membrana com o permeado. A operação de diafiltração pode ser efetuada até que nenhuma quantidade significativa de contaminantes ou cor visível estejam presentes no permeado ou até que a solução da proteína tenha sido suficientemente purificada. Tal diafiltração pode ser efetuada com o uso da mesma membrana que para a etapa de concentração. No entanto, se desejado, a diafiltração pode ser efetuada com o uso de uma membrana separada, como uma membrana que tem um valor de corte de peso molecular na faixa de cerca de 3.000 a cerca de 1.000.000 daltons, preferivelmente cerca de 5.000 a cerca de 100.000 daltons, levando em consideração diferentes materiais e configuração da membrana.
[0067] A etapa de concentração e a etapa de diafiltração podem ser efetuadas de tal maneira que o produto de proteína de soja subseqüentemente recuperado pela secagem do material retido concentrado e diafiltrado contém menos que cerca de 90% em peso proteína (N x 6,25) d.b., como pelo menos cerca de 60% em peso proteína (N x 6,25) d.b.. Por concentração parcial e/ou diafiltração parcial da solução de proteína de soja aquosa, é possível remover apenas parcialmente os contaminantes. Essa solução da proteína pode ser então seca para fornecer um produto de proteína de soja com menores níveis de pureza. O produto de proteína de soja é ainda capaz de produzir soluções de proteína transparentes sob condições ácidas.
[0068] Um antioxidante pode estar presente no meio de diafiltração durante pelo menos parte da etapa de diafiltração. O antioxidante pode ser qualquer antioxidante conveniente, como sulfito de sódio ou ácido ascórbico. A quantidade de antioxidante empregado no meio de diafiltração depende dos materiais empregados e pode variar de cerca de 0,01 a cerca de 1% em peso, preferivelmente cerca de 0,05% em peso. O antioxidante serve para inibir a oxidação de quaisquer fenólicos presentes na solução isolada de proteína de soja concentrada.
[0069] A etapa de concentração e a etapa de diafiltração podem ser efetuadas em qualquer temperatura conveniente, geralmente cerca de 2°C a cerca de 60°C, preferivelmente cerca de 20°C a cerca de 35°C, e pelo período de tempo para efetuar o grau desejado de concentração e diafiltração. A temperatura e outras condições usadas em algum grau dependem do equipamento de membrana usado para efetuar o processamento da membrana, da concentração desejada de proteína da solução, e da eficiência da remoção de contaminantes para o permeado.
[0070] Como acima mencionado, o nível de atividade do inibidor de tripsina no produto de proteína de soja final pode ser controlado por manipulação de várias variáveis do processo.
[0071] Como previamente observado, o tratamento com calor da solução de proteína de soja acidificada aquosa pode ser usado para inativar inibidores de tripsina instáveis em calor. A solução de proteína de soja concentrada acidificada parcialmente concentrada ou totalmente concentrada também pode ser tratada com calor para inativar inibidores de tripsina instáveis em calor.
[0072] Além disso, as etapas de concentração e/ou de diafiltração podem ser operadas em uma maneira favorável para a remoção de inibidores de tripsina no permeado junto com outros contaminantes. A remoção dos inibidores de tripsina é promovida pelo uso de uma membrana de maior tamanho de poro, como cerca de 30.000 a 1.000.000 Da, operação da membrana em temperaturas elevadas, como cerca de 30 a cerca de 60°C, e emprego de maiores volumes de meio de diafiltração, como cerca de 20 a cerca de 40 volumes.
[0073] A acidificação e o processamento de membrana da solução da proteína diluída em um pH menor, como cerca de 1,5 a cerca de 3, podem reduzir a atividade do inibidor de tripsina em relação ao processamento da solução em um maior pH, como cerca de 3 a cerca de 4,4. Quando a solução da proteína é concentrada e diafiltrada na extremidade inferior da faixa de pH, pode ser desejável elevar o pH do material retido antes da secagem. O pH da solução da proteína concentrada e diafiltrada pode ser elevado ao valor desejado, por exemplo, pH 3, pela adição de qualquer base de grau alimentício conveniente como hidróxido de sódio.
[0074] Além disso, uma redução na atividade de inibidor de tripsina pode ser atingida por exposição de materiais de soja aos agentes de redução que rompem ou rearranjam as ligações de dissulfeto dos inibidores. Agentes de redução adequados incluem sulfito de sódio, cisteína e N-acetilcisteína.
[0075] A adição de tais agentes de redução pode ser efetuada em vários estágios do processo geral. O agente de redução pode ser adicionado com o material de fonte de proteína de soja na etapa de extração, pode ser adicionado à solução de proteína de soja aquosa clarificada após remoção do material residual de fonte de proteína de soja, pode ser adicionado ao material retido diafiltrado antes da diluição, pode ser adicionado ao sobrenadante, pode ser adicionado ao sobrenadante modificado por cálcio concentrado e diafiltrado antes da secagem, ou pode ser misturado a seco com o produto de proteína de soja seco. A adição do agente de redução pode ser combinada com uma etapa de tratamento por calor e as etapas de processamento da membrana, como acima descrito.
[0076] Se for desejável reter os inibidores de tripsina ativos na solução da proteína concentrada, isso pode ser realizado por eliminação ou redução da intensidade da etapa de tratamento com calor, não utilização de agentes de redução, operação das etapas de concentração e diafiltração na extremidade superior da faixa de pH, como cerca de 3 a cerca de 4,4, utilização de uma membrana de concentração e diafiltração com um menor tamanho de poro, operação da membrana em menores temperaturas, e emprego de menores volumes de meio de diafiltração.
