HU176819B - Eljárás zöld növényi fehérjefrakciók szétválasztására és tisztítására - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás zöld növényi fehérjefrakciók szétválasztására és tisztítására a présléből kiindulva.

Zöld növénynek tekintjük tág értelemben azokat a fotoszintetikus aktivitású növényfajtákat, amelyekből a kinyerhető fehérje esetleg dúsítással történő hasznosítása technikailag megoldható.

A zöld növényi fehérje kinyerése azzal a nehézséggel jár, hogy a különböző értékű frakciók és kísérőanyagok elválasztása és állati vagy emberi táplálkozásra való alkalmassá tétele jelentős műszaki ráfordítást igényel, emiatt ipari szinten újabb gazdaságosabb módszerek kidolgozása vált szükségessé zöld növényi fehérje elválasztásának tökéletesítésére.

Ismeretes az, hogy a zöld növények préselésénél kapott préslében a hő hatására koagulálható fehérjék különböző értékűek és ezen belül a kloroplaszt és az értékesebb citoplazma frakció szétválasztása bonyolult feladatot jelent. A szétválasztás tökéletesítése azonban rendkívül lényeges, mivel a citoplazma fehérjefrakció tartalmazza a növényi anyagokban található legértékesebb fehérjéket, amelyek kloroplasztidokhoz nem kötődnek, lipoid és ásványi kísérőanyagtartalmuk is viszonylag alacsony. A citoplazma frakció alkalmas tehát elsősorban érzékszervi tulajdonságai alapján is az emberi táplálkozásban való hasznosításra. Az egyik fő célkitűzése a zöld növényi fehérje feldolgozásának az, hogy a citoplazma fehérjefrakció részarányát az összfehérjén belül növeljék.

A kloroplaszt fehérjefrakció tartalmazza a kísérő2 anyagokban levő ásványi anyag legnagyobb részét, a lipoidtartalom főtömegét, továbbá gyakorlatilag az öszszes zsíroldékony festékanyagot, amelyek közül a klorofill, xantofill és a β-karotin mennyisége figyelemreméltó. Az utóbbi fehérjefrakció feldolgozása a zöld növényi fehérje feldolgozási folyamatában különálló műszaki feladatot képez. Egyrészt a fehérjekoncentráció növelése és minőségének javítása érdekében, a kloroplaszt frakcióban jelenlevő, fehérjét kísérő anyagok elválasztását, másrészt a zsíroldékony festékanyagoknak, a pigmenteknek takarmányozási célokra való feldolgozását kell megoldani. A pigmentek jelentősége a zárttartású üzemszerű állattenyésztésben az utóbbi időben különösen azért fokozódott, mivel egyes állatok takarmányozásánál nélkülözhetetlen komponens az állati termékek természetes színének kialakítása.

A szakirodalom szerint a kloroplaszt és citoplazma frakció elválasztásának bonyolult folyamatát műszaki frakciónak hőkezeléssel törekszenek iparilag megvalósítani (3 823 128 sz. USA-beli szabadalmi leírás). Hátrányos azonban az a körülmény, hogy a két különböző értékű, de fizikailag analóg tulajdonságokkal rendelkező frakció élesen nem választható szét, a hőkezelés során a fehérjecsapadék egy része károsodik. Cowlishaw és munkatársai: Nutritive value of leaf protein concentrates. II. Effects of Processing Methods; (J. Sci. Food Agric. 1956. december) a kloroplaszt és citoplazmás fehérjefrakció elkülönítését ismertetik. Eszerint lucernából sajtolt friss préslevet gőzzel 65 °C-ra melegítenek fel, amely hőmérsékleten koagulálódás megy végbe. Szűrés176819 sel barnaszínű átlátszó folyadék képződik, amiből további melegítéssel a citoplazmás frakció válik le. A technológiai megvalósításnál azt tapasztalták, hogy a helyi túlmelegedés miatt a citoplazmás frakció a kloroplaszt frakcióval együtt válik le, a mosással tisztított citoplazmás frakció tisztasága legfeljebb 60%, míg laboratóriumi kísérleteknél ez a frakció 90%-os tisztaságban volt kinyerhető. A kloroplaszt frakciókból még kimerítő extrahálással sem különíthetők el az érzékszervi tulajdonságot károsan befolyásoló festék és egyéb kísérőanyagok. A kloroplaszt frakcióban jelenlevő pigmentek extrakciójára különböző szerves oldószereket vagy azok kombinációját javasolták. Az oldószerek közül az acetont és az izopropanolt használták, de az oldószeres módszerek alkalmazását a ráfordítási költségek nagysága akadályozza. Az ismert eljárásokban ugyanis az oldószerigény a kinyerendő szárazanyagra számítva mintegy tízszeres. Ha pedig 5%-os oldószerveszteség lép fel, akkor is egy kg késztermékre számítva 0,5 kg oldószerráfordítás jelentkezik, emellett számításba kell venni az oldószer regenerálás, az ahhoz szükséges berendezések és munkaerő szükségletét. Az ismert módszerek tehát a felmerülő költségek és a nem megfelelő reprodukálhatóság miatt azonban csak laboratóriumi szinten valósíthatók meg. (Shah, F. H. The effect of solvents on the extrability of lipíds from Ieaf proteins. Pakistan Journal of Scientific and Industrial Research 14, 207— 209.; Tao, M., Boulet, M., Brisson, G. J. és mtsai: A study of the Chemical composition and nutritive value of leaf protein concentrates. Canadian Institute of Food Sciences and Technology Journal, 5,50—54. és 3 823 128 sz. USA szabadalmi leírás.)

