ME01370B - Produkt fermentiranog proteina - Google Patents

Description

Opis

Polje pronalaska

Ovaj pronalazak se odnosi na produkt fermentiranog proteina dobijenog iz kvasca i delova mahunarki koje sadrže proteine, a čija je prednost što poseduju dobre nutritivne osobine i u isto vreme pojačane organoleptičke osobine.

Poreklo pronalaska

Kontinuirano povećavanje svetske populacije ističe zahtev za proteinima pogodnim za ljudsku i životinjsku ishranu. U isto vreme, upotreba uobičajenih izvora kao što su riba ili stoka, je ograničena brigom za zdravlje i/ili zbog ograničenih zaliha.

Dobro je poznato da izvesne biljne žitarice mogu da obezbede proteine visokog kvaliteta. Međutim, nažalost, ovakve žitarice obično sadrže mnogo komponenti lošeg ukusa koji ih čine nepogodnim za ishranu ljudi i životinja bez naknadne prerade. Ovo se posebno odnosi na mahunarke, a u daljem tekstu će se soja koristiti kao primer.

Sirovi plodovi soje sadrže biološki aktivne proteine poznate kao inhibitori tripsina. Oni smanjuju aktivnost tripsina, enzima koji je potreban u procesu varenja. Rezultat je smanjenje nutritivne vrednosti produkta na bazi soje. Sadržaj inhibitora tripsina može da se smanji procesom zagrevanja, što s druge strane može da dovede do smanjenja vrednosti soja proteina. Naredna grupa biološki aktivnih proteina su antigeni od kojih je najvažniji identifikovan kao glicinin i (3-konglicinin. Poznato je da oni indukuju ozbiljne alergijske reakcije, posebno kod mladih sisara kod kojih digestivni trakt još uvek nije potpuno razvijen. Poznati postupci za inaktiviranje ovih proteina su tretiranje sa mešavinama voda-alkohol i/ili proces zagrevanja. Denaturacija proteina do koje dolazi ovim tretmanima, dovodi do produkata koji imaju smanjenu

sposobnost vezivanja vode i masti, a preterano zagrevanje može negativno da utiče na nutritivni kvalitet.

Količina i priroda ugljovodonika je naredna grupa sastojaka koja se razmatra. Posebno su interesantni a-l,6-galaktozidi jer izazivaju nadimanje i dijareju. Načini za smanjenje ili eliminaciju sadržaja a-1,6-galaktozida su ekstrakcija sa vodom, degradacija delovanjem specifičnih enzima ili fermentacija. Sve u svemu, ovo je povezano sa nepovoljnim odnosom zarade i troškova proizvodnje.

Osim toga, ukus produkta je osnov za primenu takvog produkta u hrani i za ishranu životinja. Prema tome, produkti sirovog proteina na bazi mahunarki su povezani sa neprijatnim "brašnastim" ukusom. Ovo može da se redukuje procesima kao što su tretman zagrevanjem i/ili ekstrakcija sa mešavinama voda-alkohol. Komercijalno raspoložive kategorije produkta sa poboljšanim ukusom su koncentrati i izolati proteina.

Glavni nedostatak ovih produkata je što su skupi za proizvodnju i, mada mogu da imaju mešoviti ukus, sami po sebi nemaju privlačan ukus koji stimuliše apetit. Ovo je dovelo do potrebe za novim tipom produkta koji je u isto vreme nutritivno optimalan i ima dobre funkcionalne osobine i privlačan ukus.

Opis stanja tehnike

US 2,190,644 otkriva postupak za razdvajanje ugljovodonika od proteina iz sojinog brašna iz koga je u velikoj meri izdvojeno ulje. Postupak obuhvata fazu podvrgavanja sojinog brašna delovanju kvasca, kako bi se ugljovodonici preveli u alkohol i ugljen dioksid, i fazu uklanjanja alkohola ključanjem pod vakuumom kako bi se sprečilo da temperatura pređe 85°C.

US 3,632,346 otkriva postupak za eliminaciju saharida koji izazivaju nadimanje iz hrane, kontaktom saharida sa nekim pripremljenim enzimom koji je sposoban da hidrolizuje a-1,6-veze škroba. Proces je dalje usmeren ka izradi hrane na bazi soje, na primer, sojinog mleka.

US 3,803,329 otkriva postupak za produkciju mešavine, produkta koji ima teksturu proteina soje. Sirovi materijal biljnog proteina se ovlaži sa vodom u količini od 20-35% težine i fermentira da se razlože ugljovodonici i da se koriguje ukus i poboljša sposobnost mešanja. Faza fermentacije se izvodi uz dodatak 0.5-2.5% kvasca i opciono, nekog enzima. Prenošenjem mešavine u procesnu zonu sa gasovima pod pritiskom, dolazi do prevođenja strukture fluida u materija] fermentiranog proteina. Nakon fermentacije, ukupan sadržaj šećera je smanjen za približno 50%. Smanjenje "brašnastog" ukusa je verovatno zbog destilacije vodenom parom u fazi strukturiranja u toku procesa. Ničim se ne ukazuje na poboljšanje ukusa.

GB 1455933 otkriva postupak za produkciju struktuiranog proteina, koji obuhvata fermentaciju materijala biljnog proteina koji je u obliku granula ili čestica i koji ima sadržaj vlage od 20% do 35% težine, a nakon toga strukturiranje fermentiranog materijala tretmanom sa vrućom parom pod pritiskom. Soja ili drugi materijal biljnog proteina, koji ima sadržaj vlage od 20 do 35% težine, se fermentira u prisustvu kvasca ili drugog fermentujućeg mikroorganizma i opciono, u prisustvu enzima.

U opisu u GB 1455933 je objašnjeno da inkubacija mora da bude na temperaturi od najmanje 40°F (4,4°C), preferirano 75 do 125 °F (24 do 52 °C), generalno približno 100 °F (38 °C), i obično, period inkubacije je od približno 24 do 43 sata ili duže. Maksimalan pritisak korišćen za tretman parom može da bude visok čak do 140 p.s.i.g. (IMpa godža) i ne niži od 15 p.s.i.g. (103 kPa godža) i stoga je temperatura u toku tretmana zagrejanom parom generalno najmanje 250 °F (121 °C), i može da bude čak do 500 °F (260°C). U opisuje navedeno da se materijal od soje ili materijal od drugih biljnih proteina tretira da se smanji ukus soje i takođe da se znatno smanji nivo stakioze i rafmoze (prepoznatljivi zbog izazivanja nadimanja).

GB 1550703 otkriva postupak za produkciju soja produkta koji ne izaziva nadimanje, što uključuje fermentaciju odmašćenog sojinog brašna u vodenoj mešavini koja sadrži 25-60% težine vode sa svežim, ne osušenim pivskim kvascem u toku 100-300 minuta, na 40-65 °C.

Nakon fermentacije se vrši kratka sterilizacija.

US 4216235 otkriva proces za eliminaciju ugljovodonika koji izazivaju nadimanje u vodenoj suspenziji soje koja sadrži od 5-45% težine suve materije, ubacivanjem u suspenziju najmanje jednog soja Saccharomyces uvarum koje su postigle potpun rast na medij umu koji sadrži najmanje jedan šećer, sa najmanje jednom a-D-galaktopiranozil vezom i fermentiranjem suspenzije pod anaerobnim uslovima u toku najmanje 8 sati, na temperaturi od 15-50 °C. Samo je mala količina kvasca produkovana u suspenziji. Nakon fermentacije se vrši pasterizacija ili sušenje.

US 5922373 otkriva proces za izradu hrane od proteina soje sa povećanom nutritivnom vrednošću. Postupak uključuje: kombinaciju sojinog brašna, šećera i vode; želatiniziranje ugljovodonika u sojinom brašnu iz mešavine; reakciju želatinozne mešavine sa kvascem da se smanje alergijske osobine sojinog brašna i završetak reakcije da se dobije hrana sa modifikovanim sojinim brašnom. U želatiniziranu mešavinu se dodaje kvasac u količini od 0.25-15%.

US 4008334 otkriva postupak za uklanjanje skoro svih ugljovodonika rastvorljivih u vodi u toku izrade produkata biljnih proteina. Vodeni rastvor ili disperzija biljnog materijala koji sadrži 1 -60% suve materije se fermentira sa određenim sojem Saccharomyces na temperaturi od 20-40 °C i pri pH 4-7, u toku 12-48 sati. Nakon fermentacije, produkt može da se suši.

