| Приоритети: | Методът за получаване на хранителни протеини от растителни суровини се отнася до хранително-вкусовата промишленост и може да се използва при производството на хранителни продукти в сладкарската, хранително-концентратната, консервната, химическата промишленост, както и в производството на лекарства и фуражите. Извършете почистване и смилане на растителни суровини с отделяне на трици. След смилането на растителните суровини те се разтварят и суспендират във вода, последвано от изолиране на суров протеинов изолат и брашно. Липидите се извличат директно от получения суров изолат и брашно с помощта на течен въглероден диоксид при налягане над атмосферното. В идеалния случай соята се използва като растителен материал. Липидната екстракция се извършва периодично чрез преминаване на течен въглероден диоксид през масата на изолата. Липидната екстракция обаче се извършва при налягане от 5,6 - 6,5 MPa. Смилането на соевите зърна се извършва при температура не по-висока от 40 o C до получаване на зърна с размери по-малки от 45 - 65 микрона. В предпочитания вариант разтварянето и суспендирането на растителни суровини се извършва в питейна вода с рН 6-7. Техническият резултат, постигнат в процеса на решаване на проблема, е да се намали времето за екстракция на липиди в общия технологичен процес за получаване на хранителен протеин от растителни суровини. 5 з.п. летя.
Изобретението се отнася до хранитепромишленост и може да се използва в производството на хранителни продукти в сладкарската, хранително-концентратната, консервната, химическата промишленост, както и в производството на лекарства и във фуражното производство.
Но описаният по-горе добре известен метод за получаване на хранителен протеин от растителни суровини има редица недостатъци, основният от които е използването на хексан в метода, което е екологично отрицателно вещество, което замърсява не само целта и страничните продукти, но и околната среда. В допълнение, използването на хексан прави производството на хранителни протеини експлозивно и запалимо, а също така увеличава цената на продукта поради необходимостта от скъпо оборудване за пречистване.
Този недостатък е елиминиран в други методи за получаване на хранителен протеин от растителни суровини (ред. Мон. СССР 2054265, клас A 23 J 1/14, 28.02.94 "Метод за получаване на протеинов изолат и нишесте от грах"). Този известен метод включва обелване, смилане на семена от грах, извличане на протеин, отделяне на неразтворимия остатък от протеиновия разтвор, утаяване на протеина от разтвора, отделяне и неутрализиране на протеиновата утайка за получаване на протеинов изолат, фракциониране на неразтворимия остатък с отделяне на пулпата от нишестето, измиване, неутрализиране и сушене на нишестето за получаване на крайния продукт. Съгласно този метод екстракцията се извършва с технологичен солен разтвор с йонна сила 0,0015 - 0,15 при рН 6,5-9,0. Утаяването на протеини се извършва при рН 4,3 - 5,6 и се получава технологичен солен разтвор с йонна сила от 0,0015 - 0,15 за екстракция чрез комбиниране на супернатанти, образувани по време на отделянето, промиването и неутрализирането на нишесте и пулп с или без добавяне на соли. В същото време смилането на граха се извършва в технологична саламура с йонна сила 0,0015 - 0,15. Освен това,отделянето на нишестето от целулозата и остатъчния протеин се извършва чрез фракциониране на неразтворимия остатък от суспензията върху хидравлични цилиндри с едновременно противотоково измиване с вода. Но добре познатият описан метод има ниска производителност и значителни разходи за труд за неговото производство, поради факта, че с известния метод е необходимо да се обработват значителни маси суровини, като се изразходва значително количество реагенти и се използват сложни технологични параметри. В допълнение, протеинът, получен по известен метод, е с ниско качество поради високото съдържание на мастноразтворими съединения в него.