A találmány célkitűzése a zöld növényi fehérje feldolgozásánál a sajtolással kapott présléből kinyerhető citoplazma fehérjefrakció részarányának növelése, továbbá a kloroplaszt frakció kezelése a pigment anyagok elkülönítésének tökéletesítésére, az extrakció hatásfokának javítása, a kloroplaszt fehérjefrakció érzékszervi tulajdonságainak javítása. A citoplazma frakció minőségével azonos, zöld növényi fehérjefrakció részarányát kívánjuk növelni egy adott növényi fehérje feldolgozásánál az összfehérje tömegén belül. További fontos célkitűzést jelent a kloroplaszt frakcióból oldószeres extrakcióval kinyerhető pigment anyagok feldolgozása iparilag hasznosítható pigmentkoncentrátummá.

A találmány szerinti eljárás növényi fehérjefrakciók szétválasztására és tisztítására vonatkozik és a következő jellemvonásai vannak:

a) a zöld növényi anyag sajtolásával kapott présléből szervetlen flokkulálást elősegítő szerek jelenlétében a kloroplaszt frakciót 50 °C alatti hőmérsékleten koaguláltatjuk, és célszerűen két részletben szeparáljuk,

b) a koaguláláshoz szükséges hőkezelés mértékét, ezáltal a kloroplaszt és citoplazma fehérjefrakció szétválasztását a szeparátorból elfolyó lé pigmentkoncentrációjának fényabszorpciós úton történő mérésével szabályozzuk,

c) a szeparált kloroplaszt zöldiszapot vizes szuszpenzióban adott esetben előzetes poláros oldószerrel való extrakció után, proteáz enzimmel kezeljük,

d) az enzimmel kezelt kloroplaszt zöldiszapot nedves állapotban poláris oldószerrel vagy oldószer keverékkel extraháljuk, az extrahálószert regenerálás után a folyamatba visszavezetjük,

e) az extrahált pigment és lipoid koncentrátumot közömbös vagy stabilizáló hatású hordozóval elkeverve hasznosítjuk,

f) a kloroplaszt zöldiszap elkülönítése után visszamaradt présléből a hő hatására koagulálható fehérjéket 80 °C-ig felmelegítve leválasztjuk, vagy a citoplazma frakció leválasztására oldószeres kicsapást alkalmazunk.

