| Пріоритети: | Спосіб отримання харчового білка з рослинної сировини відноситься до харчової промисловості і може бути використаний при виробництві харчових продуктів у кондитерській, харчоконцентратній, консервній, хімічній промисловості, а також при виробництві ліків та кормовиробництві. Проводять очищення та помел рослинної сировини з відділенням висівок. Слідом за помолом рослинної сировини проводять його розчинення та суспензування у воді з подальшим виділенням сирцю білкового ізоляту та шроту. Виробляють екстракцію ліпідів безпосередньо з отриманого сирцю ізоляту та шроту за допомогою рідкого двоокису вуглецю під тиском вище атмосферного. При оптимальному варіанті як рослинну сировину використовують соєві боби. Екстракцію ліпідів проводять проточно-переривчасто, пропускаючи рідкий двоокис вуглецю крізь масу ізоляту. Разом з тим, екстракцію ліпідів проводять при тиску 5,6 - 6,5 МПа. Помел соєвих бобів виробляють при температурі не вище 40 o C з отриманням зерен розмірами менше 45 - 65 мкм. У кращому варіанті розчинення та суспензування рослинної сировини проводять у питній воді, що має рН 6 - 7. Технічним результатом, досягнутим у процесі вирішення завдання, є скорочення часу екстракції ліпідів у загальному технологічному процесі отримання харчового білка з рослинної сировини. 5 з.п. ф-ли.
Винахід відноситься до харчовоїпромисловості та може бути використано при виробництві харчових продуктів у кондитерській, харчоконцентратній, консервній, хімічній промисловості, а також при виробництві ліків та у кормовиробництві.
Але відомий описаний вище спосіб отримання харчового білка з рослинної сировини має ряд недоліків, основним з яких є застосування в способі гексану, що є екологічно негативною речовиною, що засмічується не тільки цільової та побічні продукти, але й довкілля. Крім того, застосування гексану робить виробництво харчового білка вибухо- та пожежонебезпечним, а також збільшує собівартість продукту за рахунок необхідності застосування дорогого очисного обладнання.
Названий недолік ліквідований в інших способах отримання харчового білка з рослинної сировини (авт. свід. СРСР 2054265, кл. А 23 J 1/14, 28.02.94 "Спосіб отримання білка ізоляту і крохмалю з гороху"). Цей відомий спосіб передбачає лущення, подрібнення насіння гороху, екстракцію білка, відділення нерозчинного залишку від розчину білка, осадження білка з розчину, відділення і нейтралізацію білкового осаду з отриманням ізоляту білка, фракціонування нерозчинного залишку з відділенням мез з одержанням готового продукту. Згідно з цим способом екстракцію проводять технологічним розсолом, що має іонну силу 0,0015 - 0,15 при рН 6,5-9,0. Осадження білка проводять при рН 4,3 - 5,6, а технологічний розсіл з іонною силою 0,0015 - 0,15 для екстракції одержують об'єднанням супернатантів, що утворюються при поділі, промиванні та нейтралізації крохмалю та мезги з додаванням або без додавання солей. Разом з тим і подрібнення гороху здійснюють у технологічному розсолі з іонною силою 0,0015 – 0,15. Крім того,відділення крохмалю від мезги та залишкового білка здійснюють шляхом фракціонування нерозчинного залишку суспензії на гідроциліндрах з одночасним протиточним водним промиванням. Але відомий описаний спосіб має низьку продуктивність і значні витрати на його виробництво, що пояснюються тим, що при відомому способі доводиться вести обробку значних мас сировини, витрачаючи значну кількість реагентів і використовуючи складні технологічні параметри. Крім цього, білок, одержуваний відомим способом, низькоякісний через високий вміст жиророзчинних сполук.
