ES2676925T3

ES2676925T3 - Procedimiento de fraccionamiento de las fracciones solubles de guisante

Info

Publication number: ES2676925T3
Application number: ES14706872.0T
Authority: ES
Inventors: Manuel Barata; Pierrick Duflot; Claire Dhalleine; Jean-Marc Verrin
Original assignee: Roquette Freres SA
Current assignee: Roquette Freres SA
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2018-07-26
Anticipated expiration: 2034-01-31
Also published as: EP3305094B1; EP3305094A1; DE17203108T1; US11377472B2; DE202014011178U1; EP3305092A1; CN117296979A; US20210179662A1; EP3305093B1; DK3300610T3; EP3308651B1; DK3308651T3; CA2897516C; DE17203101T1; WO2014118449A1; DK3305092T3; EP3308651A1; US20150368293A1; CN104955341A; EP3300609A1

Abstract

Procedimiento de tratamiento de las fracciones solubles de guisante que comprende: a) una etapa de microfiltración o de centrifugación de dichas fracciones solubles que conduce a un permeado de microfiltración o a un sobrenadante de centrifugación, b) seguida de una etapa de ultrafiltración del permeado de microfiltración o del sobrenadante de centrifugación, que conduce a un permeado y a un retenido de ultrafiltración, c) seguida de una etapa de ósmosis inversa del permeado de ultrafiltración que conduce a un permeado y a un retenido procedentes de la ósmosis inversa.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

DESCRIPCION

Procedimiento de fraccionamiento de las fracciones solubles de guisante

La presente invencion se refiere a un procedimiento original de fraccionamiento de las fracciones solubles de guisante, que comprende una etapa de microfiltracion o de centrifugacion, seguida de una etapa de ultrafiltracion, y de una eventual etapa de osmosis inversa. Se consigue asf reducir la fuga de protemas hacia las fracciones solubles, mejorar el rendimiento de la etapa unitaria de concentracion por evaporacion de las fracciones solubles, y se consigue aislar de manera selectiva las protemas de interes. Se trata ademas de un procedimiento simple de realizar, siendo los dispositivos utilizados a nivel de cada etapa unitaria clasicos y bien conocidos por el experto en la materia.

Desde los anos 70, el guisante es la leguminosa de semilla mas desarrollada en Europa y principalmente en Francia, en particular como recurso proteico para la alimentacion animal, pero tambien humana. El guisante contiene aproximadamente un 27% en peso de materias proteicas. El termino “guisante” se considera aqu en su acepcion mas amplia e incluye, en particular, todas las variedades salvajes de “guisante liso” (“smooth pea”), y todas las variedades mutantes de “guisante liso” y de “guisante rugoso” (“wrinkled pea”), y esto sean cuales sean las utilizaciones a las que se destinen generalmente dichas variedades (alimentacion humana, nutricion animal y/u otras utilizaciones).

Entre los constituyentes del guisante, los mas valorizados actualmente son el almidon, las fibras y las protemas, tambien designados bajo la expresion de constituyentes nobles. El procedimiento de valoracion correspondiente consiste en realizar inicialmente una leche de almidon, mediante la mezcla en una amasadora entre la harina de guisante y agua. Despues de haber extrafdo de esta leche el almidon y las fibras, se dispone de un producto rico en protemas. Se efectua entonces una operacion de floculacion sobre la leche, en particular por termocoagulacion, cuyo objetivo es insolubilizar la o las protemas de interes. En esta etapa del procedimiento, es necesario realizar una separacion, en particular por decantacion centnfuga, a fin de aislar una composicion muy rica en protemas, tambien denominada “floculo”. El sobrenadante constituye lo que el experto en la materia designa generalmente bajo la expresion de “fracciones solubles”.

Conviene, en primer lugar, precisar que el termino “fracciones solubles” constituye un abuso de lenguaje en el sentido que dicha fraccion contiene un cierto numero de partmulas insolubles, como coloides diversos y variados pero tambien y sobre todo protemas. En primer lugar, estas fracciones solubles deben concentrarse por evaporacion, de manera que se pueda recuperar los insolubles (y en particular las protemas) que contienen. En la actualidad, las fracciones solubles se explotan muy poco; se utilizan de manera casi exclusiva como fuente de nitrogeno en fermentacion y como alimento nutritivo para ganado una vez que dichas fracciones se han enriquecido con fibras.

