BRPI1011581B1 - Processo de produção de isolado de proteína de soja utilizando extração de cloreto de cálcio ("s703") - Google Patents
Processo de produção de isolado de proteína de soja utilizando extração de cloreto de cálcio ("s703") Download PDFInfo
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Description
(54) Título: PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ISOLADO DE PROTEÍNA DE SOJA UTILIZANDO EXTRAÇÃO DE CLORETO DE CÁLCIO (S703) (51) Int.CI.: A23J 1/14; A23J 3/16; A23L 2/02 (30) Prioridade Unionista: 30/06/2009 US 61/213,647 (73) Titular(es): BURCON NUTRASCIENCE (MB) CORP.
(72) Inventor(es): KEVIN I. SEGALL; BRENT E. GREEN; MARTIN SCHWEIZER; SARAH MEDINA; BRANDY GOSNELL
1/32
PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ISOLADO DE PROTEÍNA DE SOJA
UTILIZANDO EXTRAÇÃO DE CLORETO DE CÁLCIO (S703)
REFERÊNCIA A PEDIDOS RELACIONADOS [001] Este pedido reivindica a prioridade segundo o Código Federal norte-americano, título 35, seção 119(e), do pedido provisório norte-americano n°. 61/213, 647 depositado em 30 junho de 2009.
CAMPO DA INVENÇÃO [002] A presente invenção refere-se à preparação de produtos de proteína de soja.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [003] Nos pedidos provisórios norte-americanos n. 61/107, 112 (7865-373) depositado em 21 de outubro de 2008, 61/193, 457 (7865-374) depositado em 02 de dezembro de
2008, 61/202, 070 (7865-376) depositado em 26 de janeiro de
2009, 61/202, 553 (7865-383) depositado em 12 de março de
2009, 61/213, 717 (7865-389) depositado em 7 de julho,
2009, 61/272, 241 (7865-400) depositado em 03 de setembro de 2009 e o pedido de patente norte-americana n° 12/603, 087 (7865-415) depositado em 21 de outubro de 2009 (pedido de patente norte-americana n° 2010-0098818), atribuído à cessionária do presente pedido cujas divulgações são aqui incorporadas por referência, é descrita a preparação de um produto de proteína de soja, preferivelmente um isolado de proteína de soja, que é completamente solúvel e é capaz de fornecer soluções transparentes e termoestáveis a valores de pH baixos. Esse produto de proteína de soja pode ser utilizado para o enriquecimento proteico de, em particular, refrigerantes e bebidas esportivas, bem como outros sistemas aquosos ácidos, sem a precipitação de proteína. O
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2/32 produto de proteína de soja é produzido através da extração de uma fonte de proteína de soja com uma solução aquosa de cloreto de cálcio a pH natural, opcionalmente, diluindo a solução aquosa de proteína de soja resultante, ajustando o pH da solução aquosa de proteína de soja a um pH de cerca de 1,5 a cerca de 4,4, preferivelmente cerca de 2,0 a cerca de 4,0, a fim de produzir uma solução de proteína de soja acidificada clara, que pode ser opcionalmente concentrada e/ou diafiltrada antes da secagem.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [004] Descobriu-se surpreendentemente que um produto de proteína de soja com um teor de proteína de pelo menos cerca de 60% em peso (N x 6,25) d.b. pode ser formado por um procedimento que envolve a extração da fonte de proteína de soja com cloreto de cálcio a valores de pH baixos.
[005] Em um aspecto da presente invenção, um material de fonte de proteína de soja é extraído com solução de cloreto de cálcio a baixo pH e a solução aquosa de proteína de soja resultante é opcionalmente diluída, opcionalmente ajustada em um pH dentro da faixa ácida, então submetida à ultrafiltração e à diafiltração opcional a fim de prover uma solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada, que podem ser secada a fim de fornecer o produto da proteína de soja.
[006] O produto de proteína de soja aqui apresentado, dotado de um teor de proteína de ao menos cerca de 60%, em peso (N x 6,25) Db., é solúvel em valores de pH ácido para o fornecimento de soluções aquosas transparentes e termoestáveis dessa. O produto de proteína de soja pode ser utilizado para o enriquecimento proteico de, em particular,
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3/32 refrigerantes e bebidas esportivas, bem como outros sistemas aquosos, sem a precipitação de proteína. O produto de proteína de soja é preferivelmente um isolado tendo um teor de proteína de ao menos cerca de 90%, em peso, preferivelmente, ao menos cerca de 100%, em peso (N x 6,25)
Db.
[007] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um método de produção de um produto de proteína de soja tendo um teor de proteína de soja de ao menos cerca de 60%, em peso, (N x 6,25) com base no peso seco, que compreende:
[008] a extração de uma fonte de proteína de soja com solução de sal de cálcio, geralmente solução de cloreto de cálcio, a um pH baixo, geralmente cerca de 1,5 a cerca de 5,0 para provocar a solubilização da proteína de soja a partir da fonte de proteína e para a formação de uma solução aquosa de proteína de soja, a separação da solução aquosa de proteína de soja a partir da fonte de proteína de soja residual, a diluição opcional da solução aquosa de proteína de soja o ajuste opcional do pH da solução aquosa proteica para um valor dentro da faixa de cerca de 1,5 a cerca de 5,0, de preferência cerca de 1,5 a cerca de 4,4, mais preferivelmente cerca de 2,0 a cerca de 4,0, e diferente do pH da extração.
[009] Concentração opcional da solução aquosa de proteína de soja enquanto mantém a resistência iônica substancialmente constante, utilizando uma técnica de membrana seletiva,
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4/32 a diafiltração opcional da solução concentrada de proteína de soja, e a secagem opcional da solução concentrada de proteína de soja.
[010] O produto de proteína de soja é preferivelmente um isolado tendo um teor de proteína de ao menos cerca de 90%, em peso, preferivelmente, ao menos cerca de 100%, em peso (N x 6,25) Db.
[011] Embora este relatório descritivo refira-se principalmente à produção de um isolado de proteína de soja, as etapas de concentração e/ou de diafiltração aqui descritas podem ser manipuladas a fim de produzir um produto de proteína de soja de menor pureza, por exemplo, um concentrado de proteína de soja com um teor proteico de pelo menos cerca de 60% em peso, mas que possua propriedades essencialmente semelhantes às do isolado.
[012] O novo produto de proteína de soja da invenção pode ser misturado com bebidas em pó para a formação de refrigerantes ou bebidas esportivas aquosos, dissolvendo o mesmo em água. Tal mistura pode ser uma bebida em pó.
[013] O produto de proteína de soja do presente documento pode ser fornecido como uma solução aquosa do mesmo tendo um alto grau de clareza em valores ácidos de pH e que seja termoestável nesses valores de pH.
[014] Em um outro aspecto da presente invenção, é provida uma solução aquosa do produto de soja aqui previsto que é termoestável em pH baixo. A solução aquosa pode ser uma bebida, que pode ser uma bebida clara na qual o produto de proteína de soja seja completamente solúvel e transparente ou uma bebida opaca na qual o produto de
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5/32 proteína de soja não aumente a opacidade. O produto de proteína de soja também possui uma boa solubilidade em cerca de pH 7. Uma solução aquosa do produto de proteína de soja, preparada a um pH próximo do neutro, tal como um pH de cerca de 6 a cerca de 8, pode ser uma bebida.
