Способ извлечения масла и белкового продукта из высокомасличного растительного материала

 

Назначение: изобретение относится к масло-жировой промышленности и может быть использовано при извлечении масла и белка из растительных высокомасличных материалов. Сущность: способ извлечения масла и белкового продукта из растительного масличного материала предусматривает его измельчение, влаго-тепловую обработку с одновременным воздействием поверхностно-активным веществом (ПАВ) в количестве 0,02 - 0,20%, форпрессование мезги, обработку полученного форпрессового жмыха по крайней мере одним ферментом в водной среде, и разделение полученной реакционной смеси на твердую протеинсодержащую, масляную и водную фракции. При этом в качестве фермента используют препарат или мультэнзимную ферментную композицию с общей целлюлолитической активностью 80 - 250 ед/г в количестве 0,005 - 0,300% от массы жмыха. 2 з.п. ф-лы, 6 табл.

Изобретение относится к масло-жировой промышленности и может быть использовано при извлечении масла и белка из растительных масличных материалов.

Известен способ извлечения масла и белкового продукта из растительного масличного материала (авт. св. СССР N 1500240, кл. C 11 B 1/10,1989 г.), заключающийся в измельчении материала, его предварительном обезжиривании экстракцией, ферментативной обработке полученного твердого остатка с содержанием липидов 4,9% разделении реакционной смеси на жидкую и твердую фракции с последующим выделением биологически активных липидов и белкового гидролизата.

При этом белковый продукт (белковый гидролизат) получают из обезжиренной водной фракции.

Ферментативную обработку твердого остатка проводят ферментным препаратом протосубтилин Г10Х при 45 50^oC в течение 3 4 ч при соотношении твердой и жидкой фаз 1:20.

Недостатками известного способа являются использование большого количества пожаро- и взрывоопасного органического растворителя (гексана), потери которого в окружающую среду составляют около 50% высокие энергозатраты, связанные с многократным экстрагированием, удалением растворителей, высушиванием водной фазы и др.

невозможность получения высококачественных целевых продуктов с сохранением их нативности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения масла и белкового продукта из растительного масличного материала (патент Великобритании N 2127425 А, кл. C 11 B 1/10, опубл. в 1984 г.), включающий измельчение исходного материала, его обработку по крайней мере одним ферментом в водной среде и разделение полученной реакционной смеси на твердую протеинсодержащую, масляную и водную фракции.

Ферментативную обработку проводят в присутствии несмешивающегося с водой растворителя, например гексана.

При этом растворитель может быть добавлен и после ферментативного гидролиза (до или после отделения твердой протеинсодержащей фракции).

В качестве ферментов могут быть использованы α-амилаза, b-глюконаза, нейтральна, щелочная или кислая протеаза, пектолитические ферменты, целлюлоза и гемицеллюлаза; или смеси ферментов, например смесь a-амилазы, b-глюконазы и H-протеазы из B.subtilis; смесь пектолитических ферментов и целлюлаз из A.niger.

Ферментативный гидролиз ведут при комнатной или повышенной температуре от 15 до 90^oC, а более предпочтительно от 45 до 70^oC в течение 1 6 ч при pH 3 8.

Недостатками известного способа являются недостаточно полное выделение липидов из масличных культур с высоким содержанием масла; использование органических растворителей (гексана), что приводит к загрязнению производства и окружающей среды; длительность ферментативной обработки материала в присутствии воды, способствующая гидролитическому расщеплению жиров и снижению их качества; невысокий выход получаемого масла 76,8% от его исходного количества; недостаточная питательная ценность получаемого белкового продукта.

В основу изобретения положена задача создания нового экологически чистого и энергосберегающего способа извлечения масла и белкового продукта из растительного масличного материала, который позволил бы
повысить качество и пищевую ценность извлекаемых продуктов за счет максимального сохранения всех компонентов сырья;
обеспечить экологическую чистоту окружающей среды, безопасность производства и улучшить условия труда работников за счет полного отказа от использования органических растворителей;
сократить продолжительность процесса с нескольких часов до 10 120 мин;
уменьшить расход электроэнергии за счет снижения температуры процесса и сокращения его длительности;
осуществить комплексное использование растительного масличного сырья с получением высококачественных продуктов для пищевых и кормовых целей.

