RU2620949C2 - Получение изолята соевого белка с помощью экстракции хлоридом кальция ("s703 cip") - Google Patents
Получение изолята соевого белка с помощью экстракции хлоридом кальция ("s703 cip") Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620949C2 RU2620949C2 RU2013155863A RU2013155863A RU2620949C2 RU 2620949 C2 RU2620949 C2 RU 2620949C2 RU 2013155863 A RU2013155863 A RU 2013155863A RU 2013155863 A RU2013155863 A RU 2013155863A RU 2620949 C2 RU2620949 C2 RU 2620949C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soy protein
- solution
- protein
- optionally
- concentrated
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 35
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 22
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 229940071440 soy protein isolate Drugs 0.000 title claims description 14
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 232
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 claims abstract description 232
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 claims abstract description 160
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 79
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 67
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 47
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 20
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 104
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 104
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 60
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 claims description 57
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 33
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 33
- 239000002753 trypsin inhibitor Substances 0.000 claims description 27
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 17
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims description 15
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 13
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 12
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 11
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 9
- 239000012471 diafiltration solution Substances 0.000 claims description 6
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 6
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 5
- 230000000433 anti-nutritional effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract description 13
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 5
- 230000006920 protein precipitation Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 102
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 15
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 14
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 14
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 12
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 9
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 9
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 7
- -1 for example Chemical class 0.000 description 7
- 235000014214 soft drink Nutrition 0.000 description 7
- 235000011496 sports drink Nutrition 0.000 description 7
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 6
- 239000012470 diluted sample Substances 0.000 description 6
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 6
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 5
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 5
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 5
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 5
- 101710162629 Trypsin inhibitor Proteins 0.000 description 4
- 229940122618 Trypsin inhibitor Drugs 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 4
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 3
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 3
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 3
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 3
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 3
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 3
- 235000013861 fat-free Nutrition 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 3
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 3
- 238000000751 protein extraction Methods 0.000 description 3
- 230000029219 regulation of pH Effects 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
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 2
- 235000014103 egg white Nutrition 0.000 description 2
- 210000000969 egg white Anatomy 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 238000001814 protein method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 235000019750 Crude protein Nutrition 0.000 description 1
- 102000006395 Globulins Human genes 0.000 description 1
- 108010044091 Globulins Proteins 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001341 alkaline earth metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 235000015173 baked goods and baking mixes Nutrition 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000001799 protein solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000007925 protein solubilization Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 239000012134 supernatant fraction Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- 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
- 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
- A23L11/00—Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
-
- 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
- A23L2/38—Other non-alcoholic beverages
-
- 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)
- Food Science & Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Mycology (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Botany (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения соевого белкового продукта с содержанием соевого белка по меньшей мере около 60 мас. % (N×6,25) по основе сухой массы реализуют следующим методом. Экстрагируют источник соевого белка водным раствором хлорида кальция при низком рН от 1,5 до 4,8 для солюбилизации соевого белка из источника соевого белка и образования водного раствора соевого белка. Отделяют водный раствор соевого белка от остаточного источника соевого белка. Необязательно разбавляют водный раствор. Доводят рН раствора до значения в пределах диапазона от 1,5 до 5,0, отличающегося от рН экстракции. Необязательно доочищают раствор для удаления остаточных твердых частиц. Концентрируют раствор при поддержании ионной силы в основном постоянной путем использования селективной мембранной технологии. Необязательно диафильтруют раствор. Доводят рН раствора до значения в пределах интервала от 1,5 до 7,0. Разбавляют раствор соевого белка в воде для образования преципитата. Отделяют преципитат, называемый супернатант, и сушат или промывают отделенный соевый белок водой в количестве от 1 до 10 объемов и извлекают отмытый преципитат, или солюбилизируют отделенный соевый преципитат в воде при низком рН для образования раствора соевого белка, который необязательно сушат. Изобретение обеспечивает растворимые при кислых значениях рН, прозрачные и термостабильные водные растворы без осаждения белка. 19 з.п. ф-лы, 16 табл., 8 пр.
Description
Ссылка на родственные заявки
Данная заявка является частичным продолжением находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявки на патент США No. 12/828 212, поданной 30 июня 2010 г., которая имеет приоритет согласно 35 USC 119(е) по предварительной заявке на патент США No. 61/213647, поданной 30 июня 2009 г.
Область техники
Настоящее изобретение относится к получению соевых белковых продуктов.
Уровень техники
В заявках на патенты США No. 12/603 087 (7865-415), поданной 21 октября 2009 г.(US Patent Publication No. 2010-0098818) и 12/923 897 (7865-454), поданной 13 октября 2010 г.(US Patent Publication No. 2011-0038993), закрепленных за их патентодержателем, все сведения из которых включены в настоящий документ посредством ссылки, описывается получение соевого белкового продукта, предпочтительно изолята соевого белка, который полностью растворим и который в состоянии обеспечить прозрачные и термостабильные растворы при низких значениях рН. Этот соевый белковый продукт может быть использован для обогащения белками, в частности, безалкогольных напитков и спортивных напитков, а также других кислых водных систем, без осаждения белка. Соевый белковый продукт производят экстрагированием источника соевого белка водным раствором хлорида кальция при естественном рН, в некоторых случаях разбавляя образовавшийся водный раствор соевого белка, доводя рН водного раствора соевого белка до рН от приблизительно примерно 1,5 до приблизительно примерно 4,4, предпочтительно от приблизительно 2,0 до приблизительно 4,0, чтобы получить подкисленный прозрачный раствор соевого белка, который может быть необязательно концентрирован и/или подвергнут диафильтрации перед сушкой.
Сущность изобретения
Неожиданно было обнаружено, что соевый белковый продукт, имеющий содержание белка по меньшей мере приблизительно 60 масс.% (N х 6,25) с.о. может быть образован по методике, включающей экстракцию источника соевого белка хлоридом кальция при низких значениях рН.
В одном варианте реализации настоящего изобретения исходный соевый белковый материал экстрагируют водным раствором хлорида кальция при низком рН и образовавшийся водный раствор соевого белка необязательно разбавляют, необязательно регулируют рН в пределах кислой области, затем подвергают ультрафильтрации и, необязательно, диафильтрации, чтобы получить концентрированный и, необязательно, диафильтрованный раствор соевого белка, который может быть высушен, чтобы получить соевый белковый продукт.
В другом варианте реализации настоящего изобретения исходный соевый белковый материал экстрагируют водным раствором хлорида кальция при низком рН и образовавшийся в результате водный раствор соевого белка необязательно разбавляют, необязательно регулируют рН в пределах кислой области, затем подвергают ультрафильтрации и, необязательно, диафильтрации, чтобы получить концентрированный и, необязательно, диафильтрованный раствор соевого белка. Концентрированный и, необязательно, диафильтрованный раствор соевого белка необязательно может затем быть подвергнут регулированию рН в пределах рН от приблизительно 1,5 до приблизительно 7, предпочтительно от приблизительно 4 до приблизительно 7, более предпочтительно от приблизительно 5 до приблизительно 7, и разбавлен водой, чтобы разделить соевые белки на преципитат, богатый глобулинами, и супернатант, богатый альбуминами и содержащий ингибиторы трипсина. Преципитат, образованный на этапе разбавления, может быть собран и далее переработан или высушен как есть, чтобы получить соевый белковый продукт, но с пониженным уровнем ингибиторов трипсина.
В другом варианте реализации настоящего изобретения концентрированный и, необязательно, диафильтрованный и, необязательно, подвергнутый регулированию рН раствор соевого белка, приготовленный, как описано выше, растворяют в воде. Доводят рН разбавленного образца до от приблизительно 1,5 до приблизительно 4,4, предпочтительно от приблизительно 2,0 до приблизительно 4,0, чтобы повторно солюбилизировать белок, осажденный на этапе разбавления. Разбавленный раствор с отрегулированным рН необязательно может быть затем термически обработан и/или концентрирован и/или диафильтрован.
Соевые белковые продукты, предлагаемые здесь, имея содержание белка по меньшей мере приблизительно 60 масс.% (N х 6,25) с.о., растворимы при кислых значениях рН, чтобы обеспечить их прозрачные и термостабильные водные растворы. Соевые белковые продукты могут быть использованы для обогащения белками, в частности, безалкогольных напитков и спортивных напитков, а также других кислых водных систем, без осаждения белка. Соевый белковый продукт предпочтительно является изолятом, имеющим содержание белка по меньшей мере приблизительно 90 масс.%, предпочтительно, по меньшей мере приблизительно 100 масс.% (N х 6,25) с.о.
По одному объекту настоящего изобретения предоставляется способ получения соевого белкового продукта, имеющего содержание соевого белка по меньшей мере приблизительно 60 масс.% (N х 6,25), по основе сухой массы, который включает:
(a) экстрагирование источника соевого белка водным раствором соли кальция, как правило, раствором хлорида кальция, при низком рН, как правило, от приблизительно 1,5 до приблизительно 5,0, чтобы вызвать солюбилизацию соевого белка из источника белка и чтобы образовать водный раствор соевого белка,
(b) по меньшей мере частичное отделение водного раствора соевого белка от источника остаточного соевого белка,
(c) необязательно, разбавление водного раствора соевого белка,
(d) необязательно, доведение рН водного белкового раствора до значения в пределах от приблизительно 1,5 до приблизительно 5,0, предпочтительно от приблизительно 1,5 до приблизительно 4,4, более предпочтительно от приблизительно 2,0 до приблизительно 4,0, и отличающегося от рН экстракции,
(e) необязательно, доочистку водного раствора соевого белка чтобы удалить остаточные твердые частицы,
(f) необязательно, концентрированно водного раствора соевого белка при поддержании ионной силы в основном постоянной путем использования селективной мембранной технологии,
(g) необязательно, диафильтрацию концентрированного раствора соевого белка, и
(h) необязательно, сушку концентрированного и диафильтрованного раствора соевого белка.
Соевый белковый продукт предпочтительно является изолятом, имеющим содержание белка по меньшей мере приблизительно 90 масс.%, предпочтительно, по меньшей мере приблизительно 100 масс.% (N х 6,25) с.о.
Вариант этого способа может быть адаптирован для получения продукта с пониженным содержанием альбуминов и ингибиторов трипсина. В таком варианте концентрированный и, необязательно, диафильтрованный раствор соевого белка необязательно подвергают регулированию рН в пределах от приблизительно 1,5 до приблизительно 7,0, предпочтительно от приблизительно 4,0 до приблизительно 7,0, более предпочтительно от приблизительно 5,0 до приблизительно 7,0, затем разбавляют в воде, чтобы получить преципитат с пониженным содержанием альбуминов и ингибиторов трипсина. Преципитат может быть собран и высушен, чтобы получить продукт, или преципитат может быть растворен в воде при рН от приблизительно 1,5 до приблизительно 4,4, предпочтительно от приблизительно 2,0 до приблизительно 4,0 и затем высушен. В качестве варианта, раствор, образованный растворением преципитата в воде при рН от приблизительно 1,5 до приблизительно 4,4, предпочтительно от приблизительно 2,0 до приблизительно 4,0, необязательно может быть термически обработан и/или доочищен и/или концентрирован и/или диафильтрован до сушки.
