RS56828B1

RS56828B1 - Proizvodnja izolata proteina soje rastvorljivih u kiselini (“s800”)

Info

Publication number: RS56828B1
Application number: RS20180126A
Authority: RS
Inventors: Kevin I Segall; Martin Schweizer; Brent E Green; Sarah Medina; Brandy Gosnell
Original assignee: Burcon Nutrascience Mb Corp
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2018-04-30
Also published as: CA2766822C; BRPI1011590A2; NZ597838A; JP6285098B2; EP2912952A1; RU2012102979A; EP2912952B1; HUE036075T2; RS56829B1; RU2552138C2; US8673385B2; CA2766822A1; US20100330250A1; NO2912952T3; PL2448424T3; MX2012000193A; ZA201200402B; CN102639000B; US20120171348A1; EP2448424A1

Description

Opis

OBLAST PRONALASKA

[0001] Pronalazak se odnosi na dobijanje proizvoda od proteina soje.

STANJE TEHNIKE

[0002] CA 2445147 otkriva postupak proizvodnje izolata proteina semena uljarica, posebno izolata proteina kanole, koji ima visoku čistoću od najmanje oko 100 mas.% (N x 6,25). Postupak zahteva da se proteini iz semena uljarica ekstrahuju iz obroka semena uljarica, dobijeni vodeni rastvor proteina se koncentruje do koncentracije proteina od najmanje oko 200g/L, i koncentrovan rastvor proteina se dodaje u rashlađenu vodu koja ima temperaturu ispod oko 15°C da bi se formirale proteinske micele, koje se utvrđuju da obezbede proteinsku micelarnu masu (PMM). Proteinska micelarna masa je odvojena od supernatanata i može biti osušena. Supernatant može biti obrađen da se dodatno oporavi izolat proteina semena uljarica koncentrovanjem supernatanta i zatim sušenjem koncentrovanog supernatanta da bi se dobio izolat proteina sa sadržajem proteina od najmanje oko 90 mas.%. Koncentrovani supernatant može da se pomeša u različitim proporcijama sa najmanje delom PMM i smeša se osuši da bi se dobio izolat proteina koji ima sadržaj proteina od najmanje oko 90 mas.%.

[0003] US 2009/0005544 otkriva postupak koji obuhvata: mešanje materijala koji sadrži protein soje sa vodenom sredinom; uklanjanje nerastvornih čvrstoća iz mulja za stvaranje alkalne tečnosti koja sadrži rastvorene proteine soje; podešavanje pH tečnosti sa rastvorenim proteinima soje između oko 3,8 i oko 6,6, da se istalože proteini soje iz tečnosti; razdvajanje istaloženih proteina soje od tečnosti sa proteinima soje na podešenoj pH; ponovno rastvaranje odvojenog taloga proteina soje u vodenoj sredini na pH od oko 1,8 do 3,2; tretiranje ponovo rastvorenih proteina soje sa najmanje jednim vodenim rastvorom kalcijumove soli kako bi se formirala smeša proteina soje obogaćena kalcijumom; taloženje proteina soje iz smeše proteina soje obogaćene kalcijumom podešavanjem pH smeše na između oko 3,8 i oko 6,6; razdvajanje istaloženih proteina soje iz smeše proteina soje obogaćene kalcijumom; i pranje da bi se formirao izolat proteina soje obogaćen kalcijumom sa selektivno smanjenom koncentracijom mangana.

[0004] U US privremenim patentnim prijavama br. 61/107,112 (7865-373) podnetoj 21. oktobra 2008., 61/193,457 (7865-374) podnetoj 2. decembra 2008., 61/202,070 (7865-376) podnetoj 26. januara 2009., 60/202,553 podnetoj 12. marta, 2009. (7865-383), 61/213,717 (7865-389) podnetoj 7. jula 2009., 61/272,241 (7865-400) podnetoj 3. septembra 2009. i US patentnoj prijavi broj 12/603,087 (7865-415) podnetoj 21. oktobra 2009. (US patentna objava broj 2010-0098818), koje su podnete od strane ovog podnosioca, opisana je priprema proizvoda od proteina soje, poželjno izolata proteina soje, koji je potpuno rastvorljiv pri niskim pH vrednostima i sposoban da obezbedi providne i toplotno stabilne rastvore pri takvim niskim pH vrednostima. Ovaj proizvod od proteina soje može da se koristi za proteinsko obogaćivanje, naročito, za bezalkoholna pića i sportska pića, kao i za druge kisele vodene sisteme, bez taloženja proteina. Proizvod od proteina soje se proizvodi ekstrakcijom iz sirovine za dobijanje proteina soje sa vodenim rastvorom kalcijum hlorida pri prirodnoj pH, opciono razblaživanjem dobijenog vodenog rastvora proteina soje, podešavanjem pH vodenog rastvora proteina soje na pH od oko 1,5 do oko 4,4, poželjno oko 2,0 do oko 4,0, da se proizvede zakišeljeni bistar rastvor proteina soje, koji može biti opciono koncentrovan i/ili dijafiltriran pre sušenja.

SUŠTINA PRONALASKA

[0005] Sada smo otkrili da proizvod od proteina soje uporedivih osobina može da se obrazuje procedurom koja uključuje ekstrakciju sirovine za dobijanje sojinih proteina sa vodom praćenu dodavanjem kalcijum hlorida rastvoru ekstrahovanih proteina, nakon koncentrovanja. Talog obrazovan uz dodavanje kalcijum hlorida uklanja se pre naknadne obrade.

[0006] Proizvod od proteina soje koji je ovde obezbeđen rastvara se u kiselim pH vrednostima da bi se obezbedili prozirni i toplotno stabilni vodeni rastvori. Ovaj proizvod od proteina soje može da se koristi za proteinsko obogaćivanje, naročito, za bezalkoholna pića i sportska pića, bez taloženja proteina.

[0007] Brojne varijacije postupka mogu biti prihvaćene u skladu sa pronalaskom što rezultuje proizvodom od proteina soje koji je rastvoran, proziran i toplotno stabilan u kiseloj vodenoj sredini.

[0008] Postupak prema pronalasku je opisan u sadašnjem nezavisnom zahtevu 1 i njegovim zavisnim zahtevima.

[0009] Dok se predmetni pronalazak uglavnom odnosi na proizvodnju izolata od proteina soje, pretpostavlja se da mogu biti obezbeđeni proizvodi od proteina soje manje čistoće sa sličnim osobinama kao izolati proteina soje. Takvi proizvodi manje čistoće mogu da imaju koncentraciju proteina od najmanje 60% masenog udela (N x 6,25) d.b.

[0010] Proizvod od proteina soje obezbeđen prema postupcima pronalaska može da se meša sa pićima u prahu za pravljenje vodenih bezalkoholnih pića ili sportskih pića rastvaranjem istih u vodi. Takva mešavina može da bude napitak u prahu.

[0011] Proizvod od proteina soje obezbeđen prema postupcima ovog pronalaska može biti obezbeđen kao vodeni rastvor koji ima visok stepen bistrine i na kiselim pH vrednostima i koji je toplotno stabilan pri ovim pH vrednostima. Vodeni rastvor može biti napitak, koji može biti bistar napitak u kome je proizvod od proteina soje potpuno rastvoren i proziran ili neproziran napitak u kome proizvod od proteina soje ne povećava neprozirnost. Proizvod od proteina soje obezbeđen po postupku sadašnjeg pronalaska može takođe da ima odličnu rastvorljivost na oko pH 7 do oko pH 8, obezbeđujući vodene rastvore sa odličnom bistrinom i toplotnom stabilnošću. Vodeni rastvor proizvoda od proteina soje pripremljen na ok pH 7 do oko pH 8 može da bude napitak.

[0012] Proizvodima od proteina soje proizvedenim u skladu sa postupkom pronalaska nedostaje karakterističan mahunasti ukus izolata od proteina soje i pogodni su, ne samo za proteinsko obogaćivanje kiselih medija, već mogu da se koriste u širokom spektru konvencionalnih primena izolata proteina, uključujući ali bez ograničenja proteinsko obogaćivanje obrađene hrane i napitaka, emulgovanje ulja, kao sredstvo za oblikovanje u pekarskim proizvodima i sredstvo za penjenje u proizvodima sa gasovima. Dodatno, proizvod od proteina soje može da se formira u proteinska vlakna, korisno kao zamena za meso, može da se koristi kao zamena za belanca ili produživač u prehrambenim proizvodima gde se belance koristi kao vezivno sredstvo. Proizvod od proteina soje može da se koristi u hranljivim suplementima. Druge upotrebe proizvoda od proteina soje su u hrani za kućne ljubimce, stočnoj hrani i u industrijskoj i kozmetičkoj primeni i u proizvodima za ličnu negu.

