SU1081843A1 - Способ получени белкового гидролизата из подсолнечного шрота - Google Patents

Abstract

cilOCOB ПОЛУЧЕНИЯ ВЕЛКОВОГО ГИДРОЛИЗАТА ИЗ ПОДСОЛНЕЧНОГО ШРОТА, предусматривающий щелочно-солевую. экстракцию, осаждение белка из экстракта в йзоэлектрической точке с последующим его гидролизатом, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  биологической ценности целевого продукта, перед экстракцией исходное сырье обрабатьгоают водным или водно-спиртовьм раствором с рН 3,8-4,2, а гидролиз белка ведут 1-20%-ным раствором серной кислоты при 100-150С в течение 0,5-12 ч с последующей нейтрализацией, осветлением , выпариванием гидролизата и отделением нерастворимого осадка. (Л

Description

Изобретение относитс  к получению белковых гидролизатов, используемых в пищевой промьшшенности в качестве добавок дл  производства, пищевых про дуктов, в медицине дл  энтеральног введени , а также в микробиологической промьшшенности как основа питательных сред. Из-за высокого содержани  белка, имеющего высокую питательную ценность , подсолнечник представл ет сущсственньй интерес как источник бел ка дл  питани  людей и кормлени  сельскохоз йственных животных, поскольку по своей питательной ценности , аминокислотному составу и сбалансированности аминокислот он лишь незначительно уступает из всех белков растительного происхождени  тол ко соевому белку (Circle, 1972). Определенный интерес представл ет также получение продукта дальней шей переработки белка - белковых гидролизатов различной степени расщеплени  . Эти гидролизаты могут использоватьс  дл  приготовлени  питательных сред, необходимых в микробиологической промьшшенности и здравоохранении , дл  приготовлени  питательных бульонов и добавок к пищевым продуктам, дл  кормлени  сельско хоз йственных животных, особенно молодн ка, дл  приготовлени  аминокислотно-пептидного компонента дл  зондового парэнтерального питани  больных с поражени ми ЖКТ и т.п. Как дл  получени  пищевого белка так и дл  получени  белковых гидролизатов , чрезвычайно перспективным представл етс  использование в качестве исходного сырь  отходов масло экстракционного производства - подсолнечниковых жмь1хов и шротов, так как 90-95% выращиваемого подсолнечника перерабатываетс  именно в масло-жировой промьшшенности дл  получени  растительного масла, а жмыхи и шроты, как отходы этогопроизводства , отправл ютс  на корм сельскохоз йственным животным. Эти отходы составл ют примерно 40-50% веса исходного сырь , а содержание белка в них колеблетс  от 30 до 50%. Дополнительным преимуществом использовани  в качестве исходного сырь  подсолнечникового шрота  вл етс  низкое содержание в нем жиров (1%), 43 присутствие которых при производстве гидролизата нежелательно. . При непосредственном гидролизе подсолнечникового шрота любым из известных способов и при следующей нейтрализации в гидролизате накапливаютс  продукты гидролиза целлюлозы и различных пентоз, которыми богата подсолнечникова  лузга и клетчатка ( примером может служить фурфурол), В гидролизате накапливаютс  также продукты окислени  различных цветообразующих соединений, которые присутствуют в  дре, оболочке и в лузге (перикарпе) подсолнечникового с.емени: Этими соединени ми  вл ютс  хлорогенова , кофейна ,хинна  и некоторые другие оксикоричные кислоты, а также каротин. Продуктами окислени  вьш1еуказанных кислот  вл ютс  хиноны, которые ковалентно св зываютс  с некоторьми аминокислотами и, следовательно, белками, что существенно снижает питательную ценность получаемых белков и гидролизатов, придает им нежелательнуюокраску (желтую, зеленую, бурую, коричневую, серую), а также придает получаемым гидролизатам бактерицидные свойства, что делает данные гидролизаты непригодными дл  использовани  в качестве основы дл  приготовлени  питательных сред дл  культивировани  микроорганизмов . Избавитьс  от этих нежелательных соединений после гидролиза затруднительно и нецелесообразно , так как это приводит к потере р да аминокислот из аминокислотного набора гидролизата. Известен способ получени  пищевого белка из шрота масличных культур, предусматривающий обработку исходного сьфь  перед экстракцией белка водой при рН 6,0-6,3 дл  удалени  пигментов , низкомолекул рных водорастворимых соединений, что повьш1ает биологическую . ценность белка за счет исключени  возможности потемнени  пищевых продуктов, в которые добавл етс  получаемый белок. На подсолнечном шроте указанный способ не обеспечивает эффективной очистки от цветообразующих соединений (хлорогенова , кофейна  и хинна  кислоты), химическа  структура которых отличаетс  от пигментов хлопчатника (госсипол и др.) и приводит к большим потер м белка из использовйнного сырь , так как мини мум растворимости белков подсолнечника лежит в диапазоне 3,8-4,2. Известен способ получени  гидролизата из подсолнечного шрота, заключающийс  в том, что исходное сьфье подвергают двухступенчатой экстракции солевым или щелочным раствором, из