BRPI0510754B1

BRPI0510754B1 - processo para preparação de um isolado de proteína

Info

Publication number: BRPI0510754B1
Application number: BRPI0510754A
Authority: BR
Inventors: Kevin I Segall; Martin Schweizer
Original assignee: Burcon Nutrascience Mb Corp
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2005-05-06
Publication date: 2016-01-19
Also published as: EP1771084A4; MXPA06012855A; US20050255226A1; WO2005107492A1; AU2005239774B2; NZ551476A; CA2564400A1; JP4680989B2; EP1771084A1; EP1771084B1; RU2006143193A; CA2564400C; KR101195414B1; US7687088B2; US20100179305A1; KR20070020054A; HK1107656A1; JP2007535948A; AU2005239774A1; RU2363234C2

Abstract

processo para preparação de um isolado de proteína os isolados de proteína da semente de óleo, em particular isolado da proteína do canola, tendo um índice ácido fítico diminuído são preparados por um procedimento em que a extração do ácido fítico da farinha da semente de óleo é inibida durante a extração da proteína da farinha da semente de óleo.

Description

PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DE UM ISOLADO DE PROTEÍNA REFERÊNCIA AOS PEDIDOS RELACIONADOS [001] Este pedido reivindica prioridade sob 35 ISC 119 (e) dos Pedidos de Patentes U.S. co-pendentes de números 60/568.680 depositado em 7 de maio de 2004 e 60/605,145 depositado em 30 de agosto de 2004.

CAMPO DA INVENÇÃO [002] Esta invenção relaciona-se à produção de isolados de proteína, particularmente o isolado de proteína de canola, de farinhas de semente oleaginosas, em que ela resulte em uma redução no conteúdo de ácido fítico no isolado de proteína.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [003] Os isolados de proteína de canola podem ser formados a partir de farinha de semente oleaginosa de canola. No Pedido de Patente dos Estados Unidos copendente de número 10/137.391, depositado em 3 de maio de 2002 (WO 02/089597), cedido ao cessionário desta e a divulgação da qual está aqui incorporada por referência, está descrito um método de produção de isolados de proteína de canola a partir de uma farinha de semente de oleaginosa de canola, tais isolados possuindo pelo menos 100% em peso de conteúdo de proteína (N x 6,25). O procedimento envolve um processo de etapas múltiplas compreendendo extrair farinha de semente oleaginosa de canola usando-se uma solução de sal, preferivelmente uma solução de cloreto de sódio aquoso, separar a solução de proteína aquosa resultante da farinha de semente oleaginosa residual aumentando a concentração de proteína da solução aquosa a pelo menos cerca de 200 g/L enquanto se mantém a força iônica substancialmente constante pelo uso de uma técnica de membrana seletiva, diluir a solução de proteína concentrada resultante em água resfriada para causar a formação de micelas de proteína, assentar as micelas de proteína para formar uma massa micelar de proteína (PMM) semelhante a glúten gelatinosa, pegajosa e amorfa, e recuperar a massa micelar de proteína do sobrenadante, a PMM possuindo um conteúdo de proteína de pelo menos cerca de 100% em peso conforme determinado por nitrogênio Kjeldahl (N x 6,25). Conforme aqui usado, o conteúdo de proteína é determinado em uma base de peso seco. A PMM recuperada pode ser seca. [004] Em uma modalidade do processo descrito acima e conforme especificamente descrito no Pedido de n° 10/137,391, o sobrenadante da etapa de assentamento da PMM é também processado para recuperação de um isolado de proteína compreendendo proteína seca a partir da PMM úmida e sobrenadante. Este procedimento pode ser efetuado concentrando-se inicialmente o sobrenadante usando-se membranas de ultrafiltração, misturando-se o sobrenadante concentrado com a PMM úmida e secando-se a mistura. O isolado de proteína de canola resultante possui uma alta pureza de pelo menos cerca de 90% em peso de proteína (N x 6,25), preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso de proteína (N x 6,25). [005] Em uma outra modalidade do processo descrito acima e conforme especificamente descrito no Pedido de n° 10/137,391, o sobrenadante da etapa de assentamento da PMM é processado para recuperação de um isolado de proteína do sobrenadante. Este procedimento pode ser efetuado inicialmente concentrando-se o sobrenadante usando-se membranas de ultrafiltração e secando-se o concentrado. 0 isolado de proteina de canola resultante possui uma alta pureza de pelo menos cerca de 90% em peso de proteina (N x 6,25), preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso de proteina (N x 6,25). [006] Os procedimentos descritos nos Pedidos de Patente U. S. supracitados são essencialmente procedimentos em lote. No Pedido de Patente dos Estados Unidos co-pendente de número 10/298.678 depositado em 19 de novembro de 2002 (WO 03/043439) cedido ao cessionário desta e a divulgação da qual está aqui incorporada por referência, é descrito um processo continuo para produção de isolados de proteina de canola. De acordo com esta, a farinha de semente oleaginosa de canola é continuamente misturada com uma solução de sal, preferivelmente solução de cloreto de sódio aquoso, a mistura é conduzida através de uma tubulação enquanto se extrai a proteina da farinha de semente oleaginosa de canola para formar uma solução de proteina aquosa, a solução de proteina aquosa é continuamente separada da farinha de semente oleaginosa de canola residual, solução de proteina aquosa é continuamente conduzida através de uma operação de membrana seletiva para aumentar o conteúdo de proteina da solução de proteina aquosa a pelo menos cerca de 200 g/L enquanto se mantém a força iônica substancialmente constante, a solução de proteina concentrada resultante é continuamente misturada com água resfriada para causar a formação de micelas de proteina, e é permitido que as micelas de proteina sejam continuamente assentadas enquanto o sobrenadante é continuamente transbordado até que a quantidade desejada de PMM tenha sido acumulada no recipiente de assentamento. A PMM é removida do recipiente de assentamento e pode ser seca. A PMM possui um conteúdo de proteina de pelo menos cerca de 90% em peso conforme determinado por nitrogênio Kjeldahl (N x 6,25), preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso (N x 6,25). [007] Conforme descrito no Pedido de Patente U. S. de número 10/137.391 supracitado, o sobrenadante transbordado pode ser processado para recuperação do isolado de proteina de canola a partir deste. [008] Conforme descrito no Pedido de Patente dos Estados Unidos co-pendente de número 10/413.371, depositado em 15 de abril de 2003 e Publicação PCT correspondente n° WO 03/088760, cedido ao cessionário desta e as divulgações das quais estão aqui incorporadas por referência, o isolado de proteina de canola derivado da PMM consiste predominantemente da proteina 7S junto com alguma proteina 12S enquanto o isolado de proteina de canola derivado do sobrenadante consiste predominantemente da proteina 2S. [009] As farinhas de semente oleaginosa, incluindo farinha de semente oleaginosa de canola, contêm fatores antinutricionais, incluindo ácido fitico, freqüentemente presente na forma de sal como fitatos. O termo "ácido fitico" aqui usado inclui tais formas de sal. Dependendo da semente oleaginosa, o conteúdo de ácido fitico nas farinhas de semente oleaginosas pode variar de cerca de 0,3 a cerca de 10% em peso. Tipicamente, a farinha de semente oleaginosa de canola contém cerca de 2 a cerca de 6% em peso de ácido fitico. [010] A extração da farinha de semente oleaginosa de canola com a solução de cloreto de sódio aquosa para formar uma solução de proteína aquosa solubiliza fatores antinutricionais incluindo ácido fítico a partir da farinha de semente oleaginosa, o que resulta na presença de ácido fítico no isolado de proteína recuperado da solução de proteína aquosa. À medida que a quantidade de ácido fítico no isolado de proteína aumenta, a digestibilidade do isolado de proteína é adversamente afetada. A digestibilidade do isolado de proteína é importante em certas aplicações incluindo aquacultura. É desejável, portanto, diminuir o conteúdo de ácido fítico do isolado de proteína para tais aplicações. [011] A canola é também conhecida como semente de colza.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [012] A presente invenção está relacionada com procedimentos que levam a um conteúdo de ácido fítico reduzido dos isolados de proteína recuperados a partir de farinhas de semente oleaginosas. Foi descoberto que, se a extração inicial da farinha de semente oleaginosa, preferivelmente farinha de semente de oleaginosa de canola, é efetuada sob certas condições, então podem ser produzidos isolados de proteína de conteúdo de ácido fítico reduzido e de valor nutricional melhorado. [013] Em uma modalidade da presente invenção, foi descoberto que, se a extração de farinha de semente oleaginosa, preferivelmente farinha de semente oleaginosa de canola, com solução de cloreto de sódio aquosa é efetuada à temperatura elevada, então se tem como resultado, após a separação da farinha de semente oleaginosa residual, uma solução de proteína aquosa que possui um conteúdo de ácido fítico menos que uma solução de proteína de canola aquosa produzida pela extração efetuada à temperatura ambiente. [014] Embora não desejando estar preso por qualquer teoria, acredita-se que o ácido fítico extraído da farinha de semente oleaginosa à temperatura elevada precipita da solução de proteína aquosa resultante e é removido durante a filtração para separar a solução de proteína aquosa da farinha de semente oleaginosa residual. Também, o ácido fítico pode não ser extraído na solução de proteína aquosa devido a um efeito de solubilidade inverso do ácido fítico na solução de cloreto de sódio aquosa com a temperatura crescente. [015] Foi também agora descoberto, de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, que, se o cloreto de sódio preferivelmente empregado na etapa de extração nos procedimentos descritos nos pedidos de patente acima descritos, é substituído por cloreto de cálcio, então a quantidade de ácido fítico presente na solução de proteína aquosa separada da farinha de semente oleaginosa de canola é diminuída. [016] Embora não desejando estar preso por qualquer teoria, acredita-se que os íons cálcio formem complexos com o ácido fítico por estes procedimentos para formar um precipitado insolúvel que permanece com a farinha gasta ou é removido durante a clarificação da solução de proteína aquosa. [017] Conseqüentemente, em um aspecto da presente invenção, é fornecido um processo para preparação de um isolado de proteína que compreende (a) extrair uma farinha de semente oleaginosa para provocar a solubilização da proteína na referida farinha de semente oleaginosa para formar uma solução de proteína aquosa enquanto inibe a extração de ácido fítico da farinha de semente oleaginosa dentro da solução de proteína, (b) separar a solução de proteína aquosa da farinha de semente oleaginosa residual, (c) aumentar a concentração de proteína da solução de proteína aquosa a uma concentração de pelo menos cerca de 50 g/L enquanto é mantida a força iônica substancialmente constante para fornecer uma solução de proteína concentrada, (d) diluir a referida solução de proteína concentrada em água resfriada possuindo uma temperatura abaixo de 15°C para causar a formação de micelas de proteína, (e) assentar as micelas de proteína para formar uma massa micelar semelhante a glúten amorfa, pegajosa e gelatinosa, e (f) separar a massa micelar de proteína do sobrenadante possuindo um conteúdo de proteína de pelo menos cerca de 90% em peso (N x 6,25) em uma base de peso seco. [018] Também, quantidades reduzidas de conteúdo de ácido fítico na solução de proteína aquosa a partir da extração da farinha de semente oleaginosa podem ser alcançadas combinando-se as duas modalidades descritas acima, isto é, efetuando-se uma extração usando-se cloreto de cálcio a uma temperatura elevada. [019] Os isolados de proteína canola produzidos de acordo com este processo pode ser utilizado em aplicações convencionais de isolados de proteína, tais como, fortificação de proteína de alimentos processados, emulsificação de óleos, formadores de corpo em produtos assados e agentes de formação de espuma em produtos que capturam gases. Além disso, os isolados de proteína de canola podem ser formados em fibras protéicas, úteis em análogos de carne, podem ser utilizados como um substituto ou aditivo da clara de ovo em produtos alimentícios onde a clara de ovo é usada como um ligante. 0 isolado de proteína de canola pode ser usado como suplementos nutricionais. Outros usos do isolado de proteína de canola estão em alimentos de animais domésticos, alimentação de animais e em aplicações industriais e cosméticas e em produtos de cuidado pessoal.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [020] A Figura 1 é uma folha de fluxo esquemático de um procedimento para produzir isolados de proteína de canola de diferentes perfis de proteína de acordo com uma modalidade da invenção; e [021] A Figura 2 é uma folha de fluxo esquemático de um procedimento contínuo para produzir isolados de proteína de canola de diferentes perfis de proteína de acordo com uma outra modalidade da invenção.

