PT886476E

PT886476E - Extraccao de proteinas de sementes oleaginosas

Info

Publication number: PT886476E
Application number: PT97900909T
Authority: PT
Inventors: Edward D Murray
Original assignee: B M W Canola Inc
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 2000-06-30
Also published as: ATE188349T1; HK1019543A1; CA2244398C; EP0886476B1; DE69701086D1; ES2142659T3; AU1434197A; US6005076A; DK0886476T3; DE69701086T2; PL328086A1; GR3032970T3; CN1060024C; US5844086A; AU706698B2; CA2244398A1; JPH11506619A; CN1214614A; EP0886476A1; WO1997027761A1

Description

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DESCRICÀO “Extracção de proteínas de sementes oleaginosas”

Campo do invento O presente invento refere-se à preparação e purificação de materiais proteináceos a partir de sementes oleaginosas e de farinhas proteicas.

Antecedentes do invento

As técnicas actuais do processamento comercial de sementes oleaginosas são sobretudo para a produção de óleos límpidos, sem gomas, e resultam da remoção de gomas, matérias gordas,-argilas de branqueamento e pigmentos, que são subprodutos e são eliminados voltando a adicioná-los às farinhas que resultam do esmagamento das sementes oleaginosas para a remoção do óleo. A adição de tais materiais às farinhas de sementes oleaginosas resulta numa situação em que não é possível extrair isolados de proteínas contendo um excesso de cerca de 90% de proteínas de tais farinhas usando técnicas de isolamento ambientalmente sensíveis. A gordura presente nas farinhas comerciais resulta normalmente na concentração da gordura com a proteína nas técnicas de processamento convencional.

Os níveis de proteína que se conseguem alcançar com técnicas de processamento convencionais não excedem geralmente cerca de 70 a 75% em peso e a sua funcionalidade nos sistemas alimentares é conseguida em virtude da interferência da gordura. Adicionalmente, a presença da gordura no produto proteico seco pode conduzir a ranço e a outros problemas ligados às gorduras, incluindo baixa solubilidade, formação de bolo etc., assim como numa descoloração resultante do co-processamento de pigmentos na farinha com a gordura.

Uma ênfase do programa de cultivo de plantas de sementes oleaginosas é melhorar o rendimento do óleo obtido a partir das sementes oleaginosas e na verdade foram desenvolvidos cultivares, por exemplo, para a colza (sementes) que têm maior rendimento em termos de óleo. Contudo, uma tal melhoria na produção de óleo possui o efeito de aumentar a proporção da gordura que está presente na farinha das sementes oleaginosas como resultado da adição dos subprodutos da refinação do óleo à farinha das sementes oleaginosas.

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Embora seja possível remover pelo menos parcialmente tais gorduras das sementes oleaginosas por extracção com solventes orgânicos, o uso de solventes orgânicos, especialmente a temperaturas elevadas, tende a desnaturar a proteína, prejudicando deste modo a funcionalidade do produto, e além disso, dá origem a um problema de resíduos e recuperação que não é ambientalmente responsável.

Na patente U.S. N° 4,208,323, da qual sou inventor, é descrito um processo para o isolamento de proteínas a partir de várias fontes. Os materiais fontes de proteínas que são empregues em tal processo podem ter uma variedade de origens, incluindo sementes oleaginosas. As farinhas de sementes oleaginosas que estavam disponíveis em 1980, no tempo da concessão da patente não tinham os níveis de contaminação de gorduras que existem nas actuais farinhas de sementes oleaginosas, e como consequência, o processo que é descrito na patente anterior, não pode produzir, a partir das actuais farinhas de sementes oleaginosas, produtos de material proteináceo que tenham um teor de proteína superior a 90%, que é uma propriedade dos materiais proteináceos produzidos através do processo da patente. É necessário empregar uma modificação significativa em tal processo para permitir que tais produtos possam ser produzidos a partir das actuais farinhas de sementes oleaginosas, incluindo farinhas prensadas a frio. A patente USP 4,285,862, da qual sou um inventor, descreve a preparação e a purificação de um produto isolado de proteína, substancialmente não desnaturado, que contém pelo menos cerca de 90% em peso de proteína, e sob a forma de uma massa de proteína amorfa que é formada por estabilização de uma fase sólida a partir de uma dispersão aquosa de micelas de proteínas consistindo de porções de proteínas anfifílicas homogéneas e formadas a partir de pelo menos um material de planta como fonte de proteína. O produto, designado “massa micelular de proteína” ou “PMM” não possui praticamente teor em líquido, não tem praticamente teor em lisinoalanina e tem praticamente o mesmo teor de lisina que a proteína armazenada no material de partida. No presente invento, tais materiais são produzidos a partir de farinhas de sementes oleaginosas possuindo um teor em gordura significativo através de uma modificação do processo descrito na arte precedente.

