RU2595819C2 - Усовершенствованное получение белкового раствора из сои - Google Patents
Усовершенствованное получение белкового раствора из сои Download PDFInfo
- Publication number
- RU2595819C2 RU2595819C2 RU2013111878/10A RU2013111878A RU2595819C2 RU 2595819 C2 RU2595819 C2 RU 2595819C2 RU 2013111878/10 A RU2013111878/10 A RU 2013111878/10A RU 2013111878 A RU2013111878 A RU 2013111878A RU 2595819 C2 RU2595819 C2 RU 2595819C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soy protein
- solution
- aqueous
- protein solution
- protein
- Prior art date
Links
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 title claims abstract description 135
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 title abstract description 43
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 title abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 54
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 30
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 claims description 194
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 claims description 194
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 51
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 44
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 7
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical group [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims description 5
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 5
- 229940071440 soy protein isolate Drugs 0.000 claims description 5
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012471 diafiltration solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims description 3
- 238000010186 staining Methods 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 8
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 abstract description 6
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 abstract description 5
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002753 trypsin inhibitor Substances 0.000 description 12
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 10
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 10
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 10
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 10
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 9
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 6
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 6
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 5
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 5
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 5
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 4
- 101710162629 Trypsin inhibitor Proteins 0.000 description 3
- 229940122618 Trypsin inhibitor Drugs 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 3
- QCVGEOXPDFCNHA-UHFFFAOYSA-N 5,5-dimethyl-2,4-dioxo-1,3-oxazolidine-3-carboxamide Chemical compound CC1(C)OC(=O)N(C(N)=O)C1=O QCVGEOXPDFCNHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 2
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 2
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000433 anti-nutritional effect Effects 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 235000014103 egg white Nutrition 0.000 description 2
- 210000000969 egg white Anatomy 0.000 description 2
- 235000013861 fat-free Nutrition 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- 101800000263 Acidic protein Proteins 0.000 description 1
- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 101001065501 Escherichia phage MS2 Lysis protein Proteins 0.000 description 1
- IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N Inositol-hexakisphosphate Chemical compound OP(O)(=O)O[C@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H]1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- PWKSKIMOESPYIA-BYPYZUCNSA-N L-N-acetyl-Cysteine Chemical compound CC(=O)N[C@@H](CS)C(O)=O PWKSKIMOESPYIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N Phytic acid Natural products OP(O)(=O)OC1C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229960004308 acetylcysteine Drugs 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 235000015173 baked goods and baking mixes Nutrition 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- -1 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000467 phytic acid Substances 0.000 description 1
- 229940068041 phytic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000002949 phytic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 235000021067 refined food Nutrition 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
- C07K1/14—Extraction; Separation; Purification
- C07K1/145—Extraction; Separation; Purification by extraction or solubilisation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
- A23J1/14—Obtaining 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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/14—Vegetable proteins
- A23J3/16—Vegetable proteins from soybean
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
- A23L2/385—Concentrates of non-alcoholic beverages
- A23L2/39—Dry compositions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
- A23L2/52—Adding ingredients
- A23L2/66—Proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
- A23L33/185—Vegetable proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mycology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Способ характеризуется (a) экстракционной обработкой источника соевого белка водным раствором соли кальция с целью вызвать солюбилизацию соевого белка из белкового источника и образовать водный раствор соевого белка, (b) отделением водного раствора соевого белка от остаточных количеств источника соевого белка; и либо (c) в пределах около 20 мин от момента этапа (b) (i) разбавлением водного раствора соевого белка до удельной электропроводности менее 90 мСм и (ii) доведением показателя pH водного раствора соевого белка до величины от 1,5 до 4,4, с тем, чтобы получить подкисленный раствор соевого белка, имеющий показатель поглощения видимого света при 600 нм (А600) менее чем 0,055, либо (d) в пределах около 40 мин от момента этапа (b) (i) разбавлением водного раствора соевого белка до удельной электропроводности менее чем 90 мСм, предпочтительно от 4 до 18 мСм, (ii) доведением показателя рН водного раствора соевого белка до величины от 1,5 до 4,4 и (iii) тепловой обработкой водного белкового раствора при температуре от около 70°C до 160°C в течение периода времени от 10 с до 60 мин для получения подкисленного раствора соевого белка, имеющего показатель поглощения видимого света при 600 нм (А600) менее 0,055. Вариант способа характеризуется (a) экстракционной обработкой источника соевого белка водным раствором соли кальция с целью вызвать солюбилизацию соевого белка из белкового источника и образовать водный раствор соевого белка, (b) отделением водного раствора соевого белка от остаточных количеств источника соевого белка; (c) при необходимости разбавлением отделенного водного раствора соевого белка; (d) регулированием показателя pH отделенного и при необходимости разбавленного водного раствора соевого белка до величины от 1,5 до 4,4 с тем, чтобы обеспечить прозрачный раствор соевого белка; (e) концентрированием подкисленного прозрачного водного раствора соевого белка при поддержании его ионной силы по существу постоянной посредством применения мембранно-селективной технологии; (f) диафильтрацией сконцентрированного раствора соевого белка, где каждый из этапов (а)-(f) выполняется при температуре от 50°C до 60°C. Группа изобретений позволяет получить продукт, который является прозрачным, растворимым в кислой водной среде. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.
Description
Ссылка на родственные заявки
Для данной заявки, согласно Кодексу законов США, раздел 35, статья 119(e), испрашивается приоритет по предварительным заявкам США №61/344550, поданной 18 августа 2010 г., №61/344949, поданный 26 ноября 2010 г., и №61/457491, поданной 11 апреля 2011 г.
Область техники
Данное изобретение относится к области производства белковых растворов из сои. Уровень техники
В одновременно рассматриваемой, принадлежащей данному патентообладателю патентной заявке США №12/603,087, поданной 21 октября 2009 г. (патентная публикация США №2010-0098818 от 22 апреля 2010 г. (S701)), раскрытие которой включено здесь посредством ссылки, описывается предоставление нового соевого белкового продукта, имеющего содержание белка по меньшей мере около 60 мас.% (N×6,25)в пересчете на сухую массу, предпочтительно соевого белкового изолята, имеющего содержание белка по меньшей мере около 90 мас.% (N×6,25) в пересчете на сухую массу. Этот соевый белковый продукт обладает уникальной комбинацией свойств, а именно:
- полная растворимость в водных средах при pH в кислотном диапазоне значений ниже около 4,4;
- тепловая устойчивость в водных средах при pH в кислотном диапазоне значений ниже около 4,4;
- отсутствие необходимости в стабилизаторах или других добавках для поддержания нахождения белкового продукта в растворе;
- низкое содержание фитиновой кислоты;
- отсутствие необходимости в ферментах при его производстве.
Кроме того, данный соевый белковый продукт не имеет никакого бобового привкуса или неприятного запаха соевых белковых продуктов.
Этот новый соевый белковый продукт готовится способом, который содержит:
(a) экстракционную обработку источника соевого белка водным раствором хлорида кальция с целью вызвать солюбилизацию соевого белка из белкового источника и образовать водный раствор соевого белка;
(b) отделение водного раствора соевого белка от остаточных количеств источника соевого белка;
(c) при необходимости разбавление водного раствора соевого белка;
(d) регулирование показателя pH водного раствора соевого белка до величины от около 1,5 до около 4,4, предпочтительно от около 2 до около 4 для получения прозрачного подкисленного раствора соевого белка;
(f) при необходимости концентрирование прозрачного водного раствора соевого белка при поддержании его ионной силы по существу постоянной посредством применения мембранно-селективной технологии;
(g) при необходимости диафильтрацию сконцентрированного раствора соевого белка, и
(i) при необходимости высушивание сконцентрированного раствора соевого белка.
Краткое изложение сущности изобретения
В настоящее время установлено, что приготовление соевого белкового продукта с помощью такой методики может приводить к продуктам, которые дают кислые водные растворы, не обладающие предпочтительным уровнем прозрачности. Также было установлено, что могут быть предприняты определенные меры для обеспечения того, чтобы продукты действительно приводили к кислым водным растворам, обладающим предпочтительным уровнем прозрачности. Термин «предпочтительный уровень прозрачности» для целей настоящего изобретения в отношении кислого водного раствора белкового продукта определяется как показатель мутности ниже 10% для раствора, приготовленного растворением 3,2 г белка в 100 мл воды. Показатель мутности определяется анализом водного кислого раствора белка с помощью прибора HunterLab Color Quest ХЕ, функционирующего в режиме пропускания.
Было обнаружено, что прозрачность разбавленного, подкисленного и при необходимости подвергнутого тепловой обработке раствора соевого белка является индикатором прозрачности кислого водного раствора, приготовленного из соевого белкового продукта. Прозрачности разбавленного, подкисленного и при необходимости подвергнутого тепловой обработке раствора белка может содействовать выполнение этапа тонкой фильтрации при отделении водного раствора соевого белка от остаточных количеств источника соевого белка и/или проведение этапа конечной фильтрации, такого как тонкая фильтрация, после этапов разбавления, подкисления и необязательной тепловой обработки. Однако тонкая фильтрация представляет собой дорогой, трудоемкий процесс. Было обнаружено, что два фактора содействуют прозрачности разбавленного, подкисленного и при необходимости подвергнутого тепловой обработке раствора соевого белка без применения тонкой фильтрации и приводят к предпочтительному уровню прозрачности кислого водного раствора, приготовленного из соевого белкового продукта.