A préslé kloroplaszt frakciójának koagulálásánál alkalmazott szervetlen flokkuláló szer kalcium-, alumínium- vagy vassók, ill. hidroxidok lehetnek, amelyeket a zöld növényi préslére számítva legfeljebb 70 ppm, a préslé szárazanyagára számítva legfeljebb - 800 ppm mennyiségben alkalmazunk. A koaguláltatott kloroplaszt csapadékot célszerűen két fokozatban sorbakapcsolt szeparátorban választjuk le. A két fokozat első lépése dekanter típusú szeparátor, második lépése önürítő, tányéros szeparátor, amellett a két szeparátor között a szükségesnek megfelelően a leválasztott híg iszap viszszavezetésére is lehetőséget biztosítunk akként, hogy a koaguláltatott fehérje csapadék elvétele célszerűen csak az első fokozatban történjen. Mivel a kloroplaszt frakció leválasztásának teljessé tétele esetén a roásodik. sze^ parátorból elfolyó anyalúg klorofill tartalma is elhanyagolható mértékben csökken,' így annak fényextinkció mérésével a szükséges hőkezelési időt beállíthatjuk. A leválasztott kloroplaszt csapadékot a vízzel való szuszpendálás után savas vagy lúgos miliőben fehérjebontó enzimmel kezeljük. A pigment frakciók elkülönítése esetén enyhén lúgos közégben alkalikus proteázzal, így penész- vagy baktériumból fermentációval előállított proteázzal kezeljük a fehérje csapadékot, míg eljárhatunk akként is, hogy a kicsapott kloroplaszt frakciót még nedves állapotban poláris oldószerekkel azonnal extraháljuk, majd az extrakció után enyhén savas közegben pepszinnel vagy papainnal, illetve savas közegben működő penész-bakteriális proteázzal kezeljük. Az enzimes kezelést 15—25% szárazanyag tartalmú szuszpenzióban végezzük és addig folytatjuk, míg a jelenlevő fehérje anyagok legfeljebb 5%-a bomlik le. Az extrakciónál alkalmazott oldószer metilalkohol, etilalkohol, propilalkohol, izopropilalkohol, aceton, metiletilketon vagy dimetilszulfoxid. A zsíroldékony pigment-tartalom extrakcióval történő elválasztása után az extrakciós folyadékból az oldószer légköri nyomáson való desztillációval rendszerint antioxidáns jelenlétében regeneráljuk, a visszamaradt pigment koncentrátumot pedig adott esetben emészthető vízanyagokkal elkeverve szárítjuk. Lényeges az a körülmény, hogy az extrakciónál mindenkor oldószert és vizet tartalmazó elegyből induljunk ki, a kezdeti vízoldószer arány legalább 20: 80 súlyaránynak felel meg, amelyet az oldószer növelésével mindig kisebb víztartalomra állítjuk be.

A kloroplaszt fehérje csapadék leválasztása után viszszamaradt présléből a fehérjéket 80 °C-ig történő felmelegítéssel koaguláljuk. A koagulálást végezhetjük eredeti térfogatának ¹/₃—*/₄ részéig bepárolt anyalúg alkoholos kezelésével is.

Az extrahált, ill. enzimes kezelés után extrahált kloroplaszt fehérje csapadék érzékszervi tulajdonságai szempontjából megközelíti a citoplazma fehérje frakció minőségét, így kívánt esetben azzal elkeverve hasznosítjuk a gyakorlatban.

Felismerésünk szerint a kloroplaszt fehérje csafifitiéfc hőkímélő koagulálásá flokkuláló átérek hozzáadásával tökéletesíthető. Ez lehetőséget nyújt a kloroplaszt és citoplazma fehérje frakció élesebb elválasztására és az alacsonyabb hőmérsékleten koagulált kloroplaszt fehérje csapadék alkalmasabb dúsítására, továbbá 3 kísérőanyagok tökéletesebb elválasztására. A pigment anyagok elválasztása ugyanakkor az extrakcióval nehezebben kioldható festékanyagok eltávolítása megkönnyíthető, ha a leválasztott kloroplaszt csapadékot enzimes kezelésnek vetjük alá. Az enzimes kezelés ugyanis az összetett fehérje szerkezetét módosítja és a kezelt csapadék ebben és még nedves állapotában könnyebben és kisebb oldószerfelhasználással extrahálható. A kloroplaszt fehérje frakció alacsonyabb hőmérsékleten való koagulálása meglepőnek tekinthető, mivel az alkalmazott flokkuláló szerek az adott hőmérsékleten szelektíven hatnak, a citoplazma fehérje frakció részaránya az összfehérjén belül pedig azáltal növekszik, hogy a találmány szerint alkalmazható alacsonyabb hőmérsékleten meggátolható a citoplazma alacsonyabb hőmérsékleten koaguláló frakciójának leválása. Azonban nem csupán a flokkulálószerek fejtenek ki kedvező hatást az egyes fehérjefrakciók élesebb elválasztására, hanem az elválasztási folyamat előrehaladása követhető a javaslat szerint a leválasztásnál képződő elfolyó lé pigment koncentrációjának fizikai úton fényextinkcióval történő mérésével.

