RU2715596C2 - Получение белкового продукта из бобовых с применением экстракции хлоридом кальция ("yp702") - Google Patents
Получение белкового продукта из бобовых с применением экстракции хлоридом кальция ("yp702") Download PDFInfo
- Publication number
- RU2715596C2 RU2715596C2 RU2015116628A RU2015116628A RU2715596C2 RU 2715596 C2 RU2715596 C2 RU 2715596C2 RU 2015116628 A RU2015116628 A RU 2015116628A RU 2015116628 A RU2015116628 A RU 2015116628A RU 2715596 C2 RU2715596 C2 RU 2715596C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protein
- solution
- legume
- legumes
- product
- Prior art date
Links
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 215
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 215
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 title claims abstract description 178
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 22
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 20
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 title claims description 16
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 title claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 16
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 claims abstract description 93
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 69
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 48
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 claims abstract description 37
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 claims abstract description 37
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 9
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 claims abstract description 8
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 235000014647 Lens culinaris subsp culinaris Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 85
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 claims description 41
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 17
- 239000002753 trypsin inhibitor Substances 0.000 claims description 17
- 235000014214 soft drink Nutrition 0.000 claims description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 14
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 10
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 6
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000012471 diafiltration solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 5
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims description 4
- 235000010523 Cicer arietinum Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000045195 Cicer arietinum Species 0.000 claims description 3
- 244000043158 Lens esculenta Species 0.000 claims description 3
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 claims description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 2
- 235000013622 meat product Nutrition 0.000 claims description 2
- 101710162629 Trypsin inhibitor Proteins 0.000 claims 1
- 229940122618 Trypsin inhibitor Drugs 0.000 claims 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims 1
- 235000008935 nutritious Nutrition 0.000 claims 1
- 239000004552 water soluble powder Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 240000004322 Lens culinaris Species 0.000 abstract 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 181
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 13
- 108010084695 Pea Proteins Proteins 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 235000019702 pea protein Nutrition 0.000 description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 9
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 235000011496 sports drink Nutrition 0.000 description 7
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 6
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 6
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N Inositol-hexakisphosphate Chemical compound OP(O)(=O)O[C@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H]1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 5
- IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N Phytic acid Natural products OP(O)(=O)OC1C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 5
- 239000000467 phytic acid Substances 0.000 description 5
- 229940068041 phytic acid Drugs 0.000 description 5
- 235000002949 phytic acid Nutrition 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000000433 anti-nutritional effect Effects 0.000 description 4
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 4
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 4
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 4
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 4
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 3
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 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
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 2
- 235000014103 egg white Nutrition 0.000 description 2
- 210000000969 egg white Anatomy 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 235000019520 non-alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000006920 protein precipitation Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- PWKSKIMOESPYIA-BYPYZUCNSA-N L-N-acetyl-Cysteine Chemical compound CC(=O)N[C@@H](CS)C(O)=O PWKSKIMOESPYIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 241000219730 Lathyrus aphaca Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229960004308 acetylcysteine Drugs 0.000 description 1
- 239000002535 acidifier Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 235000011850 desserts Nutrition 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 235000015243 ice cream Nutrition 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 235000014594 pastries Nutrition 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000000751 protein extraction Methods 0.000 description 1
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 235000021067 refined food Nutrition 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000010129 solution processing Methods 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 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
- 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
- A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
- A21D—TREATMENT, e.g. PRESERVATION, OF FLOUR OR DOUGH, e.g. BY ADDITION OF MATERIALS; BAKING; BAKERY PRODUCTS; PRESERVATION THEREOF
- A21D13/00—Finished or partly finished bakery products
- A21D13/06—Products with modified nutritive value, e.g. with modified starch content
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
- A23C9/152—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations containing additives
-
- 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
- A23J1/142—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 by extracting with organic solvents
-
- 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
-
- 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
- A23L11/05—Mashed or comminuted pulses or legumes; Products made therefrom
-
- 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
- A23L13/00—Meat products; Meat meal; 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
- A23L2/52—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
-
- 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
- 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
- A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
- A23L5/20—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification
- A23L5/27—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification by chemical treatment, by adsorption or by absorption
- A23L5/273—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification by chemical treatment, by adsorption or by absorption using adsorption or absorption agents, resins, synthetic polymers, or ion exchangers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Mycology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Botany (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
- Bakery Products And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Для получения белкового продукта из бобовых, содержащего белок бобовых в количестве, по меньшей мере, около 60% (мас./мас.; N×6,25) в расчете на сухой вес, в качестве которого используют чечевицу, нут или сухой горошек способ осуществляют следующим образом. Экстрагируют из источника белка бобовых водным раствором соли кальция для солюбилизации и образования водного раствора белка бобовых. Отделяют водный раствор белка бобовых от остального материала источника белка бобовых. Концентрируют с использованием селективной мембраны водного раствора белка бобовых при поддержании в основном постоянной ионной силы. Диафильтруют сконцентрированный раствор белка бобовых и высушивают раствор белка бобовых. При этом способ не включает в себя этап доведения рН. Заявлена пищевая композиция, которая содержит белковый продукт из бобовых. Группа изобретений обеспечивает получение продукта с естественным pH, способ является безопасным и легким. 4 н. и 35 з.п. ф-лы, 10 табл., 9 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к получению белковых продуктов из бобовых культур.
Уровень техники
В заявках на патент США №№13/103,528, поданной 9 мая 2011 г. (публикация патента США №2011-0274797 от 10 ноября 2011 г.), 13/289,264, поданной 4 ноября 2011 г.(публикация патента США №2012-0135117 от 31 мая 2012 г.), 13/556,357 поданной 24 июля 2012 г.(публикация патента США №2013-0189408 от 25 июля 2013 г.) и 13/642,003, поданной 7 января 2013 г.), права на которые переуступлены патентообладателю данного изобретения и описание которых включается в настоящий документ путем отсылки, описывается получение белковых продуктов из бобовых, содержащих белок в количестве по меньшей мере около 60% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес, предпочтительно по меньшей мере около 90% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес, более предпочтительно по меньшей мере около 100% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес, полностью растворимых при низких значениях pH с образованием термостабильных растворов, предпочтительно прозрачных, которые можно использовать для обогащения (фортификации) белком напитков, в частности безалкогольных прохладительных и спортивных напитков, а также других водных систем, без осаждения белка.
Белковый продукт из бобовых (pulse protein), описанный в настоящем документе, обладает уникальным сочетанием свойств, отсутствующим у других белковых продуктов из бобовых. Этот продукт полностью растворим в кислой среде (pH меньше около 4,4) и термостабилен в этой области pH, что позволяет проводить тепловую обработку водных растворов продуктов. При полной растворимости продукта по данному изобретению нет необходимости в стабилизирующих агентах или иных агентах, добавляемых для удержания белка в растворенном состоянии или в виде дисперсии.
В одном из аспектов данного изобретения белковый продукт из бобовых получают способом, включающим:
(а) экстрагирование источника белка бобовых с использованием водного раствора соли кальция, предпочтительно водного раствора хлорида кальция, для солюбилизации белка бобовых (перехода его из материала источника в раствор) и образования водного раствора белка бобовых;
(b) отделение водного раствора белка бобовых от остального материала источника белка бобовых;
(c) необязательное разбавление водного раствора белка бобовых;
(d) доведение pH водного раствора белка бобовых до значения от около 1,5 до около 4,4, предпочтительно от около 2 до около 4, для получения подкисленного раствора белка бобовых;
(e) необязательное осветление подкисленного раствора белка бобовых, если он еще не прозрачный;
(f) необязательное концентрирование водного раствора белка бобовых с использованием селективной мембраны при поддержании в основном постоянной ионной силы раствора;
(g) необязательную диафильтрацию необязательно сконцентрированного раствора белка бобовых и
(h) необязательное высушивание необязательно сконцентрированного и необязательно подвергнутого диафильтрации раствора белка бобовых.
Белковый продукт из бобовых по данному изобретению предпочтительно является изолятом с содержанием белка по меньшей мере около 90% (масса/масса), предпочтительно по меньшей мере около 100% (масса/масса).
Раскрытие изобретения
Обнаружено, что полученные с использованием хлорида кальция экстракты источников белка бобовых можно подвергнуть такой обработке, что получаются в основном равноценные белковые продукты из бобовых с содержанием белка по меньшей мере около 60% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес, растворимых при низких pH и образующих растворы, предпочтительно прозрачные, которые термостабильны при низких значениях pH и потому могут использоваться для обогащения белком напитков, в частности безалкогольных прохладительных и спортивных напитков, а также других водных систем без осаждения белка. Белковый продукт из бобовых по данному изобретению предпочтительно является изолятом с содержанием белка по меньшей мере около 90% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес, предпочтительно по меньшей мере около 100% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес.
