RU2054265C1 - Method of preparing protein isolate and starch from pea - Google Patents
Method of preparing protein isolate and starch from pea Download PDFInfo
- Publication number
- RU2054265C1 RU2054265C1 RU94007599A RU94007599A RU2054265C1 RU 2054265 C1 RU2054265 C1 RU 2054265C1 RU 94007599 A RU94007599 A RU 94007599A RU 94007599 A RU94007599 A RU 94007599A RU 2054265 C1 RU2054265 C1 RU 2054265C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protein
- starch
- brine
- extraction
- pulp
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии и касается способа получения изолята белка (белковой пасты) и крахмала для использования в пищевой промышленности. The invention relates to biotechnology and relates to a method for producing a protein isolate (protein paste) and starch for use in the food industry.
Известные способы переработки гороха с получением крахмала и белка, относящиеся к типу "влажных", основаны на суспендировании гороховой муки в воде и отделении растворимого белка от нерастворимых компонентов суспензии крахмала и мезги, и различаются по условиям проведения экстракции, процедурам выделения белка из растворов и степенью очистки крахмального продукта. Known methods for processing peas to produce starch and protein of the “wet” type are based on suspending pea flour in water and separating soluble protein from insoluble components of a starch and pulp suspension, and differ in terms of extraction, procedures for isolating protein from solutions and degree purification of starch product.
Известен способ [1] получения белка из гороха путем многоступенчатой экстракции при рН 2,5-3,0 и разделения продуктов центрифугированием. A known method [1] of obtaining protein from peas by multi-stage extraction at pH 2.5-3.0 and separation of products by centrifugation.
Существенным недостатком способа является разрушение крахмала в кислой среде. A significant disadvantage of this method is the destruction of starch in an acidic environment.
Другой известный способ [2] предусматривает экстракцию белка из гороховой муки раствором едкого натра 0,11%-ной концентрации в соотношении сырье: экстрагент 1:5, разделение крахмального осадка и белкового раствора центрифугированием, нейтрализацию и распылительную сушку обеих фракций с получением крахмала и концентрата белка. Another known method [2] involves the extraction of protein from pea flour with a sodium hydroxide solution of 0.11% concentration in the ratio of raw materials: extractant 1: 5, separation of starch sediment and protein solution by centrifugation, neutralization and spray drying of both fractions to obtain starch and concentrate squirrel.
Недостатками данного способа являются потери белка с фракцией крахмала, низкое содержание белка в белковом продукте, значительное содержание в нем антипитательных компонентов, низкая степень очистки крахмала, содержащего значительное количество мезги и остаточного белка. The disadvantages of this method are the loss of protein with a starch fraction, low protein content in the protein product, a significant content of anti-nutritional components, a low degree of purification of starch containing a significant amount of pulp and residual protein.
Разработан способ [3] позволяющий сократить потери белка с крахмальной фракцией, и снизить содержание белка в крахмальном продукте. Способ предусматривает
суспендирование гороховой муки в промывной воде при добавлении извести до достижения рН 9,0;
отделение раствора белка от крахмального осадка;
сушку раствора белка с получением 60% концентрата;
промывку крахмала водой;
отделение крахмала от промывной воды, направляемой на смешение с гороховой мукой;
сушку крахмала с получением готового продукта.A method has been developed [3] to reduce protein loss with a starch fraction, and to reduce the protein content in the starch product. The method provides
suspension of pea flour in wash water with the addition of lime to achieve a pH of 9.0;
separating the protein solution from the starch precipitate;
drying the protein solution to obtain a 60% concentrate;
washing starch with water;
separation of starch from the wash water, directed to mixing with pea flour;
drying starch to obtain the finished product.
Недостатком такого способа являются низкое содержание белка в концентрате и невысокая степень очистки крахмала. The disadvantage of this method is the low protein content in the concentrate and the low degree of purification of starch.
Более высокая концентрация белка в белковом продукте достигается применением ультрафильтрации или изоэлектрическим осаждением белка при подкислении его раствора. A higher concentration of protein in the protein product is achieved by ultrafiltration or isoelectric precipitation of the protein during acidification of its solution.
Известен способ [4] предусматривающий экстракцию раствором щелочи, разделение белка и крахмала центрифугированием или фракционированием на гидроциклонах, получение изолятов белка ультрафильтрацией или изоэлектрическим осаждением. The known method [4] provides for extraction with an alkali solution, separation of protein and starch by centrifugation or fractionation on hydrocyclones, obtaining protein isolates by ultrafiltration or isoelectric precipitation.
Ультрафильтрация через пористые мембраны позволяет извлекать основную массу белка из растворов, но сопряжена с серьезными техническими сложностями, возникающими вследствие отложения белка на поверхности мембран и забивания пор, и не находит широкого применения из-за низкой производительности. Ultrafiltration through porous membranes allows one to extract the bulk of the protein from solutions, but is fraught with serious technical difficulties arising from the deposition of protein on the membrane surface and clogging of pores, and is not widely used due to low productivity.
