ES2334902T3 - Funcionalidad iii del aislado de proteina de canola. - Google Patents
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Abstract
Una composición alimenticia que comprende un alimento y por lo menos un componente que provee funcionalidad en dicha composición alimenticia, caracterizado porque dicho al menos un componente es al menos reemplazado parcialmente por un aislado de proteína de canola sustancialmente desnaturalizado que tiene un contenido de proteína de por lo menos 90% en peso, según se determina por nitrógeno Kjeldhal x6.25 (N x 6.25) sobre una base de peso seco, exhibiendo dicho aislado de proteína de canola un perfil de proteína que es: 60 a 95% en peso de proteína 2S 5 a 40% en peso de proteína 7S 0 a 55% en peso de proteína 12S, y donde dicho aislado de proteína de canola es un sobrenadante concentrado seco de la decantación de una fase sólida a partir de una dispersión acuosa de micelas de proteína de canola.
Description
Funcionalidad III del aislado de proteína de
canola.
Esta solicitud reivindica prioridad bajo 35 USC
119(e) de las solicitudes de Patente de los Estados Unidos
provisionales Nos. 60/363, 283 presentada el 12 de marzo de 2002 y
60/383, 773 presentada el 30 de mayo de 2002.
La presente invención se relaciona con un
aislado de proteína de canola y su funcionalidad en un amplio rango
de aplicaciones.
En las Patentes de los Estados Unidos Nos.
5,844,086 y 6,005,076 ("Murray II"), asignadas al cesionario de
la presente y cuyas divulgaciones se incorporan aquí como
referencia, se describe un proceso para el aislamiento de aislados
de proteína a partir de torta de oleaginosas que tiene un
significativo contenido de grasas, incluyendo torta de semillas de
canola que tiene tal contenido. Las etapas involucradas en este
proceso incluyen solubilizar el material proteináseo a partir de
tortas de oleaginosa, lo cual también solubiliza la grasa en la
torta y retira la grasa de la solución de proteína acuosa
resultante. La solución de proteína acuosa puede ser separada de la
torta de oleaginosa residual antes o después de la etapa de
eliminación. La solución de proteína desengrasada se concentra
entonces para incrementar la concentración de proteína a la vez que
se mantiene sustancialmente constante la fuerza iónica, después de
lo cual la solución de proteína concentrada puede ser sometida a una
etapa adicional de eliminación de grasa. La solución de proteína
concentrada es diluida entonces para producir la formación de una
masa turbia de moléculas de proteína altamente agregadas en forma de
gotas de proteína discretas en forma micelar. Las micelas de
proteína se dejan decantar para formar una masa aislada de proteína
similar al gluten pegajosa, densa amorfa, coalecente, agregada,
denominada "masa micelar de proteínas" o PMM, la cual se
separa de la fase acuosa residual y se
seca.
seca.
El aislado de proteína tiene un contenido de
proteína (según se determina mediante Kjeldahl Nx 6.25) de por lo
menos aproximadamente 90% en peso, está sustancialmente
desnaturalizada (según se determina mediante calorimetría de
barrido diferencial) y tiene un contenido bajo de grasa residual de
menos de aproximadamente 1% en peso. El rendimiento de aislado de
proteína obtenido utilizando este procedimiento, en términos de la
proporción de proteína extraída a partir de la torta de oleaginosa
que se recupera como aislado de proteína seco fue generalmente
menor de 40% en peso, típicamente alrededor de 20% en peso.
El procedimiento descrito en las patentes antes
mencionadas fue desarrollado como una modificación y mejora del
procedimiento para formar un aislado de proteína a partir de una
variedad de materiales fuente de proteína, incluyendo oleaginosas,
tal como se describe en USP 4,208,323 (Murray IB). Las tortas de
oleaginosas disponibles en 1980, cuando se emitió la USP 4,208,323,
no tenían los niveles de contaminación de grasa de las tortas de
semilla de oleaginosa disponibles en el momento de las patentes
Murray II, y, como consecuencia, el procedimiento de la Patente de
los Estados Unidos No. 4,208,323 no puede producir a partir de las
tortas de oleaginosas actuales procesadas de acuerdo con el proceso
de Murray II, materiales proteináceos que tengan más de 90% de
contenido de proteína en peso. No hay descripción de ningún
experimento específico en USP 4,208,303 llevado a cabo utilizando
torta de canola como material de partida. La USP 4,208,323 por si
misma fue diseñada como una mejora del proceso descrito en las
Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,169,090 y 4,285,862 (Murray
IA) mediante la introducción de la etapa de concentración antes de
la dilución para formar el PMM. La última etapa servía par mejorar
el rendimiento de aislado de proteína desde aproximadamente 20% en
peso para el proceso Murray IA.
En las solicitudes de Patentes Copendientes de
los Estados Unidos Nos. 60/288,415, presentada el 4 de mayo de
2001, 60/326,987 presentada el 5 de octubre de 2001, 60/331,066
presentada el 7 de noviembre de 2001, 60/333,494 presentada el 28
de Noviembre de 2001, 60/374,801 presentada el 24 de Abril de 2002 y
10/137,391 presentada el 3 de mayo de 2002, asignadas al cesionario
de la presente y cuyas divulgaciones se incorporan aquí como
referencia, se describen mejoras adicionales sobre estos
procedimientos de aislamiento de proteína de la técnica anterior en
la medida que se aplican a oleaginosas para obtener rendimientos
mejorados de producto de aislado de proteína seco en términos de la
proporción de la proteína extraída a partir de las oleaginosas que
se recupera como aislado de proteína y para obtener un aislado de
proteína de alta pureza, usualmente por lo menos de 100% en peso en
una rata de conversión de nitrógeno Kjeldhal (N) de Nx 6.25. El
procedimiento se emplea particularmente para producir un aislado de
proteína de canola.
