EA026579B1 - Выделение белка из маслосемян - Google Patents
Выделение белка из маслосемян Download PDFInfo
- Publication number
- EA026579B1 EA026579B1 EA201400177A EA201400177A EA026579B1 EA 026579 B1 EA026579 B1 EA 026579B1 EA 201400177 A EA201400177 A EA 201400177A EA 201400177 A EA201400177 A EA 201400177A EA 026579 B1 EA026579 B1 EA 026579B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- protein
- dry matter
- content
- water
- aqueous solution
- Prior art date
Links
- 238000000164 protein isolation Methods 0.000 title 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical group CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 234
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 186
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 186
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 51
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000003021 water soluble solvent Substances 0.000 claims abstract description 33
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 claims description 62
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 claims description 59
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 44
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 38
- IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N Inositol-hexakisphosphate Chemical class OP(O)(=O)O[C@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H]1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N 0.000 claims description 21
- 235000002949 phytic acid Nutrition 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 claims description 18
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 125000004383 glucosinolate group Chemical group 0.000 claims description 15
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 claims description 14
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 14
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims description 13
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 241000219198 Brassica Species 0.000 claims description 9
- 235000003351 Brassica cretica Nutrition 0.000 claims description 9
- 235000003343 Brassica rupestris Nutrition 0.000 claims description 9
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N bis(2-chloroethyl) sulfide Chemical compound ClCCSCCCl QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000010460 mustard Nutrition 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 8
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 7
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000020238 sunflower seed Nutrition 0.000 claims description 6
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 claims description 5
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 claims description 4
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 abstract 2
- PCMORTLOPMLEFB-ONEGZZNKSA-N sinapic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC(OC)=C1O PCMORTLOPMLEFB-ONEGZZNKSA-N 0.000 abstract 2
- PCMORTLOPMLEFB-UHFFFAOYSA-N sinapinic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC(OC)=C1O PCMORTLOPMLEFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 162
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 39
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 35
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 26
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical group OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 17
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 17
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 241000208818 Helianthus Species 0.000 description 13
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 13
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 2-Methylpentane Chemical compound CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 12
- 235000019779 Rapeseed Meal Nutrition 0.000 description 12
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 12
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 12
- 239000004456 rapeseed meal Substances 0.000 description 12
- 235000006008 Brassica napus var napus Nutrition 0.000 description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 9
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 235000014698 Brassica juncea var multisecta Nutrition 0.000 description 7
- 240000000385 Brassica napus var. napus Species 0.000 description 7
- 235000006618 Brassica rapa subsp oleifera Nutrition 0.000 description 7
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 7
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000433 anti-nutritional effect Effects 0.000 description 6
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 description 6
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 5
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 5
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 5
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 5
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 5
- 239000004465 oilseed meal Substances 0.000 description 5
- -1 phenolic compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 235000019772 Sunflower meal Nutrition 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012869 ethanol precipitation Methods 0.000 description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- HUJXHFRXWWGYQH-UHFFFAOYSA-O sinapine Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(=O)OCC[N+](C)(C)C)=CC(OC)=C1O HUJXHFRXWWGYQH-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 4
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 3
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 3
- 238000007696 Kjeldahl method Methods 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 3
- 235000013861 fat-free Nutrition 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical class O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010011619 6-Phytase Proteins 0.000 description 2
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 2
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 2
- 108010044091 Globulins Proteins 0.000 description 2
- 102000006395 Globulins Human genes 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 2
- 206010065042 Immune reconstitution inflammatory syndrome Diseases 0.000 description 2
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 2
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 2
- IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N Phytic acid Natural products OP(O)(=O)OC1C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000000287 crude extract Substances 0.000 description 2
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229940085127 phytase Drugs 0.000 description 2
- 229940068041 phytic acid Drugs 0.000 description 2
- 239000000467 phytic acid Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000000751 protein extraction Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000208838 Asteraceae Species 0.000 description 1
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 1
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 1
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 1
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 101710190853 Cruciferin Proteins 0.000 description 1
- 102100030497 Cytochrome c Human genes 0.000 description 1
- 108010075031 Cytochromes c Proteins 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 108010088395 Glycine max alpha-conglycinin Proteins 0.000 description 1
- 108700037728 Glycine max beta-conglycinin Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 101710202365 Napin Proteins 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 231100001244 hazardous air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012994 industrial processing Methods 0.000 description 1
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 description 1
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- OQUKIQWCVTZJAF-UHFFFAOYSA-N phenol;sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O.OC1=CC=CC=C1 OQUKIQWCVTZJAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000019710 soybean protein Nutrition 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002753 trypsin inhibitor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
- A23J1/14—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from leguminous or other vegetable seeds; from press-cake or oil-bearing seeds
- A23J1/142—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from leguminous or other vegetable seeds; from press-cake or oil-bearing seeds by extracting with organic solvents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
- A23J1/14—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from leguminous or other vegetable seeds; from press-cake or oil-bearing seeds
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение направлено на способ выделения нативного белка из муки или жмыха семян масличных культур, который включает экстрагирование муки или жмыха водой для получения водного раствора, концентрирование водного раствора до концентрированного водного раствора, содержащего от 5 до 30 мас.% белка, добавление водорастворимого растворителя к концентрированному водному раствору для получения преципитата белка; при этом водорастворимым растворителем является этанол, который добавляют в конечной концентрации от 60 до 80 об.%, и отделение преципитата белка от водной фракции. Изобретение также направлено на выделенный нативный белок семян масличных культур, полученный предложенным способом, который имеет содержание белка по меньшей мере 80 мас.% (по сухому веществу), содержание этанола менее чем 0,2 мас.% (по сухому веществу), содержание этанола более чем 0,001 мас.% (по сухому веществу) и содержание фенольных соединений менее чем 0,1 мас.% (по сухому веществу), выраженное в эквивалентах горчичной кислоты.
Description
Настоящее изобретение относится к способу выделения белка из маслосемян, таких как семена рапса, семена подсолнечника, кокосы или соевые бобы.
Уровень техники
Присутствующее в маслосеменах (семенах масличных растений) масло обычно экстрагируют гексаном. Однако сочетание экстракции и процесса удаления растворителя может вызвать денатурацию белков. Это приводит к конформационному состоянию, в котором белки не проявляют технологической функциональности, необходимой для использования белков в широком спектре пищевых технологий. Кроме того, этот растворитель оказался в центре внимания в отношении безопасности и влияния на окружающую среду (гексан внесен в список опасных загрязнителей воздуха).
Чтобы экстрагировать белковую фракцию из маслосемян, применяют несколько методик экстракции. Могут быть упомянуты экстракция водой или щелочью, растворами хлорида натрия и гексаметофосфата натрия. Способ щелочной экстракции приводит к максимальному выходу, но сопряжен с риском потемнения продукта и отрицательно влияет на вкус или запах.
В качестве примера более детально обсудим семена рапса. Семена рапса - одни из наиболее значимых маслосемян в мире (третье место после соевого и пальмового масла). Семена рапса содержат в большом количестве масло (30-45%) и белок (20-30%). Однако в семенах рапса присутствуют также антипитательные соединения, такие как глюкозинолаты, полифенолы и фитиновая кислота. Табл. 1 показывает типичное количество этих составляющих в семенах рапса.
Таблица 1. Антипитательные соединения в семенах рапса Глюкозинолаты 10-20 мкМоль/кг
Синапин 1-1,5% (всего фенольных соединений (1-3%)
Фитиновая кислота 1 -2%
Для экстракции белков из семян рапса следует решить следующие проблемы:
присутствие фенольных соединений, которые могут быть причиной темного цвета после обработки и повышения интенсивности флейвора и запаха. Канола (семена рапса) содержит от 10-30 раз больше фенольных соединений по сравнению с соевыми бобами (такие как синапин и таннины). Под действием окисления эти соединения могут привести к появлению темного цвета. Особенно жесткие щелочные условия ведут к быстрому окислению фенолов до так называемых хинонов, которые затем могут реагировать с белками (давая темный цвет). Эти фенольные соединения могут частично связывать белки (см. патент США И8 6905713);
присутствие фитата, который может действовать как хелатирующий агент в теле человека, и уменьшение биодоступности некоторых металлов;
присутствие глюкозинолатов. Гидролиз глюкозинолатов может привести к образованию токсичных продуктов. Глюкозинолаты снижают также вкусовые качества рапсовой муки.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение предоставляет улучшенный способ экстракции и выделения белка из муки маслосемян, в котором выделение имеет место путем добавления достаточного количества водорастворимого растворителя, такого как этанол, к водному раствору, который содержит белок, экстрагированный из муки, посредством чего присутствующий белок осаждается. Чтобы сохранить свойства нативных белков, мука, используемая для экстракции белков, происходит предпочтительно от маслосемян, не обработанных гексаном.
По выбору этот преципитат может быть далее очищен промыванием водорастворимым растворителем, например, этанолом. Изолят белка может быть высушен, используя подходящий способ сушки.
Согласно одному объекту изобретения предоставляется способ выделения белка из муки или масляного жмыха, включающий следующие этапы:
экстрагирование муки водой, чтобы получить водный раствор;
концентрирование водного экстракта до водного раствора, содержащего от 5 до 30 мас.% белка, предпочтительно от 10 до 30 мас.% белка;
добавление водорастворимого растворителя к концентрированному водному раствору, чтобы получить преципитат белка; и отделение преципитата белка от водной фракции.