DD 278058 A1 otkriva postupak za mikrobiološki tretman uljanog semena i mahuna u kojima se sirovi materijal koji sadrži masti ili je odmašćen, preferirano soja i pasulj širokog zrna, se pod specifičnim uslovima pufera 6 do 24 sata podvrgavaju dejstvu mešavine kultura Lactobaciilus plantarum i Lactobaciilus coryniformis kao i Saccharomyces cerevisiae i Oospora lactis, preferirano u obliku suvog kiselog testa ili kvasanog testa, u količinama od 1.0 do 10.0% (težina/zapremina) na bazi suve materije sirovog materijala, i dodaju se kao stimulatori rasta ili enzimski kompleksi koji razgrađuju ugljovodonike ili, alternativno, egzogeni izvori ugljenika i azota i, opciono, polianjonska jedinjenja čija je namena da formiraju nerastvorljive komplekse proteina, a nakon pasterizacije vrši se koncentracija i/ili sušenje.

U opisu DD 278058 A1 je objašnjeno da se tretmanom sa laktatnom kiselom bakterijom i kvascem dolazi do razgradnje supstanci koje izazivaju nadimanja i gubitak ukusa, posebno kod soje, kao i glukozinolata i fenolne kiseline iz uljanih semenki, kao što su semenke uljane repice i suncokreta. Kao kod soje, tretman dovodi do poboljšanja ukusa i karakteristika konzistencije u brojnim produktima. Iz teksta proizilazi da su traženi preduslovi za dobijanje ovakvih poboljšanih karakteristika da se pH, koji je iznad izoelektrične tačke (preferirano između 5.0 i 6.0) održava u prvoj fazi fermentacije, a pH, koji je ispod izoelektrične tačke (preferirano između 3.0 i 4.0) održava u drugoj fazi fermentacije. Drugi potreban preduslov je da se enzimi u obliku celulaza i/ili amilaza ili, alternativno, spoljašnji izvori ugljenika i azota iz prirodnih ili životinjskih otpadnih materijala, kao što su voda od ploda krompira, melasa i surutka dodaju u količinama od 2-20% na bazi suve materije sirovih materijala. Iz tri Primera, pokazuju odmašćeno soj ino brašno, običan bob i divlju kafu, tim redom, čini se da je sadržaj suve materije u početnom materijalu u rasponu od 11-17%.

XP-002349375 otkriva proces produkcije mikrobioloških proteina iz biljnog otpada. EP-A-0 486738 otkriva postupak za izradu hrane od fermentiranog mleka. XP-002349376 otkriva proces produkcije hleba obogaćenog proteinima. XP-002349377 otkriva proces produkcije hrane od fermentiranog semena soje, koje nalikuje siru. JP-A-57202256 otkriva dodatke hrani koji su nastali fermentacijom sirovog materijala koji sadrži biljne proteine i ugljovodonike i sazrevanjem dobijenog produkta u prisustvu soli. XP-002349378 otkriva proces produkcije hrane fermentacijom semena soje. US-A-4 711786 otkriva izradu hleba sa dugačkim vlaknima.

Ni jedan od prethodno navedenih dokumenata ne daje produkte fermentiranog proteina koji ima sledeće karakteristike:

* privlačan ukus koji stimuliše apetit, lako svarljiv i odlične funkcionalne osobine, kao što su, na primer, kapacitet vezivanja vode i lipida.

* Značajno smanjenu vrednost relevantnih anti-nutritivnih faktora.

* Obezbeđuju isplative postupke za dobijanje produkata koji imaju prethodno navedene željene osobine.

Ciljevi pronalaska

Jedan cilj pronalaska je da obezbedi produkt fermentiranog proteina gde jedan ili više tipova kvasca i jedna ili više mahunarki koje su izvor proteina, čine proteinski deo produkta.

Naredni cilj je da produkt fermentiranog proteina može dalje da uključi različite količine lipida, na primer, glicerida, lecitina, itd., zajedno sa ili uz dodatak mahunarki koje su izvor proteina.

Još jedan cilj je da produkt u isto vreme ima primamljiv ukus, da se dobro vari i ima odlične funkcionalne osobine, na primer, kapacitet vezivanja vode.

Kratak sadržaj pronalaska

Ovi ciljevi su u potpunosti ispunjeni postupcima i produktima iz ovog pronalaska.

Ovaj pronalazak se stoga odnosi na produkt fermentiranog proteina dobijenog od kvasca i delova mahunarki koje sadrže proteine, pri čemu je sadržaj proteina u tom produktu približno 25-80% težine na bazi suve materije, i približno 1-35% sadržaja proteina je dobijeno iz kvasca, a približno 65-99% sadržaja proteina je dobijeno od delova mahunarki koje sadrže proteine, i pri čemu je sadržaj glicerida maksimalno 30% težine, preferirano 0.5-23% težine na bazi suve materije, pri čemu taj produkt poseduje sledeće karakteristike:

* sadržaj najmanje jednog anti-nutritivnog faktora izabranog iz grupe koja sadrži inhibitore tripsina, antigene, oligosaharide koji izazivaju nadimanje, kao što su a-l,6-galaktozidi, fitatna kiselina i lecitini, je smanjen za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu;

* najmanje jedno jedinjenje izabrano iz grupe koja sadrži 1-pentanol, 1-heksanol i l-okten-3-ol je smanjeno za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu;

* najmanje jedno jedinjenje izabrano iz grupe koja sadrži 3-hidroksi-2-butanon, 3-metil-l-butanol, etil oktanoat i etil dekanoat, se formira ili je povećano za 10% ili više, preferirano za 20% ili više, još poželjnije za 30% ili više, čak još poželjnije za 40% ili više, a najpoželjnije za 50% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu.

U narednom aspektu, pronalazak se odnosi na produkt fermentiranog proteina dobijen iz kvasca i delova mahunarki koje sadrže proteine, pri čemu je sadržaj proteina u tom produktu približno 25-80% težine na bazi suve materije, i približno 1-35% sadržaja proteina je dobijeno iz kvasca, a približno 65-99% sadržaja proteina je dobijeno od delova mahunarki koje sadrže proteine, i pri čemu je sadržaj glicerida maksimalno 30% težine, preferirano 0.5-23% težine na bazi suve materije, pri čemu taj produkt poseduje sledeće karakteristike:

* sadržaj anti-nutritivnih faktora izabranih iz grupe koja sadrži inhibitore tripsina, antigene, oligosaharide koji izazivaju nadimanje, kao što su a-l,6-galaktozidi, fitatna kiselina i lecitini, je smanjen za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu;

* sadržaj komponenti sa brašnastim ukusom izabranih iz grupe koja sadrži 1-pentanol, 1-heksanol i l-okten-3-ol je maksimum 10% rpa, preferirano ne više od 5% rpa, još poželjnije ne više od 3% rpa, a najpoželjnije ne više od 1.5% rpa, pri čemu je rpa relativna oblast pika merena gasnom hromatografijom ukupnog delajedinjenja isparljivog na 70 °C;

* sadržaj komponenti sa primamljivim ukusom izabranih iz grupe koja sadrži 3-hidroksi-2-butanon, 3-metil-l-butanol, etil oktanoat i etil dekanoat, je minimum 5% rpa, preferirano najmanje 8% rpa, još poželjnije najmanje 10% rpa, čak još poželjnije najmanje 15% rpa, a najpoželjnije najmanje 20% rpa, pri čemu je rpa relativna oblast pika merena gasnom hromatografijom ukupnog delajedinjenja isparljivog na 70 °C.

Preferirano, kvasni deo produkta fermentiranog proteina u skladu sa pronalaskom je Saccharomyces cerevisiae tip, a najpoželjnije je pivski kvasac; a deo iz mahunarki je preferirano iz soje, graška, lupine, mešavine soje i graška, mešavine soje i lupine, mešavine graška i lupine, ili mešavine soje, graška i lupine.

Preferirano, produkt u skladu sa pronalaskom se podvrgava potpunom ili delimičnom sušenju, preferirano dok sadržaj vode ne bude manji od 10% težine, a kapacitet vezivanja vode od najmanje 4 dela po delu produkta na bazi težine. Ima standardni procenat svarljivosti u tankom crevu, mereno na svinjama, od najmanje 90%, i može dalje da obuhvati jedan ili više jestivih sastojaka.

U daljem aspektu, ovaj pronalazak se odnosi na postupak za izradu produkta fermentiranog proteina, kako je prethodno opisano, uključujući sledeće faze:

(i) mešanje svežeg kvasca sa delovima mahunarki koje sadrže proteine, u odnosu suve materije od približno 1 : 2 do 1 : 100;

(ii) fermentaciju mešavine kvasac/mahunarka dobijene iz faze (i) pod uslovima da sadržaj vode ne prelazi 80%, u toku 1-12 sati, na temperaturi od približno 25-60 °C, preferirano od približno 25-45 °C , pod anaerobnim uslovima; i

(iii) inkubaciju fermentirane mešavine dobijene u fazi (ii) u toku 0.5-240 minuta, na temperaturi od približno 70-150 °C, u zatvorenom sistemu.

