ES3017934T3

ES3017934T3 - A processed protein product

Info

Publication number: ES3017934T3
Application number: ES17797318T
Authority: ES
Inventors: Katrine Hvid Ellegård; Karl Kristian Thomsen; Jonatan Ahrens Dickow
Original assignee: Hamlet Protein AS
Current assignee: Hamlet Protein AS
Priority date: 2016-11-10
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2025-05-14
Anticipated expiration: 2037-11-08
Also published as: DK3537887T3; UA128859C2; KR102636514B1; CL2019001247A1; EA201991083A1; CN109936982B; WO2018087167A1; SG11201903570WA; AU2017358573A1; CA3040834A1; PL3537887T3; IL266337A; EP3537887A1; CN109936982A; KR20190082832A; BR112019007509B1; MX2019005362A; EP3537887B1; US20200054041A1; ZA201902590B

Abstract

La presente invención se refiere a un producto proteico de soja sólido procesado, derivado de harina de soja (SBM), que comprende entre un 65 % y un 75 % de proteína en peso de materia seca, tiene una relación proteína/potasio de al menos 70:1 y un contenido de materia seca de al menos el 90 %. Este producto está prácticamente exento de sodio, y en el que se ha eliminado al menos el 65 % en peso del contenido de oligosacáridos no digeribles de la SBM de la que se deriva. La invención también se refiere a un método de lixiviación para la fabricación del producto, así como al producto que se puede obtener mediante el método y el uso del producto proteico de soja sólido procesado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Producto de proteína procesado

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un producto de proteína de soja sólido procesado que tiene un perfil de azúcar y mineral modificado en comparación con la harina de soja y a un método para la producción del mismo.

Antecedentes de la invención

Existe la necesidad de bioproductos que puedan usarse principalmente como ingredientes en alimentos o piensos para animales. Los constituyentes básicos en los productos son proteínas, grasas e hidratos de carbono. Las biomasas adecuadas para los productos son gramíneas y cultivos oleaginosos, tales como semillas, cereales y legumbres. Una legumbre particularmente interesante es la soja debido a su alto contenido de proteína que puede ser de hasta el 45 %, basado en materia seca.

La soja[Glycine max(L) Merrill pertenece a la familia Leguminosae o Fabaceae, subfamilia Faboidae] es originaria de Asia oriental, véase http://www.fao.org/docrep/t0532e/t0532e02.htm. La soja se han cultivado como cultivo alimentario durante miles de años en China y otros países del Este y el Sur de Asia y constituye todavía hoy en día un componente importante de la dieta popular tradicional en estas regiones. La soja es principalmente un cultivo industrial, cultivado para obtención de aceite y proteína. Tiene un contenido de aceite relativamente bajo de la semilla (aproximadamente un 20 % en base libre de humedad), pero todavía los granos de soja son una gran fuente única de aceite comestible. Con cada tonelada de aceite de soja en bruto, se producen aproximadamente 4,5 toneladas de harina de soja (SBM) con un contenido de proteína de aproximadamente el 44 %. Para cada tonelada de soja procesada, el valor comercial de la harina obtenida habitualmente excede el del aceite.

La composición química promedio aproximada de la soja, medida en una base libre de humedad, es del 40 % de proteína; el 20 % de grasa, principalmente triglicéridos y algunos fosfolípidos; el 35 % de hidratos de carbono en forma de oligosacáridos solubles (sacarosa, rafinosa, estaquiosa, verbascosa) y fibra insoluble; y el 5 % de ceniza que comprende los minerales, en particular potasio, calcio y magnesio. Sin embargo, la composición mineral de la soja se ve afectada por la composición del suelo donde se cultiva.

La calidad nutricional de la proteína medida por su puntuación química como composición de aminoácidos esenciales puede encontrarse en http://www.fao.org/docrep/t0532e/t0532e02.htm. Las proteínas pueden caracterizarse por su solubilidad en diversos medios. La solubilidad en agua de la proteína de soja se ve fuertemente afectada por el pH. Aproximadamente puede extraerse el 80 % de la proteína en semillas sin procesar a pH neutro o alcalino. Cuando aumenta la acidez, la solubilidad cae rápidamente y está en un mínimo en la región isoeléctrica de pH 4,2-4,6. Esta propiedad se ha usado en métodos de la técnica anterior para la fabricación de productos de proteína de soja.

Algunas proteínas de soja, tales como inhibidores de tripsina, alérgenos y lectinas, se conocen como factores antinutricionales. Ejercen efectos fisiológicos específicos. Los inhibidores de tripsina alteran la digestión de las proteínas al inactivar la tripsina y se consideran perjudiciales para el valor nutricional de la soja y son responsables de un crecimiento deficiente en pollos. La p-conglicinina es un alérgeno de soja que induce inflamación y disfunción intestinal.

Un problema general relacionado con la soja es el alto contenido de oligosacáridos indigestos que causan flatulencia cuando se fermentan en el intestino. La presencia de los oligosacáridos, en particular rafinosa, estaquiosa y verbascosa, puede reducirse empapando en agua o enzimáticamente por hidrólisis con a-galactosidasa. Un problema asociado con esto es que se suma al coste del producto final debido al uso de agua en el remojo o por un tratamiento enzimático que se ha realizado tradicionalmente con un contenido de agua relativamente alto del 80 % o más.

El documento US 6,238,725 B1 da a conocer un método para preparar una leguminosa donde los oligosacáridos que causan flatulencia se eliminan sumergiéndola en agua.

El documento WO 2013/171259 da a conocer un método para la producción de un producto de soja sólido en el que al menos el 80 % de los oligosacáridos indigestos originales se han eliminado enzimáticamente por hidrólisis con agalactosidasa.

