Способ получения белковой добавки Советский патент 1992 года по МПК A23K1/00 

(Л

С

Использование: пищевая промышленность и кормопроизводство, а именно разработка микробиологических тестов для определения питательной ценности растительного сырья. Сущность: способ предусматривает частичный гидролиз растительного сырья, который проводят в0,3-0,5 н спиртовом растворе щелочи, и последующую очистку экстракцией растворителями, в частности, гек- саном и хлороформом, что позволяет избирательно экстрагировать более сбалансированные по аминокислотному составу пептиды. 4 пр. 2 табл.

Изобретение относится к пищевой промышленности и кормопроизводству, в частности к способам получения питательных белковых добавок.

Очищенные и (или) модифицированные белки, получаемые из измельченных растительных сырьевых материалов, в частности из семян растений, отличаются улучшенными свойствами и пригодны для применения в пищевой промышленности в качестве специальных добавок (1-4).

Известны способы модификации белка для повышения его питательной ценности, заключающиеся в следующем: ацетилируют и сукцинируют белок и используют очищенные бифункциональные производные белка (1); обрабатывают белок янтарным ангидридом и уксусной кислотой и очищают методом гель-хроматографии (2); гидролизом в среде Са(ОН)2 + NaOH в течение 2 суток при 65-95°С в водяном паре в трубопроводе с

последующей сушкой (3). К существенным недостаткам известных способов следует отнести многостадийность, длительность, использование токсичных реагентов. В способе (3) отсутствует очистка от липидных, углеводных примесей, образующих при таком длительном гидролизе смолообразные вещества, снижающие питательную ценность полученной смеси аминокислот.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения кормовой добавки из кукурузного экстракта - отхода крахмало-па- точного и глюкозного производства, включающий гидролиз частично упаренного белкового экстракта ферментами или кислотами (6-7 ч) до расщепления 60-70% содержащегося в нем белка на аминокислоты с последующей нейтрализацией и сушкой (4)

Для выполнения работ, предусмотренных в этом способе, необходимы протеолиVJ

СО 4 Os

N

О

тические ферменты или 6-7-часовой гидролиз 5-5,5%-ной H2S04. Кроме того, для осушения гидролизатов применяют распыление при температуре теплоносителя 280-310°С до содержания сухих веществ 92-94%. В данном способе отсутствует также стадия очистки от липидных и углеводных компонентов. Как указывалось выше, отсутствие этой операции снижает питательную ценность добавки. К тому же гидролизат загряз- нен солями, вносимыми при гидролизе и нейтрализации, которые являются вредными компонентами в пищевом рационе.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение, ускорение способа мо- дификации и повышение питательной ценности белковой добавки.

Поставленная цель достигается способом, включающим гидролиз белка в 0,3 н растворе спиртовой щелочи в течение 1 ч с последующей экстракцией гексаном, 2-х кратным разбавлением водой, подкислением и экстракцией хлороформом. Мягкие условия гидролиза, приводящие к незначительному разрыву пептидных связей, позволяют при- менить способ очистки гексаном и хлороформом. При этом в гексановую фракцию переходят неомыляемые вещества, а в хлороформную - жирные кислоты. На завершающей стадии хлороформной экстракции верхний водно-спиртовый слой, содержащий неорганические соли (Na2S04) также удаляется. Белковая смесь, находящаяся на границе раздела фаз хлороформ - водный этанол, извлекается из делительной воронки и сушит- ся на воздухе,

Полученный препарат обладает повышенной (в 1,3-1,6 раза) питательной ценностью, определенной микробиологическим способом, по сравнению с немодифициро- ванным зеином. Повышенная питательная ценность препарата обусловлена частичным гидролизом белка и, вероятно, тем, что происходит избирательная экстракция бо- леесбалансированных по аминокислотному составу пептидов. Именно применение частичного гидролиза с последующей экстракцией растворителями обеспечивает предлагаемому способу модификацию и очистку зеина.

Пример1.1 г зеина, выделенного обычными методами из муки зерна кукурузы, заливают 25 мл 0,3 н раствором NaOH в спирте, кипятят 1 ч с обратным холодильником, охлаждают в делительную воронку, разбавляют вдвое водой, трижды встряхивают с 20 мл гексана. Гексановую фракцию отбрасывают. Подкисляют 6 н Й2504 до рН 2- 3, дважды встряхивают с хлороформом, удаляют нижний слой. Слой растворителей,

содержащих белок во взвешенном состоянии, помещают в химический стакан и сушат на воздухе.

Получают 0,45-0,50 г препарата модифицированного зеина с повышенной питательной ценностью, определенной микробиологическим способом по приросту биомассы Вас. subtilis 72 (табл. 1).

Из примера видно, что частичный гидролиз и очистка экстракцией растворителями приводит к получению белка с повышенной питательной ценностью.

Пример 2. 1г зеина заливают 25 мл 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 н раствором NaOH в спирте, кипятят 1 ч и поступают далее так же, как и в примере 1, Повышенная более 0,5 н концентрация щелочи приводит к недоочистке (желтый цвет препарата), снижению питательной ценности продукта (табл. 2), Таким образом, оптимальная концентрация спиртовой щелочи NaOH для получения хорошего выхода очищенного питательного белка в пределах 0,3-0,5 н.

ПримерЗ. 1г зеина заливают 25 мл 0,3 н спиртовой NaOH и кипятят 50 мин, 1 ч, 1 ч 10 мин, 1 ч 30 мин, 1 ч 50 мин, 2 ч. Поступают далее, как в примере 1, определяют выход продукта и его питательную цен- ность (табл. 2). Повышение времени гидролизата более 1,5 ч приводит к потере выхода продукта, а понижение времени гидролиза - к снижению питательной ценности препарата (меньший разрыв полипептидных связей, худшее отделение жирных кислот, недоочистка) (табл. 2).

Пример 4. 1г зерна заливают 25 мл 0,3 н спиртовой NaOH и кипятят 1 ч, 1 ч 30 мин, охлаждают и сушат. Получают осадок весом 1,2 г, обладающий ничтожно малой питательной ценностью. Таким образом, наличие липидных, углеводных компонентов и солей, обусловленных отсутствием стадии очистки, снижает питательную ценность препарата (№ 13, 14, табл. 2).

Таким образом, введение дополнительной операции по очистке зеина растворителями позволило повысить питательную ценность зеина, исключить влияние липидных и углеводных компонентов и солей.

Примеры 1-4 и данные табл. 2 показывают, что оптимальными условиями модификации зеина - высокий выход и высокая питательная ценность-являются: концентрация спиртовой щелочи 0,3-0,5 н и время гидролиза 1-1,5 ч. Далее увеличивать время гидролиза и концентрацию щелочи нецелесообразно из-за снижения выхода продукта, а уменьшение этих параметров ниже 0,3 н и 1 ч приводит к ухудшению степени очистки и, как следствие, снижению

питательной ценности белка. Таким образом, заявляемые пределы (время гидролиза 1 ч - 1,5 ч и концентрация щелочи 0,3-0,5 н) приводят к максимальному положительному результату.

Использование предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом позволит ускорить и упростить способ и получить белок с повышенной питательной ценностью.

Формула изобретения

Накопление биомассы Вас. subtilis 72 в средах с обычным и модифицированным зеином

Выход и питательная ценность модифицированного зеина при различных условиях модификации

Способ получения белковой добавки, включающий гидролиз растительного сырья, отличающийся тем, что, с целью повышения пищевой ценности готового продукта, гидролиз белка проводят в 0,3-0,5 н спиртовом растворе щелочи, а полученный гидролизат обрабатывают гексаном и хлороформом.

Таблица 1

Таблица 2