MXPA04012777A - Extraccion de proteinas a partir de harina de semilla de aceite de canola. - Google Patents

Extraccion de proteinas a partir de harina de semilla de aceite de canola.

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Abstract

La recuperacion de proteinas provenientes de harina de semilla de aceite canola y otras harinas de semillas oleaginosas en la preparacion de canola u otro aislado de proteina de semilla oleaginosa se mejora en comparacion con la harina tostada convencional mediante el uso de una harina que se ha desolventizado con aire a una temperatura inferior a aproximadamente 50°C.

Description

EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HARINA DE SEMILLA DE ACEITE CAÑOLA REFERENCIA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica la prioridad de conformidad con el 35 USC 119(e) a partir de las solicitudes de patente provisional de los Estados Unidos Nos. 60/390,126 presentada el 21 de junio de 2002 y 60/401,782 presentada el 8 de agosto de 2002.
CAMPO DE LA INVENCIÓN / I La presente invención se relaciona con la recuperación de proteina a partir de las proteínas de semillas oleaginosas, en particular la proteína de semilla de aceite ca óla.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La semilla de aceite cañóla se procesa exhaustivamente para la recuperación de aceite cañóla de la misma. La semilla de aceite cañóla se machaca o tritura para retirar la mayoría del aceite y la harina residual es solvente caliente extraído, utilizando generalmente hexano, para recuperar el resto del aceite. La harina residual proveniente de la extracción del solvente contiene hexano residual y comúnmente se conoce como "hojuela blanca" o menos comúnmente como harina "residual". El solvente se recupera de la harina para reutilizarse antes de que la harina de semillas oleaginosas se deseche por la trituradora. En el proceso para recuperación del solvente, la harina de semillas oleaginosas con frecuencia se calienta a una temperatura superior de aproximadamente 120°C hasta 140°C en un procedimiento denominado "tostado". La harina resultante se denomina como "harina tostada" o "harina producida a altas temperaturas". La harina de semillas oleaginosas residual desechada por la trituradora contiene cantidades significativas de proteina y con frecuencia se emplea como alimento para animales. Han existido procedimientos anteriores para la recuperación de la proteina cañóla proveniente de la harina de semilla de aceite cañóla residual en la forma de un aislado proteinico de ca óla. En las patentes de los Estados Unidos Nos. 5,844,086 y 6,005,076 ("Murray II"), cedida al cesionario de la misma y las exposiciones de la misma se incorporan en la presente como referencia, en ella se describe un proceso para el aislamiento de los aislados proteinicos provenientes de la harina de semillas oleaginosas que tiene un contenido significativo de grasas, incluyendo harina de semilla de aceite cañóla que tiene este contenido. Los pasos implicados en este proceso incluyen solubilizar el material proteináceo proveniente de la harina de semillas oleaginosas que también solubiliza la grasa en la harina y retira la grasa de la solución proteínica acuosa resultante. La solución proteinica acuosa se puede separar de la harina de semillas oleaginosas residual antes o después del paso de la eliminación de las grasas. La solución de proteina desgrasada luego se concentra para aumentar la concentración de proteínas mientras que se mantenga la resistencia iónica substancialmente constante, después de lo cual la solución proteinica concentrada se puede someter a un paso de eliminación de grasas adicional. La solución proteinica concentrada luego se diluye para provocar la formación de una masa con apariencia turbia de moléculas proteínicas bastante agregadas como gotitas proteínicas discretas en forma micelar. Las micelas proteínicas se dejan sedimentar para formar una masa agregada, fundida, densa, amorfa, viscosa similar a gluten de aislado proteínico, denominada ""masa micelar proteínica" o P M, que se separa de la fase acuosa residual y se seca . El aislado de proteínas tiene un contenido proteínico (según se determina por Kjeldahl o el método equivalente N x 6.25) de al menos aproximadamente 90% en peso, está prácticamente sin desnaturalizar (según se determina por calorimetría de exploración diferencial) y tiene un bajo contenido de grasa residual. El término "contenido de proteínas" según se utiliza en la presente se refiere a la cantidad de proteina en el aislado de proteínas expresado sobre una base en peso seco. El rendimiento del aislado proteínico obtenido utilizando este procedimiento, por lo que se refiere a la proporción de proteína extraída de la harina de semillas oleaginosas que se recupera como el aislado proteínico seco en general fue menor al 40% en peso, típicamente aproximadamente 20% en peso. El procedimiento descrito en las patentes mencionadas anteriormente se desarrolló como una modificación y una mejora sobre el procedimiento para formar un aislado proteínico a partir de una variedad de materiales con fuente de proteínas, incluyendo semillas oleaginosas, según se describe en la USP 4,208,323 (Murray IB), la exposición de la misma se incorpora en la presente como referencia. Las harinas de semillas oleaginosas disponibles en 1980, cuando se otorgó la USP 4,208,323, no tenían los niveles de contaminación de grasas de las harinas de semilla de aceite cañóla en el momento de las patentes de Murray II, y, como una consecuencia, el procedimiento de la patente de los Estados Unidos No. 4,208,323 no puede producir, a partir de estas harinas de semillas oleaginosas procesadas de acuerdo con el proceso de Murray II, materiales proteináceos que tengan más del 90% en peso de contenido proteínico. No existe ninguna descripción de cualesquiera experimentos específicos en la USP 4,208,323 llevados a cabo utilizando harina de semilla de colza (cañóla) como el material de partida . La USP 4,208,323 se diseñó para ser una mejora en el proceso descrito en los patentes de los Estados Unidos Nos. 4,169,090 y 4,285,862 (Murray IA) , incorporada en la presente como referencia, mediante la introducción del paso de concentración antes de la dilución para formar la PM . El último paso sirvió para mejorar el rendimiento del aislado proteínico de aproximadamente 20% para el proceso Murray IA.
