RU2206230C2 - Soybean protein isolate enriched with aglyconisoflavons (variants) - Google Patents

Soybean protein isolate enriched with aglyconisoflavons (variants) Download PDF

Info

Publication number
RU2206230C2
RU2206230C2 RU98107586/13A RU98107586A RU2206230C2 RU 2206230 C2 RU2206230 C2 RU 2206230C2 RU 98107586/13 A RU98107586/13 A RU 98107586/13A RU 98107586 A RU98107586 A RU 98107586A RU 2206230 C2 RU2206230 C2 RU 2206230C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protein
enriched
isoflavones
protein isolate
extract
Prior art date
Application number
RU98107586/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98107586A (en
Inventor
Джером Л. Шен (US)
Джером Л. Шен
Барбара А. БРИЭН (US)
Барбара А. БРИЭН
Original Assignee
Проутин Текнолоджис Интернэшнл, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/961,829 external-priority patent/US6015785A/en
Application filed by Проутин Текнолоджис Интернэшнл, Инк. filed Critical Проутин Текнолоджис Интернэшнл, Инк.
Publication of RU98107586A publication Critical patent/RU98107586A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2206230C2 publication Critical patent/RU2206230C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/14Vegetable proteins
    • A23J3/16Vegetable proteins from soybean
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/14Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from leguminous or other vegetable seeds; from press-cake or oil-bearing seeds

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: the suggested protein material containing gluconisoflavons is extracted with watery extragent at pH corresponding to isoelectric point of protein material. Watery extract is formed. Gluconisoflavons are subjected to reaction with either beta-glucosidase or esterase enzyme. To obtain isolates enriched with aglyconisoflavons, pH value must reach isoelectric point of plant protein material as a result of which deposition of protein material occurs. Then the latter is separated by obtaining protein isolate enriched with aglyconisoflavons. Soybean protein isolate contains (against a dry matter), at least, 1.5 mg/g genistein or, at least, 1.0 mg/g daidzein. The present innovation enables to obtain soybean protein isolate enriched with substances capable to deteriorate the growth of cancer cells. EFFECT: higher efficiency. 4 cl, 2 ex, 2 tbl

Description

Настоящая заявка является продолжением заявки США 08/307752, поданной 12 апреля, 1996. This application is a continuation of application US 08/307752, filed April 12, 1996.

Область техники. The field of technology.

Настоящее изобретение относится к способу получения экстракта и изолята, обогащенных аглюконизофлавонами посредством экстракции растворимого вещества из растительного белкового материала и обработки одним или более бета-глюкозидазными ферментами при таких условиях, что большая часть глюконизофлавонов превращается в аглюконизофлавоны, которые остаются в белковом изоляте. The present invention relates to a method for producing an extract and isolate enriched in agluconisoflavones by extracting a soluble substance from a plant protein material and treating with one or more beta-glucosidase enzymes under such conditions that most gluconisoflavones are converted to agluconisoflavones that remain in the protein isolate.

Уровень техники
Изофлавоны содержатся в различных растениях семейства бобовых, включая растительные белковые материалы, такие как соя. Эти соединения включают в себя даидзин, 6"-ОАс-даидзин, 6"-ОМаl дадзин, даидзеин, генистин, 6"-ОАс-генистин, 6"-OMal-генистин, генистеин, глицитин, 6"-ОМаl-глицитин, глицитеин, биочанин А, формононетин и кауместерол. Обычно присутствием данных соединений объясняется характерный горький привкус сои, и при производстве коммерческих продуктов, таких как изоляты и концентраты, стоит задача их удаления. Например, в традиционном процессе получения соевого белкового изолята, при котором хлопья сои экстрагируют водной щелочной средой, большое количество изофлавонов растворяется в экстракте и в растворенном состоянии остается в сыворотке, которая обычно отбрасывается после осаждения белка кислотой. Изофлавоны, оставшиеся в белковом изоляте, осажденном кислотой, обычно удаляются при помощи промывания изолята.
State of the art
Isoflavones are found in various leguminous plants, including plant-based protein materials such as soy. These compounds include daidzin, 6 "-OAC-daidzin, 6" -OMal dazin, daidzein, genistin, 6 "-OAC-genistin, 6" -OMal-genistin, genistein, glycithin, 6 "-OMAL-glycithin, glycitein , biochanin A, formononetin and caumesterol. The presence of these compounds is usually attributed to the characteristic bitter taste of soy, and the production of commercial products, such as isolates and concentrates, has the task of removing them. aqueous alkaline medium, a large amount of oflavonone dissolves in the extract and remains in the dissolved state in serum, which is usually discarded after acid precipitation of the protein.Isoflavones remaining in the acid-precipitated protein isolate are usually removed by washing the isolate.