Sumário do invento O presente invento pretende evitar este problema da arte precedente, proporcionando um processo que é capaz de proporcionar um isolamento de proteína purificada com alto teor de proteína, a partir das farinhas de sementes oleaginosas contaminadas com gorduras correntes. 84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ 3

De acordo com ο presente invento, é proporcionado um processo para a preparação de um isolado de proteína, que compreende (a) a extracção de uma farinha de semente oleaginosa possuindo um teor de gordura de até 10% em peso da farinha, com uma solução aquosa de sal de qualidade alimentar possuindo uma força iónica de pelo menos 0,2 e um pH de cerca de 5 a cerca de 6,8 a uma temperatura de cerca de 15°C a cerca de 75°C, para provocar uma solubilização do material proteináceo e de alguma gordura da farinha de semente oleaginosa e para formar uma solução de proteínas, (b) separação da solução de proteínas da farinha de semente oleaginosa, que pode ser efectuada em mais do que um passo, (c) remoção da gordura da solução de proteínas para proporcionar uma solução de proteínas sem gordura, (d) aumento da concentração de proteínas da solução de proteínas sem gordura, ao mesmo tempo que se mantém a força iónica desta praticamente constante para formar uma solução de proteína sem gordura concentrada, (e) diluição da solução de proteína sem gordura concentrada até uma força iónica abaixo de 0,2 para provocar a formação de partículas discretas de proteína na fase aquosa para formar micelas de proteínas microscópicas altamente agregadas, (f) sedimentação das micelas de proteínas para formar uma massa micelar de proteínas amorfa, pegajosa, gelatinosa, tipo glúten, (g) separação do isolado de proteína a partir do líquido sobrenadante, e (h) secagem do isolado de proteína separado para proporcionar um pó proteináceo seco, praticamente não desnaturado, e possuindo um teor de proteína de pelo menos 90% em peso.

No presente invento, é necessário efectuar o passo ou passos de remoção da gordura antes do passo de diluição que produz as micelas de proteína, uma vez que de outro modo a proteína e a gordura se co-purificam durante o passo de formação das micelas e então não é possível efectuar um isolado de proteína da pureza desejada uma vez que a gordura dilui a proteína.

Breve descricão das Figuras A Fig. 1 é um diagrama esquemático de um procedimento de isolamento de proteína, de acordo com uma concretização do invento, aplicado a uma farinha de semente de colza mas também geralmente a outras farinhas de sementes oleaginosas; e A Fig. 2 é um diagrama esquemático de um procedimento de isolamento de proteína, de acordo com outra concretização do invento, aplicado a uma farinha de semente de colza mas também geralmente a outras farinhas de sementes oleaginosas. 84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ 4

Descricão geral do invento

Os passos envolvidos no processo do invento são mostrados sob a forma dos diagramas de fabrico das Figuras 1 e 2. O passo inicial do processo deste invento envolve a solubilização de material proteináceo a partir de farinha de sementes oleaginosas, particularmente de farinha de semente de colza, embora o processo possa ser aplicado a outra farinhas de sementes oleaginosas, tais como as farinhas de soja e de colza. Tais materiais proteináceos podem ser proteínas que ocorram naturalmente nas sementes da colza ou outras sementes oleaginosas, ou o material proteináceo pode ser de proteínas introduzidas por manipulação genética mas possuindo as características hidrófobas e as propriedades polares das proteínas. A farinha de semente de colza pode ser qualquer farinha de semente de colza que resulte da remoção do óleo de colza da semente de colza, com vários níveis de proteína não desnaturada, resultando por exemplo da extracção com hexano a quente, ou de métodos de extracção do óleo a ftio. Tal como discutido atrás, tais farinhas de sementes oleaginosas contêm uma porção significativa de gordura, até cerca de 10% em peso da farinha.