Las solicitudes copendientes de la patente de los Estados Unidos Nos. 60/288,415 presentadas el 4 de mayo de 2001, 60/326,987 presentada el 5 de octubre de 2001, 60/331,066 presentada el 7 de noviembre de 2001, 60/333,494 presentada el 26 de noviembre de 2001, 60/374,801 presentada el 24 de abril de 2002 y la solicitud de patente de los Estados Unidos No. 10/137,391 presentada el 3 de mayo de 2002 (WO 02/089597), todas cedidas al cesionario y de las mismas, y las exposiciones de las mismas se incorporan en la presente como referencia, en ellas se describe un proceso por producir un aislado proteinico de alta pureza, que contiene al menos aproximadamente 100% en peso de la proteina (N x 6.25) . En las solicitudes de patente de los Estados Unidos mencionadas anteriormente, el aislado de proteínas se produce mediante un proceso en el cual la harina de semillas oleaginosas se extrae con una solución salina de grado alimenticio, la solución proteinica resultante, después de un tratamiento inicial con un colorante adsorbente, si se desea, se concentra a un contenido proteinico de al menos aproximadamente 200g/L, y la solución proteinica concentrada se diluye en agua enfriada para formar micelas proteinicas, que se dejan sedimentar para formar una masa agregada, fundida, densa, amorfa, viscosa similar a gluten de aislado proteinico, denominada "masa micelar proteínica" o PMM, que se separa de la fase acuosa residual y se puede utilizar asi o se seca. En una modalidad del proceso descrito anteriormente y como se describe específicamente en las solicitudes de patente de los Estados Unidos Nos. 60/326,987, 60/331,066, 60/333,494, 60/374,801 y 10/137,391, el sobrenadante proveniente del paso de sedimentación de la PMM se procesa para recuperar un aislado proteinico que comprende la proteína seca proveniente de la PMM húmeda y el sobrenadante. Este procedimiento se puede efectuar al concentrar el sobrenadante utilizando inicialmente membranas de ultrafiltración, mezclando el sobrenadante concentrado con la PMM húmeda y secando la mezcla. El aislado de proteína cañóla resultante tiene una alta pureza de al menos aproximadamente 90% en peso, de preferencia al menos aproximadamente 100% en peso, proteína (N x 6.25) . En otra modalidad del proceso descrito anteriormente y como se describió significativa y específicamente en las solicitudes Nos. 60/331,066, 60/333,494, 60/374,801 y 10/137,391, el sobrenadante proveniente del paso de sedimentación de la PMM se procesa para recuperar una proteina proveniente del sobrenadante. Este procedimiento se puede efectuar al concentrar inicialmente el sobrenadante utilizando membranas de ultrafiltración y secando el concentrado. El aislado de proteina cañóla resultante tiene una alta pureza de al menos aproximadamente 90% en peso, de preferencia al menos aproximadamente 100% en peso, proteina (N x 6.25). Los procedimientos descritos en las solicitudes de patente de los Estados Unidos mencionadas anteriormente son esencialmente procedimientos por lotes. En las solicitudes copendientes de las patentes de los Estados Unidos Nos. 60/331, 646 presentadas el 20 de noviembre de 2001, 60/383, 809 presentada el 30 mayo de 2002 y 10/298,678 presentada el 19 de noviembre de 2002, cedida al cesionario de las mismas y las exposiciones de las mismas se incorporan en la presente como referencia, en ellas se describe un proceso continuo para producir el aislado de proteina cañóla. De acuerdo con esto, la harina de semilla de aceite cañóla se mezcla continuamente con una solución salina, la mezcla se lleva a través de una tubería mientras que se está extrayendo la proteína proveniente de la harina de semilla de aceite cañóla para formar una solución protei ica acuosa, la solución proteinica acuosa se separa continuamente de la harina de semilla de aceite cañóla residual, la solución proteinica acuosa se lleva continuamente a través de una operación de membrana selectiva para aumentar el contenido proteinico de la solución proteinica acuosa a al menos aproximadamente 200 g/L mientras que se mantenga la resistencia iónica prácticamente constante, la solución proteinica concentrada resultante se mezcla continuamente con agua enfriada para provocar la formación de micelas de proteina, y las micelas proteinicas se dejan sedimentar continuamen e mientras el sobrenadante se inunda continuamente hasta la cantidad deseada de la PMM ha aumentado en el vaso de sedimentación. La PMM se retira del vaso de sedimentación y se puede secar. La PMM tiene un contenido proteinico de al menos aproximadamente 90% en peso (N x 6.25), de preferencia al menos aproximadamente 100% en peso. La experimentación descrita en estas solicitudes de patente de los Estados Unidos se lleva a cabo en harina de semillas oleaginosas disponibles comercialmente que se han desolventi zado en una operación convencional para desolventizar mediante tostado. Utilizando estos materiales como la harina de semillas oleaginosas para la producción del aislado de proteina de semillas oleaginosas, da por resultado en la extracción de menos de aproximadamente 30% en peso de la proteina presente en la semilla oleaginosa, posiblemente debido a la desnaturalización de la proteina mediante la operación de desolventizado a altas temperaturas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Actualmente se ha encontrado sorprendentemente que la cantidad de proteína que se puede extraer de la harina con proteína de semilla de aceite cañóla ue se puede aumentar significativamente si la extracción se efectúa sobre harina desolventizada a temperatura ambiente. La capacidad para extraer más proteína de la harina mejora la economía general del proceso. Además se obtiene un producto de calidad mejorada. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para preparar un aislado proteínico que comprende (a) machacar o triturar semillas oleaginosas para formar aceite y la harina de semilla oleaginosa de las mismas, (b) solvente para extraer la harina de semillas oleaginosas para recuperar el aceite residual de la misma, (c) eliminar el solvente de la harina de semillas oleaginosas extraída a una temperatura inferior a aproximadamente 50°C para proporcionar una harina de semilla oleaginosa desolventizada, (d) extraer la harina de semilla oleaginosa desolventizada para provocar la solubilización de la proteína en la harina semilla oleaginosa desolventizada y para formar una solución de proteína acuosa que tenga un pH entre aproximadamente 5 y 6.8, (e) separar la solución de proteína acuosa de la harina de semilla oleaginosa residual, (f) aumentar la concentración proteínica de la solución de proteína acuosa mientras que se mantenga la resistencia iónica prácticamente constante utilizando una técnica de membrana selectiva . para proporcionar una solución proteínica concentrada, (g) diluir la solución proteínica concentrada en agua enfriada que tenga una temperatura inferior a aproximadamente 15°C para provocar la formación de partículas proteínicas discretas en fase acuosa al menos parcialmente en forma de micelas, (h) sedimentar las micelas proteínicas para formar una masa micelar proteínica amorfa, viscosa, gelatinosa, similar a gluten, y (i) recuperar la masa micelar proteínica del sobrenadante, la masa micelar proteinica que tiene un contenido proteinico de al menos aproximadamente 90% en peso (N x 6.25) sobre una base de peso en seco. La presente invención utiliza hojuelas blancas o harina residual que se ha desolventizado a temperaturas moderadas por debajo de aproximadamente 50°C, de preferencia entre aproximadamente 15 y 30°C. La desolventi zación se puede efectuar al secar con aire la harina o mediante destilación al vacio. La proteina se puede extraer y recuperar de la harina desolventizada a temperatura ambiente mediante ya sea un proceso por lotes, un proceso de semi-lotes o un proceso continuo como se describió generalmente en las solicitudes de patente de los Estados Unidos mencionadas anteriormente. El aislado de proteínas producido de acuerdo con el proceso de la presente se puede utilizar en aplicaciones convencionales de aislados proteínicos, tales como por ejemplo, fortificación proteinica de harinas procesadas, emulsificación de aceites, el formadores de cuerpo en alimentos cocidos y agentes para formación de espuma en productos que atrapan gases. Además, el aislado de proteínas formado en el interior de las fibras de proteínas, útil en los análogos de carne, se puede utilizar como un sustituto de clara de huevo o extendedor en productos alimenticios donde se utiliza clara de huevo como un aglutinante. El aislado de prote na cañóla se puede utilizar como suplementos nutritivos. Otros usos del aislado de proteina cañóla se encuentran en alimentos para mascotas, alimento para animales y en aplicaciones industriales y cosméticas y en productos para el cuidado personal.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 a 3 son cxomatogramas de HPLC de extracciones de harina de semilla de aceite ca óla que ha sido harina desolventizada con aire a temperatura ambiente utilizando NaCl 0.05 M (Figura 1) y NaCl 0.10 M (Figura 2) y a 60°C en ausencia de sal ( Figura 3 ) .
