Способ получения белкового препарата из токсичного шрота клещевины

 

Изобретение относится к биотехнологии и касается способа получения белкового препарата из отхода производства касторового масла - токсичного жмыха или шрота клещевины с улучшенными качествами, и может быть использовано в промышленности. Шрот клещевины измельчают до размера частиц не более 0,5 мм, вводят 0,05-0,5%-ный раствор щелочи, при массовом соотношении сырье : экстрагент 1:3-1:11. Перемешивают суспензию в течение 10-60 мин при температуре 40-100^oС. Суспензию центрифугируют или отжимают, жом удаляют. В охлажденный до 37^oС экстракт вводят смесь молочно-кислых бактерий. Проводят ферментацию в стационарных условиях при 37^oС в течение 4,0-20,0 ч. После формирования сгустка проводят осаждение белка нагреванием при 50-100^oС в течение 5-25 мин. Изобретение позволяет повысить питательную ценность белкового препарата и увеличить эффективность осаждения белка. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к биотехнологии и касается способа получения белкового препарата из отхода производства касторового масла - токсичного жмыха или шрота клещевины с улучшенным качеством, и может быть использовано в промышленности.

Известен способ получения белкового препарата микробной переработкой шрота клещевины [1].

К его недостаткам можно отнести нерентабельность, потерю при удалении воды вместе с ядовитыми альбуминами нетоксичных белков, невысокое содержание протеина в конечном продукте - 32%.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к достигаемому результату, является способ получения белка из отрубей, включающий экстракцию сырья раствором щелочи, отделении экстракта от нерастворимых компонентов и осаждение белка из экстракта раствором 18%-ной соляной кислоты [2].

Указанный способ эффективен для получения белка из отрубей. Однако шрот или жмых клещевины в отличие от отрубей содержит ядовитые соединения - белок рицин и алкалоид рицинин, что ограничивает или исключает его практическое использование.

Недостатками этого способа являются: - снижение качества белка под действием сильного химического реагента 18%-ного раствора соляной кислоты, применяемой в процессе осаждения белка; - использование летучей соляной кислоты требует в производственных условиях дополнительных средств защиты персонала, что повышает стоимость технологического процесса.

Сущностью изобретения является способ получения белкового препарата из токсичного шрота клещевины с улучшенными качествами, устранение токсичности шрота.

Задача решается тем, что шрот клещевины измельчают до размера частиц не более 0,5 мм, вводят 0,05-0,5%-ный раствор щелочи при массовом соотношении сырье : экстрагент 1:3-1:11. Перемешивают суспензию в течение 10-60 мин при температуре 40-100^oС. Суспензию центрифугируют или отжимают, жом удаляют. В охлажденный до 37^oС экстракт вводят молочно-кислые бактерии или их смесь. Проводят ферментацию в стационарных условиях при 37^oС в течение 4,0-20,0 час. После формирования сгустка проводят осаждение белка нагреванием при 50-100^oС в течение 5-25 мин (см. чертеж).

В белковом препарате, полученном по предлагаемому способу, отсутствует рицин и рицинин, количество протеина достигает 70-92%. Устранение ядовитых компонентов, присутствующих в шроте или жмыхе клещевины, достигается под действием протеолитических ферментов молочно-кислых бактерий.

Питательные качества протеина повышаются за счет использования для осаждения белка вместо такого сильного подкисляющего реагента, как соляная кислота, молочно-кислых бактерий активных продуцентов органических кислот.

Введение в технологический процесс молочно-кислых бактерий, широко применяемых в пищевом производстве, позволяет полностью исключить вредное воздействие на белок соляной кислоты.

Предлагаемый способ позволяет получить ценный белковый продукт, состав аминокислот которого близок к составу белка по эталону ФАО.

Шрот или жмых клещевины представляет собой высокобелковое сырье, однако его применение для получения белка недопустимо из-за присутствия токсичного белка рицина и алкалоида рицинина (см. таблицу).

Пример 1. В измельченный до размера частиц не более 0,5 мм жмых или шрот клещевины вводят 0,05%-ный раствор щелочи при соотношении 1:3 и подвергают термической обработке при 40^oС в течение 10 мин. Экстракцию проводят при постоянном перемешивании. Суспензию охлаждают до температуры 37^oС, засевают культурой S.thermophilus, S-4 и помещают в термостат при 37^oС. Культивируют в течение 7-8 час до формирования сгустка. Сквашенный белковый препарат имеет неплотный сгусток светло-коричневого цвета.

Сквашенный экстракт нагревают до 50^oС в течение 5 мин, затем сыворотку удаляют, пасту высушивают. Выход белка составляет 10%.

