MXPA03010060A - Produccion de aislado de proteina de semilla oleosa. - Google Patents

Abstract

Se producen aislados de proteina de semilla oleosa, en particular de canola, con altos niveles de pureza, de por lo menos aproximadamente 100% en peso (Nx 6.25) , mediante un proceso en el cual se extrae la proteina de semilla oleosa a partir de una harina de semilla oleosa, la solucion acuosa de proteina resultante se concentra a un contenido de proteina de al menos aproximadamente 200 g/L, y la solucion de proteina concentrada se anade a agua fria que tiene una temperatura por debajo de aproximadamente 15"C, para formar micelas de proteina, que se asientan para proporcionar una masa micelar de proteina (PMM). La masa micelar de proteina se separa del sobrenadante y puede secarse. El sobrenadante puede procesarse para recuperar un aislado de proteina de semilla oleosa adicional al concentrar el sobrenadante, secandolo a continuacion, para producir un aislado de proteina que tiene un contenido de proteina de por 10 menos aproximadamente 90% en peso. El sobrenadante concentrado puede mezclarse en proporciones variables con por lo menos una porcion de la PMM y la mezcla seca, para producir un aislado de proteina que tiene un contenido de proteina de al menos aproximadamente 90% en peso.

Description

PRODUCCIÓN DE AISLADO DE PROTEÍNA DE SEMILLA OLEOSA REFERENCIA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica la prioridad de acuerdo al Título 35 del Código de los Estados Unidos, Sección 119(e) sobre la solicitud de Patente de los EE.UU. copendiente número 60/288,415, presentada el 4 de mayo de 2001, la solicitud número 60/326,987 presentada el 5 de octubre de 2001, la solicitud número 60/331,066, presentada el 7 de noviembre de 2001 y la solicitud número 60/333,494, presentada el 26 de noviembre de 2001 y , presentada el .

CAMPO DE LA INVENCION Esta solicitud se relaciona con métodos mejorados para la fabricación de aislado de proteína de semilla oleosa, en particular, un aislado de proteína de cañóla.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En las Patentes de EE.UU. números 5,844,086 y 6,005,076 ("Murray II")/ cedidas a la cesionaria de la presente y las descripciones de las cuales se incorporan aquí como referencia, se describe un proceso para aislar componentes de proteína (aislados) a partir de una harina de semilla oleosa que tiene un contenido importante de P03/153-BNC grasa, incluyendo harina de semilla oleosa de cañóla que tiene este contenido. Los pasos involucrados en este proceso incluyen la solubilizacion del material proteináceo a partir de la harina de semilla oleosa, que a su vez, solubiliza la grasa de la harina y la retira de la solución acuosa de proteína que se obtiene. La solución acuosa de proteína puede separarse de la harina de semilla oleosa residual antes o después del paso de eliminación. La solución de proteína desgrasada se concentra entonces para aumentar la concentración de proteína, mientras se mantiene la fuerza iónica prácticamente constante, después de lo cual, la solución de proteína concentrada puede someterse a un paso adicional de eliminación de grasa. La solución de proteína concentrada se diluye entonces para producir la formación de una masa nebulosa de moléculas de proteína fuertemente asociadas, en forma de gotitas discretas de proteína en una forma micelar. Las micelas de proteína se dejan asentar para formar una masa agregada, coalescida, densa, amorfa, pegajosa, parecida al gluten y denominada "masa micelar de proteína" (protein micellar mass o PMM) , que se separa de la fase acuosa residual y se seca. El aislado de proteína tiene un contenido de proteína (determinado por el método Kjeldahl Nx6.25), de por lo menos aproximadamente 90% en peso, está prácticamente desnaturalizada (determinado por calorimetría P03/153-BNC de exploración diferencial) y tiene un bajo contenido de grasa residual. El término "contenido de proteína", tal como se utiliza en la presente, se refiere a la calidad de la proteína en el aislado de proteína, expresada con base en el peso seco. El rendimiento del aislado de proteína obtenido utilizando este procedimiento, en términos de la proporción de la proteína extraída a partir de la harina de semilla oleosa, que se recupera como aislado de proteína seca, fue en general menor de 40% en peso, típicamente de alrededor de 20% en peso. El procedimiento descrito en la patente antes mencionada de Murray II se desarrolló como una modificación y una mejora al procedimiento para formar un aislado de proteína a partir de una variedad de materiales de fuente proteica, entre ellos, semillas oleosas, como se describe en la Patente EE.UU. número 4,208,323 (Murray IB) . Las harinas de semilla oleosa disponibles en 1980, cuando se otorgó la Patente de EE.UU. número 4,208,323, no tenían los niveles de contaminación de grasa de las harinas de semilla de aceite de cañóla disponibles en el momento de las patentes de Murray II y, como consecuencia, el procedimiento de la Patente de EE.UU. número 4,208,323 no puede producir, a partir de harinas de semilla oleosa, procesadas de acuerdo al proceso de Murray II, los materiales proteináceos que tienen más de 90% en peso de P03/153-BNC contenido de proteína. No hay descripción de ningún tipo de experimento específico en la Patente de EE.UU. número 4,208,303 que se haya llevado a cabo utilizando harina de cañóla (colza) como material de partida. La Patente de los EE.UU. número 4,208,323 fue diseñada como una mejora para el proceso descrito en las Patentes de EE.UU. números 4,169,090 y 4,285,862 (Murray IA) mediante la introducción de un paso de concentración previo a la dilución, para formar la PMM . Las patentes de Murray IA describen un experimento que involucra a la cañóla, pero no se proporciona ninguna indicación sobre la pureza del producto . El paso de concentración descrito en la patente de Murray IB sirve para mejorar el rendimiento del aislado de proteína que para el proceso de Murray IA es de aproximadamente 20% en peso.

SUMARIO DE IA INVENCIÓN Se ha encontrado que es posible mejorar estos procesos de aislado de proteína de la técnica anterior, que se aplican a las semillas oleosas, en particular a la ca óla, con el fin de obtener rendimientos me orados del aislado de proteína seco, en términos de la proporción de proteína extraída a partir de las semillas oleosas, de por lo menos aproximadamente 40% en peso, y con frecuencia mucho mayores, por lo menos aproximadamente 80% en peso, y P03/153-BNC aislados de proteína de pureza superior, por lo menos aproximadamente 100% en peso a una tasa de conversión de nitrógeno de Kjeldahl de Nx6.25. También se ha encontrado que una proporción importante de la proteína de cañóla extraída a partir de la harina en el proceso de Murray IA y IB y Murray II, cuando se aplica a la harina de cañóla, se pierde como resultado del desecho del sobrenadante en el paso de formación de la PMM. Una mejora adicional al procedimiento anterior se proporciona mediante la presente, mejorando el rendimiento global de la proteína, en donde la proteína presente en el sobrenadante se recupera en general por un proceso de concentración para retirar impurezas y secar el concentrado . El producto obtenido del sobrenadante en general tiene un contenido de proteína (Nx6.25) mayor de 100% y es un producto de aislado de proteína de cañóla novedoso . El producto novedoso proporciona un aspecto adicional de la invención. Como una . mejora adicional del procedimiento anterior, el sobrenadante concentrado puede mezclarse con la PMM y la mezcla seca. Alternativamente, una porción del sobrenadante concentrado puede mezclarse con por lo menos una porción de la PMM y la muestra resultante seca. Los productos finales son productos de aislado de proteína de cañóla novedosos y constituyen un aspecto adicional de la invención.