OPŠTI OPIS PRONALASKA

[0013] Početni korak postupka koji obezbeđuje proizvod od proteina soje uključuje rastvaranje proteina soje iz sirovine za dobijanje proteina soje koristeći vodu. Sirovina za dobijanje proteina soje može da bude soja ili bilo koji proizvod od soje ili nusproizvod koji se dobija od prerade soje uključujući ali bez ograničenja sojino krupno brašno, sojine pahuljice, sojin griz i sojino brašno. Sirovina za dobijanje proteina soje može da se koristi u punom masnom obliku, delimično odmašćenom obliku ili potpuno odmašćenom obliku. Kada sirovina za dobijanje proteina soje sadrži znatnu količinu masti, tokom postupka je obično potreban korak uklanjanja ulja. Protein soje koji se dobija iz sirovine za dobijanje proteina soje može biti protein koji se prirodno pojavljuje u soji ili proteinski material može biti protein modifikovan genetskim manipulacijama ali koji poseduje karakteristične hidrofobne i polarne osobine prirodnog proteina.

[0014] U serijskom procesu, rastvaranje proteina se vrši na temperaturi od 1°C do 100°C, poželjno 15 do 35°C, poželjno praćeno mešanjem da bi se smanjilo vreme rastvaranja, koje je obično oko 1 do oko 60 minuta. Poželjno je postići rastvaranje da se ekstrahuje u suštini toliko proteina iz sirovine za dobijanje proteina soje koliko je praktično moguće, kako bi se obezbedio ukupan visok prinos proizvoda.

[0015] U kontinualnom procesu, ekstrakcija proteina iz sirovine za dobijanje proteina soje se sprovodi na bilo koji način u skladu sa dejstvom kontinualne ekstrakcije proteina iz sirovine za dobijanje proteina soje. U jednom izvođenju, sirovina za dobijanje proteina soje se kontinualno meša sa vodom i smeša se prenosi kroz cev ili vod koji ima određenu dužinu i protok dovoljan da je vreme zadržavanja dovoljno da se izvrši željena ekstrakcija u skladu sa ovde opisanim parametrima. U takvoj kontinualnoj proceduri korak rastvaranja proteina se vrši brzo u vremenu od oko 10 minuta, poželjno da bi se učinilo rastvaranjem da se ekstrahuje u suštini toliko proteina iz sirovine za dobijanje proteina soje koliko je moguće. Rastvaranje u kontinualnoj proceduri se vrši na temperaturama između 1°C i oko 100°C, poželjno između 15°C i 35°C.

[0016] Ekstrakcija se vrši na prirodnoj pH sistema sirovina za dobijanje proteina soje/voda, obično 5 do 7. Alternativno, pH ekstrakcije može da se podesi na bilo koju željenu vrednost u opsegu od 1,5 do 11, poželjno 5 do 7 koristeći bilo koju pogodnu kiselinu, obično hlorovodoničnu kiselinu, ili alkaliju, obično natrijum hidroksid, po potrebi.

[0017] Koncentracija sirovine za dobijanje proteina soje u vodi tokom postupka rastvaranja može se široko menjati. Tipične vrednosti koncentracije su oko 5 do oko 15% mas./v.

[0018] Korak ekstrakcije proteina sa vodom ima dodatni efekat od rastvorljivih masti koje mogu da budu prisutne u sirovini za dobijanje proteina soje, što dovodi do toga da su masti prisutne u vodenoj fazi.

[0019] Rastvor proteina koji se dobija iz koraka ekstrakcije obično ima koncentraciju proteina od 5 do 50 g/L, poželjno 10 do 50 g/L.

[0020] Antioksidans može biti prisutan tokom koraka ekstrakcije. Antioksidans može biti bilo koji pogodan antioksidans, kao što je natrijum sulfit ili askorbinska kiselina. Količina upotrebljenog antioksidansa može da varira od oko 0,01 do oko 1 mas.% rastvora, poželjno oko 0,05 mas.%. Antioksidans služi za inhibiranje oksidacije bilo kog fenola u rastvoru proteina.

[0021] Vodena faza koja se dobija iz koraka ekstrakcije zatim se može odvojiti od ostatka sirovine za dobijanje proteina soje, na bilo koji pogodan način, kao što je upotreba dekanter centrifuga, praćena disk centrifugiranjem i/ili filtracijom da se ukloni ostatak sirovine za dobijanje proteina soje Odvojena preostala sirovina za dobijanje proteina soje može da se osuši za odlaganje. Alternativno, odvojena preostala sirovina za dobijanje proteina soje biće obrađena da se dobije natrag nešto ostalih proteina. Na primer, odvojena preostala sirovina za dobijanje proteina soje može biti obrađena uobičajenim postupkom izoelektrične precipitacije ili bilo kojim drugim pogodnim postupkom za ponovno dobijanje preostalih proteina.

[0022] Kada sirovina za dobijanje proteina soje sadrži značajne količine masti, kao što je opisano u US patentima brojevi. 5844086 i 6005076, podnetih od strane ovih podnosioca, tada opisani koraci odmašćivanja mogu da se izvode na odvojenim vodenim rastvorima proteina. Alternativno, odmašćivanje vodenog rastvora proteina može da se postigne bilo kojim drugim pogodnim postupkom.

[0023] Vodeni rastvor proteina soje može da se tretira sa adsorbensom kao što je aktivni ugalj u prahu ili aktivni ugalj u granulama, za uklanjanje boje i/ili mirisnih jedinjenja. Takav tretman adsorbensom može da se obavi pod bilo kojim pogodnim uslovima, obično na temperaturi okoline odvojenog vodenog rastvora proteina. Količina aktivnog uglja u prahu koja se koristi je oko 0,025% do oko 5% mas./v, poželjno oko 0,05% do oko 2% mas./v. Sredstvo za adsorbovanje može da se ukloni iz rastvora proteina soje bilo kojim pogodnim sredstvima, kao što je filtracija.

[0024] Vodeni rastvor proteina soje je, u određenim varijantama pronalaska, zatim delimično koncentrovan da se poveća koncentracija proteina u njemu dok se njegova jonska jačina održava suštinski konstantnom. Takvo koncentrovanje obično se vrši da obezbedi koncentrovan rastvor proteina sa koncentracijom proteina od 50 g/L ili manje.

[0025] Korak koncentrovanja može da se vrši na bilo koji pogodan način u skladu sa serijskim ili kontinualnim radom, kao što je upotreba bilo koje pogodne tehnike selektivnih membrana, kao što je ultrafiltracija ili dijafiltracija, koristeći membrane, kao što su membrane sa šupljim vlaknima ili spiralne membrane, sa pogodnom granicom molekulskih masa, kao što je 3000 do 1000000 daltona, poželjno 5000 do 100000 daltona, imajući u vidu različite membranske materijale i konfiguracije, i, za kontinualan rad, dimenzionisane da omoguće željeni stepen koncentracije dok vodeni rastvor proteina prolazi kroz membrane.

[0026] Kao što je poznato, ultrafiltracija i slične tehnike selektivnih membrana dozvoljavaju vrstama sa niskom molekulskom masom da prođu kroz njih dok sprečavaju vrste većih molekulskih masa da to urade. Vrste sa niskom molekulskom masom obuhvataju materijale niske molekulske mase ekstrahovane iz siroviskog materijala, kao što su ugljeni hidrati, pigmenti, proteini niske molekulske mase i anti-nutritivni faktori, kao što su inhibitori tripsina, koji su sami proteini niske molekulske mase. Granica molekulske mase membrane obično se bira da obezbedi zadržavanje značajnog dela proteina u rastvoru, dok dozvoljava nepoželjnim materijama da prolaze uzimajući u obzir različite materijale membrane i konfiguracije.

