专利名称:芥花籽蛋白质的生产的制作方法
芥花籽蛋白质的生产
相关串请的参照
依据35 USC 119(e),本申请要求2005年7月I日提交的U.S.临时专利申请No. 60/695, 535 的优先权。
发明领域
本发明涉及用于制备基本上无芥花杆(canola)7S和12S蛋白质的芥花杆2S蛋白质的新方法。
发明背景
·[0005]可以从芥花籽油种子粉形成芥花籽蛋白质分离物。2002年5月3日提交的共同未决美国专利申请No. 10/137,391 (US专利申请公开号20030125526A1),2004年6月9日提交的10/476,230 (US专利申请公开号20040254353A1)和相应的PCT公开No. W002/089597,都转让于本受让人并在此将其公开内容引入作为参考,其描述了从芥花籽油种子粉制备芥花籽蛋白质分离物的方法,该分离物具有至少100wt%蛋白质含量(NX6. 25)。该方法涉及多步骤过程,包括使用盐溶液提取芥花籽油种子粉,分离所得到的含水蛋白质溶液和残余的油种子粉,使用选择性膜技术将水溶液的蛋白质浓度提高至至少约200g/L同时保持离子强度基本不变,将所得到的浓缩蛋白质溶液稀释至冷却水中来形成蛋白质胶束,使蛋白质胶束沉淀来形成无定形、粘性、胶状谷蛋白质样蛋白质胶束团(PMM),并从上清液中收集具有至少约100wt%蛋白质含量的蛋白质胶束团,如通过凯氏氮(NX6. 25)所测定的。如在此所用的,基于干重来测定蛋白质含量。可以将回收的PMM干燥。
在上述方法的一个实施方案中,处理来自PMM沉淀步骤的上清液来回收蛋白质分离物,该分离物包括来自湿PMM和上清液的干燥蛋白质。可以通过最初使用超滤膜浓缩上清液,混合浓缩的上清液和湿PMM并干燥混合物来实现该方法。所得到的芥花籽蛋白质分离物具有至少约90被%蛋白质的高纯度(NX6. 25),优选至少约IOOwt % (NX6. 25)。
在上述方法的另一个实施方案中,处理来自PMM沉淀步骤的上清液来回收来自上清液的蛋白质。可以通过最初使用超滤膜浓缩上清液并干燥浓缩物来实现该方法。所得到的芥花籽蛋白质分离物具有至少约90wt%蛋白质的高纯度(NX6. 25),优选至少约IOOwt % (NX 6. 25)。
上述US专利申请中所述的方法实质上是间歇法。2002年11月19日提交的共同未决美国专利申请No. 10/298, 678 (US专利公开No. 20040039174A1)和相应公开的国际申请NO.W003/043439,转让于本受让人并在此将其公开内容引入作为参考,描述了制备芥花籽蛋白质分离物的连续方法。根据其,将芥花籽油种子粉与盐溶液连续混合,通过管道传送混合物,同时从芥花籽油种子粉中提取蛋白质来形成含水蛋白质溶液,将含水蛋白质溶液与残余的芥花籽油种子粉连续分离,将含水蛋白质溶液连续传送通过选择性膜操作,以将含水蛋白质溶液的蛋白质浓度提高至至少约200g/L,同时保持离子强度基本不变,将所得到的浓缩蛋白质溶液与冷却水连续混合来形成蛋白质胶束,并使蛋白质胶束连续沉淀,同时使上清液连续溢出,直至沉淀罐中累积所需量的PMM。从沉淀罐中取出PMM并可以将其干燥。PMM具有至少约90wt %蛋白质含量,通过凯氏氮所测定(NX 6. 25),优选至少约IOOwt %(NX 6. 25)。
如上述US专利申请No. 10/137, 391和10/471,230中所述的,可以处理溢出的上清液,以从其回收芥花籽蛋白质分离物。
已知芥花籽种子含有约10至约3(^丨%的蛋白质,并且已经鉴定了几种不同的蛋白质成分。通过不同的沉降系数(S)来区分这些蛋白质。这些已知并鉴定的蛋白质包括12S球蛋白质,称为cruciferin,和2S储存蛋白质,称为napin。
芥花籽也称为油菜籽或油菜(oil seed rape)。
2003年8月25日提交的共同未决美国专利申请No. 10/413,371 (US专利申请公开No. 20040034204)和2003年4月15日提交的10/510,766,以及相应公开的PCT公开NO.W003/08876,转让于本受让人并在此将其公开内容引入作为参考,描述了 PMM芥花籽蛋白质分离物和源自上清液的芥花籽蛋白质分离物的组成。源自上清液的芥花籽蛋白质分离物主要由2S蛋白质构成,含有较少量的7S蛋白质和痕量的12S蛋白质。2S蛋白质是低分·子量白蛋白。产生的PMM主要由7S蛋白质构成,2S蛋白质和12S蛋白质是相对少量的成分。7S和12S蛋白质是较高分子量的球蛋白质,7S分子是12S蛋白质分子的一半。
如在此所述的,源自上清液的芥花籽蛋白质分离物呈现出如下的蛋白质分布
约60至约95% wt%的2S蛋白质,
约5至约40wt%的7S蛋白质,和
O至约5wt%的12S蛋白质,优选
约70至约95wt%的2S蛋白质,
约5至约30wt%的7S蛋白质,和
O至约2界七%的12S蛋白质。
PMM芥花籽蛋白质分离物呈现出如下的蛋白质分布
约60至约98界七%的7S蛋白质,
约I至约15界七%的12S蛋白质,和
O至约25wt%的2S蛋白质,优选
约88至约98界七%的7S蛋白质,
约I至约IOwt%的12S蛋白质,和
O至约6wt %的2S蛋白质。
已经发现源自上清液的主要由2S蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物对于某些应用呈现出比源自PMM的主要由7S蛋白质构成的蛋白质分离物更好的功能特性。在在先申请中描述的方法中,为了产生源自上清液的芥花籽蛋白质分离物,需要依次进行PMM形成并提供上清液的步骤,以有效地分离芥花籽蛋白质。
2005年7月21日提交的U. S.专利申请No. 11/038,086 (U. S.专利申请公开NO.US2005-0181112A1),转让于本受让人并在此将其公开内容引入作为参考(W02005/067729),描述了一种方法,其中将来自PMM沉淀的上清液在膜处理后进行热处理来沉淀7S蛋白质并留下富含2S蛋白质的蛋白质溶液。可以将剩余的溶液喷雾干燥。
具有最小比例7S和12S蛋白质的2S蛋白质证明了在酸性pH值的溶解性超过未处理的2S蛋白质并能够提供提高的溶液清澈度以及用于软饮料时,提供了清澈的蛋白质强化饮料。
发明概述
