Спосіб одержання білково-ліпидного комплексу з твердої рослинної сировини

1. Способ получения белково-липидного комплекса из твердого рас тительного сырья, включающий непрерывное смешивание рас тительного сырья с экстрагирующим агентом с образованием сус пензии и пос леду ющее разделение последней на твердофазный ос таток и жидкую фазу, содержащую белковолипид ный комплекс, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качес тве экс трагирующего агента ис пользу ют побочный молочный продукт, при э том побочный»молочный проду кт перед смеш иванием нагревают от 80°С до кипения, д овод я рН д о нейтрального д обав лением щелочи, а рас тительное сырье и побочный молочный продукт смеш ивают в соотношении 1:4-1. 10 кг/ л. 2. Способ по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что образованну ю сус пензию перед разделением выдерживают при температу ре не менее 75°С не менее 2 мин. 3. Спос об по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качес тве рас тительного сырья ис пользуют соевые бобы. 4. Способ по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве побочного молочного про дукта используют подсырную сыворотку. П р и о р и т е т по п у н к т а м : 09.08.88 по пп. 1, 3 и 4 15.06.88 поп. 2 С > О со Изобретение относится к пищевой промыш леннос ти и может быть использовано при экс тракции с табильных, съедобных белково-липидных пищевых продуктов из рас тительного сырья с помощью жидких побочных продуктов молочного производства, используемых в качес тве жидкой экс трагирующей сред ы. Данное изобретение кас аетс я также съедобных продуктов, в час тнос ти эмульгаторов, образующихся в результате экстракционной обработки целевых с оевых бобов сырной с ывороткой. Цель изобретения - повыш ение ус тойчивос ти белково-липид ного комплекса. Изобретение направлено на получение стабильного белково-липид ного э кс тракта из твердого рас тительного с ырья пу тем следующих операций: (а) непрерывной под ачи указанного рас тительного материала и жидких побочных продуктов молочного производс тва в отно с итель ном с о о тнош ени и с у х ое вещ ес тво: жид кос ть п рим ер но о т 1: 4 д о 1: 10 в высокоимпу льсное смесительное устройс т во для получения суспензии; (б) разделении указанной суспензии на жид кую фазу , с од ержащу ю рас твор с та бильного белково-липидного экс тракта, и тверд офазный ос таток. Жидкие побочные продукты молочного производс тва, которые могу т быть использованы д ля экс тракции пита тельных ве О з 11073 щ ес тв, с оглас но д анному изобретению, включают обезжиренное молоко и с ырную сыворотку. Сырная с ыворотка предс тавляет собой ту час ть молока, из которой удалены белковые с ос тавляющие и/ или жир в про- 5 цессе производс тва конкретных сыров, таких как с ыр в упаковке, чедд ер, мозарелла и т.п. Целый ряд побочных продуктов молочного производства, которые могут быть использованы д ля экс тракции белков и жиров 10 из рас тительного сырья, такие как обезжиренное молоко, сами по себе поддаются сушке и могу т быть легко перевед ены в жидкое состояние путем добавления воды. Такие обратимофазные жидкие побочные продукты 15 молочного производства также могу т быть использованы в способе данного изобретения. Рас тительное сырье, использу емое в данном изобретении, включает зерно х лебных злак ов различной с тепени очис тки, такое 20 как цельное зерно или "мука", из которой полнос тью или частично удалены перикарпий, высевки или шелуха и введен эндосперм в вид е тонк од ис перс ного порошка с помощью мельницы или аналогичных операций. 25 Зерна хлебных злаков, которые могут быть ис пользованы, включают пш еницу, овес, рожь, ячмень, рис, куку рузу и т.