RU2767364C1 - Sunflower meal processing method - Google Patents
Sunflower meal processing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767364C1 RU2767364C1 RU2021102211A RU2021102211A RU2767364C1 RU 2767364 C1 RU2767364 C1 RU 2767364C1 RU 2021102211 A RU2021102211 A RU 2021102211A RU 2021102211 A RU2021102211 A RU 2021102211A RU 2767364 C1 RU2767364 C1 RU 2767364C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protein
- extract
- suspension
- meal
- stage
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
- A23J1/14—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from leguminous or other vegetable seeds; from press-cake or oil-bearing seeds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/14—Vegetable proteins
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)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению из производственного подсолнечного шрота методом экстракции концентрата подсолнечного белка (КПБ), низкобелковых волокон (НБВ) и сахаридного сиропа (СС), используемых в следующих областях хозяйства:The invention relates to the food industry, in particular to the production of sunflower protein concentrate (SPC), low-protein fibers (NBV) and saccharide syrup (SS) from industrial sunflower meal by extraction, used in the following areas of the economy:
- КПБ - пищевая промышленность (белковые добавки), корма для животных, птицы и рыбы;- KPB - food industry (protein supplements), feed for animals, poultry and fish;
- НБВ - энергетика (сжигание), сельское хозяйство (корма для животных);- NBV - energy (combustion), agriculture (animal feed);
- СС - пищевая промышленность (кондитерская промышленность, производство напитков), корма для животных.- SS - food industry (confectionery, beverage industry), animal feed.
В качестве сырья для переработки шрота по заявленной технологии используется шрот с содержанием белка 35-45% (по массе) и с остаточным содержанием жира не более 2,5%. Более высокое содержание жира может повлечь изменение качества белкового концентрата (повышение содержания жира, появление «мыльного» вкуса). Возможно использование шрота с меньшим относительным содержанием белка, однако при этом необходимо учитывать, что выход КПБ будет пропорционально ниже, а выход НБВ - выше.Meal with a protein content of 35-45% (by weight) and a residual fat content of not more than 2.5% is used as a raw material for the processing of meal according to the claimed technology. A higher fat content may cause a change in the quality of the protein concentrate (increased fat content, the appearance of a "soapy" taste). It is possible to use meal with a lower relative protein content, however, it must be taken into account that the yield of CPB will be proportionally lower, and the yield of NBV will be higher.
Известен (RU, Описание изобретения к патенту № 2340203, МПК A23J3/14, A23J1/14, опубликовано 10.12.2008) способ получения пищевого белкового изолята из подсолнечного шрота, включающий экстракцию белка из шрота (водным раствором хлористого натрия), отделение нерастворимого осадка фильтрованием для получения экстракта, извлечение белка, разделение центрифугированием твердой и жидкой фаз и сушку твердого остатка.Known (RU, Description of the invention to the patent No. 2340203, IPC A23J3 / 14, A23J1 / 14, published 10.12.2008) a method for obtaining food protein isolate from sunflower meal, including extraction of protein from meal (an aqueous solution of sodium chloride), separation of insoluble precipitate by filtration to obtain an extract, extracting the protein, separating the solid and liquid phases by centrifugation and drying the solid residue.
Известен двухстадийный способ получения белкового изолята из производственного подсолнечного шрота (Щербаков В.Г., Горшкова Л.М., Коваленко Н.П., Рубина Л.В., Кузниченко В.Н., Раковский П.П. О качественных показателях пищевого белка подсолнечника. - «Известия ВУЗов. Пищевая технология» - 1976. - № 1. - С. 154).A two-stage method for obtaining a protein isolate from industrial sunflower meal is known (Scherbakov V.G., Gorshkova L.M., Kovalenko N.P., Rubina L.V., Kuznichenko V.N., Rakovsky P.P. On the quality indicators of food sunflower protein - "Proceedings of universities. Food technology" - 1976. - No. 1. - P. 154).