Для решения поставленной задачи в способе извлечения масла и белкового продукта из растительного масличного материала, предусматривающем его измельчение, обработку по крайней мере одним ферментом в водной среде, разделение полученной смеси на твердую протеинсодержащую, масляную и водную фракции, перед обработкой ферментом на измельченный материал воздействуют поверхностно-активным веществом (ПАВ), взятым в количестве 0,02 0,20% к массе обрабатываемого жмыха, одновременно с воздействием ПАВ материал подвергают влаго-тепловой обработке с последующим форпрессованием мезги, ферментом обрабатывают полученный форпрессовый жмых, при этом в качестве фермента используют препарат или мультэнзимную ферментную композицию в общей целлюлолитической активностью 80 2500 ед/г в количестве 0,005 0,300% к массе жмыха.

При этом в качестве поверхностно-активного вещества могут быть использованы натриевые соли моноэфиров дикарбоновых кислот и полиэксиэтилированных высших жирных спиртов (ТУ 64-19-27-90).

В качестве фермента может быть использован ферментный препарат целловиридин Г20Х или мультэнзимная композиция с общей целлюлолитической активностью 1000 2500 ед/г в количестве0,005 0,020% к массе жмыха.

Воздействие указанными ферментами на жмых проводят 10 -120 мин.

При этом соотношение твердой и жидкой фаз (гидромодуль) составляет 1:3 - 1:5.

Предварительное воздействие на измельченный материал поверхностно-активным веществом позволяет ослабить связи липидов с белковым комплексом клеток и подготовить масличное сырье и последующей ферментативной обработке.

Воздействие на подготовленный таки образом материал ферментным препаратом или мультэнзимной композицией с общей целлюлолитической активностью 80 2500 ед/г приводит к быстрому разрушению клеточных структур, дальнейшему ослаблению связей липидов с боковыми веществами и высвобождению липидов из внутриклеточного пространства.

Определение величины общей целлюлолитической активности фермента обусловлено эффективностью его воздействия на клетчатку. Использование ферментов с общей целлюлолитической активностью менее 80 ед/г приводит к незначительному гидролизу клетчатки. Ферменты с целлюлолитической активностью более 2500 ед/г не выпускаются отечественной промышленностью.

Выбор количества фермента в интервале значений 0,005 0,300% от массы жмыха обусловлен полнотой извлечения липидов из внутриклеточного пространства.

При снижении количества вводимого фермента менее 0,005% количество извлекаемых липидов снижается на 10% и более при обработке в течение 10 120 мин. Увеличение времени ферментативной обработки резко увеличит энергозатраты и ухудшит качество извлекаемого масла.

Повышение количества фермента более 0,300% не приведет к значительному увеличению выхода из-за ингибирования ферментов продуктами гидролиза при невысоком гидромодуле (1:3 1:5).

Выбранное значение гидромодуля ферментативной обработки жмыха 1:3 1:5 обусловлено эффективностью воздействия фермента на сырье.

Снижение гидромодуля менее 1:3 приводит к ингибированию фермента продуктами при малом разбавлении. Повышение гидромодуля свыше 1:5 практически не влияет на увеличение выхода липидов при прочих равных условиях, но приводит к необходимости утилизации больших количеств промывных вод.

Выбранное значение времени контакта фермента (ов) с жмыхом 10 120 мин обусловлено возможностью фермента адсорбировать на жмыхе и приступить к гидролизу клеточных структур.

Снижение времени контакта менее 10 мин является достаточным только для адсорбции фермента, но недостаточным для получения высокого процента гидролиза клеточных структур, способствующего высвобождению масла.

Увеличение времени контакта свыше 120 мин не приводит к значительному увеличению выхода масла вероятно за счет ингибирования фермента (ов) продуктами реакции, накапливающимися в реакционной среде.

Выбор в качестве ПАВ их новых видов на основе эфиров дикарбоновых кислот и оксиэтилированных высших жирных спиртов и, в частности, натриевых солей моноэфиров дикарбоновых кислот и полиоксиэтилированных высших жирных спиртов обусловлен их повышенной активностью при увеличении проницаемости клеточных мембран.

При этом количество вводимого ПАВ эффективно в пределах 0,02 0,20% к массе материала.

Снижение вводимых добавок (ПАВ) не менее 0,02% не влияет на увеличение количества извлеченного масла при последующем прессовании.

Повышение количества ПАВ более 0,20% существенно не приводит к дальнейшему увеличению выхода масла при последующем прессовании.

Влаго-тепловая обработка материала (мятки) совместно с воздействием ПАВ позволяет увеличить проницаемость клеточных мембран за счет снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз белок липиды, что приводит к увеличению выхода масла на стадии форпрессования мезги форпрессования мезги и подготавливает субстрат к воздействию фермента.

Обработка ферментами форпрессового жмыха позволяет получать белковый продукт с повышенной усвояемостью, белково-углеводную эмульсию и маслосодержащую фракцию.

Выбор в качестве фермента препарата целловиридин Г20Х или мультэнзимной композиции с общей целлюлолитической активностью 1000 2500 ед/г обусловлен химическим составом и морфологическими особенностями жмыха.

Воздействие этого препарата на жмых приводит к разрушению клеточных структур, что способствует лучшему высвобождению липидов. Кроме того, в белковом продукте содержание клетчатки снижается в 1,5 2 раза, в частности для подсолнечного жмыха до 8,7 9,5% тогда как доля водорастворимой фракции белков увеличивается в 2 раза, в частности для подсолнечного жмыха до 55,7% что является важным с точки зрения последующей усвояемости белкового продукта.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходный растительный масличный материал, например семена подсолнечника, сои и др. обрушивают, измельчают и обрабатывают поверхностно-активным веществом (ПАВ), взятым в количестве 0,02 -0,20% к массе материала (мятки).

В качестве ПАВ используются натриевые соли моноэфиров дикарбоновых кислот и полиоксиэтилированных высших жирных спиртов, полученные обработкой моноэфиров оксидом натрия в количестве 50 100% от теоретического при интенсивном перемешивании (ТУ 64-19-27-90)в растворе.

Воздействие ПАВ способствует ослаблению связи белок липиды, повышению проницаемости клеточных стенок и более глубокому выделению липидов, а также подготовке субстрата к воздействию фермента.

Обработку ПАВ измельченного материала (мятка) осуществляют в ходе влаго-тепловой обработки.

Такая обработка может быть проведена при 100 -105^oC в течение 10 - 120 мин до влажности 5 6% при начальной влажности мятки 12 13%
Мезгу с указанной влажностью подвергают форпрессованию с получением форпрессового жмыха. При этом получают 70 75% масла, не требующего рафинации по полной схеме.

Затем форпрессовый жмых измельчают и обрабатывают в водной среде 0,005 - 0,300% фермента (от массы жмыха) или мультэнзимной ферментной композицией с общей целлюлолитической активностью 80 2500 ед/г при гидромолекуле 1:3 1:5 в течение 10 120 мин.

Полученную реакционную смесь разделяют центрифугированием на твердую протеинсодержащую, масляную и водную фракции с последующей сушкой твердой фракции и выделением масла и водной фракции, содержащей растворимые белки и углеводы.

При этом с учетом химического состава и морфологических особенностей подсолнечного форпрессового жмыха в качестве фермента может быть выбран препарат Целловиридин Г20Х или мультэнзимная композиция с общей целлюлолитической активностью 1000 2500 ед/г, характеризующаяся также присутствием ксиланазной и галактуроназной активностей в соотношении 1:(0,35 - 1,00) (20 60). При этом количество вносимого Целловиридина Г20Х или мультэнзимной композиции составляет 0,005 -0,02% Низкое количество вносимого фермента с высокой степенью очистки будет препятствовать загрязнению им получаемого белкового продукта. Воздействие ферментом Целловиридин Г20Х проводят в водной среде при 40 50^oC, pH 7,0 7,5. Мягкий режим ферментативной обработки (невысокая температура, нейтральная среда) препятствует порче масла и белкового продукта.