Было обнаружено, что, во-первых, на прозрачность влияет скорость выполнения процесса. В частности, обнаружено, что предпочтительный уровень прозрачности может быть достигнут, если этап разбавления и регулирования pH выполняется в пределах 20 минут от момента этапа разделения при отсутствии последующего этапа тепловой обработки, или в пределах 40 минут от момента этапа разделения, если применяется обсуждаемый ниже дополнительный этап тепловой обработки.
Во-вторых, было обнаружено, что на прозрачность, в зависимости от условий разделения и экстракции, может влиять количество тонкодисперсных частиц в источнике соевого белка. В частности, найдено, что при некоторых условиях экстракции и разделения может быть предпочтительным снижение содержания тонкодисперсных частиц источника соевого белка таким образом, чтобы содержание в нем частиц, достаточно мелких, чтобы проходить через сито в 20 меш, составляло бы менее чем около 45% от его массы.
Согласно одному объекту настоящего изобретения обеспечивается способ приготовления раствора соевого белка, который содержит:
(a) при необходимости такую сортировку источника соевого белка, чтобы обеспечить отсортированный источник соевого белка, содержащий менее чем около 45 мас.%, предпочтительно менее чем около 35 мас.% частиц, достаточно мелких, чтобы проходить через сито в 20 меш;
(b) экстракционную обработку отсортированного при необходимости источника соевого белкового материала водным раствором соли кальция с целью вызвать солюбилизацию соевого белка из отсортированного при необходимости соевого белкового источника и образовать водный раствор соевого белка;
(c) отделение водного раствора соевого белка от остаточных количеств источника соевого белка; и либо
(d) в пределах около 20 минут от момента этапа (с) (i) разбавление водного раствора соевого белка до удельной электропроводности менее чем около 90 мС, предпочтительно от около 4 до около 18 мС и (ii) доведение показателя рН водного раствора соевого белка до величины от около 1,5 до около 4,4, предпочтительно от около 2 до около 4, с тем, чтобы получить подкисленный раствор соевого белка, имеющий показатель поглощения видимого света при 600 нм (А600) ниже около 0,055, предпочтительно ниже около 0,040, либо
(e) в пределах около 40 минут от момента этапа (с) (i) разбавление водного раствора соевого белка до удельной электропроводности менее чем около 90 мС, предпочтительно от около 4 до около 18 мС, (ii) регулирование показателя pH водного раствора соевого белка до величины от около 1,5 до около 4,4, предпочтительно от около 2 до около 4, и (iii) тепловую обработку водного раствора белка при температуре от около 70°C до около 160°C в течение периода времени от около 10 секунд до около 60 минут, предпочтительно от около 80°C до около 120°C в течение периода времени от около 10 секунд до около 5 минут, более предпочтительно от около 85°C до около 95°C в течение периода времени от около 30 секунд до около 5 минут, с тем, чтобы получить подкисленный раствор соевого белка, имеющий показатель поглощения видимого света при 600 нм (А600) ниже около 0,055, предпочтительно ниже около 0,040.
Кроме того, обнаружено, что если этапы экстракции и разделения, а также последующие этапы разбавления и/или мембранной обработки осуществляются при повышенной температуре, обычно от около 35°C до около 65°C, предпочтительно от около 50°C до около 60°C, то по сравнению с выполнением этих этапов при температурах окружающей среды от около 20°C до около 25°C могут быть получены определенные преимущества. Проведение этапов экстракции и разделения при повышенной температуре придает водному раствору соевого белка лучшую прозрачность по сравнению прозрачностью, достижимой при выполнении этих же этапов при температуре окружающей среды. Предпочтительно максимизировать прозрачность водного раствора соевого белка, получаемого на этапе разделения, чтобы обеспечить минимальную мутность конечного продукта после его повторной солюбилизации. Экстракция и разделение при повышенной температуре также предпочтительны тем, что это допускает к переработке соевую муку или другие источники белка с повышенным содержанием тонкодисперсных частиц и, тем не менее, приводит к соевому белковому продукту, обеспечивающему кислые водные растворы, обладающие предпочтительным уровнем прозрачности. Выполнение при повышенной температуре мембранной обработки приводит к более эффективному удалению ингибиторов трипсина и более значительной интенсивности потока по сравнению с осуществлением такой обработки при температуре окружающей среды. Результатом осуществления всех обозначенных этапов обработки вблизи верхней границы температурного диапазона (например, от 50°C до 65°C) может стать более низкая микробная нагрузка, чем если бы эти этапы выполнялись при температуре окружающей среды.
Соответственно, в другом объекте настоящего изобретения обеспечивается способ приготовления раствора соевого белка, который содержит:
(a) экстракционную обработку источника соевого белка водным раствором соли кальция с целью вызвать солюбилизацию соевого белка из белкового источника и образовать водный раствор соевого белка,
(b) отделение водного раствора соевого белка от остаточных количеств источника соевого белка;
(c) при необходимости разбавление отделенного водного раствора соевого белка;
(d) регулирование показателя рН отделенного и при необходимости разбавленного водного раствора соевого белка до величины от около 1,5 до около 4,4 с тем, чтобы обеспечить прозрачный раствор соевого белка;
() концентрирование подкисленного прозрачного водного раствора соевого белка при поддержании его ионной силы по существу постоянной посредством применения мембранно-селективной технологии;
(f) диафильтрацию сконцентрированного раствора соевого белка, при этом каждый из этапов (а)-(f) выполняется при температуре от около 50°C до около 60°C.
Соевый белковый продукт, полученный согласно представленному здесь способу, не обладает специфическим бобовым вкусом продуктов, получаемых из соевого белка, и подходит не только для белкового обогащения кислых сред, но может также использоваться в большом количестве обычных для белковых изолятов применений, включая, но, не ограничиваясь белковым обогащением подвергаемых технологической обработке пищевых продуктов и напитков, эмульгированием масел, в качестве средства придания консистенции в выпекаемых изделиях и в качестве вспенивателя в продуктах с газовыми пузырьками. Помимо этого, соевому белковому продукту может быть придана форма белковых волокон, пригодных для применения в заменителях мяса, и он может быть применен в качестве заменителя яичного белка или наполнителя в таких пищевых продуктах, где яичный белок используется в качестве связующего компонента. Соевый белковый продукт может использоваться в питательных добавках. Данный соевый белковый продукт может также использоваться в аналогах молочных продуктов или в продуктах, являющихся молочно/соевыми смесями. Другие применения соевый белковый продукт находит в кормах для домашних животных, кормах для скота, в промышленных и косметических применениях и в средствах личной гигиены.
Общее описание изобретения
Источник соевого белка, используемый при данном способе, может быть соевыми бобами, или любым соевым продуктом, или побочным продуктом, получаемым при обработке сои, включая, но, не ограничиваясь молотой соей, соевыми хлопьями, соевой крупой и соевой мукой. Источник соевого белка может использоваться в полножирной форме, частично обезжиренном виде или в полностью обезжиренной форме. Когда источник соевого белка содержит значительные количества жира, как правило, в ходе реализации способа требуется этап удаления масла. Соевый белок, извлекаемый из источника соевого белка, может быть белком, модифицированным генно-инженерными манипуляциями, но обладающим характерными гидрофобными и полярными свойствами натурального белка.
До этапа солюбилизации белка источник соевого белка может быть подвергнут сортировке для уменьшения содержания в нем тонкодисперсных частиц. Источник соевого белка может быть отсортирован таким образом, чтобы он содержал менее чем около 45 мас.%, предпочтительно менее чем около 35 мас.% тонкодисперсных частиц, способных проходить через сито в 20 меш (ситовый размер США). Сортировка может удобно выполняться просеиванием источника соевого белка.
Солюбилизация белка из необязательно отсортированного материала источника соевого белка наиболее удобно осуществляется с помощью раствора хлорида кальция, хотя могут использоваться и растворы других солей кальция. Помимо этого, могут использоваться соединения других щелочноземельных металлов, такие как соли магния. Кроме того, может выполняться экстракция соевого белка из источника соевого белка с использованием раствора соли кальция в комбинации с раствором другой соли, такой как хлорид натрия. Помимо этого, экстракция соевого белка из источника соевого белка может осуществляться с помощью воды или с помощью раствора соли, такой как хлорид натрия, с солью кальция, впоследствии добавляемой к водному раствору соевого белка, полученному на этапе экстракции. Осадок, образующийся при добавлении соли кальция, перед последующей обработкой удаляется.
При увеличении в растворе концентрации соли кальция степень солюбилизации белка из источника соевого белка вначале увеличивается до тех пор, пока не достигает предельного значения. Любое последующее увеличение концентрации соли общего количества солюбилизированного белка уже не увеличивает.Концентрация раствора соли кальция, приводящая к максимальной солюбилизации белка, варьирует в зависимости от конкретной соли. Обычно предпочитается применение величин концентрации менее чем около 1,0 М и более предпочтительно величина концентрации составляет от около 0,10 М до около 0,15 М.
При периодическом процессе солевая солюбилизация белка выполняется при температуре от около 1°C до около 100°C, предпочтительно от около 15°C до около 65°C, более предпочтительно от около 50°C до около 60°C, и предпочтительно сопровождается перемешиванием для уменьшения времени растворения, которое обычно составляет от около 1 до около 60 минут. Предпочтительно выполнять солюбилизацию так, чтобы экстрагировать из источника соевого белка по существу настолько много белка, насколько это возможно, с тем, чтобы обеспечить высокий суммарный выход продукта.
