油籽萃取物和加工油籽的方法与流程
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09-13
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油籽萃取物和加工油籽的方法
相关文献的交叉引用
1.本技术要求于2020年11月30日提交的美国临时专利申请序列号63/119,065的权益和优先权,其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
2.本公开涉及来自油籽的萃取物和用于加工油籽的方法。
背景技术:
3.已知许多加工油籽的方法。在这些方法中,每种方法都有一定的优点和缺点。用于加工油籽的新的和不同的方法存在持续的需求。
技术实现要素:
4.本公开提供了用于加工油籽的方法。公开了一种从油籽中萃取物质的方法。该方法包括:用萃取溶液从油籽中萃取物质,形成混合物;其中萃取溶液没有有机溶剂;将混合物过滤成截留物和渗透物;以及干燥截留物。
5.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括对油籽进行脱壳。
6.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括冷榨油籽。
7.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括磨碎脱壳油籽。
8.作为上述任何一个实施例的替代或补充,萃取溶液包括水。
9.作为上述任何一个实施例的替代或补充,萃取溶液包括盐。
10.作为上述任何一个实施例的替代或补充,萃取溶液包括酸。
11.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括将混合物分离成水相和湿粕。
12.作为上述任何一个实施例的替代或补充,将混合物分离成水相和湿粕包括倾析。
13.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括从水相中去除籽油。
14.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括离心水相。
15.作为上述任何一个实施例的替代或补充,离心水相包括将油与水相分离。
16.作为上述任何一个实施例的替代或补充,过滤混合物包括超滤。
17.作为上述任何一个实施例的替代或补充,过滤混合物包括渗滤。
18.作为上述任何一个实施例的替代或补充,干燥截留物包括蒸发截留物。
19.作为上述任何一个实施例的替代或补充,干燥截留物包括喷雾干燥截留物。
20.作为上述任何一个实施例的替代或补充,截留物包括可溶性蛋白质。
21.作为上述任何一个实施例的替代或补充,截留物包括低分子量蛋白质。
22.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括过滤渗透物。
23.作为上述任何一个实施例的替代或补充,过滤渗透物包括纳米过滤。
24.作为上述任何一个实施例的替代或补充,过滤渗透物将渗透物分离成第二渗透物和第二截留物。
25.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括干燥第二截留物。
26.作为上述任何一个实施例的替代或补充,干燥第二截留物包括蒸发第二截留物。
27.作为上述任何一个实施例的替代或补充,干燥第二截留物包括喷雾干燥第二截留物。
28.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第二截留物包括绿原酸。
29.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括使第二渗透物通过反渗透膜。
30.作为上述任何一个实施例的替代或补充,使第二渗透物通过反渗透膜生成纯化水。
31.作为上述任何一个实施例的替代或补充,使第二渗透物通过反渗透膜生成盐水溶液。
32.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括萃取湿粕。
33.作为上述任何一个实施例的替代或补充,萃取湿粕是无有机溶剂的萃取。
34.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括将湿粕分离成第二水相和第二湿粕。
35.作为上述任何一个实施例的替代或补充,将湿粕分离成第二水相和第二湿粕包括倾析。
36.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括离心第二水相。
37.作为上述任何一个实施例的替代或补充,离心第二水相包括将油与第二水相分离。
38.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括使第二水相沉淀。
39.作为上述任何一个实施例的替代或补充,使第二水相沉淀包括降低第二水相的ph。
40.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括将沉淀的物质与第二水相分离。
41.作为上述任何一个实施例的替代或补充,从第二水相中分离沉淀的物质包括倾析。
42.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括洗涤沉淀物质。
43.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括将第二水相过滤成第三截留物和第三渗透物。
44.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括使第三渗透物通过反渗透膜。
45.作为上述任何一个实施例的替代或补充,使第三渗透物通过反渗透膜生成纯化水。
46.作为上述任何一个实施例的替代或补充,使第三渗透物通过反渗透膜生成盐水溶液。
47.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括干燥第三截留物、沉淀物或两者。
48.作为上述任何一个实施例的替代或补充,干燥第三截留物、沉淀物或两者包括快速干燥第三截留物。
49.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第三截留物、沉淀物或两者都包括不溶性蛋白质。
50.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第三截留物、沉淀物或两者都包括高分
子量蛋白质。
51.作为上述任何一个实施例的替代或补充,油籽包括葵花籽。
52.公开了一种从油籽中萃取多种目标物质的方法。该方法包括:对油籽物质进行第一次萃取,以形成水相和固相,其中第一次萃取以无有机溶剂萃取进行;过滤水相以形成截留物和渗透物;干燥截留物,其中干燥的截留物包含第一目标物质;过滤渗透物以形成第二截留物;干燥第二截留物,其中干燥的第二截留物包含第二目标物质。
53.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第一目标物质包括蛋白质。
54.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第二目标物质包括绿原酸。
55.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括将沉淀物质加入渗透物中以形成沉淀物。
56.作为上述任何一个实施例的替代或补充,沉淀物质包括氯化钙。
57.作为上述任何一个实施例的替代或补充,沉淀物包括植酸。
58.公开了一种从油籽中萃取多种目标物质的方法。该方法包括:通过向油籽物质中加入水和盐对油籽物质进行第一次萃取,其中进行第一次萃取形成水相和固相;过滤水相以形成截留物和渗透物;干燥截留物,其中干燥的截留物包含第一目标物质;过滤渗透物以形成第二截留物;干燥第二截留物,其中干燥的第二截留物包含第二目标物质。
59.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第一目标物质包括蛋白质。
60.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第二目标物质包括绿原酸。
61.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括将沉淀物质加入渗透物中以形成沉淀物。
62.作为上述任何一个实施例的替代或补充,沉淀物质包括氯化钙。
63.作为上述任何一个实施例的替代或补充,沉淀物包括植酸。
64.公开了一种食品。该食品包括:乳浊液;以及与乳浊液混合的葵花基乳化剂。
65.公开了一种食品。该食品包括:液体;以及溶解在该液体中的可溶性葵花蛋白质。
66.公开了一种从葵花籽中萃取甜味蛋白质的方法。该方法包括:用萃取溶液从葵花籽中萃取物质,形成混合物;其中萃取溶液不含有机溶剂;将混合物过滤成截留物和渗透物;以及干燥截留物以萃取甜味蛋白质。
67.公开了一种从葵花籽中萃取蛋白质的方法。该方法包括:用萃取溶液从葵花籽中萃取物质,形成混合物;其中萃取溶液不含有机溶剂;将混合物过滤成截留物和渗透物;以及干燥截留物以形成具有天然三维构象的蛋白质。
68.公开了一种从油籽中萃取多种物质的方法。该方法包括:用萃取溶液从油籽中萃取物质,以形成混合物;其中萃取溶液不含有机溶剂;将混合物过滤成截留物和渗透物;干燥截留物以形成第一物质;将渗透物过滤成第二截留物和第二渗透物;干燥第二截留物以形成第二物质;并且其中第一物质和第二物质中的至少一种包括营养品。
69.公开了一种从油籽中萃取物质的方法。该方法包括:将萃取溶液与一定量的脱壳和磨碎的油籽混合以形成混合物;其中萃取溶液包括水和盐;其中萃取溶液的ph值为3到6;在10-93℃的温度范围内萃取混合物0.5-6小时以形成萃取出的混合物;将萃取出的混合物过滤成截留物和渗透物;以及干燥截留物。
70.公开了一种从油籽中萃取物质的方法。该方法包括:将萃取溶液与一定量的脱壳、
压榨和磨碎的油籽混合以形成混合物;其中萃取溶液包括水和盐;其中萃取溶液的ph值为3到6;在10-93℃的温度范围内萃取混合物0.5-6小时以形成萃取出的混合物;将萃取出的混合物过滤成截留物和渗透物;并干燥截留物。
71.公开了一种从油籽中萃取多种目标物质的方法。该方法包括:对油籽物质进行第一次萃取,以形成水相和固相,其中第一次萃取以无有机溶剂萃取进行;过滤水相以形成截留物和渗透物;干燥截留物,其中干燥的截留物包含第一目标物质;过滤渗透物以形成第二截留物;干燥第二截留物,其中干燥的第二截留物包含第二目标物质。
72.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第一目标物质包括第一蛋白质。
73.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第一蛋白质包括不溶性蛋白质。
74.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第二目标物质包括第二蛋白质。
75.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第二蛋白质包括可溶性蛋白质。
76.作为上述任何一个实施例的替代或补充,过滤渗透物以形成第二截留物包括形成第二渗透物。
