本發(fā)明涉及根或塊莖(tuber)汁絮凝(flocculation)的方法。本發(fā)明還涉及可通過本發(fā)明方法獲得的澄清的根或塊莖汁和絮凝物物質(zhì)。此外，本發(fā)明涉及馬鈴薯脂質(zhì)分離物和氨基酸物質(zhì)，其可從所述絮凝物物質(zhì)獲得。

背景技術(shù)：

溶液渾濁源于溶液(例如在汁中)中存在小的不溶性顆粒。這些不溶性顆粒包括脂質(zhì)、不溶性蛋白質(zhì)、殘留細胞壁碎片、小淀粉顆?；蚱渌槠?、微生物和土壤顆粒(的聚集體)。更重要的是，聚集體還可以來源于可溶性聚合物，其通過酶促活性或通過多種可溶性化合物和水膠體的沉淀反應(yīng)隨時間在溶液中形成。渾濁是許多工業(yè)汁中的問題，因為不溶性顆粒可能對用于加工這些汁的某些類型的設(shè)備具有不利影響。這些問題的實例是堵塞過濾器和膜，在例如蒸發(fā)器和冷卻裝置的熱交換裝置的表面上以及在監(jiān)測該過程的傳感器(例如pH計、電導(dǎo)率計)上形成薄膜和污垢，吸收柱的污垢導(dǎo)致操作壓力的提高，并降低了紫外光處理的有效性。

在馬鈴薯汁的情況下，由于當(dāng)馬鈴薯塊莖磨碎時發(fā)生的生化反應(yīng)，因此濁度隨時間提高。這種提高的濁度由三個不同的過程導(dǎo)致，這三個過程涉及不同的組分并且在不同的時間尺度上逐漸發(fā)生。第一，相反電荷的蛋白質(zhì)物質(zhì)在幾分鐘內(nèi)聚集成具有粘土的大致稠度的高密度物質(zhì)。第二，汁中的脂解從馬鈴薯脂質(zhì)釋放出飽和脂肪酸，其與陽離子蛋白酶抑制劑沉淀，從而在數(shù)小時的過程中形成顆?；蜥槧钗锏闹械让芏鹊脑茽钗铩５谌?，當(dāng)脂質(zhì)被水解時，馬鈴薯的細胞器和膜組分在大約四分之一小時直到幾小時內(nèi)粘附到相對低密度的連續(xù)油相中。含脂質(zhì)絮凝物的長發(fā)生時間和相對低的密度使得這些結(jié)構(gòu)最難除去。不同類型的混濁物質(zhì)可以在實驗室中通過蔗糖密度離心技術(shù)容易地顯現(xiàn)，其中它們形成不同密度的區(qū)分帶。

絮凝是用于除去不溶性顆粒的技術(shù)，其用于使混濁溶液澄清。然而，在馬鈴薯的情況下，還需要除去聚集體的前體，因為渾濁物質(zhì)的形成隨著時間持續(xù)。在絮凝中，某些(通常帶電的)分子粘附在汁中的不溶性顆粒上并產(chǎn)生聚集體。尺寸的增加和聚集體的凝聚使得這種聚集體可以被過濾、離心或以其他方式分離，從而使混濁的溶液澄清。然而，大多數(shù)絮凝物質(zhì)具有使存在于溶液中的溶解蛋白質(zhì)變性，或從溶液中除去有價值的蛋白質(zhì)的傾向。這阻止了在將汁用于獲得天然分離的蛋白質(zhì)或用作馬鈴薯汁濃縮物或滲透物之基礎(chǔ)的情況下使用絮凝。未處理的汁的濁度(表示為OD620)通常在1.2和2.5之間。

馬鈴薯汁(例如用于淀粉分離)是富含有價值的天然蛋白質(zhì)的汁的實例。從馬鈴薯汁分離蛋白質(zhì)的方法已經(jīng)描述于WO 2008/069650中。其中，用二價金屬陽離子實現(xiàn)汁的絮凝，其從汁中除去帶負電荷的聚合物、果膠、配糖生物堿和微生物。然而，該預(yù)處理不產(chǎn)生完全澄清的汁，因為其他不溶性顆粒仍然存在。這增加了蛋白質(zhì)分離的成本，降低了用于蛋白質(zhì)分離的設(shè)備的壽命，并且因此需要比嚴(yán)格要求更高的環(huán)境負荷。

提高的二價陽離子如鈣離子濃度導(dǎo)致該過程中下游的結(jié)垢。理想中，使二價離子的使用最小化或完全避免。

對于許多科學(xué)研究，馬鈴薯汁通過在mL規(guī)模下的超速離心來澄清，但是由于這種g力不能在用于工業(yè)食品生產(chǎn)的設(shè)備中產(chǎn)生，因此這些方法不適用于工業(yè)淀粉馬鈴薯汁的加工。

Zwijnenberg(Zwijnenberg，H.J.等，Desalination 144(2002)p.331-334Native protein recovery from potato fruit juice by ultrafiltration)描述了在非特定的絮凝處理“以除去凝固的蛋白質(zhì)”之后通過膜過濾從馬鈴薯汁中回收蛋白質(zhì)。Zwijnenberg使用了陳化的馬鈴薯汁。雖然承認對蛋白質(zhì)的有害影響，Zwijnenberg認為這對于他們的試驗是不可避免的。Zwijnenberg沒有提及從馬鈴薯汁中除去脂質(zhì)并且沒有指定濁度。該方法產(chǎn)生53％可溶性的蛋白質(zhì)粉末，表明47％變性或呈不可溶性聚集體的形式。

CPC國際(NL7612684A，Werkwijze voor het winnen van lipiden uit aardappelen)旨在通過熱凝結(jié)(方法1)和通過馬鈴薯汁的直接離心(方法2)從馬鈴薯汁中回收馬鈴薯脂質(zhì)。熱凝結(jié)導(dǎo)致汁中廣泛的高達95％的蛋白質(zhì)損失，并且阻止了天然馬鈴薯蛋白質(zhì)的分離。離心比熱凝結(jié)除去了更少的蛋白質(zhì)，但是在除去濁度方面是無效的。實際上，實施例1中的對照樣品對應(yīng)于這種處理。這兩種方法導(dǎo)致22％或更低的脂質(zhì)水平。脂質(zhì)分離物被描述為“淺色的”。對脂解和脂質(zhì)過氧化的不充分的控制導(dǎo)致對色彩鮮艷的類胡蘿卜素抗氧化劑的氧化漂白。

Edens，1997，WO 97/42834“新型食品組合物”描述了通過絮凝以及隨后的超濾和滲濾分離天然馬鈴薯蛋白質(zhì)。Edens沒有描述分離馬鈴薯脂質(zhì)而不影響汁中的天然蛋白質(zhì)。

如果汁可以被完全澄清并且在蛋白質(zhì)分離之前及時消除粘附和聚集的前體，則設(shè)備壽命將延長，并且具有例如在過程效率和環(huán)境負擔(dān)中的所有相關(guān)優(yōu)點。此外，不溶性物質(zhì)盡管在汁中僅表現(xiàn)為較小部分，但由于在通常處理淀粉汁中的高體積，其也可能產(chǎn)生有價值的物質(zhì)。因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種方法，其允許將不同的不溶性物質(zhì)及其前體聚集成可有效地與根或塊莖汁分離的單一物質(zhì)，同時保持完整的可溶性天然蛋白質(zhì)，并且同時提供完全澄清的馬鈴薯汁。蛋白質(zhì)產(chǎn)生的良好量度是高溶解度。

附圖

圖1A：電荷密度對濁度的影響。

圖1B：粘度對濁度的影響。

圖1C：顯示在馬鈴薯汁絮凝中的最終濁度方面，聚丙烯酰胺的比粘度和電荷密度的“最佳點”的等值線圖。

圖2：顯示在馬鈴薯汁絮凝中的絮凝物尺寸方面，聚丙烯酰胺的比粘度和電荷密度的“最佳點”的等值線圖。

圖3：馬鈴薯汁中磷酸鹽隨時間的增加。在兩小時的過程中，磷酸鹽水平從12mM上升到20mM。

圖4：在不同鉀水平下，經(jīng)稀釋的馬鈴薯汁的角叉聚糖絮凝。將濁度表示為未稀釋汁中的濁度，以有助于與其他圖和表進行比較。

圖5：使用不同增重劑的絮凝物隨時間的沉降。

詳細描述

本發(fā)明提供了使根或塊莖汁澄清的方法，包括使根或塊莖汁與促凝劑(coagulant)和絮凝劑(flocculant)接觸以形成絮凝物物質(zhì)，其中

a)所述促凝劑包含陽離子促凝劑，并且所述絮凝劑包含比粘度為4-6mPa·s且電荷密度為45-75％的陰離子聚丙烯酰胺；或者

b)所述促凝劑包含式SiO₃^2-的聚合硅酸鹽，并且所述絮凝劑包含比粘度為3-5mpa·s且電荷密度為至多30％的陽離子聚丙烯酰胺；或者

c)所述促凝劑包含陽離子或中性促凝劑，并且所述絮凝劑包含角叉聚糖；

并且其中隨后將所述絮凝物物質(zhì)從所述汁中分離以獲得澄清的根或塊莖汁和絮凝物物質(zhì)。

根和塊莖被定義為產(chǎn)生淀粉根、塊莖、根莖、球莖和莖的植物。它們主要用于人類食物(原樣或加工形式)、用于動物飼料和用于制造淀粉、酒精和包括啤酒的發(fā)酵飲料。