P03/153-BNC De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para preparar un aislado de proteína, que comprende: (a) extraer una harina de semilla oleosa a una temperatura de por lo menos aproximadamente 5= y de preferencia hasta aproximadamente 352C, para ocasionar la solubilización de la proteína en la harina de semilla oleosa y para formar una solución acuosa de proteína que tiene un contenido de proteína de aproximadamente 5 a aproximadamente 25 g/L y un pH de aproximadamente 5 a aproximadamente 6.8; (b9 separar la solución acuosa de proteína de la harina de semilla oleosa residual, (c) aumentar la concentración de la proteína de la solución acuosa de proteína a por lo menos aproximadamente 200 g/L, mientras que se mantiene la fuerza iónica prácticamente constante al utilizar una técnica de membrana selectiva para proporcionar una solución de proteína concentrada, (d) diluir la solución de proteína concentrada en agua fría, que tiene una temperatura debajo de aproximadamente 152C, para ocasionar la formación de micelas de proteína; (e) dejar asentar las micelas de proteína para formar una masa micelar de proteína semejante al gluten, gelatinosa, pegajosa y amorfa; y (f) recuperar la masa micelar de proteína a partir del sobrenadante que tiene un contenido de proteína de por lo menos aproximadamente 100% en peso, determinado por el método de P03/153-BNC nitrógeno Kjelda l x6.25, con base en el peso seco. La masa micelar de proteína recuperada puede secarse. El aislado de proteína está esencialmente no desnaturalizado (determinado por calorimetría de exploración diferencial) . El producto de aislado de proteína en forma de masa micelar de proteína se describe aquí como "parecido al gluten" . Esta descripción pretende indicar que la apariencia y el tacto del aislado son similares a los del gluten de trigo vital y no pretende indicar que se trata de una identidad química con el gluten. En otra modalidad de este proceso, el sobrenadante del paso de asentamiento se concentra y el sobrenadante concentrado resultante se seca para proporcionar un aislado de proteína que tiene un contenido de proteína de por lo menos aproximadamente 90% en peso (Nx 6.25) con base en el peso seco. Este aislado de proteína es un producto novedoso y se proporciona de acuerdo con otro aspecto de la invención. En otra modalidad de este proceso, el sobrenadante del paso de asentamiento se concentra, el sobrenadante concentrado que resulta se mezcla con la masa micelar de proteína antes de secarla, y la mezcla resultante se seca para proporcionar un aislado de proteína que tiene un contenido de proteína de por lo menos aproximadamente 90% en peso (Nx 6.25) con base en el peso P03/153-BNC seco. Este aislado de proteína es un producto novedoso y se proporciona de acuerdo con otro aspecto de la invención. En una modalidad adicional de la invención, el sobrenadante del paso resultante se concentra y una porción solamente del sobrenadante concentrado resultante se mezcla con por lo menos una porción de la masa micelar de proteína, antes del secado de la misma, para proporcionar otros aislados de proteína novedosos, de acuerdo a la invención, que tienen un contenido de proteína de por lo menos aproximadamente 90% en peso (Nx 6.25), con base en el peso seco. Un paso clave en el proceso de la presente invención y en la capacidad de obtener rendimientos superiores de aislado de proteína a purezas de por lo menos 100% en peso, con respecto a los obtenidos previamente, es la concentración de la solución de proteína a un contenido de proteína de por lo menos aproximadamente 200 g/L, un valor mucho mayor que el de los procedimientos previamente descritos. Otro paso clave es el paso de calentar la solución de proteína concentrada, hasta lo necesario, antes de la disolución en agua fría, a una proporción de dilución de menos de 1:15, cuando se recupera solamente masa micelar de proteína. Esta combinación específica de parámetros no se describe en la técnica anterior ni tampoco se describen los resultados benéficos de un alto rendimiento de proteína y un aislado de proteína de alta pureza, como los que se P03/153-BNC describen aquí. ün paso adicional para mejorar el rendimiento de la proteína, particularmente en el caso de harina de cañóla, es la recuperación de cantidades adicionales de proteína a partir del sobrenadante, a partir de la formación de la PMM y el paso de asentamiento . De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un proceso para preparar un aislado de proteína de cañóla de pigmentación reducida, que comprende: (a9 extraer harina de semilla oleosa de cañóla a una temperatura de por lo menos 52C para producir la solubilización de la proteína en la harina de semilla oleosa de cañóla, y para formar una solución acuosa de proteína que tenga un contenido de proteína de aproximadamente 5 a aproximadamente 25 g/L y un pH de aproximadamente 5 a aproximadamente 6.8; (b) separar la solución acuosa de proteína de la harina de aceite oleoso de cañóla residual; (c) someter la solución acuosa de proteína a una etapa de eliminación de pigmento; (d) aumentar la concentración de proteína de la solución acuosa de proteína a por lo menos aproximadamente 200 g/L, mientras que se mantiene la fuerza iónica prácticamente constante, empleando una técnica de membrana selectiva para proporcionar una solución de proteína concentrada; (e) diluir la solución de proteína concentrada en el agua fría que tiene una temperatura por debajo de aproximadamente P03/153-BNC 152C para ocasionar la formación de micelas de proteína; (f) asentar las micelas de proteína para formar una masa micelar semejante al gluten, gelatinosa, pegajosa y amorfa; y (g) recuperar la masa micelar de proteína a partir del sobrenadante que tiene un contenido de proteína de por lo menos aproximadamente 90% en peso, determinado por el método Nitrógeno K eldahl x6.25, con base en el peso seco. El aislado de proteína producido de acuerdo al procedimiento de esta invención puede utilizarse en aplicaciones convencionales de aislados de proteína, por ejemplo, en el enriquecimiento de alimentos procesados con proteína, emulsificación de aceites, impartidores de cuerpo en productos horneados y agentes espumantes en productos que atrapan gases. Además, el aislado de proteína puede formar fibras de proteína útiles en análogos de carne, pueden utilizarse como substituto de clara de huevo o como extendedor en productos alimentarios, en donde se utiliza la clara de huevo como un ligante. El aislado de proteína de cañóla puede utilizarse como suplementos nutricionales . Otros usos del aislado de proteína de ca óla son en alimentos para mascotas, alimentación animal y en aplicaciones industriales y cosméticas, así como en aplicaciones de productos para el cuidado personal .

P03/153-BTC BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una hoja de flujo esquemática de un procedimiento para producir un aislado de proteína de semilla oleosa, así como otros productos de acuerdo con una modalidad de la invención.

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA INVENCIÓN El paso inicial del proceso de esta invención implica la solubilización de material proteináceo a partir de harina de semilla oleosa, en particular, harina de cañóla, aunque el proceso puede aplicarse a otras harinas de semilla oleosa, por ejemplo: soya, colza tradicional, flax tradicional, linola, cártamo y harinas de semilla oleosa de mostaza . La invención se describe con mayor particularidad en este documento respecto a la harina de semilla de cañóla. El material proteináceo recuperado a partir de la harina de semilla de cañóla puede ser la proteína que se presenta en forma natural en la semilla de cañóla u otra semilla oleosa, o el material proteináceo puede ser una proteína modificada por manipulación genética, pero con características de procesamiento hidrofóbicas y propiedades polares de la proteína natural . La harina de cañóla puede ser de cualquier tipo que resulte del eliminación del aceite de cañóla a partir de la semilla oleosa de cañóla, con diversos niveles de proteína no desnaturalizada, que se P03/153-BNC obtiene, por ejemplo, a partir de métodos de extrusión de aceite en frío o extracción en caliente con hexano. El eliminación del aceite de cañóla a partir de la semilla de aceite de ca óla se efectúa normalmente como una operación separada del procedimiento de recuperación del aislado de proteína de la presente invención. La solubilización de proteína se efectúa con más eficacia utilizando una solución de sal grado alimentario, ya que la presencia de la sal mejora el eliminación de la proteína soluble a partir de la harina de semilla oleosa. La sal grado alimentario normalmente es cloruro de sodio, aunque otras sales, como cloruro de potasio, podrán utilizarse. La solución de sal grado alimentario tiene una fuerza iónica de por lo menos aproximadamente 0.10, de preferencia por lo menos aproximadamente 0.15, para permitir la solubilización de cantidades significativas de proteína. A medida que la fuerza iónica de la solución salina aumenta, el grado de solubilización de la proteína en la harina de semilla oleosa aumenta inicialmente hasta llegar a un valor máximo. Cualquier aumento subsecuente en la fuerza iónica no aumenta la proteína total solubilizada . La fuerza iónica de la solución de sal grado alimentario que ocasiona la solubilización máxima de la proteína, varía dependiendo de la sal en cuestión y de la harina de semilla oleosa que se elija.