Останній недолік відомого способу авт.св. СРСР 2054265 частково ліквідований спосіб отримання харчового білка з рослинної сировини (патент Україна 2007927, кл. А 23 J 1/14, 09.10.92, "Спосіб отримання харчового білка з рослинної сировини"). Цей спосіб отримання білка є найбільш близьким за сукупністю суттєвих ознак до винаходу (прототипом). У названому способі отримання харчового білка з рослинної сировини, що передбачає подрібнення сировини, його екстрагування в лужному середовищі, відділення лужного екстракту, ізоелектричне осадження білка з екстракту, його промивання і видалення алкалоїдів, згідно винаходу видалення алкалоїдів здійснюють безпосередньо після вуглецю при тиску вище атмосферного та відділення 2 -екстракту без скидання тиску, який проводять у процесі лужного екстрагування до відділення лужного екстракту. Це дозволяє підвищити вихід білка за рахунок полегшення дифузії лужного екстрагента при підвищеному тиску та полегшення його відділення за рахунок порушення суцільності клітинних оболонок сировини при скиданні тиску в процесілужної екстракції, що підвищує продуктивність способу, а також за рахунок фізичних властивостей рідкого двоокису вуглецю дозволяє видалити не тільки алкалоїди, а й жиророзчинні речовини типу хлорофілу. У кращому варіанті екстрагування рідким двоокисом вуглецю здійснюють шляхом щонайменше одноразового просочення сировини рідким двоокисом, її сплаву, скидання тиску до атмосферного і повторного просочення при поверненні злитого двоокису вуглецю. Це дозволяє доподрібнити сировину, щоб збільшити поверхню контакту фаз і швидкість масообміну при екстрагуванні рідким двоокис вуглецю і лужним екстрагентом, що додатково збільшує продуктивність процесу за рахунок скорочення часу. Спосіб реалізується в такий спосіб. Рослинну сировину подрібнюють і екстрагують рідким двоокисом вуглецю алкалоїди і жиророзчинні речовини, можливо з проміжним зливом рідкого двоокису вуглецю, скиданням тиску і поверненням рідкого двоокису вуглецю при тиску вище екстракту . В процесі лужної екстракції на час просочення сировини зберігають тиск вище атмосферного для прискорення дифузії екстрагента в сировину, а потім тиск скидають до атмосферного, що полегшує вихід лужного екстракту за рахунок розтину рослинних клітин. Лужний екстракт відокремлюють і обробляють кислотою зниження рН і осадження білка в изоэлектрической точці. Обложений білок сепарують і промивають від залишків лугу та кислоти.
Однак спосіб-прототип має низьку продуктивність і значні трудовитрати на його виробництво, що пояснюються тим, що в цьому відомому способі доводиться вести обробку значних мас сировини, "розбухлої" в лужному середовищі, витрачаючизначну кількість реагентів та використовуючи складні технологічні параметри.
Сутність винаходу полягає в тому, що в способі отримання харчового білка з рослинної сировини, що включає його очищення і помел з відділенням висівок, отримання фугату і шроту центрифугуванням, коагуляцію білка як сирця ізоляту з фугату, а також екстракцію ліпідів за допомогою рідкої двооки вище атмосферного, згідно винаходу, слідом за помолом рослинної сировини проводять його розчинення та суспензування у воді з подальшим виділенням сирцю білкового ізоляту та шроту, а екстракцію ліпідів проводять на останній стадії процесу безпосередньо з отриманого сирцю ізоляту та шроту. При оптимальному варіанті як рослинну сировину використовують соєві боби. Крім цього, екстракцію ліпідів проводять проточно-переривчасто, пропускаючи рідкий двоокис вуглецю крізь масу ізоляту. Разом з тим екстракцію ліпідів виробляють при тиску 5,6 - 6,5 МПа, а помел соєвих бобів виробляють при температурі не вище 40 o З отриманням зерен розмірами менше 45-65 мкм. У кращому варіанті розчинення та суспензування рослинної сировини проводять у питній воді, що має рН 6-7.
Завдання винаходу - створення такого способу, який дозволив би підвищити продуктивність отримання харчового білка та знизити трудовитрати на його виробництво, а також підвищити якість білка за рахунок зменшення в ньому ліпідів, зниження вологості, відсутності бактеріальної зараженості та підвищення розчинності.
Технічним результатом, досягнутим у процесі розв'язання задачі, є скорочення часу екстракції ліпідів у загальному технологічному процесі одержання харчового білка з рослинної сировини.
Докази можливості здійснення заявляєтьсяспособи одержання білка з рослинної сировини з реалізацією зазначеного призначення наводяться нижче на прикладі одержання білка з бобів сої. Спочатку проводять очищення бобів сої, оскільки від цього залежить якість цільового продукту. Цю операцію здійснюють будь-якими відомими способами. Загнили, запліснівлі, уражені шкідниками, засмічені сторонніми домішками: піском, пилом, частинами стебел і стручків, насінням інших рослин тощо. боби сої до подальшої операції не допускають. Потім виробляють сортовий помел очищених бобів на млиновому комплексі продуктивністю 1000 кг/год при температурі в зоні помелу не більше 40 o С. При цьому одержують соєве борошно розміром частинок менше 45 - 65 мкм. Відразу після помелу виробляють відділення висівок, тобто. оболонок бобів та його зародків. Отримані висівки фасують та відправляють за призначенням.