根和塊莖包括以下種類：馬鈴薯(Solanum tuberosum或愛爾蘭馬鈴薯，在世界各地溫帶種植的季節(jié)性作物)；甘薯(Ipomoea batatas，在熱帶和亞熱帶地區(qū)種植的季節(jié)性作物，主要用于人類食物)；木薯(包括木薯(Manihot esculenta)，同物異名為M.utilissima，也稱為樹薯manioc、mandioca或yuca，并且還包括M.palmata，同物異名為M.dulcis，也稱為yuca dulce，其是在熱帶和亞熱帶地區(qū)種植的半永久作物)；山藥(薯蕷屬Dioscorea spp，整個熱帶地區(qū)廣泛種植作為淀粉類主食食品)；箭葉黃體芋(yautia)(一組包括幾種主要在加勒比地區(qū)種植的植物，一些具有可食用塊莖，其他具有可食用莖，包括千年芋屬(Xanthosoma spp.)，也稱為暗綠葉黃體芋、新香芋，ocumo，并且還包括千年芋(X.sagittifolium))；芋頭(Colocasia esculenta，為其可食用淀粉球莖或地下莖而培植的一組天南星科(aroid)植物，在整個熱帶種植作為食物，也稱為dasheen，eddoe，芋頭或老香芋)；秘魯胡蘿卜(Arracacoa xanthorrhiza)；竹芋(Maranta arundinacea)；荸薺(Cyperus esculentus)；西谷椰子(西谷椰(Metroxylon)屬)；酢漿薯和烏魯庫薯(Oxalis tuberosa和Ullucus tuberosus)；涼薯和豆薯(Pachyrxhizus erosus和P.angulatus)；塊莖金蓮花(Tropaeolum tuberosum)；耶路撒冷洋薊(菊芋，Helianthus tuberosus)。優(yōu)選地，根或塊莖是馬鈴薯、甘薯、木薯或山藥，并且更優(yōu)選地，根或塊莖是馬鈴薯。

在本發(fā)明的上下文中，根或塊莖汁為通過例如壓制、研磨和過濾、脈沖電場處理，作為來自用于生產(chǎn)經(jīng)加工的馬鈴薯產(chǎn)品(如薯片和炸薯條)之水射流(water jet)的流出物或者通過本領(lǐng)域已知的其他方式從根和/或塊莖獲得的水性液體。在汁中基本上不存在沉降的不溶性固體，但是所獲得的汁通常包含不溶性顆粒，其不會或幾乎不能通過重力沉降，并且是造成水性液體渾濁的原因。這些不溶性顆粒尤其包括脂質(zhì)、不溶性蛋白質(zhì)、鹽、細胞壁碎片和組分例如果膠、纖維素和半纖維素、及其聚集體。

本文中的汁可以以所獲得的形式使用，或者可以任選地在本發(fā)明方法之前稀釋或濃縮。此外，也預(yù)期將使得汁的分子組分或多或少完整(即保留天然官能度)的其他預(yù)處理用于本發(fā)明。可能合適的預(yù)處理的實例是調(diào)節(jié)汁的pH。可以通過本領(lǐng)域已知的任何方法調(diào)節(jié)pH；pH調(diào)節(jié)可以適當(dāng)?shù)赝ㄟ^以下方式實現(xiàn)：添加例如強酸如HCl、H₂SO₄、H₃PO₄，添加弱酸如乙酸、檸檬酸、甲酸、乳酸、葡糖酸、丙酸、蘋果酸、琥珀酸和酒石酸，添加強堿如NaOH、KOH，或者添加弱堿如氨、蘇打、鉀堿或上述酸的合適的共軛堿。

可能合適的預(yù)處理的另一個實例是通過添加鹽或通過例如滲濾或電容去離子的方法將其除去來改變電導(dǎo)率。另一種合適的預(yù)處理可以是在本發(fā)明方法之前對汁進行微濾。

優(yōu)選地，用本發(fā)明方法澄清的根和塊莖的汁是用于淀粉制造的汁，因為這種汁容易大規(guī)模獲得。

在本方法的上下文中使根或塊莖汁澄清意指將例如不溶性分子、顆粒和/或聚集體以及可以及時形成聚集體的前體從汁中除去，以產(chǎn)生澄清的溶液，其保持澄清。總體上，造成汁渾濁的不溶性分子、顆粒、聚集體和/或前體被稱為不溶性顆粒。在本發(fā)明的上下文中，不溶性顆粒通常具有負電荷或負ζ電位。

可以經(jīng)由激光多普勒測速、微電泳或電泳光散射通過測量施加的電場中的電泳遷移率來測定不溶性顆粒是否具有負電荷。

可通過本領(lǐng)域已知的電泳遷移率測量來計算不溶性顆粒是否具有負ζ電位。

在本發(fā)明的上下文中，通過測定620nm處的光密度(OD620)來確定汁是否澄清。相對于去離子水的標(biāo)準(zhǔn)測定光密度(也稱為吸光度)，并且對于澄清的汁優(yōu)選小于0.8，更優(yōu)選小于0.6，甚至更優(yōu)選小于0.5，甚至更優(yōu)選小于0.4，最優(yōu)小于0.3。澄清化還應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生具有適當(dāng)密度的絮凝物，以允許絮凝物與汁分離，并且澄清化應(yīng)導(dǎo)致很少的蛋白質(zhì)損失，例如小于10％，優(yōu)選小于5％，更優(yōu)選小于2％。

在本發(fā)明的上下文中，澄清的汁的一個優(yōu)點是凝結(jié)和絮凝不影響根或塊莖汁(優(yōu)選馬鈴薯汁)中溶解的蛋白質(zhì)的天然狀態(tài)。因此，澄清化允許在分離天然蛋白質(zhì)之前除去不溶性顆粒。如本文所述的添加澄清化步驟提高了用于分離天然蛋白質(zhì)的方法的效率，具有在設(shè)備壽命、工藝經(jīng)濟性和減少浪費方面的優(yōu)點。

根或塊莖汁的澄清化通過使溶液與促凝劑和絮凝劑接觸來實現(xiàn)。這導(dǎo)致馬鈴薯汁的澄清化，其蛋白質(zhì)損失小于10％，優(yōu)選小于5％，更優(yōu)選小于2％。

在本發(fā)明的上下文中，凝結(jié)是通過與促凝劑相互作用降低或中和不溶性顆粒的負電荷或負ζ電位的過程，以使得不溶性顆粒表現(xiàn)初始聚集，從而形成微絮凝物。該過程是可逆的，以使得微絮凝物以與周圍汁的動態(tài)平衡存在，這依賴于條件限制它們的尺寸。微絮凝物具有非常松散的稠度，這使得它們本身不能與溶液分離。

在本發(fā)明的上下文中，絮凝是在絮凝劑的影響下將微絮凝物一起形成大團聚體的過程。因此，絮凝劑吸附(adsorb)微絮凝物。在本發(fā)明的上下文中，吸收至絮凝劑的微絮凝物的團聚體被稱為絮凝物。雖然絮凝物可能破裂，但絮凝物的形成原則上是不可逆的。與微絮凝物相比，絮凝物可以通過本申請其他地方公開的方法從溶液中分離。多種經(jīng)分離的絮凝物可稱為絮凝物物質(zhì)，但是術(shù)語絮凝物物質(zhì)也可以指存在于液體(例如馬鈴薯汁)中的眾多絮凝物。

用于馬鈴薯汁凝結(jié)和絮凝的三種不同方法a，b和c可以區(qū)分開。

方法A

促凝劑包含陽離子促凝劑，并且絮凝劑包含比粘度為4-6mPa·s且電荷密度為45至75％的陰離子聚丙烯酰胺。

在方法a)中，促凝劑是陽離子促凝劑。陽離子促凝劑是帶正電荷的分子種類，其適合于聚集根或塊莖汁中存在的不溶性顆粒。合適的陽離子促凝劑包括季銨類，包括質(zhì)子化的叔、仲或伯銨類。在使用質(zhì)子化的叔、仲或伯銨類作為陽離子促凝劑的情況下，優(yōu)選將汁的pH調(diào)節(jié)至pH5.4或更低(這導(dǎo)致約90％或更高的質(zhì)子化)。

合適的陽離子促凝劑的實例是表胺(epiamine)、聚鞣酸(polytannine)、聚乙烯亞胺、聚賴氨酸和陽離子聚丙烯酰胺。

表胺是聚醚胺，優(yōu)選MW 400,000Da至600,000Da。

聚鞣酸是任選用金屬離子處理的鞣酸的聚合物。

聚乙烯亞胺是亞氨基乙烯的聚合物，其是支鏈和直鏈的。

聚賴氨酸是通過ε氨基而不是通過α基團連接的賴氨酸的聚合物。

陽離子聚丙烯酰胺是丙烯酰胺的聚合物，其被季胺如三烷基氨基甲基丙烯酸酯，優(yōu)選甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基氯化物取代。這些聚合物優(yōu)選具有1MDa至10MDa的MW。

優(yōu)選地，陽離子促凝劑包含表胺、聚鞣酸、聚賴氨酸或聚乙烯亞胺，更優(yōu)選表胺、聚鞣酸或聚乙烯亞胺。

絮凝劑包含比粘度為4-6mPa·s且電荷密度為45至75％的陰離子聚丙烯酰胺。陰離子聚丙烯酰胺是丙烯酰胺的聚合物或共聚物，其被陰離子基團例如磺酸或羧酸基團，優(yōu)選羧酸基團取代。陰離子聚丙烯酰胺可以是包含至少一個陰離子單元和至少一個丙烯酰胺單元的共聚物，其中單體可以選自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸。

優(yōu)選地，陰離子聚丙烯酰胺包含被羧酸取代的單元，例如丙烯酸酯。

陰離子聚丙烯酰胺的比粘度為4-6mpa·s，優(yōu)選4.7-5.6mPa·s，更優(yōu)選5-5.4mPa·s。如下測定比粘度：可以通過記錄稀溶液(通常為0.5％w：v)的聚丙烯酰胺流過粘度計所需的時間從而得到粘度。通過由該值減去溶劑粘度并除以溶劑粘度來計算比粘度。所得的值，比粘度，表示由于聚丙烯酰胺的存在而導(dǎo)致的粘度的相對提高。

