BR9815832B1 - processo para formaÇço de uma composiÇço de proteÍna vegetal contendo um material de proteÍna vegetal exaurido de isoflavona com um material contendo isoflavona. - Google Patents

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"PROCESSO PARA FORMAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DE PRO-TEÍNA VEGETAL CONTENDO UM MATERIAL DE PROTEÍNA VEGETALEXAURIDO DE ISOFLAVONA COM UM MATERIAL CONTENDO ISOFLAVONA"
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a composições deproteína vegetal contendo isoflavonas e, especificamente, acomposições de proteína vegetal contendo um material de pro-teína vegetal exaurido de isoflavona com um material conten-do isoflavona disperso, e processos para produção das mesmas.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Materiais vegetais que contém proteína são comer-cialmente processados para produzir materiais de proteínavegetal, tais como, concentrados de proteína vegetal e iso-lados de proteína vegetal. Materiais de proteína vegetal co-mumente produzidos incluem concentrados de proteína de soja,isolados de proteína de soja, materiais de proteína de ervi-lha e materiais de proteína derivados de legumes. Materiaisde proteína vegetal são amplamente usados na indústria ali-mentícia como ingredientes de enriquecimento de proteínas oucomo ingredientes funcionais em uma ampla variedade de ali-mentos. Por exemplo, materiais de proteína vegetal são usa-dos em produtos alimentícios, tais como, carnes, bebidas nu-tricionais, sopas, queijos, produtos de panificação e iogurtes.
Diversas variedades de materiais vegetais contendoproteína também contém isoflavonas fitoestrogênicas em seuestado nativo, não processado. Isoflavonas são compostos fe-nólicos que ocorrem naturalmente em vários tipos de plantasque servem para ajudar na fixação de nitrogênio nos sistemasde raízes de certas plantas, e para atuar como um protetornatural contra parasitas.
Na produção de materiais de proteína vegetal, taiscomo concentrados de proteína vegetal e isolados de proteínavegetal para uso em alimentos, o objetivo é obter um materi-al que seja compreendido, primariamente de proteína. Na pro-dução de materiais de proteína vegetal a partir de materiaisvegetais contendo proteína e isoflavonas, uma porção subs-tancial de isoflavonas é separada da proteína vegetal, re-sultando em um material rico em proteínas que foi exauridode isoflavona. Por exemplo, concentrados de proteína vegetalsão formados por lavagem de um material vegetal com um álco-ol aquoso ou uma solução ácida aquosa possuindo um pH ao re-dor do ponto isoelétrico da proteína. Vide, por exemplo, SoyProtein Products, Characteristics, Nutricional Aspects, AndUtilization, páginas 3-6 (Pub. Soy Protein Council, 1987). Oácido aquoso ou lavagem com álcool remove materiais solúveisna lavagem, incluindo uma porção substancial das isoflavonase carboidratos no material vegetal, alguma proteína e outrosmateriais insolúveis, tais como, materiais de fibra vegetal,deixando um material concentrado em proteínas que contém de65% à 90% em peso de proteína, porém que é significativamen-te reduzido em concentração de isoflavona.
Isolados de proteína são formados por extração domaterial vegetal contendo proteína com água ou uma soluçãoalcalina aquosa para solubilizar proteína e outros materiaissolúveis na solução aquosa, tais como, carboidratos e iso-flavonas. O extrato contendo proteína solubilizada é separa-do do material de fibra vegetal insolúvel e, então, o pH doextrato é ajustado ao redor do ponto isoelétrico da proteínapara precipitar a proteína. A proteína é então separada doextrato e dos materiais ainda solúveis no extrato, incluindouma porção substancial de isoflavonas, para formar um mate-rial isolado de proteína contendo 90% ou mais em peso deproteína. O isolado de proteína é lavado com água para remo-ver, adicionalmente, materiais solúveis em água a partir daproteína. Vide, por exemplo, Soy Protein Products, Characte-ristics, Nutricional Aspects, And Utilization, páginas 3-6(Pub. Soy Protein Council, 1987). 0 isolado de proteína re-sultante é significativamente reduzido em concentração deisoflavona em relação ao material vegetal a partir do qualderiva-se o isolado de proteína.
A remoção de isoflavonas dos materiais de proteínavegetal na produção de concentrados de proteína e isoladosde proteína vegetal tem sido um objetivo no processamento detais materiais, uma vez que as isoflavonas tem sido associa-das ao gosto amargo dos materiais de proteína vegetal, taiscomo, soja. Por exemplo, a Patente Japonesa número 59-232052A ensina um processo para remover isoflavonas de ummaterial de proteína de soja, por contatar o material deproteína com uma resina adsorvente, para produzir uma prote-ína de soja de gosto melhor. A extração do álcool dos mate-riais de proteína vegetal para remover componentes solúveisem álcool da proteína é especificamente preferida, uma vezque a extração de álcool produz um material de proteína ve-getal de sabor melhor do que a extração aquosa, em parteporque o álcool é bastante eficaz na remoção dos compostosde isoflavona do material de proteína vegetal. Vide, porexemplo, Patente Japonesa número 63-245.648A.
Isoflavonas, contudo, tem sido recentemente impli-cadas como compostos que são responsáveis por vários benefí-cios de saúde aos seres humanos. Foi sugerido que as isofla-vonas podem ser eficazes na prevenção ou retardo de certoscanceres, tais como, câncer da próstata e câncer dos seios,conforme descrito nos artigos que se seguem: Genistein Inhi-bition of the Growth of Human Breast Câncer Cells, Indepen-dence from Estrogen Receptors and the Multi-Drug ResistanceGene, Peterson and Barnes, Biochemical and Biophysical Rese-arch, Communications, Vol. 179, Número 1, páginas 661-67 (30de agosto de 19.91) ; Genistein and Biochanin A Inhibit theGrowth of Human Prostate Câncer Cells but not EpidermalGrowth Factor Tyrosine Autophosphorylation, Peterson andBarnes, The Prostate, Vol. 22, páginas 335-45, (1993); eSoybeans Inhibit Mammary Tumors in Models of Breast Câncer,Barnes e outros, Mutagens and Carcinogens in the Diet, pági-nas 239-53 (1990). Foi postulado que a baixa incidência decâncer do seio em mulheres japonesas deve-se a uma dieta quecontém grandes quantidades de isoflavonas. Soybean Phytoes-trogen Intake and Câncer Risk, Herman e outros, First Inter-national Symposium on the Role of Soy in Preventing and Tre-ating Chronic Disease, páginas 757S-770S (20-23 de fevereirode 1994). Acredita-se que as isoflavonas também reduzam ouimpeçam os sintomas da menopausa. Dietary Phyto-oestrogensand the Menopause in Japan, Adlercreutz e outros, The Lan-cet, Vol. 339, página 1233 (16 de maio de 1992). Adicional-mente, isoflavonas tem sido identificadas como agentes vaso-dilatadores em humanos e em primatas não humanos, com efei-tos cardioprotetores correspondentes. Enhancement of Corona-ry Vasodilation by Soy Phytoestrogens and Genistein, Honorée outros, Circulation, 92:1:349 (1995).
Esforços recentes em obter benefícios médicos deisoflavonas têm focalizado a separação e recuperação de iso-flavonas a partir de materiais de planta. As patentes que seseguem descrevem vários processos de separação de isoflavo-nas a partir de materiais de planta, tais como, pueraria Io-bata, legumes e soja: Patentes U.S. números 4.428.876;5.702.752; 5.679.806; 4.390.559; 4.366.248; 4.366.082;4.264.509; 4.232.122; 4.157.984; Patentes Japonesas números1-25866 9A; 5-170756A; 41-90720A; 62-126186A; 62-126186A; 62-6185A; e Pedido de Patente PCT número WO 93/23069. Os ma-teriais de isoflavona separada podem ser utilizados nas com-posições farmacêuticas ou de suplemento dietético, conformedescrito nas Patentes U.S. números 5.516.528; 5.424.331;5.569.459; 5.654.011 e Pedido de Patente PCT númeroWO 93/23069.