En el procedimiento descrito en las solicitudes
de Patente de los Estados Unidos antes mencionadas, la torta de
oleaginosa se extrae con una solución salina acuosa de grado
alimenticio. La solución del extracto de proteína resultante,
después de un tratamiento inicial con un agente absorbedor de
pigmentos, si se desea, se reduce en volumen utilizando membranas
de ultrafiltración para proveer una solución de proteína concentrada
que tiene un contenido de proteína en exceso de aproximadamente 200
g/L. La solución de proteína concentrada es diluida entonces en
agua helada que tiene una temperatura por debajo de aproximadamente
15ºC traduciéndose en la formación de una nube blanca de micelas de
proteína que se dejan separar. Después de la eliminación del
sobrenadante, la masa pegajosa viscosa precipitada (PMM) se somete
a secado.
En una realización del proceso descrito en la
solicitud de patente antes mencionada de los Estados Unidos No.
60/288,415 tal como se aplica al aislado de proteína de canola y se
describe en las solicitudes de Patente copendientes de los Estados
Unidos Nos. 60/326,987, 60/331,066 60/333,494, 60/374,801 y
10/137,391, el sobrenadante de la etapa de decantación del PMM se
procesa para recuperar un aislado de proteína que comprende proteína
seca a partir del PMM y el sobrenadante. Esto puede efectuarse
concentrando inicialmente el sobrenadante utilizando membranas de
ultrafiltración, mezclando el sobrenadante concentrado con el PMM
húmedo y secando la mezcla. El aislado de proteína de canola
resultante tiene una alta pureza de por lo menos aproximadamente 90%
de proteína, preferiblemente al menos aproximadamente 100% en peso,
con una rata de conversión Kjeldhal de Nx 6.25.
En una realización del proceso descrito en la
solicitud de Patente de los Estados Unidos antes mencionada
No.
60/288,415 tal como se aplica al aislado de proteína de canola y se describe en las solicitudes de Patentes de los Estados Unidos copendientes Nos. 60/331,066, 60/333,494, 60/363,283, 60/374,801 y 10/137,390, el sobrenadante de la etapa de decantación del PMM se procesa para recuperar un aislado de proteína a partir del mismo. Esto puede efectuarse concentrando inicialmente el sobrenadante utilizando membranas de ultrafiltración y secando el concentrado. El aislado de proteína de canola resultante tiene una alta pureza de por lo menos 90% en peso, preferiblemente al menos 100% en peso, con una rata de conversión Kjeldhal de Nx 6.25.
60/288,415 tal como se aplica al aislado de proteína de canola y se describe en las solicitudes de Patentes de los Estados Unidos copendientes Nos. 60/331,066, 60/333,494, 60/363,283, 60/374,801 y 10/137,390, el sobrenadante de la etapa de decantación del PMM se procesa para recuperar un aislado de proteína a partir del mismo. Esto puede efectuarse concentrando inicialmente el sobrenadante utilizando membranas de ultrafiltración y secando el concentrado. El aislado de proteína de canola resultante tiene una alta pureza de por lo menos 90% en peso, preferiblemente al menos 100% en peso, con una rata de conversión Kjeldhal de Nx 6.25.
En las solicitudes de Patente copendientes de
los Estados Unidos Nos. 60/331,646 presentada el 20 de Noviembre de
2001, 60/383,809 presentada el 30 de Mayo de 2002 y 10/298,678
presentada el 19 de Noviembre de 2002, asignadas al cesionario de
la presente y cuyas divulgaciones se incorporan aquí como
referencia, se describe un proceso continuo para producir aislados
de proteína de canola. De acuerdo con ellas, la torta de semillas de
canola se mezcla continuamente con una solución de sal de grado
alimenticio, la mezcla se transporta a través de una tubería a la
vez que se extrae la proteína a partir de la torta de canola para
formar una solución de proteína acuosa, la solución de proteína
acuosa es separada de manera continua de la torta de semillas de
canola, la solución de proteína acuosa es transportada de manera
continua a través de una operación de membrana selectiva para
incrementar el contenido de proteína de la solución de proteína
acuosa hasta al menos aproximadamente 200 g/L a la vez que se
mantiene sustancialmente constante la fuerza iónica, la solución de
proteína concentrada resultante es mezclada continuamente con agua
helada para producir la formación de micelas de proteína, y las
micelas de proteína se dejan decantar de manera continua mientras
que el sobrenadante se deja fluir de manera continua hasta que la
cantidad deseada de masa micelar proteínica se ha acumulado en el
recipiente de decantación. La masa micelar de proteína es retirada
del recipiente de decantación y puede ser secada. La masa micelar
de proteína tiene un contenido de proteína de al menos 100% en peso
según se determina mediante nitrógeno Kjeldhal (Nx 6.25). Como en
el caso de las antes mencionadas solicitudes pendientes de Patente
de los Estados Unidos, el sobrenadante que sobrefluye puede
someterse a recuperación de un aislado de proteína que comprende
proteína seca del PMM húmedo y el sobrenadante. Este procedimiento
también puede ser efectuado sobre una base semicontinua.
Tal como se describe en las solicitudes de
Patente de los Estados Unidos copendientes Nos. 60/332,165
presentada el 15 de Abril de 2002 y 60/430,687 presentada el 4 de
Diciembre de 2002, asignadas al cesionario de la presente y cuyas
descripciones se incorporan aquí como referencia, el PMM decantado y
la proteína derivados del sobrenadante tienen diferentes
proporciones relativas de las proteínas 12S, 7S y 2S de la canola.
El aislado de proteína derivado de PMM, que tiene un contenido de
proteína de por lo menos 90% en peso, preferiblemente al menos 100%
en peso, tiene un contenido de componente proteínico de
aproximadamente 60 hasta aproximadamente 98% en peso de proteína
7S, aproximadamente 1 a aproximadamente 15% en peso de proteína 12S
y de 0 a aproximadamente 25% en peso de proteína 2S. El aislado de
proteína de canola derivado del sobrenadante tiene un contenido de
proteína de por lo menos 90% en peso, preferiblemente al menos 100%
en peso, tiene un contenido de componente proteínico de 0 a
aproximadamente 5% en peso de proteína 12S, aproximadamente 5 hasta
aproximadamente 40% en peso de proteína 7S y aproximadamente 60
hasta aproximadamente 95% en peso de proteína 2S.