陰離子丙烯酰胺的電荷密度為45至75％，優(yōu)選50至70％，更優(yōu)選50至60％。電荷密度是帶電單元相對于并入陰離子聚丙烯酰胺中的所有單元的相對量的量度，并且可以通過電導(dǎo)滴定或電位滴定、紅外光譜、NMR光譜或差示掃描量熱法測定。

陰離子丙烯酰胺的分子量可以為1至20·10⁶Da，優(yōu)選5至15·10⁶Da。

絮凝劑和促凝劑之間的重量比可以為1∶3至1∶50，優(yōu)選1∶5至1∶20，更優(yōu)選1∶10。

優(yōu)選地，使根或塊莖汁與陽離子促凝劑和陰離子絮凝劑接觸包括在添加陰離子絮凝劑之前將陽離子促凝劑添加至所述汁。

方法B

促凝劑包含式SiO₃^2-的聚合硅酸鹽，并且絮凝劑包含比粘度為3-5mPa·s且電荷密度為至多30％的陽離子聚丙烯酰胺。

在方法b)中，促凝劑包含通式SiO₃^2-的聚合硅酸鹽，即聚合硅酸鹽是線性或環(huán)狀硅酸鹽。優(yōu)選地，聚合硅酸鹽是預(yù)聚的線性或環(huán)狀硅酸鹽，通過將其暴露于聚合陽離子物質(zhì)(如陽離子淀粉、陽離子聚丙烯酰胺)或聚合鹽例(如聚合鋁鹽)或這些物質(zhì)的組合將其預(yù)聚合，使得組分形成靜電復(fù)合物。還優(yōu)選地，聚合硅酸鹽是聚電解質(zhì)，優(yōu)選陰離子聚電解質(zhì)，其可以包含多種金屬離子，例如包含堿性鋁鹽的聚合硅酸鹽。

優(yōu)選地，促凝劑包含用陽離子聚合物修飾的硅酸鹽。

絮凝劑包含比粘度為3-5mPa·s且電荷密度為至多30％的陽離子聚丙烯酰胺。

本發(fā)明上下文中的陽離子聚丙烯酰胺是丙烯酰胺和任選的其他單體的聚合物或共聚物，其含有陽離子基團。合適的陽離子基團包括季銨基團，合適的單體包括三烷基氨基甲基丙烯酸酯，優(yōu)選甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基氯化物。

陽離子聚丙烯酰胺的比粘度為3-5mPa·s，優(yōu)選3-4mPa·s，更優(yōu)選3.2-3.6mPa·s。比粘度可以如上所述確定。

電荷密度是帶電荷單位相對于并入陰離子聚丙烯酰胺中的所有單元的相對量的量度，并且可以如上所述測定。陽離子聚丙烯酰胺的電荷密度為至多30％，優(yōu)選至多25％，更優(yōu)選至多20％，甚至更優(yōu)選至多15％，甚至更優(yōu)選至多10％。

陽離子丙烯酰胺的分子量可以為1至20·10⁶Da，優(yōu)選5至15·10⁶Da。

絮凝劑和促凝劑之間的比可以為1∶10至1∶10,000，優(yōu)選1∶25至1∶2,500，更優(yōu)選1∶200至1∶300。

優(yōu)選地，使根或塊莖汁與聚合硅酸鹽促凝劑和陽離子絮凝劑接觸包括在添加陽離子絮凝劑之前向所述汁添加聚合硅酸鹽促凝劑。

方法C

絮凝劑是形成螺旋的多糖。不希望受該理論的束縛，我們認為當(dāng)絮凝劑處于未折疊狀態(tài)中，這種絮凝劑通過與汁中的不溶性顆粒相互作用而工作。在經(jīng)歷向螺旋狀態(tài)的轉(zhuǎn)變后，占據(jù)絮凝劑的體積急劇收縮，從而將單個絮凝物中的許多顆粒拉在一起。這種形成螺旋的聚合物的特征在于它們的化學(xué)性質(zhì)，它們屬于具有α1-3和α1-4糖苷鍵的多糖類。理想地，絮凝劑通過結(jié)合內(nèi)源性存在于汁中的陽離子進行其向螺旋狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，例如使用鈣的藻酸鹽和使用鉀的κ-角叉聚糖。然而，藻酸鹽的使用具有這樣的缺點，即生物汁中游離鈣的水平隨時間劇烈變化，因為它與磷酸鹽和游離脂肪酸沉淀。當(dāng)可用鈣的水平降到低水平時，藻酸鹽作為絮凝劑的作用停止。理想地，然后將角叉聚糖，特別是κ-角叉聚糖用作絮凝劑。然而，將這種化合物引入汁中時應(yīng)該小心。在內(nèi)源水平上，汁中的鉀將以太快的速率誘導(dǎo)螺旋形成，以至于不能適當(dāng)?shù)卦试S絮凝劑與不溶性顆粒相互作用，從而導(dǎo)致這些物質(zhì)不完全地包含在流中。這通過引入?yún)f(xié)同聚合物來避免。

協(xié)同聚合物能夠結(jié)合不溶性顆粒，基本上充當(dāng)促凝劑，并且結(jié)合絮凝劑，從而延遲螺旋形成，這允許絮凝物中更高水平的包含。因此，理想地，在方法c)中，促凝劑包含陽離子或中性促凝劑，并且絮凝劑包含角叉聚糖。在方法c)中，可以使用任何陽離子促凝劑，但是優(yōu)選地，陽離子促凝劑是與方法a)所述相同的陽離子促凝劑。作為替代或補充，可使用中性促凝劑，其可選自例如淀粉、支鏈淀粉和/或κ-，ι-和/或λ-角叉聚糖。

方法c)中的絮凝劑包含角叉聚糖，其是從紅色食用海藻中提取的天然家族的線性硫酸化多糖。存在幾種類型的角叉聚糖：κ-角叉聚糖每個二糖具有1個硫酸鹽，ι-角叉聚糖每個二糖具有2個硫酸鹽，和λ-角叉聚糖每個二糖具有3個硫酸鹽。優(yōu)選地，絮凝劑包含κ-角叉聚糖，更優(yōu)選地，絮凝劑是κ-角叉聚糖。

方法c)還允許選擇使用單一角叉聚糖作為促凝劑和絮凝劑兩者，例如i-角叉聚糖。方法c)的一個優(yōu)選選擇是使用κ-和ι-角叉聚糖的混合物作為絮凝劑和促凝劑?；蛘?，將角叉聚糖絮凝劑與不是角叉聚糖的中性或陽離子促凝劑組合。

角叉聚糖的分子量可以為50,000Da至20·10⁶Da，優(yōu)選1·10⁵至5·10⁶Da。

絮凝劑和促凝劑之間的比可以為9∶1至1∶9，優(yōu)選7∶3至3∶7，更優(yōu)選6∶4至4∶6。

優(yōu)選地，在添加絮凝劑之前，添加促凝劑并通過溶液混合。

在用于使根或塊莖汁澄清的方法a、b和c之間，方法a和c是優(yōu)選的，最優(yōu)選的是方法c。替代的最優(yōu)選方法是方法a)。

任選地，在通過任何上述方法a-c形成絮凝物物質(zhì)期間存在表面活性劑。添加表面活性劑，潛在地通過兩親分子的表面張力降低作用，甚至進一步提高馬鈴薯汁的澄清度。優(yōu)選地，以低于臨界膠束濃度(critical micelle concentration，CMC)的濃度添加表面活性劑。CMC是高度表面活性劑依賴性的，但是商業(yè)表面活性劑的CMC可以容易地從公知的手冊和產(chǎn)品單檢索到。

在本發(fā)明的上下文中，表面活性劑通常是陽離子表面活性劑。通常，可以使用任何陽離子表面活性劑。在本發(fā)明方法的上下文中優(yōu)選的表面活性劑是基于季銨的表面活性劑，優(yōu)選十六烷基吡啶鎓和十六烷基三甲基銨表面活性劑，例如氯化物、溴化物和碘化物，更優(yōu)選十六烷基吡啶鎓或十六烷基三甲基氯化銨。另一些優(yōu)選的表面活性劑是月桂酸藻酸鹽、椰油酰胺丙基甜菜堿、月桂酰胺丙基二甲胺、月桂基甜菜堿、苯扎氯銨和氯己定。

通常，本發(fā)明涉及通過使汁與促凝劑和絮凝劑接觸以形成絮凝物物質(zhì)來使塊根或塊莖汁澄清，隨后將其分離。絮凝物物質(zhì)通常包含作為渾濁存在于根或塊莖汁中的至少一部分不溶性顆粒。絮凝物物質(zhì)在形成后通過肉眼可見，并且可以被分離以獲得分離的絮凝物物質(zhì)。

在本發(fā)明的上下文中，接觸意指將汁、促凝劑和絮凝劑組合并混合至形成絮凝物物質(zhì)的程度。接觸可以以任何順序發(fā)生；可以形成促凝劑和絮凝劑的預(yù)混物并將其添加至所述汁，但是也可以將絮凝劑添加至所述汁，隨后添加促凝劑?？蓪⒅砑又粱旌衔?例如促凝劑、絮凝劑或兩者的溶液或分散體)，和任何其他使汁、促凝劑和絮凝劑接觸的方式以獲得絮凝物物質(zhì)。優(yōu)選地，首先將汁與促凝劑組合，隨后添加絮凝劑。將汁與促凝劑組合至將所述混合物與絮凝劑組合的間隔優(yōu)選在幾小時內(nèi)，例如小于2小時，優(yōu)選小于1小時，更優(yōu)選小于半小時，甚至更優(yōu)選小于15分鐘，例如優(yōu)選小于5分鐘，或更優(yōu)選半分鐘至1.5分鐘。