При этом количество выделенного масла составляет 88 92% от его исходного содержания в мятке. Белковый продукт имеет следующий химический состав, общий белок 40 42; водорастворимые белки 50 56; клетчатки 8,7 - 9,5; липиды 7 4,5.

Пример 1. Семена подсолнечника (содержание липидов 58,6% белка - 20,3% клетчатки 5,1% ) измельчают и подвергают влаго-тепловой обработке (ВТО) 35 мин при 100^oC при начальной влажности мятки 12% и конечной влажности 5% ВТО проводят при одновременном воздействии на измельченный материал (мятку) ПАВ в количестве 0,1% к массе мятки. В качестве ПАВ используют натриевую соль "Оксиянта", полученную на основе моноэфира дикарбоновой кислоты и полиоксиэтилированного высшего эфирного спирта (ТУ 64-10-27-90). Мезги с указанной влажностью (5%) подвергают форпрессованию на промышленном прессе МП-68 с получением прессового масла в количестве 75% от его исходного содержания в сырье и форпрессового жмыха с масличностью 16% и влажностью 5% содержание белка 42% (водорастворимых белков 27%), клетчатки 13,8%
Затем полученный форпрессовый жмых измельчают и обрабатывают в водной среде ферментным препаратом Целловиридин Г20Х с общей целлюлолитической активностью 1500 ед/г, взятым в количестве 0,01% к массе жмыха, гидромодуль 1: 4, продолжительность обработки 15 мин при pH 7,0 7,5 и 50^oC. По окончании ферментативной обработки жмыха полученную реакционную смесь разделяют на декантирующей центрифуге Westfalia (тип CA 220, ФРГ) при 5500 об/мин на твердую протеинсодержащую и жидкую фракции. Затем масляную и водную, содержащую растворимые белки и углеводы, фракции разделяют на центрифуге Westfalia тип SA 14 при 55^oC. Затем твердую протеинсодержащую фракцию высушивают методом сублимации. Общий выход масла составил 91,3% от его исходного количества.

Полученный белковый продукт характеризовался следующим содержанием компонентов:
Общий белок 41,6%
Водорастворимый белок 55,7%
Клетчатка 9,0%
Липиды 5,1%
Содержание липидов определяли экстракцией гексанов в аппарате Сокслетта, белка методом Кьельдаля (Руководство по методам исследования, техническому контролю и учету производства масложировой промышленности, Ленинград, ВНИИЖ, 1965 г. т. П. с. 125, с. Содержание клетчатки определяли методом Кюмнера-Хафера (Методы биохимического исследования растений А.И.Ермаков, В.В.Арасимович, И.П.Ярош и др: Под ред. А.И.Ермакова 3-е издание, перераб. и доп. Л. Агропромиздат Ленинград, отделение, 1987 г. 430 с.)
Пример 2. Способ выполняют аналогично примеру 1. ВТО проводят при одновременном воздействии на измельченный материал ПАВ в количестве 0,02% к массе мятки. После ВТО мезгу подвергают форпрессованию с получением прессового масла в количестве 41,2% от его исходного содержания в сырье и форпрессованного жмыха с масличностью 17,1% влажностью 5% содержанием белка 40,9% водорастворимых белков 26,5% клетчатки 13,4%
После проведения ферментативной обработки форпрессового жмыха аналогично примеру 1 и последующего разделения фракций выход масла составляет 90,6% от его исходного количества. Химический состав полученного белкового продукта приведен в табл.1.

Пример 3. Способ выполняют аналогично примеру 2. Количество ПАВ при ВТО составляет 0,2% к массе мятки. После ВТО мезгу подвергают форпрессованию с получением прессового масла в количестве 41,5% от его исходного содержания в сырье и форпрессового жмыха с масличностью 16,5% влажностью 5% содержанием белка 41,5% водорастворимых белков 27,3% клетчатки 13,1%
После проведения ферментативной обработки форпрессового жмыха и последующего разделения фракций аналогично примеру 1 выход масла составляет 91,1% от его исходного количества. Химический состав полученного белкового продукта приведен в табл.1.

