RS61020B1 - Izolat proteina soje sa podešenom ph i upotrebe - Google Patents

Description

Opis

OBLAST TEHNIKE

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na izolate proteina soje sa podešenom pH i njihovu upotrebu.

STANJE TEHNIKE

[0002] U US prijavi patenta br.12/603,087 podnetoj 21. oktobra 2009. (US patentna objava br.2010-0098818, WO 2010/045727) (S701), koja je podneta od strane ovog podnosioca, opisana je proizvodnja novog izolata proteina soje koji daje providne i toplotno stabilne rastvore pri niskim pH vrednostima i, prema tome, može da se koristi za proteinsko obogaćivanje, naročito, bezalkoholnih pića i sportskih pića, kao i drugih vodenih sistema, bez taloženja proteina.

[0003] Izolat proteina soje proizveden u njoj, ima jedinstvenu kombinaciju parametara koji se ne mogu naći u drugim izolatima soje. Proizvod je potpuno rastvorljiv pri kiselim pH vrednostima nižim od oko 4,4 i njegovi rastvori su toploto stabilni u ovom rasponu pH, dozvoljavajući termičku obradu, kao što su primene vrućim punjenjem. Za održavanje proteina u rastvoru ili suspenziji nisu potrebni nikakvi stabilizatori ili drugi aditivi. Izolat proteina soje nema "mahunast" ukus i nema neprijatne mirise. Proizvod sadrži malu količinu fitinske kiseline i nisu potrebni enzimi za proizvodnju izolata proteina soje. Izolat proteina soje je takođe visoko rastvorljiv na oko pH 7.

[0004] Novi izolat proteina soje koji ima sadržaj proteina soje od najmanje oko 90 mas. %, poželjno najmanje oko 100 mas. %, (N x 6,25) na osnovu suve mase (d.b.), dobija se postupkom koji obuhvata:

(a) ekstrakciju sirovine za dobijanje proteina soje sa vodenim rastvorom soli kalcijuma, naročito rastvorom kalcijum hlorida, da izazove rastvaranje proteina soje iz sirovine za dobijanje proteina i da se dobije vodeni rastvor proteina soje,

(b) odvajanje vodenog rastvora proteina soje od ostatka sirovine za dobijanje proteina soje, (c) opciono razblaživanje vodenog rastvora proteina soje,

(d) podešavanje pH vodenog rastvora proteina soje na pH od oko 1,5 do oko 4,4, poželjno oko 2 do oko 4, da bi se dobio zakišeljen bistar rastvor proteina soje,

(e) opciono toplotno tretiranje zakišeljenog rastvora da bi se smanjila aktivnost nehranljivih inhibitora tripsina i sadržaj mikroba,

(f) opciono koncentrovanje vodenog bistrog rastvora proteina soje istovremeno održavajući jonsku jačinu suštinski konstantnom upotrebom tehnike selektivne membrane,

(g) opciono dijafiltriranje koncentrovanog rastvora proteina soje,

(h) opciono pasterizacija koncentrovanog rastvora proteina soje da bi se smanjio sadržaj mikroba, i

(i) opciono sušenje koncentrovanog rastvora proteina soje.

US 2006/0062878 opisuje uklanjanje komponenti relativno male molekulske mase, koje doprinose nepoželjnom ukusu, mirisu, izgledu, funkcionalnosti ili drugim karakteristikama, iz proteinskih materijala soje tretiranjem sa smolama za selektivno isključivanje prema veličini za uklanjanje komponenti male molekulske mase.

US 4146534 opisuje postupak za regeneraciju proteina iz biljnog proteinskog materijala, gde se za proces koristi različito obračunavanje i odvajanje proteinskih tela i ćelijskih ostataka iz materijala odvajanjem pomoću hidrociklona, Biljni proteinski materijal se melje do veličine čestice manje od oko 40 mikrona, i suspenduje u vodenoj suspenziji medijuma na pH 4,5, praćeno odvajanjem proteinskih tela od neproteinskog materijala pomoću hidrociklona. Proteinska tela se regenerišu iz donjeg toka iz hidrociklona, koji sadrži najmanje 68% po masi proteina. Donji tok se može dalje obrađivati da se iz njega uklone rastvorljive soli i ugljeni hidrati, da bi se obezbedili proteini čvrstih supstanci od najmanje 68 do 82 masenih %, čime se formira koncentrat proteina.

SUŠTINA PRONALASKA

[0005] Jedna od važnih osobina proizvoda od proteina soje proizvedenih u gore pomenutoj US prijavi patenta br.12/603,087 je čist, nemahunast ukus proizvoda, za razliku od uobičajenih izolata proteina soje koji imaju karakterističan mahunast ukus.

[0006] Proizvodi od proteina soje proizvedeni u gore pomenutoj US prijavi patenta, kada se rastvore u vodi daju rastvor sa niskom pH. Iako je poželjno za primenu kod kisele hrane, kao što je proizvodnja kiselih napitaka, nizak pH proizvoda od proteina soje možda nije idealan za druge primene u hrani, na primer, za hranu koja ima skoro neutralnu pH. Umesto formulisanja sa sastojkom kiselog proteina i dodavanja drugih sastojaka za povećanje pH do željenog nivoa, možda bi bilo poželjno da se koristi proteinski proizvod koji je već u skoro neutralnom obliku. Komercijalni izolati proteina soje su obično obezbeđeni u neutralnom ili približno pH.

[0007] U skladu sa ovim pronalaskom, obezbeđeni su proizvodi od proteina soje koji imaju sadržaj proteina od najmanje 60 mas. % (N x 6,25), koji nemaju karakterističan mahunasti ukus uobičajenih izolata proteina soje, koji se obezbeđuju na blizu neutralnoj pH i, i kao uobičajeni izolati proteina soje, korisni su u primeni kod hrane pod približno neutralnim pH uslovima. Neki od ovde obezbeđenih proizvoda su slabo rastvorljivi u vodi u rasponu pH od oko 4 do oko 7 dok su drugi suštinski nerastvorni u vodi u rasponu pH od oko 2 do oko 7.

