Способ получения белковой добавки

 

Использование: пищевая промышленность и кормопроизводство, а именно разработка микробиологических тестов для определения питательной ценности растительного сырья. Сущность: способ предусматривает частичный гидролиз растительного сырья, который проводят в0,3-0,5 н спиртовом растворе щелочи, и последующую очистку экстракцией растворителями, в частности, гексаном и хлороформом, что позволяет избирательно экстрагировать более сбалансированные по аминокислотному составу пептиды. 4 пр. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s A 23 К 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 ."-т

Ы» Ъ ,0 ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4620113/13 (22) 31.10.88 (46) 23.05.92. Бюл. ¹ 19 (71) Днепропетровский государственный университет имени 30-летия воссоединения

Украины с Россией (72) А.Н.Винниченко, Н.И.Штеменко, Л.Ф.Заморуева и Н, В. Кукушкина (53) 615.475 (088.8) (56) Патент ГДР ¹ 237749, кл. А 23 К 1/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 1085583, кл. А 23 К 1/00, 1984.

Изобретение относится к пищевой промышленности.и кормопроизводству, в частности к способам получения питательных белковых добавок.

Очищенные и (или) модифицированные белки, получаемые из измельченных растительных сырьевых материалов, в частности из семян растений, отличаются улучшенными свойствами и пригодны для применения в пищевой промышленности в качестве специальных добавок (1 — 4), Известны способы модификации белка для повышения его питательной ценности, заключающиеся в следующем; ацетилируют и сукцинируют белок и используют очищенные бифункциональные производные белка (1); обрабатывают белок янтарным ангидридом и уксусной кислотой и очищают методом гель-хроматографии (2); гидролизом в среде Са(ОН)г+ NaOH в течение 2 суток при

65-95 С в водяном паре в трубопроводе с

„„ Ц „„1734646 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЙ ДОБАВКИ (57) Использование: пищевая промышленность и кормопроизводство, а именно разработка микробиологических тестов для определения питательной ценности растительного сырья, Сущность: способ предусматривает частичный гидролиз растительного сырья, который проводят в 0,3 — 0,5 н спиртовом растворе щелочи, и последующую очистку экстракцией растворителями, в частности, гексаном и хлороформом, что позволяет избирательно экстрагировать более сбалансированные по аминокислотному составу пептиды. 4 пр. 2 табл. последующей сушкой (3), К существенным недостаткам известных способов следует отнести многостадийность, длительность, использование токсичных реагентов. В способе (3) отсутствует очистка от липидных, углеводных примесей, образующих при таком длительном гидролизе смолообразные вещества, снижающие питательную ценность полученной смеси аминокислот.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения кормовой добавки из кукурузного экстракта — отхода крахмала-паточного и глюкозного производства, включающий гидролиз частично упаренного белкового экстракта ферментами или кислотами (6 — 7 ч) до расщепления 60 — 70% содержащегося в нем белка на аминокислоты с последующей нейтрализацией и сушкой (4), Для выполнения работ, предусмотренных в этом способе, необходимы протеоли1734646

55 тические ферменты или 6 — 7-часовой гидролиз 5 — 5,5%-ной H2S04, Кроме того, для осушения гидролизатов применяют распыление при температуре теплоносителя 280 — 310 С до содержания сухих веществ 92 — 94%. В данном способе отсутствует также стадия очистки от липидных и углеводных компонентов. Как указывалось выше, отсутствие этой операции снижает питательную ценность добавки. К тому же гидролизат загрязнен солями, вносимыми при гидролизе и нейтрализации, которые являются вредными компонентами в пищевом рационе.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение, ускорение способа модификации и повышение питательной ценности белковой добавки.

Поставленная цель достигается способом, включающим гидролиз белка в 0,3 н растворе спиртовой щелочи в течение 1 ч с последующей экстракцией гексаном, 2-х кратным разбавлением водой, подкислением и экстракцией хлороформом. Мягкие условия гидролиза, приводящие к незначительному разрыву пептидных связей, позволяют применить способ очистки гексаном и хлороформом, При этом а гексановую фракцию переходят неомыляемые вещества, а в хлороформную — жирные кислоты. На завершающей стадии хлороформной экстракции верхний водно-спиртовый слой, содержащий неорганические соли (NazSO<) также удаляется. Белковая смесь, находящаяся на границе раздела фаз хлороформ — водный этанол, извлекается из делительной воронки и сушится на воздухе, Полученный препарат обладает повышеннойй (в 1,3 — 1,6 раза) питательной цен ностью, on ределен ной микробиологическим способом, по сравнению с немодифицированным зеином. Повышенная питательная ценность препарата обусловлена частичным гидролизом белка и, вероятно, тем, что происходит избирательная экстракция более сбалансированных поаминокислотному составу пептидов. Именно применение частичного гидролиза с последующей экстракцией растворителями обеспечивает предлагаемому способу модификацию и очистку зеина.