Недавно было обнаружено, что изофлавоны, содержащиеся в растительных белковых материалах, например сое, могут замедлять рост раковых клеток человека, таких как раковые клетки груди или простаты, как описано в статьях: "Genistein Inhibition of the Growth of Human Breast Cancer Cells, Independence from Estrogen Receptors and the Multi-Drag Resistance Gene", авторы - Peterson и Bames, Biochemical and Biophisical Research. Communications. Vol 179, 1, pp.661-667, 30 августа, 1991; "Genistein and Biochanin A Inhibit the Growth of Human Prostate Cancer Cells but Not Epidermal Growth Factor Receptor Tyrosine Autophosphorylation, Peterson and Barnes. The Prostate. Vol 22, pp.335-345 (1993); и Soybeans Inhibit Mammary Tumors in Models of Breast Cancer, Bames и др. , Mutagens and Carcinogens in the Diet. pp.239-253 (1990). It has recently been discovered that isoflavones contained in plant-based protein materials, such as soy, can slow the growth of human cancer cells, such as breast or prostate cancer cells, as described in: Genistein Inhibition of the Growth of Human Breast Cancer Cells, Independence from Estrogen Receptors and the Multi-Drag Resistance Gene ", authored by Peterson and Bames, Biochemical and Biophisical Research. Communications. Vol 179, 1, pp. 661-667, August 30, 1991; "Genistein and Biochanin A Inhibit the Growth of Human Prostate Cancer Cells but Not Epidermal Growth Factor Receptor Tyrosine Autophosphorylation, Peterson and Barnes. The Prostate. Vol 22, pp.335-345 (1993); and Soybeans Inhibit Mammary Tumors in Models of Breast Cancer, Bames et al., Mutagens and Carcinogens in the Diet. Pp. 239-253 (1990).

Некоторые из названных изофлавонов существуют в виде глюкозидов, или глюконов, с присоединенной молекулой глюкозы. Некоторые из глюконов, такие как 6"-ОАс-генистин, содержат ацетатную группу, присоединенную в шестом положении к самой молекуле глюкозы. Хотя все изофлавоны, включая глюкозиды, представляют интерес для медицины, наибольший интерес представляют аглюконы, соединения, к которым не присоединена молекула глюкозы. Такие изофлавоны менее растворимы в воде, чем глюконы или изофлавонглюкозиды. Особыми изофлавонами такого вида являются даидзин, генистеин и глицитеин. Эти аглюконы имеют общую формулу

Figure 00000001

где R1, R2, R3 и R4 могут представлять собой Н, ОН, ОСН3. Настоящее изобретение относится к аглюконам и обогащению ими растительного белкового изолята.Some of these isoflavones exist in the form of glucosides, or glucones, with an attached glucose molecule. Some of the glucones, such as 6'-OAc-genistin, contain an acetate group attached in the sixth position to the glucose molecule itself. Although all isoflavones, including glucosides, are of interest to medicine, aglucones, compounds to which the molecule is not attached, are of most interest. glucose. Such isoflavones are less soluble in water than glucons or isoflavon glucosides. Special isoflavones of this kind are daidzin, genistein and glycitein. These aglucones have the general formula
Figure 00000001

where R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may represent H, OH, OCH 3 . The present invention relates to aglucones and their enrichment of a vegetable protein isolate.

Из уровня техники известны способы превращения глюконизофлавонов в аглюконизофлавоны, как это описано в заявке Японии 258669, Obata и др. В таких процессах достигается только умеренная степень превращения, поэтому они не выгодны, особенно для крупномасштабного коммерческого производства. Кроме того, известные процессы, такие как в заявке '669, описывают удаление изофлавонов из белкового материала и не описывают приготовление белкового экстракта или изолята, обогащенного аглюконизофлавоном. Таким образом, существует потребность в процессе превращения по крайней мере большей части и предпочтительно всех глюконизофлавонов в аглюконизофлавоны и получении белкового экстракта и изолята, обогащенных аглюконизофлавоном. The prior art methods for the conversion of gluconisoflavones to agluconisoflavones, as described in Japanese application 258669, Obata and others. In such processes only a moderate degree of conversion is achieved, therefore, they are not beneficial, especially for large-scale commercial production. In addition, well-known processes, such as in the '669 application, describe the removal of isoflavones from protein material and do not describe the preparation of a protein extract or isolate enriched in agluconisoflavone. Thus, there is a need for a process for converting at least a large part and preferably all gluconisoflavones to agluconisoflavones and to obtain a protein extract and isolate enriched in agluconisoflavones.

Целью настоящего изобретения явилось получение белкового экстракта и изолята, обогащенных аглюконизофлавоном, и создание способа получения такого экстракта и изолята. Этот и другие аспекты детально рассмотрены в подробном описании изобретения. The aim of the present invention was to obtain a protein extract and isolate enriched in agluconisoflavone, and the creation of a method for producing such an extract and isolate. This and other aspects are discussed in detail in the detailed description of the invention.

Краткое описание изобретения. A brief description of the invention.

Согласно настоящему изобретению получены растительный белковый экстракт и изолят, обогащенные аглюконизофлавоном, и разрабоган способ их получения. Способы получения такого рода экстрактов включают в себя экстрагирование растительного белкового материала, содержащего глюконизофлавоны, водным экстрагентом с рН выше изоэлектрической точки растительного белкового материала, затем реакцию глюконизофлавонов с достаточным количеством одного или более бета-глюкозидазного фермента при условиях (период времени, температура и рН), подходящих для превращения по крайней мере большей части глюконизофлавонов, содержащихся в экстракте, в аглюконизофлавоны, в результате чего получается экстракт, обогащенный аглюконизофлавоном. Согласно настоящему изобретению также разработаны способы получения такого рода экстрактов. Кроме того, в настоящем изобретении таже созданы способы получения белкового изолята, обогащенного аглюконизофлавоном, путем приближения рН полученного экстракта к изоэлектрической точке белкового материала, в результате чего происходит осаждение белкового материала и получается белковый изолят, обогащенный аглюконизофлавонами. Полученный изолят, обогащенный аглюгонизофлавоном, может быть выделен и высушен с образованием сухого обогащенного изолята. Кроме того, настоящее изобретение представляет способы выделения изофлавонов в относительно высоких пропорциях из растительных белковых материалов. According to the present invention, a plant protein extract and an isolate enriched in agluconisoflavone are prepared, and a process for their preparation is developed. Methods for producing such extracts include extracting the plant protein material containing gluconisoflavones with an aqueous extractant with a pH above the isoelectric point of the plant protein material, then reacting the gluconisoflavones with a sufficient amount of one or more beta-glucosidase enzymes under conditions (time period, temperature and pH) suitable for converting at least most of the gluconisoflavones contained in the extract into agluconisoflavones, resulting in ext act aglucone enriched. According to the present invention also developed methods for producing such extracts. In addition, the present invention also provides methods for producing a protein isolate enriched in agluconisoflavone by approximating the pH of the obtained extract to the isoelectric point of the protein material, whereby the protein material precipitates and a protein isolate enriched in agluconisoflavones is obtained. The resulting isolate, enriched in aglugonisoflavone, can be isolated and dried to form a dry enriched isolate. In addition, the present invention provides methods for the isolation of isoflavones in relatively high proportions from plant protein materials.

Описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения. Description of preferred embodiments of the invention.

Хотя настоящее изобретение описано в применении к продуктам сои, и несмотря на то, что способ особенно подходит для получения экстрактов и изолятов, обогащенных аглюконизофлавонами, из соевого материала, настоящий способ в общем случае применим для получения белковых экстрактов и изолятов из различных растительных белковых источников, содержащих изофлавоны. Примером такого источника является растительный белковый материал, содержащий сою, или соевый материал. Термин "соевый материал" здесь относится к сое или производным сои. Although the present invention is described as applied to soy products, and although the method is particularly suitable for producing extracts and isolates enriched in agluconisoflavones from soy material, the present method is generally applicable for producing protein extracts and isolates from various plant protein sources, containing isoflavones. An example of such a source is plant protein material containing soy, or soy material. The term “soy material” as used herein refers to soy or soy derivatives.

Исходным материалом в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения являются соевые хлопья, масло из которых удалили жидкостной экстракцией. Хлопья экстрагируют водным экстрагентом, имеющим рН выше изоэлектрической точки белкового материала, предпочтительно значение рН составляет от 6,0 до 10,0, более предпочтительно 6,7-9,7. Если желательно повысить рН водного экстрагента, могут применяться обычные щелочные реагенты, такие как гидроксиды натрия, калия и кальция. Требуемые изофлавоновые соединения обычно растворяются в водном экстракте. Для увеличения выхода этих соединений в водный экстракт придерживаются определенных весовых отношений хлопьев по отношению к экстракту с тем, чтобы растворить возможно большее количество изофлавонов. The starting material in accordance with a preferred embodiment is soybean flakes, the oil from which was removed by liquid extraction. The flakes are extracted with an aqueous extractant having a pH above the isoelectric point of the protein material, preferably the pH is between 6.0 and 10.0, more preferably between 6.7 and 9.7. If it is desired to increase the pH of the aqueous extractant, conventional alkaline reagents such as sodium, potassium and calcium hydroxides can be used. The desired isoflavone compounds are usually dissolved in the aqueous extract. To increase the yield of these compounds in the aqueous extract, certain weight ratios of the flakes are maintained in relation to the extract in order to dissolve as many isoflavones as possible.

Экстракция белка и изофлавонов может быть проведена различными способами, включая противоточную экстракцию хлопьев при весовом соотношении водного экстрагента к хлопьям от 8:1 до 16:1, причем исходный экстракт используется для экстрагирования хлопьев и получения водного экстракта белка и изофлавонов. The extraction of protein and isoflavones can be carried out in various ways, including countercurrent extraction of flakes at a weight ratio of water extractant to flakes from 8: 1 to 16: 1, and the initial extract is used to extract flakes and obtain an aqueous extract of protein and isoflavones.

Альтернативно, может быть использован двухстадийный процесс экстракции, причем весовое отношение экстрагента к хлопьям на первой стадии составляет около 10:1, а вторую экстракцию хлопьев проводят свежей порцией экстрагента при весовом соотношении экстрагент к хлопьям - около 6:1 или меньше, так что общее весовое отношение экстрагента к хлопьям по двум стадиям не превышает 16:1. Alternatively, a two-stage extraction process can be used, wherein the weight ratio of extractant to flakes in the first stage is about 10: 1, and the second extraction of flakes is carried out with a fresh portion of extractant at a weight ratio of extractant to flakes of about 6: 1 or less, so that the total weight the ratio of extractant to flakes in two stages does not exceed 16: 1.

После удаления нерастворимых материалов получившийся водный белковый экстракт, содержащий растворенные изофлавоны, подвергают реакции с одним или более бета-глюкозидазными ферментами для превращения большинства, и предпочтительно, практически всех изофлавонов, находящихся в глюконовой форме, с присоединенной молекулой глюкозы, в аглюконизофлавоны. Оптимальное значение рН для бета-глюкозидазных ферментов будет меняться в зависимости от фермента, но обычно составляет от 4 до 8. Значение рН экстракта перед проведением реакции приближается к значению рН, при котором специфичный фермент наиболее активен, обычно при помощи доступной кислоты, например уксусной, серной, фосфорной, соляной или любой другой. After removal of insoluble materials, the resulting aqueous protein extract containing dissolved isoflavones is reacted with one or more beta-glucosidase enzymes to convert most, and preferably almost all of the isoflavones in gluconic form, with the glucose molecule attached, to agluconisoflavones. The optimal pH value for beta-glucosidase enzymes will vary depending on the enzyme, but usually ranges from 4 to 8. The pH value of the extract before the reaction approaches the pH value at which the specific enzyme is most active, usually using an available acid, such as acetic acid, sulfuric, phosphoric, hydrochloric or any other.