Cuando la soja se procesa para dar harina y aceite, la mayoría de los constituyentes minerales, incluidos el potasio y el magnesio, van a la harina de soja (SBM) y pocos al aceite. Cuando la soja se procesa en un pienso para pollos, por ejemplo, el contenido de potasio, sodio y magnesio deben reducirse tanto como sea posible para mejorar el valor nutricional del pienso y aumentar el bienestar de los pollos. Los pollos beben menos agua cuando el contenido de potasio, sodio y magnesio se reducen en el pienso, por lo que se reducen las incidencias de lesiones en los pies causadas por heces húmedas. Por otro lado, es importante mantener el contenido de otros minerales, en particular hierro, zinc y calcio, alto y al menos tan alto como en la soja.

El documento US2010/0068336 A1 se refiere a un método de hidratación para procesar harina de soja que comprende la reducción del tamaño de partícula del material hidratado y la separación física de “harina de semillas oleaginosas mejorada” de semillas oleaginosas de tamaño reducido, opcionalmente aplicando el ajuste del pH durante la etapa de hidratación. El método parece ser una granulación en húmedo. Los productos resultantes se caracterizan por un contenido de proteína de aproximadamente el 78-84 % de proteína, y el contenido de humedad parece ser bajo, aproximadamente el 3-4 %, sin embargo, no se da a conocer el perfil mineral.

La patente de Estados Unidos 3,635,726 se refiere a un método de hidratación donde el material de soja se hidrata con varias adiciones de agua a pH cercano a 7, seguido de separación en una fase líquida y una fase de proteína sólida. El pH de la fase líquida se ajusta con ácido a un pH en el punto isoeléctrico (pH 4 a 4,8), y luego se centrifuga o decanta para recuperar la proteína en una fase sólida. Se recogen dos o más fracciones de aislado de soja y se tratan posteriormente, tal como mediante secado. Los productos resultantes se caracterizan por un contenido de proteína de aproximadamente el 73-85 % de proteína, sin embargo, no se menciona el perfil mineral.

El documento US 4,410,554 da a conocer un procedimiento para preparar un nuevo concentrado de proteína de soja que comprende el 72-73 % de proteína y que tiene propiedades funcionales normalmente asociadas con el aislado de proteína de soja mediante lixiviación a pH (ligeramente) ácido en tres etapas posteriores.

El documento US 2013/0183429 da a conocer un producto de soja procesado que comprende el 48-49 % en peso de proteína, el 0,4-0,5 % en peso de potasio y el 0,4-0,5 % en peso de estaquiosa o menos junto con lípidos y fibras dietéticas.

Ninguno de los métodos de la técnica anterior se centra en proporcionar un producto de proteína sólido que tenga un perfil mineral modificado y ventajoso combinado con un contenido reducido de oligosacáridos y al mismo tiempo un contenido bastante alto de proteína. En particular, ninguno de los métodos se centra en proporcionar productos que tengan una razón de proteína con respecto a potasio ventajosa y un contenido reducido de potasio y magnesio.

El objeto de la presente invención es proporcionar un producto de proteína de soja sólido procesado que tiene un contenido relativamente alto de proteína de alta calidad y al mismo tiempo un perfil de azúcar modificado y un perfil mineral modificado en comparación con la harina de soja (SBM) y en particular un bajo contenido de potasio. Otro objeto es proporcionar un método mejorado para la producción de tales productos, que pueden producirse a costes más bajos debido al procesamiento a bajas temperaturas y a bajas razones de agua, posiblemente incluyendo recirculación de agua, y ahorrando de ese modo en consumo de agua y en aplicación de calor en comparación con métodos de la técnica anterior.

Otro objeto más es proporcionar un producto de proteína de soja sólido procesado que tiene una capacidad de retención de agua adaptada para fines específicos.

Estos objetos se cumplen con el proceso y los productos de la presente invención.

Sumario de la invención

Por consiguiente, la presente invención se refiere en un primer aspecto a un producto de proteína de soja sólido procesado derivado de harina de soja (SBM) según la reivindicación 1.

En un segundo aspecto, la invención se refiere a un método de lixiviación con agua para la fabricación de un producto de proteína de soja sólido procesado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, método que comprende la siguiente secuencia de etapas:

1) proporcionar una mezcla inicial que comprende material de soja molida o en copos o disgregada de otro modo (SBM) y agua;

2) lixiviar la mezcla inicial en condiciones en las que la cantidad de materia seca en la mezcla inicial está entre el 8 y el 20 % en peso, durante de 0,15 a 6 horas a una temperatura de 5 a 65 °C y a un pH de 3,5 a 5,5;

3) separar la mezcla lixiviada en un extracto líquido y una primera fracción sólida;

4) recoger la primera fracción sólida;

5) opcionalmente, transportar el extracto líquido de la etapa 3) a través de medios para una separación adicional de sólidos, tal como centrifugación en decantador, recuperando de ese modo una segunda fracción sólida, y combinar la segunda fracción sólida con la primera fracción sólida; y

6) secar la primera fracción sólida o las fracciones sólidas combinadas de las etapas 4) y 5) hasta una materia seca de al menos el 90 %;

en el que la cantidad total de agua gastada en el método calculada a partir del material de partida de SBM inicial es aproximadamente 10 veces la cantidad de SBM o menos.

Es sorprendente que sea posible proporcionar productos de proteína de soja que tengan al mismo tiempo un contenido bastante alto de proteína de una calidad en la que se haya eliminado una gran cantidad de los oligosacáridos indigestos y con un perfil mineral ventajoso en particular en relación con el potasio. Por lo tanto, una gran parte del potasio en la fuente de SBM se ha eliminado del producto, creando de ese modo un producto con una razón de proteína con respecto a potasio de al menos 65:1. El contenido de potasio en SBM varía dependiendo de la fuente y la composición del suelo de cultivo. La SBM típica de diferentes suelos de cultivo varía del 1,8-2,6 %, véase, por ejemplo, Batalet al.,Poultry Science Association (2010): “Mineral composition of corn and soybean meal”.