В известном способе белок из подсолнечного шрота экстрагируется в несколько стадий (сначала водным раствором хлористого натрия, а затем гидроксидом натрия), что дает большие потери белка в процессе использования нескольких экстрагентов в связи с многоступенчатостью процесса и требует использования большого количества технологических растворов. Кроме того, полученный белок обладает высоким содержанием фенольных соединений, затемняющих его цвет, а повышенное содержание хлора существенно ограничивает применение стандартного изготовленного из нержавеющей стали промышленного оборудования по причине активной коррозии нержавеющей стали при высоких концентрациях свободного хлора.In the known method, the protein from sunflower meal is extracted in several stages (first with an aqueous solution of sodium chloride, and then with sodium hydroxide), which gives a large loss of protein in the process of using several extractants due to the multi-stage process and requires the use of a large number of technological solutions. In addition, the resulting protein has a high content of phenolic compounds that darken its color, and an increased chlorine content significantly limits the use of standard stainless steel industrial equipment due to active corrosion of stainless steel at high concentrations of free chlorine.
Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента экономичных (оптимальных) технологий производства КПБ, НБВ, СС высокого качества из побочных продуктов маслоэкстракционного производства.The objective of the present invention is to expand the range of economical (optimal) technologies for the production of high-quality CPB, NBV, SS from by-products of oil extraction production.
Технический результат изобретения состоит в реализации технологичного и экономичного способа переработки подсолнечного шрота, характеризующегося тем, что выделение белка и углеводов из шрота осуществляют путем введения в суспензию, приготовленную из смеси шрота с водой в соотношении 1: 10-20, водного раствора щелочи 5-20% концентрации до установления показателя кислотности суспензии в интервале 8,5-11 рН с последующим введением в суспензию сульфита натрия в количестве равном 5-10% относительно массы шрота, выдержкой суспензии в течение 45-60 минут при температуре 45-60°С; последующим введением в суспензию перекиси водорода с концентрацией не ниже 37% и выдержкой после введения перекиси 45-90 минут при температуре 45-60° при постоянном перемешивании. В результате чего большинство белков и углеводов выделяется в раствор, но при этом не происходит окрашивания раствора экстракта в ярко зеленый цвет. Экстракт имеет цвет от белого до светло-коричневого. Очистку экстракта от взвешенных частиц осуществляют в два этапа, используя для предварительной очистки, по меньшей мере, одну декантерную центрифугу (декантер), после чего твердую фазу направляют на сушку и гранулирование, а жидкую фазу для окончательной очистки - на высокоскоростной сепаратор.The technical result of the invention consists in the implementation of a technological and economical method for processing sunflower meal, characterized in that the extraction of protein and carbohydrates from the meal is carried out by introducing into a suspension prepared from a mixture of meal with water in a ratio of 1: 10-20, an aqueous solution of alkali 5-20 % concentration until the acidity of the suspension is established in the range of 8.5-11 pH, followed by the introduction of sodium sulfite into the suspension in an amount equal to 5-10% relative to the mass of the meal, holding the suspension for 45-60 minutes at a temperature of 45-60°C; subsequent introduction of hydrogen peroxide with a concentration of at least 37% into the suspension and exposure after the introduction of peroxide for 45-90 minutes at a temperature of 45-60 ° with constant stirring. As a result, most of the proteins and carbohydrates are released into the solution, but the extract solution does not turn bright green. The extract is white to light brown in color. Purification of the extract from suspended particles is carried out in two stages, using at least one decanter centrifuge (decanter) for preliminary purification, after which the solid phase is sent for drying and granulation, and the liquid phase for final purification is sent to a high-speed separator.
Извлечение растворенного в очищенном экстракте белка производят последовательно в два этапа. На первом этапе в экстракт вносится раствор соляной либо лимонной кислоты до установления показателя кислотности экстракта в интервале 3,5-5 рН. В результате чего часть белков, содержащихся в экстракте, переходит в нерастворимое состояние (выпадает в осадок) и отделяется с использованием последовательно декантерной центрифуги, затем высокоскоростного сепаратора. На втором этапе разделения экстракта сыворотка, образовавшаяся после отделения нерастворимого белка, выпадавшего в осадок, направляется на ультрафильтрационный (УФ) мембранный модуль; на котором происходит выделение белковой фракции не подверженной кислотному осаждению на первом этапе. Обе белковые фракции после первого и второго этапов объединяются и подвергаются ферментной обработке протеолитическими ферментами с целью снижения вязкости перед проведением этапом сушки КПБ.Extraction of the protein dissolved in the purified extract is carried out sequentially in two stages. At the first stage, a solution of hydrochloric or citric acid is introduced into the extract until the acidity index of the extract is established in the range of 3.5-5 pH. As a result, part of the proteins contained in the extract becomes insoluble (precipitates) and is separated using successively a decanter centrifuge, then a high-speed separator. At the second stage of separation of the extract, the whey formed after the separation of the insoluble protein precipitated is sent to the ultrafiltration (UV) membrane module; where the protein fraction is isolated, which is not subject to acid precipitation at the first stage. Both protein fractions after the first and second stages are combined and subjected to enzymatic treatment with proteolytic enzymes in order to reduce the viscosity before the stage of drying the CPB.