U daljem aspektu, ovaj pronalazak se odnosi na postupak za izradu produkta fermentiranog proteina, kako je prethodno opisano, uključujući sledeće faze:

(i) mešanje svežeg kvasca sa delovima mahunarki koje sadrže proteine, u odnosu suve materije od približno 1 : 2 do 1 : 100;

(ii) fermentaciju mešavine kvasac/mahunarka dobijene iz faze (i), pod uslovima da sadržaj vode ne prelazi 80%, u toku 1-12 sati, na temperaturi od približno 25-60 °C, preferirano od približno 25-45 °C, pod anaerobnim uslovima;

(iii) fermentaciju mešavine kvasac/mahunarka dobijene iz faze (ii), pod uslovima da sadržaj vode ne prelazi 80%, u toku 1-12 sati, na temperaturi od približno 25-60 °C, preferirano od približno 30-60 °C, pod aerobnim uslovima; i

(iv) inkubaciju fermentirane mešavine dobijene u fazi (iii), u toku 0.5-240 minuta, na temperaturi od približno 70-150 °C, u zatvorenom sistemu.

U vezi sa bilo kojom fazom iz prethodnih postupaka, može da se doda jedan ili više enzima izabranih iz grupe koja sadrži proteaze, peptidaze, galaktozidaze, amilaze, pektinaze, hemicelulaze, fitaze, lipaze i fosfolipaze.

Mešavina dobijena u poslednjoj fazi bilo kod od prethodnih postupaka može da se podvrgne sušenju i usitnjavanju pod takvim uslovima da temperatura čestica ne prelazi 100 °C, preferirano 85 °C, još poželjnije 80 °C, a najpoželjnije 70 °C, kako bi se preferirano dobio produkt koji ima sadržaj vode ne veći od 10% težine i kapacitet vezivanja vode od najmanje 4 dela po jednom delu produkta, na bazi težine.

Ovaj pronalazak se dalje odnosi na različitu upotrebu produkta fermentiranog proteina u skladu sa pronalaskom.

Kratak opis crteža

Slika 1: Ilustruje karakteristike ukusa produkta fermentiranih proteina u skladu sa pronalaskom u poređenju sa nefermentiranim proteinima iz biljnog izvora. Proizvod A su odmašćena, pržena zma soje. Proizvod C je produkt na bazi prethodno pomenutog A, u skladu sa pronalaskom. Proizvod D su ćela, pržena zma soje. Proizvod E je proizvod na bazi prethodno pomenutog D, u skladu sa pronalaskom. Promene ukusa su ilustrovane u poređenju sa hromatogramom gasova u prostom iznad produkta dobijenog u skladu sa specifikacijama datim u Primeru 7. Pikovi su identifikovani masenom spektroskopijom.

Identifikacija komponenti ukusa je navedena u sledećoj tabeli:

Kao što može da se vidi na Slici 1, komponente "brašnastog" ukusa, 1-pentanol, 1-heksanol i l-okten-3-ol su smanjene, a komponente poželjnog ukusa, 3-hidroksi-2-butanon, 3-metil-l-butanol, etil oktanoat i etil dekanoat se formiraju i/ili povećavaju.

Definicije

Poboljšane funkcionalne osobine: hrana ili proizvodi za ishranu u skladu sa ovim pronalaskom, izrađeni delimično na bazi mahunarki koje imaju poboljšane funkcionalne osobine, se ovde podrazumevaju kao produkti sa veoma malom ili bez tendencije da izazivaju dijareju, nadimanje i alergije, što se postiže smanjenim sadržajem anti-nutritivnih faktora. Osim toga, proizvod ima smanjen brašnast ukus i povećan prijatan ukus i odlične osobine vezivanja vode i masti. Proizvodi za ishranu u skladu sa pronalaskom, sa poboljšanim funkcionalnim osobinama su stoga dobro prilagođeni kao hranu ili za ishranu za ljude ili životinje, kao što je zamena za mleko, a posebno su dobro prilagođeni za ishranu pojedinaca kod kojih postoji rizik ili koji imaju alergiju i/ili pojedinaca sa nedovoljno razvijenim i/ili osetljivim digestivnim traktom.

Prerađeni hranljivi produkti: uključuju mlečne proizvode, prerađene proizvode od mesa, slatkiše, deserte, poslastice od sladoleda, konzervirane proizvode, zamrznute suve obroke, prelive, supe, odgovarajuću hranu, hleb, kolače, itd.

Prerađeni produkti za ishranu: uključuju gotovu hranu za životinje kao što su prasići, telad, živina, životinje sa krznom, ovce, mačke, psi, ribe i Ijuskari itd.

Farmaceutski proizvodi: uključuju proizvode, obično u obliku tableta ili u granulatnom obliku, koji sadrže jedan ili više bioloških sastojaka namenjenih za lečenje i/ili poboljšanje simptoma bolesti ili stanja. Farmaceutski proizvodi, osim toga, uključuju farmaceutski prihvatljive ekscipijente i/ili nosače. Ovde otkriveni proizvodi proteina su veoma pogodni za upotrebu kao farmaceutski prihvatljiv sastojak u tabletama ili u granulatu.

Kozmetički proizvodi: uključuju proizvode namenjene za ličnu higijenu, kao i za poboljšanje izgleda, kao što su omekšivači i proizvodi za kupanje.

Detaljan opis pronalaska

U prvom aspektu, ovaj pronalazak se stoga odnosi na produkt fermentiranog proteina dobijenog od kvasca i delova mahunarki koje sadrže proteine, pri čemu je sadržaj proteina u tom produktu približno 25-80% težine na bazi suve materije, i približno 1-35% sadržaja proteina je dobijeno iz kvasca, a približno 65-99% sadržaja proteina je dobijeno od delova mahunarki koje sadrže proteine, i pri čemu je sadržaj glicerida maksimalno 30% težine, preferirano 0.5-23% težine na bazi suve materije, pri čemu taj produkt poseduje sledeće karakteristike:

* sadržaj najmanje jednog anti-nutritivnog faktora izabranog iz grupe koja sadrži inhibitore tripsina, antigene, oligosaharide koji izazivaju nadimanje, kao što su a-l,6-galaktozidi, fitatna kiselina i lecitini, je smanjen za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu;

* najmanje jedno jedinjenje izabrano iz grupe koja sadrži 1-pentanol, 1-heksanol i l-okten-3-ol je smanjeno za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu;

* najmanje jedno jedinjenje izabrano iz grupe koja sadrži 3-hidroksi-2-butanon, 3-metil-1 -butanol, etil oktanoat i etil dekanoat, se formira ili je povećano za 10% ili više, preferirano za 20% ili više, još poželjnije za 30% ili više, čak još poželjnije za 40% ili više, a najpoželjnije za 50% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu.

U drugom aspektu, ovaj pronalazak se odnosi na produkt fermentiranog proteina dobijen iz kvasca i delova mahunarki koje sadrže proteine, pri čemu je sadržaj proteina u tom produktu približno 25-80% težine na bazi suve materije, i približno 1-35% sadržaja proteina je dobijeno iz kvasca, a približno 65-99% sadržaja proteina je dobijeno od delova mahunarki koje sadrže proteine, i pri čemu je sadržaj glicerida maksimalno 30% težine, preferirano 0.5-23% težine na bazi suve materije, pri čemu taj produkt poseduje sledeće karakteristike:

* sadržaj anti-nutritivnih faktora izabranih iz grupe koja sadrži inhibitore tripsina, antigene, oligosaharide koji izazivaju nadimanje, kao što su a-l,6-galaktozidi, fltatna kiselina i lecitini, je smanjen za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu;

* sadržaj komponenti sa brašnastim ukusom izabranih iz grupe koja sadrži 1-pentanoi, 1-heksanol i l-okten-3-ol je maksimum 10% rpa, preferirano ne više od 5% rpa, još poželjnije ne više od 3% rpa, a najpoželjnije ne više od 1.5% rpa, pri čemu je rpa relativna oblast pika merena gasnom hromatografijom ukupnog dela jedinjenja isparljivog na 70 °C;

* sadržaj komponenti sa primamljivim ukusom izabranih iz grupe koja sadrži 3-hidroksi-2-butanon, 3-metil-l-butanol, etil oktanoat i etil dekanoat, je minimum 5% rpa, preferirano najmanje 8% rpa, još poželjnije najmanje 10% rpa, čak još poželjnije najmanje 15% rpa, a najpoželjnije najmanje 20% rpa, pri čemu je rpa relativna oblast pika merena gasnom hromatografijom ukupnog dela jedinjenja isparljivog na 70 °C.