Megállapításunk szerint ugyanazon zöld növény feldolgozásánál viszonylag szűk hőmérséklet határon belül jelentős eltolódás következhet be azonos hőkezelési idő mellett a kloroplaszt és citoplazma fehérje frakció arányában. Például Spinacea oleracea zöld növény 8 súly% szárazanyag tartalmú préslevét 48 és 53 °C-on 120 másodpercig hőkezeljük. A kloroplaszt fehérje frakció relatív súly%-a a leválasztható összfehérjére számítva 48 °C-on 75,3%, 53 °C-on 80,0%, természetesen ugyanilyen arányban csökken az értékesebb citoplazmás fehérje frakció aránya. Ezek a kísérleti adatok tehát azt mutatják, hogy a citoplazmás fehérje frakció növelése a kloroplaszt fehérje frakció leválasztásánál alkalmazott hőmérséklettől függ. 46 °C hőmérsékleten azonban a kloroplaszt frakció nem teljes mértékben válik le, emiatt a találmány szerint adalékanyagokat alkalmazunk a leválás elősegítésére.

Más kísérleti adatok alapján különböző növényt feldolgozva a sajtolással préselt lé koaguláltatásánál 46 ^öC-on 120 másodperc alatt adalékanyag nélkül az összfehérje 80%-a a kloroplaszt fehérje frakció alakjában válik le. Ha a leválasztást ezzel szemben 0,2%-os alumíniumklorid oldat és/vagy kalciumhidroxid oldat jelenlétében végezzük, akkor a kloroplaszt fehérje frakció mennyisége 80,0%-ról az adalék anyag mennyiségétől függően 74, ill. 64%-ra csökken, vagyis a citoplazmás fehérje részaránya viszonylag alacsonyabb hőmérsékleten történő kloroplaszt frakció leválasztása folytán jelentős módon megnövelhető.

Fontos felismerést jelent továbbá az a tény, hogy a kloroplaszt fehérje frakció enzimes kezelésével e frakcióra jellemző színezékanyagok és egyéb, a fehérje érzékszervi sajátosságait kedvezőtlénül befolyásoló komponensek teljesebb mértékbenel távolíthatók, igya kloroplaszt fehérje frakdó minősége enzimes' kezelés és extrakció után megközelíti a citoplazmás fehérje frakció előnyös tulajdonságait.

1. példa

1000 kg 20% szárazanyagtartalmú (Medicago sativa), a zöld bimbós fejlődési állapot kezdetén levő, 4,8% nyersfehérje-tartalmú lucernát dezintegrálunk. A kapott növényi őrleményt ismételten folyamatos üzemű csigás présen először legfeljebb 15, majd 80 atm nyomáson préseljük. A préselés eredményeképpen 800 kg 10%-os szárazanyagtartalmú préslevet kapunk, amelynek nyersfehérje tartalma szárazanyagra számítva 36%.

A préslé szárazanyagtartalmára számítva kg-onként 600 ppm kalciumhidroxidot adagolunk telített vizes oldat alakjában és a levet 46 °C-ra felmelegítjük. A felmelegítést a kilépő lé hőmérsékletével vezérelt közvetlen 2 att nyomású gőz injektálásával hajtjuk végre. A kloroplaszt fehérje csapadék kvantitatív módon leválik és pelyhes csapadékot képez. A kapott csapadékos zagyot két fokozatban szeparáljuk. Az első fokozatban a zagyot dekanter-típusú csigás szeparátorra vezetjük, ahol a koagulált fehérjefrakció főtömegét elválasztjuk. A szeparátorról távozó 0,5—1,0 térfogat% nedvesiszap tartalmú levet önürítős tányéros szeparátorra, vagyis a szeparálás második fokozatába közvetlenül beadagoljuk. A második szeparátorról a levet nyomás alatt vezetjük el oly módon, hogy a második szeparátorból távozó fényes lé fényextinkcióját 600 nm hullámhosszú fényűéi 1 cm-es küvetták alkalmazásával 10-szeres hígításban fotométerrel mérjük. A szeparátor ürítési időperiódusait úgy szabályozzuk, hogy két ürítés között az iszaptér legfeljebb 50%-ra teljen fel. A tisztított lé elvezető csővezetékébe épített fotométer kényszerkapcsolat folytán 600 nm hullámhosszú fénynél 0,05 extinkciós érték felett csökkenti a szeparátor egység tápszivattyújának teljesítményét és egyidejűleg a második szeparátornál kényszerürítést vált ki. A fotometriás szabályozással és vezérléssel a kloroplaszt fehérjefrakció elválasztását objektív módon állítjuk be.

