PL204548B1 - Sposób wytwarzania frakcji bogatych w gliadynę i gluteninę z glutenu w środowisku wodnym i w obecności kwasu - Google Patents
Sposób wytwarzania frakcji bogatych w gliadynę i gluteninę z glutenu w środowisku wodnym i w obecności kwasuInfo
- Publication number
- PL204548B1 PL204548B1 PL367841A PL36784102A PL204548B1 PL 204548 B1 PL204548 B1 PL 204548B1 PL 367841 A PL367841 A PL 367841A PL 36784102 A PL36784102 A PL 36784102A PL 204548 B1 PL204548 B1 PL 204548B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- gluten
- gliadin
- glutenin
- dispersion
- acid
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 title claims abstract description 51
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 title claims abstract description 50
- 108010050792 glutenin Proteins 0.000 title claims abstract description 34
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- 108010061711 Gliadin Proteins 0.000 claims abstract description 40
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 18
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 13
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 14
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 10
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 10
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 10
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 9
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- HZWWPUTXBJEENE-UHFFFAOYSA-N 5-amino-2-[[1-[5-amino-2-[[1-[2-amino-3-(4-hydroxyphenyl)propanoyl]pyrrolidine-2-carbonyl]amino]-5-oxopentanoyl]pyrrolidine-2-carbonyl]amino]-5-oxopentanoic acid Chemical compound C1CCC(C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)N2C(CCC2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(O)=O)N1C(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 HZWWPUTXBJEENE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 5
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 5
- 102000006395 Globulins Human genes 0.000 description 5
- 108010044091 Globulins Proteins 0.000 description 5
- 235000019890 Amylum Nutrition 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- -1 glutenins Proteins 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 3
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 2
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- 238000007696 Kjeldahl method Methods 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003254 anti-foaming effect Effects 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 239000005417 food ingredient Substances 0.000 description 1
- 235000011087 fumaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000004498 neuroglial cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 235000002949 phytic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000011020 pilot scale process Methods 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004237 preparative chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000006920 protein precipitation Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/14—Vegetable proteins
- A23J3/18—Vegetable proteins from wheat
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
- A23J1/12—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from cereals, wheat, bran, or molasses
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Opis wynalazku
Niniejszy wynalazek dotyczy ulepszonego sposobu wytwarzania frakcji bogatych w gliadynę i gluteninę z glutenu w środowisku wodnym i w obecności kwasu.
Dotychczas w opisach patentowych i literaturze naukowej opisano kilka sposobów rozdziału glutenu pszenicznego na frakcje bogate w gliadynę i gluteninę. Zastosowanie tych frakcji było również przedmiotem szeregu opisów patentowych i publikacji naukowych.
W skali laboratoryjnej zbadano wiele metod, stosując róż ne rozpuszczalniki i inne warunki celem rozdzielenia dwóch frakcji. W publikacji „Proteines vegetales (1985), str. 161-210, Popineau opisuje w szczegółowym przeglądzie te metody, lecz w większości przypadków metod tych nie można ekstrapolować na skalę przemysłową z uwagi na to, że stosują one rozpuszczalniki nie dozwolone w otrzymywaniu żywności i obejmują etap taki jak chromatografia preparatywna, która chociaż odpowiednia do zastosowania farmaceutycznego, jest zbyt droga do użycia w przemyśle żywieniowym.
Wśród rozpuszczalników dopuszczonych do użycia w otrzymywaniu składników żywności, mieszaniny woda-alkohol i roztwory kwasu octowego przebadano na skalę laboratoryjną pod względem ich możliwości rozdziału frakcji białkowych.
W europejskim opisie patentowym EP 685 164 opisany jest sposób ekstrakcji, w którym wodny roztwór etanolu o stężeniu 30 do 70% objętościowych, wodny roztwór alkoholu izopropylowego lub n-propanolu o stężeniu 10 do 20%, lub wodny roztwór acetonu o stężeniu 20 do 50% objętościowych jest używany do otrzymania frakcji o stężeniu gliadyny tak wysokim jak 80% lub więcej. Ekstrakcję można przeprowadzić kwasowym wodnym roztworem etanolu, o stężeniu 5 do 30% obj. i pH 3,5 do 5,5 również, uzyskując frakcję gliadyny, o stężeniu 50% lub więcej. Do kwasów, które można zastosować należą kwas octowy, cytrynowy, jabłkowy, mlekowy, adypinowy, fumarowy, winowy, glukonowy, fosforowy i fitynowy.
