Патент способ получения белкового ко

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ ПОДСОЛНЕЧНОГО ШРОТА Российский патент 2003 года по МПК A23K1/14

Описание патента на изобретение RU2218811C2

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 ч. Экстракцию проводят в течение 18-22 мин при 49-51 o С. Экстракт пастеризуют при 92 o С в течение 30-40 мин (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 выделения белка из подсолнечникового шрота путем экстрагирования белка в щелочном растворе, пропуская экстракт через ультрафильтрующие мембраны и осаждения белка кислотой, все операции проводили в атмосфере инертных газов (Источники пищевого белка/ Под. ред. В.Н. Сайфоры. М.: Колос, 1979. С. 108).

Однако данный способ невозможно использовать при промышленном получении белковых веществ из шрота, так как для его реализации требуется дорогостоящее оборудование (блок для ультрафильтрации, устройство для обеспечения пропускания инертного газа), все это значительно удорожает технологию и конечный продукт. Кроме того, вызывает сомнение, что при этих условиях возможно получение белка из шрота с высоким выходом. Все это исключает возможность использования этой технологии для получения белкового концентрата из шрота подсолнечника, используемого в кормопроизводстве.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ получения белка из шрота подсолнечника, включающий экстракцию белка из шрота подсолнечника раствором, содержащим хлористый натрий, затем раствором, содержащим гидрооксид натрия, отделение нерастворимого осадка, осаждение раствором соляной кислоты, высушивание на распылительной сушилке воздухом, а нерастворимый осадок шрота высушивают и используют на корм животным. (Технология пищевых производств / Под ред. Ковальской Л.П.. М.: Колос, 1997. С. 462, 463. — прототип).

Однако в известном способе белок из шрота экстрагируется сначала водным раствором хлористого натрия, а затем гидрооксидом натрия, что дает большие потери в процессе использования нескольких экстрагентов в связи с многоступенчатостью процесса. Кроме того, с экологической точки зрения, большой объем водных растворов экстрагента затрудняет использование этой технологии на практике в связи с проблемой их утилизации или регенерации, а также значительно удорожает белковый концентрат и не дает возможность, с экономической точки зрения, использования его в производстве.

Известные способы не позволяют получать белковый концентрат с минимальными затратами реагентов.

Техническим решением задачи является повышение выхода белковых веществ за счет более полной экстракции, уменьшение потерь в процессе производства и упрощение технологической схемы.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения белкового концентрата из шрота, включающем экстракцию белка из шрота в течение 50-70 мин раствором, содержащим хлористый натрий и гидрооксид натрия в соотношении, мас. %:
Хлористый натрий — 5,8-6,2
Гидроксид натрия — 0,3-0,5
Вода — Остальное
из расчета 1 вес. ч. шрота к 7-8 вес. ч. экстрагента, отделение экстракта, обработку экстракта раствором соляной кислоты до осаждения белка, при PH 3-4 отделение нерастворимого белкового осадка, его высушивание на распылительной сушилке воздухом.

Заявленный способ получения белкового концентрата отличается иными параметрами рабочих раствора для экстракции, что повышает выход белковых веществ за счет сокращения потерь при экстракции, уменьшении расхода воды, времени обработок, а также за счет упрощения технологической схемы.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемых технических решении 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 из подсолнечного шрота реализуется следующим образом.

Пример 1. Способ получения белкового концентрата осуществлялся в лаборатории кафедры биотехнологии, биохимии и биофизики кубанского госаграрного университета. В холодную водопроводную воду объемом 10 литров вносят поваренную соль массой 600 г, гидрооксид натрия массой 40 г и перемешивают до полного растворения солей. В солевой раствор вносят подсолнечниковый шрот массой 1,3 кг и перемешивают. Полученную в рабочем растворе взвесь шрота перемешивают на лабораторном встряхивателе в течение 60 мин при 100 об/мин и относительной амплитуде 3. Экстрагент отделяют через фильтр с использованием вакуумного водоструйного насоса. В качестве фильтра используют несколько слоев хлопчатобумажной ткани. После отделения экстракта в него вносят соляную кислоту до конечного значения раствора, равного 3,5 ед водородного показателя. При этом белки достигают изоэлектрического состояния, теряют свою растворимость и выпадают в осадок. Осадок белка отделяют фильтрованием, сушат в сушильном шкафу и измельчают на лабораторной мельнице. Выход белкового концентрата составляет 28,1%.