A második szeparátorból periodikusan kinyert híg iszapnak nagy anyalúg-tartalma van, ezért a szeparátor egység tápszivattyúja előtti puffertaríályba visszavezetjük és így iszapot csak az első szeparátor fokozat dekanteréről ürítünk szabályozható nedvességtartalommal, Az első szeparátorról kinyert iszapot 30—35% szárazanyagtartalomra állítjuk be, ugyanakkor a tányéros szeparátorról kapott iszap szárazanyagtartalma 10—15%.

A fenti módon leválasztott kloroplaszt fehérjefrakció 142 kg, 30% szárazanyagtartalmú. A kloroplaszt fehérjefrakcióhoz 1 kg szárazanyagtartalomra számítva 45,0 mg butilhidroxi-anizolt adagolunk és homogenizálás után flash-típusú szárítón 250—280 °C belépő és 105—110 °C kilépő levegőhőmérséklet mellett megszárítjuk.

A szárított termék súlya 45 kg, összetétele a következő:

Nyerstartalom.· 6%

Nyersfehérje (N x 6,25): 55%

Nyers zsír; 4%

Ásványi anyagok; 12%

Nitrogénmentes extrakt: 23% β-karotin: 800 mg/kg

XantoSll: 1800 mg/kg

A kloróplaszt fehérjefrakció szeparálása után kapott tisztított levet közvetlen gőzbefúvatással (2 att) 80 °C-ra melegítjük fel és a koaguíálódó citoplazmás fehérjefrakciót a folyadékfázistól a kloroplaszt fehérjefrakció leválasztásával azonos elrendezésű szeparátor egységgel elválasztjuk. A két fokozatban szeparált fehérjecsapadék nedves súlya 45 kg, színe sárgás-fehér, szárazanyagtartalma 30%. A szárítást flash-szárítóberendezésben végezzük 220 °C bemenő, 105 °C kimenő levegöhőmérséklet mellett. A kapott 14,5 kg citoplazmás fehérjefrakció az alábbi összetételű:

Nedvességtartalom:	7%
Nyersfehérje (N x 6,25):	65%
Nyers zsír:	0,4%
Ásványi anyag:	3,5%
Nitrogénmentes extrakt:	24,1%
Klorofill, S-karotin és xantofill:	—
Alternatív módon a szeparálást egy fokozatban vé-

gezhetjük dekanter-szeparátorban. A citoplazmás fehérjefrakció hozama ekkor csökken.

A kloroplaszt fehérjefrakció felhasználása például tojóbaromfi takarmányozásában előnyös, ahol a fehérjeszükséglet korlátozott, míg a karotinoid pigmentek teljes helyettesítése lehetséges. A citoplazmás fehérjefrakció alkalmas korlátozás nélkül tetszés szerinti fehérjehordozó helyettesítésére. A finomítás után humán felhasználás is lehetséges.

A kloroplaszt és citoplazmás fehérjefrakció elkülönítése után a kondenzált gőz súlyát is figyelembevéve 690 kg anyalúg képződik. Ezt többfokozatú vákuumsűrítőn 50% szárazanyagtartalomra sűrítjük és a sűrítményt a rostos présmaradékhoz arányosan hozzákeverjük annak szárítása előtt.

2. példa

1000 kg lucernát dolgozunk fel az 1. példa szerinti módon. A kloroplaszt és citoplazmás fehérjefrakciót elválasztjuk.

