Способ получения белкового концентрата из ракообразных организмов Советский патент 1980 года по МПК A23J1/04 

Изобретение относится к технологии получения белковых концентратов из ракообразных и может быть использовано в пищевой промышленности. В настоящее время восполнить дефицит белковых пищевых веществ возможно путем использования дополнительных источников природного белоксодержащего сырья из запасов мирового океана и создания наиболее эффективных способов получения из них белковых концентратов. Наиболее распространены способы получения белковых концентратов из рыбы и морских животных. Известен способ получения белкового гидролизата из моллюсков, например леды, путем ступенчатой обработки ее раствором щелочи с последующим выделением -и очисткой целевого продукта 1. Известные способы переработки ракообразных организмов не позволяют получить белковые концентраты, не обладающие специфичным для вида запахом, а также наиболее полно использовать отходы, получаемые в процессе выделения белков, содержащие важные биологически активные соединения. Известен также способ получения белкового концентрата из ракообразных организмов, предусматривающий измельчение сырья, растворение белка с образованием липидбелкового комплекса, осаждение и выделение целевого продукта. Способ включает измельчение сырья, обработку его щелочным раствором при рН 12-14, последовательное отделение хитина и липидов фильтрацией, выделение белкового концентрата пищевыми кислотами при рН 3,5-5,5 и отделение его от раствора ультрафильтрацией. После сушки продукта до воздущно-сухого состояния его вторично обрабатывают путем растворения в щелочном растворе при рН 12-14 и последующего осаждения белков кислотой. Способ обеспечивает получение белкового концентрата с содержанием белка до 75%, при этом выход белка от его общего содержания в ракообразных составляет 60-70%. Белковый концентрат представляет кремовый порощок с запахом, характерным для вида, и пригодный для дальнейшего использования 2. Однако обработка измельченного сырья щелочными растворами с высокими значениями рН, переосаждение кислотой, повторная обработка при тех же условиях приводит к значительным потерям белка из-за гидролиза, не обеспечивает полного отделения липидов. Получаемые белки имеют характерный запах и являются кислыми на вкус, что ограничивает область их применения. В связи с тем, что используемый вид животных содержит в своем составе каротини идные пигменты обработка ракообразных ще лочными растворами способствует окислению каротиноидных пигментов и образованию их прочного комплекса с белком. Извлечение окисленного каротиноида из его комплекса с белком затруднено, получаемый белковый концентрат обладает специфическим запахом, Кроме того, хитин, содержащий ценные биологически активные вещества, после обработки криля или других ракообразных щелочью может быть использован в дальнейшем только для получения туковой муки. Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т. е. повыщение выхода и улучшение качества белкового концентрата, создание условий для наиболее полного использования всех видов отходов, получаемых в процессе выделения белка из ракообразных. Поставленная цель достигается тем, что растворение белка осуществляется путем обработки исходного сырья пищевой кислотой при рН 2,5-3,5 и температуре О-10°С, осаждение проводят липид-белкового комплекса при рН 6,0-7,0 водным раствором едкого натрия, а выделение целевого продукта ведут путем обработки полученного комплекса этиловым спиртом с последующим удалением липидов смесью этилового спирта и трифтортрихлорэтана в соотношении 2 : 1 при О-10°С и отгонкой следов растворителя под вакуумом при 20-40°С. Проведение обработки измельченного сырья раствором пищевой кислоты практически устраняет гидролиз белков, сохраняет серосодержащие аминокислоты, препятству ет окислению каротиноидных пигментов и образованию трудноэкстрагируемого комплекса белков с окисленными каротиноидами. Кро.ме того, обработка сырья при низких температурах обеспечивает выделение белкового концентрата с высокими функциональными свойствами. Интенсивное перемешивание раствора белка в процессе осаждения способствует полному выделению липид-белкового комплекса и предотвращает значительные потери биологически активных липидов. Предварительная обработка липид-белкового комплекса этиловым спиртом облегчает полное удаление из него липидов при экстракции смесью алифатического спирта и трифтортрихлорэтана, чем достигается устранение запаха получаемого белкового концентрата. Окончательное удаление следов растворителя из продукта производится в вакууме. Пример 1. В качестве сырья используют криль антарктический. К i кг измельченного сырья приливают 2 л воды при О- 10°С и через 10-15 мин перемещивания доводят рН смеси пищевой кислотой до 2,5. Затем смесь интенсивно перемещивают 45-60 мин и отфильтровывают от хитина, который направляют на получение биологически активных веществ. К полученному раствору белков в кислоте при интенсивном перемещивании прибавляют 1 и.водный раствор едкого натрия до достижения рН 6,5. Выпавщий липид-белковый комплекс отфильтровывают при О-10°С и обрабатывают этиловым спиртом (10°С) из расчета на 1 объем комплекса 1 объем спирта. Спирт отфильтровывают и направляют на регенерацию. Осадок обрабатывают смесью фреон 113 (трифтортрихлорэтан)-этиловый спирт (1:2) из расчета на 1 объем осадка 3 объема смеси при О-10°С в течение 45 мин. Смесь отфильтровывают, фильтрат направляют на выделение биологически активных веществ и регенераци о растворителя, а осадок снова обрабатывают .этиловым спиртом при указанных условиях. Смесь отфильтровывают, этиловый спирт направляют на обработку липид-белкового комплекса следующей партии, а осадок высущивают под вакуумом при 20-40°С до полного удаления следов растворителя. Выход белка составляет 90-93% от его содержания в сырье, выход белкового концентрата от веса фарща 6,0-6,5%. Состав белкового концентрата, вес. %: Протеин95,0 Неорганические вещества2,7 Липиды0,2 ВодаОстальное до 100,0 Сухой белковый концентрат представляет бело-серый порощок, без вкуса и без запаха следующего аминокислотного состава, мг %: Незаменимые Лизин8,71 Гистидин2,48 Аргинин6,66 Треонин3,32 Валин4,63 Метионин2,07 Изолейцин6,14 Лейцин10,24 Фенилаланин6,22 Триптофан1,48 Заменимые Аспарагин и аспарагиновая12,46 Глутамин и глутаминовая15,67

