[go: up one dir, main page]

BE1032251B1 - An acid-soluble protein isolate and its production process - Google Patents

An acid-soluble protein isolate and its production process

Info

Publication number
BE1032251B1
BE1032251B1 BE20236033A BE202306033A BE1032251B1 BE 1032251 B1 BE1032251 B1 BE 1032251B1 BE 20236033 A BE20236033 A BE 20236033A BE 202306033 A BE202306033 A BE 202306033A BE 1032251 B1 BE1032251 B1 BE 1032251B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
protein
protein isolate
weight
stream
isolate
Prior art date
Application number
BE20236033A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
BE1032251A1 (en
Inventor
Katleen Willemsen
Sofie Frederix
Original Assignee
Anheuser Busch Inbev Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anheuser Busch Inbev Sa filed Critical Anheuser Busch Inbev Sa
Priority to BE20236033A priority Critical patent/BE1032251B1/en
Priority to PCT/EP2024/087634 priority patent/WO2025132939A1/en
Publication of BE1032251A1 publication Critical patent/BE1032251A1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1032251B1 publication Critical patent/BE1032251B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/001Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from waste materials, e.g. kitchen waste
    • A23J1/005Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from waste materials, e.g. kitchen waste from vegetable waste materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/12Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from cereals, wheat, bran, or molasses
    • A23J1/125Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from cereals, wheat, bran, or molasses by treatment involving enzymes or microorganisms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/14Vegetable proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/30Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis
    • A23J3/32Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents
    • A23J3/34Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents using enzymes
    • A23J3/346Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents using enzymes of vegetable proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/30Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis
    • A23J3/32Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents
    • A23J3/34Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents using enzymes
    • A23J3/348Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents using enzymes of proteins obtained from waste materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12FRECOVERY OF BY-PRODUCTS OF FERMENTED SOLUTIONS; DENATURED ALCOHOL; PREPARATION THEREOF
    • C12F3/00Recovery of by-products
    • C12F3/06Recovery of by-products from beer and wine

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Een eiwitisolaat dat uit een graanmteriaal, bij voorkeur bierbostel, wordt geïsoleerd, met een hoge wateroplosbaarheid bij lage pH, processen voor het produceren van het eiwitisolaat en voedingsmiddelen en dranken die het eiwitisolaat omvatten.A protein isolate isolated from a grain material, preferably brewers' grains, having high water solubility at low pH, processes for producing the protein isolate, and foods and beverages comprising the protein isolate.

Description

1 BE2023/60331 BE2023/6033

Een zuuroplosbaar eiwitisolaat en het productieproces ervanAn acid-soluble protein isolate and its production process

GEBIED VAN DE UITVINDINGFIELD OF INVENTION

De onderhavige uitvinding is gericht op een eiwitisolaat dat wordt geïsoleerd uit graanmateriaal met een hoog eiwitgehalte en een hoge oplosbaarheid in water, in het bijzonder bij een zure pH, d.w.z. een pH lager dan 7. Bovendien kan het eiwitisolaat gedurende langere tijdsperioden bij een zure pH oplosbaar blijven. Dienovereenkomstig kan het eiwitisolaat volgens de onderhavige uitvinding worden beschreven als zuuroplosbaar en/of zuurstabiel. De onderhavige uitvinding is ook gericht op een proces voor het produceren van het eiwitisolaat en voedingsmiddel- of drankproducten, in het bijzonder koolzuurhoudende dranken, omvattende het eiwitisolaat.The present invention is directed to a protein isolate isolated from grain material having a high protein content and high water solubility, particularly at an acidic pH, i.e., a pH below 7. Furthermore, the protein isolate can remain soluble for extended periods of time at an acidic pH. Accordingly, the protein isolate of the present invention can be described as acid-soluble and/or acid-stable. The present invention is also directed to a process for producing the protein isolate and food or beverage products, particularly carbonated beverages, comprising the protein isolate.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDINGBACKGROUND OF THE INVENTION

Het gebruik van eiwitisolaten en -supplementen is algemeen bekend in de stand der techniek. Zo gebruiken veel mensen eiwitisolaten voor het maken van dranken of andere levensmiddelen als onderdeel van een trainingsprogramma om extra eiwit voor spiergroei te verschaffen. Mensen kunnen eiwitsupplementen gebruiken wanneer hun dagelijkse dieet onvoldoende is om de dagelijkse eiwitbehoeften van het menselijk lichaam te vervullen. Daarnaast kunnen personen met specifieke diëten die de consumptie van traditionele eiwitbronnen op basis van vlees niet toestaan, hun dieet aanvullen met eiwitisolaten om aan hun dagelijkse behoeften te voldoen.The use of protein isolates and supplements is well known in the art. For example, many people use protein isolates to make beverages or other foods as part of a training program to provide additional protein for muscle growth. People may use protein supplements when their daily diet is insufficient to meet the body's daily protein needs. Furthermore, individuals with specific diets that prohibit the consumption of traditional meat-based protein sources can supplement their diet with protein isolates to meet their daily needs.

Traditioneel zijn eiwitisolaten en -supplementen over het algemeen producten op basis van wei, erwten, soja of caseïne. Wei- en caseïne-eiwitten worden over het algemeen gewonnen als bijproduct bij de zuivelproductie, waarbij wei wordt geïsoleerd bij de kaasproductie en caseïne uit melk. Soja-eiwitten worden geïsoleerd uit sojabonen en erwteneiwitten uit erwtenplanten. Eiwitpoeders en -supplementen op basis van wei, erwten, soja en caseïne worden dan wel gebruikt om succesvol voordelige hoeveelheden eiwit te verschaffen, deze laatste zijn niet altijd geschikt voor mensen met voedselintoleranties of -allergieën zoals lactose-intolerantie. Er bestaan plantaardige eiwitisolaten die minder immunogene effecten hebben, maar de smaak van deze producten wordt doorgaans als minder aangenaam ervaren en ze zijn ook minder oplosbaar dan bijvoorbeeld hun wei-tegenhangers. Als zodanig is de voedingsmiddel- en dranksector, waarbij een hoge oplosbaarheid bij zure pH's doorgaans een vereisteTraditionally, protein isolates and supplements are generally based on whey, pea, soy, or casein. Whey and casein proteins are generally obtained as a byproduct of dairy production, with whey isolated from cheese production and casein from milk. Soy proteins are isolated from soybeans, and pea proteins from pea plants. While protein powders and supplements based on whey, pea, soy, and casein are used to successfully provide beneficial amounts of protein, the latter are not always suitable for people with food intolerances or allergies, such as lactose intolerance. While plant-based protein isolates have fewer immunogenic effects, the taste of these products is generally perceived as less pleasant and they are also less soluble than, for example, their whey counterparts. As such, the food and beverage industry, where high solubility at acidic pH levels is generally a requirement, is particularly susceptible to these issues.

2 BE2023/6033 is, grotendeels niet toegankelijk voor plantaardige eiwitten. Meer recentelijk is getracht de oplosbaarheid van soja-eiwitisolaten voor voedingsmiddel- en dranktoepassingen te verbeteren (zie bijvoorbeeld WO 2005/044013 A2).2 BE2023/6033 is largely inaccessible to vegetable proteins. More recently, attempts have been made to improve the solubility of soy protein isolates for food and beverage applications (see, for example, WO 2005/044013 A2).

Bierbostel (BSG) is het meest voorkomende bijproduct dat tijdens het bierbrouwproces wordt gegenereerd. Dit materiaal omvat mout en graankaf dat na de filtratie of klaring van het beslag, waarbij het onoplosbare BSG wordt gescheiden van het oplosbare wort, wordt verkregen als een vaste fractie. BSG is rijk aan voedingsstoffen, in het bijzonder eiwit en vezel. De oplosbaarheid van BSG-eiwitten is over het algemeen laag in het pH- bereik dat relevant is voor voedingsmiddel- en dranktoepassingen (pH 2-9). De oplosbaarheid van BSG-eiwitten is met name laag in het pH-bereik van zure koolzuurhoudende dranken (pH 3-5). Dit komt omdat de beter oplosbare eiwitten in het wort oplossen en het hele brouwproces doorlopen. Bovendien heeft BSG een hoger gehalte aan polyfenolen dan andere eiwitbronnen en het is bekend dat door interacties tussen polyfenolen en eiwitten, in het bijzonder de in BSG gevonden prolinerijke hordeïnen, de oplosbaarheid lager kan worden.Brewers' spent grain (BSG) is the most common byproduct generated during the beer brewing process. This material comprises malt and grain husks, which are obtained as a solid fraction after filtration or lautering of the mash, where the insoluble BSG is separated from the soluble wort. BSG is rich in nutrients, particularly protein and fiber. The solubility of BSG proteins is generally low in the pH range relevant to food and beverage applications (pH 2-9). The solubility of BSG proteins is particularly low in the pH range of acidic carbonated beverages (pH 3-5). This is because the more soluble proteins dissolve in the wort and continue throughout the brewing process. Furthermore, BSG has a higher polyphenol content than other protein sources, and it is known that interactions between polyphenols and proteins, particularly the proline-rich hordeins found in BSG, can reduce its solubility.

Er zijn eiwitisolaten geproduceerd onder gebruikmaking van BSG, zoals beschreven inProtein isolates were produced using BSG as described in

WO 2021/028509 A1. US 3,846,397 A en WO 2020/247363 A1 beschrijven eveneens de productie van eiwitisolaten uit BSG door hydrolyse. Verbetering van de oplosbaarheid van eiwitisolaten op BSG-basis wordt gewoonlijk bewerkstelligd door het aandeel eiwitfragmenten met een laag molecuulgewicht te verhogen, bijvoorbeeld door de BSG gedurende langere periodes, onder zwaardere omstandigheden, te hydrolyseren en/of door de eiwitfragmenten met een hoger molecuulgewicht te verwijderen door filtratie (zie bijvoorbeeld US 2012/0302731 A1). Het is echter bekend dat eiwitfragmenten met een lager molecuulgewicht een bittere smaak geven, wat mogelijk niet wenselijk is voor voedingsmiddel- en dranktoepassingen. Derhalve blijft er in het vakgebied behoefte bestaan aan eiwitisolaten afgeleid van graanmateriaal met een hoog eiwitgehalte, een hoge oplosbaarheid bij lage pH en een wenselijk organoleptisch profiel.WO 2021/028509 A1. US 3,846,397 A and WO 2020/247363 A1 also describe the production of protein isolates from BSG by hydrolysis. Improving the solubility of BSG-based protein isolates is typically achieved by increasing the proportion of low molecular weight protein fragments, for example, by hydrolyzing the BSG for longer periods under more severe conditions and/or by removing the higher molecular weight protein fragments by filtration (see, for example, US 2012/0302731 A1). However, it is known that lower molecular weight protein fragments impart a bitter taste, which may be undesirable for food and beverage applications. Therefore, there remains a need in the art for protein isolates derived from grain material with a high protein content, high solubility at low pH, and a desirable organoleptic profile.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION

De onderhavige uitvinding is gericht op een eiwitisolaat dat wordt geïsoleerd uit een graanmateriaal, in het bijzonder bierbostel, met een hoog eiwitgehalte en een hoge oplosbaarheid in water, in het bijzonder bij een zure pH, d.w.z. een pH lager dan 7. Het eiwitisolaat heeft bovendien zodanige smaak-, aroma- en visuele kenmerken dat hetThe present invention is directed to a protein isolate isolated from a grain material, in particular brewer's grain, having a high protein content and a high solubility in water, in particular at an acidic pH, i.e. a pH below 7. The protein isolate further has such taste, aroma and visual characteristics that it

3 BE2023/6033 gemakkelijk in voedingsmiddelen en dranken kan worden opgenomen zonder de organoleptische eigenschappen van het voedingsmiddel of de drank significant en/of negatief te beïnvloeden. De onderhavige uitvinding is bovendien gericht op een proces voor het produceren van het eiwitisolaat en voedingsmiddelen en dranken, in het bijzonder koolzuurhoudende dranken, omvattende het eiwitisolaat.3 BE2023/6033 can be easily incorporated into foods and beverages without significantly and/or negatively affecting the organoleptic properties of the food or beverage. The present invention is further directed to a process for producing the protein isolate and foods and beverages, particularly carbonated beverages, comprising the protein isolate.

Vanuit een eerste aspect is de onderhavige uitvinding gericht op een eiwitisolaat dat uit een graanmateriaal, bij voorkeur bierbostel, wordt geïsoleerd, waarbij het eiwitisolaat: een eiwitgehalte heeft van ten minste 60% droge materie op gewichtsbasis, zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25; en een oplosbaarheid heeft van ten minste 90%, bij voorkeur ten minste 95%, in water bij een pH lager dan 7 en een eiwitconcentratie van 2% droge materie op gewichtsbasis, zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25.From a first aspect, the present invention is directed to a protein isolate isolated from a grain material, preferably brewers’ grains, wherein the protein isolate: has a protein content of at least 60% dry matter by weight as determined by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25; and has a solubility of at least 90%, preferably at least 95%, in water at a pH less than 7 and a protein concentration of 2% dry matter by weight as determined by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25.

Vanuit een tweede aspect is de onderhavige uitvinding gericht op een proces voor het produceren van een eiwitisolaat uit een graanmateriaal, bij voorkeur bierbostel, waarbij het proces omvat: a) het onderwerpen van een waterige slurry van het graanmateriaal aan enzymatische eiwithydrolyse om een vloeibare eiwitstroom, omvattende eiwithoudend materiaal, te produceren; b) het verwijderen van vaste stoffen uit de vloeibare eiwitstroom; c) het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan een eerste filtratieproces, omvattende een of meer filtratiestappen; d) het incuberen van de vloeibare eiwitstroom bij een pH van 2 tot 5, bij voorkeur bij een temperatuur van 5 tot 70 °C; e) het verwijderen van vaste stoffen uit de vloeibare eiwitstroom; f) optioneel het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan een tweede filtratieproces, omvattende een of meer filtratiestappen; en g) het verwerken van de vloeibare eiwitstroom om het eiwitisolaat te produceren.From a second aspect, the present invention is directed to a process for producing a protein isolate from a grain material, preferably brewers’ grains, the process comprising: a) subjecting an aqueous slurry of the grain material to enzymatic protein hydrolysis to produce a liquid protein stream comprising protein-containing material; b) removing solids from the liquid protein stream; c) subjecting the liquid protein stream to a first filtration process comprising one or more filtration steps; d) incubating the liquid protein stream at a pH of 2 to 5, preferably at a temperature of 5 to 70°C; e) removing solids from the liquid protein stream; f) optionally subjecting the liquid protein stream to a second filtration process comprising one or more filtration steps; and g) processing the liquid protein stream to produce the protein isolate.

Vanuit een derde aspect is de onderhavige uitvinding gericht op een eiwitisolaat dat wordt verkregen of verkrijgbaar is met het hierboven beschreven proces.From a third aspect, the present invention is directed to a protein isolate obtained or obtainable by the process described above.

4 BE2023/60334 BE2023/6033

Vanuit een vierde aspect is de onderhavige uitvinding gericht op een voedingsmiddel of drank, omvattende het hierboven beschreven eiwitisolaat.From a fourth aspect, the present invention is directed to a food or beverage comprising the protein isolate described above.

Verdere voordelige kenmerken van de onderhavige uitvinding worden uiteengezet in de beschrijving en de afhankelijke conclusies.Further advantageous features of the present invention are set forth in the description and the dependent claims.

BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGENDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Figuur 1a toont de wateroplosbaarheid bij een pH tussen 2 en 8 van monster A bij een eiwitconcentratie van 2,5%, monster B bij een eiwitconcentratie van 2% en monster C bij een eiwitconcentratie van 2%.Figure 1a shows the water solubility at pH 2 to 8 of sample A at 2.5% protein concentration, sample B at 2% protein concentration, and sample C at 2% protein concentration.

Figuur 1b toont de wateroplosbaarheid van monster C bij een pH tussen 2 en 8 bij eiwitconcentraties van 2, 5, 10, 15 en 20% op gewichtsbasis.Figure 1b shows the water solubility of sample C at pH between 2 and 8 at protein concentrations of 2, 5, 10, 15, and 20% by weight.

Figuur 1c toont de wateroplosbaarheid van de producten van voorbeelden 2, 4 en 5 bij een pH tussen 2 en 8 bij een eiwitconcentratie van 2% op gewichtsbasis.Figure 1c shows the water solubility of the products from Examples 2, 4 and 5 at pH between 2 and 8 at a protein concentration of 2% by weight.

Figuur 2a toont de molecuulgewichtsverdeling van de producten van voorbeelden 2-4 en 14 en monster B.Figure 2a shows the molecular weight distribution of the products from Examples 2-4 and 14 and Sample B.

Figuur 2b toont het molecuulgewichtsprofiel van de producten van voorbeelden 2-5 in vergelijking met een commercieel erwteneiwitisolaat, een commercieel rijsteiwitisolaat en een commercieel tarwe-eiwitisolaat. De commerciële isolaten worden in de handel gebracht met een hoge oplosbaarheid in water bij een zure pH.Figure 2b shows the molecular weight profile of the products from Examples 2-5 compared with a commercial pea protein isolate, a commercial rice protein isolate, and a commercial wheat protein isolate. The commercial isolates are marketed with high water solubility at acidic pH.

Figuur 3a toont de helderheidsscore (L*-score) van monster A bij 4 °C bij pH 3 en 3,5 in de loop van de tijd.Figure 3a shows the clarity score (L* score) of sample A at 4 °C at pH 3 and 3.5 over time.

Figuur 3b toont de troebelheidsscore van monster A bij 4 °C bij pH 3 en 3,5 in de loop van de tijd.Figure 3b shows the turbidity score of sample A at 4 °C at pH 3 and 3.5 over time.

Figuur 3c toont de helderheidsscore (L*-score) van monster A bij 20 °C bij pH 2,5, 3, 3,5 en 4,2 in de loop van de tijd. Figuur 3d toont de troebelheidsscore van monster A bij 20 °C bij pH 2,5, 3 en 3,5 in de loop van de tijd.Figure 3c shows the clarity score (L* score) of sample A at 20°C at pH 2.5, 3, 3.5, and 4.2 over time. Figure 3d shows the turbidity score of sample A at 20°C at pH 2.5, 3, and 3.5 over time.