A kloroplaszt fehérjefrakció első szeparátorán elkülönített zöld iszapot folyamatosan a dekanterhez csatlakozó keverőberendezésben az oldószerrel érintkeztetjük. Az iszap szárazanyagára számítva ötszörös mennyiségű (220 kg) acetont és 25,0 mg/kg sz.a. butilhidroxitoluolt adagolunk az iszap képződésének megfelelő ütemben. A víztartalmú oldószerrel a zagyot 15 percig keverjük, majd dekanter-szeparátorral szeparáljuk. Az extrakciós levet, melynek mennyisége 265 kg, gyűjtőtartályba vezetjük, az oldószermentesített 100 kg maradékot 200 1 vízben szuszpendáljuk és a pH-értéket 1,8-ra állitjuk be, 37 °C-ra felmelegítjük. 1 g kristályos pepszint adagolunk az elegy be és 3 óra hosszat kezeljük. Ezután dekanterszeparátoron elválasztjuk az iszapot, az anyalúgot közelítőleg semlegesítve a vákuumsűrítésre kerülő híg léhez keverjük. Az iszapot 90 kg 2x150 kg acetonnal extraháljuk. Az extrakciók után az oldószert elválasztva azt regeneráljuk és a folyamatba visszavezetjük. Az extrakciós maradékot oldószermentesre mossuk és flash-szárítón 220 °C belépő és 105 °C kilépő hőmérséklet mellett szárítjuk.

A termék 31 kg világos barnássárga, az alábbi összetétellel :

Nedvességtartalom: 7%

Nyersfehérje (N x 6,25): 70%

Ásványi anyag: 6% összes lipid: 1,5%

Nitrogénmentes extrakt: 15,5%

A 265 kg extrakciós oldatot desztillálóberendezésbe vezetjük és 10 kg szárazanyagra számítva 2,0 g butilhidroxitoluolt adagolunk. Az oldószert légköri nyomáson ledesztillálva regeneráljuk. A regenerált acetont az extrakciós folyamatba visszavezetjük. A 25 kg súlyú desztillációs maradékot nátriumkarbonát oldattal 7,5 pH-értékre állítjuk be és homogenizálló berendezésben 5 kg dextrint, 0,1 kg nátriumalginátot és 0,9 kg zselatint tartalmazó oldattal elkeverjük.

Az elkevert zagyot fúvókás porlasztóval ellátott porlasztószárítóban 200 °C bemenő és 105 °C kilépő levegőhőmérséklet mellett szárítjuk. A kapott 14 kg tennék Összetétele a következő:

Nedvességtartalom: 6%

Nyersfehérje: 16,5%

Ásványi anyag: 22% β-karotin: 2500 mg/kg

Xantofill: 4000 mg/kg

A citoplazmás fehérjefrakció elválasztása után kapott anyalúgot az 1. példa szerint feldolgozzuk.

Az extrahált kloroplaszt fehérje állattakarmányozásban tetszőleges állatfajtánál és tetszőleges mennyiségben más fehérjehordozó helyettesítésére alkalmas. A citoplazmás fehérjefrakció szintén korlátozás nélkül felhasználható fehérjehordozó helyettesítésére, beleértve a humán célú felhasználást is. Az enzimes hidrolízissel kombinált extrakcióval előállított kloroplaszt fehérje koncentrátumot a citoplazmás fehérje frakcióval együtt is száríthatjuk és alkalmazhatjuk. A pigmentkoncentrátum broiler és tojóbaromfi takarmányba a karotinoid pigmentek pótlására alkalmazható és a kloroplaszt fehérjefrakciótól függetlenül alkalmazható az állattenyésztésben.

3. példa

1000 kg Amaranthus mantegazzianus-t dolgozunk fel, amelynek szárazanyagtartalma 18%, nyersfehérjetartalma 3,9%.