Вариант способа [5] предусматривающий получение изолята белка изоэлектрическим осаждением и позволяющий получать белок и крахмал высокой степени чистоты с высоким выходом (77% и 95% соответственно), принят за прототип. A variant of the method [5], which provides for the production of a protein isolate by isoelectric precipitation and allows one to obtain high purity protein and starch with a high yield (77% and 95%, respectively), was adopted as a prototype.
Способ-прототип включает следующие операции:
шелушение семян гороха,
измельчение шелушеных семян с получением муки,
экстракцию 0,03 н.раствором едкого натра в соотношении мука:растворов 1: 4,
отделение мезги ситованием экстракта на сите 75 мкм,
разделение суспензии экстракта центрифугированием или фракционированием на гидроциклонах с получением белкового раствора и крахмала,
отделение мелкой мезги от крахмала ситованием,
сушку крахмала с получением готового продукта,
осаждение белка из раствора при рН 4,4,
отделение и нейтрализацию белкового осадка,
сушку с получением сухого изолята белка.The prototype method includes the following operations:
peeling of pea seeds,
grinding husked seeds to produce flour,
extraction of 0.03 N. sodium hydroxide solution in the ratio of flour: solutions 1: 4,
separation of pulp by screening of the extract on a 75 micron sieve,
separation of the suspension of the extract by centrifugation or fractionation on hydrocyclones to obtain a protein solution and starch,
separation of fine pulp from starch by sieving,
drying starch to obtain the finished product,
precipitation of protein from solution at pH 4.4,
separation and neutralization of protein precipitate,
drying to obtain a dry protein isolate.
Наиболее существенным недостатком способа является жесткость условий проведения экстракции. Применение 0,03 н.раствора едкого натра в качестве экстрагента приводит к тому, что в начале процесса экстракции рН достигает 12,5 и по мере растворения белка, снижается до значения 8,5. Проведение экстракции при столь высокой щелочности обеспечивает высокий выход белка, но приводит к денатурации белка, частичному гидролизу аминокислотных остатков аргинина, изолейцина, треонина и особенно цистеина, являющегося дефицитным для белка гороха. Одновременно в этих условиях происходит рацемизация аминокислотных остатков аланина, серина и триптофана, а также образование нефротоксичного лизиноаланина. Получаемый белковый продукт имеет низкую пищевую ценность, несвойственную нативному белку кремовую окраску и функциональные свойства, присущие химически модифицированному белку. Экстракция белка при рН 12,5-9,5 сопровождается частичной деструкцией крахмала, набуханием и растрескиванием части крахмальных зерен. Получаемый крахмал характеризуется пониженной вязкостью суспензий при нагреве. Вследствие неравномерности набухания зерен в процессе переработки продукт неоднороден и не обладает требуемой современными пищевыми технологиями воспроизводимостью состава и свойств. The most significant disadvantage of this method is the severity of the conditions for the extraction. The use of 0.03 N sodium hydroxide solution as an extractant leads to the fact that at the beginning of the extraction process, the pH reaches 12.5 and, as the protein dissolves, decreases to 8.5. The extraction at such a high alkalinity provides a high protein yield, but leads to protein denaturation, partial hydrolysis of the amino acid residues of arginine, isoleucine, threonine, and especially cysteine, which is deficient in pea protein. At the same time, under these conditions, racemization of the amino acid residues of alanine, serine and tryptophan, as well as the formation of nephrotoxic lysinoalanine, occurs. The resulting protein product has low nutritional value, cream color unusual for the native protein, and functional properties inherent in a chemically modified protein. Protein extraction at pH 12.5–9.5 is accompanied by partial degradation of starch, swelling and cracking of a portion of starch grains. The resulting starch is characterized by a reduced viscosity of the suspensions upon heating. Due to the uneven swelling of the grains during processing, the product is heterogeneous and does not have the reproducibility of composition and properties required by modern food technology.
Задачей предлагаемого изобретения является получение изолята белка, обладающего высокой биологической ценностью и хорошими функциональными свойствами, и высококачественного вязкого крахмала из гороха при обеспечении высокой степени извлечения обоих компонентов и сохранении их нативной структуры. The objective of the invention is to obtain a protein isolate with high biological value and good functional properties, and high-quality viscous starch from peas while ensuring a high degree of extraction of both components and preservation of their native structure.
