CN102123606A - 由低芥酸菜子油料种子制备低芥酸菜子蛋白质分离物（“blendertein”） - Google Patents

由低芥酸菜子油料种子制备低芥酸菜子蛋白质分离物（“blendertein”） Download PDF

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Abstract

通过将油料种子压碎且提取压碎的低芥酸菜子油料种子，从低芥酸菜子油料种子中回收低芥酸菜子蛋白质分离物。从低芥酸菜子蛋白质水溶液中去除从压碎的油料种子共提取的脂肪，所述低芥酸菜子蛋白质水溶液随后通过微团途径进行加工，以获得低芥酸菜子蛋白质分离物。

Description

由低芥酸菜子油料种子制备低芥酸菜子蛋白质分离物(“BLENDERTEIN”)
相关申请的参考
本申请根据35 USC 119（e）要求于2008年8月18日提交的美国临时专利申请号61/136,192的优先权。
发明领域
本发明涉及低芥酸菜子蛋白质分离物的制备。
发明背景
在低芥酸菜子油料种子的加工中，将种子压碎以取出种子的大部分低芥酸菜子油组分。残留的压碎的种子进行溶剂提取，通常使用己烷，以取出油的剩余部分。随后回收溶剂用于再使用，以生产低芥酸菜子油料种子粉（meal）。
通过如转让给其受让人且其公开内容引入本文作为参考的于2002年5月3日提交的共同未决的美国专利申请号10/137,391（美国专利申请公开号2003-0125526 A1和WO 02/089597）和于2004年6月9日提交的美国专利申请号10/476,230（美国专利申请公开号2004-0254353 A1）中所述的方法，可以由油料种子粉形成具有至少100 wt％（N x 6.25）蛋白质含量的低芥酸菜子油料种子蛋白质分离物。该程序涉及多步方法，包括使用盐水溶液提取低芥酸菜子油料种子粉，使所得到的蛋白质水溶液与残留油料种子粉分离，通过使用选择性膜技术使水溶液的蛋白质浓度增加到至少约200 g/L，同时维持离子强度基本上恒定，将所得到的浓缩蛋白质溶液稀释到冷水内以促使形成蛋白质微团，使蛋白质微团沉降以形成无定形、粘性、凝胶状、面筋样蛋白质微团块（PMM），并且从上清液中回收具有至少约100 wt％（N x 6.25）蛋白质含量的蛋白质微团块。如本文使用的，蛋白质含量在干重基础上进行测定。回收的PMM可以进行干燥。
在该方法的一个实施方案中，加工来自PMM沉降步骤的上清液，以从上清液中回收低芥酸菜子蛋白质分离物。这个程序可以通过最初使用超滤膜使上清液浓缩且使浓缩物干燥来实现。所得到的低芥酸菜子蛋白质分离物具有至少约90 wt％，优选至少约100 wt％（N x 6.25）的蛋白质含量。
美国专利申请号10/137,391中所述的程序是基本上分批的程序。在转让给其受让人且其公开内容引入本文作为参考的于2002年11月19日提交的共同未决的美国专利申请号10/298,678（WO 03/043439）中，描述了用于制备低芥酸菜子蛋白质分离物的连续方法。依照其，使低芥酸菜子油料种子粉与盐水溶液连续混合，使混合物通过管运输，同时从低芥酸菜子油料种子粉提取蛋白质，以形成蛋白质水溶液，通过选择性膜操作使蛋白质水溶液连续运输，以使蛋白质水溶液的蛋白质含量增加到至少约50 g/L，同时维持离子强度基本上恒定，使所得到的浓缩蛋白质溶液与冷水连续混合，以促使形成蛋白质微团，并且连续允许蛋白质微团沉降，同时上清液连续溢流直至所需量的PMM已在沉降容器中累积。从沉降容器中回收PMM并且可以进行干燥。PMM具有至少约90 wt％（N x 6.25）的蛋白质含量，优选至少约100 wt％。溢流的上清液可以进行加工，以由其回收低芥酸菜子蛋白质分离物，如上所述。
申请人知道用于从油料种子回收各种蛋白质的程序，其中将油料种子磨碎且随后加工以回收蛋白质。代表性例子是美国专利号2,762,820和4,151,310。低芥酸菜子不在此种现有技术程序中加工的油料种子中。
低芥酸菜子也称为油菜籽或油料种子油菜。
发明概述
在本发明的方法中，省略对低芥酸菜子油料种子一般执行的起始油取出步骤。依照本发明的一个方面，提供了用于由低芥酸菜子油料种子制备低芥酸菜子蛋白质分离物的方法，其包括：