U preferiranom aspektu ovog pronalaska, kvasac je preferirano Saccharomyces cerevisiae tipa, a najpoželjnije je daje to pivski kvasac. Delovi mahunarki koji sadrže proteine su preferirano uzeti od soje i/ili graška i/ili lupine.

Takođe, u preferiranom aspektu ovog pronalaska, proizvod fermentiranog proteina ima standardni procenat varenja u tankom crevu, mereno na svinjama, od najmanje 90%.

U trećem aspektu, ovaj pronalazak se odnosi na postupak za izradu produkta fermentiranog proteina dobijenog od kvasca i delova mahunarki koje sadrže proteine, kako je prethodno opisano, uključujući sledeće faze:

(i) mešanje svežeg kvasca sa delovima mahunarki koje sadrže proteine, u odnosu suve materije od približno 1 : 2 do 1 : 100;

(ii) fermentaciju mešavine kvasac/mahunarka dobijene iz faze (i) pod uslovima gde sadržaj

vode ne prelazi 80%, u toku 1-12 sati, na temperaturi od približno 25-60 °C, preferirano od približno 25-45 °C, pod anaerobnim uslovima; i

(iii) inkubaciju fermentirane mešavine dobijene u fazi (ii) u toku 0.5-240 minuta, na temperaturi od približno 70-150 °C, u zatvorenom sistemu.

U četvrtom aspektu, ovaj pronalazak se odnosi na postupak za izradu produkta fermentiranog proteina dobijenog od kvasca i delova mahunarki koje sadrže proteine, kako je prethodno opisano, uključujući sledeće faze:

(i) mešanje svežeg kvasca sa delovima mahunarki koje sadrže proteine, u odnosu suve materije od približno 1 : 2 do 1 : 100;

(ii) fermentaciju mešavine kvasac/mahunarka dobijene iz faze (i), pod uslovima gde sadržaj vode ne prelazi 80%, u toku 1-12 sati, na temperaturi od približno 25-60 °C, preferirano od približno 25-45 °C, pod anaerobnim uslovima;

(iii) fermentaciju mešavine kvasac/mahunarka dobijene iz faze (ii), pod uslovima gde sadržaj vode ne prelazi 80%, u toku 1-12 sati, na temperaturi od približno 25-60 °C, preferirano od približno 30-60 °C, pod aerobnim uslovima; i

(iv) inkubaciju fermentirane mešavine dobijene u fazi (iii), u toku 0.5-240 minuta, na temperaturi od približno 70-150 °C, u zatvorenom sistemu.

U preferiranom aspektu postupaka iz pronalaska, jedan ili više enzima izabranih iz grupe koja sadrži proteaze, peptidaze, galaktozidaze, amilaze, pektinaze, hemicelulaze, fitaze, lipaze i fosfolipaze se dodaju u vezi sa bilo kojom fazom u prethodno datim postupcima. Produkt fermentiranog proteina koji je dobijen u poslednjoj fazi može dalje da se podvrgne sušenju i usitnjavanju pod takvim uslovima da temperatura čestica ne prelazi 100 °C, preferirano 85 °C, još poželjnije 80 °C, a najpoželjnije 70 °C.

U narednom preferiranom aspektu postupaka iz pronalaska, produkt fermentiranog proteina se podvrgne potpunom ili delimičnom sušenju, preferirano da se dobije produkt koji ima sadržaj vode ne veći od 10% težine, a kapacitet vezivanja vode najmanje 4 dela po delu proizvoda, na bazi težine. Produkt fermentiranog proteina, osim toga, preferirano uključuje sadržaj proteina od 25-80% težine na bazi suve materije i sadržaj glicerida od 0-30% težine, još poželjnije 0.5-23% težine, na bazi suve materije. Preferirano, približno 1-35% sadržaja proteina je dobijeno od proteina kvasca, a približno 65-99% je dobijeno od proteina mahunarki.

U specifičnom aspektu postupaka iz pronalaska, sadržaj najmanje jednog anti-nutritivnog faktora izabranog iz grupe koja sadrži inhibitore tripsina, antigene, oligosaharide koji dovode do nadimanja, kao što su a-l,6-galaktozidi, fitatna kiselina i lecitini, je redukovan za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje sadrže proteine a nisu podvrgnuti postupku fermentacije. Takođe, najmanje jedan sastojak izabran iz grupe koja sadrži 1-pentanoi, 1-heksanol i l-okten-3-ol je smanjen za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje sadrže proteine a nisu podvrgnuti procesu fermentacije. Dalje, najmanje jedan sastojak izabran iz grupe koja sadrži 3-hidroksi-2-butanon, 3-metil-l-butanol, etil oktanoat i etil dekanoat se formira ili se povećava za 10% ili više, preferirano za 20% ili više, još poželjnije za 30% ili više, čak još poželjnije za 40% ili više, a najpoželjnije za 50% ili više, u poređenju sa mahunarkama koje nisu podvrgnute procesu fermentacije.

U narednom specifičnom aspektu postupaka iz pronalaska, sadržaj anti-nutritivnih faktora izabranih iz grupe koja sadrži inhibitore tripsina, antigene, oligosaharide koji izazivaju nadimanje kao što su a-l,6-galaktozidi, fitatna kiselina i lecitini, je redukovan za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje sadrže proteine a koje nisu podvrgnute procesu fermentacije. Takođe, sadržaj komponenti brašnjavog ukusa izabranih iz grupe koja sadrži 1-pentanol, 1-heksanol i l-okten-3-ol je redukovan do maksimum 10% rpa, preferirano ne više od 5% rpa, još poželjnije ne više od 3% rpa, a najpoželjnije ne više od 1.5% rpa, pri čemu je rpa relativna oblast pika merena gasnom hromatografijom ukupnog dela jedinjenja isparljivog na 70 °C. Dalje, komponente primamljivog ukusa izabranog iz grupe koja sadrži 3-hidroksi-2-butanon, 3-metil-l-butanol, etil oktanoat i etil dekanoat su novoformirane ili su povećane do sadržaja od minimum 5% rpa, preferirano najmanje 8% rpa, još poželjnije najmanje 10% rpa, čak još poželjnije najmanje 15% rpa, a najpoželjnije najmanje 20% rpa, pri čemu je rpa relativna oblast pika merena gasnom hromatografijom ukupnog dela jedinjenja isparljivog na 70 °C.

U narednom aspektu u skladu sa ovim pronalaskom, u proizvod se doda jedan ili više jestivih sastojaka.

U narednom aspektu, ovaj pronalazak se odnosi na upotrebu proizvoda fermentiranog proteina, kako je prethodno opisano, za proizvodnju produkta prerađene hrane za upotrebu u ljudskoj i/ili životinjskoj ishrani. Pronalazak se takođe odnosi na upotrebu ovakvog proizvoda za proizvodnju prerađene hrane ili produkta za ishranu sa poboljšanim funkcionalnim osobinama. Posebno, pronalazak se odnosi na upotrebu ovakvog proizvoda za proizvodnju hrane ili produkta za ishranu za pojedince koji imaju osetljiv digestivni trakt i/ili pojedince koji imaju ili kod kojih postoji rizik od razvoja alergije. Dalje, pronalazak se odnosi na upotrebu ovakvog proizvoda za proizvodnju kozmetičkih ili farmaceutskih produkata.

U vezi sa postupcima iz ovog pronalaska moraju da se sprovedu brojne faze:

* mešanje svežeg kvasca sa delovima mahunarki koje sadrže proteine;

* fermentacija mešavine kvasac/mahunarka;

* tretiranje fermentirane mešavine zagrevanjem.