La solicitante ha protegido recientemente, a traves de las solicitudes de patente francesas n° 09 51962 y n° 12 57680, un procedimiento de extraccion de p-amilasas a partir de una fraccion soluble de planta de almidon, incluyendo el guisante, comprendiendo dicho procedimiento una etapa de clarificacion por microfiltracion y una etapa de concentracion/purificacion por ultrafiltracion.

Ahora bien, se debe de constatar que el rendimiento del procedimiento global que conduce del guisante inicial a la composicion rica en protemas (el “floculo”) esta lejos de alcanzar el 100%. Se estima que, a escala industrial, se encuentra dentro de las fracciones solubles entre el 5% y el 25%, pero mas generalmente alrededor del 20% en peso de las protemas inicialmente contenidas en el guisante de partida. Esta fuga masiva de protemas, a traves de las fracciones solubles, no deja de plantear un cierto numero de inconvenientes.

El primero de ellos es una perdida seca de protemas de interes, que actualmente unicamente se valorizan a traves del floculo de protemas procedente de la etapa de decantacion. Si se consiguiera aislar de manera global la parte de protemas contenida en las fracciones solubles, esta podna incorporarse ventajosamente o redirigirse en el floculo de protemas, para enriquecerlo.

El segundo problema planteado por el procedimiento tal como existe actualmente es un rendimiento muy mediocre a nivel de la etapa unitaria de concentracion por evaporacion de las fracciones solubles: la riqueza en protemas es tal que el fenomeno de obstruccion del evaporador es muy importante y necesita frecuentes paradas para la limpieza. En efecto, debido a su sensibilidad termica, las protemas coagulan y tienen una predisposicion a obstruir los dispositivos de evaporacion.

Finalmente y segun un tercer punto de vista, recientes trabajos han mostrado que una parte de las protemas procedentes de la fraccion soluble (fraccion denominada PA1b) puede utilizarse ventajosamente en la fabricacion de un insecticida: esto resulta de la ensenanza del documento FR 2 778 407 A1. Existe por lo tanto tambien una ventaja tecnica en aislar de manera selectiva una o mas fracciones proteicas, dentro de las fracciones solubles.

En conocimiento de la solicitante, esta problematica no se ha tratado jamas en su conjunto, es decir para encontrar soluciones que tengan como objetivo resolver el triple problema tecnico tal como se ha anunciado anteriormente. El documento “Pilot scale recovery of proteins from a pea whey discharge by ultrafiltration » (Lei (Leigh) Gao, Khai D. Nguyen and Alphonsus C. Utioh, Lebensm.-Wiss. u.-Technol., vol 34, p. 149-158, 2001) se interesa por la recuperacion de protemas de guisantes por centrifugacion seguida de ultrafiltracion. Otro procedimiento para la recuperacion de las protemas de leguminosas, en particular a partir de la fraccion soluble, se describe en el documento US 4 766 204. La

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

solicitud de patente WO 2006/052003 se refiere, por su parte, a un procedimiento de preparacion de polipeptidos solubles procedentes de un efluente ffquido de transformacion de guisante, por filtracion membranaria y despues secado.

Trabajando en la busqueda de una solucion global para optimizar el rendimiento del procedimiento de extraccion de protemas a partir del guisante, la solicitante ha conseguido elaborar un procedimiento que resuelve el triple problema tecnico:

- reducir la fuga de protemas hacia las fracciones solubles,

- mejorar el rendimiento de la etapa unitaria de concentracion por evaporacion de las fracciones solubles,

- aislar de manera selectiva las protemas de interes dentro de las fracciones solubles.

Este procedimiento se basa en la sucesion de diferentes etapas de separacion de dichas fracciones solubles, a) mediante una centrifugacion o una microfiltracion, b) despues una ultrafiltracion, c) y finalmente segun la invencion una osmosis inversa.

De manera muy ventajosa, la realizacion de estas etapas de manera secuenciada permite, a nivel de cada unidad de filtracion, aislar una fraccion proteica de interes. Tfpicamente, las globulinas y acido fftico se recuperan a nivel del retenido de microfiltracion o del residuo (o sedimento) de centrifugacion. El permeado de microfiltracion o el sobrenadante de centrifugacion sufre despues una etapa de ultrafiltracion: las albuminas constituyen entonces la mayor parte de la materia seca del retenido de ultrafiltracion, estando destinado el permeado a sufrir la eventual etapa de osmosis inversa. Esta ultima permite aislar, por un lado, una fraccion rica en glucidos de tipo a-galactosidasas a nivel del retenido y, por otro lado, los aminoacidos, glucidos y otras sales presentes en el permeado. Se podra hacer referencia al esquema de principio de la figura n° 1 de la presente solicitud.

