Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к новым и патентоспособным белковым продуктам из несоевых масличных семян, и к новым и патентоспособным способам приготовления белковых продуктов из несоевых масличных семян.
Предшествующий уровень техники
В патентной заявке США № 14/836,864, поданной 27 августа 2015 (патентной публикации США № 2016-0058031, опубликованной 3 марта 2016), принадлежащей правообладателю настоящей заявки, раскрытие которой настоящим включено посредством ссылки, описаны процедуры для приготовления новых и патентоспособных соевых белковых продуктов с низким содержанием, или по существу не содержащих бобовых вкусоароматических нот, и новые и патентоспособные способы их приготовления, где способы не включают прямого добавления и применения соли кальция или другой соли при экстракции белка из материала источника белка, или на любом другом этапе способа.
Изложение сущности изобретения
Настоящее изобретение относится к новым и патентоспособным белковым продуктам из масличных семян, иным, чем соевые белковые продукты, с очень низким содержанием, или по существу не содержащим бобовых нот, нот зелени, растительных нот или других подобных побочных вкусоароматических нот, и к новым и патентоспособным способам их приготовления, где способы не включают прямого добавления и применения соли кальция или другой соли при экстракции белка масличных семян из материала белкового источника масличных семян или на любом другом этапе способа.
Соответственно, в одном аспекте настоящего изобретения обеспечивается способ получения белкового продукта из несоевых масличных семян, имеющего содержание белка по меньшей мере примерно 60 мас.%, предпочтительно по меньшей мере примерно 90 мас.% (N x 6,25) на основе сухого вещества, где способ включает:
(а) экстракцию белкового источника из несоевых масличных семян водой, чтобы вызвать солюбилизацию белка масличных семян из источника белка, и для получения водного раствора белка несоевых масличных семян;
(b) по меньшей мере частичное отделение водного раствора белка из несоевых масличных семян от остаточного источника белка из несоевых масличных семян;
(с) доведение рН водного раствора белка несоевых масличных семян до значения примерно от 1,5 до величины, примерно на 1 единицу рН ниже типичного значения рН изоэлектрического осаждения, для получения подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян;
(d) отделение нерастворимого в кислой среде твердого материала от подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян;
(е) при необходимости, концентрирование подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян посредством методики селективных мембран;
(f) при необходимости, диафильтрацию при необходимости концентрированного подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян;
(g) при необходимости, сушку при необходимости концентрированного и при необходимости диафильтрованного подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения при получении при низком рН белковый продукт из несоевых масличных семян по настоящему изобретению хорошо подходит для использования в пищевых продуктах с низким значением рН.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения рН подкисленного раствора белка несоевых масличных семян или при необходимости концентрированного и при необходимости диафильтрованного подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян повышают до значения менее примерно 8,0 перед дополнительным этапом сушки. В другом варианте осуществления настоящего изобретения рН подкисленного раствора белка несоевых масличных семян или при необходимости концентрированного и при необходимости диафильтрованного подкисленного раствора белка несоевых масличных семян повышают примерно до 6,0 - 8,0 перед необязательным этапом сушки. В другом варианте осуществления настоящего изобретения рН подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян или при необходимости концентрированного и при необходимости диафильтрованного подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян повышают примерно до 6,5-7,5 перед дополнительным этапом сушки.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, когда белковый продукт из несоевых масличных семян обеспечен при нейтральном или почти нейтральном значении рН, он находится в форме, пригодной для использования в нейтральных или почти нейтральных пищевых продуктах, таких как нейтральные напитки или батончики.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения нерастворимый в кислой среде твердый материал, полученный в способе из настоящего изобретения и собранный, как описано на этапе (d) выше, далее обрабатывают для получения другого белкового продукта из несоевых масличных семян. Этот продукт, как правило, имеет более низкую чистоту и более высокий уровень побочных вкусоароматических нот, по сравнению с продуктами, полученными из подкисленного белкового раствора несоевых масличных семян. Однако чистота и вкус продукта, полученного из нерастворимого в кислой среде твердого материала, таковы, что продукт по-прежнему подходит для использования в пищевых продуктах и напитках.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения нерастворимый в кислой среде твердый материал при необходимости разбавляют, а затем при необходимости сушат с получением белкового продукта из несоевых масличных семян с содержанием белка по меньшей мере примерно 60 мас.% (N × 6,25), на основе массы сухого вещества.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения нерастворимый в кислой среде твердый материал при необходимости разбавляют и затем повышают рН до значения менее примерно 8,0 перед необязательным этапом сушки. В другом варианте осуществления настоящего изобретения рН при необходимости разбавленного нерастворимого в кислой среде материала повышают примерно до 6,0-8,0 перед необязательным этапом сушки. В другом варианте осуществления настоящего изобретения рН при необходимости разбавленного нерастворимого в кислой среде материала повышают примерно до 6,5-7,5 перед необязательным этапом сушки.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения нерастворимый в кислой среде твердый материал промывают путем смешивания приблизительно с 1-20 объемами воды, содержащей кислоту пищевого качества, для доведения рН воды до значения, выбранного из группы, состоящей из примерно от 1,5 до величины примерно на 1 единицу рН ниже типичного значения рН изоэлектрического осаждения, и примерно такого же, как значение рН нерастворимого в кислой среде твердого материала, затем отделяют от промывающей воды перед необязательным этапом разбавления и необязательным этапом сушки. В другом варианте осуществления настоящего изобретения нерастворимый в кислой среде твердый материал промывают путем смешивания приблизительно с 1-10 объемами воды, содержащей кислоту пищевого качества, для доведения рН воды до значения, выбранного из группы, состоящей из примерно от 1,5 до величины примерно на 1 единицу рН ниже, чем типичное значение рН изоэлектрического осаждения, и примерно такого же, как значение рН нерастворимого в кислой среде твердого материала; затем отделяют от промывающей воды перед необязательным этапом разбавления и необязательным этапом сушки.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения рН при необходимости разбавленного промытого нерастворимого в кислой среде твердого материала повышают до значения менее примерно 8,0 перед необязательным этапом сушки. В другом варианте осуществления настоящего изобретения рН при необходимости разбавленного промытого нерастворимого в кислой среде твердого материала повышают примерно до 6,0-8,0 перед необязательным этапом сушки. В другом варианте осуществления настоящего изобретения рН при необходимости разбавленного промытого нерастворимого в кислой среде твердого материала повышают примерно до 6,5-7,5 перед необязательным этапом сушки.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения промывную воду объединяют с подкисленным белковым раствором из несоевых масличных семян на этапе отделения (d) и обрабатывают, как на этапе (е), (f) и/или (g).
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения нерастворимый в кислой среде твердый материал одновременно промывают и доводят значение рН путем смешивания нерастворимого в кислой среде твердого материала с примерно 1-20 объемами воды и достаточным количеством щелочи пищевого качества для повышения рН до необходимого значения, такого как значение, выбранное из группы из менее примерно 8,0 и примерно от 5,0 до 8,0; затем отделяют от промывной воды перед необязательным этапом разбавления и необязательным этапом сушки. В другом варианте осуществления настоящего изобретения нерастворимый в кислой среде твердый материал одновременно промывают и доводят значение рН путем смешивания нерастворимого в кислой среде твердого материала с примерно 1-10 объемами воды и достаточным количеством щелочи пищевого качества для повышения рН до необходимого значения, такого как значение, выбранное из группы из менее примерно 8,0 и примерно от 5,0 до 8,0; затем отделяют от промывной воды перед необязательным этапом разбавления и необязательным этапом сушки. В другом варианте осуществления настоящего изобретения отделенный промытый нерастворимый в кислой среде твердый материал с установленным рН может быть при необходимости разбавлен, а значение рН может быть дополнительно повышено до значения, выбранного из группы из менее примерно 8,0, примерно от 6,0 до 8,0, и примерно от 6,5 до 7,5, а затем при необходимости высушен.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения при необходимости разбавленный, при необходимости промытый, и при необходимости подвергнутый регуляции рН нерастворимый в кислой среде твердый материал пастеризуют перед сушкой.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап пастеризации осуществляют при температуре примерно от 55°С до 85°С в течение примерно от 10 секунд до 60 минут. В другом варианте осуществления настоящего изобретения этап пастеризации осуществляют при температуре примерно от 60°С до 70°С в течение примерно от 10 минут до 60 минут. В другом варианте осуществления настоящего изобретения стадию пастеризации проводят при температуре примерно от 70°С до 85°С в течение примерно от 10 секунд до 60 секунд.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап экстракции (а) проводят при температуре примерно от 1°С до 100°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения этап экстракции (а) проводят при температуре примерно от 15°С до 65°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения этап экстракции (а) проводят при температуре примерно от 50°С до 60°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения вода, используемая для экстракции, содержит агент, регулирующий рН, так что экстракцию проводят при рН примерно от 6 до 11. В другом варианте осуществления настоящего изобретения вода, используемая для экстракции, содержит агент, регулирующий рН, так что экстракцию проводят при рН примерно от 7 до 8,5. В другом варианте осуществления настоящего изобретения агент, регулирующий рН, представляет собой гидроксид натрия, гидроксид калия или любую другую обычную щелочную щелочь пищевого качества, и их комбинации.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения вода, используемая для экстракции, содержит антиоксидант.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения водный раствор белка из несоевых масличных семян, полученный на этапе отделения (b), имеет концентрацию белка примерно от 5 до 50 г/л. В другом варианте осуществления настоящего изобретения водный раствор белка из несоевых масличных семян имеет концентрацию белка примерно от 10 до 50 г/л.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения после этапа отделения (b) и до этапа подкисления (с) водный раствор белка несоевых масличных семян обрабатывают адсорбентом для удаления красящих и/или пахучих соединений из водного раствора белка.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, после этапа отделения (b) и до этапа подкисления (с) водный раствор белка из несоевых масличных семян может при необходимости быть подвергнут доведению температуры примерно от 1 до 35°С. В другом варианте осуществления температура водного раствора белка из несоевых масличных семян при необходимости может быть доведена примерно до 15-35°С.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения рН указанного водного раствора белка несоевых масличных семян доводят на этапе подкисления (с) примерно до 2,0-2,5.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап отделения (d) состоит из этапа центрифугирования и/или этапа фильтрации.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения подкисленный водный белковый раствор после этапа отделения (d) подвергают этапу тепловой обработки. В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап тепловой обработки осуществляют для инактивации термолабильных антипитательных факторов. В одном варианте осуществления настоящего изобретения антипитательные факторы являются термолабильными ингибиторами трипсина. В другом варианте осуществления настоящего изобретения этап тепловой обработки осуществляют для пастеризации подкисленного водного белкового раствора.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения тепловую обработку проводят при температуре от примерно 70°С до примерно 160°С в течение примерно от 10 секунд до 60 минут. В другом варианте осуществления настоящего изобретения тепловую обработку проводят при температуре примерно от 80°С до 120°С в течение примерно от 10 секунд до 5 минут. В другом варианте осуществления настоящего изобретения тепловую обработку проводят при температуре примерно от 85°С до 95°С в течение примерно от 30 секунд до 5 минут.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения подвергнутый тепловой обработке подкисленный белковый раствор из несоевых масличных семян охлаждают до температуры примерно от 2°С до 65°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения подвергнутый тепловой обработке подкисленный белковый раствор из несоевых масличных семян охлаждают до температуры примерно от 50°С до 60°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения подкисленный водный раствор из несоевых масличных семян сушат с получением белкового продукта из несоевых масличных семян с содержанием белка по меньшей мере примерно 60 мас.% (N × 6,25) на основе массы сухого вещества.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения подкисленный водный белка из несоевых масличных семян подвергают концентрированию на этапе (е). В другом варианте осуществления настоящего изобретения подкисленный водный раствор белка из несоевых масличных семян подвергают концентрированию на этапе (е) с получением концентрированного подкисленного белкового раствора из несоевых масличных семян, имеющего концентрацию белка примерно от 50 до 300 г/л.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения подкисленный водный белковый раствор из несоевых масличных семян подвергают этапу концентрирования (е) для получения концентрированного подкисленного белкового раствора из несоевых масличных семян, имеющего концентрацию белка примерно от 100 до 200 г/л.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап концентрирования (е) осуществляют посредством ультрафильтрации с использованием мембраны, имеющей предел отсечения по молекулярной массе примерно от 1000 до 1 000 000 дальтон. В другом варианте осуществления настоящего изобретения этап концентрирования (е) осуществляют посредством ультрафильтрации с использованием мембраны с пределом отсечения по молекулярной массе примерно от 1000 до 100 000 дальтон.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения подкисленный белковый раствор из несоевых масличных семян подвергают этапу диафильтрации (f). В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап диафильтрации (f) осуществляют с использованием воды или подкисленной воды на подкисленном водном растворе из несоевых масличных семян при отсутствии этапа концентрирования (е), или до или после его частичного или полного концентрирования.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап диафильтрации (f) осуществляют с использованием примерно от 1 до 40 объемов диафильтрационного раствора. В другом варианте осуществления настоящего изобретения этап диафильтрации (f) осуществляют, используя примерно от 2 до 25 объемов диафильтрационного раствора.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап диафильтрации (f) осуществляют до тех пор, пока в пермеате присутствует значительное количество загрязняющих веществ или видимая окраска.