При непрерывном процессе экстракция соевого белка из источника соевого белка выполняется любым способом, совместимым с осуществлением непрерывной экстракции белка из источника соевого белка. В одном воплощении источник соевого белка непрерывно смешивается с раствором соли кальция, и смесь перемещается по трубе или трубопроводу, имеющему такую длину и с такой скоростью потока, которые обеспечивают время пребывания, достаточное для протекания желательной экстракции в соответствии с описанными здесь параметрами. При такой непрерывной методике этап солевой солюбилизации проводится быстро, в течение периода времени вплоть до около 10 минут, предпочтительно так, чтобы осуществить солюбилизацию, обеспечивающую экстрагирование по существу настолько большого количества белка из источника соевого белка, насколько это возможно. Солюбилизация в непрерывном режиме проводится при температурах между около 1°C и около 100°C, предпочтительно между около 15°C и около 65°C, более предпочтительно между около 50°C и около 60°C.
Экстракция обычно проводится при pH от около 5 до около 11, предпочтительно от около 5 до около 7. pH экстракционной системы (источник соевого белка и раствор соли кальция) для применения на этапе экстракции может быть доведен, если это требуется, до любой желательной величины в пределах диапазона от около 5 до около 11 при помощи любой подходящей кислоты пищевой категории качества, обычно соляной кислоты или фосфорной кислоты, или щелочи пищевой категории качества, обычно гидроксида натрия.
Концентрация источника соевого белка в растворе соли кальция во время этапа солюбилизации может варьировать в широких пределах. Типичные величины концентрации составляют от около 5 до около 15% (отношение массы к объему).
Этап экстракции белка водно-солевым раствором оказывает дополнительное воздействие на солюбилизацию жиров, которые могут присутствовать в источнике соевого белка, что затем приводит к жирам, присутствующим в водной фазе.
Белковый раствор, образующийся в результате проведения этапа экстракции, как правило, имеет концентрацию белка от около 5 до около 50 г/л, предпочтительно от около 10 до около 50 г/л.
Водный раствор соли кальция может содержать антиоксидант. Антиоксидант может быть любым подходящим антиоксидантом, таким как сульфит натрия или аскорбиновая кислота. Количество применяемого антиоксиданта может варьировать от около 0,01 до около 1 мас.% от массы раствора, предпочтительно составляя около 0,05 мас.%. Антиоксидант служит для ингибирования окисления в белковом растворе любых фенольных соединений.
Водная фаза, образующаяся на этапе экстракции, затем может быть отделена от остаточных количеств источника соевого белка любым подходящим способом, таким как применение декантирующей центрифуги или любого подходящего сетчатого фильтра, сопровождаемое дисковым центрифугированием и/или фильтрацией для удаления остатков исходного материала соевого белка. Этап разделения обычно проводится при той же температуре, что и этап солюбилизации белка, но может осуществляться при любой температуре в пределах диапазона от около 1°C до около 100°C, предпочтительно от около 15°C до около 65°C, более предпочтительно от около 50°C до около 60°C. Отделенные остатки источника соевого белка могут высушиваться для последующей утилизации. В качестве варианта отделенные остатки источника соевого белка могут быть переработаны для извлечения некоторых остаточных количеств белка. Отделенные остаточные количества источника соевого белка могут быть подвергнуты повторной экстракционной обработке свежим раствором соли кальция, и осветленный раствор белка объединяется с исходным раствором белка для дальнейшей обработки согласно следующему далее описанию. В качестве варианта отделенные остатки источника соевого белка могут быть подвергнуты обработке с помощью обычной методики изоэлектрического осаждения или любой другой подходящей для извлечения такого остаточного белка методики.
Как отмечалось выше, может быть предпочтительным выполнение этапа экстракции (в периодическом, либо в непрерывном режиме) и последующего этапа выделения водного раствора соевого белка из остаточных количеств источника соевого белка при повышенной температуре, обычно от около 35°C до около 65°C, предпочтительно от около 50°C до около 60°C, для получения осветленного раствора соевого белка, имеющего улучшенную прозрачность по сравнению с осуществлением этих этапов при температуре окружающей среды.
В случаях, когда источник соевого белка содержит значительные количества жира, как это описывается в принадлежащих данному заявителю патентах США №№5844086 и 6005076, раскрытие которых включено здесь посредством ссылки, к отделенному водному раствору белка могут быть применены описанные там этапы обезжиривания. В качестве варианта обезжиривание отделенного водного белкового раствора может быть достигнуто с помощью любой другой подходящей методики.
Для удаления окрашивающих и/или придающих запах соединений водный раствор соевого белка может быть обработан адсорбентом, таким как порошкообразный активированный уголь или гранулированный активированный уголь. Такая обработка адсорбентом может выполняться в любых подходящих условиях, как правило, при температуре среды отделенного водного белкового раствора. В случае порошкообразного активированного угля используются его количества, составляющие от около 0,025% до около 5% (отношение массы к объему), предпочтительно от около 0,05% до около 2% (отношение массы к объему). Адсорбент может быть удален из раствора соевого белка любым удобным способом, например, фильтрацией.
Полученный водный раствор соевого белка обычно разбавляется водным растворителем в количестве от около 0,5 до около 10 объемов, предпочтительно от около 0,5 до около 2 объемов с тем, чтобы уменьшить удельную электропроводность водного раствора соевого белка до величины в целом ниже около 90 мС, предпочтительно от около 4 до около 18 мС. Такое разбавление обычно выполняется с использованием воды, хотя может применяться разбавленный раствор таких солей, как хлорид натрия или хлорид кальция, имеющий электропроводность вплоть до около 3 мС.
Растворитель, с которым обычно смешивается раствор соевого белка, имеет такую же температуру, как и раствор соевого белка, но растворитель также может иметь температуру от около 1°C до около 100°C, предпочтительно от около 15°C до около 65°C, более предпочтительно от около 50°C до около 60°C.
pH разбавленного раствора соевого белка затем доводится до величины от около 1,5 до около 4,4, предпочтительно от около 2 до около 4 добавлением любой подходящей кислоты пищевой категории качества, такой как соляная кислота или фосфорная кислота, приводя к прозрачному подкисленному водному раствору соевого белка.
Прозрачный подкисленный водный раствор соевого белка обычно имеет удельную электропроводность ниже около 95 мС, предпочтительно от около 4 до около 23 мС.
Показатель поглощения разбавленного и подкисленного раствора на длине волны 600 нм является важным индикатором прозрачности кислого раствора восстановленного соевого белкового продукта. Показатель поглощения разбавленного и подкисленного раствора на 600 нм (А600), составляющий ниже около 0,055, предпочтительно ниже около 0,040, является критически важным для получения конечного продукта, обеспечивающего водный кислый раствор, отвечающий сформулированному выше определению предпочтительного уровня прозрачности. Найдено, что когда применяется описанный ниже необязательный этап тепловой обработки, прозрачность белкового раствора улучшается. Поэтому для разбавленного и подкисленного раствора величина А600, превышающая 0,055, может быть приемлемой в тех случаях, когда используется последующий этап тепловой обработки и эта тепловая обработка улучшает прозрачность в достаточной мере для того, чтобы А600 разбавленного, подкисленного и подвергнутого тепловой обработке раствора составляла менее чем около 0,055, предпочтительно менее чем около 0,040.
Было обнаружено, что для обеспечения того, чтобы из соевого белкового продукта данного способа можно было бы получать растворы, обладающие предпочтительным уровнем прозрачности, важную роль играет скорость процесса. Чем дольше раствор экстракта белка остается при естественном рН после удаления остаточных количеств источника соевого белка, тем более мутным становится такой раствор. Это помутнение происходит независимо от прозрачности водного раствора соевого белка, получаемого после этапа разделения. Полностью свободный от мути раствор становится мутным, если незамедлительно не разбавляется и не подкисляется. После образования такой мути удаление ее оказывается очень трудным даже с помощью тонкодисперсной фильтрации.
Поэтому предпочтительно выполнение разбавления и подкисления если не сразу же после осветления раствора экстракта, то, как можно быстрее. Исследование показало, что максимальное время между осветлением и разбавлением и подкислением должно составлять около 20 минут, или 40 минут, если предполагается использование дополнительной тепловой обработки, с желательным более коротким временем и оптимальным немедленным разбавлением и подкислением.
Подкисленный прозрачный водный раствор соевого белка может быть подвергнут тепловой обработке с тем, чтобы инактивировать термолабильные антипитательные факторы, такие как ингибиторы трипсина, присутствующие в таком растворе вследствие экстрагирования из исходного материала соевого белка во время этапа экстракции. Такой этап нагревания также обеспечивает дополнительный полезный эффект ослабления микробной нагрузки и улучшения прозрачности раствора. Показатель поглощения разбавленного, подкисленного и подвергнутого тепловой обработке раствора, составляющий на длине волны в 600 нм (А600) ниже около 0,055, предпочтительно ниже около 0,040, является критически важным для получения конечного продукта, обеспечивающего водный кислый раствор, удовлетворяющий определению предпочтительного уровня прозрачности. Как правило, белковый раствор нагревается до температуры от около 70°C до около 160°C в течение периода времени от около 10 секунд до около 60 минут, предпочтительно от около 80°C до около 120°C в течение периода времени от около 10 секунд до около 5 минут, более предпочтительно от около 85°C до около 95°C в течение периода времени от около 30 секунд до около 5 минут. Подвергнутый тепловой обработке подкисленный раствор соевого белка затем может быть охлажден для дальнейшей, описанной ниже обработки, предпочтительно до температуры от около 2°C до около 65°C, предпочтительно от около 50°C до около 60°C.