Таким образом, в другом объекте настоящего изобретения описывается способ получения соевого белкового продукта, имеющего содержание соевого белка по меньшей мере приблизительно 60 масс.% (N х 6,25), по основе сухой массы, который содержит:
(a) экстрагирование источника соевого белка водным раствором соли кальция, как правило, раствором хлорида кальция, при низком рН, как правило, от приблизительно 1,5 до приблизительно 5,0, чтобы вызвать солюбилизацию соевого белка из источника белка и чтобы образовать водный раствор соевого белка,
(b) по меньшей мере частичное отделение водного раствора соевого белка от источника остаточного соевого белка,
(c) необязательно, разбавление водного раствора соевого белка,
(d) необязательно, доведение рН водного белкового раствора до значения в пределах от приблизительно 1,5 до приблизительно 5,0, предпочтительно от приблизительно 1,5 до приблизительно 4,4, более предпочтительно от приблизительно 2,0 до приблизительно 4,0, и отличающегося от рН экстракции,
(e) необязательно, доочистку водного раствора соевого белка, чтобы удалить остаточные твердые частицы,
(f) концентрированно водного раствора соевого белка при поддержании ионной силы в основном постоянной путем использования селективной мембранной технологии,
(g) необязательно, диафильтрацию концентрированного раствора соевого белка,
(h) необязательно, доведение рН концентрированного и, необязательно, диафильтрованного раствора соевого белка до значения в пределах от приблизительно 1,5 до приблизительно 7,0, предпочтительно от приблизительно 4,0 до приблизительно 7,0, более предпочтительно от приблизительно 5,0 до приблизительно 7,0,
(i) разбавление концентрированного и, необязательно, диафильтрованного раствора соевого белка с отрегулированным рН в воде,
(j) отделение преципитата, образованного из растворяющей воды, называемой супернатант, и
(k) сушку отделенного соевого белкового преципитата.
Соевый белковый продукт предпочтительно является изолятом, имеющим содержание белка по меньшей мере приблизительно 90 масс.%, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 100 масс.% (N х 6,25) с.о.
Другой вариант этого способа может быть адаптирован для получения продукта. В таком варианте концентрированный и, необязательно, диафильтрованный и, необязательно, подвергнутый регулированию рН раствор соевого белка разбавляют в воде и рН регулируют после разбавления, что повторно солюбилизирует преципитат, образованный на этапе разбавления. Получаемый в результате раствор с отрегулированным рН необязательно термически обрабатывают и/или доочищают, и/или концентрируют, и/или подвергают диафильтрации, чтобы получить продукт.
Таким образом, в дополнительном варианте реализации настоящего изобретения, описывается способ получения соевого белкового продукта, имеющего содержание соевого белка по меньшей мере приблизительно 60 масс.% (N х 6,25), по основе сухой массы, который содержит:
(a) экстрагирование источника соевого белка водным раствором соли кальция, как правило, раствором хлорида кальция, при низком рН, как правило, от приблизительно 1,5 до приблизительно 5,0, чтобы вызвать солюбилизацию соевого белка из источника белка и чтобы образовать водный раствор соевого белка,
(b) по меньшей мере частичное отделение водного раствора соевого белка от источника остаточного соевого белка,
(c) необязательно разбавление водного раствора соевого белка,
(d) необязательно доведение рН водного белкового раствора до значения в пределах от приблизительно 1,5 до приблизительно 5,0, предпочтительно от приблизительно 1,5 до приблизительно 4,4, более предпочтительно от приблизительно 2,0 до приблизительно 4,0, и отличающегося от рН экстракции,
(e) необязательно доочистку водного раствора соевого белка, чтобы удалить остаточные твердые частицы,
(f) концентрированно водного раствора соевого белка при поддержании ионной силы в основном постоянной путем использования селективной мембранной технологии,
(g) необязательно диафильтрацию концентрированного раствора соевого белка,
(h) необязательно доведение рН концентрированного и, необязательно диафильтрованного раствора соевого белка до значения в пределах от приблизительно 1,5 до приблизительно 7,0, предпочтительно от приблизительно 4,0 до приблизительно 7,0, более предпочтительно от приблизительно 5,0 до приблизительно 7,0,
(i) разбавление концентрированного и, необязательно диафильтрованного раствора соевого белка с отрегулированным рН в воде,
(j) доведение рН разбавленного образца до значения в пределах от приблизительно 1,5 до приблизительно 4,4, предпочтительно от приблизительно 2,0 до приблизительно 4,0 чтобы повторно солюбилизировать белковый преципитат, образованный на этапе разбавления,
(k) необязательно концентрированно раствора соевого белка с отрегулированным рН при поддержании ионной силы в основном постоянной путем использования селективной мембранной технологии,
(l) необязательно диафильтрацию концентрированного раствора соевого белка, и
(m) сушку концентрированного и, необязательно диафильтрованного раствора соевого белка с отрегулированным рН.
Соевый белковый продукт предпочтительно является изолятом, имеющим содержание белка по меньшей мере приблизительно 90 масс.%, предпочтительно, по меньшей мере приблизительно 100 масс.% (N х 6,25) с.о.
Хотя это описание относится в основном к получению изолята соевого белка, этапы концентрации и/или диафильтрации, описанные здесь, могут быть изменены, чтобы получить соевый белковый продукт меньшей чистоты, например, соевый белковый концентрат, имеющий содержание белка по меньшей мере приблизительно 60 масс.%, но который обладает по существу теми же свойствами, что и изолят.
Новые соевые белковые продукты изобретения могут быть смешаны с сухими порошкообразными напитками для получения водных безалкогольных напитков или спортивных напитков путем растворения того же самого в воде. Такая смесь может быть сухим порошкообразным напитком.
Соевые белковые продукты, предоставляемые здесь, могут быть предоставлены как их водные растворы, имеющие высокую степень прозрачности при кислых значениях рН, и которые являются термически стабильными при этих значениях рН.
В другом аспекте настоящего изобретения предоставляется водный раствор соевого продукта, предоставленного здесь, который является термостабильным при низком рН. Водный раствор может быть напитком, который может быть прозрачным, в котором соевый белковый продукт полностью растворен и прозрачен или непрозрачным напитком, в котором соевый белковый продукт не повышает непрозрачность. Соевый белковый продукт также обладает хорошей растворимостью при рН приблизительно 7. Водный раствор соевого белкового продукта, приготовленный при рН, близком к нейтральному, например, при рН от приблизительно 6 до приблизительно 8, может быть напитком.
Соевые белковые продукты, полученные описанными здесь способами, отличаются отсутствием характерного бобового привкуса изолятов соевого белка и пригодны не только для обогащения белком кислой среды, но могут быть использованы в большом числе обычных способов применения белковых изолятов, включая, помимо прочего, обогащение белками продуктов питания и напитков, подвергавшимся технологической обработке, эмульгирование масел, как формователь корпуса хлебобулочных изделий и пенообразователь в продуктах, которые задерживают газы. В дополнение, соевому белковому продукту можно придать форму белковых волокон, полезных в аналогах мяса, и он может быть использован как заменитель яичного белка или наполнитель в продуктах питания, в которых яичный белок используют как связующее вещество. Соевый белковый продукт может также быть использован в пищевых добавках. Другими способами использования соевого белкового продукта является его использование в кормах для домашних и сельскохозяйственных животных, в промышленных и косметических целях и в средствах личной гигиены.
Общее описание изобретения
Начальный этап способа получения соевого белкового продукта включает солюбилизацию соевого белка из источника соевого белка. Источником соевого белка могут быть соевые бобы, или любые соевые продукты, или побочные продукты, полученные в ходе переработки соевых бобов, включая, помимо прочего, соевую муку разной крупности помола, соевые хлопья, соевые крупы. Источник соевого белка может быть использован в полножировой форме, частично обезжиренной форме или полностью обезжиренной форме. Если источник соевого белка содержит существенное количество жира, во время процесса обычно требуется этап обезжиривания. Соевый белок, извлеченный из источника соевого белка, может быть белком, естественно встречающимся в сое, или белковый материал может быть белком, модифицированным путем генетических манипуляций, но обладающий характеристиками гидрофобности и полярными свойствами натурального белка.
Солюбилизацию белка из соевого белкового исходного материала удобнее всего осуществлять, используя раствор хлорида кальция, хотя могут быть использованы растворы других солей кальция. Кроме того, могут быть использованы другие соединения щелочноземельных металлов, например, соли магния. Далее, экстракция соевого белка из источника соевого белка может быть осуществлена с использованием раствора соли кальция в сочетании с раствором другой соли, например, хлорида натрия. Кроме того, экстракция соевого белка из источника соевого белка может быть осуществлена с использованием воды или раствора другой соли, например, хлорида натрия, хлорида кальция, которые последовательно добавляют к водному раствору соевого белка, полученного на этапе экстракции. Преципитат, образовавшийся при добавлении хлорида кальция, затем удаляют перед дальнейшей обработкой.
По мере того, как концентрация раствора соли кальция повышается, степень солюбилизации белка из источника соевого белка на с самого начала начинает повышается до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное значение. Любое следующее повышение концентрации соли не повышает общее количество солюбилизированного белка. Концентрация раствора соли кальция, которая вызывает максимум солюбилизации белка, варьирует в зависимости от задействованной соли. Обычно предпочтительно использовать значения концентрации менее, чем приблизительно 1,0 М, и, более предпочтительно, значение от приблизительно 0,10 М до приблизительно 0,15 М.
В периодическом процессе солюбилизацию белка осуществляют при температуре от приблизительно 1°С до приблизительно 100°С, предпочтительно от приблизительно 15° до приблизительно 65°С, более предпочтительно от приблизительно 20°С до приблизительно 35°С, предпочтительно сопровождая взбалтыванием, чтобы уменьшить продолжительность солюбилизации, которая обычно составляет от приблизительно 1 до приблизительно 60 минут. Предпочтительно осуществлять солюбилизацию, чтобы экстрагировать в основном столько белка из источника соевого белка, насколько это возможно, так, чтобы обеспечить в целом наиболее высокий выход продукта.
При непрерывном процессе экстракцию соевого белка из источника соевого белка проводят любым способом, соответствующим осуществлению непрерывной экстракции соевого белка из источника соевого белка. В одном варианте реализации источник соевого белка непрерывно перемешивают с раствором соли кальция и смесь передают через трубку или трубопровод, имеющий длину, и при интенсивности потока в течение времени пребывания, достаточного, чтобы осуществить желаемую экстракцию в соответствии с описанными здесь параметрами. При такой непрерывной процедуре этап солюбилизации осуществляют быстро, предпочтительно осуществить солюбилизацию приблизительно за 10 минут, чтобы экстрагировать в основном столько белка из источника соевого белка, сколько возможно. Солюбилизацию в непрерывной процедуре осуществляют при температурах в промежутке от приблизительно 1°С до приблизительно 100°С, предпочтительно от приблизительно 15°С до приблизительно 65°С, более предпочтительно от приблизительно 20°С до приблизительно 35°С.
Экстракцию в основном проводят при рН от приблизительно 1,5 до приблизительно 5,0. рН экстракционной системы (источник соевого белка и раствор соли кальция) может быть доведен до любого желаемого значения в диапазоне от приблизительно 1,5 до приблизительно 5,0 для этапа экстракции путем использования любой подходящей пищевой кислоты, обычно соляной кислоты или фосфорной кислоты.
Концентрация источника соевого белка в растворе соли кальция во время этапа солюбилизации может варьировать в широких пределах. Типичные значения концентрации составляют от приблизительно 5 до приблизительно 15% масс./об.
Этап экстракции белка водным раствором соли кальция оказывает дополнительное действие в виде солюбилизации жиров, которые могут присутствовать в источнике соевого белка, что приводит затем к присутствию жиров водной фазе.
Белковый раствор, образовавшийся в результате этапа экстракции, в основном имеет концентрацию белка от приблизительно 5 до приблизительно 50 г/л, предпочтительно от приблизительно 10 до приблизительно 50 г/л.
Водный раствор соли кальция может содержать антиоксидант. Антиоксидант может быть любым подходящим антиоксидантом, например, сульфитом натрия или аскорбиновой кислотой. Количество задействованного антиоксиданта может варьировать от приблизительно 0,01 до приблизительно 1 масс.% раствора, предпочтительно от приблизительно 0,05 масс.%. Антиоксидант служит для ингибирования окисления любых фенольных соединений в белковом растворе.
