[发明专利]马铃薯蛋白分离物

说明书

本发明涉及一种使用特定的吸附剂获得马铃薯蛋白部分的方法。具体的，本发明涉及经适当的配体官能化的载体材料，该载体材料包括特定的聚合物材料。通过使用根据本发明的官能化的支撑载体，可以以较高效率获得马铃薯蛋白部分。

技术领域

本发明属于食物蛋白的领域，具体涉及马铃薯蛋白部分的分离。

背景技术

新鲜的马铃薯汁液是可溶材料和不溶材料的复杂混合物。它具有高蛋白含量，并且进一步包括残余的淀粉、矿物质、有毒的配糖生物碱，以及单体反应性酚类和聚合的反应性酚类。它是马铃薯淀粉生产的副产物，并且通常被当作废弃物。

马铃薯汁液含有高达1.5％重量的相对大量的蛋白。可以将马铃薯汁液分成三组：(i)43kDa的高度同源的酸性糖蛋白的高分子量部分(HMW)(总马铃薯蛋白的40～50w％)，(ii)5～25kDa的碱性低分子量部分(LMW)(总马铃薯蛋白的30～40w％)，该碱性低分子量部分是糖蛋白；以及(iii)其它蛋白(总马铃薯蛋白的10～20w％)。马铃薯糖蛋白(Patatin)属于糖蛋白家族，具有酯酰水解酶和转移酶活性，并且将主要是HMW部分的一部分。LMW部分典型地包括蛋白酶抑制剂和通常具有低分子量的其它蛋白。

尽管马铃薯汁液被当作废弃物，但是马铃薯蛋白的营养质量高于酪蛋白的营养质量，并且与整蛋(whole egg)的营养质量相当。马铃薯蛋白富含赖氨酸，并且在理论上是低赖氨酸蛋白(诸如谷物蛋白)的优异的补充物。尽管马铃薯蛋白具有独特的营养质量，但是由于可用产物显示出许多严重的缺点，马铃薯蛋白目前仅用作动物饲料。

其中一个主要缺点是难以分离天然形式的马铃薯蛋白。通常在工业规模上，通过热凝结进行马铃薯蛋白从马铃薯淀粉制造厂的废水中的回收，这样产生的是变性的马铃薯蛋白。处于变性形式的蛋白没有它们期望的功能性质，诸如乳化能力、发泡能力、热凝胶化能力、结合水的能力等。甚至在食品工业中应用的最基本的要求(即在水中的溶解性)也不能得到满足。

已经证实，之前通过更加温和的方法(诸如膜过滤和沉淀技术)从马铃薯汁液中分离蛋白的尝试，在工业规模的生产环境中效率是非常低的。这是因为严重的膜污染，并且伴随着流量和分离能力的丧失。另外，这样的方法不具有在马铃薯汁液中存在的各种蛋白种类之间进行分离的能力。例如，膜过滤不能从聚合的酚化合物或多糖中分离高分子量的蛋白产物，因为膜倾向于将它们都保留下来。

之前，已经在工业上分离了天然的马铃薯蛋白。Avebe U.A.的 WO2008/069650公开了分离天然马铃薯蛋白分离物的方法，该天然马铃薯蛋白分离物具有低配糖生物碱含量。该方法包括絮凝及后续的膨胀床吸附，以使马铃薯蛋白吸附至吸附剂上，然后洗脱天然的马铃薯蛋白分离物。但是该方法是昂贵的，并且在膨胀床吸附中使用的混合式配体在马铃薯汁液中相对不稳定。

名称为先期色谱法的WO 2008/092450公开了使用配体和基于pH的分馏进行马铃薯蛋白的大规模分馏和分离的方法。但是，发现配体对马铃薯汁液中的氧化过程敏感，并且虽然添加亚硫酸盐缓解了这一问题，但是仍然不能完全阻止这一问题的发生。配体相对快速的氧化降解仍然是个问题。进一步地，没有注意到孔隙度对吸附能力的影响，从而使得吸附能力在不同的吸收剂之间变化很大。由于这一原因，在这一出版物中提到的很多配体根本不适于以由成本效益的工业规模，通过稳定的操作来分离马铃薯蛋白的目的。

因此，仍然需要一种分离天然马铃薯蛋白部分的改进的方法。本发明与以下发现有关：在吸附材料中使用的配体的性质、配体与该吸附材料的连接的方式以及吸附材料的孔隙度都对马铃薯蛋白的吸附效率有非常大的影响。因此，提供了一种分离天然马铃薯蛋白部分的优化的方法。

发明内容

本发明涉及一种分离天然马铃薯蛋白部分的方法。具体地，讨论了一种通过等电点分类马铃薯蛋白的方法，该方法允许分离两种部分，即高分子量部分和低分子量部分。这些部分能够在没有污染的情况下，并且进一步纯化以去除不需要的有色化合物来获得。