Полученный подкисленный прозрачный водный раствор соевого белка может быть непосредственно высушен для получения соевого белкового продукта. Для обеспечения соевого белкового продукта, имеющего уменьшенное содержание примесей и сниженную концентрацию солей, такого как соевый белковый изолят, прозрачный подкисленный водный раствор соевого белка перед сушкой может быть подвергнут обработке.
Прозрачный подкисленный раствор соевого белка может быть подвергнут концентрированию для увеличения концентрации содержащегося в нем белка при поддержании его показателя ионной силы по существу постоянным. Такое концентрирование, как правило, выполняется с тем, чтобы обеспечить концентрированный раствор соевого белка, имеющий концентрацию белка от около 50 до около 300 г/л, предпочтительно от около 100 до около 200 г/л.
Этап концентрирования может быть выполнен любым подходящем способом, совместимым с периодическим или непрерывным режимом, например, применением любой подходящей мембранно-селективной технологии, такой как ультрафильтрация или диафильтрация, с использованием таких мембран, как половолоконные мембраны или спирально-витые мембраны с подходящими молекулярными массами отсечения, например, от около 3000 до около 1000000 Да, предпочтительно от около 5000 до около 100000 Да, с обращением к различным материалам и конструкциям мембран, и для непрерывной работы имеющим такие размеры, чтобы допускать желательную степень концентрации, при которой водный белковый раствор проходит через мембрану.
Как известно, ультрафильтрация и подобные мембранно-селективные технологии позволяют низкомолекулярным соединениям проходить через них, не допуская этого в случае продуктов с более высокой молекулярной массой. Низкомолекулярные соединения включают не только ионные соединения пищевых солей, но также и низкомолекулярные материалы, экстрагируемых из исходного материала, такие как углеводы, пигменты, низкомолекулярные белки и антипитательные факторы, такие как ингибиторы трипсина, которые сами по себе являются низкомолекулярными белками. С учетом различных материалов и конструкций мембран показатель отсечения по молекулярной массе мембраны обычно выбирается так, чтобы гарантировать удержание значительной доли содержащегося в растворе белка, позволяя загрязнителям проходить насквозь.
Сконцентрированный раствор соевого белка после этого может быть подвергнут этапу диафильтрации с использованием воды или разбавленного раствора соли. Раствор для диафильтрации может находиться при своем естественном pH, или при pH подвергаемого диафильтрации белкового раствора, или при любом промежуточном значении pH. Такая диафильтрация может выполняться с использованием от около 1 до около 40 объемов диафильтрующего раствора, предпочтительно от около 2 до около 25 объемов диафильтрующего раствора. При выполнении диафильтрации из прозрачного водного раствора соевого белка пропусканием через мембрану с пермеатом удаляются дополнительные количества загрязнителей. Это очищает прозрачный водный раствор белка и может также снизить его вязкость. Операция диафильтрации может производиться до тех пор, пока в пермеате больше не будет присутствовать никаких значительных количеств загрязнителей или видимого окрашивания, или же пока ретентат не будет достаточно очищен для того, чтобы после сушки обеспечивать изолят соевого белка с содержанием белка по меньшей мере около 90 мас.% (N×6.25) в пересчете на сухую массу. Такая диафильтрация может выполняться с помощью той же самой мембраны, которая применяется на этапе концентрирования. Однако если желательно, этап диафильтрации может производиться с использованием отдельной мембраны с другим показателем отсечения по молекулярной массе, такой как мембрана, имеющая отсечение по молекулярной массе в диапазоне от около 3000 до около 1000000 Да, предпочтительно от около 5000 до около 100000 Да, с учетом при этом различных материалов и конструкций мембраны.
В качестве варианта этап диафильтрации может быть применен к прозрачному подкисленному водному раствору белка перед его концентрированием или к частично сконцентрированному прозрачному подкисленному водному раствору белка. Также диафильтрация может применяться многократно в различные моменты времени в ходе выполнения концентрирования. Когда диафильтрация применяется перед концентрированием или к частично сконцентрированному раствору, получаемый диафильтрованный раствор в дальнейшем может быть подвергнут дополнительному концентрированию. Снижение вязкости, достигаемое многократной диафильтрацией в ходе концентрирования раствора белка, может обеспечить достижение более высокой конечной концентрации полностью сконцентрированного белка. Это уменьшает объем материала, предназначаемого для сушки.
Этап концентрирования и этап диафильтрации могут здесь выполняться таким образом, чтобы извлекаемый в дальнейшем соевый белковый продукт содержал менее чем около 90 мас.% белка (N×6,25) в пересчете на сухую массу, например, по меньшей мере около 60 мас.% белка (N×6,25) в пересчете на сухую массу Посредством частичного концентрирования и/или частичной диафильтрации прозрачного водного раствора соевого белка оказывается возможным лишь частичное удаление загрязняющих примесей. Такой раствор белка может быть затем высушен с обеспечением соевого белкового продукта с более низким уровнем чистоты. Соевый белковый продукт, имеющий содержание белка по меньшей мере около 60 мас.%, остается все еще способным давать в кислых условиях прозрачные белковые растворы.
В среде для диафильтрации во время по меньшей мере части этапа диафильтрации может присутствовать антиоксидант.Антиоксидант может быть любым подходящим антиоксидантом, таким как сульфит натрия или аскорбиновая кислота. Количество антиоксиданта, используемого в среде для диафильтрации, зависит от применяемых материалов и может варьировать от около 0,01 до около 1 мас.%, предпочтительно составляя около 0,05 мас.%. Антиоксидант служит для ингибирования окисления любых фенольных соединений, присутствующих в концентрированном растворе соевого белка.
Этап концентрирования и возможный этап диафильтрации могут проводиться при любой подходящей температуре, как правило, от около 2°C до около 65°C, предпочтительно от около 50°C до около 60°C, и в течение промежутка времени, обеспечивающего желательную степень концентрирования и диафильтрации. Характеристики температуры и других применяемых условий до некоторой степени зависят от мембранного оборудования, используемого при мембранной обработке раствора с целью обеспечения желательной концентрации белка и эффективного переноса загрязнителей в пермеат.
В сое имеются два основных ингибитора трипсина, а именно, ингибитор Кунитца, который является термолабильной молекулой с молекулярной массой приблизительно 21000 Да, и ингибитор Боумена-Берка, более термостабильная молекула с молекулярной массой около 8000 Да. Уровень активности ингибитора трипсина в конечном соевом белковом продукте может регулироваться путем манипуляций с различными переменными процесса.
Как отмечалось выше, для инактивации термолабильных ингибиторов трипсина может использоваться тепловая обработка подкисленного прозрачного водного раствора соевого белка. Частично сконцентрированный или полностью сконцентрированный подкисленный раствор соевого белка может быть также подвергнут тепловой обработке в целях инактивации термолабильных ингибиторов трипсина. Когда тепловая обработка применяется к частично сконцентрированному подкисленному раствору соевого белка, образующийся термически обработанный раствор после этого может быть дополнительно сконцентрирован.
Помимо этого, этапы концентрирования и/или диафильтрации могут осуществляться способом, благоприятным для перемещения ингибиторов трипсина в пермеат вместе с другими загрязнителями. Удалению ингибиторов трипсина способствует применение мембран с большим размером пор, например, от около 30000 до около 1000000 Да, функционирование мембраны при повышенных температурах, например, от около 30°C около до 65°C, предпочтительно от 50°C до около 60°C, и использование больших объемов среды для диафильтрации, например, от около 10 до около 40 объемов.
Подкислением и подверганием мембранной обработке разбавленного белкового раствора при более низких величинах pH от около 1,5 до около 3 активность ингибитора трипсина может быть снижена по сравнению с обработкой раствора при более высоком pH от около 3 до 4,4. Когда белковый раствор является сконцентрированным и подвергнутым диафильтрации при нижних значениях диапазона показателей pH, может оказаться желательным повышение pH ретентата перед сушкой. pH сконцентрированного и подвергнутого диафильтрации белкового раствора может быть поднят до желательной величины, например, pH=3 добавлением любой подходящей щелочи пищевой категории качества, такой как гидроксид натрия.
Кроме того, снижение активности ингибитора трипсина может быть достигнуто посредством подвергания соевых материалов воздействию реагентов-восстановителей, которые разрывают или перегруппировывают дисульфидные мостики ингибиторов. Подходящие восстановители включают сульфит натрия, цистеин и N-ацетилцистеин.
Добавление таких восстановителей может выполняться на различных стадиях способа. Восстановитель может быть добавлен с исходным материалом соевого белка на этапе экстракции, может быть добавлен к осветленному водному раствору соевого белка после удаления остатков исходного материала соевого белка, может быть добавлен к сконцентрированному белковому раствору до или после диафильтрации или же может быть в сухом виде смешан с высушенным соевым белковым продуктом. Добавление восстановителя может объединяться с описанными выше этапами мембранной обработки или с этапом тепловой обработки.
Если является желательным сохранение активности ингибиторов трипсина в концентрированном растворе белка, это может быть обеспечено исключением или снижением интенсивности этапа тепловой обработки, отказом от применения восстановителей, осуществлением этапов концентрирования и диафильтрации в условиях верхней границы предела диапазона величин pH, например, при pH от 3 до около 4,4, применением при концентрировании и диафильтрации мембраны с меньшим размером пор, функционированием мембраны при более низких температурах и использованием меньших объемов среды диафильтрации.