Las otras figuras 2 a 5 ilustran los resultados y un perfil electroforetico obtenidos en los ensayos ejemplificados en la presente solicitud.

Se consigue por lo tanto aislar de manera muy precisa diferentes categonas de protemas de interes, que pueden valorizarse posteriormente en una aplicacion dada. De manera muy ventajosa, el retenido de microfiltracion y el sedimento resultante de la centrifugacion son ricos en acido fftico. Ahora bien, este acido inhibe la absorcion de diversos cationes (Zn, Cu, Co, Mn, Ca, Fe) formando unas sales insolubles (fitatos). Esta propiedad se explota en enologfa: el tratamiento con fitato de calcio es el unico que autorizado (en Francia) para eliminar el hierro los vinos tintos.

De manera ventajosa tambien, el retenido procedente de la etapa de osmosis inversa es particularmente rico en a- galactosido, pero tambien en la fraccion denominada PA1b que conoce una aplicacion directa en la fabricacion de insecticidas de origen totalmente biologico (como se divulga en el documento Fr 2 778 407 antes citado). Ademas, todo o parte de las fracciones ricas en las diferentes protemas de interes, y obtenidas a nivel de cada etapa unitaria de filtracion, puede redirigirse a nivel del floculo, aguas abajo de la etapa de decantacion centnfuga. Se aumenta asf la riqueza del floculo de protemas.

Finalmente, el permeado final procedente de la etapa de osmosis inversa que contiene ventajosamente los aminoacidos, glucidos y otras sales, parffculas de tamanos muy pequenos, puede concentrarse facilmente mediante un evaporador, sin por ello ocasionar problemas de obstruccion, que necesitan frecuentes paradas de produccion para intervenciones de limpieza, incluso de cambio de los dispositivos.

Asimismo, un primer objeto de la presente invencion consiste en un procedimiento de tratamiento de las fracciones solubles del guisante que comprende:

a) una etapa de microfiltracion o de centrifugacion de dichas fracciones solubles que conduce a un permeado de microfiltracion o a un sobrenadante de centrifugacion,

b) seguida de una etapa de ultrafiltracion del permeado de microfiltracion o del sobrenadante de centrifugacion, que conduce a un permeado y a un retenido de ultrafiltracion,

c) seguida de una etapa de osmosis inversa del permeado de ultrafiltracion que conduce a un permeado y a un retenido procedente de la osmosis inversa.

Una de las originalidades de la presente invencion consiste en someter a las fracciones solubles de guisantes, composiciones a priori no nobles, a un cierto numero de etapas de tratamiento para valorizar su contenido. Conviene distinguir bien este tipo de procedimiento en el que se aplican unas etapas unitarias de tratamiento directamente a las fracciones solubles, procedimientos de la tecnica anterior que pueden recurrir a estas mismas etapas individuales, pero para tratar:

- o bien las protemas de guisantes libres de fracciones solubles para purificar dichas protemas de guisantes,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

- o bien estas mismas protemas de guisante todavfa cargadas de fracciones solubles y para realizar exactamente una separacion entre protemas y fracciones solubles.

La primera etapa del procedimiento segun la invencion es por lo tanto una etapa a) de microfiltracion o de centrifugacion que tiene lugar sobre las fracciones solubles de guisantes, tal como se obtiene a partir de la etapa de decantacion centnfuga. Esta etapa tiene, en particular, por objetivo aislar una fraccion proteica rica en globulinas.

La microfiltracion de las fracciones solubles de guisante conduce a un permeado y a un retenido de microfiltracion. Es el permeado el que se trata despues en la etapa ulterior b) de ultrafiltracion. La centrifugacion de los solubles de guisante conduce por su parte a un sobrenadante y a un sedimento de centrifugacion. Es el sobrenadante el que se trata despues en la etapa ulterior b) de ultrafiltracion.

