KR20110057129A - 카놀라 오일 씨로부터 카놀라 단백질 분리물의 제조 - Google Patents

카놀라 오일 씨로부터 카놀라 단백질 분리물의 제조 Download PDF

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버콘 뉴트라사이언스 (엠비) 코포레이션
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Abstract

개시된 내용은 씨로부터 오일의 초기 제거가 없는 카놀라 오일 씨로부터 카놀라 단백질 분리물의 생산에 관련하고 있다.

Description

카놀라 오일 씨로부터 카놀라 단백질 분리물의 제조 {PREPARATION OF CANOLA PROTEIN ISOLATE FROM CANOLA OIL SEEDS (“BLENDERTEIN”)}
본 출원은 2008년 8월 18일자로 출원된 미국 가특허출원 제 61/136,192호로부터 35 USC 119(e)하에서 우선권을 주장한다.
본 발명은 카놀라 단백질 분리물의 제조에 관한 것이다.
카놀라 오일 씨의 공정에서, 씨들의 카놀라 오일성분을 최대한 제거하기 위해 씨들은 분쇄된다. 분쇄된 잔여 씨들은 통상 헥산을 이용하여 용매추출되어, 오일의 잔류를 회수한다. 그런 다음, 용매는 카놀라 오일 씨 가루을 생산하도록 재사용하기 위해 회수된다,
적어도 100wt% (N×6.25)의 단백질 함량을 갖는 카놀라 오일 씨 단백질 분리물들은, 본 출원의 양수인에게 양도되고 여기서 참고용으로 포함된, 계류중인 2002년 05월 03일자로 출원된 대응 미국특허출원 제 10/137,391 (미국특허출원공개 제 2003-0125526 A1 및 WO 02/089597) 및 2004년 06월 09일자로 출원된 미국특허출원 제 10/476,230 호 (미국특허출원공개 제 2004-0254353 A1)에 기재된 공정에 의한 오일 씨 가루로부터 형성될 수 있다. 그 절차는, 카놀라 오일 씨 가루을 수용성 염용액을 사용하여 추출하는 단계, 결과적인 수용성 단백질 용액을 잔여오일 씨 가루로부터 분리하는 단계, 선택적 막 기술을 통해 이온강도를 실질적으로 일정하게 유지하면서, 수용성 용액의 단백질 농도를 적어도 약 200gL로 증가시키는 단계, 결과적인 농축단백질 용액을 찬물로 희석시켜 단백질 미셀들(protein micelles)의 형성을 유발하는 단계, 무정형의, 끈적이는, 젤라틴성의, 글루텐 같은 미셀덩어리(PMM)를 형성하도록 단백질 미셀들을 침전시키는 단계; 및 적어도 약 100wt% (N×6.25)의 단백질 함량을 갖는 상청액으로부터 단백질 미셀덩어리를 회수하는 다단계의 공정을 수반한다. 여기서 사용된 바와 같이, 단백질 함량은 건조중량에 근거하여 결정된다. 회수된 PMM은 건조될 수 있다.
공정의 일 실시예에서, PMM 침전단계로부터의 상청액은 상청액으로부터 카놀라 단백질 분리물을 회수하기 위해 처리된다. 이 처리는 처음에 한외거르기 막을 사용하여 상청액을 농축하고 농축물을 건조함에 의해 수행된다. 획득된 카놀라 단백질 분리물은 적어도 약 90 wt%, 바람직하게는 적어도 약 100 wt%(N x 6.26)의 단백질 농도를 갖는다.
여기 양수인에게 양도된, 미국 특허출원 제 10/137,391호에 개시된 공정들은 본질적으로 배치(batch) 공정들이다. 2002년 11월 19일에 출원된 미국 특허출원 제 10/298,678호(WO 03/043439)에는, 카놀라 단백질 분리물을 만들기 위한 연속 공정이 기술되어 있다. 그것에 따르면, 카놀라 오일 씨 가루는 수용성 염 용액과 계속적으로 혼합되고, 이 혼합물은 수용성 단백질 용액을 형성하도록 카놀라 오일 씨 가루로부터 단백질을 추출하면서 파이프를 통해 수송되어 지고, 수용성 단백질 용액은, 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지하면서, 적어도 약 50 g/L로 수용성 단백질 용액의 단백질 함량을 증가시키도록 선택적 막 조작을 통해 계속적으로 수송되어지며, 얻어진 농축 단백질 용액은 단백질 미셀의 형성을 일으키도록 찬물로 계속적으로 혼합되어지고, 그리고 단백질 미셀은 상청액이 계속적으로 유출되는 동안 소망하는 량의 PMM이 침전 용기 내에 축적될 때 까지 계속적으로 침전된다. 이 PMM은 침전 용기로부터 회수되어 건조된다. 이 PMM은 적어도 약 90 wt% (N x 6.25), 바람직하게는 적어도 약 100 wt% 의 단백질 함량을 갖는다. 유출된 상청액은 상술한 바와 같이 그것으로부터 카놀라 단백질 분리물을 회수하기 위하여 처리될 수 있다.
출원인들은 오일 씨들이 기초로 된 오일 씨들로부터 다양한 단백질들을 회수하는데 이용된 처리절차들을 잘 알고 있다. 대표적인 예들이 미국 특허 제 2,762,820호 및 제 4,151,310호이다. 카놀라는 상기 선행기술들에서의 처리공정으로 처리된 오일 씨들이 아니다.
카놀라는 또한 평지씨 또는 오일 씨 유채로 알려져 있다.
본 발명에 따른 카놀라 오일 씨로부터 카놀라 단백질 분리물을 회수하기 위한 카놀라 단백질 분리물의 제조방법은 위에서 언급한 공정들에 따른 카놀라 단백질 분리물의 회수방법에 비하여 월등히 우수하다. 그것은 출발물질이 씨로부터 오일을 회수하는 우선적 목적을 위한 카놀라 오일 씨의 처리로부터 잔여 가루이기 때문으로, 분리물의 색상, 즉 더 적은 색소의 관점에서 더 높은 질의 제품을 얻는다.
여기의 제조방법에 따라 제조된 카놀라 단백질 분리물은 단백질 분리물들의 종래의 응용, 즉 가공 식품 및 음료의 단백질 보강, 오일의 유화, 구워진 물품의 몸체 성형제 및 가스로 속을 수 있는 제품들에 있어서의 성형제 등에 사용될 수 있다. 부가하여, 이 카놀라 단백질 분리물은 고기 유사체로 사용할 수 있는 단백질 섬유로 형성할 수도 있고, 계란 흰자 대체품으로 또는 계란 흰자가 결합제로 사용되는 음식물의 협력제로 사용될 수가 있다. 이 카놀라 단백질 분리물은 영양 보충제로도 사용될 수 있다. 카놀라 단백질 분리물의 다른 용도로는 애완동물 사료, 동물사료에 그리고 산업용 및 화장품용 응용에 그리고 신체관리 제품에 이용될 수 있다.
