KR101199965B1 - 카놀라 단백질 분리물의 제조 및 수중생물배양에의 용도 - Google Patents

카놀라 단백질 분리물의 제조 및 수중생물배양에의 용도 Download PDF

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Abstract

수중생물배양에 유용한 카놀라 단백질 분리물은 약 5 내지 약 40 g/L 및 약 5 내지 약 6.8의 pH의 단백질함량을 가진 수용성 단백질 용액을 형성하기 위하여 카놀라유 종자밀내에서 단백질의 용해를 일으키도록 추출된다. 잔여 카놀라유 종자밀로부터 수용성 단백질 용액의 분리후, 단백질농도는 실질적으로 이온력을 일정하게 유지하는 동안 선택막기술을 사용하여 적어도 약 50 g/L까지 증가된다. 농축된 단백질 용액은 적어도 약 90 중량%(N × 6.25)d.b.의 단백질함량을 가진 카놀라 단백질 분리물을 제조하기 위해 건조된다.
수중생물배양, 카놀라 단백질 분리물, 카놀라유 종자밀, 선택막기술

Description

카놀라 단백질 분리물의 제조 및 수중생물배양에의 용도{Preparation of canola protein isolate and use in aquaculture}
본 발명은 카놀라 단백질 분리물의 제조 및 그것들의 수중배양에의 용도에 관한 것이다.
카놀라 단백질 분리물은 카놀라유 종자밀로부터 형성될 수 있다. 이 출원의 출원인에게 양도되며 그것의 개시 내용이 참조로 통합되는 2002년 5월 3일 출원된 함께 계류중인 미국특허출원 제10/137,391호 및 PCT출원 제 WO 02/089597호에서는, 그러한 분리물이 적어도 100 중량% 단백질 함량(N × 6.25)를 가지는, 카놀라유 종자밀로부터의 카놀라 단백질 분리물의 제조방법이 기술된다. 본 방법은 염용액을 사용하여 카놀라유 종자밀을 추출하고, 잔여 오일종자밀로부터 결과적인 수용성 단백질 용액을 분리하고, 선택막기술을 사용하여 이온력을 실질적으로 일정하고 유지하는 동안 수용액의 단백질농도를 적어도 약 200 g/L로 증가시키고, 단백질 미셀을 형성시키기 위하여 결과적인 농축된 단백질 용액을 찬물로 희석시키고, 무정형의, 끈적끈적하고, 젤라틴성 글루텐과 같은 단백질 미셀 덩어리(PMM)를 형성하기 위하여 단백질 미셀들을 침전시키고, 켈달질소(N × 6.25)에 의해 결정된 것으로서 적어도 약 100 중량%의 단백질 함량을 가지는 상층액으로부터 단백질 미셀덩어리를 회수하는 단계로 구성되는 다수 단계공정을 포함한다. 여기 사용된 것으로서, 단백질함량은 건조중량 기초로 결정된다. 회수된 PMM은 건조될 수 있다.
상기 기술된 및 특허출원 제10/137,391호에 구체적으로 기술된 공정의 실시예에서, PMM 침전단계로부터 상층액은 젖은 PMM으로부터 건조단백질 및 상층액으로 구성되는 단백질 분리물을 회수하기 위하여 처리된다. 이 방법은 초기에 한외여과막을 사용하여 상층액을 농축하고, 젖은 PMM으로 농축된 상층액을 혼합하고 혼합물을 건조하여 실행될 수 있다. 결과적인 카놀라 단백질 분리물은 단백질의 적어도 약 90 중량%(N × 6.25), 바람직하게는 적어도 약 100 중량%(N × 6.25)의 높은 순도를 가진다.
상기 기술된 및 특허출원 제10/137,391호에 구체적으로 기술된 다른 실시예에서, PMM 침전단계로부터 상청액은 상청액으로부터 단백질을 회수하기 위하여 처리된다. 이 공정은 초기에 한외여과막을 사용하여 상청액을 농축하고 농축액을 건조하는 것에 의해 실행될 수 있다. 결과적으로는 카놀라 단백질 분리물은 적어도 약 90중량% 단백질(N × 6.25), 바람직하게는 적어도 약 100 중량%(N × 6.25)의 높은 순도를 가진다.
상기 미국특허출원에서 기술된 공정은 본질적으로 회분공정이다. 이 출원의 출원인에게 양도되며 그것의 개시 내용이 참조로 통합되는 2002년 11월 19일 출원된 함께 계류중인 미국특허출원 제10/298,678호 및 PCT출원 제 WO 03/043439호에서는, 카놀라 단백질 분리물을 제조하기 위한 연속공정이 기술된다. 이에 따라서, 카놀라유 종자밀은 연속적으로 염용액과 혼합되고, 수용성단백질 용액을 형성하기 위하여 카놀라유 종자밀로부터 단백질을 추출하는 동안 파이프를 따라 전달되고, 수용성단백질 용액은 연속적으로 잔여 카놀라유 종자밀로부터 분리되고, 수용성단백질 용액은 연속적으로 이온력이 실질적으로 일정하게 유지되는 동안 수용성단백질 용액의 단백질함량을 적어도 약 200 g/L까지 증가시키기 위하여 선택막작동을 따라 전달되고, 결과적인 농축된 단백질 용액이 단백질 미셀의 형성을 야기하기 위하여 찬물로 연속적으로 혼합되고, 단백질 미셀은 PMM의 소망의 양이 침전용기내 축적될 때까지 상청액이 연속적으로 넘쳐흐르는(overflowed) 동안 연속적으로 침전된다. PMM은 침전용기로부터 제거되고 건조될 수 있다. PMM은 켈달질소(N × 6.25)에 의해 결정된 적어도 약 90 중량%, 바람직하게는 적어도 약 100 중량%(N × 6.25)의 단백질함량을 가진다.
상기 미국특허출원 제10/137,391호에서 기술된 것처럼, 넘쳐흐르는 상청액은 그것으로부터 카놀라 단백질을 회수하기 위하여 처리될 수 있다.
카놀라종자는 약 10 내지 약 30 중량% 단백질을 함유하는 것으로 알려졌고 몇몇 다른 단백질 성분들이 확인되었다. 이러한 단백질들은 다른 침강계수(S)에 의해 식별된다. 이렇게 알려지고 식별된 단백질들은 크루시페린으로서 알려진, 12S 글로불린 및 네핀으로 알려진, 2S 저장단백질을 함유한다.
이 출원의 출원인에게 양도되며 그것의 개시 내용이 참조로 통합되는 2003년 4월 15일 출원된 함께 계류중인 미국특허출원 제10/413,371호 및 PCT출원 제 WO 03/088760호에서 기술된 바와 같이, PMM-유래 카놀라 단백질 분리물은 몇몇 12S 단백질과 함께 7S 단백질로 주로 구성되는 반면 상청액-유래 카놀라 단백질 분리물은 줄로 2S 단백질로 구성된다.
이러한 종래방법에서, 카놀라 단백질 분리물들은 PMM을 침전시키고 카놀라 단백질 용액의 부가적인 양을 얻기 위하여 상청액을 독립적으로 처리하여 농축된 카놀라 단백질 용액으로부터 독립적으로 유도된다.
본 발명에서, 단백질농축단계로부터 농축된 단백질 용액은 PMM 제조하기 위해 처리되고 독립하여 상청액을 처리함이 없이 직접적으로 건조된다. 이 공정은 12S, 7S 및 2S 단백질인 넓은 스펙트럼을 가진 카놀라 단백질 분리물의 생산을 단순화시킨다. 공정단계들의 수가 줄어들기 때문에, 분리물은 더 경제적인 방식으로 형성된다.