La canola también se denomina colsa o semilla de
colsa.
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Se ha encontrado ahora que el aislado de
proteína de canola de alta pureza producida a partir del
sobrenadante mediante el procedimiento antes mencionado de las
solicitudes de patente pendientes tiene una funcionalidad
ampliamente basada en los productos alimenticios, única entre
materiales proteináceos. La capacidad para utilizar una proteína
que es vegetal en su origen en productos alimenticios permite que se
puedan suministrar productos alimenticios realmente vegetarianos en
casos donde la clara de huevo y/o la proteína derivada de animales
haya sido usada en ausencia de otro sustituto disponible. En un
aspecto de la presente invención, se proporciona en una composición
alimenticia que comprende un alimento y por lo menos un componente
que provee funcionalidad en dicha composición alimenticia, la
mejora que comprende por lo menos parcialmente reemplazar dicho al
menos un componente por un aislado de proteína de canola
sustancialmente desnaturalizado que tiene un contenido de proteína
de al menos 90% en peso, según se determina mediante nitrógeno
Kjeldhal por 6.25 en base de peso seco, exhibiendo dicho aislado de
proteína de canola un perfil de proteína que es aproximadamente 60 a
aproximadamente 95% en peso de proteína 2S, aproximadamente;
aproximadamente 5 a aproximadamente 40% en peso de proteína 7S; 0 a
aproximadamente 5% en peso de proteína 12S, donde dicho aislado de
proteína de canola es un sobrenadante concentrado seco de la
decantación de la fase sólida de una dispersión acuosa de micelas de
proteína.
En otro aspecto de la presente invención se
proporciona una composición alimenticia que comprende un alimento y
al menos un componente que provee funcionalidad en dicha composición
alimenticia, caracterizada porque dicho al menos un componente está
al menos parcialmente reemplazado por un aislado de proteína de
canola sustancialmente desnaturalizada que tiene un contenido de
proteína de por lo menos 90% en peso según se determina mediante
nitrógeno Kjeldhal x6.25 (Nx 6.25) sobre una base de peso seco,
siendo dicho aislado de proteína de canola un sobrenadante
concentrado seco de la decantación de una fase sólida a partir de
una dispersión acuosa de micelas de proteína de canola.
El aislado de proteína de canola puede ser
utilizado en aplicaciones convencionales de aislados de proteína,
tales como fortificación en proteína de alimentos procesados,
emulsificación de aceites en agua, formadores de cuerpo en
alimentos horneados y agentes generadores de espuma en productos que
atrapan gases. El aislado de proteína de canola tiene también
funcionalidades no exhibidas por el material de fuente y los
precipitados isoeléctricos. El aislado de proteína de canola tiene
ciertas funcionalidades en común con los productos descritos en la
técnica anterior de las patentes Murray I, incluyendo la capacidad
de ser conformado en fibras de proteína, la capacidad de ser usado
como un sustituto de la clara de huevo o como extensor en productos
alimenticios donde la clara de huevo se utiliza como aglomerante.
Como se describe aquí, el aislado de proteína de canola tiene otras
funcionalidades.
La funcionalidad de las proteínas puede ser
categorizada en varias propiedades. La siguiente Tabla I muestra
estas funcionalidades, los productos alimenticios donde tal
funcionalidad de proteínas es provista y las proteínas comúnmente
empleadas para tal propósito:
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\vskip1.000000\baselineskip
Como Puede verse en la Tabla I, la proteína de
huevo tiene un amplio alcance de funcionalidad pero no tan amplio
como el aislado de proteína de canola de la presente invención. Sin
embargo, el aislado de proteína de canola puede ser utilizado en
cada una de estas aplicaciones para reemplazar la proteína usada
comúnmente para proveer las propiedades funcionales específicas. En
general, el aislado de proteína de canola puede reemplazar o
extender el producto proteínico existente. Además, el aislado de
proteína de canola tiene un perfil de aminoácidos de alta calidad.
Un perfil de sabor suave y no posee características de sabor que
produzcan detrimento ni factores nutricionales que afecten
adversamente su empleo en aplicaciones en productos
alimenticios.
\newpage
En las funcionalidades mostradas en la Tabla I,
algunas son similares y posiblemente complementarias, de manera que
las funcionalidades pueden ser clasificadas en categorías, como
sigue:
Como se anotó arriba, una de las funciones
poseídas por el aislado de proteína de canola es la solubilidad en
medio acuoso, tal como agua. El aislado de proteína de canola es
altamente soluble en agua en la presencia de cloruro de sodio,
siéndolo menos en ausencia de cloruro de sodio. La solubilidad de la
proteína cambia bajo varios niveles de pH, temperaturas y
concentraciones de sodio. La leche es una dispersión proteínica que
contiene aproximadamente 4% en peso de proteína dispersa en la fase
acuosa. La clara de huevo líquida, utilizada en una variedad de
aplicaciones alimenticias, contiene aproximadamente 10% en peso de
proteínas de huevo.
Un ejemplo donde tales alimentos proteínicos
pueden ser empleados, en la concentración apropiada es en una bebida
proteínica.
Como se anotó más arriba, una de las funciones
poseídas por el aislado de proteína de canola es la capacidad para
actuar como un agente espesante para incrementar la viscosidad en
diversos productos alimenticios. El aislado de proteína de canola
puede ser utilizado como remplazo para gelatina, almidones y gomas
de xantano usadas comúnmente para este propósito, por ejemplo, en
quesos suaves, aderezos, postes, tales como pudín Jello®, y
salsas.
Las propiedades de enlazamiento de agua de las
proteínas se utilizan en salchichas y tartas para retener la
humedad en el producto cocido. El aislado de proteína de canola
puede ser utilizada para reemplazar, parcial o completamente, las
proteínas de huevo y carne utilizadas comúnmente para este propósito
en estos productos.