본 발명의 방법에 있어서, 카놀라 오일 씨에 대하여 일반적으로 수행된 초기 오일 제거단계가 생략되었다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 카놀라 오일 씨로부터 카놀라 단백질 분리물의 제조방법에 있어서,
카놀라 오일 씨를 빻는 단계,
수용성 카놀라 단백질 용액을 형성하기 위하여 기초 카놀라 오일 씨 내의 카놀라 단백질을 가용성으로 하도록 수용성 추출 매체로 기초 카놀라 오일 씨를 추출하는 단계,
잔여 기초 카놀라 오일 씨로부터 수용성 카놀라 단백질 용액을 분리하는 단계,
수용성 카놀라 단백질 용액을 탈지하는 단계,
탈지된 수용성 카놀라 단백질 용액을 정화하는 단계,
농축된 카놀라 단백질 용액을 형성하기 위하여 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지하면서 정화된 수용성 카놀라 단백질 용액을 농축하는 단계,
농축된 카놀라 단백질 용액을 선택적으로 디아필트레이션(diafilteration)하는 단계,
선택적으로 디아필트레이션되고 농축된 카놀라 단백질 용액을 선택적으로 저온 살균하는 단계,
카놀라 단백질 미셀의 형성을 일으키도록 농축된 카놀라 단백질 용액을 찬물로 희석하는 단계,
카놀라 단백질 미셀을 단백질 미셀 덩어리로 수집하는 단계,
적어도 약 90 wt%(N x 6.25)d.b., 바람직하게는 적어도 약 100 wt%d.b.의 단백질 함량을 갖는 카놀라 단백질 분리물을 형성하도록 단백질 미셀 덩어리를 건조하는 단계, 및
적어도 약 90 wt%(N x 6.25)d.b., 바람직하게는 적어도 약 100 wt%d.b.의 단백질 함량을 갖는 추가적인 카놀라 단백질 분리물을 형성하도록 단백질 미셀 덩어리의 수집으로부터의 상청액을 선택적으로 처리하는 단계를 포함하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법을 제공하고 있다.
본 발명에 따른 카놀라 오일 씨로부터 카놀라 단백질 분리물을 회수하기 위한 카놀라 단백질 분리물의 제조방법은 위에서 언급한 종래의 공정들에 따른 카놀라 단백질 분리물의 회수방법에 비하여 월등히 우수하다. 그것은 출발물질이 씨로부터 오일을 회수하는 우선적 목적을 위한 카놀라 오일 씨의 처리로부터의 잔여 가루이기 때문으로, 분리물의 색상, 즉 더 적은 색소의 관점에서 더 높은 질의 제품을 얻는다.
또한, 본 발명은 카놀라 단백질 분리물의 회수를 위한 계속되는 공정의 이용에 의해, 초기 단백질 추출 단계는 동일 레벨의 단백질 추출을 위하여 의미 있게 시간을 감소할 수 있고, 추출단계에서 의미 있게 더 높은 온도를 채용할 수가 있다. 부가하여, 계속되는 공정에서, 더 많은 생산 량을 얻으면서 뱃치공정에서 보다 오염의 기회가 적고 공정이 더 간편한 장비에 의해 수행될 수가 있다.
본 발명에 있어서, 온전한 카놀라 오일 씨가 카놀라 오일 씨의 기초 덩어리를 제공하는 데 기초이다. 카놀라 오일 씨의 이 기초 덩어리로부터 카놀라 단백질 분리물을 제공하기 위한 방법의 초기 단계는 기초 카놀라 오일 씨로부터 단백질 물질을 가용성으로 하는 것을 포함한다. 대조적으로, 이 씨들은, 높은 쉐어 펌프(shear pump)와 같은 편리한 장비를 사용하여, 씨를 빻음과 동시에 단백질을 가용성으로 하도록 젖어 있어도 좋다. 카놀라 씨로부터 회수된 단백질 물질은 카놀라 씨에서 자연적으로 발생하는 단백질일 수 있고 또는 이 단백질 물질은 유전적 처리에 의해 그러나 천연 단백질의 특유의 소수성 및 극성 성질을 소유하는 변경된 단백질일 수 있다.
단백질 가용성화는 식품등급 염 용액을 사용하는 것에 의해 가장 효과적으로 수행되는데, 그 이유는 염의 존재가 빻아진 카놀라 오일 씨로부터 용융성 단백질의 제거를 촉진하기 때문이다. 카놀라 단백질 분리물이 비-식품용을 위한 것이라면, 비-식품등급 화학물질이 사용될 수 있다. 염은 통상적으로 염화나트륨이고, 비록 염화 칼슘과 같은 다른 염들이 사용되어져도 좋다. 염 용액은 효과가 있는 단백질의 의미있는 량의 가용성화를 가능하도록 적어도 약 0.05, 바람직하게는 적어도 약 0.10의 이온 강도를 갖는다. 염 용액의 이온 강도가 증가하기 때문에, 카놀라 오일 씨 가루내의 단백질의 가용성화 정도는 최대값에 도달할 때까지 초기에 증가한다. 이온 강도에 있어서 어떠한 뒤이은 증가도 가용성화된 총 단백질을 증가시키지 않는다. 최대 단백질 가용성화를 일으키는 식품 등급 염 용액의 이온성 강도는 관련된 염에 의존하여 변화한다.
이온 강도의 증가와 함께 단백질 침전을 위하여 요구된 희석의 보다 나은 정도의 관점에서, 약 0.8 이하의, 더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 0.15의 이온 강도 값을 사용하는 것이 통상 바람직하다.
뱃치(batch) 처리에 있어서, 단백질의 염 가용성화는 약 5℃ 내지 75℃의 온도에서 효과적이고, 통상적으로 약 10 내지 60분인 가용성화 시간이 감소하도록 바람직하게는 교반이 동반되어진다. 오일 씨 가루로부터 실행 가능한 한 많은 단백질을 실질적으로 추출하도록 가용성화를 효과 있게 하는 것이 바람직하며, 그렇게 함으로서 전체적으로 높은 생산률을 제공한다.
약 5℃의 낮은 온도 한계가 선택되는데 그 이유는 이 온도 이하에서는 가용성화가 느려서 거의 실현 가능성이 없기 때문이고, 반면 약 75℃의 상부 온도한계가 선택되는 것은 어떤 현존 단백질의 변성 온도 때문이다.
계속되는 공정에 있어서, 카놀라 오일 씨로부터 단백질의 추출은 카놀라 오일 씨로부터 단백질의 계속적인 추출을 효과 있게 하면서 한결같은 방법으로 수행된다. 하나의 실시예에 있어서, 빻아진 카놀라 오일 씨는 식품등급 염 용액과 함께 계속적으로 혼합되고, 이 혼합물은 일정한 길이를 갖는 파이프 또는 도관을 통해 여기에 개시되는 매개변수에 따라 소망하는 추출을 달성하기에 충분한 체류시간의 유동률로 전송된다. 이러한 계속되는 공정에서, 염 가용성화 단계는 약 10분 이내의 시간 안에 빠르게 달성되고, 카놀라 오일 씨로부터 실행 가능한 한 많은 단백질을 실질적으로 추출하도록 가용성화를 효과 있게 하는 것이 바람직하다. 계속되는 공정에서 가용성화는 약 10℃ 내지 75℃ 사이, 바람직하게는 약 15℃ 내지 35℃ 사이의 온도에서 효과가 있다.
