Композиция изолята канолового белка (canola protein)

Композиция изолята канолового белка (canola protein)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Родственные заявки

В соответствии с USC 119(е) приоритетом настоящей заявки являются совместно поданные заявки на патенты США №№60/372 165 от 15 Апреля 2002 г. и 60/430 от 4 Декабря 2002 г.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к составам изолята канолового белка и индивидуальным белковым компонентам таких композиций.

Уровень техники

Изоляты канолового белка могут быть получены из каноловой муки. В совместно поданных заявках на патент США №№60/288415 от 4 мая 2001 г., 60/326987 от 5 октября 2001 г., 60/331066 от 7 ноября 2001 г., 60/333494 от 26 ноября 2001 г., 60/374801 от 24 апреля 2002 г. и 10/137391 от 3 мая 2002 г., уступленных правопреемнику, на которые ссылаются в настоящем документе, раскрывается способ получения изолятов канолового белка из каноловой муки, имеющих содержание белка, по меньшей мере, 100% (N×6,25). Такой способ представляет собой многостадийный процесс, включающий экстракцию каноловой муки солевым раствором, отделение полученного водного раствора белка от оставшейся жмыховой муки, повышение концентрации белка в водном растворе, по меньшей мере, до 200 г/л, при поддержании с помощью селективной мембранной технологии практически постоянного значения ионной силы раствора, разбавление полученного концентрированного белкового раствора охлажденной водой с образованием белковых мицелл, осаждение белковых мицелл с образованием аморфной, липкой, гелеобразной глютеноподобной белковой мицеллярной массы (РММ) и выделение белковой мицеллярной массы из супернатанта, имеющего содержание белка, по меньшей мере, 100% в соответствие с определением азота по Кьельдалю (Kjeldahl), как (N)×6,25. Содержание белка приведено в расчете на сухое вещество. Выделенная РММ может быть подвергнута сушке.

В одном из воплощений описанного выше способа, раскрытого в заявках №№60/326987, 60/331066, 60/333494, 60/374801 и 10/137391, супернатант со стадии осаждения РММ подвергают обработке с целью регенерации белкового изолята, содержащего сухой белок из влажной РРМ и супернатанта. Такой способ может осуществляться путем начального концентрирования супернатанта с использованием ультрафильтрационных мембран, смешивания концентрированного супернатанта с влажной РММ и сушки полученной смеси. Полученный изолят канолового белка имеет чистоту, по меньшей мере, 90% масс. белка (N×6,25), предпочтительно, по меньшей мере, 100% масс. белка (N×6,25).

Согласно другому воплощению описанного выше способа, раскрытого в заявках №№60333494, 60374801 и 10137391, супернатант со стадии осаждения РММ подвергают обработке с целью выделения белка из супернатанта. Такой способ может осуществляться путем начального концентрирования супернатанта с использованием ультрафильтрационных мембран с последующей сушкой концентрата. Чистота полученного изолята канолового белка соответствует, по меньшей мере, 90% масс. белка (N×6,25), предпочтительно, по меньшей мере, 100% масс. белка (N×6,25).

В указанных выше заявках на патенты США в основном описаны периодические процессы. В совместно поданных заявках на патент США №№60/331066 от 2 ноября 2001 г., 60/383809 от 30 мая 2002 г. и 10/298678 от 19 ноября 2002 г., уступленных правопреемнику, на которые ссылаются в настоящем документе, раскрывается непрерывный способ получения изолятов каноловых белков. В соответствии с этими способами каноловую муку непрерывно смешивают с солевым раствором, полученную смесь пропускают через трубопровод, проводя экстракцию белка из каноловой муки с образованием водного раствора белка, водный раствор белка непрерывно отделяют от оставшейся каноловой муки и непрерывно пропускают через селективную мембрану для повышения содержания белка до значения, по меньшей мере, 200 г/л при поддержании постоянного значения ионной силы раствора, полученный концентрированный белковый раствор непрерывно смешивают с охлажденной водой с целью образования белковых мицелл и осуществляют их непрерывное осаждение при непрерывном оттоке супернатанта до накопления желаемого количества РММ в отстойнике. Выделенная из отстойника РММ может быть подвергнута сушке. Содержание белка в РММ, определенное как произведение содержания азота по Кьельдалю (N)×6,25, составляет, по меньшей мере, 90% масс., предпочтительно, по меньшей мере, около 100% масс. (N×6,25).

