Способ получения гидролизата из шротов и жмыхов масличных культур

Изобретение относится к биотехнологии, пищевой промышленности и приготовлению кормов. Для получения гидролизата из шротов или жмыхов масличного сырья с концентрацией до 40% сухих веществ, а именно подсолнечника, сои, рапса, льна или технической конопли. Способ реализуют следующим образом. Экструдируют сырье при влажности перерабатываемого материала 10-30% и температуре 90-180°C с последующей водно-ферментативной обработкой экструдата раствором гидролитических ферментных препаратов протеолитического действия, и/или целлюлолитического действия, и/или альфа-галактозидазного действия в гидролитической камере. Камера соединена с варочной камерой экструдера, при этом ввод воды в количестве не менее 50% требующейся массы осуществляется в зону выхода экструдата из варочной камеры экструдера. Остальная часть воды в растворе с ферментным препаратом подается в гидролитическую камеру через патрубок, размещенный на расстоянии, равном от 1 до 5 диаметров гидролитической камеры, отсчитывая от зоны выхода экструдата из варочной камеры экструдера. Изобретение направлено на интенсификацию процесса гидролиза шротов и жмыхов масличных культур непосредственно после экструдирования в гидролитической камере при использовании термолабильных ферментных препаратов и упрощении машинно-аппаратного оформления процесса. 2 ил., 2 пр.

 

Изобретение относится к биотехнологии, приготовлению кормов и пищевой промышленности. Изобретение обеспечивает получение гидролизатов из шротов и жмыхов масличного сырья для использования в качестве субстрата для культивирования микроорганизмов, в качестве кормовой добавки или углеводно-белкового ингредиента для пищевой промышленности.

Известным является способ переработки соевого шрота в кормовой продукт с улучшенными свойствами, включающий экструдирование при температуре 80-150°С, охлаждение, измельчение, ферментирование с добавлением культур микроорганизмов и протеолитических ферментов в течение 6-48 часов с последующей сушкой и измельчением до размера 100-500 мкм (RU 2552084 С1, опубликован 10.06.2015). Недостатком данного способа является использование только одного исходного сырья - соевого шрота, что существенно ограничивает область применения данного способа и возможности переработки шротов и жмыхов других видов масличного сырья, таких как подсолнечник, рапс и другие. Следующими недостатками данного способа являются длительность осуществления способа, использование большого количества оборудования и неэффективное использование энергоресурсов, являющееся следствием нерациональной последовательности операций, составляющих способ реализации изобретения. После экструдирования соевый шрот подвергается охлаждению, что требует времени и дополнительных производственных площадей. Процесс охлаждения сопровождается испарением избыточной влаги и формированием твердой структуры, затрудняющей его растворение для обработки ферментными препаратами и требующей дополнительной операции измельчения для подготовки к процессу биоконверсии. Кроме того, охлаждение экструдата после экструзии означает потерю тепловой энергии, которую можно использовать для поддержания температуры биоконверсии, осуществляющуюся при 35-60°С.

Известен ряд изобретений с применением экструзии для получения гидролизата из крахмалсодержащего сырья, в которых процесс гидролиза начинается в гидролитической камере, герметично прикрепленной к варочной камере экструдера, с последующей подачей гидролизуемой среды в приемную емкость для завершения процесса биоконверсии (RU 2264473 С1, опубликован 20.11.2005; RU 2382082 С1, опубликован 20.02.2010). При этом ввод разжижающего ферментного препарата для гидролиза осуществляется в зоне выхода экструдата из экструдера. Недостатком указанных изобретений является специфичность используемого сырья - крахмалсодержащего.

Применение известных изобретений для получения гидролизатов шрота или жмыха масличных культур ограниченно основным недостатком изобретений - вводом ферментных препаратов непосредственно в зону выхода экструдата из варочной камеры экструдера, что при заявленной температуре экструзии 150-200°С вызовет инактивацию термолабильных ферментов протеазы, целлюлазы, альфа-галактозидазы в отличие от термостабильных амилолитических ферментов, используемых для гидролиза крахмалсодержащего сырья.