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап диафильтрации (f) проводят до тех пор, пока концентрат не будет достаточно очищен, чтобы обеспечить белковый изолят из несоевых масличных семян с содержанием белка по меньшей мере примерно 90 мас.% (N × 6,25) на основе массы сухого вещества.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап диафильтрации (f) осуществляют с использованием мембраны с пределом отсечения по молекулярной массе примерно от 1000 до примерно 1 000 000 дальтон. В другом варианте осуществления настоящего изобретения этап диафильтрации (f) осуществляют с использованием мембраны с пределом отсечения по молекулярной массе примерно от 1000 до 100 000 дальтон.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения антиоксидант присутствует в среде диафильтрации во время по меньшей мере части этапа диафильтрации (f).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап концентрирования (е) и/или этап диафильтрации (f) проводят при температуре примерно от 2°С до 65°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения этап концентрирования (е) и/или этап диафильтрации (f) проводят при температуре примерно от 50°С до 60°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения при необходимости частично или полностью концентрированный и при необходимости диафильтрованный подкисленный белковый раствор из несоевых масличных семян подвергают этапу тепловой обработки. В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап тепловой обработки осуществляют для инактивации термолабильных антипитательных факторов. В одном варианте осуществления настоящего изобретения антипитательные факторы являются термолабильными ингибиторами трипсина.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения тепловую обработку проводят при температуре примерно от 70°С до 160°С в течение примерно от 10 секунд до 60 минут. В другом варианте осуществления настоящего изобретения тепловую обработку проводят при температуре примерно от 80°С до 120°С в течение примерно от 10 секунд до 5 минут. В другом варианте осуществления настоящего изобретения тепловую обработку проводят при температуре примерно от 85°С до 95°С в течение примерно от 30 секунд до 5 минут.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения подвергнутый тепловой обработке белковый раствор из несоевых масличных семян охлаждают до температуры примерно от 2°С до 65°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения подвергнутый тепловой обработке белковый раствор из несоевых масличных семян охлаждают до температуры примерно от 50°С до 60°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения при необходимости концентрированный и при необходимости диафильтрованный подкисленный белковый раствор обрабатывают адсорбентом для удаления красящих и/или пахучих соединений.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения при необходимости концентрированный и при необходимости диафильтрованный подкисленный белковый раствор пастеризуют перед сушкой.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения этап пастеризации осуществляют при температуре примерно от 55°С до 85°С в течение примерно от 10 секунд до 60 минут. В другом варианте осуществления настоящего изобретения этап пастеризации осуществляют при температуре примерно от 60°С до 70°С в течение примерно от 10 минут до 60 минут. В другом варианте осуществления настоящего изобретения этап пастеризации проводят при температуре примерно от 70°С до 85°С в течение примерно от 10 секунд до 60 секунд.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения при необходимости концентрированный и при необходимости диафильтрованный подкисленный белковый раствор из несоевых масличных семян подвергают этапу сушки (g), чтобы получить изолят белка из несоевых масличных семян, имеющий содержание белка по меньшей мере примерно 90 мас.% (N х 6,25) на основе массы сухого вещества. Заявитель идентифицировал этот белковый изолят из несоевых масличных семян как *810, где звездочка представляет собой аббревиатуру для типа масличного семени, например, C для канолы, SF для подсолнечника, H для конопли и т.д.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения рН при необходимости концентрированного и при необходимости диафильтрованного подкисленного белкового раствора из несоевых масличных семян повышают до значения менее примерно 8,0 перед необязательным этапом сушки (g). В другом варианте осуществления настоящего изобретения рН при необходимости концентрированного и при необходимости диафильтрованного подкисленного белкового раствора из несоевых масличных семян повышают примерно до 6,0-8,0 перед необязательным этапом сушки (g). В другом варианте осуществления настоящего изобретения рН при необходимости концентрированного и при необходимости диафильтрованного подкисленного белкового раствора из несоевых масличных семян повышают примерно до 6,5-7,5 перед необязательным этапом сушки (g).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения необязательный этап концентрирования и/или необязательный этап диафильтрации осуществляют способом, благоприятным для удаления ингибиторов трипсина.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения восстанавливающий агент присутствует во время этапа экстракции (а). В одном варианте осуществления настоящего изобретения восстанавливающий агент выбирают из группы, состоящей из сульфита натрия, цистеина, N-ацетилцистеина и их комбинаций. В одном варианте осуществления настоящего изобретения присутствие восстанавливающего агента предназначено для разрушения или перегруппировки дисульфидных связей ингибиторов трипсина для достижения снижения активности ингибиторов трипсина. В другом варианте осуществления настоящего изобретения восстанавливающий агент присутствует во время необязательного этапа концентрирования (е) и/или необязательного этапа диафильтрации (f). В одном варианте осуществления настоящего изобретения восстанавливающий агент выбирают из группы, состоящей из сульфита натрия, цистеина, N-ацетилцистеина и их комбинаций. В одном варианте осуществления настоящего изобретения присутствие восстанавливающего агента предназначено для разрушения или перегруппировки дисульфидных связей ингибиторов трипсина для достижения снижения активности ингибиторов трипсина.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения восстанавливающий агент добавляют к при необходимости концентрированному и при необходимости диафильтрованному белковому раствору из несоевых масличных семян перед этапом сушки (g) и/или к высушенному белковому продукту из несоевых масличных семян. В одном варианте осуществления настоящего изобретения восстанавливающий агент выбирают из группы, состоящей из сульфита натрия, цистеина, N-ацетилцистеина и их комбинаций. В одном варианте осуществления настоящего изобретения присутствие восстанавливающего агента предназначено для разрушения или перегруппировки дисульфидных связей ингибиторов трипсина для достижения снижения активности ингибиторов трипсина.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается пищевой продукт, приготовленный таким образом, чтобы содержать белковый продукт из несоевых масличных семян по настоящему изобретению. В одном варианте осуществления настоящего изобретения пищевой продукт представляет собой напиток.
Белковые продукты из несоевых масличных семян, полученные в соответствии с описанными здесь способами настоящего изобретения, пригодны для использования в широком спектре традиционных применений белковых продуктов, включая белковое обогащение обработанных пищевых продуктов и напитков и в качестве функциональных ингредиентов в продуктах питания и напитках, но не ограничиваясь этим. Другие виды использования белковых продуктов из несоевых масличных семян по настоящему изобретению относятся к кормам для домашних животных, кормам для сельскохозяйственных животных, и к применению в промышленных и косметических целях и в продуктах личной гигиены.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 является схематической поточной диаграммой варианта осуществления способа из настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Исходный этап способа получения белковых продуктов из несоевых масличных семян по настоящему изобретению включает солюбилизацию белка масличного семени из источника белка из несоевых масличных семян. Источником белка из несоевых масличных семян может быть любое масличное семя, за исключением сои, включая канолу, подсолнечник, коноплю, сафлор, хлопковое семя, лен, кунжут, горчицу и арахис, но не ограничиваясь ими, или любой продукт или субпродукт из масличных семян, полученный из обработанных несоевых масличных семян, включая фракции шелухи от масличных семян, муку из масличных семян и белковые продукты, полученные из масличной муки, но не ограничиваясь ими. Источник белка из несоевых масличных семян может использоваться в необезжиренной форме, частично обезжиренной форме или полностью обезжиренной форме. Если источник белка из несоевых масличных семян содержит значительное количество жира, во время процесса обычно требуется этап удаления масла. Белок из несоевых масличных семян, выделенный из источника белка несоевых масличных семян, может быть натуральным белком, встречающимся в масле, или белковый материал может быть белком, модифицированным посредством генетической манипуляции, но обладающим характерными гидрофобными и полярными свойствами натурального белка.
Белковые продукты из несоевых масличных семян по настоящему изобретению могут быть получены из источника белка из несоевых масличных семян либо периодическим, либо непрерывным способом, либо полунепрерывным способом. Солюбилизацию белка из исходного белкового материала из несоевых масличных семян проводят с использованием воды. Используемая вода может быть водопроводной водой или водой с разной степенью чистоты. Предпочтительной является вода, очищенная обратным осмосом (RO).
Значение рН экстракции может составлять примерно от 6 до 11, предпочтительно примерно от 7,0 до 8,5. К воде можно добавить гидроксид натрия, гидроксид калия пищевого качества, или любую другую обычную щелочную щелочь пищевого качества и их комбинации, чтобы довести рН экстракции до необходимого значения. Выбор рН экстракции зависит от типа обрабатываемых несоевого масличных семян. Более низкие значения рН экстракции являются предпочтительными для источников белка из несоевых масличных семян с высоким содержанием фенолов, таких как канола и подсолнечник. Солюбилизацию белка осуществляют при температуре примерно от 1°С до 100°С, предпочтительно примерно от 15°С до 65°С, более предпочтительно примерно от 50°С до 60°С, предпочтительно с перемешиванием для уменьшения время солюбилизации, которое обычно составляет примерно от 1 до 60 минут. Предпочтительно осуществлять солюбилизацию для извлечения как можно большего количества белка из источника белка из несоевых масличных семян, насколько это практически осуществимо, чтобы обеспечить общий высокий выход продукта.
Экстракцию белка из источника белка из несоевых масличных семян, когда её выполняют в непрерывной операции, проводят любым способом, согласующимся с выполнением непрерывной экстракции белка из источника белка из несоевых масличных семян. В одном варианте осуществления источник белка из несоевых масличных семян непрерывно смешивают с водой, и смесь транспортируют через трубу или трубопровод, имеющий длину и со скоростью потока для времени пребывания, достаточного для осуществления необходимой экстракции в соответствии с параметрами, описанными в настоящей заявке.
Концентрация источника белка из несоевых масличных семян в воде на этапе солюбилизации может широко варьироваться. Типичные значения концентрации составляют примерно от 5 до 15% м/о.
Этап экстракции белка обладает дополнительным эффектом солюбилизации жиров, которые могут присутствовать в источнике белка из несоевых масличных семян, что затем приводит к присутствию жиров в водной фазе.
Раствор белка, полученный на этапе экстракции, обычно имеет концентрацию белка примерно от 5 до 50 г/л, предпочтительно примерно от 10 до 50 г/л.
Вода для экстракции может содержать антиоксидант. Антиоксидантом может быть любой обычный антиоксидант, такой как сульфит натрия или аскорбиновая кислота. Количество используемого антиоксиданта может варьировать примерно от 0,01 до 1 мас.% от раствора, предпочтительно примерно 0,05 мас.%. Антиоксидант может служить для ингибирования окисления фенолов в белковом растворе.
Водную фазу, полученную на этапе экстракции, затем можно отделить от основной массы остаточного источника белка из несоевых масличных семян любым обычным способом, например, с использованием декантерной центрифуги. Предпочтительно, чтобы более мелкий остаточный материал источника белка из несоевых масличных семян оставался в растворе белка из несоевых масличных семян, но при желании этот более мелкий твердый остаток можно удалить любым обычным способом, таким как центрифугирование тарельчатым сепаратором и/или фильтрация. Этап разделения можно проводить при той же температуре, что и этап экстракции, или при любой температуре в диапазоне примерно от 1°С до 100°С, предпочтительно примерно от 15°С до 65°С, более предпочтительно примерно от 50°С до 60°C. Отделяемый остаточный материал источника белка из несоевых масличных семян может быть высушен для удаления или дальнейшей обработки, например, для извлечения остаточного белка. Остаточный белок может быть выделен путем повторной экстракции отделенного остаточного источника белка вежей водой, а белковый раствор, полученный при осветлении, может быть объединен с исходным белковым раствором для дальнейшей обработки, как описано ниже. Также может быть использована процедура противоточной экстракции. Отделяемый остаточный источник белка из несоевых масличных семян альтернативно может быть обработан любой другой традиционной процедурой для извлечения остаточного белка.
Водный раствор белка из несоевых масличных семян может быть обработан противовспенивающим агентом, таким как любой подходящий противовспенвающий агент пищевого качества, не содержащий силикона, для уменьшения объема пены, образующейся при дальнейшей обработке. Количество используемого противовспенивающего агента обычно составляет более примерно 0,0003% м/о. В качестве альтернативы, противовспенивающий агент в описанном количестве может быть добавлен на этапах экстракции.
Разделенный водный раствор белка из несоевых масличных семян может быть подвергнут операции обезжиривания, если это необходимо или желательно. Обезжиривание отделенного водного белкового раствора из несоевых масличных семян может быть осуществлено посредством любой обычной процедуры.
Водный раствор белка из несоевых масличных семян может быть обработан адсорбентом, таким как гранулированный активированный уголь, для удаления красящих и/или пахучих соединений. Такая адсорбентная обработка может быть проведена в любых обычных условиях, обычно при температуре среды, окружающей отделяемый водный белковый раствор.
Затем в белковом растворе из несоевых масличных семян устанавливают рН между примерно 1,5 и значением, которое примерно на 1 единицу ниже рН, при котором обычно проходит изоэлектрическое осаждение. Поскольку рН, при котором обычно проходит изоэлектрическое осаждение, несколько варьирует для различных несоевых масличных семян, то диапазон рН на этапе подкисления меняется в зависимости от источника белка из несоевых масличных семян. Когда способ применяют для канолы, рН доводят до значения примерно от 1,5 до 2,5. Когда способ применяют для подсолнечника, рН доводят до значения примерно от 1,5 до 3,5. Когда способ применяют для конопли, рН доводят до значения примерно от 1,5 до 4,0. Когда способ применяют для семян хлопка, рН доводят до значения примерно от 1,5 до 3,0. Когда способ применяют для льняного семени, рН доводят до значения примерно от 1,5 до 3,0. Когда способ применяют для сафлора, рН доводится до значения примерно от 1,5 до 4,0. Когда способ применяют для кунжута, рН доводят до значения примерно от 1,5 до 3,0. Когда способ применяют для горчицы, рН доводят до значения примерно от 1,5 до 4,0. Когда способ применяют для арахиса, рН доводят до значения примерно от 1,5 до 3,5. Во всех случаях предпочтительно в белковом растворе из несоевых масличных семян устанавливают значение рН примерно от 2,0 до 2,5. Значение рН устанавливают путем добавления любой обычной кислоты пищевого качества, такой как соляная кислота, фосфорная кислота или любая другая обычная кислота пищевого качества, и их комбинаций.