Предпочтительно способ изобретения включает дополнительный этап промывки преципитата белка. Способ изобретения по выбору предоставляет дополнительный этап сушки преципитата белка. Преимущественно в способе изобретения после этапа экстракции и до добавления водорастворимого растворителя водный раствор или концентрированный водный раствор подвергают диафильтрации, предпочтительно путем использования УФ (ультрафильтрации). Предпочтительно растворимые углеводы, глюкозинолаты или их производные, фитаты или полифенольные (или фенольные) соединения или сочетание одного или более из этих соединений удаляют из водного раствора или концентрированного водного раствора. Согласно одному варианту реализации изобретения диафильтрация имеет место до, во время или после концентрирования водного экстракта. Согласно более предпочтительному варианту реализа- 1 026579 ции водорастворимым растворителем является метанол, этанол или ацетон, предпочтительно этанол. Мука, использованная в способе изобретения, может, например, быть мукой из семян рапса, подсолнечника или сои. Преимущественно выделенный белок изобретения имеет более высокое содержание нативного белка, чем белок, полученный из муки, обработанной гексаном, или современными способами экстракции, которые ведут к лучшей технологической функциональности для выделенного белка изобретения. Эта функциональность обеспечивает преимущества в использовании белков в широком спектре пищевых технологий.
Настоящее изобретение также предоставляет выделенный белок или композицию белков, которая имеет содержание белка по меньшей мере 80 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 85 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% и наиболее предпочтительно между 92 и 99 мас.% (по сухому веществу);
содержание этанола менее чем 0,2 мас.%, предпочтительно менее чем 0,1 мас.% (по сухому веществу);
содержание этанола более чем 0,001 мас.%, предпочтительно более чем 0,01 мас.% (по сухому веществу); и содержание фенольных соединений менее чем 0,1 мас.%, предпочтительно менее чем 0,05 мас.%, более предпочтительно менее чем 0,02 мас.% (по сухому веществу), выраженное в эквивалентах горчичной кислоты.
Если изолят белка или композиция белков содержит белок семян рапса, композиция имеет содержание фенольных соединений менее чем 0,1 мас.%, предпочтительно менее чем 0,05 мас.%, более предпочтительно менее чем 0,02 мас.% (по сухому веществу), выраженное в эквивалентах горчичной кислоты. Если изолят белка или композиция белков содержит белок сои, композиция имеет содержание фенольных соединений менее чем 0,1 мас.%, предпочтительно менее чем 0,05 мас.%, более предпочтительно менее чем 0,02 мас.% (по сухому веществу), выраженное в эквивалентах горчичной кислоты. Если изолят белка или композиция белков содержит белок подсолнечника, композиция имеет содержание фенольных соединений менее чем 0,1 мас.%, предпочтительно менее чем 0,05 мас.%, более предпочтительно менее чем 0,02 мас.% (по сухому веществу), выраженное в эквивалентах горчичной кислоты.
Предпочтительно изолят белка или композиция белков изобретения имеет содержание глюкозинолатов менее чем 10 мкМоль/г, предпочтительно менее чем 1 мкМоль/г (по сухому веществу).
В целом, изолят белка или композиция белков изобретения будут иметь содержание липидов от 2 до 15 мас.%, предпочтительно от 2 до 10 мас.%, более предпочтительно от 2 до 8 мас.% (по сухому веществу) в случае белка семян рапса или подсолнечника или от 2 до 20 мас.%, более предпочтительно от 2 до 15 мас.% (по сухому веществу) в случае соевого белка.
Изолят белка или композиция белков изобретения будет предпочтительно иметь содержание фитата (Р х 3,5) менее чем 0,5 мас.%, предпочтительно менее чем 0,2 мас.% (по сухому веществу).
Изолят белка или композиция белков изобретения будет предпочтительно иметь растворимость по меньшей мере 30 РА%, предпочтительно по меньшей мере 50 РА%, более предпочтительно по меньшей мере 60 РА%, даже более предпочтительно по меньшей мере 70 РА% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 75 РА%.
Изолят белка или композиция белков изобретения предпочтительно имеет содержание сухого вещества по меньшей мере 70 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 80 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 85 мас.%, даже более предпочтительно по меньшей мере 90 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 91 мас.%, даже еще более предпочтительно имеет содержание сухого вещества от 92 до 99 мас.% и наиболее предпочтительно от 93 до 98 мас.%.
Изолят белка или композиция белков изобретения предпочтительно содержит белок семян рапса, семян подсолнечника или сои. В случае семян рапса изолят белка или композиция белков изобретения будет предпочтительно содержать белок 28 и белок 128, присутствующие в соотношении от 1:6 до 6:1, предпочтительно в соотношении от 1:2 до 2:1 (мас./мас. по сухому веществу).
Для трех коммерчески доступных изолятов белков, которые не производятся согласно изобретению, измеренная растворимость составляет 69 РА%, 55 РА% и 67 РА% соответственно.
Подробное описание изобретения
Изоляты или концентраты белка, полученные из растений или маслосемян и предназначенные для потребления, имеют одну основную проблему для промышленных переработчиков или составителей рецептур, а именно наличие антипитательных факторов, таких как фенольные соединения, которые присутствуют в исходном материале. Фенольные соединения повсеместно встречаются в маслосеменах, подобных семенам сои, подсолнечника и рапса и ответственны за цвет и неприятный привкус изолятов белка. Кроме того, имеется необходимость удалять или снижать содержание нежелательных соединений, подобных фенольным соединениям, до следового уровня в конечном продукте, особенно если он предназначен для потребления (человеком).
Одним из способов удаления фенольных соединений из белоксодержащих рецептур является его промывка водорастворимыми растворителями, такими, как метанол, этанол, ацетон и т.п. Возможен дру- 2 026579 гой подход, например, предобработка, такая, как применение этапа вымывания растворителя до экстракции белков или постобработка, такая, как промывка изолятов белков после экстракции или выделения.
Способ изобретения предусматривает включение обработки растворителем, имеющей место после экстракции белков, но до выделения изолятов белка. Изобретатели обнаружили, что, в целом, белки могут быть очищены от нежелательных соединений, таких как фенольные соединения, путем перенесения белка в водный раствор. Предпочтительно белок очищают от низкомолекулярных соединений, например, углеводов или других соединений, например, части фенольных соединений, присутствующих в неочищенном экстракте. Такая очистка может, например, быть достигнута диафильтрацией в УФ (этап ультрафильтрации). Изобретатели наблюдали, что существенная часть фенольных соединений, присутствующих в неочищенном экстракте, может быть удалена, например, УФ, но не все. Тем не менее, имеются некоторые фенольные соединения, остающиеся в изоляте белка, которые не могут быть удалены, например, диафильтрацией. В литературе это явление наблюдали на подсолнечнике.
Возможное объяснение может заключаться в том, что эти фенольные соединения инкорпорированы в четвертичные структуры белка и присоединены к гидрофобными эпитопам белков слабыми силами притяжения. Согласно настоящему изобретению белки предпочтительно поддерживаются в виде нативных или неденатурированных белков подбором подходящих условий переработки до применения растворителя. В целом, важно предотвращать формирование необратимых комплексов фенольных соединений с белками. Эти комплексы могут образовываться в некоторых условиях, таких как присутствие растворенного кислорода, рН выше 8 и/или повышенная температура (выше 60°С).
Выделение белка согласно изобретению может быть достигнуто добавлением водорастворимого растворителя, например, этанола, к водному раствору, предпочтительно во время перемешивания. Силы притяжения между фенольными соединениями и белками будут ослабевать в присутствии этанола, делая возможным высвобождение фенольных соединений из аминокислотных цепочек. Эти фенольные соединения будут последовательно диффундировать в основную массу жидкой фазы. Чтобы минимизировать риск необратимой денатурации, температуру предпочтительно поддерживают в интервале от 0 до 30°С, предпочтительно от 0 до 20°С. Однако настоящее изобретение не имеет исчерпывающего объяснения или гипотезы, которая только формулируется изобретателями, скорее, чтобы сделать этапы способа легко понимаемыми, чем чтобы ограничить рамки настоящего изобретения.
Чтобы достичь этого эффекта, например, для белков семян рапса, содержание этанола в конечной материнской жидкости предпочтительно составляет между 60 и 80 об.%, более предпочтительно между 65 и 75 об.%. Если это содержание существенно ниже, очистка становится менее эффективной. Если это содержание выше, белок может подвергнуться более быстрой денатурации, и эффективность очистки будет меньше оптимальной.
В международной заявке 02/060273 предполагается, что подвергание белков подсолнечника действию раствора этанола в концентрации выше 40% может привести к денатурации белков. Заявители неожиданно обнаружили, что белки семян рапса, выделенные из раствора этанола 70 об.% и затем высушенные, остаются нативными белками и сохраняют свои функциональные свойства, важные для пищевых технологий, например, пенообразующую способность, растворимость, водосвязывающую способность и т.д.
Способ изобретения, если он использован для семян подсолнечника, предоставляет изоляты белка с высоким выходом, высокой чистоты и с низким содержанием фенольных соединений. Этот изолят белка также проявляет хорошие функциональные свойства, давая поддержку нашему объяснению или гипотезе.
В пределах настоящего описания и сопровождаемой его формуле изобретения, слова содержать и включать и вариации, такие, как содержит, содержащий, включает и включающий, следует интерпретировать расширительно. То есть эти слова предназначены для выражения возможного включения других элементов или целых систем, отдельно не перечисленных, если это позволяет контекст.
Артикли а и ап используют в данном документе, чтобы обозначить один или более чем один (т.е. один или по меньшей мере один) грамматический объект артикля. Приводя пример, ап с1стсп1 может означать один элемент или более чем один элемент.