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA INVENCIÓN El proceso de la invención comienza con semillas oleaginosas, en particular semilla de aceite cañóla, aunque el proceso se puede aplicar a otras semillas oleaginosas, tales como por ejemplo, soya, semilla de colza tradicional, lino tradicional, linola, girasol y harinas de semilla oleaginosa de mostaza. La invención se describe más particularmente en la presente con respecto a la harina de semilla de aceite cañóla.
La semilla oleaginosa se lava para recuperar el aceite de la misma. Después de la separación del aceite, la harina residual es solvente extraído, utilizando usualmente hexano, para recuperar cantidades residuales de aceite proveniente de la harina. La harina resultante luego se desolventiza de acuerdo con la presente invención a una temperatura por debajo de aproximadamente 50°C, de preferencia a aproximadamente 15° hasta aproximadamente 30°C. Al efectuar la desolventi zación de esta forma, se ha encontrado que la cantidad de proteína que se puede extraer de la harina se aumenta significativamente. La harina de semilla oleaginosa que se procesa de esta forma se puede procesar como se describe en las patentes de Murray I o II para recuperar el aislado de proteínas de la harina de semilla oleaginosa, los detalles de las mismas se describen en la presente. De preferencia, el procedimiento descrito en las solicitudes de patente copendiente de los Estados Unidos mencionadas Nos. 60/288,415, 60/326,987, 60/331,066, 60/333,494, 60/372,165, 60/374,801 y 10/137,391 (WO 02/089567) se emplea desde que se obtuvieron rendimientos mejorados de aislado de proteina seca, en los términos de la proporción de la proteina extraída de la harina de semilla oleaginosa que se recupera como el aislado de proteínas y un aislado proteínico con alto contenido proteínico se obtiene, usualmente al menos aproximadamente 100% en peso según se determina por el método de Kjeldahl como el porcentaje de nitrógeno (N) y se multiplica por un factor de 6.25. Alternativamente, se puede emplear el proceso continuo descrito en las solicitudes de los Estados Unidos mencionadas anteriormente Nos. 60/331,646, 60/383,809 y 10/298,678. Los detalles de estos procedimientos preferidos como se aplican al aislado de proteína cañóla se describen más adelante. Se debe entender que el procesamiento de la semilla oleaginosa para recuperar el aceite de la misma se puede efectuar en una instalación diferente de la cual se recupera el aislado de proteínas de la harina de semilla oleaginosa. Alternativamente, las operaciones se pueden combinar en una instalación individual . El paso inicial del proceso para separar el aislado de proteína ca óla implica el material proteináceo solubilizante proveniente la harina de semilla de aceite cañóla. El material proteináceo recuperado de la harina de semilla cañóla puede ser la proteina que se presenta naturalmente en la semilla cañóla u otra semilla oleaginosa o el material proteináceo puede ser una proteina modificada mediante manipulación genética pero que posea características de propiedades hidrófobas y polares de la proteína natural. La semilla de aceite cañóla también se conoce como semilla de colza o semilla de colza oleaginosa. La solubilización de proteínas se efectúa más eficazmente utilizando una solución salina de grado alimenticio debido a que la presencia de la sal mejora la eliminación de la proteína soluble de la harina de semilla oleaginosa. Donde el aislado de proteína cañóla se destina para usos no alimenticios, se pueden emplear químicos que no sean de grado alimenticio. La sal de grado alimenticio usualmente es cloruro de sodio, aunque se pueden utilizar otras sales, tales como por ejemplo, cloruro de potasio. La solución salina de grado alimenticio tiene una resistencia iónica de al menos aproximadamente 0.10, de preferencia al menos aproximadamente 0.15, para permitir la solubilización de cantidades significativas de proteina. A medida que la resistencia iónica de la solución salina aumenta, el grado de solubili zación de la proteina en la harina de semilla oleaginosa aumenta inicialmente hasta que se alcance un valor máximo. Cualquier aumento posterior en la resistencia iónica no aumenta la proteina total solubilizada . La resistencia iónica de la solución salina de grado alimenticio que provoca una solubilización máxima de proteínas varía dependiendo de la sal que se trate y la harina de semilla oleaginosa seleccionada. En vista del mayor grado de dilución requerido para la precipitación de proteínas con resistencias iónicas crecientes, usualmente se prefiere utilizar un valor de resistencia iónica menor de aproximadamente 0.8, y de mayor preferencia un valor entre aproximadamente 0.15 y 0.6. En un proceso por lotes, la solubilización de sales de la proteína se efectúa a una temperatura de al menos aproximadamente 5° y de preferencia hasta aproximadamente 35°C, de preferencia acompañada por agitación para disminuir el tiempo de solubilización, el cual usualmente es entre aproximadamente 10 y 60 minutos. Se prefiere efectuar la solubilización para extraer sus tancialmente la cantidad máxima de proteina de la harina de semilla oleaginosa, para proporcionar un rendimiento de producto en general alto . El limite de temperatura inferior de aproximadamente 5°C se selecciona debido a gue la solubili zación es imprácticamente lenta por debajo de esta temperatura mientras gue el limite de temperatura superior preferido de aproximadamente 35°C se selecciona debido a gue el proceso se hace antieconómico a niveles de temperatura superiores en un modo por lotes . En un proceso continuo, la extracción de proteínas a partir de harina de semilla de aceite ca óla se lleva a cabo de cualguier manera consistente al efectuar una extracción continua de proteina a partir de harina de semilla de aceite cañóla. En una modalidad, la harina de semilla de aceite cañóla se mezcla continuamente con una solución salina y la mezcla se lleva a través de una tubería o conducto gue tenga una longitud y a una velocidad de flujo durante un tiempo de residencia suficiente para efectuar la extracción deseada de acuerdo con los parámetros descritos en la presente. En este procedimiento continuo, el paso de la solubilización salina se efectúa rápidamente, en un tiempo de hasta aproximadamente 10 minutos, de preferencia para efectuar la solubili zación para extraer sustancialmente la cantidad máxima de proteina a partir de la harina de semilla de aceite cañóla. La solubilización en el procedimiento continuo de preferencia se efectúa a temperaturas elevadas, de preferencia superiores a 35°C, en general hasta de aproximadamente 65°C o más. La solución salina de grado alimenticio acuosa y la harina de semilla de aceite cañóla tiene un pH natural entre aproximadamente 5 y 6.8 para permitir que se forme un aislado proteinico por la ruta micelar, como se describe con mayor detalle más adelante . En y cerca de los limites de la variación de pH, la formación del aislado de proteínas sólo se presenta parcialmente a través de la ruta micelar y en rendimientos menores que los que se podrían alcanzar en otra variación de pH . Por estas razones, se prefieren los valores de pH entre aproximadamente 5.3 y 6.2. El pH de la