[015] O produto de proteína de soja produzido de acordo com o presente processo não apresenta o sabor de feijão cru (“beany flavour”) característico de isolados de proteína de soja, e é adequado não apenas para o enriquecimento proteico do meio ácido, mas também pode ser utilizado em ampla variedade de aplicações convencionais de isolados de proteína, incluindo, entre outras, o enriquecimento proteico de alimentos e bebidas processados, emulsificação de óleos, como um formador de corpo em produtos de panificação e agente espumante em produtos que aprisionam gases. Além disso, o produto de proteína de soja pode ser formado em fibras de proteína, úteis em análogos de carne, e pode ser utilizado como um substituto da clara do ovo ou extensor em produtos alimentares, onde a clara de ovo é utilizada como um ligante. O produto de proteína de soja também pode ser utilizado em suplementos nutricionais. Outros usos do produto de proteína de soja estão em alimentos para animais domésticos, alimentação animal e em aplicações industriais e cosméticas e em produtos de cuidados pessoais.
DESCRIÇÃO GERAL DA INVENÇÃO [016] A etapa inicial do processo de fornecimento do produto de proteína de soja envolve a solubilização da proteína de soja a partir de uma fonte de proteína de soja. A fonte de proteína de soja pode ser a soja ou qualquer
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6/32 outro produto de soja ou subproduto derivado do processamento da soja, incluindo, entre outros, soja triturada, flocos de soja, grãos de soja e farinha de soja. A fonte da proteína de soja pode ser utilizada na forma de gordura integral, forma parcialmente desengordurada ou forma totalmente desengordurada. Quando a fonte de proteína de soja contém uma quantidade apreciável de gordura, uma etapa de remoção de óleo geralmente é exigida durante o processo. A proteína de soja recuperada da fonte de proteína de soja pode ser a proteína de ocorrência natural na soja ou o material proteináceo pode ser uma proteína modificada por manipulação genética, mas que possui característica hidrofóbica e propriedades polares da proteína natural.
[017] A solubilização da proteína a partir do material da fonte de proteína de soja é realizada mais convenientemente utilizando uma solução de cloreto de cálcio, embora outras soluções de sais de cálcio possam ser utilizadas. Além disso, outros compostos de metais alcalino-terrosos podem ser utilizados, tais como sais de magnésio. Além disso, a extração da proteína de soja a partir da fonte de proteína de soja pode ser realizada utilizando uma solução de sal de cálcio em combinação com uma outra solução de sal tal como cloreto de sódio. Além disso, a extração da proteína de soja a partir da fonte de proteína de soja pode ser realizada utilizando água ou outra solução de sal, tal como cloreto de sódio, com cloreto de cálcio sendo posteriormente adicionado à solução aquosa de proteína de soja produzida na etapa de extração.
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O precipitado formado após a adição do cloreto de cálcio, em seguida, é removido antes do processamento subsequente.
[018] À medida que a concentração da solução de sal de cálcio aumenta, o grau de solubilização da proteína da fonte de proteína de soja aumenta inicialmente até um valor máximo ser atingido. Qualquer aumento subsequente na concentração de sal não aumenta a proteína total solubilizada. A concentração da solução de sal de cálcio que faz com que a solubilização máxima da proteína varia dependendo do sal em questão. É geralmente preferido o uso de um valor de concentração inferior a cerca de 1,0 M, e, mais preferivelmente, um valor de cerca de 0,10 M a cerca de 0,15 M.
[019] Em um processo em lote, a solubilização da proteína é realizada a uma temperatura de cerca de 1°C a cerca de 100°C, preferivelmente cerca de 15° a cerca de 35°C, preferivelmente acompanhado de agitação a fim de diminuir o tempo de solubilização, que normalmente é cerca de 1 a cerca de 60 minutos. Prefere-se a realização da solubilização a fim de extrair substancialmente tantas proteínas da fonte de proteína de soja quanto possível, de modo a proporcionar um alto rendimento global do produto.
[020] Em um processo contínuo, a extração da proteína de soja a partir da fonte de proteína de soja é realizada de qualquer maneira consistente com a realização de uma extração contínua de proteína de soja a partir da fonte de proteína de soja. Em uma modalidade, a fonte de proteína de soja é continuamente misturada com solução de sal de cálcio e a mistura é transportada através de uma tubulação ou conduto dotado de um comprimento e uma taxa de fluxo
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8/32 para um tempo de residência suficientes para a realização da extração desejada de acordo com os parâmetros aqui descritos. Em tal procedimento contínuo, a etapa de solubilização é realizada rapidamente, em um tempo de até cerca de 10 minutos, preferivelmente para a realização da solubilização a fim de extrair substancialmente tantas proteínas da fonte de proteína de soja quanto possível. A solubilização no procedimento contínuo é realizada a temperaturas entre cerca de 1°C e cerca de 100°C, preferivelmente entre cerca de 15°C e cerca de 35°C.
[021] A extração é geralmente conduzida a um pH de cerca de 1,5 a cerca de 5,0.O pH do sistema de extração (fonte de proteína de soja e solução de sal de cálcio) pode ser ajustado a qualquer valor desejado dentro da faixa de cerca de 1,5 a cerca de 5,0 para a etapa de extração através da utilização de qualquer ácido conveniente de grau alimentício, geralmente ácido clorídrico ou ácido fosfórico.
[022] A concentração da fonte de proteína de soja em solução de sal de cálcio durante a etapa de solubilização pode ter ampla variação. Os valores de concentração típicos são cerca de 5 a cerca de 15% w/v (peso percentual com relação ao volume total).
[023] A etapa de extração de proteínas com solução aquosa de sal de cálcio pode ter o efeito adicional de solubilização de gorduras que podem estar presentes na fonte da proteína de soja, que então resulta na presença de gorduras na fase aquosa.
[024] A solução de proteína resultante da etapa de extração geralmente possui uma concentração de proteína de
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9/32 cerca de 5 a cerca de 50 g/L, preferivelmente cerca de 10 a cerca de 50 g/L.
[025] A solução aquosa de sal de cálcio pode conter um antioxidante. O antioxidante pode ser qualquer antioxidante conveniente, tais como sulfito de sódio ou ácido ascórbico. A quantidade de antioxidante empregado pode variar de cerca de 0,01 a cerca de 1% em peso da solução, de preferência cerca de 0,05% em peso. O antioxidante serve para a inibição da oxidação de quaisquer fenólicos na solução de proteína.
[026] A fase aquosa resultante da etapa de extração pode ser então separada da fonte de proteína de soja residual, de qualquer maneira conveniente, como, por exemplo, empregando uma centrífuga decanter, seguida por centrifugação do disco e/ou filtração, a fim de remover o material residual da fonte da proteína de soja. A fonte da proteína de soja residual pode ser secada para a eliminação. Alternativamente, a fonte de proteína de soja residual separada pode ser processada para a recuperação de alguma proteína residual, tal como por um procedimento de precipitação isoelétrico convencional ou qualquer outro procedimento conveniente para a recuperação de tal proteína residual.
