MXPA04011022A - Producto de proteina de soya alto en saponinas y bajo en isoflavonas y proceso para producir el mismo. - Google Patents
Producto de proteina de soya alto en saponinas y bajo en isoflavonas y proceso para producir el mismo.Info
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Abstract
Un material de proteina de soya que tiene un contenido bajo en isoflavonas y un contenido alto en saponinas se produce por un proceso que incluye la remocion, por absorcion, de isoflavonas de un material de proteina de soya obtenido al remover la fibra de hojuelas o harina de soya. El material de proteina de soya tambien tiene un indice de Solubilidad de Nitrogeno ("NSI"). El material de proteina de soya alto en saponinas y bajo en isoflavonas tiene al menos aproximadamente 55.0% en peso de proteina, menos de aproximadamente 200 ¦/g de isoflavonas de la materia seca total y al menos aproximadamente 1000 ¦g/g de soyasapogenoles de la materia seca total. El proceso para producir el material de proteina de soya alto en saponinas y bajo en isoflavonas incluye remover la fibra de un material de soya desgrasada y obtener un licor que se pasteuriza subsecuentemente. Enseguida, los azucares y otros componentes de peso molecular pequeno se remueven opcionalmente del licor utilizando la separacion de membrana para aumentar el contenido de proteina del material final. El licor resultante o retencion se somete a la remocion absorbente de isoflavonas, y se pasteuriza opcionalmente y se seca por aspersion.
Description
PRODUCTO DE PROTEÍNA DE SOYA ALTO EN SAPONINAS Y BAJO EN ISOFLAVONAS Y PROCESO PARA PRODUCIR EL MISMO
Referencia cruzada con las solicitudes relacionadas Esta solicitud reclama el beneficio bajo el Título 35, U.S.C. § 119(e) de la Solicitud de Patente Provisional de E.U. Serie No. 60/378,618, titulada PROCESO PARA LA PRODUCCIÓN DE MATERIAL DE PROTEÍNA DE SOYA AGOTADO EN ISOFLAVONAS, DE ALTA SOLUBILIDAD, Y EL PRODUCTO DEL MISMO, presentada el 7 de Mayo del 2002.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la invención Esta invención se refiere a un material vegetal elevado en saponinas, bajo en isoflavonas, y un proceso para la producción del mismo. 2. Descripción de la Materia Anterior Los beneficios de la proteína de soya se encuentran bien documentados. El colesterol es una preocupación importante entre los consumidores de todo el mundo industrializado. Es bien sabido que los productos vegetales no contienen colesterol. Por décadas, los estudios nutricionales han indicado que la inclusión de proteína de soya en la dieta realmente reduce los niveles de colesterol en personas que se encuentra en riesgo. Mientras mayor es el colesterol , más eficaces son las proteínas de soya en la disminución de ese nivel . Los frijoles de soya tienen el contenido más elevado de proteína de todos los cereales y leguminosas . En particular, los frijoles de soya tienen aproximadamente 40.0% en peso de prote ína , mientras que otras leguminosas tienen 20.0-30.0% en peso y los cereales tienen aproximadamente 8.0- 1 5.0% en peso de proteína . El frijol de soya también contiene aproximadamente 20.0% en peso de aceite, siendo el resto materia seca, en su mayoría carbohidratos (35.0% en peso). Sobre una base húmeda (como lo es), el frijol de soya contiene aproximadamente 35.0% en peso de prote ína , a proximadamente 1 7.0% en peso de aceite, aproxi madamente 31 .0% en peso de carbohidratos y aproximadamente 4.4% en peso de ceniza . En el frijol de soya, ambos cuerpos de proteína y l ípidos se contienen en la harina útil de frijol de soya (llamada el cotiledón ) . El carbohid rato complejo (o fibra dietética) también está contenido en las paredes celulares del cotiledón. La capa externa de las células (llamada la cubierta de la semilla) conforma aproximadamente el 8.0% en peso del peso total del frijol de soya. El frijol de soya si n cascara , sin tratar, depend iendo de la variedad, es aproximadamente 1 8.0% en peso de aceite, 1 5.0% en peso de carbohidratos solubles, 1 5.0% en peso de carbohidratos no solubles, 14.0% en peso de hu medad y ceniza y 38.0% en peso de proteína. En el procesamiento, el frijol de soya se selecciona cuidadosamente respecto a color y tamaño. El frijol de soya se limpia entonces , se acondiciona (para hacer más fácil el retiro de la cascara) y se fracciona, se le q uita la cáscara y se enrolla en hojuelas . Las hoj uelas se sujetan a un baño con solvente q ue reti ra el aceite. El solvente se retira y las hoj uelas se secan , creando las hojuelas de soya desg rasadas que son la base de todos los prod uctos de proteína de soya. A pesar del gran número de productos en el mercado, existen solo tres tipos de prod uctos de soya desg rasados: harinas , concentrados y a islados. Las harinas de soya son las formas más simples de proteína de soya, que tienen un contenido de prote ína de aproximadamente 50.0% en peso. La simple molturación y selección de las hojuelas desg rasadas produce harinas de soya . Este simple procesamiento deja a la harina de soya con muchas de las características del frijol de soya. La falta de procesamiento también hace a las harinas de soya altamente variables en términos de calidad. Las harinas y sémolas de soya aún se producen ampliamente y se utilizan con más frecuencia en prod uctos horneados, al i mentos de botana y aplicaciones de a limentos para mascota donde el elevado perfil de sabor no posee un problema. Las harinas de soya texturizadas fueron un intento temprano en la si mulación o mejora de la textu ra de los productos cárnicos. La texturización no cambia la composición de las harinas de soya y reduce el perfil de sabor solo ligeramente. Sus aplicaciones primarias son económicos productos cárnicos o al imentos para mascotas.
Los concentrados de soya tiene al menos 65.0% en peso de proteína sobre una base libre de humedad . Los concentrados de proteína de soya se elaboran mediante el retiro del material de carboh idratos solubles de la hari na de soya desg rasada. La extracción por alcohol acuoso (60-80% de etanol) o lixiviación por ácido (precipitación isoeléctrica) son los med ios más comunes para el retiro de carbohidratos . Sin embargo, tanto en la extracción por alcohol acuoso como en la lixiviación por ácido, esencia l mente toda la proteína se vuelve insoluble. La solu bi lidad de la prote ína puede recuperarse parcialmente en productos de lixiviación por ácido mediante neutralización . También , en extracción por alcohol acuoso, las isoflavonas y sapon inas se extraen en la fase de alcohol y se descartan posteriormente . Por lo tanto, los concentrados de proteína de soya que se prod ucen med iante el uso de extracción por alcohol acuoso tienen cuando mucho solo cantidades residuales de isoflavonas y saponi nas. Se han desarrollado un sinfín de aplicaciones para los concentrados y concentrados texturizados de soya en a limentos procesados, carne, avicultura , peces, cereal y sistemas de prod uctos lácteos . Los aislados se prod ucen a través de a is lamiento q uímico estándar, separación de la proteína de la hoj uela desgrasada a través de solubilización (extracción alcali na a pH 7-1 0) y separación seguida por precipitación isoeléctrica. Como resultado, los aislados son al menos 90.0% en peso de proteína sobre una base libre de humedad . Algunas veces, son elevados en sod io y minerales (contenido de ceniza), una propiedad q ue puede limitar su apl icación . Sus principales aplicaciones se han encontrado en la sustitución de productos lácteos, como en fórmulas para i nfantes y sustitutos de leche. Las isoflavonas aparecen en una variedad de plantas leguminosas y semillas de aceite, incluyendo materiales de prote ína vegetal , tal como frijol de soya. Estos compuestos general mente incluyen daidzina , 6"-0-acetildaidzina, 6"-0-maloníldaidzina , daidzeína , genisti na, 6"-0-acetilgenistina , 6"-0-malonilgenistina , genisteína , gliciti na , 6"-0-malonilglicitina, gliciteína , biocanin A, y formononetina . Se ha sugerido recientemente que las isoflavonas contenidas en proteínas vegetales tales como frijoles de soya pueden inhibir el desarrol lo de células de cáncer hu manas, ta les como células de cáncer de mama , células de cáncer de próstata y células de cáncer de colon. Además, las isoflavonas también se ha n sugerido para red ucir los factores de riesgo cardiovascular, por ejemplo, med iante red ucción de los niveles de ateroesclerosis , ind uciendo lipoproteínas y colesterol de baja densidad y mediante incremento de la respuesta de vasodilatación depend iente del endotelio. Las isoflavonas también demuestran ser u na g ran promesa en la prevención osteoporosis y tratamiento de síntomas menopáusicos. Los compuestos de isoflavona se han asociado con un sabor amargo inherente en los materiales de prote ína vegetal, tales como frijoles de soya. En la producción comercial de tales materiales de proteína, tales como aislados de proteína y concentrados de proteína, el objetivo ha sido retirar los compuestos de isoflavona. Por ejemplo, en un proceso convencional para la producción de un aislado de proteína de soya, las hojuelas de soya se extraen con un medio acuoso que tiene un pH por encima del punto isoeléctrico de la proteína a fin de solubilizar la proteína. El extracto que contiene la proteína se separa de los materiales de fibra no solubles a fin de proporcionar un extracto de proteína. La mayor parte de las isoflavonas se solubiliza en el extracto así como también la proteína. La proteína se precipita mediante lixiviación por ácido, es decir, ajustando el pH del extracto hasta aproximadamente el punto isoeléctrico de la proteína, típicamente entre 4.2 y 4.6 para la proteína de soya, con un ácido. Las proteínas precipitadas se separan entonces del extracto. La mayor parte de las isoflavonas permanecen solubilizadas en el extracto después de la separación de la proteína precipitada (curdo) del extracto; sin embargo, algunas de las isoflavonas se presentan normalmente en el curdo precipitado. Después de la separación del curdo de proteína precipitado del extracto, el extracto y las isoflavonas solubilizadas en el mismo se descartan normalmente. Cualquier isoflavona residual dejada en la proteína separada se retira mediante enjuague exhaustivo de la proteína a fin de asegurar que el sabor asociado con las isoflavonas no se presente en la proteína. También, el proceso de enjuague anterior tiende a retirar las saponinas así como también las isoflavonas.
