無熱處理地生產卡諾拉蛋白產物(「C200CaC」)的製作方法

2023-05-23 00:08:11 3

專利名稱：無熱處理地生產卡諾拉蛋白產物(「C200CaC」)的製作方法
技術領域：
本發明涉及卡諾拉(canola)蛋白產物的生產。
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背景技術：
轉讓給其受讓人且其公開內容通過引用結合到本文中的共同待審的於2009年8 月18日提交的美國專利申請第12/542，922號(7865-402)，描述了在寬的酸性pH值範圍內有溶解性並在水介質中有澄清度的卡諾拉蛋白分離物的生產，使得例如製備蛋白強化飲料 (尤其在酸性PH下)成為可能，飲料的澄清度不受加入卡諾拉蛋白分離物的損害。在前美國申請第12/542，922號中使用的步驟包括將氯化鈣加入沉澱卡諾拉蛋白膠束團(micellar mass)所得上清液中以提供電導率為約5mS至約30mS,優選約8至約 IOmS ;從所得溶液中除去沉澱的植酸鹽物質以留下澄清溶液；任選調節澄清溶液的pH為約
2.O至約4. 0，優選約2. 9至約3. 2，例如通過加入鹽酸；將任選經pH調節的澄清溶液濃縮至蛋白含量為約50至約500g/L，優選約100至約250g/L，產生澄清的濃縮卡諾拉蛋白溶液；任選滲濾澄清的濃縮卡諾拉蛋白溶液，例如使用大量PH 3的水；任選進行脫色步驟，例如顆粒活性炭處理；和乾燥濃縮溶液。該在前申請以卡諾拉蛋白分離物形式描述產物，即一種基於乾重基礎含有至少90 重量％ (NX6. 25)的卡諾拉蛋白產物。卡諾拉也被稱為油菜籽或者油菜(oil seed rape)。發明概沭現已發現，如果前述US 12/542, 922中描述的步驟以下述方式進行，所述方式使得所得卡諾拉蛋白產物含有低於約90重量％ (NX6. 25)d.b.蛋白，例如至少約60重量％ (NX6. 25)，該濃度的產物被認為是濃縮物，那麼得到性能令人滿意的卡諾拉蛋白產物。本文通過省略滲濾步驟或通過較早停止超濾步驟實現該結果，使得在這些步驟期間除去較少量的雜質。依據本發明一個方面，提供一種製備卡諾拉蛋白產物的方法，所述方法包括將鈣鹽(優選氯化鈣)加入沉澱卡諾拉蛋白膠束團所得上清液中以提供電導率為約5mS至約30mS,優選約8至約IOmS,以形成植酸韓沉澱，從所得溶液中除去沉澱的植酸鈣以提供澄清溶液，任選調節澄清溶液的pH為約2. O至約4. 0，優選約2. 9至約3. 2，例如通過加入鹽酸，將任選經pH調節的澄清溶液濃縮至蛋白含量為至少約50g/L，優選約50至約 500g/L，更優選約100至約250g/L，以產生澄清的濃縮卡諾拉蛋白溶液，任選滲濾澄清的濃縮卡諾拉蛋白溶液，例如使用大量pH 3或天然pH的水，
任選進行脫色步驟，例如顆粒活性炭處理，和乾燥濃縮蛋白溶液以產生乾燥卡諾拉蛋白產物，其中所述濃縮和/或任選滲濾步驟以下述方式進行，所述方式使得乾燥卡諾拉蛋白產物基於乾重基礎含有約60至低於90重量％ (NX6. 25)的蛋白。在加入鈣鹽之前可將上清液部分濃縮至中間濃度。如上所述除去形成的沉澱並將所得溶液酸化，進一步濃縮至終濃度，然後任選滲濾和乾燥。備選地，首先可將上清液濃縮至終濃度，將鈣鹽加入濃縮上清液中，除去所得沉澱，酸化溶液，然後任選滲濾和乾燥。在上述方法的另一個變體中，最初將少量鈣鹽加入上清液中使得無沉澱形成，酸化溶液並部分濃縮至中間濃度，將另外量的鈣鹽加入部分濃縮的上清液中，沉澱形成。除去沉澱，將溶液濃縮至其終濃度，並任選滲濾和乾燥。上述步驟中一個任選項是省略除去沉澱，這導致產物中較高的植酸鹽含量。在這樣的步驟中，將鈣鹽加入上清液(部分濃縮上清液或完全濃縮上清液)中，且不除去沉澱。 酸化導致沉澱的再次溶解。另一個任選項是省略酸化並在天然pH下進行溶液的處理。在該任選項中，將鈣鹽加入上清液(部分濃縮上清液或濃縮上清液)中以形成被除去的沉澱。