Семена рапса (Вгак51са парик), также известные как рапс, масличный рапс, сурепица и пр. (и в случае отдельной группы сортов, канола) - цветущий светло-желтыми цветками член семейства Втаккюасеае (семейство Крестоцветные или Капустные) (^аиакипбата, 2011). Белки, присутствующие в семенах рапса, содержат белок 28 (мономерный белок, например, напин) и белок 128 (гексамерный белок, например, круциферин). В нативном семени содержится около 7 мас.% белка 28, 2 мас.% 78 и 12 мас.% 128.
Культурный подсолнечник (НеПапбшк аппит Ь) - один из 67 видов рода НеПапбшк и член семейства Сложноцветные (Астровые). Белки, присутствующие в подсолнечнике, состоят из двух основных классов, глобулины 118 (например, гелиантинин) и альбумины подсолнечника 28. В семенах подсолнечника около 60% белков состоят из белка 118, в то время как на долю альбуминов подсолнечника 28 приходится около 20% белков.
Соевые бобы содержат около 40% белка по сухому веществу (СВ). Основываясь на коэффициентах
- 3 026579 их седиментации, соевые белки могут быть подразделены на фракции 28 (13-18%), 78 (30-46%), 118 (3653%) и 158 (0-4%). Фракции 118 и 158 состоят из глицинина и полимеров глицинина соответственно. Большинство фракции 78 составляет β-конглицинин. Фракция 28 состоит из ингибиторов трипсина Бовмана-Бирка и Куница, цитохрома с и α-конглицинина.
Переработка семян рапса на маслопродукцию предоставляет рапсовую муку или масляный жмых как побочный продукт размалывания, отжима и, по выбору, экстракции масла из маслосемян рапса и представлена, в основном, в форме муки. Под масляным жмыхом понимают продукт после помола и отжима. Под мукой понимают, что, по меньшей мере часть масла удалена, например, экстракцией, из масляного жмыха. Масляный жмых и мучной побочный продукт имеют высокое содержание белков. Другие маслосемена дают аналогичные масляный жмых и муку как побочный продукт.
Цель настоящего изобретения - предоставить способ выделения белка из муки или масляного жмыха, содержащих белок и полифенольные соединения. Поэтому способ настоящего изобретения включает следующие этапы:
экстрагирование муки водой, чтобы получить водный раствор;
концентрирование водного экстракта до водного раствора, содержащего от 5 до 30 мас.% белка, предпочтительно от 10 до 30 мас.% белка;
добавление водорастворимого растворителя к концентрированному водному раствору, чтобы получить преципитат белка; и отделение преципитата белка от водной фракции.
Преимущественно способ может, кроме того, включать один или сочетание дополнительных или последующих этапов:
промывка преципитата белка и сушка преципитата белка.
В предпочтительном варианте реализации изобретения после этапа экстракции и до добавления водорастворимого растворителя водный раствор или концентрированный водный раствор подвергают диафильтрации, предпочтительно путем использования УФ (ультрафильтрации). Во время этого этапа диафильтрации растворимые углеводы, глюкозинолаты или их производные, фитаты или полифенольные соединения или сочетания одного или более этих соединений могут быть удалены из водного раствора или концентрированного водного раствора. Эта диафильтрация имеет место до, во время или после концентрирования водного экстракта. Диафильтрация может быть выполнена отдельно от этапа концентрирования или может быть объединена с этапом концентрирования, например, путем использования УФ.
Водорастворимым растворителем предпочтительно является метанол, этанол или ацетон, более предпочтительно этанол. Предпочтительно жидкая фракция после отделения содержит полифенольные соединения.
Настоящее изобретение раскрывает способ получения выделенного белка или композиции белков путем, который является экономически привлекательным и в то же время не наносящим ущерба окружающей среде вследствие использования регенерируемых соединений, таких как вода и водорастворимые растворители, например, этанол, что может обусловить производство белковых продуктов пищевой кондиции.
Высушенный преципитат белка или изолят белка имеет содержание белка по меньшей мере 80% масс. Содержание белка определяют по основе сухого вещества методом Кьельдаля. Изолятом белка является изолированная фракция муки маслосемян, в которой изолят имеет содержание белка по сухому веществу больше или равное 80 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 90 мас.%. Типично, изолят белка имеет содержание белка по сухому веществу от 92 до 99 мас.%. Типично, небелковое содержимое изолята белка включает небелковые соединения, такие, как антипитательные вещества, жиры, волокна и другие компоненты. Примеры муки маслосемян включают жмых семян, обезжиренную муку или обогащенную белком муку. Мукой является мука маслосемян, таких, как семена рапса, сои, подсолнечника кокоса, традиционного льна, масличного льна сорта Линола или горчицы, предпочтительно мукой является мука из семян рапса. Хотя способ изобретения раскрыт здесь более детально для муки из семян рапса, настоящее изобретение может также быть применено к муке из других маслосемян. Мука может быть любой мукой, получающейся в результате удаления масла из семян, с различным уровнем нативного (неденатурированного) белка, получаемого, например, способами горячей или холодной масляной экструзии. Под нативным (неденатурированным) белком понимается белок, который в большой степени сохранил свои функциональные свойства, которые важны для применения в пищевой промышленности, например растворимость в водных растворах, водосвязывающая способность, жиросвязывающая способность и/или пенообразующая способность.
Мука является побочным продуктом прессования или экстракции масла из маслосемян или масляного жмыха. Продукт способа изобретения может быть использован для потребления человеком. Выгод- 4 026579 но, что условия в способе, использованном, чтобы выделить масло из маслосемян, по существу, не приводят к денатурации белка, присутствующего в маслосеменах или муке. Предпочтительно подбирают условия, которые приведут в результате к сохранению нативности и функциональности белков в муке. Примером мягких условий служит холодное прессование маслосемян, например, семян рапса. Мягкие условия во время выделения масла, также, как условия настоящего способа, дадут в результате белковый продукт, который имеет высокую функциональность и, следовательно, высокую ценность для потребления человеком. Установлено, что изолят белков, полученный способом настоящего изобретения, является нативным (неденатурированным) белком. Преимущественно способ изобретения приводит к получению белка, в котором содержание нативного белка в полученном белке является существенным. Содержанием нативного белка является фракция нативного белка, присутствующая в белке (в мас.%).
Подходящими условиями для водной экстракции белка из муки является температура между 8 и 80°С, и предпочтительно между 10 и 55°С. В целом, рН находится между 5 и 10, предпочтительно между 6 и 8.
Экстракцию белка из муки маслосемян проводят любым обычным способом, согласующимся с проведением непрерывной экстракции белка из муки маслосемян, например, пропусканием смеси муки маслосемян и пищевого водного раствора через трубку, имеющую длину, и при интенсивности потока в течение продолжительности пребывания, достаточной, чтобы осуществить желаемую экстракцию.
В качестве варианта, экстракция может быть осуществлена в смесителе, в который порциями или непрерывно подают смесь муки маслосемян и водный раствор, и из которого порциями или непрерывно удаляют водный раствор белка. В дополнение, процедура может быть осуществлена полунепрерывным способом, эквивалентным непрерывному, в котором водный раствор смеси муки маслосемян подают в первый смеситель, в котором осуществляют экстракцию, чтобы образовать водный раствор белка, в то время, как водный раствор белка непрерывно подают из второго смесителя для проведения этапа отделения остаточной муки, описанного ниже. Когда водный раствор белка сформирован в первом сосуде, и второй сосуд освобожден от водного раствора белка, первый сосуд затем становится вторым сосудом и так далее.
Водная фаза или раствор, полученный на этапе экстракции, может быть отделен от остаточной муки любым подходящим способом, например, применением фильтрации и/или центрифугирования, чтобы удалить остаточную муку. Отделенная остаточная мука может быть высушена.
Водная фаза или водный раствор могут быть использованы как таковые на следующем этапе (добавления водорастворимого растворителя, например, этанола) или предпочтительно могут быть концентрированы до следующего этапа добавления водорастворимого растворителя, например, этанола. Этап концентрирования может быть осуществлен любым подходящим способом, согласующимся с (полу)непрерывным или периодическим (прерывающимся) способом, например, применением любой подходящей технологии с использованием селективной мембраны, например, ультрафильтрации (ГА), чтобы давать возможность получить желаемую степень концентрации водного раствора белка. Преимущественно, диафильтрация может быть осуществлена до, после или во время этапа концентрирования. Эта диафильтрация имеет место после этапа экстракции и до добавления водорастворимого растворителя. УФ может быть использована для диафильтрации. Так, УФ может быть использована для диафильтрации, также как для концентрирования, УФ может быть использована для диафильтрации, и этап концентрирования проводят отдельно. Использованием УФ для диафильтрации большинство растворимых углеводов и АПФ (антипитательных факторов, таких как глюкозинолаты и их производные, фитаты и большинство полифенольных соединений), присутствующих в водном растворе, могут быть преимущественно удалены.
Этап концентрирования может быть осуществлен при любой подходящей температуре, в основном, от 20 до 80°С, и в течение времени, необходимого, чтобы достичь желаемой степени концентрирования. Температура и другие использованные условия до некоторой степени зависят, например, от мембранного оборудования, использованного, чтобы повлиять на концентрирование и желаемую концентрацию белка в растворе.