Cuando la primera etapa es una microfiltracion, esta es preferiblemente una microfiltracion tangencial membranaria. Mas particularmente, la microfiltracion tangencial se realiza preferiblemente con unas membranas ceramicas que presentan una porosidad de 0,01 pm a 1 pm, preferiblemente de 0,05 pm a 0,5 pm.

De manera facultativa, esta primera etapa de microfiltracion o centrifugacion puede ir precedida de una etapa de floculacion de las partmulas insolubles contenidas en la fraccion soluble de plantas de almidon, mediante cualquier tecnica conocida, por otro lado, por el experto en la materia.

La segunda etapa del procedimiento segun la invencion consiste en una etapa b) de ultrafiltracion, efectuada sobre el permeado de microfiltracion o sobre el sobrenadante de centrifugacion. Permite obtener, por un lado, un retenido de ultrafiltracion rico en albuminas y, por otro lado, un permeado rico en la fraccion denominada PA1b de la cual ya se ha hecho mencion antes para valorizarse en la fabricacion de insecticida. El permeado en su totalidad puede, por lo tanto, valorizarse directamente para esta aplicacion insecticida; no es necesario tratarlo/separarlo mas de lo necesario.

Mas particularmente, se recomienda realizar la ultrafiltracion con la ayuda de membranas que presentan un umbral de corte comprendido entre 0,1 y 0,5 pm, manteniendose la presion transmembranaria inferior a 4 bares.

Finalmente, el procedimiento segun la presente invencion comprende una tercera etapa c) que sigue siendo opcional, pero que se efectua preferiblemente: se trata de una osmosis inversa realizada sobre el permeado de ultrafiltracion.

La solicitante recomienda efectuar esta osmosis con unas membranas que presentan un umbral de corte comprendido entre 100 Da y 500 Da.

Los ejemplos siguientes permiten ilustrar mejor la solicitud, sin, no obstante, limitar su alcance.

Ejemplos

Ejemplo 1 (de referencia)

Este ejemplo ilustra la eficacia de combinar la microfiltracion con la ultrafiltracion para obtener, en primer lugar, un retenido de microfiltracion rico en globulinas, y, en segundo lugar, un permeado de ultrafiltracion rico en glucidos.

Se empieza en primer lugar por fabricar la fraccion soluble de guisantes.

Se prepara inicialmente harina de guisante por trituracion de guisantes forrajeros pelados en un molino de martillos de tipo ALPINE equipado de una rejilla de 100 pm. Se ponen en remojo en agua despues 300 kg de harina con un 87% de materia seca a la concentracion final de un 25% en seco, a un pH de 6,5. Se introducen entonces 1044 kg de suspension de harina con un 25% de materia seca (es decir por lo tanto 261 kg de harina seca) con 500 kg de agua en una batena de hidrociclones compuestas de 14 niveles. Se alimenta por la suspension de harina en el nivel n° 5. Esta separacion conduce a la obtencion de una fase ligera que corresponde a la salida del nivel n° 1. Esta constituida de la mezcla protemas, fibras internas y solubles.

Esta fase ligera en la salida de hidrociclones contiene en mezcla (142 kg en seco en total): las fibras (aproximadamente un 14,8% en peso, es decir 21 kg en seco), las protemas (aproximadamente un 42,8% en peso, es decir 60,8 kg en seco) y los solubles (aproximadamente un 42,4% en peso, es decir 60,2 kg en seco). Esta fraccion presenta una materia seca del 11,4%. Se procede a la separacion de las fibras sobre un decantador centnfugo de tipo WESTFALIA empleado en una unidad industrial fecular de tratamiento de la patata. La fase ligera en la salida de decantador centnfugo contiene una mezcla de protemas y de solubles, mientras que la fase pesada contiene las fibras de guisante. La fase pesada contiene 105 kg de fibras con un 20% de materia seca. Se constata que la casi-totalidad de las fibras se encuentra claramente en esta fraccion.

En cuanto a la fraccion de protemas y solubles, esta contiene 1142 kg de una mezcla en solucion de solubles y de protemas (fraccion con un 6% de materia seca). Se procede a la floculacion de las protemas en su punto isoelectrico por ajuste de la fase ligera en la salida de decantador centnfugo a un pH de 4,5 y calentamiento a 50°C.