DESCRIÇÃO GERAL DA INVENÇÃO [022] O respectivo isolado de proteína de canola derivado da PMM e o isolado de proteína de canola derivado do sobrenadante podem ser isolados da farinha de semente oleaginosa de canola ou por um processo em lote ou por um processo contínuo ou por um processo semicontínuo conforme geralmente descrito nos Pedidos de Patente U. S. supracitados. Embora a presente invenção seja descrita aqui após principalmente com relação à canola, a presente invenção também é aplicável a outras farinhas de semente oleaginosas onde o ácido fitico é solubilizado na etapa de extração incluindo aqueles de linho, cânhamo e soja. [023] A etapa inicial do processo de fornecimento dos isolados de proteína de canola envolve a solubilização do material proteináceo da farinha de semente oleaginosa de canola. O material proteináceo recuperado da farinha de semente de canola pode ser a proteína que ocorre naturalmente na semente de canola ou o material proteináceo pode ser uma proteína modificada por manipulação genética mas possuindo características hidrofóbicas e propriedades polares da proteína natural. A farinha de canola pode ser qualquer farinha de canola resultante da remoção de óleo de canola da semente oleaginosa de canola com níveis variantes de proteína não desnaturada, resultante, por exemplo, de métodos de extração com hexano a quente ou de métodos de extrusão de óleo a frio. A remoção de óleo de canola da semente oleaginosa de canola pode ser freqüentemente efetuada como uma operação separada do procedimento de recuperação do isolado de proteína da descrito aqui. [024] A solubilização da proteína é efetuada para resultar em quantidades diminuídas de ácido fitico estando presente na solução de proteína de canola aquosa em comparação com os procedimentos descritos nos Pedidos de Patente U. S. supracitados. A solubilização da proteína é efetuada usando-se uma solução de sal aquosa, que pode ser uma solução de cloreto de sódio aquosa ou, em uma modalidade preferida, uma solução de cloreto de cálcio aquosa. [025] A fim de se ter uma concentração diminuída de ácido fítico na solução de proteína de canola aquosa resultante da extração de farinha de semente oleaginosa de canola, a extração pode ser efetuada usando-se solução de cloreto de cálcio aquosa sobre uma faixa de temperaturas ou, onde o cloreto de cálcio aquoso não é usado, efetuar a extração a uma temperatura elevada em vez de à temperatura ambiente. [026] Tal extração à temperatura elevada pode ser efetuada a uma temperatura de cerca de 45°C a cerca de 70°C. Preferivelmente, tal extração é efetuada usando-se uma solução aquosa de cloreto de sódio a uma temperatura de cerca de 55°C a cerca de 65°C. [027] A solução salina aquosa usada na extração de proteína, quando não cloreto de cálcio e preferivelmente cloreto de sódio, pode possuir os valores de força iônica, pH e concentração de farinha discutidos abaixo para a extração com cloreto de cálcio. [028] A solubilização da proteína é preferivelmente efetuada de acordo com uma modalidade da presente invenção usando-se uma solução de cloreto de cálcio. A solução de sal possui uma força iônica de pelo menos cerca de 0,05, preferivelmente pelo menos cerca de 0,1, para permitir que a solubilização de quantidades significativas de proteína seja efetuada. À medida que a força iônica da solução de cloreto de cálcio aumenta, o grau de solubilização da proteína na farinha de semente oleaginosa aumenta inicialmente até que um valor máximo seja alcançado. Qualquer aumento subseqüente na força iônica não aumenta a proteína total solubilizada. A força iônica da solução de cloreto de cálcio que causa a máxima solubilização de proteína varia dependendo da farinha de semente oleaginosa escolhida. [029] Em vista do maior grau de diluição exigido para a precipitação de proteína com forças iônicas crescentes, é freqüentemente preferido utilizar um valor de força iônica menor que cerca de 0,8, e mais preferivelmente um valor de cerca de 0,1 a cerca de 0,15. [030] Em um processo em lote, a solubilização de sal da proteína é efetuada a uma temperatura de pelo menos cerca de 5°C e preferivelmente de até cerca de 35°C, preferivelmente acompanhada pela agitação para diminuir o tempo de solubilização, que é freqüentemente de cerca de 10 a cerca de 60 minutos. É preferido efetuar a solubilização para extrair substancialmente o máximo praticável de proteína da farinha de semente oleaginosa, de modo a fornecer um alto rendimento de produto total. [031] O limite de temperatura inferior de cerca de 5°C é escolhido uma vez que a solubilização é de forma impraticável lenta abaixo desta temperatura enquanto o limite de temperatura superior preferido de cerca de 35°C é escolhido uma vez que o processo torna-se dispendioso a níveis maiores de temperatura em um modo descontínuo. Entretanto, temperaturas mais altas podem ser desejáveis para a extração com cloreto de cálcio a fim de se diminuir também o conteúdo de ácido fítico da solução de proteína aquosa, conforme discutido acima. [032] Em um processo contínuo, a extração da proteína a partir da farinha de semente oleaginosa de canola é executada de qualquer maneira consistente com a realização de uma extração contínua da proteína a partir da farinha de semente oleaginosa de canola. Em uma modalidade, a farinha de semente oleaginosa de canola é continuamente misturada com uma solução de cloreto de cálcio e a mistura é conduzida por uma tubulação ou conduite possuindo um comprimento e a uma taxa de fluxo por um tempo de permanência suficiente para efetuar a extração desejada de acordo com os parâmetros descritos aqui. Em tal procedimento continuo, 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 o máximo de proteina praticável da farinha de semente oleaginosa de canola. A solubilização no procedimento continuo é preferivelmente efetuada a temperaturas elevadas, preferivelmente acima de cerca de 35°C, geralmente até cerca de 65°C. Conforme notado mais cedo, temperaturas elevadas levam a niveis menores de ácido fitico na solução de proteina aquosa. [033] A solução de cloreto de cálcio aquosa e a farinha de semente oleaginosa de canola possuem um pH natural de cerca de 5 a cerca de 6,8 para permitir que um isolado de proteina seja formado pela rota micelar, conforme descrito em maiores detalhes abaixo. [034] No e próximo aos limites da faixa de pH, a formação do isolado de proteina ocorre apenas parcialmente através da rota micelar e em rendimentos menores que os alcançáveis em qualquer lugar na faixa de pH. Por estas razões, os valores de pH de cerca de 5,3 a cerca 6,2 são preferidos. [035] O pH da solução salina pode ser ajustado a qualquer valor desejado dentro da faixa de cerca de 5 a cerca de 6,8 para uso na etapa de extração pelo uso de qualquer ácido conveniente, visualmente ácido hidroclórico, ou álcali, freqüentemente hidróxido de sódio, conforme solicitado. [036] A concentração da farinha de semente oleaginosa na solução de cloreto de cálcio durante a etapa de solubilização pode variar amplamente. Os valores de concentração tipicos são de cerca de 5 a cerca de 15% p/v. [037] Um antioxidante pode estar presente na solução de sal durante pelo menos parte da etapa de extração. O antioxidante pode ser qualquer antioxidante conveniente, tal como sulfito de sódio ou ácido ascórbico. A quantidade de antioxidante empregada na etapa de extração 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 dos fenólicos presentes na solução de proteína aquosa, o que pode adversamente afetar a cor do produto final. [038] A etapa de extração de proteína com a solução de cloreto de cálcio aquosa possui o efeito adicional de solubilizar as gorduras que podem estar presentes na farinha de canola, que então resulta nas gorduras presentes na fase aquosa. [039] A solução de proteína resultante da etapa de extração geralmente possui uma concentração de proteína de cerca de 5 a cerca de 40 g/L, preferivelmente de cerca de 10 a cerca de 30 g/L. A extração da proteína da farinha de semente oleaginosa de canola usando uma solução de cloreto de cálcio aquosa resulta na presença de ácido fítico na solução de proteína mas a um nível significativamente diminuído em comparação com aquele resultante da extração da farinha de semente oleaginosa de canola usando solução de cloreto de sódio sob as mesmas condições de extração. [040] A fase aquosa resultante da etapa de extração pode então ser separada da farinha de canola residual, de qualquer maneira conveniente, tal como se empregando uma centrífuga de decantação, seguida por centrifugação a disco e/ou filtração para remover a farinha residual. A farinha residual separada pode ser seca para descarte. [041] A cor do isolado de proteína de canola final pode ser melhorada em termos de cor clara e amarelo menos intenso misturando-se o carvão ativo em pó ou outro agente de adsorção de pigmento com a solução de proteína aquosa separada e subseqüentemente removendo-se o adsorvente, de forma conveniente por filtração, para fornecer uma solução de proteína. A diafiltração pode também ser usada para remoção de pigmento. [042] Tal etapa de remoção de pigmento pode ser executada sob quaisquer condições convenientes, geralmente à temperatura ambiente da solução de proteína aquosa separada, empregando-se qualquer agente de adsorção de pigmento adequado. Para o carvão ativo 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. [043] Onde a farinha de semente de canola contém quantidades significantes de gordura, conforme descrito nas Patentes U. S. de números 5.844.086 e 6.005.076, cedidas ao cessionário desta e cujas divulgações estão aqui incorporadas por referência, então as etapas de retirada de gordura descritas nesta podem ser efetuadas na solução de proteina aquosa separada e na solução de proteína aquosa concentrada discutida abaixo. Quando a etapa de melhoramento de cor é executada, tal etapa pode ser efetuada após a primeira etapa de retirada de gordura. [044] Um procedimento alternativo é extrair a farinha de semente oleaginosa com a solução de cloreto de cálcio a um valor de pH relativamente alto de cerca de 6,8, geralmente a até cerca de 9,9. O pH da solução de cloreto de cálcio pode ter seu valor de pH ajustado a um valor alcalino desejado pelo uso de qualquer álcali de grau alimentar conveniente, tal como uma solução de hidróxido de sódio aquosa. Alternativamente, a farinha