Технический результат изобретения заключается в интенсификации процесса гидролиза шротов и жмыхов масличных культур непосредственно после экструдирования в гидролитической камере при использовании термолабильных ферментных препаратов и упрощении машинно-аппаратурного оформления процесса.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе получения гидролизата шрота или жмыха масличных культур, предусматривающем экструдирование сырья при влажности 10-30% и температуре 90-180°С, последующая водно-ферментативная обработка экструдата осуществляется раствором гидролитических ферментных препаратов протеолитического, и/или целлюлолитического, и/или альфа-галактозидазного действия в гидролитической камере, герметично соединенной с варочной камерой экструдера. При этом ввод воды и раствора термолабильных ферментных препаратов осуществляется раздельно. В зону выхода экструдата из варочной камеры экструдера подается вода, составляющая не менее 50% воды, требуемой для получения гидролизата. Остальная часть воды в растворе с ферментным препаратом подается в гидролитическую камеру на расстоянии, равном от 1 до 5 диаметров гидролитической камеры, отсчитывая от зоны выхода экструдата из варочной камеры экструдера. Таким образом, вода, подаваемая непосредственно в зону выхода экструдата из варочной камеры, его охлаждает, а вода в растворе с ферментным препаратом формирует субстрат требуемой концентрации и обеспечивает начало процесса гидролиза. При этом тепловая энергия экструдата, выходящего из варочной камеры, используется для подогрева подаваемой технологической воды, обеспечивая, таким образом, сохранение тепловой энергии и повышение энергетической эффективности процесса.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображен общий вид экструдера с присоединенной гидролитической камерой, а фиг. 2 отображает зону выхода экструдата из варочной камеры с патрубками ввода воды и раствора ферментов.

Способ осуществляется следующим образом.

Шрот или жмых масличных культур измельчают в измельчителе 1 и дозатором 2 подают в варочную камеру экструдера 3. Перемещаемый шнековыми органами 4 материал доувлажняется водой до влажности 10-30%, подвергается экструзионной обработке при температуре 90-180°С и затем подается в гидролитическую камеру 5, оснащенную патрубком для дозирования воды 6 и патрубком для введения раствора ферментных препаратов 7, размещенном на расстоянии L, равном от 1 до 5 диаметров D гидролитической камеры, отсчитывая от зоны выхода экструдата из варочной камеры. Подаваемая через патрубок 6 технологическая вода в количестве не менее 50% требуемого для получения гидролизата охлаждает и частично растворяет экструдируемую массу. Далее в частично охлажденную массу через патрубок 7 подается раствор ферментных препаратов для формирования субстрата требуемой концентрации сухих веществ и начала процесса гидролиза. Из гидролитической камеры гидролизуемая масса отводится в приемную емкость 8 для завершения процесса гидролиза. Суммарное количество воды, подаваемое в гидролитическую камеру через патрубки 6 и 7, рассчитывается с учетом конечной концентрации сухих веществ гидролизата, которое не должно превышать 40%. Более высокие концентрации вследствие значительной вязкости среды могут вызвать образование потерю текучести массы или заторов гидролитической камеры. Специфичность используемых ферментных препаратов подбирается исходя из перерабатываемого сырья и необходимости гидролиза определенных биополимеров, входящих в его состав. Изобретение предполагает возможность использования отдельно или в комплексе ферментов протеолитического, целлюлолитического и альфа-галактозидазного действия.

Пример 1

Шрот подсолнечника влажностью 8% измельчают и подают в варочный экструдер, где он доувлажняется до влажности 20% и экструдируется при температуре 160°С. Из варочной камеры экструдат подается в гидролитическую камеру. В зону выхода экструдата из варочной камеры подается вода температурой 30°С, а через патрубок для ввода ферментов, отстоящий от зоны выхода экструдата на расстоянии 3-х диаметров гидролитической камеры, - раствор ферментных препаратов протеазы и целлюлазы также температурой 30°С. Дозировка ферментных препаратов при этом составляет 1,5 ед. общей протеолитической активности на 1 г субстрата, целлюлазы - 2 мг белка ферментного препарата на 1 г субстрата. Массовое соотношение сырья и подаваемых через разные патрубки воды и раствора ферментов составляет 1:2:1,5. Далее гидролизуемая масса концентрацией 20% сухих веществ поступает в приемную емкость, где выдерживается в течение 3 часов при температуре 40°С. В результате водно-ферментативной обработки концентрация растворимого белка в гидролизате увеличилась с 55 до 200 мг/г субстрата, а концентрация восстанавливающих сахаров с 4,5 до 12 мг/ г субстрата.