Fermentacija sa svežim kvascem: fermentacija se vrši sa ćelijama kvasca od Pichia vrste (to jest, Pichiapastoris), vrste za cepanje (Schizosaccharomyces), ili vezujućeg tipa

(Saccharomyces). Saccharomyces cerevisiae je najpoželjnija vrsta kvasca. "Pekarski kvasac" ili "pivski kvasac", kako se ovde koristi, se odnosi na veliki broj Saccharomyces vrsta, kao što su, na primer, Saccharomyces cerevisiae ili Saccharomyces carishergensis. Utrošak pivskog ili pekarskog kvasca je povezan sa otpadnim produktima iz industrijske proizvodnje. Stručnjaci sa iskustvom u tehnici znaju da su raspoložive različite vrste kvasca, uključujući vrste koje imaju, na primer, termofilne karakteristike, itd. Može da se doda jedan ili više enzima, kao što su proteaze, peptidaze, galaktozidaze, amilaze, pektinaze, hemicelulaze, fitaze, fosfolipaze i lipaze. Kvasac može da se doda u odnosu suve materije kvasac/mahunarka od približno 1 : 100 do približno 1 : 2. Takođe su uključeni odnosi kao što su: 1 : 2; 1 : 3; 1 : 4; 1 : 5; 1 : 6; 1 : 7; 1 : 8; 1 : 9; 1 : 10; 1 : 20; 1 : 30; 1 : 40; 1 : 50; 1 : 60; 1 : 70; 1 : 80; 1 : 90; i 1 : 100. Prednost korišćenja visokog odnosa kvasca je da konačni proizvod postaje bogatiji sa proteinima sa komplementarnim profilom amino kiselina, što je relativno kratko vreme fermentacije i što je potrebna relativno niska temperatura za fermentaciju. Osim toga, kvasac daje vredne komponente u tragovima, na primer, vitamine, nukleotide, manane i glukane, itd.

[0057] Fermentacija može opciono da se izvede u dvo-faznom procesu. Prva faza uključuje fermentaciju pod anaerobnim uslovima. Ovim se osigurava enizmatička degradacija anti-nutritivnih faktora, kao što su oligosaharidi i obezbeđuje konverzija neprijatne note ukusa. Druga faza se preferirano izvodi pod aerobnim uslovima, čime se uključuje proliferacija kvasca i potpuna razgradnja dlimično razgrađenih ugljovodonika. Osim toga, na ovaj način može da se dobije delimično osušen krajnji proizvod.

Mahunarke: biljni materijal koji se koristi kao sirovina je u obliku delova mahunarki koji sadrže proteine. Biljni materijal može da se samelje, spraši ili na drugi način podeli na čestice. U primere mahunarki spadaju zrna soje, graška i lupine.

Mešanje: mešanje kvasca, mahunarki i vode može u principu da se izvrši na bilo koji ručni ili automatski način koji je poznat stručnjaku sa iskustvom u tehnici.

Sadržaj vode: sadržaj vode u toku procesa dobijanja proteina iz biljaka je 80% ili manji, preferirano 60% ili manji. Nakon tretmana toplotom, sadržaj vode može da se smanji do približno 10% težine ili manje.

Temperatura fermentacije: temperatura u toku faze fermentacije je od približno 25 do približno 60°C, na taj način što uključuje 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 40,45, 50, 55 i 60°C. U slučaju kada se izvodi dvo-fazna fermentacija, temperatura u prvoj fazi je preferirano u rasponu od 25-45°C, a u drugoj fazi je preferirano u rasponu od 30-60°C. Trajanje faze fermentacije: mešavina mahunarka/kvasac može da se fermentira u toku 1-12 sati, uključujući 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 i 12 sati.

Tretman toplotom nakon fermentacije: tretman toplotom fermentiranog produkta treba da se vrši u zatvorenom sistemu na približno 70-150°C, preferirano 85-150°C, uključujući 70, 75, 80, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99,100, 105,110, 115,120, 125,130, 135, 140, 145 i 150°C, u toku 0.5-240 minuta, preferirano 6-240 minuta, uključujući 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40,45, 50, 55, 60, 90, 120, 150, 180, 210 i 240 minuta. Svrha tretmana toplotom je da se ubiju svi mikroorganizmi i da se inaktiviraju preostali anti-nutritivni faktori, bez negativnog delovanja na kvalitet proteinskog dela.

Kada bira uslove za tretman toplotom, stručnjak sa iskustvom zna da kada se koristi veoma visoka temperatura, potrebno je relativno kratko vreme inkubacije.

Pronalazač je otkrio da primenom procesnih faza kako je opisano, uključujući tretman toplotom na relativno visokim temperaturama fermentiranih delova mahunarki koji sadrže proteine, kao i na proteine i druge prisutne komponente iz kvasca, dobijeni produkt poseduje pogodne organoleptičke osobine. To je veoma neočekivano, a davanje objašnjenja određenih mehanizama bi bilo proizvoljno u ovoj fazi.

Nakon tretmana: nakon tretmana toplotom, produkt fermentiranog proteina može da se suši do sadržaja vode od 10% težine ili manjeg, preferirano 8% ili manje. Sušenje treba da se izvede pod takvim uslovima da temperatura čestica ne prelazi 100°C, preferirano 85°C, još poželjnije 80°C, a najpoželjnije 70°C. Sušenjem se produžava vreme čuvanja i omogućava manipulacija. Sušeni produkt može opciono da se samelje.

Jedan ili više jestivih sastojaka može naknadno da se doda u produkt, kao što su na primer, ugljovodonici, proteini, acil gliceroli, emulgatori, mineralne soli, vitamini, amino kiseline, supstance za podešavanje pH, boje, konzervansi i korigensi ukusa.

Proizvod: s druge strane, proizvodi iz pronalaska imaju iznenađujuće veoma privlačan ukus. Pokazano je daje poboljšanje ukusa posledica značajne redukcije u sadržaju komponenti koje su odgovorne za neprijatan ukus i/ili formiranje i/ili povećanje sadržaja komponenti koje su odgovorne za privlačan ukus.

Osim toga, dobijeni proizvodi imaju odlične nutritivne osobine. Prema tome, dobijena je standardna svarljivost u tankom crevu od minimum 90%, preferirano minimum 92%, još poželjnije minimum 94% (mereno na svinjama, u skladu sa postupkom koji su opisali Boisen, S., Acta. Agric. Scand., Sect. A, Animal Science 1998., 48, 1 - 11 i Boisen, S & Maughan, P.J.,

Acta. Agric. Scand., Sect. A, Animal Science 1996: 46, 165 - 172). Poboljšana svarljivost je u korelaciji sa značajnom redukcijom sadržaja anti-nutritivnih faktora u skladu sa ovim pronalaskom.

Produkti fermentiranih proteina, u skladu sa ovim pronalaskom, su korisni kao produkti hrane za ljude i životinje, ali takođe u proizvodnji kozmetičkih i farmaceutskih produkata. Farmaceutski i kozmetički produkti mogu da sadrže između 1 i 99% produkta proteina.

U hrani i proizvodima ishrane normalna upotreba koncentracija je približno 1-5%, kada se koristi kao funkcionalni sastojak, a približno 5-99% kada se koristi kao nutritivni sastojak.

Anti-nutritivni faktori: uključuju jedinjenja kao što su inhibitori tripsina, antigeni, oligosaharidi koji izazivaju nadimanja, fitatna kiselina i lecitini (videti, na primer, H.C. Elbek Pedersen: "Studies of Soyabean Protein Intolerance in the Preruminant Calf, University of Reading, September 1986., strane 44 i 48-55). Anti-nutritivni faktori su smanjeni za najmanje 50%, preferirano za najmanje 75%, još poželjnije za najmanje 90%, a najpoželjnije za najmanje 95%, kada se uporedi sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute procesu fermentacije.

Brašnast ukus: u literaturi (Goossens, Food Engineering October 1974, strane 59-60) je navedeno da su komponente kao što su 1-pentanol, 1-heksanol i l-okten-3-ol, najodgovornije za brašnast ukus mahunarki kao što je soja. Ovaj neprijatan ukus je nepoželjan u produktu fermentiranog proteina koji treba da se koristi kao sastojak hrane, u ishrani, kozmetičkim i farmaceutskim produktima. Komponente odgovorne za brašnast ukus su redukovane za najmanje 50%, preferirano za najmanje 75%, još poželjnije za najmanje 90%, a najpoželjnije za najmanje 95%, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute procesu fermentacije. Na osnovu Slike 1, sadržaj komponenti brašnastog ukusa u proizvodu iz pronalaska je maksimum 10% rpa, preferirano ne više od 5% rpa, još poželjnije ne više od 3% rpa, a najpoželjnije ne više od 1.5% rpa, pri čemu je rpa relativna oblast pika merena gasnom hromatografijom ukupnog dela jedinjenja isparljivog na 70 °C.

Privlačan ukus: komponente privlačnog ukusa su, na primer:

- 3-hidroksi-2-butanon, koji ima voćni, plesniv, drvenast ukus,

- 3-metil-l -butanol, koji ima vinski ukus slatke banane,

- etil oktanoat, koji ima ukus slatke jabuke, i

- etil dekanoat, koji ima kaprilni voćni ukus.