[0077] A solução aquosa da proteína concentrada e diafiltrada pode ser tratada com um adsorvente, como carbono ativado em pó ou carbono ativado granulado, para remover os compostos de cor e/ou odor. Tal tratamento adsorvente pode ser realizado sob quaisquer condições convenientes, geralmente na temperatura ambiente da solução da proteína concentrada. Para carbono ativado em pó, uma quantidade de cerca de 0,025% a cerca de 5% p/v, preferivelmente cerca de 0,05% a cerca de 2% p/v, é empregada. O adsorvente pode ser removido da solução de proteína de soja por qualquer meio conveniente, como por filtração.
[0078] O pH da solução da proteína opcionalmente concentrada e diafiltrada e opcionalmente tratada com adsorvente pode ser ajustado a cerca de 2,0 a cerca de 4,0, se uma etapa de ajuste do pH já não tiver sido empregada. A solução da proteína opcionalmente concentrada e diafiltrada e opcionalmente tratada com adsorvente de pH ajustado também pode ser tratada por calor para reduzir o nível de atividade de inibidor de tripsina como acima descrito.
[0079] A solução da proteína opcionalmente concentrada e diafiltrada e opcionalmente tratada com adsorvente é seca por qualquer técnica conveniente, como atomização ou liofilização, a uma forma seca. O produto de proteína de soja seco tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 60% em peso (N x 6,25) d.b., preferivelmente em excesso de cerca de 90% em peso (N x 6,25) d.b., mais preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso. O produto de proteína de soja tem baixo teor de ácido fítico, geralmente menos que cerca de 1,5% em peso.
[0080] Em uma modalidade da presente invenção, o sobrenadante da formação de PMM pode ser processado diretamente para formar um produto de proteína de soja que utiliza as etapas acima descritas, embora omita a adição de cloreto de cálcio. O produto de proteína de soja assim formado tem um teor de proteína de pelo menos cerca de 60% em peso (N x 6,25) d.b., preferivelmente em excesso de cerca de 90% em peso (N x 6,25) d.b., mais preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso.
[0081] Os produtos de proteína de soja aqui produzidos são solúveis em um ambiente aquoso ácido, tornando os produtos ideais para incorporação em bebidas, carbonados e não carbonados, para fornecer fortificação da proteína. Tais bebidas têm uma ampla faixa de valores de pH ácido, que varia de cerca de 2,5 a cerca de 5. Os produtos de proteína de soja aqui fornecidos podem ser adicionados a tais bebidas em qualquer quantidade conveniente para fornecer fortificação da proteína a tais bebidas, por exemplo, para fornecer pelo menos cerca de 5 g de proteína de soja por porção. O produto de proteína de soja adicionado se dissolve na bebida e não prejudica a clareza da bebida, mesmo depois de processamento térmico. O produto de proteína de soja pode ser misturado com bebida seca antes da reconstituição da bebida por dissolução em água. Em alguns casos, a modificação da formulação normal da bebida para tolerar a composição da invenção pode ser necessária quando os componentes presentes na bebida podem afetar adversamente a capacidade da composição de permanecer dissolvida na bebida.
[0082] Este Exemplo ilustra a produção de massa micelar de proteína (S300), isolado de proteína derivado de sobrenadante (S200) e isolado de proteína derivado de sobrenadante modificado por cálcio (S200Ca) de soja.
[0083] “a” kg de farinha de soja desengordurada, minimamente processada por calor foi adicionado a “b” L de “c” M de solução de NaCl em temperatura ambiente e agitado por 60 minutos para fornecer uma solução da proteína aquosa. A farinha de soja residual foi removida e a solução da proteína resultante foi clarificada por centrifugação e filtração para produzir “d” L de solução da proteína filtrada tendo um teor de proteína de “e” % em peso.
[0084] A solução de extrato de proteína foi reduzida a “f” kg por concentração em uma membrana “g” que tem um valor de corte de peso molecular de “h” Daltons, produzindo uma solução da proteína concentrada com um teor de proteína de “i”% em peso.
[0085] A condutividade da solução da proteína concentrada foi de “j” mS. A solução de cloreto de sódio concentrada foi adicionada ao material retido para elevar a condutividade a “k” mS. A solução da proteína concentrada em “l”°C foi então diluída “m” em água RO fria que tem uma temperatura de “n”°C. Uma nuvem branca foi formada imediatamente. O sobrenadante foi removido e a massa precipitada, viscosa, pegajosa (PMM) foi recuperada por centrifugação em um rendimento de “o”% em peso da solução da proteína filtrada. A proteína derivada de PMM seca tem um teor de proteína de “p”% (N x 6,25) d.b. O produto recebeu uma designação “q” S300.
[0086] Os parâmetros “a” a “q” são apresentados na tabela 1 a seguir: Tabela 1- Parâmetros para a produção de S300
[0087] Os sobrenadantes dessas duas passagens foram processados em vias diferentes. O sobrenadante da passagem S005-J27-08A foi processado sem modificação de cálcio. Nessa passagem, 65 L de sobrenadante foram concentrados a um volume de 5 L em uma membrana de PES com um valor de corte de peso molecular de 10.000 Daltons, então diafiltrados com 25 L de água purificada por osmose reversa na mesma membrana. O material retido diafiltrado tinha uma concentração de proteína de 12,60% em peso. Com a proteína adicional recuperada do sobrenadante, a recuperação geral da solução da proteína filtrada foi de 69,2%. O material diafiltrado retido foi seco para formar um produto com um teor de proteína de 98,76% (N x 6,25) d.b. O produto recebeu a designação S005-J27-08A S200.