将低芥酸菜子油料种子磨碎，
用含水提取介质提取磨碎的低芥酸菜子油料种子，以溶解磨碎的低芥酸菜子油料种子中的低芥酸菜子蛋白质，以形成低芥酸菜子蛋白质水溶液，
使低芥酸菜子蛋白质水溶液与残留的磨碎的低芥酸菜子油料种子分离，
使低芥酸菜子蛋白质水溶液脱脂，
使脱脂的低芥酸菜子蛋白质水溶液澄清，
使澄清的低芥酸菜子蛋白质水溶液浓缩，同时维持离子强度基本上恒定，以形成浓缩的低芥酸菜子蛋白质溶液，
任选使浓缩的低芥酸菜子蛋白质溶液透析过滤，
任选使任选透析过滤且浓缩的低芥酸菜子蛋白质溶液巴氏灭菌，
将浓缩的低芥酸菜子蛋白质溶液稀释到冷水内，以促使形成低芥酸菜子蛋白质微团，
收集作为蛋白质微团块的低芥酸菜子蛋白质微团，
使蛋白质微团块干燥以形成具有至少约90 wt％（N x 6.25）d.b.蛋白质含量的低芥酸菜子蛋白质分离物，优选至少约100 wt％d.b.，和
任选加工来自蛋白质微团块收集的上清液，以形成具有至少约90 wt％（N x 6.25）d.b.蛋白质含量的进一步的低芥酸菜子蛋白质分离物，优选至少约100 wt％d.b.。
本文用于从低芥酸菜子油料种子回收低芥酸菜子蛋白质分离物的程序优于根据上述方法回收低芥酸菜子蛋白质分离物的方法，其中原材料是来自主要为了从种子回收油而加工低芥酸菜子油料种子的残留粉，因为此处在分离物的颜色方面获得了更高质量的产物，即更少的色素形成。
根据本文方法生产的低芥酸菜子蛋白质分离物可以在蛋白质分离物的常规应用中使用，例如加工的食物和饮料的蛋白质强化，油的乳化，烘烤物品中的罐身成形机（body former）和截留气体的产品中的发泡剂。此外，低芥酸菜子蛋白质分离物可以形成在肉类似物中有用的蛋白质纤维，可以在其中卵清用作粘合剂的食品中用作卵清取代物或增量剂。低芥酸菜子蛋白质分离物可以用作营养添加剂。低芥酸菜子蛋白质分离物的其他用途是在宠物食物、动物饲料中以及在工业和化妆品应用中和在个人护理产品中。
发明总的描述
在本发明中，将完整的低芥酸菜子油料种子磨碎，以提供磨碎的低芥酸菜子油料种子块。由磨碎的低芥酸菜子油料种子块提供低芥酸菜子蛋白质分离物的方法的起始步骤涉及溶解来自磨碎的低芥酸菜子油料种子的蛋白质材料。可替代地，种子可以进行湿磨，使用任何方便设备，例如高剪切泵，以同时磨碎种子且溶解蛋白质。从低芥酸菜子种子中回收的蛋白质材料可以是低芥酸菜子种子中天然存在的蛋白质，或蛋白质材料可以是通过基因操作修饰但具有天然蛋白质的特有疏水和极性性质的蛋白质。
蛋白质溶解通过使用食物级别盐溶液最有效地实现，这是因为盐的存在增强可溶蛋白质从压碎的低芥酸菜子油料种子中的取出。当低芥酸菜子蛋白质分离物预期用于非食物用途时，可以使用非食物级别的化学试剂。盐通常是氯化钠，尽管也可以使用其他盐例如氯化钾。盐溶液具有至少约0.05，优选至少约0.10的离子强度，以使得相当大量蛋白质的溶解能够实现。随着盐溶液的离子强度增加，低芥酸菜子油料种子中蛋白质的溶解程度最初增加直至达到最大值。离子强度中的任何后续增加不增加溶解的总蛋白质。促成最大限度蛋白质溶解的食物级别盐溶液的离子强度依赖于有关的盐而改变。
考虑到随着离子强度渐增蛋白质沉淀所需的稀释程度更大，通常优选利用小于约0.8的离子强度值，并且更优选约0.1 – 约0.15的值。
在分批方法中，蛋白质的盐溶解在约5℃ - 约75℃的温度实现，优选伴随搅动以减少溶解时间，这通常为约10 – 约60分钟。优选实现溶解以从低芥酸菜子油料种子粉中提取基本上尽可实行所能那样多的蛋白质，以便提供总体高产物得率。
选择约5℃的温度下限，这是因为低于这个温度溶解不切实际地慢，同时由于存在的蛋白质中的一些的变性温度，选择约75℃的优选温度上限。
在连续方法中，从低芥酸菜子油料种子中提取蛋白质以与实现从低芥酸菜子油料种子中连续提取蛋白质一致的任何方式执行。在一个实施方案中，使压碎的低芥酸菜子油料种子与食物级别盐溶液连续混合，并且使混合物通过管或导管运输，所述管或导管具有依照本文所述参数足以实现所需提取的长度且在依照本文所述参数足以实现所需提取的流速进行依照本文所述参数足以实现所需提取的停留时间。在此种连续程序中，盐溶解步骤在最高达约10分钟的时间内快速实现，优选以实现溶解以从低芥酸菜子油料种子中提取基本上尽可实行所能那样多的蛋白质。连续程序中的溶解在约10℃ - 约75℃的温度实现，优选约15℃ - 约35℃。