solución salina de grado alimenticio se puede ajusfar a cualquier valor deseado dentro de la variación entre aproximadamente 5 y 6.8 para utilizarse en el paso de extracción mediante el uso de cualquier ácido de grado alimenticio adecuado, usualmente ácido clorhídrico, o álcali de grado alimenticio, usualmente hidróxido de sodio, según se requiera. Donde el aislado de proteína cañóla se destina para usos no alimenticios, luego se pueden utilizar químicos de grado no alimenticio. La concentración de la harina de semilla oleaginosa en la solución salina de grado alimenticio durante el paso de solubilización puede variar ampliamente. Los valores de concentración típicos son entre aproximadamente 5 y 15% en p/v. El paso de extracción de proteínas con la solución salina acuosa tiene el efecto adicional de solubilizar grasas que pueden estar presentes en la harina de cañóla, que luego da por resultado en las grasas que están presente en fase acuosa. La solución de proteínas que resulta del paso de extracción en general tiene . una concentración proteínica entre aproximadamente 5 y 40 g/L, de preferencia entre aproximadamente 10 y 30 g/L. La fase acuosa que resulta del paso de extracción luego se puede separar de la harina de cañóla residual, de cualquier manera adecuada, tal como al emplear filtración a vacío, seguida mediante centrifugación y/o filtración para retirar la harina residual. La harina residual separada se puede secar para la eliminación. El color del aislado de proteina cañóla final se puede mejorar para obtener un color amarillo más brillante y menos intenso mediante el mezclado de carbón activado pulverizado u otro agente para absorber pigmentos con la solución proteinica acuosa separada y retirar posteriormente el adsorbente, convenientemente mediante filtración, para proporcionar una solución de proteínas. También se puede utilizar para la eliminación del pigmento diafiltración de la solución proteinica acuosa separada, antes o después de la concentración, como se describirá más adelante. Este paso de eliminación de pigmento se puede llevar a cabo bajo cualesquiera condiciones adecuadas, en general a la temperatura ambiente de la solución proteinica acuosa separada, empleando cualquier agente absorbente de pigmentos conveniente. Para el carbón activado pulverizado, se emplea una cantidad entre aproximadamente 0.025% y 5% en p/v, de preferencia aproximadamente 0.05% y 2% en p/v. Donde la harina de semilla cañóla contiene cantidades significativas de grasa, como se describió en las patentes de los Estados Unidos mencionadas anteriormente Nos. 5,844,086 y 6,005,076, luego se pueden efectuar los pasos de desgrasado descritos en la presente sobre la solución proteinica acuosa separada y sobre .la solución proteinica acuosa concentrada analizada más adelante. Cuando se lleva a cabo el paso para mejora de color, este paso se puede efectuar después del primer paso de desgrasado. Como una alternativa para extraer la harina de semilla oleaginosa con una solución salina acuosa de grado alimenticio, esta extracción se puede realizar utilizando agua sola, aunque la utilización de agua sola tiende a extraer menos proteina de la harina de semilla oleaginosa que la solución salina acuosa de grado alimenticio. Donde se emplea esta alternativa, luego la sal de grado alimenticio, en las concentraciones analizadas anteriormente, se puede agregar a la solución de proteínas después de la separación de la harina de semilla oleaginosa residual para mantener la proteína en la solución durante el paso de concentración descrito más adelante. Cuando se lleva a cabo un paso de eliminación de color y/o un primer paso de eliminación de grasas, la sal de grado alimenticio en general se agrega después de la realización de estas operacione s . Otro procedimiento alternativo es extraer la harina de semilla oleaginosa con la solución salina de grado alimenticio a un valor de pH relativamente alto de aproximadamente 6.8, en general hasta de aproximadamente 9.8. El pH de la solución salina de grado alimenticio, se puede ajustar en el pH al valor alcalino mediante el uso de cualquier álcali de grado alimenticio conveniente, tal como por ejemplo, solución acuosa de hidróxido de sodio. Donde se emplea esta alternativa, la fase acuosa que resulta del paso de extracción de harina de semilla oleaginosa luego se separada de la harina de cañóla residual, de cualquier manera adecuada, tal como por ejemplo, empleando filtración al vacio, seguida mediante centrifugación y/o filtración para retirar la harina residual. La harina residual separada se puede secar para la eliminación. La solución proteinica acuosa que resulta del paso de extracción a un pH alto luego se ajusta en el pH en la variación entre aproximadamente 5 y 6.8, de preferencia aproximadamente 5.3 y 6.2, como se analizó anteriormente, antes del procesamiento adicional como se analizará más adelante. Este ajuste del pH se puede efectuar utilizando cualquier ácido de grado alimenticio conveniente, tal como por ejemplo, ácido clorhídrico. La solución proteínica acuosa luego se concentra para aumentar la concentración proteínica de la misma mientras que se mantenga la resistencia iónica de la misma prácticamente constante. Esta concentración en general se efectúa para proporcionar una solución proteínica concentrada que tenga una concentración proteínica de al menos aproximadamente 200g/L, de preferencia al menos aproximadamente 250g/L. El paso de concentración se puede efectuar de cualquier manera conveniente consistente con una operación por lotes o continua, tal como por ejemplo, al emplear cualquier técnica de membrana selectiva conveniente, tal como por ejemplo, ultrafiltración o diafiltración, utilizando membranas, tales como por ejemplo, membranas de fibras huecas o membranas de enrollado espiral, con un corte de peso molecular adecuado, tal como por ejemplo, entre aproximadamente 3000 y 50,000 daltons, habiendo considerado diferentes materiales de membrana y configuraciones, y, para la operación continua, dimensionados para permitir el grado deseado de concentración a medida que la solución proteinica acuosa pasa a través de las membranas. El paso de concentración se puede efectuar a cualquier temperatura conveniente, en qeneral entre aproximadamente 20°C y 60°C, y durante el periodo de tiempo para efectuar el grado de concentración deseado. La temperatura y otras condiciones utilizadas hasta cierto punto dependen del equipo de membrana utilizado para efectuar la concentración y la concentración proteinica deseada de la solución. La concentración de la solución de proteínas a una concentración superior a aproximadamente 200 g/L en este paso no sólo aumenta el rendimiento del proceso a niveles superiores de aproximadamente 40% en los términos de la proporción de proteina extraída que se recupera como aislado proteínico seco, de preferencia superior a aproximadamente 80%, aunque también disminuye la concentración salina del aislado proteínico final después del secado. La capacidad para controlar la concentración salina del aislado es importante en las aplicaciones del aislado donde las variaciones en las concentraciones salinas afectan las propiedades funcionales y sensoriales en una aplicación alimenticia específica.