Figuur 3e toont de helderheidsscore (L*-score) van monster A bij 75 °C bij pH 3 en 3,5 in de loop van de tijd. Figuur 3f toont de troebelheidsscore van monster A bij 75 °C bij pH 3 en 3,5 in de loop van de tijd. 5 GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDINGFigure 3e shows the clarity score (L* score) of sample A at 75°C at pH 3 and 3.5 over time. Figure 3f shows the turbidity score of sample A at 75°C at pH 3 and 3.5 over time. 5 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

De onderhavige uitvinders hebben ontdekt dat uit graanmateriaal, in het bijzonder BSG, een zeer goed wateroplosbaar eiwitisolaat met een hoog eiwitgehalte kan worden geïsoleerd. Dit isolaat heeft een bijzonder verbeterde oplosbaarheid in water bij lage pH's, zoals lager dan pH 7, terwijl BSG-eiwitten bij deze pH's gewoonlijk een lage wateroplosbaarheid vertonen. Deze verbetering in oplosbaarheid wordt bewerkstelligd door eiwithoudend materiaal, dat door hydrolyse uit BSG is geïsoleerd, te incuberen bij een pH van 2 tot 5 en bij voorkeur bij een temperatuur van 5 tot 70 °C. Zonder aan een theorie gebonden te willen zijn, denken de uitvinders dat een gedeelte van het eiwithoudende materiaal in dit pH-bereik mogelijk geen netto elektrische lading heeft, waardoor de oplosbaarheid in waterige media wordt verminderd. De incubatieomstandigheden die door de onderhavige uitvinders zijn ontwikkeld, zorgen voor een maximale verbetering van de oplosbaarheid van het resterende eiwithoudende materiaal wanneer het materiaal dat onder de incubatieomstandigheden neerslaat, wordt verwijderd. De werkwijze van de verwijdering van dit materiaal en de verdere behandeling van het eiwithoudende materiaal kan een verdere verbetering geven van de oplosbaarheid van het eiwitisolaat en in het bijzonder de stabiliteit van het eiwitisolaat in een zure waterige oplossing gedurende langere tijdsperioden, bijvoorbeeld weken, maanden of jaren.The present inventors have discovered that a highly water-soluble protein isolate with a high protein content can be isolated from grain material, particularly BSG. This isolate exhibits particularly improved water solubility at low pHs, such as below pH 7, while BSG proteins typically exhibit low water solubility at these pHs. This improvement in solubility is achieved by incubating proteinaceous material, isolated from BSG by hydrolysis, at a pH of 2 to 5, preferably at a temperature of 5 to 70°C. While not wishing to be bound by theory, the inventors believe that a portion of the proteinaceous material in this pH range may lack a net electrical charge, thereby reducing its solubility in aqueous media. The incubation conditions developed by the present inventors maximize the solubility of the remaining proteinaceous material when the material that precipitates under the incubation conditions is removed. The process of removing this material and further treating the proteinaceous material may further improve the solubility of the protein isolate and in particular the stability of the protein isolate in an acidic aqueous solution over extended periods of time, e.g., weeks, months or years.

Het proces van de onderhavige uitvinding kan de oplosbaarheid bij lage pH verbeteren zonder dat er zware of langdurige hydrolyseomstandigheden nodig zijn, zoals gangbaar bij de productie van eiwitisolaten uit de stand der techniek. Zware of langdurige omstandigheden kunnen resulteren in een hoger aandeel eiwitfragmenten met een lager molecuulgewicht in het product, wat kan bijdragen aan een bittere smaak in het eiwitisolaat, wat mogelijk niet wenselijk is voor voedingsmiddel- en dranktoepassingen.The process of the present invention can improve solubility at low pH without the need for harsh or prolonged hydrolysis conditions common in the production of prior art protein isolates. Harsh or prolonged conditions can result in a higher proportion of lower molecular weight protein fragments in the product, which can contribute to a bitter taste in the protein isolate, which may be undesirable for food and beverage applications.

Met het oog op het bovenstaande is het eiwitisolaat van de onderhavige uitvinding bij uitstek geschikt voor voedingsmiddel- en dranktoepassingen, in het bijzonder voor de verrijking van zure koolzuurhoudende dranken.In view of the above, the protein isolate of the present invention is eminently suitable for food and beverage applications, particularly for the fortification of sour carbonated beverages.

6 BE2023/60336 BE2023/6033

Gelet op het voorgaande is de onderhavige uitvinding in een eerste aspect gericht op een eiwitisolaat dat uit een graanmateriaal, bij voorkeur bierbostel, wordt geïsoleerd, waarbij het eiwitisolaat: een eiwitgehalte heeft van ten minste 60% droge materie op gewichtsbasis, zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25; en een oplosbaarheid heeft van ten minste 90%, bij voorkeur ten minste 95%, in water bij een pH lager dan 7 en een eiwitconcentratie van 2% droge materie op gewichtsbasis, zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25.In view of the foregoing, the present invention is directed in a first aspect to a protein isolate isolated from a grain material, preferably brewers’ grains, wherein the protein isolate: has a protein content of at least 60% dry matter by weight as determined by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25; and has a solubility of at least 90%, preferably at least 95%, in water at a pH less than 7 and a protein concentration of 2% dry matter by weight as determined by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25.

Het graanmateriaal van de onderhavige uitvinding kan bierbostel, gerst, gerstemout, rijst, maïs en combinaties daarvan zijn. Bij voorkeur is het graanmateriaal bierbostel.The grain material of the present invention can be brewer's spent grain, barley, barley malt, rice, corn, and combinations thereof. Preferably, the grain material is brewer's spent grain.

Bierbostel “Brewer’s spent grain” (BSG, bierbostel) is een bijproduct van de brouwerijsector na de maischstap. Op dit punt in het brouwproces gaat de oplosbare fractie (het zogenaamde 'wort’) de verdere brouwstappen in, terwijl de onoplosbare fractie wordt verwijderd. Deze onoplosbare fractie is bierbostel. De gebruikte bierbostel in het proces van de onderhavige uitvinding wordt bij voorkeur verkregen nadat is gebrouwen met granen, omvattende gerst en, optioneel, een of meer andere granen of andere zetmeelhoudende materialen, bijvoorbeeld rijst, haver, tarwe, maïs, sorghum, cassave en/of gierst, in het bijzonder rijst, maïs, sorghum en/of cassave, meer in het bijzonder rijst en/of maïs. Het verdient de meeste voorkeur dat de bierbostel wordt verkregen uit brouwen met gerst of een mengsel van gerst en rijst of maïs, bij voorkeur rijst.Brewer's spent grain (BSG) is a byproduct of the brewing industry after the mashing step. At this point in the brewing process, the soluble fraction (called wort) enters the further brewing steps, while the insoluble fraction is removed. This insoluble fraction is brewer's spent grain. The brewer's spent grain used in the process of the present invention is preferably obtained after brewing with grains, comprising barley and, optionally, one or more other grains or other starchy materials, for example, rice, oats, wheat, maize, sorghum, cassava, and/or millet, particularly rice, maize, sorghum, and/or cassava, more particularly rice and/or maize. Most preferably, the spent grain is obtained from brewing with barley or a mixture of barley and rice or maize, preferably rice.

Overeenkomstig het bovenstaande kan de bierbostel 100% gerstbostel omvatten.In accordance with the above, the brewer's grains may comprise 100% barley grains.

Optioneel kan de bierbostel 20% tot 100% gerstbostel op basis van het gewicht van de bierbostel omvatten, bij voorkeur 45% tot 70% op gewichtsbasis, bijvoorbeeld 45%, 50%, 55%, 60%, 65% of 70% gerstbostel op basis van het gewicht van de bierbostel. In het geval dat de bierbostel een mengsel is van gerstbostel en rijstbostel of maïsbostel, kan de rijstbostel of de maïsbostel aanwezig zijn in een hoeveelheid van 0% tot 80% op basis van het gewicht van de bierbostel, bij voorkeur 30% tot 55%, bijvoorbeeld 30%, 35%, 40%, 45%, 50% of 55% op basis van het gewicht van de bierbostel.Optionally, the spent grains may comprise 20% to 100% barley spent grains by weight, preferably 45% to 70% by weight, for example, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, or 70% barley spent grains by weight. If the spent grains are a mixture of barley spent grains and rice spent grains or corn spent grains, the rice spent grains or corn spent grains may be present in an amount of 0% to 80% by weight, preferably 30% to 55%, for example, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, or 55% by weight.

7 BE2023/60337 BE2023/6033

EiwitgehalteProtein content

Zoals hier gebruikt heeft “eiwitgehalte/-concentratie/-hoeveelheid” betrekking op het eiwitgehalte zoals gemeten volgens de Dumas-werkwijze (omrekeningsfactor 6,25), in het bijzonder volgens AOAC 990.03 of AOAC 992.15. Andere uit de stand der techniek bekende werkwijzen, zoals de Kjeldahl-werkwijze (omrekeningsfactor 6,25), kunnen ook worden gebruikt, om in wezen hetzelfde resultaat op te leveren. Het eiwitgehalte van het eiwitisolaat kan ten minste 60% droge materie op gewichtsbasis zijn, bij voorkeur 65 tot 95% droge materie op gewichtsbasis, bijvoorbeeld 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94 of 95% droge materie op gewichtsbasis.As used herein, “protein content/concentration/amount” refers to the protein content as measured by the Dumas method (conversion factor 6.25), in particular AOAC 990.03 or AOAC 992.15. Other methods known in the art, such as the Kjeldahl method (conversion factor 6.25), may also be used to achieve essentially the same result. The protein content of the protein isolate may be at least 60% dry matter by weight, preferably 65 to 95% dry matter by weight, for example 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94 or 95% dry matter by weight.

Oplosbaarheid in waterSolubility in water

Het eiwitisolaat is zeer goed oplosbaar in water, vooral bij lage pH. Het eiwitisolaat kan een wateroplosbaarheid hebben als getoond in figuur 1b. Bij lagere eiwitconcentraties is de wateroplosbaarheid zeer hoog Zo kan de oplosbaarheid in water bij een pH van 2 tot 6 en een eiwitconcentratie van 2% droge materie op gewichtsbasis, zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze (omrekeningsfactor van 6,25), ten minste %, bij voorkeur ten minste 95%, met meer voorkeur ten minste 98%, bijvoorbeeld 95, 96, 97, 98, 99 of 100%, zijn.The protein isolate is highly soluble in water, especially at low pH. The protein isolate may have a water solubility as shown in Figure 1b. At lower protein concentrations, the water solubility is very high. Thus, at a pH of 2 to 6 and a protein concentration of 2% dry matter by weight, the water solubility, as determined by the Kjeldahl method (conversion factor of 6.25), may be at least %, preferably at least 95%, more preferably at least 98%, for example 95, 96, 97, 98, 99 or 100%.

Bij hogere eiwitconcentraties is de wateroplosbaarheid zeer hoog. Bij een eiwitconcentratie tot 15% op gewichtsbasis kan de oplosbaarheid van het eiwitisolaat in water bijvoorbeeld ten minste 65% (bijvoorbeeld 65, 70, 75, 80, 85, 90 of 95%) zijn bij een pH van 2 tot 6. Bij een pH van ongeveer 3 tot ongeveer 5 kan de wateroplosbaarheid bij een eiwitconcentratie van 15% ten minste 70% zijn en bij een pH van 4 tot 5 kan de wateroplosbaarheid ten minste 90% zijn.At higher protein concentrations, water solubility is very high. For example, at a protein concentration of up to 15% by weight, the solubility of the protein isolate in water can be at least 65% (e.g., 65, 70, 75, 80, 85, 90, or 95%) at a pH of 2 to 6. At a pH of about 3 to about 5, water solubility at a protein concentration of 15% can be at least 70%, and at a pH of 4 to 5, water solubility can be at least 90%.

Bij een eiwitconcentratie tot 10% droge materie op gewichtsbasis kan de oplosbaarheid ervan in water ten minste 80% (bijvoorbeeld 80, 85, 90 of 95%) zijn bij een pH van 2 tot 6. Bij een pH van ongeveer 3 tot ongeveer 6 kan de wateroplosbaarheid bij een eiwitconcentratie tot 10% droge materie op gewichtsbasis ten minste 90%, bij voorkeur 90% tot 95%, bedragen.At a protein concentration of up to 10% dry matter by weight, its solubility in water may be at least 80% (e.g., 80, 85, 90, or 95%) at a pH of 2 to 6. At a pH of about 3 to about 6, the water solubility at a protein concentration of up to 10% dry matter by weight may be at least 90%, preferably 90% to 95%.

Zelfs bij een eiwitconcentratie van 20% op gewichtsbasis is de wateroplosbaarheid zeer hoog. Bij een pH van 2 tot 6 kan de wateroplosbaarheid bijvoorbeeld ten minste 50%,Even at a protein concentration of 20% by weight, water solubility is very high. For example, at a pH of 2 to 6, water solubility can be at least 50%.

8 BE2023/6033 bijvoorbeeld 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80 of 85% zijn. Bij deze concentratie kan de wateroplosbaarheid ten minste 75% zijn bij een pH van 4 tot 8 en ongeveer 60% bij pH 3. Bij een pH die tussen 4 tot 6 ligt, kan de wateroplosbaarheid ten minste 75%, bijvoorbeeld 75, 80 of 85%, zijn.8 BE2023/6033, for example, can be 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, or 85%. At this concentration, the water solubility can be at least 75% at a pH of 4 to 8 and approximately 60% at pH 3. At a pH between 4 and 6, the water solubility can be at least 75%, for example, 75, 80, or 85%.

De oplosbaarheid in water van het eiwitisolaat kan ten minste 5% hoger zijn (vooral bij een pH van 2 tot 6 en een temperatuur van 20 °C en een eiwitconcentratie van 2% droge materie op gewichtsbasis, zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze met een omrekeningsfactor van 6,25) dan een eiwitisolaat dat is geproduceerd zonder de stap van het incuberen van de vloeibare eiwitstroom bij een pH van 2 tot 5 en bij voorkeur bij een temperatuur van 5 tot 70 °C (hier aangeduid als een zuursolubilisatie- of - stabilisatieproces). Het eiwitisolaat kan bijvoorbeeld een oplosbaarheid in water bij een pH van 2 tot 5 hebben die ten minste 10% hoger is dan die van een eiwitisolaat dat zonder een zuursolubilisatieproces is geproduceerd, bij voorkeur 10 tot 15% of 10 tot 20%, bijvoorbeeld 10, 11, 12, 13, 14, 15, 18, 17, 18, 19 of 20%, bij een pH van 2 tot 6 en een temperatuur van 20 °C en een eiwitconcentratie van 2% droge materie op gewichtsbasis, zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze (omrekeningsfactor van 6,25).The water solubility of the protein isolate may be at least 5% higher (particularly at a pH of 2 to 6 and a temperature of 20°C and a protein concentration of 2% dry matter by weight as determined by the Kjeldahl method with a conversion factor of 6.25) than a protein isolate produced without the step of incubating the liquid protein stream at a pH of 2 to 5 and preferably at a temperature of 5 to 70°C (referred to herein as an acid solubilisation or stabilisation process). For example, the protein isolate may have a solubility in water at a pH of 2 to 5 which is at least 10% higher than that of a protein isolate produced without an acid solubilisation process, preferably 10 to 15% or 10 to 20%, for example 10, 11, 12, 13, 14, 15, 18, 17, 18, 19 or 20%, at a pH of 2 to 6 and a temperature of 20°C and a protein concentration of 2% dry matter by weight as determined by the Kjeldahl method (conversion factor of 6.25).

De hoge oplosbaarheid van het eiwitisolaat in water bij uiteenlopende eiwitconcentraties maakt het eiwitisolaat een veelzijdig product voor het verrijken van voedingsmiddelen en dranken. In het bijzonder is het eiwitisolaat zeer goed geschikt voor opname in dranken, in het bijzonder zure koolzuurhoudende dranken.The high solubility of protein isolate in water at a wide range of protein concentrations makes it a versatile product for enriching foods and beverages. It is particularly well-suited for inclusion in beverages, especially sour carbonated drinks.

Het komt algemeen voor dat oplosbare eiwitisolaten tijdens bewaring neerslaan. De hoge oplosbaarheid in water van het eiwitisolaat van de onderhavige uitvinding blijft echter behouden, zelfs na bewaring in een waterige oplossing gedurende langere perioden. Dit is vooral voordelig voor het gebruik ervan in dranken, die vóór consumptie mogelijk dagen, weken of maanden bij koelkasttemperaturen (bijv. 4 °C) worden bewaard. Het eiwitisolaat kan bij een concentratie van 2,5% eiwit op gewichtsbasis wateroplosbaar zijn en blijven na bewaring in water bij 4 °C gedurende ten minste 1 week, bij voorkeur 1 tot 4 weken, bijvoorbeeld 1, 2, 3 of 4 weken, met meer voorkeur ten minste een maand, met meer voorkeur ten minste 6 maanden, bijvoorbeeld 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 of 12 maanden, met meer voorkeur ten minste een jaar. Gedurende deze tijdsperioden kan er geen of in hoofdzaak geen neerslag of bezinking van hetSoluble protein isolates commonly precipitate during storage. However, the high water solubility of the protein isolate of the present invention is retained even after storage in aqueous solution for extended periods. This is particularly advantageous for its use in beverages, which may be stored at refrigerated temperatures (e.g., 4°C) for days, weeks, or months prior to consumption. The protein isolate may be water-soluble at a concentration of 2.5% protein by weight and will remain water-soluble after storage in water at 4°C for at least one week, preferably one to four weeks, for example, one, two, three, or four weeks, more preferably at least one month, more preferably at least six months, for example, one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, 10, 11, or 12 months, more preferably at least one year. During these periods of time, there may be no or substantially no precipitation or settling of the protein isolate.

9 BE2023/6033 eiwitisolaat in oplossing zijn. Na bewaring onder de bovenstaande omstandigheden gedurende deze tijdsperioden kan de wateroplosbaarheid ten minste 95% zijn.9 BE2023/6033 protein isolate in solution. After storage under the above conditions for these periods, the water solubility can be at least 95%.

TroebelheidsanalyseTurbidity analysis

Het eiwitisolaat kan een troebelheidswaarde hebben van minder dan 65%, zoals gemeten met de ASTM D1003-werkwijze, bij voorkeur minder dan 40%, met meer voorkeur 5 tot 35%, bij een pH van 3,5 en een eiwitconcentratie van 2,5%, zoals gemeten met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25.The protein isolate may have a turbidity value of less than 65% as measured by the ASTM D1003 method, preferably less than 40%, more preferably 5 to 35%, at a pH of 3.5 and a protein concentration of 2.5% as measured by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25.

De troebelheidswaarde kan bijvoorbeeld 5, 10, 15, 20, 25, 30 of 35% zijn, zoals gemeten met de ASTM D1003-werkwijze, bij een pH van 3,5 en een eiwitconcentratie van 2,5%, zoals gemeten met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25.For example, the turbidity value may be 5, 10, 15, 20, 25, 30, or 35% as measured by the ASTM D1003 method at a pH of 3.5 and a protein concentration of 2.5% as measured by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25.