食物级别盐水溶液一般具有约5 – 约6.8的pH，优选约5.3 – 约6.2，盐溶液的pH可以调整至在约5 – 约6.8范围内的任何所需值，以用于在需要时通过使用任何方便的酸（通常为盐酸）或碱（通常为氢氧化钠）的提取步骤中使用。
在溶解步骤过程中在食物级别盐溶液中的磨碎的低芥酸菜子油料种子浓度可以广泛改变。一般浓度值是约5 – 约25％w/v。
使用盐水溶液的蛋白质提取步骤具有溶解低芥酸菜子种子中存在的脂肪的另外作用，这随后导致脂肪存在于水相中。
由提取步骤产生的蛋白质溶液一般具有约3 – 约40 g/L的蛋白质浓度，优选约10 – 约30 g/L。
盐水溶液可以包含抗氧化剂。抗氧化剂可以是任何方便的抗氧化剂，例如亚硫酸钠或抗坏血酸。所采用的抗氧化剂的量可以从溶液的约0.01到约1 wt％变化，优选约0.05 wt％。抗氧化剂用于抑制蛋白质溶液中酚类的氧化。
由提取步骤产生的水相随后可以与残留低芥酸菜子种子材料分离，以任何方便方式，例如通过采用沉降式离心机，随后为盘式离心以取出残留种子材料。分离的残留种子材料可以进行干燥用于处置或进一步加工。
在低芥酸菜子蛋白质水溶液中存在的脂肪可以通过如转让给其受让人且其公开内容引入本文作为参考的美国专利号5,844,086和6,005,076中所述的程序去除。
如本文描述的，低芥酸菜子蛋白质水溶液可以冷却至约3℃ - 约7℃的温度，以通过任何方便程序例如通过倾析促使脂肪与水相分离用于去除。可替代地，脂肪可以通过使用乳油分离器通过离心在较高温度去除。一旦脂肪已被去除，低芥酸菜子蛋白质水溶液就可以通过过滤得到进一步澄清。从低芥酸菜子蛋白质水溶液中回收的低芥酸菜子油可以进行加工，以在低芥酸菜子油的商业应用中使用。
可替代地，通过任何方便程序例如使用三相倾析器，低芥酸菜子蛋白质水溶液可以同时与油相和残留低芥酸菜子种子材料分离。低芥酸菜子蛋白质水溶液随后可以通过过滤得到进一步澄清。
最终低芥酸菜子蛋白质分离物的颜色可以在浅色和更少浓黄色方面得到改善，这通过使粉状活性炭或其他色素吸附剂与分离的蛋白质水溶液混合，并且随后方便地通过过滤去除吸附剂，以提供蛋白质溶液来实现。透析过滤也可以用于色素去除。
此种色素去除步骤可以在任何方便条件下执行，一般在分离的蛋白质水溶液的环境温度，采用任何合适的色素吸附剂。对于粉状活性炭，采用约0.025％- 约5％w/v的量，优选约0.05％- 约2％w/v。
作为用盐水溶液提取磨碎的低芥酸菜子油料种子的替代方案，此种提取可以使用单独的水进行，尽管单独的水的利用趋于比盐水溶液从磨碎的低芥酸菜子油料种子中提取更少的蛋白质。当采用此种替代方案时，随后在与残留磨碎的油料种子分离后，可以将以上文讨论浓度的盐加入蛋白质溶液中，以在下述浓缩步骤过程中使蛋白质维持在溶液中。当执行第一个脂肪去除步骤时，一般在此种操作完成后加入盐。
另一个可替代程序是在超过约6.8的相对高pH值，一般最高达约9.9，用食物级别盐溶液提取磨碎的低芥酸菜子油料种子。通过使用任何方便的食物级别碱，例如氢氧化钠水溶液，食物级别盐溶液的pH可以在pH中调整至所需碱性值。可替代地，磨碎的油料种子可以在低于约pH 5的相对低pH，一般降至约pH 3，用盐溶液提取。当采用此种替代方案时，如先前讨论的，以任何方便形式，然后使由磨碎的油料种子提取步骤产生的水相与残留低芥酸菜子种子材料分离。分离的残留低芥酸菜子油料种子材料可以进行干燥用于处置或进一步加工。
在如下文讨论的进一步加工前，如上文讨论的，由高或低pH提取步骤产生的蛋白质水溶液随后进行pH调整至约5 – 约6.8的范围，优选约5.3 – 约6.2。合适时，此种pH调整可以使用任何方便的酸（通常为盐酸）或碱（通常为氢氧化钠）实现。
使低芥酸菜子蛋白质水溶液浓缩，以增加其蛋白质浓度，同时维持其离子强度基本上恒定。一般实现此种浓缩，以提供具有约50 – 约250 g/L蛋白质浓度的浓缩蛋白质溶液，优选至约200 g/L。