полученного экстракта осаждают белок в изоэлектрической точке с последующим. гидролизом белкового изол та сол ной кислотой. Однако этот способ получени  белкового гидролизата пресле Ьует аналитические цели и неприменим в промыш ленном производстве, так как требует проведени  продолжительного гидролиза (24 часа) при высокой концентрации кислоты, кроме того, при нейтрализации примен емой сол ной кислоты образующиес  соли трудно удалить из раствор.. В известном способе не предусматриваетс  удаление цветообразук цих соединений, что отрицательно сказываетс  на качестве целевого продукта , который вследствие этого приобретает нежелательную цветность и бактерицидные свойства. Цель изобретени  - повышение биологической (питательной) ценности гидролизатао Это достигаетс  тем, что в способе получени  белкового гидролизата, предусматривающем щелочно-солевую экстракцию, осаждение белка из экстракта в изоэлектрической точке с . последующим его гидролизом , перед экстракцией исходное сырье обрабатывают водным или водно-спиртовым раствором с рН 3,8-4,2, а гидролиз белка ведут 1-20%-ным раствором серной кислоты при 100-150 С в течение 0,5-12 ч с последующей нейтрализацией , осветлением, выпариванием гвдролизата и отделением нерастворимого осадка. Пример 1. 10 кг подсолйечного шрота заливают 200 л водопроводной воды, сол ной кислотой устанавливают рН 3,8 перемешивают, дают отсто тьс  15 мин, с поверхности жидкости с помощью сита удал ют лузгу , снова перемешивают, повторно уда л ют всплывшую лузгу. Суспензию отстаивают в течение 30 мин, декантируют надосадочную жидкость и отбрасывают ее. Осадок заливают водопроводАЗ ной водой до первоначального объема, снова устанавливают рН 3,8, перемешивают , выдерживают 1ч, надосадочную жидкость снова декантируют и снова удал ют. На этих стади х обработки значительно снижаетс  содержание лузги и цветообразующих фенольных кислот в подсолнечном шроте. Осадок отжимают от избыточной воды фильтрацией или ценрифугированием и перенос т в сосуд с подогревом (КЭП-250). В КЭП-250 осадок заливают 200 л воды , подогревают до 50 С, добавл  20%-ный раствор NaOH до рН 11-12 и ввод т поваренную соль до конечной концентрации 5%, Щелочно-солевую экстракцию растительного белка провод т при посто нном перемешивании в течение часа, смесь нейтрализуют сол ной кислотой до рН 7,0, перенос т в герметический сосуд, отстаивают в течение часа и фильтруют через бельтинг под давлением 0,5-1,5.атм. Дл  вьшадени  белка фильтрат подкисл ют до рН 3,8-4,0, отстаивают в течение 2-3 ч, надосадочную жидкость удал ют. Осадок один раз промывают водопроводной водой. Полученна  паста содержит 1-1,2 кг по сухому весу белка. Общий выход белкового изол та сс5Ставл ет 80-85%. Водную суспензию белкового изол та довод т по объему до 40 л, добавл ют серную кислоту до конечной концентрации 1% и гидролизуют при 100°С в течение 12 ч. Гидролизат нейтрализуют водной суспензией CaOHj при посто нном перемешивании до рН 4,0 и одновременно осветл ют с добавлением активированного угл  марки ОУБ в количестве 2% на объем, после добавлени  угл  смесь перемешивают, отстаивают в течение 30 мин фильтруют через бельтинг. Гидролизат концентрируют выпариванием , после этого концентрированный гидролизат отстаивают.Выпадающий осадок гипса удал ют, слива  надосадочную жидкость. Надосадочную жидкость собирают и подщелачивают раствором NaOH до рН 9,2, прибавл ют .расплавленный двузамещенный фосфат натри  (NajHPO) до слабоположительной , реакции на ионы РО. Вьшавушй осадок отдел ют фильтрацией через бельтинг, и фильтрат нейтрализуют сол ной кислотой до рН 7,0. Пример 2. Промывку uipora на 1-ой и 2-ой сталии ведут водно-спиртовым раствором по примеру 1, устанавливают рН 4,0 серной кислотой, экстракцию белка и получение водной суспензии белкового изол та вьшолн ют как в примере 2. В водную суспензию белкового изол та добавл ют серную кислоту до конечной -концентрации 5% и гидролизуют при в течение двух часов. Нейтрализаци  и осветление изол та по примеру. 1. Пример 3. При промывке шрота на 1-ой и 2-ой стадии обработки по примеру 1 устанавливают рН 4,2 серной кислотой. Экстракцию белка и получение водной суспензии белкового изол та выполн ют как в примере 1 В водную суспензию белкового изол та добавл ют серную кислоту до конечной концентрации 20% и гидролизуют при в течение 0,5 ч. Нейтрализаци  и осветление изол та по примеру 1. Полученный очищенный сернокислотный гидролизат белка из подсолнечного шрота в количестве 6-7 л, содержит до 10% сухих веществ и имеет следующий состав, в % к сухому весу:

10,5

Общий азот Пептиды (биуретовые продукты)

39,3

22,7 Аминокислоты

4,7 Углеводы Нуклеиновые

0,075 кислоты 33,5 Зола

Степень рас33 щеплени  Февольные

0,000 кислоты Как видно из приведенного примера , извлеченный из подсолнечного ирота белок превращаетс  в водорасворимый концентрат, который может быть использован в жидком виде или подвергатьс  сушке известными способами .