На этапе, в котором добавляют водорастворимый растворитель, например этанол, предпочтительно используют водорастворимый растворитель, содержащий по меньшей мере 90 об.% растворителя, предпочтительно по меньшей мере 92 об.% растворителя. Так, на этапе, в котором добавляют этанол, предпочтительно используют по меньшей мере 90 об.% этанола, предпочтительно по меньшей мере 92 об.%. Добавление водорастворимого растворителя, например этанола, необходимо, чтобы получить концентрацию водорастворимого растворителя, например, этанола, которая достаточна высока, чтобы осадить имеющийся белок. Концентрация около 70 об.% этанола достаточна, чтобы осадить белок.
Разделение преципитата белка и жидкой фракции может быть осуществлено в любом подходящем сепараторе, например, использованием фильтрации и/или центрифугирования. Жидкая фракция будет содержать в основном антипитательные соединения (такие как фитаты, фенольные соединения и глюкозинолаты) и сахара, если в качестве стартовой используют муку из семян рапса. Если используют этап диафильтрации, как описано прежде, могут присутствовать только остатки этих соединений. Преципи- 5 026579 тат, в основном, содержит белки 28 (напины или альбумины) и белки 128 (круциферины или глобулины), если он происходит из семян рапса.
Преципитат может быть промыт, например, водой/водорастворимым растворителем, например, раствором этанола, содержащим менее чем 70 об.% водорастворимого растворителя, предпочтительно содержащим от 50 до 70 мас.% водорастворимого растворителя, более предпочтительно от 50 до 70 об.% этанола, даже более предпочтительно от 50 до 65 об.% этанола и наиболее предпочтительно от 50 до 60 об.% этанола.
Преципитат может быть высушен, чтобы удалить остаточный водорастворимый растворитель, например, этанол, до уровня предпочтительно менее чем 0,2 мас.%, предпочтительно менее чем 0,1 мас.% водорастворимого растворителя, например этанола. В основном, изолят белка или композиция белков, полученная способом настоящего изобретения, имеет чистоту более чем 90 мас.% (по сухому веществу). (Поли)фенольные соединения присутствуют в концентрации менее чем 0,1 мас.%, предпочтительно менее чем 0,05 мас.%, более предпочтительно менее чем 0,02 мас.% и наиболее предпочтительно менее чем 0,01 мас.% (по сухому веществу). Изолят белка или композиция белков могут быть высушены любым обычным способом, например распылительной сушкой, сушкой в псевдоожиженном слое, лиофилизацией или сушкой в вакуумном барабане, до сухой формы, чтобы предоставить сухой изолят белка, имеющий содержание белка по меньшей мере 70 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 80 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 85 мас.% и даже более предпочтительно по меньшей мере 90 мас.%. Предпочтительно сухой изолят белка или композиция белков имеет содержание сухого вещества по меньшей мере 70 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 80 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 85 мас.% и даже более предпочтительно по меньшей мере 90 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 91 мас.%, даже еще более предпочтительно имеет содержание сухого вещества от 92 до 99 мас.% и наиболее предпочтительно от 93 до 98 мас.%. В целом, температуру изолята белков поддерживают ниже 60°С во время сушки.
Согласно одному объекту изобретения изолят белков, полученный способом настоящего изобретения, пригоден для потребления человеком. Удаление фитатов, фенольных (или полифенольных) соединений и глюкозинолатов предотвращает появление неприятного запаха, вкуса и окраски и снижает пищевую ценность изолята белка. В то же время, это удаление повышает содержание белка в изоляте белка.
В настоящем процессе используют жидкости, содержащие различные количества водорастворимого растворителя, например, этанола. Специалисты поймут, что некоторые водорастворимые растворители подобно потокам в способе могут быть рециркулированы, могут быть использованы снова на других этапах способа или могут быть повторно использованы после обработки, например, после дистилляции, чтобы повысить содержание растворителя. Специалисты оценят, что оптимальное использование водорастворимого растворителя, например этанола, может быть запланировано и насколько возможно мало водорастворимого растворителя, например этанола, может быть потреблено в способе, чтобы получить экологически безопасный способ.
Способы и материалы
Содержание белков
Содержание белков определяли методом Кьельдаля согласно официальному методу АОАС 991.20 для определения азота (общего) в молоке. Чтобы определить количество белка, применяли коэффициент пересчета 6,25 (% (мас./мас.)).
Влагосодержание
Влагосодержание определяли согласно: Рооб СЬетюа1 Собех, ебйюп 7, Сеиега1 1сз1з аиб аккаук, Арреиб1х II, стр. 1133-1134
Общее содержание зольных веществ
Общее содержание зольных веществ определяли согласно Рооб СЬетюа1 Собех ебйюи 7, Сеиега1 1ек1к апб аккаук, Аррепб1х II, С, стр. 1746.
Содержание фитатов
Содержание фитатов основано на определении фитазы, описанном в Рооб СЬеш1са1 Собех (РСС 7, Сепега1 1ек1к апб аккаук, аррепб1х V, стр. 1207-1208). Использованные реагенты и растворы те же, за исключением ацетатного буфера, который дополнительно содержит 1% (об./об.) Т\\ееп 20. Вместо раствора субстрата использовали контрольный раствор фитата, содержащий 10 мМоль фитата в ацетатном буфере. Раствор, содержащий фитазу 1,25 ед./мл в ацетатном буфере, был использован для химического превращения фитата. Калибровочную шкалу фитата строили в интервале концентраций от 0,1 до 0,5 мМоль фитата. Для всех образцов и стандартов, инкубацию осуществляли при 37°С в течение 120 мин. Содержание фитата в образцах выводили непосредственно из отношения для стандарта фитата между концентрацией фитата и абсорбцией после реакции на 415 нм.
Растворимость азота (РА%)
Растворы белков готовили растворением белкового порошка при концентрации белка 2% (мас./мас.) в деминерализованной воде. Доводили рН до 8,0 с помощью 4М НС1 или 4М ИаОН. (Дополнительно соль не добавляли.)
- 6 026579
Растворы инкубировали в течение 2 ч при 50°С при энергичном взбалтывании. После этого образцы центрифугировали при 20,000 д в течение 5 мин и собирали супернатант. Содержание белков супернатанта и образцов белкового порошка анализировали методом Кьельдаля. Растворимость азота (РА%) определяли как
РА% = АзотвсУпеРнатанте(мг) χ 1 θ0%
Общий азот в 100 мг образца
Содержание полифенолов или фенольных соединений
Концентрацию полифенолов или фенольных соединений определяли, используя метод СПЖХ-УФ для количественного определения горчичной кислоты и ее аналогов. Метод основан на анализе фенольных соединений картофеля, описанном №гуас/-Сиспеа с1 а1. 1оитпа1 о£ Адг1си11ига1 апй Роой СЬет15Оу, 2011, 59 (10247-10255) с минимальными модификациям, как описано ниже.
Система АсциНу ИРЬС (\Ма1ег5) оснащена колонкой АсциНу ИРЬС ВЕН С18 (1,7 мкм, 2,1 х 150 мм, \Уа1ег5). используя детектор с диодной матрицей при 320 нм для детектирования. Подвижная фаза А состояла из 0,1% раствора муравьиной кислоты в воде, и подвижная фаза В состояла из 0,1% раствора муравьиной кислоты в ацетонитриле, применяя скорость потока 0,4 мл/мин в режиме градиента. Температура колонки была установлена на 30°С, и объем впрыска составлял 2 мкл.
Как контрольный стандарт (калибровочная кривая 0,1-100 мг/л) использовали горчичную кислоту, растворенную в 50 об.% метанола, содержащего 0,5 мас.% уксусной кислоты. Приблизительно 1,0 г образца растворяли в 10 мл 70 об.% метанола и затем смешивали в течение 1 ч. Аликвоту переносили в пробирку Эппендорфа, центрифугировали в течение 10 мин при 14,000 об/мин и супернатант разбавляли в соотношении 1:1 50 об.% метанолом, содержащим 0,5 мас.% уксусной кислоты.
Концентрацию полифенолов рассчитывали определением общей площади пиков горчичной кислоты и ее аналогов путем интерполяции калибровочной кривой горчичной кислоты. Суммарную концентрацию полифенолов выражали в мас.%.
Содержание углеводов
Суммарную концентрацию углеводов определяли анализом фенол-серной кислоты, который описан Као е1 а1. Апа1. ВюсЬет. 181 (1989), рр. 18-22. Способ включает разложение фракции полисахаридов путем кислотного гидролиза серной кислотой (приблизительно 70%) до моносахаридов (т.е. глюкозы, маннозы) при повышенной температуре. В кислой среде моносахариды затем дегидратировали и превращали в 2-фуральдегиды, так называемые фурфурали. В кислой среде фенолы протонизуются, порождая активные молекулы, которые будут реагировать с молекулами фурфураля. Продукты конденсации являются высококонденсированными и пигментообразующими. Интенсивность оранжевой окраски может быть измерена спектрофотометрически при 490 нм.
Цвет этого соединения соответствует количеству имеющегося моносахарида. Актуальное содержание вычисляли по калибровочной кривой, полученной при использовании глюкозы в качестве стандарта.
Содержание жиров
Содержание жиров определяли согласно методу_АОС8 б411 ейФоп, Се 1-62.
Содержание глюкозинолатов
Содержание глюкозинолатов определяли согласно СОММ1881ОИ КЕОиЕАТЮИ (ЕЕС) Ио 1864/90 о£ 29 1ипе 1990 атепйшд КедиШюп (ЕЕС) Ио 1470/68.
Содержание этанола (продукта или композиции изобретения)
Содержание этанола определяли с использованием ГХ в пространстве под крышкой.
