Producción de un producto de proteína de soja usando extracción con cloruro de calcio ("S702/S7300/S7200/ S7301").

Un método para producir un producto de proteína de soja que tiene un contenido de proteína de soja de al menos el 60% en peso (N x 6,

25), con base en peso seco, que comprende:

(a) extraer una fuente de proteína de soja con una solución acuosa de cloruro de calcio para provocar la solubilización de la proteína de soja proveniente de la fuente de proteína y formar una solución acuosa de proteína de soja,

(b) separar la solución acuosa de proteína de soja de la fuente residual de proteína de soja,

(c) concentrar la solución acuosa de proteína de soja, mientras se mantiene la fuerza iónica prácticamente constante al utilizar una técnica de membrana selectiva,

(d) opcionalmente someter a diafiltración la solución concentrada de proteína de soja, y

(e)(i) secar la solución de proteína de soja concentrada y opcionalmente diafiltrada, o

(e)(ii) diluir en agua la solución de proteína de soja concentrada para provocar la formación de un precipitado, separando el precipitado del agua de dilución, denominado el sobrenadante, y secar el precipitado separado de proteína de soja, o

(e)(iii) diluir la solución concentrada de proteína de soja en agua para provocar la formación de un precipitado, acidificar la mezcla del precipitado y diluir con agua para resolubilizar la proteína y formar una solución clara de proteína de soja, concentrar la solución clara de proteína de soja acidificada mientras se mantiene la fuerza iónica sustancialmente constante mediante la utilización de una técnica selectiva de membrana, opcionalmente sometiendo a diafiltración la solución concentrada de proteína de soja acidificada clara y secar la solución concentrada de proteína de soja acidificada clara opcionalmente diafiltrada,

en donde, cuando se lleva a cabo la etapa (e)(ii), se acidifica la solución concentrada de proteína de soja opcionalmente diafiltrada a un pH de 2,5 a 4,4, preferiblemente de 2,0 a 4,0, antes de la dilución, separación y secado.

Producción de un producto de proteína de soja usando extracción con cloruro de calcio ("S72/S73/S72/ S731").

Campo de la invención

La presente invención se relaciona con la preparación de productos de proteína de soja.

Antecedentes de la invención

En las solicitudes de patente provisionales de los Estados Unidos Nos. 61/17.112 presentada el 21 de octubre de 28, 61/193.457 presentada el 2 de diciembre de 28, 61/22.7 presentada el 26 de enero de 29, 61/22.553 presentada el 12 de marzo de 29, 61/213.717 presentada el 7 de julio de 29, 61/272,241 presentada el 3 de septiembre de 29, y la solicitud de patente de los Estados Unidos No. 12/63.87 presentada el 21 de octubre de 29 (publicación de la patente de los Estados Unidos No. 21/98818 publicada el 22 de abril de 21), se describe la preparación de un producto de proteína de soja, preferiblemente un aislado de proteína de soja, que es completamente soluble y es capaz de proporcionar soluciones transparentes y estables al calor a valores de pH bajo. Este producto de proteína de soja se puede utilizar para la fortificación de proteína, en particular, de bebidas no alcohólicas y bebidas deportivas, así como otros sistemas acuosos ácidos, sin precipitación de la proteína. El producto de proteína de soja se produce mediante la extracción de una fuente de proteína de soja con una solución acuosa de cloruro de calcio a pH natural, opcionalmente diluyendo la solución acuosa de proteína de soja resultante, ajustando el pH de la solución acuosa de proteína de soja a un pH de aproximadamente 1,5 hasta aproximadamente 4,4, preferiblemente de aproximadamente 2, hasta aproximadamente 4,, para producir una solución de proteína de soja clara acidificada, que opcionalmente se puede concentrar y/o someter a dlaflltración antes de secar.