Решение поставленной задачи достигается проведением экстракции в области рН 6,5-9,0 в присутствии ионов солей в сочетании с рециркуляцией остаточного растворимого белка, содержащегося в нерастворимой части суспензии, и предполагает проведение циклического процесса переработки, включающего следующие операции:
шелушение семян гороха,
сухое измельчение семян или измельчение в технологическом рассоле,
экстракция белка технологическим рассолом с ионной силой 0,0015-0,15 при рН 6,5-9,0,
отделение нерастворимой части суспензии от белкового раствора,
осаждение белка при рН 4,3-5,6,
отделение белкового осадка от сыворотки,
нейтрализацию белкового осадка с получением готового продукта,
нейтрализацию, фракционирование и промывку нерастворимого остатка на ситах или гидроциклонах с разделением крахмала и мезги,
сушку крахмала с получением готового продукта,
получение технологического рассола с ионной силой 0,0015-0,15 объединением супернатантов, образующихся при разделении, нейтрализации и промывке крахмала и мезги, с добавлением или без добавления солей.The solution to this problem is achieved by extraction in the pH range of 6.5-9.0 in the presence of salt ions in combination with the recycling of the residual soluble protein contained in the insoluble portion of the suspension, and involves a cyclic processing process, including the following operations:
peeling of pea seeds,
dry grinding of seeds or grinding in technological brine,
protein extraction with a technological brine with an ionic strength of 0.0015-0.15 at pH 6.5-9.0,
separation of the insoluble portion of the suspension from the protein solution,
protein precipitation at pH 4.3-5.6,
separation of protein precipitate from serum,
neutralization of protein sediment to obtain the finished product,
neutralization, fractionation and washing of insoluble residue on sieves or hydrocyclones with the separation of starch and pulp,
drying starch to obtain the finished product,
Obtaining a technological brine with an ionic strength of 0.0015-0.15 by combining the supernatants formed during the separation, neutralization and washing of starch and pulp, with or without addition of salts.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Шелушеный горох измельчается до образования муки с диаметром частиц не более 150 мкм, которая смешивается с технологическим рассолом в соотношении горох: рассол 1:5-1:9, или измельчается в смеси с технологическим рассолом в соотношении горох: рассол 1:5-9 до образования суспензии с диаметром частиц не более 150 мкм. Экстракция белка осуществляется при рН 6,5-9,0 при добавлении или без добавления раствора щелочи к суспензии. Hulled peas are crushed to form flour with a particle diameter of not more than 150 microns, which is mixed with technological brine in a ratio of peas: brine 1: 5-1: 9, or crushed in a mixture with technological brine in a ratio of peas: brine 1: 5-9 to the formation of a suspension with a particle diameter of not more than 150 microns. Protein extraction is carried out at pH 6.5-9.0 with or without the addition of an alkali solution to the suspension.
Проведение экстракции технологическим рассолом, полученным путем объединения супернатантов, образующихся в процессе разделения, промывки и нейтрализации крахмала и мезги, приводит к увеличению выхода белка до 75-80% При этом увеличение выхода белка обусловлено не только возвращением в процесс белка, содержащегося в нерастворимом остатке суспензии, но и, как оказалось, увеличением экстрагируемости белка. Данный эффект, приводящий к дополнительному увеличению выхода белка на 5-7% обусловлен влиянием солей, образующихся при нейтрализации и накапливающихся в результате рециркуляции. Ионы солей изменяют электрический заряд молекул белка, снижают их тенденцию к агрегации и приводят к увеличению растворимости при тех же значениях рН. При проведении экстракции в диапазоне рН 6,5-9,0 данный эффект становится заметен при ионной силе используемого экстрагента 0,0015 и реализуется в широком диапазоне концентраций солей, получаемых как при накоплении, обусловленном количествами добавляемой щелочи, кислоты и воды, так и при непосредственном добавлении соли. Увеличение ионной силы технологического рассола, применяемого для экстракции, свыше 0,15 препятствует последующему осаждению белка. Влияние ионной силы на степень извлечения белка увеличивается по мере удаления значений рН от изоэлектрической точки, однако увеличение щелочности среды при экстракции свыше 9,0 приводит к снижению биологической ценности белка и ухудшению функциональных свойств крахмала. Carrying out the extraction with a technological brine obtained by combining supernatants formed during the separation, washing and neutralization of starch and pulp leads to an increase in protein yield up to 75-80%. Moreover, the increase in protein yield is caused not only by the return of the protein contained in the insoluble residue of the suspension , but also, as it turned out, an increase in the extractability of the protein. This effect, leading to an additional increase in protein yield by 5-7%, is due to the influence of salts formed during neutralization and accumulated as a result of recycling. Ions of salts change the electric charge of protein molecules, reduce their tendency to aggregate and lead to an increase in solubility at the same pH values. When conducting extraction in the pH range of 6.5–9.0, this effect becomes noticeable with the ionic strength of the extractant used 0.0015 and is realized in a wide range of salt concentrations obtained both from accumulation due to the amounts of added alkali, acid, and water, and when direct addition of salt. An increase in the ionic strength of the process brine used for extraction above 0.15 prevents the subsequent precipitation of the protein. The influence of ionic strength on the degree of protein extraction increases with the removal of pH values from the isoelectric point, however, an increase in the alkalinity of the medium during extraction above 9.0 leads to a decrease in the biological value of the protein and a deterioration in the functional properties of starch.
Предшествующее экстракции измельчение семян гороха в технологическом рассоле способствует реализации эффекта путем формирования "ионной атмосферы" белковых молекул в процессе измельчения, облегчающего их последующее растворение. The pre-extraction grinding of pea seeds in a technological brine contributes to the realization of the effect by forming an “ionic atmosphere” of protein molecules in the grinding process, which facilitates their subsequent dissolution.
Осаждение белка из раствора, отделенного от нерастворимого остатка, осуществляется в диапазоне рН 4,3-5,6, отвечающем области минимальной растворимости белка при ионной силе 0,0015-0,15. Повышенное содержание солей в растворе препятствует необратимой агрегации белка, вызываемой резким изменением характера электрических взаимодействий в растворе при изменении рН от щелочной до кислой. The precipitation of the protein from the solution, separated from the insoluble residue, is carried out in the pH range of 4.3-5.6, corresponding to the region of minimal solubility of the protein with an ionic strength of 0.0015-0.15. The increased salt content in the solution prevents the irreversible aggregation of the protein caused by a sharp change in the nature of the electrical interactions in the solution when the pH changes from alkaline to acidic.