77.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括过滤第二渗透物以形成第三截留物。
78.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括干燥第三截留物,其中干燥的第三截留物包含第三目标物质。
79.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第三目标物质包括绿原酸。
80.作为上述任何一个实施例的替代或补充,进一步包括向渗透物、第二渗透物或两者都加入沉淀物质以形成沉淀物。
81.作为上述任何一个实施例的替代或补充,沉淀物质包括氯化钙。
82.作为上述任何一个实施例的替代或补充,其中沉淀物包括植酸。
83.公开了一种从油籽中萃取物质的方法。该方法包括:用萃取溶液从油籽中萃取物质,以形成混合物;其中萃取溶液不含有机溶剂;将混合物过滤成截留物和渗透物;并干燥截留物。
84.作为上述任何一个实施例的替代或补充,萃取溶液包括水和盐。
85.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括通过倾析将混合物分离成水相和湿粕。
86.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括从水相中去除籽油。
87.作为上述任何一个实施例的替代或补充,过滤混合物包括超滤。
88.作为上述任何一个实施例的替代或补充,截留物包括可溶性蛋白质。
89.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括将渗透物过滤成第二渗透物和第二截留物。
90.作为上述任何一个实施例的替代或补充,过滤渗透物包括纳米过滤。
91.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第二截留物包括绿原酸。
92.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括使第二渗透物通过反渗透膜。
93.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括萃取湿粕并将湿粕分离成第二水相和第二湿粕。
94.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括使第二水相沉淀并将沉淀出的物
质与水相分离。
95.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括将第二水相过滤成第三截留物和第三渗透物。
96.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第三截留物包括不溶性蛋白质。
97.公开了一种从油籽中萃取多种目标物质的方法。该方法包括:对油籽物质进行第一次萃取,以形成水相和固相,其中第一次萃取以无有机溶剂萃取进行;过滤水相以形成截留物和渗透物;干燥截留物,其中干燥的截留物包含第一目标物质;过滤渗透物以形成第二截留物;干燥第二截留物,其中干燥的第二截留物包含第二目标物质。
98.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第一目标物质包括蛋白质。
99.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第二目标物质包括绿原酸。
100.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括将沉淀物质加入渗透物中以形成沉淀物。
101.作为上述任何一个实施例的替代或补充,沉淀物包括植酸。
102.公开了一种从油籽中萃取物质的方法。该方法包括:将萃取溶液与一定量的脱壳和磨碎的油籽混合以形成混合物;其中萃取溶液包括水和盐;其中萃取溶液的ph值为3到6;在10-93℃的温度范围内萃取混合物0.5-6小时以形成萃取混合物;将萃取出的混合物过滤成截留物和渗透物;并干燥截留物。
103.公开了一种从油籽中萃取物质的方法。该方法包括:将萃取溶液与一定量的脱壳、压榨和磨碎的油籽混合以形成混合物;其中萃取溶液包括水和盐;其中萃取溶液的ph值为3~6;在10-93℃的温度范围内萃取混合物0.5-6小时以形成萃取混合物;将萃取出的混合物过滤成截留物和渗透物;并干燥截留物。
104.公开了一种组合物。该组合物包含:第一组分,其包含葵花蛋白质萃取物;以及第二组分,其包含植酸。
105.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第一组分占组合物的91.7-99重量%。
106.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第二组分占组合物的0.28-7.7重量%。
107.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第二组分占组合物的2-6重量%。
108.作为上述任何一个实施例的替代或补充,组合物具有基本上等于蔗糖甜度的甜度。
109.作为上述任何一个实施例的替代或补充,组合物具有比蔗糖甜度更甜的甜度。
110.作为上述任何一个实施例的替代或补充,组合物具有蔗糖甜度2-10倍的甜度。
111.作为上述任何一个实施例的替代或补充,组合物具有蔗糖甜度2-5倍的甜度。
112.公开了一种从油籽中萃取多种目标物质的方法。该方法包括:对油籽进行萃取,以形成水相和固相,其中萃取以无有机溶剂萃取的方式进行;从水相中分离不溶性固形物,过滤水相以形成截留物和渗透物;干燥截留物以形成干燥的截留物,其中干燥的截留物包含第一目标物质;过滤渗透物以形成第二截留物和第二渗透物;干燥第二截留物以形成干燥的第二截留物,其中干燥的第二截留物包含第二目标物质;过滤第二渗透物以形成第三截留物;干燥第三截留物以形成第三干燥的截留物,其中干燥的第三截留物包含第三目标物质。
113.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第一目标物质包括蛋白质。
114.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第二目标物质包括第二蛋白质级分。
115.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包括将沉淀物质加入到渗透物中以形成沉淀物。
116.作为上述任何一个实施例的替代或补充,沉淀物包括植酸。
117.作为上述任何一个实施例的替代或补充,沉淀物质是氯化钙。
118.作为上述任何一个实施例的替代或补充,其中将沉淀物质加入到渗透物中以形成沉淀物包括以与渗透物中植酸的摩尔比为5.6-6.0:1的摩尔比添加氯化钙。
119.作为上述任何一个实施例的替代或补充,第三目标物质包括绿原酸。
120.公开了一种植物基奶酪。植物基奶酪包含:可溶性葵花蛋白质;杏仁奶、椰肉、马铃薯淀粉和木薯粉中的一种或多种;以及浓稠的琼脂溶液。
121.作为上述任何一个实施例的替代或补充,植物基奶酪包括杏仁奶、椰肉、马铃薯淀粉和木薯粉中的两种或以上。
122.作为上述任何一个实施例的替代或补充,植物基奶酪包括杏仁奶、椰肉、马铃薯淀粉和木薯粉中的三种或以上。
123.作为上述任何一个实施例的替代或补充,植物基奶酪包括杏仁奶、椰肉、马铃薯淀粉和木薯粉。
124.作为上述任何一个实施例的替代或补充,还包含营养酵母、黄原胶和盐中的一种或多种。
125.作为上述任何一个实施例的替代或补充,植物基奶酪包括营养酵母、黄原胶和盐中的两种或以上。
126.作为上述任何一个实施例的替代或补充,植物基奶酪包括营养酵母、黄原胶和盐。
127.公开了一种植物基冰淇淋。植物基冰淇淋包含:可溶性葵花蛋白质;不溶性葵花蛋白质;豌豆淀粉、杏仁奶、椰肉水混合物、糖和阿洛酮糖中的一种或多种;以及葵花籽油。
128.作为上述任何一个实施例的替代或补充,植物基冰淇淋包括豌豆淀粉、杏仁奶、椰肉水混合物、糖和阿洛酮糖中的两种或以上。
129.作为上述任何一个实施例的替代或补充,植物基冰淇淋包括豌豆淀粉、杏仁奶、椰肉水混合物、糖和阿洛酮糖中的三种或以上。
130.作为上述任何一个实施例的替代或补充,植物基冰淇淋包括豌豆淀粉、杏仁奶、椰肉水混合物、糖和阿洛酮糖中的四种或以上。
131.作为上述任何一个实施例的替代或补充,植物基冰淇淋包括豌豆淀粉、杏仁奶、椰肉水混合物、糖和阿洛酮糖。
132.公开了一种蛋白质增强型的巧克力牛奶。蛋白质增强型巧克力牛奶包括:包含2-6重量%的植酸的可溶性葵花蛋白质;牛奶;以及古柯、碳酸钙和纤维素凝胶中的一种或多种。
133.作为上述任何一个实施例的替代或补充,包含2-6重量%植酸的可溶性葵花蛋白质具有基本上等于蔗糖的甜度。
134.作为上述任何一个实施例的替代或补充,包含2-6重量%植酸的可溶性葵花蛋白质具有比蔗糖甜2-5倍的甜度。
135.公开了一种蛋白质增强型的运动饮料。蛋白质增强型运动饮料包括:包含2-6重
量%的植酸的可溶性葵花蛋白质;水;和电解质溶液。
136.作为上述任何一个实施例的替代或补充,包含2-6重量%植酸的可溶性葵花蛋白质具有基本上等于蔗糖的甜度。
137.作为上述任何一个实施例的替代或补充,包含2-6重量%植酸的可溶性葵花蛋白质具有比蔗糖甜2-5倍的甜度。
138.作为上述任何一个实施例的替代或补充,蛋白质增强型运动饮料不含添加的糖并且不含添加的代糖。
139.作为上述任何一个实施例的替代或补充,蛋白质增强型运动饮料包含每盎司0.75-1.5克的蛋白质。
140.作为上述任何一个实施例的替代或补充,蛋白质增强型运动饮料包含基本上每盎司1克的蛋白质。
141.以上对一些实施例的概述并非旨在描述本公开的每个公开实施例或每种实施方式。下面的附图和详细描述更具体地例示了这些实施例。
附图说明
142.结合附图考虑以下详细描述可以更完整地理解本公开,其中:
143.图1是描绘示例性过程的流程图。
144.图2是描绘示例性过程的流程图。
145.图3是描绘示例性过程的流程图。
146.图4是描绘示例性过程的流程图。
147.图5是描绘示例性过程的流程图。
148.虽然本公开内容可进行各种修改和替代形式,但其细节已通过示例的方式在附图中示出并将被详细描述。然而,应该理解的是,其意图并非将本发明限制于所描述的特定实施例。相反,其意图是涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
149.对于以下定义的术语,应应用这些定义,除非在权利要求或本说明书的其他地方给出了不同的定义。
150.无论是否明确指出,本文假定所有数值均由术语“约”修饰。术语“约”通常是指本领域技术人员认为等同于所列举的值(例如,具有相同的功能或结果)的数字范围。在许多情况下,术语“约”可能包括四舍五入到最接近的有效数字的数字。
151.通过端点列举的数值范围包括该范围内的所有数字(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。
152.如在本说明书和所附权利要求中使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数对象,除非内容另有明确规定。如在本说明书和所附权利要求中所使用的,术语“或”通常在其包括“和/或”的意义上使用,除非内容另有明确规定。