然後將所得溶液按照上述無酸化步驟地進行處理。如果在加入鈣鹽之前部分濃縮上清液並在除去沉澱之後完全濃縮，那麼將上清液首先濃縮至蛋白濃度為約50g/L以下，並在除去沉澱之後，接著濃縮至濃度為至少約50g/ L，優選約50至約500g/L，更優選約100至約250g/L。在本發明一個實施方案中，可分兩個階段加入鈣鹽。在該實施方案中，將少量鈣加入上清液中以提供電導率為約ImS至約3. 5mS，優選約ImS至約2mS，該電導率不足以引起沉澱形成。在上述條件下，酸化和部分濃縮所得溶液。將餘下的鈣鹽加入部分濃縮溶液中以提供電導率為約4mS至約30mS，優選約4至約10mS，導致沉澱形成。然後除去沉澱。然後將所得澄清溶液在上述條件下濃縮。本文方法生產的卡諾拉蛋白產物不僅適合酸性介質的蛋白強化，而且可用於常規應用蛋白分離物，包括但不限於加工食品和飲料的蛋白強化、油的乳化、在焙烤食品中作為成體劑(body former)和在截留氣體的產品中作為發泡劑。此外，卡諾拉蛋白產物可形成在仿肉製品中有用的蛋白纖維，並且可用作其中蛋清用作粘合劑的食品產品中的蛋清代替物或者增補劑。卡諾拉蛋白產物可用作營養補充劑。卡諾拉蛋白產物的其它用途為在寵物食品、動物飼料中和在工業和化妝品應用以及個人護理產品中。發明的一般性說明提供卡諾拉蛋白產物的方法的最初步驟包括溶解卡諾拉油柏的蛋白物質。從卡諾拉籽柏中回收的蛋白物質可以是天然存在於卡諾拉籽中的蛋白，或者蛋白物質可以是通過遺傳操作改造但是具有天然蛋白特有的疏水性和極性的蛋白。卡諾拉柏可以是任何從卡諾拉油籽中除去卡諾拉油所得的含有不同水平的非變性蛋白的卡諾拉柏，例如得自熱己烷提取或冷油擠出方法。從卡諾拉油籽中除去卡諾拉油通常是以與本文所述蛋白分離物回收步驟分離的操作形式進行。
通過使用食品級鹽溶液進行蛋白溶解最有效，因為鹽的存在增強從油柏中除去可溶蛋白。如果卡諾拉蛋白分離物旨在用於非食品用途，那麼可使用非食品級化學製品。鹽通常是氯化鈉，但是可使用其它鹽，例如氯化鉀。鹽溶液的離子強度為至少約O. 05，優選至少約O. 10，以使能夠進行顯著量蛋白的溶解。隨著鹽溶液的離子強度增加，油柏中蛋白的溶解程度開始增加直到達到最大值。任何隨後的離子強度增加不增加總的溶解蛋白。引起最大限度的蛋白溶解的食品級鹽溶液的離子強度視涉及的鹽和選擇的油柏而不同。鑑於隨著離子強度增加，蛋白沉澱所需的稀釋程度越大，通常優選使用的離子強度值小於約O. 8，且更優選的值為約O. I至約O. 15。在分批過程中，蛋白的鹽溶解在約5°C至約75°C的溫度下進行，優選伴隨攪拌以減少溶解時間，溶解時間通常為約10至約60分鐘。優選進行溶解以從油柏中提取基本上與可實行的一樣多的蛋白，以便提供總的高產物產率。選擇約5°C的溫度下限是因為低於該溫度溶解不可實行地慢，而選擇約75°C的優選溫度上限是由於部分存在的蛋白的變性溫度。在連續過程中，卡諾拉油柏中蛋白的提取以與進行卡諾拉油柏蛋白的連續提取一致的任何方式進行。在一個實施方案中，將卡諾拉油柏連續與食品級鹽溶液混合，並將混合物通過有一定長度的管道或導管且以適於足以依照本文所述參數進行所需提取的停留時間的流速傳送。在這種連續步驟中，以可達約10分鐘的時間快速進行鹽溶解步驟，優選進行溶解以從卡諾拉油柏中提取基本上與可實行的一樣多的蛋白。連續步驟中的溶解在約 10°C至約75°C的溫度下進行，優選約15°C至約35°C。食品級鹽水溶液一般pH為約5至約6. 8，優選約5. 3至約6. 2，視需要，可將鹽溶液的PH調節為約5至約6. 8範圍內的任何所需值，以用於通過使用任何合宜的酸(通常是鹽酸)或鹼(通常是氫氧化鈉)進行的提取步驟。在溶解步驟期間食品級鹽溶液中的油柏濃度可改變很大。典型的濃度值為約5至約 15% w/vo使用鹽水溶液的蛋白提取步驟具有另外的溶解可能存在於卡諾拉柏中的脂肪的作用，這因此引起脂肪存在於水相中。得自提取步驟的蛋白溶液一般蛋白濃度為約5至約40g/L，優選約10至約30g/L。