Los productos también tendrán un alto contenido beneficioso de isoflavonas.

Además, es sorprendente que tales productos puedan obtenerse mediante un proceso de lixiviación bastante simple en el que las características del proceso se seleccionan de tal manera que los costes de producción se reduzcan considerablemente. Por lo tanto, el proceso de lixiviación puede realizarse sin calentamiento y/o usando agua del grifo o agua a temperatura ambiente. Además, el proceso puede realizarse mediante el uso de una sola etapa de lixiviación o no más de dos etapas de lixiviación y mediante la adición de solo una porción de agua. Finalmente, el proceso puede adaptarse para recircular y reutilizar agua de modo que se logre un mayor ahorro de agua.

Otro beneficio es que el producto resultante del método solo contiene cantidades menores de agua debido al bajo contenido de agua durante el proceso y, por consiguiente, el secado del producto puede realizarse a bajos costes debido a la pequeña cantidad de agua que va a eliminarse.

La invención proporciona además usos del producto de proteína de soja sólido procesado.

Definiciones

En el contexto de la presente invención, se pretende que los siguientes términos comprendan lo siguiente, a menos que se defina en otra parte de la descripción.

Los términos “aproximadamente”, “alrededor”, “de manera aproximada”, o “~” pretenden indicar, por ejemplo, la incertidumbre de medición comúnmente experimentada en la técnica, que puede ser del orden de magnitud de, por ejemplo, /-1, 2, 5, o incluso 10 %.

El término “que comprende” debe interpretarse como que especifica la presencia de la(s) parte(s), etapa(s), característica(s), composición/composiciones, producto(s) químico(s) o componente(s) indicado(s), pero no excluye la presencia de una o más partes, etapas, características, composiciones, productos químicos o componentes adicionales. Por ejemplo, una composición que comprende un compuesto químico puede comprender de ese modo compuestos químicos adicionales, etc.

El término “indigesto” debe interpretarse como no digerible por seres humanos y animales monogástricos/no rumiantes.

El término “al menos aproximadamente el 65 % en peso del contenido de oligosacáridos indigestos de la SBM [fuente] se ha eliminado” debe interpretarse como que especifica que el contenido total de oligosacáridos indigestos en la fuente de SBM se ha reducido en al menos el 65 % y también incluye productos en los que un tipo de oligosacárido puede reducirse en mayor medida que otro tipo de oligosacárido, e incluso en el que un tipo de oligosacárido puede reducirse solo en menor medida, siempre que el contenido total de los oligosacáridos originales (de partida) se haya reducido como se especifica en al menos un 65 %.

El contenido de oligosacáridos indigestos en SBM varía con la fuente de SBM y el suelo de cultivo, y es normalmente del 6-9 %.

Biomasa:

Comprende material biológico producido por la fotosíntesis y que puede usarse en la producción industrial.

En este contexto, biomasa se refiere a materia vegetal en forma de gramíneas, cereales, semillas, frutos secos, judías y guisantes, etc., y mezclas de los mismos.

Además, se prefiere una biomasa que comprenda legumbres debido al contenido y la composición de proteínas. También contienen hidratos de carbono que comprenden alfa-galactósidos.

Productos de soja:

Se refiere a materia vegetal en forma de productos de soja y mezclas de los mismos. La harina de soja (SBM) puede ser de cualquier fuente de soja, tal como de América del Sur o del Norte o Asia o Europa, y puede ser de origen modificado genéticamente (OGM) o de origen no modificado genéticamente (no OGM).

También contienen hidratos de carbono que comprenden a-galactósidos. En general, el a-galactósido principal es estaquiosa.

Disgregado de otro modo:

Significa disgregado por cocción y/o por maceración y/o cocción a presión ácida o alcalina, o tratamiento ultrasónico. Oligosacáridos y polisacáridos:

Un oligosacárido es un oligómero de sacárido que contiene un pequeño número de azúcares monoméricos componentes, también conocidos como azúcares simples. Ejemplos típicos son el trisacárido rafinosa (D-galactosaa1,6-D-glucosa-a1,p2-D-fructosa), el tetrasacárido estaquiosa (D-galactosa-a1,6-D-galactosa-a1,6-D-glucosa-a1,p2-D-fructosa) y el pentasacárido verbascosa (D-galactosa-a1,6-D-galactosa-a1,6-D-galactosa-a1,6-D-glucosa-a1,p2-D-fructosa).

Los polisacáridos son polímeros de sacáridos que contienen una gran cantidad de azúcares monoméricos componentes, también conocidos como hidratos de carbono complejos. Si los azúcares monoméricos son del mismo tipo, el polisacárido se denomina homopolisacárido, pero cuando está presente más de un tipo, se denominan heteropolisacáridos.

Ejemplos incluyen polisacáridos de almacenamiento tales como almidón y polisacáridos estructurales tales como celulosa y arabinoxilano.

Productos alimenticios procesados:

Comprenden productos lácteos, productos cárnicos procesados, dulces, postres, postres de helados, productos enlatados; comidas liofilizadas, aderezos, sopas, alimentos precocinados, pan, pasteles, etc.

Productos de pienso procesados:

Comprende pienso o ingredientes de pienso listos para usar para animales tales como lechones, terneros, aves de corral, animales de pelo, ovejas, gatos, perros, peces y crustáceos, etc.

Descripción detallada de la invención

El producto sólido procesado de la invención en su primer aspecto

En su primer aspecto, la invención se refiere a un producto de proteína de soja sólido procesado obtenible mediante un método según la invención. La harina de soja puede ser de cualquier origen y puede ser GMO o no GMO.