일반적으로 수용성 식품등급 염 용액은 약 5 내지 6.8 의, 바람직하게는 약 5.3 내지 6.2의 pH를 갖는다. 이 염 용액의 pH는 어떠한 편리한 산, 통상 염산, 또는 알칼리, 통상적으로는 수산화나트륨의 사용에 의해 추출 단계에 있어서의 사용을 위한 약 5 내지 6.8의 범위 이내에서, 요구되어 진 바와 같이, 어떤 소망하는 값으로 조정되어져도 좋다.
가용성화 단계 동안 식품등급 염 용액 안의 기초 카놀라 오일 씨의 농도는 광범위하게 변화해도 좋다. 전형적인 농도 값은 약 5 내지 약 25%w/v이다.
수용성 염 용액과 함께 단백질 추출 단계는 카놀라 씨 안에 존재하는 지방을 가용성화하는 부가적 효과도 가지며, 이것은 수상에 존재하는 지방으로 된다.
일반적으로 추출단계로부터 얻어진 단백질 용액은 약 3 내지 40 g/L, 바람직하게는 약 10 내지 30 g/L의 단백질 농도를 갖는다.
수용성 염 용액은 산화방지제를 포함해도 좋다. 산화방지제는 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 어떠한 편리한 산화방지제이어도 좋다. 채용되는 산화방지제의 량은 용액의 약 0.01 내지 1 wt%, 바람직하게는 약 0.05 wt%로 변화시켜도 좋다. 산화방지제는 단백질 용액 내의 석탄산의 산화를 방지하는 역할을 한다.
추출단계로부터 초래되는 수상은 경사형 원심 분리기를 채용하는 것과 같은 어떤 편리한 방법으로 잔여 카놀라 씨 물질로부터 분리되어져도 좋고, 잔여 씨 물질을 제거하기 위하여 디스크 원심분리기 및/또는 여과에 의해 뒤이어진다. 분리된 잔여 씨 물질은 처분을 위해 건조되거나 또는 추가적인 처리를 하여도 좋다.
수용성 카놀라 단백질 용액에 존재하는 지방은 본 출원인에게 양도된 미국 특허 제 5,844,086호 및 제 6,005,076호에 개시된 공정에 의해 제거되어져도 좋다.
거기에 개시된 바와 같이, 수용성 카놀라 단백질 용액은, 기울여 따르기와 같은 어떤 편리한 처리에 의해 수상으로부터 제거되기 위한 지방의 분리를 일으키도록, 약 3℃ 내지 약 7℃의 온도로 냉각되어져도 좋다. 대조적으로, 그 지방은 크림(cream) 분리기를 사용하는 원심분리에 의해 더 높은 온도에서 제거되어져도 좋다. 지방이 제거되는 즉시, 수용성 카놀라 단백질 용액은 여과에 의해 추가적으로 정화되어져도 좋다. 수용성 카놀라 단백질 용액으로부터 회수된 카놀라 오일은 카놀라 오일의 상업적 응용에 사용되도록 처리되어져도 좋다.
대조적으로, 수용성 카놀라 단백질 용액은, 삼 상 디캔터(decanter)와 같은 것을 사용하여 어떤 편리한 공정에 의해, 오일 상 및 잔여 카놀라 씨 물질로부터 동시에 분리되어져도 좋다. 이 수용성 카놀라 단백질 용액은 여과에 의해 추가적으로 정화되어져도 좋다.
최종 카놀라 단백질 분리물의 색은, 단백질 용액을 제공하도록, 분리된 수용성 단백질 용액에 분말 활성화된 탄소 또는 다른 색소 흡착 물질을 혼합하고 이어서 흡착물질을 제거하고 편리한 방법으로 여과함에 의해 빛 색깔 또는 저 가루도 황색으로 개선될 수 있다. 또한 디아필트레이션(diafiltration)이 색소 제거를 위하여 사용되어져도 좋다.
이러한 색소 제거 단계는 어떠한 편리한 조건 하에서, 일반적으로 분리된 수용성 단백질 용액의 주위 온도에서, 어떤 적절한 색소 흡착 물질을 채용함에 의해 수행된다. 분말 활성화된 탄소의 경우에 약 0.025 내지 5 % w/v, 바람직하게는 0.05 내지 2% w/v의 량이 채용된다.
수용성 염 용액으로 기초 카놀라 오일 씨를 추출하는 것과 대조적으로, 이러한 추출은, 비록 물 단독의 사용이 수용성 염 용액 보다 기초 카놀라 오일 씨로부터 단백질을 덜 추출하는 경향이 있지만, 물 단독을 사용하여 만들어질 수 있다. 이러한 대조적 방법이 채용되면, 상술한 농축에 있어서 염이 이하에 개시될 농축 단계 동안 용액 내의 단백질을 유지하기 위하여 잔여 기초 오일 씨로부터 분리 후 단백질 용액에 첨가되어져도 좋다. 제1 지방 제거 단계가 수행될 때, 일반적으로 염이 이러한 조작의 완성 후에 첨가된다.
다른 대안 공정은 약 6.8 위의 비교적 높은 pH 값, 일반적으로 약 9.9 까지의 값의 식품등급 염 용액으로 기초 오일 씨를 추출하는 것이다. 식품등급 염 용액의 pH는 수용성 수산화 나트륨 용액 같은 어떠한 편리한 식품등급 알칼리의 사용에 의해 소망의 알칼리 값으로 조정되어져도 좋다. 대안으로서, 기초 오일 씨는 약 pH 5 이하의, 일반적으로 약 pH 3으로 낮춘, 비교적 낮은 pH의 염 용액으로 추출되어져도 좋다. 이러한 대안이 채용될 경우, 기초 오일 씨 추출 단계로부터 얻어지는 수상은, 이전에 언급된 바와 같이, 어떤 편리한 방법으로 잔여 카놀라 씨 물질로부터 분리되어진다. 분리된 잔여 카놀라 오일 씨 물질은 처분을 위해 건조되거나 또는 추가적 처리가 수행되어져도 좋다.
높은 또는 낮은 pH 추출 단계로부터 얻어지는 수용성 단백질 용액은, 상술한 바와 같이, 아래에서 개시될 다른 공정의 전에, 약 5 내지 6.8 의, 바람직하게는 약 5.3 내지 6.2의 범위로 pH가 조정된다. 이러한 pH의 조정은 염산 또는 알칼리와 같은, 그리고 수산화 나트륨과 같은 어떤 편리한 산을 사용하여 수행되어져도 좋다.
수용성 단백질 용액은 그것의 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지하면서 단백질 농도를 증가시키도록 농축된다. 일반적으로 이러한 농축은 약 50 g/L 내지 약250 g/L, 바람직하게는 약 200 g/L의 단백질 농도를 갖는 농축된 단백질 용액을 제공하도록 수행된다.
농축단계는, 동공-섬유 막 또는 나선-권선 막과 같은 막들을 사용하여 한외거르기 또는 디아필트레이션과 같은 어떤 편리한 선택적 막 기술을 채용함에 의해, 그리고 약 3,000 내지 100,000 달톤, 바람직하게는 약 5,000 내지 10,000 달톤과 같은 적절한 분자 질량 차단과 함께, 그리고 다른 막 재질 및 배열을 갖는 막들을 사용하여, 뱃치 또는 계속적인 조작으로 한결같은 어떤 편리한 방법으로 수행되어 지고, 그리고 계속적인 조작을 위하여, 수용성 단백질 용액이 이들 막을 통과하기 때문에, 소망하는 농도를 허용하도록 치수되어진다.
