Богатый изофлавонами соевый белковый материал и способ его получения (варианты)

 

Изобретение относится к пищевой промышленности. Растительный материал, содержащий белок и, по крайней мере, одно изофлавоновое соединение, экстрагируют водным экстрагентом, имеющим рН выше изоэлектрической точки белка, предпочтительно щелочное рН. Белок и изофлавоны солюбилизируют экстрагентом. Экстрагент, содержащий белок и изофлавоны, отделяют от нерастворимых растительных материалов с получением белкового экстракта, рН белкового экстракта доводят до изоэлектрической точки белка для осаждения белка. Экстракт, содержащий осажденный белок, охлаждают до температуры от 0 до 32^oС. Белок отделяют от экстракта. Промывку отделенного белка опускают или проводят минимальным количеством воды. Изобретение позволяет получить продукты с значительно увеличенной концентрацией изофлавонов в выделенном белке, обладающих лечебными свойствами. 3 с. и 15 з.п. ф-лы, 8 табл.

Изобретение относится к растительному белковому изоляту, обогащенному изофлавонами, и способу его получения.

Изофлавоны присутствуют во многих бобовых растениях и семенах масляничных культур, в том числе и в растительных белковых материалах, таких как соевые. Эти соединения для использования согласно настоящему изобретению обычно включают даидзин, 6"-ОАс даидзин, 6"-ОМаl даидзин, даидзеин, генистин, 6"-ОАс генистин, 6"-ОМаl генистин, генистеин, глицитин, 6"-ОАс глицитин, глицитеин, биоханин А и формононетин. "Маl" означает "малонил" и "Ас" означает "ацетил". Структура этих изофлавонов представлена формулами 1 и 2, приведенными в конце описания.

Недавно было установлено, что изофлавоны, содержащиеся в растительных белках, таких как соевые, могут ингибировать рост человеческих раковых клеток, таких как клетки рака молочной железы и клетки рака простаты, как описано в следующих статьях: "Genistein Inhibition of the Growth of Human Breast Cancer Cells: Independence from Estrogen Receptors and the Multi-Drug Resistance Gene", Peterson и Barnes, Biochemical and Biophysical Research Communications, т. 179, 1 стр.661-667, 30 августа 1991; Genistein and Biochanin A Inhibit the Growth of Human Prostate Cancer Cells but not Epidermal Growth Factor Receptor Tyrosine Autophosphorylation", Peterson и Barnes, The Prostate 22: 335-345 (1993); и "Soybeans Inhibit Mammary-Tumors in Models of Breast Cancer", Barnes и др. Mutagens and Carcinogens in the Diet стр.239-253 (1990). Было показано, что эти изофлавоны также снижают сердечно-сосудистые факторы риска, например, понижая уровни липопротеинов, способствующих развитию атеросклероза, и холестерина низкой плотности, и усиливая эндотелийзависимый сосудорасширяющий ответ.

Обычно эти изофлавоновые соединения связывали с неотъемлемым горьким привкусом растительных белковых материалов, таких как соевые. При коммерческом производстве белковых материалов, таких как белковые изоляты и белковые концентраты, внимание было сосредоточено на удалении этих изофлавоновых соединений. Например, в традиционном способе производства соевого белкового изолята соевые хлопья экстрагируют водным раствором, имеющим рН выше изоэлектрической точки белка, для солюбилизации белка. Экстракт, содержащий белок, отделяют от нерастворимых волокнистых материалов для получения белкового экстракта. Изофлавоны солюбилизируются экстрактом так же, как и белки. Белок осаждают из экстракта, доводя рН экстракта до примерно изоэлектрической точки белка кислотой. Затем осажденный белок отделяют от экстракта. Значительная часть изофлавонов остается солюбилизированной экстрактом в ходе отделения осажденного белка (в виде творожистой массы) от экстракта. После отделения от экстракта белковой творожистой массы экстракт и солюбилизированные в нем изофлавоны обычно выбрасывают. Незначительные количества изофлавонов, оставшиеся в выделенном белке, удаляют исчерпывающим промыванием белка для того, чтобы вкус, связанный с присутствием изофлавонов, гарантированно отсутствовал в белковом материале.

Однако желательно получить богатый изофлавонами белковый материал, подходящий для использования в диетическом питании, а также разработать способ его получения. Такой богатый изофлавонами белковый материал в случае его применения в диетическом питании может быть использован для обеспечения питательности за счет белка и пользы для здоровья за счет изофлавонов.

Настоящее изобретение представляет собой способ получения богатого изофлавонами белкового материала и получаемый в результате богатый изофлавонами белковый материал. Растительный материал, содержащий белок и изофлавоны, экстрагируют водным экстрагентом, имеющим рН выше изоэлектрической точки белкового материала, экстрагент отделяют от нерастворимых растительных материалов с получением экстракта, содержащего изофлавоны и белок. рН экстракта доводят до примерно изоэлектрической точки белка для осаждения белковой творожистой массы, содержащей изофлавоны. Белковую творожистую массу отделяют от экстракта при температуре от примерно 30^oF (0^oC) до примерно 90^oF (32^oC), промывку выделенной белковой творожистой массы опускают для получения богатого изофлавонами белкового материала.

Настоящее изобретение также представляет собой способ, похожий на описанный выше, за исключением того, что выделенную белковую творожистую массу промывают водой. В предпочтительном варианте осуществления выделенную белковую творожистую массу промывают водой, вес которой менее чем примерно в четыре раза превышает вес исходного растительного материала, и более предпочтительно менее чем в два раза превышает вес исходного растительного материала. В другом предпочтительном варианте осуществления вода, используемая для промывки выделенной белковой творожистой массы, имеет температуру примерно от 30^oF (0^oC) до примерно 90^oF (32^oC).