[0008] Iako je čitav raspon proizvoda od proteina soje dostupan za upotrebu u hrani, sa različitim funkcionalnim svojstvima, i različito namenjenim primenama, neke od najuobičajenijih primena komercijalnih proizvoda od proteina soje su dijetalne pločice i obrađeni mesni proizvodi. Izolati proteina soje sa podešenom pH prema ovom pronalasku nemaju mahunast ukus uobičajenih izolata i mogu zameniti uobičajene izolate u različitim prehrambenim proizvodima, uključujući i prethodno pomenute tipove, kako bi se obezbedili prehrambeni proizvodi koji imaju poboljšani ukus. Pripremanje proizvoda od proteina soje sa podešenom pH, opisanih u nastavku, mogu sadržati korak tretiranja toplotom koji služi da izmeni funkcionalna svojstva izolata, naime smanjenje rastvorljivosti proteina i povećanje kapaciteta materijala za vezivanje vode.

[0009] Shodno tome, u drugom aspektu ovog pronalaska, obezbeđen je postupak za proizvodnju proizvoda od proteina soje, koji obuhvata:

obezbeđivanje vodenog rastvora proizvoda od proteina soje koji ima sadržaj proteina od najmanje 60 mas. % (N x 6,25) d.b. koji je potpuno rastvorljiv u vodenom medijumu na pH manjem od 4,4 i toplotno stabilan pri tom opsegu pH,

podešavanje pH rastvora na pH 6 da bi se iz njega taložio protein soje, i

sušenje celog uzorka sa podešenom pH, ili

regenerisanje i sušenje istaloženog materijala, ili

toplotni tretman rastvora sa podešenom pH a zatim sušenje celog uzorka, ili

toplotni tretman rastvora sa podešenom pH zatim regenerisanje i sušenje istaloženog materijala.

[0010] U drugom aspektu ovog pronalaska, koncentrovan proizvod od proteina soje proizveden prema postupku gore pomenute US prijave patenta može se obraditi da bi se proizveli ovde obezbeđeni proizvodi od proteina soje sa podešenom pH. Shodno tome, u daljem aspektu ovog pronalaska, obezbeđen je postupak za proizvodnju proizvoda od proteina soje kao što je ovde obezbeđeno, koji obuhvata:

(a) ekstrakciju sirovina za dobijanje proteina soje sa vodenim rastvorom soli kalcijuma, naročito rastvorom kalcijum hlorida, da izazove rastvaranje proteina soje iz sirovine za dobijanje proteina i da se dobije vodeni rastvor proteina soje,

(b) odvajanje vodenog rastvora proteina soje od ostatka sirovine za dobijanje proteina soje, (c) opciono razblaživanje vodenog rastvora proteina soje,

(d) podešavanje pH vodenog rastvora proteina soje do pH od 1,5 do 4,4, poželjno 2 do 4, da bi se dobio zakišeljen bistar rastvor proteina soje,

(e) opciono toplotno tretiranje zakišeljenog rastvora da bi se smanjila aktivnost anti-nutritivnih inhibitora tripsina i sadržaj mikroba,

(f) koncentrovanje vodenog bistrog rastvora proteina soje istovremeno održavajući jonsku jačinu suštinski konstantnom upotrebom tehnike selektivne membrane,

(g) opciono dijafiltriranje koncentrovanog rastvora proteina soje,

(h) opciono pasterizaciju koncentrovanog rastvora proteina soje da bi se smanjio sadržaj mikroba,

(i) podešavanje pH vodenog rastvora proteina soje na pH 6 da bi se iz njega taložio protein soje, i sušenje celog uzorka sa podešenom pH ili regenerisanje i sušenje istaloženog materijala ili toplotni tretman rastvora sa podešenom pH a zatim sušenje celog uzorka ili toplotni tretman rastvora sa podešenom pH zatim regenerisanje i sušenje istaloženog materijala.

[0011] Toplotni tretman rastvora sa podešenom pH obično se vrši na temperaturi od 70° do 160°C tokom 2 sekunde do 60 minuta, poželjno 80° do 120°C tokom 15 sekundi do 15 minuta, još poželjnije 85° do 95°C tokom 1 do 5 minuta.

[0012] Opcije postupka koje su opisane u ovoj prijavi dozvoljavaju proizvodnju proizvoda od proteina soje sa opsegom funkcionalnih svojstava, povećavajući korist od proizvoda od proteina soje sa podešenom pH kao sastojka hrane i kao zamene za uobičajene sastojke izolata proteina soje.

[0013] Dok se ovaj pronalazak uglavnom odnosi na proizvodnju i upotrebu izolata proteina soje koji ima sadržaj proteina od najmanje 90 mas. % (N x 6,25) na osnovu suve mase (d.b.), poželjno najmanje 100 mas. %, razmišlja se o tome da se mogu dobiti i koristiti proizvodi od proteina soje manje čistoće koji imaju slična svojstva kao izolat proteina soje. Takvi proizvodi manje čistoće mogu imati koncentraciju proteina od najmanje 60 mas. % (N x 6,25) d.b. Ovi proizvodi od proteina soje mogu da se koriste da zamene uobičajene sojine proteinske proizvode u raznim primenama kod hrane.

OPŠTI OPIS PRONALASKA

[0014] Prvi korak u pripremanju proizvoda od proteina soje sa podešenom pH prema ovom pronalasku je pripremanje proizvoda od proteina soje prema prethodno spomenutoj US prijavi patenta br.

12/603,087, kao što sledi.

[0015] Proces obezbeđivanja ovog proizvoda od proteina soje u početku uključuje rastvaranje proteina soje iz sirovina za dobijanje proteina soje. 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 ljuspice, 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.

[0016] Rastvaranje proteina iz sirovine za dobijanje proteina soje vrši se najpovoljnije upotrebom rastvora kalcijum hlorida, mada se mogu koristiti i rastvori drugih soli kalcijuma. Dodatno, mogu da se koriste i druga jedinjenja zemnoalkalnih metala, kao što su soli magnezijuma. Dalje, ekstrakcija proteina soje iz sirovina za dobijanje proteina soje može se vršiti korišćenjem rastvora soli kalcijuma u kombinaciji sa drugim rastvorom soli, kao što je natriju hlorid. Pored toga, ekstrakcija proteina soje iz sirovine za dobijanje proteina soje može se postići upotrebom vode ili drugog rastvora soli, kao što je natrijum hlorid, pri čemu se kalcijumova so naknadno dodaje u vodeni rastvor proteina soje koji je proizveden u koraku ekstrakcije. Talog koji je nastao dodavanjem soli kalcijuma se uklanja pre dalje obrade.

[0017] Kako se koncentracija soli kalcijuma povećava, stepen rastvaranja proteina iz sirovine za dobijanje proteina soje u početku se povećava dok se ne dostigne maksimalna vrednost. Svako dalje povećanje koncentracije soli ne povećava ukupnu rastvorljivost proteina. Koncentracija rastvora soli kalcijuma koja dovodi do maksimuma rastvorljivosti proteina varira u zavisnosti od dotične soli. Obično je poželjno da se koristi vrednost koncentracije manje od oko 1,0 M, i još poželjnije vrednost od oko 0,10 do oko 0,15 M.