В одном и аспектов данного изобретения материал источника белка бобовых экстрагируют водным раствором хлорида кальция при естественном pH и полученный водный раствор белка бобовых при необходимости подвергают ультрафильтрации и при необходимости диафильтрации, получая необязательно сконцентрированный и необязательно диафильтрованный раствор белка бобовых, который можно высушить и получить таким образом белковый продукт из бобовых.
По одному из аспектов данного изобретения предлагается способ получения белкового продукта из бобовых с содержанием белка бобовых по меньшей мере 60% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес, включающий:
(a) экстрагирование источника белка бобовых с использованием водного раствора соли кальция, предпочтительно водного раствора хлорида кальция, для солюбилизации белка бобовых (перехода его из материала источника в раствор) и образования водного раствора белка бобовых;
(b) отделение водного раствора белка бобовых от остального материала источника белка бобовых;
(c) необязательное концентрирование водного раствора белка бобовых с использованием селективной мембраны при поддержании в основном постоянной ионной силы раствора;
(d) необязательную диафильтрацию необязательно сконцентрированного раствора белка бобовых и
(e) необязательное высушивание необязательно сконцентрированного и необязательно подвергнутого диафильтрации раствора белка бобовых.
Белковый продукт из бобовых по данному изобретению предпочтительно является изолятом с содержанием белка по меньшей мере около 90% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес), предпочтительно по меньшей мере около 100% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес.
В одном из вариантов описанного выше процесса возможно доведение pH белкового раствора до значения от около 6 до около 8 непосредственно перед необязательным этапом высушивания. Это подведение pH способствует использованию продукта по данному изобретению для пищевых применений, при которых pH близок к нейтральному.
По еще одному аспекту данного изобретения предлагается способ получения белкового продукта из бобовых с содержанием белка бобовых по меньшей мере около 60% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес, включающий:
(a) экстрагирование источника белка бобовых с использованием водного раствора соли кальция, предпочтительно водного раствора хлорида кальция, для солюбилизации белка бобовых (перехода его из материала источника в раствор) и образования водного раствора белка бобовых;
(b) отделение водного раствора белка бобовых от остального материала источника белка бобовых;
(c) необязательно концентрирование водного раствора белка бобовых с использованием селективной мембраны при поддержании в основном постоянной ионной силы раствора;
(d) необязательную диафильтрацию необязательно сконцентрированного раствора белка бобовых;
(e) доведение pH необязательно сконцентрированного и необязательно подвергнутого диафильтрации раствора белка бобовых до значения от около 6 до около 8, и
(f) необязательное высушивание полученного раствора.
Или же доводят pH частично или полностью сконцентрированного и необязательно подвергнутого диафильтрации раствора белка бобовых до значения от около 1,5 до около 4,4, предпочтительно от около 2, 0 до около 4,0. Подкисленный раствор белка бобовых можно подвергнуть тепловой обработке для инактивации термолабильных антипитательных (снижающих питательную ценность продукта) факторов, например ингибиторов трипсина.
По другому аспекту данного изобретения предлагается способ получения белкового продукта из бобовых с содержанием белка бобовых по меньшей мере около 60% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес, включающий:
(a) экстрагирование источника белка бобовых с использованием водного раствора соли кальция, предпочтительно водного раствора хлорида кальция, для солюбилизации белка бобовых (перехода его из материала источника в раствор) и образования водного раствора белка бобовых;
(b) отделение водного раствора белка бобовых от остального материала источника белка бобовых;
(c) необязательное концентрирование водного раствора белка бобовых с использованием селективной мембраны при поддержании в основном постоянной ионной силы раствора;
(d) доведение pH необязательно сконцентрированного частично или полностью раствора белка бобовых до значения от около 1,5 до около 4,4, предпочтительно от около 2,0 до около 4,0, и
(e) необязательное высушивание полученного раствора.
Применение способов по данному изобретению позволяет получать белковый продукт из бобовых в форме с естественным pH. При получении белкового продукта из бобовых без этапа подведения pH процесс обработки становится легче, безопаснее и экономичнее, поскольку отпадает необходимость в кислотах или щелочах и манипуляциях с ними. Кроме того, такой процесс дает возможность при составлении напитка использовать для подкисления белка и напитка закисляющий агент по своему выбору с учетом того, что сила разных кислот и профиль возникающего запаха различны.
Поскольку данное изобретение относится главным образом к получению изолятов белка бобовых, предполагается, что можно получать из бобовых белковые продукты меньшей чистоты, сходные по свойствам с изолятами белка бобовых по данному изобретению. В таких менее чистых продуктах концентрация белка может составлять по меньшей мере около 60% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес.
Новые бежовые продукты из бобовых по данному изобретению можно смешивать с порошками для приготовления напитков и, растворяя их в воде, получать безалкогольные прохладительные или спортивные напитки. Такая смесь может служить порошковым напитком.
Белковые продукты из бобовых, предлагаемые в настоящем документе, могут быть представлены в виде водных растворов. Такие растворы предпочтительно прозрачные и термостабильные при pH ниже около 4,4.
В другом аспекте данного изобретения предлагается водный раствор продукта из бобовых, описанного в настоящем документе, термостабильный при низких pH. Этот водный раствор может быть безалкогольным напитком, который может представлять собой прозрачную жидкость, в которой белковый продукт из бобовых полностью растворен и прозрачен, или же непрозрачную жидкость, например матовую, мутную или опалесцирующую, в которой белковый продукт из бобовых увеличивает или не увеличивает мутность.
Белковые продукты из бобовых, полученные способами, описанными в настоящем документе, пригодны не только для обогащения белками кислой среды - они могут использоваться в широком спектре применений белковых изолятов, включая (но не ограничиваясь перечисленным здесь) обогащение белками прошедших технологическую обработку пищевых продуктов и напитков, эмульгирование жиров, формования корпуса выпечки и вспенивания в продуктах с газовыми включениями. Кроме того, белковый продукт из бобовых может быть сформован в виде волокон, которые можно использовать в продуктах, имитирующих мясо, а также как заменитель яичного белка или наполнитель в пищевых продуктах, в которых связующим служит яичный белок. Белковый продукт из бобовых по данному изобретению может использоваться как пищевая добавка. Белковый продукт из бобовых по данному изобретению может использоваться также в имитациях или заменителях молочных продуктов или продуктов из молочно-бобовых смесей. Белковый продукт из бобовых по данному изобретению может использоваться также в кормах для домашних животных, в промышленности, при производстве косметики и предметов личной гигиены.
Осуществление изобретения
Начальный этап способа получения белковых продуктов из бобовых включает солюбилизацию белка бобовых из его источника. Бобовые растения, к которым можно применять способ по данному изобретению, включают чечевицу, нут, сушеные бобы и сушеный горох. Источником белка бобовых может быть бобовое растение или его плоды или любой продукт из бобовых растений или их плодов или побочный продукт переработки бобовых растений или их плодов. Например, источником белка бобовых может служить мука, полученная путем размола плодов бобовых, например лущеных плодов бобовых. Другой пример источника белка бобовых - богатая белком фракция, полученная в результате лущения и размола плодов бобовых и последующего разделения путем воздушной сепарации на фракцию, богатую крахмалом, и фракцию, богатую белком. Белковый продукт из бобовых, выделенный из источника белка бобовых, может представлять собой нативный белок, от природы содержащийся в бобовых растениях, или же белок, модифицированный генетическим путем, но обладающий специфическими свойствами гидрофобности и полярности, присущими природному белку.
Солюбилизацию белка из материала источника белка бобовых наиболее удобно осуществлять, используя раствор хлорида кальция со степенью чистоты, допустимой для производства пищевых продуктов; можно использовать также растворы других солей кальция. Если белковый продукт из бобовых предназначен для не пищевого использования, можно брать химические реактивы со степенью чистоты, не ограниченной пищевыми применениями. Кроме того, можно использовать соли других щелочноземельных металлов, например магния. Также экстракцию белка бобовых из его источника можно осуществлять, используя раствор какой-либо соли кальция в сочетании с другим солевым раствором, например с раствором хлорида натрия. Также экстракцию белка бобовых из его источника можно осуществлять, используя воду или иные солевые растворы, например раствор хлорида натрия; при этом к водному раствору белка бобовых, полученному на этапе экстракции, прибавляется затем соль кальция, например хлорид кальция, после чего осадок, образовавшийся в результате прибавления соли кальция, отделяют до дальнейшей обработки.