de semente oleaginosa pode ser extraída com a solução de cálcio a um pH relativamente baixo inferior a cerca de 5, geralmente abaixo de cerca de 3. Onde tal alternativa é empregada, a fase aquosa resultante da etapa de extração da farinha de semente oleaginosa é então separada da farinha de canola residual, de uma forma conveniente, tal como se empregando uma centrifugação por decantação, seguida por centrifugação a disco e/ou filtração para remover a farinha residual. A farinha residual separada pode ser seca para descarte. [045] A solução de proteína aquosa resultante da etapa de extração de alto pH ou de baixo pH, tem então seu pH ajustado à faixa de cerca de 5 a cerca de 6,8, preferivelmente de cerca de 5,3 a cerca de 6,2, conforme discutido acima, antes do processamento adicional conforme discutido abaixo. Tal ajuste de pH pode ser efetuado usando-se qualquer ácido conveniente, tal como ácido hidroclórico, ou álcali, tal como hidróxido de sódio, conforme apropriado. [046] A solução de proteina aquosa é então concentrada para aumentar a concentração de proteína desta enquanto mantém a força iônica desta substancialmente constante. Tal concentração é geralmente efetuada para fornecer uma solução de proteína concentrada possuindo uma concentração de proteína de pelo menos cerca de 50 g/L, preferivelmente pelo menos cerca de 200 g/L, mais preferivelmente pelo menos cerca de 250 g/L. [047] A etapa de concentração pode ser efetuada de qualquer maneira conveniente consistente com a operação descontínua ou contínua, tal como se empregando qualquer técnica de membrana seletiva conveniente, tal como ultrafiltração ou diafiltração, usando-se membranas, tal como membranas de fibra oca ou membranas espiraladas, com um corte de peso molecular adequado, tal como cerca de 3.000 a cerca de 100.000 Da, preferivelmente de cerca de 5.000 a cerca de 10.000 Da, com referência a diferentes materiais e configurações de membrana, e, para operação contínua, dimensionada para permitir o grau desejado de concentração uma vez que a solução de proteína aquosa passa através das membranas. [048] A solução de proteína concentrada pode então ser sujeitada a uma etapa de diafiltração usando-se uma solução de sal aquosa, que pode seu uma solução de cloreto de sódio aquosa ou uma solução de cloreto de cálcio aquosa, da mesma molaridade e pH da solução de extração. Tal diafiltração pode ser efetuada usando-se de cerca de 2 a cerca de 20 volumes de solução de diafiltração, preferivelmente cerca de 5 a cerca de 10 volumes de solução de diaf iltração. Na operação de diafiltração, quantidades adicionais de contaminantes, incluindo fenólicos e cores visíveis são removidos da solução de proteína pela passagem através da membrana com o permeato. A operação de diafiltração pode ser efetuada até que nenhuma quantidade adicional significante de compostos fenólicos e coloração visível estejam presentes no permeato. Tal diafiltração pode ser efetuada usando-se uma membrana que possui um corte de peso molecular na faixa de cerca de 3.000 a cerca de 100.000 Da, preferivelmente de cerca de 5.000 a cerca de 10.000 Da, com relação a diferentes materiais da membrana e configuração. [049] Um antioxidante pode estar presente no meio de diafiltração durante pelo menos parte da etapa de diafiltração. O antioxidante pode ser qualquer antioxidante conveniente, tal como sulfito de sódio ou ácido ascórbico. A quantidade de antioxidante empregada no meio de diafiltração depende dos materiais empregados e pode variar de cerca de 0,01 a cerca de 1% em peso, preferivelmente cerca de 0,05% em peso. O antioxidante serve para inibir a oxidação dos compostos fenólicos presentes na solução do isolado de proteína de canola concentrado, que pode adversamente afetar a cor do produto final. [050] A etapa de concentração e a etapa de diafiltração podem ser efetuadas a qualquer temperatura conveniente, geralmente cerca de 20°C a cerca de 60°C, preferivelmente de cerca de 20 a cerca de 30°C, e pelo período de tempo para efetuar o grau desejado de concentração. A temperatura e outras condições usadas a algum grau dependem do equipamento de membrana usado para efetuar a concentração e da concentração de proteína desejada da solução. [051] A concentração da solução de proteína à concentração preferida acima de cerca de 200 g/L nesta etapa não apenas aumenta o rendimento do processo a níveis acima de cerca de 4 0% em termos da proporção de proteína extraída que é recuperada como isolado de proteína seco, preferivelmente acima de cerca de 80%, mas também diminui a concentração de sal do isolado de proteína final após a secagem. A capacidade de controlar a concentração de sal do isolado é importante em aplicações do isolado onde as variações nas concentrações do sal afetam as propriedades funcionais e sensoriais em uma aplicação alimentar específica. [052] Como é bem conhecido, a ultrafiltração e técnicas de membrana seletiva similares permitem que espécies de baixo peso molecular passem através enquanto impede que espécies de peso molecular maior o façam. As espécies de baixo peso molecular não incluem apenas as espécies iônicas do sal mas também os materiais de baixo peso molecular extraídos do material de fonte, tais como carboidratos, pigmentos e fatores antinutricionais, assim como quaisquer formas de baixo peso molecular da proteína. O corte de peso molecular da membrana é freqüentemente escolhido para assegurar a retenção de uma proporção significante de proteína na solução, enquanto permite que os contaminantes passem através da mesma considerando-se os diferentes materiais e configurações de membrana. [053] A solução de proteína concentrada e opcionalmente diafiltrada pode ser sujeitada a uma operação de remoção de gordura adicional, se desejado, conforme descrito nas Patentes U. S. de números 5.844.086 e 6.005.076. [054] A solução de proteina concentrada e opcionalmente diafiltrada pode ser sujeitada a uma operação de remoção de cor como uma alternativa à operação de remoção de cor descrita acima. Carvão ativo em pó pode ser usado aqui assim como carvão ativo granulado (GAC). Um outro material que pode ser usado como um agente de adsorção de cor é a polivinil pirrolidona. [055] A etapa de tratamento com o agente de absorção de cor pode ser executada sob quaisquer condições convenientes, geralmente à temperatura ambiente da solução de proteina de canola. Para o carvão ativo em pó ou carvão ativo granulado, uma quantidade de cerca de 0,025% a cerca de 5% p/v, preferivelmente cerca de 0,05% a cerca de 2% p/v, pode ser usada. Onde a polivinil pirrolidona é usada como o agente de adsorção de cor, uma quantidade de cerca de 0,5% a cerca de 5% p/v, preferivelmente cerca de 2% a cerca de 3% p/v, pode ser usada. O agente de adsorção de cor pode ser removido da solução de proteina de canola por qualquer meio conveniente, tal como por filtração. [056] A solução de proteina concentrada e opcionalmente diafiltrada resultante da etapa de remoção de cor opcional pode ser sujeitada à pasteurização para matar qualquer bactéria que possa estar presente na farinha original como um resultado do armazenamento ou de outra forma e extraida da farinha na solução do isolado de proteina de canola na etapa de extração. Tal pasteurização pode ser efetuada sob quaisquer condições de pasteurização desejadas. Geralmente, a solução de proteina concentrada e opcionalmente diafiltrada é aquecida a uma temperatura de cerca de 55°C a cerca de 70°C, preferivelmente de cerca de 60°C a cerca de 65°C, por cerca de 10 a cerca de 15 minutos, preferivelmente cerca de 10 minutos. A solução de proteina concentrada pasteurizada então pode ser resfriada para processamento adicional conforme descrito abaixo, preferivelmente a uma temperatura de cerca de 25°C a cerca de 40°C. [057] Dependendo da temperatura empregada na etapa de concentração e etapa de diafiltração opcional e se a etapa de pasteurização é ou não efetuada, a solução de proteina concentrada pode ser aquecida a uma temperatura de pelo menos cerca de 20°C, e até cerca de 60°C, preferivelmente de cerca de 25°C a cerca de 40°C, para diminuir a viscosidade da solução de proteina concentrada para facilitar a performance da etapa de diluição subseqüente e a formação de micelas. A solução de proteina concentrada não deve ser aquecida além de uma temperatura acima da qual a formação de micelas não ocorre na diluição com água resfriada. [058] A solução de proteina concentrada resultante da etapa de concentração, e etapa de diafiltração opcional, etapa de remoção de cor opcional, etapa de pasteurização opcional e etapa de retirada de gordura opcional, é então diluida para efetuar a formação de micelas misturando-se a solução de proteina concentrada com água resfriada possuindo o volume exigido para alcançar o grau de diluição desejado. Dependendo da proporção de proteina de canola desejada a ser obtida pela rota micelar e da proporção do sobrenadante, o grau de diluição da solução de proteina concentrada pode ser variado. Com niveis de diluição maiores, em geral, uma maior proporção da proteina de canola permanece na fase aquosa. [059] Quando é desejado fornecer a maior proporção da proteina pela rota micelar, a solução de proteina concentrada é diluida em cerca de 15 vezes ou menos, preferivelmente cerca de 10 vezes ou menos. [060] A água resfriada com a qual a solução de proteina concentrada é misturada possui uma temperatura de menos de cerca de 15°C, geralmente de cerca de 3°C a cerca de 15°C, preferivelmente menos de cerca de 10°C, uma vez que rendimentos melhorados de isolado de proteina na forma de massa micelar protéica são alcançados com estas temperaturas mais frias nos fatores de diluição usados. [061] Em uma operação descontínua, o lote de solução de proteína concentrada é adicionado a um corpo estático de água resfriada possuindo o volume desejado, conforme discutido acima. A diluição da solução de proteína concentrada e o decréscimo conseqüente na força iônica causam a formação de uma massa tipo névoa de moléculas de proteína altamente associadas na forma de gotículas de proteína separadas na forma micelar. No procedimento descontínuo, as micelas de proteína são deixadas a assentar no corpo de água resfriada para formar uma massa micelar protéica, agregada, coalescida, densa, amorfa e pegajosa semelhante a glúten (PMM). O assentamento pode ser auxiliado, tal como