[0088] O sobrenadante da passagem S005-K19-08A foi processado com modificação de cálcio. A 65 L de sobrenadante, foi adicionado 0,336 kg de CaCl2, que elevou a condutividade da solução de 6,31 mS para 12,65 mS. O precipitado que se formou foi removido por centrifugação e então o pH do concentrado foi ajustado a 3 com HCl diluído. O concentrado acidificado foi então concentrado de um volume de 66 L a um volume de 5 L em uma membrana PES com um valor de corte de peso molecular de 10.000 Daltons. O concentrado foi então diafiltrado na mesma membrana com 25 L de água purificada por osmose reversa ajustado ao pH 3 com HCl diluído. Com a proteína adicional recuperada do sobrenadante, a recuperação total da solução da proteína filtrada foi de 37,1%. O material diafiltrado retido foi seco para produzir um produto com um teor de proteína de 98,01% (N x 6,25) d.b. O produto recebeu a designação S005- K19-08A S200Ca.
[0089] A cor dos produtos em pó seco foi avaliada com um instrumento “HunterLab ColorQuest XE” em modo de refletância. Os valores da cor são apresentados na Tabela 2 a seguir: Tabela 2 - pontuação de HunterLab para produtos secos
[0090] Como pode ser observado a partir da Tabela 2, a cor seca de todos os produtos foi bastante clara.
[0091] Este Exemplo contém uma avaliação da estabilidade em calor em água dos isolados de proteína de soja produzidos pelo método do Exemplo 1 (S300, S200, S200Ca).
[0092] Uma solução da proteína a 2% p/v de cada produto em água foi produzida e o pH ajustado a 3. A clareza dessas soluções foi avaliada por medição da turvação com o instrumento “HunterLab ColorQuest XE” em modo de transmissão. As soluções foram então aquecidas a 95°C, mantidas nessa temperatura por 30 segundos e então imediatamente resfriadas a temperatura ambiente em um banho de gelo. A clareza das soluções tratadas por calor foi então medida novamente.
[0093] A clareza das soluções de proteína antes e depois do aquecimento é apresentada na Tabela 3 a seguir: Tabela 3 - Efeito de tratamento por calor sobre a clareza das várias amostras
[0094] Como pode ser observado na Tabela 3, as amostras S200 e S200Ca geraram soluções bastante transparentes em água em pH 3. As soluções das amostras S300 não foram tão transparentes. Todas as amostras eram estáveis em calor, com o nível de turvação essencialmente permanecendo constante após aquecimento ou melhorando.
[0095] Este Exemplo contém uma avaliação da solubilidade em água dos isolados de proteína de soja produzidos pelo método do Exemplo 1 (S300, S200, S200Ca). A solubilidade foi testada com base na solubilidade da proteína (denominado método de proteína, uma versão modificada do procedimento de Morr e cols., J. Food Sci. 50:1.715-1.718) e solubilidade total do produto (denominado método de pélete).
[0096] Pó de proteína suficiente para suprir 0,5 g de proteína foi pesado em uma proveta e então uma pequena quantidade de água purificada por osmose reversa (RO) foi adicionada e a mistura agitada até que uma pasta lisa fosse formada. Mais água foi então adicionada para levar o volume a aproximadamente 45 ml. Os conteúdos da proveta foram então lentamente agitados por 60 minutos com o uso de um agitador magnético. O pH foi determinado imediatamente depois da dispersão da proteína e foi ajustado ao nível adequado (2, 3, 4, 5, 6 ou 7) com NaOH diluído ou HCl. Uma amostra foi também preparada em pH natural. Para as amostras de pH ajustado, o pH foi medido e corrigido duas vezes durante os 60 minutos de agitação. Depois de 60 minutos de agitação, as mostras foram levadas a um volume total de 50 ml com água RO, produzindo uma dispersão de proteína a 1% p/v. O teor de proteína das dispersões foi medido com o uso de um “LECO FP528 Nitrogênio Determinator”. Alíquotas (20 ml) das dispersões foram então transferidas para tubos de centrífuga pré-pesados que foram secos de um dia para o outro em um forno a 100°C, então resfriados em um dessecador, e os tubos foram tampados. As amostras foram centrifugadas a 7.800 g por 10 minutos, o que sedimentou o material insolúvel e produziu um sobrenadante transparente. O teor de proteína do sobrenadante foi medido por análise LECO e então o sobrenadante e as tampas dos tubos foram descartados e o material do pélete seco de um dia para o outro em um forno a 100°C. Na manhã seguinte, os tubos foram transferidos em um dessecador e resfriados. O peso do material de pélete seco foi registrado. O peso seco do pó inicial da proteína foi calculado por multiplicação do peso do pó usado por um fator de ((100 - teor de umidade do pó (%))/100) . A solubilidade do produto foi então calculada de duas diferentes formas: 1) Solubilidade (método de proteína)(%) = (% de Proteína no sobrenadante/% de proteína na dispersão inicial) x 100 2) Solubilidade (método de pélete) (%) = (1 - (peso seco de material de pélete insolúvel/((peso de 20 ml de dispersão /peso de 50 ml de dispersão) x peso inicial de pó de proteína seco))) x 100
[0097] Os valores naturais dos isolados de proteína produzidos no Exemplo 1 em água (1% proteína) são mostrados na Tabela 4: Tabela 4 - pH natural da solução da proteína preparada em água a 1% de proteína
[0098] Os resultados da solubilidade obtidos são apresentados nas Tabelas 5 e 6 a seguir: Tabela 5 - Solubilidade de produtos em diferentes valores
Tabela 6 - Solubilidade de produtos em diferentes valores de pH com base no método de pélete 
[0099] Como pode ser observado a partir dos resultados das Tabelas 5 e 6, os produtos de S300 foram muito solúveis em valores de pH 2, 3 e 7. O S200 foi muito solúvel em pH 2 a 4 e 7. O S200Ca foi muito solúvel na faixa de pH 2 a 4.