Как указывается в упомянутых выше заявках на патенты США №№60/326987, 60/331066, 60/333494, 60/374801 и 10/137391, отведенный супернатант может быть подвергнут обработке для извлечения из него изолята канолового белка.

Известно, что каноловое семя содержит около 10-30% масс. белков, а также некоторые другие белковые компоненты. Такие белки отличаются друг от друга различными коэффициентами седиментации (S). Такие известные и идентифицированные белки включают 12S глобулин, известный под названием круциферин, а также 2S запасной белок, известный под названием напин.

Канола также известна как рапсовое семя или семя рапса.

Раскрытие изобретения

Авторами настоящего изобретения было установлено, что при выделении изолята канолового белка, содержащего белки 12S и 2S, также образуются значительные количества нового 7S белка. Соответственно, один из аспектов настоящего изобретения относится к выделению и очистке 7S белка.

Авторы настоящего изобретения также установили, что каноловый изолят из белковой мицеллярной массы и каноловый изолят из супернатанта, полученные описанными выше способами, отличаются относительным содержанием белков 12S, 7S и 2S. Было установлено, что изолят канолового белка из РММ, с содержанием белка, по меньшей мере, около 90% масс. (N×6,25), предпочтительно, по меньшей мере, около 100% масс., включает около 60-98% масс. 7S белка, около 1-15% масс. 12S белка и около 0-25% масс. 2S белка. В отличие от этого изолят канолового белка из супернатанта с содержанием белка, по меньшей мере, около 90% масс. (N×6,25), предпочтительно, по меньшей мере, около 100% масс., включает около 0-5% масс. 12S белка, около 5-40% масс. 7S белка и около 60-95% масс. 2S белка.

Изолят канолового белка из РММ предпочтительно содержит около 88-98% масс. 7S белка, около 1-10% масс. 12S белка и около 0-6% масс. 2S белка, тогда как изолят канолового белка из супернатанта предпочтительно содержит около 70-95% масс. 2S белка, около 5-30% масс. 7S белка и около 0-2% масс. 12S белка.

Таким образом, профили содержания компонентов для двух указанных изолятов канолового белка существенно отличаются друг от друга. В случае изолята канолового белка из РММ доминирующей разновидностью белка является 7S, тогда в изоляте канолового белка из супернатанта, главным образом, присутствует белок 2S. Такое отличие предопределяет различное поведение изолятов канолового белка в различных окружающих средах.

Различные профили содержания белка позволяют получать композиции изолята канолового белка при применении нужных количеств смесей двух различных изолятов канолового белка, что гарантирует любой желательный профиль содержания белков 2S/7S/12S, являющийся промежуточным между их содержанием в изоляте из РММ и изоляте из супернатанта.

Изолят из супернатанта является новым изолятом канолового белка. Согласно другому аспекту настоящее изобретение обеспечивает изолят канолового белка с содержанием белка, по меньшей мере, около 90% масс., предпочтительно, по меньшей мере, около 100% масс., в расчете на сухое вещество согласно определению азота по Кьельдалю в виде произведения N×6,25, причем такой белок содержит около 60-95% масс. белка 2S, около 5-40% масс. 7S белка и около 0-5% масс. 12S белка. Предпочтительный профиль содержания белков в изоляте канолового белка из супернатанта включает около 70-95% масс. белка 2S, около 5-30% масс. 7S белка и около 0-2% масс. 12S белка.

Комбинация из любого количества изолята канолового белка из РММ с любым количеством изолята канолового белка из супернатанта, содержащая желательные количества 2S, 7S и 12S белка, представляет собой новую композицию изолята канолового белка. В соответствии с этим другой аспект настоящего изобретения относится к композиции изолята канолового белка, содержащей (1) первый изолят канолового белка с содержанием белка, по меньшей мере, около 90% масс., предпочтительно, по меньшей мере, около 100% масс. в расчете на сухое вещество, установленным определением азота по Кьельдалю в виде N×6,25, имеющим белковый профиль, составляющий около 60-98% масс. 7S белка, около 1-15% масс. 12S белка и около 0-25% масс. 2S белка, и (2) второй изолят канолового белка с содержанием белка, по меньшей мере, около 90% масс., предпочтительно, по меньшей мере, около 100% масс. в расчете на сухое вещество, установленным определением азота по Кьельдалю в виде N×6,25, имеющим белковый профиль, составляющий около 60-95% масс. 2S белка, около 5-40% масс. 7S белка и около 0-5% масс. 12S белка.