El documento US25 / 255226 describe un procedimiento para la formación de aislados de proteína de semilla oleaginosa, en particular, aislado de proteína de cañóla, que tiene un menor contenido de ácido fítico. Una de las dos formas descritas para reducir el contenido de ácido fítico es llevar a cabo la extracción inicial de las semillas oleaginosas utilizando una solución acuosa de cloruro cálclco, con un rendimiento máximo obtenido utilizando un pH de 5 a 6,5, preferiblemente 5,3 a 6,2, para la solución de proteína de semilla oleaginosa cuando se precipita posteriormente la proteína para formar una masa micelar de proteína.

La patente de los Estados Unidos No. 4.169.9 divulga que se puede extraer la proteína de semillas oleaginosas en condiciones acuosas suaves, y que el ambiente iónico de la solución puede ser manipulado para obtener una alta solubilidad de las proteínas durante la extracción inicial y, posteriormente, para fomentar la precipitación de proteínas a partir de la solución.

Resumen de la invención

En la actualidad se ha encontrado que los extractos de cloruro de calcio de una fuente de proteína de soja se pueden procesar mediante procedimientos alternativos para proporcionar productos de proteína de soja sustancialmente equivalentes, que tienen un contenido de proteína de al menos aproximadamente el 6% en peso (N x 6,25) en b. s. (base seca), que son solubles en medio ácido y producen soluciones transparentes, estables al calor a valores de pH bajo y, por tanto, se pueden utilizar para la fortificación con proteína, en particular, de bebidas no alcohólicas y bebidas deportivas, así como otros sistemas acuosos, sin precipitación de la proteína. El producto de proteína de soja preferiblemente es un aislado que tiene un contenido de proteína de al menos aproximadamente el 9% en peso, preferiblemente al menos aproximadamente el 1% (N x 6.25) en b. s.

En un aspecto de la presente invención, se extrae materia prima de proteína de soja con una solución acuosa de cloruro de calcio a pH natural y la solución acuosa de proteína de soja resultante se somete a ultrafiltración y dlaflltración opcional para proporcionar una solución de proteína de soja concentrada y opcionalmente diafiltrada, que se puede secar para proporcionar el producto de proteína de soja. El nivel de Inhibidores de tripsina antinutricionales en el producto de proteína de soja se puede controlar al seleccionar las condiciones de procesamiento de la membrana para liberar la cantidad deseada de inhibidores en la corriente de permeado.

En otro aspecto de la presente invención, se extrae una materia prima de proteína de soja con una solución acuosa de cloruro de calcio a pH natural y la solución acuosa de proteína de soja resultante se somete a ultrafiltración y diafiltración opcional para proporcionar una solución de proteína de soja concentrada y opcionalmente diafiltrada que luego se acidifica hasta un pH de 2,5 a 4,4, preferiblemente 2, a 4.. Esta proteína de soja se puede fraccionar mediante dilución en agua, proporcionando un precipitado rico en proteínas de globulina y un sobrenadante rico en proteínas de albúmina. El sobrenadante se puede procesar, como se describe en detalle más adelante, para formar productos de proteína de soja que tengan un contenido de proteína de soja de al menos aproximadamente el 6%

en peso, preferiblemente un aislado de proteína de soja que tenga un contenido de proteína de al menos aproximadamente el 9% en peso. Los inhibidores de tripsina, que son proteínas, se encuentran principalmente en la fracción del sobrenadante después de la dilución. La fracción precipitada se puede procesar o secar adicionalmente a medida que se proporciona el producto de proteína de soja, pero con un reducido nivel de 5 Inhibidores de tripsina.

El aislado de proteína de soja proporcionado en la presente Invención es soluble a valores de pH ácido para proveer soluciones acuosas transparentes y estables el calor del mismo. El aislado de proteína de soja se puede utilizar se puede utilizar para la fortificación con proteína, en particular, de bebidas no alcohólicas y bebidas deportivas, sin precipitación de la proteína.