[00100] Este exemplo contém uma avaliação da clareza em água dos isolados de proteína de soja produzidos pelo método do Exemplo 1 (S300, S200Ca).
[00101] A clareza das soluções de proteína a 1% p/v preparadas como descrito no Exemplo 3 foi avaliada por medição da absorvência a 600 nm, com uma menor pontuação de absorvência indicando maior clareza. A análise das amostras em um instrumento “HunterLab ColorQuest XE” em modo de transmissão também forneceu uma leitura percentual da turvação, outra medição de clareza.
[00102] Os resultados de clareza são apresentados nas Tabelas 7 e 8 a seguir: Tabela 7 - Clareza de soluções de proteína em diferentes valores de pH como avaliado por A600
Tabela 8 - Clareza de soluções de proteína em diferentes 
[00103] Como pode ser observado a partir dos resultados das Tabelas 7 e 8, as soluções de S300 eram transparentes em pH 2 e levemente turvas em pH 3. As soluções desse produto nos maiores valores de pH foram bastante turvas. Soluções de S200 e S200Ca eram transparentes na faixa de pH de 2 a 4 e a solução S200 também foi transparente em pH natural e pH 7.
[00104] Este Exemplo contém uma avaliação da solubilidade em um refrigerante (Sprite) e bebida energética (Gatorade de laranja) do isolados de proteína de soja produzidos pelo método do Exemplo 1 (S300, S200, S200Ca). A solubilidade foi determinada com a proteína adicionada às bebidas sem correção de pH e novamente com o pH das bebidas fortificadas com proteína ajustado ao nível das bebidas originais.
[00105] Quando a solubilidade foi avaliada sem correção de pH, uma quantidade suficiente de pó de proteína para suprir 1 g de proteína foi pesada em uma proveta e uma pequena quantidade de bebida foi adicionada e agitada até que fosse formada uma pasta lisa. Mais bebida foi adicionada para levar o volume a 50 ml, e então as soluções foram agitadas lentamente em um agitador magnético por 60 minutos para produzir uma dispersão de 2% proteína p/v. O teor de proteína das amostras foi analisado com o uso de um “LECO FP528 Nitrogen Determinator”, então uma alíquota das bebidas que contêm proteína foi centrifugada a 7.800 g por 10 minutos e o teor de proteína do sobrenadante medido. Solubilidade (%) = (% proteína no sobrenadante/% de proteína na dispersão inicial) x 100
[00106] Quando a solubilidade foi avaliada com correção de pH, o pH do refrigerante (Sprite) (3,39) e bebida energética (Gatorade de laranja) (3,19) sem proteína foi medido. Uma quantidade suficiente de pó de proteína para suprir 1 g de proteína foi pesada em uma proveta e uma pequena quantidade de bebida foi adicionada e agitada até que fosse formada uma pasta lisa. Mais bebida foi adicionada para trazer o volume a aproximadamente 45 ml, e então as soluções foram agitadas lentamente em um agitador magnético por 60 minutos. O pH das bebidas que contêm proteína foi medido e então ajustado ao pH original sem proteína com HCl ou NaOH como necessário. O volume total de cada solução foi então trazido a 50 ml com mais bebida, produzindo uma dispersão a 2% de proteína p/v. O teor de proteína das amostras foi analisado com o uso de um “LECO FP528 Nitrogen Determinator”, então uma alíquota das bebidas que contêm proteína foi centrifugada a 7.800 g por 10 minutos e o teor de proteína do sobrenadante medido. Solubilidade (%) = (% proteína no sobrenadante/% proteína na dispersão inicial) x 100
[00107] Os resultados obtidos são apresentados na Tabela 9 a seguir: Tabela 9 - Solubilidade de produtos em Sprite e Gatorade de laranja
[00108] Como pode ser observado a partir dos resultados da Tabela 9, a S200Ca foi o produto com a melhor solubilidade no Sprite e Gatorade de laranja. Esse é um produto acidificado e assim tinha pouco efeito sobre o pH da bebida. Os produtos restantes não foram acidificados e, portanto, sua solubilidade foi melhorada por correção do pH das bebidas. Depois da correção do pH, a solubilidade dos produtos S300 foi bastante boa, mas a solubilidade de S200 foi surpreendentemente baixa, dados os resultados de solubilidade obtidos em água no Exemplo 3.
[00109] Este Exemplo contém uma avaliação da clareza em um refrigerante e bebida energética dos isolados de proteína de soja produzidos pelo método do Exemplo 1 (S300, S200, S200Ca).