Водная фаза, образовавшаяся в результате этапа экстракции, затем может быть отделена от источника остаточного соевого белка любым подходящим способом, например, использованием декантерной центрифуги или любого удобного сита после дискового центрифугирования и/или фильтрации, чтобы удалить остаточный соевый белковый исходный материал. Отделенный источник остаточного соевого белка может быть высушен для того, чтобы его выбросить. В качестве варианта, отделенный источник остаточного соевого белка может быть переработан, чтобы извлечь некоторое количество остаточного белка. Отделенный источник остаточного соевого белка может быть подвергнут повторной экстракции свежим раствором соли кальция, с проведением повторной экстракции в интервале рН от приблизительно 1,5 до приблизительно 5,0, и белковый раствор, собранный после осветления, объединяют с исходным белковым раствором для дальнейшей переработки, как описано ниже. В качестве варианта, отделенный источник остаточного соевого белка может быть переработан способом обычной изоэлектрической преципитации или любым другим подходящим способом, чтобы извлечь такой остаточный белок.
Если источник соевого белка содержит существенное количество жира, как описано в патентах США Nos. 5844086 и 6005076, закрепленных за их патентодержателем, все сведения из которых включены в настоящий документ посредством ссылки, то затем могут быть осуществлены этапы обезжиривания, описанные там, на отделенном водном растворе белке. В качестве варианта, обезжиривание отделенного водного белкового раствора может быть достигнуто любым другим подходящим способом.
Водный раствор соевого белка может быть обработан адсорбентом, например, порошкообразным активированным углем или гранулированным активированным углем, чтобы удалить соединения, придающие цвет и/или запах. Такая обработка адсорбентом может быть проведена в любых подходящих условиях, в основном, при комнатной температуре отделенного водного белкового раствора. Для порошкообразного активированного угля используют количество от приблизительно 0,025% до приблизительно 5% масс./об., предпочтительно от приблизительно 0,05% до приблизительно 2% масс./об.. Адсорбирующий агент может быть удален из раствора соевого белка любыми подходящими способами, например, фильтрацией.
Образовавшийся водный раствор соевого белка может быть разбавлен, как правило, количеством от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 объемов, предпочтительно от приблизительно 0,5 до приблизительно 2 объемов водного разбавителя, чтобы снизить проводимость водного раствора соевого белка до значения в основном ниже приблизительно 90 мСм, предпочтительно от приблизительно 4 до приблизительно 31 мСм. Такое разбавление обычно осуществляют, используя воду, хотя могут быть использованы разбавляющие солевые растворы, например, хлорид натрия или хлорид кальция, имеющие проводимость до приблизительно 3 мСм.
Разбавитель, с которым смешивают раствор соевого белка, может иметь температуру от приблизительно 2° до приблизительно 70°С, предпочтительно от приблизительно 15° до приблизительно 65°С, более предпочтительно от приблизительно 20° до приблизительно 35°С.
Разбавленный (необязательно) раствор соевого белка может быть подвергнут регулированию рН до значения, отличного от рН экстракции, остающимся в пределах от приблизительно 1,5 до приблизительно 5,0, предпочтительно от приблизительно 1,5 до приблизительно 4,4, более предпочтительно от приблизительно 2,0 до приблизительно 4,0, путем добавления любой подходящей пищевой кислоты, обычно соляной кислоты или фосфорной кислоты, или пищевой щелочи, обычно гидроксида натрия, при необходимости.
Разбавленный и, необязательно подвергнутый регулированию рН раствор соевого белка имеет проводимость в основном ниже приблизительно 95 мСм, предпочтительно от приблизительно 4 до приблизительно 36 мСм.
Водный раствор соевого белка может быть подвергнут термообработке, чтобы инактивировать термолабильные антипитательные факторы, например, ингибиторы трипсина, присутствующие в таком растворе как результат экстракции из соевого белкового исходного материала во время этапа экстракции. Такой этап нагревания также обеспечивает дополнительное преимущество уменьшения микробной нагрузки. В целом, белковый раствор нагревают до температуры от приблизительно 70° до приблизительно 160°С, предпочтительно от приблизительно 80° до приблизительно 120°С, более предпочтительно от приблизительно 85°С до приблизительно 95°С в течение от приблизительно 10 секунд до приблизительно 60 минут, предпочтительно от приблизительно 30 секунд до приблизительно 5 минут. Термически обработанный раствор соевого белка затем может быть охлажден для дальнейшей переработки, как описано ниже, до температуры от приблизительно 2°С до приблизительно 65°С, предпочтительно от приблизительно 20° до приблизительно 35°С.
Необязательно разбавленный, необязательно подвергнутый регулированию рН и необязательно термически обработанный белковый раствор может быть, необязательно доочищен любыми подходящими способами, например, фильтрованием, чтобы удалить любые остаточные твердые частицы.
Образовавшийся водный раствор соевого белка может быть непосредственно высушен, чтобы получить соевый белковый продукт. Чтобы получить соевый белковый продукт с пониженным содержанием примесей и пониженным содержанием соли, например, изолят соевого белка, водный раствор соевого белка может быть обработан перед сушкой.
Водный раствор соевого белка может быть концентрирован, чтобы повысить содержание в нем белка при поддержании ионной силы в основном постоянной. Такое концентрированно в основном проводят, чтобы получить концентрированный раствор соевого белка, имеющий содержание белка от приблизительно 50 до приблизительно 300 г/л, предпочтительно от приблизительно 100 до приблизительно 200 г/л.
Этап концентрирования может быть осуществлен любым подходящим способом, сочетающимся с периодическим или непрерывным процессом, например, использованием любой подходящей технологии с использованием селективной мембраны, например, ультрафильтрации или диафильтрации, используя мембраны, например, мембраны из полого волокна или спирально-навитые мембраны, с подходящим порогом отсечения молекулярной массы, например, от приблизительно 3000 до приблизительно 1000000 Дальтон, предпочтительно от приблизительно 5000 до приблизительно 100000 Дальтон, с учетом различных мембранных материалов и конфигурации, и, для непрерывного процесса, имеющей размеры, подходящие, чтобы обеспечить желаемую степень концентрирования, когда водный белковый раствор проходит через мембраны.
Как хорошо известно, ультрафильтрация и подобные технологии на основе использования селективной мембраны позволяют молекулам с низкой молекулярной массой проходить через них и предотвращают прохождение молекул с высокой молекулярной массой. Молекулы с низкой молекулярной массой включают в себя не только ионы пищевых солей, но также низкомолекулярные вещества, экстрагированные из исходного материала, например, углеводы, пигменты, низкомолекулярные белки и антипитательные факторы, например, ингибитор трипсина, который сам по себе является низкомолекулярным белком. Порог отсечения пропускаемой молекулярной массы мембраны обычно выбирают, чтобы обеспечить задержание достаточной доли белка в растворе, в то же время позволяя загрязнителям проходить сквозь мембрану, с учетом различных мембранных материалов и конфигурации.
Концентрированный раствор соевого белка затем может быть подвергнут этапу диафильтрации, используя воду или разбавленный солевой раствор. Диафильтрационный раствор может иметь свой естественный рН или рН, равный таковому белкового раствора, или диафильтруется при любом промежуточном значении рН. Такая диафильтрация может быть осуществлена с использованием от приблизительно 2 до приблизительно 40 объемов диафильтрационного раствора, предпочтительно от приблизительно 5 до приблизительно 25 объемов диафильтрационного раствора. В процессе диафильтрации дополнительные количества загрязнителей удаляются из водного раствора соевого белка путем прохождения сквозь мембрану с пермеатом. Это очищает водный белковый раствор и может также уменьшить его вязкость. Процесс диафильтрации может быть осуществлен до тех пор, пока в пермеате не будет присутствовать значительных дополнительных количеств загрязнителя или видимого цвета, или до тех пор, пока ретентат не будет очищен настолько, чтобы получить, когда будет высушен, изолят соевого белка с содержанием белка по меньшей мере приблизительно 90 масс.% (N х 6,25) с.о. Такая диафильтрация может быть осуществлена, используя ту же самую мембрану, что и на этапе концентрирования. Однако, по желанию этап диафильтрации может быть осуществлен, используя отдельную мембрану с другим порогом отсечения молекулярной массы, например, мембрану, имеющую порог отсечения молекулярной массы в интервале от приблизительно 3000 до приблизительно 1000000 Дальтон, предпочтительно от приблизительно 5000 до приблизительно 100000 Дальтон, с учетом различных мембранных материалов и конфигурации.
В качестве варианта, этап диафильтрации может быть применен к водному белковому раствору до концентрирования или к частично концентрированному водному белковому раствору. Диафильтрация может также быть применена во множество моментов времени в течение процесса концентрирования. Если диафильтрацию применяют до концентрирования или к частично концентрированному раствору, образовавшийся диафильтрованный раствор может затем быть дополнительно концентрирован. Снижение вязкости, достигаемое путем многократного диафильтрования по мере того, как белковый раствор концентрируют, может обеспечить более высокую конечную, максимально возможную концентрацию белка, которая должна быть достигнута. Это уменьшает объем материала, который должен быть высушен.
Этап концентрирования и этап диафильтрации может быть осуществлен здесь таким образом, что последовательно извлекаемый соевый белковый продукт содержит менее, чем от приблизительно 90 масс.% белка (N х 6,25) с.о., например, по меньшей мере приблизительно 60 масс.% белка (N х 6,25) с.о. Путем частичного концентрирования и/или частичного диафильтрования водного раствора соевого белка возможно лишь частично удалить загрязнители. Этот белковый раствор может затем быть высушен, чтобы получить соевый белковый продукт с более низкими уровнями чистоты. Соевый белковый продукт все еще в состоянии образовывать прозрачные белковые растворы в кислых условиях.
Антиоксидант может присутствовать в диафильтрационной среде на протяжении по меньшей мере части этапа диафильтрации. Антиоксидант может быть любым подходящим антиоксидантом, например, сульфитом натрия или аскорбиновой кислотой. Количество задействованного антиоксиданта в диафильтрационной среде зависит от применяемых материалов и может варьировать от приблизительно 0,01 до приблизительно 1 масс.%, предпочтительно от приблизительно 0,05 масс.%. Антиоксидант служит для ингибирования окисления любых фенольных соединений, присутствующих в концентрированном растворе соевого белка.
Этап концентрирования и необязательный этап диафильтрации может быть осуществлен при любой подходящей температуре, как правило, от приблизительно 2°С до приблизительно 65°С, предпочтительно от приблизительно 20°С до приблизительно 35°С, в течение периода времени, чтобы осуществить желаемую степень концентрации и диафильтрации. Температура и другие используемые условия до некоторой степени зависят от мембранного оборудования, использованного, чтобы осуществить мембранную обработку, желаемой концентрации белка раствора и эффективности удаления загрязнителей в пермеат.
У сои имеется два основных ингибитора трипсина, а именно ингибитор Куница, который является термолабильной молекулой с молекулярной массой приблизительно 21,000 Дальтон, и ингибитор Баумана-Бирка, более термостабильная молекула с молекулярной массой от приблизительно 8000 Дальтон. Уровень активности ингибитора трипсина в конечном соевом белковом продукте можно регулировать путем изменения различных переменных процесса.
Как отмечалось выше, термообработка водного раствора соевого белка может быть использована, чтобы инактивировать термолабильные ингибиторы трипсина. Частично концентрированный или полностью концентрированный раствор соевого белка может также быть подвергнут термообработке, чтобы инактивировать термостабильные ингибиторы трипсина. Если термообработку применяют к частично концентрированному раствору соевого белка, образовавшийся термически обработанный раствор может затем быть дополнительно концентрирован.
Кроме того, этапы концентрирования и/или диафильтрации могут быть проведены способом, подходящим для удаления ингибиторов трипсина в пермеат наряду с другими загрязнителями. Удалению ингибиторов трипсина способствует использование мембраны с более крупным размером пор (например, от приблизительно 30000 до приблизительно 1000000 Да), использование мембраны при повышенных температурах (например, от приблизительно 30°С до приблизительно 65°С) и использование увеличенных объемов диафильтрационной среды (например, от приблизительно 20 до приблизительно 40 объемов).