[0027] Rastvor proteina može biti podvrgnut koraku dijafiltracije, pre ili nakon završenog koncentrovanja, korišćenjem vode ili vodenog rastvora soli iste provodljivosti i pH kao rastvor proteina. Takva dijafiltracija može da se izvrši koristeći od 2 do 40 zapremina dijafiltriranog rastvora, poželjno 5 do 25 zapremina dijafiltriranog rastvora. U postupku dijafiltracije, dalje količine nepoželjnih materija se uklanjaju iz vodenog rastvora proteina soje prolazom kroz membranu sa permeatom. Postupak dijafiltracije se može izvoditi do nepostojanja značajnih daljih količina nepoželjnih materija ili vidljive boje u permeatu. Takva dijafiltracija se može izvesti koristeći istu membranu kao za korak koncentrovanja. Međutim, ako je poželjno, korak dijafiltracije se može izvesti upotrebom odvojene membrane sa različitim granicama molekulske mase koja ima granicu molekulske mase u rasponu od 3000 do 1000000 daltona, poželjno 5000 do 100000 daltona, imajući u vidu različite membranske materijale i konfiguraciju.

[0028] Antioksidans može biti prisutan u dijafiltracionom medijumu tokom najmanje dela dijafiltracijskog koraka. Antioksidans može da bude bilo koji pogodan antioksidans, kao što je natrijum sulfit ili askorbinska kiselina. Količina antioksidansa koji se koristi usredstvu za djafiltraciju zavisi od upotrebljenih materijala i može se razlikovati od oko 0,01 do oko 1 mas.%, poželjno oko 0,05 mas.%. Antioksidans služi za sprečavanje oksidacije bilo kog fenola prisutnog u rastvoru proteina soje.

[0029] Korak koncentrovanja i opcioni korak dijafiltracije mogu da se izvedu na bilo kojoj pogodnoj temperaturi, obično oko 2° do oko 60°C, poželjno oko 20° do oko 35°C, i u vremenskom periodu da se izvrši željeni stepen koncetrovanja i dijafiltracije. Temperatura i drugi uslovi koji se u određenoj meri koriste zavise od membranske opreme koja se koristi da se izvrši membranska obrada željene koncentracije rastvora proteina i efikasnost uklanjanja nepoželjnih materija iz permeata.

[0030] Na primer, koncentracioni i/ili dijafiltracioni koraci mogu da se koriste na način povoljan za uklanjanje inhibitora tripsina u permeatu zajedno sa ostalim nepoželjnim materijama. Uklanjanje inhibitora tripsina je potpomognuto upotrebom membrane sa porama većih dimenzija, kao što je 30000 do 1000000 daltona, radom membrane na povišenim temperaturama, kao što je 30 do 60°C i upotrebom većih zapremina dijafiltracionog sredstva, kao što je 20 do 40 zapremina.

[0031] Dalje, smanjenje aktivnosti inhibitora tripsina može da se postigne izlaganjem materijala od soje redukujućim sredstvima koji remete ili premeštaju disulfidne veze inhibitora. Pogodni redukujući agensi uključuju natrijum sulfit, cistein i N-acetilcistein.

[0032] Dodavanje takvih redukcionih sredstava može se izvršiti u različitim fazama celokupnog procesa. Redukujuće sredstvo može da se doda sa materijalom proteina soje u koraku ekstrakcije, može da se doda u izbistren vodeni rastvor proteina soje nakon uklanjanja ostatka sirovinskog materijala proteina soje može da se doda u koncentrovani rastvor proteina pre ili posle dijafiltriranja, može da se doda u zakišeljen, koncentrovan rastvor proteina pre ili posle dijafiltriranja, ili može da bude suvo pomešan sa suvim proizvodom od proteina soje. Dodavanje redukujućeg sredstva može da se kombinuje sa koracima membranskog postupka, kao što je gore opisano ili korakom toplotnog tretmana kao što je dole opisano.

[0033] Ako je poželjno zadržati aktivne inhibitore tripsina u koncentrovanom rastvoru proteina, ovo se može postići korišćenjem membrane sa manjom veličinom pora za koncentrovanje i dijafiltraciju, radom membrane na niskim temperaturama, upotrebom manje zapremina dijafiltracionog medijuma i ne upotrebljavanjem redukcionog sredstva.

[0034] Koncentrovani i opciono dijafiltrirani rastvor proteina može biti podvrgnut daljoj operaciji odmašćivanja, ako je porebno, kako je opisano u US patentima brojevi 5844086 i 6005076. Alternativno, odmašćivanje koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina može da bude postignuto bilo kojim drugim pogodnim postupkom.

[0035] Koncentrovan i opciono dijafiltriran vodeni rastvor proteina može da se tretira sa adsorbensom, kao što je aktivan ugljenik u prahu ili aktivan ugljenik u granulama, da bi se uklonile boje i/ili mirisna jedinjenja. Takvo tretiranje adsorbensom može se izvesti pod bilo kojim pogodnim uslovima, uglavnom na temperaturi okoline koncentrovanog rastvora proteina. Za aktivan ugljenik u prahu, upotrebljena je količina od oko 0,025% do oko 5% mas./v, poželjno oko 0,05% do oko 2% mas./v. Adsorbens može da se ukloni iz rastvora proteina soje bilo kojim pogodnim sredstvom, kao što je filtracija.

[0036] Koncentrovani i opciono dijafiltrirani rastvor proteina soje može da se podvrgne pasterizaciji da se smanji sadržaj mikroorganizama. Takva pasterizacija može da se izvede pod bilo kojim željenim uslovima pasterizacije. Obično, koncentrovan i opciono dijafiltriran rastvor proteina soje se zagreva do temperature od 55° do 70°C, poželjno 60° do 65°C, od 30 sekundi do 60 minuta, poželjno 10 minuta do 15 minuta. Pasterizovan koncentrovan rastvor proteina soje zatim može da se hladi za dalju obradu kako je opisano ispod, poželjno do temperature od 20° do 35°C.

[0037] Pre ili nakon koraka delimičnog koncentrovanja i opciono dijafiltracije, odmašćivanja, tretiranja adsorbensom i koraka pasterizacije, kalcijumova so, obično rastvor kalcijum hlorida, se dodaje nastalom rastvoru. Ovaj dodatak uzrokuje nastajanje precipitata koji sadrži prvenstveno fitat. Dodaje se dovoljno kalcijum hlorida da se obezbedi rastvor koji ima provodljivost od 5 do 30 mS, poželjno od 15 do 25 mS.

[0038] Iako se dodavanje kalcijumove soli obično vrši pomoću rastvora kalcijum hlorida, mogu se koristiti rastvori drugih kalcijumovih soli. Alternativno, kalcijumova so može biti dodata u suvom obliku.

[0039] Dodavanje kalcijumove soli može da se izvede na temperaturi od oko 2°C do oko 70°C, poželjno oko 20°C do oko 35°C. Nakon dodavanja kalcijumove soli, precipitovan materijal se uklanja iz rastvora proteina bilo kojim pogodnim sredstvima, kao što je centrifugiranje ili filtracija.

[0040] Najmanje delimično koncentrovan rastvor proteina iz precipitacije fitata zatim se razblažuje mešanjem ostatka sa vodom zapreminom potrebnom za postizanje željenog stepena razblaženosti. Koncentrovani rastvor proteina obično se razblažuje 2 do 20 puta, poželjno 10 do 15 puta. Voda sa kojom se koncentrovani rastvor proteina meša ima temperaturu od 2° do 90°C, poželjno 10° do 50°C, poželjnije 20° do 30°C. Razblaživanje koncentrovanog rastvora proteina dovodi do stvaranja proteinskih taloga. Zakišeljavanje razblaženog rastvora ponovo rastvara protein i rezultuje providnim rastvorom koji se dalje obrađuje kao što je detaljno opisano u nastavku. Alternativno, talog se može sakupljati i sušiti bilo kojim pogodnim sredstvom.

[0041] Razblaženom ostatku se zatim podešava pH na 1,5 do 4,4, poželjno 2,0 do 4,0, dodavanjem bilo koje pogodne kiseline, kao što je hlorovodonična kiselina ili fosforna kiselina, kako bi se dobio bistar vodeni rastvor proteina soje. Razblažen i zakišeljen rastvor proteina može opciono da se dotera bilo kojim pogodnim sredstvom kao što je filtracija.

[0042] Zakišeljen bistar rastvor proteina soje može da se podvrgne tretiranju toplotom da se dezaktiviraju toplotno labilni nehranljivi činioci, kao što su inhibitori tripsina, koji su prisutni u takvom rastvoru kao rezultat ekstrakcije iz sirovinskog materijala za proteine soje za vreme koraka ekstrakcije. Takav korak zagrevanja takođe obezbeđuje dodatnu korist zbog smanjenja sadržaja mikroba. Uopšteno, rastvor proteina se zagreva na temperaturi od 70°C do 160°C, poželjno 80°C do 120°C, poželjnije 85°C do 95°C, od 10 sekundi do 60 minuta, poželjno 30 sekundi do 5 minuta. Toplotno tertian zakišeljen rastvor proteina može da se ohladi za dalje obrađivanje kao što je opisano u nastavku, poželjno na temperaturu od 2°C do 60°C, poželjno 20°C do 35°C.