잘 알려진 바와 같이, 한외거르기 및 유사한 선택적 막 기술은 낮은 분자량 종류는 막의 통과를 허용하는 반면 높은 분자량 종류는 통과를 허용하지 않는다. 낮은 분자량종류는 식품등급의 이온 종류는 물론 탄수화물, 색소 및 반-영양인자와 같은 원재료로부터 추출된 저 분자량 물질은 물론 단백질의 어떤 저 분자량 종류를 포함한다. 막의 분자량 차단은 통상적으로, 다른 막 물질 및 구조와 관련하여 오염물질의 통과를 허용하는 한편, 용액 내에 단백질의 의미 있는 비율의 유지를 보장하도록 선택된다.
농축된 단백질 용액은 추출용액과 동일한 몰 농도 및 pH의 수용성 염 용액을 사용하여 디아필트레이션(diafiltration) 단계에 놓이게 된다. 이러한 디아필트레이션은 약 2 내지 20 용량, 바람직하게는 약 5 내지 10 용량의 디아필트레이션 용액을 사용하게 된다. 디아필트레이션 조작에 있어서, 불순물의 추가적 량이 막 침투를 통해 통과함에 의해 수용성 단백질 용액으로부터 제거된다. 디아필트레이션 조작은 불순물 량이 의미가 없을 때까지 그리고 알아볼 수 있는 색상이 침투에 나타날 때까지 수행된다. 이러한 디아필트레이션은 농축단계까지 동일한 막을 사용하여 수행되어도 좋다. 그러나, 원한다면, 디아필트레이션 단계는 약 3,000 내지 100,000 달톤, 바람직하게는 약 5,000 내지 10,000 달톤의 범위내의 분자량 차단을 가지며, 서로 다른 막 재질 및 구조를 갖는 막과 같은 다른 분자량 차단의 분리된 막을 사용하여 수행되어져도 좋다.
적어도 디아필트레이션 단계의 부분 동안 산화방지제가 디아필트레이션 중간에 나타나도 좋다. 이 산화방지제는 황산 나트륨, 아스코르브산과 같은 어떤 편리한 산화방지제이어도 좋다. 디아필트레이션 중간에 채용된 산화방지제의 량은 채용된 물질에 의존하고 약 0.01 내지 1 wt%, 바람직하게는 약 0.05 wt%로 다양화될 수 있다. 이 산화방지제는 농축된 카놀라 단백질 분리물 용액에 나타나는 석탄산의 산화를 방지한다.
농축단계 및 디아필트레이션 단계는, 어떠한 편리한 온도, 일반적으로 약 20℃ 내지 60℃, 바람직하게는 약 20 내지 30℃의 온도 하에서, 농축의 소망하는 정도를 달성하기 위한 시간 동안 수행된다. 어떤 정도에 도달 까지 사용된 온도 및 다른 조건들은 농축에 사용된 막 장비 및 용액의 소망하는 단백질 농도에 의존한다.
농축된 그리고 선택적으로 디아필트레이션된 단백질 용액은, 만약 필요하다면, 미국 특허 제 5,844,086호 및 제 6,005,076호에 개시된 바와 같은 탈지 동작을 더 수행해도 좋다.
농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 단백질 용액은 상술한 색상제거 조작에 대안으로서 색상제거조작이 수행되어져도 좋다. 낟 알갱이 활성화탄소(GAC)는 물론 분말화된 활성 탄소가 사용되어져도 좋다. 색상 흡착 시약으로서 사용될 수 있는 다른 물질은 폴리비닐 피놀리돈(polyvinyl pyrrolidone)이다.
색상 흡착 시약 취급 단계는 어떤 편리한 조건들 아래서, 일반적으로 카놀라 단백질 용액의 주변 온도에서 수행된다. 분말화된 활성화 탄소를 위하여는, 약 0.025% 내지 약 5% w/v, 바람직하게는 약 0.05% 내지 약 2% w/v의 량이 사용된다. 만약 폴리비닐피놀리돈이 색상흡착시약으로 사용된다면, 약 0.5% 내지 약 5% w/v, 바람직하게는 약 2% 내지 약 3% w/v의 량이 사용된다. 색상흡착시약은 여과와 같은 편리한 수단에 의해 카놀라 단백질 용액으로부터 제거되어도 좋다.
선택적 색상 제거 단계로부터 얻어진 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 카놀라 단백질 용액은 세균 량을 줄이기 위한 저온살균 단계에 놓여져도 좋다. 이러한 저온살균은 어떤 소망의 저온살균 조건 하에서 수행되어도 좋다. 일반적으로, 농축되고 선택적으로 디아필트레이션된 카놀라 단백질 용액은 약 55℃ 내지 70℃, 바람직하게는 약 60℃ 내지 65℃의 온도에서 약 10 내지 15분간, 바람직하게는 약 10분간 가열된다. 저온살균된 농축 카놀라 단백질 용액은 이하에서 개시될 다음 공정을 위하여 바람직하게는 약 25℃ 내지 약 40℃의 온도로 냉각되어도 좋다.
농축단계 및 디아필트레이션 단계에서 채용된 온도와 저온살균단계의 수행 여부에 의존하여, 농축된 단백질 용액은 뒤이은 희석단계 및 미셀 성형의 수행을 용이하게 하도록 농축된 단백질 용액의 점도를 감소하기 위하여, 적어도 약 20℃, 그리고 약 60℃까지, 바람직하게는 약 25℃ 내지 40℃의 온도로 가온 되어져도 좋다. 농축된 단백질 용액은 찬물에 의한 희석에서 미셀 성형이 일어나지 않게 되는 상기의 온도를 초과하여 가열되어서는 안 된다.
농축단계, 그리고 선택적 디아필트레이션 단계, 선택적 색상제거 단계, 선택적 탈지 단계, 및 선택적 저온살균 단계로부터 얻어진 농축된 단백질 용액은 소망하는 희석의 정도에 도달하는데 요구되는 량을 갖는 찬물과 함께 농축된 단백질 용액을 혼합함에 의해 미셀 성형이 되도록 희석된다. 미셀 루트에 의해 얻어지기 위하여 요구되는 카놀라 단백질의 비율 및 상청액으로부터의 비율에 의존하여, 농축된 단백질 용액의 희석의 정도는 다양하게 되어져도 좋다. 일반적으로 더 낮은 희석 레벨에서, 카놀라 단백질의 더 많은 비율이 수상에 남는다.
미셀 루트에 의해 가장 많은 비율의 단백질을 제공하기를 원할 때, 농축된 단백질 용액은 약 5 폴드(fold) 내지 약 25 폴드, 바람직하게는 약 10 폴드 내지 약 20 폴드에 의해 희석된다.
농축된 단백질 용액과 함께 혼합된 찬물은 약 15℃ 이하, 일반적으로 약 3℃ 내지 약 15℃, 바람직하게는 약 10℃ 이하의 온도를 갖는데, 그 이유는 단백질 미셀 덩어리의 형태에 있는 단백질 분리물의 향상된 수확량이 사용된 희석 인자들에서 더 차가운 온도로 달성되기 때문이다.