[0018] U serijskom procesu, rastvaranje proteina se vrši na temperaturi od 1°C do 100°C, poželjno oko 15° do oko 60°C, još poželjnije oko 15°C do oko 35°C, poželjno uz mešanje da bi se smanjilo vreme rastvaranja, što 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.

[0019] U kontinualnom procesu, ekstrakcija proteina soje iz sirovine za dobijanje proteina soje se sprovodi na bilo koji način u skladu sa dejstvom kontinualne ekstrakcije proteina soje iz sirovine za dobijanje proteina soje. U jednom izvođenju, sirovina za dobijanje proteina soje se kontinualno meša sa rastvorom soli kalcijuma i smeša se prenosi kroz cev ili vod koji ima određenu dužinu i brzinu protoka dovoljnu da se izvrši željena ekstrakcija u skladu sa ovde opisanim parametrima. U takvoj kontinualnoj proceduri korak rastvaranja soli 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 oko 1°C i oko 100°C, poželjno oko 15° do oko 60°C, još poželjnije između oko 15°C i oko 35°C.

[0020] Ekstrakcija se obično izvodi na pH od oko 5 do oko 11, poželjno oko 5 do oko 7. pH sistema za ekstrakciju (sirovina za dobijanje proteina soje i rastvor soli kalcijuma) može biti podešen na bilo koju željenu vrednost u okviru opsega od oko 5 do oko 11 za upotrebu u koraku ekstrakcije, upotrebom bilo koje prikladne kiseline čistoće za prehrambene proizvode, obično hlorovodonične kiseline ili fosforne kiseline, ili alkalije čistoće za prehrambene proizvode, obično natrijum hidroksid, prema potrebi.

[0021] Koncentracija sirovine za dobijanje proteina soje u rastvoru soli kalcijuma tokom postupka rastvaranja može se široko menjati. Tipične vrednosti koncentracije su oko 5 do oko 15% mas./v T.

[0022] Korak ekstrakcije proteina sa vodenim rastvorom soli 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.

[0023] Rastvor proteina koji nastaje u koraku ekstrakcije obično ima koncentraciju proteina od oko 5 do oko 50 g/L, poželjno oko 10 do oko 50 g/L.

[0024] Vodeni rastvor soli kalcijuma može da sadrži antioksidans. Antioksidans može biti cbilo koji pogodan antioksidans, kao što su natrijum sulfit ili askorbinska kiselina. Količina upotrebljenog antioksidansa može varirati od oko 0,01 do oko 1 mas. % rastvora, poželjno oko 0,05 mas. %. Antioksidans služi za sprečavanje oksidacije bilo kog fenola u rastvoru proteina.

[0025] Vodena faza koja se dobija iz koraka ekstrakcije zatim može da se odvaja od ostatka sirovine za dobijanje proteina soje, na bilo koji pogodan način, kao što je upotreba dekanter centrifuge ili bilo kojeg odgovarajućeg sita, praćeno disk centrifugiranjem i/ili ceđenjem, da se ukloni ostatak sirovine za dobijanje proteina soje. Odvojen ostatak sirovine za dobijanje proteina soje može da se osuši za odlaganje. Alternativno, odvojena preostala sirovina za dobijanje proteina soje može da bude obrađena da se regeneriše nešto ostalih proteina. Odvojen ostatak sirovine za dobijanje proteina soje može se ponovo ekstrahovati svežim rastvorom soli kalcijuma a rastvor proteina dobijen bistrenjem spaja se sa početnim rastvorom proteina za dalju preradu kako je opisano u nastavku. Alternativno, odvojena preostala sirovina za dobijanje proteina soje može biti obrađena uobičajenim postupkom izoelektrične precipitacije ili bilo kojim drugim pogodnim postupkom za regenerisanje preostalih proteina.

[0026] 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.

[0027] 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.

[0028] Dobijeni vodeni rastvor proteina soje može biti razblažen obično sa ok 0,5 do oko 10 zapremina, poželjno oko 0,5 do oko 2 zapremine, vodenog razblaživača kako bi se smanjila provodljivost vodenog rastvora proteina soje do vrednosti obično ispod oko 90 mS, poželjno oko 4 do oko 18 mS. Takvo razblaživanje se obično vrši upotrebom vode, mada se može koristiti razblaženi rastvor soli, kao što je natrijum hlorid ili kalcijum hlorid, koji ima provodljivost do oko 3 mS.

[0029] Razblaživač sa kojim se meša rastvor proteina soje može imati temperaturu od oko 2° do oko 70°C, poželjno oko 10° do oko 50°C, još poželjnije oko 20° do oko 30°C.

[0030] Razblaženi rastvor proteina soje se zatim podešava na pH do vrednosti od 1,5 do 4,4, poželjno 2 do 4, dodavanjem bilo koje pogodne kiseline čistoće za prehrambene proizvode, da bi se dobio bistri zakišeljeni vodeni rastvor proteina soje. Bistar zakišeljeni vodeni rastvor proteina soje ima provodljivost obišno ispod oko 95 mS, poželjno oko 4 do oko 23 mS.

[0031] Bistar zakišeljeni vodeni rastvor proteina soje može se podvrgnuti termičkoj obradi da bi se inaktivirali termo labilni nehranljivi činioci, kao što su inhibitori tripsina, prisutni u takvom rastvoru kao rezultat ekstrakcije iz sirovine za dobijanje proteina sojeza vreme trajanja 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, u toku oko 10 sekundi do oko 60 minuta, poželjno oko 80° do oko 120°C u toku oko 10 sekundi do oko 5 minuta, još poželjnije oko 85° do oko 95°C, u toku oko 30 sekundi do oko 5 minuta. Toplotno tertiran zakišeljen rastvor proteina soje 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.

[0032] Opciono razblažen, zakišeljen i opciono termički obrađen rastvor proteina može opciono biti poliran bilo kojim pogodnim sredstvima, kao što je ceđenje, da bi se uklonile bilo koje zaostale čestice.

[0033] Dobijeni bistar zakišeljen vodeni rastvor proteina soje može se direktno osušiti da bi se dobio proizvod od proteina soje. Da bi se dobio proizvod od proteina soje koji ima smanjeni sadržaj nečistoća i smanjeni sadržaj soli, kao što je izolat proteina soje, bistar zakišeljeni vodeni rastvor proteina soje može se obraditi pre sušenja.