Ze względu na to, że użycie palnych rozpuszczalników wymaga pewnych dodatkowych środków bezpieczeństwa, rozważa się jako korzystny taki proces, w którym nie są potrzebne takie rozpuszczalniki. Taki proces jest opisany w „Industries Alimentaires et Agricoles (1974) przez C. de Meester, w którym 0,01 - 0,1 M roztwory kwasu octowego są stosowane do ekstrakcji białek z glutenu pszenicznego. Po okresie ekstrakcji wahającym się od 1 do 8 godzin, wydajności końcowe wynoszą 20 - 55%. Frakcję rozpuszczalną, bogatą w gliadynę odzyskuje się przez jej wytrącanie przy obojętnym pH. Ze względu na to, że nierozpuszczalne gliadyny są bardzo lepkie, taka metoda nie jest bardzo odpowiednia do zastosowania przemysłowego i w procesie regeneracji należy unikać etapu wytrącania białka. Ten sposób opracowano na skalę laboratoryjną, lecz nie jest on użyteczny na skalę przemysłową.
Inny proces bez rozpuszczalników jest opisany w WO 9 710 260. Zgłoszenie to opisuje sposób frakcjonowania glutenu pszenicznego. Według tego sposobu gluten pszeniczny jest najpierw rozpraszany w wodnym, kwaśnym środowisku w początkowym kwasowym zakresie pH w obecności środka redukującego, w celu zredukowania wiązań dwusiarczkowych w białku glutenowym. Następnie pH dyspersji jest podwyższone do drugiego poziomu powyżej wymienionego początkowego pH, powodując wytrącanie gluteniny, pozostawiając gliadynę zawieszoną w dyspersji i ostatecznie glutenina i gliadyna są rozdzielone na odpowiednie frakcje.
Również europejski opis patentowy EP 992 193 dotyczy sposobu ekstrakcji wodnej, w której używany jest wodny roztwór o pH niższym lub równym 4,5 i zawierający 0,1 do 10% wag./obj., co najmniej jednego organicznego kwasu. Wśród kwasów, które można wybrać są wymienione: kwas cytrynowy, mlekowy, jabłkowy, kwas octowy, oraz fosforowy i ich sole. To zgłoszenie nie dostarcza więcej szczegółów na temat sposobu przeprowadzenia takiej wodnej ekstrakcji.
W „Intern. Journal of Food Science & Technology (1994), str. 489 - 502, Berot i współpracownicy opisują w skali pilotowej proces frakcjonowania glutenu, z zastosowaniem wodnych kwasowych roztworów. Według tej publikacji gluten pszeniczny i roztwór rozcieńczonego kwasu mieszano w mieszalniku o dużej sile ścinania przez dwie minuty, i mieszanie kontynuowano przez 30 minut. Stosunek rozpuszczalnika wodnego do glutenu wahał się między 7:1 i 16:1 (obj./wag.). Rozpuszczalną frakcję bogatą w gliadynę oddzielono przy pomocy poziomej dekantera wirówkowego Westfalia i pozostałość zmieszano następnie z wodą lub z rozcieńczonym kwasem i dostarczono do drugiego etapu odwirowania. W wyniku tego otrzymano nierozpuszczalną frakcję bogatą w gluteninę i frakcję pośrednią. Ogólne właściwości frakcji pośredniej nie odbiegały od tych dla glutenu pszenicznego.
PL 204 548 B1
Proces ten, chociaż dostarczający frakcji bogatej w gliadynę, jest mniej atrakcyjny, ponieważ pośrednią frakcję otrzymano jako produkt uboczny. Ten produkt uboczny jest uważany za poważną wadę ze względu na wydajność.
Również układ procesowy jest dość złożony i powinien być uproszczony, korzystnie bez utraty własności czynnościowych frakcjonowanego materiału.
Oprócz skomplikowanego charakteru procesu Berota, zaobserwowano, że frakcja pośrednia nie może być przetwarzana przez powtórne zmieszanie ze świeżym glutenem. Zaobserwowano rzeczywiście, że recyrkulacja tego produktu pośredniego prowadzi do zmniejszenia czystości i jakości frakcji.
Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie sposobu otrzymywania z glutenu frakcji bogatych w gliadynę i gluteninę w wodnym środowisku i w obecności kwasu, który nie posiada wyżej wspomnianych wad.