За счет доведения рН до более низких значений в способе по настоящему изобретению, большая часть белков, предпочтительно значительная часть белков, предпочтительно примерно 60 мас.% или более, более предпочтительно около 80 мас.% или более белка растворяется в подкисленном растворе. Установление рН можно проводить при температуре белкового раствора из несоевых масличных семян, или температуру белкового раствора из несоевых масличных семян можно устанавливать перед доведением рН, такой как примерно от 15°С до 35°С. Если необходимо, белковый раствор из несоевых масличных семян может быть разбавлен водой перед этапом подкисления, описанным выше.
Белок, который не растворим в подкисленном белковом растворе, содержится в том, что называют нерастворимым в кислой среде твердым материалом, который удаляют из подкисленного белкового раствора из несоевых масличных семян любыми общепринятыми способами, такими как центрифугирование с тарельчатым сепаратором, и далее обрабатывают, как описано ниже. Подкисленный белковый раствор затем может быть отфильтрован любыми обычными способами, такими как использование фильтровальных прессов или путем микрофильтрации, для удаления любого мелкого нерастворимого в кислой среде твердого материала, оставшегося в подкисленном белковом растворе после этапа центрифугирования. Применение этапа фильтрации также может уменьшить содержание жира в подкисленном белковом растворе.
Если необходимо, значение рН подкисленного белкового раствора может быть снижено перед дальнейшей обработкой. Установленное значение рН подкисленного белкового раствора должно по-прежнему находиться в диапазоне, описанном выше, примерно от 1,5 до значения примерно на 1 единицу ниже типичного значения рН изоэлектрического осаждения, предпочтительно примерно от 2,0 до 2,5.
Подкисленный водный белковый раствор из несоевых масличных семян может быть подвергнут тепловой обработке для инактивации термолабильных антипитательных факторов, которые могут включать ингибиторы трипсина, присутствующие в таком растворе в результате экстракции из исходного материала источника белка из несоевых масличных семян во время этапа экстракции. Такой этап нагревания также обеспечивает дополнительное преимущество снижения микробной нагрузки. Как правило, белковый раствор нагревают до температуры примерно от 70°С до 160°С, предпочтительно примерно от 80°С до 120°С, более предпочтительно примерно от 85°С до 95°С в течение примерно от 10 секунд до 60 минут, предпочтительно примерно от 10 секунд до 5 минут, более предпочтительно примерно от 30 секунд до 5 минут. Затем подвергнутый тепловой обработке подкисленный белковый раствор из несоевых масличных семян может быть охлажден для дальнейшей обработки, как описано ниже, до температуры примерно от 2°С до 65°С, предпочтительно примерно от 50°С до 60°С.
Полученный подкисленный водный раствор соевого белка может быть непосредственно высушен для получения белкового продукта из несоевых масличных семян. Чтобы обеспечить белковый продукт из несоевых масличных семян, имеющий пониженное содержание примесей, такой как изолят белка из несоевых масличных семян, подкисленный водный раствор белка из несоевых масличных семян может быть обработан, как описано ниже, перед сушкой. Также считается, что дальнейшая обработка, как описано ниже, оказывает благотворное влияние на вкус продукта.
Подкисленный водный раствор белка из несоевых масличных семян может быть сконцентрирован для получения концентрированного белкового раствора из несоевых масличных семян, имеющего концентрацию белка примерно от 50 до 300 г/л, предпочтительно примерно от 100 до 200 г/л.
Этап концентрирования может быть осуществлен любым обычным способом, согласующимся с периодической или непрерывной операцией, например, с использованием любой традиционной методики селективных мембран, такой как ультрафильтрация или диафильтрация, с использованием таких мембран, как мембраны из полых волокон или спирально-навитые мембраны, с подходящим отсечением по молекулярной массе, например, примерно от 1000 до 1 000 000 дальтон, предпочтительно примерно от 1000 до 100 000 дальтон, с учетом различных мембранных материалов и конфигураций, и для непрерывной работы с размерами, чтобы обеспечить необходимую степень концентрирования, когда водный белковый раствор проходит через мембраны.
Как хорошо известно, ультрафильтрация и аналогичные методики селективных мембран позволяют пропускать через них молекулы с низкой молекулярной массой, предотвращая проникновение высокомолекулярных соединений. Низкомолекулярные виды включают низкомолекулярные материалы, экстрагированные из исходного материала, такие как углеводы, пигменты, белки с низкой молекулярной массой и антипитательные факторы, такие как ингибиторы трипсина, которые сами являются низкомолекулярными белками. Предел отсечения по молекулярной массе мембраны обычно выбирают для обеспечения удерживания значительной доли белка в растворе, в то же время обеспечивая проникновение загрязняющих веществ, с учетом различных мембранных материалов и конфигураций.
Концентрированный белковый раствор из несоевых масличных семян затем может быть подвергнут этапу диафильтрации с использованием воды. Вода для диафильтрации предпочтительно имеет значение рН, равное значению рН белкового раствора, который подвергают диафильтрации. Такая диафильтрация может быть осуществлена с использованием примерно от 1 до 40 объемов диафильтрационного раствора, предпочтительно примерно от 2 до 25 объемов диафильтрационного раствора. В операции диафильтрации дополнительные количества загрязняющих веществ удаляются из водного раствора белка из несоевых масличных семян при прохождении через мембрану с пермеатом. Это очищает водный белковый раствор и может также снизить его вязкость. Операцию диафильтрации можно осуществлять до тех пор, пока в пермеате обнаруживаются значительные дополнительные количества загрязняющих веществ или видимая окраска, или до тех пор, пока концентрат не будет в достаточной степени очищен, чтобы обеспечить изолят белка из несоевых масличных семян с содержанием белка по меньшей мере примерно 90 мас. % (N х 6,25) на основе массы сухого вещества. Такая диафильтрация может быть осуществлена с использованием той же самой мембраны, что и для этапа концентрирования. Однако, если необходимо, этап диафильтрации можно осуществить с использованием отдельной мембраны с отличающимся пределом отсечения по молекулярной массе, такой как мембрана с отсечением по молекулярной массе в диапазоне примерно от 1000 до примерно 1 000 000 дальтон, предпочтительно примерно от 1000 до 100 000 дальтон, с учетом различных мембранных материалов и конфигурации.
Альтернативно, этап диафильтрации можно применять для подкисленного водного белкового раствора перед концентрированием, или для частично концентрированного подкисленного водного белкового раствора. Диафильтрацию также можно применять в нескольких точках в процессе концентрирования. Когда диафильтрацию применяют перед концентрированием или для частично концентрированного раствора, полученный диафильтрованный раствор затем может быть дополнительно сконцентрирован. Проведение диафильтрации несколько раз по мере концентрирования белкового раствора позволяет достичь более высокой конечной концентрации полностью концентрированного белка. Это уменьшает объем материала, подлежащего сушке.
Этап концентрирования и этап диафильтрации можно осуществить здесь таким образом, чтобы белковый продукт из несоевых масличных семян, который выделяют впоследствии, содержал менее примерно 90 мас.% белка (N x 6,25) на основе массы сухого вещества, например, по меньшей мере, примерно 60 мас.% белка (N х 6,25) на основе массы сухого вещества. Путем частичного концентрирования и/или частичной диафильтрации водного раствора белка из несоевых масличных семян можно лишь частично удалить загрязняющие вещества. Этот белковый раствор затем можно высушить, чтобы получить белковый продукт из несоевых масличных семян с более низким уровнем чистоты.
Антиоксидант может присутствовать в воде для диафильтрации во время по меньшей мере части этапа диафильтрации. Антиоксидантом может быть любой обычный антиоксидант, такой как сульфит натрия или аскорбиновая кислота. Количество антиоксиданта, используемого в воде для диафильтрации, зависит от используемых материалов и может составлять примерно от 0,01 до 1 мас.%, предпочтительно примерно 0,05 мас.%. Антиоксидант может служить для ингибирования окисления фенолов, присутствующих в белковом растворе из несоевых масличных семян.
Необязательный этап концентрирования и необязательный этап диафильтрации могут быть осуществлены при любой обычной температуре, обычно примерно от 2°С до 65°С, предпочтительно примерно от 50°С до 60°С, и в течение периода времени для достижения необходимой степени концентрации и диафильтрации. Температура и другие используемые условия в некоторой степени зависят от мембранного оборудования, используемого для осуществления мембранной обработки, необходимой концентрации белка в растворе и эффективности удаления загрязняющих веществ в пермеат.
Как упоминалось ранее, несоевые масличные семена могут содержать антипитательные ингибиторы трипсина. Уровень активности ингибиторов трипсина в конечном белковом продукте из несоевых масличных семян можно контролировать с помощью различных переменных способа.
Как отмечено выше, тепловая обработка подкисленного водного раствора белка из несоевых масличных семян может быть использована для инактивации термолабильных ингибиторов трипсина. Частично концентрированный или полностью концентрированный подкисленный белковый раствор из несоевых масличных семян также может подвергаться тепловой обработке для инактивации термолабильных ингибиторов трипсина. Когда тепловую обработку применяют к частично концентрированному подкисленному белковому раствору из несоевых масличных семян, полученный в результате подвергнутый тепловой обработке раствор затем может быть дополнительно сконцентрирован.
Кроме того, этапы концентрирования и/или диафильтрации могут быть выполнены способом, благоприятным для удаления ингибиторов трипсина в пермеате вместе с другими загрязнителями. Удалению ингибиторов трипсина способствует использование мембраны с более крупными размерами пор, например от 30 000 до 1 000 000 Да, при работе на мембране при повышенных температурах, например, примерно от 30°С до 65°С, предпочтительно примерно от 50°С до 60°С, и использование больших объемов диафильтрационной среды, например от 10 до 40 объемов.
Подкисление и мембранная обработка белкового раствора из несоевых масличных семян при более низком рН, например, от 1,5 до 2,5, может снижать активность ингибиторов трипсина, по сравнению с обработкой раствора при более высоком рН, таком как от 2,5 до 4,0. Когда белковый раствор концентрируют и/или диафильтруют в нижнем конце диапазона рН, может быть предпочтительно повысить рН раствора перед сушкой. Значение рН концентрированного и/или диафильтрованного белкового раствора можно повысить до необходимого значения, например рН 3, путем добавления любой обычной щелочи пищевого качества, такой как гидроксид натрия, гидроксид калия и их комбинации.
Кроме того, снижение активности ингибиторов трипсина может быть достигнуто путем воздействия на материалы из несоевых масличных семян восстанавливающих агентов, которые разрушают или перегруппируют дисульфидные связи ингибиторов. Подходящие восстанавливающие агенты включают сульфит натрия, цистеин, N-ацетилцистеин, любой другой обычный восстанавливающий агент, и их комбинации.
Добавление таких восстанавливающих агентов может быть осуществлено на разных этапах всего процесса. Восстанавливающий агент может быть добавлен с исходным материалом белка из несоевых масличных семян на этапе экстракции, может быть добавлен к водному белковому раствору из несоевых масличных семян после удаления остаточного материала источника белка из несоевых масличных семян, может быть добавлен к концентрату от диафильтрации перед сушкой, или может быть смешан в сухом виде с высушенным белковым продуктом из несоевых масличных семян. Добавление восстанавливающего агента может быть объединено с этапом тепловой обработки и этапами мембранной обработки, как описано выше.
Если необходимо сохранить активные ингибиторы трипсина в белковом растворе, это может быть достигнуто путем устранения или уменьшения интенсивности этапа тепловой обработки, путем отмены применения восстановителей, путем проведения необязательных этапов концентрирования и диафильтрации на более высоком конце диапазона рН, например от 2,5 до 4,0, путем использования мембраны для концентрирования и диафильтрации с меньшим размером пор, путем работы на мембране при более низких температурах и с применением меньших объемов диафильтрационной среды.
При необходимости концентрированный и при необходимости диафильтрованный белковый раствор может подвергаться дальнейшей операции обезжиривания, если это необходимо. Обезжиривание при необходимости концентрированного и при необходимости диафильтрованного белкового раствора может быть достигнуто любой обычной процедурой.
При необходимости концентрированный и при необходимости диафильтрованный подкисленный водный белковый раствор можно обрабатывать адсорбентом, таким как гранулированный активированный уголь, для удаления красящих и/или пахучих соединений. Такая обработка адсорбентами может быть проведена в любых обычных условиях, как правило, при температуре окружающей среды белкового раствора.
При необходимости концентрированный и при необходимости диафильтрованный водный раствор белка из несоевых масличных семян может быть пастеризован перед сушкой или дальнейшей обработкой. Такая пастеризация может быть осуществлена в любых обычных условиях пастеризации. Как правило, при необходимости концентрированный и при необходимости диафильтрованный белковый раствор из несоевых масличных семян нагревают до температуры примерно от 55°С до 85°С в течение примерно от 10 секунд до 60 минут, предпочтительно примерно от 60°С до 70°С в течение примерно от 10 минут до 60 минут, или примерно от 70°С до 85°С в течение примерно от 10 секунд до 60 секунд. Затем пастеризованный белковый раствор из несоевых масличных семян может быть охлажден, например, до температуры примерно от 20°С до 35°С.