鹽水溶液可包含抗氧化劑。抗氧化劑可以是任何合宜的抗氧化劑，例如亞硫酸鈉或抗壞血酸。抗氧化劑的用量可從溶液的約O. 01變化至約I重量％，優選約O. 05重量％。 抗氧化劑用來抑制蛋白溶液中酚的氧化。然後可以任何合宜的方式將得自提取步驟的水相與殘餘卡諾拉柏分離，例如通過使用傾析式離心，接著碟式離心和/或過濾以除去殘餘柏。可乾燥分離的殘餘柏以處理。通過將粉末活性炭或者其它色素吸附劑與分離的蛋白水溶液混合，並隨後合宜地通過過濾除去吸附劑以提供蛋白溶液，可在淺色和不太強烈黃色方面改進最終的卡諾拉蛋白產物的顏色。滲濾也可用於除去色素。這樣的色素除去步驟可在任何合宜條件下完成，通常在分離的蛋白水溶液的環境溫度下，使用任何合適的色素吸附劑。對於粉末活性炭，用量為約O. 025%至約5% w/v，優選約O. 05%至約2% w/v。如果卡諾拉籽柏包含顯著量的脂肪，如轉讓給其受讓人和其公開內容通過引用結合到本文中的美國專利第5，844，086和6，005, 076號所述，那麼可對分離的蛋白水溶液和下文所述的濃縮的蛋白水溶液進行其中所述的脫脂步驟。如果進行顏色改進步驟，那麼可在第一次脫脂步驟後進行這種步驟。作為使用鹽水溶液提取油柏的備選，可單獨使用水進行這種提取，但是與鹽水溶液相比，單獨使用水往往從油柏中提取較少的蛋白。如果使用這樣的備選，那麼可將上文所述濃度的鹽加入與殘餘油柏分離後的蛋白溶液中，以便在下文所述濃縮步驟期間將蛋白維持在溶液中。如果進行第一次除脂步驟，那麼通常在這種操作完成後加入鹽。另一個備選步驟是使用相對高pH值(高於約6. 8，一般高至約9. 9)的食品級鹽溶液提取油柏。食品級鹽溶液的pH可通過使用任何合宜的食品級鹼(例如氫氧化鈉水溶液)調節至所需的鹼性值。備選地，可使用相對低pH(低於約pH 5，一般低至約pH 3)的鹽溶液提取油柏。如果使用這種備選，那麼然後以任何合宜方式將得自油柏提取步驟的水相與殘餘卡諾拉柏分離，例如通過使用傾析式離心，接著碟式離心和/或過濾以除去殘餘柏。 可乾燥分離的殘餘柏以處理。然後在下文所述進一步處理之前，如上所述將得自高或低pH提取步驟的蛋白水溶液的PH調節為約5至約6. 8的範圍，優選約5. 3至約6. 2。視需要，這種pH調節可使用任何合宜的酸(例如鹽酸)或鹼(例如氫氧化鈉)進行。濃縮蛋白水溶液以提高其蛋白濃度，同時保持其離子強度基本上恆定。一般進行這種濃縮以提供蛋白濃度為至少約50g/L的濃縮蛋白溶液，優選至少約200g/L，更優選至少約 250g/L。可以與分批或者連續操作一致的任何合宜方式進行濃縮步驟，例如通過使用任何合宜的選擇性膜技術，例如使用膜(例如中空纖維膜或纏繞膜)的超濾或滲濾，考慮到不同膜材料和結構，膜具有合適的分子量分離點，例如約3，000至約100，000道爾頓，優選約 5，000至約10，000道爾頓，且對於連續操作，隨著蛋白水溶液通過膜，膜尺寸允許所需濃縮程度。如眾所周知的，超濾和類似的選擇性膜技術允許低分子量物類通過膜，同時防止較高分子量物類通過膜。低分子量物類不僅包括食品級鹽的離子物類，而且包括提取自源材料的低分子量物質(例如碳水化合物、色素和抗營養因子)，以及任何低分子量形式的蛋白。考慮到不同膜材料和結構，通常選擇膜的分子量分離點以確保截留溶液中顯著比例的蛋白，同時允許汙染物通過。然後，可使用摩爾濃度和pH與提取溶液相同的鹽水溶液對濃縮蛋白溶液進行滲濾步驟。可使用約2至約20體積的滲濾溶液進行這種滲濾，優選約5至約10體積的滲濾溶液。在滲濾操作中，通過使滲透物通過膜從蛋白水溶液中除去更多量的汙染物。可進行滲濾操作，直到在滲透物中不存在顯著另外量的汙染物和可見顏色。可使用與濃縮步驟相同的膜進行這種滲濾。然而，視需要，可使用有不同分子量分離點的分離膜進行滲濾步驟， 例如考慮到不同膜材料和結構，具有在約3，000至約100，000道爾頓，優選約5，000至約