Las protemas asf puestas a flocular se dejan 10 minutos en una cuba de maduracion. Despues de la precipitacion de las protemas, se procede a una decantacion centnfuga, que permite recuperar, despues del secado, un sedimento

10

que contiene 56 kg de protemas (un 86% de Nx6,25 en seco) con un 93% de materia seca.

Se procede as^ hasta obtener 2500 litros de solubles de guisante cuyo pH e ajusta a 7,0 por adicion de sosa al 50%. La temperature de la suspension asf obtenida se llevo a 70°C. La composicion de la suspension as^ obtenida (SOLF_1) se da en la tabla 1.1.

Tabla 1.1

SOLF 1

Contenido de materia seca: 2,5 g por 100 g

Contenido de protema (Nx6.25): 27 g por 100 g de materia seca

Contenido de cenizas: 16 g por 100 g de materia seca

Contenido de glucidos totales: 47 g por 100 g de materia seca

De los cuales:

Rafinosa

Estaquiosa

Verbacosa

Otros: 4,0 g por 100 g de materia seca

: 13,4 g por 100 g de materia seca

: 15,1 g por 100 g de materia seca

: 10 g por 100 g de materia seca

La solucion se bombea a traves de una unidad de microfiltracion equipada de membranas ceramicas tipo Inside Ceram® que tiene un umbral de corte de 0,14 pm (19 canales de 4,5 mm). Durante toda la filtracion, la temperature se ajusta a 60°C y la presion transmembranaria se mantiene a un valor comprendido entre 0,4 y 0,6 bares.

Se recuperan asf 707 litros de permeado de microfiltracion (P014_1) y 1768 litros de retenido de microfiltracion (R014_1). Las composiciones de cada una de las fracciones se dan en la tabla 1.2.

Tabla 1.2

: P014

Contenido de materia seca: 2,5

: 26,5

Contenido de protema (Nx6.25): 21,0

Contenido de cenizas: 45,0

Contenido de glucidos totales: 7,5

Otros

R014_1

2,5: %

27,2: g / 100 g de materia seca

14,0: g / 100 g de materia seca

47,0: g / 100 g de materia seca

11,8: g / 100 g de materia seca

Se bombean 550 litros del permeado (P014_1) a traves de una unidad de ultrafiltracion. La unidad de ultrafiltracion esta equipada de membranas ceramicas de tipo KERASEP® BX comercializadas por la companfa NOVASEP y que tiene un umbral de corte de 15 Kda (7 canales de 6 mm). Durante toda la filtracion, la temperatura se ajusta a 60°C y la presion transmembranaira se mantiene a un valor comprendido entre 1 y 3 bares.

Se recuperan 467 litros de permeado de ultrafiltracion (P15_1) y 33 litros de retenido (R15_1). Las composiciones de cada una de las fracciones se dan en la tabla 1.3.

5

10

15

20

25

Tabla 1.3

: P15_1 R15_1

Contenido de materia seca: 2,2 7,2 %

: 15,0 75,1 g / 100 g de materia seca

Contenido de protema (Nx6.25): 23,6 10,3 g / 100 g de materia seca

Contenido de cenizas: 52,6 12,5 g / 100 g de materia seca

Contenido de glucidos totales: 8,8 2,1 g / 100 g de materia seca

Otros

Ejemplo 2 (de referencia)

En comparacion con el ejemplo anterior, este ilustra el beneficio de la diafiltracion para optimizar la riqueza del retenido.

Se ajustan 600 litros de solubles de guisantes procedentes de procedimiento de coagulacion isoelectrico a un pH de 7,0 por adicion de sosa al 50%. La temperatura de la suspension asf obtenida se llevo a 60°C. La composicion de la suspension es la dada en la tabla 1.1 anterior.

La solucion se bombea a traves de una unidad de microfiltracion equipada de membranas ceramica de tipo Inside Ceram® que tiene un umbral de corte de 0,14 pm (19 canales de 4,5 mm). Durante toda la filtracion, la temperatura se ajusta a 60°C y la presion transmembranaria se mantiene a un valor comprendido entre 0,4 y 0,6 bares.

Se recuperan asf 160 litros de permeado de microfiltracion (P014_2) y 400 litros de retenido de microfiltracion (R014_2).