Осажденный белок отделяется от сыворотки и нейтрализуется с получением изолята белка в виде пасты, содержащей 28-35% сухих веществ и 87-93% белка на сухое вещество. The precipitated protein is separated from the serum and neutralized to obtain a protein isolate in the form of a paste containing 28-35% solids and 87-93% protein on a dry matter basis.
Получаемый белок имеет высокую биологическую ценность, оцениваемую методом аминокислотного скора по отношению к эталонному белку ФАО/ВОЗ 114-115% не содержит токсичного лизиноаланина и не усваиваемых организмом человека D-изомеров аминокислот. Белок обладает хорошими пеностабилизирующими свойствами и высокой растворимостью (75-100% при рН). The resulting protein has high biological value, estimated by the amino acid scattering method with respect to the FAO / WHO reference protein 114-115% does not contain toxic lysinoalanine and D-amino acids that are not absorbed by the human body. The protein has good foam-stabilizing properties and high solubility (75-100% at pH).
Белковая паста может быть использована в составе мясных продуктов эмульсионного типа (колбасы, сосиски, паштеты и др.), заменителей молока, хлебобулочных изделий, кремов, майонезов и др. При необходимости длительного хранения белковая паста может быть высушена с получением сухого изолята белка. Protein paste can be used in the composition of meat products of the emulsion type (sausages, sausages, pastes, etc.), milk substitutes, bakery products, creams, mayonnaises, etc. If necessary, long-term storage of the protein paste can be dried to obtain a dry protein isolate.
Нерастворимый остаток, отделенный от белкового раствора, нейтрализуется и фракционируется на гидроциклонах или ситах с получением крахмала и мезги. The insoluble residue separated from the protein solution is neutralized and fractionated on hydrocyclones or sieves to produce starch and pulp.
При ситовании нерастворимого остатка крахмал отделяется от фракции мезги, имеющей диаметр частиц более 50 мкм, и промывается водой от растворимого остаточного белка. When the insoluble residue is sieved, the starch is separated from the pulp fraction having a particle diameter of more than 50 μm and washed with water from the soluble residual protein.
Гидроциклонное фракционирование нерастворимого остатка позволяет отделить как крупные, так и более мелкие частицы мезги, размеры которых сравнимы с размерами зерен крахмала, и совмещено с противоточной водной промывкой от остаточного растворимого белка. Фракционирование осуществляется на трех каскадах гидроциклонов, состоящих из пяти гидроциклонов, соединенных таким образом, что нижний сход с каждой ступени поступает на вход следующей, а верхний сход на вход предыдущей. Фракционирование осуществляется в три этапа. На первом этапе от фракции крахмала и мезги отделяют содержащий белок и растворенные соли супернатант (технологический рассол). На втором этапе от мезги отделяется суспензия крахмала. На третьем этапе крахмал выделяется из суспензии. Hydrocyclone fractionation of an insoluble residue allows one to separate both large and smaller pulp particles, the sizes of which are comparable to the sizes of starch grains, and are combined with countercurrent water washing from residual soluble protein. Fractionation is carried out on three cascades of hydrocyclones, consisting of five hydrocyclones connected in such a way that the lower descent from each stage enters the entrance of the next, and the upper descent to the entrance of the previous one. Fractionation is carried out in three stages. At the first stage, the supernatant containing the protein and the dissolved salts is separated from the starch and pulp fractions (technological brine). In a second step, a starch suspension is separated from the pulp. In the third stage, starch is released from the suspension.
Супернатанты, образующиеся после проведения разделения, нейтрализации и промывки крахмала и мезги, объединяются. При использовании процедуры гидроциклонного фракционирования объединение происходит непосредственно в процессе фракционирования. При необходимости восполнения требуемой концентрации соли, теряемой вместе с белковым раствором, к объединенному супернатанту добавляют соль. Полученный технологический рассол содержит остаточный белок, отделенный от крахмала и мезги и возвращаемый в цикл, а также имеет ионную силу 0,0015-0,15, обеспечивающую высокую степень извлечения белка при рН 6,5-9,0 в процессе экстракции. The supernatants formed after separation, neutralization and washing of starch and pulp are combined. When using the hydrocyclone fractionation procedure, the association occurs directly in the fractionation process. If it is necessary to replenish the required concentration of salt lost with the protein solution, salt is added to the combined supernatant. The resulting process brine contains residual protein, separated from starch and pulp and returned to the cycle, and also has an ionic strength of 0.0015-0.15, providing a high degree of protein recovery at pH 6.5-9.0 during the extraction process.