Препарат содержит азотистых веществ 65%, со степенью расщеплени  .33%. Нуклеиновые кислоты присутствуют в небольшом количестве (0,075 Он содержит около 23% свободных амнокислот . Изучение ами ограммы по Средние данные трех опытов. Соотношение незаменимых и заменимых аминокислот составл ет 1:4. Особенно важно наличие в препарате триптофана, который практически отсутствует во всех предложенных ранее кислотных гидролизатах из другого пищевого сырь . Наличие полного набора незаменимых аминбкислот в препарате предполагает возможность его использовани  в клинической практике дл  энтерального зондового питани  т жело пострадавших при различных поражени х. Важное значение имеет наличие лизина/триптофана, способствующее росту детей.

Высокое содержание свободных аминокислот делает целесообразным непосредственное введение гидролизата трота в питание человека, так аминокислоты  вл ютс  наиболее легко усваиваемой формой веществ белкового

р да, обладают способностью.непосредственно или рефлекторным путем включать физиологические механизмы пищеварени , участвуют (особенно глутаминова  кислота, лизин, лейцин, аспарагинова  кислота и др.) в создании характерного приклекательного вкуса естественных продуктов, в частности м са, рыбы, грибов. Некоторые из аминокислот принадлежат к веществам, необходимым дл  человека, но не синтезируемым им.

По количественному содержанию и набору аминокислот гидролизат подсолнечного шрота не уступает наиболее ценным продуктам, примен емым в общей кулинарии и лечебном питании (табл. 2).

В табл. 2 представлено содержание аминокислот в бульонах из м са и ; гидролизата по7;солнечного шрота

Таблица 2

Азотистые вещества (в расчете на белок)625,0 700,0

Свободные аминокислоты: 39,2 59,0 в том числе: Примечани . Г. 2 3.

104

660 1280 500 Состав бульонов рассчитан на содержание 1% сухого вещества. За эталон прин т гов жий бульон. строке незаменимые дл  человека аминокислоты приводитс  суммарное содержание триптофана, лизина , гистидина, аргинина, треонина, валина метионина , изолейцина, лейцина, фенилалайина. В строке вкусовые приводитс  суммарное содержание глутаминовой кислоты, лизина, аланина, пррлина , лейцина, серина, фенилаланина, аспарагиновой кцслоты, метионина, цистеина (цистина). Гидролизат белка подсолнечного шрота может быть использован в качестве основы питательных сред дл  выращивани  бактерий. Данные табл. 2. показывают, что особенно перспективно применение ги

Чувствительность среды в микробных клетках (минимальна  доза, при которой наблюдаетс  рост)

агар из ГБПШ

Sh. Flexneri Г 8516 Cor, diphtheroides 19t1 epli communis 1015

Proteus vulgaris 1

л Pseudomonas 5810

Aeromonas b020

Данные, представленные в табл. 3, свидетельствуют о высоких ростовых качествах питательных сред из гидролизата белка подсолнечного шрота по отношению к целому р ду различных микроорганизмов. Использование в каКоличество колоний при посеве 100 микробных клеток

агар

агар из ГВПШ

Хоттингера

честве основного источника питани  гидролизата белка подсолнечного шрота позвол ет получать питательные среды, по своему качеству не уступающие такой полноценной среде, как агар из перевара м са по Хоттингеру. 18/43 ролизлта шрота и питании людей, ослабленных травмами или заболевани ми. В табл. 3 предстаилены некоторые показатели роста бактерий на среде 5 из гидролизата белка подсолнечного шрота (ГЫШ) и на агаре Хоттингера. Таблица 3

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО ГИДРОЛИЗАТА ИЗ ПОДСОЛНЕЧНОГО ШРОТА, предусматривающий щелочно-солевую, экстракцию, осаждение белка из экстракта в Изоэлектрической точке с последующим его гидролизатом, отличающийся тем, что, с целью повышения биологической ценности целевого продукта, перед экстракцией исходное сырье обрабатывают водным или водно-спиртовым раствором с pH 3,8-4,2, а гидролиз белка ведут

   1-20%-ным раствором серной кислоты при 100-150°С в течение 0,5-12 ч с последующей нейтрализацией, осветлением, выпариванием гидролизата и от- § делением нерастворимого осадка. L· □О