Предпочтительный белковый профиль первого изолята канолового белка составляет около 88-98% масс. 7S белка, около 1-10% масс. 12S белка и около 0-6% масс. 2S белка. Предпочтительный белковый профиль второго изолята канолового белка соответствует предпочтительному белковому профилю нового изолята канолового белка, описанного в настоящем документе.

Изменения в соотношении 12S/7S/2S белков в конкретном изоляте канолового белка из РММ и/или конкретном изоляте канолового белка из супернатанта, могут быть достигнуты изменением технологических условий процесса получения соответствующих изолятов канолового белка из каноловой муки.

Индивидуальные компоненты изолята канолового белка были выделены, очищены и охарактеризованы. Индивидуальные белки могут быть выделены из соответствующих РММ- и супернатант-производных изолятов канолового белка, полученных описанными выше способами, с помощью любого традиционного метода, обеспечивающего разделение белковых смесей на основе размерных отличий, предпочтительно с помощью препаративной жидкостной хроматографии высокого давления (HPLC), с последующей ультрафильтрацией, направленной на уменьшение объема элюата, и диализом, обеспечивающим уменьшение остаточного растворяющего солевого компонента. Диализированный материал может быть высушен с целью удаления чистого белка.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к способу выделения и очистки индивидуальных каноловых белков из изолята канолового белка, содержащего смесь, по меньшей мере, двух различных каноловых белков, выбранных из группы, состоящей из 2S, 7S и 12S белков, включающего описанные в настоящем документе изолят канолового белка из РРМ и изолят канолового белка из супернатанта.

2S белок обычно выделяют из РММ-производного изолята канолового белка, после чего подвергают очистке, тогда как белки 7S и 12S обычно выделяют и очищают из белковой мицеллярной массы. 2S белок имеет молекулярную массу, определенную с помощью MALDI-MS, порядка 14 kDa, молекулярная масса 7S белка, определенная с помощью MALDI-MS, составляет 145 kDa, а молекулярная масса 12S белка, определенная с помощью MALDI-MS, составляет 290 kDa.

Белки 7S и 12S имеют близкий аминокислотный профиль и состоят из ряда одинаковых субъединиц, каждая из которых содержит примерно 413 аминокислот. 7S белок содержит около 1240 аминокислот, тогда как 12S белок содержит примерно 2480 аминокислот. Аминокислотный профиль белка 2S полностью отличается от соответствующих профилей белков 7S и 12S и содержит примерно 120 аминокислот. Установленные аминокислотные профили представлены в следующих ниже примерах.

Обеспечение индивидуальными и очищенными 2S, 7S и 12S каноловыми белками позволяет получать композиции 7S белка с различными количествами белков 12S и/или 2S, обладающие уникальными функциональными свойствами при использовании очищенных белков. Еще один аспект настоящего изобретения имеет отношение к таким композициям.

Изоляты каноловых белков, полученные способом настоящего изобретения, могут найти применение в традиционных использованиях белковых изолятов, например, в качестве белковых обогатителей пищевых продуктов, эмульгаторов масел, формообразователей кулинарных изделий и пенообразователей в продуктах, предназначенных для улавливания газов. Кроме этого, изоляты канолового белка могут быть сформированы в виде белковых волокон, используемых в мясных аналогах, могут использоваться в качестве заменителя яичного белка или наполнителя пищевых продуктов, в которых яичный белок используют в качестве связующего вещества. Изолят канолового белка может использоваться в качестве пищевой добавки. Кроме этого, изоляты канолового белка могут найти применение в качестве добавок в корм домашних животных и в комбикорма, а также в промышленности, косметологии и в продуктах личной гигиены. Индивидуальные выделенные и очищенные белки могут использоваться в аналогичных целях.

