富含和缺乏玉米醇溶蛋白的蛋白质制造技术

本文描述了一种玉米蛋白产品以及获得所述玉米蛋白产品的方法，所述玉米蛋白产品包含：包含75重量％至95重量％(干固体)蛋白质的第一级分和包含60重量％至80重量％(干固体)蛋白质的第二级分，其中所述第一级分是富含玉米醇溶蛋白的级分，并且所述第二级分是缺乏玉米醇溶蛋白的级分。本文进一步描述了一种源自脱淀粉的玉米麸质粉的玉米蛋白产品，其包含：包含78重量％至83重量％(干固体)蛋白质的第一级分和包含70重量％至80重量％(干固体)蛋白质的第二级分，其中所述第一级分是富含玉米醇溶蛋白的级分，并且所述第二级分是缺乏玉米醇溶蛋白的级分。

Proteins rich in zein and lacking in zein

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】富含和缺乏玉米醇溶蛋白的蛋白质相关申请的交叉引用本申请要求2017年9月22日提交的美国临时专利申请第62/561,931号的权益，所述申请以引用方式整体并入本文。
本申请涉及产生富含玉米醇溶蛋白和缺乏玉米醇溶蛋白的玉米蛋白级分的方法。
技术介绍
与用于多种工业用途的玉米醇溶蛋白分离有关的工艺开发已有很长的历史。玉米醇溶蛋白的分离通常涉及使用含水乙醇溶解玉米麸质粉中的玉米醇溶蛋白，随后去除溶剂和“污染物”，其中玉米醇溶蛋白的非蛋白质成分的主要部分是脂质。已经开发出该工艺的变化形式，但总是从玉米麸质粉开始。尽管有商业化的玉米醇溶蛋白生产商，但玉米醇溶蛋白昂贵，因此通常不适合于食品使用。此外，缺乏玉米醇溶蛋白的级分似乎没有用于食品中。因此，食品配方师无法获得两种潜在的高蛋白成分。
技术实现思路
本文描述了玉米蛋白产品以及获得所述玉米蛋白产品的方法，所述玉米蛋白产品包含：包含75重量％至95重量％(干固体)蛋白质的第一级分和包含60重量％至80重量％(干固体)蛋白质的第二级分，其中所述第一级分是富含玉米醇溶蛋白的级分，并且所述第二级分是缺乏玉米醇溶蛋白的级分。本文进一步描述了源自脱淀粉的玉米麸质粉的玉米蛋白产品，其包含：包含78重量％至83重量％(干固体)蛋白质的第一级分和包含70重量％至80重量％(干固体)蛋白质的第二级分，其中所述第一级分是富含玉米醇溶蛋白的级分，并且所述第二级分是缺乏玉米醇溶蛋白的级分。附图简述图1示出了在一系列EtOH浓度下来自或玉米麸质粉(CGM)的提取物中所含的固体，其以总溶解固体(A)或占从所述提取物中回收的初始固体的百分比(B)来表示。在一系列EtOH浓度下来自Empyreal或CGM的经提取的残渣中所含的固体以总固体(C)或占所述残渣中的初始固体的百分比(D)来表示。图2示出了来自提取物(A)或残渣(B)的固体中的蛋白质浓度随原料和乙醇浓度的变化。图3示出了通过SDS凝胶电泳分离后，对来自Empyreal提取物(E10提取物)和CGM提取物(G10提取物)的三重条带和40kDa条带的定量。误差棒表示标准偏差。图4示出了通过SDS凝胶电泳分离后，对来自Empyreal和CGM的残渣的五个不同分子量条带的定量。具体实施方式美国专利第9,226,515号中公开了将玉米麸质粉中的淀粉去除从而产生具有约75％蛋白质的产品的工艺，如国际申请PCT/2016/024020中公开的，该产品被进一步加工成去除了脂质和色素并且具有高于85％的蛋白质。在该工艺中，目的是使蛋白质产率最大化，因此确定并采用了使蛋白质溶解最小化的条件。所述工艺也非常具有成本效益。本文所述的本专利技术的方面探索了使用高水溶剂是否可能产生一种新的玉米蛋白的分级分离。例如，溶解的玉米醇溶蛋白与总蛋白的比率可能根据是否使用玉米麸质粉(“CGM”)或脱淀粉的CGM(根据美国专利第9,226,515号，下文称为)而变化。类似地，由于先前的热处理和酶处理，可能会有其它蛋白质优先溶解或保留。的加工历程产生对乙醇提取的响应不同于玉米麸质粉的物质。这种差异影响产率、第一提取物纯度以及蛋白质和氨基酸分布。令人惊讶的是，提取的富含玉米醇溶蛋白的蛋白质与从CGM提取的富含玉米醇溶蛋白的物质不同。实际上，倾向于推动更高纯度的材料的技术性能和追求高纯度的经济后果之间存在着矛盾。这种技术开发的重点和意图在于纯度较低的蛋白质，同时注意降低成本。在这些方面，使用而不是CGM作为原料的益处变得突出。已经发现，从提取的残渣含有以干基计接近70％的蛋白质，相比之下，从CGM提取的残渣则含有约40％的蛋白质(这两个值在进一步脱脂后均略有上升)。这对这两种蛋白质级分的价值有巨大影响，因为在蛋白质低于50％的情况下，饲料是最有可能的结果。在蛋白质超过70％的情况下，食品是更有可能和更有价值的用途。本文公开了玉米蛋白产品，其包含富含玉米醇溶蛋白的级分(在本文中也称为“第一级分”和“提取物”)和缺乏玉米醇溶蛋白的级分(在本文中也称为“第二级分”和“残渣)。在此，令人惊讶的是，富含玉米醇溶蛋白的级分包含75重量％至95重量％(干固体)蛋白质，而缺乏玉米醇溶蛋白的级分包含60重量％至80重量％(干固体)蛋白质。此外，在一些方面，富含玉米醇溶蛋白的级分包含78重量％至83重量％(干固体)蛋白质，并且缺乏玉米醇溶蛋白的级分包含70重量％至80重量％(干固体)蛋白质。出乎意料的是，缺乏玉米醇溶蛋白的级分包含足够高的蛋白质含量，以至于它也可以(与富含玉米醇溶蛋白的级分一起)用于食品应用。为了获得这样的玉米产品，本专利技术的方面以脱淀粉的玉米麸质粉(例如但不限于)为起始物。已经发现，与玉米麸质粉相比，脱淀粉的玉米麸质粉获得具有比玉米麸质粉更高的蛋白质含量的缺乏玉米醇溶蛋白的级分。使用醇例如乙醇或异丙醇的水溶液实现了富含玉米醇溶蛋白的级分和缺乏玉米醇溶蛋白的级分的分离。在优选的方面，有机溶剂是包含55-80重量％乙醇的乙醇-水溶剂。将有机溶剂加入到脱淀粉的玉米麸质粉中后，进行一系列本领域技术人员通常已知的固液分离(例如过滤或离心分离)和匀化技术，以回收富含玉米醇溶蛋白的级分和缺乏玉米醇溶蛋白的级分。值得注意的是，较高的乙醇浓度会增加缺乏玉米醇溶蛋白的级分中存在的蛋白质的量。此外，结果表明，使用脱淀粉的玉米麸质粉与玉米麸质粉相比产生具有更高纯度的蛋白质的富含玉米醇溶蛋白的级分，并且缺乏玉米醇溶蛋白的级分可具有高出高达1.75倍的蛋白质浓度。还值得注意的是，取决于是使用玉米麸质粉作为原料，还是使用作为原料，富含玉米醇溶蛋白的级分和缺乏玉米醇溶蛋白的级分具有不同的氨基酸分布，这表明该级分的蛋白质组成并不相同。进一步地，富含玉米醇溶蛋白的级分和缺乏玉米醇溶蛋白的级分具有不同的脂肪酸谱。此外，蛋白质产量百分比也是令人关注的。在优选的方面，富含玉米醇溶蛋白的级分占原料中存在的蛋白质的至少50％，更优选至少55％。在优选的方面，缺乏玉米醇溶蛋白的级分占原料中存在的蛋白质的至少30％，更优选至少40％。应当认识到，在该工艺中可能会损失一些蛋白质。此外，任选的脱脂步骤提高了缺乏玉米醇溶蛋白的级分中的蛋白质纯度。用有机溶剂诸如乙醇、己烷和乙酸乙酯处理富含玉米醇溶蛋白的级分和缺乏玉米醇溶蛋白的级分，以去除脂质和色素。实施例材料和方法在其余的实施例中使用了下列材料和方法。在Blair,Nebraska的CargillStarchandSweeteners玉米湿磨机中将CGM和Empyreal作为湿滤饼收集。将滤饼冷冻，运输，并冷冻储存直至使用前不久。将湿滤饼用约200ppmH2O2处理以氧化游离亚硫酸根，但CGM未进行此项处理。使用LecoFP628机器，按照制造商的用法说明书并使用EDTA作为标准进行蛋白质分析。蛋白质按6.25×N计算。为了确定原料的固体含量，在Sartorius水分天平上干燥一式两份或一式三份样品。为了确定最终样品的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玉米蛋白产品，其包含：/n包含75重量％至95重量％(干固体)蛋白质的第一级分和包含60重量％至80重量％(干固体)蛋白质的第二级分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170922 US 62/561,9311.一种玉米蛋白产品，其包含：
包含75重量％至95重量％(干固体)蛋白质的第一级分和包含60重量％至80重量％(干固体)蛋白质的第二级分。


2.如权利要求1所述的玉米蛋白产品，其中所述第一级分和第二级分具有不同的氨基酸分布。


3.如权利要求1所述的玉米蛋白产品，其中所述第二级分具有低于1.5％的脂肪含量。


4.如权利要求1所述的玉米蛋白产品，其中所述第一级分是富含玉米醇溶蛋白的级分，并且所述第二级分是缺乏玉米醇溶蛋白的级分。


5.如权利要求1所述的玉米蛋白产品，其中所述第一级分具有至少50％或至少55％的蛋白质产率。


6.如权利要求1所述的玉米蛋白产品，其中所述第一级分具有至少30％或至少40％的蛋白质产率。


7.如权利要求1所述的玉米蛋白产品，其中所述玉米蛋白产品源自脱淀粉的玉米麸质粉。


8.如权利要求1所述的玉米蛋白产品，其中所述第二级分用于食品应用。


9.如权利要求1所述的玉米蛋白产品，其中所述第二级分包含15-20％的具有在17-20kDa范围内的分子量分布谱的蛋白质。


10.一种获得如权利要求1所述的玉米蛋白产品的方法，其包括用包含55-80重量％乙醇的乙醇-水溶剂处理脱淀粉的玉米麸质粉。


11.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾利克·林恩·麦康维尔，迈克尔·A·波特，
申请(专利权)人：嘉吉公司，
类型：发明
国别省市：美国;US