мг образца и 1,5 г хлорида натрия помещали в стеклянный пузырек с крышкой. Образец суспендировали в 1 мл воды, и пузырек закрывали. При температуре 60°С после того, как было достигнуто равновесие под крышкой, 1 мл воздуха под крышкой впрыскивали в газохроматограф посредством дробного впрыскивания 1:20.
Газохроматограф был оснащен колонкой ИВ 624 (60 м х 0,25 мм в.д., пленка 1,2 мкм) и пламенноионизационным детектором. Газообразный азот использовали как носитель при скорости потока 3 мл/мин. Температуру колонки изначально устанавливали на 50°С, после чего с линейным температурным градиентом 30°С/мин повышали до 200°С, при этом значении выдерживали в течение 6 мин.
Этанол измеряли пламенно-ионизационным детектором и для обработки данных использовали программное обеспечение С1готе1еоп. Удержание этанола в этой системе определяли впрыскиванием стандартного этанола. Количество этанола в образце определяли использованием добавления стандарта этанола к образцу в подходящем интервале.
Определение содержания белков 8-фракций, например, содержания белков 28 и 128 в белках семян рапса
Содержание 8-фракций определяли, используя гель-проникающую хроматографию, с коммерчески очищенными белками семян рапса как контрольным образцом. Образцы белка растворяли в элюенте, 0,1 М растворе ИаС1. Разделение осуществляли на колонке \Уа1ег5 ВЕН200 (1,7 мкм, 4,6 х 150 мм), при 40°С и 0,5 мл/мин. Детектирование белковых пиков осуществляли, используя УФ-абсорбцию при 280 нм и показатель преломления. Количественное определение содержания 8 фракций осуществляли, основыва- 7 026579 ясь на области основных пиков в хроматограмме контрольных белков.
Пример 1 кг дважды отпрессованного жмыха семян рапса суспендировали в 5 л воды. Во время смешивания рН доводили до 7, используя раствор гидроксида натрия. Экстракцию проводили при контролируемой температуре 30°С в течение 1 ч при перемешивании. Разделение твердой и жидкой фаз осуществляли в течение 30 мин при приблизительно 4000 д при комнатной температуре (22°С). Супернатант собирали декантацией и пропусканием через сито (сито 0,15-0,25 мм), чтобы удалить верхний слой жира.
Концентрирование водного экстракта осуществляли, используя модуль ультрафильтрации 10 кДа (УФ) и насос. Концентрат был приблизительно десять раз концентрирован, учитывая супернатант до концентрирования. Концентрат промывали 3 раза водой (объемное соотношение концентрат:вода = 1:3) и отмытый концентрат собирали из модуля УФ. Мембрану промывали некоторым количеством воды, чтобы повысить выход белка и коэффициент конечного концентрирования составил приблизительно 4 раза.
Индуцированную этанолом преципитацию осуществляли добавлением пищевого концентрированного этанола (95%) к промытому концентрату до конечной концентрации 70 об.% этанола (объемное соотношение концентрат:этанол = 1:2,3). Во время добавления этанола смесь тщательно перемешивали. Преципитат удаляли после центрифугирования (15 мин 4000 д при комнатной температуре) и повторно суспендировали в 70 об.% этанола (массовое соотношение 1:5). После центрифугирования (15 мин 4000 д при комнатной температуре) гранулы сушили в вакуумном инкубаторе (120 мбар, 45°С), чтобы получить в результате 210 г белка семян рапса, имеющего содержание сухого вещества 93,6%.
Пример 2. Лабораторный опыт, экстракция при 30°С
Был проведен лабораторный эксперимент, включающий преципитацию этанолом (индуцированную этанолом преципитацию = ИЭП) со жмыхом семян рапса, экстрагированном при 30°С.
1500 г жмыха семян рапса суспендировали в 7500 г технической воды. Доводили рН до 7 добавлением 70 г 4 Н ΝαΟΗ. Экстракцию осуществляли в течение 90 мин при 30°С при умеренном перемешивании, используя верхнеприводную мешалку и мешалку с изогнутыми лопастями в 10-литровом сосуде. Начальная температура суспензии семян рапса была доведена до 30°С путем использования подогретой воды перед добавлением жмыха семян рапса.
Разделение жира, твердой и жидкой фазы осуществляли, используя центрифугу с горизонтальным ротором (4000 д, 30 мин, 10°С). Верхний жировой слой отделяли от водной фазы пропусканием экстракта через сито (0,25 мм).
Водную фракцию концентрировали и промывали при комнатной температуре, используя насос и мембрану 10 кДа. Примененное трансмембранное давление составляло 1 бар. Промывку осуществляли после концентрирования водной фракции от 6342 г до 400 г 3 х 3 объемами деионизированной воды. Итоговый промытый концентрат (1018 г) имел содержание сухого вещества 23%.
970 г концентрата суспендировали с 2266 мл 96 об.% этанола с температурой 10°С. После полного смешивания, используя верхнеприводную мешалку и мешалку со сворачивающимися лопастями, смесь центрифугировали в центрифуге с горизонтальным ротором (4000 д, 10 мин, 10°С). Осадок повторно суспендировали в 1440 мл 70 об.% этанола с температурой 10°С и, после полного смешивания, центрифугировали снова. Осадок после разминания ложкой сушили. Высушенный материал затем гомогенизировали и уменьшали в размере, используя миксер ΙΚΑ М20.
Таблица 2. Состав фракций при лабораторной переработке семян рапса при 30°С
| Образец | Сухое вещество (%) | 1 Белок (% по 1 СВ) | Жир (% по СВ) | Фенольные соединения (% по СВ) | Фенольные соединения Выход (%) |
| Жмых семян рапса | 90 | 38 | 19 | 1,5 | 100 |
| Водный экстракт | 7,7 | 53 | 5,6 | 2,2 | 53 |
| Промытый концентрат до ИЭП | 22 | 87 | 9,5 | 0,24 | 2,7 |
| Промытый концентрат после ИЭП и сушки | 93 | 86 | 6,4 | 0,01 | 0,02 |
Пример 3. Лабораторный опыт, экстракция при 15 °С
Был проведен лабораторный эксперимент, включающий преципитацию этанолом, со жмыхом семян рапса, экстрагированном при 15°С.
800 г жмыха семян рапса суспендировали в 4000 г технической воды. Доводили рН до 7 добавлением 35 г 4 Н ΝαΟΗ. Экстракцию осуществляли в течение 30 мин при 15°С при умеренном перемешивании, используя верхнеприводную мешалку и мешалку с изогнутыми лопастями в 10-литровом сосуде с кожухом, подсоединенным к водяной бане. Начальную температуру суспензии семян рапса устанавливали 15°С путем использования холодной воды перед добавлением жмыха семян рапса.
Разделение жира, твердой и жидкой фазы осуществляли, используя центрифугу с горизонтальным ротором (4000 д, 30 мин, 10°С). Верхний жировой слой отделяли от водной фазы пропусканием экстракта через сито (0,25 мм).
- 8 026579
Водную фракцию концентрировали и промывали при 15°С, используя насос и мембрану 10 кДа. Примененное трансмембранное давление составляло 1 бар. Промывку осуществляли после концентрирования водной фракции от 3193 г до 519 г (содержание сухого вещества 19%) 3 х 3 объемами деионизированной воды.
496 г концентрата суспендировали с 1165 мл 96 об.% этанола с температурой 10°С. После полного смешивания, используя верхнеприводную мешалку и мешалку со сворачивающимися лопастями, смесь центрифугировали в центрифуге с горизонтальным ротором (4000 д, 10 мин, 10°С). Осадок повторно суспендировали в 1000 мл 70 об.% этанола с температурой 10°С и, после полного смешивания, центрифугировали снова. Осадок после разминания ложкой сушили. Высушенный материал затем гомогенизировали и уменьшали в размере, используя миксер ΙΚΑ М20.
Таблица 3. Состав фракций при лабораторной переработке семян рапса, экстрагированных при 15°С
| Образец | Сухое вещество (%) | Белок (% по СВ) | Жир (% по СВ) | Фенольные соединения (% по СВ) | Фенольные соединения Выход (%) |
| Жмых семян рапса | 92 | 38 | 17 | 1,8 | 100 |
| Водный экстракт | 6,4 | 50 | 5,2 | 2,8 | 43 |
| Промытый концентрат до НЭП | 19 | 79 | 7,3 | 0,91 | 6,6 |
| Промытый концентрат после ИЭП и сушки | 90 | 87 | 6,3 | 0,06 | 0,04 |
Растворимость азота промытого концентрата после НЭП и сушки составила 74%.
Пример 4. Лабораторный опыт, экстракция при 50°С
Более крупный лабораторный эксперимент, включающий преципитацию этанолом, со жмыхом семян рапса, экстрагированном при 50°С, был осуществлен в трех экспериментах.
В 3 отдельных экспериментах всего 4800 г жмыха семян рапса суспендировали в 24000 г технической воды. Доводили рН до 7 добавлением 212 г 4 Н ΝαΟΗ. Экстракцию осуществляли в течение 30 мин при 50°С при умеренном перемешивании, используя верхнеприводную мешалку и мешалку с изогнутыми лопастями в 10-литровом сосуде. Начальную температуру суспензии семян рапса устанавливали 50°С путем использования воды при 60°С перед добавлением жмыха семян рапса.
После инкубации температуру суспензии семян рапса понижали до 15°С заменой воды в водяной бане на ледяную холодную воду. Период охлаждения продолжался приблизительно 30 мин.
Разделение жира, твердой и жидкой фазы осуществляли, используя центрифугу с горизонтальным ротором (4000 д, 30 мин, 10°С). Верхний жировой слой отделяли от водной фазы пропусканием экстракта через сито (0,25 мм).
