絮凝制造技术

描述了使根或块茎汁絮凝的方法，其具有以下优点：溶解的蛋白质保持不受影响，并且获得OD620低于0.8的澄清马铃薯汁。这对于从根或块茎汁提取可溶性蛋白质的应用是重要的，因为它延长了所使用设备的寿命。所述方法包括a)使用促凝剂和絮凝剂，所述促凝剂包含阳离子促凝剂，所述絮凝剂包含比粘度为4‑6mPa·s且电荷密度为45‑75％的阴离子聚丙烯酰胺；或b)使用促凝剂和絮凝剂，所述促凝剂包含式SiO

flocculation

A method for flocculation of root or tuber juice is described, which has the following advantages: the dissolved protein remains unaffected, and a clarified potato juice with a OD620 of less than 0.8 is obtained. This is important for the extraction of soluble proteins from root or tuber juice because it prolongs the life of the equipment used. The method comprises a) using coagulant and flocculant, the coagulant containing cationic coagulant, flocculant containing the viscosity for 4 6mPa - s anionic polyacrylamide and the charge density of 45 75%; or b) using coagulant and flocculant, the coagulant consists of type SiO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】絮凝
本专利技术涉及根或块茎(tuber)汁絮凝(flocculation)的方法。本专利技术还涉及可通过本专利技术方法获得的澄清的根或块茎汁和絮凝物物质。此外，本专利技术涉及马铃薯脂质分离物和氨基酸物质，其可从所述絮凝物物质获得。
技术介绍
溶液浑浊源于溶液(例如在汁中)中存在小的不溶性颗粒。这些不溶性颗粒包括脂质、不溶性蛋白质、残留细胞壁碎片、小淀粉颗粒或其碎片、微生物和土壤颗粒(的聚集体)。更重要的是，聚集体还可以来源于可溶性聚合物，其通过酶促活性或通过多种可溶性化合物和水胶体的沉淀反应随时间在溶液中形成。浑浊是许多工业汁中的问题，因为不溶性颗粒可能对用于加工这些汁的某些类型的设备具有不利影响。这些问题的实例是堵塞过滤器和膜，在例如蒸发器和冷却装置的热交换装置的表面上以及在监测该过程的传感器(例如pH计、电导率计)上形成薄膜和污垢，吸收柱的污垢导致操作压力的提高，并降低了紫外光处理的有效性。在马铃薯汁的情况下，由于当马铃薯块茎磨碎时发生的生化反应，因此浊度随时间提高。这种提高的浊度由三个不同的过程导致，这三个过程涉及不同的组分并且在不同的时间尺度上逐渐发生。第一，相反电荷的蛋白质物质在几分钟内聚集成具有粘土的大致稠度的高密度物质。第二，汁中的脂解从马铃薯脂质释放出饱和脂肪酸，其与阳离子蛋白酶抑制剂沉淀，从而在数小时的过程中形成颗粒或针状物的中等密度的云状物。第三，当脂质被水解时，马铃薯的细胞器和膜组分在大约四分之一小时直到几小时内粘附到相对低密度的连续油相中。含脂质絮凝物的长发生时间和相对低的密度使得这些结构最难除去。不同类型的混浊物质可以在实验室中通过蔗糖密度离心技术容易地显现，其中它们形成不同密度的区分带。絮凝是用于除去不溶性颗粒的技术，其用于使混浊溶液澄清。然而，在马铃薯的情况下，还需要除去聚集体的前体，因为浑浊物质的形成随着时间持续。在絮凝中，某些(通常带电的)分子粘附在汁中的不溶性颗粒上并产生聚集体。尺寸的增加和聚集体的凝聚使得这种聚集体可以被过滤、离心或以其他方式分离，从而使混浊的溶液澄清。然而，大多数絮凝物质具有使存在于溶液中的溶解蛋白质变性，或从溶液中除去有价值的蛋白质的倾向。这阻止了在将汁用于获得天然分离的蛋白质或用作马铃薯汁浓缩物或渗透物之基础的情况下使用絮凝。未处理的汁的浊度(表示为OD620)通常在1.2和2.5之间。马铃薯汁(例如用于淀粉分离)是富含有价值的天然蛋白质的汁的实例。从马铃薯汁分离蛋白质的方法已经描述于WO2008/069650中。