Изофлавоны, содержащиеся в белковом материале, полученном согласно данному изобретению, включают даидзин, 6"-ОМаl даидзин, 6"-ОАс даидзин, даидзеин, генистин, 6"-ОМаl генистин, 6"-ОАс генистин, генистеин, глицитин, 6"-ОМаl глицитин, глицитеин, биоханин А, формононетин и их смеси.

Содержание изофлавонов в белковом материале, выделенном из растительного источника белка согласно способу по данному изобретению существенно выше, чем в белковом материале, выделенном из растительного источника белка с использованием традиционных способов выделения белков. Во-первых, как отсутствие промывки выделенного белкового материала водой, так и использование ограниченного количества воды для промывки выделенного белка увеличивает количество изофлавонов, остающихся в белковом материале, по сравнению с традиционным способом, согласно которому выделенный белковый материал тщательно промывают.

Во-вторых, выделение осажденного белкового материала из экстракта при пониженных или низких температурах неожиданно значительно увеличивает количество изофлавонов, захваченных выделенным белковым материалом. Согласно традиционным способам осажденный белок отделяют от экстракта при температурах выше примерно 90^oF (32^oC), обычно от примерно 130^oF (54^oC) до примерно 150^oF (66^oС) для увеличения выхода белка в ходе отделения. Однако было установлено, что выделение белкового материала при пониженных или низких температурах ниже 90^oF (32^oС) в значительной степени увеличивает количество выделенных требуемых изофлавонов в белковом материале.

Таким образом, способ получения соевого белкового материала, богатого изофлавонами, включает экстракцию соевого материала, содержащего соевый белок и по крайней мере одно изофлавоновое соединение, водным экстрагенгом, имеющим рН от 6,0 до 10,0, и отделение экстрагента от нерастворимого соевого материала с получением экстракта, содержащего изофлавон(ы) и соевый белок, доведение рН экстракта до примерно изоэлектрической точки соевого белка для осаждения соевого белкового материала, содержащего, по крайней мере, одно изофлавоновое соединение; и отделение соевого белкового материала от экстракта при температуре от примерно 0 до 32^oС.

При этом водный экстрагент предпочтительно имеет рН от 9 до 10.

Соевый материал предпочтительно содержит, по крайней мере, одно изофлавоновое соединение, выбранное из группы, содержащей генистеин, генистин, 6"-ОМаl генистин, 6"-ОАс генистин, даидзеин, даидзин, 6"-ОМаl даидзин, 6"-ОАс даидзин, глицитеин, глицитин, 6"-ОМаl глицитин, формононетин, биоханин А или их смесь.

Соевый белковый материал предпочтительно отделяют от экстракта при температуре от 4,4 до 26,7^oС, а более предпочтительно при температуре от 10 до 21,1^oС.

В другом варианте осуществления изобретения способ получения соевого белкового материала, богатого изофлавонами, включает экстракцию соевого материала, содержащего соевый белок и по крайней мере одно изофлавоновое соединение, водным экстрагентом, имеющим рН от 6,0 до 10,0, и отделение экстрагента от нерастворимого соевого материала с получением экстракта, содержащего изофлавон(ы) и соевый белок; доведение рН экстракта до примерно изоэлектрической точки белка для осаждения соевого белкового материала, содержащего, по крайней мере, одно изофлавоновое соединение; отделение соевого белкового материала от экстракта при температуре от примерно 0 до 32^oС, и промывку отделенного соевого белкового материала водой.

При этом соевый белковый материал предпочтительно отделяют от экстракта при температуре от 4,4 до 26,7^oС, а более предпочтительно при температуре от 10 до 21,1^oС.

Соевый белковый материал предпочтительно промывают водой, вес которой менее чем примерно в четыре раза меньше веса соевого материала, а более предпочтительно менее чем примерно в два раза меньше веса соевого материала.

Промывку соевого белкового материала предпочтительно осуществляют водой с температурой от 0 до 21,1^oС, а более предпочтительно водой с температурой от 10 до 21,1^oС.

Водный экстрагент предпочтительно имеет рН от 9 до 10.

Соевый материал предпочтительно содержит, по крайней мере, одно изофлавоновое соединение, выбранное из группы, содержащей генистеин, генистин, 6"-ОМаl генистин, 6"-ОАс генистин, даидзеин, даидзин, 6"-ОМаl даидзин, 6"-ОАс даидзин, глицитеин, глицитин, 6"-ОМаl глицитин, формононетин, биоханин А или их смесь.

Богатый изофлавонами соевый белковый материал, полученный по способам по вышеописанным вариантам, включает соевый белковый материал, экстрагированный из содержащего соевый белок соевого материала; и по крайней мере 1,5 мг изофлавонов (А) на грамм соевого белкового материала в расчете на сухой вес, причем изофлавоны (А) выбраны из генистеина, генистина, 6"-ОМаl генистина, 6"-ОАс генистина и их смесей, и/или по крайней мере 0,8 мг изофлавонов (В) на грамм белкового материала в расчете на сухой вес, причем изофлавоны (В) выбраны из даидзеина, даидзина, 6"-ОМаl даидзина, 6"-ОАс даидзина и их смесей.

Богатый изофлавонами соевый белковый материал предпочтительно содержит от 1,5 до 3,5 мг изофлавонов (А) или от 0,8 до 1,5 мг изофлавонов (В) на грамм соевого белкового материала в расчете на сухой вес.

Предпочтительно богатый изофлавонами соевый белковый материал может содержать также от 1,8 до 10 мг изофлавонов (А) или от 1,5 до 10 мг изофлавонов (В) на грамм соевого белкового материала в расчете на сухой вес.

