FI114685B - Kauran fraktiointimenetelmä ja sen tuote - Google Patents

Description

114685

Kauran fraktiointimenetelmä ja sen tuote Tämä keksintö koskee menetelmää vähärasvaisen, läpinäkyvän, stabiilia kauraproteiinia sisältävän vesiliuok-5 sen valmistamiseksi. Tämä keksintö koskee myös tämän menetelmän vesiliuostuotetta ja kiinteätä, puhdistettua kaura-proteiinia sisältävää seosta, joka liuotettuna tuottaa läpinäkyvän, keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettua stabiilia kauraproteiinia sisältävän vesiliuoksen.

10 Kauran siemen, josta kauran jyvä otetaan, sisältää kauran siemenkuoren ja kauraryynin. Kauran siemenkuori toimii ryynin ulkokuorena. Kauraryyni koostuu kauraleseestä, mukaan luettuna hedelmänseinä, ja aleuronikerroksista, alkiosta ja endospermistä. On toivottavaa, että kauraryyni 15 fraktioidaan liukoisiksi ja liukenemattomiksi fraktioiksi, koska ryynin kaikilla fraktioilla on arvo sinänsä. Erityisesti tässä keksinnössä kiinnostava on ryynin vesiliukoinen fraktio, mukaan luettuna sen vesiliukoinen kauraproteiini-fraktio. Liukoisella kauraproteiinifraktiolla on monta hyö-20 dyllistä käyttökohdetta, mukaan luettuna käyttö kosmetiikassa; hiustenhoito- ja ihonhoitovalmisteissa, kuten nestemäisissä voiteissa, shampoissa, voiteissa ja geeleissä; he-ti syötävissä viljatuotteissa niiden maun ja rakenteen pa-rantamiseksi; ja valmistettaessa aterioita kontrolloituja • * jtj j 25 ruokavalioita varten, joita ovat esimerkiksi rajoitetut sairaala-ateriat, lastenruokavalmisteet ja erikoisravinto-··· valmisteet, kuten paljon proteiinia sisältävät juomat.

Lisäksi kauraproteiinilla on suurempi ravintoarvo kuin muilla viljaproteiineilla johtuen siitä, että siinä . 30 elämälle välttämättömien aminohappojen pitoisuus on suurem- pi ja tasapainotetumpi. Aminohapot ovat välttämättömiä ih- • · '•y* miselämälle, koska ne ovat perusaineita tarvittavan prote- :V: iinin muodostamiseksi. Jos kauraproteiini voidaan eristää, saadaan sopiva aine erilaisten ruokien proteiinipitoisuuden • · · ’ . 35 lisäämiseksi tai halutun proteiinikomponentin muodostami seksi .

• · 2 114685

Mielenkiintoisia ovat myös vähärasvaiset, kaurapro-teiinia sisältävät vesiliuokset ja kiinteät seokset, joita käytetään vesiliuosten valmistamiseksi. Nämä ovat käyttökelpoisia lisäaineina ja proteiinitäydennyksinä vähärasvai-5 sissa ruuissa. Lisäksi uskotaan, että tällaiset vähärasvaiset, kauraproteiinia sisältävät koostumukset ja seokset ovat stabiilimpia, koska ne ovat todennäköisesti vähemmän alttiita eltaantumiselle. Tämä johtuu siitä, että ne sisältävät vähemmän hapettumiselle altista rasvaa, joka on el-10 taantumisen syy. Valitettavasti tällaiset vähärasvaiset, kauraproteiinia sisältävät koostumukset ovat myös läpikuultavia ja sen vuoksi ne eivät ole esteettisesti miellyttäviä lisättäessä ne kirkkaisiin valmisteisiin, kuten juomiin.

Lisäksi vähärasvaisilla, kauraproteiinia sisältä-15 villä liuoksilla on suurempi proteiinipitoisuus verrattuna täysrasvavalmisteisiin. Tämä johtaa suurempaan prote-iinisaantoon ja vastaavasti taloudellisesti tehokkaampaan toimintaan.

Kun edellä esitetty tiedetään, olisi toivottavaa, 20 että valmistetaan läpinäkyvä, kauraproteiinia sisältävä ve siliuos ja kiinteä seos, joka on läpinäkyvä liuotettuna ja jota voidaan käyttää kirkkaissa kosmeettisissa hiusten- ja ··· ihonhoitovalmisteissa. Olisi myös toivottavaa, jos tällai- nen vesiliuos ja kiinteä seosfraktio olisivat myös vähäras-:,· · 25 vaisia. Kuitenkin tähän mennessä tunnetut menetelmät kaurain : proteiinia sisältävien vesipitoisten koostumusten ja kiin- • ;· teiden seosten valmistamiseksi tuottavat tuotteita, jotka eivät ole kirkkaita, ja sen vuoksi niitä ei voida käyttää tällaisissa käyttökohteissa.

30 Tietäen nämä edut, olisi toivottavaa, että valmis- ‘‘.ll tetaan vesiliuokoinen kauraproteiinifraktio sekä vesiliuos,

» I

*;·’ joka sisältää tällaisen fraktion. Kuitenkin kauraproteiini- fraktiot ovat tyypillisesti epästabiileja siinä mielessä, että ne pyrkivät saostumaan suspensiosta ollessaan vesipi- • · · 35 toisessa ympäristössä. Lisäksi vaikka kauraproteiinifrakti- • φ , ot ja tällaisia fraktioita sisältävät vesipitoiset koostu- * » 3 114685 mukset ovatkin suhteellisen stabiileja, ne valmistetaan käyttäen menetelmiä, jotka ovat epämieluisia ja tuottavat ei-toivottuja tuotteita. Erityisesti kauraproteiinifrakti-ot, tällaisia fraktioita sisältävät vesipitoiset koostumuk-5 set ja tällaisten fraktioiden ja koostumusten valmistamiseksi opetetut menetelmät pyrkivät tuottamaan proteiinia, joka on suhteellisen liukenematonta kuivattuna, mainittua proteiinia täytyy käsitellä hyvin pitkän aikaa, mikä tekee mahdolliseksi ei-toivottujen mikrobien kasvun, jolloin mik-10 robit voivat saastuttaa lopputuotteen, ja/tai se muodostaa läpikuultavia suspensioita, mikä rajoittaa niiden käyttöä jossakin määrin. Siten on toivottavaa saada liukoinen kau-raproteiinifraktio, joka on stabiili ja voidaan valmistaa käyttäen vähän aikaa vaativaa menetelmää ja tuottaa lä-15 pinäkyvän vesiliuoksen liuotettuna, mikä sallii tuotteen laajemman käytön.

Tämä keksintö tuottaa vähärasvaisen, läpinäkyvän, stabiilia kauraproteiinia sisältävän liuoksen, vähärasvaisen, kiinteän, stabiilia kauraproteiinia sisältävän seok-20 sen, joka tuottaa läpinäkyvän vesiliuoksen lisättäessä siihen uudelleen vettä, ja menetelmän tällaisen vesiliuoksen ja kiinteän seoksen valmistamiseksi.

» · ···! Tämä keksintö tuottaa tällaisia tuotteita sekä me- netelmän niiden valmistamiseksi.

• • (| · 25 Alalla on julkaistu kauran fraktiointimenetelmiä ja : : näiden menetelmien tuotteita.

·*· US-patentissa 4 028 468, myönnetty kesäkuun 7. päi- • * i » vä, 1977, Hohner et ai., julkaistaan kauran fraktiointime-netelmä, jossa kuivatut kuoritut kauraryynit jauhetaan, 30 jotta saadaan kaurajauho, joka sisältää säännöllisen muo- "!! toisten hiukkasten tiiviin, hienojakoisen fraktion ja epä- • · *·;·’ säännöllisen muotoisten hiukkasten kevyen, karkean frak- ::: tion, jolloin karkea fraktio sisältää kauraleseen, kauraku- min, kauraproteiinin ja kauran tärkkelyksen. Jauho otetaan » · » 35 talteen ja karkea ja hieno fraktio erotetaan. Sitten karkea > · . fraktio otetaan talteen ja valmistetaan kuumennettu emäksi- 4 114685 nen liete, joka sisältää talteen otetun karkean fraktion. Kuumennettua emäksistä lietettä sekoitetaan uuton toteuttamiseksi ja lesefraktion ja kaurakumin, kauraproteiinin ja kauran tärkkelyksen sisältävän liukoisen fraktion muodosta-5 miseksi. Sitten kauralese otetaan talteen lietteestä, samalla jättäen kaurakumi, kauraproteiini ja kauran tärkkelys liukoiseen fraktioon, jolloin muodostuu liukoisen fraktion emäksinen uute. Sitten emäksinen uute jäähdytetään lämpötilaan, joka on emäksisen uutteen jäätymispisteen yläpuolelta 10 ympäröivään lämpötilaan. Emäksinen uute jäähdytetään, jolloin muodostuu kauraproteiinin sakka, joka poistetaan tärkkelyksen kanssa uutteesta, kaurakumin sisältävän päällys-nesteen muodostamiseksi, jolloin saadaan talteen prote-iinisakka ja tärkkelys. Päällysneste neutraloidaan ja kuu-15 mennetaan vähintään 90 °C:n lämpötilaan, minkä jälkeen kaurakumi otetaan talteen.

US-patentissa 4 448 790, myönnetty toukokuun 15.

päivä, 1984, Sarkki et ai., julkaistaan menetelmä viljajau-hon fraktioimiseksi vähintään kolmeksi hyvälaatuiseksi 20 fraktioksi, jotka käsittävät tärkkelys-, proteiini- ja so-kerifraktion. Vaaditussa menetelmässä viljajauho lietetään veteen, tulokseksi saatu liete erotetaan raskaammaksi frak-···· tioksi, joka sisältää tavanomaisen jyvätärkkelyksen ja jol- '·!·* la on suurempi hiukkaskoko, ja kevyemmäksi fraktioksi, joka * 25 sisältää noin 15 - 40 % jauhon kuiva-ainetta ja sisältää i'"'· proteiinin peittämän, pienen hiukkaskoon omaavan tärkkelyk- ·.*· sen, kevyempää fraktiota kuumennetaan vähintään 120 °C:n :*·*; lämpötilassa riittävän pitkän aikaa, jotta proteiiniverkko pienten tärkkelyshiukkasten pinnalla hajoaa ja tärkkelys 30 hyytelöityy, kevyempi fraktio jäähdytetään 90 °C:n lämpöti-*I!I laan tai sitä matalampaan lämpötilaan ja mainittu kevyempi ’I’ fraktio käsitellään samanaikaisesti alfa-amylaasilla ja be- ta-glukanaasilla, tulokseksi saatu proteiinisakka erotetaan : : kevyemmästä fraktiosta sakkana, jolloin saadaan kirkas 35 fraktio, joka jää jäljelle sakan erottamisen jälkeen, ja . kirkasta fraktiota sokeroidaan amyloglukosidaasin tai sie- • · 5 114685 niamylaasin avulla 55 °C:n lämpötilassa tai sitä matalammassa lämpötilassa, kunnes dekstroosiekvivalentti on vähintään 20 - 80.

Patentissa US-4 377 602, myönnetty 22. maaliskuuta, 5 1983, Conrad, julkaistaan menetelmä hydrolysoidun proteii ni- ja tärkkelystuotteen valmistamiseksi kokojyväviljasta ja menetelmän tuote. Julkaistussa menetelmässä valmistetaan in situ entsymaattisesti hydrolysoidut proteiini- ja tärk-kelystuotteet kokojyväviljasta, jolloin mainitussa menetel-10 mässä kokojyvävilja murskataan ja sen jälkeen murskattu vilja saatetaan käsittelyyn, joka koostuu oleellisesti seu-raavista vaiheista: saatetaan mainittu vilja entsymaatti- seen käsittelyyn vesipitoisessa väliaineessa käyttäen endo-peptidaasia siten, että muutetaan olennaisilta osin kaikki 15 jyvässä läsnä olevat veteen liukenemattomat proteiinit vesiliukoisiksi proteiinituotteiksi, jotka suodatetaan sen jälkeen ja otetaan talteen murskatusta viljasta kirkkaana suodoksena, joka sisältää peptidit ja aminohappojäännökset käsittävät proteiinituotteet, ja saatetaan jäljelle jäänyt 20 murskattu vilja entsymaattiseen käsittelyyn vesipitoisessa väliaineessa käyttäen alfa-amylaasia ja sen jälkeen amylo-glukosidaasia, jolloin molemmat entsyymit ovat olennaisilta I I « osin vapaita muista hiilihydraattia hydrolysoivista entsyymi,· meistä siten, että olennaisilta osin koko veteen liukenema- • · | 25 ton tärkkelysfraktio jyvässä muutetaan vesiliukoisiksi, ha- jotetuiksi tärkkelystuotteiksi, jolloin amyloglukosidaasi ··· toimii pH-arvossa 4 - 4,5 siten, että olennaisilta osin • · * · kaikki veteen liukenemattomat tärkkelysf raktiot jyvässä muutetaan glukoosiksi.

. 30 US-patentissa 4 282 319, myönnetty elokuun 4. päi- ”” vä, 1981, Conrad, julkaistaan menetelmä hydrolysoidun pro- teiini- ja tärkkelystuotteen valmistamiseksi kokojyvävil-jasta ja menetelmän tuote. Julkaistussa menetelmässä val-mistetaan in situ entsymaattisesti hydrolysoidut proteiini- " . 35 ja tärkkelystuotteet kokojyväviljasta, jolloin mainitussa » · menetelmässä kokojyvävilja murskataan ja sen jälkeen murs- * t 6 114685 kattu vilja saatetaan käsittelyyn, joka koostuu oleellisesti seuraavista vaiheista: saatetaan mainittu vilja entsy- maattiseen käsittelyyn vesipitoisessa väliaineessa käyttäen endopeptidaasia siten, että olennaisilta osin kaikki jyväs-5 sä läsnä olevat veteen liukenemattomat proteiinit muutetaan vesiliukoisiksi proteiinituotteiksi, jotka sen jälkeen suodatetaan ja otetaan talteen murskatusta viljasta kirkkaana suodoksena, joka sisältää peptidit ja aminohappojäännökset käsittävät proteiinituotteet, ja saatetaan jäljelle jäänyt 10 murskattu vilja entsymaattiseen käsittelyyn vesipitoisessa väliaineessa käyttäen vähintään yhtä tärkkelystä hydrolysoivaa entsyymiä siten, että olennaisilta osin koko veteen liukenematon tärkkelysfraktio jyvässä muutetaan vesiliukoisiksi, hajonneiksi tärkkelystuotteiksi ja tärkkelystä hyd-15 rolysoiva entsyymi on amylaasi, joka on olennaisilta osin vapaa muista hiilihydraattia hydrolysoivista entsyymeistä.

Julkaisut "Functional Properties of Oat Concentrate Treated With Linoleate or Trypsin", C. Ma, J. Inst. Can.

Sci. Technol. Aliment., Vol. 18, No 1, sivut 7 9 - 84, 20 (1985), ja "Functional Properties of Oat Proteins Modified by Acylation, Trypsin Hydrolysis or Linoleate Treatment", C. Ma ja D. Wood, JAOCS, Vol. 64, No. 12, sivut 1726 - • J 1731, (1987), opettavat, että kauraproteiinin käsittely proteaasitrypsiinillä hajottaa noin puolet proteiinista ja i » f 25 tuottaa tulokseksi proteiinikomponentin, jonka liukoisuus : on 40 - 60 % pH-alueella 3-8. Näissä artikkeleissa ei ·· opeteta, kuinka valmistetaan proteiini, joka on täysin sta-

IMI

hiili saostumista ja liukenemattomuutta vastaan. Lisäksi julkaistun menetelmän mukaisesti valmistetun kuivan jauheen 30 liukoisuus on enimmillään 60 % pH-alueella 3,5 - 8,0.

*;;; Julkaisussa "Some Functional and Nutritional Prop- » · *;* erties of Oat Flours as Affected by Proteolysis", R. Pon- ::: nampalam, G. Goulet, J. Amiot ja G. Brisson, J. Agric. Food

Chem., Vol. 35, No. 2, sivut 279 - 285, (1987), opetetaan 35 jauhotuote, jonka typpiproteiiniliukoisuuden maksimi on ! 50 %.

• · 7 114685

Julkaisussa "Enzymic Solubilization of Cereal Proteins by Commercial Proteases". C. Nkonge ja C. Ballance, Cereal Chem., Vol. 61, No. 4, sivut 316 - 320, (1984), ope tetaan menetelmä kaurasubstraatin saamiseksi, jonka typpi-5 liukoisuus on 90 %. Tässä artikkelissa julkaistaan eri viljalajeja sisältävien vesipitoisten lietteiden valmistus erikseen, mukaan luettuna kaura. Nämä lietteet muutetaan emäksisiksi lisäämällä emästä. Vesipitoista emäksistä lietettä käsitellään myös tietyillä proteaasientsyymeillä 10 suunnilleen 12 tunnin ajan. Tämä tuottaa jyvän liukoisen fraktion talteensaamisen liukenemattomasta fraktiosta. Kauran tapauksessa kuvattu menetelmä näyttää käyttävän stabiilia kauraproteiinia sisältävää liuosta.

Artikkelit: "Oat Protein Concentrate from a Wet 15 Milling Process: Composition and Properties", J. Cluskey, Y. Wu, J. Wall ja G. Inglett, Cereal Chem., 50 (4), sivut 481 - 488, (1973); "Protein Isolate from High-Protein Oats:

Preparation, Composition and Properties", Y. Wu, K. Sexton, J. Cluskey ja G. Inglett, J. Food Sci., Vol. 42, No. 5, si-20 vut 1383 - 1386, (1977); "Oat Protein Concentrates from a

Wet Milling Process: Preparation", J. Cluskey, Y. Wu, J.

Wall ja G. Inglett, Cereal Chem., 50 (4), sivut 481 - 488, (1973); ja US-patentti 4 089 848, myönnetty toukokuun 16.

» * · *.ί.* päivä, 1978, Bell et ai; kaikki nämä julkaisut opettavat • » :.· * 25 kauraproteiinin uuton kauratuotteista käyttäen emäksistä

t t I

I ! uuttomenetelmää.

* * t *·· Näiden menetelmien lisäksi kauraproteiinia sisältä- » · · · ;·*. viä tuotteita on kaupallisesti saatavissa. Esimerkiksi tuotteet Oat Cl-40 ja Oat Cl-15 ovat saatavissa yhtiöltä 30 Canamino, Inc., 118 Veterinary Road, Saskatoon, SK, Kanada. Tuote Oat Cl-40 on kuvattu kaurasta peräisin olevana prote-

I I

;* iinina, jonka proteiinipitoisuus on 40 %, se on hajuton ί,ί,ϊ beigenvärinen jauhe, dispergoituu moniin liuottimiin ja li- sää viskositeettia hydratoituessaan. Tuote Oat Cl-15 on ku- i · » . 35 vattu kaurasta peräisin olevana proteiinina, jonka prote-

♦ I

, iinipitoisuus on 15 %, se on hajuton beigenvärinen jauhe, i · a · · • · 8 114685 dispergoituu erilaisiin liuottimiin ja lisää viskositeettia hydratoituessaan. Kumpaakin näistä tuotteista voidaan käyttää hiustenhoito- ja ihonhoitovalmisteissa, kuten nestemäisissä ihovoiteissa, shampoissa, voiteissa ja geeleissä.

5 Kuitenkin tuotteista, jotka on kuvattu edellä ja jotka on valmistettu edellä kuvattuja menetelmiä käyttäen, puuttuu joko tämän keksinnön mukaisen tuotteen stabiilisuus, niillä ei ole suurta proteiinipitoisuutta, niiden valmistus on ollut aikaa vievää ja toteutettu käyttäen epä-10 mieluisia valmistusmenetelmiä tai niihin liittyy edellä mainittujen haittapuolien yhdistelmä. Useimmat näistä kuvatuista kauraproteiinifraktioista ovat epästabiileja liuenneena ja ne saostuvat liuoksesta, jos niiden annetaan seistä 1 - 2 päivän ajan viileähköissä olosuhteissa. Liukoisen 15 kauraproteiinifraktion sisältävän koostumuksen pitäminen kylmässä aiheuttaa myös fraktion saostumisen. Tuotteet, joiden väitetään olevaan stabiileja, valmistetaan vesipitoisen koostumuksen muodossa, joka saatetaan reagoimaan 12 tunnin ajaksi. Tämä on luontaisesti tehotonta ja voi aihe-20 uttaa mikro-organismien kasvun, joka muuttaa lopputuotteen epämieluisaksi.

, Lisäksi tällaisia kaurafraktioita sisältävät, sta- • · · *") biilit, vesipitoiset koostumukset ovat läpikuultavia ja sen vuoksi niiden käyttö on rajoitettua.

• · · : 25 Sinänsä olisi toivottavaa tuottaa läpinäkyvä, vähä- i · · ·,,,· rasvainen, stabiili, liukoista kauraproteiinia sisältävä (iU’ vesiliuos ja liukoinen kauraproteiinifraktio, joka kykenee .* tuottamaan tällaisen liuoksen. Tämä keksintö tuottaa täi- laisen fraktion ja liuoksen.

30 Siten tämän keksinnön kohde on tuottaa läpinäkyvä, * * * · ,···, vähärasvainen, stabiilia kauraproteiinia sisältävä vesiliu- * i '·* os ja kuivattu, kiinteä, keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettua stabiilia kauraproteiinia sisältävä seos, jota • » · voidaan käyttää läpinäkyvän, vähärasvaisen, stabiilin vesi-35 liuoksen valmistamiseksi liittämällä siihen uudelleen vet- * · » » » * « » 9 114685 tä. Tämän keksinnön kohde on myös tuottaa menetelmä tällaisen liuoksen ja seoksen valmistamiseksi.

Nämä ja muut kohteet toteutetaan käyttäen tässä kuvattua keksintöä.

5 Ellei toisin mainita, kaikki prosentit tässä perus tuvat kuivapainoon.

Tämä keksintö koskee menetelmää kauran fraktioimi-seksi stabiilin, liukoista kauraproteiinia sisältävän vesi-liuoksen saamiseksi, menetelmän käsittäessä seuraavat vai-10 heet: a) valmistetaan vesipitoinen liete, joka sisältää vettä ja kaurasubstraattia; b) fraktioidaan kaurasubstraatti pitämällä lietettä korkeassa lämpötilassa ja käsittelmällä se sekoittaen emäk- 15 sellä tai hapolla vesipitoisen lietteen pH-arvon säätämiseksi isoelektrisen alueen ulkopuolelle, ja proteaasilla kauraproteiinin hydrolysoimiseksi riittävästi, jolloin saadaan läpikuultava liete, joka sisältää liukenemattoman kiinteän fraktion, liukenemattoman nestemäisen fraktion, 20 stabiilin liukoisen kauraproteiinifraktion, liukoisen kauran rasvafraktion ja liukoisen kauran hiilihydraattifrakti-on ja ···· c) poistetaan liukenematon nestemäinen fraktio ja • * · liukenematon kiinteä fraktio lietteestä, jolloin saadaan · 25 talteen lopullinen läpinäkyvä, vähärasvainen, stabiili ve- • i * siliuos, joka sisältää veden ja stabiilin liukoisen kaura-·;· proteiinifraktion, kauran liukoisen rasvaf raktion ja kauran llll liukoisen hiilihydraattifraktion.

Tämä keksintö käsittää lisäksi edellä esitetyn me-30 netelmän tuotteen.

Tämä keksintö käsittää lisäksi kiinteän, liukoista » · • · kauraproteiinia sisältävän seoksen puhdistetussa muodossa.

V,: Tämän keksinnön menetelmässä valmistetaan ensin ve- : : sipitoinen liete, joka sisältää vettä ja kaurasubstraattia.