농축된 단백질 용액의 희석과 이온 강도의 결과적 감소는 교질입자 형태로 별개의 단백질 작은 방울들의 형태로 있는 높게 연합된 단백질 분자들의 구름-같은 덩어리의 형성을 일으킨다. 단백질 미셀은, 집합된,합체된, 가루집한, 무정형의, 끈적끈적한, 글루텐-같은 단백질 미셀 덩어리를 형성하도록, 침전이 허락된다. 이 침전은 원심분리와 같은 것에 의해 도와줘도 좋다. 이러한 유도된 침전은 단백질 미셀 덩어리의 액체 함량을 감소시키고, 그것은 일반적으로 약 70 중량% 내지 약 95 중량%의 습도 함량을 일반적으로 총 미셀 덩어리의 약 50 중량% 내지 약 80 중량%의 값으로 감소시킨다. 또한, 이와 같은 미셀 덩어리의 습도 함량의 감소는 미셀 덩어리의 내포된 염 함량을 감소시키고, 여기서 염 함량은 건조된 분리물의 염 함량이다.
뱃치(batch) 조작에 있어서, 농축된 단백질 용액의 뱃치가, 상술한 바와 같이, 소망의 량을 갖는 찬물의 고정 체에 부가된다. 농축된 단백질 용액의 희석 및 이온 강도의 결과적 감소는 미셀 형태의 별개의 단백질 작은 방울들의 형태로 된 고 결합 단백질 분자들의 구름-같은 덩어리의 형성을 유발한다. 뱃치 공정에서, 단백질 미셀들은 집합된, 합체된, 가루집한, 비결정성 끈적끈적한 글루텐-같은 단백질 미셀 덩어리(PMM)를 형성하도록 찬물의 바디(body)에 침전되는 것을 허용한다. 이침전은 원심분리에 의해서와 같은 방법으로 도와질 수 있다. 이렇게 유도된 침전은 단백질 미셀 덩어리의 액체 함량을 감소시키고, 그것은 일반적으로 약 70 중량% 내지 약 95 중량%의 습도 함량을 일반적으로 총 미셀 덩어리의 약 50 중량% 내지 약 80 중량%의 값으로 감소시킨다. 또한, 이와 같은 미셀 덩어리의 습도 함량의 감소는 미셀 덩어리의 내포된 염 함량을 감소시키고, 여기서 염 함량은 건조된 분리물의 염 함량이다.
대안적으로, 희석 조작은 T-형 파이프의 일 측 주입구에 농축된 단백질 용액을 계속적으로 통과 시키고 T-형 파이프의 다른 주입구에는 희석 물을 주입하면서 파이프 내에서 혼합을 허용하여 계속적으로 수행된다. 희석 물은 농축된 단백질 용액의 소망하는 희석 정도를 달성하는데 충분한 비율로 T-형 파이프 속으로 공급된다.
파이프 내에서 농축된 단백질 용액 및 희석 물의 혼합은 단백질 미셀의 성형을 시작하고 이 혼합물은 계속적으로 T-형 파이프의 출구로부터 침전 용기 속으로 주입되며, 그것으로부터 가득 찼을 때, 상청액이 넘쳐흐르는 것이 허용된다. 혼합물은 바람직하게 액체의 바디 내에서 난류를 최소화하는 방법으로 침전 용기 내의 액체 바디 속으로 주입된다.
계속되는 공정으로, 단백질 미셀은 집합된, 합체된, 가루집한, 비결정성 끈적끈적한 글루텐-같은 단백질 미셀 덩어리(PMM)를 형성하도록 침전 용기 내에서 침전되고, 이 공정은 소망하는 량의 PMM이 침전 용기의 바닥에 축적될 때까지 계속되며, 그 다음 축적된 PMM이 침전용기로부터 제거된다. 퇴적에 의한 침전 대신에, PMM은 원심분리에 의해 계속적으로 분리되어져도 좋다.
적어도 약 200 g/L 의 바람직한 단백질 함량으로 단백질 용액을 농축하는 공정 변수들의 조합 및 약 10 내지 20의 희석 인자의 사용은 원 가루 추출로부터 단백질 미셀 덩어리의 형태로 단백질을 회수하는 관점에서 더 높은 생산률, 종종 의미있게 높은 생산률을 낳고, 단백질 함량의 관점에서 상술한 미국 특허들에서 언급된 어떤 선행기술들의 단백질 분리물 형성 공정들을 사용하여 달성된 것들 보다 더 많은 순수한 분리물을 얻는다.
뱃치공정에 비교되는 것으로서 카놀라 단백질 분리물의 회수를 위한 계속되는 공정의 이용에 의해, 초기 단백질 추출 단계는 동일 레벨의 단백질 추출을 위하여 의미 있게 시간을 감소할 수 있고, 추출단계에서 의미 있게 더 높은 온도를 채용할 수가 있다. 부가하여, 계속되는 공정에서, 더 많은 생산 량을 얻으면서 뱃치공정에서 보다 오염의 기회가 적고 공정이 더 간편한 장비에 의해 수행될 수가 있다.
"단백질 미셀 덩어리" 또는 PMM으로 불리는 집합된, 합체된, 가루집한, 비결정성의, 끈적끈적한 글루텐-같은 단백질 덩어리의 형태로 있는 침전된 분리물은, 침전된 덩어리로부터 잔여 수상의 기우려따르기 또는 원심분리에 의해서와 같은 방법으로 잔여 수상 또는 상청액으로부터 분리된다. 이 PMM은 젖은 형태로 사용되어져도 좋고, 또는 스프레이 건조, 동결건조 또는 진공드럼건조와 같은 편리한 기술에 의해 건조형태로 건조되어져도 좋다. 건조 PMM은 적어도 약 90 wt%, 바람직하게는 적어도 약 100 wt% 단백질 (N x 6.25 로 계산된)d.b.의 높은 단백질 함량을 갖고, 실질적으로 변질 되지 않는다(차동 스캔닝 열량측정에 의해 결정된 바와 같이). 이 건조 PMM은 약 1 wt% 이하여도 좋은 낮은 잔여 지방 함량을 갖는다.
PMM 성형 및 침전 단계로부터의 상청액은, 희석단계에서 침전되지 않은, 의미 있는 량의 카놀라 단백질을 포함한다.
PMM의 제거에 뒤따른 희석단계로부터의 상청액은 단백질 함량을 증가시키기 위해 농축되어져도 좋다. 이러한 농축은, 용액 내에 카놀라 단백질의 의미 있는 비율을 유지하면서, 탄수화물, 색소 및 원재료로부터 추출된 저 분자량 물질을 포함하는 저 분자량 종류의 통과를 허용하는 적절한 분자량 차단막을 사용하는 한외거르기와 같은 편리한 선택적 막 기술을 사용하여 수행된다. 한외거르기 막들은 약 3,000 내지 100,000 달톤, 바람직하게는 약 5,000 내지 10,000 달톤의 분자 질량 차단을 갖고, 그리고 막 재질 및 배열이 다른 막이 사용되어져도 좋다. 이 방법으로 상청액의 농축은 단백질 회수를 위하여 건조되어 지는데 요구된 액체의 량을 감소시키고, 건조를 위해 요구되는 에너지도 감소시킨다. 일반적으로 상청액은 건조 전에 약 100 g/L, 바람직하게는 약 200 내지 약 300 g/L의 단백질 함량으로 농축된다.