После сушки получают крахмал, содержащий 88-89% сухих веществ, в том числе крахмала 95,0-98,0% на с. в. белка 0,1-0,4% на с.в. и липидов 0,2-0,7% на с.в. Получаемый крахмал представляет собой зерна овальной формы диаметром 10-40 мкм, не имеющие поверхностных трещин. Крахмал отличается очень высокой вязкостью суспензий при 96оС 1540-1680 ВЕ, определяемой в стандартных условиях на приборе Брабиндера, и может быть использован не только в составе различных пищевых продуктов, но и в качестве функциональной добавки в картофельный, кукурузный или пшеничный крахмалы для улучшения их качества.After drying, starch is obtained containing 88-89% solids, including starch 95.0-98.0% per second. in. protein 0.1-0.4% per dv and lipids 0.2-0.7% at d.v. The resulting starch is an oval-shaped grain with a diameter of 10-40 microns, without surface cracks. The starch is characterized by very high viscosity suspensions at 96 ° C 1540-1680 BE determined under standard conditions Brabindera device, and can be used not only as a part of various food products, but also as a functional additive in the potato, corn or wheat starches to increase their qualities.
Сущность изобретения поясняется примерами. The invention is illustrated by examples.
Во всех примерах используется шелушеный горох, содержащий 92,4% сухих веществ, 55,2% на с. в. крахмала и 20,0% на с. в. белка. In all examples, shelled peas are used, containing 92.4% solids, 55.2% per second. in. starch and 20.0% per second in. squirrel.
П р и м е р 1. 100 кг шелушеного гороха измельчаются до образования муки с диаметром частиц не более 150 мкм и диспергируются в 500 л водопроводной воды. Белок экстрагируется при рН 8,5, поддерживаемом добавлением 0,5 н.раствора едкого натра. Белковый раствор отделяется от нерастворимого остатка центрифугированием (3500 об/мин, 25 мин). Добавлением 1,2 н.раствора соляной кислоты рН белкового раствора доводится до 4,3, выпавший осадок отделяется центрифугированием (4500 об/мин, 30 мин). Белковый осадок нейтрализуется добавлением раствора едкого натра с получением 47,4 кг белковой пасты, содержащей 28,0% Нерастворимый остаток диспергируется в 200 л воды. Полученная суспензия фракционируется и одновременно промывается 200 л воды на сите 50 мкм с отделением мезги от суспензии крахмала. Крахмал отделяется от супернатанта центрифугированием (3500 об/мин, 15 мин, разбавляется 100 л воды, нейтрализуется добавлением 1 н. HCl, отделяется от супернатанта центрифугированием (3500 об/мин, 15 мин) и сушится в распылительной сушилке с получением 51,5 кг крахмала с содержанием сухих веществ 88,0% Выход белка и крахмала 63,5% и 88,9% соответственно. Мезга, отделенная на сите, промывается супернатантом, отделенным после промывки и нейтрализации крахмала и отделяется центрифугированием. Супернатанты, отделенные от крахмала и мезги, объединяются с получением 500 л технологического рассола, имеющего рН 7,6, ионную силу 0,0015 и концентрацию сухих веществ 1,1%
П р и м е р 2. 100 кг шелушеного гороха измельчаются до образования муки с диаметром частиц не более 150 мкм и диспергируются в 500 л технологического рассола, полученного аналогично описанному в примере 1. Белок экстрагируется при рН 8,5. Значение рН 8,5 поддерживается в процессе экстракции путем добавления 0,5 н.раствора едкого натра. Белковый раствор отделяется от нерастворимого остатка центрифугированием (3500 об/мин, 25 мин). Добавлением 1,2 н.раствора соляной кислоты рН белкового раствора доводится до 4,3, выпавший осадок отделяется центрифугированием (4500 об/мин, 30 мин) и нейтрализуется добавлением раствора едкого натра с получением 56,0 кг белковой пасты, содержащей 28,0% сухих веществ, белка 88,6% на с. в. Выход белка 75,2% Нерастворимый остаток суспензии диспергируется в 200 л воды и нейтрализуется добавлением 0,5 н.соляной кислоты. Суспензия нерастворимого остатка ситуется на сите 50 мкм с отделением суспензии крахмала от мезги и одновременно промывается 200 л воды. Крахмал отделяется от супернатанта центрифугированием (3500 об/мин, 15 мин), промывается 100 л воды, повторно отделяется центрифугированием и сушится в распылительной сушилке с получением 54,6 кг крахмала с содержанием сухого вещества 88,0% Выход крахмала 94,2% Мезга промывается супернатантом, отделенным при второй промывке крахмала, отделяется центрифугированием и сушится с получением 27,0 кг продукта с содержанием сухого вещества 80,2% Супернатанты, отделенные от крахмала и мезги после нейтрализации и промывки, объединяются с получением 500 л технологического рассола, имеющего рН 7,0, ионную силу 0,0043 и концентрацию сухих веществ 1,1%