35 Lietteessä läsnä olevan kaurasubstraatin määrä on riippu-. vainen siitä, kuinka viskoosiseksi se tekee lietteen, ja 10 114685 erotusprosessin tehosta. Kaurasubstraatin konsentraatio lietteessä on tyypillisesti noin 1-15 paino-%, edullisesti noin 5-15 paino-%, edullisemmin noin 8-12 paino-%, laskettuna vesipitoisen lietteen kokonaispainosta.

5 Tämän keksinnön menetelmässä käyttökelpoinen kau- rasubstraatti voi olla missä tahansa muodossa, josta liukoinen fraktio voidaan ottaa talteen, se on voitu tehdä rasvattomaksi ja se voi olla kokonaista tai hienonnettua. Esimerkkeihin käyttökelpoisista kaurasubstraateista sisäl-10 tyvät sekä kuorellinen että kuorittu kokojyväkaura, rasvattomaksi tehty kokojyväkaura, litistetty kokojyväkaura, kuorittu kaura, rasvattomaksi tehty kuorittu kaura, kaurajauho, rasvattomaksi tehty kaurajauho, kauralese, rasvattomaksi tehty kauralese, karkea kaurajauho, rasvattomaksi tehty 15 karkea kaurajauho, hieno kaurajauho, rasvattomaksi tehty hieno kaurajauho, kaurahiutaleet, rasvattomaksi tehdyt kaurahiutaleet, ja edellä mainittujen seokset, kaurajauhon ollessa edullinen.

Kaurasubstraatti voidaan hienontaa käyttäen mitä 20 tahansa alan ammattimiesten tuntemaa menetelmää. Menetelmissä kauran hienontamiseksi käytetään tyypillisesti hankaus-, leikkaus-, isku- ja puristusvoimaa. Esimerkkeihin laitteesta, joka on käyttökelpoinen kauran hienontamiseksi , ,·, tässä, sisältyvät, rajoittumatta niihin, jauhinlaitteet, i * · • 2 5 viljanrouhimet, vasaramyllyt, iskupuikkomyllyt, valssimyl- • t · lyt, kuulamyllyt, levymyllyt, rouhimet, painesuutinmyllyt • « '·; ja rakeistimet, vasaramyllyjen ollessa edullisia.

>;··* Tämän keksinnön edullisemmassa suoritusmuodossa i * · * kuoritut kauraryynit jauhetaan vasaramyllyssä kaksi yleistä 30 hiukkastyyppiä sisältäväksi jauhoksi ennen yhdistämistä ve-den kanssa tämän keksinnön vesipitoisen lietteen muodosta- : miseksi. Toinen hiukkastyyppi muodostaa kevyen, karkean fraktion, jonka hiukkaset ovat muodoltaan epäsäännöllisiä * · · I.! ja kooltaan edullisesti noin 500 - 3 000 μΐη. Toinen hiuk- 3 5 kastyyppi muodostaa tiheän, hienojakoisen fraktion, jonka hiukkaset ovat muodoltaan säännöllisiä ja kooltaan noin 100 * * » · • · 11 114685 - 500 μΓη. Hienojakoinen fraktio yhdistetään veden kanssa tämän keksinnön vesipitoisen lietteen muodostamiseksi. Yksityiskohtainen selostus kauraryynien jauhamismenetelmistä näiden karkeiden ja hienojakoisten fraktioiden saamiseksi 5 on annettu patentissa US-4 028 468, joka liitetään tähän viittauksena.

Kun vesipitoinen liete on valmistettu, kaurasubst-raatti fraktioidaan. Kaurasubstraatti fraktioidaan pitämällä lietettä korkeassa lämpötilassa, sekoittamalla lietettä, 10 lisäämällä happoa tai emästä lietteen pH-arvon säätämiseksi isoelektrisen vaihtelualueen ulkopuolelle ja käsittelemällä liete proteaasilla. Nämä vaiheet voidaan toteuttaa missä tahansa järjestyksessä, edellyttäen, että ne tapahtuvat lietteen valmistamisen jälkeen ja edullisesti ne toteute-15 taan samanaikaisesti.

Lietettä pidetään korkeassa lämpötilassa riittävän pitkän aikaa, kun menetelmään on yhdistetty sekoittaminen ja hapon tai emäksen lisääminen, kaurasubstraarin fraktioi-miseksi. Lämpötilaa pidetään kohotetulla tasolla alan am-20 mattimiesten tuntemin keinoin, tyypillisesti kuumentamalla tai jäähdyttämällä, tarkan menetelmän riippuessa tekijöistä, kuten ympäröivästä lämpötilasta ja välttämättömästä ,lietteen lämpötilasta. Edullisesti lietettä pidetään lämpö-tilassa, joka on noin 5-70 °C, edullisemmin noin 20 - « « · ,'*! 25 70 °C, vielä edullisemmin noin 45 - 60 °C, noin 15 - 720 • · * *)jf: minuutin ajan, edullisemmin noin 30 - 240 minuutin ajan, *···' edullisemmin noin 60 - 180 minuutin ajan. Täytyy huolehtia siitä, että vältetään pitämästä lietettä lämpötilatasolla, » · · V · joka inaktivoisi proteaasientsyymin tai hyydyttäisi läsnä 30 olevan kauratärkkelyksen. Jo kauran tärkkelys hyytelöityy, ·*· se tulee liukoiseksi, jolloin erottaminen halutusta kaura- proteiinista tulee vaikeaksi ja kauraproteiinin pitoisuus • · · ,*. lopullisessa tuotteessa vähenee.

» * ·

Sekoitusvaiheessa vesipitoista lietettä sekoitetaan • · ’*;·* 35 mekaanisesti riittävän pitkän aikaa, kun menetelmään on yh- ;··: distetty kuumentaminen ja hapon tai emäksen lisääminen, • M I « * · 1 1 4685 12 kaurasubstraatin fraktioimiseksi. Sekoittamisen edullinen aste on riittävä sekoittaminen kaurasubstraatin sekä kaurasubstraatin fraktioinnin tuloksena saatujen vastaavien fraktioiden suspendoimiseksi. Täytyy pitää huolta siitä, 5 että vältetään liiallista sekoittamista ja vastaavaa voimakasta leikkausta. Voimakas leikkaus voi toimia kauratärkke-lyksen muuttamiseksi liukoiseksi ja se voi hajottaa prote-aasientsyymin, mikä on ei-toivottavaa, kuten edellä on jo selostettu.

10 Yleisesti mitä tahansa sekoitusmenetelmää voidaan käyttää tämän keksinnön menetelmässä, mukaan luettuna, mutta rajoittumatta niihin, potkurisekoittimet, siipisekoitti-met ja kierrätyspumput, potkurisekoittimien ollessa edullisia. Edullisesti lietettä sekoitetaan käyttäen potku-15 risekoitinta riittävällä nopeudella kaurasubstraatin suspendoimiseksi. Tietysti tarkka nopeus riippuu kaurasubstraatin konsentraatiosta lietteessä, lietteen valmistukseen käytettävän astian koosta, lietteen lämpötilasta, potkuri-mallista jne. ja nämä tekijät ovat ilmeisiä alan ammatti-20 miehille.

Lietteen pH-arvo säädetään isoelektrisen pisteen ulkopuolelle lisäämällä joko happoa tai emästä. Tämä on ···! välttämätöntä, jotta saadaan aikaan kauraproteiinifraktion uuttuminen kaurasubstraatista. Käytettäessä happoa uuttoa • « * 25 kutsutaan happamaksi uutoksi. Käytettäessä emästä uuttoa • · · : : kutsutaan emäksiseksi uutoksi. Emäksinen uutto on edulli- * » · ·· nen.

* * I · dj*. Happamassa uutossa hapon määrä, joka on välttämätön tämän keksinnön menetelmää varten, on määrä, joka tarvi-30 taan, jotta vesipitoiselle lietteelle saadaan hapan pH-arvo t isoelektrisen vaihtelualueen alapuolella, jolloin edullinen • » * · ‘f pH-arvo on riippuvainen käytetyn proteaasin tyypistä. Edul- • · lisesti käytettävä määrä on määrä, joka on välttämätön : lietteen pH-arvon säätämiseksi vaihtelualueelle, joka on ‘ , 35 noin 1-4, edullisemmin noin 1-3. Täytyy välttää liet- * · , teen pH-arvon säätämistä tasolle, jolla tässä keksinnössä ' » » » » • · 13 114685 käytettävä nimenomainen proteaasientsyymi tai -entsyymit inaktivoituu/inaktivoituvat. Tyypillisesti jos lietteen pH-arvo on alle 3, se täytyy säätää arvon 3 yläpuolelle ennen proteaasin lisäämistä lietteeseen.

5 Yleensä tämän keksinnön menetelmässä voidaan käyt tää mitä tahansa elintarvikelaatua olevaa, alan ammattimiesten tuntemaa happoa. Esimerkkeihin käyttökelpoisista hapoista sisältyvät, rajoittumatta niihin, fosforihappo, suolahappo, sitruunahappo ja edellä mainittujen seokset, 10 fosforihapon ollessa edullinen.

Emäksisessä uutossa emäksen määrä, joka on välttämätön tämän keksinnön menetelmää varten, on määrä, joka tarvitaan, jotta vesipitoiselle lietteelle saadaan emäksinen pH-arvo, jolloin edullinen pH-arvo on riippuvainen käy-15 tetyn proteaasin tyypistä. Edullisesti käytettävä määrä on määrä, joka on välttämätön lietteen pH-arvon säätämiseksi vaihtelualueelle, joka on noin 8 - 12, edullisemmin noin 10 - 12.

Yleisesti tämän keksinnön menetelmässä voidaan 20 käyttää mitä tahansa elintarvikelaatua olevaa, alan ammattimiesten tuntemaa emästä. Esimerkkeihin käyttökelpoisista emäksistä sisältyvät, rajoittumatta niihin, natriumkarbo- ··,· naatti, natriumhydroksidi, kalsiumhydroksidi, ammoniumhyd- • · · . roksidi ja edellä mainittujen seokset, jolloin edullisia : .·, 25 ovat natriumkarbonaatti ja natriumhydroksidi ja edullisempi ,···, on natriumhydroksidi.

• · “! Tässä keksinnössä käytettävä proteaasi on proteaa- si, joka muuttaa liukoisen kauraproteiinifraktion stabii-’·* ‘ liksi, edellyttäen, että se on yhdistetty kaurasubstraatin 30 kanssa ennen substraatin fraktiomista. Stabiililla tarkoi-tetaan sitä, että kauraproteiinifraktio ei saostu liuokses-’·,/· ta, kuten tyypillisesti tapahtuu kauraproteiinin tapaukses- sa. Lisäksi kun tämän keksinnön vesiliuos kuivataan, se • · · !.! tuottaa kuivatun tuotteen, joka sisältää liukoiset kaura- * » *!’ 35 fraktiot, jotka on jo kuvattu tässä. Kuivatussa tilassa > olennaisilta osin tulokseksi saatu kuivattu tuote kokonai- ► · 14 114685 suudessaan, mukaan luettuna liukoinen kauraproteiinifrak-tio, liukenee hydratoitaessa se uudelleen ja muodostaa stabiilin liuoksen. Tämä on kauraproteiinifraktion stabiili-suuden funktio. Kun kauraproteiinifraktio saostuu liuokses-5 ta, fraktio muuttuu olennaisilta osin liukenemattomaksi eikä liukene enää hydratoitaessa se uudelleen. Tämä stabiilin määritelmä koskee ensimmäiseksi valmistettua vesipitoista lietettä sekä puhdistettua, vähärasvaista, liukoista kaura-fraktiota, joka muodostaa läpinäkyvän vesiliuoksen lisättä-10 essä siihen uudelleen vettä, ja lopullista vähärasvaista, läpinäkyvää, stabiilia kaurafraktion, joka sisältää vesi-liuoksen, joka on valmistettu käyttäen tämän keksinnön menetelmää. Proteaasi ei ole välttämätön kauraproteiinifraktion uuttamiseksi kaurasubstraatista, koska tämä voidaan 15 toteuttaa pelkästään ylläpitämällä sopivaa lietteen lämpötilaa ja sekoittamalla emäksistä tai hapanta vesipitoista lietettä. Kuitenkin proteaasi on välttämätön lopullisen stabiilin, liukoisen kauraproteiinifraktion valmistamiseksi, joka ei saostu varastoitaessa ja liukenee kuivatusta 20 tilasta, kun siihen lisätään uudelleen vettä.