El producto de proteína de soja sólido procesado comprende aproximadamente el 65-75 % de proteína en peso de materia seca, tal como el 65 %, 65,5 %, 66 %, 66,5 %, 67 %, 67,5 %, 68 %, 68,5 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 % o 75 %.

La razón de proteína con respecto a potasio es de al menos 65:1, por ejemplo, al menos 70:1, al menos 72:1, al menos 75:1, al menos 80:1, al menos 85:1 o incluso al menos 90:1.

El porcentaje de materia seca en los productos de la invención es de al menos aproximadamente el 90 %, tal como al menos el 92 %, al menos el 94 %, al menos el 95 %, al menos el 96 %, al menos el 97 % o al menos el 98 %.

Se ha eliminado al menos aproximadamente el 65 % en peso del contenido original de oligosacáridos indigestos de la fuente de SBM, tal como al menos el 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 o 95 %.

Los oligosacáridos indigestos de soja originales que se han eliminado en el producto de la invención son principalmente rafinosa, estaquiosa y verbascosa.

El contenido de oligosacáridos indigestos en SBM varía con la fuente de SBM y el suelo de cultivo, y es normalmente el 6-9 %, del que al menos el 65 % se ha eliminado en el producto de soja sólido procesado de la invención. Por lo tanto, el contenido de los oligosacáridos indigestos en el producto es del 3 % o menos.

Los productos de la invención, obtenidos por el proceso de la invención, están sustancialmente libres de sodio, lo que significa que comprenden menos del 0,1 %, tal como menos del 0,01%o menos del 0,005%o menos del 0,001%en cualquiera de las realizaciones anteriores.

Realizaciones adicionales de los productos de la invención en su primer aspecto

En una segunda realización de la invención, el producto de proteína de soja sólido procesado puede comprender además material biológico procesado de otras fuentes de biomasa, tales como gramíneas, cereales, semillas, frutos secos, judías o guisantes, o mezclas de los mismos, en cantidades de hasta, por ejemplo, el 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 % o 40 %.

En una tercera realización de la invención, al menos aproximadamente el 50 % del contenido de potasio original de la fuente de SBM se ha eliminado para proporcionar un producto de proteína de soja sólido procesado en el que la razón de proteína con respecto a potasio es de al menos aproximadamente 65:1. La cantidad de potasio en la harina de soja (SBM) depende del suelo de cultivo y normalmente puede variar desde el 1,8 hasta el 2,7 %. En realizaciones adicionales, al menos el 55 %, al menos el 58 %, al menos el 60 %, al menos el 65 %, al menos el 70 %, al menos el 75 % o al menos el 80 % del contenido de potasio original puede haberse eliminado. En tales realizaciones, o en realizaciones alternativas, el producto de proteína de soja sólido procesado puede comprender el 1,1 % o menos, por ejemplo, el 1,0 % o menos, el 0,9 % o menos, el 0,8 % o menos, el 0,7 % o menos, el 0,6 % o menos, el 0,5% o menos, el 0,4 % o menos, el 0,3 % o menos, el 0,2 % o menos o el 0,1 % o menos.

La cantidad de magnesio en la harina de soja (SBM) depende del suelo de cultivo y normalmente puede variar desde el 0,3 hasta el 0,4 %. En cualquiera de las realizaciones anteriores, al menos aproximadamente el 30 % del contenido de magnesio original de la fuente de SBM puede haberse eliminado en el producto de proteína de soja sólido procesado, por ejemplo, al menos el 35 %, al menos el 40 %, al menos el 45 % o al menos el 50 % se ha eliminado. En tales realizaciones, o en realizaciones alternativas, el producto de proteína de soja sólido procesado medido en el contenido de materia seca puede comprender aproximadamente el 0,3 % de magnesio o menos, tal como el 0,25 % o menos, por ejemplo, el 0,2 % o menos, el 0,15 % o menos o el 0,1% o menos.

En cualquiera de las realizaciones anteriores, las cantidades de calcio y cobre pueden permanecer sustancialmente sin cambios en comparación con la harina de soja, por lo tanto, la cantidad de calcio medida en el contenido de materia seca es aproximadamente el 0,2-0,5 %, por ejemplo, aproximadamente el 0,3-0,4 %, y la cantidad de cobre medida en el contenido de materia seca es de aproximadamente 10-25 mg/kg, por ejemplo, aproximadamente 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 22 o 25 mg/kg, ambos dependiendo del suelo de cultivo para el grano de soja. La cantidad de calcio y cobre en la harina de soja (SBM) depende del suelo de cultivo y normalmente puede variar de 13-25 mg/kg de cobre y el 0,2-0,5 % de calcio.

En cualquiera de las realizaciones anteriores, los productos de proteína de soja sólidos procesados pueden comprender en una base de materia seca al menos aproximadamente el 0,1 % de isoflavona(s), por ejemplo, al menos el 0,12 %, al menos el 0,14 %, al menos el 0,15 %, al menos el 0,18 %, al menos el 0,2 %, al menos el 0,22 %, al menos el 0,25 %, al menos el 0,27 % o al menos el 0,30 %. Ejemplos de isoflavonas son daidzeína, daidzina, genisteína, genistina, gliceteína y glicetina.

En cualquiera de las realizaciones anteriores del producto de soja sólido procesado, la cantidad de hierro puede aumentarse en al menos aproximadamente el 15 % en peso en comparación con el contenido de la fuente de SBM, por ejemplo, al menos el 20 %, al menos el 25 %, al menos el 30 %, al menos el 35 %, al menos el 40 %, al menos el 45 % o incluso al menos el 50 %. Simultánea o alternativamente, la cantidad puede ser de al menos 100 mg/kg, por ejemplo, de aproximadamente 100-200 mg/kg, por ejemplo, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180 o 190 mg/kg, dependiendo del suelo de cultivo para la soja. La cantidad de hierro en la harina de soja (SBM) depende del suelo de cultivo y normalmente puede variar de 80-300 mg/kg.