Cel ten można osiągnąć dostarczając sposób otrzymywania z glutenu frakcji bogatych w gliadynę i gluteninę w wodnym środowisku i w obecności kwasu, lecz w którym gluten jest w sposób ciągły lub nie dyspergowany w wodzie, do suchej substancji wahającej się pomiędzy 5 i 30%, w którym • pH dyspersji jest monitorowane pomiędzy 4,4 i 4,8, i • mieszanina gluten-woda jest poddana działaniu sił ścinających, przez co dyspersja, w sposób ciągły lub nie, może być frakcjonowana na frakcje bogate w gliadynę i gluteninę, z których uzyskuje się pojedynczą frakcję z proporcją gliadyna/glutenina co najmniej 2,5, i uzyskuje się pojedynczą frakcję bogatą w gluteninę o proporcji gliadyna/glutenina mniej niż 0,8.
W korzystnym sposobie według wynalazku mieszaninę gluten-woda poddaje się działaniu sił ścinających, w taki sposób, że objętość osadu dyspersji glutenu po frakcjonowaniu, jak określono w „teście spinowym, waha się pomiędzy 15 i 35%.
Bardziej korzystnie, w sposobie według wynalazku wymieniona objętość osadu leży w zakresie pomiędzy 20 i 30%.
W innym korzystnym sposobie według wynalazku wymieniony osad zawiera pomiędzy 48 i 58% suchej substancji obecnej w dyspersji glutenu.
Bardziej korzystnie, w sposobie według wynalazku wymieniony osad zawiera pomiędzy 50 i 55% suchej substancji obecnej w dyspersji glutenu.
W jeszcze innym korzystnym sposobie według wynalazku, pH dyspersji jest monitorowane pomiędzy 4,5 i 4,7.
Korzystnie w sposobie według wynalazku, gluten może być zdyspergowany przez zmieszanie glutenu z wodą, z zastosowaniem sposobów miksujących, w czasie krótszym niż 60 minut, z szybkością pomiędzy 500 i 3000 rpm.
Bardziej korzystnie w sposobie według wynalazku miksowanie stosuje się w czasie krótszym niż 30 minut.
W korzystnym sposobie według wynalazku, frakcjonowanie dyspersji przeprowadza się przy użyciu sposobów wirówkowych, np. sposobu wirówkowego z automatycznym samoodmulaniem wirówek lub sposobu dekantera wirówkowego.
W innym korzystnym sposobie według wynalazku, sucha substancja dyspersji wynosi pomiędzy i 15%.
W jeszcze innym korzystnym sposobie według wynalazku, stosowany jest kwas fosforowy.
Wynalazek będzie opisany szczegółowo poniżej. Celem takiego szczegółowego opisu jest wyjaśnienie wynalazku i wskazanie dalszych korzyści i szczegółów niniejszego wynalazku. Ponadto, zostaną użyte wyjaśniające przykłady. Niniejszy szczegółowy opis i wyjaśniające przykłady nie mogą w żadnym sensie być interpretowane jako ograniczenie zakresu zastosowania wynalazku lub prawa do patentu, jak wymagane w zastrzeżeniach.
W niniejszym szczegółowym opisie wprowadza się odnośniki do rysunków, w których:
- rysunek (fig.) 1 stanowi schematyczne przedstawienie typowego procesu frakcjonowania według wynalazku;
- rysunek (fig.) 2 stanowi szkic procedury ekstrakcyjnej do rozdzielania gliadyn, glutenin, albumin i globulin.
Zakwaszanie można przeprowadzić przy pomocy kwasu organicznego lub nieorganicznego.
Typowe kwasy, które można zastosować, chociaż nie jest to do nich ograniczone, to np. kwas octowy, cytrynowy, mlekowy, bursztynowy, jabłkowy, winowy, fumarowy, kwas solny, kwas siarkowy i kwas fosforowy. Korzystnie stosowany jest kwas fosforowy. Korzystnie pH dyspersji jest monitorowane pomiędzy 4,5 i 4,7, i bardziej korzystnie około 4,6.
PL 204 548 B1
Stężenie glutenu w dyspersji waha się pomiędzy 5-30% wag./obj., korzystne są stężenia między 10 i 15% wag./obj. Gluten pszeniczny można zdyspergować przez zmieszanie glutenu z wodą, stosując np. łopatki mieszające z nożami, lub inne układy, obracające się przy 500-3000 rpm w czasie wystarczającym do otrzymania dyspersji, którą można rozdzielić na frakcje według wynalazku. Typowe czasy miksowania wynoszą mniej niż 1 godzina, korzystnie mniej niż 30 minut.