Экстракция и/или мембранная обработка белкового раствора при более низком рН (1,5-3,0) может уменьшить активность ингибиторов трипсина относительно обработки раствора при более высоком рН (3,0-5,0). Если белковый раствор концентрируют и диафильтруют при нижней границе интервала рН, может быть желательно повысить рН ретентата до сушки. рН концентрированного и диафильтрованного белкового раствора может быть повышен до желаемого значения, например, рН 3, добавлением любой подходящей пищевой щелочи например, гидроксида натрия. Если желательно понизить рН ретентата до сушки, это может быть сделано путем добавления любой подходящей пищевой кислоты, например, соляной кислоты или фосфорной кислоты.
Кроме того, уменьшение активности ингибитора трипсина может быть достигнуто путем подвергания соевых материалов воздействию восстановителей, которые разрушают или перегруппировывают дисульфидные связи ингибиторов. Подходящие восстановители включают в себя сульфит натрия, цистеин и N-ацилцистеин.
Добавление таких восстановителей может быть осуществлено на различных этапах общего процесса. Восстановитель может быть добавлен с соевым белковым исходным материалом на этапе экстракции, может быть добавлен к осветленному водному раствору соевого белка после удаления остаточного соевого белкового исходного материала, может быть добавлен к концентрированному белковому раствору до или после диафильтрации или может быть в сухом виде смешан с сухим соевым белковым продуктом. Добавление восстановителя может быть объединено с этапом термообработки и этапами мембранной обработки, как описано выше.
Если желательно сохранить активные ингибиторы трипсина в концентрированном белковом растворе, это может быть достигнуто путем исключения или уменьшения интенсивности этапа термообработки, отказом от использования восстановителей, проведением этапов диафильтрации при верхней границе интервала рН (от 3,0 до 5,0), использованием концентрационной и диафильтрационной мембраны с более мелким размером пор, использование мембраны при более низких температурах использованием более мелких объемов диафильтрационной среды.
Концентрированный и, необязательно диафильтрованный белковый раствор подвергают дальнейшему процессу обезжиривания, если требуется, как описано в патентах США Nos. 5844086 и 6005076. В качестве варианта, обезжиривание концентрированного и, необязательно, диафильтрованного белкового раствора может быть достигнуто любым другим подходящим способом.
Концентрированный и, необязательно, диафильтрованный водный белковый раствор может быть обработан адсорбентом, например, порошкообразным активированным углем или гранулированным активированным углем, чтобы удалить соединения, придающие цвет и/или запах. Такая обработка адсорбентом может быть проведена в любых подходящих условиях, в основном, при комнатной температуре концентрированного белкового раствора. Для порошкообразного активированного угля используют количество от приблизительно 0,025% до приблизительно 5% масс./об., предпочтительно от приблизительно 0,05% до приблизительно 2% масс./об. Адсорбент может быть удален из раствора соевого белка любыми подходящими способами, например, фильтрацией.
Концентрированный и, необязательно диафильтрованный раствор соевого белка, полученный в результате необязательного обезжиривания и необязательного этапа обработки адсорбентом, может быть подвергнут этапу пастеризации, чтобы уменьшить микробную нагрузку. Такая пастеризация может быть осуществлена в любых желаемых условиях пастеризации. В целом, концентрированный и, необязательно диафильтрованный раствор соевого белка нагревают до температуры от приблизительно 55° до приблизительно 70°С, предпочтительно от приблизительно 60° до приблизительно 65°С, в течение от приблизительно 30 секунд до приблизительно 60 минут, предпочтительно от приблизительно 10 минут до приблизительно 15 минут. Пастеризованный концентрированный и диафильтрованный раствор соевого белка затем может быть охлажден для сушки или дальнейшей переработки, предпочтительно, до температуры от приблизительно 20° до приблизительно 35°С.
Согласно одному объекту настоящего изобретения, концентрированный и, необязательно диафильтрованный раствор соевого белка может быть высушен любым подходящим способом, например, распылительной сушкой или сублимационной сушкой, чтобы получить соевый белковый продукт. Сухой соевый белковый продукт имеет содержание белка свыше приблизительно 60 масс.% (N х 6,25) с.о. Предпочтительно, сухой соевый белковый продукт является изолятом с высоким содержанием белка, свыше приблизительно 90 масс.% белка, предпочтительно, по меньшей мере приблизительно 100 масс.% (N x 6,25) с.о.
В другом объекте изобретения, рН концентрированного белкового раствора, образовавшегося в результате этапа концентрирования и, необязательно этапа диафильтрации, необязательного этапа обезжиривания, необязательного этапа обработки адсорбентом и, необязательно этапа пастеризации, необязательно регулируют в пределах от приблизительно 1,5 до приблизительно 7,0, предпочтительно до приблизительно 4,0 до приблизительно 7,0, более предпочтительно до приблизительно 5,0 до приблизительно 7,0 и затем разбавляют путем смешивания концентрированного белкового раствора с водой, имеющей объем, требуемый, чтобы достичь желаемой степени разбавления. Если стоит задача отделить осажденный белок от остаточной водной фазы, называемой супернатант, как в случае этого объекта настоящего изобретения, степень разбавления является, как правило, от 5- до приблизительно 25-кратной, предпочтительно от 10- до приблизительно 20-кратной. Вода, с которой смешивают концентрированный белковый раствор, предпочтительно имеет температуру от приблизительно 1° до приблизительно 65°С, предпочтительно от приблизительно 20° до приблизительно 35°С.
В периодическом процессе порцию концентрированного белкового раствора добавляют к неподвижной массе воды, имеющей желаемый объем, как обсуждалось выше. Разбавление концентрированного белкового раствора снижает ионную силу и вызывает образование белкового преципитата. В периодическом процессе белковому преципитату позволяют осесть в массе воды. Осаждению можно содействовать, например, центрифугированием. Такое индуцированное осаждение снижает содержание влаги и маскирует содержание соли осажденного белка.
В качестве варианта, процесс разбавления может быть проведен непрерывно путем непрерывного пропускания концентрированного белковый раствор к одному входному отверстию Т-образной трубки, в то время как разбавляющую воду подают к другому входному отверстию Т-образной трубки, что обеспечивает смешивание в трубке. Разбавляющую воду подают в Т-образной трубку с интенсивностью, достаточной, чтобы достичь желаемой степени разбавления концентрированного белкового раствора.
Смешивание концентрированного белкового раствора и разбавляющей воды в трубке инициирует образование белкового преципитата, и смесь непрерывно подают из выходного отверстия Т-образной трубки в отстойник, из которого, когда он наполнится, супернатанту позволяют вылиться. Смесь предпочтительно подают в массу жидкости в отстойник способом, который минимизирует турбулентность внутри массы жидкости.
В непрерывном способе белковому преципитату позволяют осесть в отстойник, и процесс продолжают до тех пор, пока желаемое количество преципитата не накопится на дне отстойника, после чего накопленный преципитат удаляют из отстойника. Взамен осаждения седиментацией преципитат может быть отделен непрерывно путем центрифугирования.
При использовании непрерывного способа для извлечения соевого белкового преципитата по сравнению с периодическим процессом начальный этап экстракции белка может быть значительно сокращен по времени для того же самого уровня экстракции белка. Кроме того, в непрерывном способе имеется меньше шансов загрязнения, чем в периодическом процессе, что ведет к получению продукта более высокого качества, и процесс может быть осуществлен на более компактном оборудовании.
Осажденный преципитат отделяют от остаточной водной фазы супернатанта, например, путем отливания остаточной водной фазы от отстоявшейся массы или путем центрифугирования. Преципитат может быть промыт, чтобы удалить остаточный супернатант, например, используя от приблизительно 1 до приблизительно 10, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 3 объемов воды, и затем преципитат извлекают снова, как и выше. Необязательно промытый преципитат может быть использован во влажном виде или может быть высушен любым подходящим способом, например, распылительной сушкой или сублимационной сушкой, до сухого вида. Сухой преципитат имеет высокое содержание белка, свыше, чем от приблизительно 60 масс.% белка, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 90 масс.% белка (N х 6,25), и более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 100 масс.% (N х 6,25).
Супернатант, появляющийся в результате этапа разбавления может быть высушен, чтобы получить соевый белковый продукт. В качестве варианта, супернатант может быть обработан, чтобы снизить содержание примесей в нем и/или активность ингибиторов трипсина в нем любыми подходящими способами, например, регулированием рН и/или термообработкой и/или мембранной обработкой. Обработанный супернатант может затем быть высушен, чтобы получить соевый белковый продукт.
Как отмечено выше, отстоянный белковый преципитат, образованный на этапе разбавления, может быть непосредственно высушен, чтобы получить белковый продукт. В качестве варианта, влажный белковый преципитат может быть повторно суспендирован в воде, например, от приблизительно 2 до приблизительно 3 объемов, и повторно солюбилизирован путем доведения рН образца от приблизительно 1,5 до приблизительно 4,4, предпочтительно от приблизительно 2,0 до приблизительно 4,0, используя любую подходящую кислоту, например, соляную кислоту или фосфорную кислоту. Повторно солюбилизированный белковый раствор затем может быть высушен любым подходящим способом, например, распылительной сушкой или сублимационной сушкой до сухого состояния. Сухой белковый продукт имеет содержание белка свыше приблизительно 60 масс.% белка, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 90 масс.% белка, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 100 масс.% белка (N х 6,25).
В качестве дополнительной альтернативы, повторно солюбилизированный раствор соевого белка может быть подвергнут термообработке, чтобы инактивировать любые остающиеся термолабильные антипитательные факторы. Такой этап нагревания также обеспечивает дополнительное преимущество снижения микробной нагрузки. В основном, белковый раствор нагревают до температуры от приблизительно 70° до приблизительно 160°С, предпочтительно от приблизительно 80° до приблизительно 120°С, более предпочтительно от приблизительно 85° до приблизительно 95°С, в течение от приблизительно 10 секунд до приблизительно 60 минут, предпочтительно от приблизительно 30 секунд до приблизительно 5 минут. Термически обработанный раствор соевого белка затем может быть охлажден для дальнейшей переработки, как описано ниже, до температуры от приблизительно 2° до приблизительно 65°С, предпочтительно от приблизительно 20° до приблизительно 35°С.
Повторно солюбилизированный и, необязательно, термически обработанный белковый раствор необязательно может быть доочищен любыми подходящими способами, например, фильтрованием, чтобы удалить любые остаточные частицы.
Повторно солюбилизированный, необязательно, термически обработанный, необязательно, доочищенный прозрачный белковый раствор, может быть концентрирован, чтобы повысить концентрацию белка в нем. Такое концентрированно проводят, используя любую подходящую технологию с использованием селективной мембраны, например, ультрафильтрацию или диафильтрацию, используя мембраны с подходящим порогом отсечения молекулярной массы, позволяющие молекулам с низкой молекулярной массой, включая соли, углеводы, пигменты, ингибиторы трипсина и другие низкомолекулярные вещества, экстрагированным из исходного белкового материала, проходить через мембрану, при этом удерживая достаточную долю соевого белка в растворе. Ультрафильтрационные мембраны, имеющие порог отсечения молекулярной массы от приблизительно 3000 до 1000000 Дальтон, предпочтительно от приблизительно 5000 до приблизительно 100000 Дальтон, учитывая различные мембранные материалы и конфигурацию, могут быть использованы. Концентрированно белкового раствора в этом способе также уменьшает объем жидкости которую нужно высушить, чтобы извлечь белок. Белковый раствор в основном концентрируют до концентрации белка от приблизительно 50 г/л до приблизительно 300 г/л, предпочтительно от приблизительно 100 до приблизительно 200 г/л, до сушки. Такой процесс концентрирования может быть проведен в периодическом режиме или в непрерывном процессе, как описано выше.