Краткое описание чертежей

Фигура 1 изображает технологическую схему способа получения изолятов канолового белка с различным белковым профилем в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения;

фигура 2 изображает технологическую схему непрерывного способа получения изолятов канолового белка с различными белковыми профилями в соответствии с другим воплощением настоящего изобретения;

на фигурах 3-5 представлены HPLC хроматограммы экстрактов свежезамороженной муки; и

фигуры 6 и 7 изображают результаты наложения семи последовательных HPLC хроматограмм, полученных при сборе индивидуальных 2S, 7S и 12S каноловых белков.

Осуществление изобретения

Соответствующий РММ-производный изолят канолового белка и супернатант-производный изолят канолового белка могут быть выделены из каноловой муки с помощью периодического, непрерывного или полунепрерывного способов, описанных в указанных выше заявках на патенты США.

Начальная стадия процесса получения изолятов канолового белка заключается в растворении белкового материала из каноловой муки. Белковой материал, выделенный из каноловой муки, может представлять собой природный белок канолового семени или других масличных семян, или генетически модифицированный белок, обладающий гидрофобными и полярными свойствами природного белка. Каноловая мука может представлять собой любую каноловую муку, полученную в результате удаления канолового масла из семян канолы при различных содержаниях неденатурированного белка, что достигается в результате экстракции гексаном или при использовании методов экструзии холодного масла. Удаление канолового масла из семян канолы обычно представляет собой отдельную стадию процесса выделения белкового изолята.

Наиболее эффективное растворение белка проводят с использованием раствора соли пищевого сорта, поскольку присутствие соли способствует удалению растворимого белка из муки масличного растения. В том случае, когда изолят канолового белка предназначается для непищевого использования, могут использоваться химикалии непищевого сорта. Применяемая соль обычно представляет собой хлористый натрий, хотя могут использоваться и другие соли, например хлористый калий. Для растворения значительных количеств белка необходимо, чтобы ионная сила солевого раствора составляла, по меньшей мере, 0,10, предпочтительно, по меньшей мере, 0,15. По мере повышения ионной силы солевого раствора вначале наблюдается увеличение степени растворения белка муки масличного растения, после чего достигается ее максимальное значение. Дальнейшее повышение ионной силы раствора не приводит к увеличению количества растворенного общего белка. Значение ионной силы раствора соли пищевого сорта, обеспечивающее максимальное растворение белка, может изменяться в зависимости от природы соли и выбранной муки масличного растения.

Учитывая тот факт, что при повышенной ионной силе для осаждения белка требуется большая степень разбавления, предпочтительно использовать значения ионной силы менее 0,8, более предпочтительно 0,15-0,6.

При проведении периодического процесса растворение белка под действием соли проводят при температуре, по меньшей мере, 5°С, предпочтительно при температуре до 35°С, желательно в условиях перемешивания с целью уменьшения времени растворения, которое обычно составляет 10-60 минут. Предпочтительно проводить растворение в такой степени, чтобы обеспечить максимально возможную в практических условиях экстракцию белка из муки масличного растения, с целью обеспечения высокого общего выхода продукта.

Выбор нижнего температурного предела, составляющего 5°С, обусловлен слишком медленной скоростью растворения при более низких температурах, тогда как выбор верхнего температурного предела, составляющего 35°С, обусловлен тем, что при более высоких температурах периодический процесс становится экономически невыгодным.

При проведении непрерывного процесса экстракцию белка из каноловой муки проводят любым способом, удовлетворяющим требованиям непрерывной экстракции белка из каноловой муки. Согласно одному из воплощений муку каноловых семян непрерывно смешивают с раствором соли пищевого сорта и полученную смесь пропускают через трубу или трубопровод определенной длины с такой объемной скоростью, которая обеспечивает достаточное время пребывания для осуществления желаемой экстракции при указанных технологических параметрах. При проведении такого непрерывного процесса осуществляют быструю, занимающую до 10 минут, стадию растворения под действием соли с целью экстракции максимально возможного количества белка из каноловой муки в реальных технологических условиях. Стадию растворения в непрерывном процессе предпочтительно проводить при повышенных температурах, предпочтительно при температуре до около 35°С, обычно до около 65°С.