Wkład mechaniczny i warunki miksowania muszą być wybrane w taki sposób, że uzyskana dyspersja może być rozdzielona na frakcję bogatą w gliadynę, w której proporcja gliadyna/glutenina wynosi co najmniej 2,5 i frakcję bogatą w gluteninę, wykazującą proporcję gliadyna/glutenina mniej niż 0,8. W standardowej kompozycji glutenowej proporcje gliadyna/glutenina wynoszą typowo pomiędzy 1 i 1,3. Te różne klasy białek oznacza się przy pomocy sposobu analitycznego ujawnionego niniejszym.
Ten sposób wykorzystuje różne właściwości rozpuszczalności klas białek z pszenicy w celu rozdzielenia gliadyn, glutenin, albumin i globulin. Dystrybucja białek w różnych rozpuszczalnikach jest ilościowo określona przy pomocy analizy Kjeldahla.
Wyposażenie:
• polipropylenowe probówki o pojemności 40 ml do wirówki • wirówka (zdolność wirowania przy 15000 g) • waga analityczna • 0,5 M NaCl • 1,5% SDS roztwór • 95% etanol • komora inkubacyjna w 10°C • aparat Kjeldahla • tabletki Kjeldahla
- Sposób (jak pokazano na rysunku (fig.) 2:
Wszystkie ekstrakcje są w temperaturze pokojowej przez 30 minut.
• Zważ y ć próbkę w PP-probówce do wirówki ± 40 ml. Dla mą ki 2 g, dla glutenu 200 mg, dla próbek procesowych ilość odpowiadającą ± 150 - 160 mg białka.
• Dodać 20 ml 0,5 M NaCl. Mieszać przez 30 minut w temperaturze pokojowej (RT). Po ekstrakcji odwirować przy 500 g przez 15 minut w RT. Ostrożnie zdekantować płyn unoszący się nad osadem (supernatant) do czystej PP-probówki. Dodać następne 20 ml 0,5 M NaCl do pozostałości (wytrącony osad A) i powtórzyć ekstrakcję i wirowanie. Połączyć drugi płyn unoszący się nad osadem (supernatant) z pierwszym i następnie odwirować przy 15000 g przez 15 minut w RT. Płyn unoszący się nad osadem (supernatant) zawiera albuminy i globuliny.
• Do pozostałości (wytrącony osad B) dodać 6 ml 1,5% SDS roztworu. Mieszaninę poddaje się homogenizacji i łączy się z osadem A. Ekstrakcję prowadzi się przez 30 minut w RT. Następnie wkrapla się 14 ml absolutnego etanolu i mieszaninę miesza się przez kolejne 30 minut w RT. Po odwir.pwaniu w RT przez 15 minut przy 500 g, uzyskuje się wytrącony osad i płyn unoszący się nad osadem (supernatant) 3. Taką całą procedurę powtarza się na otrzymanym wytrąconym osadzie, uzyskując wytrącony osad C i płyn unoszący się nad osadem (supernatant) 4.
• Płyny unoszące się nad osadem (supernatanty) 3 i 4 łączy się w małej zlewce i utrzymuje w komorze inkubacyjnej w 10°C przez 60 minut. Wytrą ca się drobny osad i mieszaninę nastę pnie przelewa się do probówki wirówkowej, zawierającej wytrącony osad C. Mieszaninę natychmiast przenosi się do wirówki i odwirowuje przy 15000 g przez 15 minut w 10°C. Otrzymuje się w ten sposób płyn unoszący się nad osadem (supernatant), zawierający gliadyny i wytrącony osad zawierający gluteniny.
Oznaczenie według Kjeldahla
Roztwory zawierające albuminy/globuliny i gliadyny (± 40 ml) są ilościowo przeniesione do kolb destrukcji (750 ml). Dodaje się tabletkę, 14 ml stężonego kwasu siarkowego i 3 krople oktanolu (przeciw pienieniu) i próbki (około 15 ml) poddaje się niszczeniu w czasie 90 min (do uzyskania klarowności). Koncentrat (około 15 ml) przenosi się do rury Kjeldahla i oznacza azot standardową metodą Kjeldahla.
Frakcję gluteninową poddaje się liofilizacji i zawartość azotu oznacza jak w suchych produktach.
Wyniki przedstawiono jako ilość białka znalezionego w różnych klasach i wyrażone jako procent odzyskanego białka. Zaobserwowano, że wyżej wspomniane frakcje bogate w gliadynę i gluteninę można otrzymać po odwirowaniu, gdy nakład energii mechanicznej daje w wyniku dyspersje, wykazujące specyficzne wartości objętości osadu przy pomocy „testu spinowego.