Пример 2. Способ получения белкового концентрата осуществлялся на птицефабрике «Новомышастовская» Красноармейского района Краснодарского края. В емкость, содержащую 200 литров водопроводной воды, вносят поваренную соль массой 12 кг, гидрооксид натрия массой 0,8 кг и механически перемешивают до полного растворения солей. В солевой раствор вносят подсолнечниковый шрот массой 27 кг. Полученную композицию периодически перемешивают в течение 60 мин с помощью пропеллерной мешалки. Экстрагент отделяют через фильтр с использованием промышленного вакуума. В качестве фильтра используют один слой хлопчатобумажной ткани типа «мешковина». После отделения экстракта в него вносят техническую соляную кислоту до конечного значения раствора, равного 3,5 ед водородного показателя. При этом белки достигают изоэлектрического состояния, теряют свою растворимость и выпадают в осадок. Осадок белка отделяют фильтрованием, сушат в распылительной сушилке на линии по сушке яичного порошка. Сухой белковый концентрат упаковывают в водонепроницаемую тару. Выход белкового концентрата составляет 27,5%.

Для получения белкового концентрата из шрота подсолнечника экстракцию белка раствором, содержащим хлористый натрий и гидрооксид натрия, проводят в течение 50-70 мин. Если экстракция будет проводиться менее 50 мин, то белок, находящийся в шроте, не весь растворится в растворе, а значит, потери при производстве увеличатся. Если экстракция будет проводиться более 70 мин, то концентрация белка в экстрагенте не увеличится, а затраты времени неоправданно возрастут. Для того чтобы процесс экстракции проходил достаточно эффективно, оптимальное время экстракции должно составлять 60 мин. Раствор для экстракции содержит хлористый натрий в концентрации 5,8-6,2%. Если содержание хлористого натрия в растворе составит менее 5,8%, то ионная сила раствора будет недостаточна для растворения глобулиновой фракции белка, которая составляет основную часть запасных белков подсолнечникового семени. Если содержание хлористого натрия в растворе составит более 6,2%, то выход продукта увеличивается незначительно, а расход экстрагента возрастет, и при этом конечный продукт будет низкого качества за счет высокого содержания соли. Оптимальной концентрацией хлористого натрия в растворе является 6,0%. Раствор для экстракции содержит гидрооксид натрия в концентрации 0,3-0,5%. Если содержание гидрооксида натрия в растворе составит менее 0,3%, то этой величины недостаточно для обеспечения такого качественного состояния раствора, при котором большинство белков шрота будет находиться в растворенном состоянии. Если содержание гидроксида натрия в растворе составит более 0,5%, то расход реагента неоправданно возрастет, а качество конечного продукта снизится за счет интенсивного неферментативного окисления полифенольных соединений (в частности, хлорогеновой кислоты), происходящего при высоких значениях рН. Оптимальной концентрацией гидрооксида натрия в растворе является 0,4%. Соотношение шрота и раствора при экстракции должно составлять: 1 вес. ч. шрота к 7-8 вес. ч. экстрагента. Если одну весовую часть шрота экстрагировать менее чем в 7 вес. ч. раствора, то этой массы раствора будет недостаточно для максимального перехода белка в растворенное состояние и выход белка будет занижен, а технологический процесс значительно усложнен за счет густоты рабочей смеси. Если одну весовую часть шрота экстрагировать более чем в 8 вес. ч. раствора, то объемы сточных вод резко возрастут, а расход реагентов будет неоправданно завышен. Оптимальным соотношением шрота и раствора при экстракции будет составлять: 1 вес. ч. шрота к 7,5 вес. ч. экстрагента. Из растворителя белок осаждают раствором соляной кислоты до конечного рН 3-4. Если значение рН будет менее 3 ед, то расходы реагента неоправданно возрастут, а количество конечного продукта увеличится крайне незначительно в связи с профилем растворимости протеиновой фракции. Если значение рН будет более 4 ед, то часть белков останется в растворе и выход конечного белка будет занижен, так как изоэлектрическая точка для большинства белков из шрота будет ниже. Оптимальным значением рН раствора для осаждения белка является 3,5%.