При необходимости концентрированный, при необходимости диафильтрованный и при необходимости пастеризованный белковый раствор из несоевых масличных семян затем может быть высушен любым обычным способом, таким как распылительная сушка или лиофилизация, чтобы получить белковый продукт из несоевых масличных семян. Альтернативно, в, при необходимости концентрированном, при необходимости диафильтрованном и при необходимости пастеризованном белковом растворе из несоевых масличных семян может быть повышен рН до значения менее примерно 8,0, предпочтительно примерно от 6,0 до 8,0, более предпочтительно примерно от 6,5 до 7,5 перед необязательной сушкой. Значение рН может быть повышено любым обычным способом, например, добавлением гидроксида натрия, гидроксида калия или любого другого обычного раствора щелочи пищевого качества, и их комбинаций. Если белковый раствор не пастеризуют перед доведением рН, то пастеризация может быть проведена после регуляции рН с использованием описанных выше условий.
Белковый продукт из несоевых масличных семян (приготовленный с этапом регуляции рН или без него перед необязательной сушкой) имеет содержание белка более примерно 60 мас.% на основе массы сухого вещества. Предпочтительно, белковый продукт из несоевых масличных семян представляет собой изолят с содержанием белка, превышающим примерно 90 мас.% белка (N х 6,25) на основе массы сухого вещества.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, нерастворимый в кислой среде твердый материал, захваченный после установления рН белкового раствора из несоевых масличных семян в диапазоне примерно от 1,5 до примерно на 1 единицу ниже типичного значения рН изоэлектрического осаждения, предпочтительно примерно от 2,0 до 2,5, может быть при необходимости разбавлен водой, очищенной при помощи обратного осмоса и ионного обмена, а затем при необходимости высушен с получением белкового продукта из несоевых масличных семян, имеющего содержание белка по меньшей мере примерно 60 мас.% (N × 6,25) на основе массы сухого вещества. Альтернативно, рН при необходимости разбавленного нерастворимого в кислой среде твердого материала может быть повышен до значения менее примерно 8,0, предпочтительно примерно от 6,0 до 8,0, более предпочтительно примерно от 6,5 до 7,5 любыми общепринятыми способами, такими как добавление раствора гидроксида натрия, гидроксида калия или любого другого обычного раствора щелочи пищевого качества, и их комбинации перед необязательной сушкой для получения белкового продукта из несоевых масличных семян, имеющего содержание белка по меньшей мере примерно 60 мас.% (N х 6,25) на основе массы сухого вещества.
Предпочтительно, нерастворимый в кислой среде твердый материал промывают для удаления загрязняющих веществ и улучшения чистоты и вкуса продукта. Нерастворимый в кислой среде твердый материал можно промыть путем суспендирования твердых веществ примерно 1-20 объемами, предпочтительно примерно 1-10 объемами воды, очищенной с помощью обратного осмоса и ионного обмена, содержащей кислоту пищевого качества для установки рН воды в диапазоне примерно от 1,5 до значения примерно на 1 единицу ниже типичного значения рН изоэлектрического осаждения, и предпочтительно соответствующего значению рН нерастворимого в кислой среде твердого материала. Этап промывания можно проводить при любой обычной температуре, такой как примерно от 15°С до 35°С. Нерастворимый в кислой среде твердый материал смешивают с промывающим раствором в течение любого обычного времени, предпочтительно 15 минут или менее. Промытый нерастворимый в кислой среде твердый материал затем может быть отделен от промывающей воды любыми обычными способами, такими как центрифугирование с помощью тарельчатого сепаратора. Промывающую воду можно добавлять к подкисленному белковому раствору для дальнейшей обработки, как описано выше. Промытый нерастворимый в кислой среде твердый материал может быть при необходимости разбавлен водой, очищенной с помощью обратного осмоса или ионного обмена, а затем при необходимости высушен любыми обычными способами, такими как распылительная сушка или лиофилизация, для получения белкового продукта из несоевых масличных семян, имеющего содержание белка по меньшей мере примерно 60 мас.% (N x 6,25) на основе массы сухого вещества. Альтернативно, рН при необходимости разбавленного промытого нерастворимого в кислой среде твердого материала может быть увеличен до значения менее примерно 8,0, предпочтительно от примерно от 6,0 до 8,0, более предпочтительно примерно от 6,5 до 7,5 любыми обычными способами, такими как добавление раствора гидроксида натрия, гидроксида калия или любой другой обычной щелочи пищевого качества, и их комбинации перед необязательной сушкой.
В качестве дополнительной альтернативы, нерастворимый в кислой среде твердый материал может быть одновременно промыт, и в нем установлено значение рН. Нерастворимый в кислой среде твердый материал может быть предварительно суспендирован примерно 1-20 объемами, предпочтительно примерно 1-10 объемами воды, очищенной с помощью обратного осмоса и ионного обмена, а затем рН суспендированных твердых веществ повышают до значения менее примерно 8,0, предпочтительно примерно от 5,0 до 8,0, любыми обычными способами, такими как добавление раствора гидроксида натрия, раствора гидроксида калия или любого другого раствора обычной щелочи пищевого качества, и их комбинаций. Нерастворимый в кислой среде твердый материал смешивают с промывающим раствором в течение любого обычного времени, предпочтительно 15 минут или менее. Промытый твердый материал с одновременно установленным рН затем может быть отделен от промывного раствора любыми обычными способами, такими как центрифугирование с использованием тарельчатого сепаратора. Промывной раствор может быть удален или дополнительно обработан любым обычным способом для извлечения дополнительного белка. Промытый нерастворимый в кислой среде твердый материал с одновременно установленным рН может при необходимости быть разбавлен водой, очищенной с помощью обратного осмоса и ионного обмена, а затем при необходимости высушен любыми обычными способами, такими как распылительная сушка или лиофилизация, для получения белкового продукта из несоевых масличных семян, имеющего содержание белка по меньшей мере примерно 60 мас. % (N х 6,25) на основе массы сухого вещества. Альтернативно, промытый нерастворимый в кислой среде твердый материал с одновременно установленным рН может быть при необходимости разбавлен водой RO, а затем в нем дополнительно повышают рН до значения менее примерно 8,0, предпочтительно примерно от 6,0 до 8,0, и более предпочтительно примерно от 6,5 до 7,5, а затем его при необходимости сушат.
Вкус продуктов, полученных из нерастворимого в кислой среде твердого материала, может, как правило, иметь более выраженные бобовые ноты, ноты зелени или растительные ноты, по сравнению с продуктами, полученными путем переработки растворимой в кислой среде белковой фракции. Однако вкус продуктов, полученных из нерастворимого в кислой среде твердого материала, таков, что эти продукты подходят для использования в пищевых продуктах и напитках.
Этап пастеризации можно использовать на при необходимости разбавленном нерастворимом в кислой среде твердом материале или при необходимости разбавленном промытом нерастворимом в кислой среде твердом материале, или при необходимости разбавленном промытом нерастворимом в кислой среде твердом материале с установленным рН перед необязательным этапом сушки. Такая пастеризация может быть осуществлена в любых обычных условиях пастеризации. Как правило, при необходимости разбавленный нерастворимый в кислой среде твердый материал или при необходимости разбавленный промытый нерастворимый в кислой среде твердый материал, или при необходимости разбавленный промытый нерастворимый в кислой среде твердый материал с установленным рН нагревают до температуры примерно от 55°С до 85°С в течение примерно от 10 секунд до 60 минут, предпочтительно примерно от 60°С до 70°С в течение примерно от 10 минут до 60 минут, или примерно от 70°С до 85°С в течение примерно от 10 секунд до 60 секунд. Пастеризованный при необходимости разбавленный нерастворимый в кислой среде твердый материал, или при необходимости разбавленный промытый нерастворимый в кислой среде твердый материал, или при необходимости разбавленный промытый нерастворимый в кислой среде твердый материал с установленным рН затем может быть охлажден, например, до температуры приблизительно от 20°С до 35°С. Если при необходимости разбавленный нерастворимый в кислой среде твердый материал или при необходимости разбавленный промытый нерастворимый в кислой среде твердый материал не пастеризуют перед установлением рН, то пастеризация может быть проведена после установления рН с использованием описанных выше условий. При необходимости промытый нерастворимый в кислой среде твердый материал с одновременно установленным рН можно пастеризовать после следующего этапа доведения рН, описанного выше.
Описание одного аспекта изобретения
Обращаясь к фиг. 1, где показан способ 10 в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, источник белка из несоевых масличных семян подвергают первоначальной экстракции водой при рН примерно от 6 до 11, предпочтительно примерно от 7,0 до 8,5 на 12. Затем раствор белкового экстракта полностью или частично осветляют путем удаления остаточного источника белка из несоевых масличных семян на 14, при этом удаленные твердые вещества собирают на 16. Затем в растворе экстракта белка 18 устанавливают рН на 20 примерно от 1,5 до величины примерно на 1 единицу ниже типичного значения рН изоэлектрического осаждения, предпочтительно примерно от 2,0 до 2,5. Нерастворимый в кислой среде материал удаляют центрифугированием на 22, получая нерастворимый в кислой среде твердый материал на 24 и подкисленный белковый раствор на 26.
Извлеченный нерастворимый в кислой среде твердый материал может быть при необходимости промыт на 28 водой, имеющей такое же значение рН, как и твердые вещества, а именно примерно от 1,5 до значения примерно на 1 единицу ниже типичного значения рН изоэлектрического осаждения, предпочтительно примерно от 2,0 до 2,5, и в при необходимости промытых твердых веществах 34 может быть при необходимости установлено значение рН менее примерно 6,0 на 46, затем их сушат на 48 для получения соевого белкового продукта, обозначенного как *810PA на 50, имеющего содержание белка по меньшей мере примерно 60 мас.% (N × 6,25) на основе массы сухого вещества.
В качестве альтернативы, в при необходимости промытых твердых веществах 34 доводят рН примерно до 6,0-8,0, предпочтительно примерно от 6,5 до 7,5 на 36 и сушат на 38, чтобы получить соевый белковый продукт, обозначенный как *810PN на 40, имеющий содержание белка по меньшей мере примерно 60 мас.% (N × 6,25) на основе массы сухого вещества.
Промывной центрифугат 30 промывки с необязательного этапа промывания 28 может быть добавлен к подкисленному белковому раствору 26. Раствор растворимого белка может быть отфильтрован на 32. В растворе растворимого белка может быть понижено значение рН в пределах от примерно 1,5 до значения примерно на 1 единицу ниже типичного значения рН изоэлектрического осаждения, предпочтительно примерно от 2,0 до 2,5 на 60. Затем раствор растворимого белка подвергают дополнительному концентрированию и/или необязательной диафильтрации на 62. В концентрате 64 от необязательного этапа концентрирования и/или необязательного этапа диафильтрации может быть при необходимости скорректировано значение рН до менее примерно 6,0 на 76, затем его сушат на 78, чтобы получить белковый продукт из несоевых масличных семян, обозначенный как *810А на 80, с содержанием белка по меньшей мере примерно 60 мас.% (N x 6,25) на основе массы сухого вещества. Предпочтительно продукт *810A представляет собой изолят, имеющий содержание белка по меньшей мере примерно 90 мас.% (N х 6,25) на основе массы сухого вещества. В качестве альтернативы, в концентрате 64 из необязательного этапа концентрирования и/или необязательного этапа диафильтрации доводят рН, как правило, до примерно 6,0-8,0, предпочтительно примерно от 6,5 до 7,5 на 66, затем сушат на 68 для получения белкового продукта из несоевых масличных семян, обозначенного как *810N, на 70 с содержанием белка по меньшей мере примерно 60 мас.% (N х 6,25) на основе массы сухого вещества. Предпочтительно продукт *810N представляет собой изолят, имеющий содержание белка по меньшей мере примерно 90 (N х 6,25) на основе массы сухого вещества.
Белковые продукты *810A и *810PA могут использоваться сами по себе или могут быть объединены путем сухого смешивания на 84. Альтернативно, объединенный продукт *810A/*810PA может быть образован путем смешивания при необходимости промытого нерастворимого в кислой среде твердого материала, при необходимости с доведенным значением рН до менее примерно 6,0 на 46 с необязательным концентрированием/необязательной диафильтрацией концентрата, при необходимости с доведенным значением рН до менее примерно 6,0 на 76 и сушки смеси 86. Белковые продукты *810N и *810PN могут использоваться сами по себе или могут быть объединены путем сухого смешивания на 84. Альтернативно, объединенный продукт *810N/*810PN может быть образован путем смешивания при необходимости промытого нерастворимого в кислой среде твердого материала, с доведенным значением рН примерно от 6,0 до 8,0, предпочтительно примерно от 6,5 до 7,5 на 36 с необязательным концентрированием/необязательной диафильтрацией концентрата, доведения рН до примерно 6,0-8,0, предпочтительно примерно от 6,5 до 7,5 на 66 и сушки смеси на 82.
Примеры
Пример 1
Данный пример иллюстрирует приготовление белковых продуктов из канолы по настоящему изобретению.
60 кг обезжиренной муки канолы добавляли к 600 л воды, очищенной обратным осмосом (RO) вместе с достаточным количеством раствора NaOH для доведения рН до целевого значения 7. Смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 30 минут, чтобы получить водный белковый раствор. Значение рН контролировали и поддерживали на уровне примерно 7 в течение времени экстракции. Основную массу суспендированных твердых веществ удаляли центрифугированием с использованием декантерной центрифуги для получения белкового раствора с содержанием белка 1,37 мас.%. Значение рН частично осветленного белкового раствора затем понижали до примерно 2,0 путем добавления раствора HCl (HCl, разбавленной равным объемом воды), и раствор центрифугировали с использованием тарельчатого сепаратора для получения 411 л подкисленного белкового раствора, имеющего рН 2,00 и неучтенного количества нерастворимого в кислой среде твердого материала.
Снижали объем 410 л подкисленного белкового раствора, имеющего содержание белка 0,59 мас.%, до 50 л путем концентрирования на полиэфирсульфоновой мембране, имеющей отсечение по молекулярной массе 10 000 дальтон, при работе при температуре около 31°С. Полученный белковый раствор с содержанием белка 3,48 мас.% подвергали диафильтрации на той же мембране с 250 л воды RO примерно при рН 2, с проведением операции диафильтрации при температуре около 31°С. Затем диафильтрованный белковый раствор с содержанием белка 3,12 мас.% концентрировали до содержания белка 5,46 мас.%. Было получено 30,18 кг диафильтрованного и концентрированного белкового раствора, и был достигнут выход 24,9% белка в растворе экстракта после декантера. Диафильтрованный и концентрированный белковый раствор пастеризовали при температуре около 67°С в течение 60 секунд. 16,76 кг пастеризованного, диафильтрованного и концентрированного раствора, имеющего рН 2,17, сушили распылением с получением продукта, имеющего содержание белка 80,25% (N х 6,25) на основе массы сухого вещества. Продукт был назван SD092-D23-15A C810A. В 16,20 кг пастеризованного, диафильтрованного и концентрированного белкового раствора доводили рН до 7,45 с использованием раствора NaOH/KOH (2,5 кг 50 мас.% раствора NaOH, смешанного с 1,25 кг хлопьев KOH и 6,25 кг воды). Диафильтрованный и концентрированный раствор с доведенным рН сушили распылением с получением продукта, имеющего содержание белка 77,62% (N х 6,25) на основе массы сухого вещества. Продукт был назван SD092-D23-15A C810N.
Собранный нерастворимый в кислой среде твердый материал имел содержание белка 5,11 мас.%. Образец нерастворимого в кислой среде твердого материала лиофилизировали с получением продукта с содержанием белка 75,42% (N x 6,25) на основе массы сухого вещества. Продукт был обозначен SD092-D23-15A C810PA.
Пример 2
Данный пример иллюстрирует приготовление конопляных белковых продуктов по настоящему изобретению.
20 кг порошка белка конопли (51,96% белка как такового) (Hemp Oil Canada, Ste. Agathe, Манитоба) объединяли с 200 л воды RO и достаточным количеством раствора NaOH для доведения рН до 8,59, и смесь перемешивали в течение 30 минут при температуре около 60°С для получения водного белкового раствора. Значение рН контролировали и поддерживали равным примерно 8,5 в течение времени экстракции. Основную массу суспендированных твердых веществ удаляли центрифугированием с использованием декантерной центрифуги для получения белкового раствора с содержанием белка 2,34 мас.%. Частично осветленный белковый раствор затем подвергали этапу удаления жира путем пропускания раствора через сепаратор для сливок. В 160 л белкового раствора после сепаратора затем понижали рН до 2,09 путем добавления раствора HCl (HCl, разбавленной равным объемом воды), и раствор центрифугировали с использованием тарельчатого сепаратора для получения 142 л подкисленного белкового раствора, имеющего рН 1,99, а также 19,88 кг нерастворимого в кислой среде твердого материала.
Объем 132 л подкисленного белкового раствора уменьшали до 42 л, используя систему микрофильтрации, содержащую керамические мембраны с размером пор 0,8 мкм, работающие при температуре около 46°С. Затем объем образца дополнительно уменьшали до 17 л и одновременно подвергали диафильтрации с 25 л RO воды с pH 2 при температуре около 52°С. Затем концентрат от микрофильтрации подвергали диафильтрации с добавлением 50 л RO воды с pH 2 при температуре около 49°С. Концентрат от диафильтрации имел массу 16,32 кг и содержание белка 2,05 мас.%.
Пермеаты от микрофильтрации и диафильтрации объединяли с получением раствора, подаваемого на мембрану, с содержанием белка 1,03 мас.% и рН 2,04. Объем 190 л этого раствора, подаваемого на мембрану, снижали до 33 л, используя систему ультрафильтрации, содержащую ПЭС мембрану, имеющую размер пор 10 000 дальтон и работающую при температуре около 46°C. Затем белковый раствор подвергали диафильтрации с 9 объемами RO воды с рН 2 примерно при 51°C, а затем одним объемом RO воды при натуральном pH при температуре около 52°C. Затем диафильтрованный белковый раствор дополнительно концентрировали с получением 26,52 кг белкового раствора с содержанием белка 4,79% и достижением выхода 38,4% белка в белковом растворе после сепаратора. Диафильтрованный и дополнительно концентрированный белковый раствор пастеризовали при 72°С в течение нескольких минут. 13,26 кг пастеризованного белкового раствора сушили распылением с получением продукта, имеющего содержание белка 101,56 мас.% (N × 6,25), на основе массы сухого вещества. Продукт был назван H002-L03-15A H810A. 13,26 кг пастеризованного белкового раствора доводили до рН 7,15 с использованием раствора NaOH. Раствор с отрегулированным рН разбавляли 3,52 л RO воды, затем сушили распылением, чтобы получить продукт, имеющий содержание белка 98,32 мас.% (N х 6,25) на основе массы сухого вещества. Продукт был назван H002-L03-15A H810N.
19,88 кг нерастворимого в кислой среде твердого вещества смешивали с 40 л воды RO при рН 2, а затем образец центрифугировали с помощью тарельчатого сепаратора, чтобы получить 48 л подкисленного промывочного раствора, имеющего рН 1,85, а также 9,34 кг материала промытого нерастворимого в кислой среде твердого вещества. Из подкисленного промывочного раствора отбирали пробы для анализа, и затем его отбрасывали. 9,34 кг промытого нерастворимого в кислой среде твердого материала пастеризовали при 72°С в течение нескольких минут, а затем рН доводили до 7,02 раствором NaOH. Этот материал представлял выход 10,0% белка в белковом растворе после сепаратора. Образец со скорректированным рН сушили распылением с получением продукта, имеющего содержание белка 77,44 мас.% (N х 6,25) на основе массы сухого вещества. Продукт был назван H002-L03-15A H810PN.
Было обнаружено, что содержание белка в продуктах из конопли, полученных в этом примере, выше, чем содержание белка в коммерческом концентрате белка конопли Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба), который, как было установлено, имеет содержание белка 64,98 % (N х 6,25) на основе массы сухого вещества.
Пример 3
120 г подсолнечной муки (33,06% белка как такового) (ADM, Decatur, Иллинойс) объединяли с 1200 мл воды RO и достаточным количеством 6М раствора NaOH для доведения рН до целевого показателя 7,1, и смесь перемешивали в течение 30 минут при примерно 60°C для получения водного белкового раствора. Значение рН контролировали и поддерживали примерно 7,1 в течение экстракции. Основную массу суспендированных твердых веществ удаляли центрифугированием 1271,32 г экстракционной суспензии при 3500 g в течение 3 минут, а затем декантированием центрифугата через сито. Собирали 786,54 г раствора белкового экстракта с содержанием белка 1,27 мас.% и рН 7,31, и охлаждали до комнатной температуры. 749,31 г раствора белкового экстракта доводили до рН 1,98 путем добавления 6,75 г раствора HCl (HCl, разбавленной равным объемом воды). 752,01 г подкисленного образца центрифугировали при 7000 g в течение 3 минут, а затем декантировали центрифугат, чтобы получить 554,89 г подкисленного белкового раствора, который был декантирован в чистом виде. Еще 169,29 г подкисленного белкового раствора отбрасывали, поскольку он содержал значительное количество нерастворимого в кислой среде твердого материала (SF810P), который декантировался с центрифугатом.
Из нижней части центрифужной пробирки собирали 16,62 г нерастворимого в кислой среде твердого материала, и смешивали с 30 мл воды RO. Затем рН образца устанавливали равным 2,29-6,92 с помощью 6 М NaOH и лиофилизировали с получением 1,38 г продукта, имеющего содержание белка 64,04 мас.% как такового. Этот продукт получил название SF810PN.
Снижали объем 510,13 г подкисленного белкового раствора с содержанием белка 0,76 мас.% до примерно 44 мл с использованием полиэфирсульфоновых мембран Vivaflow 200 с отсечением по молекулярной массе 10000 Да. Концентрат от ультрафильтрации объединяли с 220 мл воды RO для диафильтрации, а рН смеси снижали с 2,59 до 2,01 раствором HCl. Затем образец проводили через мембраны Vivaflow до тех пор, пока не было собрано 222 мл пермеата. Объем диафильтрованного, концентрированного белкового раствора составлял около 44 мл. Этот образец имел содержание белка 5,92 мас.% и представлял выход около 26,0% белка в растворе белкового экстракта. 18,33 г диафильтрованного и концентрированного белкового раствора лиофилизировали, чтобы получить 1,29 г продукта с содержанием белка 79,47 мас.% как такового. Этот продукт получил название SF810A. Во второй аликвоте диафильтрованного и концентрированного белкового раствора доводили рН до 6,94 раствором NaOH и лиофилизировали с получением 1,34 г продукта с содержанием белка 77,70 мас.% как такового. Этот продукт получил название SF810N.
Пример 4
Этот пример содержит оценку окраски в сухом состоянии для белковых продуктов из конопли, приготовленных в соответствии с Примером 2, по сравнению с окраской коммерческого конопляного белкового концентрата Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба). Окраску в сухом состоянии оценивали с использованием HunterLab ColorQuest XE, работающего в режиме отражения. Результаты показаны в следующей таблице 1.
Таблица 1. Окраска белковых продуктов в сухом состоянии
Как можно видеть из результатов в таблице 1, конопляные белковые продукты из настоящего изобретения были более светлыми, менее красными и менее желтыми, чем анализируемый коммерческий конопляный белковый продукт.
Пример 5
Данный Пример содержит оценку содержания фитиновой кислоты в конопляных белковых продуктах, приготовленных в соответствии с настоящим изобретением, как описано в Примере 2, и в коммерческом конопляном белковом концентрате Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба). Содержание фитиновой кислоты определяли с применением способа Latta and Eskin (J. Agric. Food Chem., 28: 1313-1315).
Полученные результаты приведены в следующей таблице 2.
Таблица 2. Содержание фитиновой кислоты в конопляных продуктах.
Как можно видеть из результатов в таблице 2, в H002-L03-15A H810A и H810N содержание фитиновой кислоты было ниже, чем в коммерческом конопляном белковом продукте.
Пример 6
Данный пример содержит оценку содержания гидролизуемых в кислой среде углеводов из конопляных белковых продуктов, приготовленных в соответствии с настоящим изобретением, как описано в Примере 2, и в коммерческом концентрате конопляного белка Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба). Содержание гидролизуемых в кислой среде углеводов определяли в соответствии со способом Dubois et al. (Anal. Chem., 28: 350-356). Результаты показаны в таблице 3.
Таблица 3. Содержание гидролизуемых в кислой среде углеводов в образцах.
углеводов на основе сухого вещества, %
Как можно видеть из результатов, представленных в таблице 3, конопляные белковые продукты из настоящего изобретения, в частности, H810A и H810N, содержали более низкое количество гидролизуемых в кислой среде углеводов, чем коммерческий конопляный белковый продукт.
Пример 7
Данный пример иллюстрирует сравнение вкуса H002-L03-15A H810N, приготовленного, как описано в Примере 2, со вкусом коммерческого конопляного белкового концентрата Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба).
Образцы готовили для сенсорной оценки путем растворения достаточного количества белкового порошка для доставки 3 г белка в 150 мл очищенной питьевой воды. Было установлено, что рН раствора H810N составлял 6,00, в то время как рН раствора Hemp Pro 70 составлял 7,48. NaOH пищевого качества добавляли к раствору H810N для повышения рН до 7,48. Не прошедшей специального обучения группе из 10 человек было предложено вслепую сравнить образцы и указать, какой из них имел более чистый вкус.
Девять из десяти экспертов указали, что вкус H810N был чище. Один эксперт указал, что вкус Hemp Pro 70 был чище.
Пример 8
Этот пример иллюстрирует сравнение вкуса H002-L03-15A H810PN, полученного, как описано в примере 2, с коммерческим конопляным белковым концентратом Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба).
Образцы готовили для сенсорной оценки путем растворения достаточного количества белкового порошка, чтобы обеспечить 2 г белка в 100 мл очищенной питьевой воды. Было установлено, что рН раствора H810PN составлял 7,13, в то время как рН раствора Hemp Pro 70 составлял 7,51. NaOH пищевого качества добавляли к раствору H810PN для повышения рН до 7,51. Не прошедшей специального обучения группе из 7 человек было предложено вслепую сравнить образцы и указать, какой из них имеет более чистый вкус.
Четыре из семи экспертов отметили, что вкус H810N был чище. Три эксперта указали, что вкус Hemp Pro 70 был чище.
Пример 9
Этот пример иллюстрирует растворимость конопляных белковых продуктов, приготовленных в соответствии с настоящим изобретением, как описано в Примере. 2. Растворимость белка тестировали посредством модифицированной версии процедуры Morr et al., J. Food Sci., 50: 1715-1718.
