Спосіб одержання білків із соняшникового шроту

Реферат: Спосіб одержання білків із соняшникового шроту включає подрібнення шроту, екстрагування білків у розчині хлориду натрію за гідромодулем 1:(8-10) із додатковою фізичною обробкою, відділення твердих часточок шроту від білкового екстракту шляхом центрифугування, ізоелектричне осадження білків із екстракту додаванням розчину соляної кислоти до значення рН 4,0-4,6 та наступне відділення білкової пасти центрифугуванням. Згідно з винаходом як фізичну обробку під час екстрагування білків із шроту використовують періодичну дію ультразвукових коливань в режимі кавітації при вихідній акустичній потужності генератора 10 Вт, частотному інтервалі 44 кГц та тривалості ультразвукової обробки від 3 до 6 хвилин. Технічний результат пропонованого способу одержання соняшникових білків полягає у тому, що масова частка екстрагованих білків із соняшникового шроту протягом 8 хвилин екстрагування збільшилась приблизно на 50 % у порівнянні із контролем, що суттєво скорочує тривалість процесу вилучення білків із шроту. UA 111302 C2 (12) UA 111302 C2 UA 111302 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до харчової промисловості, а саме до технології харчових рослинних білків, які одержують із соняшникового шроту. Відомий традиційний спосіб екстрагування білків із шроту, у якому білки екстрагують із шроту соняшника 5-10 % розчинами хлориду натрію та 0,2-0,5 % розчинами гідроксиду натрію за температури близько 60 °C при перемішуванні зі швидкістю 80-110 об./хв. та гідромодулі 1:(410) протягом 40-50 хв. Недоліком даного способу є те, що кількісний вихід білкового ізоляту, який одержують із використанням екстракції в нейтральних та лужних розчинах становить 22 % від вмісту білків у шроті. В той же час в готовому шроті сукупна кількість розчинних білків повинна бути не меншою 65 % від загального вмісту білків. Таким чином, існує потенційна можливість збільшити кількісний вихід білкового ізоляту із соняшникового шроту. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб одержання білків із шроту, який включає подрібнення шроту, екстрагування білків у розчині хлориду натрію при гідромодулі 1:(8-10), відділення твердих часточок шроту від білкового екстракту шляхом центрифугування, ізоелектричне осадження білків додаванням розчину соляної кислоти до значення рН 4,0-4,6 і наступне відділення білкової пасти фільтруванням або центрифугуванням. Згідно з винаходом екстрагування білків із шроту здійснюють при пропусканні через суспензію електричного струму 2 густиною 0,01-0,02 струму А/см протягом 15-30 хвилин (Носенко Т.Т., Батура І.В. Спосіб екстрагування білків із шроту. Декл. патент на винахід № 69268 А Україна. Опубл. 16.08.2004, Бюл. № 8, 2004 p.). Недоліком даного способу є використання постійного електричного струму в процесі екстрагування білків, що може впливати на склад білкових продуктів, які одержують внаслідок такого процесу. Тому виникає необхідність ретельного дослідження безпечності таких продуктів. В основу винаходу поставлено задачу створення способу одержання білків із соняшникового шроту, що передбачає використання ультразвукових хвиль у режимі кавітації, з метою скорочення тривалості процесу екстрагування та збільшення виходу екстрагованих білків. Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання білків із соняшникового шроту, який включає подрібнення шроту, екстрагування білків у розчині хлориду натрію за гідромодулем 1:(8-10) із додатковою фізичною обробкою, відділення твердих часточок шроту від білкового екстракту шляхом центрифугування, ізоелектричне осадження білків із екстракту додаванням розчину соляної кислоти до значення рН 4,0-4,6, наступне відділення білкової пасти центрифугуванням, згідно з винаходом як фізичну обробку під час екстрагування білків із шроту використовують періодичну дію ультразвукових коливань в режимі кавітації при вихідній акустичній потужності генератора 10 Вт, частотному інтервалі 44 кГц та тривалості ультразвукової обробки від 3 до 6 хвилин. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованим способом і очікуваним технічним результатом полягає в наступному. Кількісний вихід білкових ізолятів визначається технологічними параметрами кожної стадії. Кількість білкового ізоляту значно залежить від частки екстрагованих білків, яка, в свою чергу, залежить від природи розчинника, його концентрації, значення рН, гідромодуля екстракції, температури, тривалості процесу тощо. Максимальний вихід білкових ізолятів одержують при використанні лужних розчинів, проте вихід ізолятів становить приблизно 50 % від вмісту білків у шроті. Існують також дані, що під дією лужних розчинів можуть утворюватись небажані продукти в одержаних білкових ізолятах. Тому актуальним є пошук нових способів екстрагування білків із шротів з метою максимального кількісного вилучення білків. Враховуючи, що ультразвукові коливання значно інтенсифікують процеси екстрагування у рідкому середовищі, нами було використано ультразвукову кавітацію під час екстрагування білків із соняшникового шроту. Під час використання ультразвуку вплив пружних коливань поширюється практично на весь об'єм частинок матеріалу, з якого здійснюється екстрагування. Спосіб здійснюється наступним чином. Соняшниковий шрот подрібнюють до проходу через сито з діаметром отворів 0,5 мм та змішують із розчином хлориду натрію. Екстрагування білків здійснюють за гідромодулем 1:(8-10) та періодичній дії ультразвукових коливань в режимі кавітації при вихідній акустичній потужності генератора 10 Вт, частотному інтервалі 44 кГц із використанням ультразвукової кавітації тривалістю від 3 до 6 хвилини. Нерозчинний залишок шроту відділяють від екстракту центрифугуванням. Екстраговані білки осаджують із розчину ізоелектричним осадженням білків при значеннях рН 4,0-4,6 та наступним центрифугуванням. Одержану білкову пасту висушують. Приклади здійснення способу. Соняшниковий шрот подрібнюють до проходу через сито з діаметром отворів 0,5 мм, змішують із 7 %-вим розчином хлориду натрію. Екстрагування білків здійснюють за температури 1 UA 111302 C2 5 10 15 25 °C та гідромодуля 1:10. Протягом перших 3 хвилин суспензію шроту в розчині хлориду натрію обробляють ультразвуком в режимі кавітації при вихідній акустичній потужності генератора 10 Вт і частотному інтервалі 44 кГц, які визначались параметрами ультразвукового генератора, та настоюють протягом наступних 5 хвилин. Після закінчення екстрагування нерозчинний залишок шроту відділяють від екстракту центрифугуванням. Екстраговані білки осаджують із екстракту ізоелектричним осадженням білків при значенні рН 4,0 та центрифугуванням за швидкості 3000 об./хв. Одержаний осад висушують. Інші приклади здійснення способу наведені в таблиці 1. Таким чином, з таблиці 1 видно, що ефективність екстрагування білків із шротів можна збільшити, використовуючи під час екстрагування ультразвукову кавітацію. Наведені дані свідчать, що основна кількість білків екстрагується у розчин протягом першого циклу екстрагування із використанням ультразвукової обробки тривалістю 3 хв., подальше використання кавітації не суттєво впливало на вихід екстрагованих білків. Технічний результат запропонованого способу одержання соняшникових білків полягає у тому, що масова частка екстрагованих білків із соняшникового шроту збільшилась внаслідок дії ультразвукових коливань у режимі кавітації приблизно на 50 % у порівнянні із контролем, що суттєво скорочує ефективність та тривалість процесу вилучення білків із шроту. Таблиця 1 Приклади здійснення способу № прикладу Тривалість обробки ультразвуком в режимі кавітації Вихід білків в екстракт, % від маси шроту 1 8 31,7 2 16 32,1 3 8 3 46,4 4 16 6 48,4 5 20 Загальна тривалість екстрагування, хв. 24 9 48,3 Висновки Ефективність екстрагування білків невисока Ефективність екстрагування білків невисока Ефективність екстрагування білків висока і складає близько 89 % білків від їх вмісту у шроті. Усі розчинні білки, які містились у шроті, вилучались в екстракт. Це дає можливість скоротити тривалість екстрагування білків до 8 хв. Ефективність екстрагування білків висока і складає близько 90 % білків від їх вмісту у шроті. Ефективність екстрагування білків не зросла внаслідок збільшення тривалості ультразвукової обробки ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб одержання білків із соняшникового шроту, який включає подрібнення шроту, екстрагування білків у розчині хлориду натрію за гідромодулем 1:(8-10) із додатковою фізичною обробкою, відділення твердих часточок шроту від білкового екстракту шляхом 2 UA 111302 C2 5 центрифугування, ізоелектричне осадження білків із екстракту додаванням розчину соляної кислоти до значення рН 4,0-4,6 та наступне відділення білкової пасти центрифугуванням, який відрізняється тим, що як фізичну обробку під час екстрагування білків із шроту використовують періодичну дію ультразвукових коливань в режимі кавітації при вихідній акустичній потужності генератора 10 Вт, частотному інтервалі 44 кГц та тривалості ультразвукової обробки від 3 до 6 хвилин. Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3