Сконцентрированный и при необходимости подвергнутый диафильтрации белковый раствор может быть в дальнейшим, если необходимо, подвергнут операции обезжиривания, как это описано в патентах США №№5844086 и 6005076. В качестве варианта обезжиривание сконцентрированного и при необходимости подвергнутого диафильтрации белкового раствора может быть достигнуто с помощью любой другой подходящей методики.
Для удаления окрашивающих и/или придающих запах соединений подвергнутый концентрированию и при необходимости диафильтрации прозрачный водный раствор соевого белка может быть обработан адсорбентом, таким как порошкообразный активированный уголь или гранулированный активированный уголь. Такая обработка адсорбентом может выполняться в любых подходящих условиях, как правило, при температуре среды сконцентрированного белкового раствора. В случае порошкообразного активированного угля используются количества, составляющие от около 0,025% до около 5% (отношение массы к объему), предпочтительно от около 0,05% до около 2% (отношение массы к объему). Адсорбент может быть удален из раствора соевого белка любым удобным способом, например, фильтрацией.
Сконцентрированный и при необходимости подвергнутый диафильтрации прозрачный водный раствор соевого белка может быть высушен с помощью любой подходящей технологии, такой как распылительная сушка или лиофилизация. Перед сушкой может быть выполнен этап пастеризации раствора соевого белка. Такая пастеризация может выполняться под любыми желательными условиями пастеризации. Как правило, сконцентрированный и при необходимости подвергнутый диафильтрации раствор соевого белка нагревается до температуры от около 55°C до около 70°C, предпочтительно от около 60°C до около 65°C, в течение периода времени от около 30 секунд до около 60 минут, предпочтительно от около 10 минут до около 15 минут. Пастеризованный сконцентрированный раствор соевого белка может быть затем охлажден для выполнения сушки, предпочтительно до температуры от около 25°C до около 40°C.
Сухой соевый белковый продукт имеет содержание белка, превышающее около 60 мас.% (N×6,25) в пересчете на сухую массу Предпочтительно сухой соевый белковый продукт является изолятом с высоким содержанием белка, превышающим около 90 мас.%) белка, предпочтительно по меньшей мере около 100 мас.% (N×6,25) в пересчете на сухую массу
Получаемый здесь соевый белковый продукт является растворимым в кислой водной среде, что делает такой продукт идеальным для его внесения в напитки, как газированные, так и негазированные, в целях обеспечения их белкового обогащения. pH таких напитков варьирует в широких пределах кислотной части диапазона, границы которых составляют от около 2,5 до около 5. Предлагаемый здесь продукт из соевого белка в целях белкового обогащения напитков может добавляться к таким напиткам в любом подходящем количестве, обеспечивая, например, по меньшей мере около 5 г соевого белка на порцию. Добавленный соевый белковый продукт растворяется в напитке и не ухудшает прозрачность напитка даже после тепловой обработки. Соевый белковый продукт может смешиваться с сухим напитком перед восстановлением такого напитка растворением в воде. Иногда может быть необходима модификация стандартной рецептуры напитков для обеспечения возможности внесения в нее соевого белкового продукта в случаях, когда присутствующие в напитке компоненты могут оказывать неблагоприятное воздействие на способность соевого белкового продукта оставаться в растворенном в напитке состоянии.
Примеры
Пример 1
Этот пример иллюстрирует эффект от наличия тонкодисперсных частиц в источнике соевого белка на прозрачность как разбавленного, подкисленного и термически обработанного раствора соевого белка, так и на прозрачность водного кислого раствора конечного соевого белкового продукта.
30 кг обезжиренных соевых белых хлопьев, содержащих "а" мас.% хлопьев в виде проходящих через сито в 20 меш тонкодисперсных частицы, было добавлено к "b" л 0,15 М раствора CaCl2 при температуре окружающей среды и перемешивалось в течение 30 минут для получения водного белкового раствора. Остаточные количества соевых белых хлопьев были удалены, а образовавшийся белковый раствор осветлялся центрифугированием с получением "с" л белкового раствора, имеющего содержание белка в "d" мас.% и показатель поглощения на 600 нм, равный "e".
Раствор белка после этого был добавлен к "f объему(-ам) очищенной обратным осмосом воды и рН образца снижен до значения "g" разбавленной "h" (один объем концентрированной "h" плюс один объем воды). Разбавленный и подкисленный раствор был после этого подвергнут тепловой обработке в течение 30 секунд при 90°C. А600 белкового раствора после такой тепловой обработки составил "i".
Подвергнутый тепловой обработке, подкисленный раствор белка был уменьшен в объеме от "j" л до "k" л концентрированием на полиэфирсульфоновой мембране, имеющей отсечение по молекулярной массе 100000 Да и использовавшейся при температуре приблизительно "1"°C. Подкисленный белковый раствор с содержанием белка "m" мас.% был подвергнут диафильтрации "n" л очищенной обратным осмосом (RO) воды с выполнением диафильтрации приблизительно при "о"°C. Подвергнутый диафильтрации раствор был после этого дополнительно сконцентрирован до объема "p" л и подвергнут диафильтрации дополнительными "q" л RO-воды с выполнением диафильтрации приблизительно при "r"°C. После этой второй диафильтрации раствор белка был сконцентрирован от содержания белка в "s" мас.% до содержания белка в "t" мас.%, а затем разбавлен водой до содержания белка в "u" мас.% с тем, чтобы облегчить сушку распылением. Данный белковый раствор перед сушкой распылением был восстановлен с выходом в "v" мас.% от исходного центрифугированного раствора белка. Подвергнутый диафильтрации подкисленный, сконцентрированный белковый раствор затем высушивался с получением продукта, содержание белка в котором было найдено равным "w"% (N×6,25) в пересчете на сухую массу Продукту было присвоено обозначение "x" S701H. Был приготовлен раствор S701H растворением сухого белка в количестве, достаточном для обеспечения 0,48 г белка в 15 мл RO-воды, который имел pH, равный "y". С помощью прибора HunterLab Color Quest ХЕ, использовавшегося в режиме пропускания, был оценен показатель мутности этого раствора и найден равным "z".
В следующей Таблице 1 представлены параметры от "а" до "z" для тринадцати серий.
| Таблица 1 | |||||||||||||
| Параметры партий при получении S701H | |||||||||||||
| x | S013-J29-09A | S013-K05-09A | S013-K12-09A | S016-K23-09A | S015-A14-10A | S017-B18-10A | S014-B24-10A | S017-C10-10A | S017-D13-10A | S019-D15-10A | S019-D19-10A | S019-D20-10A | S019-D21-10A |
| а | 44,3 | 44,3 | 44,3 | 33 | 45,8 | 48 | 44,6 | 48 | 52,7 | 30,7 | 30,7 | 30,7 | 30,7 |
| b | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 400 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
| с | 250 | 269 | 230,5 | 273 | 251 | 306,3 | 232 | 230 | 219,6 | 209,3 | 233 | 228 | 221 |
| d | 2,19 | 2,61 | 2,14 | 2,27 | 2,52 | 2,20 | 2,74 | 2,79 | 2,76 | 2,76 | 2,83 | 2,69 | 2,79 |
| е | 0,216 | 0,454 | 0,166 | 0,202 | 0,435 | 0,298 | 0,264 | 0,343 | 0,248 | 0,251 | 0,377 | 0,248 | 0,271 |
| f | 1 | 1 | 1 | 1 | 0,75 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| g | 2,66 | 2,99 | 2,95 | 3,08 | 2,57 | 3,19 | 3,03 | 2,82 | 3,18 | 3,27 | 3,14 | 3,05 | 3,29 |
| h | H3PO4 | HCl | HCl | HCl | HCl | HCl | HCl | HCl | HCl | HCl | HCl | HCl | HCl |
| i | 0,034 | 0,041 | 0,039 | 0,026 | 0,056 | 0,056 | 0,022 | 0,060 | 0,061 | 0,027 | 0,013 | 0,016 | 0,023 |
| j | 510 | 535 | 475 | 518 | 390 | 670 | 465 | 503 | 475 | 408 | 485 | 500 | 480 |
| к | 95 | 100 | 82 | 107 | 88 | 120 | 100 | 115 | 117 | 89 | 96 | 108 | 107 |
| 1 | 30 | 30 | 29 | 29 | 30 | 31 | 30 | 30 | 30 | 30 | 50 | 29 | 50 |
| m | 4,53 | 5,30 | 5,15 | 4,53 | 6,25 | 4,28 | 4,70 | 4,95 | 4,53 | 4,99 | 5,81 | 4,77 | 4,73 |
| n | 120 | 125 | 123 | 160,5 | 132 | 180 | 150 | 173 | 176 | 134 | 144 | 162 | 160 |
| o | 29 | 30 | 30 | 31 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 51 | 29 | 50 |
| P | 48 | 50 | 41 | 54 | 44 | 60 | 42 | 51 | 49 | 41 | 48 | 47 | 48 |
| q | 365 | 375 | 307,5 | 405 | 330 | 450 | 315 | 383 | 368 | 308 | 360 | 353 | 360 |
| r | 29 | 30 | 30 | 30 | 31 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 49 | 30 | 51 |
| s | 8,33 | 9,02 | 9,91 | 7,92 | 10,87 | 9,38 | 9,69 | 10,51 | 9,87 | 9,66 | 10,85 | 9,89 | 9,34 |
| t | N/A | N/A | N/A | N/A | N/A | N/A | N/A | 12,42 | 12,29 | 11,78 | 13,49 | 11,78 | 11,86 |
| u | N/A | N/A | N/A | N/A | N/A | 8,62 | 8,17 | 5,78 | 5,71 | 5,94 | 6,22 | 5,02 | 5,55 |
| v | 77,6 | 65,1 | 81,9 | 66,8 | 73,9 | 79,1 | 64,8 | 83,0 | 77,2 | 74,0 | 79,2 | 66,4 | 77,3 |
| w | 100,67 | 101,68 | 100,24 | 100,95 | 102,61 | 102,25 | 101,56 | 101,07 | 100,62 | 100,53 | 102,43 | 102,10 | 102,45 |
| У | 3,29 | 3,38 | 3,42 | 3,47 | 3,05 | 3,19 | 3,51 | 3,32 | 3,42 | 3,22 | 3,25 | 3,42 | 3,45 |
| z | 3,1 | 9,7 | 5,5 | 5,9 | 16,8 | 23,6 | 9,2 | 16,7 | 12,1 | 5,4 | 1,8 | 3,8 | 2,8 |
| N/A означает «неприменимо». | |||||||||||||
Из данных в Таблице 1 видно, что образцы соевых белых хлопьев, содержащие менее чем около 45 мас.%, предпочтительно менее чем около 35 мас.% тонкодисперсных частиц, проходящих сквозь сито в 20 меш, обеспечили разбавленные, подкисленные и термически обработанные белковые растворы, имеющие А600 ниже около 0,055, предпочтительно ниже около 0,040, и водные кислые растворы соевого белкового изолята, имеющие предпочтительный уровень мутности менее 10%.