P03/153-BNC En vista del mayor grado de dilución que se requiere para la precipitación de la proteína con fuerzas iónicas en aumento, normalmente se prefiere utilizar un valor de fuerza iónica menor de aproximadamente 0.8 y, con más preferencia, de aproximadamente 0.15 a 0.6. La solubilización de la sal de la proteína se efectúa a una temperatura de por lo menos aproximadamente 52C, de preferencia de hasta aproximadamente 352C, y de preferencia acompañada por agitación para disminuir el tiempo de solubilización, que normalmente está entre aproximadamente 10 y 60 minutos. Se prefiere efectuar la solubilización para extraer prácticamente la máxima cantidad de proteína a partir de la harina de semilla oleosa, a fin de proporcionar un alto rendimiento global del producto . El límite inferior de la temperatura de aproximadamente 52C se elige porque la solubilización es demasiado lenta por debajo de esta temperatura, mientras que el límite superior de temperatura es de aproximadamente 352C y se elige porque el proceso resulta poco económico a altos niveles de temperatura, cuando se trabaja en lotes. La solución acuosa de sal grado alimentario y la harina de semilla oleosa tienen un pH natural de aproximadamente 5 a aproximadamente 6.8, para permitir que el aislado de proteína se forme mediante la ruta micelar, P03/153-BNC como se describe con mayor detalle a continuación. El valor óptimo de pH para el máximo rendimiento del aislado de proteína varía dependiendo de la harina de semilla oleosa seleccionada. En el intervalo de pH y cerca de los límites de éste, la formación del aislado de proteína se presenta sólo parcialmente a través de la ruta micelar y en rendimientos menores a los logrados en otros puntos, dentro del intervalo de pH. Por estas razones, los valores de pH preferidos son de aproximadamente 5.3 a 6.2. El pH de la solución de sal grado alimentario puede ajustarse a cualquier valor deseado dentro del intervalo de aproximadamente 5 a 6.8 para utilizarse en el paso de extracción, mediante el uso de cualquier ácido conveniente grado alimentario, normalmente ácido clorhídrico, o un álcali grado alimentario, normalmente hidróxido de sodio, según se requiera. La concentración de la harina de semilla oleosa en la solución de sal grado alimentario durante el paso de solubilización puede variar ampliamente. Los valores típicos de concentración están entre aproximadamente 5 y 15% peso/volumen. El paso de extracción de proteína con la solución acuosa de sal tiene el efecto adicional de solubilizar las grasas que pudieran estar presentes en la harina de cañóla, P03/153-BNC que después se convierten en las grasas que están presentes en la fase acuosa. La solución de proteina que resulta del paso de extracción en general tiene una concentración de proteína de entre aproximadamente 5 y 30 g/L, de preferencia de aproximadamente 10 a 25 g/L. La fase acuosa resultante del paso de extracción puede entonces separarse de la harina de cañóla residual, en cualquier forma conveniente, por ejemplo, por filtración al vacío, seguida por centrifugación y/o filtración, para retirar la harina residual . La harina residual separada puede entonces secarse para su desecho. El color del aislado final de proteína de cañóla puede mejorarse en términos de un color más claro y un amarillo menos intenso, mediante el mezclado de carbón activado en polvo o de otro agente adsorbedor de pigmento, con la solución acuosa de proteína separada, y subsecuentemente retirar el adsorbente, convenientemente por filtración, para proporcionar una solución de proteína. La diafiltración de la solución acuosa de proteína separada también puede utilizarse para el eliminación del pigmento. Esta etapa del eliminación del pigmento puede llevarse a cabo bajo cualquier condición conveniente, en general a temperatura ambiente de la solución acuosa de proteína, empleando cualquier agente adsorbedor de pigmento P03/153-BNC adecuado. Para carbón activado en polvo, puede emplearse una cantidad de aproximadamente 0.025% a 5% peso/volumen, de preferencia aproximadamente 0.05% a 2% peso/volumen. Cuando la harina de semilla de ca óla contiene cantidades significativas de grasa, como se describe en las patentes de Murray II, entonces los pasos de desgrasado que se describen aquí pueden efectuarse en la solución acuosa de proteína separada y en la solución acuosa de proteína concentrada. Cuando se lleva a cabo el paso de mejora del color, este paso puede efectuarse después del primer paso de desgrasado . Como una alternativa para la extracción de la harina de semilla oleosa con una solución acuosa de sal grado alimentario, esta extracción puede hacerse utilizando solamente agua, aunque al usar sólo agua se tiende a extraer menos proteína de la harina de semilla oleosa que cuando se utiliza solución acuosa de sal grado alimentario. Cuando se emplea esta alternativa, la sal grado alimentario utilizada en las concentraciones antes mencionadas puede añadirse a la solución de proteína después de la separación a partir de la harina de semilla oleosa residual, con objeto de mantener la proteína en solución durante el paso de concentración que se describe abajo. Cuando se lleva a cabo un paso de eliminación de color y/o un primer paso de eliminación de grasa, la sal P03/153-BNC grado alimentario generalmente se añade después de terminar estas operaciones. Otro procedimiento alternativo es extraer la harina de semilla oleosa con la solución de sal grado alimentario a un valor de pH relativamente alto de aproximadamente 6.8, en general, hasta aproximadamente 9.8. El pH de la solución de sal grado alimentario puede ajustarse a un valor alcalino mediante el uso de cualquier álcali conveniente grado alimentario, por ejemplo, una solución acuosa de hidróxido de sodio. cuando se emplea esta alternativa, la fase acuosa que resulta del paso de extracción de la harina de semilla oleosa se separa entonces de la harina de cañóla residual, en cualquier forma conveniente, por ejemplo, por filtración al vacío seguida de centrifugación y/o filtración para retirar la harina residual . La harina residual separada puede secarse para su desecho . La solución acuosa de proteína que resulta del paso de extracción a alto pH pasa por un ajuste de pH dentro del intervalo de aproximadamente 5 a 6.8, de preferencia *de aproximadamente 5.3 a 6.2, como ya se mencionó antes, antes de un proceso adicional como el que se menciona a continuación. el ajuste de pH puede efectuarse utilizando cualquier ácido grado alimentario conveniente, por ejemplo, ácido clorhídrico.