Las propiedades de gelación de las proteínas
utilizadas en yogures, postres y quesos así como en diversos
análogos de carne, tales como análogos de tocino. Las proteínas de
huevo y leche así como la gelatina, utilizadas comúnmente para este
propósito, pueden ser reemplazadas, parcial o completamente, por el
aislado de proteína de canola provisto aquí.
Una variedad de carnes, salchichas y pasta
utilizan de huevo y/o proteína de suero para estas propiedades en
su formulación para enlazar los componentes alimenticios entre sí y
luego coagularse al ser calentada. El asilado de proteína de canola
puede reemplazar, parcial o completamente, tales proteínas
utilizadas comúnmente y proveer las funciones requeridas.
Una aplicación de estas propiedades es una
hamburguesa vegetariana, donde la clara de huevo, utilizada
comúnmente para proveer cohesión/adhesión del sustituto de carne
molida puede ser reemplazada por el aislado de proteína de canola.
Otras posibilidades son los embutidos de carne y las albóndigas, de
nuevo como reemplazo para la proteína de huevo.
El aislado de proteína de canola puede
reemplazar, parcial o completamente, las proteínas de huevo y carne
en las carnes, utilizadas para estos propósitos. Un ejemplo del
reemplazo de carne es una hamburguesa vegetariana.
La clara de huevo, la yema de huevo y las
proteína de la leche se utilizan comúnmente en salchichas, análogos
de la carne, tejidos adiposo simulados, y aderezos para ensaladas
por su propiedad para permitir la emulsificación de grasas y
aceites presentes en tales productos. El aislado de proteína de
canola puede ser utilizado como reemplazo, parcial o completamente,
para las proteínas de huevo y leche para proveer esta propiedad.
\vskip1.000000\baselineskip
Las propiedades de espumado de la clara de huevo
y de la proteína de leche para proveer una estructura aireada
estable, utilizada en tales productos como helados, nougats,
macarrones y merengues, puede ser reproducido por la utilización de
aislado de proteína de canola.
\vskip1.000000\baselineskip
Las proteínas de huevo y leche se han utilizado
comúnmente en productos horneados y masas por sus propiedades de
enlazamiento de grasas. El aislado de proteína de canola puede
reemplazar tales materiales, parcial o completamente, y proveer la
propiedad requerida. Tal propiedad puede ser empleada en mezclas
para galletas.
\vskip1.000000\baselineskip
El aislado de proteína de canola puede ser
utilizado por sus propiedades de formación de películas en panes y
magdalenas. Las propiedades de formación de película también pueden
ser utilizadas para proveer recubrimientos comestibles sobre
frutas, tales como manzanas.
\vskip1.000000\baselineskip
El aislado de proteína de canola puede
conformarse en fibras de proteína mediante un procedimiento de
formación de fibras, tal como se describe en las Patentes de los
Estados Unidos Nos. 4,328,252, 4,490,397 y 4,501,760. Tales fibras
de proteína pueden ser usadas por su textura masticable en una
variedad de análogos de carnes, tales como análogos de tentempiés
de carne, salchichas sin carne para el desayuno, un análogo del
tocino, tejido adiposos simulado, y un análogo de productos de mar,
tales como análogos de gambas y cangrejo, así como otros productos
alimen-
ticios.
ticios.
El aislado de proteína de canola, derivado del
sobrenadante, por lo tanto, proporciona un reemplazo para una
variedad de ingredientes alimenticios (tanto proteináceos como no
proteináceos) para proveer un amplio espectro de funcionalidad no
observado previamente. El aislado de proteína de canola reemplaza la
clara de huevo, la yema de huevo, la proteína de soja, la goma
xantano, la gelatina y la proteína de leche en una variedad de
productos alimenticios.
El aislado de proteína de canola es suave en
sabor y no necesita ser utilizado con sabores o especias fuertes. En
los ejemplos que siguen, se dan ejemplos de aplicaciones
específicas de la amplia funcionalidad del aislado de proteína de
canola.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención se ilustra mediante los siguientes
Ejemplos:
Ejemplo
1
Este ejemplo ilustra la preparación de muestras
de aislado de proteína de canola para probar la funcionalidad de la
proteína.
"a" kg de torta de canola comercial se
añadió a "b" L de solución de NaCl 0.15 M a temperatura
ambiente y se agitó durante "c" minutos para proveer una
solución de proteína acuosa que tiene un contenido de proteína de
"d" g/L. La torta de canola residual fue retirada y lavada sobe
una cinta de filtro al vacío. La solución de proteína resultante
fue clarificada por centrifugación para producir una solución de
proteína clarificada que tiene un contenido de proteína de "e"
g/L. La solución de proteína clarificada fue reducida en volumen
sobre un sistema de ultrafiltración utilizando una membrana de corte
de peso molecular de 3,000 dalton. La solución de proteína
concentrada resultante tenía un contenido de proteína de "f"
g/L.
La solución concentrada a "g" ºC fue
diluida 1:"h" en agua a 39ºF (4ºC). Se formó inmediatamente una
nube blanca y se dejó decantar. El agua de dilución de la parte
superior fue eliminada y se redujo en volumen por ultrafiltración
utilizando una membrana de corte de peso molecular de 3,000 dalton
en un factor de reducción de volumen "i". El concentrado fue
secado y la proteína seca que se formó tenía un contenido de
proteína "j" % en peso de proteína (Nx 6.25). El aislado de
proteína de canola producido recibió el número de código
"k".
Los parámetros específicos "a" a "k"
para las diferentes muestras de aislado de proteína se definen en la
siguiente Tabla II:
Ejemplo
2
Este ejemplo ilustra otra preparación de
muestras de aislado de proteína de canola para probar la
funcionalidad de la proteína. "a" kg de torta de canola
comercial fue añadido a "b" L de solución de NaCl 0.15 M a
temperatura ambiente en la presencia de "c" kg de ácido
ascórbico. La mezcla fue agitada durante 30 minutos para permitir
una solución acuosa de proteína que tenía un contenido de proteína
de "d" g/L. La torta de canola residual fue retirada y se lavó
sobre una cinta de filtro al vacío. La solución de proteína
resultante tenía un contenido de proteína de "e" g/L.
