RU2665080C1 - Способ получения крахмала из растительного сырья - Google Patents
Способ получения крахмала из растительного сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665080C1 RU2665080C1 RU2017141706A RU2017141706A RU2665080C1 RU 2665080 C1 RU2665080 C1 RU 2665080C1 RU 2017141706 A RU2017141706 A RU 2017141706A RU 2017141706 A RU2017141706 A RU 2017141706A RU 2665080 C1 RU2665080 C1 RU 2665080C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- starch
- carried out
- yield
- raw materials
- separation
- Prior art date
Links
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 62
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 62
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 title abstract 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 11
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000005418 vegetable material Substances 0.000 abstract 1
- 240000004322 Lens culinaris Species 0.000 description 10
- 235000014647 Lens culinaris subsp culinaris Nutrition 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 10
- 244000066764 Ailanthus triphysa Species 0.000 description 9
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 7
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000000751 protein extraction Methods 0.000 description 3
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 1
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 235000004252 protein component Nutrition 0.000 description 1
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 1
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002137 ultrasound extraction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B30/00—Preparation of starch, degraded or non-chemically modified starch, amylose, or amylopectin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения крахмала из растительного сырья включает измельчение растительного сырья, смешивание крахмалосодержащего сырья с водой при перемешивании реакционной среды, отделение белковых фракций раствором 0,5 н. едкого натра при рН 8,5, фракционирование и промывку водой суспензии, отделение крахмала от супернатанта центрифугированием и его сушку. Причем отделение белковых фракций проводят при дополнительном воздействии низкочастотных ультразвуковых волн с интенсивностью 460±5 Вт/смв течение 25±1 мин. После отделения крахмала осуществляют его лиофильную сушку. Изобретение позволяет на 5-7% увеличить выход крахмала в сравнении с аналогом и повысить степень чистоты крахмала. 8 пр.
Description
Изобретение относится к крахмалопаточной отрасли пищевой промышленности, химико-фармацевтической и медицинской промышленности, а именно к способу получения биологически активных веществ из лекарственного растительного сырья.
Известен способ получения крахмала из крахмалосодержащего сырья путем диспергирования в воде, обработки в гидроимпульсном режиме при частоте импульсов 0,5-2,5 Гц и последующего центрифугирования суспензии [RU №2238280, кл. С08В 30/00, С08В 30/04, опубл. 20.10.2004].
Недостатком данного способа является длительность процесса.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения крахмала [RU №2054265, кл. A23J 1/14, опубл. 28.02.1994] из гороха, включающий измельчение растительного сырья, смешивание крахмалосодержащего сырья с водой при перемешивании реакционной среды, отделение белковых фракций раствором 0,5 н. едкого натра при рН 8,5, фракционирование и промывку водой суспензии, отделение крахмала от супернатанта центрифугированием и его сушку.
Процесс извлечения крахмала длительный и требует последовательного получения различных белковых фракций, что существенно усложняет процесс и делает его дороже. Это является основными недостатками известного способа.
Технической проблемой изобретения является получение крахмала из бобовых культур с высокой степенью чистоты получаемого крахмала.
Техническим результатом изобретения является получение крахмала с низким содержанием белковых примесей, длительные сроки хранения готового продукта, упрощение и сокращение времени технологического процесса получения крахмала.
Поставленная проблема и указанный технический результат достигаются тем, что способ получения крахмала включает измельчение растительного сырья, смешивание крахмалосодержащего сырья с водой при перемешивании реакционной среды, экстракцию белка раствором 0,5 н. едкого натра при рН 8,5, фракционирование и промывку водой суспензии, а также отделение крахмала от супернатанта центрифугированием и его сушку. Согласно изобретению экстракцию белка проводят при дополнительном воздействии низкочастотных ультразвуковых волн с интенсивностью 460±5 Вт/см2 в течение 25±1 мин, после отделения крахмала осуществляют его лиофильную сушку.
Проведение экстракции белка при дополнительном воздействии низкочастотных ультразвуковых волн позволяет увеличить скорость обтекания жидкости и, следовательно, ускорить пропитку твердого тела жидкостью. Под действием ультразвуковых волн происходит более быстрое и активное разрушение внутриклеточных тканей растительного сырья, что приводит к интенсификации процесса экстракции и дает возможность увеличить содержание биологически активных соединений в растворе. Кроме того, использование ультразвука обеспечивает получение крахмала с низким содержанием белковых примесей (т.е. более высокоочищенного крахмала) и увеличивает выход белковых компонентов, которые также можно использовать в пищевой промышленности.
Интенсивность ультразвуковой обработки 455-465 Вт/см2 наиболее оптимальна, так как интенсивность выше указанной приведет к деструкции выделяемых белков и крахмала, а интенсивность ниже оптимального диапазона не обеспечивает полноту извлечения целевых компонентов из растительного сырья.
Оптимальное время экстракции крахмала составляет 25±0,5 мин, за это время обеспечивается максимальная степень извлечения крахмала. Сокращение времени процесса не позволит получить максимальный выход крахмала, а увеличение продолжительности процесса нецелесообразно, так как после 25±0,5 мин не происходит увеличение выхода крахмала.
