Способ приготовления белкового концентрата

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕЛК ГО КОНЦЕНТРАТА(57) Использование: в молочной про ленности при получении белковых кон ратов, используемых в пищ промышленности. Сущность: целлюло степенью полимеризации 450-500 и пенью замещения 0,9 - 1,4, приготовле на обезжиренном молоке, получе смесь охлаждают до 5 - 10 С, выдержи разделяют на белковый концентрат и натриевой соли карбоксиметилцеллю последнюю подкисляют с последующ делением образовавшегося полимерн кового комплекса, 2 табл. ОВО, Бюл. М 2производственн объедине,Брагинский,к и Ю.И.Тисово СССР1977.о СССР986 (п рототип). Антонов, Я,И нко, П.П.Мельни ое свидетельств л. А 23 ) 1/14 ое свидетельств кл. А 23,) 1/20,концентрат и фазу полимера, разбавление фазы полимера в 1,5 - 2 раза, подкисление ее с последующим отделением полисахаридно-белкового комплекса.К недостаткам этого способа относятся: высокий расход КМЦ(не менее 0,05 - 0,1 г на 1 г выделяемого белка), обусловленный возможностью только двухкратной регенерации КМЦ в процессе (в процессе трехкратной регенерации резко возрастают потери белка и КМЦ), низкая растворимость и невысокие пОказатели других функциональных свойств получаемого белкового концентрата, относительно высокие потери белка в фазу КМЦ и невысокая степень концентрирования белка.Целью изобретения является уменьшение расхода натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, а также потерь белка, улучшение функциональных свойств и увеличение пищевой ценности получаемого белкового концентрата. ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к способу выделения пищевых белков, предназначенных для получения продуктов питания,Известен способ получения белковых концентратов, предусматривающий введение 11-20% полисахарида в исходное белковое сырье, с последующим отделением введенного полисахарида от белкового концентрата,К недостаткам этого способа относится большой расход полисахарида, наличие отходов концентрирования белка в виде полисаха ридной фазы, низкий выход концентрата белка.Ближайшим техническим решением по сущности и достигаемому эффекту является способ получения белкового концентрата, предусматривающий введение в обезжиренное молоко при 35 - 45 С раствора КМЦ, имеющей степень замещения 0,5 - 0,9, выдержку смеси и разделение ее на белковый мышцент-евойэы, состенныйннуювают,фазулозы,им отобел 1787417Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получение белкового концентрата, заключающемся во введении в обезжиренное молоко раствора натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, выдер жке смеси и разделении ее на белковый концентрат и фазу натриевой соли карбоксилметилцеллюлозы, используют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, имеющую степень полимеризации 450 - 500, 10 степень замещения 0,9 - 1,4, которую растворяют в обезжиренном молоке, а перед отделением фазы белкового концентрата от фазы карбоксиметил целлюлозы, а также фазы полимерно-белкового комплекса от су пернатанта, смеси охлаждают до 5 - 10 С,Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ соответствует критерию"Новизна". При изучении других известных технических решений в данной области признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "Существенные отличия",Способ осуществляется следующим образом.В обезжиренном молоке растворяют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, имеющую степень полимеризации 450 - 500 и степень замещения 0,8 - 1,4, смесь охлаждают до 5-10 С, выдерживают в течение 20 - 30 минут и разделяют на белковый концентрат и фазу полимера; последнюю подкисля ют и отдел я ют п ри 5 - 10 С образовавшийся полисэхаридно-белковый ком п лекс.