Problemáticamente, la precipitación isoeléctrica reduce la solubilidad de las proteínas. Por consiguiente, los concentrados y aislados de proteína de soya elaborados mediante el uso del proceso anterior normalmente tienen baja solubilidad, como se indica por su bajo índice de Solubilidad en Nitrógeno ("NSI"), el cual es típicamente de menos de aproximadamente 70%. El frijol de soya contiene aproximadamente 0.5% en peso de saponinas. Las saponinas de soya han sido el sujeto de investigación desde principios del siglo 20. Estos compuestos consisten en un esqueleto triterpenoide con diversos elementos de azúcar y acetilo. El consenso actual es que los soyasapogenoles A, B, y E son aglicones verdaderos, mientras que lo soyasapogenoles C y D son artefactos de hidrólisis que ocurren durante el proceso de su aislamiento. Los glicósidos correspondientes son los así llamados "saponinas de grupo A", "saponinas de grupo B" y "saponinas de grupo E", respectivamente. Se ha sugerido que las saponinas de soya demuestran propiedades anti-mutagénicas que las hacen agentes prometedores de profilaxis de cáncer. Además, se ha sugerido que las saponinas de soya del grupo B han exhibido efectos supresores pronunciados sobre la reproducción in vitro del virus de inmunodeficiencia humano (VIH). La estructura química de las saponinas de frijol de soya es muy similar a la de la glicirizina compuesta, un agente anti-viral conocido, por lo que las saponinas de soya se muestran como una promesa en la construcción de bloqueos para la síntesis de compuestos farmacéuticos anti-virales. A pesar dei cultivo y procesamiento de cantidades muy grandes de frijol de soya, en este momento las saponinas de soya no son artículo de comercio importante debido a la dificultad de aislamiento y purificación de las mismas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un producto de proteína de soya alto en saponinas, bajo en isoflavonas, y un método para la producción de un producto de soya elevado en saponinas, bajo en isoflavonas. El producto de proteína de soya tiene un elevado índice de Solubilidad en Nitrógeno ("NSI"), y un contenido menor de isoflavonas que en los materiales de proteína de soya convencionalmente disponibles. También, el presente material de proteína de soya tiene un contenido elevado de saponinas. Se proporciona un material de proteína de soya elevado en saponinas, bajo en isoflavonas, que tiene al menos aproximadamente 55.0% en peso de proteína, menos de aproximadamente 200 g/g de isoflavonas y al menos aproximadamente 1000 µg/g de soyasapogenoles (saponinas). Alternativamente, el contenido de proteína del material de proteína de soya puede ser de al menos aproximadamente 65.0% en peso a fin de proporcionar un concentrado de proteína de soya o puede ser de al menos aproximadamente 90.0% en peso a fin de proporcionar un aislado de proteína de soya.
Se proporciona un proceso para la producción del material de proteína de soya elevado en saponinas, bajo en isoflavonas, incluyendo las etapas de proporcionar un material de frijol de soya desgrasado que tiene al menos 45.0% en peso de proteína (N x 6.25), aproximadamente 30.0-40.0% en peso de carbohidratos, aproximadamente 5.0-10.0% en peso de humedad, menos de aproximadamente 1.0% en peso de grasa, y un índice de Solubilidad en Nitrógeno (NSI) de al menos 70%. El material de frijol de soya se mezcla con agua a un nivel de sólidos de aproximadamente 5.0-15.0% en peso y el pH de la mezcla acuosa se ajusta entre aproximadamente 7.0 y aproximadamente 7.5. La mezcla acuosa ajustada de pH se sujeta a un proceso de centrifugado a fin de formar un licor que se pasteuriza posteriormente. Los azúcares y otros componentes de peso molecular pequeño pueden retirarse opcionalmente del licor mediante el uso de ultrafiltración de membrana u otra técnica de separación para incrementar el contenido proteínico del producto de proteína de soya. El retenido resultante del proceso de ultrafiltración de membrana se sujeta a un proceso de adsorción en el cual se retiran las isoflavonas mediante adsorción. El material de proteína de soya agotado en isoflavonas, resultante, se pasteuriza y después se deshidrata opcionalmente por aspersión. Alternativamente, el licor recuperado del proceso de centrifugación se sujeta al proceso de adsorción para retirar isoflavonas, sin la etapa de intervención de sujetar el licor a ultrafiltración. El material de proteína de soya agotado en isoflavonas resultante se pasteu riza y después se deshidrata opcionalmente por aspersión . El presente proceso proporciona un método económicamente eficiente, novedoso, para la prod ucción de u n material de proteína de soya con un perfil de isoflavonas agotadas a partir de frijol de soya convencionalmente desarrollado por granjeros y utilizado por procesadores de frijol de soya. El material de proteína de soya bajo en isoflavonas tiene un contenido elevado de saponinas y contiene prote ínas altamente solubles, seg ún se caracteriza por un elevado índice de Solubilidad en Nitrógeno. En una forma de la misma , la presente invención proporciona un materia l de proteína de soya, q ue i ncluye un contenido de proteína de al menos aproximadamente 55.0% en peso de materia seca total; un contenido de isoflavonas de menos de aproximadamente 200 µg/g de material seca tota l ; y un contenido soyasapogenoles de al menos aproximadamente 1 000 µg g de materia seca en total . En otra forma de la misma, la presente invención proporciona un método para la producción de un producto de proteína de soya, que incluye las etapas de: (a) proporcionar un materia l de frijol de soya substancialmente desg rasado; (b) mezclar el materia l con agua y extraer prote ínas del material ; (c) retirar insolu bles para producir un l icor; (d) tratar por calor el licor; y (e) sujetar el licor a un proceso de adsorción en el cual las isoflavonas se retiran por adsorción .