П р и м е р 3. 100 кг шелушеного гороха измельчаются до образования муки с диаметром частиц не более 150 мкм, которая диспергируется в 500 л технологического рассола, имеющего рН 7,0, ионную силу 0,0043 и сухих веществ 1,1% полученного аналогично описанному в примере 2. Дальнейшая процедура получения белка и крахмала осуществляется аналогично описанному в примере 2, за исключением того, что осаждение белка проводят добавлением 1 М уксусной кислоты при рН 4,4. Получают 53,4 кг белковой пасты, содержащей 30,1% сухих веществ, белка 89,0% на с. в. и 54,3 кг крахмала с содержанием сухого вещества 88,5% Выход белка и крахмала 77,4 и 94,2% соответственно. Супернатанты, отделяемые после нейтрализации, разделения и промывки крахмала и мезги, объединяются с получением 500 л технологического рассола, имеющего рН 7,0, ионную силу 0,005 и концентрацию сухих веществ 1,1%
П р и м е р 4. К технологическому рассолу с ионной силой 0,005 и концентрацией сухих веществ 1,1% полученному аналогично описанному в примере 3, добавляют хлорид натрия до получения значения ионной силы 0,03. 100 кг шелушеного гороха измельчаются в смеси с 500 л полученного технологического рассола до образования суспензии с диаметром частиц не более 150 мкм. Процедура получения белка и крахмала из полученной суспензии осуществляется аналогично описанному в примере 2, за исключением того, что осаждение белка из раствора проводится при рН 4,9 при добавлении 1,2 М соляной кислоты. Получают 50,4 кг пасты белка, содержащей 33,5% сухих веществ и белка 87,8% на с. в. и 54,0 кг крахмала с содержанием сухого вещества 88,7% Выход белка и крахмала 80,3% и 94,0% соответственно. Супернатанты, отделенные в процессе нейтрализации, разделения и промывки крахмала и мезги, объединяются с получением 500 л технологического рассола с ионной силой 0,009, рН 7,0 и содержанием сухих веществ 1,1%
П р и м е р 5. 100 кг шелушеных семян гороха измельчаются в смеси с 750 л технологического рассола с рН 7,0, ионной силой 0,1 и концентрацией сухих веществ 0,75% до получения суспензии с диаметром частиц не более 150 мкм. Белок экстрагируется при рН 7,8 добавлением 0,5 н.едкого натра. Белковый раствор отделяется от нерастворимого остатка центрифугированием (3500 об/мин). Процедура получения пасты изолята белка из белкового раствора аналогична описанной в примере 2, но осаждение белка осуществляется при рН 5,2 добавлением 1 М уксусной кислоты. Получают 49,9 кг белковой пасты с содержанием сухих веществ 32,0% и белка 90,6% на с. в. Выход белка 78,3% Нерастворимый остаток диспергируется в воде до образования 11%-ной суспензии, нейтрализуется раствором соляной кислоты и фракционируется на трех каскадах гидроциклонов, каждый из которых состоит из 5 гидроциклонов. Суспензия под давлением 3,5 атм и при объемной скорости 15 л/мин подается на вход 3-й ступени первого каскада. Промывная вода с объемной скоростью 1,0 л/мин подается на вход 5-й ступени. Технологический рассол с ионной силой 0,014 и концентрацией сухих веществ 0,75 отделяется в виде верхнего схода с 1-й ступени и после доведения ионной силы до значения 0,1 добавлением хлорида натрия используется для экстракции. Нижний сход с 5-й ступени (смесь крахмала и мезги) разбавляется водой до 13% концентрации и под давлением 4,0 атм и при объемной скорости 20 л/мин подается на вход 3-й ступени второго каскада. Верхний сход со второго каскада (суспензия крахмала) подается на вход 3-й ступени третьего каскада под давлением 3,5 атм и при объемной скорости 20 л/мин. Нижний сход со второго каскада (фракция, обедненная по крахмалу) разбавляется водой до 13%-ной концентрации и возвращается на вход второго каскада. После троекратного повторения процедуры фракционирования на втором и третьем каскадах мезга отделяется в виде результирующего нижнего схода с 5-й ступени второго каскада, а крахмал в виде результирующего нижнего схода с 5-й ступени третьего каскада. После распылительной сушки крахмальной фракции получают 54,0 кг крахмала с содержанием сухого вещества 88,5% Выход крахмала 93,8%
П р и м е р 6. 100 кг шелушеных семян гороха измельчаются в смеси с 580 л технологического рассола с ионной силой 0,15 и содержанием сухих веществ 1,0% полученного при добавлении двухзамещенного фосфата натрия. Полученная суспензия имеет диаметр частиц до 150 мкм и значение рН 6,5, устанавливающееся самопроизвольно. Экстракция белка осуществляется при рН 6,5 без добавления щелочи. Дальнейшая процедура получения белка и крахмала аналогична описанной в примере 2, за исключением того, что осаждение белка осуществляется 0,5 М фосфорной кислотой при рН 5,6, а нейтрализация нерастворимого остатка проводится 0,5 н. едким натром. Получают 43,0 кг белковой пасты, содержащей сухого вещества 35,2% белка 92,0% на с. в. и 55,0 кг крахмала с содержанием сухих веществ 88,0% Выход белка и крахмала 75,4% и 94,9% соответственно. Супернатанты, отделяемые в процессе промывки крахмала и мезги, объединяются с получением 580 л технологического рассола с ионной силой 0,027 и содержанием сухих веществ 1,0%