10,000道爾頓範圍內的分子量分離點的膜。在至少部分滲濾步驟期間，抗氧化劑可存在於滲濾介質中。抗氧化劑可以是任何合宜的抗氧化劑，例如亞硫酸鈉或抗壞血酸。在滲濾介質中所用抗氧化劑的量取決於使用的材料，且可從約O. 01變化至約I重量％，優選約O. 05重量％。抗氧化劑用來抑制存在於濃縮的卡諾拉蛋白分離物溶液中的酚的氧化。濃縮步驟和滲濾步驟可在任何合宜溫度下進行，一般約20°C至約60°C，優選約 20°C至約30°C，並持續一段時間以完成所需程度的濃縮。使用的溫度和其它條件在某種程度上取決於用於進行濃縮的膜設備和所需的溶液蛋白濃度。視需要，如美國專利第5，844，086和6，005, 076號所述，可對濃縮和任選滲濾的蛋
白溶液進行進一步的脫脂操作。作為上文所述脫色操作的備選，可對濃縮和任選滲濾的蛋白溶液進行脫色操作。 本文可使用粉末活性炭，以及顆粒活性炭(GAC)。可用作顏色吸附劑的另一種材料是聚乙烯吡咯烷酮。顏色吸附劑處理步驟可在任何合宜條件下進行，一般在卡諾拉蛋白溶液的環境溫度下。對於粉末活性炭，用量可為約O. 025%至約5% w/v,優選約O. 05%至約2% w/v。如果聚乙烯吡咯烷酮用作顏色吸附劑，那麼用量可為約O. 5%至約5% 八，優選約2%至約 3% w/vo從卡諾拉蛋白溶液中除去顏色吸附劑可通過任何合宜的方法，例如通過過濾。可對得自任選脫色步驟的濃縮和任選滲濾的蛋白溶液進行巴氏消毒以減少微生物載量。這種巴氏消毒可在任何所需的巴氏消毒條件下進行。一般地，將濃縮和任選滲濾的蛋白溶液加熱至溫度為約55°C至約70°C，優選約60°C至約65°C，持續約10至約15分鐘，優選約10分鐘。然後可將巴氏消毒的濃縮蛋白溶液冷卻，以用於如下文所述的進一步處理，優選冷卻至溫度為約25°C至約40°C。取決於濃縮步驟和任選滲濾步驟使用的溫度以及是否進行巴氏消毒，可將濃縮蛋白溶液加熱至溫度為至少約20°C，且可達約60°C，優選約25°C至約40°C，以減少濃縮蛋白溶液的粘度，利於進行隨後的稀釋步驟和膠束形成。不能加熱濃縮蛋白溶液超過下述溫度， 高於該溫度，在通過冷水稀釋時不發生膠束形成。然後，將得自濃縮步驟和任選滲濾步驟、任選脫色步驟、任選巴氏消毒步驟和任選脫脂步驟的濃縮蛋白溶液稀釋，以進行膠束形成，稀釋是通過將濃縮蛋白溶液與冷水混合， 冷水具有達到所需稀釋程度所需要的體積。取決於期望通過膠束途徑得到的卡諾拉蛋白比例和來自上清液的比例，濃縮蛋白溶液的稀釋程度可不同。一般地，對於較低稀釋水平，較大比例的卡諾拉蛋白保留在水相中。當期望通過膠束途徑提供最大比例的蛋白時，將濃縮蛋白溶液稀釋約5倍至約25 倍，優選約10倍至約20倍。濃縮蛋白溶液與之混合的冷水溫度為低於約15°C，一般約I至約15°C，優選低於約10°c，因為在所用稀釋因子下使用這些較冷的溫度得到提高產率的蛋白膠束團形式的蛋白分離物。如上所述，在分批操作中，將分批的濃縮蛋白溶液加入具有所需體積的靜態冷水體中。濃縮蛋白溶液的稀釋和隨之發生的離子強度減少引起膠束形式的分離蛋白滴形式的高度締合蛋白分子的雲狀團形成。在分批步驟中，使蛋白膠束能夠在冷水體中沉降 (settle)以形成聚集、並生、密集、無定形的粘性麵筋樣蛋白膠束團(PMM)。沉降可例如通過離心輔助。這種誘導沉降減少蛋白膠束團的液體含量，從而以總膠束團重量計，通常將水分含量從約70%重量至約95%重量減少至約50%重量至約80%重量的值。以這種方式減少膠束團的水分含量也減少膠束團吸留的鹽含量，並因此減少乾燥分離物的鹽含量。