DESCRIPCIÓN DETALLADA Se proporciona un material de proteína de soya elevado en saponinas, bajo en isoflavonas, que tiene al menos 55.0% en peso de proteína, menos de 200 µg/g de isoflavonas, al menos aproximadamente 1 000 µg g de soyasapogenoles (saponinas) y menos de aproximadamente 3.0% en peso de fibra cruda de la materia seca total. El producto también tiene uh Indice de Solubilidad en Nitrógeno ("NSI") de al menos 70% y preferentemente de aproximadamente 75% o superior. Se proporciona un método para la elaboración de un material de proteína de soya elevado en saponinas, bajo en isoflavonas, que incluye las etapas de proporcionar un material de frijol de soya substancialmente desgrasado; extraer proteína del material; retirar la fibra del material; reducir opcionalmente la cantidad de carbohidratos y minerales mediante ultrafiltración mientras se retienen las isoflavonas y saponinas; sujetar el retenido o suspensión retirada de la fibra a un proceso de adsorción para retirar las isoflavonas; y pasteurizar la suspensión agotada en isoflavonas. En general. El presente método abarca: 1 ) quitar la cáscara de los frijoles de soya completos; 2) formar hojuelas de los frijoles de soya sin cáscara; 3) extraer aceite de frijol de soya de los frijoles de soya en hojuelas con un solvente tal como hexano; 4) q uitar el solvente de las hojuelas de frijol de soya desgrasadas sin calentamiento o tueste elevados a fin de producir hojuelas "blanca"; 5) retirar la fibra de las hojuelas de soya ; 6) ultrafiltrar opcionalmente el licor (mezcla acuosa retirada de la fibra) a fin de retirar los carbohidratos y minerales mientras se retienen isoflavonas y saponinas; 7) contactar la suspensión con un adsorbente que retira isoflavonas mediante adsorción ; 8) pasteurizar la suspensión agotada en ¡soflavnas; y 9) secar opcionalmente la suspens ión agotada en isoflavonas, pasteurizada. Las etapas 1 a 4 arri ba descritas , son comúnmente referidas como el proceso de extracción para el frijol de soya . El procedimiento general para las etapas arri ba descritas 1 a 4 se entiende bien , seg ún se describe en la Patente de E . U . No. 5,097,01 7 de Konwinski , cedida al cesionario de la presente invención , la exposición de la cual se incorpora expresamente en la presente para referencia. El primer tema arriba descrito es q u itar la cascara. La acción de quitar la cáscara es el proceso en el cual las cáscaras del frijol de soya se retiran del fríjol de soya completo. Los frijoles de soya se limpian cuidadosamente antes de q uitárseles la cáscara a fi n de retirar materia ajena, a fin de q ue el prod ucto no se contami ne por cuerpos de color. El frijol de soya también se fractura normalmente en aproximadamente 6 hasta 8 piezas antes de quitársele la cáscara . La cáscara típicamente representa a proximadamente 8.0% en peso del peso del frijol de soya completo. El frijol de soya si n cáscara es aproximadamente 1 0.0% en peso de agua, 40.0% en peso de proteína, 20.0% en peso de grasa , siendo el resto princi palmente carbohidratos, fibra y minerales. La segunda etapa arriba descrita es el proceso de formación de hojuelas. Los frijoles de soya se acondicionan antes de formar hojuelas mediante ajuste de la humedad y temperatura a fin de hacer lo suficientemente plásticas las piezas del frijol de soya. Las piezas del frijol de soya acondicionadas se pasan a través de rodillos formadores de hojuelas a fin de formar hojuelas de aproximadamente 0.01 hasta 0.012 pulgadas (in.) de grosor. La tercer etapa arriba descrita es el retiro de aceite de frijol de soya de las hojuelas. Las hojuelas de frijol de soya se desgrasan mediante contacto de las mismas con solvente, tal como hexano, a fin de retirar el aceite de frijol de soya. El aceite de frijol de soya se utiliza en muchas aplicaciones, tales como margarina, acortamiento y otros productos alimenticios, y es una buena fuente de lecitina, el cual tiene muchas aplicaciones útiles como emulsificante. En la cuarta etapa arriba descrita, las hojuelas de frijol de soya desgrasadas por hexano se desolventizan a fin de retirar el solvente, sin tostar, a fin de producir hojuelas blancas. Las hojuelas blancas pueden triturarse para hacer harina de soya. La harina de soya que puede utilizarse como material de inicio para la invención sujeto se encuentra fácilmente disponible de manera comercial. La harina de soya comercial típicamente tiene al menos 50.0% en peso (52.5% en peso) de proteína (NX6.25); aproximadamente 30.0 hasta 40.0% en peso (34.6% en peso) de carbohidratos; aproximadamente 5.0 hasta 10.0% en peso (6.0% en peso) de humedad;
aproximadamente 5.0 hasta 10.0% en peso (6.0% en peso) de ceniza; aproximadamente 2.0 hasta 3.0% en peso (2.5% en peso) de fibra cruda y menos de aproximadamente 1.0% en peso (0.9% en peso) de grasa (según se determina por la extracción de éter). La harina de soya puede tener un índice de dispersión de proteína ("PDI") de 90%. El PDI se determina por el método Ba 10-65 de la American Oil Chemist's Society (AOCCS). La harina de soya que tiene un PDI de 90% sería de soya sin tratamiento térmico y es activo en la enzima. La harina de soya puede ser malla 80, lo cual significa que más del 95% en peso de la harina de soya pasa a través de varias cribas estándar de malla 80 USA. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la materia prima, que puede ser harina de soya u hojuelas de soya, se produce de acuerdo con un proceso separado, según se describe en etapas 1-4 arriba. Después, se produce un material de proteína de soya de acuerdo con las etapa discutidas a continuación. La harina de soya u hojuelas de soya con índice de dispersión de proteína ("PDI") de más de 90% se encuentran comercialmente disponibles en varias compañías. La siguiente etapa involucra la extracción de proteína del material y el retiro de fibra. Esto se lleva a cabo mediante mezcla acuosa de la materia prima con agua y el sujetar la mezcla acuosa a un proceso de separación o limpieza tal como centrifugación, para extraer así las proteínas solubles en agua del material. El agua utilizada para mezclar el material puede pre-calentarse a una temperatura de desde aproximadamente 27°C hasta aproximadamente 70°C y la mezcla acuosa puede tener un contenido de sólidos de entre aproximadamente 5.0% en peso y aproximadamente 15.0% en peso. La agitación o mezcla se utiliza típicamente para mezclar la materia prima. Un medio para llevar a cabo la mezcla es un agitador de tipo propulsor. Un medio para retirar la fibra es ajusfar el pH de la mezcla acuosa hasta entre aproximadamente 6.8 y aproximadamente 10.0 con alcalino, tal como hidróxido de sodio, y separar después la mezcla a fin de formar una torta y licor. La separación puede llevarse a cabo por varios medios físicos de separación; sin embargo, la centrifugación es el medio más eficiente y eficaz. Puede utilizarse un centrifugado de tipo espiral para llevar a cabo la separación o la separación puede llevarse a cabo con un centrifugado de tipo disco o tubular. Aunque el hidróxido de sodio se utiliza en los ejemplos en la presente, pueden emplearse otros reactivos alcalinos tales como hidróxido de potasio e hidróxido de calcio. Después, el material al que se retiró la fibra puede tratarse térmicamente, tal como mediante pasteurización a una temperatura de aproximadamente 80°C o mayor, preferentemente de aproximadamente 93°C o mayor. La pasteurización puede llevarse a cabo mediante cocción a chorro o mediante contención en una tetera revestida por vapor, por ejemplo. Alternativamente, esta etapa de tratamiento térmico puede conducirse antes de la etapa de retiro de fibra anterior. Después del tratamiento térmico, el pH del material puede ajustarse opcionalmente con un ácido adecuado para reducir el pH del material hasta entre aproxi madamente 6.5 y a proxi madamente 7.5. Típicamente, esta reducción de pH se l leva a cabo cuando se realiza la extracción inicia l de agua a un pH hacia el extremo superior del rango arriba citado de entre aproximadamente 6.8 y aproximadamente 1 0.0. Se ha encontrado que el ajuste del pH del material hasta entre 6.5 y aproximadamente 7.5 después del tratamiento térmico, proporciona un material de proteína de soya q ue, cuando se reconstituye en ag ua en una suspensión al 1 0.0% en peso, tiene un pH de entre aproximadamente 6.5 y a proximada mente 8.0. El materia l puede entonces ajusta rse a u n proceso de adsorción , como se describe abajo, a fin de retirar las isoflavonas del material . Alternativamente , antes de sujetarse al proceso de adsorción , el material puede sujetarse primero a un proceso de u ltrafiltración, abajo descrito, a fin de retirar componentes de peq ueño peso molecular y para concentrar las prote ínas en el materia l . En particular, el material al que se retiró la fi bra (el licor) se ultrafiltra opciona lmente med iante el uso de una membrana de corte de peso molecular de 5,000 hasta 6 ,000 ("MWCO"), preferentemente una membrana de MWCO de 5,000-30 ,000, a fin de concentrar las prote ínas . La membrana de ultrafiltración concentra el conten ido de proteína del licor en el retenido mediante permeación de carbohidratos y minerales en el filtrado mientras se retienen las isoflavonas y sapon inas en el retenido. Las isoflavonas y saponinas son componentes de peso molecular pequeño, que tienen