По мере увеличения концентрации соли кальция степень солюбилизации белка бобовых из его источника вначале возрастает, но в какой-то момент достигает максимума. Дальнейшее повышение концентрации соли не приводит к увеличению общего количества солюбилизированного белка. Концентрация соли кальция, при которой достигается максимальная солюбилизация белка, может быть разной в зависимости от того, какая соль кальция используется. Предпочтительно, чтобы концентрация соли не превышала около 1,0 М, более предпочтительны значения концентрации от около 0,10 M до около 0,15 М.
При серийном производстве высаливание белка осуществляется при температуре от около 1°C до около 100°C, предпочтительно от около 15°C до около 65°C, более предпочтительно от около 20° до около 35°C, предпочтительно при перемешивании для того, чтобы сократить продолжительность солюбилизации, которая обычно занимает от около 1 до около 60 минут. Предпочтительно проводить солюбилизацию так, чтобы экстрагировать максимальное практически возможное количество белка бобовых из его источника, обеспечивая в итоге высокий выход продукта.
При непрерывном производстве экстракция белка бобовых из его источника осуществляется любым способом, обеспечивающим непрерывное экстрагирование белка бобовых из его источника. В одном из воплощений данного изобретения источник белка бобовых непрерывно смешивают с раствором хлорида кальция, и эта смесь оттекает по трубе или шлангу такой длины и с такой скоростью, чтобы время пребывания там было достаточным для осуществления желаемой экстракции соответственно описанным в настоящем документе показателям. В таком непрерывном процессе этап высаливания белка осуществляется за время от около 1 минуты до около 60 минут; предпочтительно проводить этап солюбилизации так, чтобы экстрагировать максимальное практически возможное количество белка бобовых. При непрерывном производстве солюбилизация осуществляется при температуре от около 1°C до около 100°C, предпочтительно от около 15°C до около 65°C, более предпочтительно от около 20° до около 35°C.
Экстракция по данному изобретению обычно проводится при pH от около 4,5 до около 11, предпочтительно от около 5 до около 7. На этапе экстрагирования pH в системе экстракции (источник белка бобовых и раствор соли кальция) при необходимости можно довести до любого желаемого значения в диапазоне от около 4,5 до около 11 с помощью любой подходящей кислоты (обычно используется соляная кислота) или щелочи (обычно используется едкий натр), добавляемых по мере надобности.
На этапе солюбилизации концентрация источника белка бобовых в растворе соли кальция может варьировать в широких пределах. Обычно концентрация источника белка бобовых в растворе соли кальция составляет от около 5 до около 15% (масса/объем).
В получаемом в результате этапа экстрагирования растворе белка концентрация последнего составляет обычно от около 5 до около 50 г/л, предпочтительно от около 10 до около 50 г/л.
В результате этапа экстрагирования белка с использованием водного солевого раствора также солюбилизируются жиры, которые могут присутствовать в источнике белка бобовых, что приводит к наличию жиров в водной фазе.
Водный раствор соли кальция по данному изобретению может содержать антиоксидант. В качестве такового можно брать любой подходящий агент со свойствами антиоксиданта, например сульфит натрия или аскорбиновую кислоту. Используемое количество антиоксиданта может варьировать от около 0,01% до около 1% (масса/масса) солевого раствора, предпочтительно составляя 0,05% (масса/масса). Антиоксидант служит для подавления окисления фенольных соединений в белковом растворе.
Водную фазу, получаемую в результате этапа экстрагирования, далее можно отделить от остального материала источника белка бобовых любым подходящим способом, например с помощью осадительной центрифуги с последующими центробежной сепарацией и/или фильтрацией. Этот этап отделения можно проводить при любой температуре в диапазоне от от около 1° до около 100°C, предпочтительно от около 15° до около 65°C, более предпочтительно от около 50° до около 60°C. Отделенный остальной материал источника белка бобовых можно высушить для хранения или дальнейшей переработки, например выделения крахмала и/или оставшегося белка. Оставшийся белок можно выделить путем повторного экстрагирования отделенного материала источника белка бобовых новым раствором соли кальция и полученный белковый раствор после его осветления объединяют с первым белковым раствором для дальнейшей обработки, описанной ниже. Или же отделенный материал источника белка бобовых подвергают стандартной процедуре изоэлектрического осаждения или любой другой обычно применяемой для выделения оставшегося белка процедуре.
Водный раствор белка бобовых можно обработать противопенным агентом (например, любым не силиконовым пеногасителем, пригодным для использования применительно к пищевым продуктам), чтобы уменьшить объем пены, образующейся в результате дальнейшей переработки. Количество пеногасителя по данному изобретению обычно больше чем около 0,0003% (масса/объем). Или же пеногаситель в указанном количестве можно добавлять на этапе экстрагирования.
Необязательно отделенный водный раствор белка бобовых может быть подвергнут обезжиривающей обработке, как описано в патентах США №№5,844,086 и 6,005,076, права на которые переуступлены патентообладателю данного изобретения и описание которых включается в настоящий документ путем отсылки. Или же обезжиривание отделенного водного раствора белка бобовых можно осуществлять любым другим подходящим способом.
Водный раствор белка бобовых можно обработать адсорбентом (например, активированным углем в форме порошка или гранул) для удаления соединений, обусловливающих цвет и/или запах. Обработку адсорбентом можно осуществлять в любых подходящих условиях; обычно это делается при температуре окружающей среды, в которой находится отделенный водный раствор белка бобовых. Порошок активированного угля берут в количестве от около 0,025% до около 5% (масса/объем), предпочтительно от около 0,05% до около 2% (масса/объем). Адсорбирующий агент можно удалить из раствора белка бобовых любым подходящим способом, например путем фильтрования.
Если полученный водный раствор белка бобовых обладает надлежащей чистотой, его можно непосредственно высушить и таким образом получить белковый продукт из бобовых. Чтобы снизить содержание примесей, водный раствор белка бобовых можно до высушивания подвергнуть соответствующей обработке.
Для повышения концентрации белка водный раствор белка бобовых можно сконцентрировать; при этом ионная сила раствора поддерживается в основном постоянной. В результате концентрирования обычно получается концентрированный водный раствор белка бобовых, содержащий от около 50 г/л до около 400 г/л белка, предпочтительно от около 100 г/л до около 250 г/л белка.
Этап концентрирования можно осуществлять любым подходящим способом, соответствующим характеру производства - серийному либо непрерывному. Например, можно применять любой подходящий метод с использованием селективных мембран ультрафильтрацию или диафильтрацию с половолоконными или спиральными мембранами, характеризующимися отсечением по молекулярной массе (MWCO) от около 1000 до около 100000 дальтон, предпочтительно от около 1000 до около 100000 дальтон, в зависимости от материала и конфигурации мембраны. В случае непрерывного процесса размеры пор мембраны должны быть такими, чтобы обеспечить желаемое концентрировании в ходе протекания водного раствора белка бобовых через мембрану.
Как известно, при ультрафильтрации и подобных методах с использованием селективных мембран через них проходят молекулы с массой ниже порога отсечения и задерживаются вещества с более высокой молекулярной массой. В случае водного раствора белка бобовых молекулы с относительно низкой массой включают не только ионы использовавшейся соли со степенью чистоты, пригодной для пищевых продуктов, но также относительно низкомолекулярные соединения, экстрагированные из материала источника белка бобовых, например углеводы, пигменты, небольшие белки и такие антипитательные факторы, как ингибиторы трипсина, которые тоже представляют собой белки с малой молекулярной массой. MWCO мембраны обычно выбирают так, чтобы гарантировать задержку значительной доли находящегося в растворе белка и в то же время пропускание примесей, в зависимости от материала и конфигурации мембраны.
Затем концентрированный раствор белка бобовых можно подвергнуть этапу диафильтрации с использованием раствора соли кальция, например раствор хлорида кальция, при тех же значениях pH и концентрации соли кальция, что и при экстрагировании. Если нужно снизить концентрацию соли в концентрате (ретентате) белка бобовых, то для диафильтрации берут водный раствор соли кальция с тем же pH, что и для экстрагирования, но с более низкой концентрацией соли. Однако концентрация соли в растворе для диафильтрации должна быть такой, чтобы в концентрате (ретентате) содержание соли оставалось достаточным для обеспечения растворенного состояния белка. Как уже говорилось, pH раствора для диафильтрации предпочтительно такой же, как раствора белка, подлежащего диафильтрации. Чтобы подвести pH раствора для диафильтрации, используют любую подходящую кислоту, например соляную или фосфорную, либо щелочь, например едкий натр. При диафильтрации по данному изобретению берут от около 1 до около 40 объемов раствора для диафильтрации, предпочтительно от около 2 до около 25 объемов раствора для диафильтрации. В результате этапа диафильтрации из водного раствора белка бобовых удаляется еще больше примесей, которые проходят через мембрану и оказываются в фильтрате (пермеате). Процедуру диафильтрации проводят до тех пор, пока фильтрат (пермеат) более не содержит значительного количества примесей или более не имеет заметного цвета, или до тех пор, пока концентрат (ретентат) белка бобовых не станет чистым до такой степени, что, будучи высушен, он даст белковый продукт бобовых с желаемым содержанием белка - предпочтительно изолят должен содержать по меньшей мере около 90% (масса/масса) белка бобовых в расчете на сухую массу. Для диафильтрации по данному изобретению используют ту же мембрану, что и на этапе концентрирования. Но, если требуется, для этапа диафильтрации можно брать отдельную мембрану с иным MWCO, например в диапазоне от около 1000 до около 100000 дальтон, предпочтительно от около 1000 до около 100000 дальтон, в зависимости от материала и конфигурации мембраны.
