способ получения модифицированного белкового изолята из подсолнечного жмыха

Формула изобретения

1. Способ получения модифицированного белкового изолята из подсолнечного жмыха, характеризующийся тем, что включает измельчение, обезжиривание, отделение семенной оболочки с получением белковой муки, экстракцию белка из белковой муки водным раствором хлорида натрия, отделение нерастворимого осадка фильтрованием с получением экстракта, осаждение белка из экстрагента реагентом кислотного типа, промывание полученной белковой пасты водой с получением белкового изолята, ферментативный гидролиз белкового изолята, который выполняют поэтапно, причем на первом этапе используют сывороточные протеазы подсырной молочной сыворотки из расчета 1-2 вес.ч. на 10 вес.ч. белкового изолята при температуре 35-37°С в течение 30-35 мин, на втором этапе используют растительные протеазы, полученные из пророщенных семян подсолнечника, в количестве 1-2 вес.ч. на 3 вес.ч. белкового изолята, при температуре 25-35°С в течение 40-45 мин, для остановки гидролиза, полученный модифицированный изолят подвергают термической обработке при температуре 80-90°С в течение 5-10 мин и сушат при температуре 40-45°С в течение 20-24 ч до влажности 7-8%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обезжиривание измельченного жмыха осуществляют путем настаивания в гексане.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что настаивание в гексане осуществляют при температуре 4-6°С, при гидромодуле 1:3.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстракцию белка из белковой муки осуществляют 1 М раствором хлорида натрия.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстракцию белка из белковой муки 1 М раствором хлорида натрия осуществляют при температуре 4-6°С, в течение 30-60 мин и гидромодуле 1:10.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждение белка из экстракта осуществляют 10%-ным раствором соляной кислоты при гидромодуле 1:10.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению модифицированного белкового изолята из подсолнечного жмыха с использованием ферментов.

Жмыхи и шроты, остающиеся после технологической переработки растительного масличного сырья, являются потенциальным источником полноценного пищевого белка.

По традиционной схеме получения белковых продуктов из вторичных продуктов переработки масличного сырья белки экстрагируют из обезжиренных семян - шрота - кислыми или щелочными экстрагентами с последующим осаждением белка из раствора в изоэлектрической точке, нейтрализацией, сушкой белкового продукта и последующей модификацией его функциональных свойств (Растительный белок (пер. с франц.) - М.: Агропромиздат, 1991. - 684 с.).

Известен способ экстракции белка из хлопкового шрота щелочным раствором при рН 8,0-9,3 (далее рН доводится до 7,5-8,5), с последующим нагреванием до 85-95°С и выдержкой при этой температуре 1-12 мин, осаждение белка из раствора проводят кислотой при рН 5,0-6,0 (патент RU № 2019977, МПК⁵ А23J 1/14, «Способ получения белка из хлопкового шрота»).

Недостатками данных способов является необходимость использования растворов щелочи и кислоты, что увеличивает число технологических операций и ведет к усложнению технологического процесса получения белковых изолятов, нуждающихся в последующей модификации свойств.

Перспективными считаются методы получения и/или модификации растительных белковых изолятов с применением ферментных препаратов различной направленности действия, использование которых увеличивает выход белка и позволяет влиять на его функциональные свойства.

Известен способ получения пищевого белкового изолята из подсолнечного шрота, предусматривающий экстракцию белка из шрота водным раствором хлористого натрия, отделение нерастворимого осадка фильтрованием, обработку реагентом кислотного типа для осаждения белка и связывания фенольных соединений, разделние центрифугированием твердой и жидкой фаз, промывку твердого остатка и сушку. В качестве реагента кислотного типа используют водный раствор янтарной кислоты концентрацией 3-5%, осаждение проводят при температуре 45-55°С и соотношении весовых частей экстракта и янтарной кислоты 1:10-1:12 (патент RU № 2340203, МКП А23J 3/14, «Способ получения белкового изолята из подсолнечного шрота»).

Недостатком данного способа является то, что в качестве источника белковых веществ используется подсолнечный шрот - вторичный продукт маслоэкстракционных предприятий. При экстракции масла из семян подсолнечника используют растворители, которые остаются в шроте до 30%, что негативно сказывается на качестве получаемого белкового изолята.

Известен способ получения белкового препарата из токсичного шрота клещевины, предусматривающий приготовление щелочной суспензии из измельченного шрота клещевины (при массовом соотношении сырье:экстрагент 1:3-1:11), отделение экстракта, внесение смеси молочнокислых бактерий, ферментацию сгустка при температуре 37°С в течение 4,0-20,0 ч и осаждение белка (патент RU № 2221436, МКП⁷ А23J 3/14, «Способ получения белкового препарата из токсичного шрота клещевины»).

Недостатками данного способа являются высокая продолжительность и многостадийность процесса, необходимость использования нескольких ферментных препаратов, что в итоге удорожает продукт.

Задачей изобретения является разработка способа получения ферментативно-модифицированного белкового изолята из подсолнечного жмыха с высокой биологической ценностью и с улучшенными функционально-технологическими свойствами.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение модифицированного подсолнечного белкового изолята из подсолнечного жмыха с высокой биологической ценностью и улучшенными функционально-технологическими свойствами: жироудерживающей, влагоудерживающей, пенообразующей и жироэмульгирующей способностями, совмещение операций выделения белка и модификации его функциональных свойств, позволяет сократить время и количество технологических операций получения модифицированного белкового изолята.