Proteaasi on myös välttämätön liukoisen kauraproteiinifraktion saannon lisäämiseksi, joka saadaan talteen tä-män keksinnön lopulliseen läpinäkyvään vesiliuokseen. Jos ί,Ι,ϊ kaurasubstraatti fraktioidaan ilman proteaasikäsittelyä, : : : 25 liukenemattoman kiinteän fraktion poistamisen jälkeen jäl- jelle jäävä suspensio sisältää liukoisen hiilihydraatti-fraktion, epästabiilin liukoisen kauraproteiinifraktion, • 1 t 1 liukenemattoman nestemäisen fraktion, joka on ensisijaises- ♦ · · ti kauran rasvaa, ja liukenemattoman nestemäisen fraktion, . 30 joka sisältää kauraproteiinia yhdessä kauran rasvan kanssa.

• i · *))j Nämä liukenemattomat nesteet tekevät vesipitoisesta suspen- ’···1 siosta läpikuultavan ja sen vuoksi ne täytyy poistaa lä- pinäkyvän vesiliuoksen saamiseksi. Kuitenkin jos liukenema-ton nestemäinen fraktio, joka sisältää kauraproteiinin yh- • · · ‘ . 35 dessä kauran rasvan kanssa, poistetaan, niin kauraproteii- * 1 · · · ♦ 15 114685 nin saanto lopullisessa liuoksessa jää epämieluisan pieneksi .

Liukoisen kauraproteiinin maksimaalisen saannon saamiseksi tämän keksinnön menetelmän lopulliseen vesi-5 liuokseen, kauraproteiinia yhdessä kauran rasvan kanssa sisältävän liukenemattoman nestemäisen fraktion määrä täytyy minimoida. Tämä toteutetaan erottamalla kauran rasva kaura-proteiinista. Erottamisen jälkeen saadaan liukenematon, nestemäinen, kauran rasvan sisältävä fraktio ja liukoinen 10 kauraproteiinifraktio. Sen vuoksi tämän keksinnön ensimmäisessä vesipitoisessa lietteessä kauraproteiini pitäisi erottaa pääasiallisesti kauran rasvasta.

Tämä erottaminen toteutetaan käsittelemällä kau-rasubstraatti proteaasilla fraktioinnin aikana, kuten tässä 15 on kuvattu. Proteaasin määrä, joka tarvitaan kauraproteiinin erottamiseksi kauran rasvasta, on määrä, joka on kuvattu tässä liukoisen kauraproteiinifraktion muuttamiseksi stabiiliksi.

Proteaasi auttaa myös lisäämään nopeutta, jolla 20 stabiili Huokoinen kauraproteiinifraktio liukenee uudelleen .

Proteaasientsyymi lisätään sen jälkeen, kun liete on valmistettu, ja se lisätään edullisesti samanaikaisesti lietteen kuumentamisen ja sekoittamisen ja pH-arvon säätä- : : : 25 misen kanssa.

• · · *

Proteaasientsyymeihin, joiden tiedetään toimivan .1. tässä keksinnössä, sisältyvät, rajoittumatta niihin, prote- mi aasit, jotka toimivat joko emäksisillä tai happamilla pH- * · · alueilla, mutta joilla on vähän tai ei lainkaan amylaasiak- . 30 tiivisuutta, emäksisellä pH-alueella toimivien proteaasien * · · *;;] ollessa edullisia. Edullisempia ovat bakteerien emäksiset '···' proteaasit, joilla ei ole amylaasiaktiivisuutta ja joilla :Y: on lipaasi- ja beta-glukanaasiaktiivisuus. Tässä keksinnös- sä edullisiin proteaaseihin sisältyvät Optimase\APL-440 ja » * · * , 35 0ptiolean\L-1000, jotka molemmat ovat saatavissa yhtiöltä

Solvay Enzymes, Elkhart, Indiana; Alcalase, joka on saata- • · 16 114685 vissa yhtiöltä Novo Nordisk, Walton, Connecticut; papaiini; ja sen seokset Optimasen\ ja OpticleaninX kanssa, jolloin edellä mainitut seokset ovat edullisia. Vielä edullisemmassa suoritusmuodossa OpticleanX ja OptimaseX lisättään pe-5 räkkäin järjestyksessä pH-arvon säätämisen yhteydessä siten, että estetään proteaasien denaturoituminen.

Proteaasientsyymin määrä, joka on välttämätön tämän keksinnön menetelmää varten, on määrä, joka tarvitaan stabiilin liukoisen kauraproteiinifraktion valmistamiseksi ja 10 fraktion saannon maksimoimiseksi, ja riippuu tekijöistä, kuten ajasta, joka on käytettävissä ensyymin reagoimiseen, käytettävien entsyymien tyypistä tai tyypeistä, lietteen pH-arvosta ja kuumennuksen ja sekoittamisen määrästä ja niihin käytetystä ajasta. Edullisesti noin 0,1 - 10 pai- 15 no-%, edullisemmin noin 0,25 - 2 paino-%, edullisemmin noin 0,40 - 1 paino-%, proteaasientsyymiä prosentteina kaura- substraatista yhdistetään vesipitoisen lietteen kanssa. Proteaasin annetaan edullisesti reagoida käytettävissä olevan kauraproteiinin kanssa emäksisessä tai happamassa, kuu-20 mennetussa ja sekoitetussa, vesipitoisessa lietteessä aika, joka on noin 15 - 720 minuuttia, edullisesti noin 30 - 240 minuuttia, edullisemmin noin 60 - 180 minuuttia.

...i Käytettäessä pitempiä reaktioaikoja, täytyisi to- :.:V teuttaa vaiheita mikro-organismien kasvun estämiseksi liet- • · : : : 25 teessä. Voidaan käyttää mitä tahansa alan ammattimiesten • · · · tuntemia menetelmiä. Kuitenkin täytyy huolehtia siitä, että • t · •j. vältetään proteaasientsyymin denaturoituminen. Esimerkkei- • · · · hin käyttökelpoisista menetelmistä sisältyvät, rajoittamat- • · · ta niihin, bakteerien kasvua estävien yhdisteiden lisäämi-. 30 nen, mukaan luettuna sulfiittia sisältävät yhdisteet; liet- teen käsittely steriileissä olosuhteissa; prosessin toimin-’*··' taolosuhteiden, kuten lämpötilan ja paineen, säätäminen ja/tai ylläpitäminen siten, että bakteerien kasvu estyy, taaskin pitäen huolta siitä, että vältetään proteaasient-’, 35 syymin denaturoituminen; ja edellä mainittujen toimenpitei- i » * * · [ den yhdistelmät.

17 114685

Koska tämän keksinnön menetelmän kohde on saada lopputuotteena vesiliuos, joka sisältää stabiilin liukoisen kauraproteiinin, on toivottavaa, että saadaan maksimaalinen kauraproteiinipitoisuus, joka on käytännöllinen lopullises-5 sa liuoksessa. Tämä voidaan toteuttaa maksimoimalla stabiilin liukoisen kauaproteiinin määrä, joka on läsnä ensimmäisessä vesipitoisessa lietteessä. Liukoinen kauraproteiini on liuenneena ensimmäisessä lietteessä ja pysyy liuenneena tämän keksinnön prosessin läpi ja sisältyy tämän keksinnön 10 lopulliseen vesiliuokseen. Siten on edullista, että saadaan niin suuri proteiinipitoisuus ensimmäiseen lietteeseen kuin on käytännöllistä.

Fraktiointi tuottaa stabiilin, läpikuultavan, vesipitoisen lietteen, joka sisältää tyypillisesti noin 60 -15 95 paino-%, tyypillisemmin noin 70 - 90 paino-%, vielä tyy pillisemmin noin 75 - 85 paino-%, liukenematonta kiinteätä fraktiota; noin 5-10 paino-%, tyypillisemmin noin 6 - 10 paino-%, vielä tyypillisemmin noin 6-8 paino-%, liukenematonta nestemäistä fraktiota; noin 5-20 paino-%, 20 tyypillisemmin noin 8-18 paino-%, vielä tyypillisemmin noin 10 - 15 paino-%, stabiilia liukoista kauraproteiinia; 0 - noin 3 paino-%, tyypillisemmin 0 - noin 2 paino-%, vie-lä tyypillisemmin 0 - noin 1 paino-%, kauran liukoista ras-I \ vaa; ja noin 1-8 paino-%, tyypillisemmin noin 1 • 25 5 paino-%, vielä tyypillisemmin noin 3-5 paino-%, kauran • « · · f**; liukoista hiilihydraattia.

t * *

Liukenematon kiinteä fraktio on ensisijaisesti t*|·, tärkkelystä. Se sisältää tyypillisesti vähemmän kuin noin * · · 2 paino-% rasvaa, vähemmän kuin noin 10 paino-% proteiinia 30 ja enemmän kuin noin 75 paino-% hiilihydraattia. Käytettä- « · » ···· essä kaurasubstraattia, josta rasva on poistettu, liukene- » i maton fraktio on olennaisilta osin muuttumaton.

Liukenematon nestemäinen fraktio on ensisijaisesti .···. liukenematonta kauran rasvaa. Sen vuoksi käytettäessä kau- * · • · · • ^ 35 rasubstraattia, josta rasva on poistettu, alkuperäisen lä pikuultavan vesipitoisen lietteen valmistuksessa, liukene- • · 18 114685 mattoman nestemäisen fraktion pitoisuus alkuperäisessä lietteessä vähenee vastaavasti poistetun rasvan määrän mukaan kaurasubstraatin tuottamiseksi, josta rasva on poistettu .

5 Kun alkuperäisen lietteen valmistukseen käytetään kaurasubstraattia, josta rasva on poistettu, liete sisältää tyypillisesti noin 60 - 95 paino-%, tyypillisemmin noin 70 - 90 paino-%, vielä tyypillisemmin noin 75 - 85 paino-%, liukenematonta kiinteätä fraktiota; noin 1-5 paino-%, 10 tyypillisemmin noin 1-4 paino-%, vielä tyypillisemmin noin 1-2 paino-%, liukenematonta nestemäistä fraktiota; noin 5-20 paino-%, tyypillisemmin noin 8-18 paino-%, vielä tyypillisemmin noin 10 - 15 paino-%, stabiilia liukoista kauraproteiinia; 0 - noin 3 paino-%, tyypillisemmin 15 0 - noin 2 paino-%, tyypillisemmin 0 - noin 1 paino-% kau ran liukoista rasvaa; ja noin 1-8 paino-%, tyypillisemmin noin 1-5 paino-%, tyypillisemmin noin 3-5 paino-%, kauran liukoista hiilihydraattia.

Kun kaurasubstraatti on fraktioitu tässä kuvatun 20 läpikuultavan lietteen muodostamiseksi, liukenematon nestemäinen fraktio ja kiinteä fraktio poistetaan lietteestä. Kiinteä ja nestemäinen liukenematon fraktio voidaan poistaa <tj·’ missä tahansa järjestyksessä. Edullisesti liukenematon : kiinteä fraktio poistetaan ensin suspension tuottamiseksi • · · j j'; 25 ja sen jälkeen liukenematon nestemäinen fraktio poistetaan t t · · .**·. suspensiosta vesiliuoksen muodostamiseksi.

4 I <

Liukenematon kiinteä fraktio voidaan poistaa liet- '!!! teestä käyttäen mitä tahansa alan ammattimiesten tuntemaa • · · * menetelmää, edullisesti käyttäen fysikaalista erottamista.