7,68

Серии 3,38

Пролин 6,87

Глицин

Алании 3,97 5,37

Тирозии

Пример 2. В качестве сырья используют мелкую креветку. К 1 кг измельченного сырья приливают 2 л воды при О-10°С и через 10-15 мин перемешивания доводят рН смеси соляной кислотой до 3,0. Затем смесь интенсивно перемешивают 45- 60 мин и отфильтровывают от хитина, который направляют на получение биологически активных веществ.

К полученному раствору белков в кислоте при интенсивном перемешивании прибавляют 0,5 н.водный раствор едкого натрия до достижения рН 6,0. Выпавший липидбелковый комплекс отфильтровывают при О-10°С и обрабатывают этиловым спиртом из расчета на 1 ч. комплекса 1 ч. спирта. Спирт отфильтровывают и направляют на регенерацию. Осадок обрабатывают смесью фреона 113 (трифтортрихлорэтан) и этилового спирта (1:2) из расчета на 1 ч. осадка -3 ч. смеси при О-10°С в течение 50 мин.

После фильтрования фильтрат направляют на выделение биологически активных веществ и регенерацию растворителей, а осадок снова обрабатывают этиловым спиртом при указанных условиях. Спирт отфильтровывают и направляют на обработку липидбелкового комплекса следующей партии, а осадок высушивают под вакуумом при 20- 40°С до полного удаления следов растворителя.

Выход белка составляет 88-92% от его содержания в сырье, выход белкового концентрата от веса фарша .

