Спосіб одержання протеінового концентрату із зеленої маси

1. Способ получения протеинового концентрата из зеленой массы, включающий ее измельчение, отделение сока путем прессования, нагревание его с последующим получением протеинового зеленого или бел ково-витами иного концентратов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что из протеинового зеленого или белково-витаминного концентрата дополнительно удаляют радионуклиды промыванием этих продуктов раствором солей, содержащим ионы Са+2 и К + в виде раствора солей хлористого кальция и хлористого калия в концентрациях 10"3 - Ю М соответственно. 2. Способ по п . 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что промывку белково-витаминного концентрата проводят при гидромодуле 150 в течение 5-120 минут. 3. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что после получения белково-витаминного концентрата из раствора выделяют цитоплазматическую фракцию белков, из которой удаляют радионуклиды аналогично удалению их из белково-витаминного концентрата. 4. Способ по пп. 1,3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что промывку протеинового зеленого концентрата и цитоплазматической фракции белков проводят при гидромодуле 1 100 в течение 30-240 минут. Изобретение относится к области сельскохозяйственной технологии получения протеиновых концентратов из вегетативных органов зеленых растений. В качестве прототипа выбран способ получения протеиновой кормовой добавки из зеленой массы [1], предусматривающий измельчение и прессование зеленой массы, в результате которых получают спрессованную массу и зеленый сок. В результате нагрева сока до температуры 70°С с последующим отделением осадка суммар ной фракции растительных белков получают протеиновый зеленый концентрат. Нагрев зеленого сока до температуры 50°С вызывает коагуляцию хлоропластной фракции белков - белково-витаминного концентрата. Получаемый после отделения белково-витаминного концентрата частично депротеинизированный сок подкисляют, при этом коагулируют и переходят в осадок растворимые цитоплазматические белки. Получаемые продукты имеют пастообразную консистенцию, легко диспергируют • о со о I 9778 ся и могут быть дезактивированы в отличие от исходной зеленой массы. В случае переработки загрязненной радионуклидами зеленой массы сам процесс ее фракционирования является недостаточно эффективным для получения очищенных от радиоактивных веществ протеиновых концентратов. В основу изобретения поставлена задача создания способа получения протеинового концентрата из зеленой массы, при котором протеиновый зеленый концентрат, белково-витаминный концентрат или цитоплазмзтическую фракцию белков промывают раствором солей хлористого кальция и хлористого калия в концентрациях 10~3 10 М, причем, промывку белково-витаминного концентрата проводят при гидромодуле 1-50 в течение 5-120 минут, а протеинового зеленого концентрата и цитоплазматической фракции белков при гидромодуле 1-100 в течение 30-240 минут, что обеспечивает дополнительное удаление радионуклидов, за счет чего существенно повышается качество белковых продуктов, полученных из загрязненной радионуклидами зеленой массы растений. Поставленная задача решается тем, что в способ получения протеинового концентрата из зеленой массы, включающий измельчение зеленой массы, отделение сока путем прессования, нагревание его с последующим получением протеинового зеленого или белково-витаминного концентрата, подкисление остаточного сока после отделения белково-витаминного концентрата для получения цитоплазматической фракции белков, согласно изобретению, вводится