P03/153-BNC La solución acuosa de proteína se concentra entonces para aumentar la concentración de proteína, mientras que se mantiene la fuerza iónica prácticamente constante. Esta concentración se efectúa para proporcionar una solución de proteína concentrada que tiene una concentración de proteína de por lo menos aproximadamente 200 g/L, de preferencia por lo menos aproximadamente 250 g/L. El paso de concentración puede efectuarse por cualquier técnica de membrana selectiva conveniente, por ejemplo, ultrafiltración o diafiltración, utilizado membranas, por ejemplo, membranas de fibra hueca o membranas de enrollado en espiral, con una discriminación de peso molecular adecuada, por ejemplo, de aproximadamente 3000 a 50,000 dalton, con respecto a las diferentes configuraciones y materiales de membrana. El paso de concentración puede efectuarse a cualquier temperatura conveniente, en general, entre aproximadamente 20SC y 602C, y por el período de tiempo necesario para efectuar el grado de concentración deseado. La temperatura y otras condiciones utilizadas para el mismo grado dependen del equipo de membrana utilizado para efectuar la concentración y de la concentración de proteína deseada para la solución. La concentración de la solución de proteína por arriba de aproximadamente 200 g/L en este paso, P03/153-BNC significativamente más allá de los niveles previamente contemplados y logrados al emplear los proceso de Murray I y Murray II, no solamente aumentan el rendimiento del proceso a niveles superiores al 40% en peso, en términos de la proporción de proteína extraída que se recupera como aislado de proteína seca, de preferencia superior a aproximadamente 80% en peso, sino que también disminuyen la concentración de sal del aislado de proteína final, después del secado. La capacidad de controlar la concentración de sal del aislado es importante en aplicaciones en donde las variaciones de concentraciones de sal del aislado afectan las propiedades funcionales y sensoriales en una aplicación alimentaria específica. Como es bien sabido, la ultrafiltración y las técnicas de membrana selectiva similares permiten el paso de especies de bajo peso molecular a través de ellas, al tiempo que evitan el paso de especies de más alto peso molecular. Las especies de bajo peso molecular incluyen no solamente las especies iónicas de la sal grado alimentario, sino también los materiales de peso molecular bajo extraídos a partir del material fuente, por ejemplo, carbohidratos, péptidos, pigmentos y factores antinutricionales, así como formas de bajo peso molecular de la proteína. La discriminación de peso molecular de la membrana normalmente se selecciona para asegurar la P03/153-BNC retención de una proporción significativa de la proteína en la solución, mientras que permite que los contaminantes pasen a través de la membrana, tomando en cuenta las diferentes configuraciones y materiales de membrana. Dependiendo de la temperatura empleada en el paso de concentración, la solución de proteína concentrada puede calentarse a una temperatura de por lo menos aproximadamente 202C y hasta aproximadamente 602C, de preferencia, aproximadamente 25-C a aproximadamente 402C, para disminuir la viscosidad de la solución de proteína concentrada y facilitar el desempeño del paso de dilución subsecuente y la formación de micelas. La solución de proteína concentrada no debe calentarse a una temperatura superior a la temperatura de la solución de proteína concentrada que no permite la formación de micelas durante la dilución con agua fría. La solución de proteína concentrada puede someterse a una operación posterior de desgrasado, si se requiere, como se describe en Murray II. La solución de proteína concentrada que resulta del paso de concentración y el paso de desgrasado opcional se diluye entonces para efectuar la formación de micelas, mediante la adición de la solución de proteína concentrada a un cuerpo de agua que tiene el volumen requerido para lograr el grado de dilución deseado. Dependiendo de la proporción de la proteína de cañóla que se desea obtener P03/153-BNC mediante la ruta micelar y la proporción del sobrenadante, el grado de dilución de la solución de proteína concentrada puede variar. A niveles de dilución más altos, la mayor proporción de proteína de cañóla permanecerá en la fase acuosa, en general. Cuando se desea proporcionar una mayor proporción de proteína mediante la ruta micelar, la solución de proteína concentrada se diluye aproximadamente 15 veces o menos, de preferencia aproximadamente 10 veces o menos. El cuerpo de agua al cual se alimenta la solución de proteína concentrada, tiene una temperatura de menos de aproximadamente 152C, en general de aproximadamente 32C a 152C y de preferencia, menor de aproximadamente 10aC, ya que se obtienen mejores rendimientos del aislado de proteína en la forma de masa micelar de proteína utilizando estas temperaturas más frías, con los factores de dilución empleados . La dilución de la solución de proteína concentrada y, en consecuencia, la disminución en la fuerza iónica, producen la formación de una masa nebulosa de moléculas de proteína altamente asociadas en forma de gotitas discretas de proteína en una forma micelar. Las micelas de proteína se dejan asentar para formar una masa micelar de proteína semejante el gluten, pegajosa, amorfa, densa, coalescida y agregada. El asentamiento puede P03/153-BNC promoverse, por ejemplo, por centrifugación. Este asentamiento inducido disminuye el contenido de líquido de la masa micelar de proteína, disminuyendo así el contenido de humedad generalmente entre aproximadamente 70% en peso y aproximadamente 95% en peso, hasta un valor en general, de aproximadamente 50% en peso a aproximadamente 80% en peso de la masa micelar total . La disminución del contenido de humedad de la masa micelar también reduce de esta manera el contenido de sal ocluida de la masa micelar y, por lo tanto, el contenido de sal del aislado seco. La combinación de los parámetros de proceso para la concentración de la solución de proteína a un contenido de por lo menos aproximadamente 200 g/L y el uso de un factor de dilución menor a aproximadamente 15, originan rendimiento superiores, con frecuencia significativamente superiores en términos de la recuperación de proteína en forma de masa micelar de proteína, a partir del extracto de harina original, y aislados muchos más puros en términos del contenido de proteína, con respecto a los logrados utilizando cualquier procedimiento de la técnica anterior (Murray IA, IB y II) , que ya se mencionó antes. El aislado asentado, en forma de una masa de proteína semejante al gluten, gelatinosa, pegajosa, agregada y amorfa, denominada "masa micelar de proteína" (protein micellar mass" o PMM) se separa del sobrenadante o P03/153-BNC fase acuosa residual, por ejemplo, por decantación de la fase acuosa residual, a partir de la masa asentada o bien, por centrifugación. La PMM puede utilizarse en la húmeda o puede secarse por cualquier técnica conveniente, por ejemplo, por liofilización, aspersión o secado en tambor al vacío, para obtener una forma seca. La PMM seca tiene un alto contenido de proteína superior a aproximadamente 100% en peso de proteína (calculado por el método Kjeldahl Nx6.25), y está substancialmente no desnaturalizada (determinado por calorimetría de exploración diferencial) . La PMM seca se aisla de la harina de semilla oleosa grasa también a un contenido de grasa residual bajo, cuando se emplea el procedimiento de Murray II, que puede estar por debajo de aproximadamente 1% en peso. De acuerdo con un aspecto de la invención, particularmente tal y como se aplica a la proteína de cañóla, se ha encontrado que el sobrenadante resultante de la formación de la PMM y el paso de asentamiento, contiene cantidades significativas de proteína de cañóla, que no se precipitó en el paso de dilución. No se ha propuesto previamente en las patentes de Murray IA, IB y II intentar recuperar más proteína del sobrenadante y no se han hecho observaciones en la técnica anterior respecto a cualquier contenido de proteina potencial del sobrenadante. De acuerdo con este aspecto de la invención, se realizan pasos P03/153-BWC para recuperar la proteína de cañóla a partir del sobrenadante . En este procedimiento, el sobrenadante del paso de dilución, después del eliminación de la PMM, puede concentrarse para aumentar la concentración del mismo. Esta concentración se efectúa utilizando cualquier técnica de membrana selectiva conveniente, como ultrafiltración, utilizando membranas con una discriminación de peso molecular adecuada, que permita que las especies de bajo peso molecular, incluida la sal grado alimentario y otros materiales de bajo peso molecular no protexnicos extraídos a partir del material fuente pasen a través de la membrana, mientras que se retiene la proteína de cañóla en solución. Las membranas de ultrafiltración que tienen una discriminación de peso molecular de aproximadamente 3,000 a 10,000 dalton, tomando en cuenta las diferentes membranas y sus configuraciones, podrán utilizarse. De esta manera, la concentración de sobrenadante reduce también el volumen de liquido que tiene que secarse para recuperar la proteína y, por lo tanto, la energía requerida para el secado. El sobrenadante en general se concentra a un contenido de proteína de aproximadamente 100 a 400 g/L, de preferencia aproximadamente 200 a 300 g/L, antes del secado. El sobrenadante concentrado puede secarse mediante cualquier técnica conveniente, por ejemplo, aspersión, P03/153-BNC liofilización o secado con tambor al vacío para formar una forma seca y proporcionar un aislado de proteína de cañóla adicional. Este aislado de proteína de cañóla adicional tiene un alto contenido de proteína, normalmente superior a aproximadamente 90% en peso de proteína (calculado por el método Kjeldahl Nx6.25) y está prácticamente no desnaturalizada (determinado por calorimetría de exploración diferencial) . Si se desea, la PMM húmeda puede combinarse con el sobrenadante concentrado previo al secado de las corrientes de proteína combinadas, mediante cualquier técnica conveniente, para proporcionar un aislado de proteína de cañóla combinado. Este aislado tiene un contenido de proteína alto, superior a aproximadamente 90% en peso (calculado por el método Kjeldahl Nx6.25) y está prácticamente no desnaturalizado (determinado por calorimetría de exploración diferencial) . En otro procedimiento alternativo, solamente una porción del sobrenadante concentrado puede mezclarse con por lo menos parte de la PMM y la mezcla resultante se seca. El resto del sobrenadante concentrado puede secarse, al igual que cualquier parte del resto de la PMM. Además, la PMM seca y el sobrenadante seco también pueden secarse y mezclarse en cualquier proporción relativa deseada. Al operar en esta forma, varios aislados de proteína de cañóla podrán recuperarse en forma de PMM seca, P03/153-BNC sobrenadante seco y mezclas secas en diferentes proporciones en peso de PMM y sobrenadante, en general, entre aproximadamente 5:95 y 95:5 en peso, lo cual es deseable para lograr diferentes propiedades funcionales y nutricionales . Como una alternativa para la dilución de la solución de proteína concentrada con el agua fría y el procesamiento del precipitado y el sobrenadante resultantes, como ya se describió antes, la proteína puede recuperarse a partir de la solución de proteína concentrada mediante dializado de ésta, para reducir el contenido de sal. La reducción del contenido de sal de la solución de proteína concentrada da por resultado la formación de micelas de proteína en el tubo de diálisis. Después de la diálisis, las micelas de proteína se dejan asentar, se recolectan y se secan, como ya se mencionó antes. El sobrenadante del paso de asentamiento puede procesarse, como ya se mencionó, para recuperar proteína adicional. Alternativamente, el contenido del tubo de diálisis puede secarse directamente. Este último procedimiento alternativo es útil cuando se desean pequeñas de proteína a escala laboratorio.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA Haciendo referencia a la Figura 1, se ilustra esquemáticamente una hoja de flujo de una modalidad de la invención. La harina de semilla oleosa de cañóla y el P03/153-BNC medio de extracción acuosa se alimentan mediante la línea 10 a un recipiente de extracción 12, en donde la harina de semilla oleosa se extrae y se forma una solución acuosa de proteína. La suspensión de la solución acuosa de proteína y harina de semilla oleosa residual se hace pasar por la línea 14 a una banda de filtro al vacío 16 para la separación de la harina de semilla oleosa residual, que se retira por la línea 18. La solución acuosa de proteína después se hace pasar por la línea 20 a una operación de clarificación 22 en donde la solución acuosa de proteína se centrifuga y se filtra para retirar las partículas finas, que se recuperan por la línea 24. La solución acuosa clarificada de proteína se bombea por la línea 26 a través de la membrana de ultrafiltración 28 para producir una solución de proteína concentrada, como porción retenida en la línea 30, y el permeado se recupera por la línea 32. La solución de proteína concentrada se hace pasar hacia un recipiente de precipitación 34 que contiene agua fría alimentada por la línea 36. La masa micelar de proteína formada en el recipiente de precipitación 34 se retira por la línea 38 y se hace pasar a través de un aspersor 40 para obtener el aislado de proteína de cañóla 42 seco. El sobrenadante del recipiente de precipitación 34 se retira por la línea 44 y se bombea a través de las P03/153-BNC membranas de ultrafiltración 46 para producir una solución de proteína concentrada, como la porción retenida en la línea 48, y el permeado se retira por la línea 50. La solución de proteína concentrada se hace pasar a través de un aspersor 52 para proporcionar más aislado de proteína de cañóla seco 54. Como alternativa, la solución de proteína concentrada en la línea 48 puede hacerse pasar por la línea 56 para mezclar la masa micelar de proteína antes de que la mezcla sea secada en el aspersor 40.

EJEMPLOS Ejemplo 1: Este ejemplo ilustra el proceso de la invención. 'a' kg de una harina de cañóla comercial se adicionaron a 'b' L de solución de WaCl 0.15 M, a temperatura ambiente, y se agitó por 30 minutos para dar una solución acuosa de proteína con un contenido de proteína de 'c' g/L. La harina de cañóla residual se retiró y se lavó sobre una banda filtro al vacío. La solución de proteína resultante se clarificó por centrifugación para producir 'd' L de una solución de proteína clarificada con un contenido de proteína de ' e" g/L. La solución de extracto de proteína o una alícuota de 1 f L de la solución de extracto de proteína se P03/153-BNC redujo en volumen a ' g' L, mediante concentración en un sistema de ultrafiltración utilizando membranas de discriminación de peso molecular de 'h' dalton. La solución de proteína concentrada resultante tuvo un contenido de proteína de 'i' g/L. La solución concentrada a 'j' 2C se diluyó a 'k' en agua a 4aC. Una masa nebulosa blanca de micelas de proteína se formó inmediatamente y se dejó asentar. El agua de dilución superior se retiró y la masa pegajosa, viscosa, precipitada (PMM) se recuperó del fondo del recipiente en un rendimiento de entre 111 % en peso de la proteína extraída y se secó . La proteína seca tuvo un contenido de proteína de 'm' % en peso (Nx 6.25), en base seca. Al producto se le designó 'n' . Los parámetros 'a1 a 'n1 se delinean en la siguiente Tabla I: TABLA I P03/153-BNC Notas: (1) Toda la solución de extracto de proteína se concentró aparte . (2) No determinado. (3) el retenido concentrado se sometió a diafiltración con 6 volúmenes de NaCl 0.15 , mientras se mantuvo el volumen a 40L antes de la dilución.

