專利名稱：新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的生產(chǎn)及其在包括軟飲料和運(yùn)動飲料 的水溶液中的用途。
背景技術(shù)：
蛋白質(zhì)含量為至少100wt%(Nx6.25)的低芥酸菜子油籽蛋白質(zhì)分離物可以由 油籽粉，通過下面的轉(zhuǎn)讓給這里的受讓人的文獻(xiàn)中所述的方法來形成2002年5月3日 提交的共同未決的US專利申請No. 10/137391 (US專利申請公開No. 2003-0125526和 W002/089597)和2004年6月9日提交的US專利申請No. 10/476230 (US專利申請公開 NO.2004-02M353)，并且其公開內(nèi)容在此引入作為參考。所述工序包括多步方法，包括使 用鹽的水溶液提取低芥酸菜子油籽粉，從殘留的油籽粉中分離所得到的蛋白質(zhì)水溶液，將 該水溶液的蛋白質(zhì)濃度提高到至少大約200g/L，同時通過使用選擇性膜技術(shù)來保持離子強(qiáng) 度基本恒定，將所得到的濃縮蛋白質(zhì)溶液稀釋到冷水中，以引起蛋白質(zhì)膠束的形成，使該蛋 白質(zhì)膠束沉降來形成無定形的，發(fā)粘的，凝膠狀的類似谷蛋白的蛋白質(zhì)膠束物質(zhì)(PMM)，和 從蛋白質(zhì)含量為至少大約100wt%(Nx6.25)的上清液中回收蛋白質(zhì)膠束物質(zhì)。如文中使用 的，蛋白質(zhì)含量是基于干重來測量的?；厥盏腜MM可以是干燥的。在所述方法的一種實(shí)施方案中，對來自PMM沉降步驟的上清液進(jìn)行加工，來從該 上清液中回收低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物。該工序可以如下來進(jìn)行最初使用超濾膜濃縮該 上清液，并且干燥該濃縮物。所得到的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的蛋白質(zhì)含量為至少大約 90wt%，優(yōu)選至少大約 100wt%(Nx6. 25)。US專利申請No. 10/137391和10/476230中所述的方法基本是分批方法， 在2002年11月19日提交的共同待決US專利申請No. 10/298678 (US專利申請公開 No. 2004-0039174和W003/043439)中(其轉(zhuǎn)讓給這里的受讓人，并且其公開內(nèi)容在此引入 作為參考)，描述了一種用于制備低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的連續(xù)方法。根據(jù)其內(nèi)容，將低 芥酸菜子油籽粉與鹽的水溶液連續(xù)混合，將該混合物通過管道傳送，同時從低芥酸菜子油 籽粉中提取蛋白質(zhì)，來形成蛋白質(zhì)水溶液，將該蛋白質(zhì)水溶液通過選擇性膜操作連續(xù)傳送， 來將該蛋白質(zhì)水溶液的蛋白質(zhì)含量提高到至少大約50g/L，同時保持離子強(qiáng)度基本恒定，將 所得到的濃縮蛋白質(zhì)溶液與冷水連續(xù)混合，來引起蛋白質(zhì)膠束的形成，并且使得該蛋白質(zhì) 膠束連續(xù)沉降，同時使上清液連續(xù)溢流，直到在沉降容器中已經(jīng)積累了期望量的PMM為止。 PMM從沉降容器中回收，并且可以干燥。該P(yáng)MM的蛋白質(zhì)含量是至少大約90wt%(Nx6. 25)， 優(yōu)選至少大約100wt%。溢流的上清液可以加工，來從其中回收低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，如 上所述。已知的是低芥酸菜子籽包含大約10 wt%-大約30wt%的蛋白質(zhì)，并且已經(jīng)確認(rèn)了幾種不同的蛋白質(zhì)成分。這些蛋白質(zhì)包括12S球蛋白(也稱作十字花科蛋白)，7S蛋白質(zhì) 和2S貯藏蛋白(也稱作清蛋白)。如同下面的文獻(xiàn)中所述，上述的工序包括將濃縮的蛋白 質(zhì)水溶液進(jìn)行稀釋，來形成PMM，并且加工該上清液來回收另外的蛋白質(zhì)，導(dǎo)致不同蛋白質(zhì) 剖析圖的分離物的回收2003年4月15日提交的共同待決US專利申請No. 10/413371 (US 專利申請公開No. 2004-0034200和W003/088760)和2005年4月29日提交的US專利申請 No. 10/510766 (US專利申請公開No. 2005-0249828)，轉(zhuǎn)讓給這里的受讓人，并且其公開內(nèi) 容在此引入作為參考。在這點(diǎn)上，P匪來源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物具有下面的蛋白質(zhì)成分含量大 約60 wt%-大約98wt%的7S蛋白質(zhì)，大約1 wt%-大約15wt%的12S蛋白質(zhì)和0-大約25wt% 的2S蛋白質(zhì)。該上清液來源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物具有下面的蛋白質(zhì)成分含量大約 60 wt%-大約95wt%的2S蛋白質(zhì)，大約5 wt%-大約40wt%的7S蛋白質(zhì)和0-大約5wt%的 12S蛋白質(zhì)。因此，該P(yáng)MM來源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物主要是7S蛋白質(zhì)，該上清液來 源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物主要是2S蛋白質(zhì)。如前述的US專利申請No. 10/413371和 10/510766中所述，該2S蛋白質(zhì)的分子量是大約14000道爾頓，7S蛋白質(zhì)的分子量是大約 145000道爾頓，12S蛋白質(zhì)的分子量是大約四0000道爾頓。Krzyzaniak 等人此前在 Nahrung(42) 1998，Nr. 3/4，第 201-204 頁中描述了將 來自于油菜籽的2S貯藏蛋白清蛋白凈化到均一性和該蛋白質(zhì)的第二結(jié)構(gòu)和構(gòu)造穩(wěn)定性 的表征。用緩沖液A(50mM NaH2PO4, pH7. 0, ImM EDTA)從油菜籽中分離清蛋白，隨后使用 (NH4)2SO4進(jìn)行沉淀，將所得到的小粒溶解在緩沖液A中，對相同的緩沖液滲析以及通過
G-50色譜柱的凝膠色譜法脫鹽。收集含有清蛋白提取物的部分，并且用 (NH4)2SO4重新沉淀。將所得到的粗清蛋白溶解到緩沖液B(pH7.4的緩沖液A)中，對它滲 析，然后填充到CM-kphadex C_50色譜柱上，并且用0. 15-0. 35M NaCl的梯度在緩沖液B 中洗脫。將含有清蛋白的部分進(jìn)行匯集，用(NH4)2SO4沉淀，重新溶解到緩沖液A中并滲析。 清蛋白通過陽離子交換HPLC，使用高達(dá)1 M NaCl的梯度，在pH5.0進(jìn)行進(jìn)一步的凈化。收 集λ最大=280nm的部分，濃縮和分析。本申請人知道下面的另外的參考文獻(xiàn)，其描述了實(shí)驗(yàn)室制備2S低芥酸菜子蛋白 質(zhì)的樣品，凈化到均一性
Berot, S.，Compointj J. P.，Larrej C，Malabatj C.禾口 Gueguen，J. 2005. Large scale purification of rapeseed Proteins(Brassica napus L). J. Chromatography B,818 35-42;