"f" L de la solución clarificada de
proteína fue reducida en volumen hasta "g" L utilizando un
sistema de ultrafiltración que utilizaba una membrana de corte de
peso molecular de 5,000 dalton. Los "g" L de solución de
proteína ultrafiltrada fueron diafiltrados con "h" L de una
solución acuosa de NaCl 0.15 M que contenía 0.05% de ácido
ascórbico utilizando las mismas membranas durante una hora para
proporcionar "i" L de solución diafiltrada.
La solución diafiltrada fue pasteurizada y en
una caldera con camisa de recubrimiento a 65ºC durante 5 minutos y
se enfrió a "j" ºC.
La solución concentrada fue diluida 1:15 en agua
a 39ºF (4ºC). Inmediatamente se formó una nube blanca y se dejo
decantar. La masa de dilución superior fue retirada y fue reducida
en volumen por ultrafiltración utilizando una membrana de corte de
peso molecular de 5,000 dalton hasta "k" L. En el caso de
producto
BW-AL018-E29-02A-C200,
el concentrado también fue diafiltrado con 125 L de agua durante una
hora para proporcionar un volumen final de 21.25 L.
La solución ultrafiltrada
(BW-AL017-D11-02A-C200)
y diafiltrada
(BW-AL018-E29-02A-C200)
fueron pasteurizadas en una caldera con camisa de recubrimiento a
65ºC durante 5 minutos y se enfriaron a "1" ºC. La solución
pasteurizada fue luego secada por atomización. La proteína seca que
se había formado tenía un contenido de proteína de "m" % en
peso de proteína (Nx 6.25). El producto de aislado de proteína de
canola recibió el número de código "n".
Los parámetros específicos desde "a" hasta
"n" para las diferentes muestras de aislado de proteínas se
definen en la siguiente Tabla III:
Ejemplo
3
Este ejemplo ilustra la utilización del aislado
de proteína de canola en un merengue horneado.
Las propiedades de espumado del aislado de
proteína de canola se ilustraron en la preparación de un merengue
horneado como reemplazote la clara de huevo utilizada
convencionalmente en tales productos. El aislado de proteína de
canola utilizado fue A8-16, preparado como se
describió en el Ejemplo 1. La composición se define en la siguiente
Tabla IV:
El aislado de proteína de canola, la sal y el
agua fueron colocados en un recipiente Hobart. La proteína fue
dispersada agitando manualmente la solución con el dispositivo de
paletas hasta que se humedeció la proteína. La mezcla fue entonces
agitada automáticamente a la velocidad 3 durante 2 minutos. Se
añadió azúcar (1) gradualmente mientras que se mezclaba a una
velocidad 3 durante 1 minuto y 15 segundos. Los lados y la parte
inferior de la olla fueron raspados con una espátula de goma. La
solución fue mezclada por otros 5 segundos adicionales. Se
premezclaron el almidón de maíz y el azúcar (2) utilizando un
tenedor en un recipiente separado. La mezcla seca y el zumo de
limón fueron añadidos suavemente sobre la mezcla en crecimiento
utilizando una espátula de goma (aproximadamente 20 veces). La
mezcla fue transferida a una bolsa de vertido y vertida sobre
láminas de horneado recubiertas. Los merengues fueron horneados a
200ºF (93ºC) durante 3 horas sobre la rejilla media del horno.
Después de hornear, el horno fue apagado y los merengues se dejaron
en el horno durante la noche con la luz encendida. Los merengues
horneados tenían una textura crujiente, azucarada y polvosa. Tenían
un color brillante y tenían una forma ligeramente redondeada.
Durante la preparación, el aislado de proteína de canola mostró
características de espumado similares a la clara de huevo, tales
como densidad de espuma (0.28 g/ml para Supertein y 0.32 g/ml para
cubierta de clara de huevo).
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Ejemplo
4
Este ejemplo ilustra la utilización del aislado
de proteína de canola en masas para tartas.
Las masas para tartas se prepararon utilizando
aislados de proteína de canola A8-16, preparado como
se describe en el Ejemplo 1, para reemplazar el huevo entero con el
fin de ilustrar las propiedades de enlazamiento de grasa y
cohesión/adhesión del aislado. Los productos de huevo contribuyen a
la riqueza y suavidad de la masa y generalmente mejoran la calidad
de consumo del producto.
Las masas de tarta contenían los ingredientes
definidos en la siguiente Tabla V:
El azúcar, el polvo de hornear, la sal, la
canela, la proteína y la harina (1) se mezclaron manualmente en el
recipiente Hobart utilizando un tenedor. Se añadieron la
mantequilla, el agua y la leche. La leche se mezcló a una velocidad
1 durante 30 segundos utilizando el dispositivo de paletas. El fondo
y los lados del recipiente fueron raspados con una espátula de
goma. La mezcla fue mezclada durante 2 minutos adicionales a una
velocidad 2 y luego se raspó de nuevo. La harina remanente (2) fue
añadida entonces mientras se mezclaba a velocidad 1 durante 1
minuto. La masa fue raspada del recipiente Hobart y colocada en una
tabla de cortado recubierta de harina. La masa fue moldeada en
forma de una bola y enrollada en plano con un rodillo enharinado
hasta un espesor de un cuarto de pulgada. La masa fue cortada
entonces con u cortador de masa enharinado y las piezas cortadas
fueron colocadas cuidadosamente sobre una lámina de horneado
recubierta. Las piezas fueron freídas por inmersión a 374ºF (190ºC)
durante 60 segundos por cada lado en un freidor SEB Safety Super
Fryer Modelo 8208. Las masas para torta tenían una superficie
exterior suave, un color dorado muy llamativo y una textura externa
firme. El interior era suave y similar al pan con un olor y sabor
ligero a canela.
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Ejemplo
5
Este ejemplo ilustra la utilización del aislado
de proteína de canola en masas con levadura.