KleurColour

De kleur van eiwitisolaten die kunnen worden gebruikt ter verrijking of aanvulling van voedingsmiddelen en dranken is van belang omdat het eiwitisolaat bij voorkeur een minimale of geen invloed heeft op het uiterlijk van het voedingsmiddel of de drank. De kleur van een materiaal is te beschrijven aan de hand van de CIELAB-kleurruimte (ofThe color of protein isolates that can be used to enrich or supplement foods and beverages is important because the protein isolate should preferably have minimal or no effect on the appearance of the food or beverage. The color of a material can be described using the CIELAB color space (or

L*a*“b*-kleurruimte), gedefinieerd door de Internationale Commissie voorL*a*“b* color space), defined by the International Commission for

Verlichtingskunde (CIE). Hiermee wordt kleur uitgedrukt in drie waarden: L* voor de perceptuele helderheid en a* en b* voor de vier unieke kleuren van het menselijk zicht: rood, groen, blauw en geel. De L*-waarde 0 levert zwart op en een L*-waarde van 100 geeft diffuus wit aan. De L*-score is voor de onderhavige uitvinding de beste indicator van de kleur van het product, en van de geschiktheid om het te mengen met andere ingrediënten in voedingsmiddelen en dranken, en wordt daarom als zodanig hier gebruikt.Illumination Science (CIE). This expresses color in three values: L* for perceptual brightness and a* and b* for the four unique colors of human vision: red, green, blue, and yellow. An L* value of 0 produces black, and an L* value of 100 indicates diffuse white. For the present invention, the L* rating is the best indicator of the product's color and its suitability for mixing with other ingredients in foods and beverages, and is therefore used as such herein.

Het BSG uitgangsmateriaal kan in oplossing bij een gehalte van 10% droge materie eenThe BSG starting material can be dissolved at a dry matter content of 10%

L*-score hebben van 10 tot 50, zoals gemeten met de CIELAB-werkwijze. Optioneel kan de BSG in oplossing bij een gehalte van 10% droge materie een L*-score hebben van 30 tot 50, bijvoorbeeld 30, 35, 40, 45 of 50. Bijgevolg heeft het bierborstel- uitgangsmateriaal in oplossing doorgaans een donkerrode/bruine kleur. Het eiwitisolaat van de onderhavige uitvinding kan echter een L*-score van ten minste 50 hebben, wat een gele/lichtbruine oplossing geeft. Bijgevolg is het eiwitisolaat zeer geschikt voor menging met voedingsmiddelen en dranken zonder het uiterlijk ervan significant en/ofL* scores of 10 to 50, as measured by the CIELAB method. Optionally, the BSG in solution at 10% dry matter can have an L* score of 30 to 50, for example, 30, 35, 40, 45, or 50. Consequently, the brewer's grain starting material in solution typically has a dark red/brown color. However, the protein isolate of the present invention can have an L* score of at least 50, resulting in a yellow/light brown solution. Consequently, the protein isolate is very suitable for mixing with foods and beverages without significantly altering its appearance and/or

10 BE2023/6033 negatief te beïnvloeden. De L*-score kan bij voorkeur 75 tot 100 zijn, met meer voorkeur 85 tot 98, bijvoorbeeld 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, of 98, zoals gemeten met de CIELAB-werkwijze. Bij deze L*-scorewaarden heeft het eiwitisolaat in oplossing een lichte gebroken witte/gele kleur, en is het aldus gemakkelijk mengbaar met andere ingrediënten om voedingsmiddel- en drankproducten te produceren zonder het uiterlijk ervan te beïnvloeden. Het kan de voorkeur verdienen om door opname van het optionele bleekproces in het proces van de onderhavige uitvinding tot deze hogere10 BE2023/6033. The L* score may preferably be 75 to 100, more preferably 85 to 98, for example, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, or 98, as measured by the CIELAB method. At these L* score values, the protein isolate in solution has a light off-white/yellow color and is thus readily miscible with other ingredients to produce food and beverage products without affecting their appearance. It may be preferable to achieve this higher L* score by incorporating the optional bleaching process into the process of the present invention.

L*-scorewaarden te komen.To obtain L* score values.

Het eiwitisolaat kan een L*-score hebben van ten minste 70, bij voorkeur 85 tot 98, zoals gemeten met de CIELAB-werkwijze bij een pH van 3,5 en een eiwitconcentratie van 2,5%, zoals gemeten met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25. De L*-score kan bijvoorbeeld 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97 of 98 zijn, zoals gemeten met de CIELAB-werkwijze bij een pH van 3,5 en een eiwitconcentratie van 2,5%, zoals gemeten met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25.The protein isolate may have an L* score of at least 70, preferably 85 to 98, as measured by the CIELAB method at pH 3.5 and a protein concentration of 2.5%, as measured by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25. For example, the L* score may be 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, or 98, as measured by the CIELAB method at pH 3.5 and a protein concentration of 2.5%, as measured by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25.

MolecuulgewichtMolecular weight

Het molecuulgewichtsprofiel van het eiwitisolaat kan zijn zoals beschreven in figuur 2a of 2b. Het eiwitisolaat kan een gemiddeld molecuulgewicht hebben, bij voorkeur een modusgemiddeld of een aantalgemiddeld molecuulgewicht, in het bereik van 5.000 tot 30.000 Da, bij voorkeur 5.000 tot 10.000 Da.The molecular weight profile of the protein isolate may be as described in Figure 2a or 2b. The protein isolate may have an average molecular weight, preferably a mode average or number average molecular weight, in the range of 5,000 to 30,000 Da, preferably 5,000 to 10,000 Da.

Met voordeel verschaft het molecuulgewichtsprofiel van het eiwitisolaat het isolaat een wenselijk smaakprofiel. In dit opzicht kan het eiwitisolaat een relatief hoog aandeel aan eiwitfragmenten hebben met een molecuulgewicht van ten minste 1.000 Da. Het percentage aan eiwit in het eiwitisolaat met een molecuulgewicht van 1.000 Da is ten minste 75% op basis van het gewicht van het eiwitisolaat, bij voorkeur 75 tot 98% op gewichtsbasis, bijvoorbeeld 75, 80, 85, 90, 95 of 98% op gewichtsbasis, zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25.Advantageously, the molecular weight profile of the protein isolate provides it with a desirable flavor profile. In this regard, the protein isolate may have a relatively high proportion of protein fragments with a molecular weight of at least 1,000 Da. The percentage of protein in the protein isolate with a molecular weight of 1,000 Da is at least 75% by weight of the protein isolate, preferably 75 to 98% by weight, for example, 75, 80, 85, 90, 95, or 98% by weight, as determined by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25.

Het eiwitisolaat heeft een bijzonder hoog percentage eiwit in het molecuulgewichtbereik van 3.000 tot 30.000 Da. Dit percentage kan ten minste 45% op basis van het gewicht van het eiwitisolaat, bij voorkeur 50 tot 75% op basis van het gewicht van het eiwitisolaat, zijn. Het percentage van het eiwit in het eiwitisolaat met een molecuulgewicht in hetThe protein isolate has a particularly high percentage of protein in the molecular weight range of 3,000 to 30,000 Da. This percentage can be at least 45% based on the weight of the protein isolate, preferably 50 to 75% based on the weight of the protein isolate. The percentage of the protein in the protein isolate with a molecular weight in the

11 BE2023/6033 bereik van 3.000 tot 10.000 Da kan ten minste 30%, bij voorkeur 35 tot 50%, op basis van het gewicht van het eiwitisolaat zijn. Het percentage aan eiwit met een molecuulgewicht in het bereik van 3.000 tot 10.000 Da kan ten minste 2% op gewichtsbasis hoger, bij voorkeur 3 tot 8% op gewichtsbasis hoger, zijn dan een eiwitisolaat dat zonder een zuursolubilisatiestap is geproduceerd, bijv. monster B.11 BE2023/6033 range of 3,000 to 10,000 Da may be at least 30%, preferably 35 to 50%, by weight of the protein isolate. The percentage of protein with a molecular weight in the range of 3,000 to 10,000 Da may be at least 2% by weight higher, preferably 3 to 8% by weight higher, than a protein isolate produced without an acid solubilization step, e.g., sample B.

Het eiwitisolaat heeft ook een hoog percentage aan eiwit met een molecuulgewicht in het bereik van ten minste 30.000 Da. Dit percentage kan ten minste 3%, bij voorkeur 5 tot 10%, zijn. Dit percentage kan ten minste 5% lager, bij voorkeur 7,5 tot 12,5% lager, zijn dan voor een eiwitisolaat dat zonder een zuursolubilisatiestap is geproduceerd, bijv. monster B.The protein isolate also has a high percentage of protein with a molecular weight in the range of at least 30,000 Da. This percentage can be at least 3%, preferably 5 to 10%. This percentage can be at least 5% lower, preferably 7.5 to 12.5% lower, than for a protein isolate produced without an acid solubilization step, e.g., sample B.

Het eiwitisolaat bevat een laag aandeel aan eiwitfragmenten met een laag molecuulgewicht, bijv. 1000 Da of minder. Zo kan bijvoorbeeld het percentage aan eiwit in het eiwitisolaat met een molecuulgewicht van 500 tot 1000 Da minder zijn dan 15% op basis van het gewicht van het eiwitisolaat, bij voorkeur 2 tot 12% op gewichtsbasis, bijvoorbeeld 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 of 12% op gewichtsbasis. Het percentage aan eiwit in het eiwitisolaat met een molecuulgewicht van 0 tot 500 Da is minder dan 10% op basis van het gewicht van het eiwitisolaat, bij voorkeur 1 tot 5% op gewichtsbasis, bijvoorbeeld 1, 2, 3, 4, 5% op gewichtsbasis. Het lage aandeel aan eiwitfragmenten met een molecuulgewicht van 1000 Da of minder, in het bijzonder 500 Da of minder, heeft een voordelige invloed op het smaakprofiel van het eiwitisolaat en kan de bitterheid van bittere smaken verminderen in vergelijking met eiwitisolaten met een hoger aandeel aan eiwitfragmenten in deze molecuulgewichtbereiken.The protein isolate contains a low proportion of low molecular weight protein fragments, e.g., 1000 Da or less. For example, the percentage of protein in the protein isolate with a molecular weight of 500 to 1000 Da may be less than 15% by weight, preferably 2 to 12% by weight, e.g., 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12% by weight. The percentage of protein in the protein isolate with a molecular weight of 0 to 500 Da is less than 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, e.g., 1, 2, 3, 4, or 5% by weight. The low proportion of protein fragments with a molecular weight of 1000 Da or less, particularly 500 Da or less, has a beneficial effect on the flavour profile of the protein isolate and can reduce the bitterness of bitter flavours compared to protein isolates with a higher proportion of protein fragments in these molecular weight ranges.

ProcesProcess

De voordelige eigenschappen van het eiwitisolaat van de onderhavige uitvinding kunnen voortkomen uit het proces waarmee het wordt gemaakt. Bijgevolg is de onderhavige uitvinding in een ander aspect gericht op een proces voor het produceren van een eiwitisolaat uit een graanmateriaal, waarbij het proces omvat: a) het onderwerpen van een waterige slurry van het graanmateriaal aan enzymatische eiwithydrolyse om een vloeibare eiwitstroom, omvattende eiwithoudend materiaal, te produceren; b) het verwijderen van vaste stoffen uit de vloeibare eiwitstroom;The advantageous properties of the protein isolate of the present invention may arise from the process by which it is made. Accordingly, in another aspect, the present invention is directed to a process for producing a protein isolate from a grain material, the process comprising: a) subjecting an aqueous slurry of the grain material to enzymatic protein hydrolysis to produce a liquid protein stream comprising proteinaceous material; b) removing solids from the liquid protein stream;

12 BE2023/6033 c) het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan een eerste filtratieproces, omvattende een of meer filtratiestappen; d) het incuberen van de vloeibare eiwitstroom bij een pH van 2 tot 5, bij voorkeur bij een temperatuur van 5 tot 70 °C; e) het verwijderen van vaste stoffen uit de vloeibare eiwitstroom; f) optioneel het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan een tweede filtratieproces, omvattende een of meer filtratiestappen; en g) het verwerken van de vloeibare eiwitstroom om het eiwitisolaat te produceren.12 BE2023/6033 c) subjecting the liquid protein stream to a first filtration process comprising one or more filtration steps; d) incubating the liquid protein stream at a pH of 2 to 5, preferably at a temperature of 5 to 70 °C; e) removing solids from the liquid protein stream; f) optionally subjecting the liquid protein stream to a second filtration process comprising one or more filtration steps; and g) processing the liquid protein stream to produce the protein isolate.

Enzymatische eiwithydrolyseEnzymatic protein hydrolysis

De waterige slurry wordt gevormd door menging van het graanmateriaal en water. De verhouding van water tot graanmateriaal (gewicht droge materie) in de waterige slurry is bij voorkeur 8:1 tot 12:1, bij voorkeur 10:1 tot 11:1. De waterige slurry wordt bij voorkeur gevormd in een dubbelwandig mengvat, bij voorkeur met verwarmingsmiddelen.The aqueous slurry is formed by mixing the grain material and water. The ratio of water to grain material (dry weight) in the aqueous slurry is preferably 8:1 to 12:1, preferably 10:1 to 11:1. The aqueous slurry is preferably formed in a double-walled mixing vessel, preferably with heating means.

De waterige slurry wordt onderworpen aan enzymatische eiwithydrolyse om een vloeibare eiwitstroom te produceren. Desgewenst kan het graanmateriaal voor en/of tijdens deze stap worden onderworpen aan deeltjesgrootteverkleining. Een willekeurige geschikte techniek voor grootteverkleining kan worden gebruikt, bijvoorbeeld malen.The aqueous slurry is subjected to enzymatic protein hydrolysis to produce a liquid protein stream. If desired, the grain material can be subjected to particle size reduction before and/or during this step. Any suitable size reduction technique can be used, such as milling.

Voorafgaand aan enzymatische eiwithydrolyse wordt de waterige slurry bij voorkeur onderworpen aan enzymatische zetmeelhydrolyse. De enzymatische zetmeelhydrolyse omvat bij voorkeur een behandeling met een glucoamylase-enzym. Geschikte glucoamylase-enzymen omvatten die die worden gebruikt in de brouwerijsector en kunnen bijvoorbeeld worden verkregen bij EDC (Enzyme Development Corporation,Prior to enzymatic protein hydrolysis, the aqueous slurry is preferably subjected to enzymatic starch hydrolysis. The enzymatic starch hydrolysis preferably involves treatment with a glucoamylase enzyme. Suitable glucoamylase enzymes include those used in the brewing industry and can be obtained, for example, from EDC (Enzyme Development Corporation,

New York) of Novozymes.New York) or Novozymes.

De enzymatische zetmeelhydrolyse wordt bij voorkeur uitgevoerd bij de natuurlijke pH van de waterige slurry. De pH kan bijvoorbeeld ongeveer 4,5 tot ongeveer 6,5 zijn (bijvoorbeeld 4,5, 5, 5,5, 6 of 6,5, of een willekeurige tussenliggende waarde).Enzymatic starch hydrolysis is preferably carried out at the natural pH of the aqueous slurry. The pH can be, for example, about 4.5 to about 6.5 (e.g., 4.5, 5, 5.5, 6, or 6.5, or any value in between).

De enzymatische zetmeelhydrolyse wordt bij voorkeur uitgevoerd bij een temperatuur van ongeveer 50 °C tot ongeveer 65 °C (bijvoorbeeld 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63 of 65 °C, of een willekeurige tussenliggende temperatuur).The enzymatic starch hydrolysis is preferably carried out at a temperature of about 50°C to about 65°C (e.g., 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63 or 65°C, or any intermediate temperature).

13 BE2023/603313 BE2023/6033

De enzymatische zetmeelhydrolyse wordt bij voorkeur uitgevoerd gedurende een periode van ten minste ongeveer 15 minuten, bij voorkeur ten minste ongeveer 20 minuten, en tot ongeveer 60 minuten, bij voorkeur ongeveer 45 minuten. De enzymatische zetmeelhydrolyse kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd gedurende een periode van 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 of 60 minuten, of een willekeurige tussenliggende periode.The enzymatic starch hydrolysis is preferably carried out for a period of at least about 15 minutes, preferably at least about 20 minutes, and up to about 60 minutes, preferably about 45 minutes. The enzymatic starch hydrolysis can be carried out, for example, for a period of 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, or 60 minutes, or any intermediate period.

De enzymatische zetmeelhydrolyse wordt bij voorkeur uitgevoerd tot ten minste ongeveer 90% op gewichtsbasis, bij voorkeur ten minste ongeveer 95% op gewichtsbasis, van het begingehalte aan zetmeel is gehydrolyseerd tot suikers (d.w.z. tot glucose en/of tot andere wateroplosbare sachariden, waaronder disachariden en andere oligosachariden met een korte keten).The enzymatic starch hydrolysis is preferably carried out until at least about 90% by weight, preferably at least about 95% by weight, of the initial starch content has been hydrolyzed to sugars (i.e., to glucose and/or to other water-soluble saccharides, including disaccharides and other short-chain oligosaccharides).

De enzymatische eiwithydrolyse omvat bij voorkeur een behandeling met een protease- enzym. Het protease-enzym is bij voorkeur een protease-enzym van levensmiddelenkwaliteit, bij voorkeur een serineprotease. Bij voorkeur is dit een alkalisch protease, bij voorkeur een endopeptidase, bij voorkeur een serine-endopeptidase.The enzymatic protein hydrolysis preferably involves treatment with a protease enzyme. The protease enzyme is preferably a food-grade protease enzyme, preferably a serine protease. Preferably, it is an alkaline protease, preferably an endopeptidase, preferably a serine endopeptidase.

Geschikte protease-enzymen kunnen bijvoorbeeld worden verkregen bij Novozymes ofSuitable protease enzymes can be obtained, for example, from Novozymes or

EDC (Enzyme Development Corporation, New York).EDC (Enzyme Development Corporation, New York).

De enzymatische eiwithydrolyse wordt bij voorkeur uitgevoerd bij een pH van ongeveer 7 tot ongeveer 10 (bijvoorbeeld 7, 7,5, 8, 8,5, 9, 9,5 of een willekeurige tussenliggende waarde), bij voorkeur bij een pH van ongeveer 9. De doel-pH kan worden bereikt door voorafgaand aan de behandeling met het enzym een alkali zoals natrium- en/of kaliumhydroxide toe te voegen.The enzymatic protein hydrolysis is preferably carried out at a pH of about 7 to about 10 (e.g., 7, 7.5, 8, 8.5, 9, 9.5, or any value in between), preferably at a pH of about 9. The target pH can be achieved by adding an alkali such as sodium and/or potassium hydroxide prior to treatment with the enzyme.

