Способ получения пищевого белка из зерна нута
Владельцы патента RU 2246226:
ГУ Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясомолочного скотоводства и переработки продукции животноводства РАСХН (RU)
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в пищеконцентратной, кондитерской и консервной отраслях. Пищевой белок из зерна нута экстрагируют католитом с рН 10,0-11,0 и окислительно-восстановительным потенциалом –300 - -500 мВ при гидромодуле 1:(7-8) и температуре 40-50°С в течение 25-30 мин. Осаждают белок из экстракта при рН жидкой среды 4,6-4,8 добавлением анолита с рН 1,5-2,0 и потенциалом 1100-1250 мВ или подвергают экстракт униполярной обработке в анодной камере диафрагменного эликтролизера до рН 4,6-4,8 и потенциала 700-800 мВ, при этом экстракт промывают католитом с рН 9,0-10,0 и потенциалом –100 - -300 мВ. Изобретение позволяет исключить использование щелочи и кислоты в процессе получения белка при увеличении его выхода и улучшении качества. 4 табл.
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в пищеконцентратной, кондитерской и консервной отраслях.
Известен способ получения пищевого белка из зерна нута, в котором белок из размолотого зерна экстрагируют водным раствором щелочи при нагревании, затем центрифугируют и из плотного остатка осаждают белок раствором соляной кислоты, после чего сыворотку декантируют, а полученный белок промывают водой, центрифугируют и сушат распылением - прототип [1, SU 1796125 A, 1993].
Недостатками известного способа по прототипу являются сравнительно невысокий выход белка (около 80% от его содержания в зерне нута), низкие его переваримость (49-59%) и содержание протеина (74-82%), достаточно высокая температура экстракции (до 60°С), а также применение в процессе получения белка щелочи и кислоты - дорогостоящих и опасных в применении реагентов.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении выхода белка и его качества, уменьшении параметров процесса и исключении щелочи и кислоты из процесса получения белка.
Это достигается тем, что экстракцию белка проводят католитом с рН 10,0-11,0 и окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) - 300--500 мВ при гидромодуле 1:(7-8) и температуре 40-50°С в течение 25-30 мин, осаждают белок из экстракта при рН жидкой среды 4,6-4,8 добавляем анолита с рН 1,5-2,0 и потенциалом 1100-1250 мВ или подвергают экстракт униполярной обработке в анодной камере диафрагменного электролизера до рН 4,6-4,8 и потенциала 700-800 мВ, а его промывку ведут католитом с рН 9,0-10,0 и потециалом –100 - -300 мВ.
Процесс получения белка из нута осуществляется следующим образом. Зерно нута, очищенное от оболочек, размалывают до муки. С помощью диафрагменного электролизера, например поточного типа СТЭЛ, приготавливают католит - катодную фракцию электрохимически активированной воды - необходимого качества и нагревают его до требуемой температуры. Затем нужное количество нутового сырья (муку) высыпают в нагретый католит и при постоянном перемешивании суспензии экстрагируют белок в течение заданного времени. Полученный экстракт белка отделяют от плотного осадка центрифугированием, после чего из экстракта осаждают белок при рН 4,6-4,8. Осаждение белка производят либо добавлением в экстракт анолита - анодной фракции электрохимически активированной воды - с максимальными параметрами качества (рН и ОВП), либо подвергают экстракт униполярной обработке в анодной камере диафрагменного электролизера до потенциала, соответствующего величине рН для осаждения белка, с последующей выдержкой. Затем сыворотку сливают, а полученный белок промывают слабощелочным католитом и с соответствующим ОВП. Окончательно обработанный белок освобождают от остатков воды центрифугированием и сушат.
Примеры получения белка по предложенной технологии, характеристика готового белка, выход его и параметры процесса экстракции приведены в таблицах 1-4. Как видно из табл.1, осаждение белка из экстракта смешением с анолитом (вариант А) и обработкой его в электролизере (вариант Б) при рН 10-11, при экстракции практически равноценны. В целом, предлагаемый способ получения белка из нута при применении католита и анолита значительно превосходит прототип, в котором используются щелочь и кислота, по выходу белка, а также по содержанию в нем протеина.
