Способ выделения белков из подсырной сыворотки

 

Изобретение предназначено для использования в переработке вторичного сырья сырного производства для получения сывороточных белков. В способе выделения белков из подсырной сыворотки сыворотку с рН 4,3-4,6 при температуре 20-40°С флотируют в электрофлотационной камере. Продолжительность флотации составляет 10-15 минут, при этом плотность постоянного электрического тока составляет 10-15 мА/см². Предлагаемый способ позволяет выделять белки в нативном состоянии с сохранением их ценных функциональных свойств. 1 табл.

Изобретение относится к переработке вторичного сырья, может быть использовано для получения сывороточных белков, остающихся в подсырной сыворотке после выделения казеина, с сохранением их ценных функциональных свойств и предназначено для использования на предприятиях пищевой промышленности.

Техническая задача - выделение белков из подсырной сыворотки в нативном состоянии.

Техническая задача достигается тем, что в способе выделения белков из подсырной сыворотки сыворотку при температуре 20-40°С флотируют без добавления реагентов в электрофлотационной камере, при этом продолжительность электрофлотационного разделения составляет 10-15 мин при плотности постоянного электрического тока 10-15 мА/см².

Технический результат заключается в выделении белков из подсырной сыворотки в нативном состоянии с сохранением их ценных функциональных свойств.

Способ выделения осуществляется следующим образом.

Подсырную сыворотку с рН 4,3-4,6, что соответствует изоэлектрической точке, направляют в электрофлотационную камеру, где процесс выделения сывороточных белков ведется электрофлотацией мельчайшими пузырьками газа, образующимися в результате электролиза под действием постоянного тока с плотностью 10-15 мА/см², в электрофлотационной камере с горизонтально расположенными нерастворимыми электродами в течение 10-15 мин. В процессе электролиза на электродах происходит выделение мельчайших пузырьков газа, которые, поднимаясь вверх, пронизывают весь объем обрабатываемой сыворотки. Белковые компоненты при взаимодействии с поверхностью газовых пузырьков флотируются на поверхность и собираются в верхней части сосуда в виде пены.

Анод, выполненный из графита, и катод - из нержавеющей сетки с диаметром проволоки 0,4 мм расположены в нижней части камеры на расстоянии 8 мм друг от друга. Процесс электрофлотации ведут в интервале температур 20-40°С, в котором исключена вероятность конформационных изменений, ведущих к потере биологической ценности белка.

Пенный концентрат, полученный в результате электрофлотационной обработки, содержит 24% незаменимых аминокислот и может быть использован, например, для производства белковых молочных продуктов.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Подсырную сыворотку с рН 4,3 направляют в электрофлотационную камеру. Процесс выделения сывороточных белков ведут электрофлотацией под действием постоянного тока с плотностью 10 мА/см² в течение 10 мин при температуре 20°С.

Полученный в результате электрофлотационного разделения пенный концентрат собирают механическим способом и проводят анализ его аминокислотного состава на аминоанализаторе ААА-881.

Результаты эксперимента приведены в таблице.

Пример 2. Очищенную от казеиновой пыли подсырную сыворотку с исходным рН 4,5 флотировали в электрофлотационной камере при плотности постоянного тока 15 мА/см² в течение 15 мин при температуре 40°С. Полученный пенный концентрат собирают механическим способом и проводят анализ его аминокислотного состава.

Пример 3. Аналогично примеру 2, но при плотности тока 5 мА/см² проводят электрофлотационное разделение подсырной сыворотки.

Пример 4. При плотности тока 20 мА/см ² проводят выделение белка аналогично примеру 2.

Аминокислотный состав пенного концентрата, полученного в результате электрофлотационного разделения при данных условиях, приведен в таблице.

Из приведенных в таблице данных видно, что процентное содержание незаменимых аминокислот в пенном концентрате подсырной сыворотки является максимальным при плотности постоянного тока 10-15 мА/см², τ=15 мин и t=40°С.

Увеличение плотности тока более 15 мА/см ² и уменьшение - менее 10 мА/см² ведет к снижению эффекта выделения по разным причинам. При плотности тока меньше 10 мА/см² эффект выделения снижается из-за низкой степени аэрации сыворотки, а при плотности тока, большей 15 мА/см², - из-за большого объема газовых пузырьков и их турбулентного движения, ухудшающего условия электрофлотации.

Опыты по изучению влияния температуры исходной сыворотки на степень выделения показали, что оптимальная температура электрофлотации находится в диапазоне от 20 до 40°С. Снижение эффекта при низких температурах связано с увеличением вязкости суспензии. Увеличение температуры выше 40°С ведет к денатурации термочувствительных белков.

Оптимальное значение рН сыворотки при электрофлотационном разделении находится в пределах 4,3-4,6, что соответствует изоэлектрической точке белка.

Формула изобретения

Способ выделения белков подсырной сыворотки заключается в том, что сыворотку при температуре 20-40°С флотируют без добавления реагентов в электрофлотационной камере, при этом продолжительность электрофлотационного разделения составляет 10-15 мин при плотности постоянного электрического тока 10-15 мА/см².