Бета-глюкозидазный фермент может присутствовать в соевом материале с самого начала или может быть выращен микробиологическим путем, здесь он будет называться "остаточным" ферментом. Фермент также может быть добавлен к белковому экстракту, в таком случае он будет здесь называться "добавочным". В общем случае, если количество остаточного фермента в соевом материале или экстракте недостаточно для превращения большинства, предпочтительно, всех, изофлавонов, находящихся в глюконовой форме, в аглюконовую форму, то требуется внести добавочный фермент. Количество фермента, достаточное для проведения превращения изофлавонов, зависит от многих факторов, включая тип фермента, распределение концентраций фермента, рН системы, активности присутствующих ферментов. При наличии достаточной концентрации ферментов, остаточных, добавочных, или обоих типов, белковый экстракт с растворенными в нем изофлавонами реагирует с бета-люкозидазными ферментами в течение достаточного периода времени, при температуре и рН, подходящих для превращения по крайней мере большинства, и, предпочтительно, всех глюконизофлавонов, содержащихся в экстракте, в аглюконовую форму. Beta glucosidase enzyme can be present in soy material from the very beginning or can be grown microbiologically, here it will be called the "residual" enzyme. The enzyme can also be added to the protein extract, in which case it will be called hereinafter "supplemental". In general, if the amount of residual enzyme in the soy material or extract is not enough to convert most, preferably all, isoflavones present in the glucon form to an aglucon form, an additional enzyme is required. The amount of enzyme sufficient to carry out the conversion of isoflavones depends on many factors, including the type of enzyme, the distribution of the concentration of the enzyme, the pH of the system, the activity of the enzymes present. If there is a sufficient concentration of enzymes, residual, additive, or both types, the protein extract with the isoflavones dissolved in it reacts with beta-lucosidase enzymes for a sufficient period of time, at a temperature and pH suitable for conversion of at least the majority, and preferably all gluconisoflavones contained in the extract in aglucon form.

Предпочтительными добавочными бета-глюкозидазными ферментами являются Биопектиназа 100L и 300L, Биопектиназа OK 70L, Лактаза F и Лактозим. Лактаза F была получена от Amano International Enzyme Co., Inc., P.O. Box 1000, Troy, VA 22974, оптимальное значение рН составляет от 4 до 6, Лактозим был получен от Novo Industries, Ensyme Division, Novo Alle, DK-2880 Bagsvaerd, Дания, и имеет оптимальное значение рН около 7. Биопектиназа 100L, Биопектиназа 300L и Биопектиназа OK 70L были получены от Quest International, Sarasota, Флорида. Добавочные ферменты вводятся в количествах, достаточных для превращения по крайней мере большинства, и, предпочтительно, всех глюконизофлавонов в аглюконы. В тех случаях, когда необходимо введение добавочных ферментов, количество добавленного фермента составляет от 0.5% до 5% по весу от белкового осадка на сухой подложке. Preferred additional beta-glucosidase enzymes are Biopectinase 100L and 300L, Biopectinase OK 70L, Lactase F and Lactosim. Lactase F was obtained from Amano International Enzyme Co., Inc., P.O. Box 1000, Troy, VA 22974, the optimum pH is from 4 to 6, Lactose was obtained from Novo Industries, Ensyme Division, Novo Alle, DK-2880 Bagsvaerd, Denmark, and has an optimum pH of about 7. Biopectinase 100L, Biopectinase 300L and OK 70L Biopectinase were obtained from Quest International, Sarasota, Florida. Additional enzymes are introduced in amounts sufficient to convert at least the majority, and preferably all gluconisoflavones, to aglucones. In cases where the introduction of additional enzymes is necessary, the amount of added enzyme is from 0.5% to 5% by weight of the protein precipitate on a dry substrate.

Другим классом подходящих для применения ферментов являются эстеразы. Эти ферменты хорошо подходят к описываемому способу, так как они превращают ацетатные и малонатные конъюгаты в глюконизофлавоны путем отщепления ацетатной и малонатной групп. В наиболее предпочтительном варианте выполнения используются как глюкозидазы, так и эстеразы. Способ по предпочтительному варианту выполнения является предпочтительно одностадийным и позволяет достигать очень высоких степеней превращения изофлавонов (глюконовую форму превращает в аглюконовую) за относительно короткий промежуток времени, достаточно легко и экономично. Термин "одностадийная реакция" здесь означает, что значения определенных параметров процесса остаются практически неизменными в течение всего времени протекания реакции. Эти параметры включают в себя рН и температуру. Esterase is another class of enzymes suitable for use. These enzymes are well suited to the described method, as they convert acetate and malonate conjugates into gluconisoflavones by cleavage of the acetate and malonate groups. In the most preferred embodiment, both glucosidases and esterases are used. The method according to the preferred embodiment is preferably one-step and allows to achieve very high degrees of conversion of isoflavones (the gluconic form is converted to agluconic) in a relatively short period of time, quite easily and economically. The term "one-step reaction" here means that the values of certain process parameters remain practically unchanged throughout the entire course of the reaction. These parameters include pH and temperature.