Наступна операція - це суспензування у воді соєвого борошна, відокремленого від висівок, із розчиненням водорозчинних білків. Розчинення і суспензування соєвого борошна проводять не в лужному розчині води, як у способі-прототипі, а саме в питній воді, що має рН 6 - 7. Цим самим у заявляється способі виключають в 1,5 - 2 рази "розбухання" обсягу маси соєвого борошна , що відбувається при лужних рН, що скорочує трудовитрати процесу Крім того, деяке зменшення виходу ізоляту при водній екстракції з нейтральними значеннями рН дозволяє різко підвищити якість одержуваного концентрату (другого кінцевого продукту). Розчинення та суспензування проводять у співвідношенні борошно-вода 1:10 у баках об'ємом 8,5 м 3 з пристроями для механічного перемішування протягом 30-60 хв. У процесі цієї операції одержують суспензію нерозчинних частин соєвих бобів у розчині білків у воді. Життєздатність суспензії не більше 3,5 год.суспензію центрифугують із циклом 15 хв, отримуючи шрот вологістю 60 - 70% та водний розчин білка (фугат). Далі в розпилювальній сушарці при вхідній температурі 170 - 180 o З проводять сушку вологого шроту, отримуючи шрот при вихідній температурі 75 - 85 o З вологістю 8-10%, який потім відправляють на подальші операції. Водний розчин білка (фугат) коагулюють протягом 10-15 хв соляною кислотою концентрацією 35-37% в баках з харчової нержавіючої кислотостійкої сталі ємністю 1,5 м 3 . Закислення проводять до рН 4,5 – 5,5. Далі закислений фугат центрифугують протягом 10 хв, отримуючи білок, вологістю близько 60% (пастоподібний вологий сирець ізоляту). Цей пастоподібний вологий сирець ізоляту сушать у розпилювальній сушарці при вхідній температурі 120 - 140 o З і вихідний - 85 - 90 o З, отримуючи при цьому сирець ізоляту вологістю 5-7%.
Таким чином, заявляється спосіб отримання харчового білка дозволяє підвищити продуктивність отримання харчового білка, знизити трудовитрати на його виробництво, підвищивши при цьому його якість за рахунок малого вмісту в ньому ліпідів, низької вологості, відсутності бактеріальної зараженості та високого ступеня розчинності білка. Разом з тим заявляється спосіб отримання харчового білка дозволяє зробити вимивання водою, денатурацію та розпад біологічно активних речовин, що викликають гальмування та пригнічення перетравлюваності та обміну, таких як сапонін, інгібітори трипсину та соїн. Операції заявляється способу, пов'язані із закисленням розчину, а також сушіння сирцю ізоляту і шроту, повністю денатурують токсичні речовини білкової природи.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб отримання харчового білка з рослинної сировини, що включає його очищення та помел з відділенням висівок, отримання фугату та шротуцентрифугуванням, коагуляцію білка як сирця ізоляту з фугату, а також екстракцію ліпідів за допомогою рідкого двоокису вуглецю під тиском вище атмосферного, який відрізняється тим, що слідом за помолом рослинної сировини проводять його розчинення і суспензування у воді з наступним виділенням сирцю екстракцію ліпідів проводять на останній стадії процесу безпосередньо з отриманого сирцю ізоляту та шроту.
2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що розчинення та суспензування рослинної сировини проводять у питній воді, що має pH 6 . 7.
3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що як рослинна сировина використовують соєві боби.
4. Спосіб за п.3, який відрізняється тим, що помел соєвих бобів виробляють при температурі не вище 40 o C з отриманням зерен розмірами менше 45 - 65 мкм.
5. Спосіб за п.1 і 3, який відрізняється тим, що екстракцію ліпідів виробляють проточно-переривчасто, пропускаючи рідкий двоокис вуглецю крізь масу ізоляту.
6. Спосіб за п.5, який відрізняється тим, що екстракцію ліпідів виробляють при тиску 5,6 - 6,5 МПа.