Se bombean 110 litros del permeado (P014_2) a traves de una unidad de ultrafiltracion. La unidad de ultrafiltracion esta equipada de membranas ceramica de tipo KERASEP® BX comercializadas por la comparua NOVASEP y que tiene un umbral de corte de 15 Kda (7 canales de 6 mm). La fraccion de retenido se mantiene en reciclado total sobre la alimentacion y el permeado se evacua. La alimentacion se adiciona por un caudal permanente de agua a razon de un volumen de agua para 7 volumenes de permeado evacuado. Durante toda la filtracion, la temperatura se ajusta a 60°C y la presion transmembranaria se mantiene a un valor comprendido entre 2 y 3 bares.

Se recuperan asf 107 litros de permeado de ultrafiltracion (P15_2) y 7 litros de retenido (R15_2). El retenido (R15_2) se atomiza. La composicion de las fracciones analizadas se da en la tabla 2.1.

Tabla 2.1

: P15_2 R15_2

Contenido de materia seca: 3,3 11,0 %

: 15,8 81,7 g / 100 g de materia seca

Contenido de protema (Nx6.25): 20,4 10,3 g / 100 g de materia seca

Contenido de cenizas: 51,0 6,8 g / 100 g de materia seca

Contenido de glucidos totales: 12,8 1,2 g / 100 g de materia seca

Otros

Ejemplo 3 (segun la invencion)

Este ejemplo ilustra el efecto beneficioso del osmosis inversa para desmineralizar y aumentar la concentracion en glucidos totales de interes del permeado de ultrafiltracion.

Se tratan 150 litros de solubles de guisantes segun el protocolo descrito en el ejemplo 2. Se obtienen asf 60 litros de permeado de ultrafiltracion (P15_3) y despues se bombean a traves de una unidad de osmosis inversa equipada de membranas organicas en espiral de tipo OSMONICS DESAL® comercializadas por la comparMa General Electric Company y que tiene un umbral de corte de 350 Da. La fraccion de retenido se mantiene en reciclado total sobre la

5

10

15

20

25

30

35

alimentacion y el permeado se evacua. Durante toda la filtracion, la temperatura se ajusta a 50°C y la presion se mantiene a un valor del orden de 20 bares.

Se recuperan asf 5 litros de retenido (R350_3). La composicion de las diferentes fracciones se da en la tabla 3.1.

Tabla 3.1

: P15_3 R350_3

Contenido de materia seca: 2,2 14 g/100g

Contenido de protema (Nx6.25): 14,5 9 g/100g de materia seca

Contenido de cenizas: 20 6 g/100g de materia seca

Contenido de glucidos totales: 56 65 g/100g de materia seca

Rafinosa: 4,5 6,0 g/100g de materia seca

Estaquiosa: 18,0 19,1 g/ 100g de materia seca

Verbacosa: 16,9 21,0 g/ 100g de materia seca

Otros: 16,5 12,0 g/100g de materia seca

Ejemplo 4 (de referencia)

Se mide la solubilidad en funcion del pH de la fraccion atomizada R15_2 obtenida del ejemplo 2. Se compara con la de un aislado de protema de guisantes de tipo Nutralys® F85M comercializado por la solicitante.

La solubilidad se considera como igual a la materia seca de un sobrenadante de centrifugacion (15 min a 3000 g) de una suspension a un pH dado y preparada por homogeneizacion de 5 g de producto en 100 g de agua. La figura 2 representa la solubilidad de 2 productos en funcion del pH. La fraccion R15_2 tiene una mejor solubilidad que el Nutralys® F85M. Esta mejor solubilidad es una ventaja para el sector de las formulaciones energeticas en el campo del deporte.

Ejemplo 5 (de referencia)

Se mide la capacidad emulsionante en funcion del pH de la fraccion atomizada R15_2 obtenida en el ejemplo 2. Se ha comparado con la de un aislado de protema de guisante de tipo Nutralys® F85M.

La actividad emulsionante del producto se determina a partir del volumen de emulsion subsistente (en %), despues de la dispersion en una mezcla de agua-aceite a un pH dado y despues centrifugacion. La actividad emulsionante del producto se determina a partir del volumen de emulsion subsistente (en %), despues de la dispersion en una mezcla agua-aceite a un pH dado y despues centrifugacion segun el metodo de YASUMATSU et al.(1972) descrito por: NACZK M., RUBIN L.J., SHAHIDI F., Functional properties and phytate content of pea protein preparations. Journal of Food Science, Volume 51 N°5, 1986, p 1245-1247.