п., а также муку из э тих продуктов. Помимо зерна х лебных злаков, могу т 30 быть использованы бобоеые, такие как чече вица, бобы, горох огород ный и масляничное семя, отдельно или в сочетании с хлебными злаками в качестве растительного сырья, под лежащего экстрагированию. Термин "мас ля- 35 ничное семя" относитс я к тем культу рам, ко торые сод ержат значительное количес тво липид ов и используются как промышленный источник рас тительных масел, применяемых в качестве пищ евых продуктов, кормов и тех- 40 нических мас ел. Наиболее рас прос транен ные мас ляничные ку льту ры: соя, земляной орех, семена подсолнечник а, канола (капуст ное семя), кунжут, сафлор, семя хлопчатника . и кукурузное семя, '♦ 45 Мас ляничные ку льтуры, особенно соя, являю тся предпочтительным рас тительным сырьем из-за значительного содержания в них как липид ов, так и белков. Э ффективнос ть с пос оба д анного изо- 50 бретения обус ловлена неожид анным преимущ ес твом жид ких побочных прод уктов молочного производс тва, в час тнос ти, с ырной сыворотки, с точки зрения такого комплексообразования липид ов по сравнению с 55 водными или щелочными водными сис темами рас творителей. Соглас но предпочтительному варианту осуществления способа д анного изобретения, сыворотку сладкого сыра или смесь сы вороток с ладкого и кис лого с ыров сначала нагревают д о температуры, лежащей в пределах от 85°С до температуры кипения, а рН доводят до величины, лежащей между 7 и 8, путем добавления сильного водного раствора гид роксид а натрия. Обе операции нагревания с ыворотки и д овед ение рН могу т осуществлятьс я в режиме "ин лайн", когд а сырную сыворотку нагревают в теплообменнике, а затем рН нагретой с ыворотки д оводят до ну жного значения пу тем инж екции щелочного рас твора в поток сывороточного рас творителя, вых одящий из теплообменника и пос ту пающ ий в выс ок оимпу льс ное смесительное устройс тво. Нагревание сырной с ыворотки можно также осущес твлять период ическим спос обом, при котором сыворотку сначала нагревают в объеме массы и рН доводят после или в течение операции нагрева. Соевые бобы и нагрету ю сыворотку в соответс твующем, заранее заданном соотнош ении, но не более 1 кг с оевых бобов на 1 л с ыворотки, одновременно под ают в высокоимпульсное смесительное ус тройс тво, такое как молотковая мельница Fltzpat rlck или дисинтегратор Reltz. При соотношениях тверд ого вещес тва к экс трагирующему рас твору больше чем 1:4 обычно образуютс я смес и, которые нед ос таточно жид кие д ля э ффективного осуществления процесса экстракции. Выс окоимпу льс ное смесительное устройс тво снабжено с итом с отверс тиями размером при б лизи те льно 0, 04 д юйм а (0,018 см). Размер отверс тий в э том с ите обес печивает практичес кое равновес ие между э ффективнос тью экс тракции белков в пред елах очень короткого промежу тка времени и легкостью последующего отделения белково-липидного экс тракта от нерас творимого ос татка. Соевые бобы и сывороточный растворитель находятся в дис интеграторе не свыше того времени, которое необходимо д ля прохождения полученной суспензии через сито в емк ос ть д ля хранения. Затем суспензию из емкос ти д ля х ранения нак ачивают в трубопровод, в котором она находится примерно от 0 д о 2, 5 мин, а затем с обирают в приемник е, из которого перек ачивают в центробежный сепаратор. Для обработки суспензии предпочтителен центробежный сепаратор с откидной корзиной непрерывного д ейс твия, но могу т быть использованы отс тойник или другое разделительное ус тройство. Продуктами этой операции являю тся осветленный эмульгированный экс тракт (легкая фаза) и нерастворимый остаток (тяжелая фаза). Тяжелую фазу можно непосредствен 11073 но высушить или ее можно сначала промыть од ин или несколько раз свеж ей с ырной с ы вороткой и повторно центри фугировать и получить некоторое д ополнительное коли чество продукта легкой фазы. 5 Легкую фазу и промывочные экс тракты, ес ли такие ес ть, концентриру ют под вакуу мом, а затем перекачивают предпоч тительно с помощью гомогенизирующего нас ос а, в обычную распылительную сушилку, где про- 10 дукт высушивается в условиях, не вызывающих пригорання во время операции сушки. Высуш енный э кс трак т может быть ис пользован в пищевой и кормовой промыш леннос тях из-за с од ержания в нем жиров, 15 белков и лактозы. Он характеризуется значительно улучшенным запахом по сравнению с зеленым бобовым запахом обычной соевой муки и, кроме того, сод ержит высококачес твенные молочные белки, введенные из сыво- 20 роточной экс трагирующей сред ы. Од нако экстракт особенно рекомендован д ля использования в качестве агента для с табилизации комбинации мас ло/вода в супах, приправах для салатов, фармацевтических препаратах, 25 косметике и т.