30 Esimerkkeihin fysikaalisista erottamismenetelmistä, jotka ··! ovat käyttökelpoisia liukenemattoman kiinteän aineen frak- tion poistamiseksi lietteestä, sisältyvät, rajoittumatta niihin, linkoaminen, mikrosuodatus, molekyyliseula, sel- ,···, keyttämisallas ja edellä mainittujen yhdistelmät, linkoami- » · ’·' 35 sen ollessa edullista. Linkoaminen voidaan toteuttaa käyt- III·· ’ * täen mitä tahansa alan ammattimiesten tuntemaa menetelmää • * » · · 19 114685 ja linkoamislaitetta. Esimerkkeihin linkoamislaitteesta, joka on käyttökelpoinen liukenemattoman kiinteän fraktion poistamiseksi tässä keksinnössä, sisältyvät, rajoittamatta niihin, lautasseparaattorit, dekantoimislingot, korilingot 5 ja kertalingot, jolloin dekantoimislingot ovat edullisia. Edullisemmin liete, joka sisältää liukenemattoman kiinteän ja nestemäisen fraktion lingotaan dekantoimislingossa pai-novoiman ollessa vähintään noin [2 500 G] 24 500 m/s , edullisemmin vähintään noin [3 000 G] 29 400 m/s2, vielä 10 edullisemmin vähintään noin [3 500 G] 34 300 m/s2, vähintään 1 minuutin ajan, edullisemmin vähintään noin 2 minuutin ajan, vielä edullisemmin vähintään 3 minuutin ajan, jolloin liukenematon kiinteä fraktio poistetaan lietteestä ja tuotetaan suspensio, joka sisältää liukenemattoman nes-15 temäisen fraktion ja liukoiset fraktiot.

Lietteestä poistetaan tyypillisesti vähintään noin 80 paino-%, tyypillisemmin vähintään noin 90 paino-%, vielä tyypillisemmin vähintään noin 95 paino-% saatavilla olevasta liukenemattomasta kiinteästä fraktiosta.

20 Liukenematon nestemäinen fraktio sisältää ensisi jaisesti kauran rasvaa. Tämä liukenematon rasva voidaan poistaa lietteestä joko käyttäen fysikaalista erotustek-nilkkaa; muuttamalla se vesiliukoiseen muotoon, joka sitten : jää liuokseen jäljellä olevan liukoisen kauratraktion ohel- « « · • 25 la; tai käyttäen edellä mainittujen yhdistelmää, fysikaali- * · · · .···. sen erottamisen ollessa edullista.

• · ·

On mahdollista, vaikka tätä ei ole tutkittukaan, ‘I!1. että ainakin osa liukenemattomasta rasvasta voitaisiin • t · • · · * poistaa läpikuultavasta lietteestä muuttamalla liukenematon 30 rasva vesiliukoisiksi rasvahapoiksi käsittelemällä se li- • · · *·.: paasientsyymillä. Osa tulokseksi saaduista rasvahapoista on II» *...· vesiliukoisia ja ne voivat muodostaa liuoksen vastakohtana kaurasubstraatin fraktioinnista tulokseksi saadun liukene- • · · ,···, mattoman rasvan suspensiolle. Kun rasvahapot ovat liuennee- » i 35 na, ne jäävät liuokseen liukoisen rasvaproteiinifraktion li·»· » · · 20 114685 ohella sen jälkeen, kun liukenematon aine on erotettu lietteestä .

Liukenemattoman rasvan lipaasikäsittely voidaan toteuttaa milloin tahansa vesipitoisen lietteen valmistamisen 5 jälkeen ja se voidaan toteuttaa sekoittamisen ja kuumentamisen, pH-arvon säätämisen ja proteaasikäsittelyn yhteydessä, edullisesti kaurasubstraatin fraktioinnin jälkeen ja ennen minkä tahansa liukenemattoman aineen erottamista. Li-paasin määrä, joka on välttämätön liukenemattoman rasvan 10 pelkistämiseksi rasvahapoiksi, on alan ammattimiehille selvä ja sen pitäisi olla noin 0,1 - 10 paino-%, tyypillisemmin noin 0,25 - 2 paino-%, vielä tyypillisemmin noin 0,25 -1 paino-%, laskettuna alkuperäisen vesipitoisen lietteen valmistamiseen käytetetyn lähtöaine-kaurasubstraatin pai-15 nosta. Lipaasikäsittely voidaan myös toteuttaa käsittelemällä kaurasubstraatti proteaasientsyymillä, jolla on li-paasiaktiivisuus. Mikä tahansa jäljellä oleva liukenematon nestemäinen rasva ja liukenemattomat rasvahapot, jotka ovat jäljellä lipaasikäsittelyn jälkeen, voidaan poistaa käyttä-20 en fysikaalista erottamista, kuten se on kuvattu tässä.

Edullisessa suoritusmuodossa, jossa liukenematon kiinteä fraktio poistetaan ensin lietteestä suspension tuottamiseksi, kiinteän fraktion poistamisen jälkeen tulok- • seksi saatu suspensio väkevöidään ja saatetaan sitten fysi- : 25 kaaliseen erotusprosessiin.

Esimerkkeihin menetelmistä, jotka ovat käyttökel- • · t poisia tässä suspension väkevöimiseksi, sisältyvät, rajoit- tm tumatta niihin, haihduttaminen, käänteisosmoosi, pakastevä-kevöiminen, membraanisuodatus, ultrasuodatus ja edellä mai-. 30 nittujen yhdistelmät, jolloin haihduttaminen on edullista t · · *;;; ja haihduttaminen lämmön ja tyhjön avulla on edullisempaa.

» i ’···* Edullisesti suspensio väkevöidään kiinteän aineen pitoisuuteen, joka on vähintään noin 5 paino-%, edullisena- • · .***. min vähintään noin 10 paino-%, vielä edullisemmin vähintään • , 35 noin 15 paino-%, ilmaistuna prosenttiosuutena koko suspen siosta, ja samanaikaisesti suspensiota kuumennetaan ja/tai » · 21 114685 sitä pidetään lämpötilassa, joka on vähintään noin 25 °C, edullisemmin vähintään noin 40 °C, vielä edullisemmin vähintään noin 50 °C.

Liukenemattoman nestemäisen fraktion fysikaalinen 5 erottaminen voidaan toteuttaa käyttäen mitä tahansa alan ammattimiehen tuntemaa menetelmää. Esimerkkeihin fysikaalisista erottamismenetelmistä, jotka ovat tässä käyttökelpoisia, sisältyvät, rajoittamatta niihin, linkoaminen, mik-rosuodatus, molekyyliseula, selkeyttämisallas ja edellä 10 mainittujen seokset, jolloin linkoaminen ja mikrosuodatus ja niiden yhdistelmät ovat edullisia, ja linkoaminen ja sen jälkeen mikrosuodatus ovat edullisempia. Toinen erottamis-menetelmä, jota voidaan käyttää, on liukenemattoman nestemäisen rasvan imeyttäminen liukenemattomaan tärkkelykseen 15 ja niiden kummankin poistaminen liukenemattoman kiinteän aineen fysikaalisessa erottamisessa.

Liukenemattoman nestemäisen fraktion sisältävän suspension linkoaminen voidaan toteuttaa käyttäen mitä tahansa alan ammattimiehen tuntemaa menetelmää ja lin-20 koamislaitetta. Esimerkkeihin linkoamislaitteesta, joka on käyttökelpoinen tässä, sisältyvät, rajoittamatta niihin, lautasseparaattorit, dekantoimislingot, korilingot ja ...V kertalingot, lautasseparaattoreiden ollessa edullisia.

Edullisessa linkoamismenetelmässä suspensio kuumennetaan • 25 ja/tai sitä pidetään minimilämpötilassa, joka on noin • · * · 25 °C, edullisesti noin 40 °C, edullisemmin noin 50 °C, ja sitten se lisätään neste/neste-lautasseparaattoriin. Sepä-

IMI

raattori toimii minimipainovoiman ollessa noin [2 500 G] 24 500 m/s2, edullisesti noin [3 000 G] 29 400 m/s2, edul- , 30 lisemmin noin [3 500 G] 34 300 m/s2. Suspension viipymäaika ··· separaattorissa on noin 1-10 min, edullisesti noin 2 - » ♦ 5 min, edullisemmin noin 2-3 min.

:Y: Mikrosuodattaminen voidaan toteuttaa käyttäen mitä /'·. tahansa alan ammattimiesten tuntemaa menetelmää ja suoda- • _ 35 tuslaitetta. Esimerkkeihin mikrosuodatuslaitteesta, joka on käyttökelpoinen tässä keksinnössä, sisältyvät, rajoittamat- * · 22 114685 ta niihin, kierukkamebraanijärjestelmät, putkijärjestelmät, keraamisen membraanit ja ruostumattomasta teräksestä valmistetut membraanit, kierukkamembraanijärjestelmien ollessa edullisia.

5 Edullisessa mikrosuodatusjärjestelmässä väkevöimi- sen ja linkoamisen jälkeen suspensio kuumennetaan ja/tai sitä pidetään lämpötilassa, joka on vähintään noin 25 °C, edullisemmin vähintään noin 40 °C, vielä edullisemmin vähintään noin 50 °C. Kuumennettu ja väkevöity suspensio li- 10 sätään kierukkakäämittyyn (spiral wound) mikrosuodatusele-menttiin. Suodatin toimii membraanin läpi vaikuttavan paineen ollessa noin 3,4 - 34 kPa (5 - 50 psi) , edullisesti noin 6,9 - 20,7 kPa (10 - 30 psi), edullisemmin noin 6,9 - 13,8 kPa (10 - 20 psi) .

15 Fysikaalisessa erottamismenetelmässä lietteestä ja/tai suspensiosta poistetaan tyypillisesti vähintään noin 80 paino-%, tyypillisemmin vähintään noin 90 paino-%, tyypillisemmin vähintään noin 95 paino-% saatavilla olevasta liukenemattomasta nestemäisestä fraktiosta.

20 Tässä käytettynä termi suspensio viittaa vesipitoi seen koostumukseen, jossa hienojakoinen aines pysyy suspensiossa vesipitoisessa ympäristössä eikä kerrostu. Tämä on vastakohta lietteelle, joka tässä käytettynä viittaa vesi- • t*,· pitoiseen koostumukseen, jossa hienojakoinen aines ei pysy • · : : : 25 suspensiossa, vaan kerrostuu, ellei lietettä sekoiteta tai hienojakoista ainesta tueta muulla tavoin. Termillä liuos on sen normaali merkitys, kuten alan ammattimiehet sen ym- « · · · märtävät.

# · · Tämän keksinnön lopullinen läpinäkyvä vesiliuos si- , 30 sältää tyypillisesti noin 30 - 80 paino-%, tyypillisemmin » » · noin 40 - 70 paino-%, tyypillisemmin noin 50 - 60 paino-%, • · ’···’ stabiilia liukoista kauraproteiinia; 0 - noin 3 paino-%, :Y: tyypillisemmin 0 - noin 2 paino-%, vielä tyypillisemmin 0 - noin 1 paino-% kauran liukoista rasvaa; ja noin 10 * , 35 40 paino-%, tyypillisemmin noin 15 - 35 paino-%, vielä tyy- | pillisemmin noin 20 - 30 paino-%, kauran liukoista hiili- 23 114685 hydraattia, ja tyypillisesti se sisältää enintään noin 0,5 %, edullisesti noin 0,2 %, vielä edullisemmin noin 0. 1 % tilavuuden mukaan jäljellä olevaa liukenematonta ainetta. Lopullinen läpinäkyvä vesiliuos voi sisältää lisäksi 5 liukoisia rasvahappoja, jos osa liukenemattomasta nestemäisestä rasvasta on muutettu rasvahapoiksi, vaikka tämä ei olekaan edullista.

Läpinäkyvän vesiliuoksen saamiseksi minkä tahansa liuoksessa läsnä olevan liukenemattoman aineen koon täytyy 10 olla minimaalinen siten, että se ei sirota tai hajota valoa. Tämän keksinnön lopulliseen vähärasvaiseen, läpinäkyvään vesiliuokseen sisältyvän jäljellä olevan liukenemattoman aineen maksimaalinen hiukkaskoko on tyypillisesti noin 1, edullisesti noin 0,2, edullisemmin noin 0,1 μΜ.