Uma solução de sal de qualidade alimentar é usado na solubilização da proteína, e o sal de qualidade alimentar é usualmente cloreto de sódio, embora possam ser usados outros sais, tais como o cloreto de potássio. A solução de sal de qualidade alimentar possui uma força iónica de pelo menos 0,2, para permitir que seja efectuada uma solubilização de quantidades significativas de proteínas. A medida que a força iónica da solução de sal aumenta, o grau de solubilização da proteína no material de partida aumenta, até que se alcance um valor máximo. Qualquer aumento subsequente da força iónica não aumenta a proteína total solubilizada. A força iónica da solução de sal de qualidade alimentar que provoca uma solubilização máxima de proteína varia, dependendo do sal em questão e da fonte de proteína escolhida.

Com vista a um maior grau de diluição requerido para a precipitação de proteína com forças iónicas crescentes, é usualmente preferido utilizar um valor de força iónica inferior a cerca de 0,8, e mais preferencialmente um valor de cerca de 0,3 a 0,6. Contudo, têm sido usados valores de força iónica até 0,5. Na concretização ilustrada nas Figuras 1 e 2 é usada uma solução de NaCl 0,5 M, para solubilizar a proteína na farinha de semente de colza. A solubilização de sal da proteína é efectuada a uma temperatura de cerca de 5°C a cerca de 35°C, preferencialmente acompanhada por agitação para diminuir o tempo de solubilização, que é usualmente de cerca de 10 a cerca de 60 minutos. É preferível efectuar a 84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ 5

solubilização para extrair praticamente a quantidade máxima de proteína do material de partida. É escolhido o limite inferior de temperatura de cerca de 5°C, uma vez que a solubilização é impraticavelmente lenta abaixo desta temperatura, ao passo que é escolhido o limite superior de temperatura de cerca de 35°C, uma vez que o crescimento microbiano se toma inaceitavelmente rápido acima desta temperatura. A solução aquosa de sal de qualidade alimentar e a farinha de sementes oleaginosas possuem um pH natural de cerca de 5 a cerca de 6,8 para permitir que o isolado de proteína se forme pela via micelar tal como descrito em mais detalhe atrás. O valor de pH óptimo para um rendimento máximo de isolado de proteína varia, dependendo do material fonte de proteína escolhida.

Nos limites da gama de pH e próximo destes, a formação do isolado de proteína ocorre apenas parcialmente através da via das micelas e com rendimentos mais baixos do que os que seriam obtidos noutros pontos da gama de pH. Por estas razões, são preferidos os valores de pH de cerca de 5,3 a 6,2. O pH da solução de sal de qualidade alimentar pode ser ajustado a qualquer valor desejado na gama de cerca de 5 a cerca de 6,8 para ser usado no passo de extracção, através da utilização de qualquer ácido adequado de qualidade alimentar, usualmente ácido clorídrico, ou uma base de qualidade alimentar, usualmente hidróxido de sódio, tal como requerido. A concentração do material fonte de proteínas na solução de sal de qualidade alimentar durante o passo de solubilização pode variar amplamente. Valores de concentração típicos são cerca de 5 a cerca de 15 % p/v. O passo de extracção de proteína com a solução aquosa de sal possui o efeito adicional de solubilizar certas gorduras na farinha de semente de colza, que resulta nas gorduras que estão presentes na fase aquosa. A solução de proteína tem geralmente uma concentração de proteína de cerca de 10 a cerca de 100 g/1, preferencialmente cerca de 30 a cerca de 70 g/1, em conjunto com cerca de 1 a cerca de 10 g/1 de gordura solubilizada. Da solução de proteína pode ser retirada uma amostra para determinação do teor de gorduras, através de métodos normalizados de determinação da gordura total. 84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ 6