Taki „test spinowy wykorzystuje standardową wirówkę laboratoryjną, i probówki wirówkowe 15 ml, z podziałką elementarną 0,1 ml. Probówki napełnia się następnie 10 ml dyspersji glutenu. Probówki
PL 204 548 B1 odwirowuje się podczas 10 minut przy 1800 g. Objętość osadu, wyrażona w % objętości, jest następnie określona przez proporcję osadu w ml i objętości probówek wirówkowych w ml, pomnożone przez 100.
Odpowiednie dyspersje są następnie charakteryzowane przez objętość osadu wahającą się pomiędzy 15 i 35%, korzystnie pomiędzy 20 i 30%. Tym samym osad zawiera pomiędzy 48 i 58%, bardziej korzystnie pomiędzy 50 i 55% suchej substancji obecnej w dyspersji glutenu. Sucha substancja dyspersji może wahać się pomiędzy 5 i 30% suchej substancji, korzystnie pomiędzy 10 i 15% suchej substancji. Jeśli intensywność siły ścinania i/lub czas mieszania nie są dostosowane, wtedy nie jest możliwe otrzymanie frakcji odpowiadających powyższym wartościom.
Rozdział dyspersji jest dokonany przy pomocy sposobów wirówkowych, np. przy pomocy sposobów wirówkowego z automatycznym samo-odmulaniem wirówek lub sposobu dekantera wirówkowego. Urządzenie wirówkowe jest używane w optymalnych warunkach rozdziału.
Typowy proces frakcjonowania według wynalazku jest typowo przeprowadzany w temperaturze w zakresie między 10 i 40°C. Według schematu przedstawionego na fig. 1, suchy gluten pszeniczny miesza się z roztworem kwasowym w zbiorniku mieszalnym, z jednoczesnym stałym monitorowaniem pH przez pH-stat. Dyspersja glutenu otrzymana w taki sposób jest następnie poddana rozdziałowi wirówkowemu, dzięki któremu uzyskuje się frakcję bogatą w gliadynę i glutenine. Frakcja bogata w gliadynę moż e być zatężona przy pomocy etapu ultrafiltracyjnego zatężania, przed suszeniem. Frakcja bogata w gliadynę może być następnie suszona z użyciem jakiegokolwiek znanego sposobu, korzystne jest suszenie rozpryskowe. Pozostałość można ponownie zawrócić i używać w etapie miksowania (mieszania). Frakcja bogata w gluteninę jest również wysuszona.
P r z y k ł a d y:
P r z y k ł a d 1
Otrzymywanie szarży:
Jako materiał wyjściowy stosuje się handlowy, suchy gluten pszeniczny. W naczyniu zawierającym 225 l wody wodociągowej i 450 g kwasu fosforowego (75%), 25 kg handlowego glutenu pszenicznego dodano przy pomocy wałka śrubowego (Katrion) przez rurę bezpośrednio do wiru mieszanego środka dyspergującego. W sposób stały monitorowane jest pH, przy użyciu pH-statu, i utrzymywane przy pH=4,6. Gluten dysperguje się w czasie 10 minut i mieszanie kontynuuje się do uzyskania dyspersji, zawierającej pomiędzy 45 i 50% materiału w fazie rozproszonej. Odpowiada to wartości 27% według „testu spinowego.
Mieszanie przeprowadza się przy pomocy mieszalnika (miksera) o dużej sile ścinania. Tak uzyskaną dyspersję rozdziela się przy pomocy dekantera wirówkowego (Westfalia CA150), w którym ustawienia tak ustalono, aby otrzymać około 45% suchej substancji w roztworze unoszącym się w dekanterze.
Frakcję bogatą w gliadynę poddaje się następnie etapowi suszenia rozpryskowego. Ta frakcja ma zawartość białka 80%. Zawartość gliadyny jako 68% całkowitej zawartości białka, w porównaniu z 45 - 48% dla naturalnego glutenu. Proporcja gliadyna/glutenina wynios ł a 3,1.
W tablicy 1, porównano kompozycje wśród próbek frakcji glutenu, otrzymanych przy pomocy sposobu Berota (które to próbki otrzymano od Popineau i Berot) i próbkami otrzymanymi w procesie według wynalazku. Wszystkie próbki analizowano przy pomocy powyżej opisanego sposobu.