已经令人惊讶地发现,根据本发明的一个方面,如果在升高的温度而不是在相对环境温度实现芥花籽油种子粉的提取,那么2S蛋白质的提取优先于7S和12S蛋白质并且所得到提取溶液中的芥花籽蛋白质主要由2S蛋白质构成,然后可以从提取溶液以相对纯的形式获得2S蛋白质。
尽管不希望受到任何理论的束缚,但是认为在升高的提取温度优先于7S和/或12S蛋白质而选择性提取2S芥花籽蛋白质的能力是由于芥花籽油种子粉中的7S和12S蛋白质在提取步骤过程中的降解和沉淀。
因此,在本发明的一个方面中,提供了生产主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物的方法,其包括用盐水溶液在升高的温度提取芥花籽油种子粉,优先于7S和12S蛋白质从芥花籽油种子粉中优先提取2S蛋白质并获得主要含有2S蛋白质的芥花籽油蛋白质提取溶液,从残余的芥花籽油种子粉中分离出芥花籽蛋白质提取溶液,并从芥花·籽蛋白质提取溶液中回收具有至少约90wt% (NX6. 25)蛋白质含量并主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物。
进一步令人惊讶地发现,根据本发明的再一方面,如果以两个阶段来实现芥花籽油种子粉提取,使用水实现第一个提取和使用盐水溶液实现第二个提取,从第一个提取步骤获得主要是7S蛋白质的含水芥花籽蛋白质溶液,从第二个提取步骤获得主要是2S蛋白质的含水芥花杆蛋白质提取溶液。
最初用水的芥花籽油种子粉的提取步骤溶解了显著部分的7S和12S蛋白质,较少部分的2S蛋白质和大部分的可溶性杂质。用盐水溶液的第二个提取,形成含有大部分2S蛋白质,少量7S和12S蛋白质以及低浓度可溶性杂质的芥花籽蛋白质水溶液。
根据上述U. S.专利申请No. 11/038, 086中所述的方法,将盐水芥花籽蛋白质提取物浓缩,渗滤(diafilter)来降低盐含量,然后热处理来沉淀剩余的7S和12S蛋白质。
根据本发明的再一方面,提供了制备主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物的方法,其包括用水提取芥花籽油种子粉,优先于2S蛋白质来优先提取7S和12S芥花籽蛋白质和可溶性杂质,形成第一个芥花籽蛋白质提取溶液,将第一个芥花籽蛋白质提取溶液与残余的油种子粉分离,用盐水溶液提取残余的油种子粉来溶解残余油种子粉的2S,7S和12S蛋白质,形成第二个芥花籽蛋白质提取溶液,并从第二个芥花籽蛋白质提取溶液回收具有至少约90wt% (NX6. 25)蛋白质含量并主要由2S蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物。
进一步令人惊讶地发现,根据本发明的另一个方面,可以根据上述U. S.专利申请No. 11/038,586的方法将上述U. S.专利申请No. 10/137,391中所述的浓缩步骤获得的浓缩芥花籽蛋白质溶液热处理来沉淀其中所含的大部分7S和12S蛋白质,留下基本上由2S蛋白质构成的浓缩芥花籽蛋白质水溶液。
根据本发明的再一方面,提供了生产主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物的方法,其包括用盐水溶液提取芥花籽油种子粉,以从芥花籽油种子粉中提取芥花籽蛋白质和获得芥花籽蛋白质溶液,将芥花籽蛋白质溶液与残余的油种子粉分离,浓缩所述的芥花籽蛋白质溶液,作为滞留物来提供浓缩的蛋白质溶液,热处理浓缩的蛋白质溶液,以优先于2S芥花籽蛋白质从浓缩的芥花籽蛋白质溶液选择性地沉淀7S和12S芥花籽蛋白质,形成主要含有2S芥花籽蛋白质的热处理过的芥花籽蛋白质溶液,将热处理过的芥花籽蛋白质溶液与沉淀的蛋白质分离,并从分离的热处理过的芥花籽蛋白质溶液回收具有至少约90wt% (NX6. 25)蛋白质含量和主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物。
进一步令人惊讶地发现,根据本发明进一步的方面,可以根据上述U. S.专利申请No. 11/038, 586的方法将按照上述U. S.专利申请No. 10/137, 391的方法通过芥花籽油种子粉的盐提取获得的芥花籽蛋白质水溶液热处理,来沉淀其中所含的大部分7S和12S蛋白质,留下基本上由2S蛋白质构成的芥花杆蛋白质水溶液。
根据本发明的再一方面,提供了生产主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物的方法,其包括用盐水溶液提取芥花籽油种子粉,以从芥花籽油种子粉中提取芥花籽蛋白质和获得芥花籽蛋白质溶液,将芥花籽蛋白质溶液与残余的油种子粉分离,热处理浓缩的蛋白质溶液,优先于2S芥花籽蛋白质从芥花籽蛋白质溶液选择性地沉淀7S和12S芥花籽蛋白质,形成主要含有2S芥花籽蛋白质的热处理过的芥花籽蛋白质溶液,将热处理过的芥花籽蛋白质溶液与沉淀的蛋白质分离,并从分离的热处理过的芥花籽蛋白质溶液回·收具有至少约90wt% (NX6. 25)蛋白质含量和主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物。
本发明的方法能够获得主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物,不需要使用PMM沉淀分级步骤,因此很大程度上简化了程序并且能够更经济地获得主要为2S蛋白质的芥花籽蛋白质分离物。
根据在此的方法产生的芥花籽蛋白质分离物可以用于蛋白质分离物的适宜应用中,如加工食品的蛋白质强化,油的乳化,焙烤商品中的成形剂(body former)和截留气体的产品中的发泡剂。此外,芥花籽蛋白质分离物可以形成蛋白质纤维,用于肉类似物中,可以用作蛋清替代物或将蛋清用作粘合剂的食品中的增量剂(extender)。芥花籽蛋白质分离物可以用作营养补充剂。芥花籽蛋白质分离物的其他用途是在蛋白质强化饮料,宠物食品,动物饲料以及工业和化妆品应用和个人护理产品中。
发明总述
如上所述,本发明提供了生产主要由2S蛋白质构成的基本上无7S和12S蛋白质的芥花籽蛋白质溶液的方法的四个方面。
(a)利用高温提取芥花籽油种子粉的方面