Tal como se pode ver na Figura 1, a fase aquosa total que resulta do passo de extracção pode então ser separada da farinha de semente de colza residual, por maneira adequada, tal como pelo emprego de uma prensa de saco, seguindo-se centrifugação para remover a farinha residual. O resíduo de farinha separado pode ser seco para descarte. Altemativamente, o resíduo de farinha pode ser separado a seguir ao primeiro passo de remoção da gordura descrito atrás, tal como ilustrado na concretização da Figura 2. A solução de proteína é então sujeita a uma operação de remoção das gorduras, para se remover pelo menos uma porção da gordura desta. A operação de remoção das gorduras pode ser efectuada por arrefecimento da solução aquosa de proteínas até uma temperatura abaixo de 15°C, preferencialmente abaixo de 10°C e particularmente na gama de 3°C a 7°C, geralmente sem agitação, para provocar que a gordura se separe da fase aquosa para remoção por qualquer operação de separação conveniente, tal como decantação, centrifugação e/ou filtração fina, por exemplo, usando um filtro de saco GAF de 5 pm. Da solução de proteína arrefecida pode ser retirada uma amostra para determinação do teor de gorduras removidas por arrefecimento. Nas concretizações ilustradas, a gordura é decantada a partir da superfície da solução, tal como pelo uso de uma bomba, e a solução sem gordura pode ser finamente filtrada para remover a gordura precipitada residual, tal como se vê na Figura 1. Altemativamente, na concretização da Figura 2, a separação da farinha residual pode ser efectuada a seguir ao passo de arrefecimento, por centrifugação da solução de proteína sem gordura. A operação de remoção de gordura é geralmente efectuada para remover cerca de 30 a cerca de 90%, preferencialmente cerca de 70 a cerca de 90%, da gordura contida na solução aquosa de proteína, e permite que a solução de proteína sem gordura seja ainda processada adicionalmente, para produzir um isolado de proteína possuindo um elevado teor de proteína. A solução aquosa de proteína sem gordura é então concentrada para se aumentar a concentração de proteína desta, ao mesmo tempo que se mantém a força iónica da mesma praticamente constante. O passo de concentração pode ser efectuado por qualquer técnica de membrana selectiva adequada, tal como ultrafiltração ou diafíltração. O passo de concentração possui o efeito benéfico de aumentar o rendimento do isolado micelar de proteína que pode ser obtido com o processo, e deste modo aumenta a eficiência global do processo de isolamento de proteína.

84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ 7 Ο grau de concentração da solução de proteína pode ser designado como “factor de redução de volume”. Tal como o factor de redução de volume, expresso como a razão do volume da solução antes da concentração em relação ao volume da solução concentrada, deste modo a concentração de proteína aumenta a partir de 1,0, aumentando o rendimento obtenível até que se alcance um máximo.

Uma vez que o máximo rendimento obtenível seja alcançado, maiores diminuições do volume da solução concentrada são benéficas apenas no que diz respeito ao volume do líquido requerido para diluição subsequente, durante o passo de isolamento da proteína. O factor de redução de volume ao qual o rendimento máximo é obtido é dependente do material fonte de proteína e do pH da solução de proteína. E preferível usar um factor de redução de volume de cerca de 3,0 a cerca de 10, uma vez que o rendimento máximo obtenível resulta frequentemente do uso deste valores. Um factor de redução de volume de pelo menos 1,1 é usado habitualmente, e à medida que os factores de redução de volume se tomam bastente elevados, a viscosidade da solução de proteína toma-se bastante alta, o que pode conduzir a dificuldades no processamento, inibindo deste modo a utilização de valores superiores. A concentração pode ser efectuada a qualquer temperatura adequada, tipicamente de cerca de 20°C até cerca de 45°C, e durante um período de tempo para efectuar o desejado grau de concentração. A temperatura e outras condições utilizadas até um determinado grau dependem do equipamento de membrana usado para efectuar a concentração e da concentração de proteína da solução. A concentração da solução de proteína neste passo não aumenta apenas o rendimento global do processo, como também diminui a concentração do sal do isolado de proteína final após secagem. A capacidade de controlar a concentração do sal do isolado é importante em aplicações do isolado em que as variações da concentração do sal afectam as propriedades funcionais e sensitivas numa aplicação alimentar específica.