Conquanto composições de isoflavona purificadapossam ser úteis nas composições farmacêuticas e suplementosdietéticos para tratar e prevenir várias condições, estudosrecentes indicaram que alguns benefícios a saúde disponíveisdos materiais de proteína vegetal contendo quantidades subs-tanciais de isoflavonas não podem ser providos pelas isofla-vonas sozinhas ou o material de proteína vegetal, quando omaterial de proteína vegetal está substancialmente exauridode isoflavonas. A ingestão de materiais de proteína de sojacontendo quantidades substanciais de isoflavonas demonstroureduzir os fatores de colesterol total em doença coronária ecolesterol de lipoproteína de densidade baixa (colesterolLDL) em primatas não humanos, onde é postulado que as iso-flavonas de soja são responsáveis por até 70% do efeito hi-pocolesterolêmico, e parece ter o mesmo efeito em humanospossuindo níveis elevados de colesterol. Vide, por exemplo,s; Meta-Analysis of the Effects of Soy Protein Intake on Se-rum Lipids, Anderson e outros, N. Engl. J. Med., Vol. 333,número 5, páginas 276-82 (1995). A ingestão de comprimidoscontendo isoflavonas purificadas da soja, contudo, mostrounão possuir efeito no colesterol total e colesterol LDL emmulheres em menopausa e climatério. Soy Isoflavones ImproveSystemic Arterial Compliance but Not Plasma Lipids in Meno-pausal and Perimenopausal Women, Nestel e outros, Arterios-clerosis, Thrombosis and Vascular Biology Vol. 17, Número 12(Dezembro de 1997). De forma semelhante, proteína de sojaextraída com álcool, que contém quantidades mínimas de iso-flavonas, mostrou possuir pouco ou nenhum efeito sobre o co-lesterol total e colesterol LDL.
Esforços têm sido feitos para maximizar os benefí-cios de saúde a partir das isoflavonas permanecendo nos ma-teriais de proteína vegetal processados, tais como, concen-trados de proteína vegetal ou um isolado de proteína vege-tal, por conversão das isoflavonas que permanecem lá, em suaforma biologicamente mais ativa. Por exemplo, Patente U.S.número 5.637.562 provê um processo para produzir um concen-trado de proteína vegetal de isoflavona aglucona, no qual osglicosídeos de isoflavona são convertidos em isoflavonaaglucona mais biologicamente ativa por clivagem enzimáticade uma porção de glicosídeo dos glicosídeos de isoflavona. 0Pedido de Patente PCT Número PCT/US94/10697 revela um pro-cesso para produzir um isolado de proteína vegetal enrique-cida com isoflavona aglucona por conversão de glicosídeos deisoflavona em isoflavonas aglucona antes de precipitar o ma-terial de proteína de um extrato contendo proteína solúvel eisoflavonas.
RESUMO DA INVENÇÃO
A presente invenção provê uma composição de prote-ína vegetal contendo um material de proteína vegetal exauri-do de isoflavona e um material contendo isoflavona dispersano material de proteína vegetal. A composição de proteínavegetal da presente invenção pode possuir qualquer quantida-de selecionada de isoflavonas dispersas e, preferivelmentepossui uma quantidade de isoflavonas dispersas lá para tor-nar a composição de proteína vegetal eficaz para tratar ouprevenir condições de saúde adversas alvo.
Em outro aspecto, a presente invenção é um proces-so para formação de uma composição de proteína vegetal, ondeum material de proteína vegetal exaurido de isoflavona e ummaterial contendo isoflavona são providos, e o material con-tendo isoflavona é disperso no material de proteína vegetalexaurido de isoflavona.
Ainda em outro aspecto, a presente invenção é umprocesso para formação de uma composição de proteína vegetalonde o material vegetal contendo proteína e isoflavonas éprovido e, é extraído com um extrator eficaz para solubili-zar as isoflavonas, de modo a formar um extrato contendoisoflavonas. Um material de proteína vegetal exaurido deisoflavona é então separado do extrato contendo isoflavonas,e um material contendo isoflavona é formado do extrato. Omaterial contendo isoflavona é então disperso no material deproteína vegetal exaurido de isoflavona.
Em uma concretização mais preferida, o material deproteína vegetal exaurido de isoflavona é um material deproteína vegetal extraído com álcool para prover um materialde proteína vegetal possuindo um gosto agradável.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS
A composição de proteína vegetal da presente in-venção inclui um material de proteína vegetal exaurido deisoflavona e um material contendo isoflavona que é dispersono material de proteína vegetal exaurido de isoflavona.
Materiais de Proteína Vegetal Exauridos de Isoflavona
Materiais de proteína vegetal exauridos de isofla-vona usados na composição são materiais de proteína vegetalque podem ser usados como ingrediente de enriquecimento deproteína em um material alimentício ou como um ingredientefuncional em um material alimentício. Materiais de proteínavegetal que são usados como ingrediente enriquecedor de pro-teína em um material alimentício incluem materiais de prote-ína vegetal que são usados para prover suplemento de proteí-na em um material alimentício, bem como materiais de proteí-na vegetal que são usados para prover o teor de proteína to-tal no material alimentício. Materiais de proteína vegetalque são usados como ingredientes funcionais, em um materialalimentício incluem materiais de proteína vegetal, que sãousados para prover propriedades de emulsão a um materialalimentício, materiais de proteína vegetal que são usadospara ligar gordura, óleos ou água em um material alimentícioe materiais de proteína vegetal que são usados para proverpropriedades de gelificação a um material alimentício.
Os materiais de proteína vegetal exauridos de iso-flavona usados na composição da invenção são derivados demateriais vegetais que contém proteína e isoflavonas. Con-forme usado aqui, o termo "isoflavona exaurida" refere-se auma concentração de isoflavonas em um material de proteínavegetal em relação a concentração de isoflavonas em um mate-rial vegetal, a partir do qual deriva-se o material de pro-teína vegetal. Preferivelmente, o material de proteína vege-tal exaurido de isoflavona é um material de proteína desoja, um material de proteína de tremoço, um material deproteína de legume ou um material de proteína de ervilha.Mais preferivelmente, o material de proteína vegetal exauri-do de isoflavona é um material de proteína de soja.
Preferivelmente, o material de proteína vegetalexaurido de isoflavona é um concentrado de proteína vegetalou um isolado de proteína vegetal. Conforme usado aqui, otermo "concentrado de proteína vegetal" possui o mesmo si-gnificado que é convencionalmente associado ao termo concen-trado de proteína vegetal, exceto que o concentrado de pro-teína vegetal é derivado de um material vegetal contendo am-bos isoflavonas e proteína. Especialmente, o termo concen-trado de proteína vegetal, conforme usado aqui, é um materi-al derivado de um material vegetal contendo isoflavonas eproteína por lavagem ou extração do material vegetal com umasolução aquosa possuindo um pH ao redor do ponto isoelétricoda proteína no material vegetal ou com uma solução de álco-ol, e separando a solução de lavagem ou extrato do materialvegetal, para prover o concentrado de proteína vegetal. Umconcentrado de proteína vegetal, conforme usado na invenção,possui um teor de proteína de peso seco de cerca de 65% àcerca de 90% em peso.
Conforme usado aqui o termo "isolado de proteínavegetal" possui o mesmo significado convencionalmente asso-ciado ao termo isolado de proteína vegetal, exceto que oisolado de proteína vegetal é derivado de um material vege-tal contendo ambos isoflavonas e proteína. Especificamente,o termo isolado de proteína vegetal, conforme usado aqui, éum material derivado de um material vegetal contendo isofla-vonas e proteína por 1) extração do material vegetal comágua ou uma solução aquosa alcalina possuindo um pH de cercade 7 a cerca de 11 para solubilizar a proteína e isoflavonasno extrator; 2) separar o extrator dos materiais vegetaisinsolúveis; 3) precipitar a proteína a partir do extrato se-parado, por ajuste do pH do extrato ao redor do ponto isoe-létrico da proteína; 4) separar a proteína precipitada doextrato; e 5) opcionalmente, porém de forma preferida, lavara proteína separada com água e/ou álcool. Um isolado de pro-teína vegetal, conforme utilizado na invenção, possui um te-or de proteína em peso seco de, pelo menos 90% em peso.
Em uma concretização especificamente preferida, oconcentrado de proteína vegetal ou isolado de proteína vege-tal é um material extraído a álcool ou lavado, uma vez que aextração com álcool provê um material de proteína especial-mente apropriado para uso em um material alimentício. Umconcentrado de proteína vegetal pode ser extraído com umasolução de álcool na formação do concentrado de proteína ve-getal, ou pode ser extraído com um álcool, após o concentra-do de proteína vegetal ser formado por uma lavagem aquosaisoelétrica. Um isolado de proteína vegetal é extraído oulavado com um álcool após ser precipitado e separado a par-tir do extrato alcalino aquoso. 0 concentrado de proteínavegetal ou isolado é preferivelmente extraído ou lavado comum álcool de grau alimentício, mais preferivelmente com umasolução aquosa de etanol contendo cerca de 55% a cerca de90% de etanol.
Materiais Contendo Isoflavona
Materiais contendo isoflavona usados na composiçãopodem ser materiais separados de um material de planta con-tendo isoflavonas. Os materiais de planta contendo isofIavo-nas incluem, porém não estão limitados a, um ou mais dos se-guintes materiais de planta: feijão de soja, grão de bico,trevo dos prados, trevo subterrâneo, ervilha rasteira, vari-edade de astrágalo, ervilhaca, feijão "marama", feijão espa-da, feijão comum, feijão espada "seaside", feijão alfarroba,feijão de rama, "balu", feijão jacinto, ervilha silvestre,ervilhaca indiana, ervilha de jardim, feijão andu, feijão"goa", inhame, fava, ervilha da terra, lentilha, fava mexi-cana, alfafa, feijão aveludado, alfarroba africana, "inga",ervilhaca Chipre, "yebnut", "tallow tree", castanha da poli-nésia, raiz de Kudzu (Pueraria lobata), "oil bean tree", al-garobo, tamarindo, alforva, alcaçuz, tubérculos comestíveise derivados de tais materiais de plantas incluindo flocos desoja desengordurados, farinha de soja e carne de soja. Maispreferivelmente, o material contendo isoflavona é separadotanto do material de feijão de soja quanto um material detrevo, uma vez que estas plantas contêm concentrações espe-cificamente altas de isoflavonas.
Em uma concretização, um material contendo isofla-vona da composição é uma porção rica em isoflavona de um ma-terial de planta que é separado de outras porções do materi-al de planta. Em uma concretização preferida, o material deplanta é um material de soja e a porção rica em isoflavonado material de soja que é separada como o material contendoisoflavona é o hipocótilo do material de soja. Os hipocóti-Ios da soja formam uma pequena proporção do peso total dasoja intacta (aproximadamente 2%) , porém são ricos em iso-flavonas, especificamente daidzein. Os hipocótilos podem serseparados dos feijões de soja intactos por debulhamento dofeijão de soja, e separando os hipocótilos do restante domaterial de soja por passagem do material de soja por umapeneira de tamanho de poro suficiente para separar os hipo-cótilos relativamente pequenos do restante do material desoja. 0 material de hipocótilo separado é preferivelmentemoído para produzir um pó, que pode ser usado como materialcontendo isoflavona na composição da presente invenção.
Em outra concretização, um material contendo iso-flavona da composição da presente invenção pode ser um ex-trato de um ou mais dos materiais de planta listados acima,onde o(s) material(is) de planta é/são extraído(s) com umextrator onde as isoflavonas são solúveis, e o extrato con-tendo as isoflavonas é separado dos materiais de planta in-solúveis. Extratores preferidos para formação de extrato dematerial contendo isoflavona incluem, porém não estão limi-tados a água, álcoois de peso molecular inferior incluindometanol, etanol, álcool isopropila, propanol, álcool isobu-tila e butanol; acetato de etila; acetona; acetonitrila;clorofórmio e misturas dos mesmos. Mais preferivelmente, oextrator é um etanol aquoso ou extrator de metanol aquosocontendo cerca de 55% à cerca de 90% de álcool, em volume.
Em uma concretização preferida, o material conten-do isoflavona da composição da presente invenção é um deri-vado de um ou mais dos extratos listados acima de um ou maisdos materiais de planta listados acima. Um derivado de umextrato, como o termo é usado aqui, refere-se a um material,tanto sólido quanto líquido, que pode ser recuperado de umextrato por submeter o extrato a condições que alteram aconstituição física ou química do extrato. Por exemplo, umderivado, conforme usado aqui, inclui uma forma condensadado extrato, um resíduo sólido recuperado do extrato, um ma-terial de isoflavona purificada, recuperado do extrato porcromatografia líquida de alto desempenho ("HPLC"), um mate-rial contendo isoflavonas que é recristalizado do extrato ouum material contendo isoflavonas que é extraído do extratopor outro extrator.
Em uma concretização preferida da invenção, o ma-terial contendo isoflavona é um derivado de um extrato de ummaterial de planta contendo isoflavonas, onde o materialcontendo isoflavona é formado por concentração do extrato. 0material contendo isoflavona formado por concentração do ex-trato pode ser um material líquido ou sólido, dependendo daextensão da concentração do extrato. Em uma concretizaçãopreferida da invenção, o material contendo isoflavona é umextrato de álcool aquoso, concentrado, de um trevo contendoisoflavona. Em outra concretização preferida da invenção, omaterial contendo isoflavona da invenção compreende solúveisde soja condensados, o qual é usado de acordo com seu signi-ficado convencional na técnica.
Ainda em outra concretização preferida da inven-ção, o material contendo isoflavona é um derivado de um ex-trato de um material de planta contendo isoflavona compreen-dendo um material contendo isoflavona recristalizado a par-tir do extrato. Preferivelmente, o material contendo isofla-vona recristalizada é derivado de um extrato de álcool aquo-so de um ou mais dos materiais de planta contendo isoflavonalistados acima, onde o material de isoflavona recristalizadoé recuperado do extrato por concentração do extrato, resfri-amento do extrato concentrado para precipitar o material deisoflavona e separação da isoflavona precipitada contendomaterial do extrato.
Ainda em outra concretização preferida da inven-ção, o material contendo isoflavona é um derivado de um ex-trato de material de planta contendo isoflavona compreenden-do um material contendo isoflavona, separado do extrato porHPLC ou por HPLC de fase inversa. O material contendo iso-flavona pode ser derivado por HPLC ou HPLC de fase inversapor eluir um extrato de um material contendo isoflavonaatravés de uma resina adsorvente que liga, de forma liberá-vel, as isoflavonas e impurezas em uma maneira específica decomposto com um eluente, onde as isoflavonas são solúveis, ecoletando frações de eluente contendo as isoflavonas. Asfrações do eluente contendo as isoflavonas podem ser combi-nadas e concentradas para prover um material contendo iso-flavona purificada. Em uma concretização preferida, o mate-rial contendo isoflavona é derivado de HPLC de fase inversa,onde o eluente é selecionado de etanol ou metanol aquoso,acetonitrila, acetato de etila, acetona ou combinações destes.
As isoflavonas existentes no material contendoisoflavona são isoflavonas que estão contidas, naturalmente,nos materiais de planta, embora concentrações relativas deconjugados de isoflavona, glicosídeos de isoflavona e iso-flavonas aglucona possam ser alteradas de concentraçõesocorrendo naturalmente destes materiais no material de plan-ta, a partir dos quais, as isoflavonas são separadas, tantopelo processo de separação quanto pelo processo especifica-mente destinado a alterar as concentrações relativas destesmateriais. Em uma concretização preferida o material conten-do isoflavona apresenta, pelo menos, uma isoflavona agluconaselecionada de genistein, daidzein, glicitein, biochanin A,ou formononetin ou, pelo menos um dos glicosídeos de isofla-vona genistin, daidzin ou glicitin ou, pelo menos um dosconjugados de isoflavona 6"-OMal genistin, 6"-OAc genistin,6"-OMal daidzin, 6"-OAC daidzin ou 6"-OMal glicitin, ou mis-turas dos mesmos, onde "Mal" designa "malonil" e "Ac" desi-gna "acetila". As estruturas para as isoflavonas aglucona,glicosídeos de isoflavona e conjugados de isoflavona são co-nhecidos nas Fórmulas 1 e 2 a seguir.<formula>formula see original document page 18</formula>
<table>table see original document page 18</column></row><table>
Fórmula 2 - Cangado de Isoflavona ou glioosideos da isoflavona
<formula>formula see original document page 18</formula>
<table>table see original document page 18</column></row><table>Materiais contendo isoflavona usados na composiçãoda presente invenção podem também conter, ou ser, uma iso-flavona preparada sinteticamente, selecionada do grupo degenistein, daidzein, glicitein, biochanin A, formononetin ouseus respectivos glicosídeos ou conjugados. A isoflavonapreparada sinteticamente pode ser dispersa, diretamente, nomaterial de proteína vegetal exaurido de isoflavona da com-posição, ou pode se misturada em um veículo de grau alimen-tício, inerte, convencional, tal como, celulose, amido, fa-rinha ou outros veículos comumente usados.
Genistein pode ser preparado de acordo com proces-sos conhecidos de síntese, tais como, por processos providospor Baker e outros (J. Chem. Soc., p.3115 (1928)); Narasi-mhachari e outros (J. Sei. Ind. Res., Vol. 12, p.2 87(1953)); Yoder e outros, (Proc. Iowa Acad. Sci., Vol. 61, p.271 (1954); e Zemplen e outros (Acta. Chim. Acad. Sei. Hung.Vol. 19, p. 277 (1959)), cada citação sendo incorporada aquicomo referência. Genistin pode ser sinteticamente preparadopelo processo de Zemplen e outros (Ser., Vol 76B, p.1110(1943)), incorporado aqui como referência. Os conjugados deisoflavona de genistein, 6"-OMal genistein e 6"-OAC genis-tein podem ser preparados por saponificação convencional degenistin com acetato de malonila ou de acetila, respectiva-mente.
Daidzein pode ser sinteticamente preparado pelosprocessos providos por Baker e outros (J. Chem. Soc., p.274(1993)), Wesley e outros (Ber. Vol. 66, p.685 (1933)), Mahale outros (J. Chem. Soe., p. 1769 (1934)), Baker e outros (J.Chem. Soc., ρ. 1852 (1953)), ou Farkas (Ber. Vol. 90, ρ.2940 (1957)), cada citação sendo incorporada aqui como refe-rência. Daidzin pode ser preparado sinteticamente pelo pro-cesso de Farkas e outros (Ber., Vol. 92, p. 819 (1959)), in-corporado aqui como referência. Conjugados de isoflavonadaidzein, 6"-OMal daidzin e 6"-OAC daidzin podem ser prepa-rados por saponificação convencional de daidzin com um ani-drido de malonila ou anidrido de acetila, respectivamente.
Formononetin pode ser sinteticamente preparado pe-los processos providos por Wessely e outros (Ber. Vol. 66,ρ. 685 (1933)), ou Kagel e outros (Te t. Letters, p. 593(1962)), cada citação sendo incorporada aqui como referência.
A composição de proteína vegetal contém materialcontendo isoflavona suficiente, disperso em um material deproteína vegetal exaurido de isoflavona para prover benefí-cios à saúde do ser humano que consome uma refeição ou bebi-da contendo a composição de proteína vegetal. Preferivelmen-te, a composição de proteína vegetal contém a quantidade mí-nima de material contendo isoflavona necessária para provertais benefícios. Preferivelmente, a composição de proteínavegetal contém entre cerca de 2,5 mg a 100 mg das isofIavo-nas totais por grama de material de proteína vegetal exauri-do de isoflavona, ou entre cerca de 1,5 mg à 85 mg de iso-flavonas aglucona por grama de material de proteína vegetalexaurido de isoflavona.
Em outro aspecto, a invenção é um processo paraformação de uma composição de proteína vegetal contendo ummaterial de proteína vegetal exaurido de isoflavona e um ma-terial contendo isoflavona. O processo compreende a provisãode material de proteína vegetal exaurido de isoflavona eprovisão de material contendo isoflavona, além de dispersãodo material contendo isoflavona no material de proteína ve-getal exaurido de isoflavona.
Provisão de um Material de Proteína Vegetal Exau-rido de Isoflavona
Um material de proteína vegetal exaurido de iso-flavona é provido por: provisão de uma proteína contendo ma-terial vegetal e isoflavonas, e separação de um material deproteína do material vegetal, em uma maneira que reduz aquantidade de isoflavonas no material de proteína, em rela-ção à concentração inicial de isoflavonas no material vege-tal. Materiais vegetais que contém proteína e isoflavonasincluem feijão de soja, derivados de feijão de soja, taiscomo, flocos de soja com gordura plena ou isentos de gordu-ra, farinha de soja, grão de soja e carne de soja, sementesoleosas tais, como, semente de colza, tremoço, legumes e di-versas variedades de ervilhas e feijões, incluindo ervilharasteira, grão de bico, ervilha silvestre, ervilha de jar-dim, ervilha da terra, feijão "marama", feijão espada, fei-jão comum, feijão alfarroba, feijão de rama, feijão jacinto,feijão em rama, feijão "goa", inhame, fava, fava mexicana,feijão aveludado. Os materiais de vegetal contendo proteínae isoflavonas podem estar em uma forma processada, tal como,farinha, grão, carne ou flocos.O material de proteína pode ser separado do mate-rial vegetal de qualquer modo que forneça um material con-tendo uma concentração maior de proteína, em peso, do que omaterial vegetal e que reduza a quantidade de isoflavonas nomaterial de proteína separado, em relação ao material vege-tal. É especificamente preferido que os processos convencio-nais para formação de concentrados de proteína vegetal eisolados de proteína vegetal sejam usados para prover mate-rial de proteína vegetal exaurido de isoflavona.
Um concentrado de proteína vegetal exaurido deisoflavona pode ser provido por lavagem de um material vege-tal contendo proteína e isoflavonas com uma solução aquosa,possuindo um pH ao redor do ponto isoelétrico da proteína oucom uma solução de álcool. Preferivelmente, o material vege-tal inicial é um material vegetal processado que tenha sidotransformado em flocos ou farinha e que possa ter sido pro-cessado para remover gordura do material vegetal. A lavagemremove carboidratos solúveis, isoflavonas, cinzas e outrosmateriais do material vegetal.
Caso uma lavagem aquosa seja usada, a lavagem podeser preparada por ajuste do pH da água ao redor do pontoisoelétrico da proteína com um reagente ácido ou básicoapropriado. Tipicamente, o ponto isoelétrico da proteínaocorre em um pH brandamente ácido, e preferivelmente uma so-lução aquosa é ajustada ao redor do ponto isoelétrico com umácido mineral de grau alimentício, tal como ácido clorídrico.Caso uma lavagem com álcool seja usada, a lavagemcom álcool deve ser um reagente de grau alimentício e, pre-ferivelmente, é uma solução de etanol aquoso. Uma solução deetanol aquoso pode conter cerca de 55% a cerca de 90% deetanol em volume. Uma lavagem com álcool é a lavagem prefe-rida para formar um concentrado de proteína vegetal exauridode isoflavona, uma vez que os concentrados de proteína vege-tal formados por lavagem de álcool geralmente possuem umgosto melhor do que os concentrados de proteína vegetal for-mados por lavagem aquosa.
O material vegetal deverá ser contatado com solu-ção de lavagem suficiente para formar um concentrado de pro-teína vegetal contendo entre 65% e 90% de proteína, por pesoseco. A razão em peso de solução de lavagem para materialvegetal pode ser de cerca de 2:1 a cerca de 20:1, e preferi-velmente é de cerca de 5:1 à cerca de 10:1. Preferivelmente,o material vegetal é agitado na solução de lavagem por umperíodo de tempo, de modo a facilitar a remoção de materiaissolúveis na solução de lavagem a partir do material vegetal.A solução de lavagem é então decantada do material vegetalpara prover o concentrado de proteína vegetal.
Um isolado de proteína vegetal exaurido de isofla-vona pode ser provido por extração de um material vegetalcontendo isoflavonas e proteína com água ou um extrator al-calino aquoso para solubilizar a proteína e isoflavonas noextrator, separando o extrato dos materiais vegetais insolú-veis, tais como, fibras vegetais, precipitando a proteína doextrato por ajuste do pH do extrato para cerca do ponto iso-elétrico da proteína e separando a proteína precipitada doextrato. Novamente, é preferido que o material vegetal ini-cial seja um material vegetal processado, que tenha sidotransformado em forma de flocos ou farinha e, opcionalmente,tenha sido desengordurado.
0 extrator é uma solução aquosa possuindo um pH decerca de 7 à cerca de 11. Reagentes alcalinos convencionaispodem ser empregados, caso desejado, para elevar o pH do ex-trator e reagentes alcalinos preferidos incluem hidróxido desódio, hidróxido de potássio e hidróxido de amônio. É maispreferido que o extrator tenha um pH de cerca de 9 a cercade 10, uma vez que a proteína no material vegetal é mais so-lúvel nas soluções aquosas possuindo um pH relativamentealto. Extratores excessivamente alcalinos, por exemplo, pos-suindo um pH acima de 11, devem ser evitados, uma vez que ascondições altamente alcalinas podem causar a formação decompostos lisinoalanina tóxicos a partir da proteína.
A razão em peso do extrator para material vegetalseria suficiente para extrair uma quantidade substancial deproteína a partir do material vegetal. Preferivelmente, arazão em peso do extrator para material vegetal é de cercade 4:1 à cerca de 20:1 e, mais preferivelmente de cerca de8:1 à cerca de 16:1.
A extração pode ser realizada por processos de ex-tração convencionais. Em uma concretização, a extração é re-alizada por um processo de extração de contracorrente. Emoutra concretização, a extração é uma extração dupla, onde omaterial vegetal é extraída com um primeiro volume de extra-tor e então é extraído com um segundo volume de extrator, eos primeiro e segundo volumes de extrator são combinados.
O extrator é separado do material vegetal após aextração para separar a proteína solubilizada dos materiaisvegetais insolúveis, tais como, fibras vegetais, celulose ehemiceluloses insolúveis. O extrator pode ser separado emuma maneira convencional a partir dos materiais vegetais in-solúveis, tais como, decantação, centrifugação e remoção dosobrenadante dos materiais insolúveis ou filtração.
Após o extrator ser separado dos materiais vege-tais insolúveis para formar um extrato contendo proteína so-lubilizada, a proteína no extrato é precipitada do extratopor ajuste do pH do extrato para cerca do ponto isoelétricoda proteína. Tipicamente, o ponto isoelétrico da proteínaestá em um pH brandamente ácido, por exemplo, a proteína dasoja possui um ponto isoelétrico em pH 4,5, de modo que o pHdo extrato é ajustado, por adição ao extrato de uma quanti-dade suficiente de um reagente ácido, de modo a precipitar aproteína. Reagentes ácidos preferidos são ácidos minerais degrau alimentício, tais como, ácido clorídrico e ácido fosfó-rico.
A proteína precipitada é então separada do extratopara formar o isolado de proteína vegetal exaurido de iso-flavona. A separação da proteína do extrato separa a proteí-na de uma porção significante de isoflavonas, uma vez queuma porção significante das isoflavonas é solúvel no extra-to, no ponto isoelétrico do material de proteína. A separa-ção pode ser efetuada por meios convencionais para separarum material sólido de um líquido, tal como, centrifugação edecantação do sobrenadante, ou filtração. 0 isolado de pro-teína separado contém, pelo menos, 90% de proteína, em peso.
0 isolado de proteína exaurido de isoflavona sepa-rado pode ser lavado com água ou uma solução de álcool pararemover, adicionalmente, água ou materiais solúveis em álco-ol que permanecem no isolado de proteína. A razão em peso dalavagem para o material isolado de proteína é preferivelmen-te de cerca de 2:1 à cerca de 15:1 e o material de proteínapode ser lavado, várias vezes, para assegurar remoção dasimpurezas. Em uma concretização preferida, a lavagem é umalavagem com etanol aquoso, possuindo um teor de etanol decerca de 55% a cerca de 90%, uma vez que a lavagem com álco-ol dos materiais de proteína vegetal geralmente fornece ummaterial de proteína com gosto melhor do que a lavagem comágua.
Provisão de um Material Contendo Isoflavona
Um material contendo isoflavona pode ser providopor separação do material contendo isoflavona de um materialde planta contendo isoflavonas, ou por preparação sintéticade uma ou mais isoflavonas para inclusão no material conten-do isoflavona. Se isoflavonas sinteticamente preparadas fo-rem incluídas no material contendo isoflavona, um dos proce-dimentos citados acima para preparação sintética dos compos-tos de isoflavona pode ser usado para prover a(s) isoflavona (s).
Se o material contendo isoflavona deve conter iso-flavonas separadas de um material de planta, um material deplanta contendo isoflavonas é provido. Uma lista não exclu-siva de alguns materiais de planta contendo isoflavonas éfornecida acima.
0 material de planta pode ser preparado por sepa-ração do material contendo isoflavona por processamento domaterial de planta de modo a tornar as isoflavonas facilmen-te acessíveis a um extrator. 0 material de planta pode serprocessado por moagem ou trituração da planta e por remoçãodos compostos da planta que podem interferir com a separaçãodas isoflavonas. Por exemplo, um material de feijão de sojapode ser moído e então desengordurado por extração com hexa-nos, para preparar o material de planta para separação de ummaterial contendo isoflavona. Plantas com folhas que contêmquantidades substanciais de isoflavonas em suas folhas, taiscomo, trevos, podem não precisar ser moídos ou trituradosantes da separação do material contendo isoflavona, contudo,é preferido que qualquer material de planta seja trituradoantes para separação do material contendo isoflavona.
Um material contendo isoflavona é separado do ma-terial de planta por extração do material de planta com umextrator, no qual as isoflavonas são, pelo menos, parcial-mente solúveis. Os extratores preferidos incluem, porém nãoestão limitados a: água, álcoois de peso molecular inferior,incluindo metanol, etanol, álcool isopropila, propanol, ál-cool isobutílico e butanol; acetato de etila; acetona; ace-tonitrila; clorofórmio; e misturas dos mesmos. Extratoresespecificamente preferidos são soluções de metanol aquoso eetanol aquoso contendo cerca de 55% à cerca de 90% de álcoolpor volume.
A extração pode ser conduzida por procedimentos deextração convencionais. Em uma concretização, o material deplanta e o extrator são agitados juntos, por um período detempo de cerca de 3 0 minutos a 24 horas, em temperatura am-biente (22°C) para efetuar a extração das isoflavonas para oextrator. Em outra concretização, as isoflavonas são extraí-das por aquecimento do material de planta e do extrator, porum período de cerca de 15 minutos à cerca de 5 horas, em umatemperatura de cerca de 350C à temperatura de refluxo do ex-trator. Em uma concretização preferida, o material de plantaé refluxado em uma solução de metanol aquosa de 60-85% porum período de cerca de 1 hora à cerca de 2 horas, em umatemperatura de cerca de 60°C à cerca de 700C para extrair asisoflavonas na solução de metanol aquosa. Em outra concreti-zação preferida, o material de planta é refluxado em uma so-lução de etanol aquosa de 60-85%, por um período de cerca de1 hora à cerca de 2 horas, em uma temperatura de cerca de700C à cerca de 80°C, para extrair as isoflavonas na soluçãode etanol aquosa.
O extrator contendo as isoflavonas pode então serseparado do material de planta para prover um material con-tendo isoflavona que pode ser disperso no material de pro-teína vegetal exaurido de isoflavona para prover a composi-ção de proteína vegetal da presente invenção. A separaçãopode ser efetuada por procedimentos convencionais para sepa-rar um material sólido de um material líquido. Em uma con-cretização, o extrator e o material de planta são centrifu-gados, e o extrato contendo isoflavona sobrenadante pode serdecantado do material de planta. Em outra concretização, oextrator e o material de planta são separados por filtraçãodo material de planta do extrator e coleta do extrato enri-quecido de isoflavona como o filtrado.
0 extrato enriquecido com isoflavona pode ser sub-metido a processamento adicional para produzir um materialcontendo isoflavona derivado do extrato. Em uma concretiza-10 ção da invenção, o extrato enriquecido com isoflavona podeser concentrado por remoção de algum ou todo o solvente deextrato, para produzir um derivado concentrado do extrato. Oextrato enriquecido com isoflavona pode ser concentrado porprocedimentos convencionais. Por exemplo, o extrato pode serconcentrado por aquecimento para evaporar o solvente de ex-trato, por ser colocado sob pressão reduzida por um temposuficiente para remover algum ou todo o solvente extraídoou, preferivelmente, por uma combinação de ambos.
Um material contendo isoflavona recristalizadapode também ser derivado de extrato enriquecido com isofla-vona. Primeiro, o extrato pode ser concentrado conforme des-crito acima. Então, opcionalmente, água fria, preferivelmen-te com temperatura de cerca de 4 0C a cerca de 2 0 0C pode seradicionada ao extrato condensado. Se a água for adicionadaao extrato condensado, a razão em peso de água adicionada aoextrato condensado é preferivelmente de cerca de 0,5:1 àcerca de 4:1. O extrato é então resfriado a cerca de 0°C acerca de 200C para permitir que o material contendo isofla-vona cristalize. O material contendo isoflavona recristali-zada pode então ser recuperado por procedimentos convencio-nais para separar um material sólido de um líquido, e prefe-rivelmente é filtrado do extrato restante.