[0043] Zakišeljen bistar rastvor proteina soje se koncentruje da se poveća koncentracija proteina u njemu dok se njegova jonska jačina održava suštinski konstantnom. Takvo koncentrovanje obično se vrši da obezbedi koncentrovan rastvor proteina sa koncentracijom proteina od 50 do 300 g/L, poželjno100 do 200 g/L.

[0044] Korak koncentrovanja može da se ostvari na bilo koji pogodan način u skladu sa serijskim ili kontinualnim radom, kao što je upotreba bilo koje pogodne tehnike selektivne membrane, kao što je ultrafiltracija ili dijafiltracija, koristeći membrane, kao što su membrane sa šupljim vlaknima ili spiralne membrane, sa odgovarajućom granicom molekulske mase, kao što je 3000 do 1000000 daltona, poželjno 5000 do 100000 daltona, imajući u vidu različite membranske materijale I konfiguracije, i, za kontinualnu rad, dimenzionirane da omoguće željeni stepen koncentracije dok vodeni rastvor proteina prolazi kroz membrane.

[0045] Kao što je dobro poznato, ultrafiltracija i slične tehnike selektivne membrane dozvoljavaju vrstama niske molekulske mase da prolaze kroz njih dok sprečavaju vrste više molekulske mase da to rade. Vrste sa niskom molekulskom masom uključuju ne samo jonske vrste soli čistoće za prehrambene proizvode već i materijale niske molekulske mase ekstrahovane iz sirovinskog materijala, kao što su ugljeni hidrati, pigmenti, protein niske molekulske mase i nehranljivi činioci. Granica molekulske mase membrane obično se bira da obezbedi zadržavanje značajnog dela proteina u rastvoru, dok dozvoljava nepoželjnim materijama da prolaze kroz, imajući u vidu različite membranske materijale i konfiguracije.

[0046] Rastvor proteina može da bude podvrgnut koraku dijafiltracije, pre ili posle završenog koncentrovanja, upotrebljavajući vodu ili razblaženi rastvor soli. Dijafiltrirani rastvor može da bude na svom prirodnom pH ili na pH jednakom rastvoru proteina koji se dijafiltrira ili na bilo kojoj pH vrednosti između. Takva dijafiltracija može da bude ostvarena upotrebom od 2 do 40 zapremina dijafiltriranog rastvora, poželjno 5 do 25 zapremina dijafiltriranog rastvora. U postupku dijafiltriranja, dalje količine nepoželjnih materija se uklanjaju iz bistrog vodenog rastvora proteina soje prolaskom kroz membranu sa permeatom. Postupak dijafiltracije se može izvoditi do nepostojanja značajnih daljih količina nepoželjnih materija ili vidljive boje u permeatu ili dok ostatak nije dovoljno prečišćen tako da, kad se osuši, obezbedi suv izolat sa sadržajem proteina od najmanje 90 mas.% na suvoj osnovi. Takva dijafiltracija može da se izvrši upotrebom iste membrane kao za korak koncentrovanja. Međutim, ako je poželjno, korak dijafiltracije može da se izvrši upotrebom odvojene membrane sa različitom granicom molekulske mase, kao što je membrana koja ima granicu molekulske mase u opsegu od 3000 do 1000000 daltona, poželjno 5000 do 100000 daltona, imajući u vidu različite membranske materijale i konfiguracije.

[0047] Antioksidans može da bude prisutan u dijafiltracionom medijumu tokom najmanje dela koraka dijafiltracije. Antioksidans može da bude bilo koji pogodan antioksidans, kao što je natrijum sulfit ili askorbinska kiselina. Količina upotrebljenog antioksidansa u dijafiltracionom medijumu zavisi od upotrebljenog materijala i može da varira od oko 0,01 do oko 1 mas.%, poželjno oko 0,05 mas.%. Antioksidans služi da spreči oksidaciju bilo kojih fenola prisutnih u rastvoru proteina soje.

[0048] Korak koncentrovanja i opciono korak dijafiltracije može da se izvrši na bilo kojoj pogodnoj temperaturi, obično 2°C do 60°C, poželjno 20°C do 35°C, i u vremenskom periodu da se izvrši željeni stepen koncentrovanja i dijafiltracije. Temperatura i drugi uslovi korišćeni u izvesnoj meri zavise od opreme membrane upotrebljene za ostvarivanje membranske obrade rastvora željene koncentracije proteina i efikasnosti uklanjanja nepoželjnih materija iz permeata.

[0049] Postoje dva glavna inhibitora tripsina u soji, naime Kunitz inhibitor, koji je toplotno labilan molekul sa molekulskom masom približno od 21000 daltona, i Bowman-Birk inhibitor, više toplotno stabilan molekul sa molekulskom masom od oko 8000 daltona. Nivo aktivnosti inhibitora tripsina u finalnom proizvodu od proteina soje može da se kontroliše manipulacijom različitih promenljivih prilikom prerade.

[0050] Kao što je gore navedeno, toplotni tretman zakišeljenog bistrog rastvora proteina soje može da se koristi da dezaktivira toplotno labilne inhibitore tripsina. Delimično koncentrovani ili potpuno koncentrovani zakišeljen bistar rastvor proteina soje takođe može toplotno da se tretira da se dezaktiviraju toplotno labilni inhibitori tripsina.

[0051] Zakišeljavanje i membransko obrađivanje razblaženog rastvora proteina na nižoj pH (1,5 do 3,0) mogu da smanje aktivnost inhibitora tripsina u odnosu na obradu rastvora na višoj pH (3,0 do 4,4). Kada se rastvor proteina koncentruje i dijafiltrira na nižem kraju pH opsega, može poželjno da se podigne pH ostatka pre sušenja. pH koncentrovanog i dijafiltriranog rastvora proteina može da se podigne do željene vrednosti, na primer pH 3, dodavanjem bilo koje pogodne alkalije čistoće za prehrambene proizvode kao što je natrijum hidroksid.

[0052] Kao što je gore pomenuto, koraci koncentrovanja i/ili dijafiltracije mogu da se rade na način koji je pogodan za uklanjanje inhibitora tripsina u permeatu zajedno sa drugim nepoželjnim materijama. Uklanjanje inhibitora tripsina je potpomognuto upotrebom membrane sa većom veličinom pora, kao što je 30000 do 1000000 daltona, radom membrane na povišenim temperaturama, kao što je 30 do 60°C i upotrebljavanjem većih zapremina dijafiltracionog medijuma, kao što je 20 do 40 zapremina.

[0053] Dalje, smanjenje aktivnosti inhibitora tripsina može da se postigne izlaganjem materijala od soje redukujućim sredstvima koji remete ili premeštaju disulfidne veze inhibitora. Pogodni redukcioni agensi uključuju natrijum sulfit, cistein i N-acetilcistein.

[0054] Ako je poželjno da se zadrže aktivni inhibitori tripsina u koncentrovanom rastvoru proteina, to može da se postigne korišćenjem membrane za koncentrovanje i dijafiltraciju sa manjom veličinom pora, radom membrane na nižim temperaturama, korišćenjem manje zapremina dijafiltracionog medijuma i ne korišćenjem redukcionog sredstva.

[0055] Koncentrvan i opciono dijafiltriran zakišeljen vodeni rastvor proteina može da se tretira sa adsorbensom, kao što je aktivni ugalj u prahu ili aktivni ugalj u granulama, kako bi se uklonila boja i/ili mirisna jedinjenja. Takvo tretiranje adsorbensom može da se izvede pod bilo kojim pogodnim uslovima, obično na ambijentalnoj temperaturi koncentrovanog rastvora proteina. Za aktivan ugljenik u prahu, upotrebljena je količina od oko 0,025% do oko 5% mas./v, poželjno oko 0,05% do oko 2% mas./v. Adsorbens se može ukloniti iz rastvora proteina soje bilo kojim pogodnim sredstvom, kao što je filtracija.