Las masas con levadura fueron producidas
utilizando aislado de proteína de canola A8-16
preparado como se describe en el Ejemplo 1, como reemplazo para los
huevos enteros en la formulación para ilustrar las propiedades de
enlazamiento de grasa y cohesión/adhesión del aislado de proteína
de canola. Los productos de huevo pueden mejorar la calidad de
consumo, el color de la corteza y la duración de las masas aunque
también se producen masas de alta calidad sin productos de huevo.
Se utilizó un fabricador de pan para la producción de la masa. La
formulación de las masas con levadura utilizadas se presentan en la
Tabla VI.
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La bandeja para pan fue retirada del fabricador
de pan y se añadió agua. Se mezclaron la harina, la nuez moscada,
la sal, el azúcar y el aislado de proteína de canola con la masa y
luego se añadieron a la bandeja de pan. La bandeja fue golpeada
ligeramente sobre una superficie plana para distribuir uniformemente
los ingredientes. Se dividió la mantequilla en cuatro porciones y
cada una fue colocada en cada esquina de la bandeja de pan. Se
formó un agujero en el centro de los ingredientes secos donde se
añadió la levadura. La bandeja de pan fue asegurada en su lugar en
el Westbend Automatic Bread and Dough Maker, programado en la
posición "Masa", se aseguró y se dio arranque. Después de que
terminó el programa del fabricador de pan, la masa fue colocada en
un recipiente ligeramente engrasado recubierto con una película y se
dejó en reposo durante 10 minutos. Después del reposo, la más fue
enrollada utilizando un rodillo enharinado hasta un espesor de 1/4
de pulgada sobre una tabla de corte bien enharinada. Las piezas
cortadas fueron colocadas en una bandeja de horneado recubierta, se
recubrieron con una película y se dejaron en crecimiento durante 60
minutos. Las piezas fueron freídas en el SEB safety Super Fryer
modelo 8208 a 374ºF (190ºC) durante 45 segundos en cada caso.
La masa, preparada en el fabricador de pan era
elástica, plegable y suave. Las masas tendrán una apariencia
dorada, un interior suave similar al pan y una textura externa que
era ligeramente crujiente. El sabor y la textura de las masas eran
comparables al producto de control hecho con huevo.
\newpage
Ejemplo
6
Este ejemplo ilustra la utilización del aislado
de proteína de canola en una hamburguesa de champiñones vegetal.
Las propiedades de enlazamiento y
adhesión/cohesión del aislado de proteína de canola,
BW-AL016-
J24-01A-C200, preparado como se
describe en el Ejemplo 1, se demostró con las hamburguesas de
champiñón. El aislado de proteína de canola fue utilizado como un
remplazo para el huevo en la formulación.
Las hamburguesas de champiñón contenían los
ingredientes definidos en la siguiente Tabla VII:
La cebolla y el ajo fueron salteados en aceite
durante dos minutos (posición 3 a 4). La posición del freidor fue
incrementada a 5 mientras que se añadían los champiñones y se cocinó
hasta que se suavizaron y todo el líquido había desaparecido
aproximadamente (aproximadamente 6 minutos). Después de la cocción,
la mezcla fue enfriada hasta temperatura ambiente. Se mezclaron
entre sí la sal y el agua y luego se añadió el aislado de proteína
de canola, se mezclaron manualmente y se dejaron hidratar durante 15
minutos. Todos los ingredientes fueron combinados y se formaron
pastelillos de 100 g. Los pastelillos fueron cocinados a una
temperatura interna mayor de 165ºF (74ºC) en un sartén de freído
dejando 2-3 minutos a cada lado.
Las hamburguesas freídas exhibían buenas
características de aglomeración, permanecieron unidas durante el
proceso de cocción y no se deshicieron durante la evaluación. Las
hamburguesas de champiñones tenían una textura humedad y un fuerte
sabor a cebolla y pimienta. Las hamburguesas fritas tenían un color
pardo dorado y una superficie circular plana.
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Ejemplo
7
Este Ejemplo ilustra la utilización del aislado
de proteína de canola en salchichas tipo frankfurt.
Las propiedades de aglomeración del aislado de
proteína de canola
BW-AL016-J24-01A-C200,
preparado como se describe en el Ejemplo 1, se demostraron en
salchichas tipo frankfurt. La formulación utilizada para las
salchichas tipo frankfurt se presenta en la Tabla VIII:
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El agua y la sal fueron mezclados entre sí y se
agitaron lentamente con la mano en el aislado de proteína de
canola. Esta mezcla se dejó hidratar durante 15 minutos. Los picados
de cerdo y res fueron triturados separadamente a través de una
placa de 3/8 de pulgada. El picado de res fue cortado durante
aproximadamente 1 a 2 minutos en un recipiente cortador con el
hielo, sal, los ingredientes de curado, el eritorbato, el fosfato,
las especias, el azúcar y la mezcla de proteínas. Antes de cortar,
la temperatura de inicio de la carne debería ser máximo 35ºF (2ºC)
y tener una temperatura de picado final de 40ºF (4ºC). El cerdo
molido y el resto del hielo fueron añadidos a la mezcla de res y
picados durante 1 o 2 minutos adicionales en el picador a una
temperatura de 60.8ºF (16ºC). Se conformaron las salchichas a
partir de 100 gramos de emulsión de carne, se enrollaron en un
Saran Wrap y se ató en ambos extremos. Las salchichas tipo frankfurt
suspendidas en una bandeja para carne para permitir que la grasa
drenara. La bandeja fue recubierta con una hoja y se horneó a 200ºF
(93º) a una temperatura interna de 185ºF (85ºC).
Las salchichas tipo frankfurt tenían un típico
sabor de carne y un fuerte olor a carne. El producto tenía una
textura firme y un interior y exterior rosáceo y eran similares a
productos de control hechos utilizando proteína de soja.
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Ejemplo
8
Este Ejemplo demuestra el uso del aislado de
proteína de canola en una formulación de una bebida, a saber un
batido.