備選地，稀釋操作可連續進行，通過使濃縮蛋白溶液連續地通過T-形管的一個入口，同時將稀釋水餵入T-形管的另一個入口，允許在管中混合。將稀釋水餵入T-形管的速率足以達到濃縮蛋白溶液的所需稀釋程度。濃縮蛋白溶液與稀釋水在管中的混合起始蛋白膠束的形成，將混合物從T-形管的出口連續餵入沉降容器中，當裝滿時，允許上清液從沉降容器中溢出。優選將混合物以最小化液體中湍流的方式餵入沉降容器中的液體中。在連續步驟中，允許蛋白膠束在沉降容器中沉降，以形成聚集、並生、密集、無定形、粘性、麵筋樣的蛋白膠束團(PMM)，並繼續該步驟直到在沉降容器底部積累了所需量的 PMM，隨後從沉降容器中除去積累的PMM。通過沉積(sedimentation)代替沉降,可通過離心連續分離PMM。與使用上述美國專利中描述的任何已知的現有技術蛋白分離物形成步驟獲得的相比，將蛋白溶液濃縮至至少約200g/L的優選蛋白含量的過程參數的組合和使用約10至約20的稀釋因子，就從初始柏提取物中回收蛋白膠束團形式的蛋白而言，產生更高的產率，通常顯著更高的產率，且就蛋白含量而言產生純得多的分離物。與分批過程相比，通過使用回收卡諾拉蛋白產物的連續過程，對於相同水平的蛋白提取，可顯著減少初始蛋白提取步驟的時間，和顯著較高的溫度可用於提取步驟。此外， 在連續操作中，與分批操作相比存在較少的汙染機會，產生較高產品質量，且過程可在更小型的設備中進行。將沉降的卡諾拉蛋白產物與殘餘水相或上清液分離，例如通過傾析沉澱團塊的殘餘水相或者通過離心。PMM可以以溼的形式使用，或者可通過任何合宜的技術(例如噴霧乾燥或冷凍乾燥)乾燥為乾燥形式。乾燥PMM有高的蛋白含量，超過約90重量％蛋白，優選至少約100重量％蛋白(以Kjeldahl NX6. 25計算)，且基本上是未變性的(通過差示掃描量熱法測定)。當視需要使用USP 5，844，086和6，005, 076的步驟時，從含脂油柏中分離的乾燥PMM也有低的殘餘脂肪含量，其可低於約I重量％。如從轉讓給其受讓人且其公開內容通過引用結合到本文中的美國專利第 7，662，922號(W0 03/086760)已知的，PMM主要由7S卡諾拉蛋白組成，具有的蛋白組分含量為約60至98重量％的75蛋白、約I至約15重量％的12S蛋白和O至約25重量％的2S 蛋白。來自PMM形成和沉降步驟的上清液包含在稀釋步驟中未沉澱的顯著量的卡諾拉蛋白，加工上清液以從中回收卡諾拉蛋白分離物。如上述美國專利第7，662，922號所述，得自上清液的卡諾拉蛋白分離物主要由2S卡諾拉蛋白組成，具有的蛋白組分含量為約60至約95重量％的2S蛋白、約5至約40重量％的7S蛋白和O至約5重量％的12S蛋白。在本發明中，將鈣鹽(優選氯化鈣)加入上清液中，以提供電導率為約5mS至約 30mS，優選SmS至約10mS，上清液可以以下文所述方式首先濃縮或者部分濃縮。加入上清液的氯化鈣可呈任何所需形式，例如其濃縮水溶液。氯化鈣的加入有以植酸鹽形式從上清液沉澱植酸和保留上清液的球蛋白和白蛋白部分的作用。從上清液中回收沉澱的植酸鹽，例如通過離心和/或過濾，以留下澄清溶液。視需要，可不除去沉澱的植酸鹽，在該情況下進一步的加工得到有較高植酸鹽含量的產物。
然後將澄清溶液的pH調節至約2. O至約4. O的值，優選約2. 9至3. 2。pH調節可以以任何合宜的方式進行，例如通過加入鹽酸。視需要，可從本文所述不同任選項中省略酸化步驟。如果尚未濃縮，那麼濃縮經pH調節的澄清溶液以提高其蛋白濃度。這種濃縮使用任何合宜的選擇性膜技術進行，例如超濾，使用有合適分子量分離點的膜，允許低分子量物類(包括從蛋白源材料中提取的鹽、碳水化合物、色素和其它低分子量材料)通過膜，同時在溶液中保留顯著比例的卡諾拉蛋白。考慮到不同的膜材料和結構，可使用分子量分離點為約3，000至100，000道爾頓，優選約5，000至約10，000道爾頓的超濾膜。以這種方式濃縮上清液也減小需要乾燥以回收蛋白的液體的體積。在乾燥之前，通常將上清液濃縮至蛋白濃度為至少約50g/L，優選約50至約500g/L，更優選約100至約150g/L。如上文對於蛋白溶液濃縮步驟所述，這種濃縮操作可以以分批方式或者以連續操作進行。如果在加入鈣鹽之前部分濃縮上清液且在除去沉澱之後完全濃縮，那麼將上清液首先濃縮至蛋白濃度為約50g/L以下，且在除去沉澱之後，接著濃縮至濃度為至少約50g/ L，優選約50至約500g/L，更優選約100至約250g/L。