típicamente un peso molecular de menos de 1 500. Sin embargo, sorprendentemente , se ha encontrado que la mayoría de las isoflavonas y saponinas se retienen por las membranas de ultrafiltración en el retenido. En este momento, se cree q ue las isoflavonas y saponi nas podrían acomplejarse con las proteínas de tal manera q ue las isoflavonas y las saponi nas se retengan en el retenido y no se infiltren j unto con los carbohidratos y minerales. Típicamente, la ultrafiltración se conduce a u na temperatura de entre aproximadamente 25°C y aproxi madamente 60°C, preferentemente entre aproxi madamente 25°C y aproximadamente 50°C. Se considera q ue las isoflavonas y saponinas son menos solubles en ag ua y se acompleja n con prote ínas en un mayor grado a temperaturas menores y, por el contrario , son más solubles en agua y se acomplejan con proteínas en u n menor g rado a mayores temperaturas . Por lo tanto, una mayor cantidad de isoflavonas y sapon inas se retend rá en el retenido cuando se lleve a cabo la ultrafiltración hacia el extremo inferior del rango de temperatura anterior de entre aproximadame nte 25°C y aproximadamente 60° C y una menor cantidad de isoflavonas y saponinas se retend rá en el retenido cuando la ultrafiltración se lleve a cabo hacia el extremo superior del rango de temperatura anterior de entre aproximadamente 25°C y aproximadamente 60°C. Las membranas adecuadas de cortes de d iferente peso molecular se encuentran fácil y comercialmente dispon ibles con diferentes proveedores, tal como Koch Membrane Systems of Wilmington , MA; Osmonics of Minnetonka , MN ; PTI Advanced Filtration of Oxnard, CA; y Zinder Filtration of Vacaville, CA. También, el contenido de proteína del retenido puede controlarse en base a la cantidad de filtrado retirado del producto mediante ultrafiltración - mientras mayor filtrado se retire, mayor será el contenido de proteína; a menor filtrado retirado, menor contenido de proteína. Por ejemplo, con objeto de lograr un retenido con al menos 90.0% en peso de proteína, se lleva a cabo la diafiltración en el presente método. La diafiltración se refiere al proceso de agregar agua al retenido y continuar el retiro de especies permeadoras de membrana en el filtrado. La diafiltración puede conducirse bajo cualquiera de los dos modos en el presente método: diafiltración continua o discontinua. La diafiltración discontinua es una operación en donde los solutos permeables se retiran en el filtrado del retenido mediante reducción de volumen, seguida por re-dilución y re-ultrafiltración en etapas repetitivas. La diafiltración continua involucra la adición de agua al tanque de alimentación a la misma velocidad a la que se retira el filtrado por las membranas. En la siguiente etapa, el licor centrifugado o retenido de membrana se contacta con un material adsorbente que retira isoflavonas mediante adsorción. Los adsorbentes adecuados incluyen resinas adsorbentes sintéticas, iónicas o no iónicas. Los adsorbentes ejemplificativos utilizados en los Ejemplos en la presente son SP825, SP850 y SP207, las cuales son resinas adsorbentes sintéticas disponibles en Mitsubishi Chemical America of White Plains, NY bajo las marcas comerciales Dianion® y Sepabeads®. Otro adsorbente utilizado en los Ejemplos en la presente es el adsorbente Dowex Optipore SD-2, el cual es un adsorbente poli mérico disponible en The Dow Chemical Company of Midland , M I . Estas resinas ad sorbentes sintéticas, similares, pueden utilizarse para adsorber físicamente y retener isoflavonas , retirando así las isoflavonas del l icor o retenido de membrana de centrifugado, pasteurizado. De acuerdo con una modalidad , las resinas adsorbentes si ntéticas se pre-enj uagan con hidróxido de sod io, seguido por tratamiento con ácido hidroclórico antes de uti lizarse. En el presente proceso, las isoflavonas se reti ran del material mediante el proceso de adsorción mientras q ue las saponinas no lo hacen . Aunque la razón precisa de esto no se encuentra clara en la actualidad, se considera que las sapon inas podrían acomplejarse con las prote ínas en el materia l en u n mayor grado que las isoflavonas, de tal manera que las saponinas no se adsorben. En alg unos de los Ejemplos a continuación , las resinas adsorbentes sintéticas se mezclaron en el retenido y después se separaron del mismo mediante filtración a través de una criba . En otros Ejemplos a contin uación , se util izaron las columnas de adsorción convencionales q ue contienen un material adsorbente adecuado, en las cuales el adsorbente se regeneró según fue necesario. En la práctica comercial , las columnas de adsorción convencionales que contienen material adsorbente adecuado se uti lizan y regeneran/limpia n según es necesario. El licor o reten ido agotado en isoflavonas puede pasteurizarse entonces nuevamente a una temperatura de aproximadamente 80°C o mayor. La pasteurización puede llevarse a cabo mediante cocción a chorro o mediante contención en una tetera revestida de vapor. En la última etapa, la cual es opcional, el material de proteína de soya agotado en isoflavonas se seca. El secado puede llevarse a cabo con un secador por aspersión vertical con una tobera a presión elevada. El material de proteína de soya agotado en isoflavonas, seco, puede cubrirse con lecitina comercial u otros surfactantes de nivel alimenticio, tal como mono-diglicéridos, a fin de mejorar la dispersión en agua y reducir la aglutinación del material. Tal adición de revestimiento se encontraría en el rango de aproximadamente 0.5% en peso hasta aproximadamente 2.0% en peso, por ejemplo. El material de proteína de soya agotado en isoflavonas tiene muchos usos. Por ejemplo, puede utilizarse como un reemplazador de leche y en mezclas y bebidas para tomarse, tales como bebidas de chocolate, vainilla y piña; productos lácteos, tales como yogurt de fruta; productos de nutrición y salud , tales como barras de proteínas; inyección cárnica muscular completa; productos de surimi; carnes emulsificadas; productos de cereal, tales como cereales para desayunar; productos para cocinar, tales como panqués de moras y otros productos líq uidos o de bebidas en seco, alimenticios o nutricionales. En los Ejemplos a continuación, el índice de Solubilidad en Nitrógeno ("NSI") se midió de acuerdo con el Método Ba 11-65 de la American Oil Chemist. El NSI caracteriza la cantidad de proteína en producto que es soluble en agua, por ejemplo, un producto de proteína que tiene un NSI de 75% significa que 75% en peso de la proteína en el mismo es soluble en agua. El método para la medición del índice de solubilidad se describe en Standard for Grades of Dry Milks including Methods of Analysis, Bulletin 916, American Dairy Products Institute, Chicago, IL 60606. También, en los Ejemplos a continuación, las isoflavonas se caracterizaron por el procedimiento descrito en Thiagarajan, D.G., Bennink, M.R., Bourquin, L.D., y Kavas, F.A., Prevention of precancerous colonic lesions in rats by soy flakes, soy flour, genistein, and calcium, Am. J. Clin. Nutr. 1998; 68 (suppl.); 1394S-9S. La cantidad de inhibidor Bowman-Birk ("BBI") en el producto se caracterizó por la presencia de inhibidor de Quimotripsina ("Cl"), el cual es un ensayo indirecto para BBI. El método utilizado para análisis de Cl se basa en el método oficial Ba 12-75 de la American Oil Chemists' Society para la actividad inhibidora de tripsina para productos de soya, difiriendo en la enzima y substrato utilizados. El substrato utilizado para análisis de Cl es N-Glutaril-L-fenilalanina p-nitroanilida (GPNA), disponible en Sigma-Aldrich como número de producto 49738. La enzima utilizada es a-Quimotripsina de páncreas bovino (Número de Comisión de Enzima (EC): 3.4.21.1), disponible en Sigma Aldrich como número de producto C4129. El método de AOCS se basa en Kakade et al. (Cereal Chemistry, 51.376 (1974)). La quimotripsina hidroliza el substrato de N-Glutaril-L-fenilalanina-p-nitroanílida presente en exceso. La liberación de p-nitroanilida, una tintura amarilla, se mide de manera espectrofotométrica. En presencia de producto de proteína de soya, la liberación de p-nitroanilida cambia de manera inversa el nivel de inhibidor de quimotripsina activa. Las saponinas se analizaron mediante el uso de Cromatografía Líquida de Alto Desempeño ("HPLC"). Un método analítico en base a HPLC se desarrolló y validó a fin de estimar los precursores de saponina presentes en el frijol de soya. El método se basa en el aislamiento de saponinas totales de productos de frijol de soya o de frijol de soya finamente triturado, mediante el uso de una extracción etanólica seguida por hidrólisis ácida para disociar la(s) cadena(s) de azúcar conjugadas a fin de formar sus aglucones (soyasapogenoles). Los soyasapogenoles resultantes se aislaron y concentraron mediante técnicas de extracción de fase sólida. Los soyasapogenoles se resolvieron mediante el uso de una columna de fase inversa con elusiones ¡socráticas y se detectaron mediante el uso de un Detector de Difracción de Luz Evaporativa ("ELSD"). La cuantificación de los soyasapogenoles se llevó a cabo mediante el uso de las curvas de calibración derivadas contra compuestos auténticos. El contenido total de saponinas de soya es aproximadamente dos veces el contenido de soyasapogenol en total (Duhan et al. (2201) Int. J. Food Sci. Nutr. 52: 53-59).