| Sposób według Berota | ||||
| gluten | gliadyna | związek pośredni | glutenina | |
| albumina/globulina | 11,0-13,3 | 10,5 | 7,2 | 6,1 |
| gliadyna | 45,3-48,7 | 59,1 | 39,1 | 31 |
| utenina | 37,0-45,4 | 30,4 | 53,7 | 62,9 |
| Stosunek glia/glu | 1,08-1,28 | 1,94 | 0,73 | 0,49 |
| Sposób według Amylum | ||||
| gluten | ABe gliadyna | ABe glutenina | AFr gliadyna | AFr glutenina |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 11,0-13,3 | 10,4 | 8,8 | 10,4 | 6,9 |
| 45,3-48,7 | 67,7 | 35,6 | 67,9 | 35,3 |
PL 204 548 B1 cd. tabeli
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 37,0-47,4 | 21,9 | 55,6 | 21,6 | 57,7 |
| 1,08-1,28 | 3,1 | 0,64 | 3,13 | 0,61 |
ABe: próbki otrzymane z glutenu pszenicznego uzyskanego w Amylum Belgia
AFr: próbki otrzymane z glutenu pszenicznego uzyskanego w Amylum Francja
Tablica 1: Kompozycja próbek uzyskana sposobem według Berota i Amylum jak określono przy pomocy wyżej wspomnianego sposobu (test a).
Wartości wyrażono jako % frakcji całkowitego białka w próbkach.
P r z y k ł a d 2:
Otrzymywanie ciągłe:
W naczyniu zawierającym 225 l wody wodociągowej i 450 g kwasu fosforowego (75%), 25 kg handlowego glutenu pszenicznego dodano za pomocą wałka śrubowego (Katrion) przez rurę bezpośrednio do wiru mieszanego środka dyspergującego. W sposób stały monitorowane jest pH, przy użyciu pH-statu, i utrzymywane przy pH=4,6. Gluten dysperguje się w czasie 10 minut i mieszanie kontynuuje się do uzyskania dyspersji, posiadającej wartość 25% według „testu spinowego. Zapewnia się niezbędną siłę ścinania do osiągnięcia takiej wartości w ciągu 20 minut po zdyspergowaniu glutenu. Następnie dodaje się w sposób ciągły dodatkową wodę i gluten do wiru mieszanej dyspersji, jednocześnie monitorując pH w sposób ciągły i utrzymując pH=4,6 przy pomocy dodawania kwasu fosforowego. Szybkość dodawania wynosi 20 kg glutenu i 200 l wody na godzinę. Przelew z naczynia jest odprowadzany do 60 l naczynia z mieszanym buforem, który używa się w celu stałego zasilania dekantera (Westfalia CA150). Dodane ilości odpowiadają ilościom przetwarzanym przez dekanter (szybkość zasilania 20 l/godz; 2500 rpm; dyferencjał 10-15). W ten sposób otrzymana frakcja gliadyny ma zawartość suchej substancji 6% i jest w dalszym ciągu przetwarzana przy pomocy etapu ultrafiltracji. Pozostającą wodę używa się do zdyspergowania glutenu w pierwszym mieszanym zbiorniku. Pozostałość (retentat), mającą zawartość suchej substancji około 10% suszy się przy pomocy suszenia rozpryskowego.
Frakcję bogatą w gluteninę zobojętnia się z wodorowęglanem sodu do pH=7, przemywa wodą i następnie suszy w suszarni pierścieniowej.
Claims (11)
1. Sposób wytwarzania frakcji bogatych w gliadynę i gluteninę z glutenu w środowisku wodnym i w obecności kwasu, znamienny tym, że gluten w sposób ciągły lub nie, dysperguje się w wodzie, do suchej substancji wahającej się pomiędzy 5 i 3 0%, w którym • pH dyspersji reguluje się pomiędzy 4,4 i 4,8, i • mieszaninę gluten-woda poddaje się działaniu sił ścinających, przez co dyspersja, w sposób ciągły lub nie, może być frakcjonowana na frakcje bogate w gliadynę i gluteninę, z których uzyskuje się pojedynczą frakcję z proporcją gliadyna/glutenina co najmniej 2,5, i uzyskuje się pojedynczą frakcję bogatą w gluteninę o proporcji gliadyna/glutenina mniej niż 0,8.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszanina gluten-woda jest poddana działaniu sił ścinających w taki sposób, że objętość osadu dyspersji glutenu po frakcjonowaniu, jak określono w „teście spinowym, waha się pomiędzy 15 i 35%.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wymieniona objętość osadu leży w zakresie pomiędzy 20 i 30%.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wymieniony osad zawiera pomiędzy 48 i 58% suchej substancji obecnej w dyspersji glutenu.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że wymieniony osad zawiera pomiędzy 50 i 55% suchej substancji obecnej w dyspersji glutenu.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pH dyspersji jest regulowane pomiędzy 4,5 i 4,7.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że gluten może być zdyspergowany przez zmieszanie glutenu z wodą, z zastosowaniem sposobów miksujących, w czasie krótszym niż 60 minut, z szybkością pomiędzy 500 i 3000 rpm.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że mieszanie (miksowanie) stosuje się w czasie krótszym niż 30 minut.