Белковый препарат имеет вид рассыпчатого порошка, светло-коричневого цвета, с содержанием, %: протеин 70,0; клетчатка 2,0; влагa 7,0.

Высушенный препарат имеет хорошие органолептические показатели.

Пример 2. В измельченный до размера частиц не более 0,5 мм жмых или шрот клещевины вводят 0,5%-ный раствор щелочи при соотношении 1:10 и подвергают термической обработке при 70^oС в течение 55 мин. Экстракцию проводят при постоянном перемешивании. Суспензию охлаждают до температуры 37^oС, засевают культурой L. buchneri 575, помещают в термостат при 37^oС и культивируют в течение 19-20 час до формирования сгустка. Сквашенный белковый препарат имеет рыхлый сгусток коричневого цвета.

Сквашенный экстракт нагревают до 100^oС в течение 25 мин, затем сыворотку удаляют, пасту высушивают. Выход белка составляет 33%. Белковый препарат имеет вид рассыпчатого порошка с содержанием, %: протеин 92,0; сумма незаменимых аминокислот 31,2; клетчатка 0,7; влага 7,0.

Высушенный препарат имеет хорошие органолептические показатели.

Пример 3. В измельченный до размера частиц не более 0,5 мм жмых или шрот клещевины вводят 0,5%-ный раствор щелочи при соотношении 1:8 и подвергают термической обработке при 60^oС в течение 45 мин. Экстракцию проводят при постоянном перемешивании. Суспензию охлаждают до температуры 37^oС, засевают культурой L.buchneri 575 и помещают в термостат при 37^oС, культивируют в течение 19-20 час до формирования сгустка. Сквашенный белковый препарат имеет неплотный сгусток светло-коричневого цвета.

Сквашенный экстракт нагревают до 90^oС в течение 20 мин, затем сыворотку удаляют, пасту высушивают. Выход белка составляет 29%.

Белковый препарат имеет вид рассыпчатого порошка, светло-коричневого цвета с содержанием, %: протеин 89,0; сумма незаменимых аминокислот 30,0; клетчатка 0,7; влага 7,0.

Высушенный препарат имеет хорошие органолептические показатели.

Пример 4. В измельченный до размера частиц не более 0,5 мм жмых или шрот клещевины вводят 0,5%-ный раствор щелочи при соотношении 1:11 и подвергают термической обработке при 80^oС в течение 40 мин. Экстракцию проводят при постоянном перемешивании. Суспензию охлаждают до температуры 37^oС, засевают культурой L.buchneri, 29 + S.diacetilactis, S-36 и помещают в термостат при 37^oС, культивируют в течение 4,0-4,5 час до формирования сгустка. Сквашенный белковый препарат имеет плотный сгусток кремового цвета.

Сквашенный экстракт нагревают до 100^oС в течение 25 мин, затем сыворотку удаляют, пасту высушивают. Выход белка составляет 33%. Белковый препарат имеет вид рассыпчатого порошка кремового цвета с содержанием, %: протеин 91,0; сумма незаменимых аминокислот 39,5; клетчатка 0,7; влага 7,0.

Высушенный препарат имеет высокие органолептические показатели.

Пример 5. В измельченный до размера частиц не более 0,5 мм жмых или шрот клещевины вводят 0,5%-ный раствор щелочи при соотношении 1:11 и подвергают термической обработке при 90^oС в течение 40 мин. Экстракцию проводят при постоянном перемешивании. Суспензию охлаждают до температуры 37^oС, засевают культурой L. buchneri, 29 + S.diacetilactis, S-36, помещают в термостат при 37^oС и культивируют в течение 4,0-4,5 час до формирования сгустка. Сквашенный белковый препарат имеет неплотный сгусток кремового цвета.

Сквашенный экстракт нагревают до 100^oС в течение 25 мин, затем сыворотку удаляют, пасту высушивают. Выход белка составляет 35%.

Белковый препарат имеет вид рассыпчатого порошка, кремового цвета с содержанием, %: протеин 95,0; сумма незаменимых аминокислот 39,7; клетчатка 0,7; влага 7,0.

Высушенный препарат имеет высокие органолептические показатели.

Источники информации 1. US Патент 292096, кл.426-44, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР 1177966, A 23 J 1/12, 1986.

Формула изобретения

Способ получения белкового препарата из токсичного шрота клещевины, предусматривающий экстракцию сырья, отделение экстракта и выделение из него белка, отличающийся тем, что экстракт сбраживают смесью молочнокислых бактерий родов Lactobacillus и Streptococcus в течение 4,0-20,0 ч, затем нагревают до температуры 50-100°С в течение 5-25 мин, сыворотку удаляют.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2