La viscosidad del producto se midió mediante el uso de un viscómetro. Se agregaron 220 gramos de agua de pureza elevada a aproximadamente 22.2°C (72+2°F) en la jarra de vidrio de 1 .2 L de una mezcladora de laboratorio de 1 litro, de 7 velocidades, Waring (Modelo:701 2G, Waring Products, Torrington, CT 06790). Se agregaron 1 5 gotas de anti-espuma (KFO 1204A, Lubrizol Corporation, Wickliffe, OH 44092) al agua. La mezcladora se encendió en la velocidad 1 (baja). El parámetro de baja velocidad operó la mezcladora a 3500 + 300 rpm. Se agregaron 30 gramos de producto de proteína como una corriente de vapor en el remolino del agua para proporcionar así una solución al 12.0% en peso. Después de agregar el producto de proteína por entero, la mezcladora funcionó durante 15 segundos. Después de 15 segundos de mezclado (mezcladora apagada), los lados de la mezcladora y las cuchillas se rasparon con una espátula para material no mezclado, resuspendido. La suspensión se mezcló nuevamente al encender la mezcladora a la velocidad 1 (baja) durante 1 minuto. Un vaso de precipitado de 1 50 mi se llenó con la suspensión de proteína mezclada hasta aproximadamente ½ pulgada de la parte superior. La viscosidad se determinó mediante el uso de un Viscómetro Brookfield (Modelo: RVDVEA1 1 5, Brookfield Engineering Laboratories, Inc. , Middleboro, MA 02346) utilizando la aguja adecuada . El motor del viscómetro se encendió con la velocidad fijada a 100 rpm y la lectura registrada a 1 5 segundos. Se tomaron dos lecturas de esta manera y el promedio de las dos lecturas se utilizó para calcular la viscosidad en centipoises (cp) a partir del diagrama de conversión. Se utilizaba la aguja número 2 si la viscosidad se encontraba en el rango de 50-200 cp y se utilizaba la aguja número 3 si la viscosidad se encontraba en el rango de 200-600 cp. Estos y otros aspectos de la presente invención pueden entenderse más fácilmente mediante referencia a uno o más de los siguientes ejemplos. EJEMPLO 1 Se agregaron 227.1 L (60 galones) de agua a un tanque de mezclado y se calentaron hasta 60°C. Se agregaron 45.4 kg ( 100 libras) de hojuelas de soya blancas al tanque se mezclado. Se agregaron 1400 mi de una solución de NaOH al 4.5% a fin de incrementar el pH de la mezcla acuosa resultante hasta aproximadamente 7.0. El lote se mezcló d urante 10 minutos a 55-58°C y después se transfirió al tanque de alimentación de centrifugado, el cual contuvo 303.0 L (80 galones) de agua calentados a 60°C. El pH de la mezcla acuosa mezclada fue de 7.01 . La mezcla acuosa se mezcló durante 20 minutos a 55-58°C y después de esto se alimentaron a una velocidad de dos galones por minuto (gpm) a un centrifugado de tipo espiral Sharples. El licor del centrifugado se pasteurizó mediante cocción por chorro a 127°C. El licor pasteurizado se transfirió a un tanque de alimentación de membrana a través de un colador de malla 100. El licor se alimentó a un sistema de membrana de ultrafiltración que tiene una membrana enrollada en espiral de 10,000 MWCO. La temperatura del licor se mantuvo a 26.5- 26.8°C durante el procesamiento de la membrana. Aproximadamente el 75% del volumen de alimentación original agregado al tanque de alimentación de membrana se retiró como filtrado. El retenido del sistema de membrana se pasteurizó a 77°C. Aproximadamente 1.0 L del retenido pasteurizado se liofilizó. El producto seco se analizó para determinar el contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la Tabla 1. Todos los resultados se encuentran sobre una base libre de humedad, a menos que se establezca de otro modo. Tabla 1 Composición de producto derivado del método del EJEMPLO 1 Composición mg/g de materia seca total
Proteína (% en peso) 78.13 Fibra cruda (% en peso) 1.12 Grasa cruda (% en peso) 0.02 Ceniza (% en peso) 6.28 Isoflavonas 5.86 Daidzina 1.38 Glicitina 0.29 Genistina 1.91 6"-0-malonildaidzina 0.83 6"-0-malonilglicitina 0.16 6"-0-acetil genistina 0.09 6"-0-malonilgenistina 1.16 Daidzeína 0.02 Genisteína 0.02
EJEMPLO 2 250.0 mi de una resina adsorbente sintética (SP825 de
Mitsubishi Chemical America de White Plains, Nueva York) enjuagaron secuencialmente con agua, se enjuagaron con solución de hidróxido de sodio al 4%, se enjuagaron con agua, se enjuagaron con solución de ácido hidroclórico al 4% y se enjuagaron con agua. Se mezclaron 750.0 mi del retenido del Ejemplo 1 con la resina enjuagada en un vaso de precipitado. La mezcla se agitó durante 30 minutos. Después de la agitación, la mezcla se filtró mediante el uso de una criba de norma de E. U. No. 400. La resina se retuvo mediante la criba y el filtrado se recolectó. El filtrado tratado con resina se liofilizó para obtener un material de proteína de soya. El producto seco se analizó para determinar el contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la Tabla 2. Todos los resultados se encuentran sobre una base libre de humedad, a menos establezca de otro modo. TABLA 2 Composición de producto derivado del método del EJEMPLO 2 Composición µ9'9 de materia seca total
Proteína (% en peso) 80.02 Fibra cruda (% en peso) 1 .03 Grasa cruda (% en peso) 0.04 Ceniza (% en peso) 7.1 0 Isoflavonas 90.0 Daidzina 10.0 Glicitina 0 Genistina 50.0 6"-0-malonildaidzina 10.0 6"-0-malonilglicitina 0 6"-0-acetil genistina 0 6"-0-malonilgen¡st¡na 20.0 Daidzeína 0 Genisteína 0 índice de Solubilidad en Nitrógeno (NSI) (%) 95.3
EJ EMPLO 3 Se agregaron aproximadamente 227.1 L (60 galones) de agua a un tanque de mezclado y se calentaron hasta 60°C (140°F).
Después, se agregaron aproximadamente 45.4 kg ( 100 libras) de hojuelas de soya al tanque de mezclado a fin de formar una mezcla acuosa. La mezcla acuosa se mezcló durante diez minutos y después se transfirió a un tanque de alimentación con centrifugado. Se agregaron aproximadamente 302.8 L (80 galones) de agua a la mezcla acuosa en el tanque de alimentación con centrifugado y la mezcla acuosa se mezcló durante 20 minutos. El pH de la mezcla acuosa fue de 7.43. La mezcla acuosa se alimentó a una velocidad de aproximadamente 7.6 L por minuto (2 galones por minuto) a un centrifugado de tipo espiral Sharples. El sobrenadante (suspensión) se coció por chorro a una temperatura de aproximadamente 126.7°C (260°F). La suspensión cocida a chorro se enfrió instantáneamente y se transfirió a un tanque de alimentación de membrana a través de un colador de malla 100. La suspensión se alimentó a un sistema de membrana de ultrafiltración que contiene dos membranas enrolladas en espiral, ambas de 10,000 MWCO. La temperatura de la suspensión se mantuvo a aproximadamente 26.7°C (80°F) durante el procesamiento de membrana. Aproximadamente 75% del volumen de alimentación original agregado al tanque de alimentación de membrana se retiró como filtrado. Aproximadamente 1 .0 L del retenido del sistema de membrana se liofilizó. El producto seco se analizó para determinar el contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la Tabla 3. Todos los resultados se encuentran sobre una base libre de humedad, a menos que se establezca de otro modo.
TABLA 3 Composición de producto derivado del método del EJEMPLO 3 Composición µ9/9 de materia total Proteína (% en peso) 82.69 Fibra cruda (% en peso) 0.40 Grasa cruda (% en peso) 0.04 Ceniza (% en peso) 6.48 Fructosa (% en peso) 0.37 Glucosa/Galactosa (% 0 en peso) Sucrosa (% en peso) 3.88 Rafinosa (% en peso) 0.58 Staquiosa (% en peso) 3.25 Isoflavonas 3535.8 Daidzina 559.3 Glicitina 88.0 Genistina 691 . 1 6"-0-malonilda¡dzina 747.2 6"-0-malonilglicit¡na 98.3 6"-0-acetil genistina 51 .7 6"-0-malonilgenistina 1 134.2 Daidzeína 80.8 Genisteína 85.2
Soyasapogenoles 3935.8 999. 1 Soyasapogenol A 2936.7 Soyasapogenol B índice de Solubilidad en Nitrógeno (NSI ) (%) 51 .0
EJEMPLO 4 250.0 mi de una resina adsorbente sintética (SP207 de Mitsubishi Chemical America of White Plains, Nueva York) se enjuagaron secuencialmente con agua, se enjuagaron con solución de hidróxido de sodio al 4%, se enjuagaron con agua, se enjuagaron con solución de ácido hidroclórico al 4%, y se enjuagaron con agua. Se mezclaron 750 mi del retenido del Ejemplo 3 con la resina enjuagada pre-tratada en un vaso de precipitado y se agitaron durante 30 minutos. La mezcla agitada se filtró mediante el uso de una criba de norma de E. U. No. 400. La resina se retuvo por la criba y el filtrado se recolectó. El filtrado tratado con resina se liofilizó a fin de obtener un producto de proteína de soya. El producto seco se analizó para determinar el contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la Tabla 4. Todos los resultados se encuentran sobre una base libre de humedad , a menos que se establezca de otro modo. TABLA 4 Composición de producto derivado del método del EJEMPLO 4 Composición M9/g de materia seca total Proteína (% en peso) 85.71 Fibra cruda (% en peso) 0.50 Grasa cruda (% en peso) 0.03 Ceniza (% en peso) 6.80 Fructosa (% en peso) 0.32 Glucosa/Galactosa (% 0 en peso) Sucrosa (% en peso) 2.83 Rafinosa (% en peso) 0.39 Staquiosa (% en peso) 2.22 Isoflavonas 187.9 Daidzina 18. 1 Glicitina 0.9 Genistina 35.8 6"-0-malonildaidzina 16.0 6"-0-ma Ion ilglici tina 0 7.0 6"-0-acetil genistina 69.4 6"-0-malonilgen¡stina 1 1 .2 Daidzeína 29.5 Genisteína Soyasapogenoles 3483.7 767.4 Soyasapogenol A 2716.3 Soyasapogenol B índice de Solubilidad en Nitrógeno (NSI) (%) 61 .2
EJEM P LO 5 250.0 mi de una resina adsorbente sintética (SD-2 Dowex Optipore Adsorbent de The Dow Chemical Company of Midland, Michigan) se enjuagaron secuencialmente con agua , se enjuagaron con solución de hidróxido de sod io al 4%, se enjuagaron con agua, se enjuagaron con solución de ácido hidroclórico al 4% , y se enjuagaron con agua. Se mezclaron 750 mi del retenido del Ejemplo 3 con la resina enjuagada pre-tratada en un vaso de precipitado y se agitaron durante 30 minutos. La mezcla agitada se filtró mediante el uso de una criba de norma de E. U . No. 400. La resina se retuvo por la criba y el filtrado se recolectó. El filtrado tratado con resina se liofilizó a fin de obtener un producto de proteína de soya. El producto seco se analizó para determinar el contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la Tabla 5. Todos los resultados se encuentran sobre una base libre de humedad, a menos que se establezca de otro modo.