por centrifugação. Tal assentamento induzido diminui o conteúdo de líquido da massa micelar protéica, diminuindo assim o conteúdo de umidade geralmente de cerca de 7 0% em peso a cerca de 95% em peso a um valor de geralmente cerca de 50% em peso a cerca de 80% em peso da massa micelar total. A diminuição do conteúdo de umidade da massa micelar desta forma também diminui o conteúdo de sal absorvido da massa micelar, e por conseguinte o conteúdo de sal do isolado seco. [062] Alternativamente, a operação de diluição pode ser executada continuamente, passando-se de forma continua a solução de 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 misturação dentro da tubulação. A água de diluição é alimentada dentro do tubo em forma de "T" a uma taxa suficiente para alcançar o grau desejado de diluição da solução de proteína concentrada. [063] A misturação da solução de proteína concentrada e a água de diluição na tubulação inicia a formação de micelas de proteína e a mistura é continuamente alimentada da saída do tubo em forma de "T" para dentro de um recipiente de assentamento, a partir do qual, quando cheio, o sobrenadante é deixado a transbordar. A mistura preferivelmente é alimentada dentro do corpo de líquido no recipiente de assentamento de uma maneira que minimiza a turbulência dentro do corpo de líquido. [064] No procedimento contínuo, as micelas de proteína são deixadas a assentar no recipiente de assentamento para formar uma massa micelar protéica semelhante a glúten, agregada, coalescida, densa, amorfa e pegajosa (PMM) e o procedimento é continuado até que uma quantidade desejada da PMM tenha sido acumulada no fundo do recipiente de assentamento, depois do que a PMM acumulada é removida a partir do recipiente de assentamento. No lugar do assentamento por sedimentação, a PMM pode ser separada continuamente por centrifugação. [065] A combinação de parâmetros do processo de concentração da solução de proteina a um conteúdo de proteina preferido de pelo menos cerca de 200 g/L e o uso de um fator de diluição menor que cerca de 15, resulta em rendimentos maiores, freqüentemente rendimentos significativamente maiores, em termos de recuperação de proteina na forma de massa micelar proteica a partir do extrato de farinha original, e isolados muito mais puros em termos de conteúdo de proteina em relação àqueles alcançados usando-se qualquer um dos procedimentos de formação de isolado de proteina do estado da técnica, conforme descrito, por exemplo, nas Patentes U. S. de números 5.844.086, 6.055.076 e 4.208.323. [066] Pela utilização de um processo continuo para a recuperação do isolado de proteina de canola quando comparado ao processo descontínuo, a etapa de extração de proteina inicial pode ser significantemente reduzida em tempo para o mesmo nivel de extração de proteina e temperaturas significantemente maiores podem ser empregadas na etapa de extração. Além disso, em uma operação continua, há menos chance de contaminação que em um procedimento descontínuo, levando a um produto de qualidade superior e o processo pode ser executado em um equipamento mais compacto. [067] O isolado assentado é separado da fase aquosa residual ou sobrenadante, tal 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, tal como secagem por pulverização, liofilização, ou secagem por cilindros a vácuo, para uma forma seca. A PMM seca possui um alto conteúdo 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-Kjeldahl x 6,25), e é substancialmente não desnaturada (conforme determinado por calorimetria de escaneamento diferencial). [068] Conforme descrito no Pedido de Patente U. S. supracitado de número 10/413.371, o isolado de proteína de canola derivado da PMM consiste predominantemente de uma proteína 7S e exibe um perfil de proteína que é: [069] de cerca de 60 a cerca de 90% em peso de proteína 7S, [070] de cerca de 1 a cerca de 15% em peso de proteína 12S, e [071] de 0 a cerca de 15% em peso de proteína 2S, [072] preferivelmente [073] de cerca de 88 a cerca de 95% em peso de proteína 7S, [074] de cerca de 1 a cerca de 12% em peso de proteína 12S, e [075] de 0 a cerca de 1% em peso de proteína 2S. [076] A PMM seca isolada da farinha de semente oleaginosa gorda também possui um baixo conteúdo de gordura residual, quando os procedimentos das Patentes U. S. de números 5.844.086 e 6.005.076 são empregados conforme necessário, o qual pode estar abaixo de cerca de 1% em peso. O isolado de proteína de canola contém quantidades diminuídas de acido fítico, quando comparado à extração da farinha com solução de cloreto de sódio aquoso sob as mesmas condições de reação ou à temperatura ambiente, e que preferivelmente pode estar abaixo de cerca de 1% em peso. [077] O sobrenadante da etapa de formação e assentamento de PMM contém quantidades significantes de proteína de canola, não precipitada na etapa de diluição, e pode ser processada para recuperar isolado de proteína de canola a partir desta. O sobrenadante da etapa de diluição, seguindo a remoção da PMM, é concentrado para aumentar a concentração de proteína deste. Tal concentração é efetuada usando-se qualquer técnica de membrana seletiva conveniente, tal como ultrafiltração, usando membranas com um corte de peso molecular adequado permitindo que espécies de baixo peso molecular, incluindo o sal e outros materiais de baixo peso molecular não proteináceos extraídos do material fonte de proteína, passem através da membrana, enquanto retém a proteína de canola na solução. Membranas de ultrafiltração possuindo um corte de peso molecular de cerca de 3.000 a 100.000 Da, preferivelmente de cerca de 5.000 a cerca de 10.000 Da, com referência aos materiais de membrana e configurações diferentes, podem ser usadas. A concentração do sobrenadante nesta forma também reduz o volume de líquido exigido a ser seco para recuperar a proteína. O sobrenadante geralmente é concentrado a uma concentração de proteína de pelo menos 50 g/L, preferivelmente de cerca de 100 a cerca de 400 g/L, mais preferivelmente cerca de 200 a cerca de 300 g/L, antes da secagem. Tal operação de concentração pode ser executada em um modo descontínuo ou em uma operação contínua, conforme descrito acima para a etapa de concentração de solução de proteina. [078] O sobrenadante concentrado pode então ser sujeitado a uma etapa de diafiltração usando-se água. Tal diafiltração pode ser efetuada usando-se de cerca de 2 a cerca de 20 volumes de solução de diafiltração, preferivelmente de cerca de 5 a cerca de 10 volumes de solução de diafiltração. Na operação de diafiltração, quantidades adicionais de contaminantes são removidas do sobrenadante aquoso pela passagem através da membrana com o permeato. A operação de diafiltração pode ser efetuada até que nenhuma quantidade adicional significante de compostos fenólicos e coloração visível estejam presentes no permeato. Tal diafiltração pode ser efetuada usando-se a mesma membrana da etapa de concentração. Entretanto, se desejado, a diafiltração pode ser efetuada usando-se uma membrana separada, tal como uma membrana que possua um corte de peso molecular na faixa de cerca de 3.000 a cerca de 100.000 Da, preferivelmente de cerca de 5.000 a cerca de 10.000 Da, com relação a diferentes materiais da membrana e configuração. [079] Um antioxidante pode estar presente no meio de diafiltração durante pelo menos parte da etapa de diafiltração. O antioxidante pode ser qualquer antioxidante conveniente, tal como sulfito de sódio ou ácido ascórbico. A quantidade de antioxidante empregada no meio de diafiltração depende dos materiais empregados e pode variar de cerca de 0,01 a cerca de 1% em peso, preferivelmente cerca de 0,05% em peso. O antioxidante serve para inibir a oxidação dos compostos fenólicos presentes na solução do isolado de proteína de canola concentrado. [080] O sobrenadante concentrado e opcionalmente diafiltrado pode ser seco por qualquer técnica conveniente, tal como secagem por pulverização, liofilização ou secagem por cilindros a vácuo, a uma forma seca para fornecer um isolado de proteína de canola adicional. Tal isolado de proteína de canola adicional possui um alto conteúdo de proteína, em excesso de cerca de 90% em peso, preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso de proteína (calculado como N-Kjeldahl x 6,25), e é substancialmente não desnaturada (conforme determinado por calorimetria de escaneamento diferencial). [081] Conforme descrito no Pedido de Patente U. S. supracitado de número 10/413.371, o isolado de proteína de canola derivado do sobrenadante consiste predominantemente de uma proteína 2S e exibe um perfil de proteína que é: [082] de cerca de 60 a cerca de 95% em peso de proteína 2S, [083] de cerca de 5 a cerca de 40% em peso de proteína 7S, e [084] de 0 a cerca de 5% em peso de proteína 12S, [085] preferivelmente [086] de cerca de 70 a cerca de 75% em peso de proteína 2S, [087] de cerca de 5 a cerca de 30% em peso de proteína 7S, e [088] de 0 a cerca de 2% em peso de proteína 12S. [089] O conteúdo de ácido fítico do isolado de proteína de canola é diminuído quando comparado à extração da farinha de proteína com solução de cloreto de sódio aquoso sob as mesmas condições de extração ou à temperatura ambiente, e que preferivelmente pode estar abaixo de cerca de 1% em peso. [090] Se desejado, pelo menos uma parte da PMM úmida pode ser combinada com pelo menos uma parte do sobrenadante concentrado antes da secagem das correntes de proteína combinadas por qualquer técnica conveniente para fornecer uma composição de isolado de proteína de canola combinada. As proporções relativas dos materiais proteináceos misturados juntos podem ser escolhidas para fornecer uma composição de isolado de proteína de canola resultante possuindo um perfil desejado de proteínas 2S/7S/12S. Alternativamente, os isolados de proteína secos podem ser combinados em quaisquer proporções desejadas para fornecer quaisquer perfis de proteína 2S/7S/12S específicos desejados na mistura. A composição do isolado de proteína de canola combinada possui um alto conteúdo de proteína, em excesso de cerca de 90% em peso, preferivelmente pelo menos cerca de 100% em peso (calculado como N-Kjeldahl x 6,25), e é substancialmente não desnaturada (conforme determinado por calorimetria de escaneamento diferencial). [091] Em um outro procedimento alternativo, onde uma parte apenas do sobrenadante concentrado é misturada