根据本发明的这个方面,提供芥花籽蛋白质分离物方法的最初步骤包括从芥花籽油种子粉溶解蛋白质材料。从芥花籽种子粉回收的蛋白质材料可以是芥花籽种子中天然产生的蛋白质或者蛋白质材料可以是通过基因操作修饰但具有天然蛋白质特征性疏水和极性特征的蛋白质。芥花籽粉可以是从含有不同水平的非变性蛋白质的芥花籽油种子除去芥花籽油得到的任何芥花籽粉,例如,从热己烷提取或冷油压榨方法获得。通常作为与在此所述的蛋白质分离物回收步骤分开的操作来实现从芥花籽油种子除去芥花籽油。
在本发明的一个方面中,使用食品级盐溶液来最有效地实现蛋白质溶解,因为盐的存在提高了从油种子粉中除去可溶性蛋白质。在打算将芥花籽蛋白质分离物用于非食品用途的情况中,可以使用非食品级的化学物质。盐通常是氯化钠,尽管可以使用其他盐,如氯化钾。盐溶液具有至少约O. 05的离子强度,优选至少约O. 10,至多约O. 2,以能够溶解待实现的显著含量的蛋白质。随着盐溶液的离子强度的提高,油种子粉中蛋白质的溶解程度开始提闻,直至获得最大值。任何随后的尚子强度的提闻并不提闻溶解的总蛋白质。引起最大蛋白质溶解的食品级盐溶液的离子强度根据所涉及的盐和选择的芥花籽油种子粉而改变。
在本发明的这个方面中,在升高的温度实现芥花籽油种子粉的提取,通常在约70°至约100°C的温度,优选约80°至约95°C,来引起2S芥花籽蛋白质从油种子粉优先提取至蛋白质提取溶液中,优先于7S和12S蛋白质。
食品级盐水溶液通常具有约5至约6. 8的pH,优选约5. 3至约6. 2。可以按照需要,使用任何适宜的酸,通常是盐酸,或碱,通常是氢氧化钠,将盐溶液的PH调节至约5至约
6.8范围内的任何所需值,用于提取步骤中。溶解步骤过程中食品级盐溶液中芥花籽油种子粉的浓度可以在很宽的范围内变化。通常的浓度值为约5%至约15% w/vo
从提取步骤获得的蛋白质溶液通常具有约I至约40g/L的蛋白质浓度,优选约10至约20g/L。
蛋白质溶液通常具有如下的芥花籽蛋白质分布
约80至约IOOwt% 2S蛋白质,
O至约10wt% 7S蛋白质,和
O 至约 IOwt% 12S 蛋白质;
优选约85至约IOOwt% 2S蛋白质,
O至约15wt% 7S蛋白质,和
O至约5wt% 12S蛋白质。
盐水溶液可以含有抗氧化剂。抗氧化剂可以是任何适宜抗氧化剂,如亚硫酸钠或抗坏血酸。所用的抗氧化剂量可以为溶液的约O. 01至约Iwt%,优选约O. 05wt%。抗氧化剂用来抑制蛋白质溶液中酚的氧化。
然后可以以任何适宜的方式从残余的芥花籽粉分离提取步骤获得的水相,如通过使用沉降式离心机,接着碟式离心和/或过滤来除去残余的粉。可以将分离的残余粉干燥,用于处置。
可以依据浅色和不那么强的黄色来改善最终芥花籽蛋白质分离物的颜色,通过将粉末状活性碳或其他色素吸附剂与分离的蛋白质水溶液混合,并随后除去吸附剂,适宜地通过过滤,来提供蛋白质溶液。渗滤也可以用来除去色素。
可以在任何适宜条件下进行这样的除色步骤,通常在分离蛋白质水溶液的环境温度下,使用任何合适的色素吸附剂。对于粉末状的活性碳,使用约O. 025%至约5% w/v的量,优选约O. 05%至约2% w/v ο
在芥花籽种子粉含有显著含量脂肪的情况中,如US专利No. 5,844,086和6,005, 076 (其转让于本受让人并将其公开内容在此弓I入作为参考)中所述,然后可以对分离的蛋白质水溶液和如下讨论的浓缩的蛋白质水溶液进行其中所述的脱脂步骤。当进行改善颜色的步骤时,可以在第一个脱脂步骤后进行该步骤。
处理蛋白质提取水溶液以从其回收芥花籽蛋白质分离物。其中产生的芥花籽蛋白质分离物具有至少约90wt %的蛋白质含量(NX 6. 25),优选至少约IOOwt %,且主要由2S蛋白质构成。
在这样的处理中,可以将蛋白质提取溶液浓缩来提高其蛋白质浓度。可以使用任何适宜的选择性膜技术,如超滤,来进行这样的浓缩,使用具有合适截留分子量的膜,允许低分子量物质,包括盐以及从蛋白质源材料提取出来的其他非蛋白质低分子量材料通过膜,而将芥花籽蛋白质保留在溶液中。鉴于不同的膜材料和构型,可以使用具有约3,000至100, 000道尔顿截留分子量的超滤膜,优选约5,000至约10,000道尔顿。以这种方式浓缩蛋白质提取溶液还可以降低回收蛋白质需要干燥的液体体积。通常将蛋白质提取溶液浓缩至至少约50g/L的蛋白质浓度,优选约100至约400g/L,更优选约200至约300g/L。可以 以间歇式处理模式或以连续操作来进行这样的浓缩操作。
如所公知的,超滤和相似的选择性膜技术允许低分子量物质通过而阻止较高分子量的物质通过。低分子量物质不仅包括食品级盐的离子物质,而且包括从源材料提取出来的低分子量材料,如碳水化合物,色素和抗营养因子。鉴于不同的膜材料和构型,通常选择膜的截留分子量来确保相当大部分的蛋白质保留在溶液中,而允许杂质通过。
然后可以将浓缩的蛋白质提取溶液进行使用水的渗滤步骤。可以使用约2至约20体积渗滤溶液,优选约5至约10体积渗滤溶液,来进行这样的渗滤。在渗滤操作中,可以通过渗透物穿过膜,从蛋白质提取水溶液中除去更多含量的杂质。可以进行渗滤操作直至没有更多显著量的酚和可见的颜色存在于渗透物中。可以使用用于浓缩步骤的相同膜来进行这样的渗滤。然而,如果需要,鉴于不同的膜材料和构型,可以使用分开的膜来进行渗滤,如具有约3,000至约100,000道尔顿范围内截留分子量的膜,优选约5,000至约10,000道尔顿。
在渗滤步骤的至少部分过程中,渗滤介质中可以存在抗氧化剂。抗氧化剂可以是任何适宜的抗氧化剂,如亚硫酸钠或抗坏血酸。渗滤介质中所用的抗氧化剂量取决于所用的材料并可以为约O. 01至约Iwt优选约O. 05wt%。抗氧化剂用来抑制浓缩的蛋白质提取溶液中存在的酚类的氧化。
可以在任何适宜的温度进行浓缩步骤和渗滤步骤,通常约20°至约60°C,优选约20至约30°C,并持续实现所需浓缩程度的时间段。所用的温度和其他条件一定程度上取决于用于实现浓缩的膜设备和所需的溶液蛋白质浓度。
如果需要,可以将浓缩并任选渗滤的蛋白质溶液进行进一步的脱脂操作,如US专利 No. 5,844,086 和 6,005,076 中所述的。
可以将浓缩并任选渗滤的蛋白质溶液进行作为上述除色操作的可替换方案的除色操作。在此可以使用粉末状的活性碳以及颗粒状的活性碳(GAC)。可以用作颜色吸附剂的另一种材料是聚乙烯吡咯烷酮。