Ejemplo 2 : El proceso del Ejemplo 1 se repitió variando las condiciones del procedimiento. Diversos parámetros se estudiaron. (a) Parámetros de extracción: Los parámetros de extracción variaron para evaluar su efecto sobre la concentración de la solución de proteína obtenida. Los resultados se tabularon en la siguiente Tabla II: TABLA II P03/153-BNC Concentración Temperatura Tiempo de Concentración pH de la Concentración de extracción de extracción extracción de la solución de de proteína solución de extracción NaCl pes o / o lumen 15% 222C 10 min 0.15 M 5 .9 10.5 g/L peso /volumen 15% 132C 60 min 0.15 M 5 .9 10.6 g/L peso/ olumen 10% 152C 30 min 0. 15 9 .7 g/L peso /volumen 10% 132C 70 min 0.15 M 9 .3 g/L peso/volumen 10% 132C 30 min 0.15 M 5 .3 9 . 8 g/L peso/ volumen 10% 132C 30 min 0.15 M 6 .2 10.6 g/L peso/volumen (b) Parámetros de dilución : Los parámetros de dilución variaron para evaluar su efecto sobre el rendimiento de la G?? a partir del paso de dilución . Los resultados se tabularon en la siguiente Tabla III : TABLA III P03/153-BNC E emplo 3 : Este ejemplo ilustra el efecto de la temperatura del agua de dilución sobre el rendimiento del aislado de proteína del producto . 1200 kg de harina de cañóla comercial se añadieron a 8000 L de una solución de NaCl 0.15 M, a temperatura ambiente, y se agitó por 30 minutos para dar una solución acuosa de proteína con un contenido de proteína de 17.4 g/L. La harina de cañóla residual se retiró y se lavó sobre una banda filtro al vacío. La solución de proteína resultante se clarificó por centrifugación para producir 7464 L de la solución de proteína clarificada, con un contenido de proteína de 14.8 g/L. La solución de extracto de proteína se redujo en volumen por concentración sobre un sistema de ultrafiltración, utilizando membranas de 3,000 dalton. La solución de proteína concentrada resultante tuvo un contenido de proteína de 230 g/L. Una alícuota de 50 mi de la solución concentrada se calentó a 302C y después de diluyó 1:10 en agua de la llave a 15 aC. Una masa nebulosa ligeramente blanca de micelas muy pequeñas se formó y dejó asentar. El agua de dilución superior se retiró dejando una cantidad muy pequeña de precipitado. El precipitado sólo representó 4.5% en peso de la proteína en la alícuota de 50 mi de la P03/153-BNC solución concentrada, en lugar del 50% en peso típico de recuperación logrado cuando se diluyó en agua de la llave a 4aC. La alícuota de 50 mi se tomó a partir del lote con la designación BW-AH012-H14-01A. Los datos de este ejemplo también se presentaron en el Tabla III anterior, con respecto a la proporción de dilución.

Ej emplo : Este ejemplo muestra el efecto de la temperatura de solución concentrada sobre el rendimiento de dilución. 1200 kg de la harina de semilla oleosa de cañóla comercial se añadieron a 8000 L de la solución de WaCl 0.15 M a temperatura ambiente, y se agitaron por 30 minutos a 132C para proporcionar una solución acuosa de proteína, con un contenido de proteína de 'a' g/L. La harina de cañóla residual se retiró y se lavó sobre una banda filtro al vacío. La solución de proteína resultante se clarificó por centrifugación para producir una solución clarificada que tiene un contenido de proteína de 'b' g/L. La solución de proteína clarificada o una alícuota de ' c' de solución de extracto de proteína se redujeron en volumen hasta 'd' L sobre un sistema de ultrafiltración utilizado una membrana de discriminación de peso molecular de 'e' dalton. La solución de proteína P03/153-BNC concentrada resultante tuvo un contenido de proteína de 'f 1 g/L. A los lotes se les designó 'g'. Los parámetros 'a' a 'g' se señalan en la siguiente Tabla IV: TABLA IV Nota: (1) toda la solución de extracto proteína se concentró.

Alícuotas de 50 mi de la porción retenida del lote BW-AL011-J16-01A se calentaron a 302C y 602C, antes de diluirse 1:10 en agua a 42C. En cada caso, una masa nebulosa blanca de micelas de proteína se formó inmediatamente y se dejó asentar. El agua diluida superior se retiró y la masa pegajosa, viscosa, precipitada (PM ) se secó. La PMM se recuperó de cada experimento y el rendimiento del paso de dilución se calculó. Para el caso donde la temperatura de la porción retenida fue 30aC, la P03/153-BNC recuperación de proteína fue de 57.1% en peso, mientras que para el caso de 60SC, fue de 23.7% en peso. Alícuotas de 5 mi de la porción retenida del lote BW-AL017-D11-02A se calentaron a diversas temperaturas ente 30aC y 602C y después se diluyeron a una proporción de dilución de 1:10 a 1:15 en agua a 42C. En cada caso, se formó una masa nebulosa blanca de micelas de proteína en forma inmediata y después se dejó asentar. El agua de dilución superior se recuperó y la masa pegajosa, viscosa y precipitada (PMM) se secó. La PMM se recuperó a partir de cada experimento y el rendimiento del paso de dilución se calculó. Los resultados obtenidos aparecen en la siguiente Tabla V: TABLA V P03/153-BNC Como puede observarse de esta tabla, se obtienen rendimientos superiores a temperaturas moderadamente elevadas, mientras que las temperaturas más elevadas tienden a reducir los rendimientos.

Ej emplo 5 : Este ejemplo ilustra la preparación de posteriores aislados de proteína de cañóla, utilizando diversas combinaciones de parámetros e incluyendo adicionalmente el tratamiento con carbón activado en polvo. 'a1 kg de harina de cañóla comercial se añadieron a 'b' L de solución de NaCl 0.15 M a temperatura ambiente, y se agitaron por ' c ' minutos para proporcionar una solución acuosa de proteína con un contenido de proteína de 'd1 g/L. La harina de cañóla residual se retiró y se lavó sobre una banda filtro al vacío. La solución de proteína resultante se clarificó por centrifugación para producir una solución de proteína clarificada con un contenido de proteína de 'e' g/L. ' f 1 % en peso de Carbón Activado en polvo (Powdered Activated Carbón o PAC) se añadieron a la solución clarificada. La suspensión se mezcló por 15 minutos, después de lo cual el PAC se retiró por filtración, originando ' g' L de un extracto de 'h' g/L. Una alícuota de ' i ' L de la solución de extracto de proteína a partir del tratamiento con PAC se redujo en P03/153-BNC volumen hasta ' j ¡ L con un sistema de ultrafiltración, utilizando una membrana de discriminación de peso molecular de 30,000 dalton. La solución resultante de proteína concentrada tuvo un contenido de proteína de 'k' g/L. La solución concentrada a '1' 2C se diluyó 1: 'm' con agua de la llave a 4aC. Se formó una masa nebulosa blanca en forma inmediata y se dejó asentar. El agua de dilución superior se retiró y la masa pegajosa, viscosa y precipitada se secó. La proteína seca que se formó tuvo un contenido de proteína de 'n' % en peso de proteína (Nx6.25 con base en peso seco) . La recuperación general de la proteína, es decir, el promedio del aislado de proteína seco expresado como un porcentaje de la proteína solubilizada en el paso de extracción fue de ?' % en peso. al producto se le dio la designación 'p' CPI. Los parámetros específicos "a" a "p" para estas diferentes muestras de producto de proteína se establecen en la siguiente Tabla VI : TABLA VI P03/153-BNC Nota: (1) no determinado.

El efecto de la adición del carbón activado en polvo en el color del aislado de proteína de cañóla se muestra en el siguiente Ejemplo 7.

Ejemplo 6: Este ejemplo ilustra una modalidad de la invención, donde se utilizó agua en la etapa de extracción y subsecuentemente se añadió sal. 150 kg de harina de ca óla comercial se añadieron a 1000 L de agua a 13-C, se agitaron por 30 minutos, originando una solución de proteina con una concentración de 4.5 g/L. La harina de cañóla residual se retiró y se lavó sobre una banda filtro al vacío. La solución acuosa de proteína se clarificó por centrifugación, produciendo 1100 L de un extracto de 3.8 g/L. El carbón activado en polvo (PAC) se recubrió previamente sobre camas de filtro antes de que la solución clarificada se filtrara, produciendo 1000 L de un extracto de 3.2 g/L. Se añadió cloruro de sodio a esta última solución de proteína, a una concentración de 0.15M. El volumen de la solución de proteína se redujo a 10 L sobre un sistema de ultrafiltración utilizando membranas de 30,000 dalton.

P03/153-BNC La solución concentrada tuvo un contenido de proteína de 292 g/L. Una alícuota de la solución de proteína concentrada se calentó a 302C, antes de la dilución a 1:3, con agua a 2C. Se formó una masa nebulosa blanca en forma inmediata y después se dejó asentar. El agua de dilución superior se retiró y la masa pegajosa, viscosa y precipitada (PMM) se secó. El aislado de proteína de cañóla seco se asignó con la identificación CPI A07-18, y tuvo un contenido de proteína de 96% en peso (Nx6.25) . La recuperación de la proteína fue de 59% en peso de la proteína originalmente extraída.