[0034] Bistar zakišeljeni vodeni rastvor proteina soje može se koncentrovati da bi se povećala koncentracija proteina u njemu dok se njegova jonska jačina održava suštinski konstantnom. Takva koncentracija se obično vrši da se obezbedi koncentrovan rastvor proteina soje koji ima koncentraciju proteina od oko 50 do oko 300 g/L, poželjno oko 100 do oko 200 g/L.

[0035] 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 kontinualni rad, dimenzionirane da omoguće željeni stepen koncentracije dok vodeni rastvor proteina prolazi kroz membrane.

[0036] 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, proteini niske molekulske mase i nehranljivi činioci, kao što su inhibitori tripsina, koji su i sami proteini sa niskom molekulskom masom. 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.

[0037] Koncentrovan rastvor proteina soje zatim može da se podvrgne koraku dijafiltracije upotrebom vode ili razblaženog fiziološkog rastvora. Rastvor za dijafiltraciju 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 rastvora za dijafiltraciju, poželjno 5 do 25 zapremina rastvora za dijafiltraciju. U postupku dijafiltriranja, dalje količine nepoželjnih materija se uklanjaju iz bistrog vodenog rastvora proteina soje prolaskom kroz membranu sa permeatom. Ovo pročišćava bistar vodeni rastvor proteina i može takođe da smanji njegovu viskoznost. 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 izolat proteina soje sa sadržajem proteina od najmanje 90 mas. % (N x 6,25) d.b. 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.

[0038] Alternativno, korak dijafiltracije može da se primeni na bistar zakišeljen vodeni rastvor proteina pre koncentrovanja ili na delimično koncentrovan bistar zakišeljen vodeni rastvor proteina. Dijafiltracija se takođe može primeniti na više tačaka tokom procesa koncentrovanja. Kada se dijafiltracija primenjuje pre koncentrovanog ili delimično koncentrovanog rastvora, dobijeni dijafiltrirani rastvor može zatim da se dodatno koncentruje. Smanjenje viskoznosti koje je postignuto višestrukim dijafiltriranjem kao što je rastvor proteina koncentrovan može da omogući višu krajnju, potpuno koncentrovanu koncentraciju proteina koju treba postići. Ovo smanjuje zapreminu materijala za sušenje.

[0039] Korak koncentrovanja i korak dijafiltracije mogu se ovde izvesti na takav način da proizvod od proteina soje naknadno regenerisan sadrži manje od 90 mas. % proteina (N x 6,25) d.b., kao što je najmanje 60 mas. % proteina (N x 6,25) d.b. Delimičnim koncentrovanjem i/ili delimičnom dijafiltracijom bistrog vodenog rastvora proteina soje, moguće je samo delimično ukloniti zagađivače. Ovaj rastvor proteina se zatim može sušiti da bi se dobio proizvod od proteina soje sa nižim nivoima čistoće. Proizvod od proteina soje još uvek može da proizvodi bistre rastvore proteina pod kiselim uslovima.

[0040] 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.

[0041] 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.

[0042] Postoje dva glavna inhibitora tripsina u soji, naime Kunitz inhibitor, koji je toplotno labilan molekul sa molekulskom masom od približno 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.

[0043] Kao što je gore navedeno, toplotni tretman zakišeljenog bistrog rastvora proteina soje može da se koristi za dezaktivaciju toplotno labilnih inhibitora tripsina. Delimično koncentrovan ili potpuno koncentrovan zakišeljen bistar rastvor proteina soje takođe može toplotno da se tretira da se dezaktiviraju toplotno labilni inhibitori tripsina. Kada se toplotni tretman primenjuje na delimično koncentrovan zakišeljen rastvor proteina soje, dobijeni toplotno tretiran rastvor može zatim da se dodatno koncentruje.

[0044] Dodatno, 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 oko 30000 do oko 1000000 Da, radom membrane na povišenim temperaturama, kao što je oko 30 do oko 60°C, i upotrebljavanjem većih zapremina dijafiltracionog medijuma, kao što je 20 do 40 zapremina.

[0045] Zakišeljavanje i membransko obrađivanje razblaženog rastvora proteina na nižoj pH od oko 1,5 do oko 3,0 mogu da smanje aktivnost inhibitora tripsina u odnosu na obradu rastvora na višoj pH od oko 3,0 do oko 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 poveća na željenu vrednost, na primer pH 3, dodavanjem bilo koje pogodne alkalije čistoće za prehrambene proizvode kao što je natrijum hidroksid.

[0046] 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.

[0047] Dodavanje takvih redukcionih agenasa može se izvršiti u različitim fazama celokupnog procesa. Redukujuće sredstvo može da se doda sa sirovinskim materijalom za dobijanje 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 koncentrovan rastvor proteina pre ili posle dijafiltracije ili može da bude suvo pomešan sa osušenim proizvodom od proteina soje. Dodavanje redukujućeg sredstva može da se kombinuje sa korakom toplotnog tretmana i koracima membranskog postupka, kao što je gore opisano.

[0048] Ako je poželjno zadržati aktivne inhibitore tripsina u koncentrovanom rastvoru proteina, ovo se može postići eliminisanjem ili smanjenjem inteziteta koraka toplotnog tretmana, ne korišćenjem redukcionih sredstava, korišćenjem koraka koncentrovanja i dijafiltracije na višem kraju opsega pH, kao što je pH 3 do oko 4,4, upotrebljavanjem koncentracionih i dijafiltracionih membrana sa manjom veličinom pora, radom membrana na nižim temperaturama i korišćenjem manjih zapremina dijafiltracionog medijuma.

[0049] 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.

[0050] Koncentrovan i opciono dijafiltriran bistar vodeni rastvor proteina može da se tretira sa adsorbensom, kao što je aktivan ugljenik u prahu ili aktivan ugljenik u granulama, da bi se uklonila obojena 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 ceđenje.

[0051] Koncentrovan i opciono dijafiltriran bistar vodeni rastvor proteina soje može da se osuši bilo kojom pogodnom tehnikom, kao što su sušenje raspršivanjem ili sušenje zamrzavanjem. Korak pasterizacije može da se izvrši na rastvoru proteina soje pre sušenja. Takva pasterizacija može da se izvede pod bilo kojim željenim uslovima pasterizacije. Obično, koncentrovan i opciono dijafiltriran rastvor proteina soje se zagreva na temperaturi od oko 55° do oko 70°C, poželjno oko 60° do oko 65°C, u toku oko 30 sekundi do oko 60 minuta, poželjno oko 10 minuta do oko 15 minuta. Pasterizovan koncentrovan rastvor proteina soje zatim može da se hladi za sušenje, poželjno na temperaturi od oko 25° do oko 40°C.