농축된 상청액은, 추가적인 카놀라 단백질 분리물을 건조된 형태로 제공하도록, 스프레이 건조, 냉동 건조 또는 진공드럼 건조와 같은 어떤 편리한 기술에 의해 건조되어져도 좋다. 이러한 추가적 카놀라 단백질 분리물은 통상적으로 약 90 wt% 단백질(Kjeldahl N x 6.25로 계산된)을 초과하는 높은 단백질 함량을 가지며, 실질적으로 변성되지 않는다(차등 스캔닝 열량측정에 의해 결정된 것으로서). 만약 원한다면, 이 습한 PMM은, 화합된 카놀라 단백질 분리물을 제공하도록 어떤 편리한 기술에 의해 화합된 단백질 흐름을 건조하기 전에, 농축된 상청액과 화합되어져도 좋다. 이 화합된 카놀라 단백질 분리물은 약 90 wt% (Kjeldahl N x 6.25로 계산된)를 초과하는 높은 단백질 함량을 가지며, 실질적으로 변성되지 않는다(차등 스캔닝 열량측정에 의해 결정된 것으로서).
대안으로, PMM 분리로부터의 상청액은 그것으로부터 추가적 카놀라 단백질 분리물을 회수하기 위하여 대안적 공정들에 의해 처리되어져도 좋다. 예를 들면, 본 출원인에게 양도된 2008년 6월 20일 출원된 미국 특허출원 제 12/213,500호에 개시된 바와 같이, 먼저 부분적으로 농축되거나 전체 농축되어져도 좋은 상청액은, 열처리된 용액으로부터 카놀라 단백질 분리물을 회수하기 전에, 그것으로부터 7S 단백질을 침전시키도록 열처리되어져도 좋다. 또한, 미국 특허출원 제 12/213,500호에 개시된 바와 같이, 이 상청액은, 얻어진 용액으로부터 카놀라 단백질 분리물을 회수하기 전에, 7S 단백질을 퇴적하기 위하여 등전 침전이 수행되어져도 좋다.
본 출원인에게 양도된 2008년 8월 18일에 출원된 미국 가특허출원 제 61/136,193호에 개시된 바와 같은 다른 대안에 있어서, 먼저 부분적으로 농축되거나 전체 농축되어져도 좋은 상청액은, 카놀라 단백질 분리물을 회수하기 전에, 칼슘염, 바람직하게는 염화칼슘에 의한 처리가 수행된다.
부가적으로, 본 출원인에게 양도된 2008년 8월 19일에 출원된 미국 가특허출원 제 61/136,208호에 개시된 바와 같이, PMM은 용해가능한 카놀라 단백질 분리물을 제공하도록 처리되어져도 좋다.
다른 대안 공정으로서, 농축된 상청액의 단지 일부가 적어도 PMM의 일부와 혼합되어져도 좋고 이 혼합물은 건조되어진다. 농축된 상청액의 잔여분은 PMM의 어떤 잔여분으로서 건조되어져도 좋다. 또한, 건조된 PMM 및 건조된 상청액은 어떤 소망하는 상대 비율로 건조 혼합되어져도 좋다.
이와 같은 방법의 조작들에 의해, 여러 개의 카놀라 단백질 분리물들이, 건조된 PMM의 형태로, 건조된 상청액의 형태로, 그리고 PMM 및 상청액의 다양한 중량 비율, 일반적으로 약 5:95 내지 95:5의 중량 비율의 건조된 혼합물의 형태로 회수되어 지고, 이것은 다른 기능적 영양상 특성을 달성하기 위하여 바람직하다.
실시예
실시예 1:
이 실시예는 본 발명의 일 실시예에 따른 새로운 카놀라 단백질 분리물의 생산에 대하여 기술하고 있다.
카놀라 씨의 'a' kg이 씨를 완전히 빻기 위하여 빻는기구에 통과되었다. 'b' kg의 기초 씨는 주변 온도에서 'd'M NaCl 용액의 'c' L에 첨가되었고 수용성 단백질 용액을 제공하기 위하여 30분 동안 휘저어 졌다. 잔여 카놀라 씨 물질은 제거되어졌고 획득된 단백질 용액은 'f' 중량%의 단백질 함량을 갖는 부분적으로 정화된 단백질 용액의 'e'L을 생산하기 위하여 원심분리에 의해 부분적으로 정화되었다. 이 부분적으로 정화된 단백질 용액은 크림 분리기로 탈지되어졌고, 'h' 중량%의 단백질 함량을 갖는 용량 'g' L의 용액이 얻어지도록 더욱 정화하기 위하여 여과되어졌다.
단백질 추출 용액의 'i'L 약수가 'k' 달톤의 분자 중량 차단을 갖는 폴리에테르슬폰(polyethersulfone)(PES)막 상에서 농축에 의해 'j'L의 용량으로 감소되어졌고, 동일한 막 상에서 'i' 용량의 'm'M NaCl 용액으로 디아필트레이션되어졌다. 디아필트레이션된 잔류액은 1 분 동안 60℃에서 저온 살균되어졌다. 획득된 'n'kg의 저온살균된 농축 단백질 용액은 'o'중량%의 단백질 함량을 가졌다.
'p'℃에서 농축된 용액은 'r'℃의 온도를 갖는 찬 역삼투(RO) 정제된 물속에서 'q'로 희석되어졌다. 즉시 흰 구름이 형성되어졌고 침전이 허락되어졌다. 상부 희석 물은 제거되어졌고 침전된, 점성의, 끈적끈적한 덩어리(PMM)가 원심분리에 의해 's' wt%의 여과된 단백질 용액의 생산율로 회수되어졌다. 단백질로부터 유래된 건조 PMM은 't'%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 것이 발견되었다. 이 제품은 'u'C300으로 명명되었다.
두 가지 실행을 위한 변수들 'a' 내지 'u'는 다음의 표 1에서 정의된다:
Figure pct00001
'v' L 의 상청액은 10분 동안 80℃로 가열되어졌고 침전된 단백질을 제거하기 위하여 원심분리되어졌다. 원심분리되고 가열처리된 상청액은 'y'달톤의 분자량 차단을 갖는 폴리에테르슬폰(polyethersulfone)(PES)막을 사용하여 한외거르기에 의해 'w' L 내지 'x'L 의 용량으로 감소되어졌고, 이 농축물은 'z' 용량의 pH 3 RO 물로 동일한 막 상에서 디아필트레이션(diafiltration)되었다. 디아필트레이션(diafiltration)된 농축물은 'aa' 중량% 단백질을 함유하였다. 상청액으로부터 회수된 부가적 단백질과 함께, 여과된 단백질 용액의 전체 단백질 회수는 'ab' wt% 였다. 이 농축물은 'u'C200HS로 명명된 최종 제품을 형성하도록 스프레이 건조되어졌고 'ac'%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 가졌다. 두 가지 실행을 위한 변수들 'u' 내지 'ac'는 다음의 표 2에서 정의되어진다:
Figure pct00002
실시예 2:
이 실시예는 본 발명의 다른 실시예에 따른 새로운 카놀라 단백질 분리물의 생산에 대하여 기술하고 있다.