Последният недостатък на известния метод според ed.St. USSR 2054265 е частично елиминиран в метод за получаване на хранителни протеини от растителни суровини (патент на България 2007927, клас A 23 J 1/14, 09.10.92, "Метод за получаване на хранителни протеини от растителни суровини"). Този метод за получаване на протеин е най-близък по съществени признаци до заявеното изобретение (прототип). Съгласно изобретението алкалоидите се отстраняват веднага след смилането на суровината чрез екстрахирането й с течен въглероден диоксид при налягане над атмосферното и отделяне на CO 2 -екстракта без понижаване на налягането, което се извършва в процеса на алкална екстракция до отделяне на алкалния екстракт. Това прави възможно увеличаването на добива на протеин чрез улесняване на дифузията на алкалния екстрагент при повишено налягане и улесняване на отделянето му чрез прекъсване на непрекъснатостта на клетъчните мембрани на суровината, когато налягането се освободи в процеса.алкална екстракция, която увеличава производителността на метода, както и поради физичните свойства на течния въглероден диоксид, ви позволява да премахнете не само алкалоиди, но и мастноразтворими вещества като хлорофил. В предпочитано изпълнение екстракцията с течен въглероден диоксид се извършва чрез поне веднъж импрегниране на суровината с течен въглероден диоксид, неговата сплав, намаляване на налягането до атмосферно налягане и повторно импрегниране при връщане на дренирания въглероден диоксид. Това дава възможност за повторно смилане на суровината, за да се увеличи контактната повърхност на фазите и скоростта на масообмен при екстракция с течен въглероден диоксид и алкален екстрагент, което допълнително повишава производителността на процеса чрез намаляване на времето. Методът се изпълнява по следния начин. Растителните материали се раздробяват и екстрахират с течен въглероден диоксид алкалоиди и мастноразтворими вещества, възможно с междинно източване на течен въглероден диоксид, понижаване на налягането и връщане на течен въглероден диоксид при налягане над атмосферното, след което CO 2 -екстрактът се отстранява и суровината се екстрахира с алкален екстрагент за извличане на протеин. В процеса на алкална екстракция, за времето на импрегниране на суровината, налягането се поддържа над атмосферното налягане, за да се ускори дифузията на екстрагента в суровината и след това налягането се намалява до атмосферно налягане, което улеснява освобождаването на алкалния екстракт чрез отваряне на растителните клетки. Алкалният екстракт се отделя и се третира с киселина за понижаване на pH и утаяване на протеина в изоелектричната точка. Утаеният протеин се отделя и се промива от алкални и киселинни остатъци.
Прототипният метод обаче има ниска производителност и значителни разходи за труд за неговото производство, поради факта, че при този известен метод е необходимо да се обработват значителни маси суровини, "набъбнали" в алкална среда, изразходвайкизначително количество реактиви и използване на сложни технологични параметри.
Същността на изобретението се състои във факта, че в метода за получаване на хранителен протеин от растителни суровини, включващ неговото пречистване и смилане с отделяне на трици, получаване на центрофуга и брашно чрез центрофугиране, коагулация на протеина като суров изолат от центрофугата и екстракция на липиди с течен въглероден диоксид при налягане над атмосферното, съгласно изобретението, след смилане на растителната суровина се разпределя разтворени и суспендирани във вода, последвано от изолиране на суровия протеинов изолат и брашно, а екстракцията на липидите се извършва в последния етап на процеса директно от получения суров изолат и брашно. В идеалния случай соята се използва като растителен материал. В допълнение, екстракцията на липидите се извършва периодично, като течният въглероден диоксид преминава през масата на изолата. В същото време екстракцията на липиди се извършва при налягане от 5,6 - 6,5 MPa, а соята се смила при температура не по-висока от 40 o C, за да се получат зърна с размери по-малки от 45-65 микрона. В предпочитано изпълнение, разтварянето и суспендирането на растителни материали се извършва в питейна вода с рН 6-7.
Целта на изобретението е да се създаде такъв метод, който да увеличи производителността на получаване на хранителен протеин и да намали разходите за труд за неговото производство, както и да подобри качеството на протеина чрез намаляване на липидите в него, намаляване на влагата, липса на бактериално замърсяване и увеличаване на разтворимостта.
Техническият резултат, постигнат в процеса на решаване на проблема, е намаляване на времето за екстракция на липиди в общия технологичен процес за получаване на хранителни протеини от растителни суровини.
Доказателства за възможността за изпълнение на претендиранитеметодите за получаване на протеин от растителни суровини с изпълнението на определената цел са дадени по-долу, като се използва примерът за получаване на протеин от соя. Първоначално соята се почиства, тъй като качеството на целевия продукт зависи от това. Тази операция се извършва по всички известни методи. Разложени, плесенясали, засегнати от вредители, запушени с чужди примеси: пясък, прах, части от стъбла и шушулки, семена от други растения и др. соевите зърна не се допускат за по-нататъшна експлоатация. След това се извършва сортово смилане на белени зърна в мелничен комплекс с капацитет 1000 kg / h при температура в зоната на смилане не повече от 40 o C. В този случай се получава соево брашно с размер на частиците по-малък от 45 - 65 микрона. Веднага след смилането се отделят триците, т.е. черупки от боб и техните ембриони. Получените трици се пакетират и изпращат до местоназначението си.