com apenas uma parte da PMM e a mistura resultante seca, o restante do sobrenadante concentrado pode ser seco como qualquer um do restante da PMM. Também, a PMM seca e o sobrenadante seco podem também ser misturados a seco em quaisquer proporções relativas desejadas, conforme discutido acima. [092] Operando-se desta maneira, vários isolados de proteína de canola podem ser recuperados, na forma de PMM seca, sobrenadante seco e misturas secas das várias proporções em peso de isolado de proteína de canola derivado de PMM e isolado de proteína de canola derivado do sobrenadante, geralmente de cerca de 5:95 a cerca de 95:5 em peso, o que pode ser desejável para alcançar deferentes propriedades funcionais e nutricionais com base nas proporções diferentes das proteínas 2S/7S/12S nas composições. [093] Como uma alternativa à diluição da solução de proteína concentrada em água resfriada e processamento do precipitado e sobrenadante resultantes conforme descritos acima, a proteína pode ser recuperada da solução de proteína concentrada por diálise da solução de proteína concentrada para reduzir o conteúdo de sal desta. A redução do conteúdo de sal da solução de proteína concentrada resulta na formação de micelas de proteína no tubo de diálise. Seguindo-se a diálise, é permitido que as micelas de proteína assentem, sejam coletadas e secas, conforme discutido acima. O sobrenadante da etapa de assentamento das micelas de proteína pode ser processado, conforme discutido acima, para recuperar proteína adicional deste. Alternativamente, os conteúdos do tubo de diálise podem ser diretamente secos. O último procedimento alternativo é útil onde pequenas quantidades de escala laboratorial de proteína são desejadas. [094] Foi observado que quando o retentato da etapa de concentração a partir de uma extração de cloreto de cálcio foi diluído, a PMM assentou fracamente, resultando em mais proteína 7S sendo encontrada no sobrenadante comparada a uma execução de extração com cloreto de sódio sob as mesmas condições de extração. [095] É possível usar cloreto de cálcio na etapa de extração e, antes da diluição, então substituir o cloreto de cálcio por cloreto de sódio para diafiltração do retentato com solução de cloreto de sódio.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS [096] Referindo-se à Figura 1, é ilustrada esquematicamente uma folha de fluxo de um processo descontínuo para a preparação dos isolados de proteína de canola possuindo conteúdo de ácido fítico diminuído. A farinha de semente oleaginosa de canola e o meio de extração de cloreto de cálcio aquoso são alimentados pela tubulação (10) a um recipiente de extração (12) onde a farinha de semente oleaginosa é extraída e uma solução de proteína aquosa é formada. Alternativamente, a farinha de semente oleaginosa de canola e a solução de cloreto de sódio aquosa são alimentadas pela tubulação (10) ao recipiente de extração para extração à temperatura elevada. [097] A mistura semifluida da solução de proteína aquosa e a farinha de semente oleaginosa residual são passadas pela tubulação (14) a uma centrífuga decantadora (16) para separação da farinha de semente oleaginosa que é removida pela tubulação (18). A solução de proteína aquosa é então passada pela tubulação (20) a uma operação de clarificação (22) onde a solução de proteína aquosa é centrifugada e filtrada para remover os finos, que são recuperados pela tubulação (24). [098] A solução de proteína aquosa clarificada é bombeada pela tubulação (26) através de membranas de ultrafiltração (28) para produzir uma solução de proteina concentrada como o retentato na tubulação (30) com o permeato sendo recuperado pela tubulação (32). A solução de proteina concentrada é passada para dentro do recipiente de precipitação (34) contendo água fria alimentada pela tubulação (36) . A massa micelar proteica formada no recipiente de precipitação (34) é passada através de um dessedimentador (35) e então pela tubulação (38) a um secador de pulverização (40) para fornecer o isolado de proteina de canola seco (42). [099] O sobrenadante do dessedimentador (35) é removido pela tubulação (44) e bombeado através das membranas de ultrafiltração (46) para produzir uma solução de proteina concentrada como o retentato na tubulação (48) com o permeato sendo removido pela tubulação (50). A solução de proteina concentrada é passada através de um secador de pulverização (52) para fornecer também o isolado de proteina de canola seco (54). [100] Como uma alternativa, a solução de proteina concentrada na tubulação (48) pode ser passada pela tubulação (56) para ser misturada com a massa micelar proteica antes da mistura ser então seca no secador de pulverização (40). [101] Referindo-se à Figura 2, é ilustrado esquematicamente uma folha de fluxo de um processo continuo para a preparação dos isolados de proteina de canola possuindo conteúdo de ácido fitico diminuido. A farinha de semente oleaginosa de canola e o meio de extração de cloreto de cálcio aquoso são alimentados pelas tubulações (110 e 112) respectivamente a um misturador (114) onde a farinha de semente oleaginosa e o meio de extração aquoso são misturados e a mistura é passada pela tubulação (116) a uma tubulação de misturação (118) . Na tubulação de misturação (118) , a farinha de semente oleaginosa é extraida e uma solução de proteína aquosa é formada. Alternativamente, a farinha de semente oleaginosa de canola e a solução de cloreto de sódio aquoso são alimentadas pelas tubulações (110 e 112) respectivamente ao misturador da fieira (114) para extração à temperatura elevada na tubulação de misturação (118). A mistura semifluida da solução de proteína aquosa e farinha de semente oleaginosa residual é passada pela tubulação (120) para uma centrífuga decantadora (122) para separação da farinha de semente oleaginosa residual que é removida pela tubulação (124). A solução de proteína aquosa então é passada pela tubulação (126) a uma operação de clarificação (128) onde a solução de proteína aquosa é centrifugada e filtrada para remover os finos, os quais são recuperados pela tubulação (130). [102] A solução de proteína aquosa clarificada é bombeada pela tubulação (132) através de membranas de ultrafiltração (134) dimensionadas para fornecer o grau desejado de concentração da solução de proteína aquosa para produzir uma solução de proteína concentrada como o retentato na tubulação (136) com o permeato sendo recuperado pela tubulação (138). A solução de proteína concentrada é passada para dentro da entrada de um T de misturação (140), com água gelada sendo alimentada a esta pela tubulação (142) em um volume suficiente para alcançar o grau desejado de diluição. A solução resultante é alimentada pela tubulação (144) a um tanque de equilíbrio (146) e então ao dessedimentador (147). A massa micelar protéica é removida do dessedimentador pela tubulação (148) e passada através de um secador de pulverização (150) para fornecer o isolado de proteina de canola seco (152). [103] O sobrenadante do dessedimentador (147) é removido pela tubulação (154) e bombeado através das membranas de ultrafiltração (152) para produzir uma solução de proteina concentrada como o retentato na tubulação (158) com o permeato sendo removido pela tubulação (160). A solução de proteina concentrada é passada através de um secador de pulverização (162) para fornecer também o isolado de proteina de canola seco (164). [104] Como uma alternativa, a solução de proteina concentrada na tubulação (158) pode ser passada pela tubulação (166) para ser misturada com a massa micelar protéica antes da mistura ser então seca no secador de pulverização (150). EXEMPLO EXEMPLO 1 [105] Este Exemplo descreve a preparação dos isolados de proteina de canola. [106] "a" kg de farinha de semente oleaginosa de canola comercial foi adicionado a "b" L de solução de extração, a qual era ou NaCl 0,1 M ou CaC12 0,075 M, contendo 0,05% em peso de ácido ascórbico à temperatura ambiente, agitada por 30 minutos para fornecer uma solução de proteina aquosa possuindo um conteúdo de proteina de "c" % em peso. Todos os conteúdos de proteina foram determinados usando-se um Leco FP528 Nitrogen Determinator. A farinha de canola residual foi removida e a solução de proteína resultante foi clarificada por centrifugação e filtração para produzir "d" L de uma solução de proteína filtrada possuindo um conteúdo de proteína de "e" % em peso. [107] Uma alíquota de "f" L da solução de extrato de proteína foi reduzida em volume a "g" L por concentração em uma membrana de poliéter sulfona (PES) possuindo um corte de peso molecular de 100.000 Da e então foi pasteurizada a 60°C por 10 minutos. A solução concentrada pasteurizada resultante tinha um conteúdo de proteína de "h" % em peso. [108] A solução concentrada a "i" °C foi diluída a "j" em água RO fria possuindo uma temperatura "q". Uma névoa branca é formada e foi deixada a assentar. A água de diluição superior foi removida e a massa pegajosa (PMM) precipitada e viscosa foi recuperada do fundo do recipiente em um rendimento de "k" % em peso da solução de proteína filtrada. Descobriu-se que a proteína derivada da PMM seca possui um conteúdo de proteína de "1" % em peso (N x 6,25) em uma base seca. O produto foi designado como "m (C300)". [109] A água de diluição removida foi reduzida em volume por ultrafiltração usando-se uma membrana PES possuindo um corte de peso molecular de 100.000 Da e então o concentrado foi pasteurizado a 60°C por 10 minutos. O concentrado pasteurizado, contendo "n" % de proteína em peso foi seco. Com a proteína adicional recuperada do sobrenadante, a recuperação total de proteína da solução de proteína filtrada era de "o". Descobriu-se que a proteína derivada do sobrenadante seca possui um conteúdo de proteína de "pl" % em peso (N x 6,25) em uma base seca. O produto foi designado como "m (C200)". [110] Os parâmetros "a" até "q" e outras características do procedimento sâo identificados na seguinte Tabela I: TABELA I EXEMPLO 2 [111] Este Exemplo compara o conteúdo de ácido fitíco dos isolados de proteína de canola preparados conforme descrito no Exemplo 1. [112] As amostras do isolado de proteína de canola, preparada conforme descrito no Exemplo 1, foram analisadas para o conteúdo de ácido fítico por um método de troca iônica/colorimétrico. Os resultados obtidos estão expostos nas seguintes Tabelas II e III: TABELA II