TABLA 5 Composición de producto derivado del método del EJEMPLO 5 Composición ? g de materia seca total Proteína (% en peso) 85.78 Fibra cruda (% en peso) 0.20 Grasa cruda (% en peso) 0.04 Ceniza (% en peso) 7.18 Fructosa (% en peso) 0.36 Glucosa/Galactosa (% 0 en peso) Sucrosa (% en peso) 2.96 Rafinosa (% en peso) 0.43 Staquiosa (% en peso) 2.59 Isoflavonas 150.2 Daidzina 1 2.7 Glicitina 0.8 Genistina 39.2 6"-0-malonildaidzina 1 4.9 6"-0-malonilglic¡tina 0 5.1 6"-0-acetil genistina 44.0 6"-0-malonilgenistina 1 0.0 Daidzeína 23.5 Genisteína Soyasapogenoles 3663.3 867.9 Soyasapogenol A 2795.4 Soyasapogenol B I ndice de Solubilidad en Nitrógeno (NSI) (%) 60.9
EJEMPLO 6 Se agregaron aproximadamente 227.1 L (60 galones) de agua a un tanque de mezclado y se calentaron hasta 60°C ( 140°F). Después, se agregaron aproximadamente 45.4 kg (100 libras) de hojuelas de soya al tanque de mezclado a fin de formar una mezcla acuosa. Aproximadamente 1400 mi de solución de hidróxido de sodio al 4.5% se agregaron al tanque de mezclado. La mezcla acuosa se mezcló durante diez minutos y después se transfirió a un tanque de alimentación con centrifugado. Se agregaron aproximadamente 302.8 L (80 galones) de agua a la mezcla acuosa en el tanque de alimentación con centrifugado y la mezcla acuosa se mezcló durante 20 minutos. El pH de la mezcla acuosa fue de 7.43. La mezcla acuosa se alimentó a una velocidad de aproximadamente 7.6 L por minuto (2 galones por minuto) a un centrifugado de tipo espiral Sharples. El sobrenadante (suspensión) se coció por chorro a una temperatura de aproximadamente 1 26.7°C (260°F). La suspensión cocida a chorro se enfrió instantáneamente y se transfirió a un tanque de alimentación de membrana a través de un colador de malla 1 00. La suspensión se alimentó a un sistema de membrana de ultrafiltración que contiene dos membranas enrolladas en espiral, ambas de 1 0,000 MWCO. La temperatura de la suspensión se mantuvo a aproximadamente 26.7°C (80°F) durante el procesamiento de membrana. Aproximadamente 75% del volumen de alimentación original agregado al tanque de alimentación de membrana se retiró como filtrado. Aproximadamente 1 .0 L del retenido del sistema de membrana se liofilizó. El producto seco se analizó para determinar el contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la Tabla 6. Todos los resultados se encuentran sobre una base libre de humedad, a menos que se establezca de otro modo.
TABLA 6 Composición de producto derivado del método del EJEMPLO 6 Composición de materia seca total
Proteína (% en peso) 82.60 Fibra cruda (% en peso) 0.61 Grasa cruda (% en peso) 0.05 Ceniza (% en peso) 4.61 Fructosa (% en peso) 0.44 Glucosa/Galactosa (% 0 en peso) Sucrosa (% en peso) 3.27 Rafinosa (% en peso) 0.52 Staquiosa (% en peso) 3.14 Isoflavonas 3342.8 Daidzina 430.7 Glicitina 81 .8 Genistina 541 .2 6"-0-ma Ion il daidzina 778.5 6"-0-malonilglicitina 1 04.0 6"-0-acetil genistina 49.7 1162.2 6"-0-malonilgenistina 90.4 Daidzeína 104.3 Genisteína Soyasapogenoles 3296.6 798.9 Soyasapogenol A 2497.7 Soyasapogenol B Indice de Solubilidad en Nitrógeno (NSI ) (%) 73.5
EJ EMPLO 7 250.0 mi de una resina adsorbente sintética (SP850 de Mitsubishi Chemical America of White Plains, Nueva York) se enjuagaron secuencialmente con agua, se enjuagaron con solución de hidróxido de sodio al 4% , se enjuagaron con agua, se enjuagaron con solución de ácido hidroclórico al 4%, y se enjuagaron con agua. Se mezclaron 750 mi del retenido del Ejemplo 6 con la resina enjuagada pre-tratada en un vaso de precipitado y se agitaron d urante 30 minutos. La mezcla agitada se filtró mediante el uso de una criba de norma de E. U . No. 400. La resina se retuvo por la criba y el filtrado se recolectó. El filtrado tratado con resina se l iofil izó a fin de obtener un producto de prote ína de soya. El producto seco se analizó para determinar el contenido del mismo. Los resultados del anál isis se muestran en la Tabla 7. Todos los resultados se encuentran sobre una base libre de humedad , a menos que se establezca de otro modo. TABLA 7 Composición de prod ucto derivado del método del EJEMPLO 7 Composición µ9'9 de materia seca total Prote ína (% en peso) 84.1 1 Fibra cruda (% en peso) 0.61 Grasa cruda (% en peso) 0.05 Ceniza (% en peso) 6.07 Fructosa (% en peso) 0.40 Glucosa/Galactosa (% 0.55 en peso) Sucrosa (% en peso) 4.41 Rafinosa (% en peso) 0.45 Staquiosa (% en peso) 2.76 Isoflavonas 78.5 Daidzina 3.1 Glicitina 1 7. 1 Genistina 0 6"-0-malonildaidzina 6.1 0 6"-0-malon ilg licitina 2.4 6"-0-aceti l genistina 25. 1 6"-0-malonilgenistina 3.8 Daidzeína 20.9 Genisteína Soyasapogenoles 3450.7 791 .6 Soyasapogenol A 2659.1 Soyasapogenol B índice de Solubilidad en Nitrógeno (NS I) (%) 37.0
EJEMPLO 8 Se agregaron aproximadamente 227.1 L (60 galones) de agua a u n tanq ue de mezclado y se calentaron hasta 60°C ( 140° F).
Después, se agregaron aproximadamente 45.4 kg (100 libras) de hojuelas de soya al tanque de mezclado a fin de formar una mezcla acuosa. Aproximadamente 1400 mi de solución de hidróxido de sodio al 4.5% se agregaron al tanque de mezclado. La mezcla acuosa se mezcló durante diez minutos y después se transfirió a un tanq ue de alimentación con centrifugado. Se agregaron aproximadamente 302.8 L (80 galones) de agua a la mezcla acuosa en el tanq ue de alimentación con centrifugado y la mezcla acuosa se mezcló durante 20 minutos. El pH de la mezcla acuosa fue de 7.52. La mezcla acuosa se alimentó a una velocidad de aproximadamente 7.6 L por minuto (2 galones por minuto) a un centrifugado de tipo espiral Sharples. El sobrenadante (suspensión) se coció por chorro a una temperatura de aproximadamente 1 26.7°C (260°F). La suspensión cocida a chorro se enfrió instantáneamente y se transfirió a un tanque de alimentación de membrana a través de un colador de malla 100. La suspensión se alimentó a un sistema de membrana de ultrafiltración que contiene dos membranas enrolladas en espiral, ambas de 1 0,000 MWCO. La temperatura de la suspensión se mantuvo a aproximadamente 26.7°C (80°F) durante el procesamiento de membrana. Aproximadamente 75% del volumen de alimentación original agregado al tanque de alimentación de membrana se retiró como filtrado. El retenido recolectado a partir del sistema de membrana se alimentó al sistema de cromatografía a una velocidad de flujo de 946 mi por minuto (0.25 galones por minuto). El sistema de cromatografía consistió en 5 columnas conectadas en serie, conteniendo cada columna 5.0 L de resina adsorbente sintética, SP825 de Mitsubishi Chemical America de White Plains, N ueva York. El sistema de cromatografía tuvo así 25.0 L de resina y el retenido de membrana se recolectó después de pasar a través de todas las columnas. La corriente tratada por cromatografía se pasteurizó a aproximadamente 82.2°C (1 80°F) y se secó por aspersión mediante el uso de una alimentación por bomba de alta presión a una tobera de rocío en un aspersor de rocío vertical. El producto seco se analizó a fin de determinar el contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la Tabla 8. Todos los resultados se encuentran sobre una base libre de humedad, a menos que se establezca de otro modo.