[027] Quando a fonte de proteína de soja contém quantidades significativas de gordura, conforme descrito nas Patentes norte-americanas n. 5,844,086 e 6,005,076, concedidas ao cessionário deste documento e cujas divulgações são aqui incorporadas por referência, então as etapas de desengorduramento aqui descritas podem ser realizadas na solução proteica aquosa separada.
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Alternativamente, o desengorduramento da solução proteica aquosa separada pode ser alcançado por qualquer outro procedimento conveniente.
[028] A solução de proteína de soja aquosa pode ser tratada com adsorvente, tal como carbono ativado em pó ou carbono ativado granulado, a fim de remover os compostos de cor e/ou odor. Tal tratamento adsorvente poderá ser realizado em quaisquer condições convenientes, geralmente à temperatura ambiente da solução proteica aquosa separada. Para o carbono ativado em pó, uma quantidade de cerca de 0,025% a cerca de 5% w/v, preferivelmente cerca de 0,05% a cerca de 2% w/v, é empregada. O agente de adsorção pode ser removido da solução de proteína de soja por quaisquer meios convenientes, tal como por filtração.
[029] A solução aquosa de proteína de soja resultante pode ser diluída com água, geralmente com cerca de 0,5 a cerca de 10 volumes, preferencialmente cerca de 1 a cerca de 2 volumes, a fim de diminuir a condutividade da solução aquosa da proteína de soja a um valor de geralmente abaixo de cerca de 90 mS, de preferência cerca de 4 a cerca de 31 mS.
[030] A água com a qual a solução de proteína de soja é misturada pode ter uma temperatura de cerca de 2° a cerca de 70°C, de preferência cerca de 10° a cerca de 50°C, mais preferivelmente cerca de 20° a cerca de 30°C.
[031] A solução de proteína de soja, opcionalmente diluída pode ser ajustada em pH para um valor diferente do pH de extração, mas ainda dentro da faixa de cerca de 1,5 a cerca de 5,0, de preferência cerca de 1,5 a cerca de 4,4, mais preferivelmente cerca de 2,0 a cerca de 4,0, por
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11/32 adição de qualquer ácido adequado de grau alimentício, tal como o ácido clorídrico ou ácido fosfórico, ou alcalino de grau alimentício, normalmente hidróxido de sódio, conforme necessário.
[032] A solução de proteína de soja diluída e, opcionalmente, com um pH ajustado possui uma condutividade de geralmente abaixo de cerca de 95 mS, de preferência cerca de 4 a cerca de 36 mS.
[033] A solução aquosa de proteína de soja pode ser submetida a um tratamento térmico a fim de inativar os fatores anti-nutricionais termo-lábeis, tais como os inibidores de tripsina, presentes na solução aquosa de proteína de soja como resultado da extração a partir do material da fonte de proteína de soja durante a etapa de extração. Tal etapa de aquecimento também oferece o benefício adicional de redução da carga microbiana. Geralmente, a solução proteica é aquecida a uma temperatura de cerca de 70° a cerca de 160°C, preferivelmente cerca de 80° a cerca de 120°C, mais preferivelmente cerca de 85°C a cerca de 95°C por cerca de 10 segundos a cerca de 60 minutos, preferivelmente cerca de 30 segundos a cerca de 5 minutos. A solução de proteína de soja termo-tratada pode ser então arrefecida para posterior processamento, conforme descrito abaixo, para uma temperatura de cerca de 2° a 60°C, preferivelmente cerca de 20° a 35°C.
[034] A solução de proteína de soja aquosa resultante pode ser diretamente secada para a produção de um produto de proteína de soja. A fim de prover um isolado de proteína de soja tendo um teor de impurezas diminuído e um
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12/32 teor de sal reduzido, a solução aquosa de proteína de soja pode ser processada antes da secagem.
[035] A solução aquosa de proteína de soja ser estar concentrada para o aumento da concentração proteica dessa, enquanto se mantém a força iônica dessa substancialmente constante. Essa concentração é geralmente realizada para o fornecimento de uma solução de proteína de soja concentrada tendo uma concentração proteica de cerca de 50 a cerca de 300 g/L, preferivelmente cerca de 100 a cerca de 200 g/L.
[036] Antes da etapa de concentração, a solução aquosa de proteína de soja pode ser submetida a uma operação de polimento a fim de remover qualquer finos do material da fonte de soja residuais não removidos na etapa de separação discutida acima. Tal etapa de polimento pode ser realizada de qualquer maneira conveniente, tal como por filtração.
[037] A etapa de concentração pode ser realizada de qualquer maneira conveniente de acordo com a operação contínua ou em lote, tal como pelo emprego de qualquer técnica de membrana seletiva conveniente, como, por exemplo, a ultrafiltração ou a diafiltração, utilizando membranas, tais membranas de fibra oca ou membranas em espiral, com um peso molecular de corte adequado, tal como cerca de 3.000 a cerca de 1.000.000 daltons, de preferência cerca de 5.000 a cerca de 100.000 daltons, tendo em conta diferentes materiais e configurações de membrana e, para a operação contínua, dimensionados de modo a permitir o grau desejado de concentração durante a passagem da solução proteica aquosa através das membranas.
[038] Como é sabido, a ultrafiltração e técnicas de membrana seletiva similares permitem que as espécies de
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13/32 baixo peso molecular passem através dessa enquanto evita a passagem das espécies de alto peso molecular. As espécies de baixo peso molecular incluem não só as espécies iônicas do sal de grau alimentício, mas também materiais de baixo peso molecular extraídos do material da fonte, tais como carboidratos, pigmentos, proteínas de baixo peso molecular e fatores anti-nutricionais, tais como inibidor de tripsina, que são em si proteínas de baixo peso molecular. O peso molecular de corte da membrana é normalmente escolhido para assegurar a retenção de uma proporção significativa da proteína na solução, enquanto permite a passagem de contaminantes tendo em conta os diferentes materiais e configurações da membrana.
[039] A solução concentrada de proteína de soja pode ser então submetida a uma etapa de diafiltração utilizando água ou uma solução salina diluída. A solução de diafiltração pode estar em seu pH natural ou em um pH igual ao da solução de proteína que está sendo diafiltrada ou em qualquer valor de pH nesse intervalo. Tal diafiltração pode ser realizada através de cerca de 2 a cerca de 40 volumes de solução de diafiltração, de preferência cerca de 5 a cerca de 25 volumes de solução de diafiltração. Na operação de diafiltração, quantidades adicionais de contaminantes são removidas da solução aquosa de proteína de soja por passagem através da membrana com o permeado. Esse purifica a solução proteica aquosa e pode também reduzir a sua viscosidade. A operação de diafiltração pode ser realizada até que não estejam presentes quantidades adicionais significativas de contaminantes ou cor visível no permeado ou até o retentado ter sido suficientemente
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14/32 purificado, de modo a, quando secado, fornecer um produto com o teor proteico desejado, de preferência um isolado com um teor de proteínas superior a 90% em peso (N x 6,25) d.b. Tal diafiltração pode ser realizada utilizando a mesma membrana que a para a etapa de concentração. No entanto, se desejado, a etapa de diafiltração pode ser realizada utilizando uma membrana separada com um peso molecular de corte diferente, tal como uma membrana com um peso molecular de corte na faixa de cerca de 3.000 a cerca de 1.000.000 Daltons, de preferência cerca de 5.000 a cerca de 100.000 Daltons, tendo em conta os diferentes materiais e configuração de membrana.