Tal como bem se sabe, a ultrafiltração e técnicas de membranas selectivas similares permitem que espécies de baixos pesos moleculares passem através destas, ao mesmo tempo que se evita que espécies de alto peso molecular o façam. As espécies de baixo peso molecular incluem não apenas espécies iónicas do sal de qualidade alimentar, mas também materiais de baixo peso molecular extraídos do material de partida, tais como hidratos de carbono, pigmentos, etc. O limite de peso molecular da membrana é usualmente escolhido para assegurar a retenção de praticamente todas as proteínas na solução. 84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ 8

A eliminação das espécies de baixo peso molecular da solução extraída durante o passo de concentração permite que a concentração de proteína seja aumentada sem a precipitação destas, muito para além da concentração máxima obtenível durante o passo de extracção. A solução de proteína concentrada pode ser sujeita ainda a mais um passo de remoção de gordura por arrefecimento da solução de proteína concentrada a uma temperatura abaixo de cerca de 15°C, preferencialmente abaixo de cerca de 10°C, particularmente na gama de cerca de 3°C a cerca de 7°C, para provocar que a gordura se separe da fase aquosa e removendo a gordura separada da solução de proteína concentrada. Pode ser utilizado qualquer um dos procedimentos de separação da gordura descrito anteriormente para o primeiro passo de remoção de gordura, isolado ou em combinação, para a remoção da gordura da solução de proteína concentrada arrefecida. A operação adicional de remoção da gordura resulta geralmente na remoção de cerca de 30 a cerca de 90% da gordura residual, preferencialmente cerca de 70 a cerca de 90%, até uma concentração de gordura residual de cerca de 1 a cerca de 10 g/1 da solução de proteína concentrada.

Podem ser retiradas amostras da solução de proteína para determinar o teor de gordura por arrefecimento. A gordura é decantada da superfície da solução, tal como pelo uso de uma bomba, e a solução sem gordura pode ser filtrada finamente para remover a gordura residual precipitada. A solução de proteína concentrada que resulta da concentração e dos passos de remoção de gordura, possuindo geralmente uma concentração de proteína de cerca de 40 a cerca de 200 g/1, dependendo da concentração de proteína inicial e do factor de redução de volume usado, é diluída até uma força iónica inferior a cerca de 0,2, geralmente por adição da solução de proteína concentrada numa porção de água possuindo o volume requerido para se alcançar a diminuição de força iónica desejada. A porção de água em que a solução de proteína concentrada é deitada tem geralmente uma temperatura de cerca de 25°C, e preferencialmente tem uma temperatura de cerca de 3°C a cerca de 15°C, uma vez que se obtêm melhores rendimentos do isolado da proteína com estas temperaturas mais frias. A diminuição da força iónica provoca a formação de uma massa nebulosa de moléculas de proteínas altamente agregadas em gotas de proteínas discretas em forma micelar. As micelas de proteínas são deixadas a sedimentar para formar uma massa de isolado de proteína agregado, coalescente, denso, amorfo e pegajoso do tipo glúten. A sedimentação 9 84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ pode ser auxiliada, tal como por centrifugação. Tal sedimentação induzida diminui o teor de líquido da massa do isolado de proteína, diminuindo deste modo o teor de humidade, geralmente de cerca de 70% em peso a cerca de 95% em peso, até um valor geralmente de cerca de 50% em peso a cerca de 80% em peso da massa do isolado total. A diminuição do teor de humidade da massa de isolado pode, desta maneira, também diminuir o teor de sal ocluído no isolado, e deste modo o teor de sal do isolado seco. A força iónica à qual a solução de proteína concentrada é diluída abaixo de 0,2 afecta a eficiência da micelização, e deste modo o rendimento do isolado que é obtido. Por esta razão, a força iónica é diminuída geralmente até um valor inferior a 0,15 e preferencialmente inferior a 0,1. A capacidade de se obterem bons rendimentos de isolado de proteína na gama de força iónica de cerca de 0,1 a 0,2 neste invento, contrasta vincadamente com o procedimento da arte precedente atrás mencionado, em que a força iónica deve diminuir abaixo de 0,1 para se conseguirem rendimentos razoáveis. A diluição é preferencialmente efectuada até uma força iónica na gama de cerca de 0,06 a cerca de 0,12, uma vez que os rendimentos óptimos são obtidos dentro desta gama, e excessivos volumes de água, sem benefício adicional, são necessários para uma força iónica abaixo de 0,06. O limite inferior da força iónica para a solução de proteína diluída é ditado mais por considerações práticas e económicas de volume da solução, do que por considerações de operacionalidade do processo. Na concretização ilustrada, a solução de proteína concentrada é diluída a cerca de 1:15 em água. O isolado que sedimenta, sob a forma de uma massa de proteína amorfa, agregada, pegajosa, gelatinosa, do tipo glúten, designada “massa micelar de proteína”, ou PMM, é separada da fase aquosa residual, tal como por decantação da fase aquosa residual da massa que assentou. A PMM pode ser usada numa forma húmida ou pode ser seca, através de qualquer técnica adequada, tal como secagem por pulverização, criodessecagem, ou secagem em tambor a vácuo, até se obter uma forma seca. A PMM seca possui um elevado teor de proteína, usualmente em excesso de cerca de 90% de proteína (calculado como Kjeldahl N X 6,25), e está praticamente não desnaturada (tal como determinado por calorimetria de exploração diferencial). A PMM seca isolada a partir da farinha de semente de oleaginosa gorda possui também um baixo teor em gordura residual, que pode ser inferior a cerca de 1%. A capacidade de se alcançarem altos níveis de proteína não desnaturada contrasta vincadamente com os níveis de proteína conseguidos através das técnicas convencionais. O alto teor de proteína não desnaturada que se consegue com a aplicação do processo do 84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ 10

