Способ получения белкового концентрата из ракообразных организмов

 

ОЛИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<» 772517

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.04.79 (21) 2758200/28-13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. з

А 23.1 1/04

Государственный комитет

СССР (53) УДК 664.951..7/8 (088.8) Опубликовано 23.10.80. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 28.10.80 па делан изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Вендт, 3. М. Даценко, Г. Л. Волков и С. И. Трофимова (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт биохимии им. акад. А. В. Палладина АН Украинской CCP (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА

ИЗ РАКООБРАЗНЫХ ОРГАНИЗМОВ

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 допслните: ьных источников

"Риродного 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 11) .

Известные способы переработки ракообразных организмов не позволяют получить белковые концентраты, не обладающие специфичным для вида запахом, а также наи- 2о более 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 воздушно-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 порошок с запахом, характерным для вида, и пригодный для дальнейшего использования (2) .

Однако обработка измельченного сырья щелочными растворами с высокими значениями рН, переосаждение кислотой, повтор772517 ная 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 каротин;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. повышение 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 0 — 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 0 — 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.

Кроме 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.

Выход белка составляет 90 — 93 /р от его содержания в сырье, выход белкового концентрата от веса фарша 6,0 — 6,5 /р.

Состав белкового концентрата, вес. / ..

Протеин 95,0

Неорганические вещества 2,7

Липиды 0,2

40 Вода Остальное до 100 0

Сухой белковый концентрат представляет бело-серый порошок, без вкуса и без запаха следующего аминокислотного состава, мг о/с.

Незаменимые

Лизин 8,71

Гистидин 2,48

Аргинин 6,66

Треонин 3,32

Валин 4,63

Метионин 2,07

Изолейцин 6,14

Лейцин 10,24

Фенил алании 6,22

Триптофан 1,48

Заменимые

Аспарагин и аспарагиновая 12,46

Глутамин и глутаминовая

s5

15,67

Окончательное удаление следов растворителя из продукта производится .в вакууме.

Прильер l. В качестве сырья используют криль антарктический. К 1 кг измельченного

s сырья приливают 2л воды при 0 — 10 С и через 10 — 15 мин перемешивания доводят рН смеси пищевой кислотой до 2,5. 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 1 н.водный раствор едкого натрия до достижения рН 6,5.

Выпавший липид-белковый комплекс отфильтровывают при 0 — 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 0 — 10 С в течение 45 мин.

Смесь отфильтровывают, фильтрат направляют на выделение биологически активных веществ и регенерацию растворителя, а осадок снова обрабатывают,этиловым спиртом при указанных условиях. Смесь отфильтровывают, этиловый спирт направляют на обработку липид-белкового комплекса следующей партии, а осадок высушивают под

30 вакуумом при 20 — 40 С до полного удаления следов растворителя.

772517

3,2

0,2

Остальное до 100,0

Незаменимые

Лизин

Гистидин

Аргинин

Треонин

Валин

Метионин

Изолейцин

Лейцин

Фенилаланин

Триптофан

7,81

2,47

5,62

3,1 1

5,16

2,73

6,11

7,87

4,39

1,62

Незаменимые

Лизин

Валин

Лейцин

Аргинин

Треонин

Гистидин

Метионин

Изолейцин

Триптофан

Фенилаланин

7,71

6,84

9,67

6,03

4,71

4,06

5,52

7,62

1,61

4,83

Заменимые

Аспарагин и аспарагиновая

9,94

Серин 7,68

Пролин 3,38

Глицин 6,87

Алании 3,97

Тирозин 5,37

Пример 2. В качестве сырья используют мелкую креветку. К 1 кг измельченного сырья приливают 2 л воды при 0 — 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

0 — 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 0 — 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 — 920/ц от его содержания в сырье, выход белкового концентрата от веса фарша 12 — 140/0.

Состав белкового концентрата, вес. 0/0..

Протеин 93 — 95

Неорганические вещества 3,0

Липиды 0,16

Вода Остальное до 100,0

Сухой белковый концентрат представляет белый порошок без вкуса и запаха следующего аминокислотного состава, мг 0/0....

Глутамин и глутаминовая 11,! 5

Серии 4,51

Пролин 3,24

Глицин 4,32

Аланин 7,86

Тирозин 2,02

Пример 8. В качестве сырья используют отходы (жом) при громышленном производстве белковой пасты «Океан». К 1 кг измельченного сырья приливают 6 л воды при

0 — 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 липидыв белковый комплекс отфильтровывают и обрабатывают этиловым спиртом в соотношении 1: 1 при 0 — 10 С. Спирт отфильтровывают и направляют на регенерацию, а осадок обрабатывают смесью этилового спирта и трифтортрихлорэтана (2: 1) в соотношении 1: 3 при 0 — 10 С в течение 45 мин.

После фильтрования фильтрат направляют на выделение биологически активных веществ и регенерацию растворителей, а осаЗо док 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 раствори3» геля.

Выход белка составляет 85 — 900/0 от его содержания в сырье, выход белкового концентрата от веса фарша 25 — 300/0.

Состав белкового концентрата, вес. /q.

4в Протеин 90,7

Неорганические вещества

Липиды

Вода

Сухой белковый концентрат представляет бело-серый порошок без запаха и вкуса следующего аминокислотного состава, мг /0.

77251

Заменимые

Аспарагин и аспарагиновая 8,65

Глутамин и глутаминовая 12,01

Серин 5,32 5

Пролин 7,16

Глицин 7,16

Алании 1,62

Тирозин 4,03

Таким образом, способ несложен в осуществлении, не требует специального о6ору1О дования 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

6,5 — 30% от веса сырья, выход белка 85—

93 /о от содержания белка в сырье. Содержание протеина в получаемом концентрате

90 — 95 /о, а остаточных липидов не более

0,20 /о. 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 ши7

8 роко применим в качестве пищевой добавки в мясные, рыбные и мучные продукты.

Формула изобретения

Способ получения белкового концентрата из ракообразных организмов, предусматривающий 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 0 — 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 0—

10 С и отгонкой следов растворителя под вакуумом при 20 — 40 С.

Источники 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 У 1/04, 1975.

Составитель М. Ларина

Редактор О. Колесникова Техред К. Шуфрич Корректор Н. Григорук

Заказ 6766/1 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4