Пример 2

Жмых сои влажностью 10% измельчают и подают в варочный экструдер, где он доувлажняется до влажности 24% и экструдируется при температуре 100°С. Из варочной камеры экструдат подается в гидролитическую камеру. В зону выхода экструдата из варочной камеры подается вода температурой 35°С, а через патрубок для ввода ферментов, находящийся на расстоянии 2-х диаметров гидролитической камеры от зоны выхода экструдата, - раствор ферментных препаратов протеазы и альфа-галактозидазы также температурой 35°С. Дозировка ферментных препаратов при этом составляет 1 ед. общей протеолитческой активности на 1 г субстрата, альфа-галактозадазы - 20 ед. на 1 г субстрата. Массовое соотношение сырья и подаваемых через разные патрубки воды и раствора ферментов составляет 1:1,4:1. Далее гидролизуемая масса концентрацией 25% сухих веществ поступает в приемную емкость, где выдерживается в течение 5 часов при температуре 40°С. В результате водно-ферментативной обработки концентрация растворимого белка в гидролизате увеличилась с 55 до 220 мг/г субстрата, а аллергенные галактоолигосахариды стахиоза и раффиноза полностью прогидролизованы до моно- и дисахаров.

Способ получения гидролизата из шротов или жмыхов масличного сырья с концентрацией до 40% сухих веществ, а именно подсолнечника или сои, или рапса, или льна, или технической конопли, предусматривающий стадию экструдирования сырья при влажности перерабатываемого материала 10-30% и температуре 90-180°C с последующей водно-ферментативной обработкой экструдата раствором гидролитических ферментных препаратов протеолитического действия и/или целлюлолитического действия, и/или альфа-галактозидазного действия в гидролитической камере, соединенной с варочной камерой экструдера, при этом ввод воды в количестве не менее 50% требующейся массы осуществляется в зону выхода экструдата из варочной камеры экструдера, а остальная часть воды в растворе с ферментным препаратом подается в гидролитическую камеру через патрубок, размещенный на расстоянии, равном от 1 до 5 диаметров гидролитической камеры, отсчитывая от зоны выхода экструдата из варочной камеры экструдера.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к неочищенному ферментному препарату, способу его получения и применению указанного препарата. Предложен неочищенный ферментный препарат для гидролиза зернового продукта, полученный в процессе ферментации коджи в твердом состоянии.
Группа изобретений относится к гидролизату белкового субстрата, способу его получения и пищевому продукту, содержащему указанный гидролизат. Предложенный гидролизат белкового субстрата получают путем гидролиза субстрата, содержащего по меньшей мере один немолочный животный белок, бактериями пищевого качества, которыми являются Bacillus natto, в среде с содержанием соли менее 2 масс.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Измельчают шелуху гречихи, осуществляют гидролиз сырья раствором гидроксида натрия при соотношении их веса от 1:3 до 1:20.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Разводят пшеничный глютен в воде с гидромодулем не менее 1:1.
Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к области биохимии. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к композиции, полученной из сочетания растительного масла или рыбьего жира и соединения, содержащего не подвергающиеся -окислению аналоги жирных кислот, и к применению указанной композиции для получения фармацевтической или пищевой композиции для профилактики и/или лечения резистентности к инсулину, ожирения, диабета, жировой инфильтрации печени, гиперхолестеринемии, дислипидемии, атеросклероза, коронарной болезни сердца, тромбоза, стеноза, вторичного стеноза, инфаркта миокарда, инсульта, повышенного кровяного давления, эндотелиальной дисфункции, состояния повышенной свертываемости крови, синдрома поликистоза яичников, метаболического синдрома, злокачественной опухоли, воспалительного нарушения и пролиферативных нарушений кожи.
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к новым пищевым источникам белков, аминокислот и микроэлементов. .
Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ производства белково-жировой эмульсии для мясных изделий, предусматривающий обработку растительного масла и жидкого компонента, и водный раствор белкового препарата, в котором качестве белкового препарата используют белковый препарат животного происхождения «Кат-гель 95».