En cualquiera de las realizaciones anteriores, la capacidad de retención de agua puede ser baja o alta, dependiendo de la aplicación final prevista. En una de tales realizaciones, la capacidad es baja, por ejemplo, menor de 5 ml/g, menor de 4 ml/g, menor de 3 ml/g, menor de 2 ml/g o menor de 1 ml/g.

En cualquiera de las realizaciones anteriores, los productos de proteína de soja sólidos procesados medidos en el contenido de materia seca pueden comprender al menos aproximadamente 20 mg/kg de zinc, por ejemplo, al menos 30 mg/kg, al menos 35 mg/kg, al menos 40 mg/kg, al menos 45 mg/kg, al menos 50 mg/kg o al menos 60 mg/kg de zinc. La cantidad de zinc en la harina de soja (SBM) depende del suelo de cultivo y puede variar normalmente de 40-70 mg/kg.

En cualquiera de las realizaciones anteriores, los productos de proteína de soja sólidos procesados medidos en el contenido de materia seca pueden comprender al menos aproximadamente 15 mg/kg de manganeso, por ejemplo, al menos 20 mg/kg, al menos 25 mg/kg, al menos 30 mg/kg, al menos 35 mg/kg, al menos 40 mg/kg o al menos 50 mg/kg. La cantidad de manganeso en la harina de soja (SBM) depende del suelo de cultivo y normalmente puede variar de 25-60 mg/kg.

El método de lixiviación con agua de la invención en su segundo aspecto:

El contenido de agua en la mezcla de reacción inicial del método de fabricación del producto de proteína de soja sólido procesado no supera aproximadamente el 92 % en peso, lo que implica que el contenido de materia seca en la mezcla es de al menos aproximadamente el 8 %. Más específicamente, está entre el 8 y el 20 %, tal como entre el 8 y el 15 %, tal como entre el 10 y el 15 %, tal como entre el 10 y el 12 %.

El tiempo de reacción es de 0,15-6 horas a una temperatura de 5-65 °C. La temperatura, por ejemplo, puede variar de 7-60 °C, de 10-55 °C, de 15-50 °C, 20-45 °C o desde 30 hasta 40 °C; y al mismo tiempo el tiempo de reacción puede variar, por ejemplo, desde 10 minutos hasta 6 horas, desde 20 minutos hasta 6 horas, desde 1 hasta 6 horas, desde 2 hasta 5 horas, desde 2 hasta 4 horas, desde 3 hasta 5 horas o desde 3 hasta 4 horas. El método puede llevarse a cabo a baja temperatura mediante el uso de agua del grifo o agua a temperatura ambiente, por lo tanto, los costes de producción se reducen porque no se requiere la aplicación de calor. La lixiviación puede realizarse mediante agitación o medios similares.

La mezcla lixiviada se separa en un extracto líquido y una primera fracción semisólida por cualquier medio de separación, tal como la transferencia a través de un paño, tamiz o prensa de husillo, o por medio de una centrífuga decantadora, y la primera fracción sólida se recoge mediante cualquier medio de recogida.

El secado hasta una materia seca de al menos el 90 % se realiza por medios bien conocidos, tal como mediante secador de lecho fluido, secador de anillos, deshidratador KIX o secador de centrifugación instantáneo.

Realizaciones adicionales del método de lixiviación de la invención

En una realización del método de la invención, comprende además una o más de las siguientes etapas:

5(i) transportar el extracto líquido de la etapa 3) a través de medios para una separación adicional de sólidos, tal como centrifugación en decantador, recuperando de ese modo una segunda fracción sólida y recogiendo un extracto líquido, y combinar la segunda fracción sólida con la primera fracción sólida; y/o

5(ii) transportar el extracto líquido de la etapa 3) y/o un extracto líquido de la etapa 5(i) a través de medios de ultrafiltración, recuperando de ese modo una tercera fracción sólida y recogiendo un extracto líquido, seguido de someter opcionalmente este extracto líquido recogido a ósmosis inversa recuperando de ese modo un concentrado líquido y agua pura, y combinar la tercera fracción sólida con la primera fracción sólida; y

5(iii) reutilizar un extracto líquido de la etapa 5(i) y/o de las etapas 5(i) y 5(ii), y/o un extracto líquido de la etapa 5(i) y agua pura de la etapa 5(ii) recirculando el extracto líquido y/o agua a cualquiera de las etapas 2), 5(i) o 5(ii); y

6) secar las fracciones sólidas combinadas de las etapas 4), 5(i) y/o 5ii) hasta una materia seca de al menos el 90 %.

En cualquier realización del método, la mezcla inicial que comprende SBM molida o en copos o disgregada de otro modo puede comprender además material biológico de otras fuentes de biomasa, tales como gramíneas, cereales, semillas, frutos secos, judías o guisantes, o mezclas de los mismos, en cantidades de hasta, por ejemplo, el 5 %, 10%, 15 %, 20 % o 25 %.

En cualquier realización del método, la mezcla inicial se lixivia a un pH de aproximadamente 3,5-5,5, por ejemplo, un pH de aproximadamente 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,1,4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9, 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4 o 5,5. El pH puede ajustarse mediante cualquier ácido orgánico o inorgánico, tal como ácido fórmico, ácido acético, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico o ácido fosfórico.