[0056] Koncentrovan i opciono dijafiltrirani zakišeljeni bistri vodeni rastvor proteina soje može da se suši bilo kojom pogodnom tehnikom, kao što su sušenje prskanjem ili sušenje zamrzavanjem. Korak pasterizacije opisan iznad može da se izvrši na rastvoru proteina soje pre sušenja. Osušen proizvod od proteina soje ima sadržaj proteina više od 60 mas% proteina. Poželjno osušen proizvod od proteina soje je izolat koji sadrži najmanje 90 mas% proteina, poželjnije najmanje 100 mas% (N x 6,25). Proizvod od proteina soje ima nizak sadržaj fitinske kiseline, obično manje od 1,5 % po masi. Delimičnim koncentrovanjem i/ili delimičnim dijafiltriranjem vodenog rastvora proteina soje, moguće je samo delimično ukloniti nepoželjne materije i na taj način se dobija osušen proizvod od proteina soje manje čistoće.

[0057] Kao što je gore pomenuto postoji nekoliko varijacija u ovde opisanom postupku za dobijanje proizvoda od proteina soje i uključuje nekoliko modifikacija ovde opisanih koraka.

[0058] Proizvod od proteina soje ovako proizveden je rastvorljiv u kiseloj vodenoj sredini, što čini proizvod idealnim za primenu u napicima, i gaziranim i negaziranim, da se obogati proteinima. Takvi napici imaju široki opseg kiselih pH vrednosti, u rasponu od oko 2,5 do oko 5. Proizvodi od proteina soje koji su ovde navedeni mogu da se dodaju takvim napicima u bilo kojoj pogodnoj količini da se obezbedi proteinsko pojačavanje takvim napicima, na primer, da se obezbedi najmanje oko 5 g proteina soje po porciji. Dodati proizvod od proteina soje se rastvara u napitku i ne narušava bistrinu napitka, čak i nakon termalne obrade. Proizvod od proteina soje može da se meša sa suvim napitkom pre rekonstruisanja napitka rastvaranjem u vodi. U nekim slučajevima, promena normalne formulacije može da bude neophodna kada komponente prisutne u napitku mogu negativno uticati na sposobnost kompozicije da ostane rastvorena u napitku.

PRIMERI

Primer 1:

[0059] Ovaj primer ilustruje dobijanje osušenog izolata proteina soje u skladu sa jednim izvođenjem ovog pronalaska

[0060] 20 kg odmašćenog, minimalno tretiranog toplotom sojinog brašna je dodato u 200 L vode prečišćene reverzibilnom osmozom na sobnoj temperaturi i mešano 30 minuta da se obezbedi vodeni rastvor proteina. Veliki deo ostatka sojinog brašna uklonjen je centrifugiranjem da se dobije 173 L rastvora sa sadržajem proteina od 3,68% po masi. Dodaje se dovoljno kalcijum hlorida da se poveća provodljivost rastvora na 19 mS i obrazuje talog. Ovaj talog se uklanja centrifugiranjem da se dobije 133 L rastvora sa sadržajem proteina 2,15%. Ovaj rastvor se kombinuje sa 133 L vode prečišćene reverzibilnom osmozom i pH sniženom na 3 dodavanjem razblažene HCl. Dobijeni rastvor ima sadržaj proteina od 1,03% po masi i provodljivost od 14,53 mS. Ovaj rastvor je doteran filtracijom. Posle bistrenja, dobijena je ukupna zapremina od 293 L rastvora sa sadržajem proteina od 0,81% po masi.

[0061] 293 L filtriranog rastvora proteina se smanjuje u zapreminu od 28 kg koncentrovanjem na PVDF membrani koja ima granicu molekulske mase od 5000 daltona. Koncentrovani rastvor proteina se zatim dijafiltrira sa 140 L vode prečišćene reverzibilnom osmozom. Dobijeni dijafiltriran, koncentrovan rastvor proteina ima sadržaj proteina od 7,35% po masi i predstavlja prinos od 83,5 mas.% od početnog filtriranog rastvora proteina. Dijafiltriran koncentrovan rastvor proteina zatim se suši da se dobije proizvod za koji je nađeno da ima sadržaj proteina 101,96% (N x 6,25) d.b. Proizvod je nazvan S005-A14-09A S800.

[0062] Pripremljen je 3.2% mas./v proteinski rastvor S005-A14-09A S800 u vodi i boja i bistrina su ocenjeni pomoću HunterLab ColorQuest XE instrumenta u transmisionom modu. pH je takođe meren pH metrom.

[0063] Vrednosti pH, boje i bistrine prikazane su u sledećoj tabeli 1:

Tabela 1-pH i HunterLab vrednosti za 3,2% rastvor proteina S005-A14-09A S800

[0064] Kao što može da se vidi iz tabele 1, boja rastvora S800 je veoma svetla i nije otkrivena zamućenost.

[0065] Boja suvog praha je takođe ocenjena pomoću HunterLab ColorQuest XE instrumenta u refleksionom modu. Vrednosti boje su navedene u sledećoj tabeli 2:

Tabela 2 -HunterLab vrednosti za suvi prah S005-A14-09A S800

[0066] Kao što može da se vidi iz tabele 2, osušen proizvod je bio vrlo svetle boje.

1

Primer 2:

[0067] Ovaj primer sadrži procenu toplotne stabilnosti u vodi iz izolata proteina soje proizvedenog pomoću postupka iz primera 1 (S800).

[0068] Proizveden je 2% mas./v proteinski rastvor S005-A14-09A S800 u vodi i pH podešeno na 3. Bistrina ovog rastvora je ocenjena merenjem zamućenosti sa HunterLab. Rastvor je zatim zagrejan do 95°C držan na ovoj temperaturi 30 sekundi i zatim odmah ohlađen na sobnu temperaturu u ledenom kupatilu. Bistrina toplotom tretiranog rastvora je onda merena ponovo.

[0069] Bistrina proteinskog rastvora pre i posle zagrevanja je prikazana u sledećoj tabeli 3:

Tabela 3 -Efekat toplotnog tretmana na bistrinu rastvoraS005-A14-09A S800

[0070] Kao što se može videti iz rezultata u tabeli 3, početni rastvor S800 je imao veoma malu zamućenost. Tolotni tretman je imao mali efekat na nivo zamućenosti.

Primer 3:

[0071] Ovaj primer sadrži procenu rastvorljivosti izolata proteina soje u vodi proizvedenog postupkom iz primera 1 (S800). Rastvorljivost se testira na osnovu rastvorljivosti proteina (označeno kao proteinski postupak, izmenjena verzija postupka od Morr et al., J. Food Sci. 50:1715-1718) i ukupne rastvorljivosti proizvoda (označeno kao postupak sa kuglicama).

[0072] Dovoljno proteinskog praha da obezbedi 0,5 g proteina se odmeri u čašu i zatim se doda mala količina vode prečišćene reverzibilnom osmozom (RO) i smeša se meša sve dok se ne formira glatka pasta. Zatim se doda još vode da bi zapremina iznosila približno 45 ml. Sadržaj čaše se zatim polako meša 60 minuta upotrebom magnetne mešalice. pH se određuje odmah nakon disperzije proteina i prilagođava se odgovarajućem nivou (2, 3, 4, 5, 6 ili 7) sa razblaženim NaOH ili HCl. Uzorak se takođe priprema na prirodnoj pH. Za uzorke sa podešenom pH, pH se meri i koriguje dva puta tokom 60 minuta mešanja. Posle 60 minuta mešanja, uzorci su napravljeni do 50 ml ukupne zapremine RO vodom, dajući 1% mas./v proteinsku disperziju. Sadržaj proteina u disperzijama se meri upotrebom Leco FP528 Nitrogen determinatora. Alikvoti (20 ml) disperzija se zatim premeštaju u prethodno izmerene kivete za centrifugiranje koje su osušene preko noći u pećnici na 100°C zatim ohlađene u eksikatoru i poklopljene. Uzorci se centrifugiraju na 7800 g tokom 10 minuta, koji istalože nerastvoran material i daju bistar supernatant. Sadržaj proteina u supernatantu se meri pomoću Leco analize i zatim se supernatant i poklopci cevi odbacuju i kuglice materijala suše preko noći u sušnici podešenoj na 100°C. Sledećeg jutra cevi se prebacuju u eksikator i ostavljaju da se ohlade. Zapisuje se masa suvih kuglica. Suva masa početnog proteinskog praha izračunava se množenjem mase upotrebljenog praha sa faktorom((100 –sadržaj vlage u prahu (%))/100). Rastvorljivost proizvoda se onda izračunava na dva različita načina:

1) Rastvorljivost (proteinski postupak)(%) = (% protein u supernatantu/ % protein u početnoj disperziji) x 100

2) Rastvorljivost (postupak sa kuglicama)(%) = (1-(masa suvih nerastvornih kuglica/((masa 20ml disperzije/masa 50 ml disperzije) x početna masa suvog proteinskog praha))) x 100

[0073] Prirodna pH vrednost izolata proteina proizvedenog u primeru 1 u vodi (1% protein) je prikazana u tabeli 4:

Tabela 4 -Prirodna pH rastvora S800 pripremljenog u vodi sa 1% proteina

[0074] Dobijeni rezultati rastvorljivosti prikazani su u sledećim tabelama 5 i 6:

Tabela 5 -Rastvorljivost S800 na različitim pH vrednostima na osnovu proteinskog postupka

Tabela 6 -Rastvorljivost S800 na različitim pH vrednostima na osnovu postupka sa kuglicama

[0075] Kao što može da se vidi iz rezultata u tabelama 5 i 6, proizvod S800 je vrlo rastvorljiv u rasponu pH od 2 do 4 i takođe na pH 7.