Похожие патенты RU2218811C2

название	год	авторы	номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЙ ДОБАВКИ ИЗ ШРОТА	2004	Кощаев Андрей Георгиевич Плутахин Геннадий Андреевич Петенко Александр Иванович Кощаева Ольга Викторовна Ткачев Владимир Владимирович	RU2268613C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЙ ДОБАВКИ ИЗ ГОРОХА	2004	Кощаев Андрей Георгиевич Плутахин Геннадий Андреевич Петенко Александр Иванович Кощаева Ольга Викторовна Ткачев Владимир Владимирович	RU2268612C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ	2004	Кощаев А.Г. Плутахин Г.А. Петенко А.И.	RU2266680C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОГО БЕЛКОВОГО ИЗОЛЯТА ИЗ ПОДСОЛНЕЧНОГО ШРОТА	2007	Лобанов Владимир Григорьевич Кудинов Павел Игнатьевич Бочкова Лидия Константиновна Щеколдина Татьяна Владимировна Чалова Ирина Александровна	RU2340203C1
Способ получения белкового гидролизата из подсолнечного шрота	1983	Милютин В.Н. Фоменко И.М. Рожков Е.В. Гончаров А.В. Пасхалова Л.В. Харабаджахьян Г.Д. Копылов В.А. Буряков Б.Г. Шеремет О.В.	SU1081843A1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОДСОЛНЕЧНОГО ИЛИ РАПСОВОГО ШРОТА (ВАРИАНТЫ)	2013	Герман Александр Иванович	RU2538147C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ БИОМАССЫ МИКРОВОДОРОСЛИ РОДА CHLORELLA	1992	Альбицкая О.Н. Задорин Н.Н. Масленникова В.Г. Мещерякова А.Л. Пискунова А.В.	RU2044770C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО БЕЛКОВОГО ИЗОЛЯТА ИЗ ПОДСОЛНЕЧНОГО ЖМЫХА	2011	Безверхая Наталья Сергеевна Ильчишина Нелли Викторовна	RU2483565C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО ПРОДУКТА С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ БЕЛКА ПУТЕМ ОБОГАЩЕНИЯ ПОДСОЛНЕЧНОГО ШРОТА БЕЛКОМ ДРОЖЖЕЙ САХАРОМИЦЕТОВ	2014	Кислов Сергей Васильевич	RU2561535C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА	2001	Петенко А.И. Татарчук О.П. Кощаев А.Г.	RU2195836C1

Реферат патента 2003 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ ПОДСОЛНЕЧНОГО ШРОТА

Изобретение предназначено для использования в кормопроизводстве. Способ получения белкового концентрата из подсолнечного шрота, включающий экстракцию белка из шрота в течение 50-70 мин раствором, содержащим хлористый натрий и гидрооксид натрия в соотношении, мас.%: хлористый натрий 5,8-6,2; гидрооксид натрия 0,3-0,5; вода остальное, из расчета 1 вес.ч. шрота к 7-8 вес.ч. экстрагента, отделение экстракта, обработку экстракта раствором соляной кислоты до осаждения белка при рН 3-4, отделение нерастворимого белкового осадка, его высушивание на распылительной сушилке воздухом. Способ позволяет повысить выход белковых веществ за счет более полной экстракции, уменьшить потери в процессе производства и упростить технологическую схему производства.

Формула изобретения RU 2 218 811 C2

Способ изготовления белкового концентрата из подсолнечного шрота, включающий экстракцию белка из шрота, отделение экстракта, обработку экстракта раствором соляной кислоты до осаждения белка, отделение нерастворимого белкового осадка, его высушивание на распылительной сушилке воздухом, отличающийся тем, что экстракцию белка проводят в течение 50-70 мин раствором, содержащим хлористый натрий и гидрооксид натрия в соотношении мас.%:

Хлористый натрий 5,8-6,2

Гидрооксид натрия 0,3-0,5

из расчета 1 вес. ч. часть шрота к 7-8 вес. ч. экстрагента, а обработку экстракта раствором соляной кислоты проводят до рН 3-4.

Источник

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫВОРОТОЧНОГО БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА Российский патент 1995 года по МПК A23C21/00 A23J1/20

Описание патента на изобретение RU2032350C1

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве сывороточных белковых концентратов.