浓缩步骤可以以与分批或连续操作一致的任何方便方式实现，例如通过采用任何方便的选择性膜技术，例如超滤或透析过滤，使用具有合适分子量截断的膜例如中空纤维膜或螺旋缠绕膜，所述分子量截断例如约3,000 - 约100,000道尔顿，优选约5,000 - 约10,000道尔顿，考虑不同膜材料和构型，并且对于连续操作，尺寸确定为当蛋白质水溶液经过膜时允许所需浓缩程度。
如众所周知的，超滤和相似的选择性膜技术允许低分子量种类经过，同时阻止较高分子量种类经过。低分子量种类不仅包括食物级别盐的离子种类，而且还包括从来源材料提取的低分子量材料，例如碳水化合物、色素和抗营养因子，以及任何低分子量形式的蛋白质。膜的分子量截断通常考虑不同膜材料和构型选择为确保相当大比例的蛋白质保留在溶液中，同时允许污染物经过。
随后可以对浓缩蛋白质溶液实施透析过滤步骤，其中使用与提取溶液相同体积摩尔浓度和pH的盐水溶液。此种透析过滤可以使用约2 - 约20体积的透析过滤溶液实现，优选约5 - 约10体积的透析过滤溶液。在透析过滤操作中，通过与渗透物（permeate）一起经过膜从低芥酸菜子蛋白质水溶液中去除进一步量的污染物。可以实现透析过滤操作直至无显著进一步量的污染物和可见颜色存在于渗透物中。此种透析过滤可以使用与用于浓缩步骤相同的膜实现。然而，若需要，则透析过滤步骤可以使用具有不同分子量截断的分开膜实现，例如具有约3,000 - 约100,000道尔顿范围中的分子量截断的膜，优选约5,000 - 约10,000道尔顿，考虑不同膜材料和构型。
抗氧化剂在透析过滤步骤的至少部分过程中可以存在于透析过滤介质中。抗氧化剂可以是任何方便的抗氧化剂，例如亚硫酸钠或抗坏血酸。在透析过滤介质中采用的抗氧化剂的量依赖于所采用的材料，并且可以从约0.01到约1 wt％变化，优选约0.05 wt％。抗氧化剂用于抑制浓缩的低芥酸菜子蛋白质分离物溶液中存在的酚类的氧化。
浓缩步骤和透析过滤步骤可以在任何方便的温度实现，一般约20℃ - 约60℃，优选约20 – 约30℃，并且进行实现所需浓缩程度的时间段。对于一些程度使用的温度和其他条件依赖于用于实现溶液浓缩和所需蛋白质浓度的膜设备。
如美国专利号5,844,086和6,005,076中所述，若需要，则可以对浓缩且任选透析过滤的蛋白质溶液实施进一步的脱脂操作。
可以对浓缩且任选透析过滤的蛋白质溶液实施颜色去除操作，作为上述颜色去除操作的替代方案。在本文中可以使用粉状活性炭以及粒状活性炭（GAC）。可以用作颜色吸收剂的另一种材料是聚乙烯吡咯烷酮。
颜色吸收剂处理步骤可以在任何方便的条件下执行，一般在低芥酸菜子蛋白质溶液的环境温度。对于粉状活性炭，可以使用约0.025％- 约5％w/v的量，优选约0.05％- 约2％w/v。当聚乙烯吡咯烷酮用作颜色吸收试剂时，可以使用约0.5％- 约5％w/v的量，优选约2％- 约3％w/v。通过任何方便的方式例如通过过滤，可以从低芥酸菜子蛋白质溶液去除颜色吸收剂。
可以对由任选的颜色去除步骤产生的浓缩且任选透析过滤的低芥酸菜子蛋白质溶液实施巴氏灭菌，以减少微生物负荷。此种巴氏灭菌可以在任何所需巴氏灭菌条件下实现。一般地，使浓缩且任选透析过滤的低芥酸菜子蛋白质溶液加热至约55℃ - 约70℃的温度，优选约60℃ - 约65℃，进行约10 – 约15分钟，优选约10分钟。巴氏灭菌的浓缩的低芥酸菜子蛋白质溶液随后可以冷却用于如下所述的进一步加工，优选至约25℃ - 约40℃的温度。
依赖于浓缩步骤和任选的透析过滤步骤中采用的温度，以及无论巴氏灭菌步骤是否实现，可以使浓缩的蛋白质溶液加热至至少约20℃的温度，并且最高达约60℃，优选约25℃ - 约40℃，以降低浓缩的蛋白质溶液的粘度，以促进后续稀释步骤的性能和微团形成。浓缩的蛋白质溶液不应加热超过在其以上通过冷水稀释不发生微团形成的温度。
由浓缩步骤和任选的透析过滤步骤、任选的颜色去除步骤、任选的脱脂步骤和任选的巴氏灭菌步骤产生的浓缩的蛋白质溶液随后进行稀释，以实现微团形成，这通过将浓缩的蛋白质溶液加入具有达到所需稀释程度所需体积的水体内来实现。依赖于希望通过微团途径获得的低芥酸菜子蛋白质比例和来自上清液的比例，可以改变浓缩的蛋白质溶液的稀释程度。一般而言，用较低稀释水平，较大比例的低芥酸菜子蛋白质保留在水相中。