Лиофильная сушка крахмала позволяет сохранить нативную структуру крахмала и при увлажнении полностью восстанавливает свои первоначальные свойства, а также обеспечивает малую массу высушенного крахмала из-за высокой степени дегидратирования и длительные сроки хранения готового продукта.
Способ экстракции крахмала осуществляли следующим образом.
Пример 1
Навеску измельченного растительного сырья (зеленая чечевица или белая фасоль) (10 г) насыпают в химический стаканчик и заливают 50 мл дистиллированной воды, добавляют 1 мл 0,5 н. раствора едкого натра (при использовании в качестве растительного сырья зеленой чечевицы) для экстракции белка (рН=8,5), после чего насадку ультразвукового генератора погружают в этот стаканчик и проводят обработку ультразвуковую обработку с интенсивностью 460 Вт/см2 с продолжительностью обработки 25 мин.
Во время ультразвуковой обработки среда нагревается до 32-37°С (в зависимости от мощности ультразвука и продолжительности воздействия), что не приводит к инактивации крахмала.
Нерастворимый остаток диспергируют в 40 мл дистиллированной воды. Полученную суспензию фракционируют и одновременно промывают 40 мл дистиллированной воды на сите с диаметром пор 50 мкм для отделения мезги от суспензии крахмала. Крахмал отделяют от супернатанта центрифугированием (3500 об/мин, 15 мин), затем добавляют 20 мл дистиллированной воды, нейтрализуют до рН=6,0 добавлением 1 н. HCl, отделяют от супернатанта центрифугированием (3500 об/мин, 15 мин).
Далее осуществляли лиофильную сушку всех полученных образцов крахмала в лиофильной сушилке Freezone до постоянного веса и влажности.
На первом этапе образцы быстро замораживали до твердого состояния и закрепляли в лиофильной сушилке в рабочей камере, которая соединяется с конденсором. Чем быстрее и глубже замораживается продукт, тем меньшие по размеру кристаллы льда образуются в продукте и они могут быстро испариться на следующих этапах обработки.
На втором этапе сушки происходило непосредственное удаление льда из замороженного раствора крахмала в условиях высокого вакуума. Удаление влаги из объектов сушки происходило при отрицательных температурах, а их досушивание осуществляли также при щадящем температурном режиме, что позволило обеспечить бережное высушивание термочувствительных и склонных к разрушению при нагреве материала.
Дальнейшее увеличение времени вызывает больший нагрев обрабатываемой среды, что может привести к денатурации БАВ. Кроме того, увеличение продолжительности ультразвуковой обработки требует дополнительных затрат электроэнергии, что в свою очередь повысит затраты на техническую реализацию ультразвуковой экстракции.
Выход крахмала составил 96% (для зеленой чечевицы) (содержание белка 0,4%).
Выход крахмала составил 94% (для белой фасоли) (содержание белка 0,3%).
Пример 2
Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили при интенсивности ультразвука 322 Вт/см2.
При этом выход крахмала составил 56% (для зеленой чечевицы) (содержание белка 0,9%).
Выход крахмала составил 44% (для белой фасоли) (содержание белка 0,9%).
Пример 3
Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили при интенсивности ультразвука 276 Вт/см2.
При этом выход крахмала составил 20% (для зеленой чечевицы) (содержание белка 4,9%).
Выход крахмала составил 24% (для белой фасоли) (содержание белка 4,9%).
Пример 4
Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили при интенсивности ультразвука 476 Вт/см2.
При этом выход крахмала составил 32% (для зеленой чечевицы) (содержание белка 3,5%).
Выход крахмала составил 34% (для белой фасоли) (содержание белка 3,5%).
Пример 5
Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили в течение 20 минут.
При этом выход крахмала составил 32% (для зеленой чечевицы) (содержание белка 1,5%).
Выход крахмала составил 34% (для белой фасоли) (содержание белка 1,5%).
Пример 6
Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили в течение 15 минут.
При этом выход крахмала составил 21,6% (для зеленой чечевицы) (содержание белка 3,5%).
Выход крахмала составил 21% (для белой фасоли) (содержание белка 3,5%).
Пример 7
Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили в течение 30 минут.
При этом выход крахмала составил 88% (для зеленой чечевицы) (содержание белка 1,2%).
Выход крахмала составил 84% (для белой фасоли) (содержание белка 1,5%).
Пример 8
Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили в течение 35 минут.
При этом выход крахмала составил 76% (для зеленой чечевицы) (содержание белка 1,2%).
Выход крахмала составил 71% (для белой фасоли) (содержание белка 1,3%).
Приведенные примеры показывают, что экстракцию крахмала наиболее оптимально проводить при интенсивности ультразвука 460±5 Вт/см2 в течение 25±1 мин, так как в этом диапазоне интенсивности и времени происходит максимальное извлечение целевого продукта. Увеличение или уменьшение интенсивности ультразвукового воздействия (примеры 2-4) ведут к снижению выхода крахмала и увеличению содержания белковых примесей; уменьшение времени (примеры 5, 6) экстракции значительно сокращает выход крахмала, а увеличение (примеры 7, 8) не способствует повышению выхода полисахаридов.