Ej emplo 7 : Este ejemplo consiste en una comparación del color de ciertos aislados de proteína de cañóla producidos por la invención, en comparación con clara de huevo secada por aspersión, aislado de proteína de soya convencional y productos obtenidos de acuerdo a Murray II. Las muestras de aislado de proteína se evaluaron respecto a luminancia (L) y cromaticidad (a y b) , utilizando un colorímetro Minolta. En el espacio de color L a b, los valores se mueven de 0 a 100, siendo 100 el blanco y 0 el negro. Las coordenadas de cromaticidad, a y b, ambas tienen valores máximos de + 60 y - 60, siendo +a P03/153-BNC la dirección del rojo, -a la dirección del verde, +b la dirección del amarillo y -b la dirección del azul. La siguiente Tabla VII establece los resultados obtenidos : TABLA VII P03/153-BNC Los resultados establecidos en la Tabla VII muestran el efecto benéfico sobre el color, principalmente más blancura, menos color amarillo, mediante el uso del carbón activado en polvo .

Ejemplo 8: Este ejemplo ilustra la preparación del aislado de proteína de cañóla adicional que incluye a la proteína recuperada del sobrenadante. 'a1 kg de harina de cañóla comercial se añadieron a 'b' L de solución de NaCl 0.15 M a temperatura ambiente y se agitaron por 30 minutos para proporcionar una solución acuosa de proteína con un contenido de proteína de 'c' g/L. La harina de ca óla residual se retiró y se lavó sobre una banda de filtro al vacío . La solución de proteína resultante se clarificó por centrifugación para producir una solución de proteína clarificada con un contenido de proteína de 'd' g/L, seguido por la adición de 1% en peso de Carbón Activado en Polvo (PAC) . La suspensión se mezcló por 15 minutos, después de lo cual se retiró el PAC por filtración, dando por resultado ' e' L de un extracto ' f g/L. Una alícuota de 'g' L de la solución de extracto de proteína del paso de tratamiento con PAC se redujo en volumen a 'h' L con un sistema de ultrafiltración P03/153-BNC utilizando membranas de discriminación de peso molecular de 30,000 dalton. La solución de proteína concentrada resultante tuvo un contenido de proteína de 'i' g/L. La solución concentrada a 'j1 aC se diluyó 1: 'k' en agua a aC. Se formó inmediatamente una masa nebulosa blanca y se dejó asentar. El agua de dilución superior se retiró y se redujo en volumen por ultrafiltración utilizando membranas de discriminación de peso molecular de 3,000 dalton, mediante un factor de reducción de volumen de T. El concentrado se añadió a la masa pegajosa, viscosa y precipitada, y la mezcla se secó. La mezcla de proteína seca que se formó tuvo un contenido de proteína de 'm' % en peso de proteína (Nx6.25) . el producto se designó como CPI '?' . Los parámetros específicos 'a1 a 'n' para las dos muestras diferentes de producto de proteína se establecen en la siguiente Tabla VIII: TABLA VIII P03/153-BNC Ej emplo 9 : Este ejemplo ilustra además la preparación de aislado adicional de proteína de cañóla que incluye la proteína recuperada del sobrenadante sin tratamiento con PAC. 'a' kg de harina de cañóla se añadieron a 'b1 L de solución NaCl 0.15 M a una temperatura de 20aC y se agitaron por 30 minutos para proporcionar una solución acuosa de proteína con un contenido de proteína de 'c' g/L. La harina de cañóla resultante se retiró y se lavó en una banda de filtro al vacío. La solución de proteína resultante se clarificó mediante centrifugación y filtración para producir una solución de proteína clarificada que tiene un contenido de proteína de 'd' g/L. La solución de extracto de proteína o una alícuota de 'e' L de la solución de extracto de proteína se redu o en volumen en un sistema de ultrafiltración utilizando membranas de discriminación de peso molecular de ' f dalton. La solución concentrada de proteína resultante tuvo un contenido de proteína de 'g' g/L. La solución concentrada a 'h1 2C se diluyó a 'i' con agua a 1 j ' aC . Inmediatamente se formó una masa nebulosa blanca y se dejó asentar. El agua diluida superior se retiró y se concentró por ultrafiltración utilizando membranas de discriminación de peso molecular de 3000 dalton para proporcionar un sobrenadante concentrado P03/153-BNC que tenía un contenido de proteína de 'k' g/L. el concentrado se añadió a la masa pegajosa, viscosa y precipitada y la mezcla se secó. La mezcla de proteína seca tuvo un contenido de proteína de '1' % en peso (Nx6.25) . El rendimiento del aislado de proteína de cañóla a partir del extracto de solución de proteína, fue 'm' % en peso. Al producto se le dio la designación 'n'. Los parámetros específicos 'a" a '?' para las dos diferentes muestras del producto de proteína se establecen en la siguiente Tabla IX: TABLA IX: P03/153-BNC Nota: (1) Toda la solución del extracto proteína se concentró . (2) No determinado.

Ejemplo 10: Este ejemplo ilustra la extracción de harina de proteína de cañóla a un pH relativamente alto y la recuperación de la proteína a partir del sobrenadante. 150 kg de harina de cañóla comercial se añadieron a 2000 L de NaCl 0.15 M, ajustándose el pH a 9.5 mediante la adición de hidróxido de sodio a temperatura ambiente, se agitaron por 30 minutos para dar una solución acuosa de proteína con un contenido de proteina de 13.2 g/L. La harina de cañóla residual se clarificó por centrifugación y filtración para producir 1210 L de una solución de proteína clarificada con un contenido de proteína de 12.1 g/L. El pH de la solución de proteína clarificada se ajustó a 6.2 por la adición de ácido clorhídrico. Se redujo en volumen una alícuota de 900 L de la solución de extracto de proteína hasta 50 L mediante concentración en un sistema de ultrafiltración utilizando una membrana de discriminación de peso molecular de 3000 dalton. La solución de proteína concentrada resultante tuvo un contenido de proteína de 276.2 g/L. La solución concentrada a 30SC se diluyó a 1:15, P03/153-BNC con agua a 42C. Inmediatamente se formó una masa nebulosa blanca y se dejó asentar. El agua diluida superior se retiró y 390 L de sobrenadante se concentraron hasta 24 L mediante ultrafiltración utilizando membranas de discriminación de peso molecular de 3000 dalton para proporcionar sobrenadante concentrado con un contenido de proteína de 149.0 g/L. El concentrado se añadió a la masa pegajosa, viscosa y precipitada y la mezcla se secó. La mezcla de proteína seca tuvo un contenido de proteína de 103.3% en peso (Nx 6.25). El rendimiento del aislado de proteína de cañóla a partir del extracto de solución de proteína fue de 48.3% en peso. Al producto se le dio la designación BW-AL017-D08-02A.

Ejemplo 11: Este ejemplo ilustra la preparación del aislado de proteína de cañóla por procesamiento del sobrenadante. 1 a 1 ~kg de harina de cañóla comercial se añadieron a 'b' L de solución de NaCl 0.15 M a temperatura ambiente y se agitaron por 30 minutos para proporcionar una solución acuosa de proteína con un contenido de proteína de ' c ' g/L . La harina de cañóla residual se retiró y se lavó sobre una banda filtro al vacío. La solución de proteína resultante se clarificó por centrifugación para producir una solución de proteína clarificada con un contenido de proteína de 'd' g/L.

P03/153-BNC La solución de protexna clarificada se redujo en volumen sobre un sistema de ultrafiltración utilizado membranas de discriminación de peso molecular de 3,000 dalton. La solución concentrada resultante tuvo un contenido de protexna de 'e' g/L. La solución concentrada a 'f aC se diluyó 'g' con agua a 42C. Inmediatamente se formó una masa nebulosa blanca y se dejó asentar. El agua de dilución superior se retiró y la masa pegajosa, viscosa y precipitada (PMM) se recuperó del fondo del recipiente y se secó. La proteína seca tuvo un contenido de protexna de 'k' % en peso (Nx6.25) con base en el peso seco. El agua de dilución superior retirada se redujo en volumen por ultrafiltración utilizando membranas de discriminación de peso molecular de 3,000 dalton hasta una concentración de protexna de 'i' g/L. El concentrado se secó. La protexna seca que se formó tuvo un contenido de 'j' % en peso (Nx6.25). Al producto se le dio la designación 111. Los parámetros específicos 'a' a ?' para las dos muestras diferentes de producto de proteína se establecen en la siguiente Tabla X: P03/153-BNC TABLA X Nota: (1) Toda la solución del extracto de proteína se concentró . (2) No determinado. (3) El sobrenadante se concentró por un factor reducción de volumen de 16.

Ejemplo 12: Este ejemplo ilustra la aplicación del proceso de la invención a harina de cañóla comprimida en frío y la recuperación de proteína adicional a partir del sobrenadante .