Um material contendo isoflavona altamente purifi-cada pode também ser derivado de extrato enriquecido de iso-flavona por cromatografia, preferivelmente por HPLC. 0 ex-trato pode ser concentrado, caso desejado, ou o extrato podeser utilizado sem concentração subsequente. 0 extrato, ouextrato condensado, é inicialmente filtrado para remover omaterial insolúvel que poderia tampar uma coluna de HPLC.Preferivelmente, o extrato é filtrado por passagem atravésde um filtro Whatman número 5, e então através de um filtrode 0,45 μ.
Uma coluna de HPLC é preparada por revestir umacoluna de HPLC convencional, comercialmente disponível, comum material adsorvente em partículas de isoflavonas de liga-ção liberável e impurezas de não isoflavona em um compostode maneira específica. O material adsorvente pode ser qual-quer material de acondicionamento de HPLC de fase inversa,contudo, um material de acondicionamento preferido pode serescolhido com base na capacidade de carga, eficácia de sepa-ração e custo. Um tal material de acondicionamento preferidosão as contas Kromasil C18 16μπι 100Á disponível da Eka No-bel, Nobel Industries, Suécia.
0 extrato filtrado ou extrato concentrado, podeentão ser passado através da coluna HPLC acondicionada, atétodos os locais de ligação da coluna serem completamente sa-turados com isoflavonas, que é detectada pela aparência dasisoflavonas no efluente a partir da coluna. A coluna de HPLCpode então ser eluída com um eluente, tal como álcool aquo-so, acetonitrila, acetato de etila, acetona, água ou combi-nações dos mesmos para efetuar a separação das isoflavonasde outros compostos no extrato.
Em uma concretização especificamente preferida, oeluente é uma solução de etanol aquosa. O etanol aquoso podepossuir um teor de álcool entre 10% e 90% de álcool em volu-me. Quando uma concentração simples de etanol é usada como oeluente, o etanol aquoso preferivelmente possui um teor deálcool de cerca de 50% em volume. É mais preferido, contudo,usar um gradiente escalonado de eluentes, onde a coluna éinicialmente eluída com um eluente de etanol aquoso possuin-do um baixo teor de álcool, seguido por sucessivos eluentesde etanol aquoso contendo teor de álcool maior. Por exemplo,um primeiro eluente pode ser uma solução de etanol aquoso a20%, um segundo eluente pode ser uma solução de etanol aquo-so a 50%, e um eluente final pode ser uma solução de etanolaquosa a 80%.
As frações do material contendo isoflavona são co-letadas do efluente da coluna. As frações de isoflavona con-tendo efluente são identificadas, preferivelmente por adsor-ção de UV em 2 62 nm, e separadas das frações do efluente ma-teriais não-isoflavona. As frações coletadas do materialcontendo isoflavona são então combinadas para prover um ma-terial contendo isoflavona purificado. O eluente nas fraçõescombinadas de materiais contendo isoflavona podem ser evapo-radas por aquecimento, por pressão reduzida ou por uma com-binação dos mesmos, para produzir um material contendo iso-flavona purificada sólida.
Dispersão do Material Contendo Isoflavona no Mate-rial de Proteína Vegetal Exaurido de Isoflavona
O material contendo isoflavona pode ser dispersono material de proteína vegetal exaurido de isoflavona, deacordo com os processos convencionais. Caso o material con-tendo isoflavona seja um líquido, o material contendo iso-flavona pode se aspergido sobre o material de proteína vege-tal conforme o material de proteína vegetal é agitado. Pre-ferivelmente, um material contendo isoflavona líquido é ato-mizado conforme ele é aspergido sobre o material de proteínavegetal. Um material contendo isoflavona líquido pode tambémser derramado no material de proteína vegetal exaurido deisoflavona e misturado com o material de proteína.
Caso o material contendo isoflavona seja um sóli-do, o material sólido é preferivelmente moído em um pó antesde dispersar o material no material de proteína vegetalexaurido de isoflavona. 0 pó pode então ser misturado dire-tamente com o material de proteína vegetal. 0 material em póenriquecido com isoflavona e o material de proteína vegetalsão preferivelmente agitados de modo a dispersarem uniforme-mente o material contendo isoflavona no material de proteína.
Se o material de proteína vegetal exaurido de iso-flavona for disperso em um líquido, tanto uma pasta quantouma solução, o material contendo isoflavona, se líquido ousólido, pode ser adicionado a e misturado à pasta ou soluçãode material de proteína vegetal exaurido de isoflavona. Pre-ferivelmente, o material contendo isoflavona é misturado emuma pasta ou solução de material de proteína vegetal exauri-do de isoflavona, por agitação da mistura, por exemplo, comuma pá de agitação.
Em outra concretização, um material contendo iso-flavona sólida pode ser misturado com um agente de dispersãode líquido, preferivelmente óleo de soja ou lecitina e re-vestido no material de proteína vegetal exaurido de isofla-vona. 0 agente de dispersão líquido contendo o material con-tendo isoflavona pode ser aplicado por adição direta doagente de dispersão de líquido ao material de proteína vege-tal e misturando, por exemplo, com um misturador de fita, oupor aspersão do agente de dispersão de líquido sobre o mate-rial de proteína vegetal, enquanto se agita o material deproteína.
Em outro aspecto, a presente invenção é um proces-so para formar uma composição de proteína vegetal contendoum material de proteína vegetal exaurido de isoflavona e ummaterial contendo isoflavona, onde o material de proteínavegetal exaurido de isoflavona e o material contendo isofla-vona são derivados do mesmo material vegetal. 0 processo in-clui as etapas de provisão de um material vegetal contendoproteína e isoflavonas, extração do material vegetal com umextrator eficaz para solubilizar isoflavonas de modo a for-mar um extrato contendo isoflavonas, separação do materialde proteína vegetal exaurido de isoflavona das isoflavonascontendo extrato, formação de um material contendo isoflavo-na a partir do extrato e dispersão do material contendo iso-flavona no material de proteína vegetal exaurido de isofla-vona.
Um material vegetal contendo proteína e isoflavo-nas é provido, preferivelmente por seleção de um materialvegetal dos materiais vegetais listados acima, que contêmisoflavonas e proteína. Em uma concretização preferida, omaterial vegetal é um material de feijão de soja, incluindomateriais de feijão de soja processados e não processados.Em uma concretização mais preferida, o material vegetal é umfloco de soja, farinha de soja ou material de carne de soja.
0 material vegetal é extraído com um extrator queé eficaz para solubilizar isoflavonas, onde uma lista nãoexclusiva de tais extratores é provida acima. Em uma concre-tização, o material vegetal é extraído com um extrator, con-forme descrito acima no processo, para formar um concentradode proteína vegetal, onde as isoflavonas são contidas no ex-trator, e a proteína é insolúvel no extrator. Em outra con-cretização, o material vegetal é extraído com um extrator,conforme descrito acima no processo, para formação de umisolado de proteína vegetal, onde as isoflavonas e proteínasão contidas no extrator, e são separadas dos materiais ve-getais que são insolúveis no extrator.
Um material de proteína vegetal exaurido de iso-flavona é então separado do extrato contendo isoflavonas. Emuma concretização, o material exaurido de isoflavona é umconcentrado de proteína vegetal, que é separado do extrato,ou lavagem, contendo as isoflavonas conforme descrito acimacom relação aos concentrados de proteína vegetal. Em outraconcretização, o material exaurido de isoflavona é um isola-do de proteína vegetal, que ê separado do extrato contendoisoflavonas, por precipitação do material de proteína vege-tal do extrato e separando o material de proteína precipita-do do extrato, conforme descrito acima, com relação aos iso-lados de proteína vegetal.
Um material contendo isoflavona é então formado doextrato. O material contendo isoflavona é um derivado do ex-trato, onde o material contendo isoflavona pode ser derivadodo extrato por concentração do extrato, recristalização domaterial contendo isoflavona do extrato ou purificação domaterial contendo isoflavona do extrato, conforme descritoacima, com relação a provisão de um material contendo iso-flavona de um extrato. Nesta concretização da invenção, omaterial contendo isoflavona poderia não ser o extrato porsi, uma vez que a recombinação do extrato com o material deproteína vegetal exaurido de isoflavona formado pela extra-ção recombinará todos os componentes do material vegetalinicial, e não resultará em um material de proteína vegetalpossuindo gosto aperfeiçoado ou propriedades funcionais.
O material contendo isoflavona pode então ser dis-perso no material de proteína vegetal exaurido de isoflavo-na. O material contendo isoflavona pode ser disperso no ma-terial de proteína vegetal conforme descrito acima.
A composição de proteína vegetal da presente in-venção pode ser usada em uma variedade de alimentos, de modoa prover fortalecimento nutricional e propriedades funcio-nais. Por exemplo, a composição de proteína vegetal pode seradicionada aos alimentos incluindo, porém não limitado a,carnes, carnes moídas, carnes emulsifiçadas, carnes raarina-das; bebidas, tais como, bebidas nutricionais, bebidas paradesportistas, bebidas fortificadas com proteína, sucos, lei-te, alternativos do leite e bebidas para perda de peso; bar-ras alimentícias nutricionais; queijos, tais como, queijosduros e macios, queijo em creme e queijo tipo ricota; sobre-mesas geladas, tais como, sorvetes, leite gelado, sobremesascongeladas de gordura baixa e sobremesas congeladas não die-téticas, iogurtes; sopas; pudins; produtos de pastelaria;acompanhamentos para saladas; molhos e correlatos, taiscomo, maionese e molhos para aperitivos.
As Formulações 1-4 que se seguem ilustram alimen-tos e bebidas que podem ser formados usando uma composiçãode proteína vegetal da presente invenção. A composição deproteína vegetal usada nas formulações é um isolado de pro-teína de soja possuindo um material contendo isoflavona dis-perso lá, onde o material contendo isoflavona contém várioscompostos de isoflavona da Fórmula 1 e/ou Fórmula 2. A com-posição de proteína vegetal nos exemplos que se seguem con-tém, tipicamente entre cerca de 2,5 à cerca de 5 miligramasde isoflavonas totais por grama de proteína.
Formulação 1
Bebida pronta para beber
Uma bebida pronta para beber é constituída dos se-guintes componentes:Ingredientes % em peso da composição
Água 80-85
Composição de proteína vegetal 10-15
Sacarose 5-8
Cacau 0,1-1
Vitaminas/Minerais 0,1-1
Aromatizante 0,1-1
Celulose em gel 0,1-0,5
A bebida pronta para beber pode ser servida emporções de 22 6,90 g (8 ounce) contendo cerca de 2 0 gramas decomposição de proteína vegetal incluindo cerca de 50 à cercade 100 miligramas de compostos de isoflavona.
Formulação 2
Bebida em Pó
Uma bebida em pó é constituída dos componentes quese seguem:
Ingredientes % em peso da composição
Composição de Proteína vegetal 85-90
Sacarose 8-15
Maltodextrina 1-5
Vitaminas/Minerais 0,5-2
Aspartame 0-0,5
Aromatizante 0-0,5
30 gramas da formulação da bebida em pó podem seradicionados à água para formar uma porção contendo cerca de25 gramas da composição de proteína vegetal incluindo cercade 62 à cerca de 125 miligramas dos compostos de isoflavona.Formulação 3
Barra alimentícia
Uma barra alimentícia é constituída pelos elemen-tos que se seguem:
Ingredientes % em peso da composição
Composição de proteína vegetal 20-30
Xarope de milho 3 5-45
Sólido de xarope de arroz 7-14
Glicerina 1-5
Cacau 2-7
Revestimento de composto 15-27
A barra alimentícia pode ser servida em porções de70 gramas contendo cerca de 15 gramas de composição de pro-teína vegetal possuindo cerca de 37 à cerca de 75 miligramasdos compostos isoflavona aqui.
Formulação 4
Iogurte
Um iogurte é constituído pelos componentes que seseguem:
Ingredientes % em peso da composição
Água 65-75
Composição de proteína vegetal 5-15
Sacarose 3-8
Amido de milho 1-5
Dextrina 0,3-1
Celulose em gel 1-3
Cultura (iogurte) 0,01-0,1Fruta 10-2 0
Vitaminas/Minerais 0,05-0,3
O iogurte pode ser servido em porções de 170 gra-mas contendo cerca de 8 gramas da composição de proteína ve-getal possuindo cerca de 20 à cerca de 40 miligramas doscompostos isoflavona aqui.
Os exemplos não limitantes que se seguem ilustrama composição de proteína vegetal da presente invenção e pro-cessos para produção da composição.
EXEMPLO 1
Em um primeiro experimento é formado um isolado deproteína de soja exaurido de isoflavona. 68,03 kg (100 Ibs.)de flocos de soja desengordurados são transformados em pastaem 680,38 kg (1500 Ibs.) de água aquecida à uma temperaturade 33cC em um tanque de extração. Hidróxido de cálcio sufi-ciente (cerca de 1,3% em peso) é adicionado à pasta de flo-cos de feijão de soja para ajustar o pH da pasta para 9,7.Os flocos de soja são extraídos por um período de 3 0 minu-tos, após o que a solução aquosa é separada dos flocos ex-traídos por centrifugação. 0 extrato aquoso é mantido, en-quanto o resíduo em flocos extraído é redisperso em 408,23 g(900 1b.) de água aquecida a temperatura de 33 °C. 0 pH dapasta de flocos extraída neste ponto é de 9,0. Um segundoextrato aquoso é coletado por centrifugação, e os primeiro esegundo extratos são combinados. Aos extratos aquosos combi-nados, ácido fosfórico a 85% é adicionado para ajustar o pHpara 4,5 (o ponto isoelétrico da proteína da soja) para pre-cipitar a proteína. A proteína precipitada é então separadados extratos aquosos combinados e é lavada com 45,35 kg (100lbs.) de etanol aquoso (80%) para formar o isolado de prote-ína exaurido de isoflavona.
EXEMPLO 2
Em um segundo experimento, um concentrado de pro-teína de soja exaurida de isoflavona é formado. 45,35 kg(100 Ibs.) de flocos de soja desengordurados são colocadosem um tanque de mistura com 453,59 kg (1000 Ibs.) de etanolaquoso (80%) aquecido a 35°C. Os flocos e etanol aquoso sãoagitados no tanque de mistura por 3 0 minutos. O extrato deálcool aquoso é removido do material de soja em flocos porcentrifugação e decantação do sobrenadante para prover oconcentrado de proteína de soja exaurido de isoflavona.
EXEMPLO 3
Um isolado de proteína de soja exaurido de isofla-vona é formado a partir de um concentrado de proteína desoja exaurido de isoflavona. Um concentrado de proteína desoja exaurido de isoflavona extraído álcool é formado, con-forme descrito no Exemplo 2. 0 concentrado de proteína desoja extraído com álcool é transformado em pasta em 317,51kg (700 Ibs.) de água aquecida a uma temperatura de 33°C, emum tanque de extração. Hidróxido de cálcio suficiente é adi-cionado à pasta para ajustar o pH da pasta para 9,7. A pastaé extraída por um período de 45 minutos, após o que um ex-trato aquoso contendo proteína de soja solubilizada é sepa-rado dos materiais insolúveis na pasta por centrifugação. 0extrato aquoso é mantido, enquanto os materiais insolúveisextraídos são redispersos em 204,11 kg (450 Ibs.) de águaaquecida à temperatura de 33°C. Um segundo extrato aquoso écoletado por centrifugação, e os primeiro e segundo extratossão combinados. Ácido clorídrico suficiente é adicionado aosextratos combinados para ajustar o pH dos extratos combina-dos para 4,5 de modo a precipitar a proteína solubilizada. Aproteína precipitada é então separada dos extratos combina-dos, e é lavada com 31,75 kg (70 lbs.) de água para formarum isolado de proteína de soja exaurido de isoflavona.