[00110] A clareza da dispersão a 2% p/v de proteína preparada em refrigerante (Sprite) e bebida energética (Gatorade de laranja) no Exemplo 5 foi avaliada com o uso dos métodos descritos no Exemplo 4. Para a medição de absorvência a 600 nm, o espectrofotômetro foi apagado com a bebida adequada antes de a medição ser realizada.
[00111] Os resultados obtidos são apresentados nas Tabelas 10 e 11 a seguir: Tabela 10 - Clareza (A600) de produtos em Sprite e Gatorade de laranja
Tabela 11 - Leitura de turvação HunterLab para os produtos 
[00112] Sprite foi levemente turvo, particularmente quando testado com correção de pH. As amostras de Sprite e Gatorade de laranja contendo S300 e S200 foram muito turvas, a despeito de se a correção de pH foi empregada.
[00113] Este Exemplo ilustra a produção de um isolado de proteína de soja derivado de material retido concentrado (S500) de uma extração de cloreto de sódio.
[00114] 12,5 kg de farinha de soja desengordurada, minimamente processada por calor, foram adicionados a 125 L de 0,15 M solução de NaCl em temperatura ambiente e agitados por 30 minutos para fornecer uma solução aquosa da proteína. A farinha de soja residual foi removida e a solução da proteína resultante foi clarificada por centrifugação e filtração para produzir 97 L de solução da proteína filtrada tendo um teor de proteína de 1,14% em peso.
[00115] A solução de extrato de proteína foi reduzida em volume a 7 L por concentração em uma membrana PVDF tendo um valor de corte de peso molecular de 5.000 daltons, produzindo uma solução da proteína concentrada com um teor de proteína de 14,83% em peso.
[00116] A solução da proteína concentrada foi então diafiltrada com o uso de 14 L de 0,075 M solução de NaCl. O material retido diafiltrado teve um peso final de 6,14 kg e um teor de proteína de 14,16% em peso em um rendimento de 78,4 por peso da solução da proteína filtrada. O material retido diafiltrada foi seco para formar um produto com um teor de proteína de 95,45% (N x 6,25) d.b. O produto recebeu a designação S005-L17-08A S500.
[00117] Uma solução a 3,2% p/v da proteína de S500 foi preparada em água e o pH diminuído a 3 com HCl diluído. A cor e a clareza foram então avaliadas com o uso do instrumento “HunterLab ColorQuest XE” operado em modo de transmissão.
[00118] Os valores de cor e clareza são apresentados na Tabela 12 a seguir: Tabela 12 - Pontuações de HunterLab para solução a 3,2% da
[00119] A cor do pó seco foi também avaliada com o instrumento “HunterLab ColorQuest XE” em modo de refletância. Os valores da cor são apresentados na Tabela 13 a seguir: Tabela 13 - Pontuações de HunterLab para S005-L17-08A S500 seco
[00120] Como pode ser observado a partir da Tabela 13, a cor seca do produto foi bastante clara.
[00121] Este Exemplo contém uma avaliação da estabilidade em calor em água do isolado de proteína de soja produzido pelo método do Exemplo 7 (S500).
[00122] Uma solução a 2% p/v da proteína do produto em água foi produzida e o pH ajustado a 3. A clareza dessa solução foi avaliada por medição da turvação com um instrumento “HunterLab ColorQuest XE” em modo de transmissão. A solução foi então aquecida a 95°C, mantida nessa temperatura por 30 segundos, e então imediatamente resfriada até a temperatura ambiente em um banho de gelo. A clareza da solução tratada por calor foi então medida novamente.
[00123] A clareza da solução da proteína antes e depois do aquecimento é apresentada na tabela 14 a seguir: Tabela 14 - Efeito de tratamento por calor sobre a clareza de solução de S005-L17-08A 5500
[00124] Como pode ser observado na Tabela 14, a amostra S500 gerou uma solução bastante transparente em água em pH 3. A amostra era estável em calor, com o nível de turvação apenas levemente alterado após aquecimento.
[00125] Este Exemplo contém uma avaliação da solubilidade em água do isolado de proteína de soja produzido pelo método do Exemplo 7 (S500). A solubilidade foi testada com base na solubilidade de proteína (denominado método de proteína, uma versão modificada do procedimento de Mon- e cols., J. Food Sci. 50:1715-1718) e solubilidade total do produto (denominado método de pélete).