Пример 2
Данный пример демонстрирует влияние скорости выполнения процесса на прозрачность разбавленного, подкисленного и термически обработанного белкового раствора.
60 кг обезжиренных соевых белых хлопьев были добавлены при температуре окружающей среды к 600 л 0,15 М раствора CaCl2 и перемешивались в течение 30 минут для получения водного белкового раствора. Остаточные белые соевые хлопья были удалены, а образовавшийся белковый раствор был осветлен центрифугированием с получением 473,5 л белкового раствора, имевшего содержание белка 2,75 мас.% и показатель А600, равный "a".
Раствор белка после этого был добавлен к 1 объему очищенной обратным осмосом воды и pH образца снижен до значения 3 разбавленной HCl (один объем концентрированной HCl плюс один объем воды). Показатель А600 белкового раствора после разбавления и регулирования pH составил "b". Разбавленный и подкисленный раствор был после этого подвергнут тепловой обработке в течение 30 секунд при 90°C. А600 белкового раствора после этой тепловой обработки составил "с".
Процедура повторялась с образцами фугата, отбиравшимися после отделения от остаточных количеств соевых белых хлопьев каждые 10 минут вплоть до 70 минут. Полученные результаты представлены в следующей Таблице 2.
| Таблица 2 | |||
| Влияние на прозрачность раствора времени, прошедшего между осветлением и дальнейшей обработкой | |||
| Время между осветлением и разбавлением/регулированием pH/тепловой обработкой | "а" | "b" | "с" |
| Немедленное разбавление и регулирование pH | 0,225 | 0,043 | 0,037 |
| 10 минут | 0,252 | 0,050 | 0,047 |
| 20 минут | 0,280 | 0,053 | 0,046 |
| 30 минут | 0,310 | 0,058 | 0,050 |
| 40 минут | 0,325 | 0,068 | 0,053 |
| 50 минут | 0,338 | 0,069 | 0,056 |
| 60 минут | 0,362 | 0,087 | 0,059 |
| 70 минут | 0,378 | 0,094 | 0,067 |
Из представленных в Таблице 2 данных следует, что максимальное рекомендуемое время между осветлением и последующими этапами разбавления и подкисления составляет около 20 минут, если раствор предназначается для последующей переработки без тепловой обработки, или 40 минут, если используется последующий этап тепловой обработки. Свыше этих периодов времени показатель А600 белкового раствора может стать выше величины (0,055), служащей в качестве индикатора того, что водный кислый раствор конечного соевого белкового продукта имеет показатель мутности ниже 10%. Из Таблицы 2 можно видеть, что чем скорее осветленный экстракт подвергается дальнейшей обработке, тем выше оказывается прозрачность разбавленного, подкисленного и при необходимости термически обработанного белкового раствора.
Пример 3
Этот пример иллюстрирует действие на прозрачность температуры.
Сравнение выполнялось по отношению к прозрачности фугата после отстойника шлама в выражении поглощения видимого света при 600 нм (А600) для каждой из восьми серий способа. В каждой серии проводилось экстрагирование в течение 30 минут 30 кг соевой муки с использованием 300 л 0,15М раствора CaCl2. Каждый экстракт проводился через отстойник для удаления остаточных количеств источника соевого белка, а затем через дисковую шламовую центрифугу для дополнительного осветления раствора. Четыре партии обрабатывались при приблизительно 50°C, в то время как другие четыре партии были подвергнуты обработке при температуре окружающей среды от приблизительно 20°C до 25°C.
Для каждой партии регистрировались данные по А600 образцов фугата после отстойника и полученные результаты представлены в следующей далее Таблице 3.
| Таблица 3 | |||
| 50°C | Температура окружающей среды | ||
| Партия | Фугат А600 | Партия | Фугат А600 |
| BW-S020-H09-10A | 0,084 | BW-S020-G20-10A | 0,385 |
| BW-S020-H16-10A | 0,070 | BW-S020-H03-10A | 0,375 |
| BW-S020-H31-10A | 0,133 | BW-S020-H23-10A | 0,461 |
| BW-S020-I16-10A | 0,120 | BW-S020-H26-10A | 0,375 |
Из результатов в Таблице 3 видно, что в тех партиях, где экстракция и осветление проводились при приблизительно 50°C, была продемонстрирована значительно более низкая, определяемая величинами А600 мутность.
Краткое изложение описания
Резюмируя данное описания, настоящее изобретение относится к технологическим операциям, которые обеспечивают получение соевого белкового продукта, который может вноситься в кислый раствор и обеспечивать при этом предпочтительный уровень прозрачности. В пределах объема настоящего изобретения возможны его различные модификации.
Claims (15)
1. Способ приготовления раствора соевого белка, характеризующийся:
(a) экстракционной обработкой источника соевого белка водным раствором соли кальция с целью вызвать солюбилизацию соевого белка из белкового источника и образовать водный раствор соевого белка,
(b) отделением водного раствора соевого белка от остаточных количеств источника соевого белка; и либо
(c) в пределах около 20 мин от момента этапа (b) (i) разбавлением водного раствора соевого белка до удельной электропроводности менее 90 мСм, предпочтительно от 4 до 18 мСм, и (ii) доведением показателя pH водного раствора соевого белка до величины от 1,5 до 4,4, предпочтительно от около 2 до около 4, с тем, чтобы получить подкисленный раствор соевого белка, имеющий показатель поглощения видимого света при 600 нм (А600) менее чем 0,055, предпочтительно менее чем 0,040, либо
(d) в пределах около 40 мин от момента этапа (b) (i) разбавлением водного раствора соевого белка до удельной электропроводности менее чем 90 мСм, предпочтительно от 4 до 18 мСм, (ii) доведением показателя рН водного раствора соевого белка до величины от 1,5 до 4,4, предпочтительно от 2 до 4, и (iii) тепловой обработкой водного белкового раствора при температуре от около 70°C до 160°C в течение периода времени от 10 с до 60 мин для получения подкисленного раствора соевого белка, имеющего показатель поглощения видимого света при 600 нм (А600) менее 0,055.
(a) экстракционной обработкой источника соевого белка водным раствором соли кальция с целью вызвать солюбилизацию соевого белка из белкового источника и образовать водный раствор соевого белка,
(b) отделением водного раствора соевого белка от остаточных количеств источника соевого белка; и либо
(c) в пределах около 20 мин от момента этапа (b) (i) разбавлением водного раствора соевого белка до удельной электропроводности менее 90 мСм, предпочтительно от 4 до 18 мСм, и (ii) доведением показателя pH водного раствора соевого белка до величины от 1,5 до 4,4, предпочтительно от около 2 до около 4, с тем, чтобы получить подкисленный раствор соевого белка, имеющий показатель поглощения видимого света при 600 нм (А600) менее чем 0,055, предпочтительно менее чем 0,040, либо
(d) в пределах около 40 мин от момента этапа (b) (i) разбавлением водного раствора соевого белка до удельной электропроводности менее чем 90 мСм, предпочтительно от 4 до 18 мСм, (ii) доведением показателя рН водного раствора соевого белка до величины от 1,5 до 4,4, предпочтительно от 2 до 4, и (iii) тепловой обработкой водного белкового раствора при температуре от около 70°C до 160°C в течение периода времени от 10 с до 60 мин для получения подкисленного раствора соевого белка, имеющего показатель поглощения видимого света при 600 нм (А600) менее 0,055.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что источник соевого белка до этапа экстракции подвергается сортировке с целью обеспечения источника соевого белка, содержащего менее 45 мас.%, предпочтительно менее 35 мас.%, частиц, достаточно мелких, чтобы проходить через сито в 20 меш.
3. Способ по п.1, отличающий тем, что указанная соль кальция является хлоридом кальция, предпочтительно водным раствором хлорида кальция, имеющим концентрацию менее 1,0 М, предпочтительно от 0,10 до 0,15 М.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная экстракция источника соевого белка выполняется при температуре от 1°C до 100°C, предпочтительно от 15°C до 65°C, более предпочтительно от 50°C до 60°C, и/или указанная экстракция источника соевого белка выполняется при величине pH от 5 до 11, предпочтительно от 5 до 7, и/или указанный водный раствор соевого белка, полученный на этапе экстракции, имеет концентрацию белка от 5 до 50 г/л, предпочтительно от 10 до 50 г/л.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный этап разделения выполняется при температуре от 1°C до 100°C, предпочтительно от 5°C до 65°C, более предпочтительно от 50°C до 60°C, или указанный этап экстракции и указанный этап разделения выполняются при температуре от 50°C до 60°C.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный раствор соевого белка разбавляется водой при температуре от 1°C до 100°C, предпочтительно от 15°C до 65°C, более предпочтительно от 50°C до 60°C, или указанный этап экстракции, указанный этап разделения, указанный этап разбавления и указанный этап подкисления выполняются при температуре от 50°C до 60°C.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная тепловая обработка водного белкового раствора выполняется при температуре от 80°C до 120°C в течение периода времени от 10 с до 5 мин, предпочтительно при температуре от 85°C до 95°C в течение периода времени от 30 с до 5 мин.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что подкисленный раствор соевого белка, полученный на этапе (d), охлаждается для дальнейшей обработки до температуры от 2°C до 65°C, предпочтительно от 50°C до 60°C.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что подкисленный водный раствор соевого белка высушивается для обеспечения соевого белкового продукта.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что подкисленный раствор соевого белка концентрируется при поддержании его ионной силы по существу постоянной для получения сконцентрированного раствора соевого белка, имеющего концентрацию белка от 50 до 300 г/л, предпочтительно от 100 до 200 г/л, предпочтительно с помощью мембран, имеющих отсечение по молекулярной массе от 3000 до 1000000 Да, предпочтительно от 5000 до 100000 Да, и сконцентрированный раствор соевого белка при необходимости подвергается диафильтрации с применением воды или разбавленного солевого раствора, предпочтительно с применением от 1 до 40 объемов, предпочтительно от 2 до 25 объемов, диафильтрующего раствора, предпочтительно выполняемой до тех пор, пока в пермеате больше не будет присутствовать никаких значительных количеств загрязнителей или видимого окрашивания, или же пока ретентат не будет достаточно очищен для того, чтобы после сушки обеспечивать изолят соевого белка с содержанием белка по меньшей мере около 90 мас.% (N×6.25), с помощью мембран, имеющих отсечение по молекулярной массе от 3000 до 1000000 Да, предпочтительно от 5000 до 100000 Да.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанный этап концентрирования и указанный необязательный этап диафильтрации выполняются при температуре от 2°C до 65°C, предпочтительно от 50°C до 60°C, или указанный этап разделения, указанный этап разбавления, указанный этап подкисления, указанный этап концентрирования и указанный необязательный этап диафильтрации выполняются при температуре от 50°C до 60°C.
12. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанный сконцентрированный и подвергнутый диафильтрации водный раствор соевого белка высушивается для обеспечения соевого белкового продукта, имеющего содержание белка по меньшей мере 60 мас.% (N×6.25) в пересчете на сухую массу, предпочтительно по меньшей мере 90 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 100 мас.%.
13. Способ приготовления раствора соевого белка, характеризующийся:
(a) экстракционной обработкой источника соевого белка водным раствором соли кальция с целью вызвать солюбилизацию соевого белка из белкового источника и образовать водный раствор соевого белка,
(b) отделением водного раствора соевого белка от остаточных количеств источника соевого белка;
(c) при необходимости разбавлением отделенного водного раствора соевого белка;
(d) регулированием показателя pH отделенного и при необходимости разбавленного водного раствора соевого белка до величины от 1,5 до 4,4 с тем, чтобы обеспечить прозрачный раствор соевого белка;
(e) концентрированием подкисленного прозрачного водного раствора соевого белка при поддержании его ионной силы по существу постоянной посредством применения мембранно-селективной технологии;
(f) диафильтрацией сконцентрированного раствора соевого белка, отличающийся тем, что каждый из этапов (а)-(f) выполняется при температуре от 50°C до 60°C.
(a) экстракционной обработкой источника соевого белка водным раствором соли кальция с целью вызвать солюбилизацию соевого белка из белкового источника и образовать водный раствор соевого белка,
(b) отделением водного раствора соевого белка от остаточных количеств источника соевого белка;
(c) при необходимости разбавлением отделенного водного раствора соевого белка;
(d) регулированием показателя pH отделенного и при необходимости разбавленного водного раствора соевого белка до величины от 1,5 до 4,4 с тем, чтобы обеспечить прозрачный раствор соевого белка;
(e) концентрированием подкисленного прозрачного водного раствора соевого белка при поддержании его ионной силы по существу постоянной посредством применения мембранно-селективной технологии;
(f) диафильтрацией сконцентрированного раствора соевого белка, отличающийся тем, что каждый из этапов (а)-(f) выполняется при температуре от 50°C до 60°C.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что указанный сконцентрированный и подвергнутый диафильтрации водный раствор соевого белка высушивается для обеспечения соевого белкового продукта, имеющего содержание белка по меньшей мере 60 мас.% (N×6.25) в пересчете на сухую массу, предпочтительно по меньшей мере 90 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 100 мас.%.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что добавляется восстанавливающий агент к по меньшей мере одному из: источнику соевого белка на этапе экстракции, осветленному водному раствору соевого белка после удаления остаточных количеств источника соевого белка, сконцентрированному белковому раствору перед или после диафильтрации и/или смешивается в сухом виде с высушенным соевым белковым продуктом.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US34455010P | 2010-08-18 | 2010-08-18 | |
| US61/344,550 | 2010-08-18 | ||
| US34494910P | 2010-11-26 | 2010-11-26 | |
| US61/344,949 | 2010-11-26 | ||
| US201161457491P | 2011-04-11 | 2011-04-11 | |
| US61/457,491 | 2011-04-11 | ||
| PCT/CA2011/000942 WO2012021980A1 (en) | 2010-08-18 | 2011-08-18 | Improved production of protein solutions from soy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013111878A RU2013111878A (ru) | 2014-09-27 |
| RU2595819C2 true RU2595819C2 (ru) | 2016-08-27 |
Family
ID=45594586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013111878/10A RU2595819C2 (ru) | 2010-08-18 | 2011-08-18 | Усовершенствованное получение белкового раствора из сои |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20120046449A1 (ru) |
| EP (2) | EP2605666B1 (ru) |
| JP (2) | JP6118723B2 (ru) |
| KR (1) | KR20130138745A (ru) |
| CN (2) | CN107397037A (ru) |
| AU (3) | AU2011291396A1 (ru) |
| BR (1) | BR112013003721A2 (ru) |
| CA (1) | CA2808325A1 (ru) |
| ES (1) | ES2912911T3 (ru) |
| HK (1) | HK1247049A1 (ru) |
| MX (1) | MX2013001922A (ru) |
| NZ (1) | NZ608304A (ru) |
| PL (1) | PL2605666T3 (ru) |
| RS (1) | RS63151B1 (ru) |
| RU (1) | RU2595819C2 (ru) |
| WO (1) | WO2012021980A1 (ru) |
| ZA (2) | ZA201301752B (ru) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL2605666T3 (pl) * | 2010-08-18 | 2022-06-13 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Ulepszone wytwarzanie roztworów białkowych z soi |
| WO2013148328A1 (en) | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Pronutria, Inc. | Nutritive proteins and methods |
| EP2831102A4 (en) | 2012-03-26 | 2015-12-02 | Pronutria Inc | NUTRIENT FRAGMENTS, NUTRIENT PROTEINS AND METHODS |
| AU2013240183B2 (en) * | 2012-03-26 | 2016-10-20 | Axcella Health Inc. | Charged nutritive proteins and methods |
| AU2013240184B2 (en) | 2012-03-26 | 2017-05-25 | Axcella Health Inc. | Nutritive fragments, proteins and methods |
| WO2013159192A1 (en) * | 2012-04-25 | 2013-10-31 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Improved production of soluble protein products from pulses |
| US20140093626A1 (en) * | 2012-10-02 | 2014-04-03 | Kevin I. Segall | Production of pulse protein product using calcium chloride extraction ("yp702") |
