分提取盡 可能多的蛋白質(zhì)，從而提供總體上高的產(chǎn)品收率。
[0074] 在連續(xù)法（continuous process)中，以符合實現(xiàn)從豆類蛋白質(zhì)源中連續(xù)提取蛋白 質(zhì)的任何方式，進(jìn)行從豆類蛋白質(zhì)源中提取蛋白質(zhì)。在一個實施方案中，豆類蛋白質(zhì)源連續(xù) 不斷地與鈣鹽溶液混合，并通過具有一定長度的管子或?qū)Ч?，以一定的流速傳遞混合物，以 獲得根據(jù)本文描述的參數(shù)足以實現(xiàn)所需的提取的保留時間。在這樣的連續(xù)過程中，在約1 分鐘至約60分鐘的時間內(nèi)，實現(xiàn)鹽溶解步驟，優(yōu)選實現(xiàn)溶解以切實可行地從豆類蛋白質(zhì)源 中充分提取盡可能多的蛋白質(zhì)。在約Γ至約l〇〇°C，優(yōu)選約15°C至約65°C，更優(yōu)選約20° 至約35°C的溫度實現(xiàn)連續(xù)過程中的溶解。
[0075] 通常，在約4. 5至約11，優(yōu)選約5至約7的pH下進(jìn)行提取。可以通過使用根據(jù)需 要的任何適宜的食品級酸（通常為鹽酸或磷酸）或食品級堿（通常為氫氧化鈉），來調(diào)節(jié)提 取體系（豆類蛋白質(zhì)源和鈣鹽溶液）的pH至約4. 5至約11范圍內(nèi)的任何所需的值，用于 提取步驟。
[0076] 溶解步驟期間鈣鹽溶液中的豆類蛋白質(zhì)源的濃度可以廣泛變化。典型的濃度值為 約5至約15% w/v。
[0077] 使用鹽水溶液的蛋白質(zhì)提取步驟具有溶解可能存在于豆類蛋白質(zhì)源中的脂肪的 附加作用，然后所述作用導(dǎo)致脂肪存在于水相中。
[0078] 由提取步驟得到的蛋白質(zhì)溶液通常具有約5至約50g/L，優(yōu)選約10至約50g/L的 蛋白質(zhì)濃度。
[0079] 鈣鹽水溶液可以含有抗氧化劑?？寡趸瘎┛梢允侨魏芜m宜的抗氧化劑，例如亞硫 酸鈉或抗壞血酸。所使用的抗氧化劑的量可以為溶液的約〇. 01至約1重量％，優(yōu)選約〇. 05 重量％?？寡趸瘎┯脕硪种频鞍踪|(zhì)溶液中任何酚類物質(zhì)的氧化。
[0080] 然后，可以任何適宜的方式將從提取步驟獲得的水相與殘余豆類蛋白質(zhì)源分 離，例如通過使用沉降式離心機(jī)（decanter centrifuge)，然后進(jìn)行碟片式離心（disc centrifugation)和/或過濾，以除去殘余豆類蛋白質(zhì)源材料。可以在約1°至約100°C， 優(yōu)選約15°至約65°C，更優(yōu)選約20°至約35°C范圍內(nèi)的任何溫度進(jìn)行分離步驟。可替代 地，可以將以下描述的任選的稀釋和酸化步驟應(yīng)用于豆類蛋白質(zhì)水溶液和殘余豆類蛋白質(zhì) 源的混合物，隨后通過以上描述的分離步驟除去殘余豆類蛋白質(zhì)源材料?？蓪⒁逊蛛x的殘 余豆類蛋白質(zhì)源干燥，用于處理或進(jìn)一步加工，例如回收淀粉和/或殘余蛋白質(zhì)?？梢酝ㄟ^ 用新鮮的鈣鹽溶液再次提取已分離的殘余豆類蛋白質(zhì)源以回收殘余蛋白質(zhì)，并將澄清后獲 得的蛋白質(zhì)溶液與初始蛋白質(zhì)溶液合并，用于如下描述的進(jìn)一步處理?？商娲?，可以通過 常規(guī)的等電沉淀工藝（isoelectric precipitation process)或任何其它適宜的程序處理 已分離的殘余豆類蛋白質(zhì)源，以回收殘余蛋白質(zhì)。