Komponente privlačnog ukusa se formiraju ili se povećavaju za 10% ili više, preferirano za 20% ili više, još poželjnije za 30% ili više, čak još poželjnije za 40% ili više, a najpoželjnije za 50% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute procesu fermentacije. Na osnovu Primera 7, sadržaj komponenti privlačnog ukusa u proizvodu iz pronalaska je minimum 5% rpa, preferirano najmanje 8% rpa, još poželjnije najmanje 10% rpa, čak još poželjnije najmanje 15% rpa, a najpoželjnije najmanje 20% rpa, pri čemu je rpa relativna oblast pika merena gasnom hromatografijom ukupnog dela jedinjenja isparljivog na 70 °C.

Sadržaj proteina: produkt fermentiranog proteina ima sadržaj proteina od najmanje 25% i do 80% težine, na bazi suve materije, uključujući 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 i 80%. Frakcija sadržaja proteina, približno 1-35%, je dobijena od kvasca, a približno 65-99% sadržaja proteina je dobij eno od delova mahunarki koji sadrže proteine.

Preferirana kompozicija proteina je dobijena korišćenjem upotrebljenog pivskog kvasca i semena soje i/ili graška i/ili lupine zbog komercijalne i nutritivne vrednosti ovih sirovih materijala.

Sadržaj glicerida: produkt fermentiranog proteina ima ukupan sadržaj mono-, di- i triglicerida u rasponu od 0-30% težine, još poželjnije od 0.5-23% težine. Masne kiseline koje ulaze u sastav glicerida imaju lanac ugljenika dužine u rasponu od Cg-C24.

Pronalazak je ilustrovan sledećim Primerima.

PRIMERI Primer 1

Izrada i kompozicija fermentiranog produkta na bazi odmašćene soje

50.0 kg oljuštenih i odmašćenih, brzo osušenih, ljuspica soje se navlaži sa 10.0 kg tekuće vode i ekstrudira na Wemer Pfleiderer ekstruderu, na 150 °C. Nakon hlađenja na 50 °C, doda se 60.0 kg centrifugiranog, korišćenog pivskog kvasca (sa aproksimativno 10% suve materije) i 50 g Fitaze (BASF Natuphos 5000 L). Dobijena žitka masa se izmeša i inkubira 5 sati na 33 °C, pod anaerobnim uslovima. Nakon toga se vrši druga inkubacija na 85 °C, u toku 40 minuta, u zatvorenom sistemu. Nakon toga, produkt se naglo suši pod takvim uslovima da temperatura čestica ne prelazi 85 °C i melje na Alpine mlinu čekićaru.

Suvi produkt je imao sledeći sadržaj:

sirovi protein (N x 6.25) 58.3%

vlaga 5.2%

Osim toga, nađeno je da su anti-nutritivni faktori znatno smanjeni:

sirovi materijal očekivani produkt

Krajnji produkt ima prijatan ukus i prijatan osećaj u ustima i lako se disperguje u vodi. Nije zabeležen brašnast ukus.

Primer 2

Izrada i kompozicija fermentiranog produkta na bazi celog zrna soje

10 kg celih zma soje se oljušti, iseče na listiće i zagreva na 150 °C u rotacionom tosteru sa bubnjem (Dantoaster). Nakon hlađenja na 55 °C, izmeša se 6 kg tekuće vode, 3.0 kg centrifugiranog korišćenog pivskog kvasca i 10 g fosfolipaze (Lecitase od Novozymes). Mešavina se inkubira 4 sata na 38 °C pod anaerobnim uslovima, a nakon toga 20 minuta u zatvorenom sistemu na 92 °C. Nakon sušenja na 50 °C pod vakuumom, produkt se konačno samelje na Buhler kugličnom mlinu. Usitnjeni produkt gradi stabilnu suspenziju u vodi i ima prijatan ukus i prijatan osećaj u ustima.

Suvi produkt ima sledeću kompoziciju:

Primer 3

Izrada i kompozicija fermentiranog produkta na bazi lupine

200 g pržene samlevene australijske lupine se izmeša sa 20 g centrifugiranog suvog kvasca i 200 ml tekuće vode. Nakon anaerobne inkubacije na 36 °C, u toku 10 sati, i druge inkubacije u zatvorenom sistemu na 100°C, u toku 30 minuta, produkt se suši u laboratorijskom protočnom sušioniku pod takvim uslovima da temperatura čestica ne prelazi 85 °C, samelje u mlinu čekićaru i ispituje kako je pokazano, u poređenju sa početnim materijalom.

Primer 4

Izrada produkta fermentiranog proteina procesom dvo-fazne fermentacije

U prvoj seriji, 1.0 kg oguljenih i odmašćenih, naglo osušenih ljuspica soje se izmeša sa 25 g sveže korišćenog kvasca, izračunato na bazi suve materije. Doda se tekuća voda da se postigne 60% vlage u mešavini koja se prenese u zatvorenu staklenu teglu i inkubira pod anaerobnim uslovima 8.5 sati, na 45 °C.

Druga serija se pripremi na identičan način i podvrgne istom postupku u toku prva 4 sata. Nakon toga se u teglu za fermentaciju ubaci atmosferski vazduh kako bi se postigli aerobni uslovi u toku poslednja 4.5 sata fermentacije.

Kada se fermentacija zaustavi vodenom parom, serije uzoraka se ispituju na sadržaj sirovog proteina i ugljenih hidrata.

Iz ispitivanja je evidentno daje uklanjanje šećera mnogo efikasnije kombinacijom anaerobnih a zatim aerobnih uslova.

Primer 5

Upotreba u hrani za životinje

Fermentirani produkt izrađen u skladu sa Primerom 1 se koristi u hrani za prasiće a rezultati su upoređeni sa kontrolnom grupom koja je hranjena sličnom hranom, ali sa brašnom od sojinih zrna umesto fermentiranog produkta u skladu sa ovim pronalaskom.

[0090] Proba je izvršena sa Duroc x Large White. 48 prasića, starosti 30 dana, prosečne težine od 7 kg se odvoji od dojenja. Prasići se nasumice podele u dve grupe sličnih telesnih težina, genetičkih osnova, mužjaci i ženke. Svaka grupa se podeli u 3 podgrupe (ponavljanja) sa po 8 prasića po podgrupi. Eksperiment se izvodi u toku 3 nedelje, u toku kojih se beleži prirast težine i količina uzete hrane.

Kontrolna dijeta je sačinjena od kukuruza i normalnog soj inog brašna. U eksperimentalnoj dijeti, umesto normalnog soj inog brašna je davan produkt u skladu sa pronalaskom. Energetska vrednost i sadržaj proteina su isti za obe dijete, kao i sadržaj lizina, metionina, Ca i raspoloživog fosfora.

Kompozicije dijeta su pokazane u sledećim tabelama:

Rezultati ispitivanja su dati u sledećoj tabeli:

U zaključku, brzina rasta kao i uzimanaje hrane i konverzija hrane (kg hrane/kg prirasta) znatno raste kada je soj ino brašno zamenjeno sa fermentiranim produktom u skladu sa pronalaskom.

Prema tome, ovaj primer ilustruje pojačanu nutritivnu vrednost proteinskog produkta u skladu sa ovim pronalaskom.

Produkt može da se koristi slično kao produkt ishrane za, na primer, prasiće stare nekoliko nedelja koji su naviknuti da se hrane produktima bez mleka. Ove životinje imaju veoma osetljiv digestivni trakt, ali nakon ishrane sa produktima proteina u skladu sa ovim pronalaskom, oni mogu ranije da počnu sa hranom bez mleka i na taj način dobijaju u težini brže, bez rizika da dobiju dijareju ili da imaju druge probleme sa digestivnim sistemom.

Primer 6

Upotreba produkta fermentiranog proteina kao funkcionalnog sastojka u hrani

Funkcionalne osobine bezvodnih produkata dobijenih u skladu sa pronalaskom u primeni u hrani su pokazani u sledećem primeru.

Hamburgeri su izrađeni u skladu sa receptima u niže datoj tabeli. Juneće meso se usitni na kockice veličine 3 mm i na maloj brzini miksera izmeša sa solju i 1/3 vode u toku Vi minuta. Nakon toga, dodaju se preostali suvi sastojci a zatim preostala količina vode. Nakon mešanja naredna 4 minuta pri maloj brzini miksera, masa se oblikuje i podeli u hamburgere težine 100 g. Nakon prženja na 200 °C, sve dok temperatura jezgra ne dostigne 72 °C, hamburgeri se ponovo mere i izračunava se gubitak prženjem.

Prema tome, smanjenje gubitka prženjem od 31.5% pokazuje efikasnost kapaciteta zadržavanja vode eksperimentalnog produkta proteina.