PL 204 548 B1
9. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1, znamienny tym, że frakcjonowanie dyspersji przeprowadza się przy użyciu sposobów wirówkowych, np. sposobu wirówkowego z automatycznym samo-odmulaniem wirówek lub sposobu dekantera wirówkowego.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sucha substancja dyspersji waha się pomiędzy 10 i 15%.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosowany jest kwas fosforowy.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2001/0541A BE1014340A3 (nl) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | Methode voor het bereiden van gliadine- en gluteninerijke fracties uit gluten in een waterig midden en in aanwezigheid van een zuur. |
| PCT/EP2002/008542 WO2003013266A1 (en) | 2001-08-10 | 2002-07-30 | Method for the preparation of gliadin-and glutenin-rich fractions out of gluten in an aqueous medium and in the presence of an acid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL367841A1 PL367841A1 (pl) | 2005-03-07 |
| PL204548B1 true PL204548B1 (pl) | 2010-01-29 |
Family
ID=3897079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL367841A PL204548B1 (pl) | 2001-08-10 | 2002-07-30 | Sposób wytwarzania frakcji bogatych w gliadynę i gluteninę z glutenu w środowisku wodnym i w obecności kwasu |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7385037B2 (pl) |
| EP (1) | EP1414310B1 (pl) |
| JP (1) | JP4208712B2 (pl) |
| CN (1) | CN1256890C (pl) |
| AT (1) | ATE332085T1 (pl) |
| AU (1) | AU2002331371B2 (pl) |
| BE (1) | BE1014340A3 (pl) |
| CA (1) | CA2456042C (pl) |
| CY (1) | CY1105289T1 (pl) |
| DE (1) | DE60212974T2 (pl) |
| DK (1) | DK1414310T3 (pl) |
| ES (1) | ES2268079T3 (pl) |
| PL (1) | PL204548B1 (pl) |
| PT (1) | PT1414310E (pl) |
| RU (1) | RU2297774C2 (pl) |
| UA (1) | UA76480C2 (pl) |
| WO (1) | WO2003013266A1 (pl) |
| ZA (1) | ZA200400641B (pl) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK1945041T3 (da) | 2005-11-07 | 2011-03-28 | Syral Belgium Nv | Blødt slik og fremgangsmåde til frembringelse af sådant blødt slik |
| CN100494962C (zh) * | 2005-12-26 | 2009-06-03 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 小麦高、低分子量麦谷蛋白亚基的分离分析方法 |
| CN101117389B (zh) * | 2007-07-20 | 2010-05-26 | 浙江大学 | 溶解小麦储藏蛋白的水性溶剂组合物及其用途 |
| JP5614645B2 (ja) * | 2010-10-22 | 2014-10-29 | アサマ化成株式会社 | 酸性水可溶性タンパク質の製造方法及び酸性水可溶性タンパク質 |
| JP5809446B2 (ja) * | 2011-05-24 | 2015-11-10 | ホシザキ電機株式会社 | 低アレルゲングルテンの製造方法 |
| CN107927546A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-04-20 | 宁夏德富胜粮油食品有限公司 | 一种拉面粉及其制作方法 |
| US11440269B2 (en) * | 2020-03-14 | 2022-09-13 | Kurtis Zhang | Process of making a gluten-based biodegradable material |
| CN113519685B (zh) * | 2021-06-24 | 2022-10-28 | 天津商业大学 | 一种尿素结晶法分离谷朊粉中酸溶性麦谷蛋白的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0824870A3 (en) * | 1994-06-03 | 1999-03-31 | Asama Chemical Co., Ltd. | Wheat gluten fractions |
| US5610277A (en) * | 1995-09-11 | 1997-03-11 | Midwest Grain Products | Alcohol-free wet extraction of gluten dough into gliadin and glutenin |
| JP2896422B2 (ja) * | 1996-11-21 | 1999-05-31 | アサマ化成株式会社 | グルテニンを主成分とする分画物の製造方法 |
| JP2954542B2 (ja) * | 1996-11-22 | 1999-09-27 | アサマ化成株式会社 | グリアジン主体の抽出液の抽出方法 |
| RU2142983C1 (ru) * | 1998-02-17 | 1999-12-20 | Гриценко Анатолий Григорьевич | Способ получения лечебного препарата из пшеницы |
| JP4171521B2 (ja) * | 1998-10-06 | 2008-10-22 | アサマ化成株式会社 | パンの製造方法 |
-
2001
- 2001-08-10 BE BE2001/0541A patent/BE1014340A3/nl active
-
2002
- 2002-07-30 AT AT02767291T patent/ATE332085T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-07-30 PT PT02767291T patent/PT1414310E/pt unknown
- 2002-07-30 DK DK02767291T patent/DK1414310T3/da active