промывка этих продуктов раствором солей хлористого кальция и хлористого калия в концентрациях 10"3 ~ 10'1 М, причем промывку белково-витаминного коцентрата проводят при гидромодуле 1-50 в течение 5-120 минут, а промывку протеинового зеленого концентрата и цитоплазматической фракции белков при гидромодуле 1-100 в течение 30-240 мин. Следует отметить, что на этапе влажного фракционирования происходит перераспределение радионуклидов зеленой массы между пресс-остатком и зеленым соком. В результате, содержание радионуклидов в белково-витаминном концентрате снижается по сравнению с исходной зеленой массой. Аналогичное явление происходит при изоэлектрическом осаждении пищевого белка, когда радионуклиды коричневого сока перераспределяются между осадком цитоплазматической фракции белков и супернатантом. Осадки белковых продуктов 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 промывают солевыми растворами, содержащими ионы кальция и калия при рН 4,0. При этом происходит замещение радионуклидов, содержащихся в осадках, на нерадиоактивные ионы Са 2 + и К+. Кислотность промывочного раствора способствует десорбции радиоактивных изотопов с поверхности частиц осадка. В результате происходит обмен ионов между осадками и промывочным раствором, при котором радиоактивность осадка существенно снижается Способ поясняется конкретными примерами. Эксперименты проводились с протеиновыми концентратами, полученными из образцов листостебельной биомассы, отбираемых в зоне аварии Чернобыльской АЭС (см. Ново-Шепеличи) в 1987 году. Зеленую массу (с уровнем суммарной радиоактивности 6,26 мк Ки/кг сухих веществ) измельчали, отжимали из нее зеленый сок. Полученный зеленый сок нагревали до 50°С и выдерживали при этой температуре в течение 3 минут. Для отделения БВ К зеленый сок после нагревания центрифугировали в течение 10 минут при 3000 об/мин. Полученный после отделения БВК остаточный сок подкисляли до рН 4,0 и центрифугированием (3000 об/мин, 10 мин) отделяли коагулят ЦПФ. Для получения ПЗК зеленый сок, полученный при отжиме измельченной зеленой массы нагревали до температуры 80°С, выдерживали при этой температуре 3 мин и затем отделяли осадок ПЗК центрифугированием при 3000 об/мин в течение 15 мин. Как видно из таблицы 1, в диапазонах значений гидромодуля 1...50, времени экспозиции 5... 120 минут в концентрации солей СаСІг и КСІ в промывочном растворе 1О~3...1О* М и достигается существенное снижение уровня суммарной радиоактивности осадка белково-витаминного концентрата (БВК). При гидромодуле 0,5 или времени экспозиции при промывке 1 мин, или концентрации солей 10~4 М, уровень суммарной радиоактивности белково-витаминного концентрата превышает предельно допустимый уровень, и, следовательно, эффективность дезактивации оказывается недостаточной. При гидромодуле 100 снижение радиоактивности ЦПФ по сравнению с гидромодулем 50 не наблюдается. В то же время чрезмерное увеличение объема промывочного раствора вызывает перерасход воды и, следовательно, является нецелесообразным. Аналогичный эффект насыщения наблюдается при концентрации солей в рас 9778 Аналогичный анализ данных эксперитворе больше 10"1 М ( в таблице 1-5x1 О*1). ментов был проведен для ЦПФ и ПЗК. Как Увеличение концентрации приводит к неовидно из таблицы 2, необходимый эффект боснованному перерасходу солей СаСІг и снижения суммарной радиоактиновсти КСІ, что также является нецелесообразным. ЦПФ и ПЗК за счет промывки солевыми При продолжительности промывки борастворами наблюдается в диапазоне зналее 120 минут снижение уровня радиоактивчений гидромодуля от 1 до 100, времени