P03/153-BNC 50 kg de harina de ca óla se comprimieron y 13 L de aceite se recuperaron. 30 kg de la harina comprimida resultante se añadieron a 300 L de solución NaCl 0.15 M a 20aC y la mezcla se agitó por 40 minutos, seguido por un período de asentamiento de treinta minutos. 200 L de la solución acuosa de proteina se obtuvieron con un contenido de proteína de 19.5 mg/ml . La solución acuosa de proteína se enfrió a 42C y se refrigeró a esa temperatura por 16 horas para permitir que la grasa presente en la harina y extraída en el paso de extracción se separara, de acuerdo al procedimiento de Murray II . La capa resultante de grasa se retiró de la superficie de solución acuosa de proteína. La solución acuosa de proteína restante se filtró a través de un filtro prensa con un lecho de filtro de 20 µp? para retirar las partículas remanentes de la cascarilla y el material de pared celular, así como las partículas residuales de grasa. 200 L del filtrado, con un contenido de proteína de 14.6 mg/ml se obtuvieron. La solución acuosa de proteína se redujo en volumen a 10.5 L por concentración sobre un sistema de ultrafiltración utilizando membranas de discriminación de peso molecular de 10,000 dalton. La solución de proteína concentrada resultante tuvo un contenido de proteína de 200 g/L, que representó un rendimiento de 67% en peso de la P03/153-BNC proteína originalmente extraída de la harina de cañóla. La solución resultante de 10.5 L de nuevo se enfrió a 4aC y se refrigeró a esta temperatura por 16 horas. La solución después se centrifugó a 10,000 xg por cinco minutos y la grasa separada se retiró de la solución de proteína concentrada . La solución de proteína se calentó a 302C y se le añadió agua a 42C, a una proporción de dilución de 1:9. Después de asentamiento por toda la noche, 85 L del sobrenadante se decantaron, dejando aproximadamente 9 L de la masa pegajosa, viscosa y precipitada (PMM) . La PM se concentró adicionalmente por centrifugación a 10,000 xg durante 5 minutos y se liofilizó una alícuota de la PMM centrifugada para determinar su contenido de proteína. La PMM liofilizada tuvo un contenido de proteína de 105.5% en peso (Nx6.25 ) . El sobrenadante del paso de formación de PMM se concentró a 11L, mediante concentración en un sistema de ultrafiltración utilizando membranas de discriminación de peso molecular de 10,000 dalton. Esta última solución concentrada tuvo una concentración de proteína de 89.7 mg/ml. Una alícuota de esta solución concentrada se liofilizó para determinar el contenido de proteína. La proteína liofilizada tuvo un contenido de proteína de 101.7% en peso (Nx6.25).

P03/153-BNC El rendimiento global de la proteína como PMM y la recuperada del sobrenadante a partir de la proteina extraída de la harina de cañóla, fue de 50% en peso.

Ejemplo 13: Este ejemplo ilustra la aplicación del proceso de la invención a colza con alto contenido de ácido erúcico. 35 kg de harina de colza con alto contenido de ácido erúcico, tipo comercial, se añadieron a 350 L de solución de NaCl 0.3 M (10% p/v) a 152C y se agitaron por una hora para proporcionar una solución acuosa de proteína con un contenido de proteína de 7.71 g/L. Se llevó a cabo una segunda corrida bajo las mismas condiciones, produciendo una solución acuosa de proteína que tenía un contenido de proteína de 7.36 g/L. Las soluciones extraídas se decantaron y clarificaron por filtración a través de almohadillas de filtro de 20 µta para retirar la harina residual y proporcionar un volumen total de filtrado de 550 L. Después el filtrado se concentró a 9 L utilizando el sistema de ultrafiltración de fibra hueca, que tenía membranas de discriminación de peso molecular de 10,000 dalton. La solución de proteína concentrada resultante tuvo un contenido de proteína de 232 g/L. La solución de proteína concentrada, a una P03/153-BNC temperatura de 302C, se diluyó entonces a 1:9 con agua a 4aC. Inmediatamente se formó una masa nebulosa blanca y se dejó asentar por 16 horas a 4aC. 80 L del sobrenadante se decantaron y se redujeron en volumen por concentración mediante diafiltración hasta un volumen de 7 L del sobrenadante concentrado, que contenía un contenido de proteína de 47.7 g/L. La masa pegajosa y viscosa asentada (PMM) se recolectó y se liofilizó. Una porción de un litro del sobrenadante concentrado se liofilizó. 1393 g de la PMM liofilizada se obtuvieron a partir del proceso, con un contenido de proteína de 106% en peso (Nx6.25). Un litro del sobrenadante concentrado y liofilizado produjo 67 g, de manera que 7 L del sobrenadante concentrado contuvieron 469 g de proteína seca, para un rendimiento global de proteína a partir de la proteína extraída de la harina de semilla oleosa de 47% en peso. El sobrenadante concentrado liofilizado tuvo un contenido de proteína de 83% en peso (Nx6.25) de manera que la mezcla de la PMM y la proteína a partir del sobrenadante concentrado tuvo un contenido de proteína de 102% en peso (Nx6.25] con base en el peso seco.

Ejemplo 14: Este ejemplo ilustra la aplicación invención a semillas de mostaza.

P03/153-BNC 75 g de la harina de semilla de mostaza comercial se añadieron a 750 mi de una solución NaCl 0.15 M (15% p/p) a 202C y se agitaron por 30 minutos. La suspensión de extracción se centrifugó a 10,000 xg por 10 minutos para separar la harina agotada de la proteína extraída. 500 mi de la solución de proteína resultante tuvieron un contenido de proteína de 18.05 mg/ml, y después se filtraron a través de filtros Whatman #4 a fin de aclarar más la solución. La solución clarificada se concentró a 27 mi sobre un sistema de celda, agitado con mini-ultrafiltración tipo Millipore, utilizando membranas de discriminación de peso molecular de 10,000. La solución resultante de proteína concentrada tuvo una concentración de proteína de 218 g/L. 22.2 mi de los 27 mi totales de la solución concentrada de proteína, a una temperatura de 302C, se diluyeron a 1:9 con agua de la llave a 4aC. Inmediatamente se formó una masa nebulosa blanca y se dejó asentar por 16 horas a 4aC. Se decantaron 200 mi del sobrenadante. La masa pegajosa, viscosa y asentada (PMM) se recolectó y se centrifugó a 10,000 xg por 5 minutos para reducir el contenido de humedad de la pelotilla, que después se liofilizó. 4.48 g de la pelotilla liofilizada se obtuvieron y representaron un rendimiento de proteína dentro de la pelotilla liofilizada, a partir de la proteína P03/153-BNC extraída de la harina de semilla oleosa de 50% en peso (si los 27 mi de la porción retenida se diluyeron, el rendimiento final se extrapoló a aproximadamente 60% en peso) . La PMM liofilizada obtenida del proceso tuvo un contenido de proteína de 103% en peso (Nx 6.25) . Ejemplo 15; Este ejemplo ilustra la aplicación del proceso de la invención a cañóla que no está modificada genéticamente. 450 g de harina de cañóla no modificada genéticamente se añadieron a 3 L de solución de NaCl 0.15 M (15% p/p) a 202C y se agitaron por 30 minutos para dar una solución acuosa de proteína con un contenido de proteína de 8.08 g/L. La mezcla se dejó asentar por 30 minutos para permitir que la harina residual y la solución de proteína se separaran. La solución de proteína se decantó, se centrifugó por 10 minutos a 10,000 xg y se filtró a través de un papel filtro Whatman #4 para la clarificación adicional de la solución. El filtrado después se concentró a un volumen de 17 mi utilizando un sistema de ultrafiltración de fibra hueca que tenía membranas de discriminación molecular de 10,000 dalton. La solución de proteína concentrada resultante tuvo un contenido de proteína de 205 g/L. Una muestra de 14 mi de la porción retenida, a una temperatura de 302C, se diluyó a 1:9 con agua de la P03/153-BNC llave a 4aC. Inmediatamente se formó una masa nebulosa blanca y se dejó asentar. El sobrenadante se decantó y ola masa pegajosa y viscosa (PMM) asentada se recolectó y se liofilizó. 2.3 g de la PMM liofilizada se obtuvieron a partir del proceso con un contenido de proteína de 103% en peso (Nx 6.25) . El rendimiento global de la proteína respecto al extracto de proteína de la harina de semilla oleosa fue 41% en peso. Si los 17 mi de la porción retenida se habían diluido, se recuperaron aproximadamente 2.66 g de proteína seca para dar un rendimiento de 46% en peso. Ejemplo 16: El ejemplo ilustra la recuperación del aislado de proteína de cañóla mediante un procedimiento de diálisis. 'a' kg de harina de cañóla comercial se añadieron a 'b1 L de solución de NaCl 0.15 M a temperatura ambiente y se agitaron por 30 minutos para dar una solución acuosa de proteína que tenía un contenido de proteína de 'c' g/L. La harina de cañóla residual se retiró y se lavó sobre una banda filtro al vacío. La solución de proteína resultante se clarificó por centrifugación para producir 'd1 L de una solución de proteína clarificada, con un contenido de proteína de 'e' g/L. Una alícuota de ' f ' de la solución de extracto de proteína se redujo en volumen hasta 'g' L mediante P03/153-BNC concentración en un sistema de ultrafiltración, utilizando membranas de discriminación de peso molecular de 'h' dalton. La solución concentrada resultante tuvo un contenido de proteína de 'i' g/L. La porción retenida fue asignada con la designación ' j ' . Los parámetros ' a ' a ' ' se delinean en la siguiente Tabla XI: TABLA XI 3.5 L de la porción retenida de BW-AL017-D17-02A se dializaron en 120 L de agua a aC. El agua se cambió diariamente durante varios días y se utilizó agua corriente durante los últimos dos días. La conductividad de la porción retenida cayó de 6.89 milisiemens (ras) a 0.32 ms.