Извлечение растворенного белка по описанному методу возможно и без использования УФ мембранного модуля в один этап с помощью растворов соляной либо лимонной кислот. Второй этап извлечения позволяет увеличить количественный выход КПБ, но не влияет на технологический процесс в целом.Extraction of the dissolved protein according to the described method is also possible without the use of a UV membrane module in one step using hydrochloric or citric acid solutions. The second stage of extraction allows increasing the quantitative yield of CPB, but does not affect the technological process as a whole.
Извлечение растворенных в экстракте углеводов, с образованием сахаридного раствора осуществляют на обратноосмотической (ОО) фильтрационной установке, после чего сахариды подвергают концентрации с получением сахарного сиропа.The extraction of carbohydrates dissolved in the extract, with the formation of a saccharide solution, is carried out on a reverse osmosis (RO) filtration unit, after which the saccharides are subjected to concentration to obtain a sugar syrup.
Перед экстракцией для интенсификации процесса производят очищение шрота путем удаления из него с помощью металлодетектора и/или вибрационных сит посторонних примесей.Before extraction, to intensify the process, the meal is cleaned by removing impurities from it using a metal detector and/or vibrating sieves.
Увеличение количества воды на одну часть шрота при приготовлении суспензии определяется возрастанием с одной стороны выходом белка и Сахаров, а с другой -расходов на эксплуатацию и инвестиции на оборудование.The increase in the amount of water per part of the meal during the preparation of the suspension is determined by the increase, on the one hand, in the yield of protein and sugars, and, on the other hand, in the costs of operation and investment in equipment.
В качестве водного раствора щелочи возможно использование, например NaOH (каустик, гидроксид натрия) или KOH. Предпочтительный выбор NaOH или KOH обусловлен тем, что данные щелочи а) являются сильными (при требуемом меньшем количестве щелочи продукт чище), б) производятся промышленно, в) относительно недороги.As an aqueous solution of alkali, it is possible to use, for example, NaOH (caustic, sodium hydroxide) or KOH. The preferred choice of NaOH or KOH is due to the fact that these alkalis are a) strong (with less alkali required, the product is cleaner), b) industrially produced, c) relatively inexpensive.
Рекомендуемое время выдержки суспензии в указанном диапазоне температур после добавления в нее экстрагента составляет 45-120 минут (экстракция стабильно повышается до времени выдержки 30-40 мин, потом растет очень медленно). При данных условиях большинство белков и углеводов выделяется в раствор. Выше указанных правых значений интервалов кислотности и температуры начинается денатурация белка.The recommended holding time of the suspension in the specified temperature range after adding the extractant to it is 45-120 minutes (the extraction steadily increases until the holding time is 30-40 minutes, then it grows very slowly). Under these conditions, most proteins and carbohydrates are released into solution. Above the indicated right values of the acidity and temperature intervals, protein denaturation begins.
Для повышения выхода экстракта на этапе очистки его от взвешенных частиц может быть использована дополнительная декантерная центрифуга, куда направляют смешанную с водой твердую фазу после первой декантерной центрифуги. При этом твердая фаза после второй декантерной центрифуги, как и после первой, направляется на сушку и гранулирование, а на высокоскоростной сепаратор подается смесь экстрактов после первой и второй декантерных центрифуг. Сушку твердой фазы осуществляют, как правило, на дисковой сушилке, а для гранулирования используют экструдер.To increase the yield of the extract at the stage of its purification from suspended particles, an additional decanter centrifuge can be used, where the solid phase mixed with water is sent after the first decanter centrifuge. In this case, the solid phase after the second decanter centrifuge, as well as after the first one, is sent for drying and granulation, and a mixture of extracts after the first and second decanter centrifuges is fed to the high-speed separator. Drying of the solid phase is carried out, as a rule, on a disk dryer, and an extruder is used for granulation.