Описанный выше этап диафильтрации может предшествовать концентрированию водного раствора белка бобовых или же его можно проводить с частично сконцентрированным водным раствором белка бобовых. Когда диафильтрация предшествует концентрированию или осуществляется применительно к частично сконцентрированному белковому раствору, получаемый в результате диафильтрации раствор можно дополнительно сконцентрировать.
Этапы концентрирования и диафильтрации по данному изобретению проводят так, чтобы в белковом продукте из бобовых, получаемом далее в результате высушивания сконцентрированного и прошедшего диафильтрацию белкового раствора, содержание белка составляло менее чем около 90% (масса/масса; Ν×6,25) в расчете на сухой вес, например 60% (масса/масса; Ν×6.25) в расчете на сухой вес. Путем частичного концентрирования и/или частичной диафильтрации водного раствора белка бобовых удается только частично удалить примеси. Такой белковый раствор затем можно высушить, и получится белковый продукт из бобовых с более низкой степенью чистоты. Этот белковый продукт все еще растворим в кислой среде.
При диафильтрации в среде может присутствовать антиоксидант в течение по меньшей мере части этапа диафильтрации. В качестве антиоксиданта может служит любой подходящий агент такого рода, например сульфит натрия или аскорбиновая кислота. Количество антиоксиданта в среда при диафильтрации зависит от того, какие вещества для этого используются, и варьирует от около 0,01% до около 1% (масса/масса), предпочтительно составляя около 0,05% (масса/масса). Антиоксидант нужен для подавления окисления каких бы то ни было фенольных соединений, присутствующих в растворе белка бобовых.
Этапы концентрирования и диафильтрации, являющиеся необязательными, можно проводить при любой подходящей температуре (обычно в диапазоне от около 2°C до около 65°C, предпочтительно от около 50°C до около 60°C); продолжительность этих этапов должна быть такой, чтобы достигалась желаемая степень концентрирования или диафильтрации. Выбор температуры и других условий в некоторой степени зависит от оборудования, используемого при обработке раствора с помощью мембран, от желаемой концентрации белка в растворе и от эффективности удаления примесей, отходящих в фильтрат (пермеат).
В плодах бобовых растений содержатся ингибиторы трипсина, являющиеся антипитательными агентами. Уровень активности ингибиторов трипсина в белковом продукте из бобовых на конечной стадии его получения регулируется путем изменения различных переменных параметров процесса обработки белкового раствора.
Например, этапы концентрирования и/или диафильтрации могут осуществляться таким образом, чтобы способствовать удалению ингибиторов трипсина в составе фильтрата (пермеата) наряду с другими примесями. Удалению ингибиторов трипсина способствует использование мембран с более крупными порами, например с MWCO от около 30000 дальтон до около 1000000 дальтон; осуществление мембранного процесса при более высокой температуре, например в диапазоне от около 30°C до около 65°C, предпочтительно от около 50°C до около 60°C, и использование больших объемов среды для диафильтрации, например от около 10 до около 40 объемов.
Снизить активность ингибиторов трипсина можно путем обработки препаратов из бобовых восстанавливающими агентами, разрывающими или перестраивающими дисульфидные связи в молекулах ингибиторов трипсина. Пригодные для этого восстанавливающие агенты включают сульфит натрия, цистеин и N-ацетилцистеин.
Такие восстанавливающие агенты можно добавлять на разных стадиях процесса переработки источника белка бобовых. Например, восстанавливающий агент можно прибавлять вместе с материалом источника белка бобовых на этапе экстрагирования; к осветленному водному раствору белка бобовых после удаления оставшегося материала источника белка бобовых; к сконцентрированному белковому раствору перед диафильтрацией или после нее; или смешивать в сухом виде с высушенным белковым продуктом из бобовых. Добавление восстанавливающего агента может сочетаться с этапами мембранной обработки, описанной выше.
Если требуется сохранить активные ингибиторы трипсина в белковом растворе, то нужно для диафильтрации и/или концентрирования использовать мембраны с менее крупными порами, проводить обработку с применением мембран при более низкой температуре, использовать меньшие объемы среды для диафильтрации и не использовать восстанавливающие агенты.
Полученный в результате необязательных этапов концентрирования и диафильтрации белковый раствор может быть далее подвергнут обезжиривающей обработке, как описано в патентах США №№5,844,086 и 6,005,076. Или же обезжиривание необязательно сконцентрированного и необязательно диафильтрованного белкового раствора можно осуществлять любым другим подходящим способом.
Полученный в результате необязательных этапов концентрирования и диафильтрации водный раствор белка бобовых можно обработать адсорбентом (например, активированным углем в форме порошка или гранул) для удаления соединений, обусловливающих цвет и/или запах. Обработку адсорбентом можно осуществлять в любых подходящих условиях; обычно это делается при температуре окружающей среды, в которой находится водный раствор белка. Порошок активированного угля берут в количестве от около 0,025% до около 5% (масса/объем), предпочтительно от около 0,05% до около 2% (масса/объем). Адсорбирующий агент можно удалить из раствора белка бобовых любым подходящим способом, например путем фильтрования.
Сконцентрированный и подвергнутый диафильтрации раствор белка бобовых после обезжиривания и обработки адсорбентом (каждый из этих этапов - концентрирования, диафильтрации, обезжиривания и обработки адсорбентом не является обязательными) может быть также пастеризован для снижения микробной нагрузки. Пастеризацию по данному изобретению можно проводить в любых желаемых условиях. Как правило, необязательно сконцентрированный и необязательно диафильтрованный раствор белка бобовых нагревают до температуры от около 55°C до около 70°C, предпочтительно от около 60°C до около 65°C, в течение промежутка времени от 30 секунд до 60 минут, предпочтительно от около 10 мин до около 15 мин. Пастеризованный раствор белка бобовых затем охлаждают до температуры от около 15°C до около 35°C для последующего высушивания или дальнейшей обработки.
При желании необязательно сконцентрированный и необязательно диафильтрованный раствор белка бобовых можно дополнительно очистить для удаления оставшихся мелких частиц, например путем фильтрования.
Согласно одному из аспектов данного изобретения необязательно сконцентрированный и необязательно диафильтрованный водный раствор белка бобовых высушивают любым подходящим способом, например, путем сушки распылением или лиофилизации, получая таким образом белковый продукт из бобовых. В этом белковом продукте из бобовых содержание фитиновой кислоты низкое, обычно меньше чем около 1,5% (масса/масса) в расчете на сухой вес.
Согласно другому аспекту данного изобретения в необязательно сконцентрированном и необязательно диафильтрованном водном растворе белка бобовых доводят pH до значения в диапазоне от около 6,0 до около 8,0 путем прибавления любой подходящей щелочи (обычно используется едкий натр). Полученный белковый раствор с подведенным до нужного значения pH затем высушивают. Или же в частично либо полностью сконцентрированном и необязательно диафильтрованном растворе белка бобовых доводят pH до значения в диапазоне от около 1,5 до около 4,4, предпочтительно от около 2,0 до около 4,0. Доведение pH осуществляется любым удобным способом, например путем прибавления соляной или фосфорной кислоты. Далее полученный подкисленный раствор белка бобовых окончательно очищают, как говорилось выше, и затем высушивают. Или же подкисленный раствор белка бобовых подвергают тепловой обработке для инактивации термолабильных антипитательных факторов, например упомянутых выше ингибиторов трипсина. Такой этап нагревания дает ту дополнительную выгоду, что снижает микробную нагрузку. Как правило, указанный белковый раствор нагревают до температуры в диапазоне от около 70°C до около 160°C в течение промежутка времени от около 10 с до около 60 мин, предпочтительно при температуре от около 80°C до около 120°C в течение промежутка времени от около 10 с до около 5 мин, более предпочтительно при температуре в диапазоне от около 85°C до около 95°C в течение промежутка времени от около 30 с до около 5 мин. Подкисленный раствор белка бобовых, прошедший тепловую обработку, затем остужаю до температуры в диапазоне от около 2°C до около 65°C, предпочтительно от около 20° до около 35°C. Далее полученный подкисленный раствор белка бобовых, прошедший тепловую обработку, окончательно очищают, как говорилось выше, и затем высушивают.