Пример 4. Способ выполняют аналогично примеру 2. Количество ПАВ при ВТО составляет 0,01% к массе мятки. После ВТО мезгу подвергают форпрессованию с получением прессового масла в количестве 40,3% от его исходного содержания в сырье и форпрессового жмыха с масличностью 19% влажностью 5% содержанием белка 41,6% водорастворимых белков 26,8% клетчатки 14,0%
После проведения ферментативной обработки форпрессового жмыха и последующего разделения фракций аналогично примеру 1 выход масла составляет 88,5% от его исходного количества. Химический состав полученного белкового продукта приведен в табл.1.

Пример 5. Способ выполняют аналогично примеру 2. Количество ПАВ при ВТО составляет 0,3% к массе мятки. После ВТО мезгу подвергают форпрессованию с получением прессового масла в количестве 41,4% от его исходного содержания в сырье и форпрессового жмыха с масляничностью 16,4% влажностью 5% содержанием белка 41,6% водорастворимых белков 27,3% клетчатки 13,2%
После проведения ферментативной обработки форпрессового жмыха и последующего разделения фракций аналогично примеру 1 выход масла составляет 91,1% от его исходного количества. Химический состав полученного белкового продукта приведен в табл.1.

Как видно из результатов, приведенных в табл.1 и примерах 2 5, снижение количества ПАВ ниже 0,02% не приводит к увеличению выхода масла в процессе форпрессования. Повышение количества ПАВ свыше 0,2% не приводит к дальнейшему увеличению выхода масла и поэтому является экономически нецелесообразным. Снижение количества масла в форпрессовом жмыхе после обработки его в присутствии ПАВ снижает последующее ингибирующее действие масла на ферментные препараты, что позволяет использовать их в меньшем количестве и, следовательно, снизить стоимость получаемых конечных продуктов.

Пример 6. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве ферментного препарата используют Целловиридин Г20Х с общей целлюлолитической активностью 1000 ед/г в количестве 0,020% от массы форпрессового жмыха, гидромодуль обработки составляет 1 4, продолжительность 60 мин.

Пример 7. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве ферментного препарата используют Целловиридин Г20Х с общей целлюлолитической активностью 1400 ед/г в количестве 0,015% от массы форпрессового жмыха, гидромодуль обработки составляет 1 4, продолжительность 60 мин.

Пример 8. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве ферментного препарата используют Целловиридин Г20Х с общей целлюлолитической активностью 1700 ед/г в количестве 0,010% от массы форпрессового жмыха, гидромодуль обработки составляет 1 4, продолжительность 60 мин.

Пример 9. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве ферментного препарата используют Целловиридин Г20Х с общей целлюлолитической активностью 2000 ед/г в количестве 0,007% от массы форпрессового жмыха, гидромодуль обработки составляет 1 4, продолжительность 60 мин.

Пример 10. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве ферментного препарата используют Целловиридин Г20Х с общей целлюлолитической активностью 2500 ед/г в количестве 0,005% от массы форпрессового жмыха, гидромодуль обработки составляет 1 4, продолжительность 6 мин.

Ферментные препараты Целловиридин Г20Х были получены из ферментных препаратов Целловиридин Г10Х, выпускаемых на Приволжском биохимическом заводе при использовании разных продуцентов Trichoderma viride, путем их дополнительной очистки осаждением ацетоном (общая целлюлолитическая активность 1000 и 1400 ед/г) или диализом с последующей сублимацией (общая целлюлолитическая активность 1700, 2000, 2500 ед/г).

Данные исследований примеров 6 10, характеризующие выход масла при использовании различных ферментных препаратов Целловиридиг Г20Х для обработки жмыха, а также химический состав получаемого белкового продукта приведен в табл.2.