De enzymatische eiwithydrolyse wordt bij voorkeur uitgevoerd bij een temperatuur van ongeveer 50 °C tot ongeveer 75 °C (bijvoorbeeld 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74 of 75 °C, of een willekeurige tussenliggende temperatuur), bij voorkeur ongeveer 55 °C tot ongeveer 68°C, bij voorkeur ongeveer 55 °C tot ongeveer 65 °C.The enzymatic protein hydrolysis is preferably carried out at a temperature of about 50°C to about 75°C (e.g., 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, or 75°C, or any temperature in between), preferably about 55°C to about 68°C, preferably about 55°C to about 65°C.

De enzymatische eiwithydrolyse wordt bij voorkeur uitgevoerd gedurende een periode van ten minste ongeveer 15 minuten, bij voorkeur ten minste ongeveer 20 minuten, enThe enzymatic protein hydrolysis is preferably carried out for a period of at least about 15 minutes, preferably at least about 20 minutes, and

14 BE2023/6033 tot ongeveer 80 minuten, bij voorkeur ongeveer 60 minuten. De enzymatische eiwithydrolyse kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd gedurende een periode van 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 of 80 minuten, of een willekeurige tussenliggende periode.14 BE2023/6033 to about 80 minutes, preferably about 60 minutes. The enzymatic protein hydrolysis can be carried out, for example, for a period of 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, or 80 minutes, or any intermediate period.

De enzymatische eiwithydrolyse wordt bij voorkeur uitgevoerd tot een hydrolysegraad (dH) tussen 1 en 10 (bijvoorbeeld 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 of 10, of een willekeurige tussenliggende waarde) is bereikt, bij voorkeur tot een dH tussen 2 en 8, met meer voorkeur 3 tot 5, is bereikt. Zoals hier gebruikt, kan de dH worden bepaald onder gebruikmaking van de pH-stat-werkwijze, door alkali (bijv. NaOH) toe te voegen en de volgende formule toe te passen:The enzymatic protein hydrolysis is preferably carried out until a degree of hydrolysis (dH) of between 1 and 10 (e.g., 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10, or any intermediate value) is reached, preferably between 2 and 8, more preferably 3 to 5. As used herein, the dH may be determined using the pH stat method, by adding alkali (e.g., NaOH) and applying the following formula:

BxNBxN

A= MD C 2) My) * 100 gew.% waarbij B het verbruikte volume alkali (ml) is, Ns de normaliteit van de alkali is, a de gemiddelde dissociatiegraad van aminozuren is (doorgaans wordt hier 0,93 gebruikt), hot het totale gehalte aan peptidebindingen (of aminozuurgehalte) in 1 g eiwit is (meg/g; doorgaans wordt hier 9 meg/g gebruikt) en Mp de massa van het aanwezige eiwit (g) is.A= MD C 2) My) * 100 wt% where B is the volume of alkali consumed (ml), Ns is the normality of the alkali, a is the average degree of dissociation of amino acids (typically 0.93 is used), hot is the total peptide bond content (or amino acid content) in 1 g of protein (meg/g; typically 9 meg/g is used) and Mp is the mass of protein present (g).

De enzymatische zetmeelhydrolyse (indien uitgevoerd) en de enzymatische eiwithydrolyse vinden bij voorkeur plaats in het dubbelwandige mengvat waarin de waterige slurry wordt gevormd.The enzymatic starch hydrolysis (if performed) and the enzymatic protein hydrolysis preferably take place in the double-walled mixing vessel in which the aqueous slurry is formed.

Na de enzymatische eiwithydrolyse wordt (worden) het (de) enzym(en) bij voorkeur geïnactiveerd door verhoging van de temperatuur, bijvoorbeeld tot ongeveer 75 tot ongeveer 90 °C (bijvoorbeeld ongeveer 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89 of 90 °C, of een willekeurige tussenliggende temperatuur), bij voorkeur tot ongeveer 80 °C, gedurende tot ongeveer 35 minuten, bijvoorbeeld tot ongeveer 25 minuten, gedurende bijvoorbeeld tot ongeveer 10, 15, 20 of 25 minuten, of gedurende een willekeurige tussenliggende tijdsduur.Following enzymatic protein hydrolysis, the enzyme(s) is/are preferably inactivated by increasing the temperature, for example to about 75 to about 90 °C (for example about 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89 or 90 °C, or any intermediate temperature), preferably to about 80 °C, for up to about 35 minutes, for example up to about 25 minutes, for example up to about 10, 15, 20 or 25 minutes, or for any intermediate time.

Na de enzymatische eiwithydrolyse worden vaste stoffen verwijderd uit de vloeibare eiwitstroom. De verwijdering van vaste stoffen gebeurt bij voorkeur door decantatie, bij voorkeur onder gebruikmaking van decantatiecentrifuges. Op de vaste stoffen kan drukAfter enzymatic protein hydrolysis, solids are removed from the liquid protein stream. The removal of solids is preferably done by decantation, preferably using decantation centrifuges. Pressure can be applied to the solids.

15 BE2023/6033 worden uitgeoefend voor het maximaliseren van de terugwinning van vloeibare eiwitstroom, bijvoorbeeld onder gebruikmaking van een schroefpers.15 BE2023/6033 are exercised to maximise the recovery of liquid protein flow, for example using a screw press.

De vaste stoffen die uit de vloeibare eiwitstroom worden verwijderd, worden bij voorkeur gewassen met water en het resulterende waswater wordt dan gecombineerd met de vloeibare eiwitstroom, opnieuw voor het maximaliseren van de terugwinning van eiwitten.The solids removed from the liquid protein stream are preferably washed with water and the resulting wash water is then combined with the liquid protein stream, again to maximize protein recovery.

Eerste filtratieprocesFirst filtration process

De vloeibare eiwitstroom wordt dan onderworpen aan microfiltratie om een eiwit omvattend microfiltratiepermeaat, dat kan worden aangeduid als de vloeibare eiwitstroom, en een microfiltratieretentaat, te verkrijgen. De microfiltratie wordt bij voorkeur uitgevoerd onder gebruikmaking van een keramisch microfiltratiemembraan.The liquid protein stream is then subjected to microfiltration to obtain a protein-containing microfiltration permeate, which can be referred to as the liquid protein stream, and a microfiltration retentate. Microfiltration is preferably performed using a ceramic microfiltration membrane.

De microfiltratie wordt bij voorkeur uitgevoerd onder gebruikmaking van een microfiltratemembraan met een poriëngrootte van 0,03 tot 0,5 um (bijvoorbeeld 0,05, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25, 0,3, 0,35, 0,4, 0,45 of 0,5 um, of een willekeurige tussenliggende waarde), bij voorkeur 0,03 tot 0,25 um, bij voorkeur 0,05 tot 0,2 um, bij voorkeur 0,07 tot 0,13 um (bijvoorbeeld 0,07, 0,08, 0,09, 0,10, 0,11, 0,12 of 0,13 um, of een willekeurige tussenliggende waarde). Geschikte microfiltratiemembranen zijn te verkrijgen bij PallMicrofiltration is preferably performed using a microfiltration membrane with a pore size of 0.03 to 0.5 µm (e.g., 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, or 0.5 µm, or any intermediate value), preferably 0.03 to 0.25 µm, preferably 0.05 to 0.2 µm, preferably 0.07 to 0.13 µm (e.g., 0.07, 0.08, 0.09, 0.10, 0.11, 0.12, or 0.13 µm, or any intermediate value). Suitable microfiltration membranes are available from Pall.

Corporation. De microfiltratie omvat bij voorkeur een diafiltratiestap.Corporation. Microfiltration preferably includes a diafiltration step.

Het microfiltratieretentaat kan worden onderworpen aan enzymatische eiwithydrolyse in een rehydrolysestap, en het vloeibare product van de rehydrolysestap kan worden gecombineerd met de vloeibare eiwitstroom. Rehydrolyse van het microfiltratieretentaat kan de terugwinning van eiwitten met voordeel verbeteren.The microfiltration retentate can be subjected to enzymatic protein hydrolysis in a rehydrolysis step, and the liquid product of the rehydrolysis step can be combined with the liquid protein stream. Rehydrolysis of the microfiltration retentate can advantageously improve protein recovery.

Het microfiltratiepermeaat wordt onderworpen aan nanofiltratie bij een aangelegde druk van 1,0 bar (100 kPa) tot 8,0 bar (800 kPa) om een nanofiltratiepermeaat en een eiwit omvattend nanofiltratieretentaat te verkrijgen, dat kan worden aangeduid als de vloeibare eiwitstroom. De aangelegde druk is een algemeen bekend begrip in het gebied van filtratie en heeft betrekking op de druk waarmee de toevoer naar het filtratemembraan wordt toegevoerd. De druk wordt doorgaans geregeld door een toevoerpomp en geregeld door druksensoren om te zorgen voor handhaving van een constante doeltoevoerdruk.The microfiltration permeate is subjected to nanofiltration at an applied pressure of 1.0 bar (100 kPa) to 8.0 bar (800 kPa) to obtain a nanofiltration permeate and a protein-containing nanofiltration retentate, which can be referred to as the liquid protein stream. The applied pressure is a common term in the filtration field and refers to the pressure at which the feed is applied to the filtration membrane. The pressure is typically controlled by a feed pump and monitored by pressure sensors to ensure a constant target feed pressure is maintained.

18 BE2023/603318 BE2023/6033

Nanofiltratie wordt doorgaans uitgevoerd bij een aangelegde druk van ten minste ongeveer 10 bar (1.000 kPa) en tot ongeveer 40 bar (4.000 kPa). De onderhavige uitvinders hebben geconstateerd dat door nanofiltratie bij een lagere aangelegde druk van 1 bar (100 kPa) tot 10 bar (800 kPa) uit te voeren, een eiwitisolaat met een gunstiger smaak- en oplosbaarheidsprofiel kan worden geproduceerd.Nanofiltration is typically performed at an applied pressure of at least about 10 bar (1,000 kPa) and up to about 40 bar (4,000 kPa). The present inventors have found that by performing nanofiltration at a lower applied pressure of 1 bar (100 kPa) to 10 bar (800 kPa), a protein isolate with a more favorable flavor and solubility profile can be produced.

De nanofiltratie kan worden uitgevoerd bij een aangelegde druk van 1,3 bar (130 kPa) tot 3,3 bar (330 kPa), bij voorkeur 1,4 bar (140 kPa) tot 3,2 bar (320 kPa), bij voorkeur 1,5 bar (150 kPa) tot 3 bar (300 kPa). De nanofiltratie kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd bij een aangelegde druk van 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2 of 3,3 bar (130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320 of 330 kPa), of een willekeurige tussenliggende waarde.The nanofiltration can be carried out at an applied pressure of 1.3 bar (130 kPa) to 3.3 bar (330 kPa), preferably 1.4 bar (140 kPa) to 3.2 bar (320 kPa), preferably 1.5 bar (150 kPa) to 3 bar (300 kPa). For example, the nanofiltration can be carried out at an applied pressure of 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2 or 3.3 bar (130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320 or 330 kPa), or any intermediate value.

De nanofiltratie wordt bij voorkeur uitgevoerd onder gebruikmaking van een nanofiltratemembraan met een molecuulgewicht-afkapwaarde (MWCO) van 500 tot 2.000 Da, bij voorkeur 800 tot 2.000 Da, bij voorkeur 800 tot 1.200 Da. Nanofiltratie kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd onder gebruikmaking van een nanofiltratiemembraan met een molecuulgewicht-afkapwaarde (MWCO) van 500, 600, 700, 800, 900, 1.000, 1.100, 1.200, 1.300, 1.400, 1.500, 1.600, 1.700, 1.800, 1.900 of 2.000 Da, of een willekeurige tussenliggende waarde. Geschikte microfiltratemembranen zijn te verkrijgen bij MICRODYN-NADIR.Nanofiltration is preferably performed using a nanofiltration membrane with a molecular weight cutoff (MWCO) of 500 to 2,000 Da, preferably 800 to 2,000 Da, and preferably 800 to 1,200 Da. Nanofiltration can be performed, for example, using a nanofiltration membrane with a molecular weight cutoff (MWCO) of 500, 600, 700, 800, 900, 1,000, 1,100, 1,200, 1,300, 1,400, 1,500, 1,600, 1,700, 1,800, 1,900, or 2,000 Da, or any intermediate value. Suitable microfiltration membranes are available from MICRODYN-NADIR.

Het nanofiltratieretentaat heeft bij voorkeur een totaal vastestofgehalte van 15 tot 25% op gewichtsbasis, bij voorkeur 18 tot 22% op gewichtsbasis, en een eiwitgehalte (% droge materie op gewichtsbasis) van ten minste 80%, bij voorkeur ten minste 85%, zoals bepaald met AOAC 990.03 of AOAC 992.15.The nanofiltration retentate preferably has a total solids content of 15 to 25% by weight, preferably 18 to 22% by weight, and a protein content (% dry matter by weight) of at least 80%, preferably at least 85%, as determined by AOAC 990.03 or AOAC 992.15.

Optioneel bleekprocesOptional bleaching process

Optioneel kan het proces van de onderhavige uitvinding een stap omvatten van het bleken van de vloeibare eiwitstroom met een bleekmiddel. Het bleken van de vloeibare eiwitstroom kan de helderheid van het eiwitisolaat vergroten, waardoor het eiwitisolaat mogelijk minder invloed heeft op de visuele eigenschappen van een voedingsmiddel of drank waarin het wordt opgenomen.Optionally, the process of the present invention may include a step of bleaching the liquid protein stream with a bleaching agent. Bleaching the liquid protein stream can increase the clarity of the protein isolate, potentially reducing the impact of the protein isolate on the visual properties of a food or beverage in which it is incorporated.

17 BE2023/603317 BE2023/6033

Het bleekproces kan plaatsvinden tussen stappen (c) en (d), d.w.z. het bleken kan plaatsvinden tussen het eerste filtratieproces (stap c)) en de stap van het incuberen van de vloeibare eiwitstroom (stap d)).The bleaching process can take place between steps (c) and (d), i.e. bleaching can take place between the initial filtration process (step c)) and the step of incubating the liquid protein stream (step d)).

Het bleekproces kan de volgende stappen omvatten: het bleken van de vloeibare eiwitstroom met een bleekmiddel; en het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan nanofiltratie om een nanofiltratiepermeaat en een nanofiltratieretentaat te verkrijgen, waarbij het nanofiltratieretentaat de vloeibare eiwitstroom omvat.The bleaching process may comprise the steps of: bleaching the liquid protein stream with a bleaching agent; and subjecting the liquid protein stream to nanofiltration to obtain a nanofiltration permeate and a nanofiltration retentate, the nanofiltration retentate comprising the liquid protein stream.

De stap van het bleken kan het behandelen van de vloeibare eiwitstroom met een bleekmiddel bij een temperatuur van ten minste 50 °C en een pH van ten minste 5 omvatten. De temperatuur tijdens de stap van het bleken kan 50 tot 100 °C, bij voorkeur 70 tot 98 °C, met meer voorkeur 80 tot 95 °C, bijvoorbeeld 80, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94 of 95 °C, zijn. Hoge temperaturen (d.w.z. 80 °C en hoger) verdienen de voorkeur om het tijdsbestek waarin het bleken plaatsvindt te verkorten. De pH tijdens de stap van het behandelen van de vloeibare eiwitstroom met een bleekmiddel kan belangrijk zijn omdat een lage pH kan leiden tot neerslag van het eiwithoudende materiaal. De pH tijdens het bleken kan 5 tot 10, bij voorkeur 6 tot 9,5, met meer voorkeur 7 tot 8, zijn.The bleaching step may comprise treating the liquid protein stream with a bleaching agent at a temperature of at least 50°C and a pH of at least 5. The temperature during the bleaching step may be from 50 to 100°C, preferably from 70 to 98°C, more preferably from 80 to 95°C, for example, 80, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, or 95°C. High temperatures (i.e., 80°C and above) are preferred to shorten the bleaching time. The pH during the bleaching step may be important because a low pH can lead to precipitation of the proteinaceous material. The pH during the bleaching step may be from 5 to 10, preferably from 6 to 9.5, more preferably from 7 to 8.

In voorkeursuitvoeringsvormen is het bleekmiddel er een of meer die zijn gekozen uit de groep bestaande uit natriummetabisulfiet, kaliummetabisulfiet, benzoylwaterstofperoxide, ureumwaterstofperoxide en waterstofperoxide, bij voorkeur waarbij het bleekmiddel waterstofperoxide is. Het waterstofperoxide kan worden verschaft in een concentratie van 20 tot 45% (gew./gew.) in waterige oplossing, bijvoorbeeld 35% (gew./gew.) in waterige oplossing.In preferred embodiments, the bleaching agent is one or more selected from the group consisting of sodium metabisulfite, potassium metabisulfite, benzoyl hydrogen peroxide, urea hydrogen peroxide, and hydrogen peroxide, preferably wherein the bleaching agent is hydrogen peroxide. The hydrogen peroxide may be provided in a concentration of 20 to 45% (w/w) in aqueous solution, for example, 35% (w/w) in aqueous solution.

De gebruikte hoeveelheid bleekmiddel die wordt gebruikt in de bleekstap kan ten minste 0,25 mol bleekmiddel per kilogram te bleken eiwit (mol/kg eiwit) zijn, zoals bepaald metThe amount of bleaching agent used in the bleaching step may be at least 0.25 moles of bleaching agent per kilogram of protein to be bleached (mol/kg protein) as determined by

AOAC 990.03 of AOAC 992.15. Bij voorkeur is de hoeveelheid bleekmiddel 0,5 tot 100 mol/kg eiwit, met meer voorkeur 1 tot 75 mol/kg, met meer voorkeur 2 tot 50 mol/kg eiwit, met meer voorkeur 2,5 tot 5 mol/kg eiwit, bijvoorbeeld 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3, 3,1,AOAC 990.03 or AOAC 992.15. Preferably the amount of bleaching agent is from 0.5 to 100 mol/kg protein, more preferably from 1 to 75 mol/kg, more preferably from 2 to 50 mol/kg protein, more preferably from 2.5 to 5 mol/kg protein, for example 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3, 3.1,

18 BE2023/6033 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4, 4,1, 4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9 of 5 mol/kg eiwit, of een willekeurige tussenliggende waarde.18 BE2023/6033 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9 or 5 mol/kg protein, or any intermediate value.