TABELA III [113] Como pode ser visto a partir destes dados, a extração da farinha de semente oleaginosa de canola usando cloreto de sódio sob as mesmas condições de extração resultaram em um conteúdo de ácido fítico maior quando comparado às extrações feitas com cloreto de cálcio. A diferença nos níveis de fitato não foi tão significante entre o produto C200 e C300 quando CaCl2 foi usado. EXEMPLO 3 [114] Este Exemplo descreve experimentos em escala de laboratório comparando a extração de farinha de semente oleaginosa de canola com cloreto de sódio e cloreto de cálcio. [115] Uma série de experimentos em escala de laboratório foi executada. Nos experimentos, 15 g de farinha de semente oleaginosa de canola comercial foram combinados com 150 mL de solvente de extração para fornecer uma extração a 10% p/v. A mistura foi agitada por 30 minutos usando-se um agitador orbital operando a 220 rpm à temperatura ambiente. Os solventes de extração foram CaCl2 0,05 M, NaCi 0,1 M e combinações de CaC12 0,05M e NaCl 0,1 M, combinados em volume, nas seguintes proporções: [116] 1001 de CaC12/0% de NaCl [117] 80% de CaCl2/20% de NaCl [118] 60% de CaC12/40% de NaCl [119] 40% de CaCl2/60% de NaCl [120] 201 de CaC12/80% de NaCl [121] 0% de CaC12/100% de NaCl [122] Os extratos foram centrifugados a 10,000 g por 10 minutos para separar a farinha gasta do extrato. Os extratos centrifugados foram filtrados através de papel de filtro de 25 pm. Os filtrados foram centrifugados a 10,000 g por 20 minutos. 80 mL de filtrados centrifugados foram filtrados com seringa usando-se um filtro de 0,45 μτη para análise e liofilização. As amostras do extrato clarificado foram analisadas para o conteúdo de proteína usando-se um LECO FP528 Nitrogen Determinator e para o conteúdo de ácido fitico por HPLC de troca iônica (interno) e método de troca iônica/colorimétrico (externo). As amostras foram também analisadas para o perfil, de proteína por HPLC de exclusão por tamanho. [123] Os níveis de ácido fitico e de proteína para a análise de laboratório interna e análise independente externa estão expostos na seguinte Tabela IV.