[0052] Osušen proizvod od proteina soje ima sadržaj proteina veći od 60 mas. % (N x 6,25) d.b. Poželjno, osušen proizvod od proteina soje je izolat sa visokim sadržajem proteina, većim od 90 mas. % proteina, poželjno najmanje 100 mas. % (N x 6,25) d.b.

[0053] Različiti postupci mogu da se koriste da se obezbedi izolat proteina soje sa podešenom pH prema pronalasku iz izolata proteina soje rastvorljivog u kiselini i za vešto upravljanje njegovim funkcionalnim osobinama.

[0054] U jednom takvom postupku, kiseli proizvod izolat proteina soje, dobijen kako je prethodno opisano, se obrazuje u vodenom rastvoru, pH vodenog rastvora se podiže do pH 6 i materijal se suši. Alternativno, talog koji je nastao podešavanjem pH na 6 se regeneriše i ove čvrste supstance se suše da bi se dobiod izolat proteina soje. Kao dalje alternativno, rastvor sa pH 6 može da se zagreva na temperaturi od 70° do 160°C, u toku 2 sekunde do 60 minuta, poželjno 80° to 120°C, u toku 15 sekundi do 15 minuta, još poželjnije 85° do 95°C, u toku 1 do 5 minuta, pre nego što se čitav uzorak osuši, ili u još jednom alternativnom postupku, regenerisanjem i sušenjem samo nerastvornih čvrstih supstanci iz uzorka koji je tretiran toplotom.

[0055] U još jednoj alternativi, koncentrovan rastvor proteina iz gore opisanog koraka (h) za dobijanje proizvoda od proteina soje rastvorljivog u kiselinama može da se podesi na pH 6 da izazove taloženje proteina. Čitav uzorak zatim može da se osuši ili istaložene čvrste supstance mogu da se sakupe i samo one osuše da bi se dobio proizvod. Alternativno, rastvor koji ima pH 6 može da se zagreva na temperaturi od 70° do 160°C, u toku 2 sekunde do 60 minuta, poželjno 80° do 120°C, u toku 15 sekundi

1

do 15 minuta, još poželjnije 85° do 95°C, u toku 1 do 5 minuta, pre nego što se osuši čitav uzorak ili regenreiše i osuši samo istaložen materijal.

[0056] U postupcima u kojima se istaložene čvrste supstance sakupljaju i suše, preostala rastvorljiva frakcija proteina može takođe da bude obrađena da bi se dobio proizvod od proteina soje. Rastvorljiva frakcija može da se direktno osuši ili može dalje da se obradi membranskim koncentrovanjem i/ili dijafiltracijom i/ili toplotnim tretmanom pre sušenja.

PRIMERI

[0057] U primerima koji slede, svi proizvodi osušeni zamrzavanjem su samleveni u prah, sadržaj proteina u prahu je određivan metodom sagorevanja pomoću Leco instrumenta za određivanje azota a sadržaj vlage u prahu je određivan metodom sušenja u sušnici. Proizvodi osušeni raspršivanjem su analizirani na sličan način, ali nisu zahtevali mlevenje pre analiziranja.

[0058] Senzorna procena uzoraka je izvedena kao što sledi u nastavku.

[0059] Uzorci su predstavljeni za senzornu procenu kao disperzija 2% mas./v proteina u prečišćenoj vodi za piće na oko pH 6. Neformalnom panelu od 6 do 8 panelista je zatraženo da slepo uporede eksperimentalni uzorak sa uzorkom S013-K19-09A standardnog proizvoda IEP pH 6, pripremljenog kao što je opisano u uporednom primeru 1 u nastavku, i da označe koji uzorak je imao mahunastiji ukus

Uporedni primer 1

[0060] Ovaj uporedni primer prikazuje pripremanje izolata proteina soje uobičajenim izoelektričnim taloženjem.

[0061] 30 kg belih ljuspica soje dodato je u 300 L RO vode dodato je na ambijentalnoj temperaturi a pH je podešen na 8,5 dodavanjem 1M rastvora natrijum hidroksida. Uzorak je mešan u toku 30 minuta da bi se dobio vodeni rastvor proteina. pH ekstrakcije se nadgleda i održava na 8,5 tokom 30 minuta. Preostale bele ljuspice soje su uklonjene a dobijeni rastvor proteina prečišćen je centrifugiranjem i ceđenjem da bi se dobilo 278,7 L proceđenog rastvora proteina koji ima sadržaj proteina od 2, 93masenih %. pH rastvora proteina je podešen na 4,5 dodavanjem HCl koja je bila razblažena sa jednakom zapreminom vode i nastao je talog. Talog je sakupljen centrifugiranjem, zatim je ispran ponovnim suspendovanjem u 2 zapremine RO vode. Ispran talog je zatim sakupljen centrifugiranjem. Dobijeno je ukupno 32,42 kg ispranog taloga sa sadržajem proteina od 18,15 mas. %. Ovo je predstavljalo prinos od 72,0% proteina u prečišćenom rastvoru ekstrakta. Alikvot od 16,64 kg ispranog taloga je spojen sa jednakom masom RO vode a zatim je pH uzorka podešen na 6 sa natrijum hidroksidom. Uzorak sa podešenom pH je zatim osušen raspršivanjem da bi se dobio izolat sa sadržajem proteina od 93,80% (N x 6,25) d.b. Proizvod je označen kao S013-K19-09A standardni IEP pH 6.

Primer 2

[0062] Ovaj primer pokazuje jedan postupak za pripremanje izolata proteina soje sa podešenom pH.

[0063] 30 kg odmašćenog, minimalno tretiranog toplotom, brašna soje je dodato u 300 L 0,15 M rastvora CaCl2na ambijentalnoj temperaturi i mešano je u toku 30 minuta da bi se dobio vodeni rastvor proteina. Dodato je dodatnih 300 L 0,075 M rastvora CaCl2i ostatak brašna soje je uklonjen a dobijeni rastvor proteina je prečišćen centrifugiranjem da bi se proizvelo 532,5 L centrifugiranog rastvora proteina koji ima sadržaj proteina od 1,22 masenih %. pH uzorka je zatim snižen na 3,09 sa razblaženom HCl.