De gebruikte hoeveelheid bleekmiddel die wordt gebruikt in de bleekstap kan ook worden beschreven in gram bleekmiddel per kilogram te bleken eiwit (g/kg eiwit), zoals bepaald met AOAC 990.03 of AOAC 992.15. Dienovereenkomstig kan de hoeveelheid bleekmiddel ten minste 10 g/kg eiwit, bij voorkeur 17,5 tot 1750 g/kg eiwit, bij voorkeur 35 tot 875 g/kg, bij voorkeur 52,5 g/kg eiwit tot 210 g/kg eiwit, met meer voorkeur 85 tot 175 g/kg eiwit, met meer voorkeur 110 tot 150 g/kg eiwit, bijvoorbeeld 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145 of 150 g/kg eiwit, zijn, of een willekeurige tussenliggende waarde.The amount of bleaching agent used in the bleaching step may also be described in grams of bleaching agent per kilogram of protein to be bleached (g/kg protein), as determined by AOAC 990.03 or AOAC 992.15. Accordingly, the amount of bleaching agent may be at least 10 g/kg protein, preferably from 17.5 to 1750 g/kg protein, preferably from 35 to 875 g/kg, preferably from 52.5 to 210 g/kg protein, more preferably from 85 to 175 g/kg protein, more preferably from 110 to 150 g/kg protein, for example 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145 or 150 g/kg protein, or any value in between.

Zoals hierboven vermeld, kan het bleekmiddel worden toegevoegd als een verdunde oplossing, die een oplossing in water kan zijn van 20 tot 45% (gew./gew.), bij voorkeur 30 tot 40% (gew./gew.), met meer voorkeur 35% (gew./gew.). Als verdunde oplossing kan het bleekmiddel worden toegevoegd in een hoeveelheid van ten minste 10 gram bleekmiddel per kilogram eiwit (g/kg eiwit), zoals bepaald met AOAC 990.03 of AOAC 992.15, bij voorkeur 17,5 tot 1750 g/kg eiwit, bij voorkeur 50 tot 750 g/kg eiwit, met meer voorkeur 250 g/kg tot 500 g/kg eiwit, met meer voorkeur 325 tot 425 g/kg eiwit, bijvoorbeeld 325, 330, 335, 340, 345, 350, 355, 360, 365, 370, 375, 380, 385, 390, 395, 400, 405, 410, 415, 420 of 425 g/kg eiwit.As mentioned above, the bleaching agent may be added as a dilute solution, which may be a 20 to 45% w/w solution in water, preferably 30 to 40% w/w, more preferably 35% w/w. As a dilute solution, the bleaching agent may be added in an amount of at least 10 grams of bleach per kilogram of protein (g/kg protein) as determined by AOAC 990.03 or AOAC 992.15, preferably 17.5 to 1750 g/kg protein, preferably 50 to 750 g/kg protein, more preferably 250 g/kg to 500 g/kg protein, more preferably 325 to 425 g/kg protein, for example 325, 330, 335, 340, 345, 350, 355, 360, 365, 370, 375, 380, 385, 390, 395, 400, 405, 410, 415, 420 or 425 g/kg protein.

Het incuberen van de vloeibare eiwitstroomIncubating the liquid protein stream

De stap van het incuberen van de vloeibare eiwitstroom is in het bijzonder van belang om de voordelige kenmerken van het eiwitisolaat te verschaffen. Deze stap heeft tot doel om de eiwitfragmenten die de grootste negatieve invloed op de wateroplosbaarheid bij een pH lager dan 7 hebben te laten neerslaan, zodat ze door latere filtratiestappen kunnen worden verwijderd. Met andere woorden, deze stap kan een zuursolubilisatie- of stabilisatiestap zijn. Dit doel moet echter worden afgewogen tegen de noodzaak om een hoog eiwitgehalte te handhaven en een wenselijk smaakprofiel te handhaven.The step of incubating the liquid protein stream is particularly important for imparting the beneficial characteristics of the protein isolate. This step aims to precipitate the protein fragments that have the greatest negative impact on water solubility at pH below 7, so that they can be removed by subsequent filtration steps. In other words, this step can be an acid solubilization or stabilization step. However, this objective must be balanced against the need to maintain a high protein content and a desirable flavor profile.

De eiwitoplosbaarheid is afhankelijk van een aantal factoren, zoals temperatuur, pH, concentratie en de aard van de eiwitfragmenten. De onderhavige uitvinders hebben geconstateerd dat er tussen deze factoren een complex onderling verband bestaat, in het bijzonder pH en temperatuur.Protein solubility depends on several factors, such as temperature, pH, concentration, and the nature of the protein fragments. The present inventors have discovered a complex interrelationship between these factors, particularly pH and temperature.

19 BE2023/603319 BE2023/6033

Gelet op het bovenstaande kan de stap van het incuberen worden uitgevoerd bij een pH van 2 tot 5, bij voorkeur 3 tot 4, bijvoorbeeld 3, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9 of 4. In één uitvoeringsvorm kan de pH ongeveer 3,5 zijn. Bij pH's die binnen deze bereiken vallen, kan het zijn dat het zuuronstabiele eiwithoudende materiaal geen netto elektrische lading heeft. De uitvinders hebben geconstateerd dat incubatie bij deze pH's een voordelige invloed heeft op de wateroplosbaarheid van het isolaat.In view of the foregoing, the incubation step may be carried out at a pH of 2 to 5, preferably 3 to 4, for example, 3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, or 4. In one embodiment, the pH may be about 3.5. At pHs within these ranges, the acid-labile proteinaceous material may have no net electrical charge. The inventors have found that incubation at these pHs has a beneficial effect on the water solubility of the isolate.

De stap van het incuberen wordt bij voorkeur uitgevoerd bij 5 tot 70 °C. Deze kan worden uitgevoerd bij een temperatuur van 10 tot 30 °C, met meer voorkeur 15 tot 25 °C, bijvoorbeeld 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 of 25 °C. De onderhavige uitvinders hebben een aantal incubatietemperaturen getest, voordat ze tot deze voorkeursbereiken zijn gekomen. Bij lagere temperaturen kan aanzienlijke eiwitneerslag optreden, waardoor het eiwitgehalte van het isolaat kan dalen, terwijl bij hogere temperaturen bepaalde eiwitten beter oplosbaar worden terwijl andere coaguleren en neerslaan, wat invloed heeft op het profiel van het isolaat.The incubation step is preferably carried out at 5 to 70°C. It may be carried out at a temperature of 10 to 30°C, more preferably 15 to 25°C, for example 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 or 25°C. The present inventors tested a number of incubation temperatures before arriving at these preferred ranges. At lower temperatures, significant protein precipitation can occur, which can reduce the protein content of the isolate, while at higher temperatures, certain proteins become more soluble while others coagulate and precipitate, affecting the isolate's protein profile.

Incubatie binnen de pH en de voorkeurstemperatuurbereiken van het onderhavige proces verschaft een oplossing met kleur- en troebelheidswaarden die gedurende lange tiidsperioden stabiel zijn (zie figuren 3a-3f), die aangeven dat zij gunstig zijn om een isolaat te verkrijgen dat gedurende langere tijdsperioden een hoge oplosbaarheid heeft.Incubation within the preferred pH and temperature ranges of the present process provides a solution with color and turbidity values that are stable over long periods of time (see Figures 3a-3f), indicating that they are beneficial in obtaining an isolate that has high solubility over extended periods of time.

Dienovereenkomstig kan in voorkeursuitvoeringsvormen de stap van het incuberen worden uitgevoerd bij een pH van 3 tot 4 en een temperatuur van 15 tot 25 °C.Accordingly, in preferred embodiments, the incubating step may be carried out at a pH of 3 to 4 and a temperature of 15 to 25°C.

De stap van het incuberen kan worden uitgevoerd gedurende ten minste 10 minuten, bij voorkeur 30 minuten tot 5 uur, met meer voorkeur 45 tot 90 minuten, bijvoorbeeld 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 of 90 minuten. De concentratie van het eiwithoudende materiaal zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25 tijdens de stap van het incuberen kan tot 30% vaste stof op gewichtsbasis zijn, bij voorkeur 1 tot 20% vaste stof op gewichtsbasis, met meer voorkeur 5 tot 15% vaste stof op gewichtsbasis, bijvoorbeeld 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 of 15% vaste stof op gewichtsbasis.The incubating step may be carried out for at least 10 minutes, preferably from 30 minutes to 5 hours, more preferably from 45 to 90 minutes, for example 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 or 90 minutes. The concentration of the proteinaceous material as determined by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25 during the incubating step may be up to 30% solids by weight, preferably from 1 to 20% solids by weight, more preferably from 5 to 15% solids by weight, for example 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 or 15% solids by weight.

Volgens het voorgaande kan in voorkeursuitvoeringsvormen de stap van het incuberen worden uitgevoerd bij een pH van 3 tot 4 en een temperatuur van 15 tot 25 °C gedurendeIn accordance with the foregoing, in preferred embodiments, the step of incubating may be carried out at a pH of 3 to 4 and a temperature of 15 to 25°C for

20 BE2023/6033 45 tot 90 minuten. In deze uitvoeringsvorm kan de eiwitconcentratie 5 tot 15% vaste stof op gewichtsbasis zijn, zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25.20 BE2023/6033 45 to 90 minutes. In this embodiment, the protein concentration can be 5 to 15% solids by weight, as determined by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25.

Na de stap van het incuberen van het vloeibare eiwit worden de vaste stoffen verwijderd uit de vloeibare eiwitstroom. De verwijdering van vaste stoffen kan gebeuren door decantatie of centrifugatie.After the liquid protein incubation step, the solids are removed from the liquid protein stream. Solids can be removed by decantation or centrifugation.

De vloeibare eiwitstroom kan na het incuberen van de vloeibare eiwitstroom gepasteuriseerd worden, bijvoorbeeld door deze gedurende 30 tot 180 seconden bij 65 tot 95 °C te behandelen, bij voorkeur bij 77 °C gedurende 90 seconden.After incubating the liquid protein stream, the liquid protein stream may be pasteurized, for example, by treating it at 65 to 95°C for 30 to 180 seconds, preferably at 77°C for 90 seconds.

Optionele tweede filtratieprocesOptional second filtration process

De vloeibare eiwitstroom kan, nadat de vaste stoffen eruit zijn verwijderd, worden onderworpen aan een filtratieproces dat een of meer filtratiestappen omvat, dat kan worden aangeduid als het tweede filtratieproces. Bijgevolg wordt in bepaalde uitvoeringsvormen het tweede filtratieproces niet verricht en wordt in bepaalde uitvoeringsvormen het tweede filtratieproces wel verricht.After the solids have been removed, the liquid protein stream may be subjected to a filtration process comprising one or more filtration steps, which may be referred to as the second filtration process. Therefore, in some embodiments, the second filtration process is not performed, and in some embodiments, the second filtration process is performed.

Het tweede filtratieproces kan microfiltratie omvatten. Het tweede filtratieproces kan in een eerste variatie het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan microfiltratie omvatten, die wordt uitgevoerd onder gebruikmaking van een keramisch membraan bij een temperatuur van 4 tot 70 °C. Bij voorkeur kan de temperatuur tussen 5 en 25 °C liggen, bijvoorbeeld 5, 10, 15, 20 of 25 °C. Geschikte keramische membranen worden onder meer in de handel gebracht door TAMI Industries of Pall® Corporation.The second filtration process may include microfiltration. In a first variation, the second filtration process may include subjecting the liquid protein stream to microfiltration, which is performed using a ceramic membrane at a temperature of 4 to 70°C. Preferably, the temperature may be between 5 and 25°C, for example, 5, 10, 15, 20, or 25°C. Suitable ceramic membranes are marketed by, among others, TAMI Industries and Pall® Corporation.

De poriëngrootte van het keramische membraan kan tot 2 um bedragen, met meer voorkeur 0,1 tot 1,5 um, bijvoorbeeld 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,8, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4 of 1,5 um. In specifieke uitvoeringsvormen kan de poriëngrootte 0,14, 0,2, 0,45, 0,8 of 1,2 um zijn. De microfiltratie kan worden uitgevoerd bij een druk van 0,5 tot 2 bar, bijvoorbeeld 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9 of 2 bar. In bepaalde uitvoeringsvormen kan de druk 1 bar zijn.The pore size of the ceramic membrane can be up to 2 µm, more preferably 0.1 to 1.5 µm, for example 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.8, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, or 1.5 µm. In specific embodiments, the pore size can be 0.14, 0.2, 0.45, 0.8, or 1.2 µm. Microfiltration can be performed at a pressure of 0.5 to 2 bar, for example 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, or 2 bar. In certain embodiments, the pressure can be 1 bar.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de eerste variatie omvat het tweede filtratieproces het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan microfiltratie, die wordt uitgevoerdIn a preferred embodiment of the first variation, the second filtration process comprises subjecting the liquid protein stream to microfiltration, which is performed

21 BE2023/6033 onder gebruikmaking van een keramisch membraan bij een temperatuur van 5 tot 25 °C, waarbij het keramische membraan een poriëngrootte heeft van 0,1 tot 0,3 um. Dit kan worden gecombineerd met een stap van incuberen, die wordt uitgevoerd bij een pH van 3 tot 4 en een temperatuur van 15 tot 25 °C.21 BE2023/6033 using a ceramic membrane at a temperature of 5 to 25°C, with the ceramic membrane having a pore size of 0.1 to 0.3 µm. This can be combined with an incubation step, which is carried out at a pH of 3 to 4 and a temperature of 15 to 25°C.

Volgens de voorkeursuitvoeringsvorm van de eerste variatie is de onderhavige uitvinding gericht op een proces voor het produceren van een eiwitisolaat uit een graanmateriaal, waarbij het proces omvat: a) het onderwerpen van een waterige slurry van het graanmateriaal aan enzymatische eiwithydrolyse om een vloeibare eiwitstroom, omvattende eiwithoudend materiaal, te produceren; b) het verwijderen van vaste stoffen uit de vloeibare eiwitstroom; c) het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan een eerste filtratieproces, omvattende een of meer filtratiestappen; d) het incuberen van de vloeibare eiwitstroom bij een pH van 3 tot 4 bij een temperatuur van 15 tot 25 °C; e) het verwijderen van vaste stoffen uit de vloeibare eiwitstroom; f) hetonderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan een tweede filtratieproces, omvattende het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan microfiltratie, die wordt uitgevoerd onder gebruikmaking van een keramisch membraan bij een temperatuur van 5 tot 25 °C, waarbij het keramische membraan een poriëngrootte heeft van 0,1 tot 0,3 um; en g) het verwerken van de vloeibare eiwitstroom om het eiwitisolaat te produceren.In accordance with the preferred embodiment of the first variation, the present invention is directed to a process for producing a protein isolate from a grain material, the process comprising: a) subjecting an aqueous slurry of the grain material to enzymatic protein hydrolysis to produce a liquid protein stream comprising proteinaceous material; b) removing solids from the liquid protein stream; c) subjecting the liquid protein stream to a first filtration process comprising one or more filtration steps; d) incubating the liquid protein stream at a pH of 3 to 4 at a temperature of 15 to 25°C; e) removing solids from the liquid protein stream; f) subjecting the liquid protein stream to a second filtration process comprising subjecting the liquid protein stream to microfiltration carried out using a ceramic membrane at a temperature of from 5 to 25 °C, the ceramic membrane having a pore size of from 0.1 to 0.3 µm; and g) processing the liquid protein stream to produce the protein isolate.

In een tweede variatie omvat het tweede filtratieproces het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan filtratie bij minder dan 4 °C. De filtratie kan worden uitgevoerd onder gebruikmaking van cellulosefiltervellen, zoals in de handel gebracht door PallIn a second variation, the second filtration process involves subjecting the liquid protein stream to filtration at less than 4°C. The filtration can be performed using cellulose filter sheets, such as those marketed by Pall.

Corporation. De temperatuur van de filtratie dient laag te zijn, bij voorkeur —2 tot 4 °C, met meer voorkeur —0,5 tot 1,5 °C, bijvoorbeeld —0,5, 0,4, —0,3, —0,2, 0,1, 0, 0,1, 0,2, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4 of 1,5 °C.Corporation. The filtration temperature should be low, preferably -2 to 4 °C, more preferably -0.5 to 1.5 °C, e.g., -0.5, 0.4, -0.3, -0.2, 0.1, 0, 0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, or 1.5 °C.

De filtratie kan worden uitgevoerd met een of meer stabilisatiemiddelen. Deze kunnen worden gekozen uit de groep bestaande uit diatomeeënaarde, perliet, actieve kool, polyvinylpolypyrolidon, silicagel, colloïdale silica en looizuur. Zo kunnenThe filtration can be carried out with one or more stabilizing agents. These can be selected from the group consisting of diatomaceous earth, perlite, activated carbon, polyvinylpolypyrrolidone, silica gel, colloidal silica, and tannic acid.

22 BE2023/6033 diatomeeënaarde en looizuur worden gebruikt. Deze stabilisatiemiddelen kunnen vóór de filtratie aan de te filtreren oplossing worden toegevoegd. Ze kunnen alternatief in het filter geïmpregneerd zijn, bijvoorbeeld Pall Seitz®-filtervellen.22 BE2023/6033 diatomaceous earth and tannic acid are used. These stabilizers can be added to the solution to be filtered before filtration. Alternatively, they can be impregnated into the filter, for example, Pall Seitz® filter sheets.

Diatomeeënaarde (ook bekend als kiezelgoer of celiet) is doorgaans samengesteld uit silica, alumina en ijzeroxide als minder belangrijke componenten. Als diatomeeënaarde met de vloeibare eiwitstroom wordt gemengd, wordt deze gemengd tot een concentratie van 1 g/l tot 10 g/l, met meer voorkeur 3 tot 9 g/l, bijvoorbeeld 3, 4, 5, 6, 7, 8 of 9 g/l.Diatomaceous earth (also known as kieselguhr or celite) is typically composed of silica, alumina, and iron oxide as minor components. When diatomaceous earth is mixed with the liquid protein stream, it is mixed to a concentration of 1 g/L to 10 g/L, more preferably 3 to 9 g/L, for example, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9 g/L.

Looizuur kan naast diatomeeënaarde of op zichzelf worden opgenomen, bij voorkeur in een concentratie van 1 tot 20 g/hl, met meer voorkeur 10 tot 15 g/hl, bijvoorbeeld 10, 11, 12, 13, 14 of 15 g/hl.Tannic acid may be included in addition to diatomaceous earth or on its own, preferably at a concentration of 1 to 20 g/hl, more preferably 10 to 15 g/hl, for example 10, 11, 12, 13, 14 or 15 g/hl.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de tweede variatie omvat het tweede filtratieproces het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan filtratie, bij voorkeur onder gebruikmaking van een cellulosefilter bij -2 tot 2 °C met diatomeeënaarde als een stabilisatiemiddel. Dit kan worden gecombineerd met een stap van incuberen, die wordt uitgevoerd bij een pH van 3 tot 4 en een temperatuur van 15 tot 25 °C.In a preferred embodiment of the second variation, the second filtration process comprises subjecting the liquid protein stream to filtration, preferably using a cellulose filter at -2 to 2°C with diatomaceous earth as a stabilizing agent. This can be combined with an incubation step, which is carried out at a pH of 3 to 4 and a temperature of 15 to 25°C.

Volgens de voorkeursuitvoeringsvorm van de tweede variatie is de onderhavige uitvinding gericht op een proces voor het produceren van een eiwitisolaat uit een graanmateriaal, waarbij het proces omvat: a) het onderwerpen van een waterige slurry van het graanmateriaal aan enzymatische eiwithydrolyse om een vloeibare eiwitstroom, omvattende eiwithoudend materiaal, te produceren; b) het verwijderen van vaste stoffen uit de vloeibare eiwitstroom; c) het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan een eerste filtratieproces, omvattende een of meer filtratiestappen; d) het incuberen van de vloeibare eiwitstroom bij een pH van 3 tot 4 bij een temperatuur van 15 tot 25 °C; e) het verwijderen van vaste stoffen uit de vloeibare eiwitstroom; f) het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan een tweede filtratieproces, omvattende het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan filtratie, bij voorkeur onder gebruikmaking van een cellulosefilter bij -2 tot 2 °C met diatomeeënaarde als een stabilisatiemiddel; enIn the preferred embodiment of the second variation, the present invention is directed to a process for producing a protein isolate from a grain material, the process comprising: a) subjecting an aqueous slurry of the grain material to enzymatic protein hydrolysis to produce a liquid protein stream comprising proteinaceous material; b) removing solids from the liquid protein stream; c) subjecting the liquid protein stream to a first filtration process comprising one or more filtration steps; d) incubating the liquid protein stream at a pH of 3 to 4 at a temperature of 15 to 25°C; e) removing solids from the liquid protein stream; f) subjecting the liquid protein stream to a second filtration process comprising subjecting the liquid protein stream to filtration, preferably using a cellulose filter at -2 to 2°C with diatomaceous earth as a stabilizing agent; and

23 BE2023/6033 g) het verwerken van de vloeibare eiwitstroom om het eiwitisolaat te produceren.23 BE2023/6033 g) processing the liquid protein stream to produce the protein isolate.

Het tweede filtratieproces kan (verder) een stap van filtratie met een stabilisatiemiddel zoals actieve kool omvatten. Met andere woorden: het tweede filtratieproces kan een stap van filtratie met actieve kool omvatten. In andere uitvoeringsvormen kan het stabilisatiemiddel er een of meer gekozen uit de groep bestaande uit diatomeeënaarde, perliet, actieve kool, polyvinylpolypyrolidon, silicagel, colloïdale silica en looizuur zijn.The second filtration process may (further) include a step of filtration with a stabilizing agent such as activated carbon. In other words, the second filtration process may include a step of filtration with activated carbon. In other embodiments, the stabilizing agent may be one or more selected from the group consisting of diatomaceous earth, perlite, activated carbon, polyvinylpolypyrrolidone, silica gel, colloidal silica, and tannic acid.

Daarnaast kan een stap van filtratie met een of meer stabilisatiemiddelen worden verricht, gekozen uit de groep bestaande uit diatomeeënaarde, perliet, actieve kool, polyvinylpolypyrolidon, silicagel, colloïdale silica en looizuur, als aanvulling op of als onderdeel van ofwel de eerste, ofwel de tweede variatie van het hierboven beschreven tweede filtratieproces. Het stabilisatiemiddel is bij voorkeur actieve kool. De actieve kool kan vóór filtratie aan de vloeibare eiwitstroom worden toegevoegd of geïmpregneerd zijn in het filter. Geschikte geïmpregneerde filters zijn onder meer de Pall Seitz® AKS4Additionally, a filtration step may be performed with one or more stabilizers selected from the group consisting of diatomaceous earth, perlite, activated carbon, polyvinylpolypyrrolidone, silica gel, colloidal silica, and tannic acid, as a supplement to or as part of either the first or second variation of the second filtration process described above. The stabilizer is preferably activated carbon. The activated carbon may be added to the liquid protein stream prior to filtration or impregnated into the filter. Suitable impregnated filters include the Pall Seitz® AKS4

Activated Carbon Sheets.Activated Carbon Sheets.

Samengenomen kunnen de stappen van incuberen en het tweede filtratieproces worden beschreven als een zuursolubilisatie/-stabilisatieproces of een proces ter verhoging van de oplosbaarheid van het eiwitisolaat in water met een zure pH.Taken together, the incubation and second filtration steps can be described as an acid solubilization/stabilization process or a process to increase the solubility of the protein isolate in acidic pH water.

Verwerking voor het produceren van het eiwitisolaatProcessing to produce the protein isolate

Het verwerken van de vloeibare eiwitstroom voor het produceren van het eiwitisolaat kan een stap omvatten van nanofiltratie van de vloeibare eiwitstroom met diafiltratie om een eiwit omvattend nanofiltratieretentaat te verschaffen. Het verwerken van de vloeibare eiwitstroom om het eiwitisolaat te produceren, omvat bij voorkeur verdamping ter verhoging van het totale vastestofgehalte tot een totaal vastestofgehalte van 10 tot 55% (bijvoorbeeld tot 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 of 50%, of een willekeurige tussenliggende waarde), bij voorkeur 25 tot 55%, en dan sproeidroging om het eiwitisolaat te produceren, dat de vorm van een poeder kan hebben.Processing the liquid protein stream to produce the protein isolate may include a step of nanofiltration of the liquid protein stream with diafiltration to provide a protein-containing nanofiltration retentate. Processing the liquid protein stream to produce the protein isolate preferably involves evaporation to increase the total solids content to a total solids content of 10 to 55% (e.g., to 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, or 50%, or any intermediate value), preferably 25 to 55%, and then spray-drying to produce the protein isolate, which may be in the form of a powder.

Het eiwitisolaat dat met het proces wordt geproduceerd, heeft bij voorkeur een totaal vastestofgehalte van ten minste 90% op gewichtsbasis, bij voorkeur ten minste 93% op gewichtsbasis (bijvoorbeeld ten minste 90, 91, 92, 93 of 94%, of een willekeurigeThe protein isolate produced by the process preferably has a total solids content of at least 90% by weight, preferably at least 93% by weight (for example at least 90, 91, 92, 93 or 94%, or any

24 BE2023/6033 tussenliggende waarde), en een eiwitgehalte (% droge materie op gewichtsbasis) van ten minste 60%, bij voorkeur 65 tot 95%, met meer voorkeur 70 tot 80% (bijvoorbeeld ten minste 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79 of 80 of een willekeurige tussenliggende waarde), zoals bepaald met AOAC 990.03 of AOAC 992.15.24 BE2023/6033 intermediate value), and a protein content (% dry matter by weight) of at least 60%, preferably 65 to 95%, more preferably 70 to 80% (for example at least 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79 or 80 or any intermediate value), as determined by AOAC 990.03 or AOAC 992.15.

In een andere uitvoeringsvorm is de onderhavige uitvinding gericht op een eiwitisolaat dat wordt verkregen of verkrijgbaar is met het hierboven beschreven proces. Het eiwitisolaat dat met dit proces wordt geproduceerd, is het hierboven besproken eiwitisolaat en dus zijn de kenmerken en uitvoeringsvormen die met betrekking tot dat isolaat worden beschreven, evenzeer van toepassing op het eiwitisolaat dat wordt verkregen of verkrijgbaar is met het hierboven beschreven proces.In another embodiment, the present invention is directed to a protein isolate obtained or obtainable by the process described above. The protein isolate produced by this process is the protein isolate discussed above, and thus the features and embodiments described with respect to that isolate apply equally to the protein isolate obtained or obtainable by the process described above.

Voedingsmiddel- en drankproductenFood and beverage products

De onderhavige uitvinding is daarnaast gericht op voedingsmiddel- of drankproducten, omvattende het hierboven gedefinieerde eiwitisolaat. De voordelige eigenschappen van het eiwitisolaat van de onderhavige uitvinding betekenen dat het bij uitstek geschikt is voor opname in voedingsmiddelen en dranken ter verhoging van het eiwitgehalte ervan en dat het de smaak, het uiterlijk en de fysische of chemische eigenschappen van het product niet significant en/of negatief beïnvloedt.The present invention is also directed to food or beverage products comprising the protein isolate defined above. The beneficial properties of the protein isolate of the present invention mean that it is ideally suited for inclusion in foods and beverages to increase their protein content and that it does not significantly and/or negatively affect the taste, appearance, or physical or chemical properties of the product.

Het eiwitisolaat is bijzonder geschikt voor opname in dranken vanwege de hoge wateroplosbaarheid ervan. Door de verbeterde oplosbaarheid bij lage pH is het eiwitisolaat van de onderhavige uitvinding geschikt voor opname in zure dranken met een pH van 2 tot 6, bij voorkeur 3 tot 5.The protein isolate is particularly suitable for inclusion in beverages due to its high water solubility. Due to its improved solubility at low pH, the protein isolate of the present invention is suitable for inclusion in acidic beverages with a pH of 2 to 6, preferably 3 to 5.

Een ander voordeel van de voordelige eigenschappen van het eiwitisolaat is dat het in grote hoeveelheden in voedingsmiddel- of drankproducten kan worden opgenomen, zoals tot 50% droge materie op basis van het gewicht van het voedingsmiddel- of drankproduct. Bij voorkeur kan het voedingsmiddel of de drank het eiwitisolaat omvatten in een hoeveelheid van 0,1% tot 30%, met meer voorkeur 0,5 tot 20%, met nog meer voorkeur 1 tot 10%, bijvoorbeeld 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 of 10% droge materie op basis van het gewicht van het voedingsmiddel of de drank.Another advantage of the beneficial properties of protein isolate is that it can be incorporated into food or beverage products in large quantities, such as up to 50% dry matter based on the weight of the food or beverage. Preferably, the food or beverage may comprise the protein isolate in an amount of 0.1% to 30%, more preferably 0.5% to 20%, even more preferably 1% to 10%, for example 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10% dry matter based on the weight of the food or beverage.

In voorkeursuitvoeringsvormen omvat de drank, bij voorkeur een koolzuurhoudende drank, het eiwitisolaat in een hoeveelheid van 0,5 tot 20% droge materie op basis vanIn preferred embodiments, the beverage, preferably a carbonated beverage, comprises the protein isolate in an amount of 0.5 to 20% dry matter on a per serving basis

25 BE2023/6033 het gewicht van de drank. De drank kan een “frisdrank” zijn, bijv. een energiedrank, een hydraterende sportdrank, een gearomatiseerde waterdrank, een drinkklare (ready-to- drink, RTD) drank zoals RTD-koffie, cola of koolzuurhoudende drank met vruchtensmaak, of een mengklare (ready-to-mix, RTM) drank. De drank kan een alcoholische drank zijn, die een gegiste alcoholische drank kan zijn, zoals een bier of cider, of een gedistilleerde alcoholische drank. De drank kan ook een alcoholvrije of alcoholarme drank zijn, zoals een alcoholvrije of alcoholarme gegiste drank. Het alcoholgehalte van deze dranken kan minder zijn dan 1% alcohol op volumebasis (alcohol by volume, ABV) of minder dan 0,5% ABV, bijvoorbeeld 0% ABV. De koolzuurhoudende drank kan worden verschaft in een fles, blik, vat of een willekeurige andere geschikte houder.25 BE2023/6033 the weight of the beverage. The beverage may be a "soft drink," e.g., an energy drink, a hydrating sports drink, a flavored water drink, a ready-to-drink (RTD) beverage such as RTD coffee, cola, or a fruit-flavored carbonated drink, or a ready-to-mix (RTM) beverage. The beverage may be an alcoholic beverage, which can be a fermented alcoholic beverage, such as beer or cider, or a distilled alcoholic beverage. The beverage may also be a non-alcoholic or low-alcohol beverage, such as a non-alcoholic or low-alcohol fermented beverage. The alcohol content of these beverages may be less than 1% alcohol by volume (ABV) or less than 0.5% ABV, e.g., 0% ABV. The carbonated beverage may be supplied in a bottle, can, keg, or any other suitable container.

Het voedingsmiddel of de drank kan verder additieven omvatten die gebruikelijk zijn in voedingsmiddel- of drankproducten, zoals een of meer van de volgende componenten: zoetstoffen, zoals stevia, monniksvruchtenextract, sucralose en/of acesulfaam K; suiker; sappen of sapconcentraten, taurine, cafeïne, een zuur, zoals fosforzuur, citroenzuur, wijnsteenzuur, appelzuur, foliumzuur en fumaarzuur; kleurstoffen; smaakstoffen, zoals framboos, aardbei, bosvruchten, banaan, citroen-limoen, lychee, perzik, kers, mango, zwarte bes, sinaasappel, passievrucht, guave en/of guarana; vruchten- of groentesap, vitaminen en mineralen.The food or beverage may further comprise additives commonly used in food or beverage products, such as one or more of the following components: sweeteners, such as stevia, monk fruit extract, sucralose and/or acesulfame K; sugar; juices or juice concentrates, taurine, caffeine, an acid such as phosphoric acid, citric acid, tartaric acid, malic acid, folic acid or fumaric acid; colourings; flavourings, such as raspberry, strawberry, berries, banana, lemon-lime, lychee, peach, cherry, mango, blackcurrant, orange, passion fruit, guava and/or guarana; fruit or vegetable juice, vitamins and minerals.

De onderhavige uitvinding zal nu verder worden beschreven aan de hand van de volgende niet-beperkende voorbeelden.The present invention will now be further described with reference to the following non-limiting examples.

VOORBEELDENEXAMPLES

Monster A is een eiwitisolaat dat uit BSG wordt bereid volgens de algemene werkwijze zoals beschreven in WO 2021/028509 A1. Monster B is een eiwitisolaat dat wordt bereid volgens de algemene werkwijze zoals beschreven in WO 2021/028509 A1 met als extra stap dat het permeaat van de microfiltratiestap is gebleekt met gebruikmaking van waterstofperoxide (35% gew./gew.) in een hoeveelheid van 4 mol/kg eiwit bij 90 °C gedurende 100 minuten, waarna het nanofiltratie en dan sproeidroging van het nanofiltratieretentaat heeft ondergaan. Monster C wordt bereid volgens onderstaand voorbeeld 3.Sample A is a protein isolate prepared from BSG according to the general method described in WO 2021/028509 A1. Sample B is a protein isolate prepared according to the general method described in WO 2021/028509 A1 with the additional step of bleaching the permeate from the microfiltration step using hydrogen peroxide (35% w/w) at 4 mol/kg protein at 90°C for 100 minutes, followed by nanofiltration and spray drying of the nanofiltration retentate. Sample C is prepared according to Example 3 below.

26 BE2023/603326 BE2023/6033

Optimalisatie van zuursolubilisatieomstandighedenOptimization of acid solubilization conditions

Er werd onderzoek gedaan naar de stabiliteit van de isolaten met een lagere oplosbaarheid bij zure pH bij verschillende temperaturen en pH's om te bepalen onder welke omstandigheden de incubatiestap moest worden verricht. Monster A werd gecombineerd met water tot een concentratie van 3,5% op gewichtsbasis en al roerend geïncubeerd onder de in tabel 1 weergegeven omstandigheden.The stability of the isolates with lower solubility at acidic pH was investigated at various temperatures and pHs to determine the appropriate incubation conditions. Sample A was combined with water to a concentration of 3.5% by weight and incubated under stirring under the conditions shown in Table 1.

Tabel 1Table 1

De monsters werden weggenomen na 0 minuten, 30 minuten, 3 uur, 6 uur, 8 uur, 14 uur en 24 uur en gecentrifugeerd (15 minuten bij 4000 tpm). Het supernatant werd geanalyseerd op helderheid (L*) onder gebruikmaking van de CIELAB-werkwijze (CR-5The samples were taken at 0 min, 30 min, 3 h, 6 h, 8 h, 14 h and 24 h and centrifuged (15 min at 4000 rpm). The supernatant was analyzed for brightness (L*) using the CIELAB method (CR-5

Konica Minolta) en troebelheid (EBC-werkwijze). De resultaten worden weergegeven in figuren 3a-3f.Konica Minolta) and turbidity (EBC method). The results are shown in Figures 3a-3f.

Incubatie bij 75 °C gaf een donkerder supernatant en een hogere troebelheid dan bij 4 °C of 20 °C, wat kan komen door een verhoogde oplosbaarheid van onstabiele eiwitten bij hogere temperatuur, die vervolgens neersloegen nadat het monster weer op omgevingstemperatuur kwam. Incubatie bij lagere temperatuur gaf een hogere troebelheid dan bij 20 °C. Men denkt dat de lagere temperaturen onstabiele eiwitten deden neerslaan. Bij 20 °C was sprake van een lage en stabiele troebelheid en elke pH- waarde bij deze temperatuur gaf vergelijkbare troebelheids- en helderheidsresultaten.Incubation at 75°C resulted in a darker supernatant and higher turbidity than at 4°C or 20°C. This may be due to increased solubility of unstable proteins at the higher temperature, which then precipitated after the sample returned to ambient temperature. Incubation at a lower temperature resulted in higher turbidity than at 20°C. It is thought that the lower temperatures caused unstable proteins to precipitate. At 20°C, turbidity was low and stable, and each pH value at this temperature gave similar turbidity and clarity results.

Dit geeft aan dat deze omstandigheden gunstig zijn om een isolaat met een hoge oplosbaarheid bij lage pH te verkrijgen.This indicates that these conditions are favorable to obtain an isolate with high solubility at low pH.

Algemene werkwijze voor het produceren van zuuroplosbaar eiwitpoeder uit BSGGeneral procedure for producing acid-soluble protein powder from BSG

Eiwitisolaten werden bereid volgens de volgende algemene werkwijze onder gebruikmaking van bierborstel, omvattende gerstbostel en ofwel maïsbostel, ofwel rijstbostel.Protein isolates were prepared according to the following general method using brewer's grains comprising barley grains and either corn grains or rice grains.

27 BE2023/603327 BE2023/6033

De toegevoerde granen werden opgevangen in een dubbelwandig mengvat met water om tot een verhouding water:drooggewicht van 10,5:1 te komen. Om het zetmeel te hydrolyseren, werd de resulterende slurry verwarmd tot 55 °C en gedurende 45 minuten behandeld met een glucoamylase-enzym (Novozymes® glucoamylase). De pH werd vervolgens met alkali verhoogd tot 9 en gedurende 45 minuten op die waarde gehouden.The grain feed was collected in a double-walled mixing vessel with water to achieve a water-to-dry weight ratio of 10.5:1. To hydrolyze the starch, the resulting slurry was heated to 55°C and treated with a glucoamylase enzyme (Novozymes® glucoamylase) for 45 minutes. The pH was then raised to 9 with alkali and held at that value for 45 minutes.

Het mengsel werd vervolgens 20 tot 60 minuten behandeld met een protease-enzym van levensmiddelenkwaliteit (Novozymes® alkaline protease) bij 60°C om de eiwitcomponent te hydrolyseren. Daarna werden de enzymen geïnactiveerd door het mengsel tot 80 °C te verwarmen en tot 25 minuten op deze temperatuur te houden.The mixture was then treated with a food-grade protease enzyme (Novozymes® alkaline protease) at 60°C for 20 to 60 minutes to hydrolyze the protein component. The enzymes were then inactivated by heating the mixture to 80°C and holding it at this temperature for up to 25 minutes.

De vaste stoffen werden van de vloeibare eiwitstroom gescheiden door decanteercentrifuges. De vloeibare eiwitstroom werd in een microfiltratiesysteem gevoerd (membranen van 0,1 um; 70 tot 80 °C; geschikte membranen verkrijgbaar bijThe solids were separated from the liquid protein stream by decanter centrifuges. The liquid protein stream was fed into a microfiltration system (0.1 µm membranes; 70 to 80 °C; suitable membranes are available from

Pall Corporation).Pall Corporation).

Het permeaat van de microfiltratie werd verwerkt in een nanofiltratiesysteem (MWCO van ongeveer 1.000 Da; geschikte membranen verkrijgbaar bij MICRODYN-NADIR).The permeate from the microfiltration was processed into a nanofiltration system (MWCO of approximately 1,000 Da; suitable membranes available from MICRODYN-NADIR).

Optioneel werd het daaruit verkregen retentaat gebleekt onder gebruikmaking van waterstofperoxide (35% gew./gew.) in een hoeveelheid van 4 mol/kg eiwit bij 90 °C gedurende 100 minuten. Het gebleekte retentaat werd verder verwerkt in een nanofiltratiesysteem (MWCO van ongeveer 1.000 Da; geschikte membranen verkrijgbaar bij MICRODYN-NADIR).Optionally, the resulting retentate was bleached using hydrogen peroxide (35% w/w) at 4 mol/kg protein at 90°C for 100 min. The bleached retentate was further processed in a nanofiltration system (MWCO of approximately 1,000 Da; suitable membranes are available from MICRODYN-NADIR).

Het uit het nanofiltratiesysteem verkregen retentaat werd op pH 3,5 gebracht en gedurende 1 uur bij 15-20°C geïncubeerd bij een eiwitgehalte van 10% op gewichtsbasis. Losse vaste stoffen werden uit de resulterende suspensie verwijderd onder gebruikmaking van een schijfstapelcentrifuge of decanteerinrichting (geschikte decanteerinrichtingen worden onder meer in de handel gebracht door GEA). Optioneel werd het filtraat van de verwijdering van de losse vaste stoffen gedurende 90 seconden gepasteuriseerd bij 77 °C.The retentate obtained from the nanofiltration system was adjusted to pH 3.5 and incubated for 1 hour at 15-20°C with a protein content of 10% by weight. Loose solids were removed from the resulting suspension using a disk-stack centrifuge or decanter (suitable decanters are available from GEA, among others). Optionally, the filtrate from the removal of loose solids was pasteurized for 90 seconds at 77°C.

28 BE2023/603328 BE2023/6033

Tweede filtratieprocesSecond filtration process

De onderhavige uitvinders hebben ontdekt dat de langetermijnoplosbaarheid van eiwitisolaat bij zure pH kan worden verbeterd door na het incubatieproces een tweede/polijstfiltratie te verrichten bij lage temperaturen.The present inventors have discovered that the long-term solubility of protein isolate at acidic pH can be improved by performing a secondary/polishing filtration at low temperatures after the incubation process.

In voorbeelden 1-6 onderging het filtraat van de verwijdering van de losse vaste stoffen een tweede filtratie volgens de omstandigheden in onderstaande tabel 3. Stap a) van de tweede filtratie werd verricht onder gebruikmaking van cellulosefiltervellen (filtervellen van het type Pall Seitz® D-400). Stap b), indien uitgevoerd, werd verricht onder gebruikmaking van filtervellen die zijn geïmpregneerd met actieve kool (Pall Seitz®In Examples 1-6, the filtrate from the removal of loose solids was subjected to a second filtration according to the conditions in Table 3 below. Step a) of the second filtration was performed using cellulose filter sheets (Pall Seitz® D-400 filter sheets). Step b), if performed, was performed using filter sheets impregnated with activated carbon (Pall Seitz®

AKS4 Activated Carbon Sheets).AKS4 Activated Carbon Sheets).

In voorbeelden 7-17 onderging het filtraat van de verwijdering van de losse vaste stoffen een tweede filtratie volgens de omstandigheden in de onderstaande tabellen 4 en 5. Stap a) van de tweede filtratie werd verricht onder gebruikmaking van een keramische microfilter bij een druk van 1 bar. Stap b), indien uitgevoerd, werd verricht onder gebruikmaking van filtervellen die zijn geïmpregneerd met actieve kool (Pall Seitz®In Examples 7-17, the filtrate from the removal of the loose solids was subjected to a second filtration according to the conditions in Tables 4 and 5 below. Step a) of the second filtration was performed using a ceramic microfilter at a pressure of 1 bar. Step b), if performed, was performed using filter sheets impregnated with activated carbon (Pall Seitz®

AKS4 Activated Carbon Sheets). In voorbeelden 13 tot 17 werd het filtraat van de verwijdering van de losse vaste stoffen gedurende 90 seconden gepasteuriseerd bij 77°C.AKS4 Activated Carbon Sheets). In Examples 13 through 17, the filtrate from the removal of loose solids was pasteurized at 77°C for 90 seconds.

Het uit de secundaire filtratie verkregen filtraat werd gesproeidroogd tot een poedervormig product.The filtrate obtained from the secondary filtration was spray dried to a powdery product.

StabiliteitsbeoordelingStability assessment

De stabiliteit van de producten van tabel 3 werd beoordeeld door menging van het poedervormige product met gedeïoniseerd water bij een concentratie van 2,5% eiwitconcentratie op gewichtsbasis bij pH 3,5 en 4 en visuele inspectie van het mengsel na de aangegeven tijd.The stability of the products in Table 3 was assessed by mixing the powdered product with deionized water at a concentration of 2.5% protein concentration by weight at pH 3.5 and 4 and visually inspecting the mixture after the indicated time.

De stabiliteit van de producten van tabellen 4 en 5 werd beoordeeld door menging van het poedervormige product met gedeïoniseerd water bij een concentratie van 2,5% eiwitconcentratie op gewichtsbasis bij pH 3,5 en 4 en visuele inspectie van het mengselThe stability of the products in Tables 4 and 5 was assessed by mixing the powdered product with deionized water at a concentration of 2.5% protein concentration by weight at pH 3.5 and 4 and visually inspecting the mixture.

29 BE2023/6033 na 3-4 weken bewaring. De symbolen die worden gebruikt ter beschrijving van de stabiliteit van het product staan omschreven in onderstaande tabel 2.29 BE2023/6033 after 3-4 weeks of storage. The symbols used to describe product stability are listed in Table 2 below.

Tabel 2 eee eeeTable 2 eee eee

Tabel 3Table 3

Type retentaat Gebleekt Gebleekt Gebleekt Gebleekt Gebleekt GebleektRetentate Type Bleached Bleached Bleached Bleached Bleached Bleached

Zuur Zwavelzuur Fosforzuur (min. Zwavelzuur:fosforzuur | Zwavelzuur:fosforzuur | Zwavelzuur:fosforzuur | Zwavelzuur zwavelzuur) 1:1 (vol.vol.) 1:1 (vol.vol.) 1:1 (vol.vol.)Acid Sulphuric acid Phosphoric acid (min. Sulphuric acid:phosphoric acid | Sulphuric acid:phosphoric acid | Sulphuric acid:phosphoric acid | Sulphuric acid sulphuric acid) 1:1 (v/v) 1:1 (v/v) 1:1 (v/v)

Verwijdering vaste | Centrifugatie Schijfstapel- Schijfstapel- Schijfstapel- Decanteerinrichting Centrifugatie stoffen centrifugatie centrifugatie centrifugatieSolid Removal | Centrifugation Disc Stack - Disc Stack - Disc Stack - Decanter Centrifugation substances centrifugation centrifugation centrifugation

Polijst- Eerste Cellulosefilter + | Cellulosefilter + | Cellulosefilter + | Cellulosefilter + | Cellulosefilter + | Cellulosefilter + filtratie filtratie Kiezelgoer Kiezelgoer (8,5 g/l) | Kiezelgoer (7 g/l) Kiezelgoer (7 g/l) Kiezelgoer (7 g/l) Kiezelgoer (3 g/l) + looizuur (3 g/l) + looizuur (12 g/hl) (12 g/hl)Polishing - First Cellulose filter + | Cellulose filter + | Cellulose filter + | Cellulose filter + | Cellulose filter + filtration filtration Diatomite Diatomite (8.5 g/l) | Diatomite (7 g/l) Diatomite (7 g/l) Diatomite (7 g/l) Diatomite (3 g/l) + tannic acid (3 g/l) + tannic acid (12 g/hl) (12 g/hl)

Temp. -1 0,3 0,3 0,3 4 4 &Temp. -1 0,3 0,3 0,3 4 4 &

PCPC

Tweede | Nee Cellulosefilter Nee Nee Nee Nee filtratie geimpregneerd met actieve koolSecond | No Cellulose filter No No No No filtration impregnated with activated carbon

StabiliteitsbeoordelingStability assessment

Na filtratie Heldere Heldere Heldere Heldere Heldere Heldere oplossing oplossing oplossing oplossing oplossing oplossingAfter filtration Clear Clear Clear Clear Clear Clear solution solution solution solution solution solution

Langetermijn- Geen bezinking | Geen bezinking Geen bezinking Geen bezinking Bezinking Bezinking stabiliteit (1 week) (3 weken) (3 weken) (3 weken) (1 week) (1 week) w mMLong term - No settling | No settling No settling No settling Settling Settling stability (1 week) (3 weeks) (3 weeks) (3 weeks) (1 week) (1 week) w mM

NN

©©

N œ a © co ooN œ a © co oo

Tabel 4Table 4

Voorbeeld nr. | Poriëngrootte | Temp. | Gem. Gem. flux | Eiwitopbrengst | Stabiliteitsbeoordeling debiet (luur/m?) ([/uur)Sample No. | Pore size | Temperature | Average flux | Protein yield | Stability assessment flow rate (lhr/m?) ([/hr)

RR

Tabel 5Table 5

Voorbeeld nr. Poriëngrootte | Temp. | Gem. Gem. flux | Eiwitopbrengst | Stabiliteit debiet (luur/m?) (luur)Example No. Pore size | Temperature | Average flux | Protein yield | Flow rate stability (lhr/m?) (lhr)

NN

©©

N œ a © co ooN œ a © co oo

32 BE2023/603332 BE2023/6033

SamenstellingsanalyseComposition analysis

Een monster dat was bereid volgens bovenstaande algemene werkwijze, met inbegrip van het bleekproces, (voorbeeld 3, monster C) en een commercieel erwteneiwitproduct dat was aangepast voor toepassingen bij lage pH werden geanalyseerd, waarvan de resultaten te vinden zijn in onderstaande tabel 6.A sample prepared according to the general procedure above, including the bleaching process, (Example 3, Sample C) and a commercial pea protein product adapted for low pH applications were analyzed, the results of which can be found in Table 6 below.

Tabel 6 [°° [vewseewe [EvrememETable 6 [°° [vewseewe [EvrememE

Eiwit (Kjeldahl-werkwijze, omrekeningsfactor | 75,4 78,7 pqProtein (Kjeldahl method, conversion factor | 75.4 78.7 pq

Vee |8 8Cattle |8 8

Gekes |EGekes |E

OplosbaarheidsanalyseSolubility analysis

De oplosbaarheid van monsters A en C werd volgens de volgende werkwijze gemeten in functie van de pH en de eiwitconcentratie. Er werd een suspensie van het monster met de gewenste eiwitconcentratie bereid bij 20 °C en de pH werd onder gebruikmaking van HCI (1 M) of NaOH (1 M) ingesteld op de gewenste waarde. De monsters werden gedurende 10 minuten gecentrifugeerd bij 4000 tpm (Eurolabs centrifuge). Er werd een controlemonster met de gewenste eiwitconcentraties bereid zonder pH-instelling (Natief). Het eiwitgehalte van het Natief-monster en de supernatanten van de testmonsters werd gemeten onder gebruikmaking van de Kjeldahl-werkwijze, omrekeningsfactor 6,25. De oplosbaarheid werd berekend volgens de onderstaande vergelijking:The solubility of samples A and C was measured as a function of pH and protein concentration according to the following procedure. A suspension of the sample with the desired protein concentration was prepared at 20°C and the pH was adjusted to the desired value using 1 M HCl or 1 M NaOH. The samples were centrifuged for 10 minutes at 4000 rpm (Eurolabs centrifuge). A control sample with the desired protein concentrations without pH adjustment (Native) was prepared. The protein content of the Native sample and the supernatants of the test samples was measured using the Kjeldahl method, conversion factor 6.25. The solubility was calculated according to the equation below:

Oplosbaarheid (%) = Eiwitgehalte monster monster x 100Solubility (%) = Sample protein content x 100

Eiwit gehalte NatiefProtein content Native

33 BE2023/603333 BE2023/6033

De resultaten worden weergegeven in figuren 1a en 1b. Monster C vertoont een hoge oplosbaarheid (295%) over het gehele pH-bereik bij een eiwitgehalte van 2 en 5%. De oplosbaarheid blijft hoog (90% of hoger) bij een eiwitconcentratie van 10% op gewichtsbasis bij pH 3-8. Bij eiwitconcentraties van 15% en 20% op gewichtsbasis wordt een lagere oplosbaarheid waargenomen.The results are shown in Figures 1a and 1b. Sample C exhibits high solubility (295%) across the entire pH range at 2 and 5% protein concentrations. Solubility remains high (90% or higher) at 10% protein concentration by weight at pH 3-8. Lower solubility is observed at 15% and 20% protein concentrations by weight.

Troebelheidsanalyse en CIELAB (of L*a*b*)-kleurmetingTurbidity analysis and CIELAB (or L*a*b*) color measurement

De metingen werden gedaan onder gebruikmaking van een Konica Minolta tafelmodel- spectrofotometer CM-5. Vloeibare monsters werden bereid met een eiwitconcentratie op gewichtsbasis en een pH zoals vermeld in onderstaande tabel, zoals bepaald met deThe measurements were performed using a Konica Minolta benchtop spectrophotometer CM-5. Liquid samples were prepared with a protein concentration by weight and a pH as listed in the table below, as determined by the

Kjeldahl-werkwijze (omrekeningsfactor 6,25), overgebracht naar een cuvet van 10 ml (kunststofcel - CM A131, 50 x 38, optische weglengte 10 mm - dikte voorkant 0,1 mm/dikte zijkant 0,23 mm) en gemeten in transmissiemodus. De hier beschreven eiwitconcentratie is 5% op gewichtsbasis, tenzij anders vermeld. Vaste monsters werden gemeten in reflectiemodus.Kjeldahl method (conversion factor 6.25), transferred to a 10 ml cuvette (plastic cell – CM A131, 50 x 38, optical path length 10 mm – front thickness 0.1 mm/side thickness 0.23 mm) and measured in transmission mode. The protein concentration described here is 5% by weight unless otherwise stated. Solid samples were measured in reflection mode.

De troebelheidsanalyse werd verricht volgens de ASTM D1003-werkwijze bij de eiwitconcentratie op gewichtsbasis en de pH zoals vermeld in onderstaande tabellen 7 en 8.Turbidity analysis was performed according to the ASTM D1003 method at the protein concentration by weight and pH as listed in Tables 7 and 8 below.

Tabel 7Table 7

Tabel 8Table 8

34 BE2023/603334 BE2023/6033

Karakterisering molecuulgewichtMolecular weight characterization

Molecuulgewichtsanalyse werd verricht volgens de volgende werkwijze onder gebruikmaking van een Thermofisher Vanquish hogedrukvloeistofchromatografie (HPLC)-inrichting. Een monster (200 pl) werd geïnjecteerd in twee in serie opgestelde kolommen (Superdex® 75 GL (molmassabereik 70.000-3.000 Da) en Superdex® 30 GL (molmassa 7.000-100 Da)) onder gebruikmaking van een mobiele fase van dikaliumwaterstoffosfaat (125 mM) en kaliumdiwaterstoffosfaat (125 mM) bij pH 6,8. Het debiet was 0,50 ml/min en de werkwijze verliep bij kamertemperatuur gedurende 90 tot 160 minuten. De ultravioletdetectie werd verricht bij 218 nm.Molecular weight analysis was performed according to the following procedure using a Thermofisher Vanquish high-performance liquid chromatography (HPLC) apparatus. A sample (200 µl) was injected into two columns in series (Superdex® 75 GL (molecular weight range 70,000–3,000 Da) and Superdex® 30 GL (molecular weight range 7,000–100 Da)) using a mobile phase of dipotassium hydrogen phosphate (125 mM) and potassium dihydrogen phosphate (125 mM) at pH 6.8. The flow rate was 0.50 ml/min, and the procedure was run at room temperature for 90 to 160 min. Ultraviolet detection was performed at 218 nm.