En una cualquiera de las realizaciones anteriores del método de la invención, la deshidratación adicional de la fracción sólida o las fracciones sólidas combinadas puede llevarse a cabo exprimiendo o por medios similares hasta un contenido de materia seca de al menos el 20 %, tal como al menos el 25 %, por ejemplo, al menos el 30 %, antes del secado.

En cualquiera de las realizaciones anteriores del método de la invención, la lixiviación puede realizarse en cualquier tipo de recipiente con mezclado/agitación y tiempo de mantenimiento suficiente, tal como uno o más transportadores de tornillo sin fin de paletas o tornillo sin fin continuo interconectados no verticales o un reactor de tanque de agitación continua con medios de entrada para la mezcla de reacción y aditivos y medios de salida para el producto. También pueden incluirse medios de control para la velocidad de rotación, la temperatura y el pH. El transportador de tornillo sin fin continuo puede ser un tipo opcionalmente modificado de un transportador de tornillo de una sola pala o de múltiples palas o de tornillo intersecado diseñado para transportar la mezcla de reacción y al mismo tiempo elevar el material de modo que se transporte y se agite sin compactarlo.

En cualquiera de las realizaciones anteriores, el método de extracción puede realizarse como un proceso discontinuo, de alimentación discontinua, continuo o proceso de contraflujo.

En cualquiera de las realizaciones anteriores, el extracto líquido de la etapa 3) puede transportarse a través de medios para una separación adicional de sólidos antes de su reutilización en una mezcla de lixiviación adicional.

En cualquiera de las realizaciones anteriores, el método puede comprender no más de una etapa de lixiviación. En cualquiera de las realizaciones anteriores, el método puede comprender no más de dos etapas de lixiviación. La invención en un tercer aspecto también se refiere al uso de un producto de soja sólido procesado según la invención en un producto alimenticio procesado; como ingrediente que va a usarse en un producto alimenticio o de pienso para consumo animal, o como ingrediente en un suplemento nutricional.

Ejemplos

Materiales y métodos:

La harina de soja (SBM) se obtuvo de diferentes fuentes, incluyendo el lote no GMO de Brasil (SBM395), lote GMO de Brasil (SBM466) y lote GMO de Paraguay (SBM478).

El contenido de oligosacáridos indigestos en los extractos acuosos del producto de proteína sólido/biomasa puede analizarse por cromatografía en capa fina en placas de gel de sílice TLC 60 (Merck). Los diferentes componentes se cuantificaron en comparación con patrones de concentración conocida. El hidrato de carbono soluble se determinó mediante el “ensayo de fenol-sulfúrico” como se describe en:Carbohydrate ana lysis-A practical approach;IRL Press, Oxford. Ed. M.F. Chaplan & J.F. Kennedy, 1986 p. 2.

Ejemplo 1

Lixiviación en un proceso discontinuo a temperatura ambiente a pH 4,5 de una SBM de “SBM 395”

Se suspendieron 100 g de harina de soja en agua a temperatura ambiente hasta un volumen total de 1000 ml. El pH se ajustó a 4,5 con ácido sulfúrico, y la suspensión se agitó durante 30 minutos mientras se mantenía este pH constante.

La mezcla lixiviada se transfirió a un paño y se deshidrató a temperatura ambiente hasta un contenido de materia seca (DM) de aproximadamente el 35 %.

La fracción sólida se recogió y se secó en un secador de lecho fluido hasta un contenido de materia seca de aproximadamente el 95 %.

El producto se analizó para determinar el contenido de proteína, minerales, oligoelementos y materia seca. Los resultados se muestran en la tabla 1 en comparación con SBM.

Ejemplo 2

Lixiviación en un proceso discontinuo a temperatura ambiente a pH 3,5 de una SBM de “SBM 395”

El proceso del ejemplo 1 se repitió con la excepción de que el pH se ajustó a 3,5 con ácido sulfúrico.

El producto se analizó para determinar el contenido de proteína, minerales, oligoelementos y materia seca. Los resultados se muestran en la tabla 1.

Ejemplo 3

Lixiviación en un proceso discontinuo a temperatura ambiente a pH 5,5 de una SBM de “SBM 395”

El proceso del ejemplo 1 se repitió con la excepción de que el pH se ajustó a 5,5 con ácido sulfúrico.

Ejemplo comparativo 1

Lixiviación en proceso discontinuo sin regulación del pH de una SBM de “SBM 395”

El proceso del ejemplo 1 se repitió con 100 g de SBM suspendidos en 900 ml de agua desmineralizada a aproximadamente 6,5 (= sin ajuste del pH).

Tabla 1

A partir de los resultados puede observarse que un producto de la invención después de la extracción a pH = 3,5, 4,5 o 5,5 tiene un contenido de proteína de aproximadamente el 68 % en peso de materia seca y un perfil mineral modificado. En particular, el contenido de potasio se reduce hasta aproximadamente un tercio del contenido en SBM (referencia). El magnesio se reduce hasta aproximadamente dos tercios del contenido original, mientras que el contenido de calcio y cobre no se ve afectado. El contenido de zinc y manganeso solo se ve moderadamente afectado por la extracción ácida.

Ejemplo 4

Lixiviación en un proceso discontinuo a temperatura ambiente a pH 4,5 de una SBM de “SBM 466”

Se suspendieron 100 g de harina de soja en agua a temperatura ambiente en un volumen total de 1000 ml. El pH se ajustó a 4,5 con ácido sulfúrico, y la suspensión se agitó durante 30 minutos mientras se mantenía este pH constante. La mezcla lixiviada se transfirió a un paño y se deshidrató a temperatura ambiente hasta un contenido de materia seca (DM) de aproximadamente el 35 %.

El producto se analizó para determinar el contenido de minerales y oligoelementos. Los resultados se muestran en la tabla 2 en comparación con SBM.