Водную фракцию (3 партии) концентрировали и промывали при 50°С, используя насос и мембрану 10 кДа. Примененное трансмембранное давление составляло 2,5 бар. Промывку осуществляли после концентрирования водной фракции от 6000 г до 600 г 3 х 3 объемами деионизированной воды.
1000 г промытого концентрата суспендировали с 2300 мл 96 об.% этанола с температурой 10°С. После полного смешивания, используя верхнеприводную мешалку и мешалку со сворачивающимися лопастями, смесь центрифугировали в центрифуге с горизонтальным ротором (4000 д, 10 мин, 10°С). Осадок повторно суспендировали в 2000 мл 70 об.% этанола с температурой 10°С и, после полного смешивания, центрифугировали снова. Осадок после разминания ложкой сушили. Высушенный материал затем гомогенизировали и уменьшали в размере, используя миксер ΙΚΑ М20.
Таблица 4. Состав фракций при лабораторной переработке семян рапса, экстрагированных при 50°С
| Образец | Сухое вещество (%) | Белок (% по СВ) | Жир (% ПО СВ) | Фенольные соединения (% по СВ) | Фенольные соединения Выход (%) |
| Жмых семян рапса | 92 | 38 | 19 | 1,8 | 100 |
| Водный экстракт Эксперимент 1 | 7,2 | 52 | 6,1 | 2,6 | 43 |
| Эксперимент 2 | 7,3 | 50 | 6,5 | 2,5 | 42 |
| Эксперимент 3 | 7,4 | 51 | 7,1 | 2,3 | 39 |
| Промытый концентрат Эксперимент 1 Эксперимент 2 | 20 19 | 86 85 | 10 11 | Не обнаружены 0 16 | Не обнаружены 1,2 |
| Эксперимент 3 | 25 | 88 | 9,8 | 0Д2 | 0,9 |
- 9 026579
| Образец | Сухое вещество (%) | Белок (% по СВ) | Жир (% по СВ) | Фенольные соединения (% по СВ) | Фенольные соединения Выход (%) |
| Промытый концентрат после ИЭП и сущки Эксперимент 1 | 93 | 87 | 9,7 | <0,01 | <0,1 |
| Эксперимент 2 | 96 | 89 | 9,5 | <0,01 | <0,1 |
| Эксперимент 3 | 95 | 88 | 8,5 | 0,01 | 0,1 |
Растворимость азота промытого концентрата после ИЭП и сушки (смесь экспериментов 1, 2 и 3) составила 74%.
Пример 5. Полупромышленные условия, экстракция при 50°С
Жмых семян рапса экстрагировали при 50°С в полупромышленных условиях. Дальнейшую переработку промытого концентрата осуществляли в лабораторных условиях.
кг жмыха семян рапса суспендировали в 300 кг воды. Доводили рН до 6 добавлением 2,625 кг 1 Н ΝαΟΗ. Экстракцию осуществляли при 50°С при перемешивании, используя верхнеприводную мешалку и небольшую мешалку с изогнутыми лопастями в 500-литровом сосуде. Воду кипятили и охлаждали до 60°С перед добавлением жмыха семян рапса. Инкубация длилась в течение 2 ч вследствие ограниченной производительности использованного декантатора (300 кг/ч).
После декантатора температуру экстракта понижали до 15°С через теплообменник. Разделение жира и жидкой фазы осуществляли, используя тарельчатый сепаратор непрерывного действия. Объем жировой боковой фракции составлял 10% общего объема.
Водную фракцию концентрировали и промывали при 50°С, используя ультрафильтрационное устройство с керамической мембраной 10 кДа. Примененное трансмембранное давление составляло 2,5 бар. Промывку после концентрирования осуществляли непрерывно 4 объемами деионизированной воды.
К 10 кг промытого концентрата (содержание сухого вещества 16%) при слабом перемешивании добавляли 23 л этанола (96 об.%, 10°С). Смесь при 70 об.% этанола центрифугировали в центрифуге с горизонтальным ротором (4000 д 10 мин, 10°С). Осадок повторно суспендировали в 4 л 70 об.% этанола с температурой 10°С и, после полного смешивания, центрифугировали снова. Осадок после разминания ложкой сушили. Высушенный материал (1230 г 97% сухого вещества) затем гомогенизировали и уменьшали в размерах, используя альпийскую мельницу (пластина 1 мм меш).
Таблица 5. Состав фракций при полупромышленной переработке семян рапса, экстрагированных при 50°С
| Образец | Сухое вещество (%) | Белок (% по СВ) | Жир (% по СВ) | Фенольные соединения (%поСВ) | Фенольные соединения Выход (%) | Фитат (% по СВ) |
| Жмых семян рапса | 92 | 38 | 17 | 1,7 | 100 | 2,5 |
| Водный экстракт после декантации | 8 | 48 | 12 | 2,6 | 39 | не обнаружен |
| Промытый концентрат | 16 | 74 | 19 | 0,29 | 1,4 | не обнаружен |
| Промытый концентрат после ИЭП и сушки | 97 | 72 | 14 | 0,05 | 0,18 | 0,14 |
Растворимость азота промытого концентрата после ИЭП и сушки составила 81%.
Пример 6. Этанольная преципитация жмыха подсолнечника
Чтобы показать действие этанольной преципитации на маслосеменах, отличных от рапсовых, процесс проводили на жмыхе подсолнечника (после 1-кратного прессования).
1600 г размолотого жмыха подсолнечника суспендировали в 8000 г технической воды. Эндогенный рН был равен 7, так что регулировку не применяли. Добавляли сульфит (1 г/л), чтобы контролировать микробиологию и предотвратить окисление фенольных соединений. Экстракцию осуществляли в течение 30 мин при 15°С при умеренном перемешивании, используя верхнеприводную мешалку и мешалку с изогнутыми лопастями в 10-литровом сосуде.
Разделение жира, твердой и жидкой фазы осуществляли, используя центрифугу с горизонтальным ротором (4000 §, 30 мин, 10°С). Верхний жировой слой отделяли от водной фазы пропусканием экстракта через сито (0,25 мм).
Водную фракцию концентрировали и промывали при 15°С, используя ультрафильтрационное устройство и мембрану 10 кДа. Примененное трансмембранное давление составляло 2,5 бар. Промывку осуществляли после концентрирования водной фракции 3 х 3 объемами деионизированной воды.
К 200 г промытого концентрата (содержание сухого вещества 10,0%), медленно, при перемешивании добавляли 460 мл этанола (96 об.%, 10°С). Смесь при 70 об.% этанола центрифугировали в центрифуге с горизонтальным ротором (4000 д 10 мин, 10°С). Осадок повторно суспендировали в 200 мл 70 об.% этанола с температурой 10°С и, после полного смешивания, центрифугировали снова. Осадок после разминания ложкой сушили.
- 10 026579
Таблица 6. Состав фракций при лабораторной переработке при 15°С жмыха подсолнечника
| Образец | Сухое вещество (%) | Белок (%по СВ) | Жир (% по СВ) | Фенольные соединения (% по СВ) | Фенольные соединения Выход (%) |
| Жмых подсолнечника | 93,2 | 30 | 32 | Μ | 100 |
| Водный экстракт | 3,5 | 41 | 5,6 | 3,3 | 42 |
| Промытый концентрат | 10,0 | 85 | 7,5 | 0,26 | 1,3 |
| Промытый концентрат после ИЭП и сушки | 71,5 | 89 | 5,7 | 0,01 | 0,04 |
Пример 7. Этанольная преципитация соевой муки
Осуществляли сочетание холодной и этанольной преципитации необезжиренной ферментативно активной соевой муки.
1600 г соевой муки суспендировали в 8000 г технической воды. Эндогенный рН был равен 6,8 так что регулировку не применяли. Добавляли сульфит (1 г/л), чтобы контролировать микробиологию и предотвратить окисление фенольных соединений. Экстракцию осуществляли в течение 30 мин при 15°С при умеренном перемешивании, используя верхнеприводную мешалку и мешалку с изогнутыми лопастями в 10-литровом сосуде.
Разделение жира, твердой и жидкой фазы осуществляли, используя центрифугу с горизонтальным ротором (4000 д, 30 мин, 10°С). Верхний жировой слой отделяли от водной фазы пропусканием экстракта через сито (0,25 мм).
Водную фракцию концентрировали и промывали при 15°С, используя насос и мембрану 10 кДа в термостатируемом сосуде. Примененное трансмембранное давление составляло 2,5 бар. Промывку осуществляли после концентрирования водной фракции 3 х 3 объемами предварительно нагретой деионизированной воды.
К супернатанту (765 г) медленно, при перемешивании добавляли 1780 мл (1419 г) этанола (96 об.%) с температурой 10°С. Смесь при 70 об.% этанола центрифугировали в центрифуге с горизонтальным ротором (4000 д, 10 мин, <10°С). Осадок повторно суспендировали в 1500 мл 70 об.% этанола с температурой 10°С и, после полного смешивания, центрифугировали снова. Осадок после разминания ложкой сушили. Высушенный материал (189 г с 83% сухого вещества) далее гомогенизировали, используя миксер ΙΚΑ М20.
