RU2612907C1 - Способ получения белкового продукта из периферийных частей зерна - Google Patents

Способ получения белкового продукта из периферийных частей зерна Download PDF

Info

Publication number
RU2612907C1
RU2612907C1 RU2016112584A RU2016112584A RU2612907C1 RU 2612907 C1 RU2612907 C1 RU 2612907C1 RU 2016112584 A RU2016112584 A RU 2016112584A RU 2016112584 A RU2016112584 A RU 2016112584A RU 2612907 C1 RU2612907 C1 RU 2612907C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protein
grain
suspension
product
precipitate
Prior art date
Application number
RU2016112584A
Other languages
English (en)
Inventor
Елена Павловна Мелешкина
Людмила Николаевна Крикунова
Ирина Сергеевна Витол
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки (ФГБНУ "ВНИИЗ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки (ФГБНУ "ВНИИЗ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки (ФГБНУ "ВНИИЗ")
Priority to RU2016112584A priority Critical patent/RU2612907C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2612907C1 publication Critical patent/RU2612907C1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/12Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from cereals, wheat, bran, or molasses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/14Vegetable proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/14Vegetable proteins
    • A23J3/18Vegetable proteins from wheat

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению белкового продукта из зернового сырья. Способ предусматривает проведение измельчения зернового сырья с выделением периферийной фракции. Смешивание периферийной фракции с католитом с получением зерновой суспензии с последующим отделением жидкой фазы суспензии. Для осаждения белка к отделенной жидкой фазе добавляют HCl. Белок осаждают в течение 40 мин. Осадок отделяют центрифугированием. Полученный осадок промывают водой с получением суспензии белковой пасты. Техническим результатом настоящего изобретения является исключение применения щелочей, сокращение продолжительности и упрощение технологического процесса, получение более сбалансированного по аминокислотному составу белкового продукта, продукта с повышенной пищевой ценностью. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению белкового продукта из зернового сырья, и может быть использовано при производстве обогащенных белком пищевых продуктов с повышенной пищевой ценностью, а также продуктов, обладающих определенными технологическими и функциональными свойствами.
Зерно злаковых культур аккумулировало в себе громадный биопотенциал, который в настоящее время используется далеко не в полной мере.
Наиболее перспективными технологиями переработки зернового сырья являются технологии, позволяющие получать основной продукт (мука, этиловый спирт, пивное сусло, крахмал и т.п.) и компоненты для обогащения пищевых продуктов или кормопродуктов для использования в животноводстве.
Так, например, известен (RU, патент 2246226, опубл. 22.02.2005) способ получения пищевого белка из зерна нута, в котором пищевой белок из нута экстрагируют католитом с pH 10,0-11,0 и окислительно-восстановительным потенциалом 300-500 мВ при гидромодуле 1: 7(8) и температуре 40-50°C в течение 25-30 мин. Осаждают белок из экстракта при pH жидкой среды 4,6-4,8 добавлением анолита с pH 1,5-2,0 и потенциалом 1100-1250 мВ или подвергают униполярной обработке в анодной камере диафрагменного электролизера до pH 4,6-4,8 и потенциала 700-800 мВ, при этом экстракт промывают католитом с pH 9,0-10,0 и потенциалом 100-300 мВ.
Недостатком данного способа является узкая область применения (только переработка зерна нута), сложная технологическая схема и низкое качество получаемого белкового продукта за счет присутствия белковых ингибиторов пищеварительных ферментов.