Ejemplo 5

Lixiviación en un proceso discontinuo a temperatura ambiente a pH 3,5 de una SBM de “SBM 466”

El proceso del ejemplo 4 se repitió con la excepción de que el pH se ajustó a 3,5 con ácido sulfúrico.

El producto se analizó para determinar el contenido de minerales y oligoelementos. Los resultados se muestran en la tabla 2.

Ejemplo 6

Lixiviación en un proceso discontinuo a temperatura ambiente a pH 5,5 de una SBM de “SBM 466”

El proceso del ejemplo 4 se repitió con la excepción de que el pH se ajustó a 5,5 con ácido sulfúrico.

Ejemplo comparativo 2

Lixiviación en proceso discontinuo sin regulación del pH de una SBM de “SBM 466”

El proceso del ejemplo 4 se repitió con 100 g de SBM suspendidos en 900 ml de agua desmineralizada a aproximadamente 6,5 (= sin ajuste del pH).

Tabla 2

Ejemplo 7

Lixiviación en un proceso discontinuo a temperatura ambiente a pH 4,5 de una SBM de “SBM 478”

El producto se analizó para determinar el contenido de minerales y oligoelementos. Los resultados se muestran en la tabla 3 en comparación con SBM.

Ejemplo 8

Lixiviación en un proceso discontinuo a temperatura ambiente a pH 3,5 de una SBM de “SBM 478”

El proceso del ejemplo 7 se repitió con la excepción de que el pH se ajustó a 3,5 con ácido sulfúrico.

El producto se analizó para determinar el contenido de minerales y oligoelementos. Los resultados se muestran en la tabla 3.

Ejemplo 9

Lixiviación en un proceso discontinuo a temperatura ambiente a pH 5,5 de una SBM de “SBM 478”

El proceso del ejemplo 7 se repitió con la excepción de que el pH se ajustó a 5,5 con ácido sulfúrico.

Ejemplo comparativo 3

Lixiviación en proceso discontinuo sin regulación del pH de una SBM de “SBM 478”

El proceso del ejemplo 7 se repitió con 100 g de SBM suspendidos en 900 ml de agua desmineralizada a aproximadamente 6,5 (= sin ajuste del pH).

Tabla 3

Ejemplo 10

Lixiviación en un proceso discontinuo a temperatura ambiente a pH 3,5, 4,5 o 5,5 de una SBM de “SBM 395”; determinación del contenido de isoflavonas

El proceso del ejemplo 1 se repitió a cada uno de pH 3,5, 4,5 o 5,5. La fracción sólida de cada uno de los experimentos se recogió y se secó en un autoclave, y se determinó el contenido de materia seca al 96,1 %. Se analizó el contenido de isoflavonas. Los resultados se muestran en la tabla 4.

Tabla 4

A partir de los resultados puede observarse que un producto de la invención tiene un contenido de proteína de aproximadamente el 68-70 % en peso de materia seca y un contenido de isoflavonas de al menos el 0,1 %. La razón de isoflavonas con respecto a proteína casi no cambia en relación con la SMB (referencia), lo que indica que las isoflavonas se extraen sustancialmente de la SBM junto con la proteína.

Ejemplo 11

Lixiviación en un proceso discontinuo con recirculación de agua

El proceso del ejemplo 1 puede repetirse con la siguiente modificación: Se suspenden 100 g de harina de soja en 1000 ml de agua a temperatura ambiente. El pH se ajusta a o bien 3,5 o bien 4,5 con ácido sulfúrico, y la suspensión se agita durante 30 minutos mientras se mantiene este pH constante.

La mezcla lixiviada se transfiere a un paño y se deshidrata a temperatura ambiente hasta un contenido de materia seca (DM) de aproximadamente el 35 %.

Se recoge el extracto líquido del proceso de deshidratación, de donde puede recogerse una fracción sólida adicional y añadirse a la primera fracción sólida deshidratada, y se recoge una fracción de agua y se recircula a la etapa de lixiviación.

Las fracciones sólidas combinadas se secan en un secador de lecho fluido hasta un contenido de materia seca de aproximadamente el 95 %.

Ejemplo 12

Lixiviación en un proceso discontinuo a temperatura ambiente a pH 4,5 de una SBM de tres fuentes diferentes [SBM395, SBM466, SBM478]; determinación de la eliminación de oligosacáridos

El pH de una suspensión acuosa de SBM de cada una de las fuentes con un contenido de materia seca del 10 % se ajusta a pH 4,5 con ácido sulfúrico a temperatura ambiente, y la suspensión se agitó durante 30 minutos mientras se mantenía este pH constante.

La mezcla lixiviada se transfirió a un paño y se separó en una fase líquida y un producto sólido.

El contenido de oligosacáridos en el producto sólido se determina en un 10 % de extractos mediante el siguiente procedimiento: se prepararon suspensiones acuosas al 10 % de cada producto sólido y su SBM en bruto de referencia. Las suspensiones se dejaron con agitación durante 30 minutos a temperatura ambiente. La fracción líquida en cada suspensión se recogió por centrifugación 3000 x g durante 10 minutos, y su contenido de oligosacáridos se determinó mediante análisis por TLC. Los resultados se muestran en la tabla 5.

Tabla 5

Estos resultados indican que la extracción de oligosacáridos es muy eficaz.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Producto de proteína de soja sólido procesado derivado de harina de soja (SBM), obtenible mediante un método de lixiviación con agua, método que comprende la siguiente secuencia de etapas:

4) recoger la primera fracción sólida;

en el que la cantidad total de agua gastada en el método calculada a partir del material de partida de SBM inicial es 10 veces la cantidad de SBM o menos; y

producto de proteína que comprende el 65-75 % de proteína en peso de materia seca, tiene una razón en peso de proteína con respecto a potasio de al menos 65:1 y un contenido de materia seca de al menos el 90 %, producto que comprende menos del 0,1 % de sodio, tal como menos del 0,01 % o menos del 0,005 % o menos del 0,001 % en peso, y en el que se ha eliminado al menos el 65 % en peso del contenido de oligosacáridos indigestos de la SBM de la que se deriva el producto de proteína.

2. Producto de proteína de soja sólido procesado según la reivindicación 1, que comprende además material biológico procesado de otras fuentes de biomasa, tales como gramíneas, cereales, semillas, frutos secos, judías o guisantes, o mezclas de los mismos.

3. Producto de proteína de soja sólido procesado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, producto que, medido en el contenido de materia seca, comprende al menos el 0,1 % de isoflavonas, por ejemplo, al menos el 0,12 %, al menos el 0,14 %, al menos el 0,15 %, al menos el 0,18 %, al menos el 0,2 %, al menos el 0,22 %, al menos el 0,25 %, al menos el 0,27 % o al menos el 0,30 %.

4. Producto de proteína de soja sólido procesado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, producto que, medido en el contenido de materia seca, comprende el 1,1% de potasio o menos, por ejemplo, el 1,0 % o menos, el 0,9 % o menos, el 0,8 % o menos, el 0,7 % o menos, el 0,6 % o menos, el 0,5% o menos, el 0,4 % o menos, el 0,3 % o menos, el 0,2 % o menos o el 0,1% o menos.

5. Producto de proteína de soja sólido procesado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, producto que, medido en el contenido de materia seca, comprende el 0,3 % de magnesio o menos, tal como el 0,25 % o menos, por ejemplo, el 0,2 % o menos, el 0,15 % o menos o el 0,1 % o menos.

6. Producto de proteína de soja sólido procesado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la razón de proteína con respecto a potasio es de al menos 70:1, por ejemplo, al menos 72:1, al menos 75:1, al menos 80:1, al menos 85:1 o al menos 90:1.

7. Producto de proteína de soja sólido procesado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que:

- se ha eliminado al menos el 50 % en peso del contenido de potasio original de la SBM de la que se deriva el producto de proteína; y/o

- se ha eliminado al menos el 30 % en peso del contenido de magnesio original de la SBM de la que se deriva el producto de proteína.

8. Producto de proteína de soja sólido procesado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que:

- la cantidad de calcio medida en el contenido de materia seca es el 0,2-0,5 %, por ejemplo, el 0,3-0,4 %, y la cantidad de cobre medida en el contenido de materia seca es de 10-25 mg/kg, por ejemplo, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 22 o 25 mg/kg.

9. Producto de proteína de soja sólido procesado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la cantidad de hierro aumenta en al menos un 15 % en peso en comparación con el contenido de hierro en la SBM de la que se deriva el producto de proteína, y/o que, medida en el contenido de materia seca, comprende al menos 130 mg/kg de hierro.

10. Producto de proteína de soja sólido procesado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el contenido de oligosacáridos indigestos medido en el contenido de materia seca es del 3,0 % o menos, tal como el 2,5% o menos, por ejemplo, el 2,0 % o menos, el 1,5 % o menos o el 1,0 % o menos.

11. Método de lixiviación con agua para la fabricación de un producto de proteína de soja sólido procesado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, método que comprende la siguiente secuencia de etapas:

4) recoger la primera fracción sólida;

en el que la cantidad total de agua gastada en el método calculada a partir del material de partida de SBM inicial es 10 veces la cantidad de SBM o menos.

12. Método según la reivindicación 11, método que comprende además una o más de las siguientes etapas:

13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, en el que la mezcla inicial que comprende SBM molida o en copos o disgregada de otro modo comprende además material biológico de otras fuentes de biomasa, tales como gramíneas, cereales, semillas, frutos secos, judías o guisantes, o mezclas de los mismos.

14. Método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, que comprende además una etapa de deshidratar la fracción sólida o fracciones sólidas combinadas hasta un contenido de materia seca de al menos el 20 %, tal como al menos el 25 %, por ejemplo, al menos el 30 % antes del secado.

15. Método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que dicha lixiviación en la etapa (2) se realiza a una temperatura de 5 a 50 °C, por ejemplo, de 10 a 40 °C, o de 20 a 35 °C, o de 25 a 30 °C, y/o en el que dicha lixiviación en la etapa (2) se realiza a un pH de 3,5 a 5, por ejemplo, de 3,5 a 4,5, o de 3,8 a 4,5, o de 4,3 a 4,5.

16. Método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, en el que la lixiviación en la etapa (2) se realiza en uno o más transportadores de tornillo sin fin de paletas o tornillo sin fin continuo interconectados o un reactor de tanque de agitación continua con medios de entrada para la SBM y el agua y medios de salida para el producto, tal como un tipo opcionalmente modificado de un transportador de tornillo de una sola pala o de múltiples palas o de tornillo intersecado diseñado para transportar la mezcla de reacción y al mismo tiempo elevar el material de modo que se transporte y se agite sin compactarlo, opcionalmente en el que el extracto líquido de la etapa 3) se transporta a través de medios para una separación adicional de sólidos antes de reutilizarlo en una mezcla de lixiviación adicional.

17. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16, método que comprende no más de una etapa de lixiviación, o no más de dos etapas de lixiviación.

18. Producto de proteína de soja sólido procesado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, producto que, medido en el contenido de materia seca, comprende además

- al menos 20 mg/kg (ppm) de zinc; y/o

- al menos 15 mg/kg (ppm) de manganeso.

19. Uso de un producto de proteína de soja sólido procesado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 o 18, o un producto producido según el método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 17, en un producto alimenticio procesado o como ingrediente que va a usarse en un producto de pienso para consumo animal o como ingrediente en un suplemento nutricional.