Использование натриевой соли карбокси метил целлюлозы КМ Ц) высокой степениполимеризации (450 - 500) позволяет снизить потери белка на стадиИ получения белкового концентрата, а также белка и КМЦ на стадии получения полисахаридно-белкового комплекса, Данный эффект может быть обусловлен тем, что перекрывание сегментов макромолекул в растворе для полимеров больших молекулярных масс имеет место при более низких суммарных концентрациях, чем в случае полимеров с меньшими молекулярными массами,Использование КМЦ со степенью замещения 0,9-1,4 обеспечивает увеличение концентрации белка в белковом концентрате, а также в полисахаридно-белковом комплексе, что повышает пищевую ценность получаемого концентрата, снижает потери блока на стадии получения белкового концентрата и полисахаридно-белкового комплекса, и увеличивает количество возможных 20 25 30 354045 50 циклов регенерации КМЦ с 2 - 3 до 6 - 7. Этот эффект может быть обусловлен высокой плотностью заряда КМЦ с большой степенью замещения в результате чего может уменьшаться совместимость КМЦс белками молока, вследствии уменьшения разности интенсивностей взаимодействия КМЦ и белков молока с растворителем. Кроме того, высокая плотность заряда КМЦ может приводить к получению комплексов с высоким содержанием белка, а также увеличивать выход полисахаридно-белкового комплекса поскольку выход комплекса должен возрастать с ростом плотности заряда полисахарида, а количество полисахарида в комплексе при этом должно уменьшаться. Возможно также, что КМЦ высокой степени замещения частично связывает кальций молока, способствуя тем самым осаждению белка в составе комплекса с КМЦ.Понижение температуры смеси перед отделением фазы полисахаридно-белкового комплекса, а также белкового концентрата повышает растворимость полисахэриднобелкового комплекса в обезжиренном молоке, увеличивая количество циклов регенерации КМЦ с 2 - 3 до 6 - 8 и сокращая расход КМЦ. Кроме того, охлаждение смеси обезжиренное молоко - КМЦ способствует понижению потерь белка в фазу КМЦ в процессе сепарирования, что обусловлено, повидимому, образованием крупных частиц белковой фазы, которые в условиях сепарирования легко отделяются от фазы КМЦ.Пример осуществления способа.В 100 кг обезжиренного молока растворяют при перемешивании 0,4 кг КМЦ (степень полимеризации 500, степень замещения 1,0). Концентрация КМЦ в смеси составляет 0,4%, Смесь охлаждают до 5 С и выдерживают в течение 20 минут и расслаивэют сепарированием, Получают 11 кг белкового концентрата, содержащего 3,2 кг белка и 89,4 кг фазы полимера(КМЦ), содержащую 0,31 кг белка молока. Фазу полимера подкисляют до рН 4,0 и отделяют при 5 С образовавшийся белково-полимерный комплекс в количестве 2,2 кг, содержащий 0,998 кг полимера (КМЦ) и 0,31 кг белка молока, который растворяют в новой порции 95 кг обезжиренного молока.Результаты всех приведенных испытаний приведены в таблице 1.Из данных, представленных в таблице 1 видно, что в рекомендуемых интервалах степени полимеризации и замещения КМЦ, температуры смесей ее растворов с обезжиренным молоком, а также температуры смесей полисахаридно-белкового комплекса с обезжиренным молоком и рН фазы КМЦ до1787417 Таблица Лиапазон изменения существенных признаков процесса (д скоо- ках указань. условия проведения зксперцмента) Показатели збоектцглл ости сгособа Потери бегка в супернатант на стадии получвния по- лцсахарцд- но-белкового комплекса (а от общего количества бегка а Фазе) Потер 1 (ПЦ в супернд" таит на стаГллчл полулелця полцсд- хаоцднд-белкового комплекса (а от ооцлего Потерибелд нд стадии получения (сл" ковогоконцентрата, ф Степень концентРцровая белке а Селковпи кон" центрвте Степенькочцентрирова"ния бел" УдельныйрасходКИЦ в гна г выдалляемо обелка ка в поли"сахариднобепковом