Como es bien sabido, la ultrafiltración y técnicas de membrana selectiva similares permiten que especies de bajo peso molecular pasen a través mientras que impiden que lo haban las especies de peso molecular superior. Las especies de bajo peso molecular no sólo incluyen las especies iónicas de la sal de grado alimenticio sino que también los materiales de bajo peso molecular extraídos del material fuente, tales como por ejemplo, carbohidratos, pigmentos y factores anti-nutritivos , así como también cualesquiera formas de bajo peso molecular de la proteína. El corte de peso molecular de la membrana usualmente se selecciona para asegurar la retención de una proporción significativa de proteínas en la solución, mientras que permita que los contaminantes pasen a través habiendo considerado a los diferentes materiales de membrana y configuraciones . Dependiendo de la temperatura empleada en el paso de concentración, la solución proteínica concentrada se puede calentar a una temperatura de al menos aproximadamente 20°, y hasta aproximadamente 60°C, de preferencia entre aproximadamente 25 y 40°C, para disminuir la viscosidad de la solución proteínica concentrada para facilitar el desempeño del paso de dilución posterior y la formación de micelas . La solución proteinica concentrada no se debe calentar más allá de una temperatura superior en la cual la temperatura de la solución proteinica concentrada no permita la formación de micelas en la dilución por agua enfriada. La solución proteinica concentrada se puede someter a una operación de desgrasado adicional, si se requiere, como se describe en las Patentes de los Estados Unidos mencionadas anteriormente Nos. 5,844,086 y 6,005,076. La solución proteinica concentrada que resulta del paso de concentración y el pado de desgrasado opcional luego se diluye para efectuar la formación de micelas al mezclar la solución proteinica concentrada con agua enfriada que tiene el volumen requerido para alcanzar el grado de dilución deseado. Dependiendo de la proporción de proteina cañóla deseada que será obtenida por la ruta micelar y la proporción del sobrenadante, se puede variar el grado de dilución de la solución proteinica concentrada. Con niveles de dilución superiores, en general, una proporción mayor de la proteina cañóla permanece en fase acuosa. Cuando se desea proporcionar la mayor proporción de la proteina por la ruta micelar, la solución proteínica concentrada se diluye en aproximadamente 15 veces o menos, de preferencia aproximadamente 10 veces o menos. El agua enfriada con la cual la solución proteínica concentrada se mezcla tiene una temperatura menor a aproximadamente 15°C, en general entre aproximadamente 3o y 15°C, de preferencia menor de aproximadamente 10°C, debido a que los rendimientos mejorados del aislado proteínico en la forma de masa micelar proteínica se logra con estas temperaturas más frías a los factores de dilución utilizados . En una operación por lotes, el lote de solución proteínica concentrada se agrega a un cuerpo estático de agua enfriada que tenga el volumen deseado, como se analizó anteriormente. La dilución de la solución proteínica concentrada y la disminución consiguiente en la resistencia iónica provoca la formación de una masa con apariencia turbia de moléculas proteínicas bastante asociadas en la forma de gotitas de proteínas discretas en forma micelar. En el procedimiento por lotes, las micelas proteínicas se dejan sedimentar en el cuerpo de agua enfriada para formar una masa micelar proteínica PMM agregada, fundida, densa, amorfa, viscosa similar a gluten. La sedimentación se puede auxiliar mediante centrifugación. Esta sediment ción inducida disminuye el contenido liquido de la masa micelar proteinica, mientras disminuyendo con esto el contenido de humedad en general entre aproximadamente 70% en peso y 95% en peso a un valor en general entre aproximadamente 50% en peso y 80% en peso de la masa micelar total. Disminuyendo el contenido de humedad de la masa micelar de esta forma también disminuye el contenido de sal ocluida de la masa micelar, y por lo tanto el contenido de sal del aislado secó. Alternativamente, la operación de dilución se puede llevar a cabo al hacer pasar continuamente la solución proteinica concentrada a una entrada de una tubería con forma en T, mientras que el agua de dilución se alimenta a la otra entrada de la tubería con forma en T, permitiendo el mezclado en la tubería. El agua de dilución se alimenta en la tubería con forma en T a una velocidad suficiente para lograr el grado de dilución deseado. El mezclado de la solución proteinica concentrada y el agua de dilución en la tubería inicia la formación de micelas proteínicas y la mezcla se alimenta continuamente de la salida de la tubería con forma en T en un vaso de sedimen ación, del cual, cuando se llena, se deja derramar el sobrenadante. La mezcla de preferencia se alimenta en el cuerpo del liquido en el vaso de sedimentación de una manera que reduzca al mínimo la turbulencia dentro del cuerpo de liquido. En el procedimiento continuo, las micelas proteinicas se dejan sedimentar en el vaso de sedimentación para formar una masa micelar proteinica (PMM) agregada, fundida, densa, amorfa, viscosa similar a gluten y el procedimiento se continúa hasta que se ha acumulado una cantidad deseada en el fondo del vaso de sedimentación, después de lo cual la PMM acumulada se retira del vaso de sedimentación. La combinación de parámetros de procesamiento de la concentración de la solución proteinica a un contenido proteinico de al menos aproximadamente 200 g/L y el uso de un factor de dilución menor de aproximadamente 15, da por resultado en rendimientos superiores, con frecuencia rendimientos significativamente superiores, en los términos de recuperación de proteina en forma de masa micelar proteinica proveniente del extracto de harina original, y aislados mucho más puros en los términos de contenido proteinico que se alcanza utilizando cualesquiera de los procedimientos para formación de aislados proteinicos de la técnica anterior conocida analizados en las solicitudes de patente de los Estados Unidos mencionadas anteriormente. El aislado sedimentado se separa de la fase acuosa residual o sobrenadante, mediante métodos tales como la decantación de la fase acuosa residual proveniente de la masa sedimentada o centrifugación. La PMM se puede utilizar en forma húmeda o se puede secar, mediante cualquier técnica conveniente, tal como por ejemplo, secado por roció, liofilización o secado en tambor al vacio, a una forma seca. La PMM seca tiene un alto contenido proteinico, más de aproximadamente 90% en peso de proteina, de preferencia al menos aproximadamente 100% en peso de proteina (calculado como Kjeldahl N x 6.25), y está prácticamente sin desnaturalizar (según se determina por calorimetría de exploración diferencial) . La PMM seca aislada de la harina de semilla oleaginosa grasa también tiene un bajo contenido de grasa residual, cuando se emplean los procedimientos de las USP mencionadas anteriormente 5,844,086 y 6,005,076, que pueden estar por debajo de aproximadamente 1% en peso. El sobrenadante proveniente de la formación de PMM y el paso de sedimentación contiene cantidades significativas de proteina cañóla, no precipitada en el paso de dilución, y se procesa para recuperar el aislado de proteina cañóla del mismo. El sobrenadante proveniente del paso de dilución, después de la eliminación de la PMM, se concentra para aumentar la concentración proteínica del mismo. Esta concentración se efectúa utilizando cualquier técnica de membrana selectiva conveniente, tal como por ejemplo, ultrafiltración, utilizando membranas con un corte de peso molecular adecuado que permita especies de bajo peso molecular, incluyendo la sal de grado alimenticio y otros materiales de bajo peso molecular no proteináceos extraídos del material de fuente de proteínas, pasen a través la membrana, mientras que mantengan la proteína cañóla en la solución. Se pueden utilizar membranas de ultrafiltración que tengan