따라서, 본 발명의 한 측면에서, 카놀라 단백질 분리물의 제조방법에 제공되는데, 이는 (a) 상기 카놀라유 종자밀에서 단백질의 용해를 야기시키고 약 5 내지 약 6.8 pH와 약 5 내지 약 40 g/L의 단백질함량을 가진 수용성단백질 용액을 형성하기 위하여 카놀라유 종자밀을 추출하고; (b) 잔여 카놀라유 종자밀로부터 수용성단백질 용액을 분리하고, (c) 농축된 단백질 용액을 제공하기 위하여 선택막기술을 사용하여 이온력을 실질적으로 일정하게 유지하는 동안 상기 수용성단백질 용액을 적어도 약 50 g/L까지 증가시키고; 및 (d) 건조중량 기준으로 적어도 약 90 중량% (N × 6.25)의 단백질함량을 가진 카놀라 단백질 분리물을 제공하기 위하여 농축된 단백질 용액을 건조시킨다.
본 발명에 따라 제조된 카놀라 단백질 분리물은 2S 카놀라 단백질의 약 25 내지 약 55 중량%, 7S 카놀라 단백질의 약 45 내지 약 75 중량% 및 12S 카놀라 단백질의 약 0 내지 약 15 중량%, 바람직하게는 2S 카놀라 단백질의 약 40 내지 약 50 중량%, 7S 카놀라 단백질의 약 50 내지 약 60 중량% 및 12S 카놀라 단백질의 약 1 내지 약 5 중량%의 카놀라 단백질 프로파일을 가진다.
본 방법에 따라 제조된 카놀라 단백질 분리물은 가공식품의 단백질강화, 기름의 에멀젼화, 구운 식품에서 몸체성형기 및 기체를 가두는 식품에서 발포제와 같은 단백질 분리물의 종래 응용에 사용될 수 있다. 또한, 육류유사품에서 유용한, 단백질섬유로 형성될 수 있는, 카놀라 단백질 분리물은 달걀흰자가 결합제로서 사용되는지는 식품에서 달걀흰자 대체물 또는 증량제로서 사용될 수 있다. 카놀라 단백질 분리물은 영양보충물로서 사용될 수 있다. 카놀라 단백질 분리물의 다른 용도들은 애완동물식품, 동물식품, 수중생물배양 및 산업 및 화장품적용 및 개인용 상품들이다.
본 발명의 방법에 위해 형성되는 단백질 분리물은 일반적으로 종래 미국특허출원에서 기술된 방법에 의해 얻어진 것보다 적은 순도, 특히 더 높은 염함량이기 때문에, 이것들은 바람직하게는 인간외응용에서 사용된다. 단백질 분리물의 한 특정 용도는 이하 더 자세히 기술된 것처럼, 수중생물배양에서의 사료이다. 그러나, 단백질 분리물은 투석 또는 여과에 의한 것과 같이, 종래방법에 의해 잔여 염함량을 감소시키기 위해 처리될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 여기 제공된 방법에 의해 제조된 카놀라 단백질 분리물로 구성되는 수중생물배양을 위한 사료성분이 제공된다. 사료성분은 특히 연어 및 송어를 포함하는, 연어과 사료를 위해 제제될 수 있다.
카놀라 단백질 분리물은 상기 미국특허출원에서 일반적으로 기술된 회분공정 또는 연속공정 또는 반연속공정에 의해 카놀라유 종자밀로부터 분리될 수 있다.
카놀라 단백질 분리물을 제공하는 방법의 초기단계는 카놀라유 종자밀로부터 단백질성 물질을 용해하는 것을 포함한다. 카놀라종자밀로부터 회수된 단백질성 물질은 카놀라종자 또는 다른 오일종자에서 자연적으로 발생하는 단백질일 수 있거나 단백질성물질은 유전자조작에 의해 변형되었지만 자연 단백질의 소수성 및 극성 특징을 소유하는 단백질일 수 있다. 카놀라밀은 예를들어, 뜨거운 헥산 추출물 또는 찬 기름 압출법으로 초래된, 비변성 단백질의 다양한 수준을 가진 카놀라유종자로부터 카놀라유를 제거하여 초래된 어떤 카놀라밀일수 있다.
카놀라유종자로부터 카놀라유의 제거는 통상 여기 기술된 단백질 분리물회수공정으로부터 분리된 공정으로서 실행된다.
단백질용해는 염의 존재가 오일종자밀로부터 용해성 단백질의 제거를 향상시키기 때문에 식품등급염용액을 사용하여 가장 효과적으로 실행된다. 카놀라 단백질 분리물이 수중생물배양과 같은 비식품용도를 위해 의도되는 경우, 비식품등급 화합물이 사용될 수 있다. 염화칼슘과 같은 다른 염들이 사용될 수 있는데도 불구하고, 염은 통상 염화나트륨이다. 염용액은 수행될 현저한 양의 단백질을 용해시키기 위하여, 적어도 약 0.05, 바람직하게는 적어도 약 0.10의 이온력을 가진다. 염용액의 이온력이 증가함에 따라, 오일종자밀에서 단백질의 용해정도는 최대값이 얻을 때까지 증가된다. 이온력에서 차후의 증가는 용해된 총 단백질을 증가시키지 않는다. 최대 단백질 용해화를 야기하는 식품등급염용액의 이온력은 관련된 염 및 선택된 오일종자밀에 따라 다양하다.
약 0.8보다 적고, 더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 0.6의 이온력값을 사용하는 것이 통상 바람직하다.
회분방법에서, 단백질의 염 용해화는 적어도 약 5℃, 바람직하게는 약 35℃까지 온도에서, 바람직하게 통상 약 10 내지 약 60분인 용해시간을 감소시키기 위해 교반이 동행되어 수행된다. 전체 높은 생산수율울 제공하기 위해서, 오일종자밀로부터 많은 단백질이 실행가능하는 것으로 실질적으로 추출되는 용해화를 수행하는 것이 바람직하다.
용해화는 이 온도 이하에서 비실용적으로 느리기 때문에 약 5℃의 하한이 선택되는 반면 공정은 회분모드에서 더 놓은 온도수준에서 비경제적이기 때문에 약 35 ℃의 소망의 상한이 선택된다.
연속공정에서, 카놀라유 종자밀로부터 단백질의 추출은 카놀라유 종자밀로부터 단백질의 연속적인 추출과 일치하는 방식으로 수행된다. 한 실시예에서, 카놀라유 종자밀은 연속적으로 식품등급염용액과 혼합되고 혼합물은 여기 기술된 매개변수와 일치하는 소망의 추출을 수행하기 충분한 체류시간에 대한 유속 및 길이를 가진 파이프 또는 도관을 따라 전달된다. 이러한 연속공정에서, 염용해단계는 약 10분까지의 시간동안, 바람직하게는 카놀라유 종자밀로부터 많은 단백질이 실행될 수 있는 만큼 실질적으로 추출하기 위해 바람직하게 용해화는 수행하기 위해, 신속히 수행된다. 연속공정에서 용해화는 바람직하게는 상승온도에서, 바람직하게는 약 35 ℃ 이상, 일반적으로 약 65 ℃까지에서 수행된다.
수용성 식품등급염용액 및 카놀라유 종자밀은 약 5 내지 약 6.8 자연 pH를 가진다. 약 5.3 내지 약 6.2의 pH값이 바람직하다.
염용액의 pH는 종래산, 통상 염산, 또는 알칼리, 통상 수산화나트륨의 사용에 의해 추출단계에서의 사용을 위해 약 5 내지 약 6.8의 범위내 어떤 소망의 값으로 적용될 수 있다.
용해단계동안 식품등급염용액에서 오일종자밀의 농축은 넓게 다양할 수 있다. 정형적인 농축값은 약 5 내지 약 15 중량%이다.
수용성 염용액으로의 단백질추출단계는 카놀라밀에서 존재할 수 있는 지방을 용해하는 부가적인 효과를 가지는데, 이는 그리고 나서 수용상에 존재하는 지방이 된다.
일반적으로 추출단계로부터 초래되는 단백질 용액은 약 5 내지 약 40 g/L, 바람직하게는 약 10 내지 약 30 g/L의 단백질농도를 가진다.
수용성 염용액은 항산화제를 함유할 수 있다. 항산화제는 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은, 종래 항산화제일 수 있다. 항산화제의 양은 약 0.01 내지 약 1중량%, 바람직하게는 약 0.05 중량%로 다양할 수 있다. 항산화제는 단백질 용액내에서 페놀산의 산화를 저해한다.