Как видно из результатов, приведенных в табл. 2, чем выше степень очистки фермента, тем ниже будет его концентрация, используемая при ферментативной обработке жмыха, для достижения высокого выхода масла и получения легкоусвояемого белкового продукта. В будущем, если будут найдены продуценты еще более активных целлюлаз, концентрация фермента может быть снижена еще больше, но так, чтобы на 100 г обрабатываемого форпрессового жмыха приходилось 10 30 ед общей целлюлолитической активности, что будет способствовать не только эффективному выделению масла за счет разрушения клеточных структур, но и снижению содержания клетчатки в получаемом белковом продукте, что повысит его усвояемость.

Пример 11. Способ выполняют аналогично примеру 1. Обработку полученного форпрессового жмыха Целловиридином Г20Х (1500 ед АФБ) ведут в течение 60 мин при гидромодуле 1 2.

Пример 12. Способ выполняют аналогично примеру 1. Обработку полученного форпрессового жмыха Целловиридином Г20Х (1500 ед АФБ) ведут в течение 60 мин при гидромодуле 1 3.

Пример 13. Способ выполняют аналогично примеру 1. Обработку полученного форпрессового жмыха Целловиридином Г20Х (1500 ед АФБ) ведут в течение 60 мин при гидромодуле 1 4.

Пример 14. Способ выполняют аналогично примеру 1. Обработку полученного форпрессового жмыха Целловиридином Г20Х (1500 ед АФБ) ведут в течение 60 мин при гидромодуле 1 5.

Пример 15. Способ выполняют аналогично примеру 1. Обработку полученного форпрессового жмыха Целловиридином Г20Х (1500 ед АФБ) ведут в течение 60 мин при гидромодуле 1 9.

Данные исследований Примеров 11 15, характеризующие влияние гидромодуля ферментативной обработки форпрессового жмыха на выход масла и химический состав получаемого белкового продукта, приведены в табл.3.

Как видно из результатов, приведенных в табл.3, снижение гидромодуля обработки ниже 1 3 приводит к снижению количества выделяемого масла и ухудшению качества получаемого белкового продукта. Тогда как дальнейшее увеличение гидромодуля свыше 1 5 не дает значительных увеличений в выходе масла и качестве получаемого белкового продукта с одной стороны, а с другой стороны в этом случае получается большее количество водной фракции, требующей утилизации, на что будет затрачено дополнительное количество энергии. Таким образом увеличение гидромодуля свыше 1 5 экономически нецелесообразно.

Пример 16. Способ выполняют аналогично примеру 1. Обработку полученного форпрессового жмыха Целловиридином Г20Х (1500 ед АФБ) ведут в течение 5 мин.

Пример 17. Способ выполняют аналогично примеру 1. Обработку полученного форпрессового жмыха Целловиридином Г20Х (1500 ед АФБ) ведут в течение 10 мин.

Пример 18. Способ выполняют аналогично примеру 1. Обработку полученного форпрессового жмыха Целловиридином Г20Х (1500 ед АФБ) ведут в течение 60 мин.

Пример 19. Способ выполняют аналогично примеру 1. Обработку полученного форпрессового жмыха Целловиридином Г20Х (1500 ед АФБ) ведут в течение 2 ч.

Пример 20. Способ выполняют аналогично примеру 1. Обработку полученного форпрессового жмыха Целловиридином Г20Х (1500 ед АФБ) ведут в течение 4 ч.

Данные исследований примеров 16 20, хараткеризующие влияние времени ферментативной обработки форпрессового жмыха на выход масла и химический состав получаемого белкового продукта, приведены в табл.4.

Как видно из результатов, приведенных в табл.4, снижение времени ферментативной обработки ниже 10 мин резко снижает выход масла и практически не изменяет состав белкового продукта по сравнению с исходным форпрессовым жмыхом, тогда как увеличение времени ферментативной обработки свыше 120 мин не приводит к дальнейшему увеличению выхода масла и улучшению качества получаемого белкового продукта и, следовательно, является экономически нецелесообразным.