Primer 7

Karakterizaciia profila ukusa

Kako bi se ilustrovale promene u ukusu koje mogu da se dobiju ovim pronalaskom, izrađene su serije produkta:

na bazi odmašćenog, isprženog sojinog brašna (produkt označen sa A), izrađena su tri produkta u skladu sa pronalaskom, kako je opisano u Primeru 1 (produkti označeni kao B, C i F). Međutim, za produkte B i C, početna količina kvasca dodatog u sojino brašno je bila 3% težine suve materije, a za produkt F, početna količina dodatog kvasca je bila 7% težine suve materije.

Isto tako, produkt u skladu sa pronalaskom (produkt označen sa E) je izrađen na bazi potpuno masnih, isprženih zrna soje (produkt označen sa D), kako je opisano u Primeru 2. Međutim, za produkt E, početna količna dodatog kvasca u sojino brašno je bila 3% težine suve materije.

Produkt B se suši i konačno usitnjava na približno 95 °C, a produkti C, E i F se lagano suše na približno 85 °C.

Kako bi se okarakterisale promene ukusa, izrađen je uporedni gasni hromatogram isparljivog dela, kako je ilustrovano na Slici 1 i u opisu crteža. Nakon toga su pikovi komponenti identifikovani masenom spektroskopijom (GC/MS-postupak).

1. Uzorkovanie

10 g uzorka se ovlaži sa vodom i prenese u bocu ispranu gasom zapremine 100 ml. Na izlaznoj cevčici se prikači čelični cilinder napunjen sa adsorptivnim materijalom, to jest, Tenax-om. Boca se zagreva na 70 °C, pri čemu se isparljive komponente prenesu na adsorptivni materijal pomoću helijuma koji 15 minuta protiče brzinom od 100 ml/minut kroz unutrašnjost cevčice.

Desorpcija komponenti za ispitivanje je izvršena zagrevanjem.

2. Instrumenti

Perkin Elmer ATD 400 automatski sabirač, HP 5890 GC sa HP 5971 MS detektorom.

3. GC kolona

60 m CP-sil5-CB, 0.25 id. film, debljina filma l.Opm.

4. GC temperaturni program

Na 0 °C u toku 2 min, 10 °C/min do konačne temperature od 280 °C, konstantno na 280 °C u toku 2 min.

5. Ukupan protok iona (TIC)

Beleženje 20-350 m/z, energija elektrona 70 eV.

6. Identifikacija

Identifikacija komponenti je na bazi vremena retencije i upoređivanjem masenog spektra saNIST-NBS75K bazom podataka.

Identifikacija komponenti ukusa je navedena u sledećoj tabeli:

Za kvantifikovanje sadržaja komponenti brašnastog ukusa (to jest 1 -pentanola, 1-heksanola i l-okten-3-ola) i onih komponenti koje imaju poželjan ukus (to jest 3-hidroksi-2-butanona, 3-metil-l-butanola, etil oktanoata i etil dekanoata), beleži se relativna oblast pika u procentima. Rezultati su sumirani u sledećoj tabeli:

Napomena: sve slike su relativne oblasti pika (rpa) u % ukupnih isparenja na 70 °C. Legenda: - označava količinu ispod merljive vrednosti.

Evidentno je daje profil isparljivih komponenti sirovih materijala značajno različit od rezultata dobijenih od odgovarajućih produkta u skladu sa pronalaskom.

Iz rezultata se dalje vidi da su u dobijenim produktima fermentiranog proteina komponente neprijatnog mirisa smanjene za 10 puta ili više. U isto vreme, sadržaj komponenti sa prijatnim ukusom je neočekivano značajno povećan.

Pretpostavlja se da prethodna zapažanja objašnjavaju značajno poboljšanje jestivosti produkata izrađenih u skladu sa pronalaskom, kako je pokazano većim uzimanjem hrane u Primeru 5.

Primer 8

Upotreba produkta fermentiranog proteina u kozmetičkim proizvodima

Produkt fermentiranog proteina iz Primera 1 je testiran u formulaciji bogatoj proteinima namenjenoj za upotrebu u kupkama. Kompozicija je navedena u niže datoj tabeli:

Procedura: sastojci 1 + 2 + 3 se izmešaju i, u toku mešanja, se raspršivanjem doda sastojak 4. Uz kontinuirano mešanje se doda sastojak 5, a nakon toga se na produkt rasprši mešavina 7 + 8. Kada je produkt homogen, doda se preostali sastojak i mešanje nastavi dok produkt ne dostigne izgled slobodno protočnog praška.

Primer 9

Upotreba produkta proteina u skladu sa pronalaskom za proizvodnju farmaceutskog proizvoda

Produkti proteina u skladu sa ovim pronalaskom su veoma pogodni za upotrebu kao farmaceutski prihvatljiv sastojak u različitim formulacijama lekova, kao što su tablete i granule. To je zbog odličnih osobina produkta da vezuje vodu i lipide, a takođe zbog činjenice da se produkt dobro podnosi od strane pojedinaca koji imaju osetljiv digestivni trakt i pojedinaca koji su skloni alergijama.

Naredna formulacija za granulat ilustruje upotrebu produkta iz pronalaska u nutritivnom produktu za smanjenje stresa indukovanog imuno supresijom.

Pre upotrebe, granulat se izmeša sa vodom u odnosu 1 : 9.

Claims (31)

1.    Produkt fermentiranog proteina, naznačen time što je dobijen od kvasca i delova mahunarki koje sadrže proteine, pri čemu je sadržaj proteina u tom produktu približno 25-80% težine na bazi suve materije, a približno 1-35% sadržaja proteina je dobijeno iz kvasca i približno 65-99% sadržaja proteina je dobijeno od delova mahunarki koje sadrže proteine, i pri čemu je sadržaj glicerida maksimalno 30% težine, preferirano 0.5-23% težine, na bazi suve materije, pri čemu taj produkt uključuje sledeće karakteristike: *    sadržaj najmanje jednog anti-nutritivnog faktora izabranog iz grupe koja sadrži inhibitore tripsina, antigene, oligosaharide koji izazivaju nadimanje, kao što su a-l,6-galaktozidi, fitatna kiselina i lecitini, je smanjen za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu; *    najmanje jedno jedinjenje izabrano iz grupe koja sadrži 1-pentanol, 1-heksanol i l-okten-3-ol je smanjeno za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu; *    najmanje jedno jedinjenje izabrano iz grupe koja sadrži 3-hidroksi-2-butanon, 3-metil-1 -butanol, etil oktanoat i etil dekanoat, se formira ili je povećano za 10% ili više, preferirano za 20% ili više, još poželjnije za 30% ili više, čak još poželjnije za 40% ili više, a najpoželjnije za 50% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu.

2.    Produkt fermentiranog proteina, naznačen time što je dobijen iz kvasca i delova mahunarki koje sadrže proteine, pri čemu je sadržaj proteina u tom produktu približno 25-80% težine na bazi suve materije, a približno 1-35% sadržaja proteina je dobijeno iz kvasca i približno 65-99% sadržaja proteina je dobijeno od delova mahunarki koje sadrže proteine, i pri čemu je sadržaj glicerida maksimalno 30% težine, preferirano 0.5-23% težine, na bazi suve materije, pri čemu taj produkt uključuje sledeće karakteristike: *    sadržaj anti-nutritivnih faktora izabranih iz grupe koja sadrži inhibitore tripsina, antigene, oligosaharide koji izazivaju nadimanje, kao što su a-l,6-galaktozidi, fitatna kiselina i lecitini, je smanjen za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu; *    sadržaj komponenti sa brašnastim ukusom izabranih iz grupe koja sadrži 1-pentanol, 1-heksanol i l-okten-3-ol je maksimum 10% rpa, preferirano ne više od 5% rpa, još poželjnije ne više od 3% rpa, a najpoželjnije ne više od 1.5% rpa, pri čemu je rpa relativna oblast pika merena gasnom hromatografijom ukupnog dela jedinjenja isparljivog na 70 °C; *    sadržaj komponenti sa primamljivim ukusom izabranih iz grupe koja sadrži 3-hidroksi-2-butanon, 3-metil-l-butanol, etil oktanoat i etil dekanoat, je minimum 5% rpa, preferirano najmanje 8% rpa, još poželjnije najmanje 10% rpa, čak još poželjnije najmanje 15% rpa, a najpoželjnije najmanje 20% rpa, pri čemu je rpa relativna oblast pika merena gasnom hromatografijom ukupnog dela jedinjenja isparljivog na 70 °C.

3.    Fermentirani produkt u skladu sa patentnim zahtevom 1 ili 2, naznačen time što je deo kvasca Saccharomyces cerevisiae tip, a najpoželjnije pivski kvasac.

4.    Fermentirani produkt u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 1 - 3, naznačen time što delovi mahunarki potiču od soje, graška, lupine, mešavine soje i graška, mešavine soje i lupine, mešavine graška i lupine ili mešavine soje, graška i lupine.