Навеску из достаточного количества белкового порошка для обеспечения 0,5 г белка вносили в химический стакан, а затем добавляли небольшое количество воды, очищенной обратным осмосом (RO), и смесь перемешивали до образования однородной пасты. Затем добавляли дополнительную воду, чтобы довести объем до примерно 45 мл. Содержимое стакана затем медленно перемешивали в течение 60 минут с использованием магнитной мешалки. Значение рН определяли сразу же после диспергирования белка и доводили до соответствующего уровня (2, 3, 4, 5, 6 или 7) разбавленным NaOH или HCl. Значение рН измеряли и корректировали периодически в течение 60 минут при перемешивании. После 60 минут перемешивания общий объем образцов доводили до 50 мл водой RO, получая дисперсию белка 1% м/о. Содержание белка в дисперсиях измеряли с помощью анализа методом сжигания образца с использованием определителя азота Leco. Аликвоты дисперсий затем центрифугировали при 7800 g в течение 10 минут, осаждая нерастворимый материал и получая надосадочную жидкость. Содержание белка в надосадочной жидкости измеряли с помощью анализа Leco, а растворимость продукта рассчитывали следующим образом:
Растворимость белка (%) = (содержание белка в надосадочной жидкости (%)/ содержание белка в исходной дисперсии (%)) х 100
Расчетные значения, превышающие 100%, отмечали в отчете, как 100%.
Растворимость белка в продуктах при разных значениях рН показана в таблице 4.
Таблица 4. Растворимость белка в конопляных белковых продуктах при разных значениях рН.
Как можно видеть из результатов, представленных в таблице 4, продукт Н810А был высоко растворимым в диапазоне рН 2-4.
Пример 10
Данный Пример дополнительно иллюстрирует приготовление конопляного белкового продукта в соответствии с настоящим изобретением.
«a» кг «b» объединяли с «c» литров воды RO и достаточным количеством раствора 12,5% NaOH/12,5% KOH для доведения рН до целевого значения «d», и смесь перемешивали в течение 30 минут при температуре около 60°С для получения водного белкового раствора. Значение рН контролировали и поддерживали примерно на «d» в течение всего времени экстракции. Основную массу суспендированных твердых веществ удаляли центрифугированием с использованием декантерной центрифуги для получения белкового раствора, имеющего содержание белка «е» мас.%. Затем рН белкового понижали до целевого значения 2 путем добавления раствора HCl (HCl, разбавленной равным объемом воды), и раствор центрифугировали с использованием тарельчатого сепаратора для получения «f» литров подкисленного белкового раствора, имеющего рН «g» и содержание белка «h» мас.%, а также «i» кг нерастворимого в кислой среде твердого материала, имеющего содержание белка «j» мас.%. Подкисленный белковый раствор был «k».
Объем «l» литров «m» подкисленного белкового раствора, имеющего содержание белка «n» мас.%, уменьшали до «o» литров, используя систему ультрафильтрации, содержащую ПЭС-мембрану, имеющую размер пор 10 000 дальтон и работающую при температуре около «р»°C. Затем белковый раствор, имеющий содержание белка «q» мас.%, подвергали диафильтрации с помощью «r» литров воды RO, доведенной до рН 2 при температуре около 1°С, а затем с «t» литров воды RO при естественном рН при температуре около «u»°C. Диафильтрованный белковый раствор имел содержание белка «v» мас.%. Этот раствор дополнительно концентрировали до «w» мас.% белка, затем пастеризовали при «х»°С в течение «у» секунд. Пастеризованный белковый раствор массой «z» кг сушили распылением с получением продукта, имеющего содержание белка «aa» мас.% (N x 6,25) на основе массы сухого вещества. Продукт был назван «ab» H810A. Пастеризованный белковый раствор массой «ас» кг доводили до рН «ad» с использованием раствора 12,5% NaOH/12,5% KOH. Раствор с установленным значением рН сушили распылением с получением продукта, имеющего содержание белка, равного «ae» мас.% (N x 6,25) на основе массы сухого вещества. Продукт был назван «ab» H810N.
Нерастворимый в кислой среде материал массой «af» кг объединяли с «ag» литров воды RO, а затем рН доводили до «ah» раствором 12,5% NaOH/ 12,5% KOH. Затем образец вновь центрифугировали для получения «ai» кг промытых нерастворимых в кислой среде твердых веществ с содержанием белка «aj». Эти твердые вещества пастеризовали при «ak»°C в течение «al», а затем сушили распылением до получения продукта с содержанием белка «am» мас.% (N x 6,25) на основе массы сухого вещества. Продукт был обозначен «ab» H810PA.
Параметры «а»-«am» приведены в следующей таблице 5.
Таблица 5. Параметры процесса для получения конопляных белковых продуктов.
Пример 11
Данный Пример дополнительно иллюстрирует приготовление конопляных белковых продуктов в соответствии с настоящим изобретением.
30 кг материала шелухи от шелушения семян конопли, обезжиренного прессованием с последующим измельчением объединяли с 300 л воды RO и достаточным количеством раствора 12,5% NaOH /12,5% KOH для доведения рН до целевого значения 8,5, и смесь перемешивали в течение 30 минут при температуре около 60°С с получением водного белкового раствора. Значение рН контролировали и поддерживали примерно 8,5 в течение времени экстракции. Основную массу суспендированных твердых веществ удаляли центрифугированием с использованием декантерной центрифуги для получения белкового раствора с содержанием белка 0,95 мас.%. Затем рН белкового раствора понижали до целевого значения 2 путем добавления раствора HCl (HCl, разбавленного равным объемом воды). 42,62 кг влажных твердых веществ с начального этапа разделения объединяли с 300 л воды RO и перемешивали в течение 30 минут при 60°C. Значение рН суспензии составило 8,79, поэтому дальнейшую корректировку рН не проводили. Вновь суспендированные твердые вещества удаляли центрифугированием с помощью декантерной центрифуги для получения белкового раствора с содержанием белка 0,16 мас.%. Значение рН этого раствора снижали примерно до 2, и два подкисленных белковых раствора объединяли и центрифугировали с применением тарельчатого сепаратора для получения 598 литров подкисленного белкового раствора, имеющего рН 1,92 и содержание белка 0,48 мас.%, а также не регистрированного количества нерастворимого в кислой среде твердого материала с содержанием белка 0,80 мас.%.
Подкисленный белковый раствор дополнительно осветляли путем последовательной фильтрации через фильтровальные подушки с размером пор 2,0 мкм и 0,2 мкм.
Объем 585 литров фильтрованного подкисленного белкового раствора с содержанием белка 0,33 мас.% снижали до 40 л с применением системы для ультрафильтрации, содержащей ПЭС мембрану с размером пор 10 000 дальтон и работающей при температуре примерно 45°С. Белковый раствор, имеющий содержание белка 4,90 мас.%, затем подвергали диафильтрации с 360 л воды RO с доведением рН примерно до 2 примерно при 51°С, затем с незарегистрированным количеством RO воды при натуральном рН примерно при 50°С. Диафильтрованный белковый раствор имел содержание белка 4,30 мас.%. Этот раствор дополнительно концентрировали до содержания белка 4,43 мас.%, а затем пастеризовали при 75°С в течение 16 секунд. Значение рН 30,36 кг пастеризованного белкового раствора доводили до 6,74 с применением раствора 12,5% NaOH/12,5% KOH. Раствор с установленным значением рН подвергали распылительной сушке с получением продукта с содержанием белка 93,48% (N x 6,25) на основе массы сухого вещества. Продукт был обозначен H003-K24-16A H810N.
Пример 12
Этот пример содержит оценку окраски в сухом состоянии конопляных белковых продуктов, приготовленных в соответствии с Примерами 10 и 11. Окраску в сухом состоянии оценивали с применением прибора HunterLab ColorQuest XE, работающего в режиме отражения. Результаты показаны в следующей Таблице 6.
Таблица 6. Окраска белковых продуктов в сухом состоянии.
Как можно видеть из результатов в таблице 6, за исключением H810PA от процесса экстракции при рН 10,5, конопляные белковые продукты из настоящего изобретения были светлее анализируемого конопляного белкового продукта (см. таблицу 1).
Пример 13
Этот Пример содержит оценку содержания фитиновой кислоты в конопляных белковых продуктах, приготовленных в соответствии с настоящим изобретением, как описано в Примерах 10 и 11. Содержание фитиновой кислоты определяли с применением способа Latta and Eskin (J. Agric. Food Chem., 28: 1313-1315).
Полученные результаты приведены в следующей таблице 7.
Таблица 7. Содержание фитиновой кислоты в конопляных продуктах.
Как можно видеть из результатов в таблице 7, все конопляные белковые продукты имели низкое содержание фитиновой кислоты, и имели более низкое содержание фитиновой кислоты, чем коммерческий конопляный белковый продукт (см. таблицу 2).
Пример 14
Данный Пример содержит оценку содержания гидролизуемых в кислой среде углеводов в конопляных белковых продуктах, приготовленных в соответствии с настоящим изобретением, как описано в Примерах 10 и 11. Содержание гидролизуемых в кислой среде углеводов определяли в соответствии со способом Dubois et al. (Anal. Chem., 28: 350-356). Результаты показаны в следующей таблице 8.
Таблица 8. Содержание гидролизуемых в кислой среде углеводов в образцах.
углеводов на основе сухого вещества, %
Как можно видеть из результатов, представленных в таблице 8, конопляные белковые продукты из настоящего изобретения, в частности, H810A and H810N, имели более низкое содержание гидролизуемых в кислой среде углеводов, чем коммерческий конопляный белковый продукт (см. таблицу 3).
Пример 15
Данный Пример иллюстрирует растворимость белков конопляных белковых продуктов, приготовленных в соответствии с настоящим изобретением, как описано в Примерах 2, 10 и 11, и в коммерческом концентрате конопляного белкового продукта Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба). Растворимость белков анализировали с помощью модифицированной версии процедуры Morr et al., J. Food Sci., 50: 1715-1718.
Добавляли навеску из достаточного количества белкового порошка для обеспечения 0,5 г белка в химический стакан, а затем добавляли небольшое количество воды, очищенной обратным осмосом (RO), и смесь перемешивали до получения однородной пасты. Затем добавляли дополнительную воду для доведения объема примерно до 45 мл. Содержимое стакана затем медленно перемешивали в течение 60 минут с применением магнитной мешалки. Определяли рН немедленно после диспергирования белка, и доводили до подходящего уровня (2, 3, 4, 5, 6 или 7) разбавленными NaOH или HCl. Измеряли значение рН, и периодически корректировали во время 60 минут перемешивания. После 60 минут перемешивания доводили общий объем образцов до 50 мл RO водой, с получением 1% м/о белковой дисперсии. Содержание белка в дисперсиях определяли путем анализа со сжиганием образца с применением определителя азота Leco. Аликвоты дисперсий затем центрифугировали при 7,800 g в течение 10 минут, с осаждением нерастворимого материала и получением надосадочной жидкости. Измеряли содержание белка в надосадочной жидкости посредством анализа с Leco, и рассчитывали растворимость продукта следующим образом:
Растворимость белков (%) = (Содержание белка в надосадочной жидкости, %/ содержание белка в исходной дисперсии, %) х 100.
Значения, составившие при расчете больше 100%, отмечали в отчете как 100%.
Растворимость белков в продуктах при разных значениях рН показаны в таблице 9.
Таблица 9. Растворимость белков в конопляных белковых продуктах при разных значениях рН.
Как можно видеть из результатов в таблице 9, Н810А имел хорошую растворимость белков в диапазоне рН 2-4. Растворимость белков H810N была низкой в диапазоне рН 5-7. Продукты, полученные из нерастворимого в кислой среде материала, в целом имели более низкую растворимость белков в анализируемом диапазоне рН.
Пример 16
Данный Пример иллюстрирует профиль молекулярной массы конопляных белковых продуктов, приготовленных в соответствии с настоящим изобретением, как описано в Примерах 2, 10 и 11, а также конопляного белкового продукта, приготовленного, как описано в патентной заявке США 13/956,619 (патентной публикации США № 2014/0037824, опубликованной 6 февраля 2014), и коммерческого конопляного белкового продукта Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба).
Профили молекулярной массы определяли путем гель-эксклюзионной хроматографии с применением Varian ProStar ВЭЖХ системы, оснащенной 300 х 7,8 мм колонкой серии Phenomenex Yarra SEC-2000. Колонка содержала жесткий субстрат из связанного с гидрофильным соединением кварца, диаметром 3 микрона, с размером пор 145 ангстрем.
Перед анализом образцов бобового белка готовили стандартную кривую с использованием белкового стандарта Biorad (продукт Biorad № 151-1901), содержащего белки с известными молекулярными массами между 17 000 Дальтон (миоглобин) и 670 000 Дальтон (тиреоглобулин) с витамином B12, добавленным в качестве маркера с низкой молекулярной массой при 1350 Дальтон. Готовили раствор белкового стандарта 0,9% м/о в воде, фильтровали с помощью фильтра размером пор 0,45 мкм, затем аликвоту 50 мкл вводили на колонку с использованием мобильной фазы 0,05 М фосфата /0,15 М NaCl, рН 6, содержащей 0,02% азида натрия. Скорость потока мобильной фазы составляла 1 мл/мин, и компоненты выявляли на основе поглощения при 280 нм. Основываясь на времени удерживания этих молекул с известной молекулярной массой, была разработана формула регрессии, связывающая логарифм молекулярной массы с временем удерживания в минутах.
Для анализа образцов импульсного белка в качестве подвижной фазы использовали 0,05 М фосфат/ 0,15 М NaCl, рН 6, содержащий 0,02% азида натрия, а также для растворения сухих образцов. Образцы белка смешивали с подвижным фазовым раствором до концентрации 1% м/о, помещали в шейкер по меньшей мере на 1 час, затем фильтровали с использованием фильтрующих дисков размером пор 0,45 мкм. Размер инъекции образца составлял 50 мкл. Мобильный фазовый расход составлял 1 мл / мин, и компоненты были обнаружены на основе поглощения при 280 нм.
