Способ получения концентрата белка из листьев

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КрНЦЕНТIPATA БЕЛКА из ЛИСТЬЕВ,- включающий вьцхеление из сока листьев белка, содержащего хлорогшастовую фракцию, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности концентрата при хранении, белок.в водной среде смешивают с природш В4 жиром , смесь гомогенизируют, отделяют водную фазу, а оставшуюся белковую фракцию высушивают. 2 Способ по п.1, о тли ч а ю - белок смешивают щ и и с я тем, что, с жиром при 80%. 3. Способ по П.1., .отличающ и и с я , тем,- что к белку добавляют 39,5-60% жира в расчете на сухой вес белка.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

34Ю А 23 К 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f30 ДУПЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРОЮ (21);2776757/30-15 (22) 08 ° 06.79 (31) VE-870 (32) 09. 06. 78 (33) ВНР (46) 30. 12.84. Бюл. В 48 (72) Лехель Кох н Ференцне Мадл (ВНР) (71) ВЕПЕКС Феваллалкозаши Ирода PT (BHP) (531 633.3 1:664.782.86(088.8) (56) 1. Патент СССР Ф 332598, кл. А 23 К 1/14, 1969.

2. Патент СССР В 654149, кл. А 23 К 1/14;" 1972.

754)(57) 1. спосоБ получения концент РАТА БЕЛКА ИЗ ЛИСТЬЕВ, включающий..SU„„11 2 5 A выделение из сока листьев белка, содержащего хлоропластовую фракцию, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности концентрата при хранении, белок .в водной среде смешивают с природным киром, смесь гомогенизнруют, отделяют

:водную фазу, а оставшуюся белковую фракцию высушивают.

2. Способ по п.1, о - т л. и ч а ю - щ и " c я тем, что, белок смешивают с жиром при 80 С.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся . тем, что к белку добавляют. 39,5-60/ жира в расчете на сухой вес белка. 8 лы и продукты окислительного раз4 11327

Изобретение относится к способам получения протеиновой кормовой добавки из зеленой массы, в частности из листьев ° .

Известен способ получения протеи5 новой кормовой добавки из люцерны, включающий отделение сока путем прессования и последующее нагревание f1) .

Этот способ не позволяет извлекать из растительного. сырья все протеиновые фракции, имеющиеся в нем.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения концентрата белка из листьев, включающий выделение из сока листьев белка, содержащего хлоропластовую фракцию: 21.

Однако выделенный из листьев концентрат белка не обладает достаточной стабильностью при хранении.

Целью изобретения является увеличение стабильности концентрата при длительном хранении.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения концентрата белка из листьев, включающему выделение из сока листьев белка, содержащего хлоропластовую фракцию, белок в водной среде смешивают с природным жиром, смесь гомогенизируют, отделяют водную фазу, а оставшуюся водную фракцию высушивают.

При этом белок смешивают с жиром при 80 С.

Кроме того, к белку добавляют

39,5-607. жира в расчете на сухой

35 вес белка.

Из белков растительного происхождения белок листьев приобретает все большее кормовое значение, поскольку,при переработке листьев дос- 40 тигается существенно больший выход белка в расчете на единицу площади возделывания культуры, чем в случае получения белка из семян растений.

При переработке белок растений 45 экстрагируют из клеток и затем выделяют, причем чаще всего используют способ коагуляции, который осуществляется в одну или несколько стадий. При более низких температурах можно выделять сок хлоропласта, на второй стадии . — при более высоких температурах — фракцию белка цитос пласта. Обе фракции имеют примерно одинаковый состав аминокислот и оди" 5 наковое их соотношение.

В таблице приводится состав аминокислот фракций белка хлоропласта и

85 2 цитопласта ячменя, люпина и китайской капусты.

Из таблицы видно, что "фракция белка хлоропласта содержит больше глицина, изолейцина, лейцина и фенилаланина, в то время как во фракции белка цитопласта выше содержание треонина и лизина.

Однако, как показали эксперименты, in vitro u in уело имеется существенное различие между кормовой ценностью белковой фракции хлоропласта и цитопласта, несмотря на сходность их аминокислотного состава.В биологическом отношении фракция белка хлоропласта менее ценна, что,вероятно, связано с тем, что растительные клетки хлоропласта обогащены соединениями типа фенолов и сорбция комплекса жир — белок в живом организме заторможена.

Для выделения белковой фракции хлоропласта и цитопласта возможно также применение растворителей (зтанола и ацетона), которые пригодны кроме того для выведения из листьевого белка пигментов и токсичньи веществ, что позволяет получить продукт без запаха и цвета. °

В растительньи белках основное количество жиров и полифенолов находится в хлоропласте, поэтому с целью получения фракции белка цитопласта без запах и привкуса отделяют фракцию белка хлоропласта, которая содержит 50-607 белка, 25-30Х жиров и растительных красителей.

В липоидной матрице хлоропластов распределены хлорофилл, ответственный за фотосинтез, а также в качестве сопровождающих его пигментов каротиноиды. Окраска фракции хлоропласта обуславливается .растительными пигментами типа хлорофилла и каротиноидов, а также растительными таннинами, продуктами окисления природных полифенолов. Компонентами, придающими запах, являются полифеноложения ненасыщенных жирных кислот.

Экстракцию растворителя осуществляют 4-5-ю противоточными операциями при соотношении растворитель:сухое вещество 10: 1 и при температуре, близкой к температуре кипения растворителя. Таким образом могут быть в основном удалены компоненты, влияющие на цвет и запах, однако экстракция растворителями из-эа высокой стои3 1132785 мости оборудования и больших произ- сЛедующим образом, Х от общего соводственных расходов нерентабельна . держания киров . даже тогда, когда работают с прос- . Фосфолипоиды 1 5-25 тейшими растворителями типа ацетона Сульфолипоиды 2-5 или иэопропанола.

Галастозилдиглицериды 20-30

Несмотря на дорогостоящую обработ- Стероидоэфир 0,5-1,5 ку растворителями биологическая цен- Стероидоглюкозид 0,5-1 ° 0 ность фракции белка хлоропласта повы- Хлорофилл 6-12 шается весьма незначительно. Каротиноид 1,5-2,5

Состав белковой фракции цитоплаэ- 10 Хинон 1,5-2,0 мы благоприятнее. Эта фракция почти Воска и углеводороды 7-10 не содержит примесей жиров и поэтому Химические свойства компонентов может использоваться без ограничений жиров существенно различаются. Парав качестве заменителя белка или для финовые углеводороды неполярны, фособогащения белка. Поэтому выдвигает- 15 фолипоиды полярны. Вследствие этого ся задача таким образом изменить отличается также их поведение по свойства белковой фракции хлороплас- отношению к органическим растворитета, чтобы они приблизились к свойст- лям. Фосфолипоиды, например лецитин, вам белковой фракции цитоплазмы.Эту не растворимы в ацетоне, в то время цель можно осуществить путем отде- 0 как нейтральные жиры и частично воска ления примесей. растворяются в этом растворителе.

В вегетативном состоянии содержа- Элорофилл не извлекается из высушенние воды в хлоропласте слишком вы- ных размолотых частей растения бенсоко, оно соответствует примерно со- эолом или петролейным эфиром, а извледерканию воды в зеленых растениях, 25 кается ацетоном или спиртом. Иэ которое составляет в период вегета- ацетонового или спиртового экстракта ции 75-85Х. В сильноводосодержащей хлорофилл можно перевести в бенэольсреде требуется специфичное состоя- ную форму, но хотя его растворимость ние жиров, содержащихся в хлороплас- в бенэоле больше, но бензолом он тидах, чтобы они смогли в водной не извлекается. faKme существена

30 среде образовать единицы гомогенной . разница в поведении по отношению . структуры. к петролейному эфиру. Экстракция

Жиры могут образовывать с истин- полярными растворителями не.дает

HblMH белками линопротеиды, которые .. желаемых результатов, поскольку лишь коагулируют под воздействием тепла с большимщ трудностями, с низким выи через определенный промежуток вре- ходом и экономически невыгодно может

3S мени агрегируются и выпадают в оса — быть получен белый или слабоокрашендок хлопьями. Состав высажденной ныл продукт. таким образом белковой фракции хлоропласта не изменяется, т.е. белок Присутствие кировой фракции неи жировая часть высаждаются совмест- 4о благоприятно влияет на биологичесно. кую ценность белка, поскольку биолоСоотношение белокгкир не меняет- гически отрицательное действие прися и, после коагуляции. При более месей ухудшает, с одной стороны, подробном исследовании. системы бе- воэможность использования белка, а лок:жир оказалось, однако, что заслу-4 с другой стороны, структура комплек,живают внимания не только химические са белок:жир ухудшает усвояемость

; свойства соединений, но и коллоид- или возможность использования белка. ные свойства системы. Коллоидную Задачей изобретения является раэлосистему из-за ее сложных свойСрв. жение ассоциативно-коллоидной структрудно выделить не меняя при этом 50 туры и структуры KO QKca белок:жир свойств отдельных компонентов, по- растительного белка, в частности скольку полидисперсная система, пост- растительного белка, содержащего роенная из волокнистых молекул, рае- фракцию хлоропласта, благодаря чему падается только под воздействием могут быть получены добавки к коропределенных энергетических условий. 55 мам повышенной биологической ценности или источники белка, пригодные

Жиры, содержащиеся в белковой для дальнейшей переработки и длительфракции элороплаета, распределяются ного хранения.

1132785

15

30

40

S0

Способ осуществляют следующим образом.

Растительный белок, содержащий белковую фракцию хлоропласта, во влажном состоянии в водной среде приводят во взаимодействие со смешивающимися с растительным белком приемлемыми с точки зрения биологии питания жирами, маслами или жирными кис,лотами, их солями или эфирами или со смесями указанных веществ. Смесь по мере надобности rомогенизируют на коллоидной мельнице, затем отделяют водную фазу от растительного белка, содержащего дополнительные жиры,а также от части дополнительного жира, выделенную фазу высушивают или перерабатывают далее..

Растительный белок может быть. получен коагуляцией свежим из сока, извлеченного прессованием, однако может также применяться высушенный., к началу процесса увлажненный растительный белок. В качестве жира используются животные и растительные масла, различные их смеси, а также жирные кислоты, предпочтительно жирные кислоты, содержащие более 10 атомов углерода, их соли, простые и смешанные глицериды и сложные эфиры. Жир не должен прогоркнуть, и поэтому его стабилизируют добавкой антиоксидантов. Благоприятны:жиры или смеси жиров с температурой размягчения вьппе 30-35 :.

При контактировании растительного белка с жиром важное значение имеет температура. Предпочтительна температура: 40-80 С, верхний предел составляет 100 С. Эта температура необходима в том случае,. когда дополнительный жир применяют в большом избытке, а также проводят при этой температуре обезвоживание влажного коагуляционного осадка.

Количество прибавляемого жира также может варьироваться в широких пределах. Минимальное количество составляет 25% жира в расчете на сухой вес растительного белка, однако оптимальным является 50-100% жира, Высушенный растительный белковый концентрат может поглотить 3-4-кратное . количество жира от содержания липоидов (сухой вес).

Согласно изобретению, коллоидная система белковой фракции хлоропласта разлагается добавками жиров, которые не чужды системе и имеют похожие свойства.

Таким образом, при разложении системы достигается однородная консистенция. Фракция белка хлороплас-. та в состоянии поглотить дополнительный жир в тонком распределении и может быть высушена совместно с ним.

Высушенный продукт устройств в хранении, поскольку жиры и масла повышают устойчивость при хранении красителей, растворимых в жирах,т.е. оказывают на растительные пигменты стабилизирующее действие. Кроме того, жиры имеют преимущества с точки зрения биологической полезности продукта, поскольку они ослабляют коллоидную стабильность, которая препятствует использованию; благодаря этому улучшается биологическая применимость белковой фрак 1ии хлоропласта.

Получаемые добавки к кормам благодаря повышенному содержанию в них жира энергетически богаче, чем необработанный белок. Энергоресурс . добавок к кормам, который может быть метаболизирован, возрастает в зависимости от добавки жира с калорийностью 7000-8000 ккал/кг. Это повышение энергоресурса особенно благоприятно при разведении домашней птицы, когда предпочтительно введение концентрированных кормов и необходимы каротиноиды.