Известен способ получения сыворотки деминерализованной, включающий сепарирование сыворотки, пастеризацию, охлаждение, сгущение до массовой доли сухих веществ 22-24% охлаждение и электродиализ при температуре 49-51 о С, пастеризацию и хранение при 3-5 о С не более 72 ч с момента выработки [1]
Известен способ получения сывороточного белкового концентрата, предусматривающий сбор сыворотки, подогрев, осветление (отделение частиц белка и жира при температуре 38 ± 2 о С), пастеризацию при 73-75 о С с выдержкой 15 с, охлаждение, при необходимости промежуточное хранение, микрофильтрацию, ультрафильтрацию и пастеризацию концентрата [2]
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения белка сывороточного растворимого сухого, предусматривающий осветление сыворотки, пастеризацию при 74-75 о С с выдержкой 15 с, охлаждение до 8-10 о С или 50-55 о С, ультрафильтрацию до содержания сухих веществ в концентрате 23-26% диафильтрацию и сушку [3]
К недостаткам способа относятся возможность повторного обсеменения сыворотки при разбавлении водой перед диафильтрацией, неполное освобождение от солей, зависящее от селективной способности мембран.

Целью изобретения является повышение качества концентрата за счет повышения деминерализации, снижения уровня обсемененности микроорганизмами, удаления не только солей в молекулярной форме, но и заряженных радикалов.

Поставленная цель достигается тем, что деминерализацию осуществляют методом электродиализа до электропроводности не более 19,0-23,0 Ом -1 . м -1 с последующей микрофильтрацией, а ультрафильтрацию ведут при температуре ниже 50 о С.

Способ осуществляют следующим образом.

Молочную сыворотку очищают от жира и казеиновой пыли при 36-40 о С. Массовая доля жира в сыворотке после сепарирования не превышает 0,1% Сыворотку пастеризуют при 70-74 о С с выдержкой 16-20 с и охлаждают до 18-22 о С. Пастеризованную сыворотку направляют на микрофильтрацию через мембраны с эффективным диаметром пор не менее 0,1 и не более 0,2 мкм. При этой же температуре проводят электродиализ до достижения массовой доли золы 0,6-0,75% Электропроводность сыворотки не должна превышать 19,0-23,0 Ом -1 м -1 . Деминерализованную сыворотку подогревают до температуры ниже 50 о С и подвергают ультрафильтрации с использованием мембран с эффективным диаметром пор 20-40 нм до массовой доли сухих веществ в концентрате 15-17% Концентрат пастеризуют при 63-65 о С с выдержкой 30 мин или 70-74 о С с выдержкой 16-20 с. Концентрат охлаждают до 6-10 о С.

Использование микрофильтрации позволяет удалить микроорганизмы, сохранившиеся после пастеризации за счет защитного действия белковых частиц, на которые эти микроорганизмы оседают, а также удалить агрегированные микроорганизмы. Электродиализ при заявленных параметрах позволяет деминерализовать сыворотку до содержания в ней золы до 0,6-0,75% При этом происходит раскисление сыворотки, что позволяет значительно интенсифицировать последующий процесс ультрафильтрации за счет снижения поляризационного слоя. При этом снижается расход электроэнергии и значительно ускоряется технологический процесс при улучшении качества концентрата. Использование указанных режимов ультрафильтрации позволяет снизить денатурацию белка, т. е. ведет к повышению питательной ценности продукта.

П р и м е р 1. 14500 кг сыворотки подогревают до 38 о С и сепарируют. Содержание жира в сыворотке 0,05% Сыворотку пастеризуют 20 с при 72 о С, охлаждают до 20 о С, проводят микрофильтрацию через мембраны с эффективным диаметром пор 0,2 мкм, затем сыворотку направляют на деминерализацию при этой же температуре. По окончании процесса содержание золы в сыворотке составляло 0,6% Деминерализованную сыворотку собирают в промежуточную емкость, затем подогревают до 49 о С и направляют на ультрафильтрацию, используют мембраны с диаметром пор 20 нм. Концентрирование ведут до массовой доли сухих веществ 15% Концентрат собирают в промежуточную емкость и направляют на пастеризацию, которую ведут 16 с при 74 о С. Полученный концентрат представляет собой однородную жидкость со специфическим сывороточным слегка сладковатым запахом. Цвет белка белый с кремовым оттенком. Количество готового концентрата составляет 1000 кг.