П р и м е р 7. 100 кг шелушеного гороха измельчаются до образования муки с диаметром частиц до 150 мкм и диспергируют 500 л технологического рассола, имеющего концентрацию сухих веществ 1,0% и значение ионной силы 0,01. Процедура получения белка и крахмала из полученной суспензии осуществляется аналогично описанному в примере 2, за исключением того, что экстракция осуществляется при рН 9,0, осаждение белка проводится при рН 4,8, а для нейтрализации нерастворимого остатка используется 0,3 М фосфорная кислота. Получают 47,1 кг пасты белка, содержащей 34,3% сухих веществ и 91,5% на с. в. белка, а также 54,0 кг 88,7% крахмала. Выход белка и крахмала 79,9% и 94,0% соответственно. Промывные супернатанты объединяют с получением технологического рассола с ионной силой 0,006 и концентрацией сухих веществ 1,0%
П р и м е р 8. 100 кг шелушеного гороха измельчаются до муки с диаметром частиц не более 150 мкм и диспергируются в 900 л технологического рассола с ионной силой 0,1 и концентрацией сухих веществ 0,6% полученного при добавлении хлорида калия к возвратному технологическому рассолу с ионной силой 0,012. Экстракция осуществляется при рН 7,0 при добавлении 0,5 н.раствора едкого кали. Дальнейшая процедура получения белка и крахмала аналогична описанной в примере 5. При этом получают 49,2 кг белковой пасты, содержащей сухих веществ 32,4% и белка 89,8% на с. в. а также 54,2 кг крахмала, содержащего 88,0% сухого вещества. Выход белка и крахмала 77,5% и 93,5% соответственно.PRI me
PRI me
PRI me
Example 4. To a technological brine with an ionic strength of 0.005 and a solids concentration of 1.1% obtained similarly to that described in Example 3, sodium chloride is added until an ionic strength of 0.03 is obtained. 100 kg of peeled peas are crushed in a mixture with 500 l of the obtained technological brine until a suspension with a particle diameter of not more than 150 microns is formed. The procedure for obtaining protein and starch from the resulting suspension is carried out similarly to that described in example 2, except that the precipitation of the protein from the solution is carried out at pH 4.9 with the addition of 1.2 M hydrochloric acid. Get 50.4 kg of paste of protein containing 33.5% solids and protein 87.8% per page. in. and 54.0 kg of starch with a dry matter content of 88.7%. The yield of protein and starch is 80.3% and 94.0%, respectively. Supernatants separated in the process of neutralizing, separating and washing starch and pulp are combined to produce 500 l of process brine with an ionic strength of 0.009, pH 7.0 and a solids content of 1.1%
PRI me
PRI me
PRI me
PRI me
Характеристики получаемых продуктов представлены в табл. 1 и 2. The characteristics of the resulting products are presented in table. 1 and 2.
Преимущества предлагаемого способа. The advantages of the proposed method.
Сопоставление пищевой ценности белка, получаемого предлагаемым способом, с пищевой ценностью модельного белка, полученного с целью сравнения в условиях способа-прототипа (экстракцией 0,03 н.раствором едкого натра и осаждением при рН 4,4), показывает следующее:
белок, получаемый предлагаемым способом, имеет содержание незаменимых аминокислот на 100 г белка выше на 2-3%
содержание метионина и цистеина, являющихся лимитирующими для белка гороха в белке, получаемом предлагаемым способом, выше на 4,2-4,8%
белок, получаемый предлагаемым способом, не содержит неусваиваемых организмом человека D-изомеров аланина, серина и треонина в отличие от белка, полученного в условиях способа-прототипа, где до 5% указанных аминокислот присутствует в виде D-изомера;
в белке, получаемом предлагаемым способом, в отличие от белка, полученного в условиях способа-прототипа, лизиноаланина не обнаружено.A comparison of the nutritional value of the protein obtained by the proposed method with the nutritional value of the model protein obtained for comparison under the conditions of the prototype method (extraction with 0.03 N sodium hydroxide solution and precipitation at pH 4.4) shows the following:
the protein obtained by the proposed method has a content of essential amino acids per 100 g of protein is 2-3% higher
the content of methionine and cysteine, which are limiting for pea protein in the protein obtained by the proposed method, is higher by 4.2-4.8%
the protein obtained by the proposed method does not contain indigestible by the human body D-isomers of alanine, serine and threonine, unlike the protein obtained in the conditions of the prototype method, where up to 5% of these amino acids is present in the form of the D-isomer;
in the protein obtained by the proposed method, in contrast to the protein obtained in the conditions of the prototype method, lysinoalanine was not detected.
Получаемый белок обладает более высокими пенообразующими свойствами и растворимостью при рН 7,0, чем белок, получаемый по способу-прототипу. The resulting protein has higher foaming properties and solubility at pH 7.0 than the protein obtained by the prototype method.