[040] Alternativamente, a etapa de diafiltração pode ser aplicada à solução aquosa proteica antes da concentração ou à solução aquosa proteica parcialmente concentrada. A diafiltração também pode ser aplicada em vários pontos durante o processo de concentração. Quando a diafiltração é aplicada antes da concentração ou da solução parcialmente concentrada, a solução diafiltrada resultante pode ser então adicionalmente concentrada. A redução de viscosidade alcançada por diafiltração várias vezes, uma vez que a solução proteica é concentrada, pode permitir que uma concentração proteica totalmente concentrada, elevada, e final, seja alcançada. Isto reduz o volume de material a ser secado.
[041] A etapa de concentração e a etapa de diafiltração podem ser realizadas aqui de tal maneira que o produto de proteína de soja posteriormente recuperado contenha menos de cerca de 90%, em peso, de proteína (N x 6,25) Db, como, por exemplo, menos de cerca de 60 %, em peso, de proteína
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15/32 (N x 6,25) db. Através da concentração parcial e/ou diafiltração parcial da solução aquosa de proteína de soja, é possível apenas remover parcialmente os contaminantes. Essa solução de proteína pode ser então secada a fim de fornecer um produto de proteína de soja com baixos níveis de pureza. O produto de proteína de soja ainda é capaz de produzir soluções proteicas claras em condições ácidas.
[042] Um antioxidante pode estar presente no meio de diafiltração durante pelo menos parte da etapa de diafiltração. O antioxidante pode ser qualquer antioxidante conveniente, tais como sulfito de sódio ou ácido ascórbico. A quantidade de antioxidante empregado no meio de diafiltração pode variar a depender dos materiais empregados e pode variar de cerca de 0,01 a cerca de 1% em peso, de preferência cerca de 0,05% em peso. Os antioxidantes servem para a inibição da oxidação de quaisquer fenólicos presentes na solução de proteína de soja concentrada.
[043] A etapa de concentração e a etapa opcional de diafiltração podem ser realizadas em qualquer temperatura conveniente, geralmente cerca de 2° a 60°C, de preferência cerca de 20° a 35°C, e pelo período de tempo para a realização do grau desejado de concentração e diafiltração. A temperatura e as outras condições utilizadas até certo grau dependem do equipamento de membrana utilizado para a realização do processamento da membrana e da concentração de proteína desejada da solução e a eficiência da remoção de contaminantes para o permeado.
[044] Existem dois principais inibidores de tripsina na soja, a saber, o inibidor Kunitz, que é uma molécula termoPetição 870170071175, de 22/09/2017, pág. 24/47
16/32 lábil com um peso molecular de aproximadamente 21.000 Daltons, e o inibidor Bowman-Birk, uma molécula mais termoestável, com um peso molecular de cerca de 8.000 Daltons. O nível de atividade do inibidor da tripsina no produto final de proteína de soja pode ser controlado pela manipulação de variáveis de processos diversos.
[045] Como observado acima, o tratamento térmico da solução aquosa de proteína de soja pode ser utilizado na inativação dos inibidores de tripsina termo-lábeis. A solução de proteína de soja parcialmente concentrada ou totalmente concentrada também pode ser tratada termicamente para a inativação dos inibidores de tripsina termo-lábel.
[046] Além disso, as etapas de concentração e/ou diafiltração podem ser operadas de forma favorável para a remoção de inibidores de tripsina no permeado juntamente com os outros contaminantes. A remoção do inibidores de tripsina é promovida pela utilização de uma membrana de tamanho de poro maior (tal como cerca de 30.000 a cerca de 1.000.000 Da), operando a membrana a temperaturas elevadas (tal como cerca de 30°C a cerca de 60°C) e empregando maiores volumes de meio de diafiltração (tal como cerca de 20 a cerca de 40 volumes).
[047] A extração e/ou processamento por membrana da solução proteica diluída a um pH mais baixo, tal como cerca de 1,5 a cerca de 3, podem reduzir a atividade do inibidor de tripsina em relação ao processamento da solução a maior pH, tal como cerca de 3 a cerca de 3,6. Quando a solução de proteína é concentrada e diafiltrada na extremidade baixa da faixa de pH, pode ser desejado o aumento do pH do retentado antes da secagem. O pH da solução proteica
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17/32 concentrada e diafiltrada pode ser aumentado para o valor desejado, por exemplo, cerca de pH 3, através da adição de qualquer alcalino de grau alimentício conveniente, tal como o hidróxido de sódio. Se for desejada a redução do pH do retentado antes da secagem, isso pode ser feito através da adição de qualquer ácido conveniente de grau alimentício tal como ácido clorídrico ou ácido fosfórico.
[048] Além disso, uma redução na atividade do inibidor de tripsina pode ser conseguida através da exposição de materiais de soja para a redução dos agentes que rompem ou reorganizam ligações dissulfeto dos inibidores. Os agentes redutores adequados incluem sulfito de sódio, cisteína e Nacetilcisteína.
[049] A adição de tais agentes redutores pode ser realizada em vários estágios do processo total. O agente redutor pode ser adicionado com o material de fonte de proteína de soja na etapa de extração, pode ser adicionado à solução aquosa clarificada de proteína de soja após remoção de material de fonte de proteína de soja residual, pode ser adicionado à solução de proteína concentrada antes
| ou após | a diafiltração ou pode | ser | misturado a | seco | com o |
| produto | seco da proteína de | soja | . A adição | do | agente |
| redutor | pode ser combinada | com | uma etapa | de | termo- |
tratamento e com as etapas de processamento da membrana, conforme descrito acima.
[050] Caso desejada a retenção dos inibidores de tripsina ativa na solução de proteína concentrada, essa pode ser atingida através da eliminação ou redução da intensidade da etapa de termo-tratamento, sem o uso de agentes redutores, operando as etapas de concentração e
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18/32 diafiltração no limite superior da faixa de pH, tal como cerca de 3 a cerca de 3,6, utilizando uma membrana de concentração e diafiltração com um tamanho de poromenor, operando a membrana a baixas temperaturas e empregando volumes menores de meio de diafiltração.
[051] A solução proteica concentrada e opcionalmente diafiltrada pode ser submetida a uma operação de desengorduramento adicional, se necessário, conforme descrito nas Patentes norte-americanas n. 5,844,086 e 6,005,076. Alternativamente, o desengorduramento da solução proteica concentrada e opcionalmente diafiltrada pode ser alcançado por qualquer outro procedimento conveniente.