На этапе очистки экстракта от взвешенных частиц возможно применение и иного, нежели декантерная центрифуга, центробежного оборудования, например саморазгружающихся высокоскоростных сепараторов. Однако декантеры дешевле и надежнее. Количество применяемых декантеров зависит от их производительности и типа.At the stage of purification of the extract from suspended particles, it is possible to use centrifugal equipment other than a decanter centrifuge, for example, self-discharging high-speed separators. However, decanters are cheaper and more reliable. The number of decanters used depends on their capacity and type.
Предлагаемая двухэтапная последовательная очистка экстракта с помощью декантерной центрифуги, а затем высокоскоростного сепаратора является наиболее технологичной и экономичной, так как она обеспечивает:The proposed two-stage successive purification of the extract using a decanter centrifuge and then a high-speed separator is the most technologically advanced and economical, as it provides:
- переработку большого количества взвесей на входе в декантер,- processing of a large amount of suspensions at the entrance to the decanter,
- высокую чистоту экстракта на выходе из сепаратора,- high purity of the extract at the outlet of the separator,
- относительно низкие инвестиции.- relatively low investment.
Поры используемой для извлечения растворенного в экстракте белка УФ мембраны должны быть подобраны таким образом, чтобы пропускать воду и растворенные углеводороды и не пропускать молекулы белка. В результате, белок концентрируется над поверхностью мембраны, а вода и растворенные углеводы проходят через мембрану.The pores of the UV membrane used to extract the protein dissolved in the extract must be selected in such a way that water and dissolved hydrocarbons pass through and protein molecules do not pass through. As a result, the protein is concentrated above the membrane surface, while water and dissolved carbohydrates pass through the membrane.
Для упаковки сухого КПБ после распылительной сушки целесообразно использовать полуавтоматическую упаковочную линию.For packaging dry CPB after spray drying, it is advisable to use a semi-automatic packaging line.
Одновременно с извлечением растворенных в экстракте углеводов на ОО фильтрационной установке (мембрана) осуществляется регенерация воды. Поры ОО фильтрационной установки подобраны таким образом, что пропускают только воду, а растворенные углеводы и другие сухие вещества, концентрируется над поверхностью мембраны, образуя сахаридный раствор. Очищенная же вода, прошедшая через ОО мембрану, возвращается на производство. Объем регенерированной воды может составлять до 80% от общего потребления воды для технологических целей.Simultaneously with the extraction of carbohydrates dissolved in the extract, water is regenerated at the RO filtration unit (membrane). The pores of the RO filtration unit are selected in such a way that only water passes through, and dissolved carbohydrates and other dry substances are concentrated above the membrane surface, forming a saccharide solution. Purified water, which has passed through the RO membrane, is returned to production. The volume of reclaimed water can be up to 80% of the total water consumption for technological purposes.