invento às actuais farinhas de sementes oleaginosas gordas é comparável ao alcançado pelo processo da patente USP 4,208,323 para materiais fontes de proteínas, tal como descrito na patente.

As operações de remoção da gordura únicas que são efectuadas tal como descrito atrás de acordo com o invento, permitem que se alcance um elevado teor de proteína num processo não desnaturante a partir de uma farinha de semente oleaginosa contaminada com gordura. O procedimento do invento permite que seja proporcionado um produto de exclusão líquida de massa micelar de proteína modificada, aqui designado MPMMLE. O invento é ilustrado pelos Exemplos seguintes:

Exemplo 1

Este Exemplo ilustra a preparação de um isolado de proteína a partir de farinha de semente oleaginosa de semente de colza, de acordo com uma concretização do invento, de acordo com o procedimento da Figura 1.

Farinha de semente de colza comercial (50 kg) foi adicionada a 500 litros de uma solução aquosa de cloreto de sódio (0,5 M) feita a partir de água da torneira, tudo contido num sistema de 600 litros. A mistura foi agitada durante 4 horas, a 8°C, com uma agitação a 76,0 rpm com um misturador do tipo de pás. A mistura inteira foi então sujeita a um passo de prensagem com uma prensa de saco do tipo Wilmes. O líquido recolhido a partir da prensa foi então centrifugado numa clarificadora Westfalia, que produziu um extracto em bruto de sal/proteína de 13 mg proteína/ml de extracto, e um volume total final de 477 litros. A solução em bruto sal/proteína foi então arrefecida a 6°C durante 16 horas, tempo após o qual uma camada de gordura subiu até ao topo da solução. Esta camada superior foi bombeada e a solução proteinácea remanescente foi filtrada através de um filtro tipo saco, com uma porosidade de 5 micra, para remover as partículas remanescentes de casca e material das paredes celulares, mais as partículas residuais de gordura. A solução clarificada foi concentrada num sistema de ultrafiltração de fibras ocas, com uma dimensão molecular limite de 30.000, até um volume final de 50 litros com uma concentração de proteína de aproximadamente 120 mg/ml. O concentrado de 50 litros resultante foi novamente arrefecido a 6°C durante 16 horas, e formou-se uma pequena película de gordura à superfície da solução, tendo esta película sido retirada e descartada. 84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ 11

Ο extracto líquido de elevado teor de proteína foi diluído em 15 porções de água da torneira (6°C). Imediatamente após diluição, visualizou-se a formação de uma névoa branca. Sem agitação, esta névoa proteinácea (provocada pela agregação de proteínas devido a associação hidrófoba das proteínas da farinha de semente de colza) foi deixada sedimentar no vaso de diluição. A água de diluição superior foi bombeada e a massa viscosa de proteína precipitada foi recolhida e seca por pulverização. O isolado de proteína resultante (91% de proteína, tal e qual) foi mostrado por calorimetria de exploração diferencial como sendo natural, com elevada funcionalidade em diferentes aplicações alimentares. O nível de gordura final do isolado era de 0,93%.