п. Этот экс тракт можно также использовать в качестве носителя для растворимых в жирах органических соед инений, таких как инс ек тицид ы и гербициды. Тяж елая фаза (ос таток) содержит значи- 30 тельное количес тво белка - 25% или выше и может быть использована в качес тве пита тельной д обавки в муке д ля выпечки и кор мах. 35 Отличительные ос обеннос ти данного изобретения иллюс трируются в следующих примерах. П р и м е р 1. Ц елевые соевые бобы и рас твор д ля экс тракции непрерывно под а- 40 вали в молотковую мельницу Fitz patrlck с относ ительным расх од ом 0, 74 кг/ мин и 7, 4 л/мин. Рас твор для экс тракции предс тавлял собой предварительно нагретую, нейтрали зованную с ырну ю с ыворотку, полу ченную 45 из 70% с ладкой с ыворотки пос ле производ ства чедд ера и 30% кис лотной с ыворотки пос ле производс тва сыра в у паковке. Жид кую с ыворотку, х ранящу юся при понижен ной температуре порядка 3°С, нагрели д о 50 80°С в теплообменнике непосредс твенно пе ред использованием. Поток нагретой сыво ротки нейтрализовали пу тем д обавления водного раствора гид роксид а натрия (20 г/л) со скорос тью 6 л/ч. 55 Мельница работала с экраном (ситом) с размером отверс тий 0, 018 см, и рН суспензии час то проверяли, ч тобы у бед иться, ч то величина его остается в пределах 7. В течение 2, 5 мин суспензию держали в трубопровод е при темп ера ту ре 75 °С, отку д а ее перекачивали в центробежный сепаратор с откидной корзиной непрерывного д ейс твия со скорос тью 24 кг/мин. В с епараторе, работающем с о скорос тью 5000 об/ мин, осу щ ес тв и л и разд е л ен ие р ас тво ри мо й и нерастворимой фаз. Легкую фазу (содержащую растворимые компоненты) сконцентрировали под вакуу мом в испарителе АР У со скорос тью, несколько большей 76 л/ ч (20 гал/ ч), чтобы снизить объем жидкос ти с 45 галлонов (170 л) до 17 галлонов (64,4 л). Затем сконцентрированную легкую фазу высуш или в распылительной суш илке Proctor Schwartz со скорос тью 16 галлонов в час (60,5 л/ ч) при температу ре воздух а на входе 260°С и температуре воздуха на выходе 85°С. Ус тановлено, что высушенный экс трак т (легкая фаза) сос тоит из 34% белка и 13, 3% липид а. Большую час ть ос татка сос тавляе т лактоза из с ырной с ыворотки, использованной в качес тве рас творителя. Существенным фак тор ом яв ляе тс я то, ч то 9 3% содержания липида в экс тракте не вымывается петролейным э фиром, т.е. 93% липида, содержащегося в продукте, образует комплекс с белком. Установлено, что высушенный остаток (тяжелая фаза) имеет содержание белка 28,2%. П р и м е р 2. Тех нологические условия были те же, что в примере 1, за исключением того, что использовали более высокие значения расх од ов (с оевые бобы 1, 7 кг/мин и сырная сыворотка 18,7 л/мин) и более высокую температу ру экс трагирующего рас твора - 85°С. Соотнош ение с оевых бобов к сырной с ыворотке ос тавалось порядка 1:10, как в примере 1. В расчете на общее количес тво рас творимых веществ в осветленном экстракте выход белка по исходному сод ержанию бобов составил 71%. Содержание белка в высушенном экс тракте и сух ой тяжелой фазы сос тавило 30 и 27% соответс твенно. Белок, вводимый в продукты сывороточ ной экс трагиру ющей с ред ой, вх од ит преимущественно в ту или иную легкую фазу и тяжелую фазу, в зависимос ти от выбранной температу ры переработки. Было замечено, что при температу рах 90°С и больше сырная сыворотка образовывала ос адок, и как установлено, доля белка в тяжелой фазе возрас тала за счет легкой фазы. Соответс твенно, хотя сыворотка может быть использована в качес тве экстрагиру ющ е й с р ед ы пр и бо л е е в ыс о к о й температуре, молочный белок может быть введен в ос таток или тяж елую фазу скорее, чем в высушенный экстракт в этих условиях. 7 П р и м е р З . Были использованы еледующие параметры процесса: расход соевых бобов 1,76 кг/мин и сырной сыворотки 10,8 л/мин, т.е. их соотношение составило 1:6, те мпература нагретой сырной сыворотки 95°С, остальные технологическ ие параметры были аналогичны те м, что в Упорядник Замовлення 4046 11073 5 8 примере 1. Установлено, что доля белка в растворимых составляющих высушенного экстракта составляла 30% и содержание липидов-14,2%. Экстракта петролейним эфиром пок аз а ла, ч то в этих условия х в комплексообразование вступает всего 61% липидов. Техред М.Моргентал Коректор М. Самборская Тираж Підписне Державне па тентне ві домство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 « Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101