A kloroplaszt fehérjefrakciót az 1. példa szerint leválasztjuk. A 47 kg súlyú nedves iszapot vízzel 100 kgra hígítjuk. Az elegy hőmérsékletét 40 °C-ra és a pH-t nátriumhidroxiddal 7,8-re állítjuk. 32 g 4—5 ANSON aktivitású alkálikus proteáz-enzim szuszpenzióját adagoljuk az elegyhez és 30 percig keverés közben reagáltatjuk. A kezelés után a pH-t ásványi savval 4,5-re állítjuk és az elegyet szeparáljuk. A szeparálással 42 kg súlyú iszapot és 60 kg anyalúgot nyerünk, ez utóbbit az

1. példa szerint dolgozzuk fel.

Az iszapot háromszor extraháljuk 100—100 kg izopiopilalkohollal. Az egyes extrakciókból nyert extrakciós oldatokat egyesítjük, az oldószert ledesztilláljuk és a folyamatba visszavezetjük. A desztillációs maradékot a

2. példa szerint dolgozzuk fel, adalékanyagként 2 kg dextrint, 0,1 kg nátriumalginátot és 0,5 kg zselatint tartalmazó oldatot alkalmazunk. A nyers termék 8 kg, mely 1600 mg/kg β-karotint és 3500 mg/kg xantofillt tartalmaz.

Az extrahált maradékot a citoplazmás fehérjefrakcióval egyesítjük annak oldószeres kicsapása során.

A kloroplaszt fehérjefrakció elválasztása után nyert szeparált levet 30% szárazanyagtartalomra besűrítjük vákuumsűrítöben és a nyert 100 kg sűrítményt és az extrahált kloroplaszt fehérjefrakciót 150 liter izopropilalkoholhoz adagoljuk és 1 óra hosszat keverjük. Az ele4 gyet ezután szeparáljuk, kétszer vízzel mossuk a csapadéktól és az oldószer és vizes oldószer oldatokat légköri nyomáson desztilláljuk. A regenerált oldószert visszavezetjük a folyamatba. Az oldószermentesre mosott fehérjecsapadékot az 1. példa szerint szárítjuk. A nyert fehérje koncentrátum súlya 27 kg, összetétele a következő:

Nedvességtartalom: 6%

Nyers fehérje: 75 %

Ásványi anyag: 6%

Nyers zsír: 0,2%

3-karotin, xantofill: 0

4. példa

A pigmentkoncentrátum előállítási műveleteit úgy állítjuk össze, hogy az a szokásos takarmányokhoz kisebb mennyiségben hozzákeverhető és a tárolt termék stabilitása kielégítő legyen. A pigmentkoncentrátum hordozóanyagait és az ezekkel készített zagy szárítását úgy szabályozzuk, hogy a szárított végtermék könnyen gördülékeny és megfelelő szemcseméreteloszlású legyen. Az előállításnál arra törekszünk, hogy az előállított szemcsék felülete gáztömör anyagréteggel legyen bevonva, vagyis kvázi-kapszulázott legyen. Ez meggátolja az oxigén behatolását és az antioxidáns használata mellett fokozott védőhatást biztosít.

A fenti követelményeknek megfelelően az alkalmazott adalékanyag dextrin, zselatin, nátriumkazeinát, nátriumalginát. Ezekkel a pigmentkoncentrátum kvázikapszulázott alakban állítható elő. Az adalékanyagok előnye az is, hogy vákuumsűrítés nélkül is megfelelő viszkozitású zagyot képeznek, amely kedvező részecskeméret-eloszlású termékké szárítható, mind fúvókás porlasztószárítóval, mind centrifugális porlasztással.

A porlasztó szárításhoz előkészített zagy szárazanyagtartalmát az adalékanyagokat is beleszámítva 30—40% közöttire állítjuk be. Az így kapott zagy viszkozitása 28—32 Έ (40 °C-on). Ezt a zagyot egy- vagy kétkomponensű fúvókás porlasztással szárítjuk, a porlasztásra 2—2,5 att nyomású közömbös gázt alkalmazunk. Centrifugális porlasztóberendezés alkalmazása esetén a bemenő levegőhőmérséklet 210—230 °C, a kilépő hőmérséklet 100—105 °C.

A szárított termék szemcseméret-eloszlása szerint 80%-ban 0,2—0,35 mm lyukbőségű szitán átszitálható. A pigmentkoncentrátum stabilis, szobahőmérsékleten tárolva egy éven belül 10%-nál kevesebbet veszít aktív karotinoid pigmenttartalmából.