un corte de peso molecular entre aproximadamente 3000 y 10,000 daltons, habiendo considerado diferentes materiales de membrana y configuración. La concentración del sobrenadante de esta forma también reduce el volumen de líquido requerido que será secado para recuperar la proteína. El sobrenadante en general se concentra a una concent ación proteínica entre aproximadamente 100 y 400 g/L, de preferencia entre aproximadamente 200 y 300 g/L, antes del secado. Esta operación de concentración se puede llevar a cabo en un modo por lotes o en una operación continua, como se describió anteriormente para el paso de concent ación de la solución proteinica. El sobrenadante concentrado se puede secar mediante cualquier técnica conveniente, tal como por ejemplo, secado por rocío, liofilización o secado en tambor al vacío, a una forma seca para proporcionar un aislado de proteína cañóla adicional. Este aislado de proteína cañóla adicional tiene un alto contenido proteínico, mayor de aproximadamente 90% en peso, de preferencia al menos aproximadamente 100% en peso de proteína (calculado como N x 6.25) y está prácticamente sin desnaturalizar (según se determina por calorimetría de exploración diferencial) . Si se desea, al menos una porción de la PMM húmeda se puede combinar con al menos una porción del sobrenadante concentrado antes de secar las corrientes de proteínas combinados mediante cualquier técnica conveniente para proporcionar una composición de aislado de proteína cañóla combinada de acuerdo con la invención. Se pueden seleccionar proporciones relativas de los materiales proteináceos mezclados co untamente para proporcionar una composición de aislado de proteína cañóla que tenga un perfil deseado de proteínas 2S/7S/12S. Alternativamente, los aislados de proteína seca se pueden combinar en cualesquiera proporciones deseadas para proporcionar cualquier perfil deseado de proteínas 2S/7S/12S específico en la mezcla. La composición del aislado de proteína cañóla combinado tiene un alto contenido proteínico, en exceso de aproximadamente 90% en peso, de preferencia al menos aproximadamente 100% en peso, (calculado como N x 6.25) y está prácticamente sin desnaturalizar (según se determina mediante calorimetría de exploración diferencial) . En otro procedimiento alternativo, donde se mezcla una porción solamente del sobrenadante concentrado con una parte de la PMM y la mezcla resultante seca, el resto del sobrenadante concentrado se puede secar como cualquiera del resto de la PMM. Además, la PMM seca y el sobrenadante seco también se pueden mezclar en seco en cualesquiera proporciones relativas deseadas, como se analizó anteriormente. Al operar de esta forma, se pueden recuperar diversos aislados de proteína cañóla, en la forma de PMM seca, sobrenadante seco y mezclas secas de varias proporciones en peso de la PMM y el sobrenadante, en general entre aproximadamente 5:95 y 95:5 en peso que puede ser conveniente para alcanzar diferentes propiedades funcionales y nutritivas. Como una alternativa a la dilución de la solución proteinica concentrada en agua enfriada y el procesamiento del precipitado resultante y el sobrenadante como se describió anteriormente, la proteina se puede recuperar de la solución proteinica concentrada al dializar la solución proteinica concentrada para reducir el contenido salino de la misma. La reducción del contenido salino de la solución proteinica concentrada da por resultado en la formación de micelas proteinicas en la tubería para diálisis. Después de la diálisis, las micelas proteinicas se pueden dejar sedimentar, recolectar y secar, como se analizó anteriormente. El sobrenadante proveniente del paso de sedimentación de las micelas proteinicas se puede procesar, como se analizó anteriormente, para recuperar la proteína adicional del mismo. Alternativamente, el contenido de la tubería de diálisis se puede secar directamente. El último procedimiento alternativo es útil donde se desean cantidades de proteína pequeñas a escala de laboratorio.
EJEMPLOS E emplo 1 : Este Ejemplo ilustra el proceso de la invención . Se agregaron 75 g de muestras de harina de semilla de aceite cañóla que se había desolvent izado con aire a temperatura ambiente (20°C) a 500 mi de muestras de solución de NaCl 0.15 M al ambiente o temperatura ambiente (RT), 55°C, 60°C y 65°C, agitadas durante 30 minutos manteniendo la temperatura de la solución prácticamente constante para proporcionar soluciones proteínicas acuosas. Las muestras de solución proteínica acuosa se extrajeron a 5, 10, 15, 20 y 30 minutos para análisis. La harina usada se separó mediante centrifugación en 10,000 xg durante 5 minutos y se liofilizó . Se determinaron las concentraciones de proteínas de las diversas soluciones proteínicas acuosas obtenidas en estos experimentos y los resultados aparecen en la siguiente Tabla I: Tabla I - Concentración de proteínas en extractos (% en peso) * Temperatura ambiente (20°C) Como se puede observar a partir de estos datos, la extracción a temperatura elevada procedió más rápidamente que a temperatura ambiente. La extracción en los términos de concentración proteinica máxima alcanzó el equilibrio aproximadamente en 5 minutos a temperaturas elevadas, mientras que la extracción a temperatura ambiente usualmente tomó 10 minutos. 7A medida que la temperatura de extracción aumentó de la temperatura ambiente a 60°C, la concentración proteinica del extracto aumentó a más del 10% mientras que un aumento adicional en la temperatura dio por resultado en una capacidad de extracción liqeramente disminuida .
Con base en los datos de concentración de proteínas mostrados en la Tabla I, se calcularon las capacidades de extracción de proteínas y los resultados aparecen en la siguiente Tabla II: Tabla II - Capacidad de extracción de proteínas a diferentes tempera uras* * Definido como el porcentaje de la cantidad de protexna extraída según la cantidad total de proteina en la harina.
Como se puede observar a partir de estos datos, la capacidad de extracción de proteínas en la harina de semilla de aceite cañóla excedieron el 50% en peso a todas las temperaturas probadas, se alcanzó una mejora considerable superior al 30% en peso máximo con la harina de semilla de aceite cañóla probada comercial.
E emplo 2 : Este Ejemplo muestra los efectos de ciertos parámetros sobre la capacidad de extracción de proteínas . En un primer conjunto de experimentos, se agregaron 50 g de las muestras de (a) harina de semilla de aceite cañóla que se había desolventizado con aire a temperatura ambiente (20 °C) o (b) harina de semilla de aceite cañóla comercial que se había desolventizado mediante tostado convencional (harina comercial tostada) a muestras de 500 mL de 0.05 M o solución de NaCl 0.10 M a temperatura ambiente (20°C) y se agitaron durante 15 minutos. La suspensión se centrifugó a 5000 xg durante 10 minutos para retirar la harina usada. En un segundo conjunto de expe imentos, 500 mL de agua sin sal agregada se calentaron primero a 60°C en un agitador de placa caliente y luego (a) se agregaron 50 g de harina de semilla de aceite cañóla que se había desolventizado con aire a temperatura ambiente (20°C) (harina residual) o (b) harina de semilla de aceite cañóla comercial que se había desolventizado mediante tostado convencional (harina comercial) y se agitó durante 15 minutos mientras se mantuvo la temperatura. El extracto se separó de la harina usada mediante centrifugación a 5000 xg durante 10 minutos.
Se determinaron las concentraciones de proteínas de diversas soluciones proteínicas acuosas obtenidas en estos experimentos y aparecen en la siguiente Tabla V: TABLA V Concentraciones de proteínas en extractos (% en peso) La capacidad de extracción de proteínas a partir de harinas se determinó a partir de los datos de concentración de proteínas de la Tabla V y estos datos se presentan en la Tabla VI: TABLA VI Capacidad de extracción de proteínas (% en. peso)* * Definido como el porcentaje de la cantidad de proteína extraída como la cantidad total de proteína en la harina.