Для анализа образцов бобового белка использовали 0,05М фосфат/ 0,15М NaCl, рН 6, содержащий 0,02% азида натрия, в качестве мобильной фазы, а также для растворения сухих образцов. Образцы белка смешивали с раствором мобильной фазы до концентрации 1% м/о, помещали в шейкер по меньшей мере на 1 час, затем фильтровали с использованием фильтрующих дисков с размером пор 0,45 мкм. Образец вводили в объеме 50 мкл. Скорость потока мобильной фазы составляла 1 мл/мин, и компоненты выявляли на основе поглощения при 280 нм.
Формулу регрессии, связывающую молекулярную массу и время удерживания, использовали для расчета времени удерживания, соответствующего молекулярным массам 100 000 Да, 15000 Да, 5000 Да и 1000 Да. Систему ВЭЖХ ProStar использовали для расчета площадей пиков, лежащих в пределах этих интервалов времени удерживания, и рассчитывали процентное содержание белка ((диапазон площади пика/ общая площадь пиков белка) х 100), относящегося к данному диапазону молекулярной массы. Отмечаем, что данные не были скорректированы по коэффициенту отклика для белка.
Профили молекулярной массы конопляных белковых продуктов показаны в таблице 10.
Таблица 10. Белковый профиль различных продуктов по ВЭЖХ.
100,000 Да
15,000 Да
5,000 Да
Как можно видеть из результатов в таблице 10, белковые профили продуктов из настоящего изобретения отличаются от профилей Н701 и коммерческого концентрата конопляного белка.
Пример 17
Данный Пример иллюстрирует сравнение вкуса H003-I15-16A H810N, приготовленного, как описано в Примере 10, со вкусом коммерческого концентрата конопляного белка Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба).
Образцы готовили для сенсорной оценки путем растворения достаточного количества белкового порошка, чтобы обеспечить 2,4 г белка в 120 мл очищенной питьевой воды. Было установлено, что рН раствора H810N составлял 6,86, в то время как рН раствора Hemp Pro 70 составлял 7,71. К раствору Hemp Pro 70 добавляли HCl пищевого качества для снижения рН до 6,85. Не прошедшую специального обучения группу из восьми экспертов попросили вслепую сравнить образцы и указать, какой из них имеет более чистый вкус.
Восемь из восьми экспертов указали, что вкус H810N был чище.
Пример 18
Данный Пример иллюстрирует сравнение вкус H005-K01-16A H810N, приготовленного, как описано в Примере 10, со вкусом коммерческого концентрата конопляного белка Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба).
Образцы готовили для сенсорной оценки путем растворения достаточного количества белкового порошка, чтобы обеспечить 2,4 г белка в 120 мл очищенной питьевой воды. Было установлено, что рН раствора H810N составлял 6,71, тогда как рН раствора Hemp Pro 70 составлял 7,74. К раствору Hemp Pro 70 добавляли HCl пищевого качества для снижения рН до 6,67. Не прошедшую специального обучения группу из девяти экспертов попросили вслепую сравнить образцы и указать, какой из них имел более чистый вкус.
Семь из девяти экспертов отметили, что вкус H810N был чище. Один эксперт указал, что вкус Hemp Pro 70 был более чистым, в то время как один эксперт не мог идентифицировать образец с более чистым вкусом.
Пример 19
Данный Пример иллюстрирует сравнение вкуса H003-K24-16A H810N, приготовленного, как описано в Примере 11, со вкусом коммерческого концентрата конопляного белка Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба).
Образцы готовили для сенсорной оценки путем растворения достаточного количества белкового порошка, чтобы обеспечить 2,4 г белка в 120 мл очищенной питьевой воды. Было установлено, что рН раствора H810N составлял 6,71, тогда как рН раствора Hemp Pro 70 составлял 7,74. К раствору Hemp Pro 70 добавляли HCl пищевого качества для снижения рН до 6,67. Не прошедшую специального обучения группу из восьми экспертов попросили вслепую сравнить образцы и указать, какой из них имел более чистый вкус.
Шесть из восьми экспертов отметили, что вкус H810N был чище. Два эксперта не смогли идентифицировать образец с более чистым вкусом.
Пример 20
Данный Пример иллюстрирует сравнение вкуса H002-L03-15A H810A, приготовленного, как описано в Примере 2, со вкусом коммерческого концентрата конопляного белка Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба).
Образцы готовили для сенсорной оценки путем растворения достаточного количества белкового порошка, чтобы обеспечить 2,4 г белка в 120 мл очищенной питьевой воды. Было установлено, что рН раствора H810A составлял 3,01, тогда как рН раствора Hemp Pro 70 составлял 7,89. К раствору Hemp Pro 70 добавляли HCl пищевого качества для снижения рН до 3,06. Не прошедшую специального обучения группу из девяти экспертов попросили вслепую сравнить образцы и указать, какой из них имел более чистый вкус.
Восемь из девяти экспертов отметили, что вкус H810А был чище. Один эксперт не смог идентифицировать образец с более чистым вкусом.
Пример 21
Данный Пример иллюстрирует сравнение вкуса H003-I15-16A H810A, приготовленного, как описано в Примере 10, со вкусом коммерческого концентрата конопляного белка Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба).
Образцы готовили для сенсорной оценки путем растворения достаточного количества белкового порошка, чтобы обеспечить 2,4 г белка в 120 мл очищенной питьевой воды. Было установлено, что рН раствора H810A составлял 3,89, тогда как рН раствора Hemp Pro 70 составлял 7,68. К раствору Hemp Pro 70 добавляли HCl пищевого качества для снижения рН до 3,89. Не прошедшую специального обучения группу из девяти экспертов попросили вслепую сравнить образцы и указать, какой из них имел более чистый вкус.
Восемь из девяти экспертов отметили, что вкус H810А был чище. Один эксперт не смог идентифицировать образец с более чистым вкусом.
Пример 22
Данный Пример иллюстрирует сравнение вкуса H005-K01-16A H810PA, приготовленного, как описано в Примере 10, со вкусом коммерческого концентрата конопляного белка Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба).
Образцы готовили для сенсорной оценки путем растворения достаточного количества белкового порошка, чтобы обеспечить 2,4 г белка в 120 мл очищенной питьевой воды. Было установлено, что рН раствора H810РA составлял 6,14, тогда как pH раствора Hemp Pro 70 составлял 7,72. К раствору Hemp Pro 70 добавляли HCl пищевого качества для снижения рН до 6,17. Не прошедшую специального обучения группу из девяти экспертов попросили вслепую сравнить образцы и указать, какой из них имел более чистый вкус.
Шесть из девяти экспертов отметили, что вкус H810РА был чище. Два эксперта указали, что вкус Hemp Pro 70 был более чистым, в то время как один эксперт не мог идентифицировать образец с более чистым вкусом.
Пример 23
Данный Пример иллюстрирует сравнение вкуса H005-L05-16A H810PA, приготовленного, как описано в Примере 10, со вкусом коммерческого концентрата конопляного белка Hemp Pro 70 (Manitoba Harvest Hemp Foods, Виннипег, Манитоба).
Образцы готовили для сенсорной оценки путем растворения достаточного количества белкового порошка, чтобы обеспечить 2,4 г белка в 120 мл очищенной питьевой воды. Было установлено, что рН раствора H810РA составлял 5,88, тогда как pH раствора Hemp Pro 70 составлял 7,71. К раствору Hemp Pro 70 добавляли HCl пищевого качества для снижения рН до 5,86. Не прошедшую специального обучения группу из девяти экспертов попросили вслепую сравнить образцы и указать, какой из них имел более чистый вкус.
Семь из девяти экспертов отметили, что вкус H810РА был чище. Два эксперта указали, что вкус Hemp Pro 70 был более чистым.
Краткое изложение описания
Вкратце, в данном описании представлены новые и патентоспособные белковые продукты из несоевых масличных семян с усовершенствованным вкусом, и новые и патентоспособные способы получения белковых продуктов из несоевых масличных семян с усовершенствованным вкусом, где способы не включают непосредственного добавления и применения солей кальция или других солей для экстракции белка из несоевых масличных семян из источника белка из несоевых масличных семян, или на любом другом этапе способа. В рамках настоящего изобретения возможны модификации.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУКТОВ РАСТВОРИМОГО БЕЛКА ИЗ КОНОПЛИ ("Н701") | 2013 |
|
RU2728862C2 |
| ПОЛУЧЕНИЕ БЕЛКОВЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ БОБОВЫХ ("YP810") | 2015 |
|
RU2733128C2 |
| ПОЛУЧЕНИЕ РАСТВОРИМЫХ В КИСЛОЙ СРЕДЕ ГИДРОЛИЗАТОВ БОБОВОГО БЕЛКА С НИЗКОЙ ТЕРПКОСТЬЮ ИЛИ БЕЗ ТЕРПКОСТИ И ГИДРОЛИЗАТОВ БОБОВОГО БЕЛКА С УЛУЧШЕННЫМ АМИНОКИСЛОТНЫМ СКОРОМ | 2018 |
|
RU2781778C2 |
| ПОЛУЧЕНИЕ РАСТВОРИМОГО ИЗОЛЯТА БЕЛКА КАНОЛЫ | 2009 |
|
RU2475036C2 |
| ПРОИЗВОДСТВО БЕЛКОВОГО ПРОДУКТА ИЗ КАНОЛЫ БЕЗ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ (С200САС) | 2010 |
|
RU2531237C2 |
| ПОЛУЧЕНИЕ БЕЛКОВЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ БОБОВЫХ С ПОНИЖЕННОЙ ТЕРПКОСТЬЮ | 2014 |
|
RU2697445C2 |
| БЕЛКОВЫЙ ПРОДУКТ КАНОЛЫ ИЗ СУПЕРНАТАНА | 2010 |
|
RU2573913C2 |
| ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОЛЯТА БЕЛКА КАНОЛЫ БЕЗ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ | 2009 |
|
RU2528749C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО ИЗОЛЯТА КАНОЛЫ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ИЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ | 2006 |
|
RU2422035C2 |
| ПОЛУЧЕНИЕ СОЕВОГО БЕЛКОВОГО ПРОДУКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСТРАКЦИИ С ХЛОРИДОМ КАЛЬЦИЯ (S702/S7300/S7200/S7301) | 2010 |
|
RU2536249C2 |
Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Способ получения несоевого белкового продукта из семян масличных культур, имеющего содержание белка по меньшей мере из 60 мас.% (N × 6,25) в пересчете на массу сухого вещества, осуществляют следующим образом. Экстрагируют источник белка из несоевых масличных семян водой, чтобы вызвать солюбилизацию белка и получить водный раствор белка. По меньшей мере частично отделяют водный раствор белка. Доводят рН до значения, чтобы получить подкисленный раствора белка. Несоевый белковый продукт из масличных семян является белковым продуктом из канолы, а рН водного раствора белка из канолы доводят до 1,5-2,5, или подсолнечным или арахисовым белковым продуктом, а рН доводят до 1,5-3,5, или конопляным, сафлоровым или горчичным белковым продуктом, а рН доводят до 1,5-4,0, или хлопковым, льняным или кунжутным белковым продуктом, а рН доводят до 1,5-3,0. Отделяют нерастворимый в кислой среде твердый материал от подкисленного раствора белка. При необходимости концентрируют подкисленный раствора белка посредством методики селективных мембран, диафильтруют и/или сушат. Предложены варианты способа получения несоевого белкового продукта из семян масличных культур. Группа изобретений обеспечивает получение продукта с очень низким содержанием или по существу не содержащим бобовых нот, нот зелени, растительных нот или других побочных вкусоароматических нот, способы не включают использование солей. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 1 ил., 10 табл., 23 пр.
1. Способ получения белкового продукта из несоевых масличных семян, имеющего содержание белка, выбранное из группы, состоящей из по меньшей мере 60 мас.% и по меньшей мере 90 мас.% (N × 6,25) в пересчете на массу сухого вещества, характеризующийся:
(а) экстракцией источника белка из несоевых масличных семян водой, чтобы вызвать солюбилизацию белка из источника белка и получить водный раствор белка;
(b) по меньшей мере частичным отделением водного раствора белка из несоевых масличных семян от остаточного источника белка из несоевых масличных семян;
(с) доведением рН водного раствора белка из несоевых масличных семян до значения от 1,5 до величины на 1 единицу рН ниже типичного значения рН изоэлектрического осаждения для получения подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян;
(d) отделением нерастворимого в кислой среде твердого материала от подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян;
(е) при необходимости концентрированием подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян посредством методики селективных мембран;
(f) при необходимости диафильтрацией при необходимости концентрированного подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян; и
(g) при необходимости сушкой при необходимости концентрированного и при необходимости диафильтрованного раствора белка из несоевых масличных семян.