[0064] Razblažen i zakišeljen rastvor ekstrakta proteina je smanjen u zapremini sa 532 L na 107 L koncentrovanjem na polietarsulfonskoj (PES) membrani koja ima granicu molekulske mase od 100000 daltona. Korak koncentrovanja i sledeći koraci obrade membranom su svi izvedeni na približno 30°C. Rastvor je dijafiltriran sa 370 L vode prečišćene reverzibilnom osmozom (RO) praćeno daljim koncentrovanjem da bi se dobilo 37,86 kg koncentrovanog rastvora proteina sa sadržajem proteina od 13,97 masenih %. Ovo je predstavljalo prinos od 81,4 mas. % početno prečišćenog rastvora proteina.

[0065] Uzorak od 1,5 kg koncentrovanog rastvora proteina je tretiran sa 25% mas./v vodenog rastvora natrijum hidroksida da bi se podigla pH uzorka na 6 i da bi nastao talog. Talog je sakupljen centrifugiranjem na 10000 g, a zatim osušen zamrzavanjem da bi nastao proizvod nazvan S009-D27-09A S701N koji ima sadržaj proteina od 106,53 mas. % (N x 6,25) na osnovu suve mase.

[0066] Svi senzorni panelisti (6 od 6) koji su ocenjivali S009-D27-09A S701N, ocenili su ovaj uzorak kao manje mahunast u odnosu na standardnu IEP kontrolu, pripremljenu kao što je opisano u uporednom primeru 1.

Primer 3

[0067] Ovaj primer pokazuje još jedan postupak za pripremanje izolata proteina soje sa podešenom pH.

[0068] 60 kg odmašćenog, minimalno tretiranog toplotom, brašna soje je dodato u 600 L 0,15 M rastvora CaCl2na ambijentalnoj temperaturi i mešano je u toku 30 minuta da bi se dobio vodeni rastvor proteina. Dodato je dodantnih 600 L 0,075 M rastvora CaCl2i ostatak brašna soje je uklonjen a dobijeni rastvor proteina je prečišćen centrifugiranjem i proceđen da bi se dobilo 975 L proceđenog rastvora proteina koji ima sadržaj proteina od 1,15masenih %. Dodata je polovina zapremine vode a pH uzorka snižena na 3,05 sa razblaženom HCl.

[0069] Razblažen i zakišeljen rastvor ekstrakta proteina je smanjen u zapremini sa 1505 L na 305 L koncentrovanjem na polietarsulfonskoj (PES) membrani koja ima granicu molekulske mase od 100000 daltona. Korak koncentrovanja i sledeći koraci obrade membranom su svi izvedeni na približno 30°C. Rastvor je zatim dijafiltriran sa 650 L vode prečišćene reverzibilnom osmozom (RO) praćeno daljim koncentrovanjem da bi se dobilo 59,44 kg koncentrovanog rastvora proteina sa sadržajem proteina od 15,51 masenih %. Ovo je predstavljalo prinos od 82,2 mas. % početnog proceđenog rastvora proteina.

[0070] Uzorak od 10,20 kg koncentrovanog rastvora proteina je razblažen sa jednakom zapreminom vode da bi se pomoglo mešanje za vreme sledećeg koraka zagrevanja.

[0071] Razblažen rastvor je podešen na pH 6 sa 25% mas./v vodenog rastvora natrijum hidroksida a zatim zagrevan na 95°C u toku 5 minuta uz mešanje u parnom kotlu sa oblogom. Do velikog taloženja dolazi pri podešavanju na pH 6.

[0072] Zagrejani rastvor se zatim ohladi i centrifugira na 4000 g da se odvoji istaloženi materijal od rastvorljive frakcije. Dobijene kuglice se ponovo suspenduju u vodi prečišćenoj reverzibilnom osmozom (RO) za sušenje raspršivanjem. Suv proizvod je označen kao S008-E11-09A S701NH i imao je sadržaj proteina od 101,02 mas. % (N x 6,25) na osnovu suve mase.

[0073] Većina senzornih panelista (5 od 8) koji su ocenjivali S008-E11-09A S701NH, ocenili su ovaj uzorak kao manje mahunast u odnosu na standardnu IEP kontrolu, pripremljenu kao što je opisano u uporednom primeru 1.

Primer 4

[0074] Ovaj primer pokazuje još jedan postupak za pripremanje izolata proteina soje sa podešenom pH.

[0075] 30 kg odmašćenog, minimalno tretiranog toplotom, brašna soje je dodato u 300 L 0,15 M rastvora CaCl2na ambijentalnoj temperaturi i mešano je u toku 30 minuta da bi se dobio vodeni rastvor proteina. Dodato je dodantnih 300 L 0,075 M rastvora CaCl2i ostatak brašna soje je uklonjen a dobijeni rastvor proteina je prečišćen centrifugiranjem i ceđenjem da bi se proizvelo 525 L proceđenog rastvora proteina koji ima sadržaj proteina od 1,32 masenih %. Dodata je polovina zapremine vode a pH uzorka je snižena na 3,08 sa razblaženom HCl. Razblažen i zakišeljen rastvor proteina je zatim zagrevan na 90°C u toku 1 minuta, zatim ohlađen na 50°C za obrade membranom.

[0076] Razblažen, zakišeljen i toplotno tretiran rastvor ekstrakta proteina je smanjen u zapremini sa 781,5 L na 156,5 L koncentrovanjem na polietarsulfonskoj (PES) membrani koja ima granicu molekulske mase od 100000 daltona. Korak koncentrovanja i svi sledeći koraci obrade membranom su izvedeni na približno 50°C. Rastvor je zatim dijafiltriran sa 150 L vode prečišćene reverzibilnom osmozom (RO) praćeno daljim koncentrovanjem do zapremine od 43,5 L. Rastvor je zatim dijafiltriran sa dodantnih 150 L vode prečišćene reverzibilnom osmozom (RO), zatim dalje koncentrovan do 19,5 L. RO voda je zatim dodata u uzorak da bi se dobila ukupna masa od 72,74 kg razblaženog rastvora proteina koji ima koncentraciju proteina od 9,47 mas. %. Ovo je predstavljalo prinos od 99,4% početnog proceđenog rastvora proteina.

[0077] Uzorak od 30 kg razblaženog rastvora proteina je podešen na pH 6 sa 25% mas./v vodenog rastvora natrijum hidroksida i zagrevan na 90°C u toku 5 minuta uz mešanje u parnom kotlu sa oblogom. Do velikog taloženja dolazi pri podešavanju na pH 6.

[0078] Zagrejani rastvor je ohlađen i talog je ostavljen da se slegne. Rastvorljiva frakcija je odlivena i zamenjena jednakom zapreminom vode da bi se ponovo suspendovale čvrste supstance. Suspenzija je ostavljena da se slegne a tečna faza je zatim ponovo odlivena da bi se uklonili preostali tragovi rastvorljive frakcije.

[0079] Dobijeni talog je zatim osušen raspršivanjem. Suv proizvod je označen kao S010-E26-09A S701NH i imao je sadržaj proteina od 101,46 mas. % (N x 6,25) na osnovu suve mase.

[0080] Svi senzorni panelisti (6 od 6) koji su ocenjivali S010-E26-09A S701NH ocenili su ovaj uzorak kao manje mahunast u odnosu na standardnu IEP kontrolu, pripremljenu kao što je opisano u uporednom primeru 1.

1

Primer 5

[0081] Ovaj primer pokazuje još jedan postupak za pripremanje izolata proteina soje sa podešenom pH.

[0082] 30 kg odmašćenih, belih ljuspica soje je dodato u 300 L 0,13 M rastvora CaCl2na 60°C i mešano je u toku 30 minuta da bi se dobio vodeni rastvor proteina. Ostatak belih ljuspica soje je uklonjen a dobijeni rastvor proteina je prečišćen centrifugiranjem da bi se proizvelo 252,4 L centrifugiranog rastvora proteina koji ima sadržaj proteina od 2,72 masenih %. Prečišćen rastvor proteina je zatim dodat u 188,7 L vode prečišćene reverzibilnom osmozom (RO) na 60°C a pH uzorka je snižena na 3,38 sa razblaženom HCl.

[0083] 420 L razblaženog i zakišeljenog rastvora ekstrakta proteina je smanjeno u zapremini na 100 L koncentrovanjem na polietarsulfonskoj (PES) membrani, koja ima granicu molekulske mase od 100000 daltona, rađeno na temperaturi od približno 55°C. U ovom trenutku, zakišeljen rastvor proteina, sa sadržajem proteina 4,82 mas. %, se dijafiltrira sa 150 L vode prečišćene reverzibilnom osmozom, sa izvođenjem postupka dijafiltracije na približno 56°C. Dijafiltrirani rastvor je zatim koncentrovan do zapremine od 52 L i dijafiltriran sa dodantnih 468 L RO vode, sa izvođenjem postupka dijafiltracije na približno 60°C. Nakon ove druge dijafiltracije, rastvor proteina je koncentrovan od sadržaja proteina od 9,99 masenih % do sadržaja proteina od 13,12 masenih % a zatim razblaženo do sadržaja proteina od 6,44 masenih % sa vodom da bi se olakšalo sušenje raspršivanjem ili dalje prerađivanje. Razblažen rastvor proteina pre sušenja raspršivanjem ili daljeg prerađivanja regenrisan je u prinosu od 74,7 mas. % od početnog prečišćenog rastvora proteina.

[0084] Uzorak od 1,8 kg razblaženog rastvora proteina je tretiran sa 6 M vodenog rastvora natrijum hidroksida da bi se podigao pH uzorka na 6,08 i obrazovao talog. Uzorak je zatim osušen zamrzavanjem da bi se dobio proizvod nazvan S023-L09-10A S701N (bez frakcionisanja). This product had a protein content of 103,47 mas. % (N x 6,25) d.b.

[0085] Još jedan uzorak od 1,8 kg razblaženog rastvora proteina je dalje razblažen sa 1,8 L RO prečišćene vode a zatim je tretiran sa 6 M vodenog rastvora natrijum hidroksida da bi se podigao pH uzorka na 6,00 i obrazovao talog. Rastvor koji ima pH 6 je zagrevan na 95°C u toku 5 minuta a zatim osušen zamrzavanjem. Suv proizvod je nazvan S023-L09-10A S701NH (bez frakcionisanja) i imao je sadržaj proteina od 103,14 mas. % (N x 6,25) d.b.

Primer 6

[0086] Ovaj primer sadrži procenu rastvorljivosti u vodi izolata proteina soje koji su proizvedeni po postupcima iz primera 2 do 5. Rastvorljivost proteina je procenjena korišćenjem izmenjene verzije postupka od Morr et al., J . Food Sci.50:1715-1718.

[0087] U čašu je odmereno dovoljno proteinskog praha da se obezbedi 0,5 g proteina, a zatim se dodaje mala količina vode prečišćene reverzibilnom osmozom (RO) i smeša se meša dok ne nastane glatka pasta. Zatim se dodaje dodatna voda da se zapremina dovede približno do 45 ml. Sadržaj čaše je zatim polako mešan u toku 60 minuta pomoću magnetne mešalice. PH je određen odmah nakon dispergovanjae proteina i podešen je na odgovarajući nivo (2, 3, 4, 5, 6 ili 7) sa razblaženom NaOH ili HCl. Uzorak je takođe pripremljen na prirodnoj pH. Za uzorke sa podešenom pH, pH je merena i korigovana dva puta za vreme 60 minuta mešanja. Nakon 60 minuta mešanja, uzorci su dopunjeni do 50 ml ukupne zapremine sa RO vodom, dajući 1% mas./v disperziju proteina. Sadržaj proteina u disperzijama je meren analizom sagorevanja pomoću Leco instrumenta. Alikvoti disperzija su zatim centrifugirani na 7800 g u toku 10 minuta, što je dovodilo do taloženja nerastvorljivog materijala i dalo bistar supernatant. Sadržaj proteina iz supernatanta je meren Leco analizom a rastvorljivost proteina iz proizvoda je zatim izračunata na sledeći način: Rastvorljivost (%) = (% proteina u supernatantu /% proteina u početnoj disperziji) x 100

[0088] Prirodne vrednosti pH iz izolata proteina proizvedenih u primerima 2 do 5 su prikazane u sledećoj tabeli 1:

[0089] Rezultati rastvorljivosti su dati u sledećoj tabeli 2.

Tabela 2 - Rastvorlivost roizvoda na različitim H vrednostima

[0090] Kao što se može videti iz rezultata u tabeli 2, proizvodi S701N su prilično rastvorljivi pri pH 2 i 3, ali nisu rastvorljivi kao pri drugim ispitivanim pH vrednostima. Dodavanje toplotnog tretmana da bi se dobio S701NH dovodi do proizvoda koji je bio skoro potpuno nerastvoran pri svim ispitivanim pH vrednostima.