Primer 4:

[0076] Ovaj primer sadrži procenu bistrine izolata proteina soje u vodi dobijenog po postupku iz primera 1 (S800).

[0077] Bistrina 1% mas./v rastvora proteina pripremljenog kako je opisano u uporednom primeru 3 se procenjuje merenjem apsorbance na 600 nm, sa nižom vrednošću apsorbance ukazuje se na veću bistrinu. Analiza uzoraka na HunterLab ColorQuest XE instrumentu u transmisionom modu takođe obezbeđuje procentualno očitavanje zamućenosti, još jednu meru za bistrinu.

[0078] Rezultati bistrine su prikazani u sledećim tabelama 7 i 8:

Tabela 7 -Bistrina S800 rastvora na različitim pH vrednostima procenjeno prema A600

Tabela 8 -Bistrina S800 rastvora na različitim pH vrednostima kako je procenjeno analizom

HunterLab

[0079] Kao što može da se vidi iz rezultata u tabelama 7 i 8, rastvori S800 su bili izuzetno bistri u rasponu pH 2 do 4 kao i na pH 7.

Primer 5:

[0080] Ovaj primer sadrži procenu rastvorljivosti u bezalkoholnom piću (Sprite) i sportskom piću (Orange Gatorade) izolata od proteina soje proizvedenog po postupku iz primera 1 (S800). Rastvorljivost se određuje za napitke sa dodavanjem proteina bez pH korekcije i ponovo za napitke obogaćene proteinima sa pH prilagođenim nivou originalnih napitaka.

[0081] Kada se procenjuje rastvorljivost bez pH korekcije, dovoljna količina proteinskog praha da obezbedi 1 g proteina se odmeri u čašu i doda se mala količina napitka i meša se sve dok se ne formira glatka pasta . Doda se još napitka da dovede zapreminu do 50 ml, i zatim se rastvori lagano mešaju na magnetnoj mešalici 60 minuta da se dobije 2% mas./v proteinska disperzija. Sadržaj proteina u uzorcima se analizira upotrebom LECO FP528 Nitrogen determinatora zatim se alikvot napitka sa sadržajem proteina centrifugira na 7800 g tokom 10 minuta i izmeri sadržaj proteina u supernatantu.

Rastvorljivost (%) = (% protein u supernatantu/ % protein u početnoj disperziji) x100

[0082] Kada se rastvorljivost procenjuje korekcijom pH, meri se pH bezalkoholnog pića (Sprite) (3,39) i sportskog pića (Orange Gatorade) (3,19) bez proteina. Dovoljna količina proteina u prahu da obezbedi 1 g proteina se odmeri u čašu i doda se mala količina pića i meša dok se ne formira glatka pasta. Doda se još napitka da bi se zapremina dovela do približno 45 ml, i zatim se rastvori mešaju polako na magnetnoj mešalici 60 minuta. Izmeri se pH napitka koji sadrži proteine i zatim se podesi na originalnu pH bez proteina sa HCl ili NaOH ako je potrebno. Ukupna zapremina svakog rastvora se dovede do 50 ml sa dodatnim napitkom, dajući 2% mas./v proteinsku disperziju. Sadržaj proteina u uzorcima je analiziran korišćenjem LECO FP528 Nitrogen determinatora zatim se alikvot napitka sa sadržajem proteina centrifugira na 7800 g tokom 10 minuta i izmeri se sadržaj proteina supernatanta.

[0083] Dobijeni rezultati rastvorljivosti navedeni su u sledećoj tabeli 9:

Tabela 9 -Rastvorljivost S800 u Sprite i Orange Gatorade

[0084] Kao što može da se vidi iz rezultata u tabeli 9 S800 je visoko rastvorljiv u Sprite i Orange Gatorade. Pošto je S800 zakišeljen proizvod, dodavanje proteina je imalo mali efekat na pH napitka.

Primer 6:

[0085] Ovaj primer sadrži procenu bistrine u bezalkoholnom piću i sportskom piću od izolata proteina soje proizvedenom po postupku iz primera 1(S800).

[0086] Bistrina 2% mas./v proteinskih disperzija pripremljenih u bezalkoholnom piću (Sprite) i sportskom piću (Orange Gatorade) u primeru 5 ocenjene su upotrebom postupaka opisanim u primeru 4. Za merenje apsorbance na 600 nm, kao slepa proba u spektrofotometru je bio korišćen odgovarajući napitak pre nego što je izvršeno merenje.

1

[0087] Dobijeni rezultati su navedeni u sledećim tabelama 10 i 11:

Tabela 10 - Bistrina A600 od S800 in S rite i Oran e Gatorade

Tabela 11 -HunterLab očitavanja zamućenosti za S800 u Sprite i Orange Gatorade

[0088] Kao što može da se vidi iz rezultata u tabelama 10 i 11, proizvod S800 suštinski nije imao efekat na bistrinu Sprite ili Orange Gatorade.

Primer 7:

[0089] Ovaj primer sadrži procenu bistrine i toplotne stabilnosti u vodi na pH 7 do8 izolata od proteina soje proizvedenog po postupku iz primera 1 (S800).

[0090] 2% mas./v proteinski rastvor S005-A14-09A S800 u vodi je proizveden i pH podešeno na 7, 7,5 ili 8 sa razblaženim natrijum hidroksidom. Bistrina ovih rastvora procenjuje se merenjem zamućenosti sa HunterLab. Zatim se rastvor zagreva do 95°C zatim se ostavi da se ohladi na sobnu temperaturu. Zatim se ponovo meri bistrina rastvora tretiranog toplotom.

[0091] Bistrine rastvora proteina pre i posle zagrevanja navedene su u sledećoj tabeli 12:

Tabela 12 –Uticaj tretiranja toplotom na bistrinu S005-A14-09A S800 rastvora na pH 7-8

[0092] Kao što može da se vidi iz rezultata u tabeli 12, početni rastvori S800 imali su vrlo malu zamućenost. Tretiranje toplotom je imalo mali uticaj na nivo zamućenosti.

SUŠTINA OTKRIĆA

[0093] U suštini ovog otkrića, predmetni pronalazak obezbeđuje nov postupak za dobijanje proizvoda od proteina soje koji se rastvara u kiseloj sredini i obrazuje toplotno stabilne i prozirne rastvore u njima.