TABELA IV [124] Como pode ser notado, uma proporção crescente de cloreto de cálcio na solução de extração resultou em menores níveis de ácido fitico nas amostras de extrato clarificadas e em níveis maiores de proteína nas amostras de extrato. [125] Os perfis de proteína para as proteínas 12S, 7S e 2S nas amostras de extrato estão expostos na seguinte Tabela V.

TABELA V [126] Embora haja diferenças nos perfis de proteína das várias amostras de extrato, elas não são consideradas significantes. EXEMPLO 4 [127] Este Exemplo mostra o efeito da temperatura do meio de extração no conteúdo de ácido fitico. [128] As amostras de farinha de semente oleaginosa de canola que foram dessolventizadas a uma temperatura abaixo de 70°C foram extraídas com solução de cloreto de sódio aquoso à temperatura ambiente e 60°C, [129] 15 g de farinha de semente oleaginosa de canola com um conteúdo de proteína de 35,91% em peso e conteúdo de umidade de 8,951 {determinado após 3 horas em uma estufa a 100°C) foram adicionados a 150 mL de solução de cloreto de sódio aquoso 0,1 M e colocados em um agitador rotativo Lab-Line a 220 rpm à temperatura ambiente por 30 minutos. [130] O extrato foi centrifugado a 10.000 rpm usando-se uma centrifuga Sorvall RC-5B e um rotor GSA para separar a farinha gasta da solução de extrato aquosa. O extrato então foi filtrado através de um papel de filtro plissado/estriado [25 pm) para remover qualquer matéria particulada remanescente. [ 131 ] 0 filtrado foi centrifugado por 10 minutos a 10.000 rpm e então filtrado em seringa (0,45 pm). 0 filtrado foi lio filizado e as amostras foram sujeitadas a análise de ácido fítico. [132] O procedimento foi então repetido em uma outra amostra da mesma farinha de semente oleaginosa de canola, exceto que 15 g da farinha foi adicionado a 150 mL de NaCl 0,1 M, pré-aquecido a 60°C e agitado por 5 minutos a 60°C em uma placa de aquecimento Thermolyne/agitador. [133] As capacidades de extração de proteína aparentes foram similares para as amostras de farinhas à temperatura ambiente {47,34%) e 60DC {46,51%). [134] As amostras derivadas da farinha de semente oleaginosa de canola foram medidas para o conteúdo de ácido fítico e os resultados estão expostos na seguinte Tabela VI : TABELA VI [135] Coino pode ser observado a partir dos resultados expostos na Tabela VI, a extração a 60°C leva a um menor conteúdo de ácido fitico da solução do extrato, o que deve resultar em menos ácido fitico no isolado de proteína de canola recuperado, SUMÁRIO DA DIVULGAÇÃO [1.3 6] Em suma, a presente invenção fornece isolados de proteína de semente oleaginosa de conteúdo reduzido de ácido fitico empregando cloreto de cálcio aquoso como o meio de extração e/ou empregando temperatura elevada na etapa de extração. Modificações são possíveis dentro do escopo da invenção.