2. Способ по п. 1, где указанный нерастворимый в кислой среде твердый материал при необходимости разбавляют, затем при необходимости сушат для получения белкового продукта из несоевых масличных семян, имеющего содержание белка по меньшей мере 60 мас.% (N × 6,25) в пересчете на массу сухого вещества, в котором предпочтительно рН при необходимости разбавленного нерастворимого в кислой среде твердого материала повышают до значения, выбранного из группы, состоящей из менее 8,0, от 6,0 до 8,0 и от 6,5 до 7,5, перед необязательным этапом сушки, где предпочтительно указанный нерастворимый в кислой среде твердый материал промывают путем смешивания с количеством воды, выбранным из группы, состоящей из 1-20 объемов воды и 1-10 объемов воды, имеющей значение рН, выбранное из группы, состоящей из примерно от 1,5 до величины на 1 единицу рН ниже типичного значения рН изоэлектрического осаждения, и примерно того же самого значения рН, как у нерастворимого в кислой среде материала; затем отделяют от промывной воды перед необязательным этапом разбавления, затем необязательным этапом сушки; предпочтительно промывную воду объединяют с подкисленным раствором соевого белка с этапа (d) и обрабатывают, как по меньшей мере на одном из этапов (е)-(g), где предпочтительно указанный нерастворимый в кислой среде твердый материал одновременно промывают и доводят в нем рН путем смешивания нерастворимого в кислой среде твердого материала с количеством воды, выбранным из группы, состоящей из 1-20 объемов воды и 1-10 объемов воды, и достаточным количеством щелочи пищевого качества для повышения рН до значения, выбранного из группы, состоящей из менее 8,0 и от 5,0 до 8,0, затем отделяют от промывной воды путем центрифугирования, перед необязательным этапом разбавления, затем необязательным этапом сушки.
3. Способ по п. 2, в котором в при необходимости разбавленном промытом одновременно с установлением рН нерастворимом в кислой среде твердом материале рН дополнительно повышают до значения, выбранного из группы, состоящей из менее 8,0, от 6,0 до 8,0 и от 6,5 до 7,5 перед необязательным этапом сушки.
4. Способ по п. 2 или 3, где указанный при необходимости разбавленный нерастворимый в кислой среде твердый материал, или при необходимости разбавленный промытый нерастворимый в кислой среде твердый материал, или при необходимости разбавленный промытый и с установленным рН нерастворимый в кислой среде твердый материал пастеризуют перед сушкой, предпочтительно при температуре и в течение времени, выбранных из группы, состоящих из от 55°С до 85°C в течение от 10 секунд до 60 минут, от 60°С до 70°C в течение от 10 минут до 60 минут и от 70°C до 85°C в течение от 10 секунд до 60 секунд.
5. Способ по любому из пп. 1-4, где указанный этап экстракции (а) проводят при температуре, выбранной из группы, состоящей из от 1°С до 100°C, от 15°С до 65°C и от 50°С до 60°C, с применением воды, содержащей антиоксидант, содержащей агент, регулирующий рН, выбранный из натрия гидроксида, калия гидроксида и их комбинаций, так что экстракцию проводят при рН, выбранном из группы, состоящей из от 6 до 11 и от 7 до 8,5.
6. Способ по любому из пп. 1-5, где указанный водный раствор белка из несоевых масличных семян имеет концентрацию белка, выбранную из группы, состоящей из от 5 до 50 г/л и от 10 до 50 г/л.
7. Способ по любому из пп. 1-6, где после указанного этапа отделения (b) и перед указанным этапом подкисления (с) указанный водный раствор белка из несоевых масличных семян обрабатывают адсорбентом для удаления красящих и/или пахучих соединений из водного раствора белка.
8. Способ по любому из пп. 1-7, где в указанном водном растворе белка из несоевых масличных семян после этапа отделения (b) и перед этапом подкисления (с) доводят температуру до значения, выбранного из группы, состоящей из 1-35°С и 15-35°С.
9. Способ по любому из пп. 1-8, где белковый продукт из несоевых масличных семян является:
(а) белковым продуктом из канолы, а рН указанного водного раствора белка из канолы доводят на этапе (с) до 1,5-2,5; или
(b) подсолнечным белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из подсолнечника доводят на этапе (с) до 1,5-3,5; или
(с) конопляным белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из конопли доводят на этапе (с) до 1,5-4,0; или
(d) хлопковым белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из хлопка доводят на этапе (с) до 1,5-3,0; или
(е) льняным белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из льна доводят на этапе (с) до 1,5-3,0; или
(f) сафлоровым белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из сафлора доводят на этапе (с) до 1,5-4,0; или
(g) кунжутным белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из кунжута доводят на этапе (с) до 1,5-3,0; или
(h) горчичным белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из горчицы доводят на этапе (с) до 1,5-4,0; или
(i) арахисовым белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из арахиса доводят на этапе (с) до 1,5-3,5.
10. Способ по любому из пп. 1-8, где рН указанного водного раствора белка из несоевых масличных семян доводят на этапе (с) до 2,0-2,5.
11. Способ по п. 1, где указанный подкисленный водный раствор белка из несоевых масличных семян после этапа (d) подвергают этапу тепловой обработки, который проводят для инактивации термолабильных антипитательных факторов, предпочтительно термолабильных ингибиторов трипсина, и/или для пастеризации подкисленного водного белкового раствора, предпочтительно при температуре и в течение времени, выбранных из группы, состоящей из от 70°С до 160°С в течение от 10 секунд до 60 минут, от 80°С до 120°С в течение от 10 секунд до 5 минут и от 85°С до 95°С в течение от 30 секунд до 5 минут, после чего подвергнутый тепловой обработке подкисленный раствор белка из несоевых масличных семян предпочтительно охлаждают до температуры, выбранной из группы, состоящей из 2-65°С и 50-60°С.
12. Способ по любому из пп. 1-11, где указанный подкисленный водный раствор белка из несоевых масличных семян сушат для обеспечения белкового продукта из несоевых масличных семян, имеющего содержание белка по меньшей мере 60 мас.% (N × 6,25) в пересчете на массу сухого вещества.
13. Способ по любому из пп. 1-12, где указанный подкисленный водный раствор белка из несоевых масличных семян подвергают этапу концентрирования (е) для получения концентрированного подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян, имеющего концентрацию белка, выбранную из группы, состоящей из 50-300 г/л и 100-200 г/л, предпочтительно путем ультрафильтрации с применением мембраны, имеющей предел отсечения по молекулярной массе, выбранный из группы, состоящей из от 1000 до 1 000 000 дальтон и от 1000 до 100 000 дальтон.
14. Способ по п. 13, где подкисленный раствор соевого белка, частично концентрированный подкисленный раствор соевого белка или концентрированный подкисленный раствор соевого белка подвергают этапу диафильтрации (f), где указанный этап диафильтрации (f) проводят с применением диафильтрационного раствора из воды или подкисленной воды, предпочтительно проводят с применением объемов диафильтрационного раствора, выбранных из группы, состоящей из от 1 до 40 объемов и от 2 до 25 объемов, предпочтительно проводят, пока в пермеате присутствуют значительные количества контаминантов или видимая окраска, предпочтительно проводят до тех пор, пока концентрат не будет достаточно очищен, чтобы обеспечить изолят белка из несоевых масличных семян с содержанием белка по меньшей мере 90 мас.% (N × 6,25) на основе массы сухого вещества, предпочтительно проводят с применением мембраны, имеющей предел отсечения по молекулярной массе, выбранный из группы, состоящей из от 1000 до 1 000 000 дальтон и от 1000 до 100 000 дальтон, предпочтительно где антиоксидант присутствует в диафильтрационной среде во время по меньшей мере части этапа диафильтрации (f).
15. Способ по п. 13 или 14, где указанный этап концентрирования (е) и этап диафильтрации (f) проводят при температуре, выбранной из группы, состоящей из от 2°С до 65°С и от 50°С до 60°С.
16. Способ по любому из пп. 13-15, в котором частично концентрированный или концентрированный и/или диафильтрованный подкисленный раствор белка из несоевых масличных семян подвергают этапу тепловой обработки, который проводят для инактивации термолабильных антипитательных факторов, предпочтительно термолабильных ингибиторов трипсина, предпочтительно при температуре и в течение времени, выбранных из группы, состоящей из от 70°С до 160°С в течение от 10 секунд до 60 минут, от 80°С до 120°С в течение от 10 секунд до 5 минут и от 85°С до 95°С в течение от 30 секунд до 5 минут, после чего подвергнутый тепловой обработке раствор белка из несоевых масличных семян охлаждают до температуры, выбранной из группы, состоящей из от 2°С до 65°С и от 50°С до 60°С.
17. Способ по любому из пп. 13-16, в котором указанный концентрированный и/или диафильтрованный подкисленный белковый раствор обрабатывают адсорбентом для удаления красящих и/или пахучих соединений.
18. Способ по любому из пп. 13-17, в котором указанный концентрированный и/или диафильтрованный подкисленный белковый раствор пастеризуют перед сушкой, предпочтительно при температуре и в течение времени, выбранных из группы, состоящей из от 55°С до 85°С в течение от 10 секунд до 60 минут, от 60°С до 70°С в течение от 10 минут до 60 минут и от 70°С до 85°С в течение от 10 секунд до 60 секунд.
19. Способ по любому из пп. 13-18, в котором указанный концентрированный и диафильтрованный подкисленный раствор несоевого белка подвергают этапу сушки (g) для обеспечения изолята белка из несоевых масличных семян, имеющего содержание белка по меньшей мере 90 мас.% (N × 6,25) в пересчете на массу сухого вещества.
20. Способ по любому из пп. 13-19, в котором рН концентрированного и диафильтрованного подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян повышают до значения, выбранного из группы, состоящей из менее 8,0, от 6,0 до 8,0 и от 6,5 до 7,5, перед этапом сушки (g).
21. Способ по любому из пп. 1-20, в котором восстанавливающий агент присутствует во время этапа экстракции (а), и/или во время этапа концентрирования (е), и/или во время этапа диафильтрации (f) и/или добавлен к концентрированному и диафильтрованному раствору белка из несоевых масличных семян перед этапом сушки (g) и/или к сухому белковому продукту из несоевых масличных семян для разрушения или перегруппировки дисульфидных связей ингибиторов трипсина для достижения снижения активности ингибиторов трипсина.
22. Способ получения несоевого белкового продукта из семян масличных культур, имеющего содержание белка, выбранное из группы, состоящей по меньшей мере из 60 мас.% и по меньшей мере 90 мас.% (N × 6,25) в пересчете на массу сухого вещества, характеризующийся:
(а) экстракцией источника белка из несоевых масличных семян водой, чтобы вызвать солюбилизацию белка из источника белка и получить водный раствор белка;
(b) по меньшей мере частичным отделением водного раствора белка из несоевых масличных семян от остаточного источника белка из несоевых масличных семян;
(с) доведением рН водного раствора белка из несоевых масличных семян до значения от 1,5 до величины на 1 единицу рН ниже типичного значения рН изоэлектрического осаждения для получения подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян;
(d) отделением нерастворимого в кислой среде твердого материала от подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян;
(е) при необходимости концентрированием подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян посредством методики селективных мембран;
(f) при необходимости диафильтрацией при необходимости концентрированного подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян; и
(g) при необходимости сушкой при необходимости концентрированного и при необходимости диафильтрованного раствора белка из несоевых масличных семян,
где указанная стадия экстракции (а) осуществляется при температуре, выбранной из группы, состоящей из от 1° до 100°C, от 15° до 65°C и от 50° до 60°C, с использованием воды, при необходимости содержащей антиоксидант, содержащей регулирующий рН агент, который предпочтительно выбирают из гидроксида натрия, гидроксида калия и их комбинаций, так что экстракция проводится при рН от 7 до 8,5.
23. Способ получения несоевого белкового продукта из семян масличных культур, имеющего содержание белка, выбранное из группы, состоящей по меньшей мере из 60 мас.% и по меньшей мере 90 мас.% (N × 6,25) в пересчете на массу сухого вещества, характеризующийся:
(а) экстракцией источника белка из несоевых масличных семян водой, чтобы вызвать солюбилизацию белка из источника белка и получить водный раствор белка;
(b) по меньшей мере частичным отделением водного раствора белка из несоевых масличных семян от остаточного источника белка из несоевых масличных семян;
(с) доведением рН водного раствора белка из несоевых масличных семян до значения, как определено ниже в позициях от (а) до (i), чтобы получить подкисленный раствора белка из несоевых масличных семян;
(d) отделением нерастворимого в кислой среде твердого материала от подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян;
(е) при необходимости концентрированием подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян посредством методики селективных мембран;
(f) при необходимости диафильтрацией при необходимости концентрированного подкисленного раствора белка из несоевых масличных семян; и
(g) при необходимости сушкой при необходимости концентрированного и при необходимости диафильтрованного раствора белка из несоевых масличных семян,
где несоевый белковый продукт из масличных семян является:
(а) белковым продуктом из канолы, а рН указанного водного раствора белка из канолы доводят на этапе (с) до 1,5-2,5; или
(b) подсолнечным белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из подсолнечника доводят на этапе (с) до 1,5-3,5; или
(с) конопляным белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из конопли доводят на этапе (с) до 1,5-4,0; или
(d) хлопковым белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из хлопка доводят на этапе (с) до 1,5-3,0; или
(е) льняным белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из льна доводят на этапе (с) до 1,5-3,0; или
(f) сафлоровым белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из сафлора доводят на этапе (с) до 1,5-4,0; или
(g) кунжутным белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из кунжута доводят на этапе (с) до 1,5-3,0; или
(h) горчичным белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из горчицы доводят на этапе (с) до 1,5-4,0; или
(i) арахисовым белковым продуктом, а рН указанного водного раствора белка из арахиса доводят на этапе (с) до 1,5-3,5.
| US 4889921 А, 26.12.1989 | |||
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОЛЯТА БЕЛКА ЛЬНА | 2004 |
|
RU2337567C2 |
| ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СЛИТКОВ | 2011 |
|
RU2489505C2 |
| Под ред | |||
| МИКУЛОВИЧ Т.П | |||
| Растительный белок, Москва, Агропромиздат, 1991, с.360-369, 413-497. | |||