当希望通过微团途径提供最大比例的蛋白质时，使浓缩的蛋白质溶液稀释约5倍 – 约25倍，优选约10倍 – 约20倍。
浓缩的蛋白质溶液注入其内的水体具有小于约15℃的温度，一般约3℃ - 约15℃，优选小于约10℃，这是因为在使用的稀释因子下用这些较冷的温度获得蛋白质微团块形式的蛋白质分离物的改善的得率。
浓缩的蛋白质溶液的稀释和离子强度中的因此降低促使形成微团形式的不连续蛋白质小滴形式的高度结合蛋白质分子的云状块。允许蛋白质微团沉降，以形成聚集、凝聚、致密、无定形、粘性、面筋样蛋白质微团块。例如通过离心可以帮助沉降。此种诱导的沉降降低蛋白质微团块的液体含量，从而使含湿量一般从总微团块的约70重量％ - 约95重量％降低到一般约50重量％ - 约80重量％的值。以这种方式降低微团块的含湿量还降低微团块的封闭含盐量，并且因此降低干燥分离物的含盐量。
在分批操作中，如上文讨论的，将浓缩的蛋白质溶液的批料加入具有所需体积的静止冷水体中。浓缩的蛋白质溶液的稀释和离子强度中的因此降低促使形成微团形式的不连续蛋白质小滴形式的高度结合蛋白质分子的云状块。在分批程序中，允许蛋白质微团在冷水体中沉降，以形成聚集、凝聚、致密、无定形的粘性面筋样蛋白质微团块（PMM）。例如通过离心可以帮助沉降。此种诱导的沉降降低蛋白质微团块的液体含量，从而使含湿量一般从总微团块的约70重量％ - 约95重量％降低到一般约50重量％ - 约80重量％的值。以这种方式降低微团块的含湿量还降低微团块的封闭含盐量，并且因此降低干燥分离物的含盐量。
可替代地，通过使浓缩的蛋白质溶液连续经过T形管的一个入口，同时将稀释水供应给T形管的另一个入口，允许在管中混合，可以连续执行稀释操作。以足以达到浓缩的蛋白质溶液所需稀释程度的速率，将稀释水供应到T形管内。
浓缩的蛋白质溶液和稀释水在管中的混合起始蛋白质微团形成，并且混合物从T形管的出口连续供应到沉降容器内，当充满时，允许上清液从其中溢流。混合物优选以使液体主体内的紊流降到最低的方式供应到沉降容器中的液体主体内。
在连续程序中，允许蛋白质微团沉降在沉降容器中，以形成聚集、凝聚、致密、无定形、粘性、面筋样蛋白质微团块（PMM），并且程序继续直至所需量的PMM已累积在沉降容器的底部中，在其上从沉降容器中取出累积的PMM。代替通过沉淀作用沉降，PMM可以通过离心连续分离。
使蛋白质溶液浓缩至至少约200 g/L的优选蛋白质含量的方法参数和约10 – 约20的稀释因子的使用组合，导致在从原始粉提取物中回收蛋白质微团块形式的蛋白质方面更高的得率，通常是显著更高的得率，以及在蛋白质含量方面比使用在上述美国专利中讨论的已知现有技术蛋白质分离物形成程序中的任何一种达到的纯得多的分离物。
与分批方法相比较，通过利用用于回收低芥酸菜子蛋白质分离物的连续方法，起始蛋白质提取步骤对于相同水平的蛋白质提取可以在时间中显著减少，并且在提取步骤中可以采用显著更高的温度。此外，在连续操作中，存在比分批程序中更少的污染机会，从而导致更高的产物质量，并且方法可以在更紧凑的设备中执行。
称为“蛋白质微团块”或PMM的无定形、聚集、粘性、凝胶状、面筋样蛋白质块形式的沉降分离物与残留水相或上清液分离，例如通过从沉降的块倾析残留水相或经由离心。PMM可以以湿形式使用，或可以通过任何方便技术例如喷雾干燥、冷冻干燥或真空鼓式干燥进行干燥，至干燥形式。干燥PMM具有高蛋白质含量，至少约90 wt％蛋白质，优选至少约100 wt％（计算为N x 6.25）d.b.，并且是基本上不变性的（如通过差示扫描量热法测定的）。干燥PMM具有低残留脂肪含量，其可以低于约1 wt％。
来自PMM形成和沉降步骤的上清液包含在稀释步骤中未沉淀的相当大量的低芥酸菜子蛋白质。
来自稀释步骤的上清液，在PMM去除后，可以进行浓缩以增加其蛋白质浓度。此种浓缩使用任何方便的选择性膜技术例如超滤实现，使用具有合适分子量截断的膜，从而允许低分子量种类包括从来源材料提取的盐、碳水化合物、色素和其他低分子量材料经过膜，同时在溶液中保留相当大比例的低芥酸菜子蛋白质。可以使用具有约3,000 - 约100,000道尔顿，优选约5,000 - 约10,000道尔顿的分子量截断的超滤膜，考虑不同膜材料和构型。以这种方式浓缩上清液还减少进行干燥以回收蛋白质所需的液体体积，并且因此减少用于干燥所需的能量。在干燥前，上清液一般浓缩至约100 - 400 g/L的蛋白质含量，优选约200 - 约300 g/L。