그리고나서 추출단계로부터 초래된 수용상은 경사분리 원심분리기를 수행하고, 잔여밀을 제거하기 위하여 디스크 원리분리 및/또는 여과되는 어떤 종래방식에서, 잔여 카놀라밀로부터 분리될 수 있다. 분리된 잔여밀은 포장을 위하여 건조될 수 있다.
최종 카놀라 단백질 분리물의 색은 분말활성탄소 또는 다른 색소흡착제와 분리된 수용단백질 용액을 혼합하여 약한 색과 덜 상한 노랑색 측면에서 향상될 수 있고 차후에 단백질 용액을 제공하기 위하여, 편리하게 여과에 의해 흡착제를 제거할 수 있다.
투석도 색소제거를 위해 사용될 수 있다.
그러한 색소 제거 단계는 어떤 종래조건, 일반적으로 어떤 적당한 색소 흡착제를 수행하는 분리된 수용단백질 용액의 주위온도에서 수행될 수 있다. 분말활성탄소에 대하여, 약 0.025 % w/v 내지 약 5 % w/v의 양, 바람직하게는 약 0.05 % w/v 내지 약 2 % w/v가 수행된다.
카놀라종자밀이 지방의 현저한 양을 함유하는 경우, 이 출원의 출원인에게 양도되며 그것의 개시 내용이 참조로 통합되는, 미국특허 제5,844,086호 및 제6,005,076호에서처럼, 여기 기술된 탈지방단계는 분리된 수용성 단백질 용액 및 이하 기술된 농축된 수용성 단백질 용액상에 수행될 수 있다. 색향상단계가 수행되는 경우, 그러한 단계는 일차 탈지방단계후 수행될 수 있다.
수용염용액으로 오일종자밀을 추출하는 대안으로서, 그러한 추출은 물단독의 이용이 수용성염용액보다 오일종자밀로부터 덜 단백질을 추출하는 경향이 있다하더라도, 물단독의 이용을 사용하여 만들어 질 수 있다. 그러한 대안이 수행되는 경우, 그리고나서 상기 기술된 농축에서 염이, 이하 기술된 농축단계동안 용액에서 단백질을 유지하기 위하여 잔여 오일종자밀로부터 분리후 단백질 용액에 첨가될 수 있다. 색제거단계 및/또는 일차 지방제거단계가 수행되는 경우, 염은 일반적으로 그러한 작동의 완성후 첨가된다.
다른 대안적 방법은 약 6.8 이상의, 일반적으로 약 9.9 이상의 비교적 높은 pH에서 식품등급염용액으로 오일종자밀을 추출하는 것이다. 식품등급염용액의 pH는 수용성 수산화나트륨용액과 같은 적당한 식품등급 알칼리의 사용에 의해 소망의 알칼리값으로 pH 조정될 수 있다. 대안적으로, 오일종자밀은 비교적으로 약 pH 5 이하 낮은 pH에서, 일반적으로 약 pH 3에서 염용액으로 추출될 수 있다. 그러한 대안이 수행되는 경우, 오일종자밀추출단계로부터 초래된 수용상은 경사분리 원심분리기를 처리하고 잔여 밀을 제거하기 위해 디스크 원심분리 및/또는 여과와 같은 종래 방식으로, 잔여 카놀라밀로부터 분리된다. 분리된 잔여밀은 포장을 위해 건조될 수 있다.
그리고나서 높은 또는 낮은 pH 추출단계로부터 초래된 수용성 단백질 용액은 이하 기술된 추가 공정전에, 상기 기술된 것처럼, 약 5 내지 약 6.8, 바람직하게는 약 5.3 내지 약 6.2 범위로 조정된다. 그러한 pH조정은 염산과 같은 적당한 산, 또는 수산화나트륨과 같은, 알칼리를 사용하여 수행될 수 있다.
그리고나서 수용성 단백질 용액은 그것의 이온력이 실질적으로 일정하게 유지되는 동안 그것의 단백질농도를 증가시키기 위하여, 통상 약 4 내지 약 20배로 농축된다. 그러한 농축은 일반적으로 적어도 약 50 g/L, 바람직하게는 적어도 약 200 g/L의 단백질농도를 가진 농축된 단백질 용액을 제공하도록 수행된다.
농축단계는 막재료 및 배치를 다르게 하는 것과 관련하여, 약 3000 내지 약 100,000 daltons, 바람직하게는 약 5000 내지 약 10,000 daltons과 같은 적당한 분자량 컷-오프(MWCO)를 가진, 중공섬유형 또는 나선형막과 같은 막을 사용하여, 한외여과막 또는 여과 같은, 어떤 적당한 선택막기술을 이용하여, 회분 또는 연속공정과 일치하는 어떤 적당한 방식으로 수행될 수 있다. 막들은 중공섬유형 또는 나선형일 수 있다. 연속공정에 대하여, 막은 수용성 단백질 용액이 막을 따라 지나도록 소망의 농도를 허용하는 치수일 수 있다.
그리고나서 농축된 단백질 용액은 추출용액으로서 동일한 몰농도 및 pH의 수용성 염용액을 사용하여 정용여과단계(diafiltration step)를 거칠 수 있다. 그러한 정용여과는 정용여과용액의 약 2 내지 약 20배, 바람직하게는 정용여과용액의 약 5 내지 약 10배 부피를 사용하여 수행될 수 있다. 정용여과조작에서, 더한 양의 오염은 투과액으로 막에 따른 통과에 의해 수용성 단백질 용액으로부터 제거된다. 정용여과공정은 현저한 더한 페놀산 및 보이는 색이 투과액에서 존재하지 않을 때까지 수행될 수 있다. 그러한 정용여과는 다른 막 재료 및 배치관련하여, 약 3000 내지 약 100,000 daltons, 바람직하게는 약 5,000 내지 약 10,000 daltons 범위인 분자량 컷오프를 가진 막을 사용하여 수행될 수 있다.
항산화제는 적어도 정용여과단계 부분동안 정용여과매질에서 존재할 수 있다. 황산화제는 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은, 종래 황산화제일 수 있다. 정용여과매질에서 적용되는 황산화제의 양은 적용되는 재료에 따르고 약 0.01 내지 약 1중량%, 바람직하게는 약 0.05 중량%로 다양할 수 있다. 황산화제는 농축된 카놀라 단백질 분리물용액에서 존재하는 페놀산의 산화를 저해한다.
농축단계 및 정용여과단계는 어떤 적당한 온도, 일반적으로 약 20℃ 내지 약 60℃, 및 농축의 소망의 정도를 수행하기 위한 시간동안 수행될 수 있다. 어떤 정도에 사용되는 온도 및 다른 조건들은 농축 및 용액의 소망의 단백질 농축을 수행하기 위하여 사용되는 막장치에 따른다.
이 단계에서 약 200 g/L이상 바람직한 농도로 단백질 용액의 농축은 건조단백질 분리물로서 회수되는 추출된 단백질의 비율의 견지에서 약 40%이상의 수준까지 공정수율을 증가시킬 뿐만 아니라, 건조후 최종단백질 분리물의 염농도를 감소시킨다. 분리물의 염농도를 제어하는 능력은 염농도의 변화가 특정 식품적용에서 기능적 및 감각적 성질에 영향끼치는 분리물의 적용에서 중요하다.
잘 알려진 것처럼, 한외여과막 및 유사한 선택막 기술은 그렇게 하는 것으로부터 더 고분자량종을 방지하는 동안 저분자량종을 통과하게 한다. 저분자량종은 식품등급염의 이온종 뿐만아니라 탄수화물, 색소들 및 항영양요소와 같은 원물질로부터 추출된 저분자량물질 뿐만아니라 단백질의 저분자량형태를 포함한다. 막의 분자량컷오프는 통상 용액내서 단백질의 현저한 비율을 보유하도록 선택되는 반면, 오염물은 다른 막재료 및 배치에 관하여 통과하도록 허용된다.
농축되고 선택적으로 투석된 단백질 용액은 요구된다면, 미국특허 제5,844,086호 및 제6,005,076호에서 기술된 것처럼, 추가의 탈지방공정에 들어갈 수 있다.