Claims

Patentni zahtevi

1. Postupak dobijanja proizvoda od proteina soje sa sadržajem proteina od najmanje 60 mas.% (N x 6,25) d.b., poželjno najmanje 90 mas.%, poželjnije najmanje 100 mas.%, koji obuhvata:

(a) ekstrakciju sirovine za dobijanje proteina soje sa vodom, koja opciono sadrži antioksidans, na temperaturi od najmanje 1°C, poželjno 15° do 35°C, da se izazove rastvaranje proteina soje u sirovini za dobijanje proteina soje i da se formira vodeni rastvor proteina sa sadržajem proteina od 5 do 50 g/L, poželjno 10 do 50 g/L, i pH od 1,5 do 11, poželjno 5 do 7,

(b) razdvajanje vodenog rastvora proteina od ostatka sirovine za dobijanje proteina soje, (c) opciono tretiranje vodenog rastvora proteina sa adsorbensom za uklanjanje boje i/ili mirisnih jedinjenja iz vodenog rastvora proteina,

gde postupak dalje obuhvata jedan iz grupe koraka (A), (B), (C), (D) ili (E) navedene u nastavku: (A) (d) dodavanje rastvora kalcijumove soli, poželjno vodenog rastvora kalcijum hlorida, vodenom rastvoru proteina za provodljivost od 5 do 30 mS, poželjno 15 do 25 mS, da se izazove stvaranje taloga u vodenom rastvoru proteina,

(e) uklanjanje taloga iz vodenog rastvora proteina,

(f) povećavanje koncentracije proteina u rastvoru proteina soje na 50 do 400 g/L, poželjno 100 do 250 g/L, dok se održava jonska jačina suštinski konstantnom upotrebom tehnike selektivne membrane, poželjno upotrebom membrane sa granicom molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, da se obezbedi koncentrovan rastvor proteina,

(g) opciono dijafiltriranje koncentrovanog rastvora proteina, poželjno upotrebom vode ili razblaženog rastvora soli, pre ili nakon završene koncentracije, poželjno upotrebom od 2 do 40 zapremina dijafiltriranog rastvora, poželjnije 5 do 25 zapremina, poželjno koristeći membranu sa granicom molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, poželjno sa antioksidansom koji je prisutan tokom najmanje dela dijafiltracionog koraka, poželjno do nepostojanja značajnih daljih količina nepoželjnih materija ili vidljive boje u permeatu,

(h) opciono pasterizaciju koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina, poželjno na temperaturi od 55° do 70°C u trajanju od 30 sekundi do 60 minuta, poželjnije 60° do 65°C u trajanju od 10 do 15 minuta, praćeno opciono hlađenjem do temperature od 20°C do 35°C, (i) razblaživanje koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina sa 2 do 20 zapremina vode, poželjno 10 do 15 zapremina vode, koja ima temperaturu od 2° do 90°C, poželjno 10° do 50°C, poželjnije 20° do 30°C ,

(j) zakišeljavanje nastalog rastvora na pH od 1,5 do 4,4, poželjno 2,0 do 4.,0, da se dobije kiseli bistar rastvor proteina,

(k) opciono finu obradu kiselog bistrog rastvora proteina,

(l) povećanje koncentracije kiselog bistrog rastvora proteina na 50 do 300 g/L, poželjno 100 do 200 g/L, dok se održava jonska jačina suštinski konstantnom upotrebom tehnike selektivne membrane, poželjno upotrebom membrane koja ima granicu molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, da se obezbedi drugi koncentrovan rastvor proteina

(m) opciono dijafiltriranje drugog koncentrovanog rastvora proteina, poželjno upotrebom vode ili razblaženog rastvora soli, pre ili posle njegovog završenog koncentrovanja, poželjno upotrebom od 2 do 40 zapremine dijafiltracionog rastvora, poželjnije 5 do 25 zapremina, poželjno upotrebom membrane koja ima granicu molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, poželjno sa antioksidansom koji je prisutan tokom najmanje dela dijafiltracionog koraka, poželjno do nepostojanja značajnih daljih količina nepoželjnih materija ili vidljive boje u permeatu,

(n) opciono tretiranje drugog koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina sa adsorbensom da se uklone obojena i/ili mirisna jedinjenja, i

(o) opciono sušenje drugog koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina da se obezbedi proizvod od proteina soje sa sadržajem proteina od najmanje 60 mas.% (N x 6,25) d.b., poželjno najmanje 90 mas.%, poželjnije najmanje 100 mas.%, ili (B)

(d) dodavanje rastvora kalcijumove soli, poželjno vodenog rastvora kalcijum hlorida, vodenom rastvoru proteina za provodljivost od 5 do 30 mS, poželjno 15 do 25 mS, da se izazove stvaranje taloga u vodenom rastvoru proteina,

(e) uklanjanje taloga iz vodenog rastvora proteina,

(f) delimično koncentrovanje vodenog rastvora proteina na koncentraciju proteina od 50 g/L ili manje, dok se održava jonska jačina suštinski konstantnom upotrebom tehnike selektivne membrane, poželjno upotrebom membrane sa granicom molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, da se obezbedi delimično koncentrovan rastvor proteina,

(g) opciono dijafiltriranje delimično koncentrovanog rastvora proteina, poželjno upotrebom vode ili razblaženog rastvora soli, pre ili posle njegovog delimičnog koncentrovanja, poželjno upotrebom od 2 do 40 zapremina dijafiltracionog rastvora, poželjnije 5 do 25 zapremina, poželjno upotrebom membrane koja ima granicu molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, poželjno sa antioksidansom koji je prisutan tokom najmanje dela dijafiltracionog koraka, poželjno do nepostojanja značajnih daljih količina nepoželjnih materija ili vidljive boje u permeatu,

(h) razblaživanje delimično koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina sa 0,5 do 20 zapremina vode, poželjno 1 do 10, poželjnije 2 do 5, koji ima temperaturu od 2° do 90°C, poželjno 10° do 50°C, poželjnije 20° do 30°C

(i) zakišeljavanje nastalog rastvora na pH od 1,5 do 4,4, poželjno 2,0 do 4.,0, da se dobije kiseli bistar rastvor proteina,

(j) opciono finu obradu kiselog bistrog rastvora proteina,

(k) povećavanje koncentracije kiselog bistrog rastvora proteina na 50 do 300 g/L, poželjno 100 do 200 g/L, dok se održava jonska jačina suštinski konstantnom upotrebom tehnike selektivne membrane, poželjno upotrebom membrane sa granicom molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, da se obezbedi koncentrovan rastvor proteina,

(l) opciono dijafiltriranje koncentrovanog rastvora proteina, poželjno upotrebom vode ili razblaženog rastvora soli, pre ili posle njegovog završenog koncentrovanja, poželjno upotrebom od 2 do 40 zapremine dijafiltracionog rastvora, poželjnije 5 do 25 zapremina, poželjno upotrebom membrane koja ima granicu molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, poželjno sa antioksidansom koji je prisutan tokom najmanje dela dijafiltracionog koraka, poželjno do nepostojanja značajnih daljih količina nepoželjnih materija ili vidljive boje u permeatu,

(m) opciono tretiranje koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina sa adsorbensom da se uklone obojena i/ili mirisna jedinjenja, i

(n) opciono pasterizaciju koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina, poželjno na temperaturi od 55° do 70°C u trajanju od 30 sekundi do 60 minuta, poželjnije 60° do 65°C u trajanju od 10 do 15 minuta, praćeno opciono hlađenjem do temperature od 20°C do 35°C, (o) opciono sušenje koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina da se obezbedi proizvod od proteina soje sa sadržajem proteina od najmanje 60 mas.% (N x 6,25) d.b., poželjno najmanje 90 mas.%, poželjnije najmanje 100 mas.%, ili (C)

1

(e) uklanjanje taloga iz rastvora proteina,

(f) razblaživanje bistrog rastvora sa 0,5 do 10 zapremina vode, poželjno 0,5 do 2 zapremine vode, koja ima temperaturu od 2° do 90°C, poželjno 10° do 50°C, poželjnije 20° do 30°C (g) zakišeljavanje nastalog rastvora na pH od 1,5 do 4,4, poželjno 2,0 do 4,0, da se dobije kiseli bistar rastvor proteina,

(h) opciono finu obradu kiselog bistrog rastvora proteina,

(i) povećavanje koncentracije kiselog bistrog rastvora proteina na 50 do 300 g/L, poželjno 100 do 200 g/L, dok se održava jonska jačina suštinski konstantnom upotrebom tehnike selektivne membrane, poželjno upotrebom membrane sa granicom molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, da se obezbedi koncentrovan rastvor proteina,

(j) opciono dijafiltriranje koncentrovanog rastvora proteina, poželjno upotrebom vode ili razblaženog rastvora soli, pre ili posle njegovog završenog koncentrovanja, poželjno upotrebom od 2 do 40 zapremine dijafiltracionog rastvora, poželjnije 5 do 25 zapremina, poželjno upotrebom membrane koja ima granicu molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, poželjno sa antioksidansom koji je prisutan tokom najmanje dela dijafiltracionog koraka, poželjno do nepostojanja značajnih daljih količina nepoželjnih materija ili vidljive boje u permeatu,

(k) opciono tretiranje koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina sa adsorbensom da se uklone boje i/ili mirisna jedinjenja,