Изобретение предназначено для производства кормов из люпина, а также для переработки других зернобобовых культур. Линия по переработке зерен люпина содержит последовательно установленные и функционально связанные элементы.

Изобретение относится к пищевой промышленности и касается способа получения, а также применения комплекса из молочного и растительного белка. Способ получения комплекса по меньшей мере одного растительного белка и по меньшей мере одного молочного белка предусматривает получение композиции, содержащей по меньшей мере один растительный белок, получение композиции, содержащей по меньшей мере один молочный белок, и смешивание композиции, содержащей по меньшей мере один растительный белок, и композиции, содержащей по меньшей мере один молочный белок.

Изобретение относится к способу получения пищевой добавки из дикорастущего растения люпина и может быть использовано в производстве функциональных мучных, мясных и молочных изделий профилактического действия.

Пищевой продукт на растительной основе, содержащий по меньшей мере 50 масс. % белка, в котором белок является глютеном, или белковой смесью, или экстрактом, содержащим по меньшей мере 80% глютеновой фракции, полученной из пшеницы, ячменя, риса, ржи или их комбинации после экстракции крахмала, в форме гранул, полученных экструзией, и подвергнут ферментации плесневыми грибами, выбранными из одного из видов, включающих Rhizopus, Mucor, Neurospora и Amylomyces, при этом продукт имеет структуру рубленого мяса.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению белкового продукта из зернового сырья. Способ предусматривает проведение измельчения зернового сырья с выделением периферийной фракции.
Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Для получения белкового продукта из зернобобовых, имеющего содержание белка из расчета на сухую массу (N×6,25) 60-100 мас.%, способ осуществляют следующим образом.

Изобретение относится к производству пищевой обезжиренной льняной муки из льняного жмыха и может быть использовано в масложировой и мукомольной промышленности. Предварительно измельчают льняной жмых с остаточным содержанием жира не более 20% на машинах ударного действия.

Изобретение относится к пищевой промышленности и биотехнологии. Описан способ интенсификации массообменных процессов для растительного сырья.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Измельчают зерно тритикале и смешивают с водой при гидромодуле 1:4 с получением зерновой суспензии.

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Соевый белковый продукт с содержанием белка, равным по меньшей мере 60% (по массе) (N×6,25) по отношению к сухому весу, смешанный с растворимыми в воде порошкообразными материалами для получения водных растворов смеси, который может представлять собой порошкообразный напиток и который может быть растворен в кислом растворе.

Изобретение относится к биотехнологии, пищевой промышленности и приготовлению кормов. Для получения гидролизата из шротов или жмыхов масличного сырья с концентрацией до 40 сухих веществ, а именно подсолнечника, сои, рапса, льна или технической конопли. Способ реализуют следующим образом. Экструдируют сырье при влажности перерабатываемого материала 10-30 и температуре 90-180°C с последующей водно-ферментативной обработкой экструдата раствором гидролитических ферментных препаратов протеолитического действия, иили целлюлолитического действия, иили альфа-галактозидазного действия в гидролитической камере. Камера соединена с варочной камерой экструдера, при этом ввод воды в количестве не менее 50 требующейся массы осуществляется в зону выхода экструдата из варочной камеры экструдера. Остальная часть воды в растворе с ферментным препаратом подается в гидролитическую камеру через патрубок, размещенный на расстоянии, равном от 1 до 5 диаметров гидролитической камеры, отсчитывая от зоны выхода экструдата из варочной камеры экструдера. Изобретение направлено на интенсификацию процесса гидролиза шротов и жмыхов масличных культур непосредственно после экструдирования в гидролитической камере при использовании термолабильных ферментных препаратов и упрощении машинно-аппаратного оформления процесса. 2 ил., 2 пр.

Наверх