TABLA 8 Composición de producto derivado del método del EJEMPLO 8 Composición µ9 9 de materia seca total Proteína (% en peso) 84.65 Fibra cruda (% en peso) 0.60 Grasa cruda (% en peso) 0.06 Ceniza (% en peso) 4.99 Fructosa (% en peso) 0.24 Glucosa/Galactosa (% 0.04 en peso) Sucrosa (% en peso) 3.18 Rafinosa (% en peso) 0.59 Staquiosa (% en peso) 2.54 Isoflavonas 25.5 Daidzina 2.1 Glicitina 0 Genistina 8.5 6"-0-malonildaidz¡na 0 6"-0-malonilglicitina 0 6"-0-acetil genistina 3.2 6"-0-malonilgenistina 9.6 Daidzeína 0 Genisteína 2.1
Soyasapogenoles 2664.1 Soyasapogenol A 532.8 Soyasapogenol B 2131. -¾ índice de Solubilidad en Nitrógeno (NSI ) (%) 87.8
EJEMPLO 9 Se agregaron aproximadamente 227.1 L (60 galones) de agua a un tanque de mezclado y se calentaron hasta 60°C (140° F). Después, se agregaron aproximadamente 45.4 kg (1 00 libras) de hojuelas de soya al tanque de mezclado a fin de formar una mezcla acuosa. Aproximadamente 1400 mi de solución de hidróxido de sodio al 4.5% se agregaron al tanque de mezclado. La mezcla acuosa se mezcló durante diez minutos y después se transfirió a un tanque de alimentación con centrifugado. Se agregaron aproximadamente 302.8 L (80 galones) de agua pre-calentada a 60°C (140°F) a la mezcla acuosa en el tanque de alimentación con centrifugado y la mezcla acuosa se mezcló durante 20 minutos. El pH de la mezcla acuosa fue de 7.50. La mezcla acuosa se alimentó a una velocidad de aproximadamente 7.6 L por minuto (2 galones por mi nuto) a un centrifugado de tipo espiral Sharples. El sobrenadante (suspensión) se coció por chorro a una temperatura de aproximadamente 126.7°C (260° F). La suspensión cocida a chorro se enfrió instantáneamente y se transfirió a un tanque de alimentación de membrana a través de un colador de malla 100. La suspensión se alimentó a un sistema de membrana de ultrafiltración que contiene dos membranas enrolladas en espiral , ambas de 10,000 MWCO. La temperatura de la suspensión se mantuvo a aproximadamente 26.7°C (80°F) durante el procesamiento de membrana. Aproximadamente 75% del volumen de alimentación original agregado al tanque de alimentación de membrana se retiró como filtrado. El retenido recolectado a partir del sistema de membrana se alimentó al sistema de cromatografía a una velocidad de flujo de 946 mi por minuto (0.25 galones por minuto). El sistema de cromatografía consistió en 5 columnas conectadas en serie, conteniendo cada columna 5.0 L de resina adsorbente sintética, SP825 de Mitsubishi Chemical America de White Plains, Nueva York. El sistema de cromatografía tuvo así 25.0 L de resina y el retenido de membrana se recolectó después de pasar a través de todas las columnas. La corriente tratada por cromatografía se pasteurizó a aproximadamente 82.2°C (180°F) y se secó por aspersión mediante el uso de una alimentación por bomba de alta presión a una tobera de rocío en un aspersor de rocío vertical. El producto seco se analizó a fin de determinar el contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la Tabla 9. Todos los resultados se encuentran sobre una base libre de humedad, a menos que se establezca de otro modo. TABLA 9 Composición de producto derivado del método del EJEMPLO 9 Composición µg/g de materia seca total Proteína (% en peso) 85.32 Fibra cruda (% en peso) 0.83 Grasa cruda (% en peso) 0.05 Ceniza (% en peso) 5.63 Fructosa (% en peso) 0 Glucosa/Galactosa (% 0.36 en peso) Sucrosa (% en peso) 2.75 Rafinosa (% en peso) 0.59 Staquiosa (% en peso) 2.43 Isoflavonas 62.5 Daidzina 2.1 Glicitina 0 Genistina 1 9.8 6"-0-malonildaidzina 2.1 6"-0-malonilglicitina 0 6"-0-acetil genistina 5.2 6"-0-malonilgenistina 23.9 Daidzeína 2.1 Genisteína 7.3 Soyasapogenoles 1967.9 Soyasapogenol A 270.7 Soyasapogenol B 1697.2 índice de Solubilidad en Nitrógeno (NSI) (%) 95.0 EJEMPLO 10 Se agregaron aproximadamente 227.1 L (60 galones) de agua a un tanque de mezclado y se calentaron hasta 60°C (140°F). Después, se agregaron aproximadamente 45.4 kg (100 libras) de hojuelas de soya al tanque de mezclado a fin de formar una mezcla acuosa. Aproximadamente 1400 mi de solución de hidróxido de sodio al 4.5% se agregaron al tanque de mezclado. La mezcla acuosa se mezcló durante diez minutos y después se transfirió a un tanque de alimentación con centrifugado. Se agregaron aproximadamente 302.8 L (80 galones) de agua precalentada a 60°C (140°F) a la mezcla acuosa en el tanque de alimentación con centrifugado y la mezcla acuosa se mezcló durante 20 minutos. El pH de la mezcla acuosa fue de 7.69. La mezcla acuosa se alimentó a una velocidad de aproximadamente 7.6 L por minuto (2 galones por minuto) a un centrifugado de tipo espiral Sharples. El sobrenadante (suspensión) se coció por chorro a una temperatura de aproximadamente 126.7°C (260°F). La suspensión cocida a chorro se enfrió instantáneamente y se transfirió a un tanque de alimentación de membrana a través de un colador de malla 100. La suspensión se alimentó a un sistema de membrana de ultrafiltración que contiene dos membranas enrolladas en espiral, ambas de 10,000 MWCO. La temperatura de la suspensión se mantuvo a aproximadamente 26.7°C (80°F) durante el procesamiento de membrana. Aproximadamente 75% del volumen de alimentación original agregado al tanque de alimentación de membrana se retiró como filtrado.
El retenido recolectado a partir del sistema de membrana se alimentó al sistema de cromatografía a una velocidad de flujo de 946 mi por minuto (0.25 galones por minuto). El sistema de cromatografía consistió en 5 columnas conectadas en serie, conteniendo cada columna 5.0 L de resina adsorbente sintética, SP825 de Mitsubishi Chemical America de White Plains, Nueva York. El sistema de cromatografía tuvo así 25.0 L de resina y el retenido de membrana se recolectó después de pasar a través de todas las columnas. La corriente tratada por cromatografía se pasteurizó a aproximadamente 82.2°C (1 80° F) y se secó por aspersión mediante el uso de una alimentación por bomba de alta presión a una tobera de rocío en un aspersor de rocío vertical. El producto seco se analizó a fin de determinar el contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la Tabla 10. Todos los resultados se encuentran sobre una base libre de humedad, a menos que se establezca de otro modo.
TABLA 1 0 Composición de producto derivado del método del EJ EMPLO 1 0 Composición µg/g de materia seca total Proteína (% en peso) 84.92 Fibra cruda (% en peso) 0.74 Grasa cruda (% en peso) 0.14 Ceniza (% en peso) 2.92 Fructosa (% en peso) 0.25 Glucosa/Galactosa (% 0 en peso) Sucrosa (% en peso) 3.23 Rafinosa (% en peso) 0.62 Staquiosa (% en peso) 2.70 Isoflavonas 182.9 Daidzina 7.4 Glicitina 0 Genistina 50.4 6"-0-malonildaidzina 1 6.8 6"-0-malonilglicitina 0 6"-0-acetil genistina 7.4 6"-0-malonilgenistina 89.3 Daidzeína 2.1 Genisteína 9.5 Soyasapogenoles 21 96.3 Soyasapogenol A 420.3 Soyasapogenol B 1776.0 índice de Solubilidad en Nitrógeno (NSI) (%) 95.1
EJEMPLO 1 1 Se agregaron aproximadamente 227.1 L (60 galones) de agua a un tanque de mezclado y se calentaron hasta 60°C (140°F). Después, se agregaron aproximadamente 45.4 kg (100 libras) de hojuelas de soya al tanque de mezclado a fin de formar una mezcla acuosa. Se agregaron aproximadamente 302.8 L (80 galones) de agua precalentada hasta 60°C (140°F) a la mezcla acuosa en el tanque de alimentación con centrifugado y la mezcla acuosa se mezcló durante 20 minutos. El pH de la mezcla acuosa fue de 7.48.
La mezcla acuosa se alimentó a una velocidad de aproximadamente 7.6 L por minuto (2 galones por minuto) a un centrifugado de tipo espiral Sharples. El sobrenadante (suspensión) se coció por chorro a una temperatura de aproximadamente 126.7°C (260°F). La suspensión cocida a chorro se enfrió instantáneamente y se enfrió aún más hasta 51 .7°C (125°F). Aproximadamente 1663.6 L (30 galones) de la suspensión enfriada se transfirieron al tanque de alimentación del sistema de cromatografía a una velocidad de flujo de 946 mi por minuto (0.25 galones por minuto). El sistema de cromatografía consistió en 5 columnas conectadas en serie, conteniendo cada columna 5.0 L de resina adsorbente sintética, SP825 de Mitsubishi Chemical America de White Plains, Nueva York. El sistema de cromatografía tuvo asi 25.0 L de resina y el retenido de membrana se recolectó después de pasar a través de todas las columnas. La corriente tratada por cromatografía se pasteurizó a aproximadamente 82.2°C ( 1 80°F) y se secó por aspersión mediante el uso de una alimentación por bomba de alta presión a una tobera de rocío en un aspersor de rocío vertical . El producto seco se analizó a fin de determinar el contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la Tabla 1 1 . Todos los resultados se encuentran sobre una base libre de humedad, a menos que se establezca de otro modo.