[052] A solução de proteína aquosa concentrada e diafiltrada pode ser tratada com um adsorvente, tal como carbono ativado em pó ou carbono ativado granulado, a fim de remover os compostos de cor e/ou odor. Tal tratamento adsorvente poderá ser realizado em quaisquer condições convenientes, geralmente à temperatura ambiente da solução proteica concentrada. Para o carbono ativado em pó, uma quantidade de cerca de 0,025% a cerca de 5% w/v, preferivelmente cerca de 0,05% a cerca de 2% w/v, é empregada. O adsorvente pode ser removido da solução de proteína de soja por quaisquer meios convenientes, tal como por filtração.
[053] A solução de proteína de soja aquosa concentrada e diafiltrada pode ser secada por qualquer técnica conveniente, tal como secagem por pulverização ou liofilização (secagem por congelamento). A etapa de pasteurização pode ser realizada na solução de proteína de soja antes da secagem a fim de reduzir a carga
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19/32 mitocondrial. Tal etapa de pasteurização pode ser realizada sob quaisquer condições de pasteurização desejadas. Geralmente, a solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada é aquecida a uma temperatura de cerca de 55° a cerca de 70°C, preferivelmente cerca de 60° a cerca de 65°C, por cerca de 30 segundos a cerca de 60 minutos, preferivelmente cerca de 10 segundos a cerca de 15 minutos. A solução de proteína de soja concentrada, pasteurizada e diafiltrada pode ser então arrefecida para a secagem, de preferência, a uma temperatura de cerca de 25° a cerca de 40°C.
[054] O produto de proteína de soja seco tem um teor de proteína em excesso de cerca de 60% em peso de N x 6,25) d.b. Preferivelmente, o produto de proteína de soja é um isolado seco com um elevado teor proteico, em excesso de cerca de 90% em peso de proteína, de preferência pelo menos cerca de 100% em peso (N x 6,25) d.b.
[055] O produto de proteína de soja aqui produzido é solúvel em um meio ácido aquoso, tornando o produto ideal para a incorporação em bebidas, tanto carbonatadas quanto não-carbonatadas, a fim de fornecer a elas o enriquecimento proteico. Tais bebidas apresentam uma faixa ampla de valores de pH ácido, variando de cerca de 2,5 a cerca de 5. O produto de proteína de soja aqui fornecido pode ser adicionado a tais bebidas, em qualquer quantidade conveniente para o fornecimento de enriquecimento proteico a essas bebidas como, por exemplo, ao menos cerca de 5 g de proteína de soja por porção. O produto de proteína de soja adicionado dissolve na bebida e não prejudica a clareza da bebida, ainda que após o processamento térmico. O produto
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20/32 de proteína de soja pode ser misturado com bebidas secas antes da reconstituição da bebida por dissolução em água. Em alguns casos, a modificação para a formulação normal das bebidas para a tolerância da composição da invenção pode ser necessária quando os componentes presentes na bebida possam afetar de maneira adversa a capacidade da composição da invenção de permanecer dissolvida na bebida.
EXEMPLOS
Exemplo 1:
[056] Este Exemplo ilustra a preparação de soluções proteicas transparentes, termoestáveis utilizando a extração com uma solução de cloreto de cálcio a pH baixo.
[057] Os flocos brancos de soja (10 g) foram combinados com 0,15 M de solução de cloreto de cálcio (100 ml) e o pH das amostras imediatamente ajustado para 4,8 e 1,5 com HCl. As amostras foram extraídas à temperatura ambiente durante 30 minutos utilizando um agitador magnético. O pH das amostras foi monitorado e ajustado duas vezes durante a extracção de 30 minutos. O extrato foi separado da refeição gasta por centrifugação a 10.200 g por 10 minutos e os centrados adicionalmente clarificados por filtração com papel-filtro de tamanho de poro de 0,25 pm. A clareza dos filtrados foi medida utilizando um HunterLab ColorQuest XE operado em modo de transmissão a fim de fornecer uma leitura neblina percentual. As amostras foram, então, diluídas com um volume de água purificada por osmose reversa e o nível de neblina medido novamente. O pH das amostras diluídas foi então ajustado para 3 utilizando HCl ou NaOH, conforme necessário. O nível de neblina das amostras de pH ajustado foi então analisado. As amostras
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21/32 foram então tratadas termicamente para 95°C durante 30 segundos, imediatamente arrefecida até à temperatura ambiente em água com gelo e o nível de neblina foi reavaliado.
[058] Os valores de neblina determinados para as várias amostras são mostrados nas Tabelas 1 e 2.
Tabela 1 - valores de neblina para o tratamento das amostras de extração com solução de cloreto de cálcio a pH 1,5
| Amostra | neblina (%) | ||
| Filtrado | 27,8 | ||
| filtrado | diluído | 17,1 | |
| filtrado | diluído a | pH 3 | 16,8 |
| filtrado | diluído | a pH 3 | após o 10,4 |
tratamento térmico
| Tabela 2 - valores de neblina para o tratamento das amostras | ||
| de extração com solução | de cloreto | de cálcio a pH 4,8. |
| Amostra | neblina (%) | |
| Filtrado | 36,2 | |
| filtrado diluído | 99,1 | |
| filtrado diluído a pH 3 | 8,4 | |
| filtrado diluído a | pH 3 após o6,0 |
tratamento térmico [059] Como pode ser visto a partir dos resultados apresentados nas Tabelas 1 e 2, os filtrados iniciais eram um pouco turvos, no entanto a clareza melhorada pode ter sido obtida através da utilização de um filtro mais fino. A diluição com um volume de água melhorou a clareza da
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22/32 amostra de pH 1,5, mas introduziu a precipitação na amostra de pH 4,8. O ajuste do pH das amostras diluídas para 3 proporcionou boa claridade para a amostra que estava originalmente a pH 4,8, enquanto que a amostra que estava originalmente a pH 1,5 teve talvez uma neblina leve. Após o tratamento térmico ambas as amostras foram consideradas límpidas.
Exemplo 2:
[060] Este Exemplo ilustra a preparação de uma proteína de soja isolada, de acordo com uma modalidade da invenção.
[061] 2 0 g de farinha de soja desengordurada, minimamente termo-tratada foram adicionados a 200 L de solução de cloreto de à temperatura ambiente e agitados por 30 minutos a fim de fornecer uma solução proteica aquosa. Imediatamente após a farinha ser dispersada na solução de cloreto de cálcio, o pH do sistema foi ajustado para 3 por adição de HCl diluído. O pH foi monitorado e corrigido periodicamente a 3 durante o curso de extração de 30 minutos. A farinha de soja residual foi removida por centrifugação a fim de se obter 174 L de solução de proteína com um teor de proteína de 3,37% em peso. A solução de proteína foi então combinada com 174 L de água purificada por osmose reversa e o pH corrigido para 3. Essa solução foi então polida por filtração para render 385 L de solução de proteína filtrada com um teor de proteína de 1,21% em peso.