Exemplo 2

Este Exemplo ilustra a preparação de um isolado de proteína obtido por extracção com solvente a partir de uma farinha de colza de acordo com outra concretização do invento, usando o procedimento da Figura 2.

Farinha obtida a partir de colza polaca comercial, contendo 32,5% de proteína (tal e qual), 10,1% de gordura e 6,1% de humidade, foi extraída com uma razão de 10% p/v em água, contendo 1,46% em peso de sal. O sistema de extracção foi misturado durante 2 horas a 25°C, processado tal como descrito no Exemplo 1 para remover a farinha residual e então arrefecido a 8°C, e deixado sedimentar durante 1 hora. Após este período de sedimentação, aproximadamente 200 g de gordura foram retirados do topo do sistema de sedimentação, e o sistema aquoso foi então centrifugado para se remover o material sob a forma de partículas. O sobrenadante foi diafiltrado e então concentrado numa membrana com um limite de peso molecular de 30.000 daltons. Este passo de membrana combinado requereu 4,5 horas e produziu um extracto de proteína com um teor de sólidos total de 4,1% (43,9% de proteína, base seca). O extracto de proteína foi diluído 15 vezes em água da torneira fria (2°C), e formou-se uma névoa de micelas branca de agregado de proteína imediatamente após diluição. Esta massa micelar foi deixada a sedimentar durante 14 horas a 3°C, a água de diluição superior foi decantada e a massa de proteínas viscosa foi recolhida a partir do fundo e seca para formar o produto proteináceo final.

Exemplo 3

Este Exemplo ilustra o uso de uma farinha preparada por prensagem a frio (extrusão) de sementes de colza.

Sementes de colza intactas foram alimentadas para e moídas numa prensa de extrusão a 12 84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ frio (tipo Monforts), ο material obturado resultante foi moído, os detritos de sementes compactadas (menos o óleo extrudido) foram triturados num moinho corrente (tipo Fitz), para dar origem a uma consistência semelhante à da farinha de colza comercial. Este material foi então processado através do processo de extracção e recuperação de proteína descrito no Exemplo 2. A névoa típica de micelas de proteína formada na diluição e a massa micelar viscosa foram recolhidas e secas, para formar o produto proteináceo final.

Lisboa, o1. MAR. 20QO

Por B. M. W. Canola Inc. - O AGENTE OFICIAL - lENG.® ANTÓNIO iOÃO i ISA CUNHA FERREI!RA ". · Ag. Of- Pr, | fesa Hoí&fyf 74 ° 4tç j 1200 LISBOA |

Claims

84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ 1/4 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a preparação de um isolado de proteína, caracterizado por compreender: (a) extracção de uma farinha de semente oleaginosa possuindo um teor de gordura de até 10% em peso da farinha, com uma solução aquosa de sal de qualidade alimentar possuindo uma força iónica de pelo menos 0,2 e um pH de cerca de 5 a cerca de 6,8, a uma temperatura de 5°C a 35°C, para provocar uma solubilização da proteína e da gordura na referida farinha de semente oleaginosa, e formar uma solução aquosa de proteínas, (b) separação da solução de proteínas da farinha de semente oleaginosa, (c) remoção da gordura da solução aquosa de proteínas, para proporcionar uma solução de proteínas sem gordura, (d) aumento da concentração de proteínas da referida solução de proteínas sem gordura, ao mesmo tempo que se mantém a sua força iónica praticamente constante, para formar uma solução de proteína sem gordura concentrada, (e) diluição da solução de proteína sem gordura concentrada até uma força iónica abaixo de 0,2 para provocar a formação de partículas discretas de proteína na fase aquosa, pelo menos parcialmente na forma de micelas de proteína, (f) sedimentação das micelas de proteínas para formar uma massa micelar de isolado de proteínas, pelo menos parcialmente sob a forma de uma massa micelar de proteínas amorfa, pegajosa e gelatinosa, tipo glúten, (g) separação do isolado de proteína a partir do líquido sobrenadante, e (h) secagem do isolado de proteína separado, para proporcionar um pó proteináceo seco praticamente não desnaturado e possuindo um teor de proteína de pelo menos 90% em peso.
2. Processo de acordo com o a reivindicação 1, em que a referida solução aquosa de sal de qualidade alimentar possui uma força iónica de 0,3 a 0,6. 84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ 2/4