Следващата операция е суспендиране във вода на соево брашно, отделено от трици, с разтваряне на водоразтворими протеини. Разтварянето и суспендирането на соевото брашно се извършва не в алкален разтвор на вода, както в прототипния метод, а в питейна вода с рН 6 - 7. По този начин в изобретателския метод "набъбването" на обема на масата на соевото брашно, настъпващо при алкално рН, се изключва 1,5 - 2 пъти, което намалява трудоемкостта на процеса. В допълнение, леко намаляване на добива на изолат по време на водна екстракция с неутрални стойности на pH позволява рязко повишаване на качеството на получения концентрат (вторият краен продукт). Разтварянето и суспензията се извършват в съотношение брашно-вода 1:10 в резервоари с обем 8,5 m 3, с устройства за механично смесване за 30-60 минути. По време на тази операция се получава суспензия от неразтворими части от соеви зърна в разтвор на протеини във вода. Жизнеспособността на суспензията е не повече от 3,5 часасуспензията се центрофугира с цикъл от 15 минути, като се получава брашно с влажност 60 - 70% и воден протеинов разтвор (фугат). След това в пулверизационна сушилня при температура на входа 170 - 180 o C мокрото брашно се изсушава, като се получава брашно при изходна температура 75 - 85 o Със съдържание на влага 8-10%, което след това се изпраща за по-нататъшни операции. И воден разтвор на протеин (фугат) се коагулира в продължение на 10-15 минути със солна киселина при концентрация 35-37% в резервоари от хранителна неръждаема киселинноустойчива стомана с капацитет 1,5 m 3. Подкисляването се извършва до pH 4,5 - 5,5. След това подкиселената центрофуга се подлага на центрофугиране за 10 минути, като се получава протеин със съдържание на влага около 60% (пастообразен мокър суров изолат). Този пастообразен мокър суров изолат се суши в пулверизационна сушилня при входяща температура 120 - 140 o C и изходна температура 85 - 90 o C, докато се получава суров изолат със съдържание на влага 5-7%.
По този начин заявеният метод за получаване на хранителен протеин позволява да се увеличи производителността на производството на хранителен протеин, да се намалят разходите за труд за неговото производство, като същевременно се повиши качеството му поради ниското съдържание на липиди, ниската влажност, липсата на бактериално замърсяване и високата степен на разтворимост на протеина. В същото време изобретателният метод за получаване на хранителен протеин позволява да се измият с вода, денатурират и разграждат биологично активни вещества, които причиняват инхибиране и инхибиране на смилаемостта и метаболизма, като сапонин, инхибитори на трипсин и соин. Операциите на предложения метод, свързани с подкисляването на разтвора, както и изсушаването на суровия изолат и брашно, напълно денатурират токсичните вещества от протеинов характер.
ИСК
1. Метод за получаване на хранителен протеин от растителни суровини, включващ неговото пречистване и смилане с отделяне на трици, получаване на центрат и брашноцентрофугиране, коагулация на протеина като суров изолат от центрофугата, както и екстракция на липиди с помощта на течен въглероден диоксид при налягане над атмосферното, характеризиращо се с това, че след смилане на растителния материал той се разтваря и суспендира във вода, последвано от изолиране на суровия протеинов изолат и брашно, а екстракцията на липидите се извършва в последния етап на процеса директно от получения суров изолат и брашно .
2. Методът съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че разтварянето и суспендирането на растителни материали се извършва в питейна вода с рН 6. 7.
3. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че като растителни суровини се използват соеви зърна.
4. Метод съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че смилането на соевите зърна се извършва при температура не по-висока от 40°С до получаване на зърна с размери по-малки от 45 - 65 микрона.
5. Методът съгласно претенции 1 и 3, характеризиращ се с това, че липидната екстракция се извършва периодично чрез протичане на течен въглероден диоксид през масата на изолата.
6. Метод съгласно претенция 5, характеризиращ се с това, че липидната екстракция се извършва при налягане 5,6 - 6,5 МРа.