Раствор соевого белка может быть подвергнут этапу диафильтрации до или после полного концентрирования, используя воду. Вода может иметь свой естественный рН или рН, равный таковому диафильтруемого белкового раствора или любое промежуточное значение рН. Такая диафильтрация может быть осуществлена, используя от приблизительно 2 до приблизительно 40 объемов диафильтрационного раствора, предпочтительно от приблизительно 5 до приблизительно 25 объемов диафильтрационного раствора. В процессе диафильтрации дополнительные количества загрязнителей удаляются из прозрачного водного раствор соевого белка путем прохождения сквозь мембрану с пермеатом. Процесс диафильтрации может быть осуществлен до тех пор, пока в пермеате не будет присутствовать значительных дополнительных количеств загрязнителя или видимого цвета, или до тех пор, пока ретентат не будет очищен настолько, чтобы получить, после сушки, соевый белковый продукт с желаемым содержанием белка, предпочтительно изолят с содержанием белка по меньшей мере приблизительно 90 масс.% (N х 6,25) с.о. Такая диафильтрация может быть осуществлена, используя ту же самую мембрану, что и на этапе концентрирования. Однако, по желанию этап диафильтрации может быть осуществлен с использованием отдельной мембраны с другим порогом отсечения молекулярной массы, например, мембраны, имеющей порог отсечения молекулярной массы в интервале от приблизительно 3000 до приблизительно 1000000 Дальтон, предпочтительно от приблизительно 5000 до приблизительно 100000 Дальтон, с учетом различных мембранных материалов и конфигурации.
Этап концентрирования и этап диафильтрации может быть осуществлен здесь таким образом, что соевый белковый продукт, впоследствии извлекаемый сушкой концентрированного и диафильтрованного ретентата, содержит менее чем от приблизительно 90 масс.% белка (N х 6,25) с.о., например, по меньшей мере приблизительно 60 масс.% белка (N х 6,25) с.о. Частичным концентрированием и/или частичной диафильтрацией водного раствора соевого белка возможно только частично удалить загрязнители. Этот белковый раствор может затем быть высушен, чтобы получить соевый белковый продукт с более низкими уровнями чистоты. Соевый белковый продукт все еще в состоянии образовывать прозрачные белковые растворы в кислых условиях.
Антиоксидант может присутствовать в диафильтрационной среде в течение по меньшей мере части этапа диафильтрации. Антиоксидант может быть любым подходящим антиоксидантом, например, сульфитом натрия или аскорбиновой кислотой. Количество задействованного антиоксиданта в диафильтрационной среде зависит от применяемых материалов и может варьировать от приблизительно 0,01 до приблизительно 1 масс.%, предпочтительно, приблизительно 0,05 масс.%. Антиоксидант служит для ингибирования окисления любых фенольных соединений, присутствующих в концентрированном растворе соевого белка.
Необязательный этап концентрирования и необязательный этап диафильтрации может быть осуществлен при любой подходящей температуре, как правило, от приблизительно 2° до приблизительно 65°С, предпочтительно от приблизительно 20° до приблизительно 35°С, и в течение периода времени, чтобы осуществить желаемую степень концентрации и диафильтрации. Температура и другие используемые условия до некоторой степени зависят от мембранного оборудования, использованного, чтобы осуществить мембранную обработку, желаемой концентрации белка раствора и эффективности удаления загрязнителей в пермеат.
Как отмечено ранее, термообработка повторно солюбилизированного водного раствора соевого белка может быть использована, чтобы инактивировать остаточные термолабильные ингибиторы трипсина. Частично концентрированный или полностью концентрированный повторно солюбилизированный раствор соевого белка также может быть термически обработан, чтобы инактивировать термолабильные ингибиторы трипсина.
В дополнение, этапы концентрирования и/или диафильтрации могут быть проведены способом, пригодным для удаления ингибиторов трипсина в пермеат наряду с другими загрязнителями. Удалению ингибиторов трипсина способствует использование мембраны с более крупным размером пор, например, от 30000 до 1000000 Дальтон, использование мембраны при повышенных температурах, например, от 30° до 65°С и использование увеличенных объемов диафильтрационной среды, например, от 20 до 40 объемов.
Мембранная обработка белкового раствора при более низком рН (от 1,5 до 3) может уменьшить активность ингибиторов трипсина относительно обработки раствора при более высоком рН (от 3 до 4,4). Если белковый раствор концентрируют и диафильтруют при нижней границе интервала рН, может быть желательно повысить рН ретентата до сушки. рН концентрированного и диафильтрованного белкового раствора может быть повышен до желаемого значения, например, рН 3, добавлением любой подходящей пищевой щелочи, например, гидроксида натрия.
Кроме того, уменьшение активности ингибитора трипсина может быть достигнуто путем подвергания соевых материалов воздействию восстановителей, которые разрушают или перегруппировывают дисульфидные связи ингибиторов. Подходящие восстановители включают в себя сульфит натрия, цистеин и N-ацилцистеин.
Добавление таких восстановителей может быть осуществлено на различных этапах общего процесса. Восстановитель может быть добавлен к сырому белковому преципитату, полученному в результате разбавления, может быть добавлен к белковому раствору, образованному повторной солюбилизацией преципитата, может быть добавлен к концентрированному раствору до или после диафильтрации или может быть в сухом виде смешан с сухим соевым белковым продуктом. Добавление восстановителя может быть объединено с этапом термообработки и этапами мембранной обработки, как описано выше.
Если желательно сохранить активные ингибиторы трипсина в концентрированном белковом растворе, это может быть достигнуто путем исключения или уменьшения интенсивности этапа термообработки, отказом от использования восстановителей, проведением этапов диафильтрации при верхней границе интервала рН (от 3 до 4,4), использованием концентрационной и диафильтрационной мембраны с более мелким размером пор, использованием мембраны при более низких температурах и использованием более мелких объемов диафильтрационной среды.
Повторно солюбилизированный, необязательно, концентрированный и, необязательно, диафильтрованный водный раствор соевого белка может быть обработан адсорбентом, например, порошкообразным активированным углем или гранулированным активированным углем, чтобы удалить соединения, придающие цвет и/или запах. Такая обработка адсорбентом может быть проведена в любых подходящих условиях, в основном, при комнатной температуре белкового раствора. Для порошкообразного активированного угля используют количество от приблизительно 0,025% до приблизительно 5% масс./об., предпочтительно от приблизительно 0,05% до приблизительно 2% масс./об.. Адсорбент может быть удален из раствора соевого белка любыми подходящими способами, например, фильтрацией.
Повторно солюбилизированный, необязательно, концентрированный и, необязательно, диафильтрованный водный раствор соевого белка затем может быть высушен любым подходящим способом, например, распылительной сушкой или сублимационной сушкой. Сухой соевый белковый продукт имеет содержание белка по меньшей мере приблизительно 60 масс.% (N х 6,25) с.о., предпочтительно свыше, чем от приблизительно 90 масс.% (N х 6,25) с.о., более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 100 масс.% (N х 6,25) с.о.
Согласно другому объекту настоящего изобретения, смесь концентрированного белкового раствора и разбавляющей воды может быть обработана без этапа фракционирования. В таком случае, степень разбавления составляет, как правило, от приблизительно 1 до 25 раз, предпочтительно от приблизительно 3 до приблизительно 12 раз. Вода, с которой смешивают концентрированный белковый раствор, имеет температуру от приблизительно 1° до приблизительно 65°С, предпочтительно от приблизительно 20°С до приблизительно 35°С.
У разбавляющей воды, содержащей осажденный белковый преципитат, рН доводят до приблизительно 1,5 до приблизительно 4,4, предпочтительно от приблизительно 2,0 до приблизительно 4,0, используя любую подходящую кислоту, например, соляную кислоту или фосфорную кислоту. Регулирование рН вызывает повторную солюбилизацию белка, осажденного разбавлением. Белковый раствор может быть использован в сыром виде или может быть высушен любым подходящим способом, например, распылительной сушкой или сублимационной сушкой, до сухого состояния.
В качестве дополнительной альтернативы, белковый раствор, образованный при регулировании рН смеси белкового преципитата и супернатанта, может быть обработан, используя те же самые этапы, как описано выше для изолированного преципитата, повторно солюбилизированного путем регулирования рН.
Необязательно концентрированный, необязательно диафильтрованный, необязательно термически обработанный, необязательно доочищенный, необязательно обработанный адсорбентом водный раствор соевого белка затем может быть высушен любым подходящим способом, например, распылительной сушкой или сублимационной сушкой. Сухой соевый белковый продукт имеет содержание белка свыше, чем приблизительно 60 масс.% белка, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 90 масс.%, более предпочтительно от приблизительно 100 масс.% (N х 6,25) с.о.
Соевые белковые продукты, получаемые здесь, растворимы в кислой водной среде, что делает продукт идеальным для введения в напитки, как газированные, так и негазированные, чтобы обеспечить их обогащение белком. Такие напитки имеют широкий интервал кислых значений рН, колеблющихся от приблизительно 2,5 до приблизительно 5. Соевые белковые продукты, предоставленные здесь, могут быть добавлены к таким напиткам в любом подходящем количестве, чтобы обеспечить обогащение белком таких напитков, например, по меньшей мере приблизительно 5 г соевого белка на порцию. Добавленный соевый белковый продукт растворяется в напитке и не нарушает прозрачность напитка даже после термической обработки. Соевый белковый продукт может быть смешан с высушенным напитком до восстановления напитка путем растворения в воде. В некоторых случаях может быть необходимо изменение обычной рецептуры напитка, чтобы допустить использование композиции изобретения, если компоненты, присутствующие в напитке могут отрицательно влиять на способность композиции оставаться растворенной в напитке.
Примеры
Пример 1:
Этот пример иллюстрирует приготовление прозрачных, термически стабильных белковых растворов, используя экстракцию раствором хлорида кальция при низком рН.
Белые соевые хлопья (10 г) объединяли с 0,15М раствором хлорида кальция (100 мл) и рН образцов немедленно доводили до 4,8 и 1,5 с помощью HCl. Образцы экстрагировали при комнатной температуре в течение 30 минут, используя магнитную мешалку. Отслеживали рН образцов и регулировали дважды в течение 30 минут экстракции. Экстракт отделяли от израсходованной муки центрифугированием при 10 200 g в течение 10 минут и очищенные жидкости далее осветляли фильтрацией, используя фильтровальную бумагу с размером пор 25 мкм. Прозрачность фильтратов измеряли, используя спектрофотометр HunterLab ColorQuest XE, работающий в режиме пропускания, чтобы обеспечить считывание процента мутности. Образцы затем разбавляли одним объемом воды, очищенной обратным осмосом, и снова измеряли уровень мутности. Затем рН разбавленных образцов доводили до 3, используя при необходимости или HCl, или NaOH. Уровень мутности образцов с отрегулированным рН затем анализировали. Образцы затем термически обрабатывали при 95°С в течение 30 секунд, немедленно охлаждали до комнатной температуры в ледяной воде и снова оценивали уровень мутности.
Значения мутности для различных образцов показаны в таблицах 1 и 2.
Как можно видеть из результатов, представленных в таблицах 1 и 2, начальные фильтраты были весьма мутными, однако улучшенная прозрачность может быть получена использованием более мелкопористых фильтров. Разбавление одним объемом воды улучшало прозрачность образца при рН 1,5, но вызывало осаждение образца при рН 4,8. Регулирование рН разбавленных образцов до 3 придавало высокую прозрачность образцу, полученному при рН 4,8, тогда как образец, полученный при рН 1,5, оставался, возможно, слабо мутным. После термообработки оба образца рассматривались как прозрачные.
Пример 2:
Этот пример иллюстрирует приготовление изолята соевого белка согласно одному варианту реализации изобретения.