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發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在已經(jīng)令人驚訝的發(fā)現(xiàn)了一種新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，其具有提高比例 的2S蛋白質(zhì)，優(yōu)選含有至少大約85wt%的2S蛋白質(zhì)，并且具有降低比例的7S蛋白質(zhì)，該分 離物在水溶液中表現(xiàn)出比按照前述US專利申請No. 10/137391和10/476230的工序所制備 的上清液來源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物更優(yōu)的性能。除了在不同的pH值時相同的或者更大的溶解性之外，這里提供的新型低芥酸菜 子蛋白質(zhì)分離物能夠在具有軟飲料和運(yùn)動飲料的溶液中提供提高的透明度，提供透明的蛋 白質(zhì)強(qiáng)化飲料。此外，該新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物在PH為大約3. 5的大約0. IM氯化 鈉溶液中表現(xiàn)出比上清液來源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物更大的溶解性。在本發(fā)明的一方面，提供了一種低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，其主要由2S低芥酸菜 子蛋白質(zhì)組成，其基于干重(d.b.)的蛋白質(zhì)含量為至少大約90wt%(Nx6.25)，優(yōu)選至少大 約100wt%，并且當(dāng)與主要由2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)組成，并且衍生自低芥酸菜子蛋白質(zhì)膠束 形成和沉淀的水性上清液的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物相比，該蛋白質(zhì)分離物具有提高比例 的2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)和降低比例的7S低芥酸菜子蛋白質(zhì)。所述的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分 離物衍生自所述上清液的7S蛋白質(zhì)的等電位沉淀。本發(fā)明的新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物和組合物具有多種獨(dú)特的性能，不同于上 清液來源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的性能，包括溶解性、透明度、熱穩(wěn)定性、在^Onm的 吸光度、表面疏水性和氨基酸剖析圖。這些性能在下面描述，支持這種討論的數(shù)據(jù)在下面的 實(shí)施例中給出。溶解性
與上清液來源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物相比，該新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物在寬 PH范圍和大約l%w/v的蛋白質(zhì)濃度下在水中以及在碳酸和非碳酸軟飲料和運(yùn)動飲料中表 現(xiàn)出相同的或者提高的溶解度。另外，該新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物在寬pH范圍和大約l%w/v的蛋白質(zhì)濃度時 在水中表現(xiàn)出相同的或者提高的溶解性，其中，在形成溶液或者分散體之后，該樣品離心分 離來沉降不溶性材料和產(chǎn)生透明的上清液。此外，與上清液來源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物相比，該新型低芥酸菜子蛋白質(zhì) 分離物在PH3. 5的0. IM氯化鈉溶液中表現(xiàn)出更大的溶解性。透明度
該新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物可以混入到多種飲料中，包括碳酸和非碳酸軟飲料以 及果汁，潘趣酒和雞尾酒，來為這類飲料提供蛋白質(zhì)強(qiáng)化。這類飲料具有寬范圍的PH值，從大約2. 5-大約5，并且通常包裝成12液體盎司的量。該新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物可以 以任何方便的量加入來為飲料提供蛋白質(zhì)強(qiáng)化，例如，至少大約5g新型低芥酸菜子蛋白質(zhì) 分離物/12液體盎司量。所加入的新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物溶解在飲料中，并且不削弱該飲料的透明 度。在蛋白質(zhì)濃度為2wt%的透明飲料中，當(dāng)通過測量600nm的可見光的吸光度來測定時， 透明度小于大約0. 5。在蛋白質(zhì)濃度為lwt%的水中時，當(dāng)通過測量600nm的可見光的吸光 度來測定時，在大約2-大約7的pH范圍中，該透明度小于大約1.0。熱穩(wěn)定件
本發(fā)明的新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物在PH6和7時均具有比上清液來源的低芥酸菜 子蛋白質(zhì)分離物提高的熱穩(wěn)定性。在來自上清液的7S蛋白質(zhì)的等電位沉淀之后，如下面詳 細(xì)描述的那樣，該熱處理過的上清液在加熱時抗另外的蛋白質(zhì)沉積。在280nm的吸光度
本發(fā)明的新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)具有比上清液來源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物更低 的在^Onm的吸光度。這個結(jié)果表明與上清液來源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)相比，本發(fā)明的新 型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物包含了較少的酪氨酸和色氨酸(其在^Onm具有強(qiáng)的吸收)。表面疏水件
與上清液來源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物相比，本發(fā)明的新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離 物具有更低的表面疏水性，這可能歸因于該新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物具有比上清液來 源的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物更低的球蛋白含量。該新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的表面疏水性通常小于大約25，優(yōu)選小于大約 20。本發(fā)明的新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物是按照US專利申請No. 10/137391和 10/476230中所述的方法，從濃縮的上清液中等電位沉淀7S蛋白質(zhì)來制備的，目的是降低 該濃縮的上清液中的7S蛋白質(zhì)的比例，并因此提高2S蛋白質(zhì)的比例?；蛘?，該處理可以在 濃縮之前或者在上清液部分濃縮之后在上清液上進(jìn)行。因此，在本發(fā)明的另一方面，提供一 種制備具有提高比例的2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的方法，其包括 (a)提供主要由2S蛋白質(zhì)組成的2S和7S蛋白質(zhì)的水溶液，(b)從該水溶液中等電位沉淀 7S低芥酸菜子蛋白質(zhì)，(c)從該水溶液中除去沉淀的7S蛋白質(zhì)，和(d)回收低芥酸菜子蛋 白質(zhì)分離物，該分離物的蛋白質(zhì)含量為至少大約90wt%(Nx6. 25) d. b.，并且與2S和7S蛋白 質(zhì)的水溶液相比，該分離物具有提高比例的2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)。