농축되고 선택적으로 정용여과된 단백질 용액은 상기 기술된 색제거공정에 대한 대안으로서 색제거공정에 들어갈 수 있다. 분말활성탄소는 여기 사용될 수 있을분만 아니라 과립활성탄소(GAC)에 사용될 수 있다. 색흡착제로서 사용될 수 있는 다른 재료는 폴리비닐 피롤리돈이다.
색흡착제처리단계는 어떤 적당한 조건들, 일반적으로 카놀라 단백질 용액의 적당한 온도에서 수행될 수 있다. 분말활성탄소에 대하여, 약 0.025 %w/v 내지 약 5 %w/v, 바람직하게는 약 0.05 %w/v 내지 약 2 %w/v의 양이 사용될 수 있다. 폴리비닐피롤리돈이 색흡착제로서 사용되는 경우, 약 0.5 %w/v 내지 약 5 %w/v, 바람직하게는 약 2 %w/v 내지 약 3 %w/v의 양이 사용될 수 있다. 색흡착제는 여과와 같은, 어떤 적당한 수단에 의해 카놀라 단백질 용액으로부터 제거될 수 있다.
선택적 색제거단계로부터 초래된 농축된 선택적으로 정용여과된 단백질 용액은 저장의 결과로서 최초 밀에 존재할 수 있는 세균을 죽이기 위해 저온살균되어질 수 있고 추출단계에서 카놀라 단백질 분리물용액내로 밀로부터 추출되어질 수 있다. 그러한 저온살균은 어떤 소망의 저온살균조건들하에서 수행될 수 있다. 일반적으로, 농축되고 선택적으로 정용여과된 단백질 용액은 약 55℃ 내지 약 70℃, 바람직하게는 약 60℃ 내지 약 65℃에서, 약 10 내지 약 15분, 바람직하게는 약 10분동안 가열된다. 그리고나서 저온살균된 농축된 단백질 용액은 이하 기술된 추가의 공정동안, 바람직하게는 약 25℃ 내지 약 40℃온도에서 냉각될 수 있다.
그리고나서 농축단계, 선택적인 정용여과단계, 선택적인 색제거단계 및 선택적인 탈지방단계에 따른 농축된 단백질 용액은 스프레이건조 또는 냉동건조와 같은, 종래기술에 의해, 적어도 약 90중량% 단백질(N × 6.25), 바람직하게는 적어도 약 100 중량% 단백질(N × 6.25)의 단백질함량을 가진 카놀라 단백질 분리물을 제공하기 위하여 건조형태로 건조되고, 실질적으로 변성된다(시차주사열량계로서 결정됨). 카놀라 단백질 분리물은 2S 카놀라 단백질의 약 25 내지 약 55 중량%의 카놀라 단백질, 7S 카놀라 단백질의 약 45 내지 약 75중량% 및 12S 카놀라 단백질의 약 0 내지 약 15중량% 카놀라 단백질 프로파일, 바람직하게는 2S 카놀라 단백질의 약 40 내지 약 50 중량%, 7S 카놀라 단백질의 약 50 내지 약 60중량% 및 12S 카놀라 단백질의 약 1 내지 약 5중량% 카놀라 단백질 프로파일을 가진다.
상기한 바와 같이, 카놀라 단백질 분리물의 한 잠재적인 용도는 수중생물배양에서 이다. 양식적 연어류생산에서, 사료는 가동비용의 약 35 내지 60%이고 단백질원으로부터 사료대 비용의 대략 반이다. 상급 어분(fish meal)들은 맛이 매우 좋고 소화가능한 단백질 및 에너지 및 우수한 아미노산 및 지방산 프로파일을 가지고 있기 때문에 연어류를 위한 식품에서 단백질의 주된 원료로서 사용된다.
그러나, 어분은 품질, 이용가능성 및 가격에서 다양하다. 품질은 원료의 형태 및 신선도와 가공 및 저장조건들뿐 아니라 압축케이크의 용해성물질의 비율 및 항산화제의 수준에 의해 영향받는다.
핀피쉬 및 갑각류배양, 애완동물식품, 특히 가축사료의 증가하는 수요 때문에 어분의 가격이 증가할 것이라고 예견된다. 수중생물배양의 수익성은 생산가격 및 양식상품의 시장가치의 관계에 의존하기 때문에, 더 높은 어분 가격은 증가된 생산비용을 따라서 감소된 이윤마진을 의미할 것이다.
생산비용을 감소시키는 하나의 방법은 연어류 사료에서 부분적으로 또는 전체적으로 어분을 대체시키기 위하여 새로운 더 값싼 단백질식품의 발달을 통하는 것이다. 어분의 대체품 중 하나는 카놀라유 종자밀을 함유하는, 오일종자밀이다. 그러한 밀들은 꽤 일정한 화학성분을 가지고 밀의 가격은 킬로그램당 단백질에서 고품질 어분의 것의 반보다 적다. 또한, 카놀라유 종자밀은 이하 표 6에서 나타난 것처럼, 생선에 의해 요구되는 필수 아미노산 프로파일측면에서 우수한 등급을 가진다.
그러나, 피트산, 글루코시놀레이트, 및 페놀화합물 및 불용성 섬유, 이는 밀의 맛과 소화용이성을 감소시키는 데, 이를 함유하는 항-영양성분(ANF)의 존재 때문에 카놀라유 종자밀의 사용에 장애가 있다.
민물의 무지개송어(Oncorhynchus mykiss) 및 바다의 대서양연어(Salmo salar)에 대한 카놀라 단백질농축액(74 중량% 단백질)의 영양가치를 평가하였다.
단백질소화율 측면에서, 카놀라 단백질식품은 어분보다는 더 나은 단백질소화율상수, 어분과 유사한 에너지소화율상수 및 어분과 유사한 계산된 소화가능 에너지를 가진다. 카놀라 단백질식품, 최적 단백질농도보다 더 낮을지라도, 상업적 사료재료와 동일한 성장률 및 사료섭취를 나타내었다.
단백질 이용률(PER)은 모든 단백질제조를 위해 단일의 가장 중요한 양의 지표(positive indicator)이다. 비출판 연구물에서 사용된 카놀라 단백질식품은 가공하는 어려움에 따른 최적 단백질농도보다 낮고, 그럼에도 불구하고 카놀라 단백질 식품사료는 특별한 연구식품이고 특별한 상업적 식품이었던 기초식품에 대해 상응하는 PER를 가졌다. 특별한 상업적 사료의 PER은 통계학적으로 카놀라 단백질 식품 및 기초 PER 값과 동일하였다. 이러한 결과들은 농축액 또는 분리물 어느 형태로도, 콩 단백질로 얻을수 있을 만하지 않다.
본 발명에 제품에서 단백질분배 및 여기 기술된 방법에 의한 단백질 분리물의 식량에 관하여, 미출판된 연구에서 성취된 것과 비교하여, 향상된 사료결과가 본 발명의 제품을 사용하는 것에 의해 연어류에 대해 성취될 수 있다고 기대된다.
카놀라 단백질 분리물이 농축된 단백질 용액의 건조에 의해 형성되는 경우, 제품은 종래기술 미국특허출원 제10/137,391호에서 기술된 PMM방법에 의한 분리물보다 잔여염의 현저히 더 큰 농도를 함유한다. 염의 존재는 예를들어, 수중생물배양에서의 용도에서, 단백질 분리물의 용도에 해롭지 않다.
그러나, 염의 존재가 카놀라 단백질 분리물의 의도된 용도에 해로운 경우, 염은 투석 또는 단백질의 수용액의 정용여과에 의해 제거될 수 있는데, 이는 농축된, 선택적으로 건조전 카놀라 단백질 용액을 정용여과하는 형태일 수 있다.
도 1A 내지 1C는 카놀라 단백질 분리물을 제조하기 위한 벤치추출공정으로부터의 샘플의 HPLC 크로마토그래피 프로파일이고;
도 2A 내지 2B는 파일로트 공장규모 추출공정에서 처리되는 카놀라 단백질 분리물의 HPLC 크로마토그래피 프로파일이다.
실시예 1 :
이 실시예는 카놀라 단백질 분리물의 준비를 위한 발명의 방법을 기술한다.