Пример 21. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве ферментного препарата используют Целловиридин Г20Х (1500 ед АФБ) в количестве 0,001% от массы форпрессового жмыха, гидромодуль обработки составляет 1 4, продолжительность 60 мин.

Пример 22. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве ферментного препарата используют Целловиридин Г20Х (1500 ед АФБ) в количестве 0,005% от массы форпрессового жмыха, гидромодуль обработки составляет 1 4, продолжительность 60 мин.

Пример 23. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве ферментного препарата используют Целловиридин Г20Х (1500 ед АФБ) в количестве 0,02% от массы форпрессового жмыха, гидромодуль обработки 1 4, продолжительность 60 мин.

Пример 24. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве ферментного препарата используют Целловиридин Г20Х (1500 ед АФБ) в количестве 0,05% от массы форпрессового жмыха, гидромодуль обработки 1 4, продолжительность 60 минут.

Данные исследований примеров 21 24, характеризующие влияние концентрации фермента при ферментативной обработке форпрессового жмыха на выход масла и химический состав получаемого белкового продукта приведены в табл. 5.

Снижение количества вносимого Целловиридина Г20Х (1500 ед АФБ) ниже 0,005% от массы сухого форпрессового жмыха приводит к снижению выхода масла и ухудшению качества получаемого белкового продукта. Дальнейшее увеличение концентрации высокоочищенного фермента более 0,02% не приводит к дальнейшему увеличению выхода масла и повышению качества получаемого белкового продукта и является, следовательно, экономически нецелесообразным.

Пример 25. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве ферментного препарата используют Целловиридин Г10Х с общей целлюлолитической активностью 85 ед/г в количестве 0,03% от массы форпрессового жмыха. Обработку ведут при 40^oC,pH 7,0, гидромодуле 1:4 в течение 120 мин.

Пример 26. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве ферментного препарата используют Целловиридин Г10Х общей целлюлолитической активностью 370 ед/г в количестве 0,07% от массы форпрессованного жмыха. Обработку ведут при 40^oC, pH 7,0, гидромодуле 1:4 в течение 120 мин.

Пример 27. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве ферментного препарата используют Целлолигнорин ПЗХ с общей целлюлолитической активностью 80 ед/г в количестве 0,30% от массы форпрессового жмыха. Обработку ведут при 40^oC, pH 7,0, гидромодуле 1:4 в течение 120 мин.

Пример 28. Способ выполняют аналогично примеру 1. В качестве мультэнзимной композиции используют смесь ферментных препаратов Целловиридин Г20Х(1500 ед АФБ) и Протосубтилина (щелочная протеаза) в соотношении 1:2 в количестве 0,03% от массы форпрессового жмыха. Обработку ведут при 40^oC, pH 7,0, гидромодуле 1:4 в течение 60 мин.

Данные исследований примеров 25-28, характеризующие выход масла при использовании различных ферментных препаратов и мультэнзимных композиций доля обработки форпрессового жмыха, а также химический состав получаемого белкового продукта приведены в табл.6.

Как видно из результатов, приведенных в табл.6, все исследуемые ферменты оказались способными к высокой степени высвобождения масла из форпрессового жмыха, при этом получаемый белковый продукт характеризовался содержанием общего белка не ниже, чем в исходном форпрессовом жмыхе при повышении доли клетчатки, что существенно повышает усвояемость такого белкового продукта. Наилучшие результаты получены при добавлении к целлюлолитическим ферментам протеолитических. Ферменты выбирали таким образом, чтобы оптимум их действия находился в невысоких температурных режимах (не более 50^oC) и нейтральных значениях pH (6,5^oC7,5), что будет препятствовать гидролитическому расщеплению жиров при обработке форпрессового жмыха ферментами в водной среде.

Выбор концентрации ферментов при различном содержании в них целлюлолитических ферментов осуществлялся таким образом, чтобы на 100 г обрабатываемого форпрессового жмыха приходилось 10-30 ед. общей целлюлолитической активности. Препараты Целловиридин Г10Х, полученные из различных продуцентов, и Целлолигнорин ПЗХ содержат также ксиланазную и галактуроназную активности в соотношении к общей целлюлолитической активности 1:(0,35 -1,00):(20-60), что также способствует более полному гидролизу различных клеточных структур и высвобождению при этом масла.