圖1是一種蛋白質(zhì)分離物回收方法的示意圖；和
圖2是一種工序的示意圖，其用于根據(jù)圖1所示的PMM形成方法，由上清液來生產(chǎn)本發(fā) 明的新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物。發(fā)明的一般說明
本文提供的新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的蛋白質(zhì)含量是至少大約90wt%(Nx6. 25)， 優(yōu)選至少大約100wt%，并且可以通過分批方法，或者連續(xù)方法或者半連續(xù)方法從低芥酸菜 子油籽粉中分離出來。
本文提供的新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物主要由2S蛋白質(zhì)組成，并且當(dāng)與主要 由2S蛋白質(zhì)組成，并且衍生自低芥酸菜子蛋白質(zhì)膠束形成和沉淀的上清液和在相同制備 試驗(yàn)條件下制備的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物相比，該蛋白質(zhì)分離物具有提高比例的2S低 芥酸菜子蛋白質(zhì)和降低比例的7S低芥酸菜子蛋白質(zhì)。如前所述，本發(fā)明的新型低芥酸菜子 蛋白質(zhì)分離物，雖然具有降低比例的7S蛋白質(zhì)和提高比例的2S蛋白質(zhì)，但是總是存在著少 量殘留的7S蛋白質(zhì)。該低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物是通過7S蛋白質(zhì)從上清液中等電位沉淀 而衍生的。該新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物包含至少大約85wt%的2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)和 小于大約15wt%的7S低芥酸菜子蛋白質(zhì)，優(yōu)選至少大約90wt%的2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)和 小于大約10wt%的7S低芥酸菜子蛋白質(zhì)，更優(yōu)選盡可能大的比例的2S蛋白質(zhì)。如上所述， 這樣的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物可以通過處理上清液、部分濃縮的上清液和濃縮的上清液 來獲得，如下面更詳細(xì)描述的那樣。該上清液，部分濃縮的上清液和濃縮的上清液的處理引 起了 7S蛋白質(zhì)的沉淀，該7S蛋白質(zhì)的沉淀可以通過任何方便的手段例如離心分離或者過 濾來從該處理過的上清液中除去。2S蛋白質(zhì)不受該處理的影響，因此該處理通過降低7S蛋 白質(zhì)的比例，來提高所存在的2S蛋白質(zhì)的比例。該新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物可溶于處于寬pH值范圍的水溶液中，通常是大約 PH2-大約pH7. 5，優(yōu)選大約2-大約4，通常其溶解性等于或者大于主要由2S蛋白質(zhì)組成， 并且衍生自在相同制備試驗(yàn)條件下的低芥酸菜子蛋白質(zhì)膠束形成和沉淀的上清液的低芥 酸菜子蛋白質(zhì)分離物的溶解性。另外，該新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物在軟飲料(包括碳 酸和非碳酸軟飲料二者)和運(yùn)動飲料(包括碳酸和非碳酸運(yùn)動能量飲料二者，例如市售的 這些飲料)中的水溶液具有比由如下的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物(該分離物主要由2S蛋 白質(zhì)組成，并且衍生自在相同的制備條件下來自低芥酸菜子蛋白質(zhì)膠束形成和沉淀的上清 液)所生產(chǎn)的這類水溶液更大的透明度。低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物在水溶液中的濃度(包括在軟飲料和運(yùn)動飲料中的溶 液中)可以根據(jù)該溶液的目標(biāo)用途而變化。通常，該蛋白質(zhì)的濃度可以是大約0. 1 wt%-大 約30wt%，優(yōu)選大約1 wt%-大約5wt%。因此，本發(fā)明包括此處提供的新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的水溶液，不僅包括 上述的這些，而且還包括其他飲料，例如果汁，酒精飲料，咖啡基飲料和乳制飲料。提供低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的方法的初始步驟包括增溶來自低芥酸菜子油籽 粉的蛋白質(zhì)材料。回收自低芥酸菜子籽粉的該蛋白質(zhì)材料可以是天然存在于低芥酸菜子籽 中的蛋白質(zhì)，或者該蛋白質(zhì)材料可以是通過基因操縱改性的，但是具有天然蛋白質(zhì)特有的 疏水性和極性的蛋白質(zhì)。該低芥酸菜子粉可以是通過從低芥酸菜子油籽中除去低芥酸菜子 油而形成的任意低芥酸菜子粉，具有不同含量的非變性蛋白質(zhì)，例如是由熱己烷萃取或者 冷油擠出方法形成的。從低芥酸菜子油籽中除去低芥酸菜子油通常是作為與這里所述的蛋 白質(zhì)分離物回收工序分開的操作來進(jìn)行的。蛋白質(zhì)增溶最有效是通過使用食品級鹽溶液來進(jìn)行的，因?yàn)辂}的存在提高了可溶 性蛋白質(zhì)從油籽粉中的除去率。在該低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物打算用于非食品用途的情況 中，可以使用非食品級化學(xué)品。所述的鹽通常是氯化鈉，但是也可以使用其他的鹽例如氯化 鉀。該鹽溶液的離子強(qiáng)度是至少大約0. 05，優(yōu)選至少大約0. 10，以使得能夠?qū)︼@著量的蛋白質(zhì)進(jìn)行增溶。隨著該鹽溶液離子強(qiáng)度的升高，油籽粉中的蛋白質(zhì)的增溶度初始時升高，直 到達(dá)到一個最大值為止。離子強(qiáng)度隨后的任何升高都不增加總的增溶的蛋白質(zhì)。食品級鹽 溶液的離子強(qiáng)度(其引起了最大的蛋白質(zhì)增溶度)是根據(jù)所涉及的鹽和所選擇的油籽粉而 變化的。由于隨著離子強(qiáng)度的增加，蛋白質(zhì)沉淀需要更大的稀釋度，因此通常優(yōu)選的是使 用小于大約0. 8的離子強(qiáng)度值，和更優(yōu)選大約0. 1-大約0. 15的值。在分批方法中，蛋白質(zhì)的鹽增溶是在大約5°C -大約75°C的溫度進(jìn)行的，優(yōu)選伴隨 著攪拌，來減少增溶時間，增溶時間通常是大約10-大約60分鐘。優(yōu)選的是進(jìn)行增溶，來從 油籽粉中充分提取盡可能多的蛋白質(zhì)，目的是提供整體高的產(chǎn)率。選擇大約5°C的溫度下限，因?yàn)樵鋈茉诘陀谠摐囟葧r不切實(shí)際得慢，而所選擇的優(yōu) 選的溫度上限是大約75°C，這歸因于所存在的一些蛋白質(zhì)的變性溫度。在連續(xù)方法中，從低芥酸菜子油籽粉中提取蛋白質(zhì)是以與從低芥酸菜子油籽粉中 進(jìn)行蛋白質(zhì)的連續(xù)提取相一致的任何方式來進(jìn)行的。在一種實(shí)施方案中，將低芥酸菜子油 籽粉與食品級鹽溶液連續(xù)混合，將該混合物通過具有一定長度的管子或者管道并且以一定 的流速進(jìn)行傳送，達(dá)按照此處所述的參數(shù)進(jìn)行期望的提取的停留時間。