Пример 2. То же, что в примере 1. Температура ультрафильтрации 50 о С.

Похожие патенты RU2032350C1

название	год	авторы	номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫВОРОТОЧНОГО БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА	2005	Борисенко Людмила Алексеевна Храмцов Андрей Георгиевич Лодыгин Алексей Димтриевич Адоньев Александр Владимирович Евдокимов Иван Алексеевич Курилов Роман Иванович Тимофеева Наталья Владимировна Кокоева Вероника Сергеевна	RU2284701C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕВОДНО-БЕЛКОВОГО МОДУЛЯ ДЛЯ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ	1994	Крашенинин П.Ф. Хованова И.В. Соколова О.М. Гусейнова Л.Н.	RU2057452C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЙ ПАСТЫ	1994	Зубов В.П. Красильникова Е.А. Семенова В.П. Самойлов В.Н. Гераймович О.А. Гурский В.В.	RU2032349C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА УГЛЕВОДНО-БЕЛКОВОГО МОДУЛЯ ДЛЯ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ	1994	Крашенинин П.Ф. Гусейнова Л.Н. Соколова О.М. Хованова И.В.	RU2060677C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО МОЛОЧНОГО ПРОДУКТА	1991	Конаныхин А.В. Кравченко Э.Ф. Макарьин И.М.	RU2025077C1
Способ получения сывороточного полуфабриката для производства молочных безалкогольных продуктов питания	2020	Мамай Дмитрий Сергеевич Бабенышев Сергей Петрович Шипулин Валентин Иванович Борисенко Александр Алексеевич Мухамаджон Нурулло Иванец Вадим Андреевич Калинина Анастасия Сергеевна	RU2758352C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОГО БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА	2013	Богданова Екатерина Викторовна Пименов Юрий Алексеевич Чернышева Лариса Анатольевна Кахарова Екатерина Анатольевна Анпилогова Екатерина Валерьевна Лосев Анатолий Николаевич	RU2538171C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОЛИЗАТА СЫВОРОТОЧНЫХ БЕЛКОВ С ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ ГИДРОЛИЗА И ГИДРОЛИЗАТ СЫВОРОТОЧНЫХ БЕЛКОВ С ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ ГИДРОЛИЗА	2010	Круглик Владимир Иванович Зорин Сергей Николаевич Гмошинский Иван Всеволодович Никитина Наталья Евгеньевна Волкова Ирина Николаевна Ревякина Наталья Викторовна Москалева Дарья Викторовна	RU2428047C1
Способ производства молочного продукта	2015	Бурцев Дмитрий Геннадьевич Дыкало Николай Яковлевич Бурцев Геннадий Викторович Анисимов Георгий Сергеевич	RU2608151C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СЫВОРОТОЧНОГО КОНЦЕНТРАТА	2014	Волкова Татьяна Алексеевна Белов Николай Анатольевич Юдова Елена Петровна Бунтури Надежда Алексеевна Вагачёва Наталья Владимировна	RU2564119C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫВОРОТОЧНОГО БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА

Использование: в молочной промышленности при получении белковых концентратов. Сущность изобретения: способ включает сбор сыворотки, осветление, пастеризацию, охлаждение, микрофильтрацию, диафильтрацию до содержания золы 0,6 — 0,75% и электропроводности не более 19,0-23,0 Ом -1 ·м -1 . Деминерализованную сыворотку подогревают до температуры не более 50°С и при этой температуре проводят ультрафильтрацию до содержания сухих веществ 15 — 17%. Концентрат пастеризуют.

Формула изобретения RU 2 032 350 C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫВОРОТОЧНОГО БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА, включающий сбор сыворотки, ее осветление, пастеризацию, охлаждение, ультрафильтрацию, деминерализацию, отличающийся тем, что после охлаждения проводят микрофильтрацию сыворотки, деминерализацию сыворотки ведут методом электродиализа до содержания золы 0,6 0,75% и электропроводности не более 19,0 23,0 Ом — 1 · м — 1 , перед ультрафильтрацией сыворотку подогревают до температуры не более 50 o С и процесс ультрафильтрации ведут при этой температуре до массовой доли сухих веществ в концентрате 15 17% концентрат подвергают пастеризации.

Источник