Препараты Целловиридин Г10Х выпускаются Приволжским биохимическим заводом; Целлолигнорин ПЗХ заводом ферментных препаратов в Вышнем Волочке (опытная партия); Протосубтилин Г20Х Ладыжинским заводом ферментных препаратов; Пектофоетидин П10Х -Московским опытным заводом при ВНИИ ПБТ.

Пример 29 (прототип). Семена подсолнечника (содержание липидов 58,6% белка 20,3% ) механически измельчаются на кофемолке, 25 г измельченной муки суспендируется в 100 мл дистиллированной воды в конической колбе. Затем к суспензии добавляют 50 мл гексана и 0,25 мл пектолитического ферментного комплекса Пектофоетидин П10Х. С помощью добавления 1М раствора гидроксида натрия pH устанавливали равным 5,5.

Колбы инкубировали на терморегулируемой качалке в течение 60 минут при 50^oC, затем температуры поднимали до 63^oC и инкубировали еще в течение 120 мин. После этого температуру поднимали до 80^oC и инкубировали еще 13 мин. Потом содержимое колб охлаждали до комнатной температуры и грубо отфильтровывали через сырную салфетку (для прессования сыров)), твердый остаток промывали избытком гексана. pH фильтрата понижали до 3,5 с помощью IM раствора лимонной кислоты. После чего фильтрат центрифугировали на ультрацентрифуге тип 310 (Польша) на 3 фракции
1. масло в растворителе
2. водный слой
3. нерастворимый остаток.

После отделения жидкие слоев от твердого декантированием жидкие слои разделяли в делительной воронке. После упаривания растворителя определяли выход масла по формуле

Количество масла, полученного в данном способе, составляет 45% от массы мятки или 76,8% от его исходного количества.

Полученный белковый продукт характеризовался 33,1% содержанием белка; водорастворимых белков 30,2% клетчатки 16,1% липидов 13,6%
Таким образом, использование изобретения по сравнению с прототипом позволяет
повысить качество и питательную ценность целевых продуктов (масла и белкового продукта). В частности, получаемый белковый продукт характеризуется более высоким содержанием белка 40-42% против 33,1% и водорастворимой фракции белков 50-56% против 30,2% по прототипу и более низким содержанием клетчатки 8,7-9,5% против 16,1% и липидов 4,5-7% против 13,6% по прототипу.

снизить энергозатраты и исключить гидролитическое расщепление жиров за счет уменьшения в предлагаемом способе температурного воздействия на материал в присутствии воды и ферментов;
обеспечить экологическую чистоту окружающей среды и безопасность производства за счет полного отказа от использования гексана;
сократить продолжительность процесса с нескольких часов до 10-120 мин.

Формула изобретения

1. Способ извлечения масла и белкового продукта из высокомасличного растительного материала, включающий измельчение, влаготепловую обработку, обработку по меньшей мере одним ферментом, разделение полученной реакционной смеси на твердую белоксодержащую, масляную и водную фракции, отличающийся тем, что при влаготепловой обработке на измельченный материал воздействуют поверхностно-активным веществом, взятым в количестве 0,02 0,20% к массе обрабатываемого материала с последующим форпрессованием мезги, а обработке ферментом подвергают форпрессовый жмых, при этом в качестве фермента используют препарат или мультэнзимную ферментную композицию с общей целлюлютической активностью до 2500 ед/г в количестве 0,005 0,300% от массы жмыха при гидромодуле 1 3 1 5 в течение 10 120 мин.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют натриевые соли моноэфиров дикарбоновых кислот и полиоксиэтилированных высших жирных спиртов.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве фермента используют ферментный препарат целловиридин Г20Х или мультэнзимную композицию с общей целлюлютической активностью 1000 2500 ед/г в количестве 0,005 - 0,020% к массе жмыха, при этом обработку ферментом проводят при температуре 40 45^oС и рН 7,0 7,5.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2