Состав белкового концентрата, вес. %:

Протеин93-95

Неорганические

вещества3,0

Липиды0,16

ВодаОстальное до 100,0

Сухой белковый концентрат представляет белый порошок без вкуса и запаха следующего аминокислотного состава, мг %:

Незаменимые

7,81 2,47 5,62 3,11 5,16 2,73 6,11 7,87 4,39

ин 1,62

Заменимые

Аспарагин и

9,94 аспарагиновая

Глутамин и

11,15

глутаминовая

4,51

Серин

3,24

Пролин

4,32

Глицин

7,86

Алании

2,02

Тирозин

Пример 3. В качестве сырья используют отходы (жом) при промышленном производстве белковой пасты «Океан. К 1 кг измельченного сырья приливают 6 л воды при О-10°С и через 15 мин перемешивания доводят соляной кислотой рН смеси до 3,5 и оставляют мешалку включенной на 45- 60 мин. Затем смесь отфильтровывают от хитина, который направляют на получение биологически активных веществ.

К полученному раствору белков в кислоте при интенсивном перемешивании прибавляют 1 н водный раствор едкого натрия до достижения рН 7,0. Выпавший липидбелковый комплекс отфильтровывают и обрабатывают этиловым спиртом в соотношении 1 : 1 при О-10°С. Спирт отфильтровывают и направляют на регенерацию, а осадок обрабатывают смесью этилового спирта и трифтортрихлорэтана (2:1) в соотношении 1 :3 при О-10°С в течение 45 мин.

После фильтрования фильтрат направляют на выделение биологически активных веществ и регенерацию растворителей, а осадок снова обрабатывают этиловым спиртом при указанных условиях. Спирт отфильтровывают и направляют на обработку липидбелкового комплекса следующей партии, а осадок высушивают под вакуумом при 20- 40°С до полного удаления следов растворителя.

Выход белка составляет 85-90°/о от его содержания в сырье, выход белкового концентрата от веса фарша 25-30%.

Состав белковогоконцентрата, вес. %:

Протеин90,7 Неорганические вещества3,2

Липиды0,2

ВодаОстальное до 100,0

Сухой белковый концентрат представлят бело-серый порошок без запаха и вкуса ледующего аминокислотного состава, мг%:

Незаменимые

7,71

6,84

9,67

6,03

4,71

4,06

5,52

7,62

1,61

ин

4,83 Заменимые Аспарагин и аспарагиновая Глутамин и глутаминовая Серии Пролйн Глицин Аланин Тирозин Таким образом, способ несложен в осуществлении, не требует специального оборудования и обеспечивает полное использование всех компонентов сырья. В качестве сырья могут быть использованы отходы (жом) промышленной переработки криля при получении известной пасты «Океан, а также криль и мелкая креветка, малоценные для пищевого применения. При этом выход белкового концентрата составляет 6, от веса сырья, выход белка 85- 93% от содержания белка в сырье. Содержание протеина в получаемом концентрате 90-95%, а остаточных липидов не более 0,20%. Получаемый продукт не имеет запаха, нейтрален на вкус и может храниться в течение длительного времени без изменения функциональных свойств. Белковый концентрат обладает высокими функциональными свойствами, сбалансированным аминокислотным составом и может быть широко применим в качестве пищевой добавки в мясные, рыбные и мучные продукты. Формула изобретения Способ получения белкового концентрата из ракообразных организмов, предусматри вающий измельчение сырья, растворение белка с образованием липид-белкового комплекса, осаждение и выделение целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода белкового концентрата ,и улучшения его функциональных свойств, растворение белка осуществляют путем обработки исходного сырья пищевой кислотой при рН 2,5-3,5 и температуре О-10°С, осаждение проводят липид-белкового комплекса при рН 6,0-7,0 водным раствором едкого натрия, а выделение целевого продукта ведут путем обработки полученного комплекса этиловым спиртом с последующим удалением липидов смесью этилового спирта и трифтортрихлорэтана в соотношении 2 : 1 при О- 10°С и отгонкой следов растворителя под вакуумом при 20-40°С. ИстчЗчники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 436658, кл. А 23 J 1/04, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 554853, кл. А 23 J 1/04, 1975.