Достигаются очень высокие значения степени превращения, такие, что по крайней мере большая часть, и, предпочтительно, все изофлавоны, находящиеся в экстракте соевого материала в глюконовой форме, превращаются в аглюконовую форму. Термин "большая часть" означает, что степень превращения составляет по крайней мере 50%. Термин "практически все" означает, что глюконизофлавоны перешли в аглюконизофлавоны со степенью превращения по крайней мере 80%, и, более предпочтительно, 90%. Very high conversion values are achieved, such that at least a large part, and preferably all of the isoflavones present in the extract of soy material in the glucon form, are converted to the aglucon form. The term "bulk" means that the degree of conversion is at least 50%. The term “substantially all” means that gluconisoflavones are converted to agluconisoflavones with a conversion of at least 80%, and more preferably 90%.

Очевидно, что неожиданно и непредсказуемо с точки зрения какой-либо теории, высокие степени превращения стали возможными в результате комбинации параметров, используемых в одностадийной реакции. Значение рН реакционной системы предпочтительно поддерживается постоянным, или около постоянного значения, в интервале от 4 до 8, и наиболее предпочтительно, при значении, при котором фермент(ы) проявляет наибольшую активность в реакции с изофлавоновым конъюгатом(ами). Температура реакционной системы предпочтительно поддерживается постоянной или близкой к постоянному значению, и составляет от 40oС до 60oС, наиболее предпочтительно 60oС во время одностадийного процесса. Период времени, необходимый для практически полного превращения глюконизофлавонов в аглюконы в одностадийной реакции составляет от 2 до 24 часов.Obviously, unexpectedly and unpredictably from the point of view of any theory, high degrees of conversion became possible as a result of a combination of parameters used in a one-stage reaction. The pH of the reaction system is preferably kept constant, or near a constant value, in the range from 4 to 8, and most preferably, at a value at which the enzyme (s) is most active in the reaction with the isoflavone conjugate (s). The temperature of the reaction system is preferably kept constant or close to a constant value, and ranges from 40 ° C. to 60 ° C. , most preferably 60 ° C. during a one-step process. The time period required for the almost complete conversion of gluconisoflavones to aglucones in a one-step reaction is from 2 to 24 hours.

После реакции с одним или более бета-глюкозидазными ферментами рН приближают к изоэлектрической точке соевого белка, что составляет в общем случае от 4,0 до 5,0, предпочтительно 4,4-4,6, путем добавления кислоты. При приближении рН к изоэлектрической точке происходит осаждение белка, обогащенного менее растворимыми аглюконами. После осаждения белковый осадок отделяют от сыворотки при помощи центрифугирования, в результате чего получают белковый изолят, обогащенный аглюконизофлавонами. After reaction with one or more beta-glucosidase enzymes, the pH is brought closer to the isoelectric point of the soy protein, which is generally from 4.0 to 5.0, preferably 4.4 to 4.6, by the addition of acid. As pH approaches the isoelectric point, protein precipitates enriched in less soluble aglucones. After precipitation, the protein precipitate is separated from the serum by centrifugation, resulting in a protein isolate enriched in agluconisoflavones.

В предпочтительном варианте выполнения промывание осажденного белкового материала либо не проводят совсем, либо проводят минимально для того, чтобы значительно уменьшить вымывание аглюконизофлавонов из белкового осадка, несмотря на то, что аглюконы менее растворимы в воде, чем другие изофлавоны. Осажденный кислотой белок либо совсем не промывают, либо ограничиваются одним промыванием водой, причем весовое отношение воды к осажденному белковому материалу составляет от 2:1 до 6:1. Игнорирование стадии промывания осажденного кислотой белкового материала позволяет получить изолят, обогащенный желательным количеством изофлавонов, при промывании может быть получен меньший выход изофлавонов. Умеренное промывание позволяет получить белковый изолят с содержанием в сухом остатке от 1,5 до 3,5 мг/г генистеина, и 1,0-3,0 мг/ г даидзеина. In a preferred embodiment, washing the precipitated protein material is either not carried out at all or is carried out minimally in order to significantly reduce the leaching of agluconisoflavones from the protein precipitate, despite the fact that the aglucones are less soluble in water than other isoflavones. The acid-precipitated protein is either not washed at all or limited to one washing with water, and the weight ratio of water to precipitated protein material is from 2: 1 to 6: 1. Ignoring the stage of washing the acid-precipitated protein material makes it possible to obtain an isolate enriched with the desired amount of isoflavones; when washing, a lower yield of isoflavones can be obtained. Moderate washing allows you to get a protein isolate with a solids content of from 1.5 to 3.5 mg / g of genistein, and 1.0-3.0 mg / g of daidzein.

Затем из осажденного кислотой белка удаляют воду комбинацией центрифугирования или концентрирования, и его высушивают при помощи традиционных методик. Предпочтительный вариант выполнения не ограничивается специальными способами удаления воды, тем не менее, предпочтительно использовать традиционную технологию высушивания, например высушивание в виде спрея, для получения сухого изолята. В результате вышеописанного способа получаются изоляты с повышенным содержанием аглюконизофлавонов. Water is then removed from the acid-precipitated protein by a combination of centrifugation or concentration, and it is dried using conventional techniques. The preferred embodiment is not limited to special methods of removing water, however, it is preferable to use traditional drying technology, for example spray drying, to obtain a dry isolate. As a result of the above method, isolates with a high content of agluconisoflavones are obtained.