浓缩的上清液可以通过任何方便技术例如喷雾干燥、冷冻干燥或真空鼓式干燥进行干燥，至干燥形式，以提供进一步的低芥酸菜子蛋白质分离物。此种进一步的低芥酸菜子蛋白质分离物具有高蛋白质含量，通常超过约90 wt％蛋白质（计算为Kjeldahl N x 6.25），并且是基本上不变性的（如通过差示扫描量热法测定的）。若需要，则湿PMM可以在通过任何方便技术干燥组合蛋白质流前与浓缩的上清液组合，以提供组合的低芥酸菜子蛋白质分离物。组合的低芥酸菜子蛋白质分离物具有高蛋白质含量，超过约90 wt％（计算为Kjeldahl N x 6.25），并且是基本上不变性的（如通过差示扫描量热法测定的）。
可替代地，来自PMM分离的上清液可以通过替代程序进行加工，以由其回收进一步的低芥酸菜子蛋白质分离物。例如，如转让给其受让人且其公开内容引入本文作为参考的，于2008年6月20日提交的共同未决的美国专利申请号12/213,500中所述，首先可以部分浓缩或浓缩的上清液可以进行热处理，以在从热处理的溶液回收低芥酸菜子蛋白质分离物前由其沉淀7S蛋白质。同样如在共同未决的美国专利申请号12/213,500中所述，在从所得到的溶液回收低芥酸菜子蛋白质分离物前，可以对上清液实施等电沉淀以沉积7S蛋白质。
在如转让给其受让人且其公开内容引入本文作为参考的，于2008年8月18日提交的美国临时专利申请号61/136,193（____提交的美国专利申请号____，WO____）中所述的另一种替代方案中，在回收低芥酸菜子蛋白质分离物前，对首先可以部分浓缩或浓缩的上清液实施通过钙盐优选氯化钙的处理。
另外，在如转让给其受让人且其公开内容引入本文作为参考的，于2008年8月19日提交的美国临时专利申请号61/136,208（____提交的美国专利申请号____，WO____）中所述，PMM可以进行加工，以提供可溶性低芥酸菜子蛋白质分离物。
在另一个替代程序中，仅部分浓缩的上清液可以与至少部分PMM混合，并且使所得到的混合物干燥。浓缩的上清液的剩余部分可以与PMM的剩余部分中的任何一种一样干燥。此外，干燥的PMM和干燥的上清液也可以以任何所需相对比例进行干燥混合。
通过以这种方式操作，可以回收许多低芥酸菜子蛋白质分离物，其形式为干燥的PMM、干燥的上清液以及PMM和上清液的各种重量比例的干燥混合物，一般按重量计约5:95 - 约95:5，这可能是获得不同功能和营养性质希望的。
实施例
实施例1：
这个实施例描述了依照本发明的一个实施方案生产新低芥酸菜子蛋白质分离物。
使‘a’kg低芥酸菜子种子经过研磨机以完全磨碎种子。在环境温度将‘b’kg磨碎的种子添加到‘c’L‘d’M NaCl溶液，并且搅动30分钟以提供蛋白质水溶液。取出残留低芥酸菜子种子材料，并且通过离心使所得到的蛋白质溶液部分澄清，以生产具有‘f’重量％蛋白质含量的‘e’L部分澄清的蛋白质溶液。用乳油分离器使部分澄清的蛋白质溶液脱脂，并且随后过滤以进一步澄清，从而导致具有‘h’重量％蛋白质含量的体积‘g’L的溶液。
通过在具有‘k’道尔顿分子量截断的聚醚砜（PES）膜上浓缩，使‘i’L等分试样的蛋白质提取物溶液在体积中减少至‘j’L，并且随后在相同膜上用‘l’体积‘m’M NaCl溶液透析过滤。随后使透析过滤的保留物（retentate）在60℃巴氏灭菌1分钟。所得到的‘n’kg巴氏灭菌的浓缩蛋白质溶液具有‘o’重量％的蛋白质含量。
在‘p’℃将浓缩的溶液‘q’稀释到具有温度‘r’℃的冷反渗透（RO）净化水内。立即形成白色云状物，并且允许其沉降。取出上部稀释水，并且通过离心回收沉淀的、粘稠、粘性块（PMM），得率为‘s’wt％过滤的蛋白质溶液。发现干燥的PMM衍生的蛋白质具有‘t’％（N x 6.25）d.b.的蛋白质含量。给予产物名称‘u’C300。
关于2次运行的参数‘a’至‘u’在下表I中阐述：
表I