Как подробно описано ниже, для образования белкового изолята мицеллярным путем необходимо, чтобы водный раствор соли пищевого сорта и каноловой муки имел рН в интервале около 5-6,8.

В области граничных значений указанного интервала значений рН, формирование белкового изолята по мицеллярному пути осуществляется лишь частично и с более низкими выходами, чем те, которые достигаются при значениях рН внутри указанного интервала. По этой причине предпочтительно использовать умеренно кислые значения рН, порядка около 5,3-6,2.

рН солевого раствора на стадии экстракции может устанавливаться на любом значении в интервале около 5-6,8 в результате использования любой традиционной кислоты, обычно хлористо-водородной кислоты, или щелочи, обычно гидроксида натрия.

Концентрация муки масличного растения в растворе соли пищевого сорта на стадии растворения может меняться в широких пределах. Обычные значения концентрации составляют около 5-15% масс./объем.

Растворимые жиры, которые могут присутствовать в каноловой муке, способны оказывать влияние на стадию экстракции белка водным солевым раствором, и в результате такие жиры могут присутствовать в водной фазе.

Раствор, полученный на стадии экстракции, обычно имеет концентрацию белка около 5-40 г/л, предпочтительно около 10-30 г/л.

Водную фазу, полученную в ходе экстракции, можно отделять от оставшейся каноловой муки любым традиционным способом, например, вакуумной фильтрацией с последующим центрифугированием и/или фильтрацией для удаления оставшейся муки. Выделенная каноловая мука может быть высушена для дальнейшего использования.

Цвет конечного изолята канолового белка может быть улучшен в том, что касается яркости и меньшей интенсивности желтого оттека, в результате смешивания порошкообразного активированного угля или другого вещества, адсорбирующего пигменты, с выделенным водным раствором белков и последующего удаления адсорбента фильтрацией с получением белкового раствора. Для удаления пигментов можно использовать метод диафильтрации.

Стадия удаления пигмента может проводиться при любых подходящих условиях, например при комнатной температуре выделенного водного раствора белка, с использованием подходящего поглотителя пигмента. Порошкообразный активированный уголь используют в количестве около 0,025-5%, предпочтительно около 0,05-2% масс./объем.

В том случае, когда мука канолового семени содержит значительное количество жира, как описано в патентах США №№5884086 и 6005076, уступленных правопреемнику, на которые ссылаются в настоящем документе, можно проводить стадии обезжиривания выделенного водного белкового раствора и описанного ниже концентрированного водного белкового раствора. Если используется стадия улучшения цветовых характеристик, ее проводят после стадии первого обезжиривания.

В качестве альтернативы экстракции муки масличной культуры водным раствором соли может использоваться экстракция только водой, хотя при использовании чистой воды из муки масличной культуры экстрагируется меньшее количество белка, чем при экстракции водным раствором соли. При использовании такого альтернативного решения соль в указанных выше концентрациях может добавляться в белковый раствор после отделения от оставшейся муки масличной культуры с целью поддержания белка в растворенном состоянии в ходе обсуждаемой ниже стадии концентрирования. При проведении стадий устранения цвета и/или первой стадии удаления жира, добавление соли проводят после завершения указанных операций.

Другой альтернативный способ заключается в экстракции муки масличной культуры раствором соли пищевого сорта при относительно высоких значениях рН в интервале около 6,8-9,9. Это значение рН раствора соли пищевого сорта может устанавливаться в результате применения любой щелочи пищевого сорта, например водного раствора гидроксида натрия. С другой стороны, муку масличной культуры можно экстрагировать солевым раствором при относительно низком значении рН, например около 5-3. При использовании такой альтернативы водную фазу, полученную на стадии экстракции муки масличной культуры, отделяют от оставшейся муки любым традиционным способом, например в результате вакуумной фильтрации с последующим центрифугированием и/или фильтрацией для удаления муки. Выделенная мука может быть высушена в целях дальнейшего использования.

Перед проведением описанной ниже последующей обработки рН водного белкового раствора, полученного на стадии экстракции при высоком или низком рН, устанавливают в указанном выше интервале около 5-6,8, предпочтительно 5,3-6,2. Такое регулирование рН можно проводить с помощью любой традиционной кислоты, например хлористо-водородной кислоты, или щелочи, например гидроксида натрия.