미로시나아제(myrosinase) 비활성화된 카놀라 씨의 'a' kg이 씨를 완전히 빻기 위하여 빻는기구에 통과되었다. 'b' kg의 기초 씨는 주변 온도에서 'd'M NaCl 용액의 'c' L에 첨가되었고 수용성 단백질 용액을 제공하기 위하여 30분 동안 휘저어 졌다. 잔여 카놀라 씨 물질은 제거되어졌고 획득된 단백질 용액은 'e' 중량%의 단백질 함량을 갖는 부분적으로 정화된 단백질 용액을 생산하기 위하여 원심분리에 의해 부분적으로 정화되었다. 이 부분적으로 정화된 단백질 용액은 크림 분리기로 탈지되어졌고, 'g' 중량%의 단백질 함량을 갖는 용량 'f' L의 용액이 얻어지도록 더욱 정화되기 위하여 여과되어졌다.
단백질 추출 용액의 'h'L 약수가 'j' 달톤의 분자 중량 차단을 갖는 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride)(PVDF)막 상에서 농축에 의해 'i'kg로 감소되어졌다. 잔류액은 10 분 동안 대략 62℃에서 저온 살균되어졌다. 획득된 'k'kg의 저온살균된 농축 단백질 용액은 'l'중량%의 단백질 함량을 가졌다.
'm'℃에서 농축된 용액은 'o'℃의 온도를 갖는 찬 RO 물속에서 'n'로 희석되어졌다. 즉시 흰 구름이 형성되어졌고 침전이 허락되어졌다. 상부 희석 물은 제거되어졌고 침전된, 점성의, 끈적끈적한 덩어리(PMM)가 원심분리에 의해 'p' wt%의 여과된 단백질 용액의 생산율로 회수되어졌다. 단백질로부터 유래된 건조 PMM은 'q'%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 것이 발견되었다. 이 제품은 'r'C300으로 명명되었다.
변수들 'a' 내지 'r'은 다음의 표 3에서 정의되어진다:
Figure pct00003
's' L 의 상청액은 5분 동안 대략 87℃로 가열되어졌고 침전된 단백질을 제거하기 위하여 원심분리되어졌다. 원심분리되고 가열처리된 상청액은 'v'달톤의 분자량 차단을 갖는 폴리에테르슬폰(polyethersulfone)(PES)막을 사용하여 한외거르기에 의해 't' L 내지 'u'L 의 용량으로 감소되어졌다. 이 잔유물은 'w' 중량% 단백질을 함유하였다. 상청액으로부터 회수된 부가적 단백질과 함께, 여과된 단백질 용액의 전체 단백질 회수는 'x' wt% 였다. 이 잔유물은 'y'%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 최종제품이 형성되도록 스프레이 건조되어졌고 'r'C200HS로 명명되었다.
변수들 'r' 내지 'y'는 다음의 표 4에서 정의되어진다:
Figure pct00004
실시예 3:
이 실시예는 실시예 2에서 사용된 미로시나아제(myrosinase) 비활성화된 카놀라 씨로부터 제조된 가루를 사용하는 카놀라 단백질 분리물의 생산에 대하여 기술하고 있다.
미로시나아제(myrosinase) 비활성화된 카놀라 가루의 'a' kg이 주변 온도에서 'c'M NaCl 용액의 'b' L에 첨가되었고 수용성 단백질 용액을 제공하기 위하여 30분 동안 휘저어 졌다. 잔여 카놀라 가루는 제거되어졌고 획득된 단백질 용액은 'e' 중량%의 단백질 함량을 갖는 'd'L의 부분적으로 정화된 단백질 용액을 생산하기 위하여 원심분리에 의해 부분적으로 정화되었다. 이 용액은 'g' 중량%의 단백질 함량을 갖는 용량 'f' L의 용액이 얻어지도록 더욱 정화되기 위하여 여과되어졌다.
단백질 추출 용액의 'h'L 약수가 'j' 달톤의 분자 중량 차단을 갖는 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride)(PVDF)막 상에서 농축에 의해 'i'kg로 감소되어졌다. 잔류액은 10 분 동안 대략 63℃에서 저온 살균되어졌다. 획득된 'k'kg의 저온살균된 농축 단백질 용액은 'l'중량%의 단백질 함량을 가졌다.
'm'℃에서 농축된 용액은 'o'℃의 온도를 갖는 찬 RO 물속에서 'n'로 희석되어졌다. 즉시 흰 구름이 형성되어졌고 침전이 허락되어졌다. 상부 희석 물은 제거되어졌고 침전된, 점성의, 끈적끈적한 덩어리(PMM)가 원심분리에 의해 'p' wt%의 여과된 단백질 용액의 생산율로 회수되어졌다. 단백질로부터 유래된 건조 PMM은 'q'%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 것이 발견되었다. 이 제품은 'r'C300으로 명명되었다.
세 가지 실행을 위한 변수들 'a' 내지 'r'은 다음의 표 5에서 정의되어진다:
Figure pct00005
's' L 의 상청액은 8분 동안 대략 85℃로 가열되어졌고 침전된 단백질을 제거하기 위하여 원심분리되어졌다. 't'L의 원심분리되고 가열처리된 상청액은 'v'달톤의 분자량 차단을 갖는 폴리에테르슬폰(polyethersulfone)(PES)막을 사용하여 한외거르기에 의해 'u'kg으로 감소되어졌다. 이 잔유물은 'w' 중량% 단백질을 함유하였다. 상청액으로부터 회수된 부가적 단백질과 함께, 여과된 단백질 용액의 전체 단백질 회수는 'x' wt% 였다. 이 잔유물은 'y'%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 최종제품이 형성되도록 스프레이 건조되어졌고 'r'C200HS로 명명되었다.
두 가지 실행을 위한 변수들 'r' 내지 'y'는 다음의 표 6에서 정의되어진다:
Figure pct00006
상기 실시예들에서 생산된 건조 제품들의 색상은 반사율 모드에서 작동된 HunterLab ColorQuest XE 설비를 사용하여 분석되어졌다. 그 결과는 표 7에 보여진다.
Figure pct00007
기초 씨로부터 제조된 카놀라 단백질 분리물들은 동일한 씨로부터 준비된 카놀라 가루로부터 제조된 등가의 제품들 보다 더 밝은 것(L* 값 보다 더 높은)이 발견되었다. 씨로부터 제조된 C200HS는 가루로부터 제조된 제품보다 약간 더 파란색이었고, 한편, C300제품들은 출발물질에 상관없이 매우 유사한 a* 값들을 가졌다. 기초 씨로부터 제조된 C200HS는 가루로부터 제조된 C200HS보다 덜 노란색이었고, 그러나 C300 제품들을 위한 경향은 역으로 되었다. 더 높은 L* 값을 갖는 샘플들은 일반적으로 "L*" 값이 백색 표시인 것으로 더 받아들일 수 있는 것으로 고려된다. 최대 값 100은 백색 샘플을 나타내는 반면 최소값 0은 검정 샘플을 나타낸다.

Claims (12)

  1. 카놀라 단백질 분리물의 제조방법에 있어서,
    카놀라 오일 씨를 빻는 단계,
    수용성 카놀라 단백질 용액을 형성하기 위하여 기초 카놀라 오일 씨 내의 카놀라 단백질 및 지방을 가용성으로 하도록 수용성 추출 매체로 기초 카놀라 오일 씨를 추출하는 단계,
    잔여 기초 카놀라 오일 씨로부터 수용성 카놀라 단백질 용액을 분리하는 단계,
    수용성 카놀라 단백질 용액을 탈지하는 단계,
    탈지된 수용성 카놀라 단백질 용액을 정화하는 단계,
    농축된 카놀라 단백질 용액을 형성하기 위하여 이온 강도를 실질적으로 일정하게 유지하면서 정화된 수용성 카놀라 단백질 용액을 농축하는 단계,
    카놀라 단백질 미셀의 형성을 일으키도록 농축된 카놀라 단백질 용액을 찬물로 희석하는 단계,
    카놀라 단백질 미셀을 단백질 미셀 덩어리로 수집하는 단계, 및
    적어도 약 90 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 카놀라 단백질 분리물을 형성하도록 단백질 미셀 덩어리를 건조하는 단계를 포함하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수용성 추출 매체는 적어도 약 3 내지 40 g/L의 농도를 갖는 카놀라 단백질 용액을 형성하기 위하여 적어도 약 5 내지 6.8의 pH로 적어도 약 0.05 M의 이온강도를 갖는 수용성 염 용액인 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 수용성 추출 매체에 산화방지제가 존재하는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 탈지단계는 카놀라 단백질 용액을 약 3℃ 내지 7℃의 온도로 차게하고 카놀라 단백질 용액으로부터 분리되는 지방을 제거함에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서, 탈지단계에 뒤이어, 분리된 수용성 카놀라 단백질 용액은 색상제거단계에 놓이게 되는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 수용성 카놀라 단백질 용액은 약 50 내지 250 g/L의 단백질 농도로 농축되는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서, 농축된 카놀라 단백질 용액은 농축되고 디아필트레이션된 카놀라 단백질 용액을 제공하도록 디아필트레이션 단계에 놓이게 되는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서, 디아필트레이션 동작의 적어도 일부분 동안 산화방지제가 존재하는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  9. 제 7항에 있어서, 농축되고 디아필트레이션된 카놀라 단백질 용액은 색상제거동작에 놓이게 되는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  10. 제 7항에 있어서, 농축되고 디아필트레이션된 카놀라 단백질 용액은 저온살균단계에 놓이게 되는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 희석단계는 약 15℃ 이하의 온도에서 약 5 폴드 내지 25 폴드로 농축된 단백질 용액을 희석함에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
  12. 제 1항에 있어서, 단백질 미셀 덩어리의 수집으로부터의 상청액은 적어도 약 90 wt%(N x 6.25)d.b.의 단백질 함량을 갖는 추가적인 카놀라 단백질 분리물을 형성하도록 처리되어 지는 것을 특징으로 하는 카놀라 단백질 분리물의 제조방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ591100A (en) * 2008-07-11 2012-06-29 Burcon Nutrascience Mb Corp Soluble canola protein isolate production
DE102011105909A1 (de) 2011-06-28 2013-01-03 Süd-Chemie AG Prozess zur Herstellung eines Rapsproteinisolats
WO2013000066A1 (en) 2011-06-29 2013-01-03 Burcon Nutrascience (Mb) Corp. Canola protein product with low phytic acid content ("c702")
DE102014005466A1 (de) 2014-04-12 2015-10-15 Klaus Düring Verfahren zur Gewinnung von Napin und Cruciferin oder einem Gemisch davon aus Raps
EP3389391A1 (en) 2015-12-17 2018-10-24 DSM IP Assets B.V. Rapeseed protein isolate, food comprising the isolate and use as foaming or emulsifying agent
WO2018007492A1 (en) 2016-07-07 2018-01-11 Dsm Ip Assets B.V. Process for obtaining a rapeseed protein isolate and protein isolate thereby obtained
WO2018007493A1 (en) 2016-07-07 2018-01-11 Dsm Ip Assets B.V. Rapeseed protein isolate, food comprising the isolate and use as foaming or emulsifying agent
EP3481218B1 (en) 2016-07-07 2020-04-01 DSM IP Assets B.V. Emulsion comprising rapeseed protein isolate, process for obtaining it and use in food and pet food
EP4233556A3 (en) 2016-07-07 2023-10-11 DSM IP Assets B.V. Sweet rapeseed protein isolate and process for obtaining it
EP3481215A1 (en) 2016-07-07 2019-05-15 DSM IP Assets B.V. Food grade native rapeseed protein isolate and process for obtaining it
JPWO2023054548A1 (ko) * 2021-09-30 2023-04-06

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2762820A (en) * 1950-09-29 1956-09-11 Georgia Tech Res Inst Process for simultaneously extracting oil and protein from oleaginous materials
US3966702A (en) * 1973-07-16 1976-06-29 Ralston Purina Company Process for the production of oilseed isolates
US4151310A (en) * 1977-06-07 1979-04-24 The Andersons Soybean protein extract
US4158656A (en) * 1978-02-27 1979-06-19 Canadian Patents And Development Limited Oilseed processing
US5844086A (en) * 1996-01-31 1998-12-01 Stilts Corporation Oil seed protein extraction
US7687087B2 (en) * 2001-05-04 2010-03-30 Burcon Nutrascience (Mb) Corp. Production of oil seed protein isolate
US8741356B2 (en) * 2001-05-04 2014-06-03 Burcon Nutrascience (Mb) Corp. Production of oil seed protein isolate
NZ529509A (en) * 2001-05-04 2005-01-28 Burcon Nutrascience Mb Corp Production of oil seed protein isolate
JP4406286B2 (ja) * 2001-11-20 2010-01-27 バーコン ニュートラサイエンス (エムビー) コーポレイション 油料種子蛋白質単離物の連続製造方法
US7087720B2 (en) * 2001-12-13 2006-08-08 Burcon Nutrascience (Mb) Corp. Enhanced oil seed protein recovery
BR0309207A (pt) * 2002-04-15 2005-03-29 Burcon Nutrascience Mb Corp Composições de isolado de proteìna de canola
DK1513415T3 (da) * 2002-06-20 2009-07-13 Burcon Nutrascience Mb Corp Farvereduktion i canolaproteinisolat
ES2315504T3 (es) * 2002-06-21 2009-04-01 Burcon Nutrascience (Mb) Corp. Extraccion de proteina de harina de semillas oleaginosas de canola.
BRPI0507742B1 (pt) * 2004-02-17 2019-10-22 Burcon Nutrascience Mb Corp processo de preparação de um isolado de proteína de canola, e composição alimentícia para aquacultura
US7687088B2 (en) * 2004-05-07 2010-03-30 Burcon Nutrascience (Mb) Corp. Protein isolation procedures for reducing phytic acid

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JP2012500227A (ja) 2012-01-05

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