在這樣的連續(xù)工序 中，鹽增溶步驟是在高達(dá)大約10分鐘的時間內(nèi)快速進(jìn)行的，優(yōu)選進(jìn)行增溶來從低芥酸菜子 油籽粉中充分提取盡可能多的蛋白質(zhì)。連續(xù)工序中的增溶是在大約5°c -大約75°C，優(yōu)選 大約15°C -大約35°C的溫度進(jìn)行的。該食品級鹽的水溶液通常的pH是大約5-大約6. 8，優(yōu)選大約5. 3_大約6. 2，通過 使用任何方便的酸(通常是鹽酸)或者堿(通常是氫氧化鈉)，該鹽溶液的PH可以根據(jù)需 要調(diào)整到提取步驟中所用的大約5-大約6. 8范圍內(nèi)的任何期望值。在增溶步驟過程中，該食品級鹽溶液中的油籽粉的濃度可以廣泛地變化。典型的 濃度值是大約5%-大約15%w/v。使用鹽的水溶液的蛋白質(zhì)提取步驟具有增溶脂肪的另外的作用，該脂肪可以存在 于低芥酸菜子粉中，這因此產(chǎn)生了存在于水相中的脂肪。由該提取步驟所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)溶液通常的蛋白質(zhì)濃度是大約5-大約40g/L，優(yōu)選 大約10"大約30g/L。該鹽的水溶液可以包含抗氧化劑?？寡趸瘎┛梢允侨魏纬Ｒ?guī)的抗氧化劑，例如亞 硫酸鈉或者抗壞血酸。抗氧化劑的用量可以是溶液的大約0. 01 wt%到大約lwt%，優(yōu)選的是 大約0. 05wt%o抗氧化劑用于抑制蛋白質(zhì)溶液中的酚類的氧化。由提取步驟所形成的水相然后可以通過任何方便的方式來與殘留的低芥酸菜子 粉分離，例如使用沉降式離心機(jī)，隨后使用盤式離心分離和/或過濾來除去殘留的粉。分離 的殘留粉可以干燥處置。最終的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的顏色可以如下在淺色和不太深的黃色方面進(jìn) 行改善將粉末化的活性炭或者其他顏料吸附劑與該分離的蛋白質(zhì)水溶液混合，隨后除去 該吸附劑，方便的是通過過濾來除去，以提供蛋白質(zhì)溶液。還可以使用滲濾來除去顏料。這樣的顏料除去步驟可以在任何方便的條件下，通常在分離的蛋白質(zhì)水溶液的 環(huán)境溫度下，使用任何合適的顏料吸附劑來進(jìn)行。對于粉末化的活性炭來說，用量是大約 0. 025%-大約 5%w/v，優(yōu)選大約 0. 05%-大約 2%w/v。
在低芥酸菜子籽粉包含顯著量的脂肪的情況中(如US專利No. 5844086和 6005076中所述，其轉(zhuǎn)讓給這里的受讓人，并且其公開內(nèi)容在此引入作為參考)，則可以在 分離的蛋白質(zhì)水溶液和下面所討論的濃縮的蛋白質(zhì)水溶液上進(jìn)行其中所述的脫脂步驟。當(dāng) 進(jìn)行顏色改善步驟時，該步驟可以在第一脫脂步驟之后進(jìn)行。作為用鹽的水溶液來提取油籽粉的一個變化方案，這樣的提取可以單獨(dú)使用水來 進(jìn)行，雖然單獨(dú)使用水往往從油籽粉中提取比鹽的水溶液更少的蛋白質(zhì)。在使用這樣的變 化方案的情況中，則在與殘留的油籽粉分離之后，處于上述濃度中的鹽可以加入到該蛋白 質(zhì)溶液中，目的是在下述的濃縮步驟過程中將該蛋白質(zhì)保持在溶液中。當(dāng)進(jìn)行第一脂肪除 去步驟時，鹽通常是在這樣的操作完成之后加入的。另外一種可選擇的工序是用處于下面的相對高的pH值的食品級鹽溶液來提取該 油籽粉高于大約6. 8，通常高達(dá)大約9. 9。該食品級鹽溶液的pH可以通過使用任何方便的 食品級堿(例如氫氧化鈉水溶液)調(diào)整到期望的堿值?；蛘?，該油籽粉可以用處于下面的 相對低的PH的鹽溶液來提取低于大約pH5，通常低至大約pH3。在使用這樣的變化方案 的情況中，然后將油籽粉提取步驟所形成的水相與殘留的低芥酸菜子粉通過任何方便的方 式進(jìn)行分離，例如通過使用沉降式離心機(jī)，然后使用盤式離心分離和/或過濾來除去殘留 的粉。分離的殘留粉可以干燥處置。由高或者低pH提取步驟所形成的該蛋白質(zhì)水溶液然后在下面所述的進(jìn)一步加工 之前，如上所述將PH調(diào)整到大約5-大約6. 8，優(yōu)選大約5. 3-大約6. 2。這樣的pH調(diào)整可 以使用任何方便的酸(例如鹽酸)或者堿(例如氫氧化鈉)來適當(dāng)進(jìn)行。濃縮該蛋白質(zhì)水溶液來提高其蛋白質(zhì)濃度，同時保持其離子強(qiáng)度基本恒定。通常 進(jìn)行這樣的濃縮來提供濃縮的蛋白質(zhì)溶液，該溶液的蛋白質(zhì)濃度為至少大約50g/L，優(yōu)選至 少大約200g/L，更優(yōu)選至少大約250g/L。該濃縮步驟可以通過與分批或者連續(xù)操作相一致的任何方便的方式來進(jìn)行，例如 通過使用任何方便的選擇性膜技術(shù)，例如超濾或者滲濾，使用膜，例如空心纖維膜或者螺旋 纏繞的膜，針對不同的膜材料和構(gòu)造具有合適的截留分子量，例如大約3000-大約100000 道爾頓，優(yōu)選大約5000-大約10000道爾頓膜，并且對于連續(xù)操作來說，確定尺寸來使得當(dāng) 蛋白質(zhì)水溶液通過膜時，實(shí)現(xiàn)期望的濃縮度。作為公知的，超濾和類似的選擇性膜技術(shù)允許低分子量物質(zhì)通過膜，同時阻止較 高分子量的物質(zhì)通過。該低分子量物質(zhì)不僅包括食品級鹽的離子性物質(zhì)，而且還包括從源 材料中提取的低分子量材料，例如碳水化合物、顏料和抗?fàn)I養(yǎng)因子，以及任何低分子量形式 的蛋白質(zhì)。通常對膜的截留分子量進(jìn)行選擇，來保證顯著比例的蛋白質(zhì)在溶液中的保持，同 時針對不同的膜材料和構(gòu)造允許污染物通過。該濃縮的蛋白質(zhì)溶液然后可以使用與提取溶液具有相同摩爾濃度和pH的鹽的水 溶液，來進(jìn)行滲濾步驟。這樣的滲濾可以使用大約2-大約20體積的滲濾溶液，優(yōu)選大約 5-大約10體積的滲濾溶液來進(jìn)行。在該滲濾操作中，通過使?jié)B透物穿過所述膜，而從蛋白 質(zhì)水溶液中除去另外量的污染物?？梢赃M(jìn)行該滲濾操作，直到在滲透物中沒有明顯的另外 量的污染物和可見的顏色存在為止。這樣的滲濾可以使用與濃縮步驟相同的膜來進(jìn)行。但 是，如果期望的話，該滲濾步驟可以使用具有不同的截留分子量的單獨(dú)膜來進(jìn)行，例如截留 分子量針對不同的膜材料和構(gòu)造為大約3000-大約100000道爾頓，優(yōu)選大約5000-大約10000道爾頓的膜來進(jìn)行。在至少部分的滲濾步驟過程中，抗氧化劑可以存在于滲濾介質(zhì)中。該抗氧化劑可 以是任何方便的抗氧化劑，例如亞硫酸鈉或者抗壞血酸。在滲濾介質(zhì)中所用的抗氧化劑的 量取決于所用的材料，并且可以為大約0.01 wt%到大約lwt%，優(yōu)選是大約0.05wt%。抗氧 化劑用于抑制濃縮的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物溶液中所存在的酚類的氧化。該濃縮步驟和滲濾步驟可以在任何方便的溫度下，通常是大約20° -大約60°C， 優(yōu)選大約20-大約30°C進(jìn)行，并且進(jìn)行一定的時間來實(shí)現(xiàn)期望的濃縮度。所用的溫度和其 他條件一定程度上取決于用于實(shí)現(xiàn)所述濃縮的膜裝置和所述溶液的期望的蛋白質(zhì)濃度。如果需要，該濃縮的和任選的滲濾的蛋白質(zhì)溶液可以進(jìn)行另外的脫脂操作，如US 專利 No. 5844086 和 6005076 所述。該濃縮的和任選的滲濾的蛋白質(zhì)溶液可以進(jìn)行脫色操作，作為上述的脫色操作的 一個變化方案。粉末化的活性炭以及粒狀活性炭(GAC)可以用于此。另外一種能夠用作顏 色吸附劑的材料是聚乙烯吡咯烷酮。該顏色吸附劑處理步驟可以在任何方便的條件下進(jìn)行，通常在低芥酸菜子蛋白質(zhì) 溶液的環(huán)境溫度進(jìn)行。對于粉末化的活性炭來說，用量可以是大約0. 025%-大約5%w/v，優(yōu) 選大約0. 05%-大約2%w/v。在使用聚乙烯吡咯烷酮作為顏色吸附劑的情況中，用量可以是 大約0. 