상업적 카놀라유 종자밀 분 AL022 150 kg가 19.8 ℃ 1010.5L 0.1M(NaCl)에 첨가되었고 수용성 단백질 용액을 제공하기 위하여 30분간 혼합되었다. 혼합의 중간지점에서(15분), 아스코르브산 0.05 중량% 또는 500g w/v가 항산화제로서 첨가되었다. 염류의 중성 pH로 만들어 조정하지 않고 추출 pH는 6.12였다.
추출용액으로부터 밀을 제거하기 위하여, 밀슬러리는 진공필터벨트를 통해 통과되었고, 1.74 중량%(17.4 g/L) 평균 단백질농도를 가진 용액 790L가 결과였다.
그리고나서 이 용액은 더 단백질 용액을 맑게 하기 위하여 디슬러져 원심분리기(desludger centrifuge) 및 필터 프레스 하우징 2.0 um 패드를 따라 통과하였다. 최종 맑게 된 단백질추출물은 780L 부피 및 1.58 중량%(15.8 g/L)의 단백질농도를 가진다.
그리고나서 투명한 단백질 용액 700 L분은 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF)5 나선형막을 사용한 2막 시스템상에 한외여과되었다. 이 막들은 5000 dalton의 MWCO 범위를 가진다. 총 부피감소는 700 L에서 32 L 또는 21.8배 부피감소였다. 농축된 단백질 용액 또는 보유액의 결과적인 32 L은 25.10 중량%(251 g/L)평균 단백질함량을 가졌다.
UF단계로부터 보유액은 10분간 60 ℃에서 저온살균되었고 정제가능액은 APV 스프레이건조상에 건조되었다.
건조제품의 최종 단백질함량은 93.08 중량%였고 건조중량측면에서 95.46 중량%(N × 6.25)였다(백분율질소값은 Leco FP528 질소결정자를 사용하여 결정되었다). 회분은 BW-AL022-I02-03A로 고안되었다.
실시예 2:
이 실시예는 카놀라 단백질 분리물의 실험실규모샘플의 제조를 기술한다.
실시예 1에서 사용된 동일한 카놀라밀 75 g이 0.10 M 염수(15 % w/w) 500mL에 첨가되었고 혼합물은 회전교반기에서 220 rpm에서 30분간 교반되었다. 1.99 중량% 단백질을 함유하는, 추출물은 10,000 rpm에서 20분간 원심분리되었고, 크레이프 홈 여과종이(crepe-fluted filter paper)를 통해 여과되었다.
여과액 350 ml이 5,000 MWCO 폴리에테르설폰(PES)막을 사용하여 보유액 150 ml이 수집될 때까지 아미콘 한외여과단위상에 농축되었다. 보유액은 6.24 중량% 단백질을 함유하는 75 ml DF 보유액을 생산하기 위하여 350 L 0.1 M 염수로 정용여과(DF)되었다.
보유액은 냉각온도에서 8,000 MWCO 튜빙에 대하여 Spectra/Por 6을 사용하여 투석되었다. 투석된 샘플은 냉각되었고 냉각 건조되었다. 결과적인 카놀라 단백질 분리물은 101 중량% 단백질함량을 가졌다(N × 6.25).
실시예 3:
이 실시예는 실시예 1 및 2에서 제조된 카놀라 단백질 분리물의 단백질분석을 제공한다.
HPLC 분석이 실시예 1 및 2에서 기술되어 제조된 카놀라 단백질 분리물상에 수행되었다. 벤치 추출물, 벤치 DF 투과물 및 벤치 DF 투석 카놀라 단백질 분리물의 HPLC 크로마토그램은 도 1A, 1B 및 1C에 각각 나타난다.
두 다른 날짜의 BW-AL022-I02-03A 샘플들의 HPLC 크로마토그램은 도 2A 및 2B에 나타난다.
실시예 1 및 2에 기술되어 제조된 카놀라 단백질 분리물의 분석은 이하 표 1 내지 5에 있다.
표 5는 이 출원의 출원인에게 양도되며 그것의 개시 내용이 참조로 통합되는 2002년 10월 9일 출원된 함께 계류중인 미국특허출원 제10/266,701호에서 기술되어 제조된, 전형적인 PMM-유도(C300) 및 상청액-유도(C200)카놀라 단백질 분리물과 비교한 샘플들의 아미노산분석을 포함한다.
이 데이터로부터 보여질 수 있듯이, 벤치 분리물(실시예 2)는 피크부분 기초하여, I02 분리물(실시예 1)보다 더 높은 단백질비율을 나타낸다. 양자 모두 다른 1/3 기여하는 알부민(2S 및 프로나핀)을 가진, 글로블 단백질(7S, 12S, 〉12S 및 서브유닉)이 총 단백질피크 부위의 약 2/3를 차지한다는 것을 나타낸다.
HPLC 크로마토그램에서 발견된 다른 성분들은 피크부분 기초하여, 더 낮은 페놀성분(및 뒤섞인)을 가진 벤치 분리물에서 비교적 더 높은 피트산 수준을 나타낸다. 이 결과는 벤치분리물이 I02분리물보다 더 낮은 자유 페놀산을 함유한다는 것을 가리켰다. A330'에 기초한, 색차이는 여과막상에 제거될 수 없는, 단백질상에 결합된 페놀산에 기인할 수 있다.
I02 HPLC-SEC(도 2, 표 2)프로파일은 아스코르브산의 예외를 가진, 2003년 12월 18일 더 유동하는 가동에 대하여, 2003년 9월 19일 제조된 초기 정밀검사로부터 대개 변화되지 않고 유지되었다. 아스코르브산은 시간구조를 거듭함에 따라, 시간이 지남에 따라 산화되고 피크부분에서 결정된 것으로 양적으로 감소되었다.
결과적으로, 비율에서 증가된 다른 성분들은 나타난 것처럼 그러나 이것은 단백질비율상에 적은 영향을 가졌다.
벤치 샘플(추출물, UF 투과액, DF 투과액, DF 보유액 및 DF 투석된 재용해화된 FD 보유액)(도 1, 표 1)의 HPLC-SEC 분석은, 페놀산 및 뒤섞인 성분들의 대다수를 제거시켰지만, 피트산제거에 덜 영향을 가졌다. 피트산은 단백질과 강한 관계를 가지는 경향이 있다. 그렇더라도, 피트산은 벤치 투과액 HPLC 크로마토그램에서 관찰되었는데, 이는 막을 통한 부분적 제거를 나타낸다(아마도 전체의 20 내지 30%).
실시예 1 분리물은 분리물의 최종 건조 중량의 약 3%에 달하는, 나타난 것처럼 염 및 다른 미네랄을 함유하였다(표 3). 아무런 독성 물질은 발견되지 않았다. 결과들은 벤치분리물이 이 샘플의 제조에 사용된 DF 및 투석단계에 기인한, 단백질에서 더 높다.
아미노산 분석결과들은 표 4A 및 4B에서 "100 그램 아미노산당 그램"으로 전환되었다. 또한 평균 및 표준편차들은 미량의 차이를 나타내고 가리킨다. 이것은 DF 및 투석단계가 비단백질을 제거하기 때문에, 많은 자유 아미노산 및 펩타이드가 없다면 어떤 중요한 방식으로 아미노산균형에 영향을 미치지 않는다고 기대된다.
표 5는 현재 샘플 아미노산 프로파일과 이른 연구로부터의 결과를 비교한다. 현재 보유액은 이른 보유액(A8 내지 A10로부터) 뿐만 아니라 A10밀로부터 퓨라텐(Puratein) 샘플에 대한 성분과 매우 유사하다.
퓨라텐은 PMM 및 슈퍼텐(supertein)의 혼합물이고 보유액분석과 유사해야만 한다.
또한, 표 5는 C200 및 C300(A10밀)아미노산 프로파일을 나타낸다. 보유액 및 퓨라텐샘플들은 기대될 수 있는, 이 두 분리물 사이에 있다.
리신은 시리얼에는 낮은 필수 아미노산이다. 기름종자, 특히 카놀라,는 리신의 더 높은 수준을 가지는 경향이 있다. 보유액분석은 리신의 현저한 양을 가리키고 이는 이 분리물의 영양적 품질을 향상시킨다(심지어 생선 또는 다른 비인간 사료에 대하여). 필수 아미노산성분은 표 5의 아래에서 나타난 것처럼, 보유액분리물에 대해 꽤 높다.
