Способ получения белкового концентрата

 

Изобретение предназначено для использования в кормопроизводстве, в частности в технологии приготовления корма из растительных продуктов. Для эффективного выделения белковых веществ и получения белкового изолята сырье, например шрот или жмых из подсолнечника, обрабатывают электроактивированной минерализованной водой в катодной зоне диафрагменного электролизера в течение 2-4 мин до рН 7-8, затем удаляют обработанный раствор из электролизера, экстрагируют белок в течение 40-60 мин, фильтруют и доводят экстракт раствором минеральных кислот до изоэлектрической точки белков, а полученный осадок сушат и измельчают. Изобретение позволяет уменьшить время обработки и уменьшить расход необходимого для этого электричества. С сокращением времени обработки уменьшается температура рабочего раствора, увеличение которой отрицательно влияет на экстракцию белка в раствор, так как вызывает его коагуляцию, что повышает выход белковых веществ за счет более полной экстракции и улучшения качественных характеристик концентрата.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологиям приготовления корма из растительных продуктов.

Известен способ получения липопротеинового экстракта из бобов сои с целью использования для кормления молодняка сельскохозяйственных животных. Способ включает замачивание сои в воде при рН 7-8 в течение 6-8 часов. Экстракцию проводят в течение 18-22 минут при 49-51^oC. Экстракт пастеризуют при 92^oС в течение 30-40 минут (авт. свид. СССР 1340716, кл. А 23 К 1/00, 1987, бюл. 36).

Однако данный способ невозможно использовать для экстракции белковых веществ из белковосодержащего сырья, каковым является, например, шрот или жмых из подсолнечника, так как он содержит высокий процент клетчатки. Кроме того, удаление клетчатки не предусматривается при указанном способе. Большие затраты времени при реализации данного способа затрудняют внедрение его в практику. Кроме того, полученный экстракт имеет влажность 60%, что затрудняет его длительное хранение без потери качества концентрата.

Известен способ использования электроактивированной воды для обработки биологических объектов, например инкубационных яиц (Метод. реком. по применению электроактивированной воды в производстве мяса бройлеров / Под ред. В. И. Филоненко, В. Г. Шоля. - Загорск, 1990. С. 34, - прототип), включающий обработку биологического объекта электроактивированной минерализованной водой в катодной зоне диафрагменного электролизера путем погружения его в раствор, рН которого находится в пределах 9,5-11,0, с последующим погружением в анолит со значением рН от 2,0 до 1,2 и выдерживания в этой жидкости.

Однако в известном способе католитом невозможно обрабатывать биологический объект без удаления его из катодной зоны диафрагменного электролизера, так как это нарушает биологические качества объекта. В то же время в нашем случае биологический объект возможно обрабатывать непосредственно в диафрагменном электролизере, что уменьшает число технологических операций. Кроме того, для нашего биологического объекта нет необходимости использовать такие высокие значения водородного показателя, как в прототипе. Это позволяет уменьшить время обработки и уменьшить расход необходимого для этого электричества. С сокращением времени обработки уменьшается температура рабочего раствора, увеличение которой отрицательно влияет на экстракцию белка в раствор, так как вызывает его коагуляцию.

Известные способы не позволяют проводить качественную экстракцию и получать белковый концентрат высокого качества.

Техническим решением задачи является повышение выхода белковых веществ за счет более полной экстракции и улучшения качественных характеристик концентрата.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения белкового концентрата, включающем обработку биологического объекта электроактивированной минерализованной водой в катодной зоне диафрагменного электролизера, в качестве биологического объекта используют белковосодержащее сырье, например шрот или жмых подсолнечника, и обрабатывают в течение 2-4 мин до рН 7-8, затем удаляют обработанный раствор из электролизера, экстрагируют белок в течение 40-60 мин, фильтруют и доводят экстракт раствором минеральных кислот до изоэлектрической точки белков, а полученный осадок сушат и измельчают.

Заявленный способ получения белкового концентрата отличается иными параметрами рабочих растворов и доведением биологического объекта до изоэлектрической точки, что повышает выход белковых веществ за счет более полной экстракции и улучшения качественных характеристик концентрата.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критерию "новизна".

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение поставленной задачи и не выявлены при изучении данной и смежной областей науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию "изобретательский уровень".

Способ получения белкового концентрата реализуется следующим образом.

В холодную водопроводную воду объемом 10 литров вносят поваренную соль массой 300 г и перемешивают до полного растворения соли. В солевой раствор вносят подсолнечниковый шрот массой 1 кг и перемешивают. Полученную в рабочем растворе взвесь помещают в катодную камеру дифрагменного электролизера. В анодную часть наливают водопроводную воду. Проводят обработку постоянным электрическим током в течение 3 минут, причем после каждой 1 мин работы электрический ток отключают на 3 мин для предотвращения нагрева рабочего раствора. После обработки рН раствора составляет 7,5. Далее раствор из катодной камеры удаляют и в отдельной емкости в течение 50 мин проводят экстракцию, в результате которой белки растворяются в рабочем растворе. По истечении этого времени раствор фильтруют через тканевый фильтр, отделяют нерастворимые компоненты от рабочего раствора с растворенным в нем белке. Рабочий раствор обрабатывают 10 н. раствором соляной кислоты до изоэлектрической точки белков, добавляя 2 мл на 1 л рабочего раствора. Образующийся творожистый осадок белка отделяют фильтрованием, сушат в сушильном шкафу и измельчают на лабораторной мельнице. Масса сухого осадка составила 162 г, что составляет 16,2% от массы внесенного шрота подсолнечника.

Для получения белкового концентрата белковосодержащее сырье, например шрот или жмых подсолнечниковый, обрабатывают в катодной зоне диафрагменного электролизера в течение 2-4 мин до рН 7-8. Если время обработки будет менее 2 мин, то защелачивание не достигнет необходимого значения рН, при которой происходит интенсивная экстракция белка из раствора, и выход конечного продукта уменьшится. Если время обработки будет более 4 мин, то выход белка также уменьшится, так как при увеличении времени обработки будет увеличиваться температура раствора, и белок будет частично коагулировать. Для того, чтобы процесс экстракции происходил с достаточной эффективностью, оптимальное время обработки должно составлять 3 мин. При значении водородного показателя менее 7 растворимость белка в рабочем растворе низкая. Увеличение рН выше 8 ед. влечет за собой процесс омыления остаточного количества масел и неферментативного окисления хлорогеновой кислоты, что значительно ухудшает качество конечного продукта. Исходя из этого, оптимальное значение водородного показателя составляет 7,5 ед. Если время экстракции белка из раствора после обработки составит менее 40 мин, то происходит уменьшение выхода белка в раствор. Увеличение времени экстракции более 60 минут не влечет повышения выхода и увеличивает количество времени, затрачиваемое для проведения одного цикла экстракции. Исходя из этого, оптимальным временем экстракции белка является 50 мин.

Формула изобретения

Способ получения белкового концентрата, включающий обработку биологического объекта электроактивированной минерализованной водой в катодной зоне диафрагменного электролизера, отличающийся тем, что в качестве биологического объекта используют белковосодержащее сырье, например, шрот или жмых подсолнечника, и обрабатывают в течение 2-4 мин до рН 7-8, затем обработанный раствор удаляют из электролизера, экстрагируют белок в течение 40-60 мин, фильтруют и доводят экстракт раствором минеральных кислот до изоэлектрической точки белков, а полученный осадок сушат и измельчают.