Primer 7

[0091] Ovaj primer sadrži procenu sposobnosti vezivanja vode izolata proteina soje koji su proizvedeni postupcima iz primera 2 do 5

[0092] Proteinski prah (1 g) je odmeren u epruvete za centrifugiranje (50 ml) poznate mase. U ovaj prah je dodato približno 20 ml vode prečišćene reverzibilnom osmozom (RO) na prirodnoj pH. Sadržaj

1

epruveta je pomešan koristeći vorteks mešalicu na umerenoj brzini u toku 1 minuta. Uzorci su inkubirani na sobnoj temperaturi u toku 5 minuta zatim su pomešani vorteks mešalicom u toku 30 sekundi. Ovo je praćeno inkubacijom na sobnoj temperaturi još 5 minuta praćeno sa još 30 sekundi vorteks mešanja. Uzorci su zatim centrifugirani na 1 000 g u toku 15 minuta na 20°C. Nakon centrifugiranja, supernatant je pažljivo izliven, vodeći računa da sav čvrsti materijal ostane u epruveti. Epruveta za centrifugu je zatim ponovo izvagana i određena je masa uzorka zasićenog vodom.

[0093] Sposobnost vezivanja vode (WBC) je izračunata kao:

WBC (ml/g) = (masa uzorka zasićenog vodom – masa početnog uzorka) / (masa početnog uzorka x ukupan sadržaj čvrstih supstanci uzorka)

[0094] Dobijeni rezultati sposobnosti vezivanja vode su prikazani u sledećoj tabeli 3

[0095] Kao što se može videti iz rezultata prikazanih u tabeli 3, uključivanje toplotnog tretmana u pripremanje proizvoda sa podešenom pH je doveo do veće sposobnosti vezivanja vode.

Suština opisa

[0096] U suštini ovog opisa, predmetni pronalazak obezbeđuje postupke za proizvodnju proizvoda od proteina soje sa skoro neutralnim prirodnim pH vrednostima koji mogu zameniti uobičajene izolate proteina soje u raznim primenama u hrani.

1

Claims (12)

Patentni zahtevi

1. Proizvod od proteina soje koji ima sadržaj proteina od najmanje 60 mas. % (N x 6,25) d.b. sa prirodnom pH 6, koji nema mahunast ukus, i koji je: slabo rastvoran u vodi preko opsega pH od 4 do 7, ili suštinski nerastvoran u vodi preko opsega pH od 2 do 7, koji se dobija postupkom prema zahtevu 6.

2. Proizvod od proteina soje prema zahtevu 1, koji ima sadržaj proteina od najmanje 90 mas. % (N x 6,25).

3. Proizvod od proteina soje prema zahtevu 1, koji ima sadržaj proteina od najmanje 100 mas. % (N x 6,25).

4. Proizvod od proteina soje prema zahtevu 3, pri čemu proizvod od proteina soje ima rastvorljivost na 1% mas./v proteina od najmanje 89,1% u vodi na pH 2 do 3 i najviše 41,4% u vodi preko opsega pH od 4 do 6; ili ima rastvorljivost 1% mas./v proteina ne višu od 13,8% u vodi preko opsega pH od 2 do 7, pri čemu se rastvorljivost određuje u skladu sa odnosom:

Rastvorljivost (%) = (% proteina u supernatantu / % proteina u početnoj disperziji) x 100.

5. Hranljiva kompozicija koja sadrži proizvod od proteina soje prema bilo kom zahtevu od 1 do 3.

6. Postupak za proizvodnju proizvoda od proteina soje koji ima sadržaj proteina od najmanje 60 mas. % (N x 6,25) d.b. sa prirodnom pH 6 i koji ima nemahunast ukus, i koji je slabo rastvoran u vodi preko opsega pH od 4 do 7, ili suštinski nerastvoran u vodi preko opsega pH od 2 do 7, koji obuhvata:

obezbeđivanje vodenog rastvora proizvoda od proteina soje koji ima sadržaj proteina od najmanje 60 mas. % (N x 6,25) d.b. koji je potpuno rastvorljiv u vodenom medijumu na pH manjem od 4,4 i toplotno stabilan pri tom opsegu pH, podešavanjem pH rastvora na pH 6 da bi se iz njega taložio protein soje, i

(a) sušenje celog uzorka sa podešenom pH, ili

(b) regenerisanje i sušenje istaloženog materijala , ili

(c) toplotni tretman rastvora sa podešenom pH a zatim sušenje celog uzorka, ili (d) toplotni tretman rastvora sa podešenom pH zatim regenerisanje i sušenje istaloženog materijala.

7. Postupak prema zahtevu 6, pri čemu se pomenuti toplotni tretman vrši na temperaturi od 70° do 160°C u toku 2 sekunde do 60 minuta.

8. Postupak prema zahtevu 7, pri čemu se pomenuti toplotni tretman vrši na temperaturi od 80° do 120°C u toku 15 sekundi do 15 minuta.

9. Postupak prema zahtevu 8, pri čemu se pomenuti toplotni tretman vrši na temperaturi od 85° do 95°C u toku 1 do 5 minuta.

10. Postupak prema bilo kom od zahteva 6 do 9, pri čemu je vodeni rastvor proizvoda od proteina soje obezbeđen:

(a) ekstrakcijom sirovina za dobijanje proteina soje sa vodenim rastvorom soli kalcijuma da bi se izazvala rastvorljivost proteina soje iz sirovina za dobijanje proteina soje i da bi se dobio vodeni rastvor proteina soje,

(b) odvajanjem vodenog rastvora proteina soje od ostatka sirovine za dobijanje proteina soje, (c) opciono razblaživanjem vodenog rastvora proteina soje,

(d) podešavanjem pH vodenog rastvora proteina soje na pH od 1,5 do 4,4 da bi se dobio zakišeljen bistar rastvor proteina soje,

(e) opciono toplotnim tretiranjem zakišeljenog rastvora da bi se smanjila aktivnost nehranljivih inhibitora tripsina i sadržaj mikroba,

(f) koncentrovanjem vodenog bistrog rastvora proteina soje istovremeno održavajući jonsku jačinu suštinski konstantnom upotrebom tehnike selektivne membrane,

(g) opciono dijafiltriranjem koncentrovanog rastvora proteina soje<, i>

(h) opciono pasterizacijom koncentrovanog rastvora proteina soje da bi se smanjio sadržaj mikroba.

11. Postupak prema zahtevu 10, pri čemu je vodeni rastvor soli kalcijuma vodeni rastvor kalcijum hlorida.

12. Postupak prema zahtevu 10 ili 11, pri čemui je pH vodenog rastvora proteina soje podešen na pH od 2 do 4.

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

1