Известен (US, патент 2785155, опубл. 17.03.1957) способ выделения протеина из обезжиренного соевого шрота при 60°C водным раствором Са(ОН)2 с концентрацией 0,002-0,004 моль/л. Соотношение шрота к экстрагенту 1:10. Осаждение протеина проводили при 50°C и pH 5,0, создаваемое добавлением водного раствора HCl.
Недостатком данного способа является необходимость использования растворов щелочи и кислоты, увеличение технологических операций, усложнению технологического процесса.
Известен (RU, патент 2090568 опубл. 20.09.1997) способ получения протеина, включающий измельчение обезжиренного материала (подсолнечного шрота), экстракцией протеина электроактивированным водным раствором NaCl с концентрацией 1 г/л с pH 12,0 в течение 15 мин при pH 9,4 и температуре 20°C. Осаждение осадка осуществляли подкислением электроактивированным раствором NaCl с pH 2,3 в течение 30 мин при pH осаждения 4,5 и температуре 20°C. Полученный осадок высушивают до постоянного веса при температуре 60°C.
Недостатком данного способа является низкий выход белкового продукта и его низкая растворимость.
Наиболее близким аналогом разработанного способа получения белкового продукта, основанного на дифференцированном разделении зерна и использовании балластных, с точки зрения основной технологии, фракций в качестве сырья для выработки белкового продукта можно признать (RU, патент 2180921, опубл. 27.03.2002) способ, в котором процесс выделения белков из крупки и шелухи осуществляется с использованием щелочи с концентрацией соответствующей pH на уровне 10,0-11,0 при 50-60°C, в течение 40-60 мин. Затем проводят отделение нерастворимого остатка, а из жидкой фракции выделяют центрифугированием крахмально-белковый продукт. В оставшуюся жидкую фазу добавляют раствор HCl до pH 4,2-5,0, соответствующий изоэлектрической точке осаждения белков. Белковую пасту отделяют центрифугированием, промывают, сушат и получают пищевой белковый продукт.
Недостатком данного способа является снижение биологической ценности выделяемого белка при таких значениях pH, а также необходимость использования больших количеств кислоты для осаждения белка.
Техническая задача, решаемая посредством реализации разработанного способа, состоит в обеспечении возможности получения белкового продукта из отходов переработки зерна - периферийных частей зерновки.
Техническим результатом настоящего изобретения является исключение применения щелочей, сокращение продолжительности и упрощение (исключение стадии выделения крахмало-белкового продукта) технологического процесса, получение более сбалансированного по аминокислотному составу белкового продукта, продукта с повышенной пищевой ценностью.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ получения белкового продукта из периферийных частей зерна. Согласно разработанному способу проводят измельчение зернового сырья с выделением периферийной фракции (оболочки, алейроновый слой, частицы измельченного зародыша), смешивают периферийную фракцию с католитом при гидромодуле 1:8 при pH 9,5-9,7 в течение 50-60 мин, с получением зерновой суспензии с последующим отделением жидкой фазы суспензии, центрифугирование жидкой фазы, для осаждения белка к фугату добавляют HCl до pH 4,0-4,5, белок осаждают в течение 40 мин, осадок отделяют центрифугированием при 4000 об/мин в течение 15 мин, полученный осадок промывают водой с получением суспензии белковой пасты. Полученную белковую пасту могут дополнительно подсушить с получением сухого белкового продукта.
К важнейшим технологическим факторам, определяющим выход белка, относятся: pH, время экстрагирования и pH осаждения.
Периферийную фракцию переработки зерна пшеницы ("крупка") с влажностью 11,7% и следующим химическим составом (массовая доля, % на св.): белок - 13,2, жир - 3,2, крахмал - 34,6, клетчатка - 15,4, гемицеллюлозы - 20,8, зола - 4,2, использовали для экстрагирования белка 0,2% раствором NaOH (контроль) и электроактивированной водой (опыт). Электроактивированную воду получали с использованием установки «СТЭЛ-компакт». Электрохимическая активация позволяет получать водные растворы с новыми физико-химическими свойствами, среди которых большой диапазон возможных изменений pH, ОВП.