Figure 2009801321952100002DEST_PATH_IMAGE002
使‘v’L上清液加热至80℃进行10分钟，并且随后离心以取出沉淀的蛋白质。随后通过超滤使用具有‘y’道尔顿分子量截断的聚醚砜（PES）膜，使离心的热处理的上清液在体积中从‘w’L减少到‘x’L，并且随后在相同膜上用‘z’体积pH 3 RO水使浓缩物透析过滤。透析过滤的浓缩物包含‘aa’重量％蛋白质。对于从上清液回收的另外蛋白质，过滤的蛋白质溶液的总体蛋白质回收是‘ab’wt％。使浓缩物喷雾干燥，以形成最终产物，给予其名称‘u’C200HS，并且具有‘ac’％（N x 6.25）d.b.的蛋白质含量。关于2次运行的参数‘u’至‘ac’在下表II中阐述：
表II
Figure 2009801321952100002DEST_PATH_IMAGE004
实施例2：
这个实施例描述了依照本发明的一个实施方案生产新低芥酸菜子蛋白质分离物。
使‘a’kg黑芥子酶灭活的低芥酸菜子种子经过研磨机以完全磨碎种子。在环境温度将‘b’kg磨碎的种子添加到‘c’L‘d’M NaCl溶液，并且搅动30分钟以提供蛋白质水溶液。取出残留低芥酸菜子种子材料，并且通过离心使所得到的蛋白质溶液部分澄清，以生产具有‘e’重量％蛋白质含量的部分澄清的蛋白质溶液。用乳油分离器使部分澄清的蛋白质溶液脱脂，并且随后过滤以进一步澄清，从而导致具有‘g’重量％蛋白质含量的体积‘f’L的溶液。
通过在具有‘j’道尔顿分子量截断的聚偏1,1-二氟乙烯（PVDF）膜上浓缩，使‘h’L等分试样的蛋白质提取物溶液减少至‘i’kg。随后使保留物在约62℃巴氏灭菌10分钟。所得到的‘k’kg巴氏灭菌的浓缩蛋白质溶液具有‘l’重量％的蛋白质含量。
在‘m’℃将浓缩的溶液‘n’稀释到具有温度‘o’℃的冷RO水内。立即形成白色云状物，并且允许其沉降。取出上部稀释水，并且通过离心回收沉淀的、粘稠、粘性块（PMM），得率为‘p’wt％过滤的蛋白质溶液。发现干燥的PMM衍生的蛋白质具有‘q’％（N x 6.25）d.b.的蛋白质含量。给予产物名称‘r’C300。
参数‘a’至‘r’在下表III中阐述：
表III
Figure 2009801321952100002DEST_PATH_IMAGE006
使‘s’L上清液加热至约87℃进行5分钟，并且随后离心以取出沉淀的蛋白质。随后通过超滤使用具有‘v’道尔顿分子量截断的聚醚砜（PES）膜，使离心的热处理的上清液从‘t’L减少到‘u’kg。保留物包含‘w’重量％蛋白质。对于从上清液回收的另外蛋白质，过滤的蛋白质溶液的总体蛋白质回收是‘x’wt％。使保留物喷雾干燥，以形成最终产物，具有‘y’％（N x 6.25）d.b.的蛋白质含量，并且给予其名称‘r’C200HS。
参数‘r’至‘y’在下表IV中阐述：
表IV
Figure 2009801321952100002DEST_PATH_IMAGE008
实施例3：
这个实施例描述了使用由实施例2中使用的黑芥子酶灭活的低芥酸菜子种子制备的粉生产低芥酸菜子蛋白质分离物。
在环境温度将‘a’kg黑芥子酶灭活的低芥酸菜子粉添加到‘b’L‘c’M NaCl溶液，并且搅动30分钟以提供蛋白质水溶液。取出残留低芥酸菜子粉，并且通过离心使所得到的蛋白质溶液部分澄清，以生产具有‘e’重量％蛋白质含量的‘d’L部分澄清的蛋白质溶液。随后使这种溶液过滤以进一步澄清，从而导致具有‘g’重量％蛋白质含量的体积‘f’L的溶液。
通过在具有‘j’道尔顿分子量截断的PVDF（聚偏1,1-二氟乙烯）膜上浓缩，使‘h’L等分试样的蛋白质提取物溶液减少至‘i’kg。随后使保留物在约63℃巴氏灭菌10分钟。所得到的‘k’kg巴氏灭菌的浓缩蛋白质溶液具有‘l’重量％的蛋白质含量。
在‘m’℃将浓缩的溶液‘n’稀释到具有温度‘o’℃的冷RO水内。立即形成白色云状物，并且允许其沉降。取出上部稀释水，并且通过离心回收沉淀的、粘稠、粘性块（PMM），得率为‘p’wt％过滤的蛋白质溶液。发现干燥的PMM衍生的蛋白质具有‘q’％（N x 6.25）d.b.的蛋白质含量。给予产物名称‘r’C300。
关于3次运行的参数‘a’至‘r’在下表V中阐述：
表V