[00126] Pó de proteína suficiente para suprir 0,5 g de proteína foi pesado em uma proveta e então uma pequena quantidade de água purificada por osmose reversa (RO) foi adicionada e a mistura agitada até que uma pasta lisa fosse formada. Mais água foi então adicionada para trazer o volume a aproximadamente 45 ml. OS conteúdos da proveta foram então lentamente agitados por 60 minutos com o uso de um agitador magnético. O pH foi determinado imediatamente depois da dispersão da proteína e foi ajustado ao nível adequado (2, 3, 4, 5, 6 ou 7) com NaOH ou HCl diluído. Uma amostra foi também preparada em pH natural. Para as amostras de pH ajustado, o pH foi medido e corrigido duas vezes durante os 60 minutos de agitação. Depois dos 60 minutos de agitação, as amostras produziram 50 ml de volume total com água RO, produzindo uma dispersão de proteína a 1% p/v. O teor de proteína das dispersões foi medido com o uso de um “LECO FP528 Nitrogen Determinator”. Alíquotas (20 ml) das dispersões foram então transferidas para tubos de centrífuga pré-pesados que foram secos de um dia para o outro em um forno a 100°C, então resfriados em um dessecador, e os tubos foram tampados. As amostras foram centrifugadas a 7.800 g por 10 minutos, o que sedimentou o material insolúvel e produziu um sobrenadante transparente. O teor de proteína do sobrenadante foi medido por análise LECO e então o sobrenadante e as tampas dos tubos foram descartados e o material do pélete seco de um dia para o outro em um forno a 100°C. Na manhã seguinte, os tubos foram transferidos em um dessecador e resfriados. O peso do material de pélete seco foi registrado. O peso seco do pó inicial da proteína foi calculado por multiplicação do peso do pó usado por um fator de ((100 - teor de umidade do pó (%))/100). A solubilidade do produto foi então calculada de duas diferentes formas: 1) Solubilidade (método de proteína)(%) = (% de Proteína no sobrenadante/% de proteína na dispersão inicial) x 100 2) Solubilidade (método de pélete) (%) = (1 - (peso seco de material de pélete insolúvel/((peso de 20 ml de dispersão /peso de 50 ml de dispersão) x peso inicial de pó de proteína seco))) x 100
[00127] O valor de pH natural do isolado de proteína produzido no Exemplo 7 em água (1% de proteína) é mostrado na Tabela 15: Tabela 15 - pH natural da solução S500 preparada em água a 1% de proteína
[00128] Os resultados de solubilidade obtidos são apresentados nas Tabelas 16 e 17 a seguir: Tabela 16 - solubilidade de S500 em diferentes valores de
Tabela 17 - solubilidade de S500 em diferentes valores de pH com base em método de pélete 
[00129] Como pode ser observado a partir dos resultados das Tabelas 16 e 17, o produto S500 foi muito solúvel em pH 2, 3 e 7, e no pH natural.
[00130] Este Exemplo contém uma avaliação da clareza em água do isolado de proteína de soja produzido pelo método do Exemplo 7 (S500).
[00131] A clareza da solução da proteína a 1% p/v preparada como descrito no Exemplo 9 foi avaliada por medição da absorvência a 600 nm, com uma menor pontuação de absorvência indicando maior clareza. A análise das amostras em um instrumento “HunterLab ColorQuest XE” em modo de transmissão também forneceu uma leitura de percentagem de turvação, outra medição da clareza.
[00132] Os resultados de clareza são apresentados nas Tabelas 18 e 19 a seguir: Tabela 18 - Clareza da solução S500 em diferentes valores
Tabela 19 - Clareza da solução S500 em diferentes valores de pH como avaliado por análise de HunterLab 
[00133] Como pode ser observado a partir dos resultados das Tabelas 18 e 19, as soluções de S500 tinham excelente clareza em pH 2, 3 e 7, e em pH natural.
[00134] Este Exemplo contém uma avaliação da solubilidade em um refrigerante (Sprite) e bebida energética (Gatorade de laranja) do isolado de proteína de soja produzido pelo método do Exemplo 7 (S500). A solubilidade foi determinada com a proteína adicionada às bebidas sem correção de pH e novamente com o pH das bebidas fortificadas por proteína ajustado ao nível das bebidas originais.
[00135] Quando a solubilidade foi avaliada sem correção de pH, uma quantidade suficiente de pó de proteína para suprir 1 g de proteína foi pesado em uma proveta e uma pequena quantidade de bebida foi adicionada e agitada até que fosse formada uma pasta lisa. Mais bebida foi adicionada para trazer o volume a 50 ml, e então as soluções foram agitadas lentamente em um agitador magnético por 60 minutos para produzir uma dispersão a 2% de proteína p/v. O teor de proteína das amostras foi analisado com o uso de um “LECO FP528 Nitrogen Determinator”, então uma alíquota das bebidas que contêm proteína foi centrifugada a 7.800 g por 10 minutos, e o teor de proteína do sobrenadante foi medido. Solubilidade (%) (% de proteína no sobrenadante/% proteína na dispersão inicial) x 100
[00136] Quando a solubilidade foi avaliada com correção de pH, o pH do refrigerante (Sprite) (3,39) e bebida energética (Gatorade de laranja) (3,19) sem proteína foi medido. Uma quantidade suficiente de pó de proteína para suprir 1 g de proteína foi pesado em uma proveta e uma pequena quantidade de bebida foi adicionada e agitada até que fosse formada uma pasta lisa. Mais bebida foi adicionada para trazer o volume a aproximadamente 45 ml, e então as soluções foram agitadas lentamente em um agitador magnético por 60 minutos. O pH das bebidas que contêm proteína foi medido e então ajustado ao pH original sem proteína com HCl ou NaOH como necessário. O volume total de cada solução foi então trazido a 50 ml com mais bebida, gerando uma dispersão a 2% de proteína p/v. O teor de proteína das amostras foi analisado com o uso de um “LECO FP 528 Nitrogen Determinator”, então uma alíquota das bebidas que contêm proteína foi centrifugada a 7,00 g por 10 minutos, e o teor de proteína do sobrenadante foi medido. Solubilidade (%) = (% proteína no sobrenadante/% de proteína na dispersão inicial) x 100
[00137] Os resultados obtidos são apresentados na Tabela 20 a seguir: Tabela 20 - Solubilidade de S500 em Sprite e Gatorade de laranja
[00138] Como pode ser observado a partir dos resultados da Tabela 20, o S500 não foi muito solúvel nas bebidas sem ajuste do pH. Is so pode ser parcialmente atribuído ao fato de que o S500 não é um produto acidificado. A correção do pH melhorou a solubilidade de S500 em ambas as bebidas, embora a proteína ainda não fosse completamente solúvel.