Результатом предложенного метода является получение концентрата подсолнечного белка от белого до светло-коричневого цвета с содержанием протеина в пересчете на абсолютно сухое вещество 75-90%, низкобелковых волокон и сахарного сиропа.The result of the proposed method is to obtain a sunflower protein concentrate from white to light brown in color with a protein content in terms of absolutely dry matter of 75-90%, low-protein fibers and sugar syrup.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021102211A RU2767364C1 (en) | 2021-02-01 | 2021-02-01 | Sunflower meal processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021102211A RU2767364C1 (en) | 2021-02-01 | 2021-02-01 | Sunflower meal processing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2767364C1 true RU2767364C1 (en) | 2022-03-17 |
Family
ID=80737008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021102211A RU2767364C1 (en) | 2021-02-01 | 2021-02-01 | Sunflower meal processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2767364C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202023104424U1 (en) | 2022-08-05 | 2023-11-30 | Cereal Docks S.P.A. | Bright protein ingredient from sunflowers |
RU2814254C1 (en) * | 2023-10-30 | 2024-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Oilseed cake complex processing line |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2295250C2 (en) * | 2001-10-04 | 2007-03-20 | Биовелоп Интернэшнл Б.В. | Method for fractionation of cake and ground cake of oil seeds |
RU2340203C1 (en) * | 2007-07-02 | 2008-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Method of manufacturing food protein isolate from sunflower extraction cake |
RU2538147C1 (en) * | 2013-09-23 | 2015-01-10 | Александр Иванович ГЕРМАН | Method for processing of sunflower or rape extraction cake (versions) |
-
2021
- 2021-02-01 RU RU2021102211A patent/RU2767364C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2295250C2 (en) * | 2001-10-04 | 2007-03-20 | Биовелоп Интернэшнл Б.В. | Method for fractionation of cake and ground cake of oil seeds |
RU2340203C1 (en) * | 2007-07-02 | 2008-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Method of manufacturing food protein isolate from sunflower extraction cake |
RU2538147C1 (en) * | 2013-09-23 | 2015-01-10 | Александр Иванович ГЕРМАН | Method for processing of sunflower or rape extraction cake (versions) |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Краснодар. Кубанский государственный технологический университет, 2009, с. 45-48. * |
ШИРОКОРЯДОВА О.В. и др., Подсолнечный шрот - экономически перспективное сырье для производства пищевых белково-углеводных продуктов. Известия ВУЗов. Пищевая технология N 5-6. * |
ШИРОКОРЯДОВА О.В. и др., Подсолнечный шрот - экономически перспективное сырье для производства пищевых белково-углеводных продуктов. Известия ВУЗов. Пищевая технология N 5-6. Краснодар. Кубанский государственный технологический университет, 2009, с. 45-48. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202023104424U1 (en) | 2022-08-05 | 2023-11-30 | Cereal Docks S.P.A. | Bright protein ingredient from sunflowers |
EP4324331A1 (en) | 2022-08-05 | 2024-02-21 | Cereal Docks S.p.A. | Method to produce a clear protein ingredient from sunflowerseeds |
RU2814254C1 (en) * | 2023-10-30 | 2024-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Oilseed cake complex processing line |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210179662A1 (en) | Method for fractionating soluble fractions of peas, fraction thus obtained and upgrade thereof | |
RU2363234C2 (en) | Protein extraction methods implemented to decrease content of phytic acid | |
AU2003246327B2 (en) | Process for extracting the components of pea flour | |
US5773076A (en) | Process for recovery of insoluble protein from steep water | |
CN107847891B (en) | Method for extracting saponin from agricultural products | |
RU2767364C1 (en) | Sunflower meal processing method | |
US6648978B2 (en) | Membrane filtration for thickening and starch washing in corn wet milling | |
EA024503B1 (en) | Method for producing inulin-containing solution, inulin, fructooligosaccharides | |
US6375751B2 (en) | Process for production of purified cane juice for sugar manufacture | |
RU2538147C1 (en) | Method for processing of sunflower or rape extraction cake (versions) | |
FI86641C (en) | Process for making starch and gluten from grain | |
CN107937625A (en) | A kind of peace and quiet preprocess method of Cane Mixed Juice embrane method towards mechanized harvest | |
US3402165A (en) | Method for processing oil mill residues to recover highly purified protein | |
CN108641014A (en) | A kind of clausenae Lansium pectin preparation method and the clausenae Lansium pectin using this method preparation | |
CN114181988B (en) | Euphausia superba meat protein peptide and preparation method thereof | |
RU2798564C1 (en) | Method for producing pectin from sugar production waste | |
RU2593479C1 (en) | Method of producing pectin | |
Lipnizki | Membrane processes for sugar and starch processing | |
SU1449589A1 (en) | Method of producing juice in beet sugar production | |
SU704987A1 (en) | Method of purifying diffusive juice | |
RU2111973C1 (en) | Method pectin preparing | |
SU779306A1 (en) | Method of sodium chloride recovery from pickle | |
US9765410B2 (en) | Process for purifying beet juice | |
CN114181988A (en) | Euphausia superba meat protein peptide and preparation method thereof | |
SU1044257A1 (en) | Method of producing refined lactose |