在本發明一個實施方案中，可分兩個階段加入鈣鹽。在該實施方案中，將少量的鈣加入上清液中以提供電導率為約ImS至約3. 5mS，優選約ImS至約2mS，其不足以引起沉澱形成。在上述條件下酸化和部分濃縮所得溶液。將剩餘的鈣鹽加入部分濃縮的溶液中以提供電導率為約4mS至約30mS，優選約4至約10mS，導致沉澱形成。然後除去沉澱。然後在上述條件下濃縮所得澄清溶液。然後可使用水、鹽水或酸化水對濃縮上清液進行滲濾步驟。水可在其天然pH、等於待滲濾蛋白溶液的pH或者在兩者之間的任何pH。可使用約2至約20體積的滲濾溶液 (例如PH 3或者天然pH的水)進行這種滲濾，優選約5至約10體積的滲濾溶液，在滲濾操作中，通過使滲透物通過膜從水性上清液中除去更多量的汙染物。可進行滲濾操作直到在滲透物中不存在顯著另外量的汙染物和可見顏色。可使用與濃縮步驟相同的膜進行這種滲濾。然而，視需要，可使用分離膜進行滲濾，考慮到不同的膜材料和結構，例如分子量分離點在約3，000至約100，000道爾頓、優選約5，000至約10，000道爾頓範圍內的膜。本文以下述方式進行濃縮步驟和滲濾步驟，所述方式使得隨後回收的卡諾拉蛋白分離物包含低於約90重量％的蛋白(NX 6. 25)，例如至少約60重量％的蛋白(NX 6. 25)。 如上所述，公知的是濃縮和滲濾過程允許從溶液中除去水和小分子量汙染物。通過部分濃縮和/或滲濾溶液，可僅部分除去汙染物，從而一旦進行了乾燥步驟就得到有較低水平的純度的蛋白產物。在至少部分滲濾步驟期間，抗氧化劑可存在於滲濾介質中。抗氧化劑可以是任何合宜的抗氧化劑，例如亞硫酸鈉或抗壞血酸。在滲濾介質中使用的抗氧化劑的量取決於使用的材料，且可從約O. 01變化至約I重量％，優選約O. 05重量％。抗氧化劑用來抑制存在於濃縮卡諾拉蛋白分離物溶液中的酚的氧化。作為上述脫色操作的備選，可對濃縮和任選滲濾的蛋白溶液進行脫色操作。本文可使用粉末活性炭，以及顆粒活性炭(GAC)。可用作顏色吸附劑的另一種材料是聚乙烯吡咯烷酮。
顏色吸附劑處理步驟可在任何合宜的條件下進行，一般在卡諾拉蛋白溶液的環境溫度下。對於粉末活性炭，用量可為約O. 025%至約5% w/v,優選約O. 05%至約2% w/v。 如果聚乙烯吡咯烷酮用作顏色吸附劑，那麼用量可為約O. 5%至約5% w/v，優選約2%至約 3% w/v ο顏色吸附劑可通過任何合宜方法(例如通過過濾)從卡諾拉蛋白溶液中除去。濃縮和任選滲濾和任選脫色處理的蛋白溶液通過任何合宜技術乾燥為乾燥形式， 例如噴霧乾燥或冷凍乾燥。卡諾拉蛋白產物植酸含量低，一般低於約I. 5%重量。本文生產的卡諾拉蛋白產物包含白蛋白和球蛋白部分二者，並可溶於酸性水環境，使得該產物對於加入飲料(碳酸的和非碳酸的)以對其提供蛋白強化是理想的。這樣的飲料有寬範圍的酸性pH值，從約2. 5變化到約5。本文提供的卡諾拉蛋白產物可以以任何合宜的量加入這樣的飲料中以對這樣的飲料提供蛋白強化，例如，至少約5g卡諾拉蛋白產物/12流體盎司量。加入的卡諾拉蛋白產物在飲料中溶解且不損害飲料的澄清度。在通過溶解於水使飲料復溶之前，卡諾拉蛋白產物可與乾燥飲料混合。
實施例實施例I 該實施例描述本發明一個實施方案低於90%蛋白重量的新的卡諾拉蛋白產物的生產。在環境溫度下將「a」kg卡諾拉柏加入「b」L的「c」M NaCl溶液中，並攪拌30分鐘以提供蛋白水溶液。除去殘餘卡諾拉柏，並通過離心使所得蛋白溶液部分澄清，產生「d」L 部分澄清的蛋白含量為「e」％重量的蛋白溶液。過濾部分澄清的蛋白溶液以進一步使溶液澄清，產生體積為「f」的蛋白含量為「g」重量的溶液。通過在分子量分離點為「j」道爾頓的聚醚碸(PES)膜上濃縮，使「h」L蛋白提取物溶液的體積減少為「i」L。所得濃縮蛋白溶液的蛋白含量為「k」 ％重量。將「 I 」 V的濃縮溶液以「m」稀釋到溫度為「η」 V的冷RO水中。白色雲狀物立刻形成，並通過離心以「ο」重量％過濾蛋白溶液的產率回收沉澱的、粘滯的、粘性的團塊(PMM)。 發現乾燥PMM衍生蛋白的蛋白含量為「P」 % (ΝΧ6. 25)d.b.。將產物命名為「q」C307C。一次運行的參數「a」_ 「q」示於下表I :表I
qBW-SD092-J06-08Aa100b1000CO. 15d755eI. 29
權利要求
1.一種製備卡諾拉蛋白產物的方法，所述方法包括將鈣鹽、優選氯化鈣加入沉澱卡諾拉蛋白膠束團所得上清液中提供電導率為約5mS至約30mS,優選約8至約IOmS,以形成植酸韓沉澱，從所得溶液中除去沉澱的植酸鈣，以提供澄清溶液，任選調節澄清溶液的pH為約2. O至約4. 0，優選約2. 9至約3. 2，例如通過加入鹽酸， 將任選經pH調節的澄清溶液濃縮至蛋白含量為至少約50g/L，優選約50至約500g/L， 更優選約100至約250g/L，以產生澄清的濃縮卡諾拉蛋白溶液，任選滲濾澄清的濃縮卡諾拉蛋白溶液，例如使用大量PH 3或者天然pH的水，任選進行脫色步驟，例如顆粒活性炭處理，和乾燥濃縮蛋白溶液以產生乾燥卡諾拉蛋白產物，其中所述濃縮和/或任選滲濾步驟以下述方式進行，所述方式使得乾燥卡諾拉蛋白產物基於乾重基礎含有約60至低於90重 fi% (NX6. 25)的蛋白。
2.一種製備卡諾拉蛋白產物的方法，所述方法包括將沉澱卡諾拉蛋白膠束團所得上清液部分濃縮至濃度為約50g/L以下，將鈣鹽、優選氯化鈣加入部分濃縮的上清液中提供電導率為約2mS至約30mS，優選約 4mS至約IOmS,以從部分濃縮的上清液中沉澱植酸隹丐，從所得溶液中除去沉澱的植酸鈣以提供澄清溶液，任選調節澄清溶液的pH為約2. O至約4. 0，優選約2. 9至約3. 2，例如通過加入鹽酸， 將任選經pH調節的澄清溶液濃縮至蛋白含量為至少約50g/L，優選約50至約500g/L， 更優選約100至約250g/L，以產生澄清的濃縮卡諾拉蛋白溶液，任選滲濾澄清的濃縮卡諾拉蛋白溶液，例如使用大量PH 3的水，任選進行脫色步驟，例如顆粒活性炭處理，和乾燥濃縮蛋白溶液以產生乾燥卡諾拉蛋白產物，其中所述濃縮和/或任選滲濾步驟以下述方式進行，所述方式使得乾燥卡諾拉蛋白產物基於乾重基礎含有約60至低於90重 fi% (NX6. 25)的蛋白。
3.一種製備卡諾拉蛋白產物的方法，所述方法包括將沉澱卡諾拉蛋白膠束團所得上清液濃縮至蛋白含量為至少約50g/L，優選約50至約 500g/L，更優選約100至約250g/L，以產生濃縮的上清液，將鈣鹽、優選氯化鈣加入濃縮的上清液中提供電導率為約2至約30mS，優選約4至約 IOmS,以引起植酸I丐的沉澱，從所得溶液中除去植酸鈣以提供澄清溶液，任選調節澄清溶液的pH為約2. O至約4. 0，優選約2. 9至約3. 2，例如通過加入鹽酸， 任選滲濾澄清的任選經PH調節的溶液，例如使用大量pH 3的水，任選進行脫色步驟，例如顆粒活性炭處理，和乾燥澄清的任選經PH調節的蛋白溶液以產生乾燥卡諾拉蛋白產物，其中所述濃縮和/或任選滲濾步驟以下述方式進行，所述方式使得乾燥卡諾拉蛋白產物基於乾重基礎含有約60至低於90重量％ (NX6. 25)的蛋白。
4.一種製備卡諾拉蛋白產物的方法，所述方法包括將初始量的鈣鹽、優選氯化鈣加入沉澱卡諾拉蛋白膠束團所得上清液中，提供電導率為約I至約3. 5，優選約I至約2mS，且不足以引起植酸鈣的沉澱，調節所得溶液的PH為約2. O至約4. 0，優選約2. 9至約3. 2，例如通過加入鹽酸，以形成酸化溶液，將酸化溶液部分濃縮至蛋白濃度為約50g/L以下，加入另外量的鈣鹽、優選氯化鈣，以提供電導率為約4mS至約30mS，優選約4至約 IOmS,並引起沉澱形成，從所得溶液中除去沉澱以提供澄清的經PH調節的溶液，將澄清的經PH調節的溶液濃縮至蛋白含量為至少約50g/L，優選約50至約500g/L，更優選約100至約250g/L，以產生澄清的濃縮卡諾拉蛋白溶液，任選滲濾澄清的卡諾拉蛋白溶液，例如使用大量PH 3的水，任選進行脫色步驟，例如顆粒活性炭處理，和乾燥濃縮蛋白溶液以產生乾燥卡諾拉蛋白產物，其中所述濃縮和/或任選滲濾步驟以下述方式進行，所述方式使得乾燥卡諾拉蛋白產物基於乾重基礎含有約60至低於90重 fi% (NX6. 25)的蛋白。
5.一種製備卡諾拉蛋白產物的方法，所述方法包括將鈣鹽、優選氯化鈣加入沉澱卡諾拉蛋白膠束團所得上清液中，提供電導率為約5mS 至約30mS,優選約8至約IOmS,以引起植酸I丐從上清液中沉澱，在不除去植酸鈣沉澱的條件下調節所得溶液的PH為約2. O至約4. 0，優選約2. 9至約 3. 2，例如通過加入鹽酸，以溶解沉澱並形成澄清的經pH調節的溶液，將澄清的經PH調節的溶液濃縮至蛋白含量為至少約50g/L，優選約50至約500g/L，更優選約100至約250g/L，以產生澄清的濃縮卡諾拉蛋白溶液，任選滲濾澄清的濃縮卡諾拉蛋白溶液，例如使用大量PH 3的水，任選進行脫色步驟，例如顆粒活性炭處理，和乾燥濃縮蛋白溶液以產生乾燥卡諾拉蛋白產物，其中所述濃縮和/或任選滲濾步驟以下述方式進行，所述方式使得乾燥卡諾拉蛋白產物基於乾重基礎含有約60至低於90重 fi% (NX6. 25)的蛋白。
6.一種製備卡諾拉蛋白產物的方法，所述方法包括將沉澱卡諾拉蛋白膠束團所得上清液部分濃縮至濃度為約50g/L以下，將鈣鹽、優選氯化鈣加入部分濃縮的上清液中提供電導率為約2mS至約30mS，優選約 4mS至約IOmS,以從部分濃縮的上清液中沉澱植酸隹丐，在不除去植酸鈣沉澱的條件下調節所得溶液的PH為約2. O至約4. 0，優選約2. 9 3.2，例如通過加入鹽酸，以溶解沉澱並形成澄清的經pH調節的溶液，將經pH調節的澄清溶液濃縮至蛋白含量為至少約50g/L，優選約50至約500g/L，更優選約100至約250g/L，以產生澄清的濃縮卡諾拉蛋白溶液，任選滲濾澄清的卡諾拉蛋白溶液，例如使用大量PH 3的水，任選進行脫色步驟，例如顆粒活性炭處理，和乾燥濃縮蛋白溶液以產生乾燥卡諾拉蛋白產物，其中所述濃縮和/或任選滲濾步驟以下述方式進行，所述方式使得乾燥卡諾拉蛋白產物基於乾重基礎含有約60至低於90重 fi% (NX6. 25)的蛋白。
7.一種製備卡諾拉蛋白產物的方法，所述方法包括將沉澱卡諾拉蛋白膠束團所得上清液濃縮至蛋白含量為至少約50g/L，優選約50至約 500g/L，更優選約100至約250g/L，以產生濃縮的上清液，將鈣鹽、優選氯化鈣加入濃縮的上清液中提供電導率為約2至約30mS，優選約4至約 IOmS,以引起植酸I丐的沉澱，在不除去植酸鈣沉澱的條件下調節所得溶液的PH為約2. O至約4. 0，優選約2. 9至約3.2，例如通過加入鹽酸，以溶解沉澱並形成澄清的經pH調節的溶液，任選滲濾澄清的經PH調節的溶液，例如使用大量pH 3的水，任選進行脫色步驟，例如顆粒活性炭處理，和乾燥澄清的經PH調節的蛋白溶液以產生乾燥卡諾拉蛋白產物，其中所述濃縮和/或任選滲濾步驟以下述方式進行，所述方式使得乾燥卡諾拉蛋白產物基於乾重基礎含有約60至低於90重量％ (NX6. 25)的蛋白。
8.一種卡諾拉蛋白產物，其通過權利要求1-7中任一項的方法生產。
9.一種酸性溶液，其中溶解有權利要求8的卡諾拉蛋白產物。
全文摘要
加工沉澱卡諾拉蛋白膠束團所得上清液以提供卡諾拉蛋白產物，所述卡諾拉蛋白產物基於乾重基礎具有約60至低於約90重量％(N×6.25)蛋白的蛋白含量，並可溶於酸性水環境。
文檔編號A23J1/14GK102612322SQ201080032351
公開日2012年7月25日 申請日期2010年4月23日 優先權日2009年5月14日
發明者B·E·格林, K·I·塞加爾, M·施維策爾, S·梅迪納 申請人:伯康營養科學(Mb)公司