Белковые продукты из бобовых, получаемые, как описано в настоящем документе, растворимы в кислой водной среде, благодаря чему эти продукты отлично подходят для включения в состав кислых безалкогольных напитков - как газированных, так и негазированных - для их обогащения белком. В таких напитках pH может варьировать в широких пределах - от 2,5 до 5,0. Для обогащения таких напитков белком в них можно добавлять предлагаемые в настоящем документе белковые продукты из бобовых в любом подходящем количестве, например из расчета по меньшей мере около 5 г белка бобовых на одну порцию напитка. Добавленный в напиток белковый продукт из бобовых растворяется в нем и остается в растворенном состоянии после тепловой обработки.
Белковый продукт из бобовых по данному изобретению можно смешивать с порошками, из которых готовят безалкогольные напитки, до разведения их водой.
В некоторых случаях для включения композиции по данному изобретению в состав безалкогольного напитка его рецептура должна быть изменена, если какие-то компоненты напитка могут вредно влиять на способность этой композиции оставаться в растворенном виде.
Белковые продукты из бобовых, получаемые, как описано в настоящем документе, можно использовать также в растворах с pH, близким к нейтральному, в диапазоне от около 6 до около 8. Такой водный раствор белкового продукта из бобовых может представлять собой безалкогольный напиток. Водный раствор белкового продукта из бобовых, приготовленный при pH, близком к нейтральному, можно использовать также в производстве для любых пищевых применений, для которых нужен белковый продукт в растворе с pH, близким к нейтральному, например в производстве аналогов или заменителей молочных продуктов из растительного сырья, например напитков типа молока из бобовых или замороженных десертов типа мороженого из бобовых, или продуктов типа молочных, содержащих смесь молочных и растительных ингредиентов.
Помимо упомянутых выше пищевых применений белковые продукты из бобовых, получаемые, как описано в настоящем документе, можно также использовать в различных других пищевых применениях, например в производстве питательных батончиков, мясных продуктов и выпечки.
Примеры
Пример 1
Этот пример иллюстрирует получение изолята горохового белка, включающее обработку с использованием мембран при нейтральном pH.
К 30 кг концентрата горохового белка, полученного в результате воздушной классификации муки, произведенной путем размола лущеного гороха, прибавляли 300 л раствора CaCl2 концентрацией 0,15 М при температуре 60°C и перемешивали в течение 30 мин, получая таким образом водный белковый раствор. Отделяли оставшийся концентрат горохового белка и полученный белковый раствор осветляли путем центрифугирования и фильтрации; в результате получали раствор с содержанием белка 3,14% (масса/масса). Профильтрованный белковый раствор концентрировали (объем сокращался с 225 л до 60 л), используя мембрану PES с отсечением по молекулярной массе 10,000 дальтон; концентрирование проводили при температуре около 51°C. Сконцентрированный белковый раствор подвергали диафильтрации с 600 л раствора CaСl2 (0,075М) при температуре около 59°C. Полученный в результате диафильтрованный сконцентрированный белковый раствор весил 61,64 кг, содержал 9,08% (масса/масса) белка, то есть выход составлял 79,2% (масса/масса) фильтрованного белкового раствора. Сконцентрированный диафильтрованный белковый раствор высушивали распылением и в результате получали продукт с содержанием белка 95,67% (масса/масса; N×6,25) в расчете на сухой вес. Этот продукт обозначили. YP03-L08-11А YP702.
Пример 2
Этот пример иллюстрирует цветовые характеристики изолята горохового белка, полученного способом по Примерам 1 и 8 (см. ниже) в растворе и в виде сухого порошка.
Получали раствор YP03-L08-11A YP702: в воде, очищенной путем обратного осмоса, растворяли столько белкового порошка, чтобы в 15 мл раствора содержалось 0,48 г белка. Цвет и прозрачность определяли с помощью спектрофотометра HunterLab ColorQuest ХЕ в режиме пропускания. Также определяли pH раствора с помощью pH-метра.
Результаты определения pH, цвета и прозрачности представлены в таблице 1.
Цвет сухого порошка также определяли с помощью спектрофотометра HunterLab ColorQuest ХЕ в режиме отражения. Полученные данные представлены в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, цвет сухого порошка YP702 очень светлый.
Пример 3
Этот пример содержит оценку термостабильности изолята горохового белка, полученного способом по Примеру 1, в воде при pH 3.
Получали водный раствор YP03-L08-11A YP702 с концентрацией белка 2% (масса/объем) и доводили его pH до 3 с помощью разбавленной HCl. Определяли прозрачность этого белкового раствора путем измерения мутности с помощью спектрофотометра HunterLab ColorQuest ХЕ. Затем белковый раствор нагревали до 95°C, держали при этой температуре в течение 30 с, после чего немедленно остужали в воде со льдом до комнатной температуры. Определяли прозрачность белкового раствора, прошедшего такую тепловую обработку.
Данные о прозрачности указанного белкового раствора до и после нагревания представлены в таблице 3.
Таблица 3. Влияние тепловой обработки на прозрачность раствора YP03-L08-11A YР702 при pH3
Как видно из таблицы 3, тепловая обработка не ухудшает прозрачность образца. Наоборот, мутность образца после тепловой обработки уменьшалась.
Пример 4
Этот пример содержит оценку растворимости в воде изолята горохового белка, полученного способом по Примеру 1. О растворимости образца судили двояко - по растворимости белка (в настоящем документе этот метод назван «определение растворимости по белку»; он является модифицированным вариантом методики, описанной в работе Morr et al., J. Food Sci. 50: 1715-1718) и по растворимости всего продукта в целом (в настоящем документе этот способ назван «определение растворимости по осадку»).
В химический стакан отвешивали столько белкового порошка, чтобы в нем было 0,5 г белка и прибавляли небольшое количество воды, очищенной методом обратного осмоса (RO); полученную смесь перемешивали до тех пор, пока не получалась однородная паста. Затем добавляли воды, доводя объем до приблизительно 45 мл. Содержимое стакана медленно перемешивали с помощью магнитной мешалки в течение 60 минут. Сразу после того, как белок разошелся в смеси, определяли pH и доводили его до нужного значения (2, 3, 4, 5, 6 или 7) с помощью разбавленных NaOH или HCl. Готовили также образец при естественном pH. В тех образцах, в которых pH подводили, его на протяжении 60 минут перемешивания периодически проверяли и корректировали. По истечении этих 60 минут перемешивания объем образцов доводили до 50 мл водой, очищенной методом обратного осмоса; в результате получалась 1%-ная (масса/объем) белковая дисперсия. Содержание белка в полученных дисперсиях определяли путем органического элементного анализа, включающего сжигание образца, с помощью элементного анализатора Leco Truspec Ν Nitrogen Determinator. Затем аликвоты (20 мл) дисперсий помещали в предварительно взвешенные центрифужные пробирки, которые до этого держали в течение ночи в сушильном шкафу при 100°C, после чего они остывали в эксикаторе; пробирки укупоривали. Образцы центрифугировали при ускорении 7800 g в течение 10 минут, в результате чего нерастворимый материал образовывал осадок. Определяли содержание белка в супернатантах путем органического элементного анализа, включающего сжигание образца, после чего супернатанты и крышки пробирок отбрасывали, а пробирки с осадком высушивали (в сушильном шкафу при 100°C) в течение ночи. Наутро пробирки помещали в эксикатор и давали им остыть. Сухие осадки взвешивали. Рассчитывали сухую массу исходного белкового порошка, умножая вес порошка на коэффициент ((100 - содержание влаги в порошке (%)) / 100). Рассчитывали растворимость продукта двумя способами:
1) Растворимость («по белку») (%) = (Содержание белка (%) в супернатанте / содержание белка в исходной дисперсии (%)) × 100
2) Растворимость («по осадку») (%) = (1 - (вес сухого нерастворимого материала осадка / ((вес 20 мл дисперсии/вес 50 мл дисперсии) × исходный вес сухого бежового порошка)) × 100
Полученные в результате этих расчетов значения более 100%, выражали как 100%.
Естественный pH белкового изолята, полученного в Примере 1, в воде (1% белка) составлял 5,79. Полученные данные по растворимости представлены в таблицах 4 и 5.
Как видно из таблиц 4 и 5, продукт YP702 хорошо растворим при pH 2-4.