Figure 2009801321952100002DEST_PATH_IMAGE010
使‘s’L上清液加热至约85℃进行8分钟，并且随后离心以取出沉淀的蛋白质。随后通过超滤使用具有‘v’道尔顿分子量截断的聚醚砜（PES）膜，使‘t’L离心的热处理的上清液减少到‘u’kg。保留物包含‘w’重量％蛋白质。对于从上清液回收的另外蛋白质，过滤的蛋白质溶液的总体蛋白质回收是‘x’wt％。使保留物喷雾干燥，以形成最终产物，具有‘y’％（N x 6.25）d.b.的蛋白质含量，并且给予其名称‘r’C200HS。
关于2次运行的参数‘r’至‘y’在下表VI中阐述：
表VI
Figure 2009801321952100002DEST_PATH_IMAGE012
在上述实施例中生产的干燥产物的颜色使用以反射模式操作的HunterLab ColorQuest XE仪器进行分析。结果显示于表VII中。
表VII：关于来自实施例2和3的干燥产物的颜色结果：
发现由磨碎的种子制备的低芥酸菜子蛋白质分离物比由相同种子制备的低芥酸菜子粉生产的等价产物更明亮（更高的L*值）。由种子制备的C200HS比由粉制备的产物略微更绿，而C300产物具有非常相似的a*值，与原材料无关。由磨碎的种子制备的C200HS比由粉制备的C200HS更不黄，但趋势对于C300产物相反。具有更高L*值的样品一般被视为更可接受的，因为“L*”值指示白度。最大值100指示白色样品，而最小值0指示黑色样品。
公开内容的概括
本公开内容总的来说，本发明涉及由低芥酸菜子油料种子生产低芥酸菜子蛋白质分离物，其中不存在油从种子中的起始取出。修饰在本发明的范围内是可能的。

Claims (12)

1. 一种用于制备低芥酸菜子蛋白质分离物的方法，其包括：
将低芥酸菜子油料种子磨碎，
用含水提取介质提取所述磨碎的低芥酸菜子油料种子，以溶解所述磨碎的低芥酸菜子油料种子中的低芥酸菜子蛋白质和脂肪，以形成低芥酸菜子蛋白质水溶液，
使所述低芥酸菜子蛋白质水溶液与残留的磨碎的低芥酸菜子油料种子分离，
使所述低芥酸菜子蛋白质水溶液脱脂，
使所述脱脂的低芥酸菜子蛋白质水溶液澄清，
使所述澄清的低芥酸菜子蛋白质水溶液浓缩，同时维持离子强度基本上恒定，以形成浓缩的低芥酸菜子蛋白质溶液，
将所述浓缩的蛋白质溶液稀释到冷水内，以促使形成低芥酸菜子蛋白质微团，
收集作为蛋白质微团块的所述低芥酸菜子蛋白质微团，和
使所述蛋白质微团块干燥，以形成具有至少约90 wt％（N x 6.25）d.b.蛋白质含量的低芥酸菜子蛋白质分离物。
2. 权利要求1的方法，其中所述含水提取介质是具有至少约0.05 M离子强度的盐水溶液，其具有约5 – 约6.8的pH，以形成具有约3 – 约40 g/L浓度的低芥酸菜子蛋白质溶液。
3. 权利要求2的方法，其中在所述含水提取介质中存在抗氧化剂。
4. 权利要求1的方法，其中所述脱脂步骤通过下述实现：使所述低芥酸菜子蛋白质溶液冷却至约3℃ - 约7℃的温度，并且去除与所述低芥酸菜子蛋白质溶液分离的脂肪。
5. 权利要求4的方法，其中在所述脱脂步骤后，对所述分离的低芥酸菜子蛋白质水溶液实施颜色去除步骤。
6. 权利要求1的方法，其中使所述低芥酸菜子蛋白质水溶液浓缩至约50 – 约250 g/L的蛋白质浓度。
7. 权利要求6的方法，其中对所述浓缩的低芥酸菜子蛋白质溶液实施透析过滤步骤，以提供浓缩且透析过滤的低芥酸菜子蛋白质溶液。
8. 权利要求7的方法，其中在所述透析过滤操作的至少部分过程中存在抗氧化剂。
9. 权利要求7的方法，其中对所述浓缩且透析过滤的低芥酸菜子蛋白质溶液实施颜色去除操作。
10. 权利要求7的方法，其中对所述浓缩且透析过滤的低芥酸菜子蛋白质溶液实施巴氏灭菌步骤。
11. 权利要求1的方法，其中所述稀释步骤通过在小于约15℃的温度使所述浓缩的蛋白质溶液稀释约5倍 – 约25倍来实现。
12. 权利要求1的方法，其中加工来自所述蛋白质微团块收集的上清液，以形成具有至少约90 wt％（N x 6.25）d.b.蛋白质含量的进一步的低芥酸菜子蛋白质分离物。
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