La figura 3 muestra que a pH 4,5 y 5,5, la fraccion R15_2 presenta la mejor capacidad emulsionante, pH en el que Nutralys® F85M no tiene ninguna capacidad emulsionante. Estas propiedades emulsionantes son valorizables entre otro en el campo de la charcutena.

Ejemplo 6 (de referencia)

Se mide la capacidad espumante y la estabilidad de espuma de la fraccion atomizada R15_2 obtenida en el ejemplo 2 a diferente pH. Se compara con la de un aislado de protema de guisante de tipo Nutralys® F85M (vease la figura 4).

Se determina la capacidad espumante de una muestra de protemas segun el metodo SUMNER A.K., NIELSEN M.A., YOUNGS C.G., Production and evaluation of pea protein isolate. Journal of Food Science, Volumen 46, 1981, p 364372. La perdida de la espuma obtenida se calcula a partir del porcentaje de disminucion del volumen de espuma despues de 30 minutos de reposo.

La persistencia de la espuma de la fraccion R15_2 es mucho mejor que la del Nutralys® F85M. En los helados, los merengues, los bizcochos, el pan o las barras con alto contenido en protemas, se buscara efectivamente una mejor persistencia de la espuma.

Ejemplo 7 (de referencia)

Las cualidades organolepticas de la fraccion atomizada R15_2 obtenida en el ejemplo 2 se evaluan por un grupo de 20 participantes. Se comparan con la de un aislado de protema de guisante de tipo Nutralys® F85M.

Para cada ensayo, se disuelven 5 g de producto en 150 ml de agua y se mantiene al bano mana a 50°C.

La fraccion R15_2 es mas neutra en olor y en sabor en comparacion con Nutralys® F85M.

5 La tabla 7.1 enumera los descriptores propuestos por los participantes durante el analisis.

Tabla 7.1

: R15_2 Nutralys® F85M

Olor: Neutro, casi neutro Vegetal, fermentado

Sabor: Neutro a casi neutro Amargo

Ejemplo 8 (de referencia)

Se desvfa el flujo industrial de una parte de los solubles de guisante preconcentrados con un 10% de materia seca 10 (SOPPr) de las etapas de concentraciones finales destinadas a llevarla con un 28% de materia seca para alimentar un circuito piloto compuesto:

• de una unidad de decantacion centnfuga de tipo Westfalia® CA-505 ajustada sobre una aceleracion de 3600 g y alimentada a aproximadamente 12 m3/h. Este genera en continuo 11 m3/h de una fraccion overflow (OVF), reintroducida en el circuito de concentracion de los solubles aguas abajo del punto de extraccion de la fraccion SOPPr,

15 y 600 kg/h de sedimento (SED) mezclado con el aislado de protema antes del secado.

• de una unidad de ultrafiltracion equipada de membranas ceramica de tipo KERASEP® BW comercializadas por la comparMa NOVASEP y que tiene un umbral de corte de 5 KDa (19 canales de 3,5 mm). Esta se alimenta de manera discontinua por una fraccion del volumen de overflow (OVF) generado por la etapa anterior.

La fraccion de retenido se mantiene en reciclado total sobre la alimentacion y se evacua el permeado. La alimentacion 20 se adiciona por un caudal permanente de agua a razon de un volumen de agua para 5 volumenes de permeado evacuado. Durante toda la filtracion, la temperatura se ajusta a 60°C y la presion transmembranaria se mantiene a un valor comprendido entre 2 y 3 bares. Se han generado 2 fracciones: retenido (RET) y permeado (PERM).

La composicion de las diferentes fracciones se da en las tablas 8.1 y 8.2.

Tabla 8.1

: SOPPr OVF SED

Contenido de materia seca: 10 8 25 g/100g

Contenido de protema (Nx6.25): 30 29 72 g/100g de materia seca

Contenido de cenizas: 13 14 4 g/ 100g de materia seca

Contenido de glucidos totales: 44 45 12 g/ 100g de materia seca

Rafinosa: 5 4 - g/ 100g de materia seca

Estaquiosa: 14 13 - g/100g de materia seca

Verbacosa: 13 15 - g/100g de materia seca

Otros: 13 12 12 g/ 100g de materia seca

5

10

15

20

25

Tabla 8.2

: RET PERM

Contenido de materia seca: 14 5 g /100 g

Contenido de protema (Nx6.25): 84 3 g/100g de materia seca

Contenido de cenizas: 5 19 g/ 100g de materia seca

Contenido de glucidos totales: 3 61 g/ 100g de materia seca

Rafinosa: - 5 g/100g de materia seca

Estaquiosa: - 18 g/ 100g de materia seca

Verbacosa: - 20 g/ 100g de materia seca

Otros: 8 17 g/100g de materia seca

Ejemplo 9 (de referencia)