[062] A solução de proteína filtrada foi reduzida em para 25 L por concentração em uma membrana de PVDF com um peso molecular de corte de 5.000 Daltons. A solução de proteína concentrada foi então diafiltrada com 125 L de
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23/32 água purificada por osmose reversa. A solução proteica concentrada e diafiltrada resultante apresentou um teor de proteínas de 14,51% em peso, e representou um rendimento de 81,3% em peso da solução de proteína filtrada. A solução proteica concentrada e diafiltrada foi então secada a fim de gerar um produto que se descobriu possuir um teor de proteínas de 99,18% (N x 6,25) d.b. O produto foi chamado de S005-A13-09A S703 .
[063] Uma solução de proteína de 3,2%, em peso, de S005-A13-09A S703 em água foi preparada, e a cor e a clareza foram avaliadas utilizando um instrumento (espectrômetro de medição de cor) HunterLab Color Quest XE operado em modo de transmissão. O pH da solução também foi medido com um medidor de pH.
[064] Os valores de pH, cor e clareza são apresentados na Tabela 3 a seguir:
Tabela 3 - pH e pontuações de HunterLab para 3,2% de solução proteica de S005-S703 A13-09A
| amostra | pH | L* | a* | b* | neblina (%) |
| S703 | 3,12 | 87,31 | 0,67 | 18,99 | 43,9 |
[065] Como pode ser visto a partir da Tabela 3, a solução de S703 em água foi semitransparente, não transparente. O nível relativamente elevado de neblina nessa amostra resultou na valor L * sendo um pouco menor do que o esperado.
[066] A cor do pó seco foi também avaliada com o instrumento Quest HunterLab XE no modo de refletância. Os valores de cor são apresentados na Tabela 4 a seguir:
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Tabela 4 - Pontuações do HunterLab para ao pós secos de
| S005-A13-09A | S703 | ||
| Amostra | L* | a* | b* |
| S703 | 85,67 | 0,05 | 10,57 |
[067] Conforme pode ser visto na Tabela 4, todo o produto seco teve uma cor muito clara.
Exemplo 3:
[068] Este exemplo contém uma avaliação da estabilidade térmica em água do isolado da proteína de soja produzido pelo método do Exemplo 2 (S703).
[069] Uma solução de proteína de 2% w/v de S005-A13-09A S703 em água foi produzido e o pH foi ajustado para 3. A clareza dessa solução foi avaliada por medição da neblina com um instrumento HunterLab Color Quest XE. A solução foi então aquecida a 95°C, mantida nesta temperatura por 30 segundos e então imediatamente arrefecida para temperatura ambiente em um banho de gelo. A clareza da soluções termotratadas foi então novamente medida.
[070] A clareza da solução proteica antes e após o aquecimento é apresentada na Tabela 5 a seguir:
Tabela 5 - Efeito do tratamento térmico sobre a clareza da solução S005-A13-09A S703
| amostra | neblina (%) |
| antes do aquecimento | 43,6 |
| após o aquecimento | 30,7 |
| [071] Como pode ser visto | a partir dos resultados na |
| Tabela 5, verificou-se que a | solução inicial de S005-S703 |
| A13-09A foi um tanto turva. | No entanto, a solução foi |
termo-estável, com o nível de neblina realmente de alguma forma pelo tratamento térmico.
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Exemplo 4:
[072] Este exemplo contém uma avaliação da solubilidade em água do isolado da proteína de soja produzido pelo método do Exemplo 2 (S703). A solubilidade foi testada com base na solubilidade da proteína (denominado método proteico, uma versão modificada do procedimento de Morr et al., J. Food Sci. 50:1715-1718) e na solubilidade total do produto (denominado método pelota (pellet)).
[073] Pó proteico suficiente para o fornecimento de 0,5 g de proteína foi pesado para um béquer e então uma pequena quantidade de água purificada por osmose reversa (RO) foi adicionada e a mistura foi agitada até a formação de uma pasta lisa. Água adicional foi então adicionada para levar o volume para aproximadamente 45 ml. Os teores do béquer foram então lentamente agitados por 60 minutos, utilizando um agitador magnético. O pH foi determinado imediatamente após dispersar a proteína e foi ajustado para o nível apropriado (2, 3, 4, 5, 6 ou 7) com NaOH ou HCl diluído. A amostra também foi preparada ao pH natural. Para as amostras de pH ajustado, o pH foi medido e corrigido duas vezes durante os 60 minutos com agitação. Após os 60 minutos de agitação, as amostras foram ajustadas até 50 ml do volume total com água RO, gerando uma dispersão proteica de 1% w/v. O teor de proteína das dispersões foi medido utilizando um determinador de nitrogênio LECO FP528 Nitrogen Determinator. As alíquotas (20 ml) das dispersões foram então transferidas para tubos de centrífuga prépesados que tinham sido secados durante a noite em um forno de 100°C, em seguida, resfriados em dessecador e os tubos foram tampados. As amostras foram centrifugadas a 7800 g
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26/32 por 10 minutos, o que sedimentou material insolúvel e rendeu um sobrenadante límpido. O teor de proteína do sobrenadante foi medido pela análise LECO e então o sobrenadante e as tampas dos tubos foram descartados e o material de pelota (pellet) foi secado durante a noite em um forno a 100°C. Na manhã seguinte, os tubos foram transferidos para um dessecador e deixados arrefecer. O peso do material e pelota (pellet) seco foi registrado. O peso seco do pó de proteína inicial foi calculado pela multiplicação do peso do pó utilizado por um fator de ((100 - teor de umidade do pó (%))/100) . A solubilidade do produto foi então calculada de duas maneiras diferentes:
1) Solubilidade (método proteico) (%) = (% de proteína no sobrenadante/% de proteína na dispersão inicial) x 100
2) Solubilidade (método pelota (pellet)) (%) = (1 (peso seco de material de pelota (pellet) insolúvel/((peso de 20 ml de dispersão/ peso de 50 ml de dispersão) x peso seco inicial do pó proteico))) x 100 [074] O valor de pH natural do isolado proteico produzido no Exemplo 1 em água (1% de proteína) é mostrado na Tabela 6:
Tabela 6 - pH natural da solução preparada em água a 1% de proteína
| Lote | Produto | pH natural |
| S005-A13-09A | S703 | 3,36 |
[075] Os resultados de solubilidade obtidos estão estabelecidos nas Tabelas 7 e 8 a seguir:
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Tabela 7 - Solubilidade do S703 em diferentes valores de JSH com base no método proteico
| Solubilidade (método proteico) (%) | ||||||||
| Lote | Produto | pH2 | pH3 | pH4 | pH 5 | pH 6 | pH 7 | pH natura l |
| S005-A13- 09A | S 703 | 95,8 | 100 | 81,7 | 0,0 | 71,7 | 100 | 100 |
Tabela 8 - Solubilidade do S703 em diferentes valores de pH com base no método pelota (pellet)
| Solubilidade (método pellet) | (%) | |||||||
| Lote | Produto | pH2 | pH3 | pH4 | pH 5 | pH 6 | pH 7 | pH natura l |
| S005-A13- 09A | S 703 | 95,9 | 95,9 | 83,8 | 11,9 | 69,2 | 96,0 | 95,2 |
[076] Como pode ser visto a partir dos resultados das Tabelas 7 e 8, o produto S703 foi altamente solúvel a valores de pH 2, 3 e 7, bem como ao pH natural. A solubilidade foi ligeiramente inferior em pH 4.