Таблица 7. Состав фракций при лабораторной переработке при 15 °С необезжиренной ферментативно активной соевой муки
| Образец | Сухое вещество (%) | Белок (% по СВ) | Жир (% по СВ) | Фенольные соединения (% по СВ) | Фенольные соединения Выход (%) |
| Соевая мука | 94 | 42 | 24 | 0,08 | 100 |
| Водный экстракт | 10 | 53 | 14 | 0,11 | 71 |
| Промытый концентрат до ИЭП | 26 | 65 | 16 | 0,05 | 20 |
| Промытый концентрат после ИЭП и сушки | 83 | 74 | 14 | <0,01 | 0,3 |
Пример 8. Предобработка жмыха семян рапса изогексаном или этанолом
Чтобы показать влияние предобработки жмыха семян рапса после прессования на удаление фенольных соединений, был проведен эксперимент, сравнивающий водную экстракцию жмыха семян рапса изогексаном или 70 об.% этанолом и без предобработки. Результаты выявили неожиданный эффект этанола на удаление фенольных соединений по сравнению с водой и неводными смешивающимися с ней растворителями.
Предобработка изогексаном
1000 г жмыха семян рапса экстрагировали, используя 5 л изогексана. После 1 ч инкубации при комнатной температуре, разделение твердой и жидкой фаз осуществляли фильтрацией. Масса гранул после сушки составила 831,5 г, сухое вещество составило 92,5%.
Предобработанный изогексаном жмых семян рапса суспендировали в 4332 г технической воды. Доводили рН до 7 рН добавлением 62,72 г 4 Н ΝαΟΗ. Экстракцию осуществляли при 30°С при перемешивании, используя верхнеприводную мешалку и малую мешалку с изогнутыми лопастями в 10-литровом сосуде.
Предобработка этанолом
1000 г жмыха семян рапса экстрагировали, используя 5 л 70 об.% этанола. После 1 ч инкубации при 30°С, разделение твердой и жидкой фаз осуществляли центрифугированием (4000 д, 30 мин, 20°С). Масса гранул после сушки составила 844,2 г, сухое вещество составило 86,0%.
Предобработанный этанолом жмых семян рапса суспендировали в 4309 г технической воды. Доводили рН до 7 рН добавлением 30,73 г 4 Н ΝαΟΗ. Экстракцию осуществляли при 30°С при перемешивании, используя верхнеприводную мешалку и малую мешалку с изогнутыми лопастями в 10-литровом сосуде.
- 11 026579
Не предобработанный жмых семян рапса
1000 г жмыха семян рапса суспендировали в 5000 г технической воды. Доводили рН до 7 добавлением 40,66 г 4 Н ΝαΟΗ. Экстракцию осуществляли в течение 60 мин при 30°С при умеренном перемешивании, используя верхнеприводную мешалку и мешалку с изогнутыми лопастями в 10-литровом сосуде.
Для всех 3 суспензий разделение жира, сухих веществ и жидкой фазы осуществляли, используя центрифугу с горизонтальным ротором (4000 д, 30 мин, 10°С). Верхний жировой слой отделяли от водной фазы пропусканием экстракта через сито (0,25 мм).
Водную фракцию концентрировали и промывали при комнатной температуре, используя насос и мембрану 10 кДа в 2-литровом сосуде. Примененное трансмембранное давление составляло 1 бар. Промывку осуществляли после концентрирования водной фракции от 4000 г до 600 г 3 х 3 объемами деионизированной воды.
Таблица 8. Состав фракций при лабораторной переработке предобработанного жмыха семян рапса при 30°С
| Образец | Сухое вещество (%) | Белок (% по СВ) | Жир (% по СВ) | Фенольные соединения (% по СВ) | Фенольные соединения Выход (%) |
| Жмых семян рапса, необработанный | 91 | 37 | 19 | 1,5 | 100 |
| Водный экстракт | 7,7 | 54 | 5,5 | 2,0 | 46 |
| Промытый концентрат | 20 | 85 | 9,8 | 0,18 | 3,8 |
| Жмых семян рапса, экстрагированный изогексаном | 93 | 45 | 4,9 | 1,8 | 96 |
| Водный экстракт | 8,2 | 54 | 2,5 | 2,0 | 42,3 |
| Промытый концентрат | 18 | 92 | 4,7 | 0,20 | 1,8 |
| Жмых семян рапса, экстрагирован н ы й этанолом | 86 | 40 | 20 | 0,22 | 21 |
| Водный экстракт | 4,6 | 69 | 2,5 | 0,55 | 6,0 |
| Промытый концентрат | 13 | 93 | 3,8 | 0,02 | ОД |
Пример 9. Лабораторный опыт, экстракция при 30°С
1500 г жмыха семян рапса суспендировали в 7500 г технической воды. Доводили рН до 7 добавлением 59 г 4 Н ΝαΟΗ. Экстракцию осуществляли в течение 60 мин при 30°С при умеренном перемешивании, используя верхнеприводную мешалку и мешалку с изогнутыми лопастями в 10-литровом сосуде. Начальную температуру суспензии семян рапса устанавливали 30°С путем использования предварительно нагретой воды перед добавлением жмыха семян рапса.
Разделение жира, твердой и жидкой фазы осуществляли, используя центрифугу с горизонтальным ротором (4000 д, 30 мин, 10°С). Верхний жировой слой отделяли от водной фазы пропусканием экстракта через сито (0,25 мм).
Водную фракцию концентрировали и промывали при комнатной температуре, используя насос и мембрану 10 кДа. Примененное трансмембранное давление составляло 1 бар. Промывку осуществляли после концентрирования водной фракции от 6000 г до 650 г 3 х 2,5 объемами деионизированной воды. Конечный отмытый концентрат (928 г) имел содержание сухого вещества 21%.
842 г концентрата суспендировали с 2062 г 96 об.% этанола с температурой 10°С. После полного смешивания, используя верхнеприводную мешалку и мешалку со сворачивающимися лопастями, смесь центрифугировали в центрифуге с горизонтальным ротором (4000 д, 10 мин, 10°С). Осадок повторно суспендировали в 1000 мл 70 об.% этанола с температурой 10°С и, после полного смешивания, центрифугировали снова. Осадок после разминания ложкой сушили. Высушенный материал затем гомогенизировали и уменьшали в размере, используя миксер ΙΚΑ М20.
Содержание этанола в отмытом концентрате после ИЭП и сушки составило 0,15 мас.%.
Claims (17)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ выделения нативного белка из муки или жмыха семян масличных культур, включающий следующие этапы:экстрагирование муки или жмыха водой для получения водного раствора;концентрирование водного раствора до концентрированного водного раствора, содержащего от 5 до 30 мас.% белка;добавление водорастворимого растворителя к концентрированному водному раствору для получения преципитата белка; при этом водорастворимым растворителем является этанол, который добавляют в конечной концентрации от 60 до 80 об.%; и отделение преципитата белка от водной фракции.
- 2. Способ по п.1, который включает дополнительный этап промывки преципитата белка.
- 3. Способ по п. 1 или 2, который включает дополнительный этап сушки преципитата белка.- 12 026579
- 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором после этапа экстракции и до добавления водорастворимого растворителя водный раствор или концентрированный водный раствор подвергают диафильтрации.
- 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором после этапа экстракции и до добавления водорастворимого растворителя водный раствор или концентрированный водный раствор подвергают диафильтрации с помощью ультрафильтрации.
- 6. Способ по п.4 или 5, в котором растворимые углеводы, глюкозинолаты или их производные, фитаты или полифенольные соединения или сочетание одного или более этих соединений удаляют из водного раствора или концентрированного водного раствора.
- 7. Способ по п.4 или 5, в котором диафильтрация имеет место до, во время или после концентрирования водного экстракта.
- 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором мука является мукой из семян рапса, сои или подсолнечника.
- 9. Выделенный нативный белок семян масличных культур, полученный способом по п. 1, который имеет содержание белка по меньшей мере 80 мас.% (по сухому веществу); содержание этанола менее чем 0,2 мас.% (по сухому веществу); содержание этанола более чем 0,001 мас.% (по сухому веществу) и содержание фенольных соединений менее чем 0,1 мас.% (по сухому веществу), выраженное в эквивалентах горчичной кислоты.
- 10. Выделенный белок по п.9, который имеет содержание глюкозинолатов менее чем 10 мкмоль/г (по сухому веществу).
- 11. Выделенный белок по п.9 или 10, который имеет содержание липидов 2-15 мас.% (по сухому веществу).
- 12. Выделенный белок по п.9 или 10, который имеет содержание липидов 2-20 мас.% (по сухому веществу) в случае соевого белка.
- 13. Выделенный белок по любому из пп.9-12, который имеет содержание фитата (Рх3,5) менее чем 0,5 мас.% (по сухому веществу).
- 14. Выделенный белок по любому из пп.9-13, который имеет растворимость азота (РА) по меньшей мере 30 РА%.
- 15. Выделенный белок по любому из пп.9-14, который имеет содержание сухого вещества по меньшей мере 70 мас.%.
- 16. Выделенный белок по любому из пп.9-11 или 13-15, который содержит белки семян рапса, сои или подсолнечника.