5.    Fermentirani produkt u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 1 - 4, naznačen time što je produkt podvrgnut potpunom ili delimičnom sušenju, preferirano do sadržaja vode koji ne prelazi 10% težine, a kapacitet vezivanja vode je najmanje 4 dela po delu produkta, na bazi težine.

6.    Fermentirani produkt u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 1 - 5, naznačen time što ima standardnu svarljivost u crevu, mereno na svinjama, od najmanje 90%.

7.    Fermentirani produkt u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 1-6, naznačen time što dalje uključuje jedan ili više jestivih sastojaka.

8.    Postupak za izradu produkta fermentiranog proteina dobijenog od kvasca i delova mahunarki koje sadrže proteine, u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 1 - 7, naznačen time što uključuje sledeće faze: (i) mešanje svežeg kvasca sa delovima mahunarki koje sadrže proteine, u odnosu suve materije od približno 1 : 2 do 1 : 100; (ii)    fermentaciju mešavine kvasac/mahunarka dobijene iz faze (i) pod uslovima gde sadržaj vode ne prelazi 80%, u toku 1-12 sati, na temperaturi od približno 25-60 °C, preferirano od približno 25-45 °C, pod anaerobnim uslovima; i (iii)    inkubaciju fermentirane mešavine dobijene u fazi (ii) u toku 0.5-240 minuta, na temperaturi od približno 70-150 °C, u zatvorenom sistemu.

9.    Postupak za izradu produkta fermentiranog proteina dobijenog od kvasca i delova mahunarki koje sadrže proteine, u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 1 - 7, naznačen time što uključuje sledeće faze: (i)    mešanje svežeg kvasca sa delovima mahunarki koje sadrže proteine, u odnosu suve materije od približno 1 : 2 do 1 : 100; (ii)    fermentaciju mešavine kvasac/mahunarka dobijene iz faze (i), pod uslovima gde sadržaj vode ne prelazi 80%, u toku 1-12 sati, na temperaturi od približno 25-60 °C, preferirano od približno 25-45 °C, pod anaerobnim uslovima; (iii)    fermentaciju mešavine kvasac/mahunarka dobijene iz faze (ii), pod uslovima gde sadržaj vode ne prelazi 80%, u toku 1-12 sati, na temperaturi od približno 25-60 °C, preferirano od približno 30-60 °C, pod aerobnim uslovima; i (iv)    inkubaciju fermentirane mešavine dobijene u fazi (iii), u toku 0.5-240 minuta, na temperaturi od približno 70-150 °C, u zatvorenom sistemu.

10.    Postupak u skladu sa patentnim zahtevom 8 ili 9, naznačen time što su jedan ili više enzima izabranih iz grupe koja sadrži proteaze, peptidaze, galaktozidaze, amilaze, pektinaze, hemicelulaze, fitaze, lipaze i fosfolipaze, dodati u nastavku bilo koje od faza (i) do (iii) ili (i) do (iv), tim redom.

11.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8-10, naznačen time što je kvasac preferirano Saccharomyces cerevisiae tipa, a najpoželjnije pivski kvasac.

12.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8-11, naznačen time što delovi mahunarki potiču od soje, graška, lupine, mešavine soje i graška, mešavine soje i lupine, mešavine graška i lupine ili mešavine soje, graška i lupine.

13.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8 - 12, naznačen time što se mešavina dobijena u fazi (iii) ili (iv), tim redom, podvrgava sušenju ili mlevenju pod takvim uslovima da temperatura čestica ne prelazi 100 °C, preferirano 85 °C, još poželjnije 80 °C, a najpoželjnije 70 °C.

14.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8-13, naznačen time što se pordukt podvrgava potpunom ili delimičnom sušenju, preferirano da se dobije produkt koji ima sadržaj vode ne veći od 10% težine i kapacitet vezivanja vode od najmanje 4 dela po delu produkta na bazi težine.

15.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8-14, naznačen time što je sadržaj proteina 25-80% težine na bazi suve materije, i pri čemu je sadržaj glicerida maksimum 30% težine, još poželjnije 0.5-23% težine, na bazi suve materije.

16.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8-15, naznačen time što je približno 1 - 35% sadržaja proteina dobijeno od proteina kvasca, a približno 65-99% sadržaja proteina je dobijeno od delova mahunarki koje sadrže proteine.

17.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8-16, naznačen time što je sadržaj najmanje jednog anti-nutritivnog faktora izabranog iz grupe koja sadrži inhibitore tripsina, antigene, oligosaharide koji izazivaju nadimanje, kao što su a-l,6-galaktozidi, fitatna kiselina i lecitini, smanjen za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu.

18.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8-17, naznačen time što je najmanje jedan sastojak izabran iz grupe koja sadrži 1-pentanol, 1-heksanol i l-okten-3-ol, smanjen za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu.

19.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8-18, naznačen time što se najmanje jedan sastojak izabran iz grupe koja sadrži 3-hidroksi-2-butanon, 3-metil-l-butanol, etil oktanoat i etil dekanoat, formira ili je povećan za 10% ili više, preferirano za 20% ili više, još poželjnije za 30% ili više, čak još poželjnije za 40% ili više, a najpoželjnije za 50% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu.

20.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8-16, naznačen time što je sadržaj anti-nutritivnih faktora izabranih iz grupe koja sadrži inhibitore tripsina, antigene, oligosaharide koji izazivaju nadimanje, kao što su a-1,6-galaktozidi, fitatna kiselina i lecitini, smanjen za 50% ili više, preferirano za 75% ili više, još poželjnije za 90% ili više, čak još poželjnije za 95% ili više, a najpoželjnije za 99% ili više, u poređenju sa delovima mahunarki koje nisu podvrgnute ovom procesu.

21.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8 - 16 i 20, naznačen time što je sadržaj komponenti sa brašnastim ukusom izabranih iz grupe koja sadrži 1-pentanol, 1-heksanol i l-okten-3-ol, maksimum 10% rpa, preferirano ne više od 5% rpa, još poželjnije ne više od 3% rpa, a najpoželjnije ne više od 1.5% rpa, pri čemu je rpa relativna oblast pika merena gasnom hromatografijom ukupnog dela jedinjenja isparljivog na 70 °C.

22.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8 — 16 i 20 — 21, naznačen time što su komponente sa primamljivim ukusom izabrane iz grupe koja sadrži 3-hidroksi-2-butanon, 3-metil-l-butanol, etil oktanoat i etil dekanoat, novoformirane ili im je sadržaj povećan za minimum 5% rpa, preferirano najmanje 8% rpa, još poželjnije najmanje 10% rpa, čak još poželjnije najmanje 15% rpa, a najpoželjnije najmanje 20% rpa, pri čemu je rpa relativna oblast pika merena gasnom hromatografijom ukupnog dela jedinjenja isparljivog na 70 °C.

23.    Postupak u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8-22, naznačen time što se u produkt doda jedan ili više jestivih sastojaka.

24.    Upotreba produkta fermentiranog proteina u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 1 - 7, ili produkta koji može da se dobije postupkom u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8 -23, za proizvodnju prerađene hrane za ljudsku i/ili životinjsku upotrebu.

25.    Upotreba u skladu sa patentnim zahtevom 24 za proizvodnju zamene za mleko.

26.    Upotreba produkta fermentiranog proteina u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 1 - 7, ili produkta koji može da se dobije postupkom u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8 -23, za proizvodnju prerađene hrane ili produkta za ishranu sa poboljšanim funkcionalnim osobinama.

27.    Upotreba produkta fermentiranog proteina u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 1 - 7, ili produkta koji može da se dobije postupkom u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8 -23, za proizvodnju hrane ili produkta za ishranu za pojedince koji imaju osetljiv digestivni trakt i/ili pojedince koji imaju ili kod kojih postoji rizik od razvoja alergije.

28.    Upotreba produkta fermentiranog proteina u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 1 - 7, ili produkta koji može da se dobije postupkom u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8 -23, za proizvodnju kozmetičkih proizvoda.

29.    Upotreba produkta fermentiranog proteina u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 1-7, ili produkta koji može da se dobije postupkom u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8 -23, za proizvodnju farmaceutskih proizvoda.

30.    Produkt prerađene hrane za ljudsku ili životinjsku upotrebu koji sadrži od 1 do 99% težine produkt fermentiranog proteina u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 - 7, ili koji može da se dobije postupkom u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8-23.

31. Kozmetički ili farmaceutski proizvod koji sadrži od 1 do 99% težine produkt fermentiranog proteina u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1-7, ili koji može da se dobije postupkom u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom 8 - 23.