15 Tämän keksinnön edullisessa suoritusmuodossa lopul linen kauraproteiinia sisältävä vesiliuos käsitellään bakteerien kasvun estämiseksi. Tämä tuottaa tuotteen, joka on mikrobiologisesti stabiili. Mikrobiologinen stabiilisuus on eri asia kuin faasin stabiilisuus, joka on jo selostettu 20 tässä edellä, ja sen vuoksi sitä voidaan varastoida ja kuluttajat voivat käyttää sitä pitkiä aikoja. Alan ammattimiehet tuntevat käsittelymenetelmät, joita voidaan käyttää. Esimerkkeihin käyttökelpoisista menetelmistä sisältyvät, : : : rajoittumatta niihin, liuoksen veden aktiivisuuden alenta- I 25 minen, esimerkiksi kuivaamalla liuos kiinteän jäännöksen • * » · saamiseksi tai lisäämällä liuotin, kuten propyleeniglykoli; bakterisidien lisääminen vesiliuokseen; happokäsittely; « >·;·> liuoksen lämpötilan alentaminen; tai edellä mainittujen me- • · · netelmien yhdistelmät; jolloin veden aktiivisuuden alenta-30 minen on edullista. Edullisemmassa suoritusmuodossa veden « t · ···· aktiivisuus alennetaan maksimaaliselle tasolle, joka on • t * » » noin 0,65, edullisemmin noin 0,60, vielä edullisemmin noin :V: 0,50.

Tämän keksinnön edullinen menetelmä käsittää seu- » · • 35 raavat vaiheet: » • I I I I « · » * * * » · • · 24 114685 a) jauhetaan kauraryynit, jotta saadaan kaurajauho, joka sisältää säännöllisen muotoisten hiukkasten tiiviin, hienojakoisen fraktion, ja epäsäännöllisen muotoisten hiukkasten kevyen, karkean fraktion, jolloin hienojakoinen 5 fraktio sisältää kauran proteiinin, hiilihydraatin ja rasvan; b) valmistetaan vesipitoinen liete, joka käsittää noin 8-12 paino-% hienojakoista kaurajauhofraktiota; c) liuotetaan hienojakoisen kaurajauhofraktion liu- 10 koinen fraktio kuumentamalla vesipitoinen liete lämpötilaan, joka on noin 45 - 60 °C, sekoittamisen yhteydessä noin 60 - 180 minuutin ajaksi, käsitellen samanaikaisesti vesipitoinen liete noin 0,4 - 1 paino-%:11a, laskettuna hienojakoisen kaurajauhon painosta, seosta, jossa on Opti- 15 clean\-entsyymi ja Optimase\-entsyymi, lisättynä peräkkäin mainitussa järjestyksessä, ja riittävällä määrällä natrium-hydroksidia lietteen alkuperäisen pH-arvon säätämiseksi arvoon noin 10 - 12, jolloin saadaan liete, joka sisältää noin 75 - 85 paino-% liukenematonta kiinteätä fraktiota, 20 noin 6-8 paino-% liukenematonta nestemäistä fraktiota, noin 10 - 15 paino-% stabiilia liukoista kauraproteiini- fraktiota, jonka minimiliukoisuus on noin 90 %, noin 3 - ··.! 5 paino-% kauran liukoista hiilihydraattifraktiota ja 0 - M,*' noin 1 paino-% liukoista kauran rasvafraktiota; * · jj 25 d) lingotaan lietettä käyttäen minimipainovoimaa, joka on noin [3 500 G] 34 300 m/s2, vähintään 3 minuutin « i · <{· ajan, poistaen tällöin vähintään noin 95 paino-% saatavilla » « i · olevasta liukenemattomasta kiinteästä fraktiosta, jolloin • · · saadaan vesipitoinen suspensio, joka sisältää liukoiset . 30 kauran fraktiot ja liukenemattoman nestemäisen fraktion; e) väkevöidään suspensio konsentraatioon, joka on « · ’*;·* vähintään noin 15 paino-% kiinteätä ainetta, ja kuumenne- ; : : taan ja/tai pidetään suspensiota lämpötilassa, joka on vä- * · hintään 50 °C; ja ‘ . 35 f) erotetaan liukenematon nestemäinen fraktio nes- * * * 4 · | te/neste-lautasseparaattorin avulla painovoiman ollessa vä- II··· > · 25 114685 hirttään 3 500 G, linkoamisajan ollessa noin 2-3 min, sen jälkeen tuote mikrosuodatetaan kierukkakäämityllä mik-rosuodatinelementillä, joka toimii membraanin läpi vaikuttavan paineen ollessa noin 6,9 - 13,8 kPa (10 - 20 psi) , 5 jolloin saadaan talteen läpinäkyvä vesiliuos, joka sisältää vettä, noin 50 - 60 paino-% stabiilia Huokoista kauranpro-teiinifraktiota, noin 20 - 30 paino-% kauran liukoista hiilihydraattia ja 0 - noin 1 paino-% kauran liukoista rasvaa, ja sisältää enintään noin 0,1 % tilavuuden mukaan jäljellä 10 olevaa liukenematonta ainetta.

Edullinen on myös tuote, joka on valmistettu edellä mainitun edullisen menetelmän mukaisesti.

Tämän keksinnön menetelmä tuottaa talteen saadun liukoisen kauraproteiinifraktion merkitsevän saannon las-15 kettuna lähtöaineena käytetyn kaurasubstraatin painosta. Maksimaalisen saannon saaminen on tietysti edullista. Tässä keksinnössä saanto on tyypillisesti noin 10 - 30 %, tyypillisemmin noin 15 - 30 %, vielä tyypillisemmin noin 15 -25 %.

20 Tämä keksintö sisältää myös liukoisen vesiliuos- tuotteen, joka on valmistettu käyttäen tämän keksinnön menetelmää, kuten tässä on jo kuvattu.

Tämä keksintö sisältää myös lopullisen kiinteän, ·*· so. kuivatun, seoksen, joka sisältää stabiilin liukoisen . .·. 25 kauraproteiinifraktion, kauran liukoisen rasvafraktion ja : kauran Huokoisen hiilihydraattifraktion, kuten jo on ku- vattu, samoissa suhteellisissa konsentraatioissa. Kiinteä ’( seos saadaan kuivaamalla tämän keksinnön lopullinen vesi- • · · liuos kosteuspitoisuuteen, joka on enintään noin • · · ’·’ * 30 12 paino-%, edullisesti noin 10 paino-%, vielä edullisemmin noin 8 paino-%. Puhdistetun kiinteän seoksen kauraproteii-..)·* nin liukoisuus liuoksessa on vähintään 70 %, edullisesti : vähintään 85 %, edullisemmin vähintään 95 %. Liukoisuus • määritetään typen liukoisuusmenetelmän mukaisesti, joka on i · » H 35 esitetty julkaisussa "Protein Isolate from High Protein

Oats: Preparation, Composition and Properties", Y. Wu, K.

• · • » 26 114685

Sexton, J. Cluskey ja G. Inglett, J. Food Sei., Vol. 42,

No. 5, sivut 1383 - 1386, (1977).

Tämän keksinnön menetelmän lopullinen stabiili liukoinen kauraproteiinifraktio, mukaan luettuna sen kuivattu 5 muoto ja liuoksessa oleva muoto, kuten edellä on kuvattu, voidaan myös karakterisoida sen molekyyliominaisuuksien avulla. Liukoisen kauraproteiinin molekyylipaino on vähemmän kuin 30 000, edullisesti vähemmän kuin 10 000, edullisemmin vähemmän kuin 3 000. Molekyylipaino on tekijä, joka 10 koskee alkuperäisen kaurasubstraatin käsittelyastetta pro-teaasientsyymillä fraktioinnin aikana, kuten tässä on jo kuvattu.

Aikomatta olla teoriaan sitoutunut, on odottamatonta ja yllättävää, että läpinäkyvä, stabiilia kauraproteii-15 nia sisältävä liuos voidaan valmistaa kaurasubstraatista käyttäen tämän keksinnön menetelmää. Ei ole olemassa julkaisua, joka opettaa tai ehdottaa, että rasva liukenemattoman nesteen muodossa voidaan erottaa liukoisesta kauraproteiinif raktiosta, jolloin tuotetaan läpinäkyvä, stabiili, 20 kauraproteiinia sisältävä vesiliuos. On myös odottamatonta ja yllättävää, että kuivatussa tilassa tulokseksi saatu kauraproteiinia sisältävä seos tuottaa läpinäkyvän, stabiilin liuoksen, kun siihen lisätään uudelleen vettä.

·· Seuraavat esimerkit kuvaavat tätä keksintöä edel- . .·. 25 leen rajoittamatta sitä.

: .·. Esimerkki 1 • ·

Kaurajauhon hienojakoinen fraktio lietetään pehme- • · ään veteen suhteessa 1 : 10 osaa painon mukaan. Liete kuu- * * ♦ *;;· mennetaan 55 - 60 °C:n lämpötilaan ja sitä sekoitetaan.

'·* * 30 Lietteeseen lisätään 2 paino-% kalsinoitua soodaa (Na2C03) laskettuna kaurajauhon painosta pH-arvon säätämiseksi ar-.,!** voon 9,5 - 10,5. Lopuksi lietteeseen lisätään 1 paino-% : proteaasientsyymiä (Optimase\) laskettuna kaurajauhon pai- nosta. Lietettä pidetään 55 - 60 °C:n lämpötilassa sekoit- * · · *.I 35 taen lievästi 1-2 tunnin ajan, fraktioiden näin kaurajau- • « • · ·;· ho liukenemattomaksi kiinteäksi fraktioksi, liukenematto- • · *···· • · 27 114685 maksi nestemäiseksi fraktioksi, liukoiseksi kauraproteiini-fraktioksi, kauran liukoiseksi rasvafraktioksi ja kauran liukoiseksi hiilihydraattifraktioksi. Sitten lietettä lin-gotaan painovoiman ollessa [3 200 G] 31 400 m/s2 3 minuutin 5 ajan liukenemattoman kiinteän fraktion erottamiseksi, mikä tuottaa vesipitoisen suspension, joka sisältää liukenemattoman nestemäisen fraktion, liukoisen kauraproteiinifrakti-on, kauran liukoisen rasvafraktion ja kauran liukoisen hiilihydraattif raktion . Liukoista kauraproteiinia sisältävä 10 suspensio neutraloidaan sitten fosforihapolla pH-arvoon 6 -6,5. Sitten suspensio väkevöidään kalvohaihduttimessa noin 2 - 2,5 %:n kiinteän aineen lähtöpitoisuudesta 15 - 20 %:n pitoisuuteen.

Väkevöity suspensio kuumennetaan sitten 50 15 60 °C:n lämpötilaan ja lingotaan käyttäen neste/neste- lautasseparaattoria, jota käytetään yleisesti kerman erottamiseksi maidosta. Tästä separaattorista saadaan kaksi virtaa - kevyt faasi, joka sisältää 25 - 40 % liukenematonta öljyä, ja raskas faasi, joka sisältää liukoisen kaura-20 proteiinin. Seuraavaksi raskas faasi (kauraproteiinin sisältävä suspensio) käsitellään käyttäen kierukkakäämittyä mikrosuodatusjärjestelmää, jonka nimellinen hiukkaskoko on 0,1 μΐη. Järjestelmä toimii 50 - 55 °C:n lämpötilassa mem-braanin läpi vaikuttavan paineen ollessa 6,9 - 13,8 kPa (10 "·; 25 - 20 psi) . Liuos, joka kulkee suodattimen läpi (suodos) , väkevöidään sitten ja suihkukuivataan, jolloin saadaan na- * 1 » : hanvärinen jauhe, jonka proteiinipitoisuus on 50 - 60 %ja rasvapitoisuus vähemmän kuin 1 %. Jauhe voidaan sekoittaa J’ veden kanssa 2 - 5-%:isen (painon mukaan) vesi-liuoksen 30 valmistamiseksi, joka on läpinäkyvä ja joka ei erotu seistessään.