При этом в богатом изофлавонами соевом белковом материале, содержащем, по крайней мере, 1,5 мг изофлавонов (А) на грамм соевого белкового материала в расчете на сухой вес, и по крайней мере 0,8 мг изофлавонов (В) на грамм белкового материала в расчете на сухой вес, изофлавоны (А) предпочтительно выбраны из генистеина, генистина, 6"-OMal генистина, 6"-ОАс генистина и их смесей, а изофлавоны (В) выбраны из даидзеина, даидзина, 6"-ОМаl даидзина, 6"-ОАс даидзина и их смесей.

Несмотря на то, что настоящее изобретение описано применительно к соевым материалам и данный способ особенно полезен для получения богатого изофлавонами белкового изолята из соевых материалов, способ согласно данному изобретению, как правило, применим для получения белковых изолятов из разнообразных источников растительного белка, содержащих изофлавоны. Другие источники растительного белка, которые содержат изофлавоны, которые могут быть использованы согласно способу по данному изобретению, включают, но не ограничены только этими, один или более из следующих растительных материалов: нут обыкновенный, горох обыкновенный, марама бобы, кановалия мочелистная, кановалия мечевидная, приморская кановалия мочелистная, караобобы, кластерные бобы, долихос обыкновенный, чина посевная, горох огородный, бобы дженко, бобы гоа, бобы пахиризуса, кормовые бобы, бомбарский земляной орех, чечевица, прыгающие бобы, бархатные бобы, бобы Африканского рожкового дерева и производные этих растительных материалов.

Исходный соевый материал для использования согласно способу, описанному в данном изобретении, представляет собой содержащий соевый белок и изофлавоны соевый материал, такой как соевые хлопья, соевый порошок и соевая мука. Изофлавоновые соединения, содержащиеся в исходном соевом материале, обычно включают генистин, 6"-ОМаl генистин, 6"-ОАс генистин, генистеин, даидзин, 6"-ОМаl даидзин, 6"-ОАс даидзин, даидзеин, глицитин, 6"-ОМаl глицитин и глицитеин, представленные выше формулами 1 и 2. Исходный соевый материал может быть модифицирован для регулирования содержания изофлавона в исходном материале, например, ферментативным превращением конъюгированных изофлавонов и изофлавон гликозидов формулы 2 в более биологически активные аглюконизофлавоны формулы 1 перед использованием исходного материала согласно способу, описанному в данном изобретении.

Предпочтительный исходный материал для использования согласно способу по данному изобретению представляет собой соевые хлопья, из которых предварительно экстракцией растворителем или механической экстракцией было удалено масло и которые могут быть получены из соевых бобов традиционными способами. Способ по данному изобретению описан применительно к соевым хлопьям в качестве исходного материала, хотя другие исходные материалы, содержащие соевый и другие растительные белки, могут быть использованы вместо описанных соевых хлопьев.

Сначала хлопья подвергают экстракции водным экстрагентом, имеющим рН выше примерно изоэлектрической точки белкового материала хлопьев для экстракции белка и изофлавонов из хлопьев. рН водного экстрагента предпочтительно не настолько высок, чтобы вызвать разрушение белкового материала, и обычно находится в диапазоне от примерно изоэлектрической точки белка до примерно рН 10,0, предпочтительно от примерно рН 6,0 до примерно рН 10,0, более предпочтительно от примерно рН 6,7 до примерно рН 9,7. Наиболее предпочтительно, чтобы рН водного экстрагента было выбрано высоким настолько, насколько это возможно, чтобы не вызвать образования из белкового материала нежелательных соединений, таких как дипептид лизин-аланин, предпочтительно от примерно рН 9,5 до примерно рН 10,0, так как белковый материал лучше солюбилизируется водными растворами с высоким щелочным рН. Для увеличения рН водного экстрагента, если это необходимо, могут быть использованы типичные щелочные реагенты, включая гидроксид натрия, гидроксид калия и гидроксид кальция.

Изофлавоновые соединения солюбилизируются в водный экстракт вместе с белком и для максимального извлечения этих соединений в водный экстракт весовое отношение экстрагента к хлопьям предпочтительно должно контролироваться на определенных уровнях для того, чтобы солюбилизировать максимально возможное количество изофлавонов и белка из растительного источника белка. Экстракция белков и изофлавонов может быть проведена множеством способов, включая противоточную экстракцию хлопьев предпочтительно при весовом отношении экстрагент: хлопья примерно от 5:1 до примерно 16:1, в которой первичный экстракт используется для реэкстракции хлопьев и обеспечивает экстракцию белка и изофлавонов в водную фазу. Альтернативно может быть использован процесс двухстадийной экстракции, в котором весовое отношении экстрагент:хлопья на начальной стадии предпочтительно составляет от примерно 8:1 до примерно 10: 1, а вторую экстракцию хлопьев свежим экстрагентом проводят при весовом отношении экстрагент: хлопья от примерно 3:1 до примерно 6:1 таким образом, чтобы общее весовое отношение экстрагент:хлопья на двух стадиях экстракции не превышало примерно от 11:1 до 16:1.

Экстракция может быть проведена при температурах до примерно 120^oF (49^oC), предпочтительно порядка 90^oF (32^oС), в течение от примерно 5 до примерно 60 минут, предпочтительно в течение примерно 15 минут, хотя все это не столь критично.

Водный экстрагент, содержащий белковый материал и изофлавоны, затем отделяют от нерастворимых растительных материалов. Экстракт может быть отделен от нерастворимых растительных материалов обычными способами разделения жидкость/твердое, такими как фильтрование или центрифугирование. В предпочтительном варианте осуществления экстракт, содержащий белки и изофлавоны, отделяют от нерастворимых материалов центрифугированием и экстракт собирают в виде супернатанта.

рН полученного в конечном итоге содержащего изофлавоны водного белкового экстракта доводят до примерно изоэлектрической точки белка пищевой кислотой для осаждения содержащего изофлавоны белкового материала, что облегчает отделение белкового материала от других водорастворимых соединений, таких как углеводы и зола, экстрагируемых из растительного материала. Изоэлектрическая точка соевого белка обычно находится в интервале примерно от рН 4,0 до рН 5,0, а точнее в интервале рН от примерно 4,4 до примерно 4,6. Пищевая кислота, добавляемая для доведения рН экстракта до примерно изоэлектрической точки белка, может быть любой подходящей пищевой кислотой, такой как уксусная кислота, серная кислота, фосфорная кислота и соляная кислота.

Кислотное осаждение белка из экстракта приводит к разделению экстракта на две фазы, одна из которых представляет собой творожистую массу осажденного белка, а другая - водную сыворотку. Белковую творожистую массу отделяют от сыворотки с получением белкового изолята. Согласно традиционным способам белок отделяют от сыворотки при температурах выше 90^oF (32^oC), обычно от примерно 130^oF (54^oC) до примерно 150^oF (66^oC) для получения максимального выхода белкового материала на стадии отделения.

Авторы настоящего изобретения установили, что отделение белковой творожистой массы от сыворотки при пониженных или низких температурах может неожиданно значительно повысить количество изофлавонов, захваченных выделенным белковым материалом. Авторы установили, что общее количество изофлавонов, захваченных белком, увеличивается с понижением температуры, при которой проводят разделение белковой творожистой массы и сыворотки. Творожистую белковую массу отделяют от сыворотки предпочтительно при температуре ниже примерно 90^oF (32^oC), обычно от примерно 30^oF (0^oС) до примерно 90^oF (32^oC), более предпочтительно от примерно 40^oF (4,4^oС) до примерно 80^oF (26,7^oC) и наиболее предпочтительно от примерно 50^oF (10^oC) до примерно 70^oF (21,1^oС).

Авторы также установили, что инкубация в течение некоторого времени осажденного белкового материала при соответствующих пониженных или низких температурах до отделения белка от экстракта может также увеличивать количество изофлавонов, захваченных белковым материалом. При инкубации осажденного белкового материала при пониженных или низких температурах до проведения его отделения от экстракта при пониженных или низких температурах, количество изофлавонов, захваченных белковым материалом, растет со временем в течение ограниченного промежутка времени, обычно вплоть до примерно 1 часа. Предпочтительно, чтобы осажденный белковый материал до проведения отделения был выдержан в экстракте при пониженных или низких температурах, при которых предполагается проводить отделение белкового материала от экстракта, по крайней мере, в течение 30 минут, и более предпочтительно около 1 часа.

Водный экстракт, содержащий белковый материал, может быть охлажден до пониженных или низких температур, подходящих для отделения богатого изофлавонами белкового материала, в любой момент после проведения экстракции белкового материала из растительного сырья, но до отделения осажденного белкового материала от экстракта. Например, температура экстракта может быть доведена до пониженной или низкой температуры отделения перед доведением рН экстракта до примерно изоэлектрической точки белка кислотой, или после кислотного осаждения белкового материала и перед отделением осажденного белкового материала от экстракта.

Если необходимо охладить экстракт для достижения желательной температуры отделения, температура экстракта может быть доведена до нужной величины любыми стандартными способами до отделения белкового материала от экстракта. Например, в условиях крупномасштабного промышленного производства экстракт для охлаждения может быть пропущен через теплообменник, а в условиях мелкого производства охлажден в холодильнике или помещен на лед.

Отделение может быть проведено традиционными способами отделения твердых материалов от жидкостей. Предпочтительно, содержащий изофлавоны белковый материал отделяют центрифугированием, наиболее предпочтительно, используя центрифугу с охлаждением. Могут быть использованы также и другие способы отделения, такие как отделение белкового материала от экстракта с помощью фильтрования.

Выделенный богатый изофлавонами белковый материал может быть обезвожен, или альтернативно, выделенный богатый изофлавонами белковый материал может быть промыт водой и затем обезвожен. Обезвоженный богатый изофлавонами белковый материал предпочтительно является богатым изофлавонами белковым изолятом (белковым материалом, содержащим, по крайней мере, 90% белка).

Предпочтительным является полностью избегать промывания выделенного белкового материала для того, чтобы предотвратить вымывание изофлавонов из белка. Если выделенный белковый материал промывают, предпочтительно свести к минимуму степень промывки для существенного уменьшения удаления изофлавонов из белка. Избегая или сводя к минимуму промывку осажденного белкового материала, можно более чем в два раза повысить извлечение изофлавонов в белок по сравнению с белковым изолятом, полученным в соответствии с традиционными способами получения белковых изолятов, согласно которым белковый материал после отделения от экстракта тщательно промывают.

Если белковый материал промывают, предпочтительно ограничиться одной промывкой минимальным количеством воды. Если белковый материал необходимо промыть, более предпочтительно ограничиться одной промывкой водой, вес которой примерно в два - четыре раза превышает вес исходного растительного материала. Кроме того, предпочтительно, чтобы температура воды для промывки была пониженной или низкой, предпочтительно от примерно 30^oF (0^oC) до примерно 90^oF (32^oC), что способствует сведению к минимуму потери изофлавонов в ходе промывки.

После отделения от экстракта богатого изофлавонами белкового материала и какой-либо промывки белкового материала он может быть обезвожен традиционным способом. Предпочтительно белковый материал обезвоживают центрифугированием, или концентрированием, или комбинацией этих способов. Обезвоженный белковый материал затем высушивают обычными способами сушки, предпочтительно распылительной сушкой, с получением сухого богатого изофлавонами белкового материала.

Сухой богатый изофлавонами белковый материал содержит повышенные количества изофлавонов по сравнению с белковыми материалами, полученными традиционными способами. Богатый изофлавонами белковый материал может содержать, по крайней мере, 1,5 мг/г выделенных из растительного экстракта изофлавонов, структурно родственных генистеину, а именно генистеин, генистин, 6"-ОМаl генистин и 6"-ОАс генистин. Богатый изофлавонами белковый материал может также содержать по крайней мере 0,8 мг/г изофлавонов, структурно родственных даидзеину, а именно даидзеин, даидзин, 6"-ОМаl даидзин и 6"-ОАс даидзин. Предпочтительно богатый изофлавонами белковый материал содержит от примерно 1,5 мг/г до примерно 3,5 мг/г изофлавонов, родственных генистеину, и от примерно 0,8 мг/г до примерно 3,5 мг/г изофлавонов, родственных даидзеину. Наиболее предпочтительно, богатый изофлавонами белковый материал содержит от примерно 1,8 мг/г до примерно 10 мг/г изофлавонов, родственных даидзеину, и общее содержание изофлавонов составляет примерно 3,5 мг/г до примерно 25 мг/г.

Богатый изофлавонами белковый материал может входить в состав множества пищевых продуктов для обеспечения как питательной ценности за счет белков, так и пользы для здоровья за счет изофлавонов. Например, богатый изофлавонами белковый материал может быть использован в следующих пищевых продуктах: мясе, особенно эмульгированном мясе и фарше; напитках, таких как питательные напитки, напитки для спортсменов, напитки, обогащенные белком, соки, молоко, заменители молока, напитки для уменьшения веса; сырах, таких как твердые и мягкие сыры, сливочный сыр и прессованный творог; замороженных десертах, таких как мороженое, молоко со льдом, замороженные десерты низкой жирности и немолочные замороженные десерты; йогуртах; супах; пудингах; хлебобулочных изделиях; заправках для салатов; а также в мягких пастах для приготовления бутербродов, таких как майонез и соусы для чипсов. Перечисленные выше пищевые продукты, в которых может быть использован богатый изофлавонами белковый материал, даны только в качестве примеров и не составляют исчерпывающий перечень пищевых продуктов, в которых может быть использован богатый изофлавонами белковый материал. Богатый изофлавонами белковый материал может быть введен в состав любых пищевых продуктов, в которые обычно включают белковые материалы, стандартными способами введения белкового материала в конкретный тип пищевых продуктов.

Следующие рецептуры, которые не ограничивают объем изобретения, иллюстрируют диетические добавки, которые могут быть разработаны с использованием богатого изофлавонами белкового материала, полученного согласно способу, описанному в настоящем изобретении. В приведенных ниже рецептурах богатый изофлавонами соевый белковый материал содержит обычно от примерно 2,5 до примерно 20,5 миллиграмм изофлавоновых соединений формул 1 и 2 на грамм соевого белка.

РЕЦЕПТУРЫ Рецептура 1 Напиток, готовый к употреблению Готовый к употреблению напиток может быть получен из следующих компонентов: Ингредиент - Процентное содержание в композиции, по весу Вода - 80-85 Богатый изофлавонами изолированный соевый белок - 10-15 Сахароза - 5-8 Какао - 0,1-1 Витамины/минералы - 0,1-1
Ароматизатор - 0,1-1
Целлюлозный гель - 0,1-0,5
Готовый к употреблению напиток может быть упакован в порционные емкости на 8 унций, содержащие порядка 20 грамм выделенного соевого белка, включающего от примерно 52 до примерно 455 миллиграмм изофлавоновых соединений.

Рецептура 2
Порошок для приготовления напитка
Порошок для приготовления напитка может быть получен из следующих компонентов:
Ингредиент - Процентное содержание в композиции, по весу
Богатый изофлавонами изолированный соевый белок - 85-90
Сахароза - 8-15
Мальтодекстрин - 1-5
Витамины/минералы - 0,5-2
Аспартам - 0-0,5
Ароматизатор - 0-0,5
30 грамм порошка для приготовления напитка можно добавить в воду для получения порции, содержащей порядка 20 грамм выделенного соевого белка, содержащего от примерно 52 до примерно 455 миллиграмм изофлавоновых соединений.

Рецептура 3
Пищевые батончики
Пищевые батончики можно получить из следующих компонентов:
Ингредиент - Процентное содержание в композиции, по весу
Богатый изофлавонами изолированный соевый белок - 20-30
Кукурузный сироп - 35-45
Сухой рисовый сироп - 7-14
Глицерин - 1-5
Какао - 2-7
Вещество для покрытия - 15-25
Пищевые батончики могут быть использованы в виде порций по 70 грамм, содержащих порядка 15 грамм соевого белка, включающего от примерно 40 до примерно 345 миллиграмм изофлавоновых соединений.

Рецептура 4
Соевый йогурт
Соевый йогурт может быть получен из следующих компонентов:
Ингредиент - Процентное содержание в композиции, по весу
Вода - 65-75
Богатый изофлавонами изолированный соевый белок - 5-15
Сахароза - 3-8
Кукурузный крахмал - 1-5
Декстрин - 0,3-1
Целлюлозный гель - 1-3
Культура (йогуртовая) - 0,01-0,1
Фрукты - 10-20
Витамины/минералы - 0,05-0,3
Соевый йогурт может быть использован в порционных упаковках на 170 грамм, содержащих порядка 8 грамм соевого белка, включающего от примерно 20 до примерно 185 миллиграмм изофлавоновых соединений.

Приведенные ниже примеры призваны лишь проиллюстрировать настоящее изобретение. В примерах термин "генистин" включает аглюконизофлавон генистеин и конъюгированные изофлавонгликозиды 6"-OMal генистин и 6"-ОАс генистин, а также изофлавон гликозидгенистин. Термин "даидзин" в примерах включает аглюконизофлавон даидзеин и конъюгированные изофлавонгликозиды 6"-ОМа1 даидзин и 6"-ОАс даидзин, а также изофлавонгликозид даидзин. Примеры не ограничивают область применения данного изобретения.

ПРИМЕР 1
Для иллюстрации повышенного содержания изофлавонов в белковых изолятах, полученных с использованием минимальной промывки белкового изолята, получили прежде всего традиционный белковый изолят с использованием стандартного способа, чтобы показать степень извлечения желаемых изофлавонов стандартным способом. 100 фунтов обезжиренных соевых хлопьев помещают в экстракционный резервуар и экстрагируют 1000 фунтами воды, нагретой до 90^oF (32^oC), к которой добавлено достаточное для доведения рН до 9,7 количество гидроксида кальция. Это обеспечивает весовое отношение воды к хлопьям 10:1. Хлопья отделяют от экстракта и реэкстрагируют 600 фунтами водного экстракта, имеющего рН 9,7 и температуру 90^oF (32^oC). Эта вторая стадия экстракции обеспечивает весовое отношение воды к хлопьям 6:1. Хлопья удаляют центрифугированием, первый и второй экстракт объединяют и доводят рН до 4,5 соляной кислотой для осаждения белковой творожистой массы. Осажденную в кислой среде творожистую массу отделяют от экстракта центрифугированием, оставляя водную сыворотку, и затем промывают водой, вес которой в семь раз превышает вес исходных хлопьев, с получением белкового изолята. Белковый изолят, сыворотку, использованные хлопья и исходный материал анализируют на содержание "генистина" и "даидзина". Эти результаты приведены ниже в Таблице 1 в виде концентрации изофлавонов в белковом изоляте, а также в виде процента извлечения изофлавонов по отношению к содержанию изофлавонов в исходном материале.

Приведенный выше пример явственно иллюстрирует, что при использовании традиционного способа желаемые изофлавоны в основном концентрируются в сыворотке, что является причиной низкого содержания изофлавонов в большинстве коммерческих белковых изолятов.

ПРИМЕР 2
Изучено влияние отсутствия промывки белкового изолята на концентрацию изофлавонов в изоляте. 100 фунтов обезжиренных соевых хлопьев помещают в экстракционный резервуар и экстрагируют 800 фунтами воды, нагретой до 90^oF (32^oC), к которой было добавлено достаточное для доведения рН до 9,7 количество гидроксида кальция, в режиме непрерывной двухстадийной противоточной экстракции. Это обеспечивает весовое отношение воды к хлопьям 8:1. Хлопья отделяют центрифугированием и рН водного экстракта доводят до 4,5 для осаждения белка, который затем отделяют от сыворотки центрифугированием. Промывку выделенной творожистой массы опускают. Творожистую массу, сыворотку, использованные хлопья и исходный материал анализируют, как описано в Примере 1. Результаты приведены в Таблице 2.

Как видно из сопоставления с изолятом, полученным по Примеру 1, концентрация и процент извлечения желаемых изофлавонов в выделенный белковый изолят оказываются существенно выше, чем концентрации и процент извлечения изофлавонов белковым изолятом, полученным согласно стандартному способу.

ПРИМЕР 3
Изучено влияние минимальной промывки белкового изолята на концентрацию изофлавонов в белковом изоляте. Осажденную в кислых условиях творожистую массу получают, как в Примере 2, за исключением того, что после кислотного осаждения творожистую массу промывают водой, имеющей температуру окружающей среды, причем вес воды в два раза превышает вес исходного материала хлопьев. Получающийся в результате белковый изолят, сыворотку, использованные хлопья и исходный материал анализируют, как описано в Примере 1. Результаты приведены ниже в Таблице 3.

Как видно из сопоставления с изолятом, полученным по Примеру 1, концентрация и степень извлечения желаемых изофлавонов выделенным белковым изолятом оказываются существенно выше, чем концентрации и степень извлечения изофлавонов белковым изолятом, полученным согласно стандартному способу.

ПРИМЕР 4
Изучено влияние промывки белкового изолята уменьшенным (по сравнению со стандартным способом получения изолятов количеством воды) на концентрацию изофлавонов в изоляте. Осажденную в кислых условиях творожистую массу получают, как в Примере 2, за исключением того, что после кислотного осаждения творожистую массу промывают водой, имеющей температуру окружающей среды, причем вес воды в четыре раза превышает вес исходного материала хлопьев. Получающийся в результате белковый изолят, сыворотку, использованные хлопья и исходный материал анализируют, как описано в Примере 1. Результаты приведены в Таблице 4.

Как видно из сопоставления с изолятом, полученным по Примеру 1, концентрация и степень извлечения желаемых изофлавонов в выделенный белковый изолят оказываются выше, чем концентрации и степень извлечения изофлавонов в белковый изолят, полученный согласно стандартному способу.

ПРИМЕР 5
Изучено влияние отделения белкового изолята от белкового экстракта при относительно низких температурах на уровни изофлавонов в выделенных белках, причем выделенный белковый изолят промывают количеством воды, соответствующим стандартным способам получения белковых изолятов.

725 г обезжиренных соевых хлопьев экстрагируют подщелоченной водой, доведенной до рН 9,7 гидроксидом натрия и имеющей температуру 90^oF (32^oC), причем весовое отношение щелочной воды к хлопьям составляет 10:1. Хлопья отделяют от экстрагента и реэкстрагируют вторым объемом подщелоченной воды, имеющей рН 9,7, причем весовое соотношение щелочной воды и хлопьев составляет 6:1. Хлопья удаляют центрифугированием, первый и второй экстракты объединяют. Объединенный экстракт охлаждают до 38^oF (3^oC) центрифугированием, водную сыворотку оставляют. Отделенную творожистую массу промывают водой, имеющей температуру 55^oF (13^oC), причем вес воды для промывки в 9 раз превышает вес исходных хлопьев, с получением белкового изолята. Полученный белковый изолят, сыворотку и исходный материал анализируют, как описано в Примере 1. Результаты приведены ниже в Таблице 5.

Как видно из сопоставления с изолятом, полученным по Примеру 1, относительная концентрация и процент извлечения желаемых изофлавонов белковым изолятом, отделенным от сыворотки при низких температурах, оказываются существенно выше, чем концентрации и степень извлечения изофлавонов белковым изолятом, полученным согласно традиционному способу.

ПРИМЕР 6
Изучено влияние отделения белковой творожистой массы от белкового экстракта при относительно низких температурах на степень извлечения и концентрацию изофлавонов в белковой творожистой массе без промывки выделенного белкового материала.

725 г исходных обезжиренных соевых хлопьев экстрагируют подщелоченной водой, доведенной до рН 9,7 гидроксидом кальция и имеющей температуру 90^oF (32^oC), причем соотношение щелочной воды для экстракции и исходных соевых хлопьев составляет 10: 1 по весу. Хлопья отделяют от экстрагента и реэкстрагируют вторым объемом подщелоченной воды, имеющей рН 9,7, при весовом отношении воды к хлопьям 6: 1. Использованные хлопья отделяют от второго экстракта центрифугированием, первый и второй экстракты объединяют. Объединенный экстракт охлаждают до 38^oF (3^oС) и доводят рН экстракта до 4,5 соляной кислотой для осаждения белковой творожистой массы. Белковую творожистую массу отделяют от экстракта центрифугированием при 38^oF (3^oC), оставляя водную сыворотку. Промывание отделенной белковой творожистой массы не проводят. Белковую творожистую массу, сыворотку и исходный материал анализируют, как описано в Примере 1. Результаты приведены в Таблице 6.

Как видно из сопоставления с изолятом, полученным по Примеру 1, относительная концентрация и процент извлечения желаемых изофлавонов в белковую творожистую массу, отделенную от сыворотки при низких температурах при отсутствии последующей промывки, оказываются существенно выше по сравнению с концентрациями и степенью извлечения изофлавонов в белковой творожистой массе, выделенной согласно традиционному способу получения белковых изолятов.

ПРИМЕР 7
Изучено влияние отделения белковой творожистой массы от белкового экстракта при относительно низких температурах и при минимальной промывке выделенного белкового материала на степень извлечения и концентрацию изофлавонов в белковой творожистой массе.

50 г обезжиренных соевых хлопьев экстрагируют подщелоченной водой, доведенной до рН 9,7 гидроксидом натрия и имеющей температуру 100^oF (38^oC), причем отношение воды к хлопьям составляет 10:1. Хлопья отделяют от экстрагента и реэкстрагируют вторым объемом подщелоченной воды, имеющей рН 9,7, причем весовое соотношение воды и хлопьев составляет 3:1. Хлопья отделяют от второго экстракта центрифугированием, первый и второй экстракты объединяют. Объединенный экстракт охлаждают до 45^oF (7^oC) и доводят рН экстракта до 4,5 соляной кислотой для осаждения белковой творожистой массы. Белковую творожистую массу отделяют от экстракта при 45^oF (7^oC) и затем в течение двух часов при 45^oF (7^oС) промывают водой при весовом соотношении вода:исходные хлопья 2: 1. Белковый изолят, сыворотку и исходный материал анализируют на содержание "генистина" и "даидзина", как описано в Примере 1. Результаты приведены в Таблице 7.

Как видно из сопоставления с изолятом, полученным по Примеру 1, относительная концентрация и процент извлечения желаемых изофлавонов в белковом изоляте, отделенном от сыворотки при низких температурах с минимальной последующей промывкой, оказываются существенно выше по сравнению с концентрациями и степенью извлечения изофлавонов в белковом изоляте, полученном согласно традиционному способу получения белковых изолятов.

ПРИМЕР 8
Изучено влияние увеличения времени выдерживания осажденной белковой творожистой массы при низких температурах до отделения ее от водной сыворотки, из которой ее осадили, на степень извлечения изофлавонов в белковую творожистую массу.

Осажденную творожистую массу получают из соевых хлопьев, как описано в Примере 1. Перед отделением осажденной белковой творожистой массы от водного экстракта, из которого ее осадили, суспензию осажденный белок/экстракт охлаждают до 60^oF (16^oC). Суспензию белок/экстракт выдерживают при 60^oF (16^oС) в течение 1,5 часов, причем в процессе инкубации через 0; 0,5 и 1 час инкубации проводят отбор образцов творожистой массы. Конечный образец отбирают через 1,5 часа инкубации, отделяя осажденный белок от водной сыворотки при 60^oF (16^oС). Определяют содержание изофлавонов в образцах, процент извлечения изофлавонов в творожистую массу приведен ниже в Таблице 8.

Как видно из приведенного выше примера, степень извлечения изофлавонов в белковую творожистую массу растет в течение первого часа инкубации белковой творожистой массы при относительно низких температурах до отделения ее от сыворотки при низких температурах.

Следует понимать то, что описанное выше представляет собой лишь предпочтительные варианты осуществления изобретения и что различные изменения и модификации могут быть осуществлены без отклонения от сути, описанной в приведенных ниже пунктах изобретения, которые следует интерпретировать согласно принципам патентного законодательства, включая принцип эквивалентов.

Формула изобретения

1. Способ получения соевого белкового материала, богатого изофлавонами, включающий экстракцию соевого материала, содержащего соевый белок и, по крайней мере, одно изофлавоновое соединение, водным экстрагентом, имеющим рН от 6,0 до 10,0, и отделение экстрагента от нерастворимого соевого материала с получением экстракта, содержащего изофлавон(ы) и соевый белок; доведение рН экстракта до изоэлектрической точки соевого белка для осаждения соевого белкового материала, содержащего, по крайней мере, одно изофлавоновое соединение; и отделение соевого белкового материала от экстракта при температуре от 0 до 32^oС.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что водный экстрагент имеет рН от 9 до 10.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соевый материал содержит, по крайней мере, одно изофлавоновое соединение, выбранное из группы, содержащей генистеин, генистин, 6''-ОМаl генистин, 6''-ОАс генистин, даидзеин, даидзин, 6''-ОМаl даидзин, 6''-ОАс даидзин, глицитеин, глицитин, 6''-ОАl глицитин, формононетин, биоханин А или их смесь.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что соевый белковый материал отделяют от экстракта при температуре от 4,4 до 26,7^oС.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что соевый белковый материал отделяют от экстракта при температуре от 10 до 21,1^oС.

6. Способ получения соевого белкового материала, богатого изофлавонами, включающий экстракцию соевого материала, содержащего соевый белок и, по крайней мере, одно изофлавоновое соединение, водным экстрагентом, имеющим рН от 6,0 до 10,0, и отделение экстрагента от нерастворимого соевого материала с получением экстракта, содержащего изофлавон(ы) и соевый белок; доведение рН экстракта до изоэлектрической точки белка для осаждения соевого белкового материала, содержащего, по крайней мере, одно изофлавоновое соединение; отделение соевого белкового материала от экстракта при температуре от 0 до 32^oС и промывку отделенного соевого белкового материала водой.

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что соевый белковый материал отделяют от экстракта при температуре от 4,4 до 26,7^oС.

8. Способ по п.2, отличающийся тем, что соевый белковый материал отделяют от экстракта при температуре от 10 до 21,1^oС.

9. Способ по п.6, отличающийся тем, что соевый белковый материал промывают водой, вес которой менее чем в четыре раза меньше веса соевого материала.

10. Способ по п.6, отличающийся тем, что соевый белковый материал промывают водой, вес которой менее чем в два раза меньше веса соевого материала.

11. Способ по п.6, отличающийся тем, что промывку соевого белкового материала осуществляют водой с температурой от 0 до 21,1^oС.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что промывку соевого белкового материала осуществляют водой с температурой от 10 до 21,1^oС.

13. Способ по п.6, отличающийся тем, что водный экстрагент имеет рН от 9 до 10.

14. Способ по п.6, отличающийся тем, что соевый материал содержит, по крайней мере, одно изофлавоновое соединение, выбранное из группы, содержащей генистеин, генистин, 6''-ОМаl генистин, 6''-ОАс генистин, даидзеин, даидзин, 6''-ОМаl даидзин, 6''-ОАс даидзин, глицитеин, глицитин, 6''-ОМаl глицитин, формононетин, биоханин А или их смесь.

15. Богатый изофлавонами соевый белковый материал, полученный способом по любому из пп.1-6, включающий: соевый белковый материал, экстрагированный из содержащего соевый белок соевого материала, и по крайней мере 1,5 мг изофлавонов (А) на грамм соевого белкового материала в расчете на сухой вес, причем изофлавоны (А) выбраны из генистеина, генистина, 6''-ОМаl генистина, 6''-ОАс генистина и их смесей, и/или по крайней мере 0,8 мг изофлавонов (В) на грамм белкового материала в расчете на сухой вес, причем изофлавоны (В) выбраны из даидзеина, даидзина, 6''-ОМаl даидзина, 6''-ОАс даидзина и их смесей.

16. Богатый изофлавонами соевый белковый материал по п.15, отличающийся тем, что содержит от 1,5 до 3,5 мг изофлавонов (А) или от 0,8 до 1,5 мг изофлавонов (В) на грамм соевого белкового материала в расчете на сухой вес.

17. Богатый изофлавонами соевый белковый материал по п.15, отличающийся тем, что содержит от 1,8 до 10 мг изофлавонов (А) или от 1,5 до 10 мг изофлавонов (В) на грамм соевого белкового материала в расчете на сухой вес.

18. Богатый изофлавонами соевый белковый материал по п.15, отличающийся тем, что содержит, по крайней мере, 1,5 мг изофлавонов (А) на грамм соевого белкового материала в расчете на сухой вес, причем изофлавоны (А) выбраны из генистеина, генистина, 6''-ОМаl генистина, 6''-ОАс генистина и их смесей, и, по крайней мере 0,8 мг изофлавонов (В) на грамм белкового материала в расчете на сухой вес, причем изофлавоны (В) выбраны из даидзеина, даидзина, 6''-ОМаl даидзина, 6''-ОАс даидзина и их смесей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10

PC4A - Регистрация договора об уступке патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:
СОЛАЕ, ЛЛС (US)

(73) Патентообладатель:
АРШЕР-ДЭНИЕЛС-МИДЛЕНД КОМПАНИ (US)

Договор № РД0017967 зарегистрирован 02.02.2007

Извещение опубликовано: 20.03.2007        БИ: 08/2007