5%-大約5%w/v，優(yōu)選大約2%-大約3%w/v。該顏色吸附劑可以通過任何方便的手段 (例如通過過濾)來從該低芥酸菜子蛋白質(zhì)溶液中除去。由任選的脫色步驟所形成的該濃縮的和任選滲濾的蛋白質(zhì)溶液可以進(jìn)行巴氏殺 菌，來殺滅任何細(xì)菌，該細(xì)菌可能因?yàn)榇鎯Φ仍蚨嬖谟诔跏嫉姆壑泻驮谔崛〔襟E從該 粉中提取到低芥酸菜子蛋白質(zhì)溶液中。這樣的巴氏殺菌可以在任何期望的巴氏殺菌條件下 進(jìn)行。通常，將該濃縮的和任選滲濾的蛋白質(zhì)溶液加熱到大約55° -大約70°C，優(yōu)選大約 60° -大約65°C的溫度保持大約10-大約15分鐘，優(yōu)選大約10分鐘。該巴氏殺菌過的濃 縮蛋白質(zhì)溶液然后可以冷卻來用于下述的進(jìn)一步的加工，優(yōu)選冷卻到大約25° -大約40°C 的溫度。取決于在濃縮步驟和任選的滲濾步驟中所用的溫度以及是否進(jìn)行了巴氏殺菌步 驟，該濃縮的蛋白質(zhì)溶液可以升溫到至少大約20°，和高達(dá)大約60°C，優(yōu)選大約25° -大約 40°C，來降低該濃縮的蛋白質(zhì)溶液的粘度，以便于隨后的稀釋步驟和膠束形成的性能。該濃 縮的蛋白質(zhì)溶液不應(yīng)當(dāng)加熱超過這樣的溫度，高于該溫度時，用冷水稀釋時不形成膠束。由濃縮步驟，和任選的滲濾步驟，任選的脫色步驟，任選的巴氏殺菌步驟和任選的 脫脂步驟所形成的該濃縮的蛋白質(zhì)溶液然后如下稀釋，來實(shí)現(xiàn)膠束形成將該濃縮的蛋白 質(zhì)溶液與冷水混合，該冷水具有實(shí)現(xiàn)期望的稀釋度所需的體積。取決于通過膠束路線所獲 得的期望的低芥酸菜子蛋白質(zhì)的比例和來自上清液的比例，該濃縮的蛋白質(zhì)溶液的稀釋度 可以變化。通常，稀釋程度越低，保持在水相中的低芥酸菜子蛋白質(zhì)的比例就越大。當(dāng)期望通過膠束路線來提供最大比例的蛋白質(zhì)時，將該濃縮的蛋白質(zhì)溶液稀釋大 約5倍-大約25倍，優(yōu)選大約10倍-大約20倍。與濃縮的蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行混合的冷水的溫度小于大約15°C，通常是大約1° -大 約15°C，優(yōu)選小于大約10°C，這是因?yàn)樵谒玫南♂屢驍?shù)時，使用這些較冷的溫度獲得了 蛋白質(zhì)膠束物質(zhì)形式的蛋白質(zhì)分離物的產(chǎn)率的提高。
在分批操作中，將批量的該濃縮的蛋白質(zhì)溶液加入到具有期望體積的靜態(tài)冷水體 中，如上所述。該濃縮的蛋白質(zhì)溶液的稀釋和因此產(chǎn)生的離子強(qiáng)度的降低導(dǎo)致形成了高度 相關(guān)的蛋白質(zhì)分子的云狀物質(zhì)，其處于膠束形式中的離散蛋白質(zhì)滴的形式。在該分批工序 中，使該蛋白質(zhì)膠束沉降到冷水體中，來形成團(tuán)聚的、聚結(jié)的、致密的、無定形的粘稠谷蛋白 狀蛋白質(zhì)膠束物質(zhì)(PMM)。該沉降可以例如通過離心法來幫助。這樣的誘導(dǎo)沉降降低了蛋 白質(zhì)膠束物質(zhì)的液體含量，由此將含水量從通?？偰z束質(zhì)量的大約70重量％-大約95重 量％降低到通常為大約50重量％-大約80重量％的值。以此方式降低膠束物質(zhì)的含水量 還降低了該膠束物質(zhì)的吸留的鹽的含量，并因此降低了干燥的分離物的鹽含量?；蛘?，該稀釋操作可以如下來連續(xù)進(jìn)行使得該濃縮的蛋白質(zhì)溶液連續(xù)通過T形 管的一個入口，同時將稀釋水供給到該T形管的另一入口，使得其在該管中混合。該稀釋水 是以足以實(shí)現(xiàn)濃縮的蛋白質(zhì)溶液期望的稀釋度的速度供給到T形管中。該濃縮的蛋白質(zhì)溶液和稀釋水在管道中的混合引起了蛋白質(zhì)膠束的形成，并且該 混合物從T形管的出口連續(xù)供給到沉降容器中，當(dāng)該容器充滿時，使上清液從該容器中溢 流。該混合物優(yōu)選以使得所述液體中的紊流最小的方式供給到沉降容器中的液體中。在該連續(xù)工序中，使得蛋白質(zhì)膠束在沉降容器中沉降，來形成團(tuán)聚的、聚結(jié)的、致 密的、無定形的粘稠谷蛋白狀蛋白質(zhì)膠束物質(zhì)(PMM)，并且繼續(xù)該工序，直到期望量的PMM 已經(jīng)聚集在該沉降容器的底部為止，在這里將該聚集的PMM從該沉降容器中除去。在通過 沉淀進(jìn)行沉降的場合中，該P(yáng)MM可以通過離心法來連續(xù)分離。與使用在前述US專利申請中所討論的任何已知的現(xiàn)有技術(shù)的蛋白質(zhì)分離物形成 工序所達(dá)到的產(chǎn)率相比，將蛋白質(zhì)溶液濃縮到至少大約200g/L的優(yōu)選的蛋白質(zhì)含量的加 工參數(shù)與使用大約10-大約20的稀釋因數(shù)的組合，產(chǎn)生了更高的產(chǎn)率，經(jīng)常是明顯更高的 產(chǎn)率，該產(chǎn)率表現(xiàn)在從初始的粉提取物中回收蛋白質(zhì)膠束物質(zhì)形式的蛋白質(zhì)方面，和表現(xiàn) 在蛋白質(zhì)含量方面純得多的分離物方面。與分批方法相比，通過使用連續(xù)方法來回收低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，對相同的 蛋白質(zhì)提取程度來說，初始的蛋白質(zhì)提取步驟的時間可以顯著縮短，并且在該提取步驟中 可以使用顯著更高的溫度。此外，在連續(xù)操作中，存在著比分批方法更少的污染機(jī)會，這產(chǎn) 生了更高的產(chǎn)品品質(zhì)，并且該方法可以在更緊湊的裝置中進(jìn)行。該沉降的分離物是如下來與殘留的水相或者上清液分離的例如通過將該殘留的 水相從沉降物中潷析或者通過離心分離。該P(yáng)MM可以以濕的形式使用，或者可以通過任何 方便的技術(shù)進(jìn)行干燥，例如噴霧干燥或者凍干，成為干燥形式。該干燥的PMM具有高的蛋白 質(zhì)含量，超過大約90wt%蛋白質(zhì)，優(yōu)選至少大約100wt%蛋白質(zhì)(作為凱氏法計(jì)算Nx6. 25)， 并且基本上是未變性的(通過差示掃描量熱法來測量)。從脂肪油籽粉中分離的干燥PMM 還具有低的殘留脂肪含量，當(dāng)必需使用US專利5844086和6005076的工序時，其可以是大 約lwt%以下。如前述的US專利申請No. 10/413371和10/510766所述，該P(yáng)MM主要由7S低芥酸 菜子蛋白質(zhì)組成，其蛋白質(zhì)成分含量為大約60-98wt%&7S蛋白質(zhì)，大約1-大約15襯％的 12S蛋白質(zhì)和0-大約25wt%的2S蛋白質(zhì)。來自PMM形成和沉降步驟的上清液包含顯著量的低芥酸菜子蛋白質(zhì)，其沒有在 稀釋步驟中沉淀，并且加工以從其中回收低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物。如前述US專利申請No. 10/413371和10/510766中所述，來源于上清液的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物主要由2S低 芥酸菜子蛋白質(zhì)組成，具有下面的蛋白質(zhì)成分含量大約60-大約95wt%&2S蛋白質(zhì)，大約 5-大約40wt%的7S蛋白質(zhì)和0-大約5wt%的12S蛋白質(zhì)。將來自稀釋步驟的上清液，在除去PMM之后，進(jìn)行濃縮來提高其蛋白質(zhì)濃度。這樣 的濃縮是使用任何方便的選擇性膜技術(shù)例如超濾，使用膜來實(shí)現(xiàn)的，該膜具有合適的截留 分子量，來允許低分子量物質(zhì)(包括鹽和提取自蛋白質(zhì)源材料的其他非蛋白質(zhì)的低分子量 材料)通過該膜，同時將低芥酸菜子蛋白質(zhì)保持在溶液中?？梢允褂眠@樣的超濾膜，其針對 不同的膜材料和構(gòu)造具有大約3000-100000道爾頓，優(yōu)選大約5000-大約10000道爾頓的 截留分子量。以此方式濃縮該上清液還減少了干燥來回收蛋白質(zhì)所需的液體的體積。在 干燥之前，通常將該上清液濃縮到下面的蛋白質(zhì)濃度至少大約50g/L，優(yōu)選大約100-大約 300g/L，更優(yōu)選大約200-大約300g/L。這樣的濃縮操作可以以分批模式或者以連續(xù)操作來 進(jìn)行，如上面所述的蛋白質(zhì)溶液濃縮步驟那樣。該濃縮的上清液然后可以使用水，鹽水或者酸化的水來進(jìn)行滲濾步驟。這樣的滲 濾可以使用大約2-大約20體積的滲濾溶液，優(yōu)選大約5-大約10體積的滲濾溶液來進(jìn)行。 在該滲濾操作中，通過使?jié)B透物穿過所述膜，而從含水上清液中除去了另外量的污染物?？?以進(jìn)行該滲濾操作，直到在滲透物中沒有明顯的另外量的污染物和可見的顏色存在為止。 這樣的滲濾可以使用與濃縮步驟相同的膜來進(jìn)行。但是，如果期望的話，該滲濾可以使用單 獨(dú)的膜來進(jìn)行，例如截留分子量針對不同的膜材料和構(gòu)造為大約3000-大約100000道爾 頓，優(yōu)選大約5000-大約10000道爾頓的膜來進(jìn)行。在至少部分的滲濾步驟過程中，抗氧化劑可以存在于滲濾介質(zhì)中。該抗氧化劑可 以是任何方便的抗氧化劑，例如亞硫酸鈉或者抗壞血酸。在滲濾介質(zhì)中所用的抗氧化劑的 量取決于所用的材料，并且可以為大約0. 01 wt%到大約lwt%變化，優(yōu)選是大約0. 05wt%。 抗氧化劑用于抑制濃縮的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物溶液中所存在的酚類的氧化。該濃縮的和任選的滲濾的蛋白質(zhì)溶液可以進(jìn)行脫色操作，作為上述的脫色操作的 一個變化方案。粉末化的活性炭以及粒狀活性炭(GAC)可以用于此。另外一種能夠用作顏 色吸附劑的材料是聚乙烯吡咯烷酮。該顏色吸附劑處理步驟可以在任何方便的條件下進(jìn)行，通常在低芥酸菜子蛋白質(zhì) 溶液的環(huán)境溫度進(jìn)行。對于粉末化的活性炭來說，用量可以是大約0. 025%-大約5%w/v，優(yōu) 選大約0. 05%-大約2%w/v。在使用聚乙烯吡咯烷酮作為顏色吸附劑的情況中，用量可以是 大約0. 5%-大約5%w/v，優(yōu)選大約2%-大約3%w/v。該顏色吸附劑可以通過任何方便的手段 (例如通過過濾)來從該低芥酸菜子蛋白質(zhì)溶液中除去。根據(jù)本發(fā)明，該濃縮的和任選的滲濾的上清液，在任選的脫色操作之后，進(jìn)行處 理，通過等電位沉淀降低存在于該溶液中的7S蛋白質(zhì)的量，和除去該7S蛋白質(zhì)，由此提高 濃縮的上清液中所存在的低芥酸菜子蛋白質(zhì)中的2S蛋白質(zhì)的比例。這樣的處理可以在這樣的pH和鹽條件下進(jìn)行，該條件足以降低濃縮的上清液中 存在的7S的比例，優(yōu)選將7S蛋白質(zhì)的比例降低到明顯的程度。通常，通過所述處理，該上 清液中的7S蛋白質(zhì)含量降低至少大約50wt%，優(yōu)選至少大約75wt%。沉淀的7S蛋白質(zhì)可以 通過任何方便的方式除去，例如離心法或者過濾或者其組合。在等電位處理工序中，鹽(通常是氯化鈉，雖然也可以使用其他的鹽例如氯化鉀)首先加入到該上清液，部分濃縮的上清液或者濃縮的上清液中，來提供具有下面的電導(dǎo)率 的鹽化溶液至少大約0. :3mS，優(yōu)選大約10-大約20mS。將該鹽化的上清液的pH調(diào)整到一定的值，來引起7S蛋白質(zhì)的等電位沉淀，通常調(diào) 整為大約2. 0-大約4. 0，優(yōu)選大約3. 0-大約3. 5的pH。7S蛋白質(zhì)的等電位沉淀可以在寬 的溫度范圍進(jìn)行，通常是大約5°C -大約70°C，優(yōu)選大約10°C -大約40°C。該沉淀的7S蛋 白質(zhì)是通過任何方便的手段來從等電位沉淀的上清液中除去的，例如離心法或者過濾或者
其組合。該等電位沉淀的上清液，如果還沒有濃縮，則在干燥該濃縮的和滲濾的上清液來 形成本發(fā)明的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物之前，如上所述進(jìn)行濃縮和滲濾來除去所述的鹽。 該濃縮的、滲濾的和等電位沉淀的上清液可以過濾來除去殘留的微粒，并且進(jìn)行任選的脫 色步驟，如上所述，然后通過任何方便的技術(shù)例如噴霧干燥或者凍干來進(jìn)行干燥，成為干燥 的形式，來提供本發(fā)明的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物。這樣的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物具有 高的蛋白質(zhì)含量，超過大約90wt%，優(yōu)選至少大約100wt%蛋白質(zhì)(Nx6. 25)。在干燥之前，可以將該濃縮的，滲濾的和等電位沉淀的上清液的pH調(diào)整到對應(yīng)于 干燥的分離物的目標(biāo)用途的PH，通常的pH是大約2-大約5，優(yōu)選大約2. 5-大約4。這樣新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物包含高比例的2S蛋白質(zhì)，優(yōu)選占分離物中的 低芥酸菜子蛋白質(zhì)的至少90wt%和最優(yōu)選至少大約95wt%。該分離物中還有一定比例的7S 蛋白質(zhì)。或者，在上述的濃縮和滲濾步驟之前，等電位處理該上清液來沉淀7S蛋白質(zhì)可以 在該上清液上進(jìn)行。在除去沉積7S蛋白質(zhì)之后，該上清液然后濃縮，任選的滲濾，任選的進(jìn) 行脫色操作，并且干燥來提供本發(fā)明的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物。作為另外一種變化方案，該上清液首先可以部分濃縮到任何方便的程度。該部分 濃縮的上清液然后進(jìn)行等電位處理來沉淀7S蛋白質(zhì)。在除去沉淀的7S蛋白質(zhì)之后，將該 上清液進(jìn)一步濃縮，通常到大約50-大約300g/L，優(yōu)選大約200-大約300g/L的濃度，任選 的滲濾，任選的進(jìn)行脫色操作，和干燥來提供本發(fā)明的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物。沉淀的7S蛋白質(zhì)是通過任何方便的手段來從上清液，部分濃縮的上清液或者濃 縮的上清液中除去的，例如離心法或者過濾或者其組合。在除去沉淀的7S蛋白質(zhì)之后，該等電位處理的上清液或者部分濃縮的，等電位處 理的上清液可以在濃縮或者滲濾之中或者之后的任何時間點(diǎn)進(jìn)行PH調(diào)整，如上所述。
具體實(shí)施例方式參考圖1，在其中表示了雙膜方法，與通過膠束路線形成低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物 (CPI)進(jìn)行對比。從中可見，來自第一超濾階段(超濾#1，其可以包括超濾和滲濾步驟)的滯留物是 以兩種方式之一來加工的。在雙膜方法中，將該滯留物噴霧干燥來提供低芥酸菜子蛋白質(zhì) 分離物，該分離物主要由7S低芥酸菜子蛋白質(zhì)組成。在前述US專利申請No. 10/137321和10/476230的工序中，將該滯留物送到稀釋 步驟，在其中低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物是作為蛋白質(zhì)膠束物質(zhì)而沉淀的。將該蛋白質(zhì)膠束 物質(zhì)噴霧干燥來提供低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，該分離物主要由7S低芥酸菜子蛋白質(zhì)組成。在該雙膜實(shí)施方案中，來自第一超濾步驟的滲透物進(jìn)行第二超濾步驟(超濾 #2-A)，其可以包括超濾和滲濾。將來自第二超濾步驟的滯留物噴霧干燥，來提供主要由2S 蛋白質(zhì)組成的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物。在US10/137321和US10/476230的工序中，將來自蛋白質(zhì)膠束物質(zhì)沉淀的上清液 進(jìn)行超濾步驟(超濾#2-B)，其可以包括超濾和滲濾。對來自該超濾步驟的滯留物進(jìn)行7S 蛋白質(zhì)的等電位沉淀，然后噴霧干燥，來提供主要由2S蛋白質(zhì)組成的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分 離物。參考圖2，其中表示了用于加工來自膠束方法的上清液的工序，來產(chǎn)生本發(fā)明的新 型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，其中該上清液的等電位沉淀是在濃縮(超濾#2)之后(右手 流向)或者濃縮之前(左手流向)進(jìn)行的。
實(shí)施例實(shí)施例1
該實(shí)施例描述了一種工序，用于生產(chǎn)新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物。將“a”kg的低芥酸菜子粉加入到環(huán)境溫度的“b” L的0. 1 M NaCl溶液中，并且攪 拌30分鐘來提供蛋白質(zhì)水溶液。除去該殘留的低芥酸菜子粉，并且將所得到的蛋白質(zhì)溶液 通過離心法和過濾進(jìn)行澄清化，來產(chǎn)生“c”L的過濾的蛋白質(zhì)溶液，該溶液的蛋白質(zhì)含量是
“d”重量％。如下來將“e” L的等份部分的該蛋白質(zhì)提取溶液的體積降低到“f” L 在截留分子 量為5000道爾頓的聚偏氟乙烯(PVDF)膜上濃縮，然后在相同的膜上用“g”L的0. IM NaCl 溶液進(jìn)行滲濾。然后將該滲濾的滯留物在60°C巴氏殺菌10分鐘。所得到的巴氏殺菌過的 濃縮的蛋白質(zhì)溶液的蛋白質(zhì)含量為“h”重量％。將該“i” ！的濃縮溶液稀釋“j”，成為溫度“k” °C的冷RO水。立即形成了白霧， 并且使其沉降。除去上面的稀水，從容器底部回收沉淀的，粘稠的，發(fā)粘物質(zhì)(PMM)，產(chǎn)率為 過濾的蛋白質(zhì)溶液的“l(fā)”wt%。發(fā)現(xiàn)該干燥的PMM來源的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)含量為“m”％(N x6.25)d.b.。該產(chǎn)物命名為 “n”C300。用于兩個過程的參數(shù)“a”- “η”在下表I中列出
如下來將除去的上清液的體積降低到“o”L 使用截留分子量為10000道爾頓的聚 醚砜(PES)膜進(jìn)行超濾，然后將該濃縮物在相同的膜上用“p”L的水進(jìn)行滲濾。該滲濾的濃 縮物然后在60°C巴氏殺菌10分鐘。該巴氏殺菌的濃縮物包含“q”重量％的蛋白質(zhì)。使用 從上清液回收的另外的蛋白質(zhì)時，該過濾的蛋白質(zhì)溶液整體的蛋白質(zhì)回收率是“r”wt%。將 該巴氏殺菌過的濃縮物分成兩個相等的部分。一部分噴霧干燥，來形成命名為“n”C200的 最終產(chǎn)物，該產(chǎn)物的蛋白質(zhì)含量是“s”％(Nx6. 25)d.b.。用于兩個過程的參數(shù)“η”- “S”在下表II中列出 表II 將另一部分的巴氏殺菌過的濃縮上清液加熱到85°C保持10分鐘，然后離心分離 除去沉淀的蛋白質(zhì)。所形成的濃縮物然后噴霧干燥，來形成命名為“n”C200H的最終產(chǎn)物， 該產(chǎn)物的蛋白質(zhì)含量為“t”％(N x6.25)。用于兩個過程的參數(shù)“η”和“t”在下表III中列 出實(shí)施例2
這種實(shí)施例描述了一種可選擇的工序，用于生產(chǎn)新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物。將低芥酸菜子粉加入到環(huán)境溫度的氯化鈉溶液中，并且攪拌30分鐘來提供蛋白 質(zhì)水溶液。除去該殘留的低芥酸菜子粉，并且將所得到的蛋白質(zhì)通過離心法和過濾進(jìn)行澄清化。如下來將等份部分的該蛋白質(zhì)提取溶液的體積降低在聚偏氟乙烯(PVDF)膜上 濃縮，然后在相同的膜上用氯化鈉溶液任選的進(jìn)行滲濾。然后將該滯留物在60°C巴氏殺菌10分鐘。將該濃縮的溶液稀釋到冷RO水中。立即形成了白霧，并且使其沉降。除去上面的 稀水，通過潷析或者離心分離來回收沉淀的、粘稠的、發(fā)粘物質(zhì)(PMM)。將該P(yáng)MM噴霧干燥來 形成最終的產(chǎn)物。然后在所除去的稀水(稱作上清液)，部分濃縮的上清液或者濃縮的上清液上進(jìn) 行熱處理。在熱處理是在濃縮的上清液上進(jìn)行的情況中，如下來將“a”L上清液的體積降低 到“b”L:使用截留分子量為“C”道爾頓的聚醚砜(PEQ膜進(jìn)行超濾，然后將該濃縮物在相 同的膜上用“d” L的水進(jìn)行滲濾。該滲濾的濃縮物然后在60°C巴氏殺菌10分鐘。該巴氏 殺菌的濃縮物包含“e”重量％的蛋白質(zhì)。使用從上清液回收的另外的蛋白質(zhì)時，該過濾的 蛋白質(zhì)溶液整體的蛋白質(zhì)回收率是“f”wt%。將該巴氏殺菌過的濃縮物分成兩個相等的部 分。一部分“g” L噴霧干燥，來形成命名為“h” C200的最終產(chǎn)物，該產(chǎn)物的蛋白質(zhì)含量是 “i”％(Nx6. 25) d. b.。用于六個過程的參數(shù)“a”- “i”在下表IV中列出
表IV
hBW-SA&33-E10-04 ABW-MSftM- iAV-SD06I-B044SA Κ07-05ΑBW.SD062. I BW-SD061- J BW-SD062- | Llg-OSA I Ι26-06Α KJ0-06A Ia75536 33451 ； n/a n/a ；b382 I 4*545 ； n/a n'a ；C100,00010,000 10,000ΓΟ,αΟ ； n 'a I π/α 0.—7 23.5 一…―—Ij §.18225 ’ n'a I aa, C15,28,IJ n/a j ιΛ ,i51 - 51.1 I 66.1 L45 0"...........58,4 wa j n/a § j ^ ι ^ ji面….. 灼.23 tfan/a alA I tfa | 將另一部分“ j”L的巴氏殺菌的濃縮上清液加熱到85°C保持10分鐘，然后離心分 離來除去沉淀的蛋白質(zhì)。所得到的濃縮物然后噴霧干燥，來形成命名為“h”C200H的最終產(chǎn) 物，該產(chǎn)物的蛋白質(zhì)含量為“1^”％(版6.25)(1.13.。用于六個過程的參數(shù)“h”，“j”和“k”在下 表V中列出
表V
hBW-SA033- I BW-MS034-E10-04A Ε04-Θ5Α陳邵糊-K07-05ABW-SD062-L18-05 ABW-SD061-BW-SD062-K20-06Aj0 1.454,5 ^45a/akn/a 92.995,49 96.86ti>aBlB 在熱處理是在上清液或者部分濃縮的上清液上進(jìn)行的情況中，如下來將“ 1 ” L上 清液的體積降低到“m”L:使用截留分子量為“η”道爾頓的聚醚砜(PES)膜進(jìn)行超濾。然后 將該上清液或者部分濃縮的上清液加熱到85°C保持10分鐘，然后離心分離來除去沉淀的 蛋白質(zhì)。當(dāng)需要時，過濾除去殘留的沉淀蛋白質(zhì)。該澄清化的樣品然后通過使用截留分子 量為“P”道爾頓的聚醚砜(PES)膜進(jìn)行超濾，來將體積降低到“O” L。該濃縮物包含了 “q”重量％的蛋白質(zhì)。使用從上清液回收的另外的蛋白質(zhì)時，該過濾的蛋白質(zhì)溶液整體的蛋白 質(zhì)回收率是“r”wt%。將該濃縮物噴霧干燥，來形成命名為‘h’ C200HS的最終產(chǎn)物，該產(chǎn)物 的蛋白質(zhì)含量是“s”％(N x6. 25)d.b.。用于六個過程的參數(shù)“h”和“1”- “S”在下表VI中 列出