Использование изобретения обеспечивает увеличение выхода крахмала на 5-7% (в зависимости от используемого сырья) при одновременном увеличении степени чистоты получаемого крахмала (содержание белка менее 0,3%).
Разработка находится на стадии лабораторных испытаний.
Claims (1)
- Способ получения крахмала из растительного сырья, включающий измельчение растительного сырья, смешивание крахмалосодержащего сырья с водой при перемешивании реакционной среды, отделение белковых фракций раствором 0,5 н. едкого натра при рН 8,5, фракционирование и промывку водой суспензии, отделение крахмала от супернатанта центрифугированием и его сушку, отличающийся тем, что отделение белковых фракций проводят при дополнительном воздействии низкочастотных ультразвуковых волн с интенсивностью 460±5 Вт/см2 в течение 25±1 мин, после отделения крахмала осуществляют его лиофильную сушку.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017141706A RU2665080C1 (ru) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Способ получения крахмала из растительного сырья |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017141706A RU2665080C1 (ru) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Способ получения крахмала из растительного сырья |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2665080C1 true RU2665080C1 (ru) | 2018-08-28 |
Family
ID=63459687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017141706A RU2665080C1 (ru) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Способ получения крахмала из растительного сырья |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2665080C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708557C1 (ru) * | 2019-04-08 | 2019-12-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Способ производства модифицированного крахмала |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5424302A (en) * | 1991-10-01 | 1995-06-13 | Laevosan-Gesellschaft Mbh | Process for the production of starch degradation products with a narrow molecular weight distribution |
| RU2054265C1 (ru) * | 1994-02-28 | 1996-02-20 | Татьяна Яковлевна Бограчева | Способ получения изолята белка и крахмала из гороха |
| RU2238280C1 (ru) * | 2003-05-23 | 2004-10-20 | Малышев Роман Михайлович | Способ получения крахмала |
-
2017
- 2017-11-29 RU RU2017141706A patent/RU2665080C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5424302A (en) * | 1991-10-01 | 1995-06-13 | Laevosan-Gesellschaft Mbh | Process for the production of starch degradation products with a narrow molecular weight distribution |
| RU2054265C1 (ru) * | 1994-02-28 | 1996-02-20 | Татьяна Яковлевна Бограчева | Способ получения изолята белка и крахмала из гороха |
| RU2238280C1 (ru) * | 2003-05-23 | 2004-10-20 | Малышев Роман Михайлович | Способ получения крахмала |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708557C1 (ru) * | 2019-04-08 | 2019-12-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Способ производства модифицированного крахмала |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2376344C1 (ru) | Способ получения пищевой муки из семян масличных культур, в частности семян льна (варианты) | |
| RU2665080C1 (ru) | Способ получения крахмала из растительного сырья | |
| JPH0156743B2 (ru) | ||
| PL432705A1 (pl) | Przekąska warzywna słodka i sposób wytwarzania przekąski warzywnej słodkiej | |
| RU2339395C1 (ru) | Способ экстракции пектиновых веществ из растительного сырья | |
| SU472491A3 (ru) | Способ получени жира и протеина из растительного материала | |
| US3901983A (en) | Process for making defatted peanut flour | |
| RU2604504C2 (ru) | Способ получения сухого микропорошка коллагена | |
| DE112018002352B4 (de) | Verfahren zum Konditionieren der Dehydration von Cordyceps militaris und zum Verbessern der Qualität von dessen | |
| CN108300751A (zh) | 一种花生粕提取花生多肽的方法 | |
| US3707381A (en) | Treatment of raw protein | |
| UA124815C2 (uk) | Спосіб екстрагування білка, крохмалю та волокна із гречки | |
| RU2634440C1 (ru) | Способ производства пищевой добавки из смеси дикорастущих растений | |
| RU2756795C2 (ru) | Способ получения коллагенового материала в виде частиц и полученный этим способом коллагеновый материал | |
| RU2625497C1 (ru) | Способ производства пищевой добавки из дикорастущего растения люпина | |
| RU2333656C1 (ru) | Способ приготовления растительного молока из семян льна | |
| CH501031A (fr) | Procédé de préparation de dispersions protéiniques d'origine animale | |
| ES2465116T3 (es) | Productos de proteínas concentrados y métodos para producir los mismos | |
| CN108497369A (zh) | 一种海参食品的制备方法 | |
| RU2175658C1 (ru) | Способ получения крахмала амаранта | |
| RU2092529C1 (ru) | Способ получения масла из зародышей зерновых культур | |
| RU2437552C1 (ru) | Способ получения белка из жмыха семян льна | |
| RU2681442C1 (ru) | Способ получения белково-витаминного комплекса из кедрового жмыха | |
| RU2303629C2 (ru) | Способ извлечения масла ферментативным гидролизом из растительного маслосодержащего сырья | |
| RU2677042C1 (ru) | Способ комплексной переработки костей маралов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191130 |