Purificación de proteínas vegetales

Las preocupaciones por el medio ambiente y la sostenibilidad empujan a desarrollar producción de proteínas de origen vegetal para complementar la fuente animal tradicional.

Dentro del mundo de las proteínas de origen vegetal, la ingredientes proteicos representan productos de alto valor agregado por sus propiedades funcionales.

En orden Para preservar las funcionalidades naturales, el proceso de producción debe minimizar los posibles efectos de desnaturalización (térmicos, químicos o mecánicos) y evitar la contaminación natural (sólidos en suspensión, biocarga, grasas, factores antinutricionales, etc.) a través de métodos de purificación de proteínas. 

Actual proceso de purificación húmedo por lo general incluye al menos un paso de química y/o térmica precipitación (en el punto isoeléctrico) seguido de centrifugación También esta solución está bien rociada, crea parcial desnaturalización de proteínas y pérdida de proteínas solubles.

Microfiltración de flujo cruzado se utiliza como una técnica de purificación de proteínas utilizada en la solución cruda para producir una muy solución limpia de proteínas nativas (esencialmente libre de sólidos en suspensión, biocarga, grasa, etc.).  Esto se puede purificar aún más con otras membranas (UF/NF/RO) y/o cromatografía.

La microfiltración de flujo cruzado se utiliza desde hace décadas en la industria láctea para purificar la leche (eliminación selectiva de la carga biológica y la grasa residual) y para fraccionar la leche (separando la caseína de las proteínas del suero) manteniendo las propiedades nativas de cada tipo de proteína. Las mismas soluciones también se utilizan para purificar otro tipo de soluciones proteicas (de origen animal, vegetal o producidas por microorganismos).

La filtración de flujo cruzado es una barrera física que logra un alto rendimiento de purificación, significativamente mejor que la centrifugación.

Los sistemas de flujo cruzado están completamente cerrados, automatizados, se limpian y desinfectan regularmente en el lugar (mano de obra mínima).

En producción, operan a temperaturas lo suficientemente bajas como para evitar cualquier desnaturalización térmica de las proteínas.

Para producir proteínas funcionales, podemos utilizar diferentes grados de membranas (por separado o en combinación):

• Microfiltración "abierta" para eliminar los sólidos no disueltos y producir una solución de proteína "limpia"
• Microfiltración “Tight” para fraccionar proteínas según su tamaño (p. ej.: separar globulinas de albúminas)
• Ultrafiltración “abierta” para concentrar proteínas grandes 
• Ultrafiltración “apretada” para concentrar proteínas pequeñas antes de la evaporación/secado final 

En cada caso podemos “lavar”/purificar el concentrado proteico (Diafiltración) para eliminar azúcares residuales, sales, etc.

La filtración tangencial contribuye a producir concentrados proteicos con:

• Calidad y funcionalidad nativas,
• Recuentos muy bajos de bacterias/esporas,
• Muy bajo contenido en grasas,
• Sin sólidos en suspensión.

Los procesos basados en membranas también permiten recuperar el valor añadido de los flujos secundarios, convirtiendo así un "residuo" en productos valiosos.

Por ejemplo, cuando filtramos el rebosadero de la centrífuga tras la precipitación a pH de las globulinas, podemos recuperar:

• albúminas nativas disueltas (producto valioso con propiedades interesantes)
• finos de globulina no sedimentados (aumento del rendimiento de globulina)

En ambos casos, podemos lavar el concentrado para mejorar la pureza del producto eliminando azúcares, sales, factores antinutricionales, etc.