表VI
權(quán)利要求
1.一種低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，其主要由2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)組成，其蛋白質(zhì)含 量基于干重(d.b.)為至少大約90wt%(Nx6. 25)，并且當(dāng)與主要由2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)組 成，并且衍生自低芥酸菜子蛋白質(zhì)膠束形成和沉淀的水性上清液的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離 物相比，所述蛋白質(zhì)分離物具有提高比例的2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)和降低比例的7S低芥酸 菜子蛋白質(zhì)，所述低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物是通過從所述上清液中等電位沉淀7S蛋白質(zhì) 衍生的。
2.權(quán)利要求1的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，其蛋白質(zhì)含量至少是大約 100wt%(Nx6. 25) d. b.。
3.權(quán)利要求1的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，包含占存在于所述分離物中的低芥酸菜 子蛋白質(zhì)的至少大約85wt%的2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)和小于大約15wt%的7S低芥酸菜子蛋 白質(zhì)。
4.權(quán)利要求3的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，其中所述分離物包含占存在于所述分離 物中的低芥酸菜子蛋白質(zhì)的至少大約90wt%的2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)和小于大約10wt%的 7S低芥酸菜子蛋白質(zhì)。
5.權(quán)利要求3的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，其蛋白質(zhì)含量為至少大約 100wt%(Nx6. 25) d. b.。
6.一種制備具有提高比例的2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的方 法，其包括(a)提供主要由2S蛋白質(zhì)組成的2S和7S蛋白質(zhì)的水溶液，(b)從所述水溶液中等電位沉淀7S蛋白質(zhì)，(c)從所述水溶液中除去沉淀的7S蛋白質(zhì)，和(d)回收低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，所述分離物的蛋白質(zhì)含量為至少大約 90wt%(Nx6. 25) d. b.，并且與2S和7S蛋白質(zhì)水溶液相比，所述分離物具有提高比例的2S低 芥酸菜子蛋白質(zhì)。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述等電位沉淀是在足以沉淀所述水溶液中存在的至少 大約50wt%的7S低芥酸菜子蛋白質(zhì)的pH和鹽條件下進(jìn)行的。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述等電位沉淀是在足以沉淀所述水溶液中存在的至少 大約75wt%的7S低芥酸菜子蛋白質(zhì)的pH和鹽條件下進(jìn)行的。
9.權(quán)利要求6的方法，其中所述等電位沉淀是如下來進(jìn)行的(i)將所述水溶液鹽化到電導(dǎo)率為至少大約0.;3mS，和(ii)將所述鹽化水溶液的PH調(diào)整為大約2.0-大約4. 0的值。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述電導(dǎo)率是大約10-大約20mS，所述pH是大約3.0-大 約 3. 5。
11.權(quán)利要求6的方法，其中所述2S和7S低芥酸菜子蛋白質(zhì)水溶液是來自低芥酸菜 子蛋白質(zhì)膠束形成和沉淀的上清液、部分濃縮的上清液或者濃縮的上清液。
12.權(quán)利要求11的方法，其中所述低芥酸菜子蛋白質(zhì)膠束形成是如下來進(jìn)行的(a)在至少大約5°C的溫度萃取低芥酸菜子油籽粉，以引起蛋白質(zhì)在所述低芥酸菜子 油籽粉中的増溶以及來形成蛋白質(zhì)水溶液，(b)從殘留的油籽粉中分離所述蛋白質(zhì)水溶液，(c)將所述蛋白質(zhì)水溶液的濃度升高到至少大約200g/L，同時通過選擇性膜技術(shù)來保 持離子強(qiáng)度基本恒定，以提供濃縮的蛋白質(zhì)溶液，(d)將所述濃縮的蛋白質(zhì)溶液稀釋到溫度低于大約15°C的冷水中，來形成蛋白質(zhì)膠 束，和(e)從所述沉降的蛋白質(zhì)膠束物質(zhì)中分離上清液。
13.權(quán)利要求12的方法，其中在所述等電位沉淀之前，將所述上清液濃縮到蛋白質(zhì)濃 度為大約100-大約300g/L。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述上清液被濃縮到蛋白質(zhì)濃度為大約200-大約300g/L。
15.權(quán)利要求13的方法，其中所述濃縮步驟是使用至少一種截留分子量為大約 3000-大約100，000道爾頓的膜的超濾進(jìn)行的。
16.權(quán)利要求15的方法，其中在所述等電位沉淀之前，將超濾所產(chǎn)生的濃縮上清液進(jìn) 行滲濾。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述滲濾步驟是使用大約2-大約20體積，優(yōu)選大約 5-大約10體積的水、鹽水或者酸化的水，使用至少一種截留分子量為大約3000-大約 100, 000道爾頓的膜來進(jìn)行的。
18.權(quán)利要求6的方法，其進(jìn)一步包括(e)將所述低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物配制成含水飲料組合物。
19.權(quán)利要求1的低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物的水溶液。
20.權(quán)利要求19的水溶液，其是低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物強(qiáng)化的飲料。
全文摘要
一種新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物，其主要由2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)組成，并且在水性介質(zhì)中具有相等到更好的溶解性和提高的透明性，該分離物具有提高比例的2S低芥酸菜子蛋白質(zhì)和降低比例的7S低芥酸菜子蛋白質(zhì)。該新型低芥酸菜子蛋白質(zhì)分離物是如下來形成的對來自低芥酸菜子蛋白質(zhì)膠束形成和沉淀的水性上清液進(jìn)行等電位沉淀，來進(jìn)行7S蛋白質(zhì)的沉淀，將該7S蛋白質(zhì)進(jìn)行沉降和除去。
文檔編號C07K1/34GK102076712SQ200980122900
公開日2011年5月25日 申請日期2009年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者B·格林, K·I·塞加爾, M·施維策爾, R·維拉德森 申請人:伯康營養(yǎng)科學(xué)(Mb)公司