20 кг обезжиренной, минимально термически обработанной соевой муки добавляли к 200 л 0,15М раствора хлорида кальция при комнатной температуре и взбалтывали в течение 30 минут, чтобы получить водный белковый раствор. Непосредственно после муку диспергировали в растворе хлорида кальция, рН системы доводили до 3 добавлением разбавленной HCl. Отслеживали рН и периодически корректировали до 3 в течение 30 минут экстракции. Остаток соевой муки удаляли центрифугированием, чтобы получить 174 л белкового раствора, имеющего содержание белка 3,37% по массе.
Белковый раствор затем объединяли с 174 л воды, очищенной обратным осмосом, и рН корректировали до 3. Этот раствор затем доочищали фильтрацией, чтобы получить 385 л фильтрованного белкового раствора, имеющего содержание белка 1,21% по массе.
Фильтрованный белковый раствор уменьшали в объеме до 25 л концентрированием на ПВДФ-мембране, имеющей порог отсечения молекулярной массы 5000 Дальтон. Концентрированный белковый раствор затем диафильтровали в 125 л воды, очищенной обратным осмосом. Образовавшийся диафильтрованный, концентрированный белковый раствор имел содержание белка 14,51% по массе и представлял собой выход 81,3 масс.% фильтрованного белкового раствора. Диафильтрованный, концентрированный белковый раствор затем сушили, чтобы получить в результате продукт, как обнаружено, имеющий содержание белка 99,18% (N х 6,25) с.о. Продукт назвали S005-A13-09A S703.
Достаточное количество S005-A13-09A S703, чтобы получить 0,48 г белка, растворяли в 15 мл воды, очищенной обратным осмосом, и измеряли цвет и прозрачность растворов, используя спектрофотометр Hunter-Lab ColorQuest XE, работающий в режиме пропускания. рН раствора измеряли рН-метром.
Значения рН, цвета и прозрачности представлены ниже в таблице 3:
Как можно видеть из таблицы 3, раствор S703 в воде был полупрозрачный, непрозрачный. Относительно высокий уровень мутности у этого образца привел к тому, что значение L* оказалось несколько ниже, чем ожидалось.
Цвет сухого порошка также оценивали на спектрофотометре HunterLab ColorQuest XE в режиме отражения. Значения цвета представлены ниже в таблице 4:
Как можно видеть из таблицы 4, сухой продукт был очень светлого цвета.
Пример 3:
Этот пример содержит в себе оценку термостабильности в воде изолята соевого белка, полученного способом примера 2 (S703).
Раствор S005-A13-09A S703 готовили растворением достаточного количества белкового порошка, чтобы получить 0,8 г белка в 40 мл OO-воды, затем рН доводили до 3. Прозрачность этого раствора оценивали измерением мутности на спектрофотометре HunterLab ColorQuest XE. Раствор затем нагревали до 95°С, выдерживали при этой температуре в течение 30 секунд и затем немедленно охлаждали до комнатной температуры на ледяной бане. Прозрачность термически обработанного раствора затем измеряли снова.
Прозрачность белкового раствора до и после нагревания представлена ниже в таблице 5:
Как можно видеть из результатов в таблице 5, обнаружено, что исходный раствор S005-A13-09A S703 был полностью мутным. Однако, раствор был термостабильным, как ни удивительно, с некоторым снижением уровня мутности при термообработке.
Пример 4:
Этот пример содержит в себе оценку растворимости в воде изолята соевого белка, полученного способом примера 2 (S703). Растворимость испытывали, основываясь на растворимости белка (т.н. белковый метод, модифицированный вариант методики Morr et al., J. Food Sci. 50:1715-1718) и общей растворимости продукта (т.н. метод гранул).
Достаточное количество белкового порошка, чтобы получить 0,5 г белка, взвешивали в мензурке и затем добавляли небольшое количество воды, очищенной обратным осмосом (OO), и смесь перемешивали до образования однородной пасты. Затем добавляли дополнительную воду, чтобы довести объем до приблизительно 45 мл. Содержимое мензурки затем медленно перемешивали в течение 60 минут, используя магнитную мешалку. Непосредственно после диспергирования белка определяли рН и доводили его до соответствующего уровня (2, 3, 4, 5, 6 или 7) разбавлением NaOH или HCl. Образец также получали при естественном рН. У образцов с отрегулированным рН его измеряли и корректировали дважды в течение 60 минут перемешивания. После 60 минут перемешивания образцы увеличивали в суммарном объеме до 50 мл OO-водой, получая в результате 1% масс./об. белковую дисперсию. Содержание белка в дисперсиях измеряли, используя определитель азота Leco FP528. Аликвоты (20 мл) дисперсий затем переносили в предварительно взвешенные центрифужные пробирки, которые сушили в течение ночи в печи при 100°С, затем охлаждали в десикаторе и пробирки запечатывали.
Образцы центрифугировали при 7800 g в течение 10 минут, при этом осаждалось нерастворимое вещество и образовывался прозрачный супернатант. Содержание белка в супернатанте измеряли на анализаторе Leco, и затем супернатант и крышки пробирок выбрасывали, и гранулированный материал сушили в печи при 100°С. На следующее утро пробирки переносили в десикатор и позволяли остыть. Регистрировали массу сухого гранулированного материала. Сухую массу исходного белкового порошка вычисляли умножением массы использованного порошка на коэффициент ((100 содержания влаги в порошке (%))/100). Растворимость продукта затем рассчитывали двумя различными способами:
1. Растворимость (белковый метод)(%)=(% белка в супернатанте/% белка в исходной дисперсии) х 100
2. Растворимость (метод гранул)(%)=(1 (масса сухого нерастворимого вещества гранул/((масса 20 мл дисперсии/масса 50 мл дисперсии) х исходная масса сухого белкового порошка))) х 100
Естественное значение рН изолята белка, полученного в примере 1, в воде (1% белка) показана в таблице 6:
Полученные данные по растворимости представлены ниже в таблицах 7 и 8:
Как можно видеть из результатов таблиц 7 и 8, продукт S703 был хорошо растворим при значениях рН 2, 3 и 7, а также при естественном рН. Растворимость была несколько ниже при рН 4.
Пример 5:
Этот пример содержит в себе оценку прозрачности в воде изолята соевого белка, полученного способом примера 2 (S703).
Прозрачность 1%-ных масс./об. белковых растворов, приготовленных, как описано в примере 4, оценивали измерением оптической плотности при 600 нм, при этом более низкая оптическая плотность соответствовала большей прозрачности. Анализ образцов на спектрофотометре HunterLab ColorQuest XE в трансмиссионном режиме также предоставлял процент мутности, другую меру прозрачности.
Данные по прозрачности представлены ниже в таблицах 9 и 10:
Как можно видеть из результатов таблиц 9 и 10, растворы S703 были от прозрачных до слабо мутных при рН 2-3. Слабо мутные растворы были также получены при рН 7.
Пример 6:
Этот пример содержит в себе оценку растворимости в безалкогольном напитке (Sprite) и в спортивном напитке (Orange Gatorade) изолята соевого белка, полученного способом примера 2 (S703). Растворимость определяли при добавлении белка к напиткам без коррекции рН и снова после коррекции рН обогащенных белком напитков до уровня оригинальных напитков.
Если растворимость оценивали без коррекции рН, достаточное количество белкового порошка для получения 1 г белка взвешивали в мензурке, добавляли небольшое количество напитка и перемешивали до образования однородной пасты. Дополнительный напиток добавляли, чтобы довести объем до 50 мл, и затем растворы медленно перемешивали на магнитной мешалке в течение 60 минут, чтобы получить 2%-ную масс./об. дисперсию белка. Содержание белка в образцах анализировали, используя определитель азота Leco FP528, затем аликвоту белоксодержащих напитков центрифугировали при 7800 g в течение 10 минут и измеряли содержание белка в супернатанте.
Растворимость (%)=(% белка в супернатанте/% белка в исходной дисперсии) х 100
Если растворимость оценивали с коррекцией рН, измеряли рН безалкогольного напитка (Sprite) (3.39) и спортивного напитка (Orange Gatorade) (3.19) без белка. Достаточное количество белкового порошка для получения 1 г белка взвешивали в мензурке, добавляли небольшое количество напитка и перемешивали до образования однородной пасты. Дополнительный напиток добавляли, чтобы довести объем приблизительно до 45 мл, и затем растворы медленно перемешивали на магнитной мешалке в течение 60 Суммарный объем каждого раствора затем доводили до 50 мл с помощью дополнительного напитка, получая в результате 2%-ную масс./об. белковую дисперсию. Содержание белка в образцах анализировали, используя определитель азота Leco FP528, затем аликвоту белоксодержащих напитков центрифугировали при 7 800 g в течение 10 минут и измеряли содержание белка в супернатанте.
Растворимость (%)=(% белка в супернатанте/% белка в исходной дисперсии) х 100
Полученные результаты представлены ниже в таблице 11:
Как можно видеть из результатов таблицы 11, S703 хорошо растворим в Sprite и Orange Gatorade. Так как S703 является подкисленным продуктом, добавление белка оказывает слабое влияние на рН напитка.
Пример 7:
Этот пример содержит в себе оценку прозрачности в безалкогольном напитке и в спортивном напитке изолята соевого белка, полученного способом примера 2 (S703).
Прозрачность 2%-ных масс./об. белковых дисперсий, приготовленных безалкогольном напитке (Sprite) и в спортивном напитке (Orange Gatorade) в примере 6, оценивали, используя способы, описанные в примере 5. Для измерения оптической плотности при 600 нм в качестве холостой пробы в спектрофотометре был использован соответствующий напиток до проведения измерений.
Полученные результаты представлены ниже в таблицах 12 и 13:
Как можно видеть из результатов таблиц 12 и 13, хорошие показатели растворимости, полученные для S703 в Sprite и в Orange Gatorade, не придали прозрачности этим напиткам. Фактически, образовавшиеся растворы были полностью мутными.
Пример 8:
Этот пример иллюстрирует приготовление изолятов соевого белка согласно другим вариантам реализации изобретения.
100 г обезжиренных белых соевых хлопьев добавляли к 1000 мл 0,15 М раствора CaCl2 при комнатной температуре и взбалтывали в течение 30 минут, чтобы получить водный белковый раствор. Непосредственно после хлопья увлажняли раствором хлорида кальция, рН системы доводили до 4,5 раствором соляной кислоты. Отслеживали рН и периодически корректировали в течение 30 минут экстракции. После этапа экстракции остаток соевых белых хлопьев удаляли и образовавшийся белковый раствор осветляли центрифугированием и фильтрацией, чтобы получить 578 мл фильтрованного белкового раствора, имеющего содержание белка 2,05% по массе.
530 мл раствора белкового экстракта уменьшали в объеме до 45 мл на полиэфирсульфоновой мембране, имеющей порог отсечения молекулярной массы 10000 Дальтон, получая концентрированный белковый раствор с содержанием белка 19,40% по массе. Концентрированный белковый раствор был затем поделен на две части.
20 мл концентрированного белкового раствора при 24°С разбавляли в 200 мл воды, очищенной обратным осмосом (OO), имеющей температуру 24°С. Образовывалась белая муть, которой позволяли осесть. Образец затем центрифугировали, чтобы отделить белковый преципитат от фракции супернатанта. 5,72 г влажного белкового преципитата собирали, затем повторно солюбилизировали в 20 мл OO-воды добавлением раствора HCl, чтобы уменьшить рН до 2,99. Ресолюбилизированный белковый преципитат, извлеченный с выходом 23,8 масс.% фильтрованного белкового раствора, лиофилизировали, чтобы получить продукт с названием S703-7300. Установлено, что высушенный продукт имеет содержание белка 101,75% (N х 6,25) с.о.