En otro aspecto de la presente invención, se diluye en agua la solución de proteína de soja concentrada y opcionalmente diafiltrada, preparada como se describió anteriormente, pero todas las proteínas se vuelven a solubilizar mediante el ajuste del pH entre aproximadamente 1,5 y aproximadamente 4,4, preferiblemente entre aproximadamente 2, y aproximadamente 4,, La solución diluida y acidificada luego se puede concentrar y/o someter a diafiltración opcionalmente. La reducción en el nivel del inhibidor de tripsina se puede alcanzar mediante 15 la elección juiciosa de los parámetros de procesamiento de la membrana u opcionalmente al emplear una etapa de tratamiento térmico sobre la solución acidificada.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un método para preparar un producto de proteína de soja que tenga un contenido de proteína de soja de al menos el 6% en peso (N x 6,25), con base en peso seco, que comprende:

(a) extraer una fuente de proteína de soja con una solución acuosa de cloruro de calcio para provocar la

solubllizaclón de la proteína de soja proveniente de la fuente de proteína y formar una solución acuosa de proteína de soja,

(b) separar la solución acuosa de proteína de soja de la fuente residual de proteína de soja,

(c) concentrar la solución acuosa de proteína de soja, mientras se mantiene la fuerza iónica prácticamente constante 25 al utilizar una técnica de membrana selectiva,

(d) opcionalmente someter a diafiltración la solución concentrada de proteína de soja, y

(e) secar la solución concentrada de proteína de soja.

El producto de proteína de soja preferiblemente es un aislado que tiene un contenido de proteína de al menos aproximadamente 9% en peso, preferiblemente al menos aproximadamente 1% en peso (N x 6,25) en b. s.

Se puede adoptar una variación de este procedimiento para producir el producto con un contenido reducido de proteínas de albúmina e inhibidores de tripsina. En esta variación, se diluye la solución de proteína de soja concentrada y opcionalmente se somete a diafiltración en agua para producir un precipitado con un contenido reducido de proteínas de albúmina e inhibidores de tripsina. Se puede recolectar y secar el precipitado para proporcionar el producto o se puede solubilizar el precipitado en agua a pH bajo y luego se seca. Alternativamente, 35 la solución formada al volver a solubilizar el precipitado en agua a pH bajo se puede tratar opcionalmente con calor y/o concentrar y/o someter a diafiltración antes del secado.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se describe un método para producir un producto de proteína de soja que tenga un contenido... [Seguir leyendo]

1. Un método para producir un producto de proteína de soja que tiene un contenido de proteína de soja de al menos el 6% en peso (N x 6,25), con base en peso seco, que comprende:

(a) extraer una fuente de proteína de soja con una solución acuosa de cloruro de calcio para provocar la 5 solubilización de la proteína de soja proveniente de la fuente de proteína y formar una solución acuosa de proteína

de soja,

(b) separar la solución acuosa de proteína de soja de la fuente residual de proteína de soja,

(c) concentrar la solución acuosa de proteína de soja, mientras se mantiene la fuerza iónica prácticamente constante al utilizar una técnica de membrana selectiva,

(d) opcionalmente someter a diafiltración la solución concentrada de proteína de soja, y

(e)(¡) secar la solución de proteína de soja concentrada y opcionalmente diafiltrada, o

(e)(¡¡) diluir en agua la solución de proteína de soja concentrada para provocar la formación de un precipitado, separando el precipitado del agua de dilución, denominado el sobrenadante, y secar el precipitado separado de proteína de soja, o

(e)(¡¡¡) diluir la solución concentrada de proteína de soja en agua para provocar la formación de un precipitado,

acidificar la mezcla del precipitado y diluir con agua para resolubilizar la proteína y formar una solución clara de proteína de soja, concentrar la solución clara de proteína de soja acidificada mientras se mantiene la fuerza iónica sustancialmente constante mediante la utilización de una técnica selectiva de membrana, opcionalmente sometiendo a diafiltración la solución concentrada de proteína de soja acidificada clara y secar la solución concentrada de 2 proteína de soja acidificada clara opcionalmente diafiltrada,

en donde, cuando se lleva a cabo la etapa (e)(¡¡), se acidifica la solución concentrada de proteína de soja opcionalmente diafiltrada a un pH de 2,5 a 4,4, preferiblemente de 2, a 4,, antes de la dilución, separación y secado.