Получаемый согласно предлагаемому способу улучшенный концентрат белка листьев содержит не менее 25% (в расчете на его сухой вес) приемпемых с точки зрения биологии и питания природных жиров или масел; жирных кислот, их производных или смесей указанных веществ, Разница между общим содержанием жиров, которое может быть извлечено хлороформом и метанолом в соотношении 2:1, и содержанием жира-сырца, экстрагируе-. мога петролейным эфиром, по сравнению с величинами перед обработкой изменяется минимум.на 50%. Соотношение между общим содержанием жиров и жира-сырца составляет у продуктов, содержащих белковую фракцию хлоро-. пласта, 2-3: 1 и изменяется в результате обработки по предлагаемому способу до 1-1,3: 1.

Пример 1. Пер ..рабатывают

1000 кг отделенного при 50-55 С влажного белкового концентрата хло1132785 8 ходный материал содержит 26,8Х общего жира и 10,5Х жира-сырца, Содержание жиров в белковой фракции элорота,пласта изменяют таким образом, что

5 соотношение общий жнр:жир-сырец е существенно сдвигается в направлении жира-сырца, который может быть извлечен неполярными растворителями..В исходном материале укаэанное соотношение равно 2,6:1, в целевом продукте оно составляет 1,3:1.

Пример 2. Обрабатывают

1000 .кг выделенного при 82 С из сока, извлеченного прессованием, нефракционированного белкового концентрата

) полученного из люцерны. Белковый концентрат содержит, 7 в пересчете на сухое вещество: белок-сырец 52, жирсырец 9,9, общий жир 22,3, кроме того ксантофилл 1400 мг/кг и каротин

800 мг/кг..

При сепарировании на декантаторе продукт содержит 55Х сухого вещества. Полученную тонкую взвесь суспендируют водой, устанавливая

20Х-ное содержание твердой фазы в суспензии. Легкольющуюся суспенэию прибавляют к 80 г моноглицерида стеариновой кислоты нагретого до о э

80 С,при этом энергично перемешивают и приводят в действие коллоидную ,мельницу. После завершения прибавления перемешивают и размалывают еще 30 мин. Перед прибавлением суспензии в расплав к моноглицерину

35 стеариновой кислоты прибавляют 1.00 r триметилэтилоксихинолина в качестве антиоксиданта. После окончания тепловой обработки и коллоидного размола продукт подвергают распы40 лительной сушке. Продукт содержит, 7 в пересчете на сухое вещество: белок-сырец 42, жир-сырец 32, общий жир 35, вода 5, кроме того, в его состав входят каротин 580 мг/кг и ксантофилл 1200 мг/кг.

7 ропласта, полученного из люцерны.

Сок, извлеченный прессованием, пере рабатывают известным .способом для. получения белковой фракции цитоплас и белка хлоронласта,. Последний отделяют в декантаторе, а затем в ряд последовательно подключенных очищакицих сепараторов, причем получают зеленую суспензию с содержанием сухого.вещества 25-30X:

Суспензию можно транспортировать . насосом. Затем ее обрабатывают допол нительным жиром.

В емкости, снабженной обогреваю.. щей рубашкой, расплавляют 100 кг говяжьего жира (его также можно за,гружать в уже расплавленном состоянии) .

K говяжьему жиру прибавляют

300 мг/кг антиоксиданта типа бутилгидрокситолуола или триметилэтоксихинолина. Жир нагревают до 80 С и при энергичном .перемешивании прибавляют. 1000 кг белкового концент- . рата хлоропласта.

Одновременно с началом прибавления запускают коллоидную мельницу

Перемешивание и размол продолжают при 80 С -в течение 15 мин. После окончания обработки смесь сепарируют

: в еще теплом состоянии. На деканта торе отделяют жидкую фазу от твердой

Жидкая фаза состоит из теплого раствора и из расплава говяжьего жира

Последний имеет темно-коричневый цвет с зеленым отливом, что обусловлено белковым концентратом хлоропласта. После сепарирования из декантатора отбирают следующие .фракции

Твердая фаза.

755 кг продукта с содержанием сухого вещества 32-35Х. Продукт содержит ° X в расчете на сухое вещество: белок-сырец 60, жир-сырец 15-17, общий жир 20-21, минеральные вещества 8.

Водный раствор.

210.кг с содержанием сухого веще-, ства 4-5 вес.X. Водный раствор содержит минеральные вещества, водорастворимый углеводородпектин. 50

Расплав говяжьего жира, 110-115 кг расплава говяжьего жира с содержанием твердой фазы

95-98 вес. . Расплав говяжьего жира содержит компоненты жиров хлороплас- 55 та, перешедшие в фазу расплава.

Суспенэию, полученную в деканта- торе, высушивают -обычным путем. Ие»

Жир, имеющийся в продукте, можно извлечь полярными или неполярными растворителями. Выход улучшенного продукта 430 кг. Соотношение общий жир:жир-сырец 1: 1.

Пример 3. 1000 кг белкового концентрата хлоропласта перерабатывают после обычного разделения во влажном состоянии способом, описаннйм в примере 2. После завершения тепловой обработки и размола суспенэйю отделяют во влажном состоянии.

2785 10

Пример 4. К 200 кг сухого белкового концентрата (содержание .сухого вещества 927) прибавляют

5 кг пропиленгликоля и увлажняют при 30 С 400 кг воды, прибавляемой порциями.

Во время сиачнвания массу замевивают. После 3 — 6-часового отстаивания прибавлением воды устаиавпи1и вают содержание сухого вещества

20Õ. Легкольющуюся суспензию далее обрабатывают по способу, описанному в примере 2, В качестве добавляемого жира применяют 50 кг говяжьего жира. Продукт не .отделяют, а сразу же высушивают, Получают 250 кг продукта, в котором соотношение общий жир:жир-сырец pasно 1,3:1. елковая фракция хлоропласта чмень Люпин Китайская капуста

Аминокислота,- Б ,r на 100 г смеси аминокислот

Аспаргиновая кислота

9,62 10,01

10 10 9 86

4,97 4,87

9,75

10,05

4,82

4,85

5,41

5,04

Треони н

5,43

5,24

5,15

4 ° 10

4,13

4,12

Серии

Глутаминовая кислота

12,21

11,35

5,06

5,97

11,94

1! ° 28

12, 5! 1,00

4,46

4,88

4,98

4,62

4,79

Пролин

6,12

6,53

6,45

5 38

5,32

5,29

Глицин

5,99

7,05

6,40

6,10

6,52

5,91

Алании

Валин

Ьетионин

5,64

6,50

6,16

6,32

6,17

2,39

2,28

1,90

5,76

10,68

4,,20

2,11

5., 03

1, 79.

2,!3

4,38

5,25

4,42

4,74

Изолейцин

8,?9

10,43!

0,40

8,42

9,, 2 1

Лейцин

THpOSHH

Фенилаланин

Лизин

Гистидин

Аргинин

4,92

5,84

7,06

4,49

4,19

5,56

5,07

6,97

5,60

7,16

4,78

1,91

6 ° 13

6,85

5,23

5,87

5,82

7,30

7,23

2,82

2,65

1,82

2,00

6,33

2,66

7,0,1

6,67

6,29

6,89

ВНИИИИ Заказ 9809/46,. ТИРаж 588 Подписное или®л Ппп Патазп ", гУжГород, уп Проем.щадя 4

9 !13

Получают три фазы: водную, которую объединяют с маточником, оставшимся после отделения белковой фракции цитоплазмы, и далее перерабатывают с ним совместно (водная фаза образуется в количестве 700 кг, содержание в ней твердого вещества

3,9-4X) 95 кг расплавленного жира, который используют в качестве добавки для обогащения зеленой мукЫ; твердую фазу в виде 950 кг взвеси с содержанием сухого вещества 32Х.

Последнюю высушивают способом, описанным в примере 2.

Продукт содержит, X в пересмотре на сухое вещество: белок-сырец 60, общий жир 18, жир-сырец 16,5Î при влажности SX. Соотношение общий жир:жир-сырец составляет 1. 1: 1.

Белковая фракция цитопласта

Ячмень Л апин Китайская капуста