Se determina un perfil electroforico, presentado en la figura 5, sobre la fraccion atomizada R15_2 obtenida en el ejemplo 2, la fraccion R014_1 obtenida en el ejemplo 1, las fracciones SED y RET obtenidas en el ejemplo 8. El perfil se efectua por migracion de la muestra en condiciones desnaturalizantes y reductoras a traves de un gel de poliacrilamida al 20 % seguido de una coloracion con azul de Coomasie. Los perfiles correspondientes aparecen en la figura 5.

Para las fracciones R15_2 y RET, se senala la presencia marcada de bandas alrededor de 14 kDa que corresponden a las albuminas PA1, correspondiendo la banda a 30 kDa a los dfmeros de albuminas PA2. Esto hace de ella una fraccion particularmente interesante para valorizarse segun las indicaciones del documento FR 2 778 407 A1.

Para las fracciones R014_1 y RET, se constata una predominancia de bandas alrededor de los 50 kDa y mas alla, que refleja la presencia importante de globulinas, lo que le permite valorizarse, entre otros, en nutricion animal.

Ejemplo 10 (de referencia)

Este ejemplo ilustra el efecto beneficioso del pretratamiento de los solubles sobre la duracion de los ciclos y, por lo tanto, de la disponibilidad de la etapa de concentracion.

El funcionamiento de la unidad de decantacion centnfuga descrito en el ejemplo 8 se mantiene constante con el fin de observar el impacto sobre la duracion de ciclo de funcionamiento de la etapa de concentracion de los solubles. Los datos se comparan asf con los de esta etapa de concentracion sin pretratamiento de los solubles por la unidad de decantacion. En los 2 casos de figura, los parametros de conducta del sistema de concentracion (caudal vapor, vado, temperatura producida, materia seca de entrada y de salida de los solubles) se mantienen constantes. La duracion de ciclo se define mediante el intervalo de tiempo que pasa entre 2 paradas del sistema de evaporacion para lavado. El lavado se inicia a partir del momento en el que el caudal de condensados de evaporacion disminuye en mas del 15% con respecto a su valor nominal obtenido despues de la limpieza completa (>40 m3/h para un caudal de alimentacion con solubles de 55 m3/h).

Tabla 10.1

Duracion de los ciclos (h)

Sin pretratamiento de los solubles concentrados: Ciclo 1 72

: Ciclo 2 65

: Ciclo 3 68

Con pretratamiento de los solubles concentrados: Ciclo 1 86

: Ciclo 2 90

: Ciclo 3 89

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de tratamiento de las fracciones solubles de guisante que comprende:

a) una etapa de microfiltracion o de centrifugacion de dichas fracciones solubles que conduce a un permeado de microfiltracion o a un sobrenadante de centrifugacion,

5 b) seguida de una etapa de ultrafiltracion del permeado de microfiltracion o del sobrenadante de centrifugacion, que conduce a un permeado y a un retenido de ultrafiltracion,

c) seguida de una etapa de osmosis inversa del permeado de ultrafiltracion que conduce a un permeado y a un retenido procedentes de la osmosis inversa.
2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la etapa a) de microfiltracion es una microfiltracion 10 tangencial membranaria.
3. Procedimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado por que la microfiltracion tangencial membranaria se realiza con unas membranas ceramica que presentan una porosidad de 0,01 pm a 1 pm, preferiblemente de 0,05 pm a 0,5 pm.
4. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la etapa a) va precedida 15 por una etapa de floculacion de las partfculas insolubles contenidas en la fraccion soluble de guisantes.
5. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la etapa b) de ultrafiltracion se realiza con la ayuda de membranas que presentan un umbral de corte comprendido entre 0,1 y 0,5 pm, manteniendose la presion transmembranaria inferior a 4 bares.
6. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el osmosis inversa se 20 realiza con unas membranas que presentan un umbral de corte comprendido entre 100 Da y 500 Da.