Поставленная задача решается за счет того, что в заявляемом способе получения модифицированного белкового изолята из подсолнечного жмыха проводят предварительное измельчение жмыха, обезжиривание, отделение семенной оболочки с получением белковой муки, экстракцию белка из белковой муки водным раствором хлорида натрия, отделение нерастворимого осадка фильтрованием с получением экстракта, осаждение белка из экстрагента реагентом кислотного типа, промывание полученной белковой пасты водой с получением белкового изолята, ферментативный гидролиз белкового изолята, который выполняют поэтапно, причем на первом этапе используют сывороточные протеазы подсырной молочной сыворотки из расчета 1-2 весовые части на 10 весовых частей белкового изолята при температуре 35-37°С в течение 30-35 мин, на втором этапе используют растительные протеазы полученные из пророщенных семян подсолнечника, в количестве 1-2 весовые части на 3 весовые части белкового изолята, при температуре 25-35°С в течение 40-45 мин, для остановки гидролиза, полученный модифицированный изолят подвергают термической обработке при температуре 80-90°С в течение 5 мин и сушат при температуре 40-45°С в течение 20-24 часов до влажности 7-8%.

При этом обезжиривание измельченного жмыха осуществляют путем настаивания в гексане при температуре 4-6°С, при гидромодуле 1:3, а экстракцию белка из белковой муки осуществляют 1 М раствором хлорида натрия при температуре 4-6°С, в течение 30-60 мин и гидромодуле 1:10. Осаждение белка из экстракта осуществляют 10%-ным раствором соляной кислоты, при гидромодуле 1:10.

Модифицированный белковый изолят представляет собой обезжиренную белковую муку с содержанием протеина 85,7%, жира 1,4%, целлюлозы 0,4%. Введение в пищевые продукты модифицированного белкового изолята увеличивает их биологическую ценность и усвояемость организмом человека.

Использование микробных протеаз подсырной молочной сыворотки и ферментной вытяжки растительных протеаз из пророщенных семян подсолнечника, приводящих к расщеплению пептидных связей в гидрофильных участках полипептидной цепи белка и изменению характеристик поверхности белковых молекул, способствовало улучшению жироудерживающей способности белкового изолята, его пенообразующих и эмульгирующих свойств.

Совокупность проводимых операций обеспечивает получение модифицированного белкового изолята с высоким содержанием белка и улучшенными функционально-технологическими свойствами. Совмещение операций по выделению и модификации белкового изолята позволило упростить технологический процесс. Отделение белковой части жмыха от семенных оболочек на капроновом сите повысило эффективность процесса и удешевило получаемый модифицированный белковый изолят из подсолнечного жмыха без потерь качества.

Заявляемый способ поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1. В качестве сырья выбран подсолнечный жмых. После измельчения, обезжиривания и очищения подсолнечного жмыха от посторонних примесей и семенной оболочки, экстракции белка из жмыха водным раствором хлорида натрия, отделения нерастворимого осадка, осаждения белка в изоэлектрической точке и промывания осаженного белка водой, изолят обрабатывали сывороточными протеазами в течение 25 минут при температуре 30°С, из расчета 5 весовых частей белкового изолята и 1 весовая часть подсырной молочной сыворотки, далее изолят обрабатывали растительными протеазами семян подсолнечника в течение 40 минут при температуре 20°С, из расчета 2 весовых части белкового изолята и 1 весовая часть ферментной вытяжки растительных протеаз, для остановки гидролиза модифицированный белковый изолят подвергали термической обработке при термической обработке при температуре 80-90°С в течение 5 минут и сушке при температуре 40-45°С в течение 20-24 часов.

Пример 2. В качестве сырья выбран подсолнечный жмых. После измельчения, обезжиривания и очищения подсолнечного жмыха от посторонних примесей и семенной оболочки, экстракции белка из жмыха водным раствором хлорида натрия, отделения нерастворимого осадка, осаждения белка в изоэлектрической точке и промывания осаженного белка водой, изолят обрабатывали сывороточными протеазами в течение 30 минут при температуре 35°С, из расчета 10 весовых частей белкового изолята и 1 весовая часть подсырной молочной сыворотки, изолят обрабатывали растительными протеазами семян подсолнечника в течение 45 минут при температуре 25°С, из расчета 3 весовые части белкового изолята и 1 весовая часть ферментной вытяжки растительных протеаз, для остановки гидролиза модифицированный белковый изолят подвергали термической обработке при термической обработке при температуре 80-90°С в течение 5 минут и сушке при температуре 40-45°С в течение 20-24 часов.

Пример 3. В качестве сырья выбран подсолнечный жмых. После измельчения, обезжиривания и очищения подсолнечного жмыха от посторонних примесей и семенной оболочки, экстракции белка из жмыха водным раствором хлорида натрия, отделения нерастворимого осадка, осаждения белка в изоэлектрической точке и промывания осаженного белка водой, изолят обрабатывали сывороточными протеазами подсырной молочной сыворотки из расчета 1-2 весовые части на 10 весовых частей белкового изолята при температуре 35-37°С в течение 30-35 мин, затем растительными протеазами полученными из пророщенных семян подсолнечника, в количестве 1-2 весовые части на 3 весовые части белкового изолята, при температуре 25-35°С в течение 40-45 мин, для остановки гидролиза модифицированный белковый изолят подвергали термической обработке при термической обработке при температуре 80-90°С в течение 5 минут и сушке при температуре 40-45°С в течение 20-24 часов.

Показатели качества модифицированного белкового изолята по заявляемому способу и по известному способу представлены в таблице 1.

Таким образом, заявляемый способ получения модифицирнованного белкового изолята подсолнечного жмыха позволяет получить целевой продукт, обладающий высокой биологической ценностью и улучшенными функционально-технологическими свойствами с использованием растительных протеаз пророщенных семян подсолнечника и протеаз живой природы вторсырья - подсырной молочной сыворотки.