Настоящее изобретение также раскрывает способ выделения изофлавонов в значительных количествах из растительного белкового материала, такого как соя. Указанный способ позволяет выделить обычно по крайней мере 50%, предпочтительно 65%, более предпочтительно 80%, от общего количества всех форм выбранного изофлавона в исходном растительном белковом материале. Очевидно, что высокие значения выхода продукта получают в результате вышеописанных реакций превращения в совокупности с различными операциями процесс, хотя они не объясняются какой-либо теорией. Путем превращения на определенной стадии процесса конъюгатов глюконизофлавонов, которые относительно хорошо растворимы, в менее растворимые аглюконовые формы, возможно на конечной стадии выделить большое количество изофлавонов. The present invention also discloses a process for the isolation of significant amounts of isoflavones from plant protein material such as soy. The specified method allows you to select usually at least 50%, preferably 65%, more preferably 80%, of the total number of all forms of the selected isoflavone in the original plant protein material. Obviously, high product yields are obtained as a result of the above conversion reactions in combination with various process operations, although they are not explained by any theory. By converting at a certain stage of the process conjugates of gluconisoflavones, which are relatively well soluble, into less soluble agluconic forms, it is possible at the final stage to isolate a large amount of isoflavones.

Следующие примеры описывают особые, но не ограничивающие рамки изобретения, варианты выполнения. The following examples describe specific, but not limiting the scope of the invention, embodiments.

Примеры. Examples.

Образцы были приготовлены путем добавления 5 г экстрагированных, обезжиренных хлопьев (муки) к 5 г воды, рН смеси приблизили к 7-8. Затем к каждой из суспензий добавили 0,25 г Лактазы F или Лактозима таким образом, что концентрация фермента составляла около 5% по весу от твердых веществ в каждом образце. Образцы выдерживали при 40oС и 60oС. Пробы брали до того, как был добавлен фермент (t=0) и после выдерживания в течение 24 часов при выбранной температуре. Изменение и процентное распределение содержания изофлавонов в хлопьях сои (муке) после 24 часов выдерживания с Лактазой F или с Лактозимом показаны в таблице 1. Перед введением добавочного фермента образцы не стерилизовали, таким образом не прекращали микробный рост и рост на загрязнениях.Samples were prepared by adding 5 g of extracted, defatted flakes (flour) to 5 g of water, the pH of the mixture was brought closer to 7-8. Then, 0.25 g of Lactase F or Lactosim was added to each suspension so that the concentration of the enzyme was about 5% by weight of the solids in each sample. The samples were kept at 40 o C and 60 o C. Samples were taken before the enzyme was added (t = 0) and after incubation for 24 hours at the selected temperature. The change and percentage distribution of isoflavones in soybean flakes (flour) after 24 hours with Lactase F or Lactozyme is shown in Table 1. Before the addition of the additional enzyme, the samples were not sterilized, so the microbial growth and growth on the contaminants did not stop.

Эти данные демонстрируют степень конверсии, достигаемой при использовании комбинации остаточного фермента(ов) и добавочного фермента(ов). Источником остаточных ферментов может служит микробный рост или они могут являться эндогенными ферментами сои. Значительная степень превращения конъюгатов изофлавона в аглюконы наблюдается для образцов, которые выдерживались при рН 8, при 60oС в течение 24 часов. Концентрация каждого из типов изофлавона, определенная здесь, основана на общей концентрации всех форм данного типа изофлавонов.These data demonstrate the degree of conversion achieved using a combination of residual enzyme (s) and additional enzyme (s). The source of residual enzymes may be microbial growth, or they may be endogenous soy enzymes. A significant degree of conversion of isoflavone conjugates to aglucones is observed for samples that were aged at pH 8, at 60 o C for 24 hours. The concentration of each of the isoflavone types defined here is based on the total concentration of all forms of this isoflavone type.

Другой ряд образцов был приготовлен посредством приготовления 16% водной суспензии обезжиренных хлопьев сои. Значение рН образцов довели до 4,5 и 7 и выдерживали при 45oС в течение 24 часов. Пробы брали до начала эксперимента и после 24 часов. Все образцы исследовались на содержание изофлавона. В таблице 2 показано изменение процентного распределения изофлавонов в обезжиренных хлопьях после выдерживания в течение 24 часов при рН 4,5 и 7 при 45oС.Another set of samples was prepared by preparing a 16% aqueous suspension of defatted soybean flakes. The pH of the samples was adjusted to 4.5 and 7 and kept at 45 o C for 24 hours. Samples were taken before the experiment and after 24 hours. All samples were tested for isoflavone content. Table 2 shows the change in the percentage distribution of isoflavones in fat-free flakes after aging for 24 hours at pH 4.5 and 7 at 45 o C.

Эти данные показывают степень конверсии, достигаемой при наличии в белковом материале остаточного фермента(ов). Значительная степень превращения конъюгатов изофлавона в аглюконы наблюдается при рН 7 и температуре 45oС после выдерживания в течение 24 часов.These data show the degree of conversion achieved when residual enzyme (s) are present in the protein material. A significant degree of conversion of isoflavone conjugates to aglucones is observed at pH 7 and a temperature of 45 o C after incubation for 24 hours.