EXEMPLO 4
Um material contendo isoflavona é formado a partirde material de soja em flocos. 45,25 kg (100 Ibs.) de um ma-terial de soja em flocos, desengordurado, são colocados emum tanque de mistura contendo 453,59 kg (1000 Ibs.) de eta-nol aquoso (80%) aquecido a 35°C. Os flocos e o etanol aquo-so são agitados no tanque de mistura por 30 minutos. 0 ex-trato de etanol aquoso, enriquecido com isoflavonas, é sepa-rado do material de soja em flocos por centrifugação. O ex-trato de etanol aquoso é concentrado por aquecimento do ex-trato a 45°C, sob pressão reduzida, até substancialmentetodo o álcool no extrato ser removido. O extrato concentradocontém cerca de 50% de sólidos em peso e é um material con-tendo isoflavona.
EXEMPLO 5
Um material contendo isoflavona recristalizada éformado. 90,7 kg (200 lbs.) de um extrato de etanol aquoso,concentrado, são formados de acordo com o Exemplo 4. 81,63kg (180 lbs.) de água fria possuindo temperatura de 13°C sãoadicionados ao extrato concentrado. O extrato concentra-do/mistura de água é mantido em 7 °C, por 24 horas, e o mate-rial contendo isoflavona é recuperado como um material sóli-do cristalizado a partir da solução.
EXEMPLO 6
É formado um material contendo isoflavona purifi-cada. 408,23 kg (900 lbs.) de extrato de etanol aquoso sãoformados de acordo com o Exemplo 4, exceto que o extrato nãoé concentrado após ser separado dos flocos de soja. 0 extra-to é filtrado, e então carregado em uma coluna HPLC acondi-cionada com contas Kromasil C18 16μπι 100Ã disponível da EkaNobel, Nobel Industries, Suécia. A coluna é eluída com 3 vo-lumes de coluna de etanol aquoso a 30%, seguido por 3 volu-mes de coluna de etanol aquoso a 50%, seguido por 3 volumesde coluna de etanol aquoso a 80%. As frações de eluente con-tendo isoflavona são coletadas do efluente da coluna, ondeas isoflavonas são detectadas por absorção de UV em 262 nm.As frações de eluente contendo isoflavona são combinadas, esão concentradas em um resíduo sólido por aquecimento dasfrações a 50°C sob pressão reduzida. O resíduo sólido é co-letado para prover um material contendo isoflavona purificada.
EXEMPLO 7
Um material contendo isoflavona é formado a partirde trevo dos prados. O trevo dos prados é seco e colocado emum tanque de mistura com uma solução de etanol aquoso (75%)aquecido a 80°C. O trevo e a solução de etanol aquosa sãomisturados por um período de 10 horas, enquanto mantendo atemperatura da mistura em 80°C. Após o trevo e o extrato te-rem sido misturados, um extrato enriquecido com isoflavona érecuperado por centrifugação da mistura e decantação do so-brenadante enriquecido com isoflavona. 0 extrato enriquecidocom isoflavona é concentrado por aquecimento a 60 °C sobpressão reduzida, por um tempo suficiente para remover o ex-trato e deixar um resíduo enriquecido com isoflavona.
EXEMPLO 8
Uma composição de proteína vegetal da presente in-venção é formada por dispersão de qualquer um dos materiaiscontendo isoflavona formados nos Exemplos 4-8 no isolado deproteína de soja formado no Exemplo 1. O isolado de proteínade soja é colocado em um tanque de mistura, e o materialcontendo isoflavona é adicionado à proteína de soja. O iso-lado de proteína de soja e o material contendo isoflavonasão misturados por um período de 30 minutos, após o que acomposição de proteína vegetal é recuperada.
EXEMPLO 9
Uma composição de proteína vegetal da presente in-venção é formada por dispersão de qualquer um dos materiaiscontendo isoflavona formados nos Exemplos 4-8 no concentradode proteína de soja formado no Exemplo 2. O concentrado deproteína de soja é colocado em um tanque de mistura e o ma-terial contendo isoflavona é adicionado ao concentrado deproteína de soja. O concentrado de proteína de soja e o ma-terial contendo isoflavona são misturados por um período de30 minutos, após o que a composição de proteína vegetal érecuperada.EXEMPLO 10
Uma composição de proteína vegetal da presente in-venção é formada por dispersão de qualquer um dos materiaiscontendo isoflavona formados nos Exemplos 4-8 no isolado deproteína de soja formado no Exemplo 3. O isolado de proteínade soja é colocado em um tanque de mistura, e o materialcontendo isoflavona é adicionado à proteína de soja. O iso-lado de proteína de soja e o material contendo isoflavonasão misturados por um período de 3 0 minutos, após o que acomposição de proteína vegetal é recuperada.
Deve ser entendido que os precedentes são concre-tizações meramente preferidas da invenção e que várias mu-danças e alterações podem ser feitas, sem fugir do espíritoe aspectos mais amplos da mesma conforme descritos nas rei-vindicações anexas, que devem ser interpretadas de acordocom os princípios da lei de patentes incluindo a Doutrina deEquivalências.

Claims (15)

1. Processo para formação de uma composição deproteína vegetal compreendendo um material contendoisoflavona disperso em um material de proteína vegetalexaurido de isoflavona, o qual é um concentrado ou umisolado de proteína vegetal, o processo sendo CARACTERIZADOpelo fato de compreender as seguintes etapas:extração do material vegetal contendo proteína eisoflavonas com um extrator eficaz para solubilizarisoflavonas de modo a formar um extrato contendoisoflavonas;separação de um material de proteína vegetalexaurido de isoflavona contendo 65% de proteína por pesoseco do dito extrato contendo isoflavonas;formação de um material contendo isoflavona apartir do dito extrato;dispersão do dito material contendo isoflavona nodito material de proteína vegetal exaurido de isoflavona.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de o dito material de proteínavegetal contendo proteína e isoflavonas compreender ummaterial de soja.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato do material de soja ser selecionadode flocos de soja, farinha de soja, grãos de soja ou carnede soja.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato do dito extrator ser selecionado deágua; álcool de peso molecular inferior, incluindo metanol,etanol, álcool isopropililico, propanol, butanol e álcoolisobutila; acetato de etila, acetona, acetonitrila emisturas dos mesmos.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato da razão em peso do extrator para odito material vegetal ser de 2:1 à 16:1.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato do material de proteína vegetalexaurido de isoflavona ser separado do dito extrato contendoisoflavonas, por centrifugação do material vegetal e do ditoextrator, e decantando o extrato do material de proteínavegetal.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato do material de proteína vegetalexaurido de isoflavona ser separado do extrato contendoisoflavonas, por filtração do extrato do dito material deproteína vegetal.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato do extrator ser um extrator alcalinoaquoso, eficaz para solubilizar a dita proteína e asisoflavonas no dito material vegetal.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de compreender a etapa de separar odito extrator alcalino aquoso, dos materiais vegetaisinsolúveis, antes de separar o dito material de proteínaexaurido de isoflavona do dito extrato contendo isoflavonas.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato da separação do material de proteínaexaurido de isoflavona do extrato contendo isoflavonascompreender o ajuste do pH do dito extrator alcalino aquosopara o ponto isoelétrico da proteína no extrator, paraprecipitar o material de proteína exaurido de isoflavona, eseparando o dito material de proteína exaurido de isoflavonaprecipitado do dito extrator aquoso, em um pH correspondenteao ponto isoelétrico da proteína para produzir um isolado deproteína vegetal e um extrato contendo isoflavonas.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato do material vegetal ser extraído comum extrator de álcool aquoso e um concentrado de proteínavegetal ser separado do dito extrato contendo isoflavonas.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato do dito material vegetal serextraído com uma solução aquosa ácida possuindo um pH aoredor do ponto isoelétrico da dita proteína no dito materialvegetal, e um concentrado de proteína vegetal ser separadodo extrato contendo isoflavonas.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato do material contendo isoflavona serformado a partir do extrato por concentração do extrato.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato do material contendo isoflavona serformado do dito extrato por recristalização do materialcontendo isoflavona no extrato, e separando o materialcontendo isoflavona recristalizada do extrato.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato do material contendo isoflavona serformado a partir do dito extrato, por contato do extrato comum material adsorvente, capaz de ligar de forma liberável asisoflavonas e compostos não contendo isoflavona em umcomposto de matéria especifica, e após contatar o extratocom o material adsorvente, eluindo o dito materialadsorvente com um eluente, no qual as ditas isoflavonas sãosolúveis, e coletando frações do dito eluente contendo ummaterial de isoflavona purificada.
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