可以在任何适宜条件下进行颜色吸附剂处理步骤,通常在芥花籽蛋白质溶液的环境温度。对于粉末状的活性碳,可以使用约O. 025%至约5% w/v的量,优选约O. 05%至约2% w/v。在使用聚乙烯吡咯烷酮作为颜色吸附剂的情况下,可以使用约O. 5%至约5% w/V,优选约2%至约3% w/v。可以通过任何适宜方法,如通过过滤,从芥花籽蛋白质溶液中除去颜色吸附剂。
如果需要,可以将浓缩并任选渗滤的蛋白质水溶液进行热处理步骤来降低溶液中存在的7S和12S蛋白质含量。可以使用足以降低溶液中存在的7S和12S比例的温度和时间分布来进行这样的热处理,优选将7S和12S蛋白质的比例降低显著的程度。通常,通过热处理将溶液中7S和12S蛋白质含量降低至少约50wt%,优选至少约75wt%。通常,可以在约70°至约100°C的温度进行热处理,优选约75至约95°C,持续约2至约30分钟,优选约5至约15分钟。可以以任何适宜方式,如通过离心或过滤,除去并回收沉淀的7S和12S蛋白质。
可以通过任何适宜技术,如喷雾干燥或冷冻干燥,将浓缩并任选渗滤和任选热处理的蛋白质水溶液干燥至干的形式来提供干燥的芥花籽蛋白质分离物,其主要由2S芥花籽蛋白质构成并具有至少约90wt%蛋白质含量(NX6. 25),优选至少100wt%。
(b)利用多次提取芥花籽油种子粉的方面
提供芥花籽蛋白质分离物方法的最初步骤包括从芥花籽油种子粉溶解蛋白质材料。从芥花籽种子粉回收的蛋白质材料可以是芥花籽种子中天然产生的蛋白质或者蛋白质材料可以是通过基因操作修饰但具有天然蛋白质特征性疏水和极性特征的蛋白质。芥花籽·粉可以是从含有不同水平的非变性蛋白质的芥花籽油种子除去芥花籽油得到的任何芥花籽粉,例如,从热己烷提取或冷油压榨方法获得。通常作为与在此所述的蛋白质分离物回收步骤分开的操作来实现从芥花籽油种子除去芥花籽油。
以多个步骤来进行本发明这方面中的蛋白质溶解。在第一个步骤中,使用水作为提取介质,其优先从芥花籽油种子粉提取7S和12S芥花籽蛋白质并优先于2S芥花籽蛋白质和大小相当比例的可溶性杂质。可以作为芥花籽油种子粉的单次水提取或芥花籽油种子粉的多次水提取来进行水提取步骤,如约2至约25次提取,优选约2至约4次提取。
可以以任何所需的方式来处理7S和12S蛋白质的水溶液来回收7S和12S蛋白质作为芥花籽蛋白质分离物。例如,加入盐水后,可以将蛋白质水溶液进行浓缩和胶束形成步骤,如上述U.S.专利申请no. 10/137, 391中所述的。
在约10°至约70°C的温度进行使用水提取芥花籽油种子粉,优选约55°C至约65°C。溶解步骤过程中水中芥花籽油种子粉的浓度可以广泛改变。通常的浓度值为约5至约 15% w/v ο
从水提取步骤获得的蛋白质溶液通常具有约10至约40g/L的蛋白质浓度,优选约10 至约 25g/L。
在溶解的第二个步骤中,用盐水溶液提取来自水提取的残余芥花籽油种子粉,获得芥花籽蛋白质提取水溶液,其含有大部分2S芥花籽蛋白质,少量的7S和12S芥花籽蛋白质以及低含量的杂质。盐通常是氯化钠,尽管可以使用其他盐,如氯化钠。通常使用食品级盐溶液,但在打算将芥花籽蛋白质分离物用于非食品用途的情况中,可以使用非食品级化学物质。
溶解的第二个步骤中使用的盐水溶液通常具有至少约O. 05的离子强度,优选至少约O. 1,通常至多约O. 5。
食品级盐水溶液通常具有约5至约6. 8的pH,优选约5. 3至约6. 2,可以按照需要,使用任何适宜的酸,通常是盐酸,或碱,通常是氢氧化钠,将盐溶液的PH调节至约5至约6. 8范围内的任何所需值,用于提取步骤中。
用食品级盐溶液提取上述芥花籽油种子粉通常在约5°C至约65°C的温度进行,优选约20°C至约30°C。溶解步骤过程中食品级盐溶液中芥花籽油种子粉的浓度可以广泛改变,通常约5至约15% w/v ο
从盐水提取步骤获得的蛋白质溶液通常具有约I至约40g/L的蛋白质浓度,优选约5至约20g/L。
从油种子粉的盐水溶解得到的蛋白质水溶液通常具有如下的芥花籽蛋白质分布
约80 至约 IOOwt % 2S 蛋白,
O至约IOwt% 7S蛋白,和
O 至约 IOwt % 12S 蛋白;
优选约85至约IOOwt% 2S蛋白,
O至约15wt% 7S蛋白,和
O 至约 5wt% 12S 蛋白。
盐水溶液中可以含有抗氧化剂。抗氧化剂可以是任何适宜的抗氧化剂,如亚硫酸钠或抗坏血酸。所用的抗氧化剂量可以为溶液的约O. 01至约Iwt%,优选约O. 05wt%。抗氧化剂用来抑制蛋白质溶液中酚类的氧化。
然后可以以任何适宜的方式从残余的芥花籽粉分离提取步骤获得的水相,如通过使用沉降式离心机,接着碟式离心和/或过滤来除去残余的粉。可以将分离的残余的粉干燥,用于处置。
可以依据浅色和不那么强烈的黄色来改善最终芥花籽蛋白质分离物的颜色,通过将粉末状活性碳或其他色素吸附剂与分离的蛋白质水溶液混合,并随后除去吸附剂,通常通过过滤,来提供蛋白质溶液。渗滤也可以用来除去色素。
可以在任何适宜条件下进行这样的除色步骤,通常在分离蛋白质水溶液的环境温度下,使用任何合适的色素吸附剂。对于粉末状的活性碳,使用约O. 025%至约5% w/v的量,优选约O. 05%至约2% w/v ο
可以处理芥花籽蛋白质水溶液来回收具有至少约90wt% (NX6. 25)蛋白质浓度,优选至少约IOOwt %,并主要由2S蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物。
在这样的处理中,可以将蛋白质提取溶液浓缩来提高其蛋白质浓度。可以使用任何适宜的选择性膜技术,如超滤,来进行这样的浓缩,使用具有合适截留分子量的膜,允许低分子量物质,包括盐以及从蛋白质源材料提取出来的其他非蛋白质低分子量材料通过膜,而将芥花籽蛋白质保留在溶液中。鉴于不同的膜材料和构型,可以使用具有约3,000至100, 000道尔顿截留分子量的超滤膜,优选约5,000至约10,000道尔顿。以这种方式浓缩蛋白质提取溶液还可以降低回收蛋白质需要干燥的液体体积。通常将蛋白质提取溶液浓缩至至少约50g/L的蛋白质浓度,优选约100至约400g/L,更优选约200至约300g/L。可以以间歇式处理模式或以连续操作来进行这样的浓缩操作。