В другой серии экспериментов определяли процентный выход генистеина и даидзеина в белковом изоляте, полученном из сои. Процентный выход определяли по количеству генистеина (даидзеина) в изоляте и представляли это количество как процент от общего количества всех форм генистеина (даидзеина) в исходном соевом материале. 100 г обезжиренной соевой муки экстрагировали 1.000 г воды, рН которой был доведен до 9,7 путем добавления гидроксида натрия при температуре 32oС, так что весовое отношение воды к муке составило 10:1. Муку отделили от экстракта и повторно проэкстрагировали 600 г водного экстракта с рН 9,7 при температуре 32oС, Вторую стадию экстракции проводили при весовом соотношение воды к муке 6: 1. Муку отделили центрифугированием, первый и второй экстракты объединили, рН раствора довели до 4,5, в результате чего образовалась сыворотка и осадок. Сыворотку нагрели до 50oС, добавили Лактазу F в количестве 2% от сухого веса осадка. В смеси проходила реакция в течение 16 часов при температуре 50oС для достижения полного превращения глюконизофлавонов в аглюконы. Осадок, образовавшийся при подкислении, отделили от сыворотки центрифугированием, в результате чего образовался изолят, обогащенный аглюконами. Стадию промывания осадка не осуществляли. Количество генистеина в изоляте составило 86% от общего количества всех форм генистина и генистеина в исходном соевом материале. Аналогично, количество даидзеина в изоляте составило 75%.In another series of experiments, the percentage yield of genistein and daidzein in the protein isolate obtained from soy was determined. The percentage yield was determined by the amount of genistein (daidzein) in the isolate and this amount was presented as a percentage of the total amount of all forms of genistein (daidzein) in the original soybean material. 100 g of skimmed soy flour was extracted with 1,000 g of water, the pH of which was adjusted to 9.7 by adding sodium hydroxide at a temperature of 32 ° C, so that the weight ratio of water to flour was 10: 1. The flour was separated from the extract and re-extracted with 600 g of an aqueous extract with a pH of 9.7 at a temperature of 32 ° C. The second extraction stage was carried out at a weight ratio of water to flour of 6: 1. The flour was separated by centrifugation, the first and second extracts were combined, the pH of the solution was adjusted to 4.5, resulting in the formation of serum and precipitate. The serum was heated to 50 o C, Lactase F was added in an amount of 2% of the dry weight of the precipitate. The mixture was reacted for 16 hours at a temperature of 50 ° C. to achieve complete conversion of gluconisoflavones to aglucones. The precipitate formed by acidification was separated from the serum by centrifugation, resulting in the formation of an isolate enriched in aglucones. The washing step of the precipitate was not carried out. The amount of genistein in the isolate was 86% of the total amount of all forms of genistin and genistein in the original soy material. Similarly, the amount of daidzein in the isolate was 75%.

Далее следует описание способа количественного опеделения изофлавонов в соевых продуктах. Изофлавоны экстрагируются из продуктов сои путем смешения 0,75 г образца (высушенного распылением или мелко измельченного порошка) с 50 мл смеси 80/20 метанол/вода. Смесь перемешивали в течение 2 часов при комнатной температуре при помощи круговой мешалки. Затем, через 2 часа, отфильтровали нерастворившиеся вещества через бумажный фильтр Ватман 42. Пять мл фильтрата разбавили 4 мл воды и 1 мл метанола. The following is a description of the method for quantitative determination of isoflavones in soy products. Isoflavones are extracted from soy products by mixing 0.75 g of a sample (spray dried or finely ground powder) with 50 ml of a 80/20 methanol / water mixture. The mixture was stirred for 2 hours at room temperature using a circular stirrer. Then, after 2 hours, insoluble matter was filtered through Whatman 42 paper filter. Five ml of the filtrate was diluted with 4 ml of water and 1 ml of methanol.

Экстрагированные изофлавоны разделили при помощи ВЭЖХ на обращеннофазовой колонке Beckman С18. Изофлавоны впрыскивались в колонку и выводились при градиенте растворителя, начиная с 88% метанола, 10% воды и 2% ледяной уксусной кислоты и до 98% метанола и 2% ледяной уксусной кислоты. При скорости потока 0,4 мл/мин все изофлавоны - генистин, 6"-O-Ацетилгенистин, 6"-O-Малонилгенистин, генистеин, дайдзин, 6"-O-Ацетилдаидзин, 6"-O-Малонилдаидзин, даидзеин, глицитин, его производные и глицитеин - четко разделяются. Пики определяются при помощи измерения УФ-поглощения при 262 мм. Идентификацию пиков проводили с помощью масс-спектрометрии. The extracted isoflavones were separated by HPLC on a Beckman C18 reverse phase column. Isoflavones were injected into the column and removed with a solvent gradient, starting with 88% methanol, 10% water and 2% glacial acetic acid and up to 98% methanol and 2% glacial acetic acid. At a flow rate of 0.4 ml / min, all isoflavones are genistin, 6 "-O-acetylgenistin, 6" -O-malonylgenistin, genistein, daizin, 6 "-O-acetyldaidzin, 6" -O-malonildaidzin, daidzein, glycithin, its derivatives and glycitein are clearly separated. Peaks are determined by measuring UV absorption at 262 mm. Peaks were identified using mass spectrometry.

Количественное определение проводили при помощи чистых стандартов (генистин, генистеин, даидзин и даидзеин), полученных от Indoline Chemical Company, Sommerville, NJ. Параметры разрешения (интегрируемая площадь/концентрация) были посчитаны для каждого соединения и использованы в количественном анализе образцов с неизвестным содержанием. Для конъюгированных форм, для которых отсутствуют чистые стандарты, параметры разрешения принимаются такими же, как у "родительской" молекулы, с поправкой на разность молекулярных весов. Параметр разрешения для глицитина принимается равным параметру для генистина, с поправкой на разность молекулярных весов. Quantification was performed using pure standards (genistin, genistein, daidzin and daidzein) obtained from Indoline Chemical Company, Sommerville, NJ. Resolution parameters (integrable area / concentration) were calculated for each compound and used in the quantitative analysis of samples with unknown contents. For conjugated forms for which there are no pure standards, the resolution parameters are taken to be the same as for the "parent" molecule, adjusted for the difference in molecular weights. The resolution parameter for glycithin is taken equal to the parameter for genistin, adjusted for the difference in molecular weights.

Данный способ позволяет количественно определить каждый индивидуальный изофлавон. Для удобства можно рассчитать общее количество генистеина, дайдзеина и глицитеина и представить совокупный вес этих соединений так, как если бы все конъюгированные формы перешли в соответствующие неконъюгированные. Эти количества также могут быть определены непосредственно с использованием кислотного гидролиза для превращения конъюгированных форм. This method allows you to quantify each individual isoflavone. For convenience, you can calculate the total amount of genistein, daidzein and glycitein and present the combined weight of these compounds as if all conjugated forms were converted to the corresponding unconjugated ones. These amounts can also be determined directly using acid hydrolysis to convert the conjugated forms.

Понятно, что вышесказанное является предпочтительными вариантами выполнения изобретения и не ограничивают его, и в рамках изобретения возможны различные изменения и дополнения без выхода за рамки изобретения, ограниченного пунктами патентной формулы, которая должна трактовться в соответствии с принципами патентного законодательства, включая доктрину эквивалентов. It is understood that the foregoing is preferred embodiments of the invention and does not limit it, and various changes and additions are possible within the scope of the invention without going beyond the scope of the invention limited by the patent claims, which should be interpreted in accordance with the principles of patent law, including the doctrine of equivalents.

Claims (5)

1. Соевый белковый изолят, содержащий в пересчете на сухое вещество генистеина, по крайней мере, 1,5 мг/г. 1. Soy protein isolate containing, calculated on the dry matter of genistein, at least 1.5 mg / g 2. Соевый белковый изолят по п.1, содержащий в пересчете на сухое вещество генистеина от 1,5 до 3,5 мг/г. 2. Soy protein isolate according to claim 1, containing in terms of dry matter of genistein from 1.5 to 3.5 mg / g 3. Соевый белковый изолят по п.1, дополнительно содержащий в пересчете на сухое вещество даидзеина, по крайней мере, 1,0 мг/г. 3. Soy protein isolate according to claim 1, additionally containing, in terms of the dry matter of daidzein, at least 1.0 mg / g. 4. Соевый белковый изолят, содержащий в пересчете на сухое вещество даидзеина, по крайней мере, 1,0 мг/г. 4. Soy protein isolate containing, on a dry matter basis, daidzein, at least 1.0 mg / g. 5. Соевый белковый изолят по п.4, содержащий в пересчете на сухое вещество даидзеина от 1,0 до 3,0 мг/г. 5. Soy protein isolate according to claim 4, containing, in terms of dry matter, daidzein from 1.0 to 3.0 mg / g.
RU98107586/13A 1997-10-31 1998-04-16 Soybean protein isolate enriched with aglyconisoflavons (variants) RU2206230C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/961,829 1997-10-31
US08/961,829 US6015785A (en) 1996-04-12 1997-10-31 Aglucone isofavone enriched vegetable protein extract and isolate and process for producing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98107586A RU98107586A (en) 2000-02-20
RU2206230C2 true RU2206230C2 (en) 2003-06-20

Family

ID=25505076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98107586/13A RU2206230C2 (en) 1997-10-31 1998-04-16 Soybean protein isolate enriched with aglyconisoflavons (variants)

Country Status (7)

Country Link
JP (1) JP3609273B2 (en)
KR (1) KR100391231B1 (en)
CN (1) CN1104202C (en)
AU (1) AU738774B2 (en)
BR (1) BR9801763A (en)
CA (1) CA2237419A1 (en)
RU (1) RU2206230C2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1096455C (en) * 2000-03-31 2002-12-18 姜浩奎 Process for extracting glycitin and soybean saponin
CN1107065C (en) * 2000-08-24 2003-04-30 李振铎 Methof of extracting isoflavone, saponin, oligosaccharide and protein simultaneously from defatted soybean dregs
AU2003252405A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-23 Fuji Oil Co., Ltd Process for producing soy protein
KR100852287B1 (en) * 2007-04-23 2008-08-18 (주)풀무원홀딩스 Making soybean curd method added a mushroom cultivate product using water strained off coagulating bean curd

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1065411C (en) * 1995-06-18 2001-05-09 侯润安 Healthful nutrition milk powder and production method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3609273B2 (en) 2005-01-12
CN1104202C (en) 2003-04-02
KR19990036506A (en) 1999-05-25
JPH11236397A (en) 1999-08-31
AU738774B2 (en) 2001-09-27
AU9049098A (en) 1999-05-20
KR100391231B1 (en) 2003-10-22
BR9801763A (en) 1999-07-20
CN1216685A (en) 1999-05-19
CA2237419A1 (en) 1999-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2142957C1 (en) Method of preparing extract enriched with aglucone isoflavones
US5637561A (en) Aglucone isoflavone enriched vegetable protein whey, whey protein, and process for producing
AU696553B2 (en) An aglucone isoflavone enriched vegetable protein concentrate and process for producing
KR100411647B1 (en) Two-step conversion of vegetable protein isoflavone conjugates to aglucones
US6015785A (en) Aglucone isofavone enriched vegetable protein extract and isolate and process for producing
RU2206230C2 (en) Soybean protein isolate enriched with aglyconisoflavons (variants)
MXPA98003598A (en) An extract and isolated vegetable protein enriched with aglucone isoflavone, and procedure to produce

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050417