전체, 분석은 보유액, C500이 C200 및 C300사이 범위 아미노산성분 품질을 가진 분리물이라는 것을 가리킨다. 이 분리물은 비단백질의 낮은 수준을 가지고, 벤치연구는 염, 페놀산 및 다른 알려지지 않은 물질들은 한외여과에 의해 제거된다는 것을 나타낸다. 여과 및 투석은 벤치 추출 데이터에서 나타나는 것처럼, 비 단백질의 이 제거를 향상시킬수 있다. 그러나, 이는 I02 결과에 의해 나타나는 것처럼, 분리물을 제조하도록 요구하지 않는다.
요약컨대, 수중생물배양을 포함하는, 다양한 용도를 가지는, 카놀라유종자단배질 분리물의 제조를 위한 신규방법이 제공된다. 변형들은 본 발명의 범위내에서 가능하다.
C500 샘플, UF DF FD, Lab #21, 681, Dec. 17-19/03
변수 평균 Std.Dev.
수분 n.d. n.d.
리코 단백질(자체) 101.09 % 0.03 %
리코 단백질(건조기준) n.d. n.d.
C500 샘플, Lab #21, 681, HPLC-SEC 결과
변수 추출물
Lab #21670
Dil.1:4		 투과물
Lab #21,679
neat		 DF 투과물
Lab #21,680
neat		 DF 보유물
Lab #21,681
Dil.1:4		 DF 보유물
FD Lab #21681
1% W/V
전체 중 단백질의 % 23.8% 0.0% 0.0% 62.6% 77.3%
전체 중 피트산의 % 3.3%
 5.2% 4.3% 11.2% 8.7%
전체 중 페놀산의 % 37.6% 52.2% 47.6% 12.7% 3.6%
전체 중 미스크의 % 35.3% 42.6% 48.1% 13.5% 10.4%
단백질 중 〉12S +12S % 6.5% 0.0% 0.0% 6.9% 6.7%
단백질 중 7S % 58.0% 0.0% 0.0% 57.2% 57.7%
단백질 중 7S 서브단위의 % 0.2% 0.0% 0.0% 0.1% 0.2%
단백질 중 글로블린 % 64.6% 0.0% 0.0% 64.1% 64.5%
단백질 중 2S + 프로-내핀% 35.4% 0.0% 0.0% 35.9% 35.5%
C500 샘플, 1% W/V Lab #21, 681
변수 읽기: 건조측면에서 계산된 페놀산 %
흡광도 : 330 nm 3.70 AU 0.81%
pH 5.83 -
n.d. = 아무것도 하지 않음, UF= 한외여과된, DF = 정용여과된, FD=냉동건조된, AU = 흡광도 단위, 글로불린 = 〉12S + 12S + 7S + 서브단위
C500 샘플, BW-AL022-I02-03A #1 SD, Lab#20, 576, Dec.19/03
변수: Sept.8
평균		 Std.Dev. Dec.17
평균		 Std.dev.
수분 2.49% 0.06% n.d. n.d.
리코단백질(자체) 93.08% 0.24% 94.57% 0.05%
리코단백질(건조측면으로) 95.46% 0.24% n.d. n.d.
C500 샘플, Lab#20, 576, HPLC-SEC 결과
변수: C500 Sept.8
초기 실험
1% W/V		 C500 Dec.17
최종 실험
1% W/V
전체 중 단백질 % 72.5% 73.0%
전체 중 피트산 % 3.2% 5.0%
전체 중 페놀산 % 37.6% 52.2%
전체 중 아스코르브산 % 4.6% 0.7%
전체 중 미스크 % 3.5% 3.9%
단백질 중 〉12S + 12S % 5.5% 5.3%
단백질 중 7S % 64.1% 62.7%
단백질 중 7S 서브단위 % 0.1% 1.5%
단백질 중 글로불린 % 69.7% 69.3%
단백질 중 2S + 프로-내핀 % 30.3% 30.7%
C500 샘플, 1% W/V Lab#20, 576
변수: 읽기: 건조측면에서 계산된 페놀산 %
흡광도 : 330 nm 1.45 AU 0.32 %
pH - -
n.d. = 아무것도 하지 않음, UF= 한외여과된, DF = 정용여과된, FD=냉동건조된, AU = 흡광도 단위, 글로불린 = 〉12S + 12S + 7S + 서브단위
BW-AL022-I02-03A #1 C500 Lab#20, 576, Dec.23/03의 외부실험실 결과
변수: 얻어진 샘플 샘플 건조 측면
수분 2.49% -
건조물질 - 96.07%
천연 단백질(N×6.25) 93.00% 96.81%
칼슘 0.10% 0.10%
인 0.40% 0.42%
마그네슘 0.11% 0.11%
칼륨 0.31% 0.32%
구리 0.0011% 0.0011%
나트륨 0.73% 0.76%
염화나트륨 등가물 1.85% 1.92%
아연 0.0007% 0.0007%
망간 〈0.0001% 〈0.0001%
철 0.0119% 0.0124%
붕소 0.0005% 0.0005%
납2 0.00 ppm 0.00 ppm
카드뮴2 0.00 ppm 0.00 ppm
미네랄 합계1 2.78% 2.92%
1 나트륨에 대한 염소의 측정치를 포함한다.
2 납 및 카드뮴들은 허용한계 이하이다.
부르콘 누트라사이언스 카놀라 체류물 아미노산 요약
분석 : POS 결과 : 1월 5/04 g/100 g 건조물질
아미노산
MW
 아미노산 BW-AL022-I02-03A #1
#20,576		 12월 15/03 벤치
#21,681		 평균 Std.
dev.
133.1 아스파르산 7.04 7.46 7.25 0.30
119.1 트레오닌 2.87 2.82 2.85 0.04
105.1 세린 3.314 3.48 3.40 0.12
204.2 트렙토판 1.28 1.38 1.33 0.07
146.1 글루탐산 20.10 21.70 20.90 1.13
75.1 글리신 4.59 4.92 4.76 0.23
89.1 알라닌 3.75 4.02 3.89 0.19
121.1 시스테인 2.03 2.47 2.25 0.31
117.1 발린 4.90 5.15 5.03 0.18
149.2 메티오닌 1.57 1.84 1.71 0.19
131.2 이소루신 3.67 4.04 3.86 0.26
131.2 루신 6.66 7.37 7.02 0.50
181.2 티로신 2.11 2.07 23.09 0.03
165.2 페닐알라닌 3.63 4.01 3.82 0.27
155.2 히스테인 2.07 2.08 2.08 0.01
146.2 리신 3.97 4.67 4.32 0.49
174.2 아르기닌 6.45 6.77 6.61 0.23
115.1 프롤린 6.56 6.83 6.70 0.19
합계 : 86.56 93.08 89.82 건조중량베이스(DWB)
두가지 샘플들은 천연 단백질(N × 6.25)에 근거한 것이고 아미노산분석에 근거하지 않은, 단백질 분리물들임에 주목한다.
아미노산분석은 통상 글루타민 및 아스파르산의 탈아미노현상을 통한 몇몇 질소의 손실을 초래한다.
아미노산 요약
: g/100g 아미노산들		 이전 아미노산 실험:
아미노산
MW		 아미노산 BW-AL022-I02-03A #1
#20,576		 12월 15/03 벤
치
#21,681		 평균 Std.