[0081] 可以用抗發(fā)泡劑（例如任何合適的食品級、非硅酮基的抗發(fā)泡劑）處理豆類蛋白 質(zhì)水溶液，以減少在進(jìn)一步處理中形成的泡沫的體積。所使用的抗發(fā)泡劑的量通常大于約 0. 0003% w/v?？商娲?，可以在提取步驟中加入所描述量的抗發(fā)泡劑。
[0082] 如果需要，已分離的豆類蛋白質(zhì)水溶液可以經(jīng)歷脫脂操作，如轉(zhuǎn)讓給其受讓人的 美國專利號5, 844, 086和6, 005, 076中所描述，其公開內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。可替 代地，可以通過任何其它適宜的程序?qū)崿F(xiàn)已分離的豆類蛋白質(zhì)水溶液的脫脂。
[0083] 可以用吸附劑（例如粉末狀活性炭或顆粒狀活性炭）處理豆類蛋白質(zhì)水溶液，以 除去帶顏色和/或帶氣味的化合物?？梢栽谌魏芜m宜的條件下，通常在已分離的蛋白質(zhì)水 溶液的環(huán)境溫度，進(jìn)行這樣的吸附劑處理。對于粉末狀活性炭，采用約0. 025%至約5% w/ v，優(yōu)選約0. 05 %至約2 % w/v的量?？梢酝ㄟ^任何適宜的手段（例如通過過濾）從豆類蛋 白質(zhì)溶液中除去吸附劑。
[0084] 通?？梢杂眉s0. 1至約10體積，優(yōu)選約0. 5至約2體積的含水稀釋劑稀釋所獲得 的豆類蛋白質(zhì)水溶液，從而將豆類蛋白質(zhì)水溶液的電導(dǎo)率降低至通常低于約105mS的值， 優(yōu)選約4至約21mS。通常使用水實現(xiàn)這樣的稀釋，盡管可以使用具有高達(dá)約3mS的電導(dǎo)率 的稀鹽溶液，例如氯化鈉或氯化鈣。
[0085] 與豆類蛋白質(zhì)溶液混合的稀釋劑通常具有與豆類蛋白質(zhì)溶液相同的溫度，但是稀 釋劑可以具有約Γ至約100°c，優(yōu)選約15°C至約65°C，更優(yōu)選約20°C至約35°C的溫度。
[0086] 然后通過加入任何合適的食品級酸（例如鹽酸或磷酸），將任選地稀釋的豆類蛋 白質(zhì)溶液調(diào)節(jié)pH到約1. 5至約4. 4,優(yōu)選約2至約4的值，以產(chǎn)生酸化的豆類蛋白質(zhì)水 溶液，優(yōu)選澄清的酸化的豆類蛋白質(zhì)水溶液。酸化的豆類蛋白質(zhì)水溶液具有通常低于約 110mS(對于稀釋的豆類蛋白質(zhì)溶液），或通常低于約115mS(對于未稀釋的豆類蛋白質(zhì)溶 液），在兩種情況下優(yōu)選約4至約26mS的電導(dǎo)率。
[0087] 如以上所提及，作為殘余豆類蛋白質(zhì)源的早期分離的替代方案，豆類蛋白質(zhì)水溶 液和殘余豆類蛋白質(zhì)源材料可以任選地共同稀釋和酸化，然后使酸化的豆類蛋白質(zhì)水溶液 澄清，并通過如上討論的任何適宜的技術(shù)將其與殘余豆類蛋白質(zhì)源材料分離?？梢詫⑺峄?的豆類蛋白質(zhì)水溶液任選地脫脂，任選地用吸附劑處理并任選地如上描述的那樣用抗發(fā)泡 劑處理。