Крахмал, получаемый в предлагаемых условиях, обладает очень высокой вязкостью суспензий при 96оС, на 40-53% превышающей вязкость суспензий крахмалов, являющихся аналогами по назначению [5] и на 25,5% превышающей вязкость суспензии крахмала, полученного с целью сравнения в условиях способа-прототипа. Вследствие сохранения нативной структуры крахмал, получаемый предлагаемым способом, имеет растворимость при 90оС на 14-15% ниже, а водосвязывающую способность на 18-19% выше, чем крахмал, полученный для сравнения в условиях способа-прототипа.Starch obtainable in the proposed conditions, it has a very high viscosity suspensions at 96 ° C at 40-53% higher than the viscosity of the starch suspensions which are analogues to the destination [5], and 25.5% higher than the viscosity of the starch slurry prepared for comparison in the conditions of the prototype method. Due to conservation of the native structure of starch produced by the proposed method, it has a solubility at 90 ° C at 14-15% lower, and the water binding capacity by 18-19% higher than the starch obtained for comparison in terms of the prototype method.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94007599A RU2054265C1 (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Method of preparing protein isolate and starch from pea |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94007599A RU2054265C1 (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Method of preparing protein isolate and starch from pea |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2054265C1 true RU2054265C1 (en) | 1996-02-20 |
| RU94007599A RU94007599A (en) | 1996-10-27 |
Family
ID=20153150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94007599A RU2054265C1 (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Method of preparing protein isolate and starch from pea |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2054265C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2889416A1 (en) * | 2005-08-05 | 2007-02-09 | Roquette Freres | COMPOSITION OF PEAS PROTEINS |
| WO2008049385A1 (en) * | 2006-10-26 | 2008-05-02 | Emsland-Stärke GmbH | Process for obtaining leguminous protein fractions of moderate molecular weight, leguminous protein fractions and use thereof |
| RU2650607C1 (en) * | 2017-05-18 | 2018-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Горский государственный аграрный университет" | Method for obtaining a biologically active additive from sprouted peas |
| RU2665080C1 (en) * | 2017-11-29 | 2018-08-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Method of producing starch from vegetable raw materials |
-
1994
- 1994-02-28 RU RU94007599A patent/RU2054265C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Nickel, G.B.Canadian patent n 1104871, 1981. 2. Авторское свидетельство СССР N 1233315, кл. A 23J 1/14, 1983. 3. F. Bramsnaes, H.Sejr Olsen, "Development of Field pea and Fababean proteins", J. Am. Oil Chemists Soc., 1979, march, v.56, p.p. 450-454. 4. Vose, J.R., "Production and Functionalitu of Starchs and Protein isolates from Legume Seeds", Cereal Chem., 406-410, 1980. 5. R. Stute, Heilbronn, Starch/Starke 42 (1990), N 5, 178-184. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2889416A1 (en) * | 2005-08-05 | 2007-02-09 | Roquette Freres | COMPOSITION OF PEAS PROTEINS |
| WO2007017572A1 (en) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Roquette Freres | Pea protein composition |
| US8124162B2 (en) | 2005-08-05 | 2012-02-28 | Roquette Freres | Pea protein composition |
| WO2008049385A1 (en) * | 2006-10-26 | 2008-05-02 | Emsland-Stärke GmbH | Process for obtaining leguminous protein fractions of moderate molecular weight, leguminous protein fractions and use thereof |
| RU2650607C1 (en) * | 2017-05-18 | 2018-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Горский государственный аграрный университет" | Method for obtaining a biologically active additive from sprouted peas |
| RU2665080C1 (en) * | 2017-11-29 | 2018-08-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Method of producing starch from vegetable raw materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3756153B2 (en) | Production of oilseed protein isolate | |
| US4208323A (en) | Process for isolation of proteins using food grade salt solutions at specified pH and ionic strength | |
| RU2316223C2 (en) | Method for producing of protein isolate from oil-bearing crop seeds | |
| JP4383345B2 (en) | Extraction of protein from canola oil seed meal | |
| US3615655A (en) | Method for preparing high protein cereal grain product | |
| EP0289183A2 (en) | Production of rapeseed protein materials | |
| KR20040085139A (en) | Enhanced oil seed protein recovery | |
| JP4330627B2 (en) | Process for the preparation of flax protein isolate | |
| KR100936074B1 (en) | Flax protein isolate and production | |
| CA3075624C (en) | Potato protein based fibrous structures and food items comprising the same | |
| CA1080026A (en) | Process for producing a refined soy protein product | |
| JP3490093B2 (en) | Alcohol-free wet extraction of gluten dough into gliadin and glutenin | |
| RU2054265C1 (en) | Method of preparing protein isolate and starch from pea | |
| US3674501A (en) | Preparation of soybean derivatives useful as egg white extenders and whipping agents | |
| US2284700A (en) | Soya bean product | |
| GB2077739A (en) | Process for isolation of proteins using food grade salt solutions at specified pH and ionic strength | |
| US3840515A (en) | Method of treating gluten | |
| FI86641B (en) | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV STAERKELSE OCH GLUTEN FRAON SAED. | |
| US3402165A (en) | Method for processing oil mill residues to recover highly purified protein | |
| US7300681B2 (en) | Method for the production of protein preparations with essentially constant properties | |
| RU2238280C1 (en) | Method for preparing starch | |
| RU2138172C1 (en) | Method of preparing protein from plant raw | |
| WU et al. | PRPTEIN ISOLATE FROM ALKALINE EXTRACTION OF AIR‐CLASSIFIED HIGH‐PROTEIN SOFT WHEAT FLOUR | |
| CA1200421A (en) | Wheat product and process | |
| JPH0328165B2 (en) |