комплексе ког-вд Кдчв полисахаридной Фазе) 1Степень попимерцзь ии лц КИЦ (степень замещения 1,О, температура отделения белкового концентрата и полисахаридно-белкового ком;плекса - боС,1 ОО200300490500600 1,20 0,70 0,99 0,45 0,40 О 99 182ч0,7"90,6 0,090,090,0020,00070,00070,00 О730,40,30,6 2,5 4,8 7,9 17,2 18;О 14 3 7 5, г о члн 8,9 8,9 7,8 Степень замещения КИЦ (степень полиллеризации КИЦ, температура отделения белкового 1 концентрата и полисахаридно-белкового ком" плексд - 9 СоОл 5О,70,91,01,21,41,8 16,0 6,9 Ол 9 0,3 0,3 О,З 0,6 1,40 1,20 0,900,40 0,40 0,39 0,60 2,4 З,8 8,91 7,8 4,9 6,7 18,0 18,0 18,2 18,4 18,С)л, О0,70,60,6 0,05 0,05 0,00 0,0030,0007 С,0007 0,001 Температура отделениябелкового концентрата от Фазы КИЦ. (Степень попиллериздции КИЦ, степень за:лещения КИЦ,0, температура отделения попцсдхдридно-белкового комплекса - злС:2 оС9 С10"С19 С.20 С25 С 0,40 О,ло 0,49 0,60 0,79 0,80 0,60 0,90 0,70 1,209 8,О 6 0,30 О,ЗО 0,39 0,99 2, 17 6,69 8,9 8 9 7,8 7,7 7,6 18,2 18,0 18,0 17,6 17,4 7,1 0,0007 0,0009 0,0009 0,002 0,05 0,07 стигается положительный эффект. Так, при степени полимеризации КМЦ 450 - 500, степени ее замещения 0.9 - 1,4, охлаждении смеси 5 - 10 С, потери белка на стадии получения белкового концентрата и полисахаридно-белкового комплекса составляют соответственно 0,4 о и 0,3 Д, степень концентрирования белка в белковом концентрате и полисахаридно-белковом комплексе составляет 9,1 и 18,4 соответственно, а удельный расход КМЧ с учетом предельно возможного количества циклов регенерации КМЦ (7) составляет - 0,0007 г на 1 г выделяемого белка,В таблице 2 приведены показатели эффективности процесса по способу прототипу и по предлагаемому способу.Из данных табл.2 видно, что по всем показателям эффективность процесса по предлагаемомуспособу выше, чем поспособу-прототипу,Формула изобретенияСпособ приготовления белкового концентрата, включающий внесение в обезжиренное молоко раствора натриевой соликарбоксиметилцеллюлозы, выдержку пол 5 ученной смеси, разделение ее на белковыйконцентрат и фазу натриевой соз)и карбоксиметилцеллюлозы, подкисление последней с последующим отделениемобразовавшегося полимерно-белкового10 комплекса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения расхода натриевой соликарбоксиметилцеллюлазы, потерь белка,повышения качества и пищевой ценностибелкового концентрата, используют натрие 15 вую соль карбоксиметилцеллюлозы со степенью полимеризации 450 - 500 степеньюзамещения 0,9 - 1,4, при этом оаствор натриеволй соли карбоксиметилцеллюлозы готовят на обезжиренном молоке, а перед20 выдержкой полученной смеси последнююохлаждают до 5 - 10 С,Показатель эффективности процесса Потери белка при концентрировании, %в отсутствии регенерации КМЦпосле регенерации КМЦ(% отобщего, содержания белка всмеси);однократная регенерациядвухкратная регенерациятрехкратная регенерациясемикратная регенерация 0,7 0,4 0,5 5,0 12,1 100 0,4 0,4 0,45 3,5 Потери КМЦ при концентрировании: однократная регенерация двухкратная регенерация трехкратная регенерация 1,0 10 100 0,5 О,б 4,5 Растворимость концентрата белка, оэ в отсутствии регенерации КМЦ однократная регенерация КМЦдвухкратная регенерация трехкратная регенерация семикратная регенерация 70 60 52 45 Пенообразующая способность плотность пены, г/см Расход КМЦ в г на 1 г выделяемого белка0,550 0,700 0,05-0,1 Менее 0,0007 Степень кон ент и ования белка Составитель Ю.АнтоновТехред М,Моргентал Корректор С.Патрушева Редактор Заказ 19 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Температура отделения полимерно"белкового комплекса от супернатанта (степень полине" риэачии КИЦ"500, сте" пень эамещения 1(ИЦ,0, температура отделения белкового концентра- та 5 С2 С10 ьС15 С20"С25 С 95 92 90 86 78