La Tabla VI muestra que la capacidad de extracción de proteínas de la harina residual a ambas concentraciones salinas fueron comparables con un 15% en peso de harina y la concent ación salina 0.15 M a temperatura ambiente (véase la Tabla II anterior) . La extracción de proteínas de la harina residual en NaCl 0.05 M fue comparable con la de NaCl 0.10 M. En el caso de ninguna sal agregada, la capacidad de extracción de proteínas fue prácticamente inferior a temperatura elevada que al utilizar sal 0.05 y 0.10 M a temperatura ambiente. En todos los casos, sin embargo, la capacidad de extracción de proteínas y concentraciones de proteínas fueron significativamente superiores a las obtenidas con la harina comercial tostada. Se realizó un tercer conjunto de experimentos a temperatura ambiente de la misma manera que en los experimentos a temperatura descritos anteriormente pero a una concentración salina de 0.01 , 0.02M, 0.03M, 0.04M y 0.05M. Se determinaron las capacidades de extracción de proteínas para cada extracto y los resultados aparecen en la siguiente Tabla VII: TABLA. VII Capacidad ds extracción de proteínas de harina residual a baja concentración salina Como se puede observar a partir de los datos presentados en la Tabla VII, se observó una disminución sustancial en la capacidad de extracción de proteínas entre las concentraciones salinas, de 0.04M y 0.05M, sugiriendo que una concentración salina mínima para obtener un buen rendimiento de proteínas en la solución de extracto es de 0.05 . Una columna en cromatografía de líquidos a presión alta (HPLC) Varían, utilizando una columna de Cromatografía por Exclusión de Tamaño (SEC) BioSep S3000 de 30 cm que contiene medio de soporte rígido de sílice aglutinada hidrofílica, diámetro de 5- micras, tamaño de poro de 290 -Angstrom, capaz de separar proteínas globulares de 5,000 a 700,000 daltons de tamaño, se corrió con una serie de estándares de origen proteínico para determinar el tiempo de residencia (RT) de cada componente, según se mide a ?280 nm, a una velocidad de flujo de elución de 1.0 mL/min. Las proteínas estándar BioRad cubren una variación de 17,000 daltons (mioglobulina ) a 670, 000 daltons ( t irogl obulina ) con Vitamina B12 agregada como un marcador de masa de bajo peso molecular a 1,350 daltons. Cada componente se mide a 280 nm a una velocidad de flujo de elución de 1.0 mL/min. Se utilizó como el solvente de la columna solución salina, ajustada en el pH y que contenía azida de sodio como un agente antibacteriano y para disolver las muestras secas. El eluyente se desechó después de que la detección mediante ÜV requirió por corrida únicamente de 25 a 50 microlitros de la muestra. El sistema Prostar de HPLC calculó automáticamente los tiempos de retención y las áreas pico y se imprimió un informe de resumen. Se corrieron en cada columna muestras de los extractos preparados según se describe en este Ejemplo. Los conteos de área pico se convirtieron al porcentaje para cada pico. Todos los picos en diferentes corridas se tomaron en el cálculo y luego se volvieron a calcular por " separado las tres fracciones de proteína mayores, 12S, 7S y 2S. Los resultados obtenidos se muestran en los datos gráficos de las Figuras 1 a 3. Cada cromatograma mostró un pico distinto que representa la fracción de proteina cañóla 7S y una pequeña burbuja de la fracción de proteina cañóla 12S. El pico para la fracción de proteina cañóla 2S estuvo presente entre los picos para otros componentes del extracto. Los picos en el extremo de peso molecular menor del cromatograma no se identificaron adecuadamente, aunque corresponden probablemente a los compuestos de nitrógeno sin proteina, tales como por ejemplo, péptidos cortos y aminoácidos libres, asi como también otros componentes de harina, tales como por ejemplo, compuestos fenólicos, glucosinolatos y fitatos.
Ejemplo 3 : Este Ejemplo ilustra adicionalmente la preparación de un aislado de proteina cañóla utilizando harina de semilla de aceite cañóla desolventizada con aire. Se agregaron 160 kg de harina de ca óla residual que se habla desolventizado con aire a 20°C a 1602 L de NaCl 0.15 M a las 17.6°C y se agitaron durante 30 minutos para proporcionar una solución proteínica acuosa que tiene un contenido proteinico de 21.4 g/L. Se agregó 0.05% en peso de ácido ascórbico después de 15 minutos del tiempo de extracción. La proteina porcentual en la harina que se extrajo fue del 51.6%. La harina de cañóla residual se retiró y se lavó en una cinta transportadora de filtro al vacio. La solución de proteínas resultante se clarificó mediante centrifugación y filtración para producir 1270 L de una solución de proteínas clarificada que tenía un contenido proteinico de 16.2 g/L. 1270 L de la solución de extracto de proteínas se redujo en volumen a 71 L mediante concentración en un sistema de ultrafiltración utilizando membranas de corte de peso molecular de 5000 dalton. La solución de extracto de proteína luego se diafiltró en un sistema de diafiltración utilizando membranas de corte con peso molecular de 5000 dalton con 5000 L (5 volúmenes de retenido) de solución salina 0.15 M que contenía 0.05% en peso de ácido ascórbico a un volumen final de 31 L con un contenido proteinico de 226 g/L. El retenido se pasteurizó a 60°C durante 10 minutos. La solución concentrada y diafiltrada se dividió en tres lotes de 30 L, 30 L y 8 L respectivamente. Un primer lote a 30°C se diluyó 1:15 en 450 L de agua filtrada a 4°C. Se formó inmediatamente una nube blanca de micelas proteinicas y se dejó sedimentar. El agua de dilución superior se retiró. Este procedimiento se repitió para los lotes segundo y tercero. La masa (PMM) viscosa, pegajosa, precipitada, se retiró del fondo del recipiente. Se encontró que la proteina seca tenia un contenido proteínico del 102.4% en peso (N x 6.25) d. b. (los valores de nitrógeno porcentual se determinaron utilizando un Determinador para Nitrógeno Leco FP 328) . Al producto se le dio la designación BW-AAO 20 -Cl 7- 03A-C300. 988 L del sobrenadante de la formación de micelas proteinicas se concentraron a 38 L sobre un sistema de ultrafiltracion utilizando membranas de corte con peso molecular de 5000 dalton. El sobrenadante concentrado luego se dilafiltró en un sistema de diafiltración utilizando membranas de corte con peso molecular de 5000 dalton con 130 L (4 volúmenes de retenido) de agua a un volumen final de 38 L con un contenido proteínico de 194 g/L. La solución concentrada y diafiltrada se diluyó a una consistencia para poder bombearse y luego se secó mediante rocío. Se encontró que la

Claims (16)

proteina seca tenia un contenido proteinico de 97.6% en peso (N x 6.25) d. b. Al producto se le dio la designación BW-AAO 20 -Cl 7 - 03A-C200. SUMARIO DE LA EXPOSICIÓN En el sumario de esta exposición, la presente invención proporciona un proceso mejorado para producir aislados de proteina de semillas oleaginosas a partir de harinas de semillas' oleaginosas utilizando una harina desolventizada a temperatura ambiente para proporcionar un mayor grado de extracción de proteina proveniente de la harina que conduce a beneficios económicos. Las modificaciones son posibles dentro del alcance de esta invención. RE I NDICACIONE S
1. Un proceso para preparar un aislado proteinico caracterizado por: (a) machacar o triturar semillas oleaginosas para formar aceite y harina de semilla oleaginosa de las mismas, (b) extraer con solventes la harina de semilla oleaginosa para recuperar el aceite residual de la misma, (c) retirar el solvente de la harina de semilla oleaginosa extraída a una temperatura inferior a 50°C para proporcionar una harina de semilla oleaginosa desolvent i zada , (d) extraer la harina de semilla oleaginosa desolventi zada para provocar la solubilización de la proteína en la harina de semilla oleaginosa desolventi zada y formar una solución proteínica acuosa que tenga un pH de 5 a 6.8, (e) separar la solución proteínica acuosa proveniente de la harina de semilla oleaginosa residual, (f) aumentar la concentración de proteínas de la solución proteínica acuosa mientras que se mantenga la resistencia iónica prácticamente constante al utilizar una técnica de membrana selectiva para proporcionar una solución proteínica concentrada, (g) diluir la ' solución proteínica concentrada en agua enfriada que tenga una temperatura por debajo de aproximadamente 15°C para provocar la formación de partículas proteínicas discretas en fase acuosa al menos parcialmente en forma de micelas, (h) sedimentar las micelas de proteina para formar una masa micelar proteinica amorfa, viscosa, gelatinosa, similar a gluten, e (i) recuperar la masa micelar proteinica del sobrenadante, la masa micelar proteinica tiene un contenido de proteínas de al menos 90% en peso (N x 6.25), de preferencia al menos 100% en peso, sobre una base de peso en seco.