На основании данных табл.2-4, в которых приведены данные получения белка при осаждении его из экстракта по варианту А, можно сделать вывод о том, что оптимальными параментрами экстракции белка нута в среде католита с рН 10-11 и ОВП - –300 - -500 мВ являются: гидромодуль 1:(7-8), температура 40-50°С и время экстракции 25-30 мин. Увеличивать параменты процесса выше указанных (оптимальных) нецелесообразно, т.к. это не увеличивает выход белка и не улучшает его качество, а уменьшение - ухудшает результаты.
Параметр анолита при смешении его с экстрактом (рН) выбран из условия минимизации его расхода при доведении рН до 4,6-4,8 - величины, необходимой для осаждения белка. Потенциал анолита и экстракта по обоим вариантам осаждения белка соответствует значениям рН при получении анолита и обработке экстракта в электролизере. Промывку осадка (белка) слабо щелочным католитом проводят с целью нейтрализации его после осаждения белка в кислой среде.
Полученный по данной технологии белок обладает хорошим физико-химическим и органолептическими свойствами, он дешевле, чем полученный по прототипу, экологически безопасен, и может быть применен в пищевой промышленности в качестве добавки для увеличения питательной ценности продуктов питания.
| Таблица 1 | ||||
| Показатели | Прототип | Предлагаемый способ | ||
| Варианты осаждения белка | ||||
| А | Б | |||
| рН при экстракции, ед. | - | 10 | 11 | 11 |
| Выход белка, % | 22,1 | 24,6 | 24,8 | 24,9 |
| Протеин, % | 82,2 | 83,4 | 83,5 | 83,2 |
| Перевариваемость, % | 58,6 | 59,2 | 59,1 | 59,2 |
| Ингибитор трипсина, мг/кг | 1,7 | 1,5 | 1,5 | 1,6 |
| Таблица 2 | ||||
| Показатели | Значения при температуре экстракции 50°С и времени 30 мин | |||
| Гидромодуль, отношение | 1:7 | 1:8 | 1:10 | |
| Выход белка, % | 24,6 | 24,8 | 23,7 | |
| Протеин, % | 83,3 | 83,5 | 82,8 | |
| Перевариваемость, % | 59,0 | 59,1 | 58,9 | |
| Таблица 3 | ||||
| Показатели | Значения при гидромодуле 1:8 и времени 30 мин. | |||
| Температур, °С | 40 | 50 | 60 | |
| Выход белка, % | 24,8 | 24,8 | 24,6 | |
| Протеин, % | 83,4 | 83,5 | 82,7 | |
| Перевариваемость, % | 59,1 | 59,1 | 58,8 | |
| Таблица 4 | ||||
| Показатели | Значения при гидромодуле 1:8 и температуре экстракции 50°С | |||
| Время, мин | 20 | 25 | 30 | 40 |
| Выход белка, % | 21,2 | 24,5 | 24,8 | 24,8 |
| Протеин, % | 75,1 | 83,3 | 83,5 | 83,4 |
| Перевариваемость, % | 51,4 | 58,8 | 59,1 | 59,0 |
Способ получения пищевого белка из зерна нута, включающий экстракцию белка в щелочной среде, центрифугирование, осаждение белка в кислой среде и его отделение с последующей промывкой, дополнительным центрифугированием и сушкой, отличающийся тем, что экстракцию белка проводят католитом с рН 10,0-11,0 и окислительно-восстановительным потенциалом -300 ÷ -500 мВ при гидромодуле 1:(7-8) и температуре 40-50°С в течение 25-30 мин, осаждают белок из экстракта при рН жидкой среды 4,6-4,8 добавлением анолита с рН 1,5-2,0 с потенциалом 1100-1250 мВ или подвергают экстракт униполярной обработке в анодной камере диафрагменного эликтролизера до рН 4,6-4,8 и потенциала 700-800 мВ, а его промывку ведут католитом с рН 9,0-10,0 и потенциалом -100 ÷ -300 мВ.