[00139] Este Exemplo contém uma avaliação da clareza em um refrigerante e bebida energética do isolado de proteína de soja produzido pelo método do Exemplo 7 (S500).
[00140] A clareza das dispersões a 2% p/v de proteína preparadas em refrigerantes e bebida energética (Gatorade de laranja) no Exemplo 11 foi avaliada com o uso dos métodos descritos no Exemplo 10. Para as medições de absorvência a 600 nm, o espectrofotômetro foi zerado com a bebida adequada antes da realização da medição.
[00141] Os resultados obtidos são apresentados nas Tabelas 21 e 22 a seguir: Tabela 21 - Clareza (A600) de S500 em Sprite e Gatorade de laranja
Tabela 22 - Leituras de turvação HunterLab para S500 em 
[00142] Como pode ser observado a partir dos resultados nas Tabelas 21 e 22, Sprite e Gatorade de laranja com S500 adicionado eram muito turvos, com talvez uma leve melhoria atingida apenas por correção do pH.
[00143] Em resumo desta revelação, são produzidos isolados de proteína de soja que podem fornecer soluções aquosas estáveis em calor e transparentes em valores de pH ácido. Modificações são possíveis no escopo desta invenção.
Claims (49)
1. Processo de preparação de um produto de proteína de soja tendo um teor de proteína de pelo menos 60%, preferivelmente pelo menos 90%, mais preferivelmente pelo menos 100% em peso (N x 6,25) em uma base de peso seco, caracterizado por compreender: extrair uma fonte de proteína de soja para solubilizar a proteína de soja no material de fonte e para formar uma solução de proteína de soja aquosa que tem um pH de 5 a 7, concentrar a solução de proteína de soja aquosa a uma concentração de 50 a 400 g/L para formar uma solução de proteína de soja concentrada, opcionalmente diafiltrar a solução de proteína de soja concentrada para formar uma solução de proteína de soja concentrada diafiltrada, diluir a solução de proteína de soja concentrada em água resfriada que tem uma temperatura de menos que 15°C para causar a formação de micelas de proteína de soja, permitir que as micelas de proteína se aglutinem em uma massa micelar de proteína de soja, separar a massa micelar de proteína de soja do sobrenadante, acidificar a massa micelar de proteína separada a um pH de 2,0 a 4,0, e opcionalmente secar a massa micelar de proteína de soja separada acidificada para fornecer um produto de proteína de soja de pelo menos 60% em peso (N x 6,25) em uma base de peso seco.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de extração é efetuada usando uma solução salina monovalente aquosa tal como solução de cloreto de sódio.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a solução de cloreto de sódio aquosa tem uma concentração de 0,05 a 1,0 M.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a solução contém um anti- oxidante.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a solução de proteína de soja aquosa está sujeita a uma etapa de remoção da cor antes da referida etapa de concentração.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a referida etapa de extração é efetuada usando água e cloreto de sódio é adicionado à solução aquosa de proteína de soja a uma concentração de 0,05 M a 1,0 M.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a solução aquosa de proteína de soja é concentrada a uma concentração de 100 a 250 g/l.
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a concentração da solução de proteína de soja aquosa é concentrada por ultra-filtração usando uma membrana que tem um valor de corte de peso molecular de 3.000 a 1.000.000 Daltons, preferivelmente um valor de corte de peso molecular de 5.000 a 100.000 Daltons.
9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a etapa de diafiltração é efetuada usando uma solução de sal do mesmo pH e molaridade igual ou menor que a da solução de extração de sal na solução de proteína de soja antes ou depois de concentração completa desta.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato da referida etapa de diafiltração ser efetuada usando 2 a 40 volumes de solução de diafiltração, preferivelmente usando 5 a 25 volumes de solução de diafiltração.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a referida diafiltração é efetuada usando uma membrana que tem um valor de corte de peso molecular de 3.000 a 1.000.000 Daltons, preferivelmente um valor de corte de peso molecular de 5.000 a 100.000 Daltons.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um anti-oxidante está presente durante pelo menos parte da etapa de diafiltração.
13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada é tratada com um adsorvente para remover compostos de cor e/ou odor.
14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato da referida solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada ser submetida a uma etapa de pasteurização pelo aquecimento da solução a uma temperatura de 55 a 70°C durante 30 segundos a 60 minutos, preferivelmente, durante 10 minutos a 15 minutos.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a solução de proteína de soja pasteurizada, concentrada e opcionalmente diafiltrada resultante é resfriada a uma temperatura de 25° a 40°C para processamento adicional.
16. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato da referida solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada ser diluída 5 a 25 vezes pela água resfriada, preferivelmente 10 a 20 vezes pela água resfriada.
17. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a água resfriada tem uma temperatura abaixo de 10°C.
18. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que a massa micelar de proteína de soja separada é acidificada a um pH de 2,9 a 3,2, antes da secagem.
19. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que a massa micelar da solução de proteína de soja acidificada é submetida a uma etapa de tratamento por calor para inativar fatores anti- nutricionais instáveis ao calor antes de secar.
20. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de os fatores anti-nutricionais serem inibidores da tripsina instáveis ao calor.
21. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a etapa de tratamento térmico também pasteuriza a solução de massa micelar de proteína acidificada.
22. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o referido tratamento térmico é efetuado a uma temperatura de 70° a 100°C durante 10 segundos a 60 minutos, preferivelmente a uma temperatura de 85° a 95°C durante 30 segundos a 5 minutos.
23. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a solução de massa micelar de proteína de soja acidificada tratada termicamente é resfriada a uma temperatura de 2° a 60°C, preferencialmente de 20° a 35°C, para processamento adicional.
24. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a concentração e/ou etapa de diafiltração opcional são operadas de maneira favorável à remoção de inibidores de tripsina.
25. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, caracterizado pelo fato de que um agente redutor está presente durante a etapa de extração para romper ou rearranjar as ligações dissulfeto de inibidores de tripsina para obter uma redução na atividade do inibidor de tripsina.
26. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um agente redutor está presente durante a concentração e/ou etapa de diafiltração opcional para romper ou rearranjar as ligações dissulfeto de inibidores de tripsina para obter uma redução na atividade do inibidor de tripsina.
27. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2 6, caracterizado pelo fato de que um agente redutor é adicionado à massa micelar de proteína de soja antes da secagem e/ou ao produto de proteína de soja seco para romper ou rearranjar as ligações dissulfeto de inibidores de tripsina para obter uma redução na atividade inibidora de tripsina.
28. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, caracterizado pelo fato de que o sobrenadante é processado para formar um produto de proteína de soja com um teor de proteína de pelo menos 60% em peso (N x 6,25) em uma base de peso seco.
29. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o pH do sobrenadante é ajustado para 1,5 a 4,4, preferivelmente de 2,0 a 4,0.
30. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o referido sobrenadante com pH ajustado opcionalmente é concentrado a uma concentração de 50 a 400 g/L, preferivelmente de 100 a 250 g/L, para formar um sobrenadante concentrado que é seco para fornecer produtos de proteína de soja.
31. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o sobrenadante com pH ajustado opcionalmente é concentrado por ultrafiltração usando uma membrana com um corte de peso molecular de 3.000 a 1.000.000 Daltons, preferivelmente de 5.000 a 100.000 Daltons.
32. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que uma etapa de diafiltração é efetuada usando água, água acidificada, solução salina diluída ou uma solução salina diluída acidificada na solução de proteína de soja com pH ajustado opcionalmente antes ou após a concentração completa da mesma.
33. Processo, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a referida diafiltração é efetuada usando de 2 a 40, preferivelmente de 5 a 25, volumes de solução de diafiltração.
34. Processo, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a referida diafiltração é efetuada usando uma membrana com um valor de corte de peso molecular de 3.000 a 1.000.000 Daltons, preferivelmente de 5.000 a 100.000 Daltons.
35. Processo, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que um antioxidante está presente durante pelo menos parte da etapa de diafiltração.
36. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada, se ainda não acidificada, é acidificada a um pH de 2,0 a 4,0 antes da secagem.
37. Processo, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a referida solução de proteína de soja acidificada é submetida a uma etapa de tratamento térmico para inativar fatores antinutricionais instáveis ao calor.
38. Processo, de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que os fatores antinutricionais são inibidores de tripsina instáveis ao calor.
39. Processo, de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que a etapa de tratamento térmico também pasteuriza a solução proteica aquosa acidificada.
40. Processo, de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que o referido tratamento térmico é efetuado a uma temperatura de 70 a 100°C por 10 segundos a 60 minutos, preferivelmente a uma temperatura de 85° a 95°C por 30 segundos a 5 minutos.
41. Processo, de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de que a solução de proteína de soja acidificada tratada termicamente é resfriada a uma temperatura de 2° a 60°C, preferivelmente de 20° a 35° C, para processamento adicional.
42. Processo, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a concentração e/ou etapa de diafiltração opcional são operadas de maneira favorável à remoção de inibidores de tripsina.
43. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que um agente redutor é adicionado ao sobrenadante para romper ou rearranjar as ligações dissulfeto de inibidores de tripsina para obter uma redução na atividade do inibidor de tripsina.
44. Processo, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que um agente redutor está presente durante a concentração e/ou etapa de diafiltração opcional para romper ou rearranjar as ligações dissulfeto de inibidores de tripsina para obter uma redução na atividade do inibidor de tripsina.
45. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que um agente redutor é adicionado à solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada antes da secagem e/ou ao produto de proteína de soja seco para romper ou rearranjar as ligações dissulfeto de inibidores de tripsina para obter uma redução na atividade inibidora da tripsina.
46. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o referido produto de proteína de soja recuperado do sobrenadante é um isolado com um teor de proteína de pelo menos 90% em peso, preferivelmente pelo menos 100% em peso (N x 6,25) em uma base de peso seco.
47. Produto de proteína de soja produzido pelo processo, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 46, caracterizado por ser preferivelmente misturado com materiais em pó solúveis em água para a produção de soluções aquosas da mistura, em que a mistura é preferivelmente uma bebida em pó.
48. Solução ácida caracterizado por ser dissolvido nela o produto de proteína de soja reivindicado na reivindicação 47, preferivelmente uma bebida.
49. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o referido produto de proteína de soja recuperado do sobrenadante tem um teor de proteína de 60 a 90% em peso (N x 6,25) em uma base de peso seco.
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| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 25/01/2010, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. PATENTE CONCEDIDA CONFORME ADI 5.529/DF, QUE DETERMINA A ALTERACAO DO PRAZO DE CONCESSAO. |