Se preparó un batido utilizando aislado de
proteína de canola A8-16, preparado como se describe
en el Ejemplo 1, utilizando las propiedades de solubilidad y
espesamiento del aislado de proteína de canola. El batido contenía
los ingredientes definidos en la siguiente Tabla IX
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Todos los ingredientes fueron mezclados, excepto
la leche, fueron mezclados manualmente para formar una mezcla seca
homogénea. Se añadieron 4 cucharadas de leche en un mezclador
Osterizer, seguido por la mezcla seca. Se añadió entonces el resto
de la leche. La mezcla fue mezclada durante 45 segundos. Y se
requería los lados del mezclador fueron raspados con una espátula de
goma para retirar polvo no mezclado y se mezclo durante 5 segundos
adicionales.
El batido tenía una apariencia cremosa, untuosa
y burbujeante. Tenía una consistencia espesa y una suspensión
estable. El sabor era típico a la bebida de proteína de vainilla
hecha con soja.
\newpage
Ejemplo
9
Este Ejemplo ilustra la utilización de un
aislado de proteína de canola en la formación de proteína de canola
texturizada.
Las propiedades de formación de fibra del
aislado de proteína de canola se ilustran en la preparación de
proteína de canola texturizada. La proteína de canola texturizada
se hizo utilizando el aislado de proteína de canola humedeciendo el
aislado de proteína de canola secado por atomización utilizando las
concentraciones definidas en la siguiente
tabla X:
tabla X:
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\vskip1.000000\baselineskip
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El asilado de proteína de canola secado por
atomización y el agua se colocaron en un recipiente. La proteína
fue dispersada agitando manualmente la solución con una cuchara
hasta que la proteína estuvo húmeda. La mezcla líquida se añadió a
una jeringa de 5 cc y luego se extruyó sobre agua que tenía entre
95ºC (203ºF) y 99ºC (210ºF). Se formaron fibras en forma de
espagueti a lo largo de la superficie del agua. Las hebras largas
de proteína fueron giradas manualmente para facilitar el tratamiento
de calor homogéneo en ambos lados del producto. Las hebras fueron
retiradas del agua y el exceso de agua fue retirada utilizando
toallas absorbentes.
Las fibras eran suaves y ligeramente quebradizas
y tenían un color amarillo claro.
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Ejemplo
10
Este ejemplo ilustra la solubilidad del aislado
de proteína de canola. El procedimiento utilizado en este ejemplo
es el descrito en Methods of Testing Protein Functionality, Ed. G.M.
Hall, Blackie Academic & Professional, 1996,
p.27.
p.27.
Se combinaron 10 g de aislado de proteína de
canola seco
BW-AL016-J24-01A-C200,
preparado como se describió en el Ejemplo 1, con 400 ml de agua
destilada en un vaso de 600 ml para preparar una solución de
proteína al 2.5% en peso. La solución de proteína fue mezclada
homogenizando durante 2 minutos a 4500 rpm, hasta que se formó una
pasta suave. Se determinó el pH de la solución de proteína y la
solución se dividió en volúmenes iguales para ajustar el pH, uno
para el ajuste alcalino y otro para el ajuste ácido. El pH de la
solución de proteína fue ajustado a 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5,
7.0, 7.5 y 8.0 con NaOH 0.1 M o HCl al 5%. Una pequeña muestra de
cada solución con pH ajustado fue tomada para la determinación de
proteína. 30 ml de las soluciones con pH ajustado fueron vertidos
en viales de centrífuga de 45 ml y centrifugados durante 10 minutos
a 10,000 rpm. Después de la centrifugación, se determinó la
concentración de proteína sobrenadante para cada una de las
muestras con pH ajustado.
\vskip1.000000\baselineskip
El % de solubilidad de la proteína fue
determinado a partir de la relación:
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Los resultados obtenidos se definen en la
siguiente Tabla XI:
Como puede verse a partir de los resultados de
la Tabla XI, el aislado de proteína de canola era bastante soluble
en todos los pH's probados, pero era lo más soluble alrededor de pH
4.0 a 6.0
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Ejemplo
11
Este ejemplo ilustra las propiedades de espumado
de los tres lotes separados de aislado de proteína de canola. El
procedimiento utilizado en este ejemplo es el descrito en Philips
et al, J. Food Sci. 55:1441, 1990.
Muestras de 3.75 g de aislado de proteína de
canola
BW-AL016-J24-01A-C200,
preparados como se describe en el Ejemplo 1, y los aislados de
proteína de canola
BW-AL017-D11-02A-C200
y BW-
AL018-E29-02A-C200,
preparados como se describe en el Ejemplo 2, se colocaron en vasos
de precipitados individuales de 150 ml. Se añadieron 60 ml de
solución de NaCl a 0.075 M a la proteína, haciendo inicialmente una
pasta para disolver la proteína con unos pocos ml de líquido. La
mezcla fue mezclada en un agitador con una barra de agitación
magnética durante 10 minutos. El pH de la solución fue ajustado a
7.00 con NaOH 0.1 M, y la solución se agitó durante otros 10
minutos. El pH fue reajustado a 7.00 y el volumen de líquido fue
llevado hasta 75 ml con la cantidad requerida de NaCl 0.075 M para
producir una solución de proteína al 5% peso/volumen. Los 75 ml de
solución fueron vertidos en un recipiente Hobart Mixer y el peso
combinado de la solución, el recipiente y el dispositivo de
agitación fue registrado. La solución de proteína fue batida a
velocidad... durante 3 a 5 minutos.
Se extrajo suavemente espuma suficiente para
llenar dos tasas taradas de 125 ml utilizando una espátula de goma.
El exceso de espuma fue raspado utilizando la punta plana de un
cuchillo largo para nivelar la parte superior de la espuma con la
parte superior de la copa de medición y se registró el peso de la
espuma. La espuma fue regresada suavemente al recipiente de
mezclado y batida durante otros 5 minutos. Este procedimiento fue
repetido entonces. La espuma fue retornada suavemente al recipiente
de mezclado y se batió durante otros 5 minutos para dar un total de
15 minutos. El procedimiento fue repetido de nuevo.