2. El método reivindicado en la reivindicación 1, en donde la etapa (e)(ii) se lleva a cabo y se procesa el

sobrenadante para formar un producto de proteína de soja que tenga un contenido de proteína de al menos 6% en

peso (N x 6,25) en b. s.

3. El método reivindicado en la reivindicación 1 o 2, en donde dicha sal de calcio es cloruro de calcio.

4. El método reivindicado en la reivindicación 3, en donde la solución de cloruro de calcio tiene una concentración menor a 1, M, preferiblemente de ,1 a ,15 M.

5. El método reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dicha etapa de extracción se lleva a

cabo a una temperatura de 15° a 35°C y a un pH de 5 a 11, preferiblemente de 5 a 7, para producir la solución acuosa de proteína de soja que tiene una concentración de proteína de 5 a 5 g/L, preferiblemente de 1 a 5 g/L, y/o en donde la solución acuosa de sal de calcio preferiblemente contiene un antioxidante y/o preferiblemente está presente un agente reductor durante la etapa de extracción para romper o reordenar los enlaces disulfuro de los 35 inhibidores de tripsina para lograr una reducción en la actividad del inhibidor de tripsina, y/o en donde la solución

acuosa de proteína de soja, y/o la solución de proteína de soja concentrada y opcionalmente diafiltrada y/o el sobrenadante concentrado y opcionalmente diafiltrado y/o la solución de proteína de soja acidificada clara concentrada y opcionalmente diafiltrada es tratada con un adsorbente para remover los compuestos causantes de color y/o de olor.

6. El método reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicha solución acuosa de proteína de

soja y/o dicho sobrenadante y/o dicha solución de proteína de soja acidificada clara se concentra hasta una concentración de proteína de 5 a 4 g/L, preferiblemente de 1 a 25 g/L mediante ultrafiltración utilizando una membrana que tiene un corte de peso molecular de 3. a 1.. de Daltons, preferiblemente de 5. a 1. Daltons.

7. El método reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde se lleva a cabo una etapa de

diafiltración utilizando una solución acuosa de sal de calcio del mismo pH e igual o menor molaridad que la de la solución salina para extracción o utilizando agua, agua acidificada, una solución salina diluida o una solución salina diluida acidificada en la solución de proteína de soja antes o después de la concentración completa de la misma,

preferiblemente utilizando 2 a 4 volúmenes, más preferiblemente 5 a 25 volúmenes de una solución para diafiltración y/o utilizando una membrana que tenga un corte de peso molecular de 3. a 1.. de Daltons, preferiblemente de 5. a 1. Daltons, preferiblemente hasta que no haya presentes cantidades adicionales de contaminantes o haya un color visible en el permeado y/o preferiblemente hasta que el material retenido haya sido purificado suficientemente de tal forma que, cuando se seca, proporcione un aislado de proteína de soja con un contenido de proteína de al menos 9% en peso (N x 6,25) en b. s., y/o donde está presente preferiblemente un antioxidante durante al menos parte de la etapa de diafiltración.

8. El método reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde dicha etapa de concentración y la etapa de diafiltración opcional se llevan a cabo a una temperatura de 2° a 6°C, preferiblemente de 2° a 35°C, y/o en donde las etapas de concentración y/o diafiltración opcional se operan de una manera favorable para la remoción de los inhibidores de tripsina y/o se añade preferiblemente un agente reductor a la solución de proteína de soja concentrada y opcionalmente diafiltrada y/o de sobrenadante concentrado y opcionalmente diafiltrado y/o dicha solución de proteína de soja clara acidificada concentrada y opcionalmente diafiltrada antes del secado y/o precipitado de la proteína húmeda antes del secado y/o el producto de proteína de soja seco para romper o reordenar los enlaces disulfuro de los inhibidores de tripsina para lograr una reducción en la actividad del inhibidor de tripsina.