Другие 21 мл концентрированного белкового раствора при 24°С разбавляли в 210 мл OO-воды, имеющей температуру 24°С. Затем рН образца понижали с 4,76 до 2,98 раствором HCl. 220 мл подкисленного раствора уменьшали в объеме до 33 мл на полиэфирсульфоновой мембране, имеющей порог отсечения молекулярной массы 10000 Дальтон, получая концентрированный белковый раствор с содержанием белка 9,76% по массе. Этот концентрированный белковый раствор, извлеченный с выходом 30,1 масс.% фильтрованного белкового раствора, лиофилизировали, чтобы получить продукт с названием S703-7301. Установлено, что высушенный продукт имеет содержание белка 92,21% (nx 6,25) c.o.
Растворы S703-7300 и S703-7301 получали растворением достаточного количества порошка, чтобы обеспечить 0,48 г белка в 15 мл 00-воды. Цвет и прозрачность растворов оценивали, используя спектрофотометр HunterLab ColorQuest XE, работающий в трансмиссионном режиме. рН растворов измеряли рН-метром.
Значения рН, цвета и прозрачности представлены ниже в таблице 14.
Как можно видеть из результатов, представленных в таблице 14, растворы S703-7300 и S703-7301 были полупрозрачными и светлыми по цвету.
Пример 9:
Этот пример иллюстрирует образование белкового преципитата при разбавлении концентрированных белковых растворов, приготовленных при низком рН и затем подвергнутых регулированию рН до этапа разбавления.
100 г обезжиренных белых соевых хлопьев добавляли к 1000 мл 0,15 М раствора CaCl2 при комнатной температуре и взбалтывали в течение 30 минут чтобы получить водный белковый раствор. Непосредственно после хлопья увлажняли раствором хлорида кальция, рН системы доводили до 3,0 раствором соляной кислоты. Отслеживали рН и периодически корректировали в течение 30 минут экстракции. После этапа экстракции остаток соевых белых хлопьев удаляли и образовавшийся белковый раствор осветляли центрифугированием и фильтрацией, чтобы получить 568 мл фильтрованного белкового раствора, имеющего содержание белка 2.78% по массе.
550 мл раствора белкового экстракта уменьшали в объеме до 84 мл на полиэфирсульфоновой мембране, имеющей порог отсечения молекулярной массы 10000 Дальтон, получая концентрированный белковый раствор с содержанием белка 15,18% по массе.
Ультрафильтрационный ретентат, имеющий рН 3,11 был разделен на две аликвоты, и рН регулировали 6М NaOH и 0,5М HCl при необходимости до приблизительно 4, 5, 6 или 7. Измеряли содержание белка у образцов ретентата с отрегулированным рН. Аликвоты образцов ретентата с отрегулированным рН осветляли центрифугированием при 7 800 g в течение 10 минут, затем определяли содержание белка фильтратов. Дополнительные аликвоты образцов ретентата с отрегулированным рН разбавляли 10 объемами OO-воды, смешивали в воронке и определяли рН, проводимость, А600, содержание белка разбавленных образцов. Разбавленные образцы осветляли центрифугированием при 7800 g в течение 10 минут, затем определяли содержание белка фильтрата.
Повышение рН ретентата приводило к тому, что все образцы становились мутнее, независимо от конечного рН. Определение содержания белка до и после осветления показало, что от приблизительно 20% белка в образце осаждается регулированием рН. (Таблица 15).
Разбавление образцов ретентата с отрегулированным рН приводило к тому, что образцы становились очень мутными, в частности, если ретентат имел рН 4 и выше (таблица 16). Анализ концентрации белка образцов до и после осветления показал, что некоторое количество белка осаждается при всех значениях рН, а в частности, если рН ретентата был 4 или больше до этапа разбавления. Высокая степень осаждения белка в образцах с рН 4-7 показывает, что этап разбавления вызывает осаждение белка после того, которое было индуцировано регулированием рН.
Сущность изобретения
Резюмируя эту раскрываемую информацию, настоящее изобретение предоставляет способ получения изолята соевого белка, который растворим в кислой среде, основанный на экстракции соевого белкового исходного материала, используя водный раствор хлорида кальция при низком рН. В пределах данного изобретения возможны модификации.
Claims (33)
1. Способ получения соевого белкового продукта, имеющего содержание соевого белка по меньшей мере около 60 мас. % (N×6,25) по основе сухой массы, характеризующийся:
(a) экстрагированием источника соевого белка водным раствором соли кальция, как правило, раствором хлорида кальция, при низком рН от 1,5 до 4,8, необязательно содержащим антиоксидант, чтобы вызвать солюбилизацию соевого белка из источника соевого белка и образовать водный раствор соевого белка,
(b) по меньшей мере частичным отделением водного раствора соевого белка от остаточного источника соевого белка,
(c) необязательно разбавлением водного раствора соевого белка, и
(d) доведением рН водного белкового раствора до значения в пределах диапазона от 1,5 до 5,0, и отличающегося от рН экстракции,
(e) необязательно доочисткой водного раствора соевого белка, чтобы удалить остаточные твердые частицы,
(f) концентрированием водного раствора соевого белка при поддержании ионной силы в основном постоянной путем использования селективной мембранной технологии,
(g) необязательно диафильтрацией концентрированного раствора соевого белка,
(h) доведением рН концентрированного и, необязательно, диафильтрованного раствора соевого белка до значения в пределах интервала от 1,5 до 7,0,
(i) разбавлением концентрированного и, необязательно, диафильтрованного и подвергнутого регулированию рН раствора соевого белка в воде для того, чтобы вызвать образование преципитата,
(j) отделением преципитата, образованного из разбавляющей воды, называемой супернатант, и
(ki) сушкой отделенного преципитата, или
(kii) промывкой отделенного соевого белка водой в количестве от 1 до 10 объемов и извлечением отмытого преципитата, или
(kiii) солюбилизацией отделенного соевого преципитата в воде при низком рН, чтобы образовать раствор соевого белка, который необязательно сушат.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый этап экстракции проводят, используя водный раствор хлорида кальция, имеющий концентрацию менее чем 1,0 М, предпочтительно от 0,10 до 0,15 М.
3. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутый этап экстракции проводят при температуре от 15° до 65°С, предпочтительно от 20° до 35°С, чтобы получить упомянутый водный раствор соевого белка, имеющий концентрацию белка от 5 до 50 г/л, предпочтительно от 10 до 50 г/л.
4. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что значение рН доводят на этапе (d) от 1,5 до 4,4, предпочтительно от 2,0 до 4,0.
5. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутый водный раствор соевого белка разбавляют на этапе (с), чтобы обеспечить проводимость менее чем 90 мСм, предпочтительно от 0,5 до 10 объемами водного разбавителя, такого как вода или разбавляющий солевой раствор, чтобы обеспечить проводимость упомянутого раствора соевого белка от 4 до 31 мСм, в котором разбавитель предпочтительно имеет температуру от 2°С до 70°С, более предпочтительно от 15° до 65°С, наиболее предпочтительно от 20°С до 35°С, и/или отличающийся тем, что упомянутый раствор соевого белка после этапа разбавления (с) и регулирования рН на этапе (d) имеет проводимость менее чем 95 мСм, предпочтительно от 4 до 36 мСм.
6. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутый раствор соевого белка концентрируют на этапе (f), чтобы получить концентрированный раствор соевого белка, имеющий концентрацию белка от 50 до 300 г/л, предпочтительно от 100 до 200 г/л, и в котором упомянутый этап концентрирования проводят путем ультрафильтрации, используя мембрану, имеющую порог отсечения молекулярной массы от 3000 до 1000000 Дальтон, предпочтительно от 5000 до 100000 Дальтон, отличающийся тем, что необязательный этап диафильтрации (g) осуществляют используя от 2 до 40 объемов, предпочтительно от 5 до 25 объемов воды, разбавляющей соли, подкисленной воды или подкисленной разбавляющей соли, и диафильтрационный раствор, действуя на раствор соевого белка до или после его частичного или полного концентрирования; упомянутую диафильтрацию предпочтительно осуществляют до тех пор, пока в пермеате не будет присутствовать значительных дополнительных количеств загрязнителя или видимого цвета, и/или до тех пор, пока ретентат не будет очищен настолько, чтобы после последующих этапов обработки, будучи высушенным, получить изолят соевого белка с содержанием белка по меньшей мере 90 мас. % (N×6,25) с.о.; в котором упомянутую диафильтрацию осуществляют, используя мембрану, имеющую порог отсечения молекулярной массы от 3000 до 1000000 Дальтон, предпочтительно от 5000 до 100000 Дальтон; в котором, необязательно, в диафильтрационной среде присутствует антиоксидант в течение по меньшей мере части этапа диафильтрации и в котором этап концентрирования и/или необязательный этап диафильтрации предпочтительно проводят способом, подходящим для удаления ингибиторов трипсина.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что упомянутый этап концентрирования (f) и необязательный этап диафильтрации (g) проводят при температуре от 2° до 65°С, предпочтительно от 20° до 35°С.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что концентрированный и, необязательно, диафильтрованный раствор соевого белка пастеризуют до сушки при температуре от 55° до 70°С в течение от 30 секунд до 60 минут, предпочтительно при температуре от 60° до 65°С в течение от 10 до 15 минут.
9. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что восстановитель присутствует во время экстракции и в течение этапа концентрирования и/или необязательного этапа диафильтрации и/или его добавляют к концентрированному и, необязательно, диафильтрованному раствору соевого белка до сушки и/или к сушеному соевому белковому продукту, чтобы разрушить или перегруппировать дисульфидные связи ингибиторов трипсина, чтобы достичь уменьшения активности ингибиторов трипсина.
10. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что этап (h) осуществляют при рН от 4,0 до 7,0, предпочтительно от 5,0 до 7,0.
11. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что этап разбавления (i) осуществляют 5-25-кратно, предпочтительно 10-20-кратно, водой, и в котором вода, использованная, чтобы осуществить разбавление, имеет температуру от 1° до 65°С, предпочтительно от 20° до 35°С.
12. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что преципитат промывают на этапе (ki) водой в количестве от 1 до 10, предпочтительно от 2 до 3 объемов.
13. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что преципитат солюбилизируют на этапе (kii) от 1 до 10, предпочтительно, от 2 до 3 объемах воды, при рН от 1,5 до 4,4, предпочтительно, от 2,0 до 4,0, чтобы сформировать раствор соевого белка, который может быть высушен.
14. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что раствор соевого белка в концентрированном и, необязательно, диафильтрованном соевом белковом изоляте подвергают этапу термообработки, чтобы инактивировать термолабильные антипитательные факторы, в частности, термолабильные ингибиторы трипсина, которые также пастеризуют соответствующий раствор, при температуре от 70° до 160°С в течение примерно от 10 минут до 60 минут, предпочтительно от 80° до 120°С, в течение примерно от 10 секунд до около 5 минут, более предпочтительно от 85° до 95°С в течение от 30 секунд до 5 минут, и термически обработанный раствор соевого белка охлаждают до температуры от 2° до 65°С, предпочтительно от 20° до 35°С, для дальнейшей обработки.
15. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что раствор соевого белка концентрируют, чтобы повысить его концентрацию, при этом поддерживая ионную силу в основном постоянной, используя селективную мембранную технологию, чтобы сформировать последующий раствор соевого белка, и, необязательно, диафильтруют.
16. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что раствор соевого белка, концентрированный и, необязательно, диафильтрованный раствор и/или последующий раствор соевого белка обрабатывают адсорбентом, чтобы удалить соединения, придающие цвет и/или запах.
17. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что раствор соевого белка или последующий раствор соевого белка сушат, чтобы получить соевый белковый продукт, имеющий содержание белка по меньшей мере 60 мас. % (N×6,25) с.о., предпочтительно по меньшей мере 90 мас. % (N×6,25) с.о., более предпочтительно по меньшей мере 100 мас. % (N×6,25) с.о.
18. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что этап (h) осуществляют при рН от 1,5 до 7,0, предпочтительно от 5,0 до 7,0 или осуществляют до рН от 1,5 до 4,4, предпочтительно от 2,0 до 4,0.
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что разбавление осуществляют 1-25-кратно, предпочтительно 3-12-кратно, водой, имеющей температуру от около 1 до 65°С, предпочтительно от 20° до 35°С.
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что разбавление осуществляют 1-25-кратно, предпочтительно 3-12-кратно, водой, имеющей температуру от около 1 до 65°С, предпочтительно от 20° до 35°С.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/067,201 US8404299B2 (en) | 2009-06-30 | 2011-05-17 | Preparation of soy protein isolate using calcium chloride extraction (“S703 CIP”) |
US13/067,201 | 2011-05-17 | ||
PCT/CA2012/000443 WO2012155242A1 (en) | 2011-05-17 | 2012-05-09 | Preparation of soy protein isolate using calcium chloride extraction ("s703 cip") |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013155863A RU2013155863A (ru) | 2015-06-27 |
RU2620949C2 true RU2620949C2 (ru) | 2017-05-30 |
Family
ID=47176079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013155863A RU2620949C2 (ru) | 2011-05-17 | 2012-05-09 | Получение изолята соевого белка с помощью экстракции хлоридом кальция ("s703 cip") |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8404299B2 (ru) |
EP (1) | EP2709464B1 (ru) |
JP (1) | JP6099632B2 (ru) |
KR (1) | KR20140024910A (ru) |
CN (1) | CN103841835B (ru) |
AU (1) | AU2012255641B2 (ru) |
BR (1) | BR112013029489B8 (ru) |
CA (1) | CA2835668C (ru) |
DK (1) | DK2709464T3 (ru) |
ES (1) | ES2612678T3 (ru) |
HK (1) | HK1198101A1 (ru) |
HU (1) | HUE032977T2 (ru) |
MX (1) | MX2013013531A (ru) |
PL (1) | PL2709464T3 (ru) |
PT (1) | PT2709464T (ru) |
RS (1) | RS55642B1 (ru) |
RU (1) | RU2620949C2 (ru) |
WO (1) | WO2012155242A1 (ru) |
ZA (1) | ZA201308460B (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2815347C1 (ru) * | 2023-03-10 | 2024-03-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Способ получения белкового изолята из семян тыквы |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8563071B2 (en) * | 2008-10-21 | 2013-10-22 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Production of soluble protein solutions from soy (“S701” CIP) |
US8404299B2 (en) * | 2009-06-30 | 2013-03-26 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Preparation of soy protein isolate using calcium chloride extraction (“S703 CIP”) |
NZ597838A (en) * | 2009-06-30 | 2014-01-31 | Burcon Nutrascience Mb Corp | Production of acid soluble soy protein isolates (”s800”) |
US9700066B2 (en) | 2009-06-30 | 2017-07-11 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Preparation of soy protein isolate using calcium chloride extraction (“S703 cip”) |
US8778614B2 (en) | 2010-08-24 | 2014-07-15 | Enzo Life Sciences, Inc. | Assays for detecting modified compounds |
US20140010940A1 (en) * | 2012-06-25 | 2014-01-09 | Brent E. Green | Soy protein product with neutral or near neutral ph ("s701n2") |
US9635875B2 (en) * | 2013-05-30 | 2017-05-02 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Production of pulse protein products with reduced astringency |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2564400A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Protein isolation procedures for reducing phytic acid |
CA2751606A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-19 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Production of soy protein product using calcium chloride extraction ("s702/s7300/s7200/s7301") |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5235739B2 (ru) * | 1972-07-21 | 1977-09-10 | ||
JPS55118351A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-11 | Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd | Preparation of powdery soybean protein |
US4296026A (en) * | 1980-09-22 | 1981-10-20 | General Foods Inc. | Production of soybean protein isolate of improved purity |
US4889921A (en) * | 1987-04-29 | 1989-12-26 | The University Of Toronto Innovations Foundation | Production of rapeseed protein materials |
JP3586976B2 (ja) * | 1995-07-07 | 2004-11-10 | 不二製油株式会社 | 分画大豆蛋白の製造法及びこれを用いた食品 |
US5844086A (en) | 1996-01-31 | 1998-12-01 | Stilts Corporation | Oil seed protein extraction |
US7465470B2 (en) * | 2001-02-28 | 2008-12-16 | Fuji Oil Company, Limited | Process for producing a soybean protein usable in acidic foods |
JP2004073181A (ja) * | 2002-06-20 | 2004-03-11 | Fuji Oil Co Ltd | 塩基性7sグロブリンに富む大豆蛋白の製造方法 |
JP2007510431A (ja) * | 2003-11-05 | 2007-04-26 | ケリー グループ サーヴィシーズ インターナショナル、リミテッド | 酸安定大豆タンパク及び強化食品又は飲料 |
ZA200610169B (en) * | 2004-05-07 | 2008-06-25 | Burcon Nutrascience Mb Corp | Protein isolation procedures for reducing phytic acid |
NZ567517A (en) * | 2005-09-21 | 2011-09-30 | Burcon Nutrascience Mb Corp | Preparation of canola protein isolate involving isoelectric precipitation |
US8563071B2 (en) | 2008-10-21 | 2013-10-22 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Production of soluble protein solutions from soy (“S701” CIP) |
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") |
WO2010091511A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-19 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Preparation of soy protein product using water extraction ("s803") |
US8404299B2 (en) * | 2009-06-30 | 2013-03-26 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Preparation of soy protein isolate using calcium chloride extraction (“S703 CIP”) |
KR101828360B1 (ko) * | 2009-06-30 | 2018-02-12 | 버콘 뉴트라사이언스 (엠비) 코포레이션 | 염화칼슘 추출을 사용한 콩 단백질 분리물의 제조방법 및 그 제품(“s703”) |
NZ597838A (en) * | 2009-06-30 | 2014-01-31 | Burcon Nutrascience Mb Corp | Production of acid soluble soy protein isolates (”s800”) |
KR101918077B1 (ko) | 2009-06-30 | 2018-11-13 | 버콘 뉴트라사이언스 (엠비) 코포레이션 | 산 용해가능한 콩 단백질 분리물의 제조방법 및 그 제품(“s700”) |
-
2011
- 2011-05-17 US US13/067,201 patent/US8404299B2/en active Active
-
2012
- 2012-05-09 WO PCT/CA2012/000443 patent/WO2012155242A1/en active Application Filing
- 2012-05-09 RS RS20170090A patent/RS55642B1/sr unknown
- 2012-05-09 CA CA2835668A patent/CA2835668C/en active Active
- 2012-05-09 HU HUE12786190A patent/HUE032977T2/hu unknown
- 2012-05-09 CN CN201280035564.8A patent/CN103841835B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-05-09 BR BR112013029489A patent/BR112013029489B8/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-05-09 PL PL12786190T patent/PL2709464T3/pl unknown
- 2012-05-09 EP EP12786190.4A patent/EP2709464B1/en active Active
- 2012-05-09 RU RU2013155863A patent/RU2620949C2/ru active
- 2012-05-09 JP JP2014510620A patent/JP6099632B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-05-09 KR KR1020137031058A patent/KR20140024910A/ko active Search and Examination
- 2012-05-09 MX MX2013013531A patent/MX2013013531A/es unknown
- 2012-05-09 ES ES12786190.4T patent/ES2612678T3/es active Active
- 2012-05-09 PT PT127861904T patent/PT2709464T/pt unknown
- 2012-05-09 DK DK12786190.4T patent/DK2709464T3/en active
- 2012-05-09 AU AU2012255641A patent/AU2012255641B2/en not_active Ceased
-
2013
- 2013-11-11 ZA ZA2013/08460A patent/ZA201308460B/en unknown
-
2014
- 2014-11-18 HK HK14111621.8A patent/HK1198101A1/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2564400A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Protein isolation procedures for reducing phytic acid |
CA2751606A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-19 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Production of soy protein product using calcium chloride extraction ("s702/s7300/s7200/s7301") |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
БЕГЕУЛОВ М.Ш., Основы переработки семян сои, Москва, ДеЛи принт, 2006, с.17. * |
БЕГЕУЛОВ М.Ш., Основы переработки семян сои, Москва, ДеЛи принт, 2006, с.17. МИКУЛОВИЧ Т.П., Растительный белок, Москва, Агропромиздат, 1991, с.149-168. * |
МИКУЛОВИЧ Т.П., Растительный белок, Москва, Агропромиздат, 1991, с.149-168. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2815347C1 (ru) * | 2023-03-10 | 2024-03-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Способ получения белкового изолята из семян тыквы |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2709464B1 (en) | 2016-10-26 |
HK1198101A1 (en) | 2015-03-13 |
JP6099632B2 (ja) | 2017-03-22 |
AU2012255641B2 (en) | 2016-05-19 |
JP2014519820A (ja) | 2014-08-21 |
EP2709464A4 (en) | 2014-12-31 |
DK2709464T3 (en) | 2017-02-06 |
CN103841835B (zh) | 2018-06-05 |
KR20140024910A (ko) | 2014-03-03 |
RS55642B1 (sr) | 2017-06-30 |
CN103841835A (zh) | 2014-06-04 |
HUE032977T2 (hu) | 2017-11-28 |
US20110223295A1 (en) | 2011-09-15 |
CA2835668C (en) | 2021-02-23 |
MX2013013531A (es) | 2014-09-04 |
BR112013029489B8 (pt) | 2021-02-17 |
WO2012155242A1 (en) | 2012-11-22 |
BR112013029489B1 (pt) | 2020-10-06 |
PT2709464T (pt) | 2017-02-07 |
BR112013029489A2 (pt) | 2019-08-13 |
EP2709464A1 (en) | 2014-03-26 |
RU2013155863A (ru) | 2015-06-27 |
ZA201308460B (en) | 2015-02-25 |
ES2612678T3 (es) | 2017-05-18 |
PL2709464T3 (pl) | 2017-06-30 |
US8404299B2 (en) | 2013-03-26 |
NZ617841A (en) | 2015-04-24 |
CA2835668A1 (en) | 2012-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2697445C2 (ru) | Получение белковых продуктов из бобовых с пониженной терпкостью | |
RU2536249C2 (ru) | Получение соевого белкового продукта с использованием экстракции с хлоридом кальция (s702/s7300/s7200/s7301) | |
RU2552847C2 (ru) | Приготовление изолята соевого белка с применением экстракции хлоридом кальция ("s703") | |
RU2620949C2 (ru) | Получение изолята соевого белка с помощью экстракции хлоридом кальция ("s703 cip") | |
RU2556819C2 (ru) | ПОЛУЧЕНИЕ РАСТВОРИМОГО ПРОДУКТА СОЕВОГО БЕЛКА ИЗ МИЦЕЛЛЯРНОЙ МАССЫ СОЕВОГО БЕЛКА (S200Ca) | |
RU2728862C2 (ru) | Получение продуктов растворимого белка из конопли ("н701") | |
MXPA06008222A (es) | Aislado novedoso de proteina canola. | |
RU2631000C2 (ru) | Получение растворимого соевого продукта ("8704") | |
MX2012000193A (es) | Produccion de aislados de proteina de soya solubles en acido ("s800"). | |
AU2011291396A1 (en) | Improved production of protein solutions from soy | |
MX2012000192A (es) | Produccion de aislados de proteina de soya solubles en acido ("s700"). | |
AU2012255641A1 (en) | Preparation of soy protein isolate using calcium chloride extraction ("S703 CIP") | |
RU2531237C2 (ru) | Производство белкового продукта из канолы без тепловой обработки (с200сас) | |
US9700066B2 (en) | Preparation of soy protein isolate using calcium chloride extraction (“S703 cip”) | |
NZ617841B2 (en) | Preparation of soy protein isolate using calcium chloride extraction ("s703 cip") |