(l) opciono pasterizaciju koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina, poželjno na temperaturi od 55° do 70°C u trajanju od 30 sekundi do 60 minuta, poželjnije 60° do 65°C u trajanju od 10 do 15 minuta, praćeno opciono hlađenjem do temperature od 20°C do 35°C,i (m) opciono sušenje koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina da se obezbedi proizvod od proteina soje sa sadržajem proteina od najmanje 60 mas.% (N x 6,25) d.b., poželjno najmanje 90 mas.%, poželjnije najmanje 100 mas.%,

ili (D)

(d) delimično koncentrovanje vodenog rastvora proteina na 50 g/L ili manje, dok se održava jonska jačina suštinski konstantnom upotrebom tehnike selektivne membrane, poželjno upotrebom membrane sa granicom molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, da se obezbedi delimično koncentrovan rastvor proteina,

(e) opciono dijafiltriranje delimično koncentrovanog rastvora proteina, poželjno upotrebom vode ili razblaženog rastvora soli, pre ili posle njegovog delimičnog koncentrovanja, poželjno upotrebom od 2 do 40 zapremine dijafiltracionog rastvora, poželjnije 5 do 25 zapremina, poželjno upotrebom membrane koja ima granicu molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, poželjno sa antioksidansom koji je prisutan tokom najmanje dela dijafiltracionog koraka, poželjno do nepostojanja značajnih daljih količina nepoželjnih materija ili vidljive boje u permeatu,

(f) dodavanje rastvora kalcijumove soli delimično koncentrovanom rastvoru proteina za provodljivost od 5 do 30 mS, poželjno 15 do 25 mS, da se izazove stvaranje taloga u delimično koncentrovanom rastvoru proteina,

(g) uklanjanje taloga iz delimično koncentrovanog rastvora proteina,

(h) dalje povećavanje koncentracije delimično koncentrovanog rastvora proteina na 50 do 400 g/L, poželjno 100 do 250 g/L, dok se održava jonska jačina suštinski konstantnom upotrebom tehnike selektivne membrane, poželjno upotrebom membrane sa granicom molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, da se obezbedi koncentrovan rastvor proteina,

1

(i) opciono dijafiltriranje koncentrovanog rastvora proteina, poželjno upotrebom vode ili razblaženog rastvora soli, pre ili posle njegovog završenog koncentrovanja, poželjno upotrebom od 2 do 40 zapremine dijafiltracionog rastvora, poželjnije 5 do 25 zapremina, poželjno upotrebom membrane koja ima granicu molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, poželjno sa antioksidansom koji je prisutan tokom najmanje dela dijafiltracionog koraka, poželjno do nepostojanja značajnih daljih količina nepoželjnih materija ili vidljive boje u permeatu,

(j) opciono pasterizaciju koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina, poželjno na temperaturi od 55° do 70°C u trajanju od 30 sekundi do 60 minuta, poželjnije 60° do 65°C u trajanju od 10 do 15 minuta, praćeno opciono hlađenjem do temperature od 20°C do 35°C, (k) razblaživanje bistrog ostatka sa 2 do 20 zapremina vode, poželjno 10 do 15 zapremina vode, koji ima temperaturu od 2° do 90°C, poželjno 10° do 50°C, poželjnije 20° do 30°C , (l) zakišeljavanje nastalog rastvora na pH od 1,5 do 4,4, poželjno 2,0 do 4.,0, da se dobije kiseli bistar rastvor proteina,

(m) opciono finu obradu kiselog bistrog rastvora proteina,

(n) povećavanje koncentracije kiselog bistrog rastvora proteina na 50 do 300 g/L, poželjno 100 do 200 g/L, dok se održava jonska jačina suštinski konstantnom upotrebom tehnike selektivne membrane, poželjno upotrebom membrane sa granicom molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, da se obezbedi drugi koncentrovan rastvor proteina,

(o) opciono dijafiltriranje drugog koncentrovanog rastvora proteina, poželjno upotrebom vode ili razblaženog rastvora soli, pre ili posle njegovog završenog koncentrovanja, poželjno upotrebom od 2 do 40 zapremine dijafiltracionog rastvora, poželjnije 5 do 25 zapremina, poželjno upotrebom membrane koja ima granicu molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, poželjno sa antioksidansom koji je prisutan tokom najmanje dela dijafiltracionog koraka, poželjno do nepostojanja značajnih daljih količina nepoželjnih materija ili vidljive boje u permeatu,

(p) opciono tretiranje drugog koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina sa adsorbensom da se uklone boje i/ili mirisna jedinjenja, i

(q) opciono sušenje drugog koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina da se obezbedi proizvod od proteina soje sa sadržajem proteina od najmanje 60 mas.% (N x 6,25) d.b., poželjno najmanje 90 mas.%, poželjnije najmanje 100 mas.%, ili (E)

(d) delimično koncentrovanje vodenog rastvora proteina na koncentraciju proteina od 50 g/L ili manje, dok se održava jonska jačina suštinski konstantnom upotrebom tehnike selektivne membrane, poželjno upotrebom membrane sa granicom molekulske mase od 3000 do 1000000 daltona, poželjnije 5000 do 100000 daltona, da se obezbedi delimično koncentrovan rastvor proteina,

(f) dodavanje rastvora kalcijumove soli, poželjno vodenog rastvora kalcijum hlorida, delimično koncentrovanom rastvoru proteina za provodljivost od 5 do 30 mS, poželjno 15 do 25 mS, da se izazove stvaranje taloga u delimično koncentrovanom rastvoru proteina, (g) uklanjanje taloga iz delimično koncentrovanog rastvora proteina,

(h) razblaživanje bistrog, delimično koncentrovanog rastvora proteina sa 0,5 do 20 zapremina vode, poželjno 1 do 10 zapremina vode, 2 do 5 zapremina vode, koja ima temperaturu od 2° do 90°C, poželjno 10° do 50°C, poželjnije 20° do 30°C,

1

(j) opciono finu obradu kiselog bistrog rastvora proteina,

(m) opciono tretiranje koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina sa adsorbensom da se uklone boje i/ili mirisna jedinjenja,

(n) opciono pasterizaciju koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina, poželjno na temperaturi od 55° do 70°C u trajanju od 30 sekundi do 60 minuta, poželjnije 60° do 65°C u trajanju od 10 do 15 minuta, praćeno opciono hlađenjem do temperature od 20°C do 35°C, i

(o) opciono sušenje koncentrovanog i opciono dijafiltriranog rastvora proteina da se obezbedi proizvod od proteina soje sa sadržajem proteina od najmanje 60 mas.% (N x 6,25) d.b., poželjno najmanje 90 mas.%, poželjnije najmanje 100 mas.%.

2. Postupak prema zahtevu 1, gde se pomenuti korak koncentrovanja i/ili opcioni korak dijafiltriranja izvode na način povoljan za uklanjanje inhibitora tripsina upotrebom membrane koja ima veličinu pora od 30000 do 1000000 daltona, radom membrane na temperaturi od 30 do 60°C i upotrebom 20 do 40 zapremina dijafiltracionog medijuma.

3. Postupak prema zahtevu 1 ili 2, gde se pomenuti koraci koncentrovanja i opciono dijafiltriranja izvode na temperaturi od 2 do 60°C, poželjno 20° do 35°C.

4. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 3, gde je redukujuće sredstvo prisutno ili se dodaje da remeti ili premešta disulfidne veze inhibitora tripsina da se postigne smanjenje aktivnosti inhibitora tripsina tokom koraka ekstrakcije i/ili tokom koraka koncentrovanja i opciono dijafiltriranja i/ili pre sušenja i/ili osušenog proizvoda od proteina soje.

5. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 4, gde se pomenuti zakišeljen rastvor proteina soje, pomenuti delimično koncentrovan rastvor proteina soje i/ili pomenuti koncentrovan rastvor proteina soje, podvrgava toplotnoj obradi, da se dezaktiviraju toplotno labilni nehranljivi činioci, uključujući termolabilne inhibitore tripsina, pomenuta toplotna obrada se vrši na temperaturi od 70° do 160°C u trajanju od 10 sekundi do 60 minuta, poželjno na 80°C do 120°C u trajanju od 30 sekundi do 5 minuta, poželjnije 85° do 95°C u trajanju od 30 sekundi do 5 minuta, toplotno tretiran rastvor proteina soje opciono nakon toga se hladi na temperaturu od 2° do 60°C, poželjno 20° do 35°C, za dalju obradu.

Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Beograd, Kneginje Ljubice 5

1