9. El método reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la solución de proteína de soja concentrada y opcionalmente diafiltrada y/o el sobrenadante concentrado y opcionalmente diafiltrado y/o dicha solución de proteína de soja acidificada concentrada y opcionalmente diafiltrada se trata con un adsorbente para remover los compuestos causantes del color y/o del olor, o se somete a una etapa de pasteurización, preferiblemente a una temperatura de 55° a 7°C durante 3 segundos a 6 minutos, más preferiblemente a una temperatura de 6° a 65°C durante 1 a 15 minutos y en donde la solución de proteína de soja pasteurizada preferiblemente se enfría a una temperatura de 15°C a 35°C para el secado o un procesamiento adicional.

1. El método reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde se lleva a cabo la etapa (e)(¡¡) o la etapa (e)(¡¡¡) y, después de la concentración y diafiltración opcional del sobrenadante, dicha solución de proteína de soja concentrada y opcionalmente diafiltrada y/o el sobrenadante concentrado y opcionalmente diafiltrado se diluye en agua para producir un precipitado que tenga un contenido reducido de inhibidores de tripsina en comparación con dicha solución de proteína de soja concentrada y opcionalmente diafiltrada, en donde la dilución es preferiblemente de 5 a 25 veces, más preferiblemente de 1 a 2 veces, con agua, preferiblemente que tenga una temperatura de 1o a 6°C, más preferiblemente de 15° a 35°C.

11. El método reivindicado en la reivindicación 1, en donde el precipitado se lava con 1 a 1 volúmenes, preferiblemente 2 a 3 volúmenes de agua y luego se recupera el precipitado.

12. El método reivindicado en la reivindicación 1, en donde el precipitado se solubiliza preferiblemente en 2 a 3 volúmenes de agua a pH bajo, preferiblemente de 1,5 a 4,4, más preferiblemente de 2, a 4,, para formar una solución clara de proteína de soja.

13. El método reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde se efectúa la etapa (e)(¡¡¡) y en donde dicho precipitado se resolubiliza al disminuir del pH, preferiblemente de 1,5 a 4,4, más preferiblemente de 2, a 4,, para formar una solución clara de proteína de soja.

14. El método reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde se efectúa la etapa (e)(¡¡¡) y en donde se acidifica el sobrenadante parcialmente concentrado o completamente concentrado a un pH de 2,5 a 4,4, preferiblemente de 2, a 4,, antes del secado o un procesamiento adicional, y opclonalmente en donde se ajusta el pH del sobrenadante acidificado, del sobrenadante acidificado parcialmente concentrado o del sobrenadante acidificado totalmente concentrado de 6, a 7,.

15. El método reivindicado en la reivindicación 14, en donde se trata el sobrenadante, el sobrenadante parcialmente concentrado o el sobrenadante totalmente concentrado, antes o después del ajuste opcional de pH, con calor, preferiblemente a una temperatura de 7° a 12°C durante 1 minuto a 3 minutos, más preferiblemente de 75° a 15°C durante 5 minutos a 15 minutos, para generar un precipitado de proteínas sensibles al calor y se separa el precipitado del sobrenadante, del sobrenadante parcialmente concentrado o del sobrenadante totalmente concentrado, se lava el precipitado preferiblemente después del lavado con 1 a 1 volúmenes de agua, más preferiblemente con 2 volúmenes de agua.

16. El método reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en donde la solución de proteína de soja acidificada y/o la solución clara de proteína de soja y/o el sobrenadante acidificado, el sobrenadante parcialmente concentrado o totalmente concentrado se someten a una etapa de tratamiento con calor para inactivar los factores antinutricionales termolábiles, preferiblemente los inhibidores de tripsina termolábiles, preferiblemente a una temperatura de 7° a 12°C durante 1 segundos a 6 minutos, más preferiblemente de 85° a 95°C durante 3

segundos a 5 minutos, en donde la etapa de tratamiento con calor también pasteuriza preferiblemente la solución clara de proteína, y/o en donde la solución de proteína de soja clara tratada con calor preferiblemente se enfría a una temperatura de 2° a 6°C, más preferiblemente de 2° a 35°C, para el secado o un procesamiento adicional.

17. El método reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en donde el aislado de proteína de soja 5 tiene un contenido de proteína de 6 a 9% en peso, de al menos 9% en peso, o de al menos 1% en peso (N x 6,25) en b. s.