TABLA 1 1 Composición de producto derivado del método del EJEMPLO 1 1 Composición µ9/9 de materia seca total Proteína (% en peso) 67.00 Fibra cruda (% en peso) 3.16 Grasa cruda (% en peso) 0.1 6 Ceniza (% en peso) 8.29 Fructosa (% en peso) 0.95 Glucosa/Galactosa (% 0 en peso) Sucrosa (% en peso) 9.49 Rafinosa (% en peso) 1 .45 Staquiosa (% en peso) 7.52 Isoflavonas 9.5 Daidzina 2.1 Glicitina 3.2 Genistina 2.1 6"-0-malonildaidzina 0 6"-0-malonilglicit¡na 0 6"-0-acetil genistina 0 6"-0-malon ¡lgenistina 2.1 Daidzeína 0 Genisteína 0
Soyasapogenoles 1 305.8 Soyasapogenol A 136.9 Soyasapogenol B 1168.9
Indice de Solubilidad en Nitrógeno (NSI) (%) 91 .5 índice de Solubilidad (mi de sedimento) 2.0 Viscosidad (cP) 32.7 Inhibidor de Quimotripsina (Cl) (mg/g) 1 52.8
EJEMPLO 12 Se agregaron aproximadamente 227.1 L (60 galones) de agua a un tanque de mezclado y se calentaron hasta 60°C (140°F). Después, se agregaron aproximadamente 45.4 kg (100 libras) de hojuelas de soya al tanque de mezclado a fin de formar una mezcla acuosa. Se agregaron aproximadamente 1400 mi de solución de hidróxido de sodio al 4.5% al tanque de mezclado. La mezcla acuosa se mezcló durante 1 0 minutos y después se transfirió a un tanque de alimentación con centrifugado. Se agregaron aproximadamente 302.8 L (80 galones) de agua precalentada hasta 60°C (140°F) a la mezcla acuosa en el tanque de alimentación con centrifugado y la mezcla acuosa se mezcló durante 20 minutos. El pH de la mezcla acuosa fue de 7.03. La mezcla acuosa se alimentó a una velocidad de aproximadamente 7.6 L por minuto (2 galones por minuto) a un centrifugado de tipo espiral Sharples. El sobrenadante (suspensión) se coció por chorro a una temperatura de aproximadamente 126.7°C (260°F). La suspensión cocida a chorro se enfrió instantáneamente y aproximadamente 378.5 L (100 galones) se transfirieron a un tanque de alimentación de membrana a través de un colador de malla 100. La suspensión se alimentó a un sistema de membrana de ultrafiltración que contiene dos membranas enrolladas en espiral, ambas de 10,000 MWCO. La temperatura de la suspensión se mantuvo a aproximadamente 48.9°C (120°F) d urante el procesamiento de membrana. Después de retirar aproximadamente 189.3 L (50 galones) de filtrado, se agregaron 189.3 L (50 galones de agua al tanque de alimentación de membrana. Esta etapa de retiro del filtrado y ad ición de agua (diafiltración) se repitió dos veces nuevamente a fin de que el volumen total de agua agregada al tanque de alimentación de membrana fuera de 567.8 L (1 50 galones). Toda el agua agregada al tanque de alimentación de membrana y aproximadamente 80% del volumen de alimentación original agregado al tanque de alimentación de membrana se retiró como filtrado a fin de que el volumen total de filtrado retirado fuera de 870.6 L (230 galones). El retenido recolectado del sistema de membrana se alimentó al sistema de cromatografía a una velocidad de flujo de 946 mi por minuto (0.25 galones por minuto). El sistema de cromatografía consistió en 5 columnas conectadas en serie, conteniendo cada columna 5.0 L de resina adsorbente sintética, SP825 de Mitsubishi Chemical America de White Plains, Nueva York. El sistema de cromatografía tuvo así 25.0 L de resina y el retenido de membrana se recolectó después de pasar a través de todas las columnas. La corriente tratada por cromatografía se pasteurizo a aproximadamente 82.2°C (1 80C F) y se secó por aspersión mediante el uso de una alimentación por bomba de alta presión a una tobera de rocío en un aspersor de rocío vertical. El producto seco se analizó a fin de determinar el contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la Tabla 12. Todos los resultados se encuentran sobre una base libre de humedad , a menos que se establezca de otro modo.
TABLA 1 2 Composición de producto derivado del método del EJEMPLO 1 2 Composición ?/g de materia seca total Proteína (% en peso) 93.84 Fibra cruda (% en peso) 0.53 Grasa cruda (% en peso) 0.04 Ceniza (% en peso) 5.1 9 Fructosa (% en peso) 0 Glucosa/Galactosa (% 0 en peso) Sucrosa (% en peso) 0.49 Rafinosa (% en peso) 0.1 1 Staquiosa (% en peso) 0.48 Isoflavonas 18.7 Daidzina 0 Glicitina 0 Genistina 4.5 6"-0-malonildaidzina 0 6"-0-malonilglicitina 0 6"-0-acetíl genistina 0 6"-0-malonilgenistina 5.9 Daidzeína 0.8 Genisteína 7.5 Soyasapogenoles 3137.5 Soyasapogenol A 537.0 Soyasapogenol B 2600.5 índice de Solubilidad en Nitrógeno (NSI) (%) 92.4 índice de Solubilidad (mi de sedimento) 3.0 Viscosidad (cP) 1 74.5 Inhibidor de Quimotripsina (Cl) (mg/g) 262.1 Aunq ue esta invención se ha descrito teniendo un d iseño preferido, la presente invención puede modificarse además dentro del espíritu y alcance de esta exposición. Por consiguiente, esta aplicación intenta cubrir cualquier variación, uso o adaptación de la invención mediante el uso de sus principios generales. Además, esta solicitud intenta cubrir tales apartados de la presente exposición según vengan dentro de la práctica acostumbrada y común en la materia a la cual pertenece esta invención y que caigan dentro de los límites de las reivindicaciones anexas.
Claims (12)
- REIVINDICACIONES 1. Un material de proteína de soya, caracterizado por: un contenido de proteína de al menos aproximadamente 55.0% en peso de materia seca total; un contenido de isoflavona de menos de aproximadamente 200 ?/? de materia seca total; y un contenido de soyasapogenoles dé al menos aproximadamente 1000 µg/g de materia seca total. 2. El material de proteína de soya según la reivindicación 1, caracterizado por un índice de Solubilidad en
- Nitrógeno ("NSI") de al menos aproximadamente 70%.
- 3. El material de proteína de soya según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque dicho contenido de isoflavona es de menos de aproximadamente 150 µ ?§ de materia seca total.
- 4. El material de proteína de soya según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque dicho contenido de proteína es de al menos aproximadamente 65.0% en peso de materia seca total.
- 5. El material de proteína de soya según las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque dicho contenido de proteína es de al menos aproximadamente 90.0% en peso de materia seca total.
- 6. El material de proteína de soya según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por al menos uno de los siguientes: un contenido de fibra cruda de menos de aproximadamente 3.0% en peso de materia seca total ; un contenido de inhibidor de Quimotripsina ("Cl") de al menos aproximadamente 100 mg/g; un índice de solubilidad de menos de aproximadamente 1 0.0 mi de sedimento; y una viscosidad de menos de aproximadamente 500 centipoises (cp) cuando una solución de aproximadamente 1 2.0% en peso de dicho material de proteína de soya se reconstituye en agua a una temperatura de aproximadamente 22°C.
- 7. Un método, para la producción de un producto de proteína de soya, caracterizado por las etapas de: (a) proporcionar un material de soya substancialmente desgrasado; (b) mezclar el material con agua y extraer proteínas del material; (c) retirar insolubles a fin de prod ucir licor; (d) tratar por calor el licor; y (e) sujetar el licor a un proceso de adsorción en el cual las isoflavonas se retiran por adsorción.
- 8. El método según la reivindicación 7, caracterizado por, después de dicha etapa de adsorción (e), la etapa adicional de (f) secar el licor para proporcionar un material de proteína de soya en forma sólida.
- 9. El método según la reivindicación 7, caracterizado por, después de dicha etapa de tratamiento térmico (d), la etapa adicional de sujetar el licor a ultrafiltracion para obtener un licor de retenido.
- 10. El método según la reivindicación 9, caracterizado porque dicha etapa de ultrafiltracion se caracteriza por al menos uno de los siguientes: dicha etapa de ultrafiltración se conduce a una temperatura de entre aproximadamente 25°C y aproximadamente 60°C; y dicha etapa de ultrafiltración se conduce mediante el uso de una membrana de ultrafiltración que tiene un corte de peso molecular de aproximadamente 5,000 y aproximadamente 60,000.
- 11. El método según cualquiera de las reivindicaciones 7-10, en donde dicha etapa de mezclado (b) se caracteriza por al menos uno de los siguientes: ajustar el pH de la mezcla acuosa hasta entre aproximadamente 6.8 y aproximadamente 10.0; y mezclar el material con agua a un nivel de aproximadamente 5.0% en peso hasta aproximadamente 15.0% en peso de sólidos.
- 12. El método según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho material de proteína de soya se caracteriza por: un contenido de proteína de al menos aproximadamente 55.0% en peso de materia seca total; un contenido de isoflavona de menos de aproximadamente 200 µg/g de materia seca total; y un contenido de soyasapogenoles de al menos aproximadamente 1000 µ lg de materia seca total.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA | Abandonment or withdrawal |