ности БВК не наблюдается. В то же время, экспозиции от 30 минут до 240 минут и конс возрастанием продолжительности процентрации солей 10"3 М...10"1 М. мывки, соответственно возрастают потери белка в БВК за счет гидролиза. Следователь- 10 Выход за заявляемые пределы значено, увеличение экспозиции при промывке ний гидромудля, времени экспозиции и конБВК свыше 2 часов приводит к снижению центрации солей является нежелательным биологической ценности продукта и являетпо причинам, изложенным выше для случая ся нежелательным. БВК. Таблица 1 Исходная Гидромодуль промывки при продолжительности промывки 30 минут Продолжительность проПараметры, характеризующие эффективность дезакти- радиоактив- и концентрации солей СаСІг и КСІ в промывочном растворе 10 М мывки (мин) при гидромодуле 25,0 и концентрации ность БВК вации БВК за счет солей СаСІ2 и КСІ в промыпромывки солевым раство- до промывром ки (мкКи/ кг вочном растворе 10 М 25,0 5,0 0,5 1,0 50,0 100,0 1.0 сухих веществ) Суммарная радиоактивность DBK (мкКи/кг сухого 3,24 вещества) 9,01 • 10'1 2,76 • 10"' 2,76 • 10"* 2,0 • 10"' 2,8 • 10"' 5,01 2,9 • 10"' Содержание белка в препарате (%) 44,3 45,3 47,1 45,6 46,4 46,6 48,0 49,3 Продолжение табл.! Параметры, характеризую- Продолжительность промывки (мин) при щие эффективность дезакти- гидромодуле 25,0 и концентрации совации БВК за счет лей СаСІ2 и КСІ в промывочном раствопромывки солевым растворе 10 2 М 30,0 120,0 180,0 ром Суммарная радиоактивность БВК (мкКи/кг сухого вещества) Содержание белка в препарате (%) 2,8 • 10 1 2,78 • 10' 1 45,5 47,1 2,78 • 10"' 37,2 Концентраций солей СаСІг и КСІ в промывочном растворе (М) при гидромодуле 25 и продолжительности промывки 30,0 мин 10"4 16,5 • 10 '* 46,6 10"3 10* 2,9 • 10"' 2,8 • 10"' 2,79 • 10"' 2,79 • 10"' 47,1 47,4 46,9 45,2 5 • 10*1 10' Таблица 2 Параметры,характеризуюРадиоактивность прощие эффективность дезактидуктов до промывки вации ПЗК и ПБК за счет (мкКи/кг сухих в-в) промывки солевым раствором Гидромодуль промывке при продолжительности промывки 120 мин, концентрации солей СаСІг и КСІ в промывочном растворе 10 М Продолжител ьность промывки (мин) гидромодуль 50,0; концентрация солей СаСІг и КСІ в промывочном растворе 10 М 30,0 5,0 ЦПФ ПЗК 0,550,0 1,0 100 150 Суммарность радиоактивность ПЗК (мкКи/кг сухих в-в) 71,4 • 10 ' 5,2 • 10-1 2,9 • 10 ' 2.87 • 10"' 2,81 • 10"' 2.81 • 10"2 6,8 • 10"' Суммарная радиоактивность ЦПФ (мкКи/кг сухих в-в) 4,14 • 10 1 2,8 • 10'2 1,8 • 10'2 1,56 • 10"2 1,5 • 10"2 1.5 • 10'2 5,1 • Ю"2 Содержание белка в ЦП В, % 64,0 70,2 71,7 72,8 75.9 74,4 73,6 Содержание белка в ПЗК (0) 49,2 50,4 49,4 48,5 48,8 47,9 48,5 2,9 • 10"' 1.7 • 10"2 73,0 49.3 9778 Продолжение табл.2 Параметры, характеризуюПродолжительность промывки (миц) щие эффективность дезакти- гидромодуль 50.0; концентрация солей вации ПЗК и ПБК за счет СаСІг и КС! в промывочном растворе промывки солевым раство10" 2 М 120,0 240,0 300 ром Суммарное™ радиоактивность ПЗК (мкКи/кг сухих в-в) 2.85 • 10 ' 2.9 • 10"1 2,9 • W 1 Суммарная радиоактивность ЦПФ (мкКи/кг сухих в-в) Содержание белка в ЦПВ, % Содержание белка в ПЗК (0) 1,55 • 1 0 г 74,2 46.9 155 • 1 0 г 55.5 37.7 10"3 10"2 10 1 5 • 10"' 6,1 • 10' 1 2.9 • 10"1 2,85 • 10' 1 2,8 • Ю*1 2,8 • 10"1 4 • 10"2 74,2 48,8 1.8 • Ю' 2 75.9 50,1 1.56 • W 2 1,48 • 1 0 * 73.3 48,8 1,48 10* Техред М.Моргентал Упорядник Замовлення 1,56 • 1 0 * 72.8 47,8 Концентрация солей в промывочном растворе (М) при гидромодуле 50,0 и продолжительности промывки 120 минут 4551 74,5 49,2 Коректор Н. МІлюкова Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101 Юг 76,0 48,1