Claims (14)

1. Eljárás zöld növényi fehérjefrakciók szétválasztására és tisztítására a zöld növény sajtolása után kapott présléből kiindulva, azzal jellemezve, hogy a présléből szervetlen vagy szerves eredetű, flokkulálást elősegítő szerek jelenlétében 50 °C alatti hőmérsékleten a kloroplaszt fehérjefrakciót koaguláltatjuk és ezt célszerűen két fokozatban szeparáljuk, a hőkezelés időtartamát a szeparálásnál kapott elfolyó lé pigment koncentrációjának fényabszorpciós úton történő mérésével szabályozzuk, a szeparált kloroplaszt zöldiszapot vizes szuszpenzióban, adott esetben poláris oldószerrel való extrakció után proteáz enzimmel kezeljük, az enzimes kezelés után a zöldiszapot nedves állapotban poláris oldószerrel vagy oldószer keverékkel extraháljuk, az extrahálószert regenerálás után a folyamatba visszavezetjük, az extrahálószer desztillációja során kapott extrahált pigment és lipoid koncentrátumot közömbös vagy stabilizáló hatású hordozóanyaggal elkeverjük, továbbá a kloroplaszt fehérjefrakciót tartalmazó zöldiszap elkülönítése után visszamaradt présfolyadékból a hő hatására koagulálható fehérjéket 80 °C-ra történő felmelegítéssel vagy adott esetben a vizes közeg egy részének bepárlása után oldószeres kicsapással leválasztjuk.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy szervetlen flokkulálószerként a zöld növényi préslére számítva legfeljebb 70 ppm, a préslé szárazanyagára számítva legfeljebb 800 ppm mennyiségben vízoidható kalcium-, vagy alumíniumvagy vas-sót vagy -hidroxidot alkalmazunk.

3. Az 1. és 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kloroplaszt frakciót 46—48 °C hőmérsékleten koaguláltatjuk.

4. Az 1—3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kloroplaszt zöldiszapot két fokozatból álló sorbakapcsolt szeparátorban választjuk le és a második fokozatban kapott iszapfázist az első fokozatba visszavezetjük.

5. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az első szeparátor fokozatból elvezetett zöldiszapot 15—25 súly% szárazanyagtartalomra beállított vizes szuszpendációban savas vagy lúgos közegben proteáz enzimmel kezeljük.

6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy savas közegben történő enzimes kezelés előtt a nedves zöldiszapot poláris oldószerrel extraháljuk.

7. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy savas közegben pepszin, papain vagy penész, illetve bakteriális eredetű fehérjebontó enzimet alkalmazunk.

8. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy alkalikus, célszerűen 7,5-8,0 pH-értéknek megfelelő közegben tripszint vagy penész vagy baktérium fermentációval nyert proteáz enzimet alkalmazunk.

9. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az enzimes kezelést a jelenlevő fehérjekomponensek legfeljebb 5%-ának lebomlásáig folytatjuk.

10. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az enzimes kezelés után végzett extrakció során legalább 20:80 súlyaránynak megfelelő kezdeti víz-oldószer aránnyal kezdjük az extrakciót, majd az oldószer arányának növelésével az extrakciós folyadék víztartalmát csökkentjük.

11. Az 5. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy poláris oldószerként az extrakciónál metilalkoholt, etilalkoholt, propilalkoholt, izopropilalkoholt, acetont, metiletilketont, dimetilszulfoxidot vagy a felsorolt oldószerek elegyét alkalmazzuk.

12. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az extrakciós folyadékból az oldószert légköri nyomáson antioxidáns jelenlétében történő desztillációval regeneráljuk, a visszamaradt pigment koncentrátumot pedig célszerűen emészthető vivőanyagokkal elkeverve szárítjuk.

módja, azzal jellemezve, hogy a zöldiszap leválasztása után kapott folyadékot eredeti térfogatának */₃—*/₄ részéig bepároljuk, majd az extrakció során alkalmazott alkoholokkal kezelve a benne levő fehérjefrakciót ki5 csapjuk és adott esetben vizes mosás után szárítjuk.

13. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az elválasztott és extrahált zöldiszapot felhasználás előtt flash-szárítóban szárítjuk.

14. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási

A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 81.1427.66-42 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkő látván igazgató