В контрольном варианте "крупку" смешивали с определенным объемом 0,2% раствора гидроксида натрия (гидромодуль 1:10, 1:12) перемешивали в течение определенного времени (40-60 мин). Смесь центрифугировали для получения твердого остатка с содержанием сухих веществ 20-25%. Белок осаждали 10%-ным раствором HCl в ИЭТ и отделяли центрифугированием. Выход белковой пасты составил 40,7% от общего содержания белка в сырье.
Использование католита позволило повысить выход белка при экстракции до 70%, при этом снизить значение pH, рекомендованного для контроля с 11,0 до 9,5. Экспериментально показано, что оптимальными параметрами выделения белков из "крупки" с использованием католита: pH экстракции белков - 9,5-9,7; время экстракции - 50-60 мин, гидромодуль 1:8; pH осаждения белка 4,0-4,5.
Способ осуществляют следующим образом.
Периферийную фракцию из зерна пшеницы ("крупка") обрабатывали католитом при гидромодуле 1:8, полученной с использованием установки «СТЭЛ-компакт» при pH 9,5-9,7 в течение 50-60 мин, смесь центрифугировали для получения твердого остатка с содержанием сухих веществ 20-25%. Для осаждения белка к осветленному экстракту добавляли 10% HCl до pH 4,0-4,5. Белок осаждали в течение 40 мин, осадок отделяли центрифугированием при 4000 об/мин в течение 15 мин. Затем осадок промывали раствором гидроксида натрия для нейтрализации. Затем нейтрализованная суспензия белка (белковая паста) через гомогенизатор поступает на сушильную установку (распылительная, сублимационная и пр.). Выход белка по данной упрощенной схеме (исключена стадия получения крахмало-белкового продукта) в экстракт составляет 55-60% от исходного содержания в сырье.
Кроме того, был проведен сравнительный анализ химического состава белковых продуктов из периферийных частей зерна пшеницы по различным схемам:
Контроль I - экстракция белка 0,2% раствором NaOH с сохранением стадии получения белково-крахмального продукта.
Контроль II - экстракция белка 0,2% раствором NaOH с исключением стадии получения белково-крахмального продукта.
Опыт - экстракция католитом с исключением стадии получения белково-крахмального продукта.
Figure 00000001
Анализ представленных данных свидетельствует, что применение католита позволяет повысить долю белка по сравнению с щелочной экстракцией (контроль II) на 15-30%.
Кроме того, был изучен аминокислотный состав белкового продукта контрольного и опытного варианта с использованием аминокислотного анализатора «Hitachi» (Япония), модель L-8800. Разделение аминокислот осуществлялось на ионообменной колонке с использованием ступенчатого градиента натрий-цитратных буферных растворов, возрастающего pH и молярности.
Figure 00000002
В опытном варианте общее суммарное количество аминокислот возрастает на 8,2%, в основном за счет увеличения доли глутаминовой кислоты, пролина, лейцина, цистеина при снижении количества гистидина.
Расчет аминокислотного скора белков белковых продуктов, белков зерна, и периферийной фракции ("крупки") свидетельствует о том, что белковые продукты характеризуются повышением аминокислотного скора лизина, треонина, валина, снижением скора метионина + цистеина и фенилаланина + тирозин. Снижение массовой доли серосодержащих и ароматических аминокислот не снижает пищевой ценности белковых продуктов.
Figure 00000003
Сравнительный анализ белковых продуктов контрольного и опытного варианта показал, что применение католита в процессе выделения белков из периферийной фракции позволяет получить более сбалансированный по аминокислотному составу белок. Так, скор лизина, одной из самых дефицитных аминокислот, увеличивается на 2,4%.