Dev.		 푸라테인

LT A10		 체류액


A8		 체류액


A10-04
133.1 아스파르*산 8.1 8.0 8.1 0.1 7.0 7.6 7.1 아스파르산*
119.1 트레오닌e 3.3 3.0 3.2 0.2 3.8 3.8 3.8 트레오닌e
105.1 세린 3.8 3.7 3.8 0.1 3.9 3.9 4.0 세린
204.2 트립토판e 1.5 1.5 1.5 0.0 1.4 1.2 1.5 트립토판e
146.1 글루타민* 23.2 23.3 23.3 0.1 22.5 22.8 20.9 글루타민*
75.1 글리신 5.3 5.3 5.3 0.0 5.1 5.2 5.3 글리신
89.1 알라닌 4.3 4.3 4.3 0.0 4.5 4.5 4.6 알라닌
121.1 시스테인e 2.3 2.7 2.5 0.2 2.7 2.2 2.9 시스테인e
117.1 발린e 5.7 5.5 5.6 0.1 5.6 5.7 5.7 발린e
149.2 메티오닌e 1.8 2.0 1.9 0.1 2.1 1.9 1.9 메티오닌e
131.2 이소루신e 4.2 4.3 4.3 0.1 4.4 4.5 4.5 이소루신e
131.2 루신e 7.7 7.9 7.8 0.2 7.8 7.9 8.0 루신e
181.2 티로신 2.4 2.2 2.3 0.2 2.3 2.4 2.3 티로신
165.2 페닐알라닌e 4.2 4.3 4.3 0.1 4.1 4.2 4.2 페닐알라닌e
155.2 히스테인e 2.4 2.2 2.3 0.1 3.2 2.7 3.3 히스티딘e
146.2 리신e 4.06 5.0 4.8 0.3 5.3 4.9 5.5 리신e
174.2 아르기닌e 7.5 7.3 7.4 0.1 7.1 7.4 7.2 아르기닌e
115.1 프롤린 7.6 7.3 7.5 0.2 7.3 7.0 7.4 프롤린
합계: 100.0 100.0 100.0 100.1 99.8 100.1
필수 합계 aa : 45.2 45.8 45.5 47.5 46.4 48.5
e = 11 필수아미노산 aa = 아미노산
* 글루탐산 및 아스파르산은 대개 탈아미노화되어 글루타민 및 아스파라긴이다.
아미노산 요약 : g/100g 아미노산들 이전 아미노산 실험들
아미노산 AL022-I02-03A #1
#20,576		 Dec 15/03 벤치
#21,681		 평균 푸라테인


LT A10		 체류액


A8		 체류액


A10-04		 C200


A10		 C300


A10
아스파르산
 8.1 8.0 8/.1 7.0 7.6 7.1 5.4 10.0
트레오닌 3.3 3.0 3.2 3.8 3.8 3.8 3.7 4.1
세린 3.8 3.7 3.8 3.9 3.9 4.0 3.8 4.2
트립토판 1.5 1.5 1.5 1.4 1.2 1.5 1.4 1.6
글루탐산 23.2 23.3 23.3 22.5 22.8 20.9 22.8 19.0
글리신 5.3 5.3 5.3 5.1 5.2 5.3 4.9 5.6
알라닌 4.3 4.3 4.3 4.5 4.5 4.6 4.7 4.7
시스테인 2.3 2.7 2.5 2.7 2.2 2.9 3.4 1.2
발린 5.7 5.5 5.6 5.6 5.7 5.7 5.4 6.1
메티오닌 1.8 2.0 1.9 2.1 1.9 1.9 2.1 1.6
이소루신 4.2 4.3 4.3 4.4 4.5 4.5 4.2 5.0
루신 7.7 7.9 7.8 7.8 7.9 8.0 7.6 8.6
티로신 2.4 2.2 2.3 2.3 2.4 2.3 2.0 2.8
페닐알라닌 4.2 4.3 4.3 4.1 4.2 4.2 3.8 4.9
히스테인 2.4 2.2 2.3 3.2 2.7 3.3 3.6 2.6
리신 4.6 5.0 4.8 5.3 4.9 5.5 6.4 3.6
아르기닌 7.5 7.3 7.4 7.1 7.4 7.2 6.7 7.8
프롤린 7.6 7.3 7.5 7.3 7.0 7.4 8.2 6.7
합계 : 100.00 100.00 100.1 100.1 99.8 100.1 100.1 100.1
푸라테인은 C500의 기대 조성물에 가까운, C200 및 C300의 혼합이다.
트레오닌 및 히스티딘에 대한 약간 낮은 면에 대해서 글루탐산에 대해 약간 더 높은 현재의 분석.
전체적으로, 분석은 기대한 것처럼 C200 및 C300에 대한 전형적 분석 사이에 유사하게 있다.
g/100g 단백질내 텔레오스트 대 버콘 체류액의 아미노산 조건
아미노산 연어류1 메기류1 잉어과1 BW-AL022-I02-03A #1 12월 15/03
벤치 실험
아르기닌 4.2 4.3 4.4 7.5 7.3
히스티딘 1.6 1.5 2.4 2.4 2.2
이소루신 2.0 2.6 3.0 4.2 4.3
루신 3.6 3.5 4.7 7.7 739
리신 4.8 5.0 6.0 4.6 5.0
트레오닌 2.0 2.1 4.2 3.3 3.0
트립토판 0.6 0.5 0.8 5.7 5.5
발린 2.2 3.0 4.1 5.7 5.5
메티오닌+시스테인 2.4 2.3 3.5 4.1 4.7
페닐알라닌+티로신 5.3 4.8 8.2 6.6 6.5
1 D.P Bureau & C.Y. Cho, 어류영양연구실험실, 동물 및 가금류과학과, 구엘프대학, 구엘프, 온타리오, 카나다

Claims (39)

  1. 카놀라 단백질 분리물의 제조방법으로서, 다음의:
    (a) 카놀라유 종자밀을 추출하여 상기 카놀라유 종자밀 내의 단백질을 용해시키고 5 내지 6.8 pH와 5 내지 40 g/L의 단백질 함량을 갖는 수용성 단백질 용액을 형성하는 단계;
    (b) 상기 수용성단백질 용액을 잔여 카놀라유 종자밀로부터 분리하는 단계,
    (c) 선택막기술을 사용하여 이온력을 일정하게 유지시키면서 상기 수용성 단백질 용액의 단백질 농도를 50 g/L 이상까지 증가시켜 농축 단백질 용액을 제공하는 단계; 및
    (d) 상기 농축 단백질 용액을 건조시켜, 건조중량 기준으로, 90 중량% (N × 6.25) 이상의 단백질 함량을 가진 카놀라 단백질 분리물을 제공하는 단계
    로 구성되는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 카놀라 단백질 분리물은 2S 카놀라 단백질의 25 내지 55 중량%, 7S 카놀라 단백질의 45 내지 75 중량% 및 12S 카놀라 단백질의 0 내지 15 중량%인 카놀라 단백질 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  3. 제1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 방법은 회분식으로 수행되고, 상기 카놀라유 종자밀의 상기 추출은, 5℃ 이상의 온도에서 0.05 이상의 이온력 및 5 내지 6.8의 pH를 가지고, 항산화제를 함유하는 수용성 염 용액을 사용하는 것에 의해 수행되어, 5 내지 40 g/L인 단백질농도를 가진 수용성 단백질 용액을 생성하는 것을 특징으로 하는 수용성 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법은 연속공정으로 수행되고, 상기 추출단계는 다음:
    (ⅰ) 상기 카놀라유 종자밀을, 5℃ 내지 65℃의 온도에서 0.05 이상의 이온력 및 5 내지 6.8의 pH를 가지고 항산화제를 함유하는 수용성 염용액과 연속적으로 혼합하는 단계 및
    (ⅱ) 상기 카놀라유 종자밀로부터 단백질을 추출하면서 상기 혼합물을 파이프를 통해 연속적으로 운반하여, 10분까지의 시간 동안 5 내지 40 g/L의 단백질 함량을 가지는 수용성 단백질 용액을 형성하는 것에 의해 수행하는 것을 특징으로 하는 수용성 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 잔여 카놀라종자밀로부터 수용성 단백질 용액의 분리 단계 이후, 수용성 단백질 용액은 색소 제거 단계를 거치는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 카놀라유 종자밀을 물로 추출하고, 얻어진 수용성 단백질 용액에 이후 염을 부가하여, 0.05 이상의 이온력을 가지는 수용성 단백질 용액을 제공하는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 농축단계를 한외여과에 의해 수행하여, 200g/L 이상의 단백질함량을 가지는 농축된 단백질 용액을 제조하는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 농축된 단백질 용액을, 추출단계에서 사용되는 것과 동일한 이온력을 가지는 수용성 염용액을 사용하여 정용여과시키는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 농축된 단백질 용액은 색 제거 단계를 거치는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 농축된 단백질 용액을 55℃ 내지 70℃의 온도까지 10 내지 15분동안 가열하는 것에 의해, 상기 농축된 단백질 용액은 저온살균단계를 거치는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수중생물배양용 사료조성물로서 건조된 카놀라 단백질 분리물을 제제화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  12. 제1항에 따른 방법에 의해 제조된 카놀라 단백질 분리물을 함유하는 수중생물배양용 사료 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 카놀라 단백질 분리물은 90 중량% 이상의 단백질함량을 가지고 2S 카놀라 단백질의 25 내지 55 중량%, 7S 카놀라 단백질의 45 내지 75중량% 및 12S 카놀라 단백질의 0 내지 15중량%인 단백질 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는 수중생물배양용 사료 조성물.
  14. 제2항에 있어서, 상기 카놀라 단백질 분리물은 2S 카놀라 단백질의 40 내지 50 중량%, 7S 카놀라 단백질의 50 내지 60 중량% 및 12S 카놀라 단백질의 1 내지 5 중량%인 카놀라 단백질 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 카놀라 단백질 분리물은 100 중량% 이상의 단백질함량을 가지고, 2S 카놀라 단백질의 40 내지 50 중량%, 7S 카놀라 단백질의 50 내지 60중량% 및 12S 카놀라 단백질의 1 내지 5중량%인 단백질 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는 수중생물배양용 사료 조성물.
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