El rebasamiento fue calculado a partir de la
siguiente ecuación:
La estabilidad de la espuma fue probada también.
La solución de proteína fue preparada de la misma manera como se
describe para las mediciones del % de rebasamiento excepto que la
solución de proteína fue batido durante 15 minutos a nivel 3.
Utilizando una espátula de goma, la espuma fue transferida
cuidadosamente a un embudo de cuello largo de un litro colocado
sobre una probeta graduada de 250 ml. Se colocó una pequeña
cantidad de lana de vidrio en la parte superior de la espiga del
embudo para prevenir que la espuma drenara mientras se permitía el
drenaje del líquido. El volumen de líquido que fue recogido en la
probeta graduada a 5, 10 y 15 minutos fue medido. El volumen
retenido en la lana fue añadido al volumen final.
Los experimentos fueron repetidos para
comparación con albúmina de huevo, un aislado de proteína de suero
(Alacen 895 - New Zealand Milk productos) y un aislado de proteína
de soja (Profam 891 - Archer Daniels Midland). Los resultados
obtenidos se establecen en las siguientes Tablas XII, XIII, XIV y
XV:
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Como puede verse a partir de los resultados de
estas tablas, el aislado de proteína de canola creó una buena
espuma. Había muy poca diferencia en el rebasamiento entre 5, 10 y
15 minutos para la albúmina y el aislado de proteína de canola
BWAL016-J24-01A-C200,
indicando que estas proteínas alcanzaron su máxima capacidad de
espumado en una cantidad de tiempo más corto. La cantidad
considerable de drenaje de la espuma después de 15 minutos indica
una falta de estabilidad de la espuma para el aislado de proteína de
canola.
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Ejemplo
12
Este ejemplo ilustra la capacidad de retención
de aceite del aislado de proteína de canola.
El procedimiento utilizado en este ejemplo es el
descrito en Swift et al, Food Technol. 15,
436-72 (1961).
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La receta definida en la Tabla XVI fue utilizada
para preparar una emulsión:
\vskip1.000000\baselineskip
El azúcar, la sal y el aislado de proteína de
canola,
BW-AL016-J24-01A-C200
preparado como se describe en el Ejemplo 1, o el aislado de
proteína de canola
BW-AL017-D11-02A-C200
o BW-
AL018-E29-02A-C200
preparados como se describe en el Ejemplo 2, fueron mezclados en
seco en un vaso de precipitados de 600 ml. Se mezclaron el agua y
el vinagre, haciendo inicialmente una pasta para disolver la
proteína en unos pocos ml de líquido. La mezcla fue mezclada con un
agitador utilizando una barra magnética durante 5 minutos. Un vaso
de precipitados de 2000 ml fue llenado con aceite de canola y se
registró el peso. Se colocó una manguera de succión en el aceite.
El extremo de dispensación de la manguera fue conectado a un
homogenizador y se inició el bombeo con aceite utilizando la
disposición #1 para dispensar aproximadamente 40 a 50 ml/min. Al
mismo tiempo, se puso el homogenizador (Silverson LHRT) a 5000 rpm
y la bomba se encendió para dispersar el aceite. El punto en el
cual la emulsión era más viscosa fue observado visualmente. En el
punto de inversión, se apagaron inmediatamente la bomba y el
homogenizador. El final de la manguera de succión fue cerrado con
una pinza para mantener el aceite en ella y se determinó el peso de
aceite que permaneció en el vaso de precipitados de 200 ml.
El experimento fue repetido utilizando yema de
huevo, goma de xantano (Keltrol-Kelco Biopolymers),
y aislado de proteína de soja (PRDCD #066921 - Archer Daniels
Midland). El promedio de la capacidad de retención de las
emulsiones fue determinado para las diversas fuentes de proteína y
los resultados obtenidos se definen en la siguiente Tabla XVII:
Como puede verse a partir de los resultados
mostrados en la Tabla XVII, el aislado de proteína de canola se
comportó significativamente mejor que la goma de xantano y la soja
en cuanto a la capacidad de retención de aceite y el aislado de
proteína de canola tuvo un comportamiento muy similar a la yema de
huevo.
El resumen de esta divulgación, la presente
invención proporciona una variedad de productos alimenticios donde
las proteínas utilizadas para proveer una amplia variedad de
funcionalidades son reemplazadas, total o parcialmente, por un
aislado de proteína de canola altamente puro.
Claims (4)
1. Una composición alimenticia que comprende un
alimento y por lo menos un componente que provee funcionalidad en
dicha composición alimenticia, caracterizado porque dicho al
menos un componente es al menos reemplazado parcialmente por un
aislado de proteína de canola sustancialmente desnaturalizado que
tiene un contenido de proteína de por lo menos 90% en peso, según
se determina por nitrógeno Kjeldhal x6.25 (N x 6.25) sobre una base
de peso seco, exhibiendo dicho aislado de proteína de canola un
perfil de proteína que es:
60 a 95% en peso de proteína 2S
5 a 40% en peso de proteína 7S
0 a 55% en peso de proteína 12S,
y donde dicho aislado de proteína de canola es
un sobrenadante concentrado seco de la decantación de una fase
sólida a partir de una dispersión acuosa de micelas de proteína de
canola.
2. Una composición alimenticia que comprende un
alimento y por lo menos un componente que provee funcionalidad en
dicha composición alimenticia, caracterizado porque dicho al
menos un componente es al menos parcialmente reemplazado por un
aislado de proteína de canola sustancialmente desnaturalizado que
tiene un contenido de proteína de al menos 90% en peso según se
determina mediante nitrógeno Kjeldhal por 6.25 (N x 6.25) sobre una
base de peso seco, siendo dicho aislado de proteína de canola un
sobrenadante concentrado seco a partir de la decantación de una
fase sólida de una dispersión acuosa de micelas de proteína de
canola.
3. La composición reivindicada en la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde dicho aislado de
proteína de canola tiene un contenido de proteína de al menos 100%
en peso (N x 6.25).
4. La composición reivindicada en cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3 la cual es una bebida proteínica.
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