Пример 5
В этом примере содержится оценка прозрачности в воде изолята горохового белка, полученного по Примеру 1.
Определяли прозрачность 1%-ных (масса/объем) белковых дисперсий, полученных, как описано в Примере 4, путем измерения поглощения при 600 нм (в качестве контроля - вода); чем меньше поглощение, тем больше прозрачность. Также использовали анализатор HunterLab ColorQuest ХЕ в режиме пропускания, показывавший мутность (%) образца, что тоже характеризовало прозрачность. Данные о прозрачности представлены в таблицах 6 и 7.
Как видно из таблиц 6 и 7, полученные растворы не были прозрачными, но наименьшая мутность достигалась при самых низких из взятых значений pH.
Пример 6
Этот пример содержит оценку растворимости в безалкогольных прохладительных и спортивных напитках изолята горохового белка, полученного способом по Примеру 1.
Определяли растворимость белка, добавленного в напиток, без подведения pH и после доведения pH обогащенного белком напитка до исходного для данного напитка уровня.
Для определения растворимости без подведения pH в химический стакан отвешивали столько белкового порошка, чтобы в нем было 1 г белка, прибавляли небольшое количество напитка, и полученную смесь перемешивали до тех пор, пока не получалась однородная паста. Затем добавляли того же напитка, доводя объем до 50 мл. Содержимое стакана медленно перемешивали с помощью магнитной мешалки в течение 60 минут; в результате получалась 2%-ная (масса/объем) белковая дисперсия. Содержание белка в образцах определяли путем органического элементного анализа, включающего сжигание образца, с помощью элементного анализатора Leco TruSpec N Nitrogen Determinator. Затем аликвоты напитка, содержащего белок, центрифугировали при ускорении 7800 g в течение 10 минут, и определяли содержание белка с супернатантах.
Растворимость (%) = (Содержание белка (%) в супернатанте / содержание белка в исходной дисперсии (%)) × 100
При определении растворимости с подведением pH вначале измеряли pH безалкогольных напитков, а именно прохладительного напитка («Sprite»; pH 3,37) и спортивного напитка («Orange Gatorade; pH 3,07), без белка. Затем в химический стакан отвешивали столько белкового порошка, чтобы в нем было 1 г белка, прибавляли небольшое количество напитка, и полученную смесь перемешивали до тех пор, пока не получалась однородная паста. В нее добавляли того же напитка, доводя объем до приблизительно 45 мл. Содержимое стакана медленно перемешивали с помощью магнитной мешалки в течение 60 минут. Тотчас после того, как белок разошелся в смеси, определяли pH и доводили его до исходного (которое было в данном напитке без добавленного белка) значения с помощью растворов NaOH или HCl, добавляемых по мере необходимости. На протяжении 60 минут перемешивания pH периодически проверяли и корректировали. По истечении этих 60 минут перемешивания объем образцов доводили до 50 мл соответствующим напитком; в результате получалась 2%-ная (масса/объем) белковая дисперсия. Содержание белка в образцах определяли путем органического элементного анализа, включающего сжигание образца, с помощью элементного анализатора Leco TruSpec N Nitrogen Detenriinator. Затем аликвоты напитков, содержащих белок, центрифугировали при ускорении 7800 g в течение 10 минут и определяли содержание белка с супернатантах.
Растворимость (%) = (Содержание белка (%) в супернатанте / содержание белка в исходной дисперсии (%)) × 100
Полученные результаты представлены в таблице 8.
Как видно из таблицы 8, белок YP702 хорошо растворим как в «Sprite», так и в «Orange Gatorade». Отметим, что естественный pH водного раствора YP03-L08-11A YP702 близок к нейтральному, а в безалкогольных напитках без подведения pH он несколько выше, но это мало влияло на растворимость.
Пример 7
В этом примере содержится оценка прозрачности раствора изолята горохового белка, полученного по Примеру 1, в безалкогольных прохладительных и спортивных напитках.
Определяли прозрачность 2%-ных (масса/объем) дисперсий белка в прохладительном напитке («Sprite») и в спортивном напитке («Orange Gatorade»), приготовленных в Примере 6, методом HunterLab, описанным в Примере 5.
Полученные результаты представлены в таблице 9.
Как видно из таблицы 9, несмотря на высокую растворимость белка YP03-L08-11A YP702, он увеличивал мутность напитков «Sprite» и «Orange Gatorade». Подведение pH несколько снижало мутность.
Пример 8
Этот пример иллюстрирует получение белкового продукта из гороха, включающее обработку с использованием мембран при естественном pH, содержание белка в котором составляет менее 90% в расчете на сухой вес.
К 48 кг желтой гороховой муки прибавляли 300 л воды, очищенной методом обратного осмоса (RO), при температуре окружающей среды и перемешивали в течение 30 минут, чтобы получить водный раствор белка. Основную массу оставшегося материала муки удаляли путем центрифугирования, в результате получали частично осветленный белковый раствор. К этому частично осветленному белковому раствору прибавляли 6,84 кг раствора хлорида кальция, полученного путем смешивания сухого хлорида кальция с водой, очищенной методом обратного осмоса (RO), из расчета 1 кг хлорида кальция на 2 л воды, и смесь белкового раствора с солью перемешивали в течение еще 15 минут. В результате добавления раствора хлорида кальция образовывался осадок. После добавления хлорида кальция проводимость белкового раствора составляла 12,37 мСм. Повышали температуру этого раствора до около 50°C и затем смесь объемом 250 л с содержанием белка 2,75% (масса/масса) осветляли путем центрифугирования; в результате получали раствор с содержанием белка 1,53% (масса/масса).
Этот осветленный раствор концентрировали, используя мембрану PES с MWCO 3000 дальтон, при температуре около 52°C; при этом из 225 л раствора получалось 24,95 кг. В результате получали сконцентрированный белковый раствор, в котором содержание белка составляло 8,13% (масса/масса), с выходом 29,5% относительно белкового раствора, центрифугированного для удаления осадка, образовавшегося после добавления хлорида кальция. Сконцентрированный белковый раствор подвергали сушке распылением, в результате получали продукт с содержанием белка 78,88% (масса/масса; N×6.25) в расчете на сухой вес. Это продукт обозначили YP08-F28-12A YP702.
Пример 9
Этот пример содержит оценку содержания фитиновой кислоты в белковых продуктах из гороха, полученных способом, описанным в Примерах 1 и 8. Содержание фитиновой кислоты определяли методом, описанным в работе Latta М., Eskin М., J. Agric. Food Chem., 1980, 28: 1313-1315.
Данные о содержании фитиновой кислоты в указанных продуктах представлены в таблице 10.
Как видно из таблицы 10, в белковых продуктах из гороха содержится очень мало фитиновой кислоты.
Краткое изложение раскрытия изобретения
Данным изобретением предлагается иной по сравнению с применяемыми способ, основанный на экстракции белка бобовых из материала его источника с использованием водного раствора хлорида кальция для получения белкового продукта из бобовых, который растворим в кислой среде, образуя термостабильный раствор. Возможны модификации предлагаемого способа, не выходящие за пределы объема данного изобретения.
Claims (50)
1. Способ получения белкового продукта из бобовых, содержащего белок бобовых в количестве по меньшей мере около 60% (масса/масса; N×6,25) в расчете на сухой вес и выбранного из группы, состоящей из чечевицы, нута и сухого горошка, который включает:
(a) экстрагирование из источника белка бобовых водным раствором соли кальция, чтобы произошла солюбилизация белка бобовых из его источника и образовался водный раствор белка бобовых;
(b) отделение водного раствора белка бобовых от остального материала источника белка бобовых;
(c) концентрирование с использованием селективной мембраны водного раствора белка бобовых при поддержании в основном постоянной ионной силы;
(d) диафильтрацию сконцентрированного раствора белка бобовых и
(e) высушивание сконцентрированного и диафильтрованного раствора белка бобовых, где способ, содержащий этапы (а) - (е), не включает в себя этап доведения рН.
2. Способ по п. 1, в котором указанная соль кальция представляет собой хлорид кальция.
3. Способ по п. 2, в котором указанный раствор хлорида кальция имеет концентрацию, выбранную из группы, состоящей из менее чем около 1,0 М и от около 0,10 М до около 0,15 М.
4. Способ по п. 1, в котором указанный этап экстракции осуществляется при температуре, выбранной из группы, состоящей от около 15°C до около 65°C и от около 20°С до около 35°C.
5. Способ по п. 1, в котором указанный этап экстракции осуществляется при рН, выбранном из группы, состоящей из от около 4,5 до около 11 до от около 5 до около 7.
6. Способ по п. 1, в котором концентрация белка в указанном водном растворе белка бобовых выбрана из группы, состоящей из от около 5 г/л до около 50 г/л и от около 10 г/л до около 50 г/л.