Exemplo 5:
[077] Este exemplo contém uma avaliação da clareza em água do isolado da proteína de soja produzido pelo método do Exemplo 2 (S703).
[078] A clareza de 1% w/v de solução proteica preparada conforme descrição no Exemplo 3 foi avaliada pela medição da absorbância a 600 nm, com uma pontuação de absorbância menor indicando uma maior clareza. A análise das amostras instrumento HunterLab ColorQuest XE no modo de transmissão
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28/32 também forneceu uma leitura neblina percentual, outra medida de clareza.
[079] Os resultados de clareza são apresentados nas Tabelas 9 e 10 a seguir:
Tabela 9 - Clareza de solução de S7 03 em diferentes valores de PH conforme avaliação por A600
| A600 | ||||||||
| Lote | Produto | pH2 | pH3 | pH4 | pH 5 | pH6 | pH 7 | pH |
| natura | ||||||||
| l | ||||||||
| S005-A13- | S703 | 0,09 | 0,15 | 1,38 | >3,0 | 1,87 | 0,15 | 0,192 |
| 09A | 8 | 2 | 1 | 6 | 5 |
Tabela 10 - Clareza de soluçõe de S7 03 em diferentes valores de _PH_ conforme avaliação por análise de HunterLab
| (%) | Leitura de | neblina | HunterLab | |||||||
| Lote | Produto | pH2 | pH3 | pH4 | pH 5 | pH | 6 | pH 7 | pH natura l | |
| S005-A13- 09A | S703 | 12, | 0 | 20,8 | 86,3 | 91,6 | 90, | 0 | 19,7 | 29,8 |
[080] Como pode ser visto a partir dos resultados das Tabelas 9 e 10, as soluções de S703 eram de límpidas a ligeiramente turvas em pH 2-3. Uma solução ligeiramente turva foi também obtida a pH 7.
Exemplo 6:
[081] Este exemplo contém uma avaliação da solubilidade em um refrigerante (Sprite) e bebidas esportivas (Gatorade Laranja) do isolado de proteína da soja produzido pelo
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29/32 método do Exemplo 2 (S703). A solubilidade foi determinada com a proteína adicionada às bebidas sem correção de pH e novamente com o pH das bebidas enriquecidas com proteína ajustado ao nível das bebidas originais.
[082] Quando a solubilidade foi avaliada sem a correção do pH, uma quantidade suficiente de pó de proteína para o fornecimento de 1 g de proteína foi ponderada para um béquer e uma pequena quantidade de bebida foi adicionada e agitada até a formação de uma pasta lisa. Bebida adicional foi acrescentada a fim de se obter um volume de 50 ml, e então as soluções foram agitadas lentamente em um agitador magnético por 60 minutos para a produção de uma dispersão de proteína de 2% w/v. O teor de proteína das amostras foi analisado através de um determinador de nitrogênio LECO FP528 Nitrogen Determinator, em seguida, uma alíquota da proteína contendo bebidas foi centrifugada a 7800 g por 10 minutos e o teor de proteína do sobrenadante foi medido.
Solubilidade (%) = (% de proteína no sobrenadante/% de proteína na dispersão inicial) x 100 [083] Quando a solubilidade foi avaliada com correção de pH, o pH do refrigerante (Sprite) (3,39) e da bebida esportiva (Gatorade Laranja) (3,19) sem proteína foi medido. Uma quantidade suficiente de pó de proteína para o fornecimento de 1 g de proteína foi ponderada para um béquer e uma pequena quantidade de bebida foi adicionada e agitada até a formação de uma pasta lisa. Bebida adicional foi acrescentada a fim de se obter um volume de 45 ml, e então as soluções foram agitadas lentamente em um agitador magnético por 60 minutos. O pH da proteína contendo bebidas foi medido e então ajustado para o pH original sem proteína
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30/32 com HCl ou NaOH, conforme a necessidade. O volume total de cada solução foi então levado a 50 ml com bebida adicional, produzindo uma dispersão de proteína de 2% w/v. O teor de proteína das amostras foi analisado através de um determinador de nitrogênio LECO FP528 Nitrogen Determinator, em seguida, uma alíquota da proteína contendo bebidas foi centrifugada a 7800 g por 10 minutos e o teor de proteína do sobrenadante foi medido.
Solubilidade (%) = (% de proteína no sobrenadante/% de proteína na dispersão inicial) x 100 [084] Os resultados obtidos estão estabelecidos na Tabela 11 a seguir:
Tabela 11 - Solubilidade do S703 em Sprite e Gatorade
Laranj a
| sem correção de pH | correção de pH | ||||
| Lote. | Produto | (%) | (%) | (%) | (%) |
| Solubilida | Solubilida | Solubilid | Solubilida | ||
| de no | de no | ade no | de no | ||
| Sprite | Gatorade | Sprite | Gatorade | ||
| Laranj a | Laranj a | ||||
| S005-A13-09A | S703 | 94,8 | 100 | 99,0 | 93,6 |
[085] Conforme pode ser visto a partir dos resultados da Tabela 11, o S703 foi extremamente solúvel no Sprite e no Gatorade Laranja. Como o S703 é um produto acidificado, a adição de proteína teve pouco efeito sobre o pH das bebidas.
Exemplo 7:
[086] Este exemplo contém uma avaliação da clareza em um refrigerante e uma bebida esportiva do isolado da proteína de soja produzido pelo método do Exemplo 2 (S703).
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31/32 [087] A clareza das dispersões de proteínas de 2% w/v preparadas em um refrigerante (Sprite) e bebida esportiva (Gatorade Laranja) no Exemplo 6 foi avaliada utilizando os métodos descritos no Exemplo 5. Para as medições de absorbância a 600 nm, foi criado o branco no espectrofotômetro com a bebida apropriada antes da realização da medição.
[088] Os resultados obtidos estão estabelecidos nas Tabelas 12 e 13 a seguir:
Tabela 12 - Clareza (A600) do S703 em Sprite e
Gatorade Laranja
| sem correção de pH | correção de pH | ||||
| Lote. | Produt | Ά6 00 em | Ά6 00 em | Ά6 00 em | Ά6 00 em |
| o | Sprite | Gatorade | Sprite | Gatorade | |
| Laranj a | Laranj a | ||||
| S005-A13-09A | S703 | 0,460 | 0,404 | 0,471 | 0,539 |
Tabela 13 - Leituras de neblina HunterLab para S7 03 em
Sprite e Gatorade Laranja
| sem correção de pH | correção de pH | ||||
| Lote. | Produt | (%) de | (%) | (%) | (%) |
| o | neblina em | neblina no | neblina | neblina no | |
| Sprite | no | ||||
| Gatorade | Sprite | Gatorade | |||
| Laranj a | Laranj a | ||||
| sem proteína | 0,0 | 44,0 | 0,0 | 44,0 | |
| S005-A13-09A | S703 | 58,5 | 74,3 | 55,6 | 79,5 |
[089] Como pode ser visto a partir dos resultados das Tabelas 12 e 13, os resultados de boa solubilidade obtidos
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32/32 para o S703 no Sprite e no Gatorade laranja não se traduzem em clareza nessas bebidas. Na verdade, as soluções resultantes foram bastante turvas.