然后可以将浓缩的蛋白质提取溶液进行使用水的渗滤步骤。可以使用约2至约20体积渗滤溶液,优选约5至约10体积渗滤溶液,来进行这样的渗滤。在渗滤操作中,可以通过渗透物穿过膜,从蛋白质提取水溶液中除去更多含量的杂质。可以进行渗滤操作直至没有更多显著量的酚和可见的颜色存在于渗透物中。可以使用用于浓缩步骤的相同膜来进行这样的渗滤。然而,如果需要,鉴于不同的膜材料和构型,可以使用分开的膜来进行渗滤,如具有约3,OOO至约100,000道尔顿范围内截留分子量的膜,优选约5,000至约10,000道尔顿。
在渗滤步骤的至少部分过程中,渗滤介质中可以存在抗氧化剂。抗氧化剂可以是任何适宜的抗氧化剂,如亚硫酸钠或抗坏血酸。渗滤介质中所用的抗氧化剂量取决于所用的材料并可以为约O. 01至约Iwt优选约O. 05wt%。抗氧化剂用来抑制浓缩的蛋白质提取溶液中存在的酚类的氧化。
可以在任何适宜的温度进行浓缩步骤和渗滤步骤,通常约20°至约60°C,优选约20至约30°C,并持续实现所需浓缩程度的时间段。所用的温度和其他条件一定程度上取决于用于实现浓缩的膜设备和所需的溶液蛋白质浓度。
如果需要,可以将浓缩并任选渗滤的蛋白质溶液进行进一步的脱脂操作,如US专利 No. 5,844,086 和 6,005,076 中所述的。
·[0104]如果需要,可以将浓缩并任选渗滤的蛋白质水溶液进行热处理步骤来降低溶液中存在的7S和12S蛋白质含量。可以使用足以降低溶液中存在的7S和12S比例的温度和时间分布来进行这样的热处理,优选将7S蛋白质的比例降低显著的程度。通常,通过热处理将溶液中7S蛋白质含量降低至少约50wt%,优选至少约75wt%。通常,可以在约70°至约100°C的温度进行热处理,优选约75至约95°C,持续约2至约30分钟,优选约5至约15分钟。可以以任何适宜方式,如通过离心或过滤,除去并回收沉淀的7S和12S蛋白质。
可以通过任何适宜技术,如喷雾干燥或冷冻干燥,将浓缩并任选渗滤和任选热处理的蛋白质水溶液干燥至干的形式来提供干燥的芥花籽蛋白质分离物,其主要由2S芥花籽蛋白质构成并具有至少约90wt%蛋白质含量,优选至少约IOOwt%。
(C)利用超滤滞留物热处理的方面
提供芥花籽蛋白质分离物方法的最初步骤包括从芥花籽油种子粉溶解蛋白质材料。从芥花籽种子粉回收的蛋白质材料可以是芥花籽种子中天然产生的蛋白质或者蛋白质材料可以是通过基因操作修饰但具有天然蛋白质特征性疏水和极性特征的蛋白质。芥花籽粉可以是从含有不同水平的非变性蛋白质的芥花籽油种子除去芥花籽油得到的任何芥花籽粉,例如,从热己烷提取或冷油压榨方法获得。通常作为与在此所述的蛋白质分离物回收步骤分开的操作来实现从芥花籽油种子除去芥花籽油。
使用食品级盐溶液能最有效地实现蛋白质溶解,因为盐的存在提高了从油种子粉中除去可溶性蛋白质。在打算将芥花籽蛋白质分离物用于非食品用途的情况中,可以使用非食品级的化学物质。盐通常是氯化钠,尽管可以使用其他盐,如氯化钾。盐溶液具有至少约O. 05的离子强度,优选至少约O. 10,至多约O. 2,以能够溶解待实现的显著含量的蛋白质。随着盐溶液的离子强度提高,油种子粉中蛋白质的溶解程度开始提高,直至获得最大值。任何随后的离子强度的提高并不提高溶解的总蛋白质。引起最大蛋白质溶解的食品级盐溶液的离子强度根据所涉及的盐和选择的油种子粉而改变。
在间歇式生产中,在至少约5°C并优选至多约35°C的温度进行蛋白质的盐溶解,优选伴有搅拌以降低溶解时间,通常为约10至约60分钟。优选进行溶解来充分地从油种子粉中提取尽可能多的蛋白质,以便提供全面的高产量。
选择约5°C的温度下限,是因为低于该温度,溶解将不切实际地慢,而选择约35°C的优选温度上限,是因为在间歇式处理方式中在更高的温度水平,工艺将变得不经济。[0111]在连续生产中,以任何从芥花籽油种子粉进行连续提取蛋白质相适应的方式进行从芥花籽油种子粉提取蛋白质。在一个实施方案中,将芥花籽油种子粉与盐溶液连续混合,并将混合物通过管道或导管传送,根据在此所述的参数,管道或导管的长度和流速使得能持续足以进行所需提取的停留时间。在这样的连续方法中,在至多约10分钟的时间内,快速进行盐溶解步骤,优选进行溶解以从芥花籽油种子粉充分地提取尽可能多的蛋白质。连续方法中的溶解优选在升高的温度进行,优选高于约35°c,通常至多约65°C。
盐水溶液和芥花籽油种子粉具有约5至约6. 8的天然pH,优选约5. 3至约6. 2的pH值。
可以按照需要,使用任何适宜的酸,通常是盐酸,或碱,通常是氢氧化钠,将盐溶液的PH调节至约5至约6. 8范围内的任何所需值,用于提取步骤中。在打算将芥花籽蛋白质分离物用于非食品用途的情况中,那么可以使用非食品级化学物质。
溶解步骤过程中盐溶液中油种子粉的浓度可以广泛改变。通常的浓度值为约5至 约 15% w/v ο
使用盐水溶液的蛋白质提取步骤具有溶解芥花籽粉中可以存在的脂肪的附加作用,然后其使得脂肪存在于水相中。
从提取步骤获得的蛋白质溶液通常具有约5至约40g/L的蛋白质浓度,优选约10至约30g/L。
然后可以以任何适宜的方式从残余的芥花籽粉分离提取步骤获得的水相,如通过使用沉降式离心,接着碟式离心和/或过滤来除去残余的粉。可以将分离的残余的粉干燥,用于处置。
可以依据浅色和不那么强烈的黄色来改善最终芥花籽蛋白质分离物的颜色,通过将粉末状活性碳或其他色素吸附剂与分离的蛋白质水溶液混合,并随后除去吸附剂,通常通过过滤,来提供蛋白质溶液。如下所述,在浓缩之前或之后,分离的蛋白质水溶液的渗滤也可以用来除去色素。
可以在任何适宜条件下进行这样的除色步骤,通常在分离蛋白质水溶液的环境温度下,使用任何合适的色素吸附剂。对于粉末状的活性碳,使用约O. 025%至约5% w/v的量,优选约O. 05%至约2% w/v ο
在芥花籽种子粉含有显著含量脂肪的情况中,如US专利No. 5,844,086和6,005, 076 (其转让于本受让人并将其公开内容在此弓I入作为参考)中所述,然后可以对分离的蛋白质水溶液和如下讨论的浓缩的蛋白质水溶液进行其中所述的脱脂步骤。当进行改善颜色的步骤时,可以在第一个脱脂步骤后进行该步骤。