153.应注意,说明书中对“一个实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”等的引用指示所描述的实施例可包括一个或多个特定特征、结构和/或特性。然而,这样的叙述并不一定意味着所有实施例都包括特定特征、结构和/或特性。此外,当结合一个实施例描述特定特征、
结构和/或特性时,应当理解这些特征、结构和/或特性也可以与其他实施例结合使用,无论是否明确描述除非明确说明与此相反的。
154.以下的详细描述应结合附图阅读,不同附图中的相似元件以相同编号表示。不一定按比例绘制的附图描绘了说明性实施例并且不旨在限制本发明的范围。
155.许多植物结的籽含有可萃取的油和其他物质。出于本公开的目的,此类植物和/或更具体地此类植物的籽可称为油籽植物和/或油籽。结油籽的示例性植物可能包括杏仁、摩洛哥坚果、琉璃苣、油菜、蓖麻、樱桃、椰肉、玉米、棉花、亚麻、葡萄、大麻、荷荷巴油、澳洲坚果、芒果、芥末、印楝、油棕、油菜籽、红花、芝麻、乳木果、葵花、零陵香豆、辣木、大米(和/或米糠)和桐。这些只是示例。从这些植物的籽中萃取油会产生植物油。例如,从菜籽中萃取油会产生菜籽油。
156.除油外,油籽中还含有许多其他感兴趣的物质。此类物质的一些示例包括蛋白质(例如,可溶性蛋白质、不溶性蛋白质、白蛋白、向日葵素(helianthinin)等)、粕(例如,葵花粕,诸如减少了油和蛋白质含量和/或去除绿原酸的葵花粕,这可能会对粕的颜色产生确实地影响),酚类物质、绿原酸、植酸、它们的组合和/或类似物质。在一些情况下,从油籽中萃取蛋白质涉及使用有机溶剂,诸如己烷、醇类和/或类似物。然而,此类溶剂可能影响环境和/或人类健康。此外,此类溶剂可能会影响油籽中存在的其他物质。因此,可能需要从油籽中萃取蛋白质,同时对环境的影响最小,改善人类健康,和/或允许也萃取其他感兴趣的物质。本文公开了加工油籽的方法。这些方法可用于从油籽中萃取物质。这种物质可以包括籽油、蛋白质、一种或多种粗粉、酚类物质、绿原酸、植酸、它们的组合和/或其他物质。
157.目前该领域缺乏对油籽加工的更全面的认识,因为油籽是为萃取油而加工的,而油往往会破坏籽中其他有价值的营养成分。对人类健康和保持身心健康所需营养物的了解的进步要求开发新技术,以可持续的方式提供这些营养物。本公开允许以这样的方式加工籽,即可以萃取尽可能多的对人类健康有价值的可用营养物。
158.蛋白质是相关已获得的主要营养物之一,尤其是植物性蛋白质。随着食用植物蛋白质的兴趣和期望的增长,对新的植物蛋白质来源的需求也在增长。我们希望新的植物蛋白来源不是主要的过敏原和/或具有功能性(发泡、胶凝、可溶性等)的良好口感。本公开旨在提供这些属性和其他属性中的至少一些。
159.此外,随着我们开发出了解不同个体在日常营养中的需求的工具,微量营养物(如矿物质、维生素、抗氧化剂、多酚和许多其他物质)的重要性也越来越大。许多油籽含有有用的微量营养物,其中多酚是主要成分。葵花籽含有绿原酸和植酸这两种有用的微量营养物。只要避免刺激性化学品或极端的加工条件(例如,高温、极低或极高的ph值),两者都可以以仍然有用的营养形式被萃取和分离。
160.图1是描述用于加工油籽的示例性方法的流程图,一般用附图标记10表示。该过程可包括从供应商(例如,农业供应商)接收油籽12(例如,粗油籽)。粗油籽12可以经过脱壳过程14,在该过程中例如将粗油籽12带到加工设施并送入脱壳单元中。当被送入脱壳单元时,籽会裂开,壳与籽“肉”或物质16分离。经过脱壳过程后,90%或以上的壳从油籽中去除,或约99%或以上的壳从油籽中去除,或者约99.9%或以上的壳从油籽中去除。壳可被丢弃或移动到单独/不同的加工中。可以进一步加工肉或去壳油的籽物质16。
161.在一些情况下,在萃取脱壳油籽物质16之前,可压榨(例如,冷榨)脱壳油籽物质16
以从脱壳油籽物质16中去除一部分油。冷榨过程可以是在约70-140℉(20-60℃)或约130-138℉(54-59℃)的温度范围内进行。在这样的温度下压榨(例如,在相对低的温度下压榨)可有助于保存油中的营养物质(例如维生素e)以及保持去壳油籽物质16中蛋白质的完整性和/或构象。此外,在相对低的温度下压榨还可以帮助保存脱壳油籽物质16中感兴趣的其他物质(例如,绿原酸等)的完整性。
162.脱壳油籽物质16可经过研磨过程18以生成磨碎的物质20。研磨可包括用多种类型的研磨机包括锤磨机、刀磨机、胶体磨、石磨和/或类似物中的任何一种(或多种)来研磨。研磨过程可将颗粒尺寸减小至小于约3mm的d90,或减小至约1-2mm或更小的d90,等等。
163.在一些情况下,当温度条件不受控制时,碾磨可导致油从去壳籽油物质中释放/释出和/或一种或多种组分(例如,绿原酸)的降解。为了限制油从去壳籽油物质中释放/释出和/或一种或多种组分的降解,碾磨可在温度受控的条件下进行。例如,在一些情况下,研磨在约80-140℉(26-60℃)、或约120-140℉(48-60℃)、或约140℉(60℃)或更低、或约130-138℉(54-59℃)的温度下进行。
164.磨碎的物质20可经过一次或多次萃取。描绘包括磨碎的物质20的第一次萃取以及从磨碎的物质20回收一种或多种物质的过程22的流程图示于图2中。过程22可包括将磨碎的物质20与萃取溶液混合以形成混合物26。在图2中混合一般用附图标记24表示。至少在某些情况下,萃取溶液可以包括水,并且将磨碎的物质20与萃取溶液混合可以包括按适当比例加水。磨碎的物质可按约6:1至20:1的水与磨碎的物质20(例如,磨碎的物质20的干重)的比例或约10:1至15:1的水与磨碎的物质20(例如,磨碎的物质20的干重)的比例与水混合。在一些情况下,水与磨碎的物质20的比例可为约10:1。混合物26可被加热至约50-200℉(10-93℃)或约100-140℉(37-60℃),或约140℉(60℃),或约130-138℉(54-59℃)。在一些情况下,使用合适的酸/碱(例如,诸如hcl的酸、诸如naoh的碱和/或其它合适的酸/碱)将ph值调节至约3-6的ph值或至约4的ph值)。也可以将盐添加到混合物26中。在一些情况下,盐可以是nacl。可以添加盐使得混合物26具有约0.05-2.0m nacl、或约0.1-1.0m nacl、或约0.25-0.5m nacl、或约0.25m nacl的盐浓度。在将混合物26调节至所需温度和盐浓度的情况下,混合物26可在合适的容器(例如,诸如分批罐、连续搅拌罐、连续混流反应器等)中保持(例如,在萃取过程中保持)约0.5-6小时或约2小时,以萃取目标物质。例如,可以将低分子量蛋白质(例如,具有在约10-18kda范围内的分子量)、绿原酸和/或其他目标物质萃取到水相中。保持混合物以允许目标物质的萃取(例如,第一次萃取),一般在图2中用附图标记28表示。第一次萃取28所得的是萃取出的混合物30。
165.在至少一些情况下,第一次萃取28可以理解为在没有有机溶剂的情况下进行,有机溶剂可能影响(例如,可能降解)存在于磨碎的物质20中的其他物质、影响环境和/或影响人类健康。因此,第一次萃取28可以在没有有机溶剂的情况下进行或者被认为是不含有机溶剂的(例如,在不使用有机溶剂的情况下进行萃取过程)。换句话说,第一次萃取28可以是无有机溶剂萃取。例如,第一次萃取28可以在没有己烷的情况下进行或者被认为不含己烷(例如,在不使用己烷的情况下进行萃取过程)。换言之,第一次萃取28可以是无己烷萃取。在这些情况中的一些和其他情况下,第一次萃取28可以使用对磨碎的物质20中感兴趣的物质具有减少或最小化影响、具有减少的环境影响和/或对人类健康具有减少的影响的物质进行。例如,第一次萃取28可使用对磨碎的物质20中的绿原酸具有减少或最小化影响的物
质来进行(例如,在第一次萃取28期间绿原酸降解的可能性降低或最小化)。出于本公开的目的,水不被认为是有机溶剂。
166.在一些情况下,一个或多个附加过程可以被添加到,与之合并,和/或以其他方式与第一次萃取28(例如,和/或本文公开的其他萃取)结合使用。例如,在萃取过程中可以加入0.1-2wt%的抗坏血酸。这可能有助于减少和/或防止由于多酚氧化酶、绿原酸和蛋白质之间的相互作用而可能出现的不希望的颜色形成。在其中一些和其他情况下,可以利用吸附剂聚合物珠子和/或活性炭来改善蛋白质与绿原酸的分离。例如,绿原酸可与珠子结合,随后可使用诸如乙醇或水的溶剂和/或通过调节ph值进行洗脱。洗脱的绿原酸可以被干燥以形成粉末(例如,绿原酸粉末)。活性炭也可以在蛋白质分离后步骤中使用,以帮助去除膜过滤未完全去除的任何物质。这可能包括有色化合物、痕量绿原酸、痕量金属等。活性炭的使用可包括使液态蛋白质流通过活性炭床。然而,可以利用其他用法/过程。
167.出于多种原因,可能需要无有机溶剂萃取。例如,有机溶剂可能会影响油籽中存在的蛋白质的原始的三维构象。例如,用此类溶剂萃取/处理可破坏蛋白质构象和/或使蛋白质变性。在萃取蛋白质用于食品工业等行业的过程中,蛋白质构象的破坏会影响蛋白质的物理性质和蛋白质的物理特性,包括味道。例如,葵花蛋白质可能倾向于具有相对甜的味道,例如,当食用葵花籽时可以感觉到。使用有机溶剂、在更极端的ph值、更高的温度和/或其组合下从葵花籽中萃取蛋白质可能导致蛋白质不能保留葵花蛋白质的天然甜味。在不使用有机溶剂、不那么极端的ph值和较低温度下进行的类似本文公开的那些萃取,出人意料地导致分离的蛋白质物质保留了它们的原始的三维构象并且具有令人惊讶的甜味。
168.葵花蛋白质的甜度可用于产品开发和配方,例如,需要甜度的地方。与参考甜度为1的蔗糖相比,萃取出的葵花蛋白质提供的甜度约为2-10(比蔗糖甜1-9倍)或约2-5(比蔗糖甜1-4倍)。这不同于甜度接近蔗糖的其他碳水化合物甜味剂,也不同于甜度高达蔗糖数百倍的强甜味剂(或非营养性甜味剂)。因此,葵花蛋白质提供甜度而没有与强甜味剂有关的不良味道和余味。此外,此类蛋白质的使用可以允许添加甜度而不必稀释(例如,用膨松剂、填充剂和/或类似物),允许使用较少的甜味剂(例如,较低的量),允许将甜度与蛋白质一起/同时添加到产物中,理想地影响乳油化或增白的颜色效果,提供从最初的甜度到完成风味的更长的甜度感知曲线(例如,没有持续很久的余味)等。
169.在第一次萃取28之后,可以使用分离和/或倾析过程进行分离萃取出的混合物30。萃取出的混合物30的分离/倾析的示例在图2中用附图标记32a、32b、32c表示。分离/倾析萃取出的混合物30可包括将混合物/浆液输送至用于分离/倾析过程的合适的固形物/液体分离单元,该过程将萃取出的混合物30分离成液体或水相34(例如,附图标记32a表示水相34的分离/倾析)和固形物或湿粕36(例如,附图标记32b表示湿粕36的分离)。在某些情况下,分离/倾析过程可能包括使用倾析离心机。
170.在一些情况下,湿粕36可以被干燥以形成菜粕或菜粉。或者,可以如本文所讨论的那样进一步加工/萃取湿粕36。在这些情况中的一些和其他情况下,可以洗涤湿粕36一次或多次,例如以增加目标物质的产率和/或对湿粕36脱盐。例如,水可与湿粕混合并且可以再次分离/倾析(例如,以类似于本文所公开的方式)该混合物。这样做时,可以将水相(例如,其可以包括一种或多种目标物质)加入水相34中。在某些情况下,可以将经洗涤的湿粕干燥以形成菜粕或菜粉。在其他情况下,经洗涤的湿粕可按本文所公开的进一步加工。
171.除了将水相34与湿粕36分离之外,分离/倾析过程还可以将籽油40与萃取出的混合物30(例如,萃取出的混合物30的水相)分离,如附图标记32c所示。可以理解,也可以使用其他分离/倾析过程,包括例如使用一个或多个过滤器、圆盘叠层离心机、沉降室、它们的组合和/或类似物。在一些情况下,额外的离心过程38(例如,使用圆盘叠层离心机)可用于从水相34中去除额外的籽油40。然而,此过程被认为是可选的。
172.在某些情况下,水相34可以与二价离子例如氯化钙(cacl2)混合。当这样做时,钙离子可与可能存在于水相34中的植酸结合,产生可沉淀的不溶性化合物。可以用合适的分离装置例如离心机、过滤器和/或类似装置分离所得固形物/沉淀物。收集到的固形物(例如,植酸)可以被干燥,例如使用诸如本文公开的那些合适的过程。
173.添加相对于起始物质特定量的二价离子导致最终可溶性蛋白质产物中植酸的不同水平。例如,当萃取步骤的进料是33%的蛋白质、25%的油、2%的cga和3.8%的植酸并且当二价离子是氯化钙时,按下表1所示的水平添加氯化钙将导致可溶性蛋白质产物中植酸的相关水平。表1-不同cacl2量下的植酸水平
174.对于如本文公开的从葵花籽中萃取/分离的蛋白质(例如,不溶性蛋白质、高分子量蛋白质、向日葵素、球蛋白、白蛋白(例如,残留的白蛋白)、其组合,和/或类似物;和/或可溶性蛋白质、低分子量蛋白质、白蛋白、其组合和/或类似物),蛋白质产物中存在的植酸量可能与甜度相关联。更具体地说,蛋白质中存在的植酸越多,蛋白质产物的甜度就越低。例如,植酸含量为约5.5-6.5%或约6%的蛋白质产物可具有与蔗糖大致相同的甜度。植酸含量为约3.5-4.5%或约4%的蛋白质产物的甜度可能是蔗糖甜度的约2倍。植酸含量为约1.5-2.5%或约2%的蛋白质产物的甜度可能是蔗糖甜度的约5倍。
175.水相34可以经历图2中使用附图标记42a、42b表示的一个或多个过滤过程。在至少一些情况下,过滤过程可包括超滤过程。例如,过滤过程可包括使用标称孔径为约600-8000道尔顿或约800-2000道尔顿的滤膜。这样做时,水相34可分离成截留物或截留物流44(例如,保留在滤膜上或以其他方式没有通过滤膜的物质)和渗透物或渗透物流46(例如,通过滤膜的物质)。截留物流44可包括蛋白质(例如,可溶性蛋白质、低分子量蛋白质、白蛋白、它们的组合和/或类似物),而渗透流46可包括其他物质(例如,例如绿原酸、矿物质、其他低分子量化合物和/或类似物)。在某些情况下,可添加渗滤水以进一步纯化截留物流44。在某些情况下,截留物流44可被浓缩至具有约10-40%的固形物。70-99%(或更多)的固形物可由蛋白质组成,或约80-95%的固形物可由蛋白质组成,或约85-95%的固形物可由蛋白质组
成。在某些情况下,截留物流44的ph值可调节至约4-7的ph值,或调节至约5-6.5的ph值,或调节至约5-5.5的ph值。这可以包括加入碱例如koh、naoh和/或类似物、或酸,例如hcl、h3po4和/或类似物。
176.截留物流44可经历一个或多个干燥过程。例如,截留物流44可经历蒸发过程48。这可包括将截留物流44运输/传送至蒸发器以浓缩固形物。蒸发器可具有按重量计约20-50%固形物的液体输出。在某些情况下,蒸发器可以在大约120-160℉(48-72℃)的温度下运行,并且可以具有大约0.1-10psi的真空压力。
177.截留物流44(和/或蒸发的截留物流,其使用附图标记50表示)可以经历一个或多个进一步的干燥过程,例如干燥过程52(例如,喷雾干燥过程)。例如,截留物流44和/或蒸发的截留物流50可被输送/传送到干燥装置,例如喷雾干燥器、转鼓式干燥器、闪蒸干燥器、盘式干燥器、它们的组合和/或类似装置。在某些情况下,干燥装置可将水分含量降低至约10%或更少,或约6%或更少,或约3-6%或更少。干燥过程52所得的是包含蛋白质(例如,可溶性蛋白质、低分子量蛋白质、白蛋白、它们的组合和/或类似物)的固形物产物54。
178.在某些情况下,截留物流44和/或固形物产物54可以用脱色物质(例如活性炭床、吸附剂、离子吸附剂、它们的组合和/或类似物)处理以去除来自蛋白质的颜色化合物。
179.渗透物流46(例如,来自过滤过程42b)可经历图2中以附图标记56a、56b表示的进一步过滤过程。在某些情况下,过滤过程可包括纳滤过程。例如,渗透物流46可被输送/传送到标称孔径为约200-800道尔顿或约300-600道尔顿的纳滤膜。这样做时,纳滤膜可将渗透物流分离成第二截留物或第二截留物流58和第二渗透物或第二截留物流60。在至少一些情况下,第二截留物58可包括目标物质,例如绿原酸。第二渗透物60可包括矿物质、盐和/或类似物。在某些情况下,可加入渗滤水以进一步纯化第二截留物流58。第二截留物58可具有约2-20%固形物或更多,或大于约10%固形物,或大于约5%的固形物固形物的固形物浓度。固形物的组分可以是约40-80%的绿原酸,或约50-80%的绿原酸,或约70-80%的绿原酸。
180.在某些情况下,第二截留物58可经历一个或多个干燥过程。例如,第二截留物58可经历蒸发过程62。这可包括将第二截留物58运输/传送至蒸发器以浓缩固形物。蒸发器可具有约20-50重量%固形物或约10-20重量%的液体输出。在某些情况下,蒸发器可以在大约120-160℉(48-72℃)的温度下运行,并且可以具有大约0.1-10psi的真空压力。
181.第二截留物58(和/或蒸发的第二截留物,其使用附图标记64表示)可以经历一个或多个进一步的干燥过程,诸如干燥过程66(例如,喷雾干燥过程)。例如,可将第二截留物58和/或蒸发的第二截留物64输送/传送到干燥装置,诸如喷雾干燥器、转鼓干燥器、闪蒸干燥器、盘式干燥器、它们的组合和/或类似装置。在一些情况下,干燥装置可将水分含量降低至约10%或更少,或约6%或更少。干燥过程所产得的是包含绿原酸的固形物产物68。
182.在某些情况下,第二渗透物60可以经历反渗透过程,如图2中使用附图标记70a、70b表示。例如,可将第二渗透物60送至反渗透膜以将盐72与水74分离。这可允许水74在本文公开的一个或多个过程中再使用,从而减少总体用水量。在某些情况下,反渗透膜可以采用高盐截留膜(例如,大于95%)的形式。与水74一样,保留的盐72也可以在本文公开的一个或多个过程中再使用,从而减少总体用盐量。
183.湿粕36(例如,来自分离/倾析过程32b)可经历一次或多次附加萃取。描述包括湿粕36的第二次萃取以及从湿粕36回收一种或多种物质的过程76的流程图在图3中示出。过
程76可以包括将湿粕36与萃取溶液混合以形成混合物80。混合在图3中一般用附图标记78来表示。在至少一些情况下,萃取溶液可以包括水并且将湿粕36与萃取溶液混合可以包括以合适的比例加水。例如,湿粕36可以按约6:1至20:1的水与湿粕物质(例如,湿粕物质的干重)的比例,或按约10:1至15:1的水与湿粕物质(例如,湿粕物质的干重)比例与水混合。在某些情况下,该比例可以是约10:1的水与湿粕物质的比例。可将混合物加热至约50-200℉(10-93℃),或约100-140℉(37-60℃),或约140℉(60℃),或大约130-138℉(54-59℃)。在某些情况下,使用合适的酸/碱(例如,诸如naoh、koh的碱和/或其他合适的酸/碱)将ph值调节至约5-8的ph值或调节至约5.5的ph值。也可以向混合物80中加盐。在某些情况下,盐可以是nacl。可以加盐使得混合物80具有约0.05-2.0m nacl、或约0.1-1.0m nacl、或约0.25-0.5m nacl、或约0.25m nacl的盐浓度。在将混合物80调节至所需温度和盐浓度的情况下,混合物可在合适的容器(例如,诸如批次罐、连续搅拌罐、连续混流反应器等)中保持(例如,保持萃取的持续时间)约0.5-6小时或约2小时,以萃取目标物质。例如,蛋白质(例如,不溶性蛋白质、高分子量蛋白质、向日葵素、球蛋白、白蛋白(例如,残留的白蛋白)、它们的组合和/或类似物)、绿原酸,和/或其他目标物质可以被萃取到水相中。保持混合物以允许目标物质的萃取(例如,第二次萃取),一般在图3中用附图标记82表示。第二次萃取82所得的是萃取出的混合物84。
184.就像第一次萃取一样,至少在一些情况下,第二次萃取82可以理解为在不使用可能影响(例如,可能降解)存在于磨碎的物质中的其他物质的有机溶剂的情况下进行。因此,第二次萃取82可以在没有有机溶剂的情况下进行,或者被认为是不含有机溶剂的(例如,在不使用有机溶剂的情况下进行萃取过程)。换句话说,第二次萃取可以是无有机溶剂萃取。例如,第二萃取82可以在没有己烷的情况下进行或者被认为不含己烷(例如,在没有使用己烷的情况下进行萃取过程)。换句话说,第二萃取82可以是无己烷萃取。在其中一些和其他情况下,第二萃取82可以使用对湿粕36中感兴趣的物质具有减少或最小化影响、具有减少的环境影响和/或对人类健康具有减少的影响的物质来进行。例如,第二次萃取可以使用对湿粕36中的绿原酸具有降低或最小化影响的物质来进行(例如,在第二次萃取82期间绿原酸降解的可能性降低或最小化)。出于本公开的目的,水不被认为是有机溶剂。
185.在第二次萃取82之后,可以使用分离过程分离萃取出的混合物84。该分离过程在图3中用附图标记86a、86b、86c表示。分离萃取出的混合物84可包括将混合物/浆料输送到用于分离/倾析过程的合适的固形物/液体分离单元以将萃取出的混合物84分离成液相或水相88(例如,该过程由附图标记86a表示)和固形物或湿粕90(例如,该过程由附图标记86b表示;湿粕90可被进一步加工)。在某些情况下,分离过程可包括倾析和/或倾析离心机的使用。除了将水相88与湿粕90分离之外,分离/倾析过程还可以将籽油40与萃取出的混合物84分离,如附图标记32c所示。可以理解,也可以使用其他分离/倾析过程,包括例如使用一个或多个过滤器、圆盘叠层离心机、沉降室、它们的组合和/或类似物。在一些情况下,额外的离心过程92(例如,使用圆盘叠层离心机)可用于从水相88中去除额外的籽油40。然而,该过程被认为是可选的。
186.可以洗涤湿粕90,例如以减少盐含量。这样做时,可以按5:1-20:1或约10:1的比例加入水。然后可将洗涤过的湿粕90送至固/液分离过程,然后可将该粕干燥,例如以形成植物粉。干燥可包括使用滚筒干燥器、闪蒸干燥器、环形干燥器、它们的组合和/或类似物。
187.水相88可经历沉淀过程92。例如,可通过添加合适的酸/碱(例如hcl)将水相88的ph值调节至约3-5或约4-4.25。存在于水相88中的蛋白质会变得不能溶解并沉淀。物质被混合并输送/传送到液体/固形物分离单元。由附图标记94表示的沉淀的蛋白质流可以分离成液体98(例如,由附图标记96a表示的分离过程)和固形物蛋白质沉淀物100(例如,由附图标记96b表示的过程)。这可以包括使用过滤器、离心机、它们的组合和/或类似物。可以收集并进一步洗涤固形物100。液体98可以经历进一步的过滤过程。例如,液体98可以经历微滤和/或超滤过程(例如,在图3中用附图标记102a、102b表示)。这可包括使用孔径为约10-2000kda或约30-80kda的超滤膜,其可将液体分离成渗透物104和截留物106。截留物106可包括来自液体中在沉淀过程96a、96b期间没有沉淀的额外蛋白质。渗透物104可经历反渗透过程(例如,在图3中用附图标记108a、108b表示)。例如,可将渗透物104送至反渗透膜以将盐72与水74分离。这可允许水74在本文公开的一个或多个过程中再使用,从而减少总体用水量。在某些情况下,反渗透膜可以采用高盐截留膜(例如,大于95%)的形式。与水74一样,保留的盐72也可以在本文公开的一种或多种过程中再使用,从而减少总体用盐量。
188.来自分离过程96b的固形物100可以使用洗涤过程110进行洗涤以形成洗涤过的蛋白质浆液112。这可以包括加水以帮助从蛋白质中去除盐和其他物质。在某些情况下,可加入水以达到10:1至100:1的水与干重比,或约50:1的水与干重比。可以调节ph值以匹配沉淀状态的条件并且可以对浆液进行进一步的分离过程。在某些情况下,洗涤过程110和分离过程96b可以组合并成一个步骤。
189.洗涤过的蛋白质浆液112可以进一步经历分离过程(例如,在图3中由附图标记114a、114b表示)。分离可以将洗涤过的蛋白质浆液112分离成固形物116和液体122。这可以包括使用过滤器、离心机、它们的组合和/或类似物。在使用离心机的情况下,固形物116可经历干燥过程118。例如,可将固形物116运输/传送至干燥设备,例如喷雾干燥器、转鼓干燥器、闪蒸干燥器、盘式烘干机、它们的组合和/或类似物。固形物106(例如,来自过滤过程102a)也可经历相同或相似的干燥过程118。在某些情况下,干燥过程可将水分含量降低至约10%或更少,或约6%或更少。干燥过程118所得的产物可以合并并形成固形物产物120,包括蛋白质(例如,不溶性蛋白质、高分子量蛋白质、向日葵素、球蛋白、白蛋白(例如,残余的白蛋白)、它们的组合和/或类似物)。来自分离过程114b的液体122可经历反渗透膜。这可以允许水在本文公开的一个或多个过程中被再使用,从而减少总体用水量。在某些情况下,反渗透膜可以采用高盐截留膜(例如,大于95%)的形式。与水一样,保留的盐也可以在本文公开的一种或多种过程中再使用,从而减少总体用盐量。
190.上文参考图1-3描述的萃取过程可以被描述为两次萃取过程。例如,第一次萃取从水相34中分离蛋白质(例如,可溶性蛋白质、低分子量蛋白质、白蛋白、它们的组合和/或类似物)和绿原酸,第二次萃取从湿粕36中分离蛋白质(例如,不溶性蛋白质、高分子量蛋白质、向日葵素、球蛋白、白蛋白(例如,残留的白蛋白)、它们的组合和/或类似物)。
191.还设想了使用更少萃取或更多萃取的其他过程。例如,设想了如图4中描述单次萃取过程123。在这样的过程中,可以执行与上述步骤类似的多个步骤(其中一些步骤未在图4中示出)。例如,粗油籽12可参考图1描述的那样进行加工,以形成磨碎的物质20。磨碎的物质20可以与萃取混合物(例如,类似于上述的)混合并萃取。萃取出的混合物30可以经历分离/倾析过程(例如,类似于上述的过程)以将萃取出的混合物30分离成水相34和湿粕36。
192.在某些情况下,水相34可以与二价离子例如氯化钙(cacl2)混合。当这样做时,钙离子可与可能存在于水相34中的植酸结合,产生可沉淀的不溶性化合物。可以用合适的分离装置例如离心机、过滤器和/或类似物分离所得的固形物/沉淀物。收集到的固形物(例如,植酸)可以被干燥,例如使用诸如本文公开的那些合适的过程。
193.在单次萃取过程123中,水相34可经历一系列过滤过程,其可类似于本文公开的那些,以分离出感兴趣的物质。例如,第一过滤过程(由附图标记124a、124b表示)可以过滤水相(形成渗透物或过滤水相126)并且可以从水相34中去除不溶性颗粒和/或油128(例如,它们可以作为加工过的粕回收)。第一过滤过程可以被认为是使用孔径在约0.05-2微米或约0.2微米范围内的过滤器的微滤过程。在某些情况下,过滤器可以是错流过滤单元、死端过滤器和/或类似物。当使用错流过滤单元时,渗滤可用于增加过滤水相126中目标物质的回收。
194.过滤后的水相126可以经历另一个过滤过程(由附图标记130a、130b表示)以将过滤后的水相126分离成截留物132和渗透物134。过滤过程130a、130b可以采用超滤过程的形式。截留物132可通过蒸发过程136进行处理以形成蒸发的截留物138和/或经历干燥过程140以形成干燥的物质142。干燥的物质142可包含蛋白质(例如,不溶性蛋白质、高分子重量蛋白质、向日葵素、球蛋白、白蛋白(例如残留的白蛋白)、它们的组合和/或类似物)。
195.渗透物134可经历另一过滤过程(由附图标记144a、144b表示)以将渗透物134分离成截留物146和渗透物148。过滤过程144a、144b可采取超滤和/或纳滤过程的形式。截留物146可通过蒸发过程150进行处理以形成蒸发的截留物152和/或经历干燥过程154以形成干燥的物质156。干燥的物质156可包含蛋白质(例如,可溶性蛋白质、低分子重量蛋白质、白蛋白、它们的组合和/或类似物)。
196.渗透物148可经历另一过滤过程(由附图标记158a、158b表示)以将渗透物148分离成截留物160和渗透物162。过滤过程158a、158b可采用纳米过滤过程的形式。截留物160可通过蒸发过程164处理以形成蒸发的截留物166和/或经历干燥过程168以形成干燥的物质170。干燥的物质170可包含绿原酸。
197.可以理解,构成单次萃取过程123的各种过程可以利用本文公开的过程,例如除油、离心、渗滤、反渗透以回收水和/或盐、和/或类似物。
198.还设想了如图5所描述的三次萃取过程172。例如,粗油籽12可如参考图1所描述的那样进行加工,以形成磨碎的物质20。磨碎的物质20可以与萃取混合物(例如,类似于上述的)混合并萃取。萃取出的混合物30可以经历分离/倾析过程(例如,类似于上述的过程)以将萃取出的混合物30分离成水相34(例如,如附图标记32a所示)和湿粕36(例如,如附图标记32a所表示的)。
199.在某些情况下,水相34可以经历如上所述的离心步骤,这可能有助于从水相34中去除油。
200.在某些情况下,水相34可以与二价离子例如氯化钙(cacl2)混合。当这样做时,钙离子可与可能存在于水相34中的植酸结合,产生可沉淀的不溶性化合物。可以用合适的分离装置例如离心机、过滤器和/或类似物分离所得的固形物/沉淀物。收集到的固形物(例如,植酸)可以被干燥,例如使用诸如本文公开的那些合适的过程。
201.水相34可以经历过滤过程174。在某些情况下,过滤过程174可以是纳滤过程和/或
超滤过程。例如,可将水相34输送/传送到标称孔径为约200-800道尔顿或约300-600道尔顿的纳米过滤构件。这样做时,纳滤膜可将截留物176与水相34分离。至少在某些情况下,截留物176可包括目标物质,例如绿原酸。截留物176可具有约2-20%固形物或更多、或大于约10%固形物、或大于约5%固形物的固形物浓度。固形物的组分可以是约40-80%的绿原酸,或约50-80%的绿原酸,或约70-80%的绿原酸。
202.在某些情况下,截留物176可以经历一个或多个干燥过程。例如,截留物176可经历蒸发过程178。这可包括将截留物176运输/传送至蒸发器以浓缩固形物。蒸发器可具有约20-50重量%固形物或约10-20重量%的液体输出。在某些情况下,蒸发器可以在大约120-160℉(48-72℃)的温度下运行,并且可以具有大约0.1-10psi的真空压力。
203.截留物176(和/或蒸发的截留物,其使用附图标记180表示)可以经历一个或多个进一步的干燥过程,例如干燥过程182(例如,喷雾干燥过程)。例如,截留物176和/或蒸发的截留物180可被输送/传送到干燥装置,例如喷雾干燥器、转鼓干燥器、闪蒸干燥器、盘式干燥器、它们的组合和/或类似物。在某些情况下,干燥装置可将水分含量降低至约10%或更少,或约6%或更少。干燥过程的所得的是包含绿原酸的固形物产物184。
204.湿粕36可以经历第二次萃取过程。第二次萃取过程可类似于本文公开的其他萃取过程。例如,湿粕36可以按约6:1至20:1的水与湿粕物质(例如,湿粕物质的干重)的比例,或按约10:1至15:1的水与湿粕物质(例如,湿粕物质的干重)比例与水混合。在某些情况下,该比例可以是约10:1的水与湿粕物质的比例。可将混合物加热至约50-200℉(10-93℃),或约100-140℉(37-60℃),或约140℉(60℃),或大约130-138℉(54-59℃)。在某些情况下,使用合适的酸/碱(例如,诸如hcl的酸、碱,诸如naoh、koh的碱和/或其他合适的酸/碱)将ph值调节至约2-8的ph值、或调节至约3-6的ph值、或调节至约4.0的ph值。也可以向混合物中加入盐。在某些情况下,盐可以是nacl。可以添加盐使得混合物具有约0.05-2.0m nacl、或约0.1-1.0m nacl、或约0.25-0.5m nacl、或约0.25m nacl的盐浓度。在将混合物调节至所需温度和盐浓度的情况下,混合物可在合适的容器(诸如批次罐、连续搅拌罐、连续混流反应器等)中保持(例如,保持萃取的持续时间)约0.5-6小时或约2小时,萃取目标物质。例如,蛋白质(例如,可溶性蛋白质、低分子量蛋白质、白蛋白、它们的组合和/或类似物)和/或其他目标物质可以被萃取到水相中。
205.经萃取湿粕36可以经历分离/倾析过程(例如,类似于上述过程)以将经萃取湿粕36分离成水相188(例如,如附图标记186a所描述的)和第二湿粕189(例如,如附图标记186a所描述的)所示。
206.过滤过程190可以过滤水相188以形成截留物192。过滤过程190可以被认为是使用孔径在约200-800道尔顿或约300-600道尔顿范围内的过滤器的纳滤过程。
207.截留物192通过蒸发过程194进行处理以形成蒸发的截留物196和/或经历干燥过程198以形成干燥的物质200。干燥的物质200可包含蛋白质(例如,可溶性蛋白质、低分子量蛋白质、白蛋白、它们的组合和/或类似物)。
208.第二湿粕189可以进行与上述类似的第三次萃取。例如,第二湿粕189可以按约6:1至20:1的水与湿粕物质(例如,湿粕物质的干重)的比例,或按约10:1至15:1的水与湿粕物质(例如,湿粕物质的干重)比例与水混合。在某些情况下,该比例可以是约10:1的水与湿粕物质的比例。可将混合物加热至约50-200℉(10-93℃),或约100-140℉(37-60℃),或约140
℉(60℃),或大约130-138℉(54-59℃)。在某些情况下,使用合适的酸/碱(例如,诸如hcl的酸、碱,诸如naoh、koh的碱和/或其他合适的酸/碱)将ph值调节至约5-8的ph值、或调节至约5.5的ph值。也可以向混合物中加入盐。在某些情况下,盐可以是nacl。可以添加盐使得混合物具有约0.05-2.0m nacl、或约0.1-1.0m nacl、或约0.25-0.5m nacl、或约0.25m nacl的盐浓度。在将混合物调节至所需温度和盐浓度的情况下,混合物可在合适的容器(诸如批次罐、连续搅拌罐、连续混流反应器等)中保持(例如,保持萃取的持续时间)约0.5-6小时或约2小时,以萃取目标物质。例如,蛋白质(例如,不溶性蛋白质、高分子量蛋白质、向日葵素、球蛋白、白蛋白(例如,残留的白蛋白)它们的组合和/或类似物)、绿原酸、和/或其他目标物质可以被萃取到水相中。
209.经萃取的第二湿粕189可以经历分离/倾析过程(例如,类似于上述的过程)以将经萃取第二湿粕189分离成水相204(例如,如附图标记202a所描述的)和第三湿粕206(例如,如附图标记202b所描述的)。可以将第三湿粕干燥以形成菜粕或菜粉。
210.过滤过程208可以过滤水相204以形成截留物210。过滤过程208可以被认为是使用孔径在约10-2000kda或约30-80kda范围内的过滤器的超滤过程。当使用交错流过滤单元时,渗滤可用于增加截留物210中目标物质的回收。
211.截留物210通过蒸发过程212进行处理以形成蒸发的截留物214和/或经历干燥过程216以形成干燥的物质218。干燥的物质218可包含蛋白质(例如,不溶性蛋白质、高分子量蛋白质、向日葵素、球蛋白、白蛋白(例如残留的白蛋白)、它们的组合和/或类似物)。
212.在某些情况下,过滤过程208的渗透物可被送至填充有吸附珠的吸附柱,例如选择性吸附绿原酸并允许大多数其他物质通过的吸附珠。然后可以使用ph值摆动或另一种溶剂(诸如乙醇)将绿原酸从柱中洗脱。可以类似地处理本文公开的其他渗透物,例如通过微滤膜/过滤器的渗透物、通过超滤膜/过滤器的渗透物等。
213.可以设想使用如本文所公开的萃取/分离的物质和/或如本文所公开的过程的许多应用。一些设想的应用包括在食品中使用萃取分离出的物质。
214.一个示例性应用是植物基奶酪。植物基奶酪可包括使用本文公开的以下过程从葵花籽中分离/萃取可溶性葵花蛋白质(例如,可溶性蛋白质、低分子量蛋白质、白蛋白、它们的组合和/或类似物)。可溶性葵花蛋白质(例如,约0.5-5%,或约1-3%,或约2.0%)可与其他物质,诸如杏仁奶(例如,约20-40%,或约25-35%,或约31.8%)、椰油(例如,约2-10%,或约4-6%,或约5.2%)、马铃薯淀粉(例如,约2-10%、或约4-6%、或约5.2%)、木薯粉(例如,2-10%、或约3-5%、或约4.0%)、营养酵母(例如,约1-3%,或约1.5-1.8%,或约1.6%)、黄原胶(例如,约0.01-1%,或约0.05-0.15%,或约0.1%)和盐(例如,约0.1-2%,或约0.5-1.5%,或约0.6%)相结合(例如,使用搅拌器或其他合适的混合设备)。给出的百分比是相对于所有起始物质的重量百分比。该组合物(例如,杏仁奶混合物)可以被混合/搅拌直到其具有所需的奶油稠度。
215.单独地,琼脂溶液可以通过将水(例如,约30-60%,或约40-50%,或约45.7%)与琼脂(例如,约2-6%,或约3-4.5%,或约3.9%)结合并加热直至琼脂溶解。琼脂溶液可以进一步烧煮(例如,使用小火覆盖)直到变稠。
216.杏仁奶混合物可以与增稠的琼脂溶液混合。这可以包括在混合的同时将一部分(例如,大约一半)杏仁奶混合物加入到变稠的琼脂溶液中,然后加入剩余的杏仁奶混合物。
这可以在小火下进行,直到混合物从加热容器侧面脱离出来,从而形成植物基奶酪。可以冷却该植物基奶酪(例如,放置在合适的容器中并冷藏)。
217.另一个示例性应用是植物基冰淇淋。植物基冰淇淋可以包括使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取可溶性葵花蛋白质(例如,可溶性蛋白质、低分子量蛋白质、白蛋白、它们的组合和/或类似物)和不溶性葵花蛋白质(例如,不溶性蛋白质、高分子量蛋白质、向日葵素、球蛋白、白蛋白(例如,残留的白蛋白)、其组合和/或类似物)。不溶性葵花蛋白质(例如,约1-8%,或约2-6%,或约4%)和可溶性葵花蛋白质(例如,约0.5-5%,或约1-3%,或约2%)可以与稳定剂(例如,grindsted稳定剂混合物;约0.1-1%,或约0.2-0.6%,或约0.4%)、豌豆淀粉(例如,约0.1-3%,或约0.5-1.5%,或约1%)组合,强烈搅拌直至完全混合。可以加入其他成分,例如杏仁奶(例如,约10-50%,或约20-40%,或约30%)、椰肉水混合物(例如,约5-30%,或约10-20%,或约14%)、糖(例如约1-10%、或约4-8%、或约6%)和阿洛酮糖(1-30%、或约5-15%、或约10%)并充分混合。可以加入葵花油(例如,约1-30%,或约5-15%,或约10%)并用强力叶轮型搅拌器/混合器搅拌以形成乳浊液。将乳浊液在搅拌下缓慢加热至163华氏度(73摄氏度)。然后在搅拌下使用冰浴将乳浊液快速冷却至低于70℉的温度。
218.然后将冷却后的混合物放入个人或商用冰淇淋机中(例如,遵循制造商指南)以形成冰淇淋。
219.另一个示例性应用是蛋白质增强型巧克力牛奶。蛋白质增强型巧克力牛奶可以包括使用本文所公开的过程从葵花籽分离/萃取可溶性葵花蛋白质(例如,可溶性蛋白质、低分子量蛋白质、白蛋白、它们的组合和/或类似物)。可溶性葵花蛋白质可以与牛奶、古柯(例如,约0.5-5%,或约1-3%,或约1.5%)、碳酸钙(例如,约0.1-2%,或约0.2-0.8%,或约0.5%)、纤维素凝胶(例如,约0.05-1%,或约0.1-0.5%,或约0.3%)、天然和人工香料(例如,约0.05-1%,或约0.1-0.5%,或约0.2%)、盐(例如,约0.05-1%,或约0.1-0.5%,或约0.15%)、角叉菜胶(例如,约0.01-0.5%,或约0.08-0.12%,或约0.1%)、和纤维素胶(例如,约0.01-0.5%,或约0.08-0.12%,或约0.1%))组合。
220.在某些情况下,可以控制可溶性葵花蛋白质中植酸的量以调节蛋白质增强型巧克力牛奶的甜度。例如,可溶性葵花蛋白质可具有约1-8重量%,或约2-6重量%的植酸含量。在某些情况下,具有约等于蔗糖的甜度并含有6wt%的植酸的可溶性葵花蛋白质(例如,约1-10%,或约4-5%,或约4.4%),可与牛奶(例如,1%的牛奶;约80-96%,或约90-95%,或约92.75%)和上文列出的其余成分结合。在某些情况下,具有蔗糖甜度的约2倍的甜度并含有4wt%的植酸的可溶性葵花蛋白质(例如,约0.5-5%,或约1-3%,或约2.17%)可与牛奶(例如,1%的牛奶;约85-98%,或约94-96%,或约94.98%)和上文列出的其余成分结合。在某些情况下,具有蔗糖甜度的约5倍的甜度并含有2wt%的植酸的可溶性葵花蛋白(例如,约0.1-2%,或约0.5-1.5%,或约0.8%)可与牛奶(例如,1%的牛奶;约85-99%,或约94-97%,或约96.35%)和上文列出的其余成分结合。这些只是示例。可以设想其他组合物。
221.另一个示例应用是蛋白质增强型运动饮料。蛋白质增强型运动饮料可以包括使用本文公开的过程从葵花籽分离/萃取可溶性葵花蛋白质(例如,可溶性蛋白质、低分子量蛋白质、白蛋白、它们的组合和/或类似物)。可溶性葵花蛋白质可以与水、电解质(例如电解质溶液和/或合适的盐)和其他物质(例如天然和/或人工香料、天然和/或人工色素、糖和/或
代糖等)。
222.在某些情况下,可以控制可溶性葵花蛋白质中植酸的量以调节蛋白质增强型运动饮料的甜度。在某些情况下,这可以允许将更少的糖和/或代糖加入到蛋白质增强型运动饮料中。在其中一些和其他情况下,可溶性葵花蛋白质的甜度可允许基本上没有糖或代糖加入蛋白质增强型运动饮料中。例如,可溶性葵花蛋白质可具有约1-8重量%或约2-6重量%的植酸含量。在某些情况下,具有约等于蔗糖的甜度并含有6wt%的植酸的可溶性葵花蛋白可以与水、电解质和其他所需成分结合。在某些情况下,具有蔗糖甜度的约2倍的甜度并含有4wt%的植酸的可溶性葵花蛋白质可与水、电解质和其他所需成分组合。在某些情况下,具有蔗糖甜度的约5倍的甜度并含有2wt%的植酸的可溶性葵花蛋白质可以与水、电解质和其他所需成分结合。这些只是示例。可以设想其他组合物。
223.所得的蛋白质增强型运动饮料可具有理想的透明度(例如,没有或具有通常降低水平的混浊度)。此外,使用可溶性葵花蛋白质可以使每盎司蛋白质含量更高。例如,所得的增强蛋白质的运动饮料可具有每盎司运动饮料约0.75-1.5克的蛋白质,或每盎司运动饮料约1克的蛋白质。
224.示例
225.可通过参考以下实施例进一步阐明本公开,其中一些实施例在本质上是预见性的,并且用于举例说明一些实施例,而不是以任何方式限制本公开。
226.示例1-从葵花籽中萃取白蛋白、绿原酸(cga)、植酸和向日葵素
227.葵花籽是从商业来源获得的。葵花籽被脱壳、冷榨和碾磨。磨碎的物质经历基本上如本文参考图4所公开的萃取过程。在此过程中,从葵花籽中分离出白蛋白、绿原酸、植酸和向日葵素。
228.将磨碎的籽与水以10:1的水与干重比混合,加入nacl制成0.5m的nacl溶液,加热至138℉并混合2小时。2小时后,使用倾析离心机分离浆液。将固形物流与水以10:1的水与干重比混合并,再次倾析,使来自第一倾析器和第二倾析器的液体流合并。将固形物流干燥以形成葵花粕。液体流与cacl2混合,cacl2的量为初始萃取浆液中粕的2.5wt%。然后用naoh将ph值提高至5.8,然后送入三相盘式离心机,在其中油/油:水的乳浊液作为轻质流回收,含蛋白质(白蛋白和向日葵素)和cga的水流被回收,并且排出湿固形物流。将水流送至0.2微米的微滤膜,并在将水流浓缩至1/4后加入渗滤水。渗滤水的加入量为送至膜的流的初始体积的0.25倍。截留物由大颗粒组成(主要是葵花粕和在盘式离心机中未被分离的油),而澄清的渗透物包含蛋白质和cga。随后将渗透液送至30kda的超滤膜。将截留物浓缩至起始体积的1/5,并以送至超滤膜的物质体积的0.5倍加入渗滤水。截留物含有向日葵素并且渗透物含有白蛋白和cga。截留物被送到蒸发器以将固形物浓缩至15%,然后进入闪蒸干燥器以产生蛋白质含量为90wt%的干燥的、不溶的葵花蛋白质粉。将渗透物送至1kda超滤膜。将截留物浓缩至起始体积的1/10,并以送至膜的物质体积的0.5倍加入渗滤水。截留物含有白蛋白,而渗透物含有cga。截留物被送至蒸发器以将固形物浓缩至40wt%,然后再进入喷雾干燥器以产生蛋白质含量为90wt%的干燥的、可溶性葵花蛋白质。将渗透液送至300da的纳滤膜并浓缩至1/20。以送至膜的物质体积的0.25倍加入渗滤水。渗透物主要包含nacl,截留物包含cga。将cga重截留物送至蒸发器以浓缩至10%的固形物,然后再进入喷雾干燥器,在喷雾干燥器中生成60wt%cga的干燥的cga粉末。
229.示例2-从葵花籽中萃取白蛋白、绿原酸(cga)、植酸和向日葵素
230.葵花籽是从商业来源获得的。葵花籽被脱壳、冷榨和碾磨。磨碎的物质经历基本上如本文参考图1-3所公开的萃取过程。在此过程中,从葵花籽中分离出白蛋白、绿原酸、植酸和向日葵素。
231.将磨碎和压榨的籽以10:1的水与干重比混合,加入nacl制成0.5m的nacl溶液,将ph值调至并保持在4.0,加热至138℉并混合2小时。2小时后,使用倾析离心机分离浆液。将固形物流与水以10:1的水与干重比混合且再次倾析并使来自第一倾析器和第二倾析器的液体流合并。保留固形物流用于进一步萃取。来自两个倾析器的液体流被送到三相澄清圆盘叠层离心机以去除残余的油和残余的不溶性固形物。澄清的流被送至0.1微米的微滤膜以去除任何残留的油和不溶性物质。将渗透物与氯化钙混合并送至圆盘叠层离心机以去除沉淀的植酸。收集到的固形物在流化床干燥器中干燥以形成干燥的植酸钙粉末。然后将来自圆盘叠层离心机的液体流送至1kda的超滤膜,并以送至膜的物质体积的0.5倍的比率加入渗滤水以使绿原酸通过至渗透物。截留物含有白蛋白,并且渗透物含有cga。截留物被送至蒸发器以将固形物浓缩至40wt%,然后进入喷雾干燥器以产生蛋白质含量为90wt%的干燥的、可溶的葵花蛋白质。将渗透物送至300da的纳滤膜并浓缩至1/20。以送至膜的物质体积的0.25倍加入渗滤水。渗透物主要包含nacl,并且截留物包含cga。cga重截留物被送至蒸发器以浓缩至10%的固形物,然后进入喷雾干燥器,在喷雾干燥器中生成60wt%cga的干燥的cga粉末。
232.将来自第二个倾析器的保留固形物流与水以15:1的比例混合,加入nacl以制备0.5m的nacl溶液,将ph值调至并保持在5.8,加热至138℉并混合2小时。2小时后,使用倾析离心机分离浆液。将固形物流与水以10:1的水与干重比混合且再次倾析,并使来自第一倾析器和第二倾析器的液体流合并。将固形物流干燥以形成葵花粕。合并的液体流通过0.1微米的微滤膜以去除任何脂肪/油和不溶的物质。将渗透物与盐酸混合以使ph值达到4.0,并使用倾析离心机收集沉淀物。保留固形物流。将液体流送至30kda的超滤膜以保留剩余的蛋白质并使盐通过到渗透物。以进料体积的0.5倍加入渗滤水。截留物被送到蒸发器以将固形物浓缩至15%,随后与沉淀步骤中保留的固形物混合,然后再进入闪蒸干燥器以产生一种蛋白质含量为90wt%的干燥的、不溶的葵花蛋白质粉末。
233.示例3-乳化
234.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取可溶性蛋白质。该蛋白质可用作乳化剂。例如,蛋白质可以与许多不同的油混合以形成植物基的蛋黄酱、奶油调味品、非乳制奶和/或类似物。例如,将使用本文公开的过程从葵花籽中分离出的六克蛋白质与14g水混合。将混合物加入食品加工机中。打开食品加工机并在大约2分钟内将半杯菜籽油缓慢加入混合物中。在加入所有的油之后,将可能呈蛋黄酱形式的所得的混合物再加工30秒。
235.示例4-泡沫稳定性
236.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取可溶性蛋白质。测试了该蛋白质用于形成稳定泡沫的能力。泡沫稳定性测试在三种ph值水平下进行:ph4、自然ph(5.5)和ph7。为了测试泡沫稳定性,将20ml的0.5%固形物的可溶性蛋白质固形物溶液放入400ml烧杯中。该0.5%固形物固形物溶液包括使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的可溶性蛋白质。用bodum schiuma手持式奶泡器打发该液体1分钟。然后将泡沫转移到250ml的量筒
中。记录初始泡沫体积。每分钟记录一次泡沫体积,持续10分钟。泡沫稳定性测试在室温(21℃)下进行。
237.进行第一次试验以确定可溶性蛋白质的泡沫稳定性。第一次试验表明,可溶性蛋白质能够在较长时间内保持稳定的泡沫。具体而言,在ph值为4和ph值为5.5时,可溶性蛋白质在10分钟后能够分别保持原始泡沫体积的72%和76%。该泡沫稳定性测试的结果如表2所示。
238.表2.试验1的泡沫稳定性测试结果。
239.进行第二次试验以确定可溶性蛋白质的泡沫稳定性。第二次试验还表明,可溶性蛋白质能够在较长时间内保持稳定的泡沫。具体而言,在ph值为4时,可溶性蛋白质在10分钟后能够保持原始泡沫体积的56%。该泡沫稳定性测试的结果如表3所示。
240.表3.试验2的泡沫稳定性测试结果。
241.示例5-即混饮料
242.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出可溶性蛋白质。通过将分离出的蛋白质(78.3%)、可可粉(11.6%)、糖(5.8%)、黄原胶(2.0%)、盐(1.2%)、香草精(0.9%)和罗汉果萃取物(0.2%)结合在一起形成粉末状混合物。将35g的粉末状混合物与12盎司的水
混合/搅拌以形成饮料。
243.示例6-高蛋白饼干
244.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的可溶性蛋白质。通过将可溶性蛋白质(12.2%)、面粉(49.3%)、无盐黄油(20.10%)、水(15.8%)和小苏打(2.5)结合形成混合物。更具体地,将面粉、可溶性蛋白质和小苏打混合直至充分结合,然后将冷黄油加入混合物中直至充分结合。加入水(室温),并将面团揉至光滑。使面团成型为所需形状(例如,长方形),包裹在塑料中,并静置30分钟。将成型的面团擀成约1/16英寸的厚度,然后烘烤约7分钟。在某些情况下,在烘烤之前,在擀好的面团上轻轻刷上橄榄油并撒上海盐。
245.示例7-高蛋白巧克力片曲奇
246.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的可溶性蛋白质。通过将可溶性蛋白质(13.29%)、面粉(27.79%)、半甜巧克力片(18.92%)、鸡蛋(11.98%)、无盐黄油(11.19%)、糖(8.13%)、淡红糖(8.13%)、香草精(0.21%)、小苏打(0.21%)和盐(0.15%)。更具体地,将糖、黄油、香草和鸡蛋混合在一起,然后加入面粉、可溶性蛋白质、小苏打和盐以形成面团。加入巧克力片。将面团做成球状并在350℉下烘烤约8-9分钟。
247.示例8-巧克力花生酱蛋白棒
248.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的可溶性蛋白质。将可溶性蛋白质(22.6%)、即食燕麦(15.13%)、杏仁(15.13%)、花生酱(12.10%)、巧克力片(10.92%)、枣(9.43%)、枫糖浆(5.26%)、水(4.52%)、可可粉(3.77%)、香草精(0.66%)和盐(0.53%)。更具体地说,使用食品加工机加工枣、即食燕麦和杏仁,直到枣变成豌豆大小的碎片。加入可溶性蛋白质和可可粉,并进一步加工混合物。将巧克力片熔化并与其余组分一起加入混合物中。对混合物进行加工直至充分混合。将加工过的混合物放在两张羊皮纸之间,并将其擀成约1/2英寸的厚度。然后用刀将该物质切成条状。
249.示例9-含有可溶性蛋白质的食品/饮料
250.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的可溶性蛋白质。该蛋白质可用于形成多种不同的饮料,包括植物奶、蛋白质饮料、营养/蛋白质棒、糖果和/或类似物。
251.示例10-其他应用
252.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的蛋白质可用作乳化剂(例如,有助于形成和稳定乳浊液的食品成分)。乳化剂是水包油或油包水的混合物,它很稳定的,可以为食品系统提供质地和风味。可利用此类分离/萃取出的葵花蛋白质的食品可包括蛋黄酱、奶油酱、脱脂奶和以脂肪/油为成分的饮料等。
253.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的蛋白质可用作泡沫稳定剂。泡沫是液体混合物中稳定的空气,其中蛋白质有助于形成和稳定该结构。可利用此类分离/萃取出的葵花蛋白质的食品可包括蛋白甜饼、打发的配料、奶泡(例如在卡布奇诺咖啡、慕斯、乳制品甜点上)、冰淇淋(例如,其具有泡沫结构的元素)等。
254.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的蛋白质可用作粘度剂。当蛋白质交联并稳定溶液产生粘度(包括固形物形式)时,就会形成蛋白质凝胶。可利用这种分离/萃取出的葵花蛋白质的食品包括沙拉酱、明胶零食等。
255.使用本文公开的方法从葵花籽中分离/萃取出的蛋白质可用作黏稠剂。蛋白质形成交联并与其他食物成分相互作用以产生黏度。可利用这种分离/萃取出的葵花蛋白质的
食品包括饮料、酱汁、乳制品类似物、风味增强剂、影响口感的增强剂等。
256.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的蛋白质可用作增味剂。
257.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的蛋白质可用作可溶性蛋白质产品,其可影响所得食品和/或饮料的味道、质地和外观。可利用此类分离/萃取出的葵花蛋白质的食品包括植物奶、蛋白质饮料(例如,即饮)、营养棒、蛋白质糖果等。
258.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的蛋白质可用于其保水能力。保水能力是指食品在施加力、压力、离心或加热过程中保持自身或添加的水的能力。可以利用这种分离/萃取出的葵花蛋白质的食品包括肉类替代品、大豆替代品等。
259.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的蛋白质和/或从葵花籽中分离/萃取出的其他物质可用于向食品添加营养(例如,提高食品的蛋白质含量)。营养成分可包括添加蛋白质和/或葵花籽的其他成分,例如酚类、植酸、绿原酸等。分离/萃取出的成分可以理解为营养制品。
260.其他用途可包括烘焙用途(例如,发酵酵母和/或化学发酵产品)、谷物、膨化零食、肉类类似物、太妃糖、牛轧糖、巧克力制品、蛋白质片、无麸质面粉混合物、面糊、包衣等。
261.示例11-植物基奶酪
262.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的可溶性蛋白质。
263.给出的百分比是相对于所有起始物质的重量百分比。
264.为了配制植物基奶酪,将杏仁奶(31.8%)、椰油(5.2%)、马铃薯淀粉(5.2%)、木薯粉(4.0%)、从葵花籽中分离/萃取出的可溶性蛋白质(2.0%),营养酵母(1.6%)、黄原胶(0.1%)和盐(0.6%)在搅拌机中混合并搅拌,直至混合物呈奶油状。这个过程形成了杏仁奶混合物。
265.在一个小锅中,将水(45.7%)与琼脂(3.9%)混合,用中小火煮至琼脂溶解。然后盖上锅盖,把火调小,再煮2分钟,偶尔搅拌一下,直到混合物变得非常粘稠。这个过程形成了琼脂混合物。
266.将一半的杏仁奶混合物加入到琼脂混合物中,快速混合。然后在连续混合的同时加入剩余的杏仁奶混合物。将混合物在中小火下连续混合,直到奶酪从锅边脱离而不粘连,大约5-10分钟。
267.然后将奶酪放入玻璃容器中,并在切片和/或切碎之前冷藏至少6小时。
268.示例12-植物基冰淇淋
269.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的不溶性和可溶性蛋白质。
270.给出的百分比是相对于所有起始物质的重量百分比。
271.为了配制基于植物的冰淇淋,将水(22.2%)、从葵花籽中分离/萃取出的不溶性蛋白质(4.0%)、从葵花籽中分离/萃取出的可溶性蛋白质(2.0%)、grindsted稳定剂混合物(0.4%)和豌豆淀粉(1%)在强烈搅拌下充分混合直至完全融合。加入杏仁奶(30%)、椰肉水混合物(14%)、糖(6%)和阿洛酮糖(10%)并充分混合。加入葵花油(10%)并用强力叶轮式搅拌器/混合器搅拌以形成乳浊液。将乳浊液在搅拌下缓慢加热至163℉(73℃)。然后在搅拌下使用冰浴将乳浊液快速冷却至低于70℉的温度。
272.然后将冷却后的混合物放入预冷的冰淇淋机(breville bci600)中并在冰淇淋机中搅拌冷冻直至半硬的黏稠度(超限目标为30%)。冰淇淋可以在标准冷冻机中变硬。
273.示例13-从葵花籽中萃取白蛋白、绿原酸(cga)、植酸和向日葵素
274.葵花籽是从商业来源获得的。葵花籽被脱壳、冷榨和碾磨。脱壳、冷榨和磨碎的籽含有33%的蛋白质、25%的油、2%的cga和3.8%的植酸。磨碎的物质经历基本上如本文参考图4所公开的萃取过程。在此过程中,从葵花籽中分离出白蛋白、绿原酸、植酸和向日葵素。
275.将磨碎的籽与水以10:1的水与干重比混合,加入nacl制成0.5m的nacl溶液,加热至138℉并混合2小时。2小时后,使用倾析离心机分离浆液。将固形物流与水以10:1的水与干重比混合并再次倾析,使来自第一倾析器和第二倾析器的液体流合并。将固形物流干燥以形成葵花粕。液体流与用量为初始萃取浆液中粕的3.86wt%的cacl2混合。然后用naoh将ph值升至5.8,然后送入三相盘式离心机,其中油/油:水的乳浊液作为轻质流回收,含蛋白质(白蛋白和向日葵素)和cga的水流被回收,并且排出湿固形物流。固形物流含有来自萃取流的》99%植酸。将水流送至0.2微米的微滤膜,并在将水流浓缩至1/4后加入渗滤水。渗滤水的加入量为送至膜的流的初始体积的0.25倍。截留物由大颗粒组成(主要是葵花粕和在盘式离心机中未被分离的油),而澄清的渗透物包含蛋白质和cga。随后将渗透液送至30kda的超滤膜。将截留物浓缩至起始体积的1/5,并以送至超滤膜的物质体积的0.5倍加入渗滤水。截留物含有向日葵素并且渗透物含有白蛋白和cga。截留物被送到蒸发器以将固形物浓缩至15%,然后进入闪蒸干燥器以产生蛋白质含量为90wt%的干燥的、不溶的葵花蛋白质粉。将渗透物送至1kda超滤膜。将截留物浓缩至起始体积的1/10,并以送至膜的物质体积的0.5倍加入渗滤水。截留物含有白蛋白,而渗透物含有cga。截留物被送至蒸发器以将固形物浓缩至40wt%,然后再进入喷雾干燥器以产生蛋白质含量为90wt%的干燥的、可溶性葵花蛋白质。将渗透液送至300da的纳滤膜并浓缩至1/20。以送至膜的物质体积的0.25倍加入渗滤水。渗透物主要包含nacl,截留物包含cga。将cga重截留物送至蒸发器以浓缩至10%的固形物,然后再进入喷雾干燥器,在喷雾干燥器中生成60wt%cga的干燥的cga粉末。
276.在某些情况下,水相34可以与二价离子例如氯化钙(cacl2)混合。当这样做时,钙离子可与可能存在于水相34中的植酸结合,产生可沉淀的不溶性化合物。可以用合适的分离装置例如离心机、过滤器和/或类似物分离所得的固形物/沉淀物。收集到的固形物(例如,植酸)可以被干燥,例如使用诸如本文公开的那些合适的过程。
277.添加相对于起始物质特定量的二价离子导致最终可溶性蛋白质产品中植酸的不同水平。例如,当萃取步骤的进料是33%的蛋白质、25%的油、2%的cga和3.8%的植酸并且二价离子为氯化钙时,按表1中所示的水平添加氯化钙(如本文所公开)将导致可溶性蛋白质产品中植酸的相关水平。
278.示例14-植酸含量/去除
279.葵花可溶性蛋白质的甜度水平可以通过粉末中残留的植酸(pa)的量来调节。当pa含量为蛋白质粉的4wt%(以干物质计)时,与0.28wt%的pa的基础蛋白质粉相比,其甜度降低了20%。当pa含量为蛋白质粉的7.7wt%(干物质计)时,其甜度较基础蛋白粉降低了60%。在该蛋白质粉中,植酸没有明显的味道。
280.蛋白粉中的pa含量可以通过调整过程中pa的去除程度来控制。如果完全不去除pa,则最终蛋白粉中的pa含量可高达40wt%。通过去除过程,它可以被调节到最终粉末的0.1-40.0wt%。
281.基础蛋白粉含有0.28wt%的植酸,以0.5wt%的溶液比较,其甜度是蔗糖的10倍。蛋白质粉含有4wt%的植酸时的蛋白质溶液,与蔗糖相比,其甜度是蔗糖的2.5倍。植酸含量甚至更高,高达8wt%,将进一步降低甜度,如本文所述。
282.植酸和葵花白蛋白之间相互作用的这一独特特征使我们能够将蛋白质的甜度调节到所需的应用。例如,可能需要一种替代甜味剂,使产品中的蔗糖水平显着降低。这将是10倍甜蛋白的良好应用。在另一种应用中,可能需要更高水平的蛋白质,这就要求蛋白质产品不那么甜,以便允许包含更多的蛋白质而不会具有压倒性的甜味。对于含有高达8wt%水平的植酸的产品,这将是一个很好的应用。表4-成分信息样本蛋白质wt%(干基)植酸wt%(干基)对照99.00.28对照+4%的植酸91.74.0对照+7.7%的植酸91.77.7
283.植酸天然存在于脱壳葵花籽中,含量为2-3wt%。脱壳籽中的蛋白质含量为20-25wt%,可溶性蛋白质部分为4.0-6.25wt%。通过萃取和纯化可溶性蛋白质的过程,在从系统中去除pa之前,可溶性蛋白质和pa的比例可以高达4:3(蛋白质与pa)。
284.pa的去除是通过以与植酸的摩尔比为6:1或更高的比例向体系中添加氯化钙,以去除所有的pa。将ph值调节至5.5或更高,使pa沉淀。然后可以通过过滤器或离心机去除该沉淀物。剩下的是蛋白质以及氯化钠、氯化氢和任何过量的氯化钙的组合。然后可以通过纳滤去除这些非蛋白质化合物。在某些情况下,氯化钙与植酸的摩尔比(例如,在渗透物中)为约5.6-6.0:1。
285.为了调节最终粉末中的pa的量,可以调整添加到体系中的氯化钙的量,以便仅去除一定量的pa。通过测量体系中植酸和蛋白质的精确量(可以使用分析仪器完成),可以控制最终产物中的最终蛋白质和pa含量,从而控制最终产物的甜度水平。
286.示例15-蛋白质增强型巧克力牛奶
287.使用本文公开的过程从葵花籽中分离/萃取出的可溶性蛋白质。
288.给出的百分比是相对于所有起始物质的重量百分比。
289.形成了三种不同的蛋白质增强型巧克力牛奶产品。每种产品都包含古柯(1.5%)、碳酸钙(0.5%)、纤维素凝胶(0.3%)、天然和人工香料(0.2%)、盐(0.15%)、角叉菜胶(0.1%)和纤维素胶(0.1%)。
290.蛋白质增强型巧克力牛奶配方a还包括1%的牛奶(92.75%)和从葵花籽中分离/萃取出的可溶性蛋白质(4.4%),其甜度大约等于蔗糖,并含有6wt%的植酸。
291.蛋白质增强型巧克力牛奶配方b还包括1%的牛奶(94.98%)和从葵花籽中分离/萃取出的可溶性蛋白质(2.17%),其甜度约为蔗糖甜度的2倍,并含有4wt%的植酸。
292.蛋白质增强型巧克力牛奶配方c还包含1%的牛奶(96.35%)和从葵花籽中分离/萃取出的可溶性蛋白质(0.8%),其甜度约为蔗糖甜度的5倍,并含有2wt%的植酸。
293.应当理解,本公开在许多方面仅是说明性的。在不超出本公开的范围的情况下,可以在细节上进行改变,特别是在形状、尺寸和步骤的安排方面。在适当的范围内,这可以包括将一个实施例的任何特征用于其他实施例中。当然,本发明的范围是由所附的权利要求
书中的语言来限定的。
技术特征:
1.一种组合物,包括:第一组分,包含葵花蛋白质萃取物;以及第二组分,包含植酸。2.如权利要求1所述的组合物,其中所述第一组分占所述组合物的91.7-99重量%。3.如权利要求1-2中任一项所述的组合物,其中所述第二组分占所述组合物的0.28-7.7重量%。4.如权利要求1-3中任一项所述的组合物,其中所述第二组分占所述组合物的2-6重量%。5.如权利要求1-4中任一项所述的组合物,其中所述组合物的甜度基本上等于蔗糖的甜度。6.如权利要求1-4中任一项所述的组合物,其中所述组合物具有比蔗糖的甜度更甜的甜度。7.如权利要求1-4中任一项所述的组合物,其中所述组合物的甜度是蔗糖甜度的2-10倍。8.如权利要求1-4中任一项所述的组合物,其中所述组合物的甜度是蔗糖甜度的2-5倍。9.一种从油籽中萃取多种目标物质的方法,所述方法包括:对油籽物质进行萃取以形成水相和固相,其中萃取以无有机溶剂萃取进行;从所述水相中分离不溶性固形物;过滤所述水相以形成截留物和渗透物;干燥所述截留物以形成干燥的截留物,其中所述干燥的截留物包含第一目标物质;过滤所述渗透物以形成第二截留物和第二渗透物;干燥所述第二截留物以形成干燥的第二截留物,其中所述干燥的第二截留物包含第二目标物质;过滤所述第二渗透物以形成第三截留物;干燥所述第三截留物以形成干燥的第三截留物,其中所述干燥的第三截留物包含第三目标物质。10.如权利要求9所述的方法,其中所述第一目标物质包括蛋白质。11.如权利要求9-10中任一项所述的方法,其中所述第二目标物质包括第二蛋白质级分。12.如权利要求9-11中任一项所述的方法,还包括向所述渗透物中加入沉淀物质以形成沉淀物。13.如权利要求12所述的方法,其中所述沉淀物包括植酸。14.如权利要求12-13中任一项所述的方法,其中所述沉淀物质是氯化钙。15.如权利要求12-13中任一项所述的方法,其中向所述渗透物中加入沉淀物质以形成沉淀物包括与所述渗透物中的植酸以5.6-6.0:1的摩尔比加入氯化钙。16.如权利要求12-15中任一项所述的方法,其中所述第三目标物质包括绿原酸。17.一种从油籽中萃取物质的方法,所述方法包括:将萃取溶液与一定量的脱壳、冷榨和磨碎的油籽混合以形成混合物;
其中所述萃取溶液包括水和盐;其中所述萃取溶液的ph值为3到6;在10-93℃的温度范围内萃取混合物0.5-6小时以形成萃取出的混合物;将所述萃取出的混合物过滤成截留物和渗透物;以及干燥所述截留物。18.一种植物基奶酪,包括:可溶性葵花蛋白质;杏仁奶、椰肉、马铃薯淀粉和木薯粉中的一种或多种;以及增稠的琼脂溶液。19.如权利要求18所述的植物基奶酪,其中所述植物基奶酪包括杏仁奶、椰肉、马铃薯淀粉和木薯粉中的两种或以上。20.如权利要求18所述的植物基奶酪,其中所述植物基奶酪包括杏仁奶、椰肉、马铃薯淀粉和木薯粉中的三种或以上。21.如权利要求18所述的植物基奶酪,其中所述植物基奶酪包括杏仁奶、椰肉、马铃薯淀粉和木薯粉。22.如权利要求18-21中任一项所述的植物基奶酪,还包含营养酵母、黄原胶和盐中的一种或多种。23.如权利要求22所述的植物基奶酪,其中所述植物基奶酪包括营养酵母、黄原胶和盐中的两种或以上。24.如权利要求22所述的植物基奶酪,其中所述植物基奶酪包括营养酵母、黄原胶和盐。25.一种植物基冰淇淋,包括:可溶性葵花蛋白质;不溶性葵花蛋白质;豌豆淀粉、杏仁奶、椰肉水混合物、糖和阿洛酮糖中的一种或多种;以及葵花油。26.如权利要求25所述的植物基冰淇淋,其中所述植物基冰淇淋包含豌豆淀粉、杏仁奶、椰肉水混合物、糖和阿洛酮糖中的两种或以上。27.如权利要求25所述的植物基冰淇淋,其中所述植物基冰淇淋包含豌豆淀粉、杏仁奶、椰肉水混合物、糖和阿洛酮糖中的三种或以上。28.如权利要求25所述的植物基冰淇淋,其中所述植物基冰淇淋包含豌豆淀粉、杏仁奶、椰肉水混合物、糖和阿洛酮糖中的四种或以上。29.如权利要求25所述的植物基冰淇淋,其中所述植物基冰淇淋包含豌豆淀粉、杏仁奶、椰肉水混合物、糖和阿洛酮糖。30.一种蛋白质增强型巧克力牛奶,包括:包括2-6重量%植酸的可溶性葵花蛋白质;牛奶;以及古柯、碳酸钙和纤维素凝胶中的一种或多种。31.如权利要求30所述的蛋白质增强型巧克力牛奶,其中所述包括2-6重量%植酸的可
溶性葵花蛋白质具有基本上等于蔗糖的甜度。32.如权利要求30-31中任一项所述的蛋白质增强型巧克力牛奶,其中所述包括2-6重量%植酸的可溶性葵花蛋白质具有蔗糖2-5倍的甜度。33.一种蛋白质增强型运动饮料,包括:包括2-6重量%植酸的可溶性葵花蛋白质;水;以及电解质溶液。34.如权利要求33所述的蛋白质增强型运动饮料,其中所述包括2-6重量%植酸的可溶性葵花蛋白质具有基本上等于蔗糖的甜度。35.如权利要求33-34中任一项所述的蛋白质增强型运动饮料,其中所述包括2-6重量%植酸的可溶性葵花蛋白质具有蔗糖2-5倍的甜度。36.如权利要求33-35中任一项所述的蛋白质增强型运动饮料,其中所述蛋白质增强型运动饮料不含添加的糖且不含添加的代糖。37.如权利要求33-36中任一项所述的蛋白质增强型运动饮料,其中所述蛋白质增强型运动饮料包含每盎司0.75-1.5克的蛋白质。38.如权利要求33-37中任一项所述的蛋白质增强型运动饮料,其中所述蛋白质增强型运动饮料包含基本上每盎司1克的蛋白质。
技术总结
公开了从油籽中萃取物质的方法。示例性方法可包括用萃取溶液从油籽中萃取物质以形成混合物。萃取溶液可以不含有机溶剂。该方法还可以包括将混合物过滤成截留物和渗透物。该方法还可以包括干燥截留物。法还可以包括干燥截留物。
技术研发人员:伊恩
受保护的技术使用者:阿帕罗有限公司
技术研发日:2021.11.30
技术公布日:2023/9/9
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