其中，用二价金属阳离子实现汁的絮凝，其从汁中除去带负电荷的聚合物、果胶、配糖生物碱和微生物。然而，该预处理不产生完全澄清的汁，因为其他不溶性颗粒仍然存在。这增加了蛋白质分离的成本，降低了用于蛋白质分离的设备的寿命，并且因此需要比严格要求更高的环境负荷。提高的二价阳离子如钙离子浓度导致该过程中下游的结垢。理想中，使二价离子的使用最小化或完全避免。对于许多科学研究，马铃薯汁通过在mL规模下的超速离心来澄清，但是由于这种g力不能在用于工业食品生产的设备中产生，因此这些方法不适用于工业淀粉马铃薯汁的加工。Zwijnenberg(Zwijnenberg，H.J.等，Desalination144(2002)p.331-334Nativeproteinrecoveryfrompotatofruitjuicebyultrafiltration)描述了在非特定的絮凝处理“以除去凝固的蛋白质”之后通过膜过滤从马铃薯汁中回收蛋白质。Zwijnenberg使用了陈化的马铃薯汁。虽然承认对蛋白质的有害影响，Zwijnenberg认为这对于他们的试验是不可避免的。Zwijnenberg没有提及从马铃薯汁中除去脂质并且没有指定浊度。该方法产生53％可溶性的蛋白质粉末，表明47％变性或呈不可溶性聚集体的形式。CPC国际(NL7612684A，Werkwijzevoorhetwinnenvanlipidenuitaardappelen)旨在通过热凝结(方法1)和通过马铃薯汁的直接离心(方法2)从马铃薯汁中回收马铃薯脂质。热凝结导致汁中广泛的高达95％的蛋白质损失，并且阻止了天然马铃薯蛋白质的分离。离心比热凝结除去了更少的蛋白质，但是在除去浊度方面是无效的。实际上，实施例1中的对照样品对应于这种处理。这两种方法导致22％或更低的脂质水平。脂质分离物被描述为“浅色的”。对脂解和脂质过氧化的不充分的控制导致对色彩鲜艳的类胡萝卜素抗氧化剂的氧化漂白。Edens，1997，WO97/42834“新型食品组合物”描述了通过絮凝以及随后的超滤和渗滤分离天然马铃薯蛋白质。Edens没有描述分离马铃薯脂质而不影响汁中的天然蛋白质。如果汁可以被完全澄清并且在蛋白质分离之前及时消除粘附和聚集的前体，则设备寿命将延长，并且具有例如在过程效率和环境负担中的所有相关优点。此外，不溶性物质尽管在汁中仅表现为较小部分，但由于在通常处理淀粉汁中的高体积，其也可能产生有价值的物质。因此，本专利技术的一个目的是提供一种方法，其允许将不同的不溶性物质及其前体聚集成可有效地与根或块茎汁分离的单一物质，同时保持完整的可溶性天然蛋白质，并且同时提供完全澄清的马铃薯汁。蛋白质产生的良好量度是高溶解度。附图图1A：电荷密度对浊度的影响。图1B：粘度对浊度的影响。图1C：显示在马铃薯汁絮凝中的最终浊度方面，聚丙烯酰胺的比粘度和电荷密度的“最佳点”的等值线图。图2：显示在马铃薯汁絮凝中的絮凝物尺寸方面，聚丙烯酰胺的比粘度和电荷密度的“最佳点”的等值线图。图3：马铃薯汁中磷酸盐随时间的增加。在两小时的过程中，磷酸盐水平从12mM上升到20mM。图4：在不同钾水平下，经稀释的马铃薯汁的角叉聚糖絮凝。将浊度表示为未稀释汁中的浊度，以有助于与其他图和表进行比较。图5：使用不同增重剂的絮凝物随时间的沉降。详细描述本专利技术提供了使根或块茎汁澄清的方法，包括使根或块茎汁与促凝剂(coagulant)和絮凝剂(flocculant)接触以形成絮凝物物质，其中a)所述促凝剂包含阳离子促凝剂，并且所述絮凝剂包含比粘度为4-6mPa·s且电荷密度为45-75％的阴离子聚丙烯酰胺；或者b)所述促凝剂包含式SiO32-的聚合硅酸盐，并且所述絮凝剂包含比粘度为3-5mpa·s且电荷密度为至多30％的阳离子聚丙烯酰胺；或者c)所述促凝剂包含阳离子或中性促凝剂，并且所述絮凝剂包含角叉聚糖；并且其中随后将所述絮凝物物质从所述汁中分离以获得澄清的根或块茎汁和絮凝物物质。根和块茎被定义为产生淀粉根、块茎、根茎、球茎和茎的植物。它们主要用于人类食物(原样或加工形式)、用于动物饲料和用于制造淀粉、酒精和包括啤酒的发酵饮料。根和块茎包括以下种类：马铃薯(Solanumtuberosum或爱尔兰马铃薯，在世界各地温带种植的季节性作物)；甘薯(Ipomoeabatatas，在热带和亚热带地区种植的季节性作物，主要用于人类食物)；木薯(包括木薯(Manihotesculenta)，同物异名为M.utilissima，也称为树薯manioc、mandioca或yuca，并且还包括M.palmata，同物异名为M.dulcis，也称为yucadulce，其是在热带和亚热带本文档来自技高网...

【技术保护点】
使根或块茎汁澄清的方法，其包括使根或块茎汁与促凝剂和絮凝剂接触以形成絮凝物物质，其中a)所述促凝剂包含阳离子促凝剂，并且所述絮凝剂包含比粘度为4‑6mPa·s且电荷密度为45至75％的阴离子聚丙烯酰胺；或者b)所述促凝剂包含式SiO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.03 EP 14183425.91.使根或块茎汁澄清的方法，其包括使根或块茎汁与促凝剂和絮凝剂接触以形成絮凝物物质，其中a)所述促凝剂包含阳离子促凝剂，并且所述絮凝剂包含比粘度为4-6mPa·s且电荷密度为45至75％的阴离子聚丙烯酰胺；或者b)所述促凝剂包含式SiO32-的聚合硅酸盐，并且所述絮凝剂包含比粘度为3-5mPa·s且电荷密度为至多30％的阳离子聚丙烯酰胺；或者c)所述促凝剂包含阳离子或中性促凝剂，并且所述絮凝剂包含角叉聚糖；并且其中随后将所述絮凝物物质从所述汁中分离以获得澄清的根或块茎汁和絮凝物物质。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚丙烯酰胺的分子量为1至20·106Da。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述阳离子促凝剂包含表胺、聚鞣酸或聚乙烯亚胺，并且其中所述中性促凝剂包含淀粉、支链淀粉和/或κ-，ι-和/或λ-角叉聚糖。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述角叉聚糖包含κ-角叉聚糖。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在所述絮凝物物质的形成期间存在表面活性剂。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中通过在所述絮凝物物质中包含增重剂来提高所述絮凝物物质的密度。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中通过过滤、沉降、离心、旋风分离、热分级和/或吸附实现所述絮凝物物质的分离。8.根据权利要求1至7所述的方法，其中对所分离的絮凝物物质进行脂质提取以获得脂质分离物。9.根据权利要求8所述的方法，其中通过有机溶剂提取或超临界气体提取、相分离、冷冻-结晶、压制、微波氢化扩散或洗去非脂质组分实现脂质提取。10.根据权利要求1至7...

【专利技术属性】
技术研发人员：马可·路易吉·费德里科·朱塞平，罗宾·埃里克·雅各布斯·斯佩尔布林克，马克·克里斯蒂安·劳斯，约安·席佩尔，
申请(专利权)人：艾维贝合作公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL