从卡诺拉油料种子粗粉中提取蛋白制造技术

在卡诺拉或其它油料种子蛋白分离物的存在下，从卡诺拉油料种子粗粉和其它油料种子粗粉中回收蛋白的方法，该方法的改进之处在于其使用的粗粉与常规烘烤粗粉相比，该粗粉已在低于约５０℃温度下被空气－除溶剂化。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及从油料种子蛋白中回收蛋白，特别是卡诺拉油料种子蛋白。
技术介绍
卡诺拉油料种子被广泛地用于回收其中的卡诺拉油。挤压卡诺拉油料种子以除去绝大部分油类，用热溶剂，通常使用己烷提取残余的粗粉，以回收其余的油类。溶剂提取后的残余粗粉含有残留的己烷，通常被称为“白片(white flake)”，有时也叫做“榨渣(marc)”粗粉。在压碎机处理油料种子粗粉之前，回收粗粉中的溶剂，用于再利用。在溶剂回收过程中，油料种子粗粉经常在一种被称为“烘烤”的工序中被加热到大约120-140℃的较高温度。所获的粗粉称为“烘烤粗粉”或“高温生成粗粉”。经压碎机处理的残余油料种子粗粉含有大量蛋白质，通常被用作动物饲料。已经存在一些从残余卡诺拉油料种子粗粉中以卡诺拉蛋白分离物的形式回收卡诺拉蛋白质的方法。在美国专利US 5,844,086和6,005,076(“Murray II”)中(其被转让给该专利受让人，其公开文本被并入本文作为参考)，描述了一种用于从具有显著脂肪含量的油料种子粗粉中分离蛋白分离物的方法，所述油料种子粗粉包括具有这种含量的卡诺拉油料种子粗粉。该方法涉及的步骤包括从油料种子粗粉中溶解蛋白质物质，该步骤还会溶解粗粉中的脂肪，因此还需从所获蛋白质水溶液中除去脂类。该蛋白质水溶液可在脂类去除步骤之前或之后与残余油料种子粗粉分离。然后浓缩该脱脂蛋白质溶液以提高蛋白质浓度，同时维持离子强度基本恒定，之后该浓缩蛋白质溶液可以经过进一步去脂步骤处理。然后稀释该浓缩蛋白质水溶液以促进产生高度聚集的蛋白质分子云状物，形成微胶粒形式的离散蛋白质小滴。该蛋白质微胶粒可沉淀形成聚集的，联合的，稠密的，无定形粘性面筋样蛋白分离物，被称为“蛋白质微胶粒团”或PMM，将其与残留的水相分离并干燥。该蛋白分离物具有至少大约90wt％的蛋白质含量(由凯氏法或同类方法测定N×6.25)，基本上未变性(由差示扫描量热法测定)并具有低残留脂肪含量。本文所用术语“蛋白质含量”指以干重表示的蛋白分离物中蛋白质的量。使用该方法获得的蛋白分离物产量，按照从油料种子粗粉中提取的、经回收作为干燥蛋白分离物的蛋白质比例而言，通常小于40wt％，典型地约20wt％。在上述专利中描述的各方法已被进一步发展为修饰和改进的方法，用于从各种蛋白质来源物质中形成蛋白分离物，所述来源物质包括油料种子，如US4,208,323(Murray，IB)所述，该公开文本被并入本文作为参考。在1980年(US4,208 323公开的时候)可得到的油料种子粗粉在Murray II专利的时候并不具有卡诺拉油料种子粗粉的脂肪沾染程度，因此US4,208,323的方法无法根据Murray II方法用这种油料种子粗粉生产具有90wt％蛋白质含量以上的蛋白质物质。在US4,208,323的所有特定实验当中均未描述利用油菜籽(卡诺拉)粗粉作为原材料。US4,208,323被设计为US4,169,090和4,285,862(Murray IA)(该文献并入本文作为参考)所述方法的一种改进，通过在稀释之前加入浓缩步骤以形成PMM。后一步骤用来改进Murray IA方法20％左右的蛋白分离物产量。在2001年5月4日申请的共同未决美国专利申请60/288,415，2001年10月5日申请的60/326,987，2001年11月7日申请的60/331,066，2001年11月26日申请的60/333,494，2002年4月24日申请的60/374,801和2002年5月3日申请的10/137,391(WO02/089597)(以上申请均转让给该专利受让人，其公开文本并入本文作为参考)中，描述了生产含有至少大约100wt％蛋白质(N×6.25)的高纯度蛋白分离物的方法。在上述美国专利申请中，蛋白分离物是通过用食品级盐溶液提取油料种子粗粉的方法制备，所获的蛋白质溶液在用色素吸附剂初步处理之后，如果需要可被浓缩到至少大约200g/L的蛋白质含量，浓缩的蛋白质溶液在冷水中稀释以形成蛋白质微胶粒，该蛋白质微胶粒可沉淀形成聚集的，联合的，稠密的，无定形粘性面筋样蛋白分离物，被称为“蛋白质微胶粒团”或PMM，将其与残留的水相分离即可使用或经干燥后使用。在上述方法的一个具体实施方式中以及如美国专利申请60/326,987，60/331,066，60/333,494，60/374,801和10/137,391所述，来自PMM沉淀步骤的上清液被进一步处理以从湿的PMM和上清液中回收含有干燥蛋白质的蛋白分离物。该方法首先利用超滤膜起始浓缩上清液，并将浓缩上清液与湿的PMM混合，并干燥该混合物。所获的卡诺拉蛋白分离物具有至少大约90wt％，优选至少约100wt％高蛋白纯度(N×6.25)。在上述方法的另一个具体实施方式和美国专利申请60/331,066，60/333,494，60/374,801和10/137,391中，来自PMM沉淀步骤的上清液被进一步处理以从上清液中回收蛋白。该方法可通过首先利用超滤膜浓缩上清液以及干燥该浓缩物来完成。所获的卡诺拉蛋白分离物具有至少大约90wt％，优选至少大约100wt％的高蛋白质纯度(N×6.25)。上述美国专利申请中描述的方法基本上是批处理方法。在2001年11月20日申请的共同未决美国专利申请60/331,646，2002年5月30日申请的60/383,809以及2002年11月19日申请的10/298,678(以上专利均转让各专利受让人，且其公开文本被并入本文作为参考)中，描述了制备卡诺拉蛋白分离物的连续方法。与之一致，卡诺拉油料种子粗粉被连续地与盐溶液混合，该混合物通过管子输送，同时从卡诺拉油料种子粗粉中提取蛋白质以形成一种蛋白质水溶液，该蛋白质水溶液持续地与残留的卡诺拉油料种子粗粉分离，该蛋白质水溶液被不断地输送通过一种选择性膜操作，以将该蛋白质水溶液的蛋白质含量提高到至少约200g/L，同时维持离子强度基本上恒定，所获浓缩物蛋白质溶液不断地与冷水混合以促使形成蛋白质微胶粒，该蛋白质微胶粒不断地被沉淀同时上清液不断溢出，直到在沉淀器上积累得到期望数量的PMM。从沉淀器上除去PMM也可以进行干燥。该PMM具有至少大约90wt％(N×6.25)，优选至少大约100wt％的蛋白质含量。在这些在先的美国专利申请中所述实验是在商品化可得到的油料种子粗粉基础上进行，该粗粉已经在常规的除溶剂装置-烘烤操作中去除了溶剂。利用这些物质作为该油料种子粗粉生产油料种子蛋白分离物可能是由于高温脱溶剂操作导致的蛋白质变性作用，可以提取到油料种子中约30wt％以下的蛋白质。专利技术概述目前惊人地发现如果使用已在室温下除溶剂的粗粉进行提取，可较大地提高从卡诺拉油料种子蛋白质粗粉中提取的蛋白质量。从粗粉中提取更多蛋白的能力会改善该方法的整体经济效益。另外还可获得质量提高了的产物。本专利技术一个方面提供了制备蛋白分离物的方法，其包含(a)压榨油料种子以形成油及其油料种子粗粉，(b)溶剂提取该油料种子粗粉以回收其中的残余油，(c)在低于约50℃温度下从被提取油料种子粗粉中除去溶剂以提供除溶剂的油料种子粗粉，(d)提取该除溶剂油料种子粗粉以促使在该除溶剂油料种子粗粉中的蛋白质的溶解作用并形成具有约5到6.8p本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备蛋白分离物的方法，其包含（ａ）压榨油料种子以形成油及油料种子粗粉，（ｂ）溶剂提取该油料种子粗粉以回收其中残余的油，（ｃ）在低于约５０℃温度下从被提取油料种子粗粉中除去溶剂以提供除溶剂的油料种子粗粉，（ｄ） 提取该除溶剂油料种子粗粉以促使在该除溶剂油料种子粗粉中的蛋白质的溶解作用并形成具有约５到６．８ｐＨ的蛋白质水溶液，（ｅ）将残余油料种子粗粉与该蛋白质水溶液分离，（ｆ）利用选择性膜技术提高该蛋白质水溶液的蛋白质浓度同时维持该离 子强度基本上恒定，以得到浓缩的蛋白质溶液，（ｇ）用约１５℃以下的冷水稀释该浓缩的蛋白质溶液，以促使在水相中形成离散的蛋白质颗粒，所述蛋白质颗粒至少部分是微胶粒的形式，（ｈ）沉淀该蛋白质微胶粒以形成一种无定形的，粘性的，凝胶状 面筋样蛋白质微胶粒团，并且（ｉ）从上清液中回收该蛋白质微胶粒团，该蛋白质微胶粒团具有以干重（Ｎｘ６．２５）计，蛋白质含量为至少约９０ｗｔ％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2002-6-21 60/390,126;US 2002-8-8 60/401,7821.制备蛋白分离物的方法，其包含(a)压榨油料种子以形成油及油料种子粗粉，(b)溶剂提取该油料种子粗粉以回收其中残余的油，(c)在低于约50℃温度下从被提取油料种子粗粉中除去溶剂以提供除溶剂的油料种子粗粉，(d)提取该除溶剂油料种子粗粉以促使在该除溶剂油料种子粗粉中的蛋白质的溶解作用并形成具有约5到6.8pH的蛋白质水溶液，(e)将残余油料种子粗粉与该蛋白质水溶液分离，(f)利用选择性膜技术提高该蛋白质水溶液的蛋白质浓度同时维持该离子强度基本上恒定，以得到浓缩的蛋白质溶液，(g)用约15℃以下的冷水稀释该浓缩的蛋白质溶液，以促使在水相中形成离散的蛋白质颗粒，所述蛋白质颗粒至少部分是微胶粒的形式，(h)沉淀该蛋白质微胶粒以形成一种无定形的，粘性的，凝胶状面筋样蛋白质微胶粒团，并且(i)从上清液中回收该蛋白质微胶粒团，该蛋白质微胶粒团具有以干重(N×6.25)计，蛋白质含量为至少约90wt％。2.权利要求1的方法，其中步骤(d)到(i)以批处理的操作模式进行。3.权利要求1的方法，其中步骤(d)到(i)以半连续的操作模式进行。4.权利要求1的方法，其中步骤(d)到(i)以连续的操作模式进行。5.权利要求2的方法，其中对油料种子粗粉进行的提取使用具有至少约0.10离子强度以及约5到约6.8pH的盐水溶液进行，所述盐水溶液具有约5到约40g/L的蛋白质浓度。6.权利要求5的方法，其中所述盐溶液具有约0.15到约0.6的离子强度。7.权利要求5的方法，其中所述盐溶液具有约5.3到约6.2的pH。8.权利要求5的方法，其中对油料种子粗粉的提取是通过搅动所述盐水溶液约10到约30分钟来进行的。9.权利要求8的方法，其中在所述提取步骤中油料种子粗粉在盐水溶液中的浓度为约5到约15％w/v。10.权利要求5的方法，其中来自提取步骤的蛋白质水溶液具有约10到约30g/L的浓度。11.权利要求3的方法，其中所述提取步骤如下(i)在约5到约65℃的温度下，使油料种子粗粉不断地与具有至少约0.10离子强度以及约5到约6.8的盐水溶液混合，以及(ii)在长达10min的时间内，所述混合物通过管子输送，同时从油料种子粗粉中提取蛋白质以形成具有约5到约40g/L蛋白质含量的蛋白质水溶液。12.权利要求11的方法，其中所述盐溶液具有约0.15到约0.8的离子强度。13.权利要求11的方法，其中所述盐溶液具有约5.3-约6.2的pH。14.权利要求11的方法，其中在所述混合步骤中油料种子粗粉在盐水溶液中的浓度为约5到约15％w/v。15.权利要求11的方法，其中所述温度至少为约35℃。16.权利要求11的方法，其中所述蛋白质水溶液具有约10到约30g/L的蛋白质含量。17.权利要求1的方法，其中对油料种子粗粉的提取使用具有至少约0.10离子强度以及pH约3到约5或约6.8到约9.9的盐水溶液进行，从残余油料种子粗粉中分离蛋白质水溶液后，将蛋白质水溶液的pH调整为约5到约6.8。18.权利要求17的方法，其中所述盐溶液具有约0.15到约0.6的离子强度。19.权利要求17的方法，其中蛋白质水溶液的pH调整为5.3到约6.2。20.权利要求1的方法，其中所述油料种子粗粉为卡诺拉油料种子粗粉并且在从残留卡诺拉籽粗粉中分离蛋白质水溶液后，对蛋白质水溶液进行色素去除步骤。21.权利要求20的方法，其中所述色素去除步骤是通过渗滤蛋白质水溶液。22.权利要求20的方法，其中所述色素去除步骤是将色素吸附剂与蛋白质水溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：R米拉诺瓦，ED默里，PS维斯特达尔，
申请(专利权)人：伯康营养科学MB公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]