作为用盐水溶液提取油种子粉的可替换方案,可以单独使用水进行这样的提取,尽管单独使用水趋于从油种子粉中提取出比盐水溶液少的蛋白质。在使用这样的可替换方案的情况中,在上述的浓缩中,那么可以在与残余的油种子粉分离后将盐加入蛋白质溶液中,以便在以下所述浓缩步骤过程中将蛋白质维持于溶液中。当进行除色和/或第一个脱脂步骤时,通常在完成这样的操作后加入盐。
将蛋白质提取溶液浓缩来提高其蛋白质浓度。可以使用任何适宜的选择性膜技术,如超滤,来进行这样的浓缩,使用具有合适截留分子量的膜,允许低分子量物质,包括盐以及从蛋白质源材料提取出来的其他非蛋白质低分子量材料通过膜,而将芥花籽蛋白质保留在溶液中。鉴于不同的膜材料和构型,可以使用具有约3,OOO至100,OOO道尔顿截留分子量的超滤膜,优选约5,000至约10,000道尔顿。以这种方式浓缩蛋白质提取溶液还可以降低回收蛋白质需要干燥的液体体积。通常将蛋白质提取溶液浓缩至至少约50g/L的蛋白质浓度,优选约100至约400g/L,更优选约200至约300g/L。可以以间歇式处理模式或以连续操作来进行这样的浓缩操作。
然后可以将浓缩的蛋白质提取溶液进行使用水的渗滤步骤。可以使用约2至约20体积渗滤溶液,优选约5至约10体积渗滤溶液,来进行这样的渗滤。在渗滤操作中,可以通过渗透物穿过膜,从蛋白质提取水溶液中除去更多含量的杂质。可以进行渗滤操作直至没有更多显著量的酚和可见的颜色存在于渗透物中。可以使用用于浓缩步骤的相同膜来进行这样的渗滤。然而,如果需要,鉴于不同的膜材料和构型,可以使用分开的膜来进行渗滤,如具有约3,000至约100,000道尔顿范围内截留分子量的膜,优选约5,000至约10,000道尔顿。
在渗滤步骤的至少部分过程中,渗滤介质中可以存在抗氧化剂。抗氧化剂可以是任何适宜的抗氧化剂,如亚硫酸钠或抗坏血酸。渗滤介质中所用的抗氧化剂量取决于所用的材料并可以为约O. 01至约Iwt优选约O. 05wt%。抗氧化剂用来抑制浓缩的蛋白质提取溶液中存在的酚类的氧化。
可以在任何适宜的温度进行浓缩步骤和渗滤步骤,通常约20°至约60°C,优选约20至约30°C,并持续实现所需浓缩程度的时间段。所用的温度和其他条件一定程度上取决于用于实现浓缩的膜设备和所需的溶液蛋白质浓度。
如果需要,可以将浓缩并任选渗滤的蛋白质溶液进行进一步的脱脂操作,如US专利 No. 5,844,086 和 6,005,076 中所述的。
在本发明的这个方面中,可以将超滤和任选渗滤的芥花籽蛋白质溶液进行热处理来沉淀其中的7S和12S蛋白质并留下王要由2S蛋白质构成的介花杆蛋白质溶液。可以在·上述U. S.专利申请No. 11/038, 086中所述条件下进行这样的热处理。
可以使用足以降低浓缩溶液中存在的7S和12S比例的温度和时间分布来进行这样的热处理,优选将7S和12S蛋白质的比例降低显著的程度。通常,通过热处理将溶液中7S和12S蛋白质含量降低至少约50wt%,优选至少约75wt%。通常,可以在约70°至约IOO0C的温度进行热处理,优选约75至约95°C,持续约2至约30分钟,优选约5至约15分钟。可以以任何适宜方式,如通过离心或过滤,除去并回收沉淀的7S和12S蛋白质。
然后可以处理所得到的芥花籽蛋白质溶液来回收主要是2S的芥花籽蛋白质分离物。
在除去(如通过离心)沉淀的7S和12S蛋白质后,可以通过任何适宜技术,如喷雾干燥或冷冻干燥,将浓缩的热处理过的上清液干燥至干的形式,来提供主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物。这样的芥花籽蛋白质分离物具有高蛋白质含量,超过约90wt%,优选至少约IOOwt%蛋白质(按照凯氏NX6. 25计算的)并且基本上是未变性的(如通过差示扫描量热法测定的)。
(d)利用芥花籽蛋白质水溶液热处理的方面
提供芥花籽蛋白质分离物方法的最初步骤包括从芥花籽油种子粉溶解蛋白质材料。从芥花籽种子粉回收的蛋白质材料可以是芥花籽种子中天然产生的蛋白质或者蛋白质材料可以是通过基因操作修饰但具有天然蛋白质特征性疏水和极性特征的蛋白质。芥花籽粉可以是从含有不同水平的非变性蛋白质的芥花籽油种子除去芥花籽油得到的任何芥花籽粉,例如,从热己烷提取或冷油压榨方法获得。通常作为与在此所述的蛋白质分离物回收步骤分开的操作来实现从芥花籽油种子除去芥花籽油。
使用食品级盐溶液能最有效地实现蛋白质溶解,因为盐的存在提高了从油种子粉中除去可溶性蛋白质。在打算将芥花籽蛋白质分离物用于非食品用途的情况中,可以使用非食品级的化学物质。盐通常是氯化钠,尽管可以使用其他盐,如氯化钾。盐溶液具有至少约O. 05的离子强度,优选至少约O. 10,至多约O. 2,以能够溶解待实现的显著含量的蛋白质。随着盐溶液的离子强度提高,油种子粉中蛋白质的溶解程度开始提高,直至获得最大值。任何随后的离子强度的提高并不提高溶解的总蛋白质。引起最大蛋白质溶解的食品级盐溶液的离子强度根据所涉及的盐和选择的油种子粉而改变。
在间歇式生产中,在至少约5°C并优选至多约35°C的温度进行蛋白质的盐溶解,优选伴有搅拌来降低溶解时间,通常为约10至约60分钟。优选进行溶解来充分地从油种·子粉中提取尽可能多的蛋白质,以便提供全面的高产量。
选择约5°C的温度下限,是因为低于该温度,溶解将不切实际地慢,而选择约35°C的优选温度上限,是因为在间歇式处理方式中在更高的温度水平,处理将变得不经济。
在连续生产中,以任何从芥花籽油种子粉进行连续提取蛋白质相适应的方式进行从芥花籽油种子粉提取蛋白质。在一个实施方案中,将芥花籽油种子粉与盐溶液连续混合,并将混合物通过管道或导管传送,根据在此所述的参数,管道或导管的长度和流速使得能持续足以进行所需提取的停留时间。在这样的连续方法中,在至多约10分钟的时间内,快速进行盐溶解步骤,优选进行溶解以从芥花籽油种子粉充分地提取尽可能多的蛋白质。连续方法中的溶解优选在升高的温度进行,优选高于约35°c,通常至多约65°C。
盐水溶液和芥花籽油种子粉具有约5至约6. 8的天然pH,优选约5. 3至约6. 2的pH值。
可以按照需要,使用任何适宜的酸,通常是盐酸,或碱,通常是氢氧化钠,将盐溶液的PH调节至约5至约6. 8范围内的任何所需值,用于提取步骤中。在打算将芥花籽蛋白质分离物用于非食品用途的情况中,那么可以使用非食品级化学物质。
溶解步骤过程中盐溶液中油种子粉的浓度可以广泛改变。通常的浓度值为约5至约 15% w/v ο
使用盐水溶液的蛋白质提取步骤具有溶解芥花籽粉中可能存在的脂肪的附加作用,然后其使得脂肪存在于水相中。
从提取步骤获得的蛋白质溶液通常具有约5至约40g/L的蛋白质浓度,优选约10至约30g/L。
然后可以以任何适宜的方式从残余的芥花籽粉分离提取步骤获得的水相,如通过使用沉降式离心,接着碟式离心和/或过滤来除去残余的粉。可以将分离的残余的粉干燥,用于处置。
可以依据浅色和不那么强烈的黄色来改善最终芥花籽蛋白质分离物的颜色,通过将粉末状活性碳或其他色素吸附剂与分离的蛋白质水溶液混合,并随后除去吸附剂,通常通过过滤,来提供蛋白质溶液。如下所述,在浓缩之前或之后,分离的蛋白质水溶液的渗滤也可以用来除去色素。
可以在任何适宜条件下进行这样的除色步骤,通常在分离蛋白质水溶液的环境温度下,使用任何合适的色素吸附剂。对于粉末状的活性碳,使用约O. 025%至约5% w/v的量,优选约O. 05%至约2% w/v ο
在芥花籽种子粉含有显著含量脂肪的情况中,如US专利No. 5,844,086和6,005, 076 (其转让于本受让人并将其公开内容在此弓I入作为参考)中所述,然后可以对分离的蛋白质水溶液和如下讨论的浓缩的蛋白质水溶液进行其中所述的脱脂步骤。当进行改善颜色的步骤时,可以在第一个脱脂步骤后进行该步骤。
作为用盐水溶液提取油种子粉的可替换方案,可以单独使用水进行这样的提取,尽管单独使用水趋于从油种子粉中提取出比盐水溶液少的蛋白质。在使用这样的可替换方案的情况中,在上述的浓缩中,那么可以在与残余的油种子粉分离后将盐加入蛋白质溶液中,以便在以下所述浓缩步骤过程中将蛋白质维持于溶液中。当进行除色和/或第一个脱脂步骤时,通常在完成这样的操作后加入盐。
根据本发明的这个方面,将芥花籽蛋白质水溶液热处理来沉淀其中的7S和12S蛋白质并留下其中介花杆蛋白质王要由2S蛋白质构成的介花杆蛋白质溶液。可以在上述U. S.专利申请No. 11/038, 086中所述条件下进行这样的热处理。
可以使用足以降低浓缩溶液中存在的7S和12S比例的温度和时间分布来进行这样的热处理,优选将7S和12S蛋白质的比例降低显著的程度。通常,通过热处理将溶液中7S和12S蛋白质含量降低至少约50wt%,优选至少约75wt%。通常,可以在约70°至约IOO0C的温度进行热处理,优选约75至约95°C,持续约2至约30分钟,优选约5至约15分钟。可以以任何适宜方式,如通过离心或过滤,除去并回收沉淀的7S和12S蛋白质。
在除去(如通过离心)沉淀的7S和12S蛋白质后,可以通过任何适宜技术,如喷雾干燥或冷冻干燥,将热处理过的芥花籽蛋白质溶液干燥至干的形式,来提供主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物。
或者,可以将热处理过的芥花籽蛋白质溶液在干燥之前进行以上关于方面(a)所述的浓缩,渗滤和脱色步骤。
芥花籽蛋白质分离物具有高蛋白质含量,超过约90wt%,优选至少约100界1:%蛋白质(按照凯氏NX6. 25计算的)并且基本上是未变性的(如通过差示扫描量热法测定的)。
在此提供的芥花籽蛋白质分离物含有高比例的2S蛋白质,优选分离物中芥花籽蛋白质的至少约90wt%,更优选至少约95wt%,并且基本上无7S和12S蛋白质。
实施例
实施例I :
该实施例说明了从芥花籽油种子粉提取蛋白质的升高的温度对提取溶液中芥花籽蛋白质分布的影响。
将15g真空除溶剂的芥花籽油种子粉样品(37. 15%蛋白质)各自加入85°C温度的 150ml 反渗透(RO)水,O. IM NaCl 水溶液,O. 15M NaCl 水溶液,O. 2M NaCl 水溶液,O. 25MNaCl水溶液和O. 5M NaCl水溶液样品中。将混合物搅拌5分钟,同时使用搅拌器/加热板来维持温度。[0157]将提取物在10,OOOrpm离心10分钟,然后通过25 μ m有凹槽的滤纸进行过滤。将滤液通过O. 45 μ m针筒过滤器进一步过滤。
分析滤过的提取物的蛋白质含量(使用LECO FP528测氮仪),颜色和蛋白质分布(使用分析 HPLC SEC BioSep 2000 和 S3000 柱)。
使用通过O. IM NaCl溶液在环境温度的提取重复实验,作为对照和用于比较目的。获得的结果列于以下的表I和表2中
表I :85°C的粉提取物与环境温度提取物的比较
权利要求
1.生产主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物的方法,其特征在于 用具有至少O. 05的离子强度和5至6. 8的pH的盐水溶液在80°C至95°C的升高的温度提取芥花籽油种子粉,以优先于7S和12S蛋白质优先从芥花籽油种子粉提取2S蛋白质,并获得主要含有2S蛋白质的芥花籽蛋白质提取溶液, 将芥花籽蛋白质提取溶液与残余的芥花籽油种子粉分离,和 从芥花籽蛋白质提取溶液回收具有通过凯氏氮x6. 25测定的至少90wt%蛋白质含量并且主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物。
2.权利要求
I中所述的方法,特征在于所述盐水溶液具有至少O.10的离子强度,和5. 3 至 6. 2 的 pH。
3.权利要求
I或2中所述的方法,其特征在于所述芥花籽蛋白质提取溶液具有如下的芥花籽蛋白质分布 80至100wt% 2S蛋白质, O至10wt% 7S蛋白质,和 O至约IOwt% 12S蛋白质。
4.权利要求
I或2中所述的方法,其特征在于所述芥花籽蛋白质分布为 85至100wt% 2S蛋白质, O至15wt% 7S蛋白质,和 O至5wt% 12S蛋白质。
5.制备主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物的方法,其特征在于 用10°C至70°C的温度的水提取芥花籽油种子粉,以优先于2S蛋白质优先提取7S和12S芥花籽蛋白质以及可溶性杂质,以形成第一个芥花籽蛋白质提取溶液, 将第一个芥花籽蛋白质提取溶液与残余的油种子粉分离, 用5°C至65°C的温度的具有至少O. 05的离子强度和5至6. 8的pH的盐水溶液提取残余的油种子粉来溶解来自残余油种子粉的2S,7S和12S蛋白质,以形成第二个芥花籽蛋白质提取溶液,和 从第二个芥花籽蛋白质提取溶液回收具有通过凯氏氮x6. 25测定的至少90wt%蛋白质含量并且主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物。
6.权利要求
5中所述的方法,其特征在于用55°C至65°C的温度的水提取所述芥花籽油种子粉。
7.权利要求
5或6中所述的方法,其特征在于从第一个芥花籽蛋白质提取溶液回收7S和12S芥花籽蛋白质作为芥花籽蛋白质分离物。
8.权利要求
5或6中所述的方法,其特征在于以2至25次水提取来进行所述的水提取。
9.权利要求
8中所述的方法,其特征在于所述提取的次数为2至4次提取。
10.权利要求
5或6中所述的方法,其特征在于用20°C至30°C的温度并且离子强度至少O. 10的盐水溶液提取所述芥花籽油种子粉。
11.权利要求
10中所述的方法,其特征在于所述盐水溶液具有5.3至6. 2的pH。
12.权利要求
5或6中所述的方法,其特征在于所述第二个芥花籽蛋白质提取溶液具有如下的芥花籽蛋白质分布80至100wt% 2S蛋白质, O至10wt% 7S蛋白质,和 O至10wt% 12S蛋白质。
13.权利要求
12中所述的方法,其特征在于所述芥花籽蛋白质分布为 85至100wt% 2S蛋白质 O至15wt% 7S蛋白质,和 O至5wt% 12S蛋白质。
14.权利要求
I或5中所述的方法,其特征在于通过浓缩芥花籽蛋白质提取溶液或第二芥花籽蛋白质溶液至至少50g/L的浓度并干燥所得到的浓缩芥花籽蛋白质提取物水溶液,进行所述的回收步骤,用于回收主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物。
15.权利要求
14中所述的方法,其特征在于将所述芥花籽蛋白质提取物水溶液浓缩至100g/L至400g/L的蛋白质浓度。
16.权利要求
15中所述的方法,其特征在于所述蛋白质浓度为200g/L至300g/L。
17.权利要求
15中所述的方法,其特征在于使用2至20体积的渗滤介质将浓缩过的含水芥花籽蛋白质提取物进行渗滤。
18.权利要求
17中所述的方法,其特征在于所述渗滤是使用5至10体积渗滤介质来实现的。
19.权利要求
17中所述的方法,其特征在于在至少部分渗滤步骤过程中存在抗氧化剂。
20.权利要求
15至19任一项中所述的方法,其特征在于在所述干燥步骤之前,将浓缩的芥花籽蛋白质提取水溶液进行热处理步骤,在70°C至100°C的温度持续2至30分钟,从而通过从溶液中沉淀出来将所述溶液中的7S和12S蛋白质比例降低至少50wt%。
21.权利要求
20中所述的方法,其特征在于所述热处理步骤在75°C至95°C的温度进行5至15分钟,从而通过从溶液中沉淀出来将存在的7S和12S蛋白质比例降低至少75wt%。
22.生产主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物的方法,其特征在于 用具有至少O. 05的离子强度和5至6. 8的pH的盐水溶液提取芥花籽油种子粉,从芥花籽油种子粉提取芥花籽蛋白质并获得芥花籽蛋白质溶液, 将芥花籽蛋白质溶液与残余的油种子粉分离, 任选浓缩所述的芥花籽蛋白质溶液来提供浓缩的蛋白质溶液作为截留物, 热处理芥花籽蛋白质溶液或任选浓缩的蛋白质溶液,在70°C至100°C的温度持续2至30分钟,以优先于2S芥花籽蛋白质,从芥花籽蛋白质溶液或任选浓缩的芥花籽蛋白质溶液选择性地沉淀7S和12S芥花籽蛋白质并将7S和12S蛋白质含量降低至少50wt%,形成主要含有2S芥花籽蛋白质的热处理过的芥花籽蛋白质溶液, 将热处理过的芥花籽蛋白质溶液与沉淀的蛋白质分离,和 从分离的热处理过的芥花籽蛋白质溶液回收具有通过凯氏氮x6. 25测定的至少90wt%蛋白质含量并且主要由2S芥花籽蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物。
23.权利要求
22中所述的方法,其特征在于在75°C至95°C的温度进行所述的热处理步骤,持续5至15分钟,将7S和12S蛋白质含量降低至少75wt%。
24.权利要求
22或23中所述的方法,其特征在于所述盐水溶液具有至少O.10的离子强度,和5. 3至6. 2的pH。
25.权利要求
1,5或22中所述的方法,其特征在于主要由2S蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物具有至少10(^1%的蛋白质含量。
26.权利要求
1,5或22中所述的方法,其特征在于所述主要由2S蛋白质构成的芥花籽蛋白质分离物含有存在的芥花籽蛋白质的至少90界七%的2S蛋白质。
27.权利要求
26中所述的方法,其特征在于所述芥花籽蛋白质分离物含有存在的芥花籽蛋白质的至少95界七%的2S蛋白质。
专利摘要
制备了具有至少约90wt%(N×6.25),优选至少约100wt%蛋白质含量和主要由2S蛋白质构成并且基本上无7S和12S蛋白质的芥花籽蛋白质分离物。在一个方面中,用蛋白质水溶液在升高的温度提取芥花籽油种子粉,从粉中优先提取2S蛋白质来产生主要含有2S蛋白质的芥花籽蛋白质溶液。作为分离物回收2S芥花籽蛋白质。在另一个方面中,最初用水提取芥花籽油种子粉,优先提取7S和12S蛋白质,接着用盐水溶液提取芥花籽油种子粉,从粉中提取出2S蛋白质。从盐水提取物中回收2S芥花籽蛋白质分离物。在另一个方面中,用盐水溶液提取芥花籽油种子粉,从粉中提取2S,7S和12S蛋白质。在升高的温度热处理蛋白质提取物水溶液来沉淀7S和12S蛋白质并留下可以从其回收分离物的2S蛋白质溶液。在再一个方面中,在热处理之前将蛋白质水溶液浓缩。
文档编号A23J1/14GKCN101272697 B发布类型授权 专利申请号CN 200680031625
公开日2013年1月23日 申请日期2006年6月30日
发明者B·戈斯内尔, K·I·塞加尔, M·施维策尔 申请人:伯康营养科学(Mb)公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (4), 非专利引用 (1),