/£^ρ
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o referido passo de extracção é efectuado durante 10 a 60 minutos.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que a referida solução aquosa de sal de qualidade alimentar possui um pH de 5,3 a 6,2.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que a referida solução aquosa de sal de qualidade alimentar possui uma concentração de 10 a 100 g/1 de proteína e de 1 a 10 g/1 de gordura solubilizada.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que a gordura é removida da solução aquosa de proteína por arrefecimento da solução aquosa de proteína, para provocar que a gordura se separe da fase aquosa e separando-se depois a gordura da fase aquosa.
7. Processo de acordo com a reivindicação 6, em que a referida gordura é separada por decantação, centrifugação e/ou filtração fina.
8. Processo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, em que a referida solução aquosa de proteína é arrefecida até uma temperatura abaixo de 15°C para efectuar a remoção de 30 a 90% de gordura da referida solução aquosa de proteína.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, em que a referida solução aquosa de proteína é arrefecida a 3°C a 7°C.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, em que o passo de arrefecimento é efectuado na solução aquosa de proteína antes da referida separação da farinha de semente oleaginosa residual, e a referida farinha de semente oleaginosa residual é separada da solução aquosa de proteína a seguir à separação da gordura da fase aquosa.
11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, em que o passo de arrefecimento é efectuado na solução aquosa de proteína, a seguir à separação da solução aquosa de proteína da farinha de semente oleaginosa residual.
12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em que é removido 70 a 90% do teor de gordura da solução aquosa de proteína.
13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, em que a solução 84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ 3/4

de proteína sem gordura é concentrada ao mesmo tempo que se mantém a sua força iónica, usando uma técnica de membrana selectiva.
14. Processo de acordo com a reivindicação 13, em que a solução de proteína sem gordura é concentrada até um factor de redução de volume de 3,0 a 10.
15. Processo de acordo com a reivindicação 13 ou 14, em que a referida concentração é efectuada à temperatura de 20°C a 45°C.
16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, em que a solução de proteína sem gordura concentrada é sujeita a um passo adicional de remoção da gordura antes do referido passo de diluição.
17. Processo de acordo com a reivindicação 16, em que o referido passo adicional de remoção de gordura é eféctuado por arrefecimento da solução de proteína sem gordura concentrada, para provocar que a gordura se separe da solução aquosa, e posterior separação da gordura da solução aquosa.
18. Processo de acordo com a reivindicação 17, em que a gordura é separada por decantação, centrifugação e/ou filtração fina.
19. Processo de acordo com a reivindicação 17 ou 18, em que a referida solução aquosa de proteína é arrefecida até uma temperatura abaixo de 15°C para se efectuar a remoção de 30 a 90% da gordura da referida solução aquosa de proteína.
20. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, em que a referida solução de proteína sem gordura concentrada é arrefecida a 3°C a 7°C.
21. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 20, em que é removido 70 a 90% do teor de gordura da solução de proteína concentrada.
22. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, em que o passo de diluição é efectuado a uma temperatura inferior a 25°C.
23. Processo de acordo com o reivindicado na reivindicação 22, em que o passo de diluição é efectuado por alimentação da solução de proteína concentrada a uma massa de água arrefecida possuindo uma temperatura de 3°C a 15°C. 84 453 ΕΡ Ο 888 476 / ΡΤ 4/4
24. Processo de acordo com a reivindicação 22 ou 23, em que a referida diluição é efectuada até uma força iónica de 0,06 a 0,12.
25. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, em que as referidas micelas de proteína sedimentam por centrifugação.
26. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 25, em que a referida farinha de semente oleaginosa é farinha de semente de colza, farinha de colza ou farinha de feijão de soja. Lisboa, 51 2000 Por B. M. W. Canola Inc. - O AGENTE OFICIAL -