Пример 1. 1 г зеина, выделенного обычными методами из муки зерна кукурузы, заливают 25 мл 0,3 н раствором NaOH в спирте, кипятят 1 ч с обратным холодильником, охлаждают в делительную воронку, разбавляют вдвое водой, трижды встряхивают с 20 мл гексана, Гексановую фракцию отбрасывают. Подкисляют 6 н H2S04 до р Н

2 — 3, дважды встряхивают с хлороформом, удаляют нижний слой. Слой растворителей, 5

45 содержащих белок во взвешенном состоянии, помещают в химический стакан и сушат на воздухе.

Получают 0,45 — 0,50 г препарата модифицированного зеина с повышенной питательной ценностью, определенной микробиологическим способом по приросту биомассы Bac. subtilis 72 (табл. 1).

Из примера видно, что частичный гидролиз и очистка экстракцией растворителями приводит к получению белка с повышенной питательной ценностью.

Пример 2, 1 г зеина заливают 25 мл

0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 н раствором

NaOH в спирте, кипятят 1 ч и поступают далее так же, как и в примере 1, Повышенная более 0,5 н концентрация щелочи приводит к недоочистке (желтый цвет препарата), снижению питательной ценности продукта (табл. 2), Таким образом, оптимальная концентрация спиртовой щелочи NaOH для получения хорошего выхода очищенного питательного белка в пределах 0,3 — 0,5 н, Пример 3. 1 г зеина.заливают 25 мл

0,3 н спиртовой NaOH и кипятят 50 мин, 1 ч, 1 ч 10 мин, 1 ч 30 мин, 1 ч 50 мин, 2 ч, Поступают далее, как в примере 1, определяют выход продукта и его питательную ценность (табл. 2). Повышение времени гидролизата более 1,5 ч приводит к потере выхода продукта, а понижение времени гидролиза — к снижению питательной ценности препарата (меньший разрыв полипептидных связей, худшее отделение жирных кислот, недоочистка) (табл. 2).

Пример 4, 1 r зерна заливают 25 мл

0,3 н спиртовой NaOH и кипятят 1 ч, 1 ч

30 мин, охлаждают и сушат, Получают осадок весом 1,2 г, обладающий ничтожно малой питательной ценностью. Таким образом, наличие липидных, углеводных компонентов и солей, обусловленных отсутствием стадии очистки, снижает питательную ценность препарата (¹ 13, 14, табл. 2), Таким образом, введение дополнительной операции по очистке зеина растворителями позволило повысить питательную ценность зеина, исключить влияние липидных и углеводных компонентов и солей, Примеры 1 — 4 и данные табл. 2 показывают, что оптимальными условиями модификации зеина — высокий выход и высокая питательная ценность — являются; концентрация спиртовой щелочи 0,3 — 0,5 н и время гидролиза 1 — 1,5 ч. Далее увеличивать время гидролиза и концентрацию щелочи нецелесообразно из-за снижения выхода продукта, а уменьшение этих параметров ниже 0,3 н и 1 ч приводит к ухудшению степени очистки и, как следствие, снижению

1734646

Таблица 1

Накопление биомассы Вас, subtilis 72 в средах с обычным и модифицированным зеином

Таблица 2

Выход и питательная ценность модифицированного зеина при различных условиях модификации

Питательная ценность белка, полученного с малым выходом, не определялась. питательной ценности белка, Таким образом, заявляемые пределы (время гидролиза

1 ч — 1,5 ч и концентрация щелочи 0,3 — 0,5 н) приводят к максимальному положительному резул ьтату.

Использование предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом позволит ускорить и упростить способ и получить белок с повышенной питательной ценностью.

Формула изобретения

Способ получения белковой добавки, включающий гидролиз растительного сырья, отличающийся тем, что, с целью

5 повышения пищевой ценности готового продукта, гидролиз белка проводят в 0,3 — 0,5 н спиртовом растворе щелочи, а полученный гидролизат обрабатывают гексаном и хлороформом, 10