7. Способ по п. 1, в котором указанный водный раствор соли кальция содержит антиоксидант.
8. Способ по п. 1, в котором указанный водный раствор белка бобовых обрабатывают адсорбентом для удаления из раствора белка бобовых соединений, обусловливающих цвет и/или запах.
9. Способ по п. 1, в котором отделение водного раствора белка бобовых от остального белка бобовых осуществляется при температуре, выбранной из группы, состоящей из от около 15°С до около 65°C и от около 50°С до около 60°C.
10. Способ по п. 1, в котором указанный водный раствор белка бобовых концентрируют до концентрации белка, выбранной из группы, состоящей из от около 50 г/л до около 400 г/л и от около 100 г/л до около 250 г/л.
11. Способ по п. 1, в котором указанный этап концентрирования осуществляется путем ультрафильтрации с использованием мембраны, у которой порог отсечения по молекулярной массе (MWCO) выбран из группы, состоящей из от около 1000 до около 1000000 дальтон и от около 1000 до около 100000 дальтон.
12. Способ по п. 1, в котором указанный этап диафильтрации осуществляется в отношении раствора белка бобовых до или после его полного концентрирования с использованием водного раствора соли кальция, имеющего примерно такой же рН или же примерно эквивалентную или более низкую молярность, чем раствор соли, используемый для экстракции.
13. Способ по п. 12, в котором указанный этап диафильтрации осуществляется с использованием объемов диафильтрационного раствора, выбранных из группы, состоящей из от около 1 до около 40 объемов и от около 2 до около 25 объемов.
14. Способ по п. 12, в котором указанный этап диафильтрации осуществляется с использованием мембраны, у которой порог отсечения по молекулярной массе выбран из группы, состоящей из от около 1000 до около 1000000 дальтон и от около 1000 до около 100000 дальтон.
15. Способ по п. 12, в котором указанный этап диафильтрации осуществляется до тех пор, пока в пермеате не останется больше никаких существенных дополнительных количеств загрязняющих примесей или заметного на глаз цвета.
16. Способ по п. 12, в котором указанный этап диафильтрации осуществляется до тех пор, пока ретентат не окажется в значительной степени очищенным, так что в результате его высушивания получится изолят белка бобовых, в котором содержание белка составляет по меньшей мере около 90% (масса/масса; N×6.25) в расчете на сухой вес.
17. Способ по п. 12, в котором антиоксидант присутствует в течение по меньшей мере части этапа диафильтрации.
18. Способ по п. 1, в котором указанные этапы концентрирования и диафильтрации проводят при температуре, выбранной из группы, состоящей из от около 2°С до около 65°C и от около 50°С до около 60°C.
19. Способ по п. 1, в котором этапы концентрирования и диафильтрации осуществляются таким образом, чтобы способствовать удалению ингибиторов трипсина.
20. Способ по п. 1, в котором сконцентрированный и диафильтрованный раствор белка бобовых обрабатывают адсорбентом, чтобы удалить соединения, обусловливающие цвет и/или запах.
21. Способ по п. 1, в котором сконцентрированный и диафильтрованный раствор белка бобовых подвергают этапу пастеризации перед этапом высушивания.
22. Способ по п. 21, в котором указанный этап пастеризации осуществляют при температуре, выбранной из группы, состоящей из от около 55°С до около 70°C в течение промежутка времени от около 30 секунд до около 60 минут и от около 60°С до около 65°C в течение промежутка времени от около 10 минут до около 15 минут.
23. Способ по п. 21, в котором указанный пастеризованный, сконцентрированный и диафильтрованный раствор белка бобовых охлаждают до температуры от около 15°C до около 35°C для высушивания или дальнейшей обработки.
24. Способ по п. 1, в котором сконцентрированный и диафильтрованный раствор белка бобовых окончательно очищают для удаления оставшихся мелких частиц.
25. Способ получения белкового продукта из бобовых, содержащего белок бобовых в количестве по меньшей мере около 60% (масса/масса; N×6,25) в расчете на сухой вес и выбранного из группы, состоящей из чечевицы, нута и сухого горошка, который включает:
(a) экстрагирование из источника белка бобовых водным раствором соли кальция, чтобы произошла солюбилизация белка бобовых из его источника и образовался водный раствор белка бобовых;
(b) отделение водного раствора белка бобовых от остального материала источника белка бобовых;
(c) концентрирование с использованием селективной мембраны водного раствора белка бобовых при поддержании в основном постоянной ионной силы;
(d) диафильтрацию сконцентрированного раствора белка бобовых; и
(e) доведение рН в сконцентрированном и диафильтрованном растворе белка бобовых рН до значения в диапазоне от около 6,0 до около 8,0; и
(f) высушивание сконцентрированного и диафильтрованного раствора белка бобовых.
26. Способ по п. 1, в котором в ходе этапа экстракции присутствует восстанавливающий агент для разрыва или перестройки дисульфидных связей в молекулах ингибиторов трипсина, чтобы снизить активность ингибиторов трипсина.
27. Способ по п. 1, в котором в ходе концентрирования и/или диафильтрации присутствует восстанавливающий агент для разрыва или перестройки дисульфидных связей в молекулах ингибиторов трипсина для того, чтобы снизить активность ингибиторов трипсина.
28. Способ по п. 1, в котором восстанавливающий агент добавляется в сконцентрированный и/или диафильтрованный раствор белка бобовых до высушивания и/или в высушенный белковый продукт из бобовых для разрыва или перестройки дисульфидных связей в молекулах ингибиторов трипсина, чтобы снизить активность ингибиторов трипсина.
29. Способ по п. 1, в котором в указанном белковом продукте из бобовых содержание белка составляет от около 60% до менее чем около 90% (масса/масса; N×6.25) в расчете на сухой вес, и этот продукт представляет собой концентрат.
30. Способ по п. 1, в котором в указанном белковом продукте из бобовых содержание белка выбирается из группы, состоящей из по меньшей мере около 90% (масса/масса; N×6.25) в расчете на сухой вес и по меньшей мере около 100% (масса/масса; N×6.25) в расчете на сухой вес, и этот продукт представляет собой изолят.
31. Белковый продукт из бобовых, полученный способом по п. 1.
32. Пищевая композиция, содержащая белковый продукт из бобовых по п. 31.
33. Пищевая композиция по п. 32, которая представляет собой кислый раствор, в котором растворен белковый продукт.
34. Пищевая композиция по п. 33, которая является безалкогольным напитком.
35. Пищевая композиция по п. 32, которая представляет собой смесь белкового продукта из бобовых и водорастворимых порошковых материалов для получения водного раствора этой смеси.
36. Пищевая композиция по п. 35, которая является порошковым безалкогольным напитком.
37. Пищевая композиция по п. 32, которая представляет собой раствор с рН, близким к нейтральному, от около 6 до около 8, содержащий белковый продукт из бобовых.
38. Пищевая композиция по п. 37, которая является безалкогольным напитком.