Claims (2)

1. Способ получения белкового продукта из периферийных частей зерна, характеризуемый тем, что проводят измельчение зернового сырья с выделением периферийной фракции, смешивают периферийную фракцию с католитом при гидромодуле 1:8 при рН 9,5-9,7 в течение 50-60 мин, с получением зерновой суспензии с последующим отделением жидкой фазы суспензии, для осаждения белка к отделенной жидкой фазе добавляют HCl до рН 4,0-4,5, белок осаждают в течение 40 мин, осадок отделяют центрифугированием при 4000 об/мин в течение 15 мин, полученный осадок промывают водой с получением суспензии белковой пасты.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно проводят сушку белковой пасты с получением сухого белкового продукта.
RU2016112584A 2016-04-04 2016-04-04 Способ получения белкового продукта из периферийных частей зерна RU2612907C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016112584A RU2612907C1 (ru) 2016-04-04 2016-04-04 Способ получения белкового продукта из периферийных частей зерна

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016112584A RU2612907C1 (ru) 2016-04-04 2016-04-04 Способ получения белкового продукта из периферийных частей зерна

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2612907C1 true RU2612907C1 (ru) 2017-03-13

Family

ID=58458254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016112584A RU2612907C1 (ru) 2016-04-04 2016-04-04 Способ получения белкового продукта из периферийных частей зерна

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2612907C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2180921C1 (ru) * 2000-12-26 2002-03-27 Крикунова Людмила Николаевна Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта
RU2246226C1 (ru) * 2003-09-10 2005-02-20 ГУ Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясомолочного скотоводства и переработки продукции животноводства РАСХН Способ получения пищевого белка из зерна нута
RU2275050C1 (ru) * 2005-06-08 2006-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования Российской Федерации Способ получения белкового продукта из отходов зернопереработки
RU2508681C1 (ru) * 2012-08-21 2014-03-10 Государственное научное учреждение Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии) Пищевой белковый продукт

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2180921C1 (ru) * 2000-12-26 2002-03-27 Крикунова Людмила Николаевна Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта
RU2246226C1 (ru) * 2003-09-10 2005-02-20 ГУ Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясомолочного скотоводства и переработки продукции животноводства РАСХН Способ получения пищевого белка из зерна нута
RU2275050C1 (ru) * 2005-06-08 2006-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования Российской Федерации Способ получения белкового продукта из отходов зернопереработки
RU2508681C1 (ru) * 2012-08-21 2014-03-10 Государственное научное учреждение Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии) Пищевой белковый продукт

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3026631C (en) Process for obtaining a rapeseed protein isolate and protein isolate thereby obtained
US5156877A (en) Protein-rich products of brewer's spent grain origin
EP0289183A2 (en) Production of rapeseed protein materials
US9179692B2 (en) Production of protein isolates
EA026579B1 (ru) Выделение белка из маслосемян
CN100451022C (zh) 从菜籽饼粕中提取菜籽蛋白和植酸钙的工艺方法
CN102098926A (zh) 一种从玉米胚芽中提取食用蛋白质的方法
US20160286840A1 (en) Method for reducing prolamine content of cereal products
Zhang et al. Changes of antioxidative activities and peptidomic patterns of Auxenochlorella pyrenoidosa protein hydrolysates: Effects of enzymatic hydrolysis and decoloration processes
US20240180191A1 (en) Method of producing protein isolate from sunflower meal
US2991309A (en) Protein hydrolysis
US20040013790A1 (en) Oil seed processing
CN109527196B (zh) 一种提高大豆蛋白酶解效率和产率的方法
RU2612907C1 (ru) Способ получения белкового продукта из периферийных частей зерна
RU2054265C1 (ru) Способ получения изолята белка и крахмала из гороха
US7300681B2 (en) Method for the production of protein preparations with essentially constant properties
CN110623244A (zh) 一种咸味肽的制备方法
US6228993B1 (en) Soy isoflavone concentrate process and product
CN110734902A (zh) 一种复合酶制剂及其在虾酶解加工领域中的应用
RU2246226C1 (ru) Способ получения пищевого белка из зерна нута
JP2010248134A (ja) ペプチド組成物
Pa’ee et al. Microalgae protein derived from Chlorella vulgaris using subcritical water treatment
RU2681442C1 (ru) Способ получения белково-витаминного комплекса из кедрового жмыха
RU2821584C1 (ru) Способ получения растительного белка из жмыха льна
JP5560505B2 (ja) ポテトペプチド混合物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190405