P03/153-BNC A medida que caía la conductividad, las micelas comenzaron a formarse en la porción retenida. Al terminar la diálisis, una gran cantidad de la PMM estaba presente en el fondo de cada tubo de diálisis. La PMM se recuperó y se secó. El aislado de proteína de cañóla tuvo un contenido de proteína de 103.0% en peso, con base en el peso seco. El procedimiento se repitió con la porción retenida BW-AL017-D22-02A, excepto que la diálisis se llevó a cabo en agua a 60 -C. A medida que disminuyó la conductividad, la solución se hizo más nebulosa, pero se presentó muy poca formación de micelas. Una vez que la solución dializada se enfrió a 10aC, se presentó la formación de micelas. La PMM resultante, al secarse, tuvo un contenido de proteína de 106% en peso, con base en el peso seco .

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Como resumen de la exposición, la presente invención proporciona un procedimiento novedoso para aislar proteína a partir de semillas oleosas en rendimientos mejorados y con un contenido de proteína que no se había logrado con anterioridad. Son posibles modificaciones dentro del alcance de la invención.

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Claims (20)

REIVINDICACIONES 1. Un proceso para preparar un aislado de proteína, caracterizado por: (a) someter a extracción una harina de semilla oleosa a una temperatura de por lo menos 5SC para producir la solubilización de la proteína contenida en la harina de semilla oleosa y formar una solución acuosa de proteína, con un contenido de proteína de 5 a 30 g/L y un pH de 5 a 6.8; (b) separar la solución acuosa de proteína de la harina de semilla oleosa residual; (c) aumentar la concentración de proteína de la solución acuosa de proteína hasta por lo menos 200 g/L, mientras que se mantiene la fuerza iónica prácticamente constante, utilizando una técnica de membrana selectiva, para proporcionar una solución de proteína concentrada; (d) diluir la solución de proteína concentrada con agua fría, que tiene una temperatura menor a 15 -C , para ocasionar la formación de micelas de proteína; (e) dejar asentar las micelas de proteína para formar una masa micelar semejante al gluten, gelatinosa, pegajosa y amorfa; y (f) recuperar la masa micelar de proteína a partir del sobrenadante que tiene un contenido de proteína de por lo menos 100% en peso, determinado por el método Nitrógeno Kjeldahl por 6.25, con base en el peso seco.
1. P03/153-BNC
2. 2. El proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque la extracción de la harina de semilla oleosa se realiza utilizando una solución acuosa de sal grado alimentario que tiene una fuerza iónica de por lo menos 0.10, de preferencia entre 0.15 y 0.6 y un pH entre 5 y 6.8, de preferencia entre 5.3 y 6.2.
3. 3. El proceso según la reivindicación 2 , caracterizado porque la extracción de la harina de semilla oleosa se efectúa con agitación de la solución acuosa de sal grado alimentario durante 10 a 30 minutos.
4. 4. El proceso según la reivindicación 2 o la 3 , caracterizado porque la concentración de la harina de semilla oleosa en la solución acuosa de sal grado alimentario durante el paso de extracción es de 5 a 15% p/P/ y la solución acuosa de proteína que resulta del paso de extracción tiene una concentración de 10 a 25 g/L. 5. El proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque la extracción de la harina de semilla oleosa se efectúa utilizando una solución acuosa de sal grado alimentario que tiene una fuerza iónica de por lo menos 0.10, de preferencia 0.15 a 0.6 y un pH de 6.8 a 9.8 y, después de la separación de la solución acuosa de proteína a partir de la harina de semilla oleosa residual, el pH de la solución acuosa de proteína se ajusta a un pH de 5 a 6.8, de preferencia de
5. 5.3 a 6.2. P03/153-BNC
6. 6. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la harina de semilla oleosa es harina de semilla oleosa de ca óla, después de la separación de la solución acuosa de proteína a partir de la harina de semilla de cañóla residual, la solución acuosa de proteína se somete a un paso de eliminación de pigmentos, de preferencia por diafiltración de la solución acuosa de proteína, o bien, por mezclado con un agente adsorbedor de pigmento, de preferencia carbón activado en polvo, que se agrega a la solución acuosa de proteína y, subsecuentemente, retirar el agente adsorbedor de pigmento a partir de la solución acuosa de proteína.
7. 7. El proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque la harina de semilla oleosa se extrae con agua y subsecuentemente se añade sal grado alimentario a la solución acuosa resultante de proteína para proporcionar una solución acuosa de proteína con una fuerza iónica de por lo menos 0.10.
8. 8. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el paso de concentración se efectúa por ultrafiltración a una temperatura de 20SC a 602C, para producir una solución de proteína concentrada que tiene un contenido de proteína de por lo menos 250 g/L.
9. 9. El proceso según cualquiera de las P03/153-BNC reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la solución de proteína concentrada se calienta a una temperatura de por lo menos 20-C, de preferencia 25- a 40SC, para disminuir la viscosidad de la solución de proteína concentrada, pero no mayor a una temperatura por arriba de la cual la temperatura de la solución de proteína concentrada no permite la formación de micelas durante la dilución.
10. 10. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la solución de proteína concentrada se diluye 15 veces o menos, de preferencia 10 veces o menos, añadiendo la solución de proteína concentrada a un cuerpo de agua que tiene el volumen requerido para lograr el grado deseado de dilución y, de preferencia, que tiene una temperatura de menos de 102C.
11. 11. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la masa micelar de proteína recuperada se seca hasta obtener un polvo proteináceo.
12. 12. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la harina de semilla oleosa es harina de semilla de cañóla y, después de la recuperación de la masa micelar de proteína a partir de esa harina, el sobrenadante se procesa para recuperar cantidades adicionales de aislado de proteína. P03/153-BNC
13. 13. El proceso según la reivindicación 12, caracterizado porque las cantidades adicionales de aislado de proteína se recuperan a partir del sobrenadante: (a) mediante concentración del sobrenadante hasta una concentración de proteína de 100 a 400 g/L, de preferencia de 200 a 300 g/L, y secando el sobrenadante concentrado; o (b) concentrando el sobrenadante a una concentración de proteína de 100 a 400 g/L, de preferencia de 200 a 300 g/L, mezclando el sobrenadante concentrado con la masa micelar de proteína recuperada y secando la mezcla; o (c) concentrando el sobrenadante a una concentración de proteína de 100 a 400 g/L, de preferencia de 200 a 300 g/L, mezclando una porción del sobrenadante concentrado con por lo menos una porción de la masa micelar de proteína recuperada, y secando la mezcla resultante.
14. 14. El proceso según la reivindicación 13, caracterizado porque el resto del sobrenadante concentrado en (c) se seca y cualquier remanente de la masa micelar de proteína recuperada en (c) se seca.
15. 15. El proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque, como alternativa a los pasos de dilución, asentamiento y recuperación, la solución de proteína concentrada se dializa para reducir el contenido de sal de la misma y ocasionar la formación de micelas de proteína, y recuperar un aislado de proteína a partir de la P03/153-BNC solución de proteína concentrada dializada que tiene un contenido de proteína de por lo menos 100% en peso, determinado por el método de nitrógeno Kjeldahl x6.25 con base en el peso seco, de preferencia por el secado de la solución de proteína concentrada dializada.
16. 16. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque la harina de semilla oleosa es harina de semilla oleosa de cañóla, harina de colza o harina de semilla de mostaza.
17. 17. El proceso según la reivindicación 15, caracterizado porque la harina de semilla de cañóla es harina de semilla oleosa de cañóla comprimida en frío o se deriva de una semilla oleosa de cañóla no modificada genéticamente .
18. 18. Un aislado de proteína de cañóla que tiene un contenido de proteína de por lo menos 90% en peso, determinado por el método de nitrógeno Kjeldahl x6.25, con base en el peso seco, producido por el método de la reivindicación 13.
19. 19. Un proceso para preparar un aislado de proteína de cañóla de pigmentación reducida, caracterizado por : (a) someter a extracción harina de semilla oleosa de cañóla a una temperatura de por lo menos 5aC, para producir la solubilización de la proteína que está en P03/153-BNC la harina de semilla oleosa de cañóla y formar una solución acuosa de proteína con un contenido de proteína de 5 a 25 g/L y un pH de 5 a 6.8; (b) separar la solución acuosa de proteína de la harina de semilla oleosa de cañóla residual; (c) someter la solución acuosa de proteína a un paso de eliminación de pigmentos; (d) aumentar la concentración de proteína de la solución acuosa de proteína hasta por lo menos 200 g/L, mientras que se mantiene la fuerza iónica prácticamente constante utilizando una técnica de membrana selectiva para proporcionar una solución de proteína concentrada; (e) diluir la solución de proteína concentrada con agua fría que tiene una temperatura menor a 152C, para producir la formación de micelas de proteína; (f) asentar las micelas de proteína para formar una masa micelar semejante al gluten, gelatinosa, pegajosa y amorfa; y (g) recubrir la masa micelar de proteína a partir del sobrenadante, que tiene un contenido de proteína de por lo menos 90% en peso, determinado por el método de nitrógeno Kjeldahl x6.25, con base en el peso seco.
20. 20. El método según la reivindicación 19, caracterizado porque el paso de eliminación del pigmento se realiza por diafiltración de la solución acuosa de proteína P03/153-BNC o con mezclado con un agente adsorbedor de pigmentos, de preferencia carbón activado en polvo, que se mezcla con la solución acuosa de proteína y subsecuentemente se retira de ést . P03/153-BNC