隨后使組合的汁、促凝劑和絮凝劑形成絮凝物物質(zhì)。絮凝物物質(zhì)的形成通常需要少于2小時，優(yōu)選少于1小時，更優(yōu)選少于半小時，甚至更優(yōu)選少于15分鐘，例如優(yōu)選少于10分鐘，優(yōu)選1至5分鐘。

優(yōu)選地，在馬鈴薯汁中形成的絮凝物具有比汁的密度更高的單一密度，以允許絮凝物的分離。合適的絮凝物密度為至少1.23g/cm³，優(yōu)選至少1.29，更優(yōu)選至少1.35。

可以通過本領(lǐng)域已知的任何方法實現(xiàn)絮凝物物質(zhì)的分離，例如通過過濾、沉降、離心、旋風(fēng)分離(cycloning)、熱分級和/或吸收(absorption)。分離產(chǎn)生如上所述的澄清的汁，和分離的絮凝物物質(zhì)。

過濾是這樣的技術(shù)，其中在允許水性汁通過但保留絮狀物物質(zhì)的過濾器上分離絮狀物物質(zhì)。對于過濾，顆粒應(yīng)具有至少30μm²，優(yōu)選大于50μm²，更優(yōu)選大于80μm²的尺寸。絮凝物的粒度可以通過PAT傳感器系統(tǒng)(Sequip)的激光的光學(xué)背反射測量來確定，并且在此表示為以平方微米計的顆粒群中值的表面積。用于過濾的合適的過濾器尺寸為18-250μm，優(yōu)選50-200μm，更優(yōu)選80-180μm。

沉降是利用絮凝物物質(zhì)的不同密度的技術(shù)。在較低密度的物質(zhì)中，較高密度物質(zhì)通過重力下沉，以使得如果絮凝物物質(zhì)的密度高于澄清的汁的密度，則絮凝物物質(zhì)下沉并聚集在底部，從中可以通過本領(lǐng)域已知的多種方法將其分離。沉降通?？梢栽?小時內(nèi)，優(yōu)選在1小時內(nèi)，更優(yōu)選在30分鐘內(nèi)，甚至更優(yōu)選在10分鐘內(nèi)實現(xiàn)。

離心也利用了澄清的汁和絮凝物物質(zhì)之間的密度差異，但是在絮凝物物質(zhì)和澄清的汁之間的密度差異相對較小的情況下通常使用離心。在這種情況下，離心提供額外的機械離心力，其有助于在汁容器的底部收集絮凝物物質(zhì)。離心可方便地在500-5000g，優(yōu)選800-2900g下進行。

旋風(fēng)分離，例如軸向水力旋流，也利用了澄清的汁和絮凝物物質(zhì)之間的密度差異。旋風(fēng)分離可用于通過在產(chǎn)生超過4000g的g力的條件下使用同時軸向水力旋流器將絮凝物物質(zhì)與澄清的汁分離。

也可以通過在疏水性吸附劑上吸收，然后通過pH位移或鹽梯度誘發(fā)洗脫，隨后蒸發(fā)洗脫溶劑來分離絮凝物物質(zhì)。

優(yōu)選地，通過過濾、沉降和/或離心將絮凝物物質(zhì)與澄清的汁分離。更優(yōu)選地，使用沉降和過濾的組合。

任選地，可以通過添加增重劑(weighting agent)來輔助分離。在本發(fā)明的上下文中，增重劑是密度為1.5至8g/cm³，優(yōu)選2.0至3.0g/cm³的固體，其對絮凝物物質(zhì)在形成期間或之后具有親和力。因此，增重劑至少部分地包含在絮凝物物質(zhì)中，從而提高它們的密度。這有助于通過例如沉降或離心移出絮凝物物質(zhì)。

合適的增重劑是例如金屬、粘土和無機鹽。合適的金屬包括鐵和鋁，優(yōu)選鐵。合適的粘土包括高嶺土、滑石、膨潤土，優(yōu)選高嶺土。合適的無機鹽包括磷酸鹽、碳酸鹽和氧化物，例如鐵、鈣、鎂的磷酸鹽、碳酸鹽和氧化物。優(yōu)選的無機鹽是碳酸鈣和磷酸氫鈣。

雖然人們可以先驗地假設(shè)較高的密度是優(yōu)選的，但在實踐中，高密度顆粒顯示出使絮凝物“毀滅(fall through)”的趨勢，從而破壞絮凝物結(jié)構(gòu)并妨礙絮凝。因此，優(yōu)選增重劑的密度為1.5至8g/cm³，優(yōu)選1.5至5g/cm³，更優(yōu)選2.0至3.0g/cm³。

此外，d-區(qū)金屬(純的或作為鹽)的存在傾向于催化馬鈴薯汁中的酚類化合物的氧化，從而導(dǎo)致最終蛋白質(zhì)產(chǎn)物中不吸引人的深色。因此，優(yōu)選加重劑不包含d-區(qū)金屬。

最后，莫氏硬度標(biāo)度高的物質(zhì)會隨時間磨損工廠設(shè)備。因此，組合了密度較高，但不過高于絮凝物物質(zhì)密度之性質(zhì)的物質(zhì)是優(yōu)選的增重劑。此外，低莫氏硬度并且相對惰性的化學(xué)性質(zhì)是非常優(yōu)選的。

莫氏硬度由不同物質(zhì)刮擦(scratch)和彼此刮擦的能力來確定并且將這些物質(zhì)根據(jù)從最柔軟(例如值為1的滑石)至最硬的(例如值為10的金剛石)的標(biāo)度來排序。每種物質(zhì)可以刮擦在標(biāo)度上較低的其他物質(zhì)，并且依次被在標(biāo)度上更高的物質(zhì)所刮擦。在本發(fā)明的上下文中，刮擦意味著留下肉眼可見的永久性錯位?？梢酝ㄟ^使用莫氏硬度試劑盒或用尖端為所選擇物質(zhì)的硬度鎬刮擦給定物質(zhì)來確定莫氏硬度。

由于在工廠設(shè)備中使用的鋼具有4至4.5的莫氏硬度，因此優(yōu)選用于本發(fā)明的增重劑比這更軟。因此，增重劑優(yōu)選具有小于4.5，更優(yōu)選小于4，甚至更優(yōu)選小于3.5的莫氏硬度。莫氏硬度應(yīng)至少為1。

因此，本發(fā)明還涉及這樣的方法，其中絮凝物物質(zhì)的密度通過在絮凝物物質(zhì)中包含增重劑而提高。

本發(fā)明方法的一個優(yōu)點是可以將澄清的馬鈴薯汁高效地與絮狀物物質(zhì)分離。在處理根和塊莖汁中，液體回收是一個重要的方面，因為澄清的汁隨后用于分離天然蛋白質(zhì)。天然蛋白質(zhì)的分離需要用于除去絮凝物物質(zhì)的設(shè)備，其不使蛋白質(zhì)變性，但仍允許汁充分通過。根據(jù)本發(fā)明方法的絮凝通常產(chǎn)生密度至少為1.23g/cm³，優(yōu)選至少1.29g/cm³，更優(yōu)選至少1.35g/cm³的容易除去的絮凝物，同時得到OD620小于0.8，優(yōu)選小于0.6，更優(yōu)選小于0.5，最優(yōu)選小于0.3的澄清汁，其中可溶性蛋白質(zhì)的損失小于總可溶性蛋白質(zhì)的10％，優(yōu)選小于總可溶性蛋白質(zhì)的5％，更優(yōu)選小于2％?；鞚岷统吻迦芤褐械目扇苄缘鞍踪|(zhì)的量可以通過使用SPRINT快速蛋白質(zhì)分析儀(CEM)在溫和離心步驟(800g，1分鐘)之前和之后測定蛋白質(zhì)的總量來確定。

其中，過濾、沉降和/或離心允許汁回收率為至少88％，優(yōu)選至少90％，更優(yōu)選至少93％，最佳至少95％。

回收的汁具有小于0.8，優(yōu)選小于0.6，更優(yōu)選小于0.5，甚至更優(yōu)選小于0.4，甚至更優(yōu)選小于0.3的OD 620，并且高度適合于蛋白質(zhì)分離。或者，汁可用于回收酚類染料、游離氨基酸和有機酸。

此外，汁通常包含至少0.5重量％，優(yōu)選至少0.75重量％，更優(yōu)選至少0.9重量％，例如至少0.94重量％的溶解的天然蛋白質(zhì)，甚至更優(yōu)選至少1重量％，或甚至至少1.1重量％。從汁中分離后的蛋白質(zhì)的溶解度優(yōu)選為至少80％，更優(yōu)選至少85％，甚至更優(yōu)選至少95％，例如至少95％或甚至至少98％。蛋白質(zhì)溶解度可以如下確定：將蛋白質(zhì)分散在水中，將所得液體分成兩部分并將一部分暴露于800g離心5分鐘，以產(chǎn)生未溶解物質(zhì)的沉淀并回收上清液。通過測量上清液和未處理溶液中的蛋白質(zhì)含量，并將上清液的蛋白質(zhì)含量表示為未處理溶液中蛋白質(zhì)含量的百分比，確定溶解度。確定蛋白質(zhì)含量的方便方法是經(jīng)由Sprint快速蛋白分析儀(CEM)，通過測量280nm處的吸光度或通過記錄Brix值來進行，但是也可以使用本領(lǐng)域中已知的任何方法。

此外，澄清的汁含有小于50mM的鈣，優(yōu)選小于20mM，更優(yōu)選小于12.5mM。最佳地，澄清的汁不含添加的鈣。鈣含量可以通過原子吸收光譜法、火焰發(fā)射光譜法、x射線熒光、高錳酸鹽滴定或使用草酸的重量滴定來測定；添加的鈣的量可以通過從添加的任何鈣的量計算來確定或通過計算在向汁添加鈣之后相對于添加鈣之前的天然汁的鈣量的增加來確定。

因此，本發(fā)明還涉及可通過本發(fā)明方法獲得的澄清的根或塊莖汁，其包含至少0.1重量％的溶解的蛋白質(zhì)，其中所述蛋白質(zhì)是天然的，并且其中以O(shè)D620表示的澄清度小于1。

由于上述原因，本發(fā)明的絮凝方法通過除去本會阻塞膜和污染設(shè)備的不溶性顆粒來提高蛋白質(zhì)回收的效率。色譜柱將表現(xiàn)出提高的操作壓力，從而導(dǎo)致更頻繁的清潔循環(huán)。此外，顆粒物質(zhì)傾向于粘附到傳感器，從而導(dǎo)致喪失過程控制。

適當(dāng)?shù)男跄龑?dǎo)致設(shè)備的操作時間更長，用于清潔的停機時間更少和清潔化學(xué)品的使用減少，以及更低的環(huán)境負擔(dān)。

此外，分離的絮凝物物質(zhì)具有有利的性質(zhì)，例如有利的脂肪酸譜、有利的游離氨基酸含量和高含量的類胡蘿卜素，其允許新的和有價值的馬鈴薯物質(zhì)的獨立分離。因此，本發(fā)明類似地涉及分離的絮凝物物質(zhì)。

絮凝物物質(zhì)是包含不溶性顆粒(例如來自根或塊莖汁的水不溶性脂質(zhì)和水不溶性蛋白質(zhì))以及帶電物質(zhì)(例如鹽和游離氨基酸)的物質(zhì)，并且還包含如上所述的促凝劑和絮凝劑。任選地，還可以存在一種或更多種增重劑和/或一種或更多種表面活性劑。

絮凝物物質(zhì)包含具有至少50μm²，優(yōu)選至少60μm²，更優(yōu)選至少80μm²的粒度(表示為顆粒群的中值的表面積)的絮凝物。顆粒群的中值的表面積可以通過PAT傳感器系統(tǒng)(Sequip)的激光光學(xué)背反射測量來確定。

絮凝物物質(zhì)優(yōu)選具有至少1.23g/cm³，優(yōu)選至少1.29g/cm³，更優(yōu)選至少1.35g/cm³的密度。絮凝物物質(zhì)的特征在于它具有單一的、均勻的密度；在蔗糖梯度系統(tǒng)中，所述物質(zhì)顯示為單一條帶。這表明絮凝物物質(zhì)是均質(zhì)物質(zhì)。此外，絮凝物物質(zhì)具有允許快速沉降的粒度分布。通過蔗糖密度離心測定絮凝物物質(zhì)的密度。

從澄清的汁分離后的絮凝物物質(zhì)通常具有1-10％，優(yōu)選3-6％的干物質(zhì)含量。任選地，可以通過濃縮來提高干物質(zhì)含量。合適的濃縮方法包括冷凍結(jié)晶、通過帶式過濾器的大范圍脫水或通過使用蒸發(fā)器、噴霧干燥、攪拌薄膜干燥器或液體CO₂提取除去水，這可以導(dǎo)致干物質(zhì)含量提高至高于50％。此外，代替濃縮或濃縮之后，可以干燥絮凝物物質(zhì)。干燥可以通過本領(lǐng)域中已知的任何方法進行，例如通過在升高的溫度下干燥、在真空中干燥或冷凍干燥。干燥降低絮凝物的水含量，例如降低至水含量為12-8重量％，優(yōu)選8-4重量％。

通常，絮凝物物質(zhì)尤其包含馬鈴薯脂質(zhì)。馬鈴薯脂質(zhì)包括磷脂，例如磷脂酰膽堿和乙醇胺，并且還包括糖脂和中性脂質(zhì)，例如甘油三酯和甘油二酯。絮凝物物質(zhì)通常包含基于總干物質(zhì)的18-38重量％脂質(zhì)，優(yōu)選23-33重量％脂質(zhì)，更優(yōu)選25-30重量％脂質(zhì)。

絮凝物物質(zhì)還包含馬鈴薯游離脂肪酸。馬鈴薯游離脂肪酸是飽和和不飽和脂肪酸，特別是亞油酸和亞麻酸。在以pH依賴性方式破壞塊莖后馬鈴薯極性脂質(zhì)對水解敏感。因此，完整脂質(zhì)和游離脂肪酸的量根據(jù)分離的條件而變化。這解釋了在科學(xué)文獻中已經(jīng)報道的脂質(zhì)組合物的巨大變異。本發(fā)明中的絮凝物物質(zhì)包含基于總干物質(zhì)5-60重量％的游離脂肪酸，優(yōu)選10-40重量％的游離脂肪酸。

通常，馬鈴薯脂質(zhì)的脂肪酸譜非常有利，具有相對高程度的不飽和。不飽和脂肪酸是用于人和動物食物目的的脂質(zhì)物質(zhì)中高度優(yōu)選的脂肪酸。絮凝物物質(zhì)還包含高水平的類胡蘿卜素，例如葉黃素和蝦青素。類胡蘿卜素也被認為有利于人和動物食物目的，因為它們具有有益的健康效果，特別是避免失明。絮凝物物質(zhì)中類胡蘿卜素的水平通常為基于總干物質(zhì)15-150mg/kg，優(yōu)選30-75mg/kg。

絮凝物物質(zhì)還包含蛋白質(zhì)，特別是不溶性蛋白質(zhì)。通常包含在絮凝物物質(zhì)中的蛋白質(zhì)包括馬鈴薯塊莖特異蛋白(patatin)和蛋白酶抑制劑以及許多膜蛋白和不溶性結(jié)構(gòu)蛋白。通常，絮凝物物質(zhì)包含基于總干物質(zhì)55-80重量％的蛋白質(zhì)，優(yōu)選60-70重量％的蛋白質(zhì)。

絮凝物物質(zhì)還包含游離氨基酸。游離氨基酸構(gòu)成絮凝物中干物質(zhì)的1.3重量％至5重量％。在下文中，術(shù)語游離氨基酸和氨基酸可互換使用；在本發(fā)明的上下文中，不認為存在于肽或蛋白質(zhì)中的氨基酸是(游離)氨基酸的一部分。在本發(fā)明的上下文中，氨基酸是L-α-氨基酸。

絮凝物物質(zhì)還包含如上所述的促凝劑和絮凝劑。通常，絮凝劑不以基于總干物質(zhì)大于15％的重量比存在，優(yōu)選不大于10％，更優(yōu)選不大于5％。類似地，絮凝劑不以基于總干物質(zhì)大于5％的重量比存在，優(yōu)選不大于1％，更優(yōu)選不大于0.1％。

本發(fā)明的絮凝物物質(zhì)具有非變應(yīng)性的優(yōu)點，并且通常不來自動物或基因修飾生物體(genetically modified organism，GMO)。此外，類似于營養(yǎng)性蔬菜，本發(fā)明的絮凝物物質(zhì)含有營養(yǎng)性必需脂質(zhì)、游離脂肪酸、蛋白質(zhì)、游離氨基酸和類胡蘿卜素。絮凝物物質(zhì)可大規(guī)模獲得并適用于食品應(yīng)用和/或營養(yǎng)補充劑。

絮凝物物質(zhì)可以原樣使用或進一步加工。使用由食品級絮凝劑獲得的絮凝物物質(zhì)的實例例如作為飼料物質(zhì)或食品成分。優(yōu)選地，用于食品級應(yīng)用的絮狀物物質(zhì)不含增重劑。或者，絮凝物物質(zhì)可用作專門的根或塊莖酶的來源，例如多糖修飾酶和/或氧化還原酶；這些酶以脂質(zhì)物質(zhì)而不以液分級。

可以進一步處理經(jīng)分離的絮凝物物質(zhì)，例如通過提取，以分離多種類別的有價值的化合物。優(yōu)選地，在進一步處理之前，對分離的絮凝物物質(zhì)進行濃縮和/或干燥。

脂質(zhì)提取可以通過本領(lǐng)域已知的任何方式實現(xiàn)，例如壓制或熔融并隨后進行相分離，脂質(zhì)的冷凍-結(jié)晶，微波氫化擴散(microwave hydrodiffusion)，洗去非脂質(zhì)組分，或者用有機溶劑或超臨界氣體提取。優(yōu)選地，脂質(zhì)提取導(dǎo)致將脂質(zhì)級分從至少促凝劑和/或絮凝劑和如果使用的增重劑中分離。

優(yōu)選地，脂質(zhì)提取通過有機溶劑提取來實現(xiàn)，例如用以下有機溶劑中的一種或混合物來實現(xiàn)：甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、叔丁基甲基醚、戊烷、己烷、庚烷、苯、甲苯、四氫呋喃、氯仿、二氯甲烷(dichloromethane)、二硫化碳、乳酸乙酯、二氯甲烷(methylene chloride)。或者，通過超臨界氣體提取，例如通過用超臨界二氧化碳(CO₂)提取，來實現(xiàn)液體提取。脂質(zhì)提取導(dǎo)致從絮凝物物質(zhì)中提取至少一部分根或塊莖脂質(zhì)，從而產(chǎn)生脂質(zhì)分離物。

根據(jù)本發(fā)明的脂質(zhì)分離物包含9-15％的糖脂，25-40％的磷脂，其余大部分由游離脂肪酸和中性脂質(zhì)構(gòu)成。大部分游離和脂質(zhì)結(jié)合的脂肪酸由多不飽和脂肪酸例如亞油酸和亞麻酸構(gòu)成，其總量占干物質(zhì)脂質(zhì)分離物的35-65重量％。此外，存在油酸(2-10重量％)以及棕櫚酸(20-40重量％)、硬脂酸(6-10重量％)和花生酸(2-3重量％)。脂質(zhì)分離物通常還基本上包含來自絮凝物物質(zhì)的所有類胡蘿卜素，例如0.03重量％至1.25重量％。

脂質(zhì)分離物具有高度不飽和的有利的脂肪酸譜，以及大量的類胡蘿卜素、植物甾醇和乙酰膽堿。配糖生物堿以食品級可接受的量存在，例如1000mg/kg，優(yōu)選低于312mg/kg，甚至更優(yōu)選低于150mg/kg。馬鈴薯脂質(zhì)分離物的另一個優(yōu)點是其不含變應(yīng)原，并且通常不來源自基因修飾的生物體(GMO)。此外，由于其不來自動物，因此它基本上不含膽固醇。

根據(jù)本發(fā)明的馬鈴薯脂質(zhì)分離物可具有多種應(yīng)用，例如：

·在乳化液體中的應(yīng)用；

·在醫(yī)療用途如皮膚保濕劑和滴眼劑中，作為乙酰膽堿源針對癡呆、焦慮的癥狀，膽結(jié)石治療，肝病，阻塞性輸乳管的治療；

·營養(yǎng)性脂肪酸和脂質(zhì)的回收；

·回收植物甾醇；

·分離類胡蘿卜素，特別是葉黃素，以用于預(yù)防青光眼；

·分離生物塑料結(jié)構(gòu)單元，如9-氧代-壬酸；

·食品應(yīng)用如面團和面包中的脂質(zhì)營養(yǎng)增強劑。

任選地，可以將馬鈴薯脂質(zhì)分離物進一步分級為組成的脂質(zhì)，如通過使用例如一種或更多種選自的以下有機溶劑進行選擇性溶劑提?。杭状?、乙醇、丙醇、異丙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、叔丁基甲基醚、戊烷、己烷、庚烷、苯、甲苯、四氫呋喃、氯仿、二氯甲烷、二硫化碳、乳酸乙酯、二氯甲烷，以將脂質(zhì)分離成極性和中性級分?；蛘?，馬鈴薯脂質(zhì)分離物的分級可通過結(jié)晶、色譜方法或吸收來實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的脂質(zhì)分離物與絮凝物物質(zhì)的不同之處在于，脂質(zhì)分離物不包含促凝劑或絮凝劑，也不包含絮凝物的大部分蛋白質(zhì)組分，也不包含增重劑。

作為替代或補充，可通過任選地破碎絮凝物物質(zhì)，隨后提取氨基酸來從絮凝物物質(zhì)中分離游離氨基酸以獲得氨基酸物質(zhì)。

絮凝物物質(zhì)的破碎任選在從絮凝物物質(zhì)中提取氨基酸之前進行，并且可以通過添加包含帶電物質(zhì)(如鹽、酸或堿)的溶液來完成。帶電物質(zhì)應(yīng)以1M，優(yōu)選0.1M的量存在。方便地，溶液的pH低于3以優(yōu)化氨基酸組成。或者，絮凝物物質(zhì)可以通過機械力(例如搖動、研磨、磨碎或剪切)而破碎。

(任選地破碎的)絮凝物物質(zhì)中包含的氨基酸可以通過用水溶液提取來分離，其任選地被緩沖，從而得到包含氨基酸物質(zhì)的水提取物。任選地，隨后干燥水提取物以獲得干粉形式的氨基酸物質(zhì)。在本發(fā)明的上下文中，氨基酸是L-α-氨基酸。

氨基酸物質(zhì)的提取可以通過使(任選地破碎的)絮凝物物質(zhì)經(jīng)水溶液處理來進行。任選地，所述水溶液包含小于50體積％的水混溶性有機溶劑，例如甲醇、乙醇或丙酮。還任選地，優(yōu)選使用生理學(xué)上可接受的鹽來緩沖水溶液。水溶液的pH可以為2至8，優(yōu)選3至7，溫度可以為20至80℃，優(yōu)選在20至30℃。在一個優(yōu)選的實施方案中，用水進行提取。

實現(xiàn)所需pH的合適緩沖液是本領(lǐng)域中已知的，并且包括例如磷酸鹽、檸檬酸鹽、蘋果酸鹽、丙酸鹽、乙酸鹽、甲酸鹽、乳酸鹽、葡萄糖酸鹽、碳酸鹽和/或磺酸鹽。

水提取物優(yōu)選包含至少0.5重量％，更優(yōu)選1.4重量％的氨基酸物質(zhì)。

水提取物可以任選地被濃縮和/或干燥，以得到干粉形式的氨基酸物質(zhì)。合適的技術(shù)包括超濾、反滲透和噴霧干燥。干燥后，氨基酸物質(zhì)是呈深黃色至棕色的干燥粉末。

氨基酸物質(zhì)包含氨基酸，并且可另外包含其他馬鈴薯來源的組分。氨基酸物質(zhì)包含按照％干重的以下組分：

·游離氨基酸：10-50％，優(yōu)選13-30％

·鹽9-12％

·游離糖9-12％

·有機酸9-12％

·蛋白質(zhì)0-41％，優(yōu)選10-28％

·任選其他馬鈴薯來源的組分。

從絮凝物物質(zhì)提取的氨基酸具有有利的氨基酸譜。相對于絮凝前的馬鈴薯汁，氨基酸物質(zhì)尤其富含氨基酸丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸和纈氨酸。因此，相對于絮凝之前的馬鈴薯汁，從絮凝物物質(zhì)中提取氨基酸物質(zhì)導(dǎo)致氨基酸丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸和纈氨酸的相對增加。

此外，氨基酸物質(zhì)包含相當(dāng)大比例的谷氨酰胺和天冬酰胺。

氨基酸物質(zhì)根據(jù)以下游離氨基酸重量％包含：

·10-25％丙氨酸，優(yōu)選15-21％

·15-35％天冬酰胺，優(yōu)選20-30％

·5-16％谷氨酰胺，優(yōu)選8-13％

·5-9％纈氨酸，優(yōu)選5.5-7％

·0.1-3.5％谷氨酸，優(yōu)選0.2-3％

·0.5-10％甘氨酸，優(yōu)選1-8％。

優(yōu)選地，氨基酸丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺的總量為所有游離氨基酸的50-75重量％，優(yōu)選55-65重量％。

優(yōu)選地，氨基酸丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺和纈氨酸的總量為所有游離氨基酸的55-80重量％，優(yōu)選60-70重量％。

此外，氨基酸物質(zhì)包含少量的配糖生物堿，例如優(yōu)選低于312mg/kg，更優(yōu)選1-200mg/kg，甚至更優(yōu)選1-150mg/kg。

氨基酸物質(zhì)有利的氨基酸譜使其非常適合用于食品應(yīng)用或作為食品補充劑。丙氨酸、纈氨酸和甘氨酸因其對肌肉生長的積極作用而眾所周知，并且谷氨酸、天冬酰胺和甘氨酸可適當(dāng)?shù)赜米魑队X增強劑。這種在氨基酸和其他物質(zhì)中的特定組成不同于馬鈴薯汁的天然組成，因此是絮凝過程的直接結(jié)果。

由于絮凝，氨基酸丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸和纈氨酸的富集是馬鈴薯汁絮凝的預(yù)料不到的優(yōu)點，從而導(dǎo)致產(chǎn)生了潛在有價值的馬鈴薯來源的氨基酸物質(zhì)。

氨基酸物質(zhì)的另一個優(yōu)點是它是無變應(yīng)原的，并且通常不來源自基因修飾的生物體(GMO)。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)氨基酸物質(zhì)有利的氨基酸組成允許用作味道增強劑，例如以添加劑的形式使用。這樣的組合物提供強烈的鮮味(香味)，因此非常適合用于香味應(yīng)用，例如肉湯、高湯、面條、調(diào)料、作料、醬汁、成品菜或套餐、或其部分、火鍋(fond)、醬汁、調(diào)味品、香料或草本組合物，或腌泡汁。

此外，氨基酸分離物可用作食品補充劑。

因此，本發(fā)明還提供了制備用于食品應(yīng)用或食品補充劑的氨基酸物質(zhì)的方法，包括如上所述的絮凝馬鈴薯汁，并且還包括用水溶液提取所獲得的絮凝物物質(zhì)以獲得作為水提取物的氨基酸物質(zhì)，以及任選地濃縮和/或干燥氨基酸物質(zhì)以提供干粉形式的氨基酸物質(zhì)。

此外，本發(fā)明涉及可通過所述方法獲得的氨基酸物質(zhì)，其組成如上所述。

為了獲得適于提取氨基酸物質(zhì)的絮凝物物質(zhì)，優(yōu)選根據(jù)方法a)進行絮凝，更優(yōu)選使用聚鞣酸作為促凝劑和使用陰離子丙烯酰胺作為絮凝劑進行絮凝。優(yōu)選地，在絮凝期間另外添加角叉聚糖。

根據(jù)本發(fā)明的分離物(即馬鈴薯脂質(zhì)分離物和氨基酸物質(zhì))具有明顯的優(yōu)點，即它們是非變應(yīng)性的，并且通常不源自動物或基因修飾的生物體(GMO)。這使得它們適合于現(xiàn)代食品應(yīng)用。這些分離物可大規(guī)模獲得，并適用于營養(yǎng)補充劑或添加劑。

現(xiàn)在將通過以下非限制性實施例舉例說明本發(fā)明。

實施例1

背景

馬鈴薯蛋白純化需要基本上澄清的馬鈴薯汁，以防止設(shè)備的堵塞。天然的馬鈴薯汁相當(dāng)混濁，因此需要澄清步驟。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)非常方便的方法是絮凝。理想地，絮凝步驟應(yīng)當(dāng)與食品生產(chǎn)相容，并且避免通過例如加熱或高剪切力損壞或損失馬鈴薯汁的有價值的天然組分。此外，理想地，其應(yīng)產(chǎn)生不含不期望的顆粒、黏泥或膠的溶液，并且經(jīng)絮凝的顆粒應(yīng)具有足夠的尺寸和強度以迅速沉降。這些參數(shù)可以如下量化：

在620nm下通過光譜測定法測量的濁度應(yīng)優(yōu)選低于0.8，優(yōu)選低于0.5，甚至更優(yōu)選低于0.3。以表面積表示的粒度應(yīng)當(dāng)高于50平方微米，優(yōu)選高于60，甚至更優(yōu)選高于80。蛋白質(zhì)損失不應(yīng)超過可回收蛋白質(zhì)的10％。絮凝物應(yīng)顯示良好的沉降行為，如通過目視檢查確定。

研究設(shè)定

將馬鈴薯汁用不同長度和電荷密度的聚丙烯酰胺進行絮凝。分析所得的澄清汁的蛋白質(zhì)損失和最終濁度，同時分析絮凝物的粒度。還記錄了絮狀物行為的視覺指標(biāo)。

絮凝劑溶液的制備

將160mg κ-角叉聚糖(FMC Biopolymer GP812，20031021)和240mg Wisprofloc N(AVEBE，中性預(yù)膠凝的馬鈴薯淀粉促凝劑)溶解在預(yù)熱至60℃的1升去礦物質(zhì)水中并攪拌直至溶解。然后將溶液冷卻至環(huán)境溫度。

將A110(40714B)、A120(40718C)、A130(44685C)、A137(44720B)、A130HMW(40722)、A150LMW(44713)、A150(44693A)、A150HMW(44824A)和A185(44973)類型的Superfloc聚丙烯酰胺(Kemira)以1g/L的濃度溶解在預(yù)熱至60℃的去礦物質(zhì)水中并冷卻至環(huán)境溫度。

通過角叉聚糖的馬鈴薯汁絮凝

將400mL來自成熟塊莖(cv.Averna)的新鮮制備的馬鈴薯汁在1升燒杯中以200rpm攪拌。在以200rpm攪拌的同時通過蠕動泵以100mL/分鐘的速率添加100mL絮凝劑溶液。繼續(xù)攪拌1分鐘，并使汁沉降10分鐘。將所得溶液在2900g下離心1分鐘，以模擬工業(yè)分離器的離心條件。

通過丙烯酰胺的馬鈴薯汁絮凝

將400mL來自成熟塊莖(cv.Averna)的新鮮制備的馬鈴薯汁在1升燒杯中以200rpm攪拌。添加2.6mL 5％(重量∶體積)的十六烷基三甲基氯化銨(cetyltrimethylammonium chloride，CTAC)溶液，然后添加2mL 1％Ecotan Bio-10(陽離子聚鞣酸促凝劑，Serveco)，同時攪拌。將其攪拌1分鐘，然后添加2mL的1g/L丙烯酰胺溶液。使汁沉降1分鐘，然后在2900g下進行1分鐘的離心步驟。

蛋白質(zhì)測量

使用針對凱氏定氮法(Kjeldahl)測量校準(zhǔn)的CEM Sprint Rapid蛋白質(zhì)分析儀測定蛋白質(zhì)濃度。Sprint測量蛋白質(zhì)結(jié)合染料的信號損失。損失越高，存在的蛋白質(zhì)越多。使用凱氏定氮法測量對廣泛透析的蛋白質(zhì)樣品校準(zhǔn)該系統(tǒng)，以使得檢測到的所有氮將源自蛋白質(zhì)而不是來自游離氨基酸或肽。然后通過乘以6.25將氮值轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)含量。

濁度測定

通過在BioRad Smartspec Plus分光光度計中對于去礦物質(zhì)水記錄620nm處的吸光度來測量濁度。

粒度測量

在Sequip顆粒分析儀(Sequip GmbH)上記錄表示為顆粒群中值的以平方微米計的表面積的粒度，所述顆粒分析儀被設(shè)置為測量0.1-350μm范圍內(nèi)的粒度分布。

絮凝物行為的視覺指標(biāo)

絮凝物的質(zhì)量可以通過目視觀察快速估計。合適的絮凝物趨于形成清晰可見的快速沉降的結(jié)構(gòu)。一般(fair)的絮凝物趨于沉降得更慢。不良的絮凝物形成小而易碎的聚集體，其沉降得非常緩慢。

結(jié)果和討論

發(fā)現(xiàn)使用能夠進行向螺旋狀態(tài)轉(zhuǎn)變的多糖會產(chǎn)生澄清的馬鈴薯汁。能夠進行這種轉(zhuǎn)變的多糖是以α-1，3和/或α-1，4糖苷鍵為特征的多糖。角叉聚糖對馬鈴薯汁中天然存在的鉀的螺旋誘導(dǎo)敏感，發(fā)現(xiàn)其通過誘導(dǎo)適當(dāng)?shù)男跄锒钊藵M意地使馬鈴薯汁澄清。在角叉聚糖中，κ-角叉聚糖和κ-角叉聚糖與ι-角叉聚糖的混合物是優(yōu)選的。在下表中，報道了用GP812κ-角叉聚糖與中性預(yù)膠凝的馬鈴薯淀粉促凝劑相組合而進行的絮凝。

對于聚丙烯酰胺絮凝，發(fā)現(xiàn)比濃粘度為4-6mPa·s且電荷密度為45-75％的陰離子聚丙烯酰胺與陽離子促凝劑的組合產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男跄锖统吻宓鸟R鈴薯汁。還已經(jīng)測試了聚丙烯酰胺的幾種常見替代物，但是這些物質(zhì)中沒有一種顯示出理想的絮凝物行為。

表1：聚丙烯酰胺絮凝劑和幾種聚丙烯酰胺絮凝劑的替代物對馬鈴薯汁的影響。

Nq)由于絮凝物類型和顆粒分析之間的不相容性，不可定量

表2

a)A150和LT30二者均是陰離子聚丙烯酰胺，其電荷密度為55％且比粘度為5.2。

實施例2

如上所述測試了一系列超過200個實驗，其中使用不同的陰離子聚丙烯酰胺以及其他絮凝劑和不同的促凝劑。這些絮凝劑包括聚丙烯酰胺的多種常見替代物如瓜爾膠、黃原膠和殼聚糖。在等值線圖中繪制了濁度和絮凝物尺寸的代表性選擇(圖1和圖2)。

這些數(shù)據(jù)表明在比粘度和電荷密度方面存在“最佳點”。絮凝劑應(yīng)該是具有4至6，優(yōu)選4.7至5.6，甚至更優(yōu)選5.0至5.4鏈長(由比粘度表示)的聚丙烯酰胺。此外，電荷密度應(yīng)為45至75％，優(yōu)選50至70％，更優(yōu)選50至60％。理想情況下，約為55％。

實施例3：通過硅酸鹽促凝劑和陽離子聚丙烯酰胺的馬鈴薯汁絮凝

將400mL來自AVEBE(Gasselternijveen，荷蘭)的工業(yè)馬鈴薯汁在1升燒杯中以200rpm攪拌。將幾種不同的硅酸鹽添加至馬鈴薯汁樣品，并攪拌1分鐘。這些硅酸鹽為Britesorb BK75二氧化硅(PQ Corporation)、Kemira Waterglass ALC201(Kemira)、Rithco SiO₂(Rithco)和Organo-Floc 475(Kam Biotechnology Ltd.)。隨后，添加2mL的1g/L陽離子丙烯酰胺溶液(“陽離子PAM”，C492，Kemira)。使汁沉降1分鐘，然后在2900g下進行1分鐘的離心步驟。如實施例1分析上清液。

表3：硅酸鹽促凝劑和陽離子聚丙烯酰胺對馬鈴薯汁濁度的影響

結(jié)果表明，硅酸鹽物質(zhì)很好地起促凝劑的作用，只要硅酸鹽是聚合硅酸鹽。無效的Britesorb BK75是非聚合的二氧化硅溶膠，并作為溶液中的小二氧化硅顆粒存在。有效的Rithco硅酸鹽由用陽離子聚合物鏈修飾的硅酸鹽顆粒組成。Organo-Floc 475由被捕獲在聚合鋁鹽中的硅酸鹽顆粒組成。與較大結(jié)構(gòu)在化學(xué)上相關(guān)的硅酸鹽是馬鈴薯汁中的有效促凝劑，而單體硅酸鹽則不是。

實施例4：通過螺旋形成聚合物的馬鈴薯汁絮凝

根據(jù)方法C的絮凝需要能夠在馬鈴薯汁的情況下形成螺旋的絮凝劑。形成螺旋的絮凝劑的特征在于是具有α1-3和1-4糖苷鍵的多糖。實例包括角叉聚糖、藻酸鹽、纖維素、直鏈淀粉、結(jié)冷膠、黃原膠、凝聚糖、瓊脂和瓊脂糖。在這樣的組中，僅有藻酸鹽和角叉聚糖在天然馬鈴薯汁的情況下與天然存在于馬鈴薯中的組分形成螺旋，其中角叉聚糖與鉀形成螺旋，并且藻酸鹽與鈣形成螺旋。

然而，在實踐中，以藻酸鹽進行的絮凝對馬鈴薯汁的陳化敏感。藻酸鹽在不添加鈣的情況下不降低濁度，但在新鮮馬鈴薯汁中添加10mM鈣時表現(xiàn)良好(表5)。

由于汁的陳化，藻酸鹽需要起作用的適度水平的鈣被磷酸鹽螯合(sequester)，所述磷酸鹽由馬鈴薯汁中的組分隨著時間的推移而釋放。(圖3)。這可以通過向新鮮馬鈴薯汁添加10mM的磷酸鹽來模擬，其同樣阻止藻酸鹽絮凝。

在成熟的馬鈴薯汁中，這樣的鈣不再足以用于藻酸鹽絮凝(表5)。過量的鈣將恢復(fù)藻酸鹽絮凝(表5)，但高鈣水平導(dǎo)致過程中下游的結(jié)垢問題。

同時，基于角叉聚糖的絮凝保持不受馬鈴薯汁的陳化影響，因此優(yōu)選于藻酸鹽。

將角叉聚糖引入馬鈴薯汁中時應(yīng)當(dāng)注意。角叉聚糖在這樣的鉀濃度下進行其向螺旋狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，所述鉀濃度通常低于通常在馬鈴薯汁中發(fā)現(xiàn)的鉀濃度。實際上，鉀內(nèi)源性地過量存在，這導(dǎo)致角叉聚糖絮凝得太快，從而導(dǎo)致混濁物質(zhì)的不完全包含。圖4示出作為鉀濃度函數(shù)的馬鈴薯汁的最終濁度。天然地，馬鈴薯汁含有大約0.6重量％的鉀，而為了有效絮凝，需要0.5％或更低的鉀水平。

這個問題可以用三種方式處理：

首先，可以以每分鐘0.2體積絮凝劑溶液/體積馬鈴薯汁的速率引入絮凝劑，將所述汁稀釋到允許的鉀水平，而長的添加時間減慢了該過程。

第二，絮凝劑可以與協(xié)同聚合物組合引入，所述協(xié)同聚合物本身不經(jīng)歷螺旋轉(zhuǎn)變，但是有助于絮凝物網(wǎng)狀物。理想地，該協(xié)同聚合物與渾濁組分本身結(jié)合，基本上充當(dāng)促凝劑。

第三，可以選擇本質(zhì)上對鉀響應(yīng)較少的絮凝劑。這種絮凝劑是具有部分ι-κ特征的角叉聚糖或ι-和κ-角叉聚糖的混合物。

表4示出將例如GP812的κ-角叉聚糖或具有部分ι特征的κ-角叉聚糖如LB-2700添加到馬鈴薯汁的作用。雖然GP812只在稀釋的汁中起作用，但LB-2700仍保留其即使不稀釋也能降低濁度的能力。

表4：不同方法對馬鈴薯汁中角叉聚糖-絮凝的影響

GP812是κ-角叉聚糖(FMC Biopolymer GP812，20031021)，LB-2700是具有ι-特征的κ-角叉聚糖(Benlacta LB-2700，Shemberg BiotechCorporation)，Wisprofloc N是中性預(yù)膠凝的馬鈴薯淀粉(AVEBE)

磷酸鹽測定

如下測定馬鈴薯汁中的磷酸鹽：將馬鈴薯汁等分試樣在玻璃管中干燥。添加300μL 70％高氯酸(Prolabo 20587.296)以氧化干擾組分。將管在180℃下孵育3小時并冷卻至環(huán)境溫度。添加1mL的去礦物質(zhì)水，400μL的1.25重量％的鉬酸銨(Merck 1.01180)和400μL的5％抗壞血酸(Prolabo 20150.231)。將樣品在沸水浴中加熱5分鐘，并在ThermoScientific Multiskan Go上讀取在797nm處的吸光度，并與用磷酸二氫鉀(Merck 1.04873)制備的校準(zhǔn)曲線進行比較。

通過藻酸鹽和角叉聚糖絮凝馬鈴薯汁

基本上如實施例1進行絮凝。絮凝劑/促凝劑組合為0.4g/L GP812κ-角叉聚糖(FMC Biopolymer，GP812，20031021)/0.6g/L Wisprofloc N(AVEBE)和1g/L藻酸鹽(Manucol DH，4-8-12，F(xiàn)MC Biopolymer)。根據(jù)實施例1測定濁度。

通過不同鉀水平的角叉聚糖絮凝經(jīng)稀釋的馬鈴薯汁

通過將3體積的馬鈴薯汁與7體積的去礦物質(zhì)水混合來稀釋新鮮馬鈴薯汁。根據(jù)實施例1，在補充有鉀的來自濃儲備溶液的400mL等分試樣中進行絮凝。根據(jù)實施例1測量最終渾濁度并乘以10/3以將它們轉(zhuǎn)變回原始汁中存在的濁度。

表5：陳化對藻酸鹽絮凝的影響。陳化汁和添加額外的磷酸鹽均消除藻酸鹽絮凝馬鈴薯汁的能力。通過提高鈣的劑量螯合磷酸鹽恢復(fù)藻酸鹽絮凝。

實施例5：在增重劑存在下的絮凝

如實施例1使用角叉聚糖系統(tǒng)進行絮凝。在絮凝之前以1g/L汁的水平添加增重劑。使用的試劑是碳酸鈣(SigmaAldrich 2066)、磷酸氫鈣(SigmaAldrich，04231)、金屬鐵(SigmaAldrich 12310)、氧化鐵(Fe(III)O)(SigmaAldrich529311)、氧化鐵(Fe(II，III)O)(SigmaAldrich 310069)、磷酸鐵(SigmaAldrich 436011)和高嶺土(SigmaAldrich)。

在從絮凝器回收絮凝溶液后，通過每2分鐘拍攝照片來監(jiān)測絮凝物物質(zhì)的發(fā)生。通過將絮凝物層的頂部除以燒杯中液體的高度并將其表示為百分比來確定沉降的程度。將結(jié)果在MS Excel中繪制(圖5)。

在絮凝后，根據(jù)實施例1測定濁度。絮凝物的密度根據(jù)蔗糖密度梯度確定。

通過在梯度形成器中將5mL 50％和70％重量：體積蔗糖溶液混合在人造馬鈴薯汁(30mM檸檬酸鹽pH 6.5和100mM KCl)中來制備梯度，所述梯度形成器通過以10mL/分鐘操作的蠕動泵將其排空到透明塑料管中，并從頂部加載。將這些通過在2900g下離心10小時而顯色(develop)。通過觀察絮凝物在密度梯度中的遷移來確定密度。

表6：增重劑對馬鈴薯汁絮凝的最終濁度、絮凝物密度和汁顏色方面的影響。

添加增重劑提高了絮凝物的密度并提高了它們的沉降速率。沉降速率的提高不是由試劑的密度決定的。然而，鐵增重劑傾向于引起馬鈴薯汁酚類物質(zhì)的氧化，從而導(dǎo)致汁變黑。

實施例6：從絮凝物物質(zhì)獲得的脂質(zhì)分離物的組成

對絮凝物進行有機溶劑提取，然后通過重量分析測定總脂質(zhì)含量。根據(jù)Rouser(Rouser，G.，F(xiàn)leischer，S.和Yamamoto，A.(1970)Lipids 5，494-496.)的方法測定磷脂的水平，而使用苔黑素方法測定糖脂的水平。簡言之，將100μL脂質(zhì)提取物的等分試樣在玻璃管中蒸發(fā)至干燥。將200mg苔黑素(SigmaAldrich 447420)溶解在100mL的70％體積：體積的硫酸(Merck 1.00731)中。將2mL這種溶液添加至每個玻璃管并在80℃下孵育20分鐘。冷卻至環(huán)境溫度后，在Multiskan Go(Thermo Scientific)上讀取在505nm處的吸光度，并相對于由葡萄糖(Merck 8337.0250)制備的校準(zhǔn)曲線測定糖脂水平。

表7

通過外部協(xié)議分析實驗室測定絮凝物中脂肪酸的水平，表示為脂質(zhì)結(jié)合的脂肪酸和游離脂肪酸的總和，并且示于表8中。

表8：從絮凝物物質(zhì)提取后的馬鈴薯脂質(zhì)物質(zhì)的脂肪酸譜。

此外，發(fā)現(xiàn)葉黃素的水平為30-75mg/kg脂質(zhì)物質(zhì)。此外，證明存在α-生育酚和類胡蘿卜素酯、玉米黃質(zhì)、紫黃質(zhì)、新黃質(zhì)、α-胡蘿卜素和鏈孢紅素。在脂質(zhì)分離物中這些水平的類胡蘿卜素的存在導(dǎo)致明顯的黃色外觀。

生育酚和其他類胡蘿卜素酯的檢測可以通過Morris等人的HPLC方法(Journal of Experimental Botany，2004，55，p975-982“Carotenogenesis during tuber development and storage in potato”)進行。

實施例7：提取和表征氨基酸物質(zhì)

使用聚鞣酸Bio20(Servyeco)作為促凝劑并使用具有55％電荷密度和5.2比粘度的丙烯酰胺作為絮凝劑絮凝馬鈴薯汁。此外，將κ-角叉聚糖與聚鞣酸一起添加。通過沉降分離絮凝物物質(zhì)。

通過過濾對分離的絮凝物物質(zhì)進行脫水，并通過在管中自動搖動，用等重量的去礦物質(zhì)水提取1小時，并使沉淀物沉降。使用HPLC-UV/FLU和/或Biochrom氨基酸分析儀，使用經(jīng)典離子交換液相色譜法，以柱后茚三酮衍生化和光度檢測對含水提取物進行氨基酸分析。作為對照，使用相同的方法分析來自未絮凝的馬鈴薯汁(“PFJ”)的游離氨基酸。結(jié)果可參見表9。

表9：從絮凝物物質(zhì)提取的氨基酸物質(zhì)的氨基酸譜與非絮凝的馬鈴薯汁中游離氨基酸的氨基酸譜的比較，以g/kg游離氨基酸和重量％計。

在表9中，以絕對和相對數(shù)量將游離氨基酸的總量與特定氨基酸的量進行比較。將增加因子(increase factor)計算為絮凝物中相對存在量相對于馬鈴薯汁中存在量的增加量(增加因子＝絮凝物％/PFJ％)。