Esimerkki 2 .···, Kaurahiutaleet lietetään veteen suhteessa 1 : 12 ’·1 osaa painon mukaan. Liete kuumennetaan 55 - 60 °C:n lämpö- .1.1 35 tilaan ja sitä sekoitetaan. Lietteeseen lisätään 2 paino-% *...· kalsinoitua soodaa (Na2C03) laskettuna kaurahiutaleiden 1 » 1 · » * ♦ 28 114685 painosta pH-arvon säätämiseksi arvoon 9,5 - 10,5. Samanaikaisesti lietteeseen lisätään 0,5 paino-% proteeaasientsyy-miä (Optimase\) kaurajauhon painosta. Lietettä pidetään 55 - 60 °C:n lämpötilassa sekoittaen lievästi 1-2 tunnin 5 ajan, fraktioiden näin kaurajauho liukenemattomaksi kiinteäksi fraktioksi, liukenemattomaksi nestemäiseksi fraktioksi, liukoiseksi kauraproteiinifraktioksi, kauran liukoiseksi rasvafraktioksi ja kauran liukoiseksi hiilihydraatti-fraktioksi. Sitten lietettä lingotaan painovoiman ollessa 10 [3 200 G] 31 400 m/s2 2 - 3 minuutin ajan liukenemattoman kiinteän fraktion erottamiseksi, mikä tuottaa vesipitoisen suspension, joka sisältää liukenemattoman nestemäisen fraktion, liukoisen kauraproteiinifraktion, kauran liukoisen rasvafraktion ja kauran liukoisen hiilihydraattifraktion.

15 Liukoista kauraproteiinia sisältävä suspensio neutraloidaan sitten millä tahansa elintarvikehapolla, kuten fosforiha-polla, pH-arvoon 6-7. Sitten suspensio väkevöidään kalvo-haihduttimessa noin 1,5 - 2 paino-%:n kiinteän aineen läh-töpitoisuudesta 5-10 paino-%:n pitoisuuteen. Tämä vesi-20 pitoinen suspensio kuumennetaan sitten 45 - 55 °C:n lämpötilaan ja syötetään kierukkakäämittyyn mikrosuodattimeen, jonka nimellinen huokoskoko on 0,1 μΐη. Järjestelmä toimii membraanin läpi vaikuttavan paineen ollessa 6,9 - 13,8 kPa (10 - 20 psi) . Liuos, joka kulkee suodattimen läpi (suo- ··· 25 dos) , sisältää liukoisen kauraproteiinin. Tämä suodos väke- • · vöidään haihduttimessa ja suihkukuivataan nahanvärisen jau- • · i.l : heen saamiseksi. Jauheen proteiinipitoisuus on 50 - 60 % ja rasvapitoisuus vähemmän kuin 1 %. Kun tähän jauheeseen li-·;· sätään uudelleen vettä 2-5 paino-% :isen liuoksen valmis- 30 tamiseksi, liuos on läpinäkyvä eikä erotu seistessään. Kau-raproteiinijauheen saanto on 10 - 15 % laskettuna lähtöai-neena käytetyn kaurajauhon painosta.

» • · « · ··· Esimerkki 3 • ·

Koko jyväkaur a jauho lietetään pehmeään veteen suh- V.: 35 teessä 1 osa jauhoa/10 osaa vettä painon mukaan. Liettee- :ι>#ί seen lisätään VA paino-% NaOH:a laskettuna kaurajauhon pai- > · · » · • · 1 t 29 114685 nosta pH-arvon säätämiseksi arvoon 11 - 12. Liete kuumennetaan 50 °C:n lämpötilaan ja sitä seoitetaan. Yhden tunnin kuluttua lietteeseen lisätään 0,5 % emäksistä proteaasient-syymiä (Opticlean\). Lietettä pidetään 50 °C:n lämpötilassa 5 30-60 minuutin ajan sekoittaen lievästi. pH-arvo laskee arvoon 10 - 11. Sitten lietteeseen lisätään 0,5 % prote-aasientsyymiä (Optimase\) ja lietettä pidetään 50 °C:n lämpötilassa sekoittaen 30 - 60 minuutin ajan, jolloin tuotetaan vesipitoinen liete, joka sisältää liukenemattoman 10 kiinteän fraktion, liukenemattoman nestemäisen fraktion, liukoisen kauraproteiinifraktion, kauran liukoisen rasva-fraktion ja kauran liukoisen hiilihydraattifraktion. Sitten lietettä lingotaan painovoiman ollessa [4 000 G] 39 800 m/s2 2-3 minuutin ajan liukenemattoman kiinteän 15 fraktion poistamiseksi, mikä tuottaa vesipitoisen suspension, joka sisältää liukenemattoman nestemäisen fraktion, liukoisen kauraproteiinifraktion, kauran liukoisen rasva-fraktion ja kauran liukoisen hiilihydraattifraktion. Vesipitoinen, kauraproteiinin sisältävä suspensio neutraloidaan 20 fosforihapolla pH-arvoon 6-7. Suspensio väkevöidään kal-vohaihduttimessa 10 - 20 %:n kiinteän aineen pitoisuuteen.

Tämä suspensio kuumennetaan 50 - 60 °C:n lämpötilaan ja syötetään neste/neste-separaattoriin, jota käytetään tyy->t'|* pillisesti kerman erottamiseksi maidosta. Tämä separaattori : 25 tuotaa kevyen faasin, joka sisältää 25 - 50 % öljyä, ja • raskaan faasin, joka sisältää liukoisen kauraproteiinin.

• · · I

.·*·. Raskas faasi pumpataan kierukkakäämityn ultrasuodattimen • « # läpi molekyylipainon katkaisurajan ollessa 500 000 suspen- doituneen aineen poistamiseksi ja läpinäkyvän vesiliuoksen ' 30 tuottamiseksi, joka sisältää liukoisen kauraproteiinin, kauran liukoisen rasvan ja kauran liukoisen hiilihydraatin.

···· Tämä liuos on suodos suodattimesta (so. se kulkee suodatti- • · » *...· men läpi) . Tämä suodos väkevöidään sitten ja suihkukuiva- taan, jolloin saadaan nahanvärinen jauhe, joka sisältää • a .···. 35 50 - 65 % proteiinia ja vähemmän kuin 1 % rasvaa. Kun tähän » · ·* jauheeseen lisätään uudelleen vettä liuoksen valmistamisek- • · » * * »a » * t 30 114685 si, jossa on 2 - 10 % kiinteitä aineita, liuos on läpinäkyvä eikä kerrostu seistessään. Nahanvärinen jauhe, joka vähärasvainen kauraproteiinifraktio, edustaa 15 - 25 % lähtöaineena käytetyn kaurajauhon painosta.

5 Esimerkki 4

Hieno kaurajauho lietetään veteen suhteessa yksi osa jauhoa/10 osaa vettä painon mukaan. Lisätään 2 paino-% kalsinoitua soodaa (Na2C03) ja 1 paino-% papaiinia laskettuna kaurajauhon painosta lietteeseen, joka sitten kuumen-10 netaan 55 - 60 °C:n lämpötilaan, sitä sekoitetaan ja pidetään tässä lämpötilassa 18 tunnin ajan fraktioiden kaura-jauho liukenemattomaksi kiinteäksi fraktioksi, liukenemattomaksi nestemäiseksi fraktioksi, liukoiseksi kauraproteiinif raktioksi, kauran liukoiseksi rasvafraktioksi ja 15 kauran liukoiseksi hiilihydraattifraktioksi. Lietettä lin-gotaan sitten painovoimalla [3 500 G] 34 300 m/2 2-3 mi nuutin ajan liukenemattoman kiinteän fraktion erottamiseksi, mikä tuottaa vesipitoisen suspension, joka sisältää liukenemattoman nestemäisen fraktion, liukoisen kauraprote-20 iinifraktion, kauran liukoisen rasvafraktion ja kauran liukoisen hiilihydraattifraktion. Vesipitoinen suspensio neutraloidaan sitten hapon avulla pH-arvoon 5 - 7 ja väkevöi-dään 8 - 15 %:n kiinteän aineen pitoisuuteen käyttäen kään- . teisosmoosi-kierukkakäämittyä membraanijärjestelmää (Sepä- 25 ratech\Membrane NF-45, Separation Technology, Inc., St.

·’·* Paul, MN) . Tämä suspensio käsitellään sitten käyttäen kie- * * · Σ rukkakäämittyä mikrosuodatusjärjestelmää, jonka nimellinen huokoskoko on 0,1 μΐη. Järjestelmä toimii 25 - 30 °C:n läm-Potilassa membraanin läpi vaikuttavan paineen ollessa 6,9 - » « · : 30 13,8 kPa (10 - 20 psi) . Liuos, joka kulkee suodattimen läpi (suodos), sisältää liukoisen kauraproteiinin ja on lä-··· pinäkyvä. Tämä liuos haihdutetaan käyttäen kalvohaihdutinta S » · · .*··. 20 - 40 %:n kiinteän aineen pitoisuuteen ja sitten se suih- * · kukuivataan. Suihkukuivattu jauhe on nahanväristä ja sisäl- * · · ’·'·* 35 tää 5 - 10 % kosteutta, 50 - 70 % proteiinia, 5 - 15 % tuh- *...· kaa ja vähemmän kuin 1 % rasvaa. Kun tähän jauheeseen lisä- • · » * 31 114685 tään uudelleen vettä liuoksen valmistamiseksi, liuos on läpinäkyvä eikä erotu seistessään.

Esimerkki 5

Kaurajauhon hienojakoinen fraktio lietetään veteen 5 suhteessa 1 osa jauhoa/10 osaa vettä painon mukaan. Tähän lietteeseen lisätään 2 paino-% kalsinoitua tuhkaa ja 1 paino-% Alcalase\-entsyymiä laskettuna kaurajauhon painosta. Liete kuumennetaan 55 - 60 °C:n lämpötilaan, sitä sekoitetaan ja pidetään tässä lämpötilassa 18 - 24 tunnin 10 ajan. Lietettä lingotaan sitten painovoimalla [3 500 G] 34 300 m/s2 5-10 minuutin ajan, jolloin saadaan läpinäkyvä nestemäinen liuos ja kiinteä liukenematon aine. Vesi-liuos pakastekuivataan, jolloin saadaan nahanvärinen jauhe, jossa on 10 - 20 % stabiilia liukoista proteiinia. Kun 15 tuotteeseen lisätään uudelleen vettä, tulokseksi saatu liuos on läpinäkyvä eikä erotu seistessään.

Esimerkki 6

Kaurahiutaleet lietetään veteen suhteessa 1 osa hiutaleita/10 osaa vettä painon mukaan. Liete kuumennetaan 20 50 - 55 °C:n lämpötilaan lisäten samanaikaisesti 2 paino-% kalsinoitua soodaa ja 1 paino-% Alcalase\-entsyymiä laskettuna kaurahiutaleiden painosta. Lietettä sekoitetaan ja sitä pidetään 50 - 55 °C:n lämpötilassa 2-4 tunnin ajan, . fraktioiden näin kaurajauho liukenemattomaksi kiinteäksi » » t **; 25 fraktioksi, liukenemattomaksi nestemäiseksi fraktioksi, *··** liukoiseksi kauraproteiinif raktioksi, kauran liukoiseksi • » · h! : rasvafraktioksi ja kauran liukoiseksi hiilihydraattifrak- • t » ·,,,· tioksi. Sitten lietettä lingotaan painovoimalla [3 500 G] tt]·* 34 300 m/s2 5 - 10 minuutin liukenemattoman kiinteän frak- : 3 0 tion poistamiseksi, mikä tuottaa vesipitoisen suspension, joka sisältää liukenemattoman nestemäisen fraktion, liu-koisen kauraproteiinifraktion, kauran liukoisen rasvafrak- • · i · ,···. tion ja kauran liukoisen hiilihydraattif raktion. Tämä sus- * · • pensio ajetaan sitten kierukkakäämityn mikrosuodatusjärjes- * » · 35 telmän läpi, jonka nimellinen huokoskoko on 0,1 μΐη lämpöti-,,,· lan ollessa 50 - 55 °C ja membraanin läpi vaikuttavan pai- k » * * * · » » » * » • · 7 7 4685 32 neen ollessa 6,9 - 13,8 kPa (10 - 20 psi). Vesiliuos, joka kulkee suodattimen läpi (suodos), sisältää liukoisen kaura-proteiinin ja on läpinäkyvä. Tämä suodos väkevöidään sitten 20 - 40 %:n kiinteän aineen pitoisuuteen kalvohaihduttimes-5 sa ja suihkukuivataan. Tulokseksi saatu jauhe on nahanvä-ristä ja sisältää 5 - 10 % kosteutta, 10 - 25 % proteiinia ja vähemmän kuin 10 % rasvaa. Kun tuotteeseen lisätään uudelleen vettä, tulokseksi saatu liuos on läpinäkyvä eikä erotu seistessään.

I I · I » • * · • i · li* • · • f · • I ·

I · I

• ♦ · • · • ·

* » I

I I ·

* « I I

I f i • · · • I · • I · • tili II· • · » · »Il * I · I I · » I · I » II· I · » · II» • tili» • · II»·· » ·

Claims (16)

33 114685

1. Menetelmän kauran fraktioimiseksi läpinäkyvän, stabiilin, liukoista kauraproteiinia sisältävän vesiliuok-5 sen saamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää seuraavat vaiheet: a) valmistetaan vesipitoinen liete, joka sisältää vettä ja kaurasubstraattia; b) fraktioidaan kaurasubstraatti pitämällä lietettä 10 korkeassa lämpötilassa ja käsittelemällä se sekoittaen emäksellä tai hapolla vesipitoisen lietteen pH-arvon säätämiseksi isoelektrisen alueen ulkopuolelle ja proteaasilla kauraproteiinin hydrolysoimiseksi riittävästi, jolloin saadaan läpikuultava liete, joka sisältää liukenemattoman 15 kiinteän fraktion, liukenemattoman nestemäisen fraktion, stabiilin liukoisen kauraproteiinifraktion, kauran liukoisen rasvafraktion ja kauran liukoisen hiilihydraattifrakti-on ja c) poistetaan liukenematon nestemäinen fraktio ja 20 liukenematon kiinteä fraktio lietteestä, jolloin saadaan talteen lopullinen läpinäkyvä, vähärasvainen, stabiili vesiliuos, joka sisältää veden ja stabiilin liukoisen kauraproteiinifraktion, kauran liukoisen rasvafraktion ja kauran i liukoisen hiilihydraattifraktion. : : : 25

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, « * * • tunnettu siitä, että lietteessä kauran pitoisuus on * * · · noin 1-15 paino-% laskettuna vesipitoisen lietteen koko- * · » naispainosta.

* ·” 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, * » · ' • · 30 tunnettu siitä, että kaurasubstraatti hienonnetaan jauhamalla vasaramyllyssä kaurajauhon, hienon kaurajauhon, * · · ·;·: karkean kaurajauhon, kaurahiutaleiden ja edellä mainittujen * · seosten muodostamiseksi. i

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, ,*·. 35 tunnettu siitä, että kaurasubstraatti hienonnetaan * t kaurajauhon muodostamiseksi, joka sisältää säännöllisen • · Hill 34 114685 muotoisten hiukkasten tiheän, hienojakoisen fraktion ja epäsäännöllisen muotoisten hiukkasten kevyen, karkean fraktion, jolloin hienojakoinen fraktio sisältää kauraproteii-nin ja kauran hiilihydraatin ja hienojakoinen fraktio ote-5 taan talteen karkeasta fraktiosta ja fraktioidaan.

5. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesipitoista lietettä pidetään lämpötilassa, joka on noin 45 - 60 °C, noin 60 - 180 minuutin ajan.

6. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-5 mukai nen menetelmä, tunnettu siitä, että vesipitoinen liete muutetaan emäksiseksi lisäämällä emästä, joka valitaan ryhmästä, joka käsittää natriumkarbonaatin ja natrium-hydroksidin ja niiden seokset, ja että vesipitoisen liet- 15 teen pH-arvo on noin 10 - 12.

7. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lietteeseen lisätään noin 0,40 - 0,60 paino-% proteaasientsyymiä prosentteina kaurasubstraatista ja sen annetaan reagoida saa- 20 tavilla olevan kauraproteiinin kanssa noin 60 - 180 minuutin ajan.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesipitoinen liete sisältää ' noin 75 - 85 paino-% liukenematonta kiinteätä fraktiota; : 25 noin 6-8 paino-% liukenematonta nestemäistä fraktiota; • noin 10 - 15 paino-% stabiilia liukoista kauraproteiinia; 0. noin 1 paino-% kauran liukoista rasvaa; ja noin 3 - t 4 » 5 paino-% kauran liukoista hiilihydraattia.

9. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-8 mukai- III 30 nen menetelmä, tunnettu siitä, että liukenematon kiinteä fraktio poistetaan linkoamalla liete dekantoimis- i » · ··! lingossa, joka toimii painovoiman minimin ollessa [3 000 G] III 29 400 m/s2, vähintään noin 2 minuutin ajan ja liukenematon nestemäinen fraktio poistetaan seuraavaksi väkevöimällä » « .··. 35 suspensio vähintään noin 10 paino-%:n kiinteän aineen pi- i » * i * toisuuteen ja kuumentamalla suspensio lämpötilaan, joka on » · » 35 114685 vähintään 40 °C, ja linkoamalla suspensio neste/neste-lautasseparaattorissa, joka toimii painovoiman minimin ollessa [3 000 G] 29 400 m/s2, noin 2-5 minuutin ajan, ja suodatetaan tuote kierukkakäämityllä mikrosuodatuselemen-5 tiliä, joka toimii membraanin läpi vaikuttavan paineen ollessa noin 6,9 - 13,8 kPa (10 - 20 psi) .

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lopputuotteena saatava läpinäkyvä vesiliuos sisältää noin 50 - 60 paino-% stabiilia 10 liukoista kauraproteiinia; 0 - noin 1 paino-% kauran liukoista rasvaa ja noin 20 - 30 paino-% kauran liukoista hiilihydraattia ja enintään noin 0,1 % tilavuuden mukaan jäljellä olevaa liukenematonta ainetta.

11. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-10 mu- 15 kainen menetelmä, tunnettu siitä, että liukenemattoman fraktion erottamisen jälkeen lopullinen läpinäkyvä, liukoista kauraproteiinia sisältävä vesiliuos stabiloidaan bakteerien kasvun estämiseksi.

12. Stabiili liukoinen kauraproteiinifraktio, 20 tunnettu siitä, että se on valmistettu käyttäen menetelmää, joka käsittää seuraavat vaiheet: a) jauhetaan kauraryynit kaurajauhon muodostamiseksi, joka sisältää säännöllisen muotoisten hiukkasten tii- « · ·*· viin, hienojakoisen fraktion ja epäsäännöllisen muotoisten • · · 25 hiukkasten kevyen, karkean fraktion, jolloin hienojakoinen : fraktio sisältää kauran proteiinin, hiilihydraatin ja ras- *..,· van; ·;· b) valmistetaan vesipitoinen liete, joka käsittää noin 8-12 paino-% hienojakoista kaurajauhofraktiota; 30 c) liuotetaan hienojakoisen kaurajauhofraktion liu- koinen fraktio kuumentamalla vesipitoinen liete lämpöti- ’!!! laan, joka on noin 45 - 60 °C, samalla sekoittaen noin 60 - • · '1' 180 minuutin ajan, jolloin samanaikaisesti vesipitoinen liete käsitellään noin 0,4-1 paino-% :11a, laskettuna hie- · » : : 35 nojakoisen kaurajauhon painosta, proteaasientsyymien seos- i(|>; ta, jolloin mainitut entsyymit lisätään peräkkäin mainitus- » · *»•11 • · 36 114685 sa järjestyksessä, ja riittävällä määrällä natriumhydroksi-dia lietteen pH-arvon säätämiseksi alueelle, joka on noin 10 - 12, jolloin saadaan liete, joka sisältää noin 75 -85 paino-% liukenematonta kiinteätä fraktiota, noin 6 -5 8 paino-% liukenematonta nestemäistä fraktiota, noin 10 - 15 paino-% stabiilia liukoista kauraproteiinifraktiota, jonka minimiliukoisuus on noin 90 %, noin 3-5 paino-% kauran liukoista hiilihydraattifraktiota ja 0 - noin 1 paino-% kauran liukoista rasvafraktiota; 10 d) lingotaan lietettä minimipainovoiman ollessa noin [3 500 G] 34 300 m/s2 vähintään noin 3 minuutin ajan, jolloin poistetaan vähintään noin 95 paino-% saatavilla olevasta liukenemattomasta kiinteästä fraktiosta ja saadaan vesipitoinen suspensio, joka sisältää kauran liukoiset 15 fraktiot ja liukenemattoman nestemäisen fraktion; e) väkevöidään suspensio vähintään noin 15 pai-no-%:n kiinteän aineen pitoisuuteen ja kuumennetaan ja/tai pidetään suspensiota lämpötilassa, joka on vähintään 50 °C ja 20 f) erotetaan liukenematon nestemäinen fraktio nes- te/neste-lautasseparaattorin avulla painovoiman ollessa vähintään [3 500 G] 34 300 m/s2 tai noin 2-3 minuutin ajan, sen jälkeen mikrosuodatetaan kierukkakäämityssä mikrosuoda-...I tuselementissä, joka toimii membraanin läpi vaikuttavan 25 paineen ollessa noin 6,9 - 13,8 kPa (10 - 20 psi) , jolloin • · • j · saadaan talteen läpinäkyvä vesiliuos, joka sisältää vettä, noin 50 - 60 paino-% stabiilia liukoista kauraproteiini- • « · ··· fraktiota, noin 20 - 30 paino-% kauran liukoista hiilihyd- • · · · raattia ja 0 - noin 1 paino-% kauran liukoista rasvaa ja 30 enintään noin 0,1 % tilavuuden mukaan jäljellä olevaa liu- , kenematonta ainetta.

• · > "" 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen läpinäkyvä ve- • 1 siliuos, tunnettu siitä, että se sisältää noin :Y: 50 - 60 paino-% stabiilia liukoista kauraproteiinia; 0 - 35 noin 1 paino-% kauran liukoista rasvaa; ja noin 20 ti» ‘ . 30 paino-% kauran liukoista hiilihydraattia ja enintään • · · 37 114685 noin 0,1 % tilavuuden mukaan jäljellä olevaa liukenematonta ainetta.

14. Kiinteä, vähärasvainen, kauraproteiinia sisältävä seos puhdistetussa muodossa, tunnettu siitä, 5 että se sisältää noin 10 - 40 paino-% kauran liukoista hiilihydraattia, 0 - noin 3 paino-% kauran liukoista rasvaa ja noin 30 - 80 paino-% stabiilia liukoista kauraproteiinia, joka on valmistettu patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä, jolloin mainitun fraktion liukenemattoman aineen 10 maksimaalinen hiukkaskoko liuoksessa on noin 0,2 pm ja mainittu fraktio tuottaa läpinäkyvän vesiliuoksen saatettuna liuokseen vedessä.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen kiinteä, kaura-proteiinia sisältävä seos, tunnettu siitä, että 15 liukoisen kauraproteiinifraktion liukoisuus on vähintään noin 85 %.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen kiinteä, kaura- proteiinia sisältävä seos, tunnettu siitä, että se sisältää noin 20 - 30 paino-% kauran liukoista hiilihyd- 20 raattia, 0 - noin 1 paino-% kauran liukoista rasvaa ja noin 50 - 60 paino-% stabiilia liukoista kauraproteiinia, jol loin mainitun fraktion liukenemattoman aineen maksimaalinen hiukkaskoko liuoksessa on noin 0,1 pm. I · * · > · ♦ · ' · * · i · » · » · » · 38 114685