[0088] 酸化的豆類蛋白質(zhì)水溶液可以經(jīng)歷熱處理，以使熱不穩(wěn)定的抗?fàn)I養(yǎng)因素（例如胰 蛋白酶抑制劑）失活，所述因素作為在提取步驟期間從豆類蛋白質(zhì)源材料提取的結(jié)果存在 于這樣的溶液中。這樣的加熱步驟還提供降低微生物載量的額外的益處。通常，將蛋白質(zhì) 溶液加熱至約70°至約160°C，優(yōu)選約80°至約120°C，更優(yōu)選約85°至約95°C的溫度，保 持約10秒至約60分鐘，優(yōu)選約10秒至約5分鐘，更優(yōu)選約30秒至約5分鐘。然后可以將 經(jīng)熱處理的酸化的豆類蛋白質(zhì)溶液冷卻至約2°至約65°C，優(yōu)選約50°C至約60°C的溫度， 以供如下描述的進(jìn)一步處理。
[0089] 如果任選地稀釋、酸化并任選地?zé)崽幚淼亩诡惖鞍踪|(zhì)溶液不是透明的，則可以通 過任何適宜的程序（例如過濾或離心）使其澄清。
[0090] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，將優(yōu)選在以下描述的濃縮和滲濾步驟后的，更優(yōu)選實現(xiàn) 以下描述的部分濃縮和滲濾步驟后的酸化的豆類蛋白質(zhì)水溶液調(diào)節(jié)pH到約5至約6. 5,優(yōu) 選約5. 5至約6. 0的范圍，以實現(xiàn)蛋白質(zhì)沉淀和分級?？梢允褂萌魏芜m宜的食品級堿（例 如氫氧化鈉水溶液）實現(xiàn)這種pH調(diào)節(jié)。通過任何適宜的方式（例如離心）收集在這種pH 下沉淀的蛋白質(zhì)，通過加入任何合適的食品級酸（例如鹽酸或磷酸），將所獲得的溶液重新 酸化到約1. 5至約4. 4,優(yōu)選約2至約4的pH，以獲得重新酸化的豆類蛋白質(zhì)水溶液，優(yōu)選 澄清的重新酸化的豆類蛋白質(zhì)水溶液。這種重新酸化的豆類蛋白質(zhì)水溶液含有較少澀味的 蛋白質(zhì)物質(zhì)。然后，根據(jù)以下描述的步驟處理重新酸化的豆類蛋白質(zhì)水溶液。
[0091] 可以進(jìn)一步處理在pH約5至約6. 5沉淀并從所獲得的溶液中分離的蛋白質(zhì)?？?以將沉淀物（其為較多澀味的蛋白質(zhì)級分）用水洗滌，然后通過任何適宜的程序（例如噴 霧干燥或冷凍干燥）干燥?？商娲?，可以將沉淀物用水洗滌，調(diào)節(jié)pH到約6至8,然后干 燥?？梢詫⒊恋砦镎{(diào)節(jié)到約1. 5至約4. 4,優(yōu)選約2至約4的pH，然后如下描述的膜處理并 干燥?？梢詫⒊恋砦镎{(diào)節(jié)到約1. 5至約4. 4,優(yōu)選約2至約4的pH，如下描述的膜處理，調(diào) 節(jié)pH到約6至約8,然后干燥。
[0092] 可以在通過如上描述的pH調(diào)節(jié)的分級前將酸化的豆類蛋白質(zhì)水溶液濃縮。這樣 的濃縮步驟提高溶液的蛋白質(zhì)濃度，同時保持其離子強(qiáng)度基本上恒定。通常實現(xiàn)這樣的濃 縮步驟，以提供具有約50至約300g/L，優(yōu)選約100至約200g/L的蛋白質(zhì)濃度的濃縮的豆類 蛋白質(zhì)溶液。在pH約5至約6. 5沉淀和除去較多澀味的蛋白質(zhì)之前，將酸化的蛋白質(zhì)水溶 液部分濃縮時，優(yōu)選實現(xiàn)濃縮步驟至低于約50g/L的蛋白質(zhì)濃度。在pH調(diào)節(jié)步驟之前，可 以將濃縮的或部分濃縮的酸化的水溶液用水稀釋，從而降低樣品的粘度，并促進(jìn)通過pH調(diào) 節(jié)而沉淀的蛋白質(zhì)的回收。
[0093] 還可以將重新酸化的豆類蛋白質(zhì)水溶液濃縮，以提高其蛋白質(zhì)濃度，同時保持其 離子強(qiáng)度基本上恒定。通常實施這樣的濃縮步驟，以提供具有約10至約300g/L，優(yōu)選約100 至約200g/L的蛋白質(zhì)濃度的濃縮的重新酸化的豆類蛋白質(zhì)溶液。當(dāng)將重新酸化的蛋白質(zhì) 水溶液部分濃縮時，優(yōu)選實現(xiàn)濃縮步驟至小于約l〇g/L的蛋白質(zhì)濃度。
[0094] 可以采用與分批或連續(xù)操作一致的任何適宜的方式實現(xiàn)這種濃縮步驟，例如通過 采用任何適宜的選擇性膜技術(shù)，例如超濾或滲濾，使用膜，例如中空纖維膜（hollow-fibre membrane)或螺旋卷式膜（spiral-wound membrane)，考慮到不同的膜材料和結(jié)構(gòu)，其具有 合適的分子量截留，例如約1，〇〇〇至約1，〇〇〇, 〇〇〇道爾頓，優(yōu)選約1，〇〇〇至約100, 〇〇〇道爾 頓，更優(yōu)選約1，〇〇〇至約10, 〇〇〇道爾頓，并且，對于連續(xù)操作，設(shè)定規(guī)格以允許所需濃縮程 度的蛋白質(zhì)水溶液穿過膜。
[0095] 眾所周知，超濾和類似的選擇性膜技術(shù)允許低分子量物質(zhì)通過，同時阻止較高分 子量物質(zhì)通過。低分子量物質(zhì)不僅包括鹽的離子物質(zhì)，也包括由源材料中提取的低分子量 材料，例如碳水化合物、色素和低分子量蛋白質(zhì)（包括較少澀味的蛋白質(zhì)（下面討論）），以 及抗?fàn)I養(yǎng)的胰蛋白酶抑制劑。考慮到不同的膜材料和結(jié)構(gòu)，通常對膜的分子量截留進(jìn)行選 擇，以確保顯著比例的蛋白質(zhì)保留在溶液中，同時允許污染物通過。
[0096] 濃縮的酸化的或濃縮的重新酸化的豆類蛋白質(zhì)溶液可以經(jīng)歷使用水或稀鹽水溶 液的滲濾步驟。滲濾溶液可以為其天然pH，或等于被滲濾的蛋白質(zhì)溶液的pH，或為之間的 任何pH值?？梢允褂眉s1至約40體積的滲濾溶液，優(yōu)選約2至約25體積的滲濾溶液實現(xiàn) 這種滲濾。在滲濾操作中，通過與滲透物一起經(jīng)過膜，從豆類蛋白質(zhì)水溶液中除去另外量 的污染物。這純化了蛋白質(zhì)水溶液，并且還可以降低其粘度。可以實現(xiàn)滲濾操作，直至沒 有顯著的另外量的污染物或可見的顏色存在于滲透物中，或者在重新酸化的蛋白質(zhì)溶液的 情況中，直至截留物（retentate)已充分純化，使得當(dāng)干燥時，提供具有至少約90重量％ (NX6.25)d.b.的蛋白質(zhì)含量的豆類蛋白質(zhì)分離物?？梢允褂门c濃縮步驟相同的膜實現(xiàn)這 種滲濾。然而，如果需要，可以使用具有不同分子量截留的獨立的膜實現(xiàn)滲濾步驟，考慮到 不同的膜材料和結(jié)構(gòu)，例如使用具有分子量截留為約1，〇〇〇至約1，〇〇〇, 〇〇〇道爾頓，優(yōu)選約 1，000至約100, 000道爾頓，更優(yōu)選約1，000至約10, 000道爾頓的膜。
[0097] 可替代地，可以在濃縮之前向酸化的或重新酸化的蛋白質(zhì)水溶液應(yīng)用滲濾步驟， 或者向部分濃縮的酸化的或部分濃縮的重新酸化的蛋白質(zhì)水溶液應(yīng)用滲濾步驟。還可以在 濃縮過程期間在多個點應(yīng)用滲濾。當(dāng)在濃縮之前或向部分濃縮的溶液應(yīng)用滲濾時，隨后可 以將所獲得的滲濾的溶液完全濃縮。當(dāng)將蛋白質(zhì)溶液濃縮時，通過多次滲濾實現(xiàn)的粘度降 低可以允許實現(xiàn)較高的最終的完全濃縮的蛋白質(zhì)濃度。在重新酸化的蛋白質(zhì)溶液的情況 中，這降低了待干燥的材料的體積。
[0098] 在至少部分滲濾步驟期間，抗氧化劑可以存在于滲濾介質(zhì)中?？寡趸瘎┛梢允侨?何適宜的抗氧化劑，例如亞硫酸鈉或抗壞血酸。在滲濾介質(zhì)中所使用的抗氧化劑的量取決 于所使用的材料，可以為約〇. 01至約1重量％，優(yōu)選約〇. 05重量％?？寡趸瘎┯脕硪种圃?濃縮的豆類蛋白質(zhì)溶液中存在的任何酚類物質(zhì)的氧化。
[0099] 可以在任何適宜的溫度下，通常約2°至約65°C，優(yōu)選約50°至約60°C實現(xiàn)濃縮 步驟和任選的滲濾步驟，并且持續(xù)時間為實現(xiàn)所需濃縮程度的時間。在某種程度上，所使用 的溫度和其它條件取決于用于實現(xiàn)膜處理的膜設(shè)備、溶液的所需的蛋白質(zhì)濃度和將污染物 移至滲透物的效率。
[0100] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，以這樣的方式對酸化的豆類蛋白質(zhì)水溶液實施濃縮和任 選的滲濾步驟，以將較低分子量、較少澀味的蛋白質(zhì)與較高分子量、較多澀味的蛋白質(zhì)分 離。當(dāng)使用這種工藝時，對濃縮和滲濾膜的分子量截留進(jìn)行選擇，以允許較小的、較少澀味 的蛋白質(zhì)與污染物一起穿透至滲透物?？梢圆捎门c分批或連續(xù)操作一致的任何適宜的方 式實現(xiàn)這種濃縮和滲濾步驟，例如通過采用任何適宜的選擇性膜技術(shù)，例如微濾或超濾，使 用膜，例如中空纖維膜或螺旋卷式膜，考慮到不同的膜材料和結(jié)構(gòu)，其具有合適的分子量截 留，例如對于微濾約〇· 05至約0· 1 μ m，優(yōu)選約0· 08至約0· 1 μ m，對于超濾約10, 000至約 1，000, 000道爾頓，優(yōu)選約100, 000至約1，000, 000道爾頓，并且，對于連續(xù)操作，設(shè)定規(guī)格 以允許所需濃縮程度的蛋白質(zhì)水溶液穿過膜。在濃縮步驟中，將酸化的蛋白質(zhì)溶液濃縮為 約50至約300g/L，優(yōu)選約100至約200g/L的蛋白質(zhì)濃度。然后可以用水或稀鹽溶液對濃 縮的蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行滲濾。滲濾溶液可以為其天然pH，或等于被滲濾的蛋白質(zhì)溶液的pH， 或為之間的任何pH值?？梢允褂眉s1至約40體積的滲濾溶液，優(yōu)選約2至約25體積的 滲濾溶液實現(xiàn)這種滲濾?？梢栽谌魏?