Для повышения концентрации белка в полученном водном растворе его подвергают концентрированию при практически постоянном значении ионной силы раствора. Такое концентрирование проводят для получения белкового раствора с концентрацией белка, по меньшей мере, около 200 г/л, предпочтительно, по меньшей мере, около 250 г/л.

Стадию концентрирования можно проводить любым традиционным способом, соответствующим периодическому или непрерывному режиму, например с использованием обычной селективной мембранной технологии, например ультрафильтрации или диафильтрации, с применением половолокнистых или спиральных мембран с нужным отсечением молекулярной массы, например, около 3000-50000 дальтон, выполненных из различных материалов и имеющих различные конфигурации, причем в случае непрерывного процесса размерные факторы мембран должны обеспечивать желательную степень концентрации водного раствора белка по мере его прохода через мембрану.

Стадию концентрирования можно проводить при любой удобной температуре, обычно при около 20-60°С, в течение времени, обеспечивающего желаемую степень концентрирования. Температура и другие режимные параметры в некоторой степени зависят от типа мембранного оборудования, используемого на стадии концентрирования, а также от желательной концентрации белка в растворе.

Концентрирование раствора до концентрации белка выше 200 г/л не только увеличивает выход до значений выше 40%, в расчете на количество экстрагированного белка, выделенного в виде сухого белкового изолята, предпочтительно до значений выше 80%, но также понижает концентрацию соли в конечном белковом изоляте после сушки. Возможность регулирования концентрации соли в изоляте является важным обстоятельством при таких использованиях изолята, когда концентрация соли влияет на функциональные и сенсорные свойства пищевого продукта.

Как хорошо известно, ультрафильтрация и аналогичные мембранные технологии обеспечивают проход низкомолекулярных веществ через мембрану и препятствуют прониканию высокомолекулярных веществ. Низкомолекулярные вещества включают не только ионные производные соли, но также низкомолекулярные материалы, экстрагированные из исходного вещества, например углеводы, пигменты и непитательные факторы, а также низкомолекулярные формы белка. Обычно с учетом материалов, из которых выполнена мембрана, и ее конфигурации выбирают такое значение молекулярно-массового отсечения мембраны, которое обеспечивает удерживание значительной части белка в растворе и пропускание через нее загрязняющих примесей.

В зависимости от температуры, используемой на стадии концентрирования, концентрированный белковый раствор можно нагревать до температуры, по меньшей мере, около 20-60°С, предпочтительно около 25-40°С с целью понижения вязкости концентрированного белкового раствора, что способствует проведению последующей стадии разбавления и мицеллобразования. Концентрированный белковый раствор не следует нагревать до температуры, выходящей за рамки указанного выше интервала, препятствующей образованию мицелл при разбавлении охлажденной водой. При необходимости концентрированный белковый раствор может быть подвергнут дополнительному обезжириванию в соответствии со способами, раскрытыми в US Patent №№5884086 и 6005076.

Затем концентрированный белковый раствор, полученный в результате проведения стадий концентрирования и необязательного обезжиривания, подвергают разбавлению с целью образования мицелл, путем смешивания с таким объемом охлажденной воды, который требуется для достижения желательной степени разбавления. Степень разбавления концентрированного белкового раствора может изменяться в зависимости от того, какое количество канолового белка желательно получать по мицеллярному пути и какое количество - из супернатанта. В общем случае, чем выше степень разбавления, тем большее количество канолового белка остается в водной фазе.

Если желательно, чтобы по мицеллярному пути образовывалось большее количество белка, концентрированный белковый раствор разбавляют примерно в 15 или менее раз, предпочтительно примерно в 10 и менее раз.

Охлажденная вода, с которой смешивают концентрированный белковый раствор, имеет температуру около менее 15°С, обычно примерно менее 3-15°С, предпочтительно около менее 10°С, поскольку при указанных факторах разбавления пониженные температуры обеспечивают улучшенные выходы белкового изолята в виде белковой мицеллярной массы.