- 2002-07-30 AU AU2002331371A patent/AU2002331371B2/en not_active Ceased
- 2002-07-30 CA CA002456042A patent/CA2456042C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-30 JP JP2003518294A patent/JP4208712B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-30 DE DE60212974T patent/DE60212974T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-30 WO PCT/EP2002/008542 patent/WO2003013266A1/en not_active Ceased
- 2002-07-30 PL PL367841A patent/PL204548B1/pl unknown
- 2002-07-30 RU RU2004106796/13A patent/RU2297774C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-07-30 CN CN02815673.0A patent/CN1256890C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-30 US US10/485,884 patent/US7385037B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-30 ES ES02767291T patent/ES2268079T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-30 EP EP02767291A patent/EP1414310B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-30 UA UA2004020922A patent/UA76480C2/uk unknown
-
2004
- 2004-01-27 ZA ZA2004/00641A patent/ZA200400641B/en unknown
-
2006
- 2006-09-15 CY CY20061101327T patent/CY1105289T1/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003013266A1 (en) | 2003-02-20 |
| BE1014340A3 (nl) | 2003-09-02 |
| JP4208712B2 (ja) | 2009-01-14 |
| JP2004537572A (ja) | 2004-12-16 |
| UA76480C2 (en) | 2006-08-15 |
| CY1105289T1 (el) | 2010-03-03 |
| RU2004106796A (ru) | 2005-05-10 |
| EP1414310A1 (en) | 2004-05-06 |
| PL367841A1 (pl) | 2005-03-07 |
| DE60212974D1 (de) | 2006-08-17 |
| EP1414310B1 (en) | 2006-07-05 |
| US20040198956A1 (en) | 2004-10-07 |
| CA2456042C (en) | 2010-02-02 |
| CN1541068A (zh) | 2004-10-27 |
| CA2456042A1 (en) | 2003-02-20 |
| DK1414310T3 (da) | 2006-07-31 |
| ATE332085T1 (de) | 2006-07-15 |
| US7385037B2 (en) | 2008-06-10 |
| AU2002331371B2 (en) | 2006-09-14 |
| ZA200400641B (en) | 2005-03-30 |
| DE60212974T2 (de) | 2007-01-04 |
| ES2268079T3 (es) | 2007-03-16 |
| CN1256890C (zh) | 2006-05-24 |
| PT1414310E (pt) | 2006-11-30 |
| RU2297774C2 (ru) | 2007-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2318397C2 (ru) | Увеличенное извлечение белка из семян масличных культур | |
| CA2751606C (en) | Production of soy protein product using calcium chloride extraction ("s702/s7300/s7200/s7301") | |
| AU2018346480B2 (en) | Pea protein composition having improved nutritional quality | |
| JP2005530854A (ja) | カノーラ油料種子粕からのタンパク質の抽出 | |
| EP3075259A1 (en) | Method for reducing prolamine content of cereal products | |
| PL204548B1 (pl) | Sposób wytwarzania frakcji bogatych w gliadynę i gluteninę z glutenu w środowisku wodnym i w obecności kwasu | |
| WO2021253135A1 (en) | Protein compositions produced from sunflower plant materials | |
| US7300681B2 (en) | Method for the production of protein preparations with essentially constant properties | |
| EP3185695A1 (en) | Preparation of soy protein products ("s810") | |
| AU2002331371A1 (en) | Method for the preparation of gliadin-and glutenin-rich fractions out of gluten in an aqueous medium and in the presence of an acid | |
| US20230225388A1 (en) | Protein compositions produced from hemp plant materials | |
| BR112018015380A2 (en) | preparation of non-oil soy protein products (? * 810?) | |
| CA2518722A1 (en) | Improved extraction process | |
| WO2016049766A1 (en) | Production of soy protein products with reduced astringency (ii) | |
| WO2025127935A1 (en) | Retention time and mild coagulation for obtaining a coagulated tuber protein product | |
| EP1465500A2 (en) | A method for obtaining powder from highly concentrated high viscous solutions | |
| EP3471551A1 (en) | Protein composition obtained fromallium |