Claims (27)

35 BE2023/6033 CONCLUSIES35 BE2023/6033 CONCLUSIONS 1. Eiwitisolaat dat uit een graanmateriaal, bij voorkeur bierbostel, wordt geïsoleerd, waarbij het eiwitisolaat: een eiwitgehalte heeft van ten minste 60% droge materie op gewichtsbasis, zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25; en een oplosbaarheid heeft van ten minste 95%, in water bij een pH van 2 tot 6 en een eiwitconcentratie van 2% droge materie op gewichtsbasis, zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25.1. A protein isolate isolated from a grain material, preferably brewer's grains, wherein the protein isolate: has a protein content of at least 60% dry matter by weight as determined by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25; and has a solubility of at least 95% in water at a pH of 2 to 6 and a protein concentration of 2% dry matter by weight as determined by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25. 2. Eiwitisolaat volgens conclusie 1, waarbij het eiwitisolaat een troebelheidswaarde heeft, zoals gemeten met de ASTM D1003-werkwijze, van minder dan 65%, bij voorkeur minder dan 40%, met meer voorkeur 5% tot 35%, bij een pH van 3,5 en een eiwitconcentratie van 2,5%, zoals gemeten met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25.The protein isolate of claim 1, wherein the protein isolate has a turbidity value, as measured by the ASTM D1003 method, of less than 65%, preferably less than 40%, more preferably 5% to 35%, at a pH of 3.5 and a protein concentration of 2.5%, as measured by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25. 3. Eiwitisolaat volgens conclusie 1 of 2, waarbij het eiwitisolaat een L*-score van ten minste 60, bij voorkeur 75 tot 100, met meer voorkeur 85 tot 98, heeft, zoals gemeten met de CIELAB-werkwijze.Protein isolate according to claim 1 or 2, wherein the protein isolate has an L* score of at least 60, preferably 75 to 100, more preferably 85 to 98, as measured by the CIELAB method. 4. Eiwitisolaat volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het eiwitgehalte 65 tot 95% droge materie op gewichtsbasis is.A protein isolate according to any preceding claim, wherein the protein content is 65 to 95% dry matter by weight. 5. Eiwitisolaat volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de oplosbaarheid van het eiwitisolaat in water ten minste 70% is bij een pH van 2 tot 6 en een eiwitconcentratie tot 15% op gewichtsbasis, zoals bepaald met de Kjeldahl- werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25.A protein isolate according to any preceding claim, wherein the solubility of the protein isolate in water is at least 70% at a pH of 2 to 6 and a protein concentration of up to 15% by weight, as determined by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25. 6. Eiwitisolaat volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de oplosbaarheid in water ten minste 80%, bij voorkeur 85%, is bij een pH van 2 tot 6 en een eiwitconcentratie tot 10% droge materie op gewichtsbasis, zoals bepaald met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25.A protein isolate according to any preceding claim, wherein the solubility in water is at least 80%, preferably 85%, at a pH of 2 to 6 and a protein concentration of up to 10% dry matter by weight, as determined by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25. 7. Eiwitisolaat volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de oplosbaarheid in water van het eiwitisolaat ten minste 5% hoger, bij voorkeur 10 tot 20%7. Protein isolate according to any one of the preceding claims, wherein the water solubility of the protein isolate is at least 5% higher, preferably 10 to 20% 36 BE2023/6033 hoger, kan zijn dan een eiwitisolaat dat wordt geproduceerd zonder een proces ter verhoging van de oplosbaarheid van het eiwitisolaat in water bij een pH lager dan 7.36 BE2023/6033 higher, may be than a protein isolate that is produced without a process to increase the solubility of the protein isolate in water at a pH lower than 7. 8. Eiwitisolaat volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het eiwitisolaat een L*-score van ten minste 70, bij voorkeur 85 tot 98, heeft, zoals gemeten met de CIELAB-werkwijze bij een pH van 3,5 en een eiwitconcentratie van 2,5%, zoals gemeten met de Kjeldahl-werkwijze onder gebruikmaking van een omrekeningsfactor van 6,25.A protein isolate according to any preceding claim, wherein the protein isolate has an L* score of at least 70, preferably 85 to 98, as measured by the CIELAB method at a pH of 3.5 and a protein concentration of 2.5%, as measured by the Kjeldahl method using a conversion factor of 6.25. 9. Eiwitisolaat volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het percentage aan eiwit in het eiwitisolaat met een molecuulgewicht van 3.000 tot 30.000 Da ten minste 45%, bij voorkeur 50 tot 75%, op basis van het gewicht van het eiwitisolaat is.9. A protein isolate according to any preceding claim, wherein the percentage of protein in the protein isolate having a molecular weight of 3,000 to 30,000 Da is at least 45%, preferably 50 to 75%, based on the weight of the protein isolate. 10. Eiwitisolaat volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het percentage aan eiwit in het eiwitisolaat met een molecuulgewicht van 500 tot 1000 Da minder is dan 15% op basis van het gewicht van het eiwitisolaat, bij voorkeur 2 tot 12% op gewichtsbasis.10. A protein isolate according to any preceding claim, wherein the percentage of protein in the protein isolate having a molecular weight of 500 to 1000 Da is less than 15% by weight of the protein isolate, preferably 2 to 12% by weight. 11. Eiwitisolaat volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het percentage aan eiwit in het eiwitisolaat met een molecuulgewicht van O tot 500 Da minder is dan 10% op basis van het gewicht van het eiwitisolaat, bij voorkeur 1 tot 5% op gewichtsbasis.A protein isolate according to any preceding claim, wherein the percentage of protein in the protein isolate having a molecular weight of 0 to 500 Da is less than 10% by weight of the protein isolate, preferably 1 to 5% by weight. 12. Eiwitisolaat volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het eiwitisolaat oplosbaar blijft na bewaring in water bij een pH van 3,5 en een temperatuur van 4 °C gedurende ten minste 1 week, bij voorkeur ten minste één maand, met meer voorkeur ten minste 6 maanden, met nog meer voorkeur ten minste 1 jaar, bij een concentratie van 2,5% eiwit op gewichtsbasis.A protein isolate according to any preceding claim, wherein the protein isolate remains soluble after storage in water at a pH of 3.5 and a temperature of 4°C for at least 1 week, preferably at least one month, more preferably at least 6 months, even more preferably at least 1 year, at a concentration of 2.5% protein by weight. 13. Proces voor het produceren van een eiwitisolaat uit een graanmateriaal, bij voorkeur bierbostel, waarbij het proces omvat: a) het onderwerpen van een waterige slurry van het graanmateriaal aan enzymatische eiwithydrolyse om een vloeibare eiwitstroom, omvattende eiwithoudend materiaal, te produceren; b) het verwijderen van vaste stoffen uit de vloeibare eiwitstroom; c) het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan een eerste filtratieproces, omvattende een of meer filtratiestappen;13. A process for producing a protein isolate from a grain material, preferably brewers' grains, the process comprising: a) subjecting an aqueous slurry of the grain material to enzymatic protein hydrolysis to produce a liquid protein stream comprising proteinaceous material; b) removing solids from the liquid protein stream; c) subjecting the liquid protein stream to a first filtration process comprising one or more filtration steps; 37 BE2023/6033 d) het incuberen van de vloeibare eiwitstroom bij een pH van 2 tot 5, bij voorkeur bij een temperatuur van 5 tot 70 °C; e) het verwijderen van vaste stoffen uit de vloeibare eiwitstroom; f) het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan een tweede filtratieproces, omvattende een of meer filtratiestappen, waarbij het tweede filtratieproces omvat: het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom aan microfiltratie die wordt uitgevoerd onder gebruikmaking van een keramisch membraan bij een temperatuur van 5 tot 25°C, waarbij het keramische membraan een poriëngrootte heeft van 0,1 tot 0,3 um; en het onderwerpen van de vloeibare eiwitstroom van de microfiltratie aan filtratie met actieve kool; en g) het verwerken van de vloeibare eiwitstroom om het eiwitisolaat te produceren.37 BE2023/6033 d) incubating the liquid protein stream at a pH of 2 to 5, preferably at a temperature of 5 to 70 °C; e) removing solids from the liquid protein stream; f) subjecting the liquid protein stream to a second filtration process comprising one or more filtration steps, the second filtration process comprising: subjecting the liquid protein stream to microfiltration performed using a ceramic membrane at a temperature of 5 to 25°C, the ceramic membrane having a pore size of 0.1 to 0.3 um; and subjecting the liquid protein stream from the microfiltration to activated carbon filtration; and g) processing the liquid protein stream to produce the protein isolate. 14. Proces volgens conclusie 13, waarbij het incuberen van de vloeibare eiwitstroom wordt uitgevoerd bij een pH van 2 tot 5, bij voorkeur 3 tot 4, met meer voorkeur ongeveer14. The process of claim 13, wherein incubating the liquid protein stream is carried out at a pH of 2 to 5, preferably 3 to 4, more preferably about 3,5.3.5. 15. Proces volgens conclusie 13 of 14, waarbij het incuberen van de vloeibare eiwitstroom wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 10 tot 30 °C, met meer voorkeur 15 tot 25 °C.The process of claim 13 or 14, wherein incubating the liquid protein stream is carried out at a temperature of 10 to 30°C, more preferably 15 to 25°C. 16. Proces volgens een van de conclusies 13 tot 15, waarbij de concentratie van het eiwithoudende materiaal tijdens de stap van het incuberen tot 30% vaste stof op gewichtsbasis, bij voorkeur 1 tot 20% vaste stof op gewichtsbasis, met meer voorkeur 5 tot 15% vaste stof op gewichtsbasis, is.A process according to any one of claims 13 to 15, wherein the concentration of the proteinaceous material during the incubating step is up to 30% solids by weight, preferably 1 to 20% solids by weight, more preferably 5 to 15% solids by weight. 17. Proces volgens een van de conclusies 13 tot 16, waarbij de stap van het incuberen wordt uitgevoerd bij een pH van 3 tot 4 en een temperatuur van 15 tot 25 °C gedurende 45 tot 90 minuten.Process according to any one of claims 13 to 16, wherein the step of incubating is carried out at a pH of 3 to 4 and a temperature of 15 to 25°C for 45 to 90 minutes. 18. Proces volgens een van de conclusies 13 tot 17, waarbij het verwijderen van vaste stoffen uit de vloeibare eiwitstroom centrifugatie of decantatie omvat.The process of any one of claims 13 to 17, wherein removing solids from the liquid protein stream comprises centrifugation or decantation. 38 BE2023/603338 BE2023/6033 19. Proces volgens conclusie 13, waarbij de microfiltratie wordt uitgevoerd bij een druk van 0,5 tot 2 bar, met meer voorkeur ongeveer 1 bar.Process according to claim 13, wherein the microfiltration is carried out at a pressure of 0.5 to 2 bar, more preferably about 1 bar. 20. Proces volgens een van de conclusies 13 tot 19, waarbij: de stap van het incuberen wordt uitgevoerd bij een pH van 3 tot 4 en een temperatuur van 15 tot 25 °C.The process of any one of claims 13 to 19, wherein: the step of incubating is carried out at a pH of 3 to 4 and a temperature of 15 to 25°C. 21. Proces volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het verwerken van de vloeibare eiwitstroom om het eiwitisolaat te produceren verdamping ter verhoging van het totale vastestofgehalte tot een totaal vastestofgehalte van 10 tot 55%, bij voorkeur 25 tot 55%, en dan sproeidroging omvat om het eiwitisolaat te produceren.A process according to any preceding claim, wherein processing the liquid protein stream to produce the protein isolate comprises evaporating to increase the total solids content to a total solids content of from 10 to 55%, preferably from 25 to 55%, and then spray drying to produce the protein isolate. 22. Proces volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het eiwitisolaat een totaal vastestofgehalte heeft van ten minste 90% op gewichtsbasis, bij voorkeur ten minste 93% op gewichtsbasis, en een eiwitgehalte (% droge materie op gewichtsbasis) van ten minste 60%, bij voorkeur 65 tot 95%, met meer voorkeur 70 tot 80%, zoals bepaald met AOAC 990.03 of AOAC 992.15.Process according to any one of the preceding claims, wherein the protein isolate has a total solids content of at least 90% by weight, preferably at least 93% by weight, and a protein content (% dry matter by weight) of at least 60%, preferably from 65 to 95%, more preferably from 70 to 80%, as determined by AOAC 990.03 or AOAC 992.15. 23. Eiwitisolaat dat wordt verkregen of verkrijgbaar is door het proces volgens een van de conclusies 13 tot 22.23. Protein isolate obtained or obtainable by the process of any one of claims 13 to 22. 24. Voedingsmiddel of drank, omvattende het eiwitisolaat volgens een van de conclusies 1 tot 12 of volgens conclusie 23.24. A food or beverage comprising the protein isolate according to any one of claims 1 to 12 or according to claim 23. 25. Voedingsmiddel of drank volgens conclusie 24, omvattende het eiwitisolaat in een hoeveelheid tot 50% droge materie op basis van het gewicht van het voedingsmiddel- of drankproduct, bij voorkeur 0,1% tot 30%, met meer voorkeur 0,5 tot 20% droge materie op basis van het gewicht van het voedingsmiddel- of drankproduct.A food or beverage according to claim 24 comprising the protein isolate in an amount of up to 50% dry matter based on the weight of the food or beverage product, preferably 0.1% to 30%, more preferably 0.5 to 20% dry matter based on the weight of the food or beverage product. 26. Voedingsmiddel of drank volgens conclusie 24 of 25, waarbij het voedingsmiddel of de drank een drank is, bij voorkeur een koolzuurhoudende drank, omvattende het eiwitisolaat in een hoeveelheid van 0,5 tot 20% droge materie op basis van het gewicht van de drank.A food or beverage according to claim 24 or 25, wherein the food or beverage is a drink, preferably a carbonated drink, comprising the protein isolate in an amount of 0.5 to 20% dry matter based on the weight of the drink. 39 BE2023/603339 BE2023/6033 27. Drank volgens conclusie 26, waarbij de drank een pH heeft van 2 tot 6, bij voorkeur 3 tot 5.27. A beverage according to claim 26, wherein the beverage has a pH of 2 to 6, preferably 3 to 5.
BE20236033A 2023-12-20 2023-12-20 An acid-soluble protein isolate and its production process BE1032251B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20236033A BE1032251B1 (en) 2023-12-20 2023-12-20 An acid-soluble protein isolate and its production process
PCT/EP2024/087634 WO2025132939A1 (en) 2023-12-20 2024-12-19 An acid soluble protein isolate and its process of production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20236033A BE1032251B1 (en) 2023-12-20 2023-12-20 An acid-soluble protein isolate and its production process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1032251A1 BE1032251A1 (en) 2025-07-15
BE1032251B1 true BE1032251B1 (en) 2025-07-22

Family

ID=90457909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE20236033A BE1032251B1 (en) 2023-12-20 2023-12-20 An acid-soluble protein isolate and its production process

Country Status (2)

Country Link
BE (1) BE1032251B1 (en)
WO (1) WO2025132939A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160194679A1 (en) * 2014-01-07 2016-07-07 Ian Mackay Process for Producing Protein Concentrate or Isolate and Cellulosic Thermochemical Feedstock From Distillers Grains
WO2018014020A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 Zea10, Llc Brewer's spent-grain based protein powder
WO2021028509A1 (en) * 2019-08-12 2021-02-18 Anheuser-Busch Inbev S.A. Protein powder
WO2024126712A1 (en) * 2022-12-14 2024-06-20 Dsm Ip Assets B.V. Process for preparing hydrolyzed vegetable proteins

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3846397A (en) 1970-04-06 1974-11-05 J Ernster Process for utilizing barley malt
JP2007510431A (en) 2003-11-05 2007-04-26 ケリー グループ サーヴィシーズ インターナショナル、リミテッド Acid stable soy protein and fortified food or beverage
CN101736065B (en) 2010-01-14 2012-10-31 华南理工大学 Method for preparing polypeptide by beer sediment
WO2020247363A1 (en) 2019-06-03 2020-12-10 Axiom Foods, Inc. Nutritional compositions from brewers' spent grain and methods for making the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160194679A1 (en) * 2014-01-07 2016-07-07 Ian Mackay Process for Producing Protein Concentrate or Isolate and Cellulosic Thermochemical Feedstock From Distillers Grains
WO2018014020A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 Zea10, Llc Brewer's spent-grain based protein powder
WO2021028509A1 (en) * 2019-08-12 2021-02-18 Anheuser-Busch Inbev S.A. Protein powder
WO2024126712A1 (en) * 2022-12-14 2024-06-20 Dsm Ip Assets B.V. Process for preparing hydrolyzed vegetable proteins

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JANNEKE TREIMO ET AL: "Enzymatic Solubilization of Proteins in Brewer's Spent Grain", JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY, vol. 56, no. 13, 1 July 2008 (2008-07-01), US, pages 5359 - 5365, XP055765645, ISSN: 0021-8561, DOI: 10.1021/jf073317s *

Also Published As

Publication number Publication date
BE1032251A1 (en) 2025-07-15
WO2025132939A1 (en) 2025-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101602028B1 (en) Beer-taste beverage containing saponin
JP6328892B2 (en) Method for improving foam retention of unfermented non-alcohol beer-taste beverage and method for producing non-alcohol beer-taste beverage
CN107846939B (en) Method for producing polysaccharide-protein complex
JP7722979B2 (en) protein powder
JP7109514B2 (en) beer-taste beverages
US20140170295A1 (en) Unfermented beer-taste beverage
JP7706225B2 (en) Beer-flavored beverages
TWI889787B (en) Beer-flavored beverage and method for producing beer-flavored beverage
JP7731315B2 (en) Beer-flavored beverages
JP4943672B2 (en) Method for producing fermented beverage with adjusted residual nitrogen content
US20110256298A1 (en) Beer and beer-based beverages and method of modification of polyphenols and silicon content in these beverages
AU2017289560B2 (en) Use of a yeast protein extract to stabilise beer haze
TW202212557A (en) Beer-flavored beverage
WO2018051997A1 (en) Low-saccharide, beer-taste beverage
TW202342715A (en) Beer-flavored beverage
BE1032251B1 (en) An acid-soluble protein isolate and its production process
JP4755450B2 (en) Method for producing fermented beverage using yeast extract
JP7650837B2 (en) Beer-flavored beverages
JP7522551B2 (en) Beer-flavored beverages
TW202300639A (en) Beer-flavoured beverage
BE1031303B1 (en) METHOD FOR PRODUCING A PROTEIN ISOLATE FROM A GRAIN MATERIAL AND A PROTEIN ISOLATE PRODUCED THEREFROM
TWI889788B (en) Beer-flavored beverage and method for producing beer-flavored beverage
JP2026504187A (en) Method for producing protein isolate from cereal material and protein isolate produced from cereal material
JP2012085664A (en) Fermented beverage using fractionated corn
WO2008090126A1 (en) Beverages for patients with celiac disease and gluten/gliadin-sensitive persons, and method for production thereof

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20250722