- 17. Выделенный белок по любому из пп.9-11 или 13-15, который содержит белок семян рапса, где белки 28 и белки 128 присутствуют в соотношении от 1:6 до 6:1 (мас./мас. по сухому веществу).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP11175743 | 2011-07-28 | ||
| PCT/EP2012/063134 WO2013013949A1 (en) | 2011-07-28 | 2012-07-05 | Protein isolation from oil seeds |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201400177A1 EA201400177A1 (ru) | 2014-05-30 |
| EA026579B1 true EA026579B1 (ru) | 2017-04-28 |
Family
ID=46466534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201400177A EA026579B1 (ru) | 2011-07-28 | 2012-07-05 | Выделение белка из маслосемян |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20150073127A1 (ru) |
| EP (1) | EP2736351B1 (ru) |
| AU (1) | AU2012289115B2 (ru) |
| CA (1) | CA2843177C (ru) |
| DK (1) | DK2736351T3 (ru) |
| EA (1) | EA026579B1 (ru) |
| ES (1) | ES2565655T3 (ru) |
| HU (1) | HUE026992T2 (ru) |
| PL (1) | PL2736351T3 (ru) |
| UA (1) | UA113181C2 (ru) |
| WO (1) | WO2013013949A1 (ru) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150132173A (ko) | 2013-03-18 | 2015-11-25 | 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. | 오일씨로부터 단백질을 추출하는 방법 |
| EP3193627B2 (en) | 2014-09-18 | 2023-02-22 | DSM IP Assets B.V. | Method for producing an oil seed protein mix |
| AU2015361292B2 (en) * | 2014-12-11 | 2020-03-26 | NapiFeryn BioTech Sp. zo.o | Mild fractionation of functional isolates derived from grains and oilseeds |
| CN108366579A (zh) | 2015-12-17 | 2018-08-03 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 油菜籽蛋白质分离物、包含所述分离物的食物以及作为发泡剂或乳化剂的用途 |
| PL3481218T3 (pl) | 2016-07-07 | 2020-09-21 | Dsm Ip Assets B.V. | Emulsja zawierająca izolat białka rzepakowego, sposób jej otrzymywania i zastosowanie w żywności i pokarmie dla zwierząt domowych |
| PL3481220T3 (pl) * | 2016-07-07 | 2023-09-18 | Dsm Ip Assets B.V. | Słodki izolat protein rzepakowych i sposób jego otrzymywania |
| CN109414036A (zh) | 2016-07-07 | 2019-03-01 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 获得油菜籽蛋白质分离物的方法以及由此获得的蛋白质分离物 |
| US11564403B2 (en) | 2016-07-07 | 2023-01-31 | Dsm Ip Assets B.V. | Soluble rapeseed protein isolate |
| WO2018007491A1 (en) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | Dsm Ip Assets B.V. | Food grade native rapeseed protein isolate and process for obtaining it |
| CA3054255A1 (en) | 2017-03-28 | 2018-10-04 | Max DIETZ | Process for the process-economic disconnection/detachment of constituents of starting marterials and their obtainment and use |
| EP3498103A1 (de) * | 2017-12-13 | 2019-06-19 | Drei Lilien Pvg GmbH&Co. KG | Verfahren zur prozessökonomischen ab-/auftrennung von konstituenten pflanzlicher ausgangsmaterialien sowie deren gewinnung und verwendung |
| PL422158A1 (pl) * | 2017-07-10 | 2019-01-14 | Napiferyn Biotech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Sposób izolacji białka z nasion roślin, izolat białkowy i zastosowanie izolatu białkowego |
| NL2019207B1 (en) * | 2017-07-10 | 2019-01-16 | Napiferyn Biotech Sp Z O O | Method for isolation of protein from plant material |
| EP3651586B1 (en) * | 2017-07-10 | 2021-03-17 | Napiferyn Biotech Sp. Z O.o | Method for isolation of protein from plant material |
| CA3218844A1 (en) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Botaneco Inc. | Plant protein concentrates |
| EP3735835A1 (en) * | 2019-05-10 | 2020-11-11 | Avril | Sunflower albumin isolate and process for the production thereof |
| EP3841886A1 (en) | 2019-12-23 | 2021-06-30 | Avril | Sunflower seed protein concentrate for food applications and method of manufacturing the same |
| EP3970505A1 (en) | 2020-09-17 | 2022-03-23 | Avril | A sunflower seed protein concentrate and process for the production thereof |
| NL2028223B1 (en) | 2021-05-17 | 2022-12-02 | Napiferyn Biotech Sp Z O O | Improved method for preparation of protein-enriched products from plant material |
| WO2023052590A1 (en) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | Dsm Ip Assets B.V. | Rapeseed protein isolate |
| WO2023147534A1 (en) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 | Bunge Sa | Process for production of sunflower protein concentrate and sunflower protein flour |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58224645A (ja) * | 1982-06-23 | 1983-12-27 | Ichimaru Fuarukosu Kk | 納豆抽出物の製造法 |
| WO2001045521A2 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-28 | Lurgi Psi, Inc. | Methods and apparatus for recovering zein from corn |
| WO2002060273A1 (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-08 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Method for preparing a protein preparation having a reduced content of phenolic compounds |
| US20030060607A1 (en) * | 2001-05-29 | 2003-03-27 | Diosady Levente Laszlo | Production of high-quality protein isolates from defatted meals of brassica seeds |
| WO2003030652A1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-04-17 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Flax protein isolate and production |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8048463B2 (en) * | 2001-05-29 | 2011-11-01 | Levente Laszlo Diosady | Production of high-quality protein isolated from oil seeds |
-
2012
- 2012-05-07 UA UAA201401675A patent/UA113181C2/uk unknown
- 2012-07-05 ES ES12733111.4T patent/ES2565655T3/es active Active
- 2012-07-05 EA EA201400177A patent/EA026579B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2012-07-05 EP EP12733111.4A patent/EP2736351B1/en active Active
- 2012-07-05 US US14/234,741 patent/US20150073127A1/en not_active Abandoned
- 2012-07-05 CA CA2843177A patent/CA2843177C/en active Active
- 2012-07-05 DK DK12733111.4T patent/DK2736351T3/en active
- 2012-07-05 WO PCT/EP2012/063134 patent/WO2013013949A1/en active Application Filing
- 2012-07-05 HU HUE12733111A patent/HUE026992T2/en unknown
- 2012-07-05 AU AU2012289115A patent/AU2012289115B2/en active Active
- 2012-07-05 PL PL12733111T patent/PL2736351T3/pl unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58224645A (ja) * | 1982-06-23 | 1983-12-27 | Ichimaru Fuarukosu Kk | 納豆抽出物の製造法 |
| WO2001045521A2 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-28 | Lurgi Psi, Inc. | Methods and apparatus for recovering zein from corn |
| WO2002060273A1 (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-08 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Method for preparing a protein preparation having a reduced content of phenolic compounds |
| US20030060607A1 (en) * | 2001-05-29 | 2003-03-27 | Diosady Levente Laszlo | Production of high-quality protein isolates from defatted meals of brassica seeds |
| WO2003030652A1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-04-17 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Flax protein isolate and production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2736351A1 (en) | 2014-06-04 |
| WO2013013949A1 (en) | 2013-01-31 |
| US20150073127A1 (en) | 2015-03-12 |
| NZ620272A (en) | 2016-02-26 |
| DK2736351T3 (en) | 2016-04-11 |
| UA113181C2 (xx) | 2016-12-26 |
| ES2565655T3 (es) | 2016-04-06 |
| CA2843177C (en) | 2019-04-09 |
| AU2012289115A1 (en) | 2014-02-06 |
| PL2736351T3 (pl) | 2016-06-30 |
| CN103732076A (zh) | 2014-04-16 |
| CA2843177A1 (en) | 2013-01-31 |
| AU2012289115B2 (en) | 2016-02-25 |
| HUE026992T2 (en) | 2016-08-29 |
| EP2736351B1 (en) | 2016-01-06 |
| EA201400177A1 (ru) | 2014-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA026579B1 (ru) | Выделение белка из маслосемян | |
| CA3026631C (en) | Process for obtaining a rapeseed protein isolate and protein isolate thereby obtained | |
| JP7204720B2 (ja) | キチン、加水分解物、及び昆虫を酵素加水分解して１つ以上の所望の産物を生産する方法 | |
| CA3007335C (en) | Rapeseed protein isolate, food comprising the isolate and use as foaming or emulsifying agent | |
| EP0289183A2 (en) | Production of rapeseed protein materials | |
| EP2285824B1 (en) | Production of protein isolates | |
| FR2586902A1 (fr) | Procede d'obtention d'isolat de proteine de soja | |
| HUE034328T2 (en) | Protein concentrates and isolates, and methods for producing them from flour of fried oil seeds | |
| CA2724391A1 (en) | Oilseed protein concentrates and isolates, and processes for the production thereof | |
| WO2001060180A1 (en) | Enzymatic processing of rice bran to produce edible products | |
| JP2022507501A (ja) | ヒマワリ種子からタンパク質調製物を製造する方法及びそれにより製造されたタンパク質調製物 | |
| CA3119488A1 (en) | A sunflower seed protein isolate and a process for producing the same | |
| US7122216B2 (en) | Vegetable oil extraction methods | |
| Xu et al. | Processing of canola proteins | |
| WO2001060181A1 (en) | Enzymatic processing of coconut meat to produce edible products | |
| KR20190082837A (ko) | 가공 제품의 제조를 위한 방법 | |
| JP5659424B2 (ja) | 減少された固形物を含有するオリーブ果汁抽出物の製造方法 | |
| US6228993B1 (en) | Soy isoflavone concentrate process and product | |
| JP4503263B2 (ja) | スフィンゴ糖脂質の製造方法 | |
| WO2001060182A1 (en) | Enzymatic processing of biomass to produce edible products | |
| EP3841886A1 (en) | Sunflower seed protein concentrate for food applications and method of manufacturing the same | |
| KR102636514B1 (ko) | 가공된 단백질 제품 | |
| WO2023217854A1 (en) | Processing of whole oilseeds for manufacturing protein concentrates | |
| NZ620272B2 (en) | Protein isolation from oil seeds | |
| CA3165658A1 (en) | Method for obtaining one or more protein preparations and oil fractions from sunflower seeds or rape seeds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM |