способ получения пищевого белкового изолята из подсолнечного шрота

Формула изобретения

1. Способ получения пищевого белкового изолята из подсолнечного шрота, включающий экстракцию белка из шрота водным раствором хлористого натрия, отделение нерастворимого осадка фильтрованием для получения экстракта, обработку экстракта реагентом кислотного типа для осаждения белка и связывания фенольных соединений, разделение центрифугированием твердой и жидкой фаз, промывку твердого остатка и сушку, отличающийся тем, что в качестве реагента кислотного типа используют водный раствор янтарной кислоты концентрации 3-5%, осаждение проводят при температуре 45-55°С и соотношении весовых частей экстракта и янтарной кислоты 1:10-1:12.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемешивание осуществляют в течение 20-30 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению белкового изолята из производственного подсолнечного шрота, который может быть использован в пищевой промышленности при производстве соусов, майонезов, хлебобулочных и мясных изделий.

В настоящее время масложировая промышленность располагает огромным количеством шрота, который пока используется в основном для сельскохозяйственных нужд. Ценным свойством подсолнечного шрота является высокое содержание белка, низкая себестоимость и отсутствие токсичных и антипитательных веществ. Целесообразное извлечение белков из подсолнечного шрота обусловлено благоприятным аминокислотным составом (Ведерникова Е.И., Княжанская Б.А., Саврасова Л.Л. Использование белков подсолнечника в хлебопекарном производстве. - М.: ЦНИИИТЭИПП. - 1980. - 40 с.).

Одним из основных требований, предъявляемых к получаемым белковым продуктам, является отсутствие постоянной окраски. В связи с этим высокая концентрация хлорогеновой кислоты в подсолнечном шроте и ее способность образовывать темноокрашенные комплексы с белками ограничивает широкое использование белков подсолнечника в пищевой технологии и требует поиска путей уменьшения хлорогеновой кислоты (Щербаков В.Г. Производство белковых продуктов из масличных семян. В.Г.Щербаков, С.Б.Иваницкий. - М.: Агропромиздат. - 1987. - 152 с.).

Известен двухстадийный способ получения белкового изолята из производственного подсолнечного шрота (Щербаков В.Г., Горшкова Л.М., Коваленко Н.П., Рубина Л.В., Кузниченко В.Н., Раковский П.П. О качественных показателях пищевого белка подсолнечника. - «Известия ВУЗов. Пищевая технология» - 1976. - №1. - С.154).

По этому способу на первой стадии извлекают солерастворимый белок, экстрагируя его 7%-ным раствором хлористого натрия, подкисленным соляной кислотой. После смешивания шрота с экстрагентом рН повышается до 5,4-5,8, поэтому для осаждения растворенного белка экстракт подкисляют раствором соляной кислоты до достижения изоэлектрической точки. Осажденный белок подвергают сушке в распылительной сушилке.

На второй стадии нерастворимый остаток шрота после экстракции солевым раствором обрабатывают раствором гидроксида натрия. Дальнейший процесс осуществляют так же, как для солерастворимого белка.

Однако в известном способе белок из подсолнечного шрота экстрагируется в несколько стадий. Сначала водным раствором хлористого натрия, затем гидроксидом натрия, что дает большие потери в процессе использования нескольких экстрагентов в связи с многоступенчатостью процесса и требует большого количества технологических растворов. Полученный белок обладает высоким содержанием фенольных соединений, затемняющих его цвет.

Известен способ получения белкового изолята из содержащего белок вещества (патент №2233097, МПК ⁷ А23J 3/34 «Способ получения белкового изолята из содержащего белок вещества»; опубл. 27.07.2004.).

Белок из размолотого до состояния муки вещества растворяют при использовании, по меньшей мере одной, вводимой противотоком протеазы. Затем при использовании неорганической кислоты белок осаждают из раствора и нейтрализуют. Белок переводят в раствор путем, по меньшей мере, двухстадийной обработки с помощью одной протеазы, значение рН выше, чем 8, и нагревания при температуре 30-60°С. Муку на первой стадии обрабатывают при более низкой концентрации протеазы, в расчете на массу белка, более низком значении рН и более высокой температуре, чем во второй стадии. После первой стадии от содержащей муку фракции отделяют первую надосадочную жидкость, из которой осаждают белок. После второй стадии отделяют вторую надосадочную жидкость, которую возвращают на первую стадию.

Недостатком данного способа получения белкового изолята является многоступенчатость процесса с использованием большого количества технологических растворов, что требует их утилизации, и повышение стоимости конечного продукта.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения белка из подсолнечного шрота методом экстракции раствором хлористого натрия (Рубина Л.В., Горшкова Л.М., Раковский П.П., Чайка З.А. Содержание фенольных соединений в белковом изоляте. - Масложировая промышленность - 1977. - №3. - С.17-19). Экстракцию белковых веществ проводили 7%-ным раствором хлористого натрия при рН 3 и температуре 60°С в течение 1 часа. Суспензию экстракта белка с остатком шрота разделяли на центрифуге. Осаждение белка из экстракта проводили 10%-ным раствором соляной кислоты. После осаждения полученную белковую пасту отделяли от сывороточных вод и промывали водой в соотношении 1:10.

Однако в известном способе белок обладает высоким содержанием фенольных соединений. Кроме того, с экологической точки зрения, большой объем промывных водных растворов затрудняет использование этой технологии на практике в связи с проблемой их утилизации или регенерации, а также значительно удорожает белок и не дает возможности, с экономической точки зрения, использования его в производстве.

Известный способ не позволяет эффективно получать белок высокого качества, не темнеющий при термической обработке с использованием нетоксичных реагентов и минимальными затратами промывных водных растворов с низким экологическим ущербом для окружающей среды.

Задачей изобретения является разработка способа с использованием нетоксичных реагентов и минимальными затратами промывных водных растворов для получения пищевого белкового изолята высокого качества, не темнеющего при термической обработке, для введения в пищевые продукты светлого цвета.

Техническим решением задачи является получение безопасного для жизни человека белкового изолята светлого цвета, содержащего минимальное количество хлорогеновой и кофейной кислот, исключение токсичных реагентов, сокращение продолжительности и объема промывных водных растворов, снижение себестоимости получаемого продукта.

Поставленная задача решается за счет того, что в заявляемом способе получения пищевого белкового изолята из подсолнечного шрота проводят экстракцию белка из шрота водным раствором хлористого натрия, отделение нерастворимого осадка фильтрованием для получения экстракта, обработку экстракта реагентом кислотного типа для осаждения белка и связывания фенольных соединений, разделение центрифугированием твердой и жидкой фаз, промывку твердого остатка и сушку

При этом в качестве реагента кислотного типа используют водный раствор янтарной кислоты концентрации 3-5%, осаждение проводят при перемешивании в течение 20-30 минут при температуре 45-55°С и соотношении весовых частей экстракта и янтарной кислоты 1:10-1:12.

Очищение шрота от крупных частей и посторонних примесей проводят для интенсификации процесса растворения и экстракции. Экстракцию белка из подсолнечного шрота проводят 10%-ным водным раствором хлористого натрия. Для отделения нерастворимого осадка полученный экстракт фильтруют. Для осаждения белка и связывания фенольных соединений экстракт обрабатывают реагентом кислотного типа. В результате исследований установлено, что в качестве реагента кислотного типа отдано предпочтение водному раствору янтарной кислоты концентрацией 3-5%, вероятно, потому, что при взаимодействии янтарной и хлорогеновой кислот образуются хорошо растворимые в воде более полярные комплексы, которые легко удаляются с водой на стадии промывания твердого остатка.

После осаждения полученный белок отделяли от сывороточных вод центрифугированием с последующей промывкой водой и сушкой. Температурный режим 45-55°С обеспечивает эффективное растворение янтарной кислоты и наиболее полное экстрагирование фенольных соединений. Перемешивание обеспечивает увеличение интенсивности протекаемых процессов. Интервал времени 20-30 минут и соотношение весовых частей экстракта и водного раствора янтарной кислоты 1:10-1:12 выбраны в результате анализа экспериментальных данных. Совокупность проводимых операций обеспечивает получение светлого белкового изолята с высоким содержанием белка и наибольшим удалением из него фенольных соединений, сокращение продолжительности технологических операций и объема промывных водных растворов.

Заявляемый способ получения белкового изолята из подсолнечного шрота отличается иными составом и параметрами рабочих растворов для осаждения белка и экстракции фенольных соединений.

Заявляемый способ поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1. В качестве сырья выбран подсолнечный шрот. После очищения подсолнечного шрота от крупных частей и посторонних примесей, экстракции белка из шрота водным раствором хлористого натрия, отделения нерастворимого осадка фильтрованием для осаждения белка и связывания фенольных соединений экстракт обрабатывали 3% водным раствором янтарной кислоты при перемешивании в течение 20 минут при температуре 45°С из расчета 1 весовая часть экстракта к 10 весовым частям янтарной кислоты. После отделения твердой фазы от жидкой центрифугированием осадок промывали водой и сушили.

Пример 2. В качестве сырья выбран подсолнечный шрот. После очищения подсолнечного шрота от крупных частей и посторонних примесей, экстракции белка водным раствором хлористого натрия, отделения нерастворимого осадка фильтрованием для осаждения белка и связывания фенольных соединений экстракт обрабатывали 5% водным раствором янтарной кислоты при перемешивании в течение 30 минут при температуре 55°С из расчета 1 весовая часть экстракта к 12 весовым частям янтарной кислоты. После отделения твердой фазы от жидкой центрифугированием осадок промывали водой и сушили.

Биохимические показатели продуктов, полученных по заявляемому способу и по известному способу, представлены в таблице.

Таблица 1
Белковый продукт, полученный		Содержание сырого протеина, % на абсолютно сухое вещество	Содержание кислот, % на абсолютно сухое вещество		Цвет продукта
			Хлорогеновой	Кофейной
по известному способу		85,0	0,807	0,080	Светло-серый
по заявляемому способу	Пример 1	87,3	0,022	0,020	Белый с кремовым оттенком
	Пример 2	88,1	0,020	0,015	Белый с кремовым оттенком

Таким образом, заявляемый способ получения белкового изолята из подсолнечного шрота позволяет получить целевой продукт с высоким содержанием белка и незначительным количеством фенольных соединений, имеющий светлый цвет без использования токсичных реагентов и большого объема промывных водных растворов.