| CN107223020A (zh) | 2013-09-25 | 2017-09-29 | 胺细拉健康公司 | 用于预防和治疗糖尿病和肥胖症的组合物和制剂及其产生和用于葡萄糖和卡路里控制的方法 |
| US11937618B2 (en) | 2017-11-22 | 2024-03-26 | Michael Foods, Inc. | Method for providing a proteinaceous composition without pH adjustment |
| CN110082299A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-02 | 河南天未生物辅料有限公司 | 一种黄豆饼熟化程度的快速定量判断方法 |
| US20240010676A1 (en) * | 2020-11-27 | 2024-01-11 | LIHME PROTEIN SOLUTIONS ApS | Method for separation of proteins from phenolic compounds |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4169090A (en) * | 1976-09-30 | 1979-09-25 | General Foods, Limited | Protein product and process for preparing same |
| CA2564400A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Protein isolation procedures for reducing phytic acid |
| RU2280371C1 (ru) * | 2005-02-09 | 2006-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Способ производства соевого белкового концентрата |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3870801A (en) * | 1968-08-09 | 1975-03-11 | Lever Brothers Ltd | Fluid aqueous protein compositions and food products prepared therefrom |
| US3736147A (en) * | 1971-04-05 | 1973-05-29 | Coca Cola Co | Process for preparing protein products |
| US3895003A (en) * | 1971-06-25 | 1975-07-15 | Procter & Gamble | Process for producing protein concentrate using air classification |
| CA1099576A (en) * | 1978-03-23 | 1981-04-21 | Chester D. Myers | Improved process for isolation of proteins |
| US4697004A (en) * | 1985-09-06 | 1987-09-29 | Bristol-Myers Company | Process for preparing low phytate soy protein isolate |
| US4889921A (en) * | 1987-04-29 | 1989-12-26 | The University Of Toronto Innovations Foundation | Production of rapeseed protein materials |
| DE68912336T2 (de) * | 1988-09-19 | 1994-08-11 | Opta Food Ingredients Inc | Hydrophobe proteinmikroteilchen und verfahren zur herstellung. |
| JP3067990B2 (ja) * | 1995-10-31 | 2000-07-24 | 森永製菓株式会社 | 大豆蛋白質の製造方法 |
| US5844086A (en) | 1996-01-31 | 1998-12-01 | Stilts Corporation | Oil seed protein extraction |
| JPH10215782A (ja) * | 1997-02-10 | 1998-08-18 | Fuji Oil Co Ltd | 大豆たん白、その利用食品及びその製造方法 |
| WO2001087083A2 (en) * | 2000-05-15 | 2001-11-22 | University Of Saskatchewan Technologies Inc. | Fractionation and processing of oilseed meal |
| US7465470B2 (en) * | 2001-02-28 | 2008-12-16 | Fuji Oil Company, Limited | Process for producing a soybean protein usable in acidic foods |
| WO2003007976A1 (en) * | 2001-07-18 | 2003-01-30 | Solae, Llc | High protein, bowman-birk inhibitor concentrate and process for its manufacture |
| AU2003252405A1 (en) * | 2002-08-05 | 2004-02-23 | Fuji Oil Co., Ltd | Process for producing soy protein |
| WO2006034472A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-03-30 | Solae, Llc | A 7s/2s-rich soy protein globulin fraction composition and process for making same |
| US8142832B2 (en) * | 2004-10-21 | 2012-03-27 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Vegetable protein fractionization process and compositions |
| NZ567517A (en) * | 2005-09-21 | 2011-09-30 | Burcon Nutrascience Mb Corp | Preparation of canola protein isolate involving isoelectric precipitation |
| WO2008041572A1 (fr) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Fuji Oil Company, Limited | PROCÉDÉ de production d'une composition aux protÉines de soja |
| CN102256496B (zh) | 2008-10-21 | 2015-04-01 | 伯康营养科学(Mb)公司 | 从大豆(″s701″)制备可溶性蛋白溶液 |
| PL2389073T3 (pl) * | 2009-01-26 | 2014-12-31 | Burcon Nutrascience Mb Corp | Wytwarzanie rozpuszczalnego produktu z białkiem sojowym, z masy miceralnej białka sojowego ("S200Ca") |
| US9603377B2 (en) * | 2009-02-11 | 2017-03-28 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Production of soy protein product using calcium chloride extraction (“S7301”) |
| KR101918077B1 (ko) * | 2009-06-30 | 2018-11-13 | 버콘 뉴트라사이언스 (엠비) 코포레이션 | 산 용해가능한 콩 단백질 분리물의 제조방법 및 그 제품(“ｓ７００”) |
| NZ597838A (en) * | 2009-06-30 | 2014-01-31 | Burcon Nutrascience Mb Corp | Production of acid soluble soy protein isolates (”s800”) |
| KR101828360B1 (ko) * | 2009-06-30 | 2018-02-12 | 버콘 뉴트라사이언스 (엠비) 코포레이션 | 염화칼슘 추출을 사용한 콩 단백질 분리물의 제조방법 및 그 제품(“ｓ７０３”) |
| PL2605666T3 (pl) * | 2010-08-18 | 2022-06-13 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Ulepszone wytwarzanie roztworów białkowych z soi |
-
2011
- 2011-08-18 PL PL11817613T patent/PL2605666T3/pl unknown
- 2011-08-18 NZ NZ608304A patent/NZ608304A/en not_active IP Right Cessation
- 2011-08-18 EP EP11817613.0A patent/EP2605666B1/en active Active
- 2011-08-18 RS RS20220369A patent/RS63151B1/sr unknown
- 2011-08-18 BR BR112013003721A patent/BR112013003721A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2011-08-18 US US13/212,582 patent/US20120046449A1/en not_active Abandoned
- 2011-08-18 CA CA2808325A patent/CA2808325A1/en not_active Abandoned
- 2011-08-18 RU RU2013111878/10A patent/RU2595819C2/ru active
- 2011-08-18 CN CN201710695978.8A patent/CN107397037A/zh active Pending
- 2011-08-18 WO PCT/CA2011/000942 patent/WO2012021980A1/en active Application Filing
- 2011-08-18 AU AU2011291396A patent/AU2011291396A1/en not_active Abandoned
- 2011-08-18 US US13/817,019 patent/US20130217614A1/en not_active Abandoned
- 2011-08-18 EP EP21201754.5A patent/EP3957182A1/en not_active Withdrawn
- 2011-08-18 MX MX2013001922A patent/MX2013001922A/es unknown
- 2011-08-18 JP JP2013524316A patent/JP6118723B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-08-18 CN CN2011800501758A patent/CN103179865A/zh active Pending
- 2011-08-18 KR KR1020137006639A patent/KR20130138745A/ko active Search and Examination
- 2011-08-18 ES ES11817613T patent/ES2912911T3/es active Active
-
2013
- 2013-03-07 ZA ZA2013/01752A patent/ZA201301752B/en unknown
- 2013-07-31 ZA ZA2013/05786A patent/ZA201305786B/en unknown
-
2016
- 2016-01-06 AU AU2016200058A patent/AU2016200058B2/en not_active Ceased
- 2016-04-07 JP JP2016077383A patent/JP6408508B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2017
- 2017-06-14 AU AU2017204020A patent/AU2017204020B2/en not_active Ceased
-
2018
- 2018-05-24 HK HK18106714.2A patent/HK1247049A1/zh unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4169090A (en) * | 1976-09-30 | 1979-09-25 | General Foods, Limited | Protein product and process for preparing same |
| CA2564400A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Protein isolation procedures for reducing phytic acid |
| RU2280371C1 (ru) * | 2005-02-09 | 2006-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Способ производства соевого белкового концентрата |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HK1247049A1 (zh) | 2018-09-21 |
| EP3957182A1 (en) | 2022-02-23 |
| EP2605666A4 (en) | 2015-09-16 |
| JP6118723B2 (ja) | 2017-04-19 |
| CA2808325A1 (en) | 2012-02-23 |
| US20130217614A1 (en) | 2013-08-22 |
| CN103179865A (zh) | 2013-06-26 |
| US20120046449A1 (en) | 2012-02-23 |
| ES2912911T3 (es) | 2022-05-30 |
| AU2017204020A1 (en) | 2017-07-06 |
| ZA201301752B (en) | 2014-05-28 |
| BR112013003721A2 (pt) | 2017-09-19 |
| AU2017204020B2 (en) | 2019-02-21 |
| JP2016119920A (ja) | 2016-07-07 |
| ZA201305786B (en) | 2014-06-25 |
| AU2016200058A1 (en) | 2016-01-28 |
| CN107397037A (zh) | 2017-11-28 |
| NZ608304A (en) | 2014-03-28 |
| JP6408508B2 (ja) | 2018-10-17 |
| AU2016200058B2 (en) | 2017-07-06 |
| WO2012021980A1 (en) | 2012-02-23 |
| KR20130138745A (ko) | 2013-12-19 |
| EP2605666B1 (en) | 2022-02-16 |
| JP2013537419A (ja) | 2013-10-03 |
| PL2605666T3 (pl) | 2022-06-13 |
| RU2013111878A (ru) | 2014-09-27 |
| MX2013001922A (es) | 2013-10-03 |
| RS63151B1 (sr) | 2022-05-31 |
| EP2605666A1 (en) | 2013-06-26 |
| AU2011291396A1 (en) | 2013-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2595819C2 (ru) | Усовершенствованное получение белкового раствора из сои | |
| JP5615824B2 (ja) | 大豆（「ｓ７０１」）からの可溶性タンパク質溶液の製造 | |
| RU2552847C2 (ru) | Приготовление изолята соевого белка с применением экстракции хлоридом кальция ("s703") | |
| MX2012007893A (es) | Sistemas y metodos para proporcionar una funcionalidad de aplicaciones para guias de medios utilizando un dispositivo de comunicaciones inalambricas. | |
| US20140004246A1 (en) | Production of soluble protein products from pulses | |
| MX2012000193A (es) | Produccion de aislados de proteina de soya solubles en acido ("s800"). | |
| RU2631000C2 (ru) | Получение растворимого соевого продукта ("8704") | |
| JP6099632B2 (ja) | 塩化カルシウム抽出を用いる大豆タンパク質単離物の調製（「ｓ７０３ｃｉｐ」） | |
| MX2012000192A (es) | Produccion de aislados de proteina de soya solubles en acido ("s700"). | |
| RU2577963C2 (ru) | Вяжущий вкус в соевых белковых растворах | |
| RU2531237C2 (ru) | Производство белкового продукта из канолы без тепловой обработки (с200сас) | |
| RU2562226C2 (ru) | Стабилизация цитрусовых напитков, содержащих соевый белок | |
| MX2012007892A (es) | Estabilizacion de bebidas de frutas criticas que comprenden proteina de soya. |