Claims

1. Processo de preparação de um isolado de proteína, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) extrair uma farinha de semente oleaginosa de canola com uma solução aquosa de cloreto de cálcio tendo uma força iônica de pelo menos cerca de 0,05 e um pH de 5 a 6.8 para causar a solubilização da proteína na referida farinha de semente oleaginosa para formar uma solução de proteína aquosa enquanto se inibe a extração de ácido fítico da farinha de semente oleaginosa de canola na solução de proteína, (b) separar a solução de proteína aquosa da farinha de semente oleaginosa de canola residual, (c) aumentar a concentração de proteína da solução de proteína aquosa a uma concentração de pelo menos 50 g/L enquanto se mantém a força iônica substancialmente constante para fornecer uma solução de proteína concentrada, (d) diluir a referida solução de proteína concentrada na água resfriada possuindo uma temperatura abaixo de 15°C para causar a formação de micelas de proteína, (e) assentar as micelas de proteína para formar uma massa micelar semelhante a glúten, amorfa, pegajosa e gelatinosa, e (f) separar a massa micelar proteica do sobrenadante possuindo um conteúdo de proteína de pelo menos 90% 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 referida inibição de extração do ácido fítico é efetuada extraindo-se a farinha de semente oleaginosa com a referida solução aquosa de cloreto de cálcio a uma temperatura elevada de 45° a 70°C.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a referida temperatura elevada é de 55° a 65°C.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o referido isolado de proteina de canola possui um conteúdo de proteina de pelo menos 100% em peso (N x 6,25).

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, o qual é executado em um modo descontínuo e é caracterizado pelo fato de que a referida extração da referida farinha de semente oleaginosa de canola é efetuada usando-se uma solução aquosa de cloreto de cálcio, preferivelmente contendo um antioxidante e possuindo uma força iônica de pelo menos 0,05, preferivelmente de 0,1 a 0,8, e um pH de 5 a 6,8, preferivelmente de 5,3 a 6,2, a uma temperatura de pelo menos 5°C para produzir uma solução aquosa de proteina possuindo um conteúdo de proteina de 5 a 40 g/L, preferivelmente de 10 a 30 g/L.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a referida extração da referida farinha de semente oleaginosa de canola é efetuada com agitação da referida solução salina aquosa por 10 a 30 minutos, a uma concentração de farinha de semente oleaginosa de canola na referida solução salina aquosa durante a referida etapa de extração de 5 a 15% em peso.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, o qual é executado em uma base continua e é caracterizado pelo fato de que a referida etapa de extração é efetuada por: (i) misturar continuamente a referida farinha de semente oleaginosa de canola com uma solução aquosa de cloreto de cálcio, preferivelmente contendo um antioxidante, possuindo uma força iônica de pelo menos 0,05, preferivelmente de 0,1 a 0,8, e um pH de 5 a 6,8, preferivelmente de 5,3 a 6,2, a uma temperatura de 5°C a 65°C, preferivelmente pelo menos 35°C, e (ii) conduzir continuamente a referida mistura através de uma tubulação extraindo-se a proteína da farinha de semente oleaginosa de canola para formar uma solução de proteína aquosa possuindo um conteúdo de proteína de 5 a 40 g/L, preferivelmente de 10 a 30 g/L, em um período de tempo de até 10 minutos.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a concentração da farinha de semente oleaginosa na referida solução salina aquosa na referida etapa de misturação é de 5 a 15% p/v.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que depois da referida separação da solução de proteína aquosa da farinha de semente oleaginosa de canola residual, a solução de proteína aquosa é sujeitada a uma etapa de remoção de pigmento, que é efetuada por: (i) diafiltração da solução de proteína aquosa; ou (ii) misturação de um agente de adsorção de pigmento, que pode ser carvão ativo em pó, com a solução de proteína aquosa e remoção de forma subsequente do agente de adsorção de pigmento da solução de proteína aquosa.

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a referida etapa de concentração é sujeitada à diafiltração usando-se uma solução salina aquosa possuindo a mesma força iônica usada na etapa de extração, preferivelmente usando-se de 2 a 2 0 volumes, mais preferivelmente de 5 a 10 volumes de solução de diafiltração e pelo menos parte da etapa de diafiltração sendo preferivelmente efetuada na presença de um antioxidante.

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a referida solução de proteina concentrada é sujeitada a uma etapa de remoção de cor, preferivelmente usando carvão ativo granulado ou polivinilpirrolidona.

12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o isolado de proteina de canola adicional possuindo um conteúdo de proteina de pelo menos 90% em peso, preferivelmente pelo menos 100% em peso, é recuperado do sobrenadante, preferivelmente concentrando-se o sobrenadante a uma concentração de proteina de 100 a 400 g/L, preferivelmente de 200 a 300 g/L, e então secando-se a solução concentrada, com a solução de proteina concentrada sendo preferivelmente sujeitada à diafiltração, preferivelmente na presença de um antioxidante.

13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a referida solução de proteina concentrada é sujeitada a uma etapa de pasteurização, preferivelmente aquecendo-se a solução de proteina concentrada a uma temperatura de 55°C a 70°C por 10 a 15 minutos.