39. Пищевая композиция по п. 32, которая выбрана из группы, состоящей из аналога молочного продукта, заменителя молочного продукта, смеси молочных и бобовых ингредиентов, прошедшего технологическую обработку мясного продукта, продукта выпечки и питательного батончика.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201261708803P | 2012-10-02 | 2012-10-02 | |
| US61/708,803 | 2012-10-02 | ||
| PCT/CA2013/000834 WO2014053052A1 (en) | 2012-10-02 | 2013-09-30 | Production of pulse protein product using calcium chloride extraction ("yp702") |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015116628A RU2015116628A (ru) | 2016-11-27 |
| RU2715596C2 true RU2715596C2 (ru) | 2020-03-02 |
Family
ID=50385462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015116628A RU2715596C2 (ru) | 2012-10-02 | 2013-09-30 | Получение белкового продукта из бобовых с применением экстракции хлоридом кальция ("yp702") |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20150230497A1 (ru) |
| EP (1) | EP2903451A4 (ru) |
| JP (1) | JP2015530118A (ru) |
| KR (2) | KR20150063536A (ru) |
| CN (1) | CN104768390A (ru) |
| AU (1) | AU2013327357B2 (ru) |
| BR (1) | BR112015007140B1 (ru) |
| CA (1) | CA2886613C (ru) |
| MX (1) | MX357208B (ru) |
| RU (1) | RU2715596C2 (ru) |
| TW (1) | TW201417717A (ru) |
| WO (1) | WO2014053052A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA201502879B (ru) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2020128748A (ru) | 2014-07-28 | 2020-10-02 | Баркон Ньютрасайнс (Мб) Корп. | Получение белковых продуктов из зернобобовых ("yр810") |
| US10264805B2 (en) * | 2015-04-23 | 2019-04-23 | Nutriati, Inc. | Dry fractionation for plant based protein extraction |
| US10182590B2 (en) * | 2015-04-23 | 2019-01-22 | Nutraiti, Inc. | Ethanol de-oiling for plant based protein extraction |
| US20220000142A1 (en) * | 2015-04-23 | 2022-01-06 | Nutriati, Inc. | Solvent based de-oiling for plant based protein extraction |
| CA3141076A1 (en) | 2016-01-07 | 2017-07-13 | Ripple Foods, Pbc | Product analogs or components of such analogs and processes for making same |
| US11856968B2 (en) * | 2017-03-28 | 2024-01-02 | Max Dietz | Method for economical removal/fractionation of constituents of vegetal starting materials |
| WO2018183729A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Corn Products Development, Inc. | Foodstuffs comprising treated fava bean protein concentrates |
| US11102998B1 (en) | 2017-08-25 | 2021-08-31 | The Hershey Company | Binders and methods of making and using the same |
| US10143226B1 (en) | 2018-01-15 | 2018-12-04 | Innovative Proteins Holding, LLC | Yellow pea protein compositions with high digestibilities and amino acid scores |
| EP3540035A1 (en) | 2018-03-13 | 2019-09-18 | The Procter & Gamble Company | Hand dishwashing detergent composition |
| FR3090279B1 (fr) * | 2018-12-21 | 2020-12-25 | Roquette Freres | Produit sec base pois pour alimentation des animaux |
| CN113924002A (zh) * | 2019-06-18 | 2022-01-11 | 玉米产品开发公司 | 豆类蛋白乳化剂 |
| US20220369678A1 (en) * | 2019-10-25 | 2022-11-24 | Supplant Foods Llp | A process for preparing chickpea flour |
| EP4110071A4 (en) * | 2020-02-26 | 2024-02-14 | Eat Just, Inc. | PULSE PROTEIN ISOLATION USING ULTRAFILTRATION |
| WO2021217265A1 (en) * | 2020-04-29 | 2021-11-04 | University Of Saskatchewan | Method of producing protein products with reduced off-flavours |
| DE202021102596U1 (de) * | 2021-05-11 | 2022-08-12 | Emsland-Stärke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Wasserlösliches Pflanzenprotein |
| DE202021106752U1 (de) * | 2021-12-10 | 2023-03-14 | Emsland-Stärke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Wasserlösliche Leguminosenproteine |
| WO2023137569A1 (en) * | 2022-01-24 | 2023-07-27 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Preparation of pulse protein products ("yp870") |
| WO2023196407A1 (en) * | 2022-04-06 | 2023-10-12 | Eat Just, Inc. | Isolated plant protein compositions with lowered volatile organic compounds |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011000096A1 (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Production of acid soluble soy protein isolates ("s700") |
| WO2011137524A1 (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Production of soluble protein solutions from pulses |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1099576A (en) * | 1978-03-23 | 1981-04-21 | Chester D. Myers | Improved process for isolation of proteins |
| RU2422035C2 (ru) * | 2005-09-21 | 2011-06-27 | Баркон Ньютрасайнс (Мб) Корп. | Способ получения белкового изолята канолы, включающий изоэлектрическое осаждение |
| US7671986B2 (en) * | 2007-07-30 | 2010-03-02 | Bwt Property, Inc | Spectroscopy apparatus based on hetero-junction phototransistors |
| 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 |
| US20100203205A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-12 | Segall Kevin I | Production of Soy Protein Product Using Calcium Chloride Extraction ("S702") |
| ES2659054T3 (es) * | 2009-06-30 | 2018-03-13 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Producción de aislados de proteína de soja solubles en ácido ("S800") |
| RS56686B1 (sr) * | 2009-06-30 | 2018-03-30 | Burcon Nutrascience Mb Corp | Dobijanje izolata proteina soje pomoću kalcijum hlorida ("s703") |
| US20110016531A1 (en) * | 2009-07-16 | 2011-01-20 | Michael Yeung | System and method for automated maintenance based on security levels for document processing devices |
| AU2010335940B2 (en) * | 2009-12-22 | 2015-02-05 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | pH adjusted soy protein isolate and uses |
| US20120135117A1 (en) * | 2010-05-07 | 2012-05-31 | Segall Kevin I | Production of soluble protein solutions from pulses |
| US20130217614A1 (en) * | 2010-08-18 | 2013-08-22 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp | Production of protein solutions from soy |
| KR20130115295A (ko) * | 2010-11-24 | 2013-10-21 | 버콘 뉴트라사이언스 (엠비) 코포레이션 | 콩 단백질 용액내의 떫음 |
| NZ613012A (en) * | 2010-12-16 | 2015-07-31 | Burcon Nutrascience Mb Corp | Soy protein products of improved water-binding capacity |
| BR112013033519A2 (pt) * | 2011-06-29 | 2017-07-04 | Burcon Nutrascience Mb Corp | produto de proteína de canola com baixo conteúdo de ácido fítico |
-
2013
- 2013-09-30 CA CA2886613A patent/CA2886613C/en active Active
- 2013-09-30 KR KR1020157011385A patent/KR20150063536A/ko not_active IP Right Cessation
- 2013-09-30 JP JP2015534891A patent/JP2015530118A/ja active Pending
- 2013-09-30 KR KR1020217005141A patent/KR20210022774A/ko not_active Application Discontinuation
- 2013-09-30 AU AU2013327357A patent/AU2013327357B2/en active Active
- 2013-09-30 MX MX2015004262A patent/MX357208B/es active IP Right Grant
- 2013-09-30 BR BR112015007140-6A patent/BR112015007140B1/pt active IP Right Grant
- 2013-09-30 US US14/433,164 patent/US20150230497A1/en not_active Abandoned
- 2013-09-30 EP EP13844523.4A patent/EP2903451A4/en not_active Withdrawn
- 2013-09-30 RU RU2015116628A patent/RU2715596C2/ru active
- 2013-09-30 WO PCT/CA2013/000834 patent/WO2014053052A1/en active Application Filing
- 2013-09-30 US US14/041,540 patent/US20140093626A1/en not_active Abandoned
- 2013-09-30 CN CN201380055813.4A patent/CN104768390A/zh active Pending
- 2013-10-02 TW TW102135713A patent/TW201417717A/zh unknown
-
2015
- 2015-04-28 ZA ZA2015/02879A patent/ZA201502879B/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011000096A1 (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Production of acid soluble soy protein isolates ("s700") |
| WO2011137524A1 (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Production of soluble protein solutions from pulses |
| CA2796643A1 (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Burcon Nutrascience (Mb) Corp. | Production of soluble protein solutions from pulses |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| АНТИПОВА Л.В. и др. Исследование фракционного состава белков нута в аспекте получения белкового изолята, Фундаментальые исследования N 5, 2006, с.13-14. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20150230497A1 (en) | 2015-08-20 |
| WO2014053052A1 (en) | 2014-04-10 |
| MX2015004262A (es) | 2015-11-13 |
| JP2015530118A (ja) | 2015-10-15 |
| AU2013327357B2 (en) | 2017-04-06 |
| ZA201502879B (en) | 2016-01-27 |
| CA2886613C (en) | 2021-11-30 |
| TW201417717A (zh) | 2014-05-16 |
| KR20150063536A (ko) | 2015-06-09 |
| US20140093626A1 (en) | 2014-04-03 |
| RU2015116628A (ru) | 2016-11-27 |
| BR112015007140B1 (pt) | 2021-03-23 |
| EP2903451A4 (en) | 2016-05-18 |
| MX357208B (es) | 2018-06-29 |
| BR112015007140A2 (pt) | 2019-12-17 |
| EP2903451A1 (en) | 2015-08-12 |
| AU2013327357A1 (en) | 2015-04-16 |
| CA2886613A1 (en) | 2014-04-10 |
| CN104768390A (zh) | 2015-07-08 |
| KR20210022774A (ko) | 2021-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2715596C2 (ru) | Получение белкового продукта из бобовых с применением экстракции хлоридом кальция ("yp702") | |
| CA2765745C (en) | Preparation of soy protein isolate using calcium chloride extraction ("s703") | |
| CA2766822C (en) | Production of acid soluble soy protein isolates ("s800") | |
| AU2013299297B2 (en) | Production of soluble protein products from hemp ("H701") | |
| US9629381B2 (en) | Production of soluble soy protein product (“S704”) | |
| JP5719841B2 (ja) | 酸可溶性大豆タンパク質単離物（「ｓ７００」）の製造 | |
| US8389040B2 (en) | Production of acid soluble soy protein isolates (“S700”) | |
| NZ618997B2 (en) | Production of soluble soy protein product ("s704") |