При периодическом процессе загрузку концентрированного белкового раствора добавляют в желательный объем охлажденной воды, находящийся в статическом состоянии. Разбавление концентрированного белкового раствора и последующее уменьшение ионной силы приводит к образованию воздушной массы высокоассоциированных белковых молекул в виде дискретных белковых капелек, имеющих форму мицелл. При проведении периодического процесса белковые мицеллы осаждаются в охлажденной воде с образованием агрегированной, сросшейся, плотной, аморфной липкой клейковиноподобной белковой мицеллярной массы (РММ). Осаждение может ускоряться центрифугированием. Такое индуцированное осаждение обычно понижает содержание жидкости в белковой мицеллярной массе от около 70-95% масс. до около 50-80% масс. в расчете на общую массу мицелл. Уменьшение влагосодержания мицеллярной массы приводит к уменьшению содержания окклюдированной соли в мицеллярной массе и, следовательно, содержания соли в сухом изоляте.

Согласно другому варианту операция разбавления может проводиться путем непрерывной подачи концентрированного белкового раствора в одно из входных отверстий Т-образной трубы при подаче разбавляющей воды в другое входное отверстие Т-образной трубы, в результате чего обеспечивается перемешивание в трубе. Разбавляющую воду подают в Т-образную трубу со скоростью, достаточной для достижения желаемой степени разбавления.

Смешивание в трубе концентрированного белкового раствора и разбавляющей воды инициирует образование белковых мицелл, полученную смесь непрерывно выводят из Т-образной трубы и подают в отстойник, из которого по мере его переполнения отводится супернатант. Введение смеси в массу жидкости в отстойнике предпочтительно осуществлять таким образом, чтобы минимизировать турбулентность жидкости.

При проведении непрерывного процесса белковые мицеллы осаждаются в отстойнике с образованием агрегированной, сросшейся, плотной, аморфной липкой клейковиноподобной белковой мицеллярной массы (РММ) и процесс продолжают до накопления желаемого количества РММ в нижней части отстойника, после чего образовавшуюся РММ выводят из отстойника.

Комбинация технологических параметров концентрирования белкового раствора до содержания белка, по меньшей мере, около 200 г/л, и использование коэффициента разбавления менее 15 обеспечивает более высокие выходы, часто значительно более высокие выходы продукта при регенерации белка в виде белковой мицеллярной массы из исходного мучного экстракта, и более чистые изоляты в отношении содержания белка, чем при использовании известных методов получения белковых изолятов, описанных в цитированных выше патентах США.

В результате использования непрерывного процесса регенерации канолового белкового изолята вместо периодического процесса длительность стадии экстракции исходного белка может быть значительно сокращена при одинаковом уровне экстракции белка, причем на стадии экстракции могут использоваться существенно более высокие температуры. Кроме этого, при непрерывном режиме меньше шансов загрязнения, чем при периодическом режиме, что обеспечивает получение продукта более высокого качества и возможность осуществления процесса с использованием более компактного оборудования.

Осажденный изолят отделяют от оставшейся жидкой фазы или супернатанта декантацией водной фазы с осажденной массы или центрифугированием. РММ может использоваться во влажном состоянии или может быть подвергнута сушке любым общепринятым способом, например сушке распылением, сушке сублимацией или вакуумной сушке до сухого состояния. РРМ характеризуется высоким содержанием белка, превышающим примерно 90% масс., предпочтительно составляющим, по меньшей мере, около 100% масс. (рассчитанным, как N по Кьельдалю × 6,25) и является практически неденатурированным материалом (что установлено методом дифференциальной сканирующей калориметрии). Сухая РММ, выделенная из муки жирной масличной культуры при использовании способов, раскрытых в US Patents 5844086 и 6005076, также характеризуется низким содержанием остаточного жира, составляющим около менее 1% масс.

РММ-производный изолят канолового белка состоит преимущественно из 7S канолового белка и содержит небольшие количества 12S канолового белка и, необязательно, незначительные количества 2S канолового белка. Как правило, РММ содержит:

около 60-98% масс. 7S белка

около 1-15% масс. 12S белка

около 0-25% масс. 2S белка

Предпочтительная РММ содержит:

около 88-98% масс. 7S белка

около 1-10% масс. 12S белка

около 0-6% масс. 2S белка

Супернатант со стадии образования и осаждения РММ содержит значительные количества канолового белка, не осажденного на стадии разбавления, и его подвергают обработке для выделения изолята канолового белка. Супернатант со стадии разбавления, после удаления РММ, концентрируют с целью повышения содержания белка. Такое концентрирование осуществляют с использованием любой удобной селективной мембранной технологии, например ультрафильтрации, с применением мембран с подходящим отсечением низкомолекулярных веществ, включающих солевые и другие не белковые низкомолекулярные материалы, экстрагированные из исходного источника белка, проходящие через мембрану, тогда как каноловый белок остается в растворе. Для этой цели могут использоваться ультрафильтрационные мембраны с отсечением молекулярных масс в интервале около 3000-10000 дальтон, выполненные из различных материалов и имеющие различные конфигурации. Такое концентрирование супернатанта способствует уменьшению объема жидкости, удаляемой в результате сушки с целью регенерации белка. Обычно перед сушкой супернатант концентрируют до содержания белка около 100-400 г/л, предпочтительно 200-300 г/л. Такое концентрирование можно проводить в периодическом или непрерывном режиме, описанном выше для стадии концентрирования раствора белка.

Сушку концентрированного супернатанта можно проводить любым традиционным способом, например, распылением, сублимацией или используя вакуумную сушку с получением дополнительного количества изолята канолового белка. Такой дополнительный изолят канолового белка характеризуется высоким содержанием белка, превышающим около 90% масс., предпочтительно составляющим, по меньшей мере, около 100% масс. (рассчитанному, как N по Кьельдалю × 6,25) и является практически неденатурированным продуктом (что установлено методом дифференциальной сканирующей калориметрии).

Высушенный супернатант преимущественно состоит из 2S канолового белка и содержит небольшие количества 7S канолового белка и, необязательно, незначительные количества 12S канолового белка. Как правило, супернатантпроизводный каноловый белок содержит:

около 60-95% масс. 2S белка

около 5-40% масс. 7S белка

около 0-5% масс. 12S белка

Предпочтительный супернатантпроизводный каноловый белок содержит:

около 70-95% масс. 2S белка

около 5-30% масс. 7S белка

около 0-2% масс. 12S белка

Если желательно, то, по меньшей мере, часть влажной РММ можно объединять с, по меньшей мере, частью концентрированного супернатанта перед сушкой объединенных белковых потоков любым общепринятым способом с получением объединенного изолята канолового белка настоящего изобретения. Относительные количества смешанных белковых материалов могут выбираться таким образом, чтобы получить состав изолята канолового белка с желаемым распределением 2S/7S/12S белков. С другой стороны, высушенные белковые изоляты могут объединяться в любых желаемых количествах с получением желаемого специфического распределения 2S/7S/12S белков и с получением композиции настоящего изобретения. Объединенная композиция изолята канолового белка характеризуется высоким содержанием белка, превышающим около 90% масс., предпочтительно, по меньшей мере, около 100% масс. (рассчитанным, как N по Кьельдалю × 6,25) и является практически неденатурированным продуктом (что установлено методом дифференциальной сканирующей калориметрии).

Согласно другому варианту, в котором лишь часть концентрированного супернатанта смешивают лишь с частью РММ и полученную в результате смесь сушат, оставшаяся часть концентрированного супернатанта и оставшаяся часть РММ могут также подвергаться сушке. Кроме этого, как обсуждается ниже, высушенная РММ и высушенный супернатант могут смешиваться в сухом состоянии в любых желательных соотношениях.

С использованием такого метода может быть выделен ряд изолятов канолового белка в виде сухой РММ, сухого супернатанта и сухих смесей с различными количествами изолята РММ-производного канолового белка и изолята супернатантпроизводного канолового белка, в массовых соотношениях примерно от 5:95 до 95:5, которые обеспечивают различные функциональные и питательные свойства продукта, связанные с различным распределением 2S/7S/12S белков в композициях.

В качестве альтернативы растворению концентрированного белкового раствора в охлажденной воде и обработке полученного осадка и супернатанта описанным выше способом белок может быть выделен из концентрированного белкового раствора в результате его диализа с целью уменьшения содержания соли. Уменьшение содержания соли в концентрированном белковом растворе приводит к образованию в диализной трубке белковых мицелл. Полученные в результате диализа белковые мицеллы могут быть осаждены, собраны и высушены описанным выше способом. Супернатант со ста