SUMÁRIO DA DIVULGAÇÃO [090] No sumário desta divulgação, a presente invenção fornece um método de produção de um produto de proteína de soja que é solúvel em meio ácido, com base na extração de um material de fonte de proteína de soja utilizando uma solução aquosa de cloreto de cálcio a baixo pH. Alterações são possíveis dentro do escopo desta invenção.
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1/5
Claims (16)
- REIVINDICAÇÕES1. Processo de produção de um isolado de proteína de soja tendo um teor de proteína de soja de pelo menos 90% em peso (N x 6,25) em uma base de peso seco, caracterizado por compreender:(a) a extração de uma fonte de proteína de soja que é soja triturada, flocos de soja, grãos de soja ou farinha de soja, com uma solução aquosa de sal de cálcio a um pH de 1,5 a 5, de forma a provocar a solubilização da proteína de soja a partir da fonte de proteína de soja e formar uma solução aquosa de proteína de soja;(b) a separação da solução aquosa de proteína de soja a partir da fonte de proteína de soja residual;(c) diluir a referida solução aquosa de proteína de soja com 0,5 a 10 volumes de água a uma condutividade menor do que 80 mS;(d) ajustar o pH da solução aquosa proteica a um valor diferente dentro da faixa de 1,5 a 5,0, preferivelmente para um pH de 2,0 a 4,0;(e) concentrar a solução de proteína de soja com pH ajustado enquanto mantém a força iônica da mesma substancialmente constante de forma a produzir uma solução de proteína de soja concentrada tendo uma concentração de proteína de 50 a 300 g/L, e a solução de proteína de soja concentrada é opcionalmente diafiltrada; e (f) a secagem da solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada para fornecer um isolado de proteína de soja tendo um teor de proteína de pelo menos 90% em peso.Petição 870170071175, de 22/09/2017, pág. 42/47
- 2/52. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida etapa de extração é realizada utilizando uma solução aquosa de cloreto de cálcio com uma concentração menor do que 1,0 M, preferivelmente 0,10 a 0,15 M.
- 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a referida etapa de extração é realizada a uma temperatura de 15°C a 35°C.
- 4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a referida solução aquosa de proteína de soja possui uma concentração proteica de 5 a 50 g/L, preferivelmente de 10 a 50 g/L.
- 5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que, após a referida etapa de separação, a referida solução aquosa de proteína de soja é tratada com um adsorvente para a remoção dos compostos de cor e/ou odor a partir da solução aquosa da proteína de soja.
- 6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a referida solução aquosa de proteína de soja é diluída para proporcionar uma condutividade da referida solução de proteína de soja de 4 a 31 mS, preferivelmente tendo uma temperatura de 2°C a 70°C, preferivelmente de 10°C a 50°C, mais preferivelmente de 20°C a 30°C.
- 7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a referida solução de proteína de soja, após as etapas de diluição e ajuste de pH, possui uma condutividade menor doPetição 870170071175, de 22/09/2017, pág. 43/473/5 que 85 mS, preferivelmente de 4 a 34 mS.
- 8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a referida solução aquosa de proteína é submetida a uma etapa de tratamento térmico para a inativação dos inibidores de tripsina termo-lábeis, preferivelmente a etapa de tratamento térmico também pasteuriza a solução aquosa de proteína de soja, em que o referido tratamento térmico é realizado a uma temperatura de 70°C a 160°C por 10 segundos a 60 minutos, mais preferivelmente a uma temperatura de 80°C a 120°C por 10 segundos a 5 minutos, mais preferivelmente a uma temperatura de 85°C a 95°C por 30 segundos a 5 minutos.
- 9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a solução de proteína de soja termo-tratada é arrefecida a uma temperatura de 2°C a 60°C, preferencialmente 20°C a 35°C, para processamento adicional.
- 10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a referida solução de proteína de soja é concentrada enquanto mantém a força iônica da mesma substancialmente constante a fim de produzir uma solução de proteína de soja concentrada tendo uma concentração de proteína de 100 a 200 g/L, e a solução de proteína de soja concentrada é opcionalmente diafiltrada, em que a referida etapa de concentração e/ou etapa de dialfiltração opcional é preferivelmente realizada por ultrafiltração utilizando uma membrana tendo um peso molecular de corte de 3.000 a 1.000.000 daltons, preferivelmente de 5.000 a 100.000 daltons, preferivelmentePetição 870170071175, de 22/09/2017, pág. 44/474/5 a uma temperatura de 2°C a 60°C, mais preferivelmente de20°C a 35°C.
- 11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a etapa de diafiltração é realizada utilizando água, solução salina diluída, água acidificada ou solução salina diluída acidificada na solução de proteína de soja antes ou após a concentração parcial ou completa dessa, preferivelmente utilizando de 2 a 40 volumes de solução de diafiltração, mais preferivelmente de 5 a 25 volumes de solução de diafiltração.
- 12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a referida diafiltração é realizada até que quantidades adicionais significativas de contaminantes ou cor visíveis não estejam presentes no permeado, e até que o retentado tenha sido suficientemente purificado de modo a, quando seco, fornecer um isolado de proteína de soja com teor de proteína de ao menos 9 0% em peso (N x 6,25) d.b, preferivelmente na presença de um antioxidante.
- 13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que a solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada é submetida a uma etapa de tratamento térmico para a inativação dos inibidores de tripsina termo-lábeis, preferencialmente a uma temperatura de 70°C a 160°C durante 10 segundos a 60 minutos, mais preferivelmente a uma temperatura de 80°C a 120°C durante 10 segundos a 5 minutos, mais preferivelmente 85°C a 95°C durante 30 segundos a 5 minutos, e em que a solução de proteína dePetição 870170071175, de 22/09/2017, pág. 45/475/5 soja termo-tratada é preferivelmente arrefecida a uma temperatura de 2°C a 60°C, preferivelmente de 20°C a 35°C, para processamento adicional.
- 14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que a referida solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada é tratada com um adsorvente para a remoção dos compostos de cor e/ou odor, e/ou a referida solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada é pasteurizada antes da secagem, preferivelmente a uma temperatura de 55°C a 70°C por 30 segundos a 60 minutos, preferivelmente a uma temperatura de 60°C a 65°C por 10 segundos a 15 minutos.
- 15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que a referida solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada é secada de forma a fornecer um isolado de proteína de soja tendo um teor proteico de ao menos 90% em peso (N x 6,25) d.b, preferencialmente pelo menos 100% em peso (N x 6,25) d.b.
- 16. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que um agente redutor está presente durante a etapa de extração, e/ou etapa de concentração, e/ou etapa de diafiltração opcional, e/ou é adicionado à solução de proteína de soja concentrada e opcionalmente diafiltrada antes da secagem e/ou ao produto de proteína de soja seco, a fim de romper ou reorganizar as ligações dissulfeto dos inibidores de tripsina a fim de alcançar uma redução na atividade do inibidor de tripsina.Petição 870170071175, de 22/09/2017, pág. 46/47
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