2. El proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque el proceso se efectúa en un modo de operación por lotes, la extracción de la harina de semilla oleosa se efectúa utilizando una solución salina acuosa que tenga una resistencia iónica de al menos 0.10, de preferencia 0.15 a 0.6 y un pH de 5 a 6.8, de preferencia 5.3 a 6.2, y la solución proteinica acuosa tiene un contenido de proteínas de 5 a 40 g/L, de preferencia 10 a 30 g/L, la extracción de la harina de semilla oleaginosa, de preferencia se efectúa con agitación de la solución salina acuosa durante 10 a 30 minutos, de preferencia a una concentración de harina de semilla oleaginosa en la solución salina acuosa durante el paso de extracción es 5 a 15% p/v.
3. El proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque el proceso se efectúa en una base continua, y el paso de extracción se efectúa por : (i) mezclar continuamente una harina de harina de semilla oleaginosa con una solución salina acuosa que tenga una resistencia iónica de al menos 0.10, de preferencia 0.15 a 0.8 y un pH de 5 a 6.8, de preferencia 5.3 a 6.2, a una temperatura de 5o a 65°C, de preferencia al menos 35°C, la concentración de harina de semilla oleaginosa en la solución salina acuosa de preferencia es 5 a 15% p/v, y (ii) transportar continuamente la mezcla a través de una tubería mientras que se extrae la proteína proveniente de la harina de semilla oleaginosa para formar una solución proteínica acuosa que tenga un contenido proteínico de 5 a 40 g/L, de preferencia 10 a 30 g/L, durante un periodo de tiempo de hata 10 minutos.
4. El proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque la extracción de harina de semilla oleaginosa se efectúa utilizando una solución salina acuosa que tenga una resistencia iónica de al menos 0.10, de preferencia 0.15 a 0.6, y un pH de 3 a 5 o 6.8 a 9.9 y, después de la separación de la solución proteinica acuosa proveniente de la harina de semilla oleaginosa, el pH de la solución proteinica acuosa se ajusta a un pH de 5 a 6.8, de preferencia 5.3 a 6.2.
5. El proceso según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la harina de semilla oleaginosa es harina de semilla de aceite cañóla y, después de la separación de la solución proteinica acuosa proveniente de la harina de semilla oleaginosa residual, la solución proteinica acuosa se somete a un paso para eliminación de pigmentos, el paso para eliminación de pigmentos de preferencia se efectúa por diafiltración de la solución proteinica acuosa o al mezclar un agente absorbente de pigmentos, de preferencia carbón activado, con la solución proteinica acuosa y posteriormente eliminar el agente absorbente de pigmentos de la solución proteinica acuosa.
6. El proceso según la r ivindicación 1, caracterizado porque la harina de semilla oleaginosa se extrae con agua y después de eso se agrega sal a la solución proteinica acuosa resultante para proporcionar una solución proteinica acuosa que tenga una resistencia iónica de al menos 0.10.
7. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el paso de concentración se efectúa por ultrafiltracion para producir una solución proteinica concentrada que tenga un contenido proteinico de al menos 200 g/L, de preferencia al menos 250 g/L.
8. El proceso según la reivindicación 7, caracterizado porque la solución proteinica concentrada se calienta a una temperatura de al menos 20°C, de preferencia 25° a 40°C, para disminuir la viscosidad de la solución proteinica concentrada, pero no más allá de una temperatura superior en la cual la temperatura de la solución proteinica concentrada no permita la formación de micelas .
9. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 4 a 8, caracterizado porque el proceso se lleva a cabo sobre una base por lotes y caracterizado porque la solución proteinica concentrada se diluye 15 veces o menos, de preferencia 10 veces o menos, al agregar la solución proteínica concentrada en un cuerpo de agua que tenga el volumen requerido para alcanzar el grado de dilución deseado y de preferencia que tenga una temperatura menor a 10°C.
10. El proceso según las reivindicaciones 1 y 3 a 8, caracterizado porque el proceso se lleva a cabo sobre una base continua, la solución proteinica concentrada se mezcla continuamen e con agua enfriada, de preferencia que tenga una temperatura menor de 10°C, para proporcionar una dilución de la solución proteinica concentrada 15 veces o menos, de preferencia 10 veces o menos.
11. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la masa micelar proteinica recuperada se seca a un polvo proteináceo .
12. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la harina de semilla oleaginosa es harina de semilla cañóla y, después de la recuperación de la masa micelar proteinica de la misma, se procesa el sobrenadante, en una base por lotes, semi-continua o continua, para recuperar cantidades adicionales del aislado de proteina del mismo, de preferencia al: (a) concentrar el sobrenadante a una concentración proteinica de 100 a 400 g/L, de preferencia 200 a 300 g/L, y secar el sobrenadante concentrado , (b) concentrar el sobrenadante a una concentración proteinica de 100 a 400 g/L, de preferencia 200 a 300 g/L, mezclar el sobrenadante concentrado con la masa micelar proteinica recuperada, y secar la mezcla, o (c) concentrar el sobrenadante a una concentración proteinica de 100 a 400 g/L, de preferencia 200 a 300 g/L, mezclando una porción del sobrenadante concentrado con al menos una porción de la masa micelar proteinica recuperada, y secar la masa resultante, y de preferencia el resto del sobrenadante concentrado se seca y cualquier porción restante de la masa micelar proteinica recuperada se seca .
13. El proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque, como una alternativa a los pasos de dilución, sedimentación y recuperación, la solución proteinica concentrada se dializa para reducir el contenido de sales de al misma y provocar la formación de micelas proteinicas, y recuperar un aislado proteinico de la solución proteinica concentrada dializada que tiene un contenido proteinico de al menos aproximadamente 100% en peso (N x 6.25) sobre una base de peso en seco, de preferencia al secar la solución proteinica concentrada dializada.
14. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la harina de semilla oleaginosa es harina de semilla de aceite cañóla, que puede ser harina de semilla de aceite cañóla prensada en frió, o se deriva de una semilla de aceite cañóla no modificada genéticamente; harina de semilla de colza; o harina de semilla de mostaza.
15. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el paso para eliminación de solventes se efectúa mediante desolvetización con aire a una temperatura de 15° a 25°C.
16. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el paso para eliminación de solventes se efectúa bajo vacio .
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