Способ получения белкового концентрата из ракообразных организмов

Опубликовано 23,10.80. Бюллетень39Дата опубликования описания 28.10.80 па делан изобретений и открытий(7 ) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт биохимии им. акад. А. В, Палладина АН Украинской ССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ РАКООБРАЗНЫХ ОРГАНИЗМОВИзобретение относится к технологии получения белковых концентратов из ракообразных и может быть использовано в пищевой промышленности.В настоящее время восполнить дефицитбелковых пищевых веществ возможно путем использования допслните: ьных источников природного белоксодержащего сырья из запасов мирового океана и создания наиболее эффективных способов получения из них белковых концентратов.Наиболее распространены способы полу Очения 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 111. Известные способы переработки ракообразных организмов не позволяют получить белковые концентраты, не обладающие специфичным для вида запахом, а также наи 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 12.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 каротикидные 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, чторастворение 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 измельченногосырья 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 растворабелка 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% от егосодержания в сырье, выход белкового концентрата от веса фарша 6,0 - 6,5%.Состав белкового концентрата, вес. %:Протеин 95,0Неорганические вещества 2,7Липиды 0,240 Вода Остальное до 100,0Сухой белковый концентрат представляет бело-серый порошок, без вкуса и без запаха следующего аминокислотного состава,мг%: 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 фенилаланин 6,22 Триптофан 1,48Заменимые Аспарагин и аспарагиновая 12,46 Глутамин и глута- миновая 15,67 Окончательное удаление следов растворителя из продукта производится в вакууме.Пример 1. В качестве сырья используюткриль антарктический. К 1 кг измельченного ю сырья приливают 2 л 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 ф (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 36 вакуумом при 20 - 40 С до полного удаления следов растворителя.Незаменимые ЛизинГистидинАргининТреонинВалинМетионинИзолейцинЛейцинФенилаланинТриптофан 7,812,47 5,62 3,1 1 5,16 2,73 6,1 1 7,87 4,39 1,62 Заменимые Аспарагин иаспарагиновая 9,94 Серин 7,68Пролин 3,38Глицин 6,87Алании 3,97Тирозин 5,37Пример 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 - 92% от его содержания в сырье, выход белкового концентрата от веса фарша 12 - 14%.Состав белкового концентрата, вес. %: Протеин 93 - 95Неорганическиевещества 3,0Липиды 0,16Вода Остальное до 100,0Сухой белковый концентрат представляет белый порошок без вкуса и запаха следующего аминокислотного состава, мг %:Глутамин иглутаминовая 11, 5Серии 4,51Пролин 3,24Глицин 4,325 Аланин 7,86Тирозин 2,02Пример 3. В качестве сырья используютотходы (жом) при громышленном производстве белковой пасты Океан. К 1 кг измельченного сырья приливают 6 л воды при 10 0 в 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 липид белковый комплекс отфильтровывают и обрабатывают этиловым спиртом в соотношении 1: 1 при 0 - 1 ОС. 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 оса док снова обрабатывают этиловым спиртомпри 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 раствори геляВыход белка составляет 85 - 90% от егосодержания в сырье, выход белкового концентрата от веса фарша 25 - 30%.Состав белкового концентрата, вес. %. 4 в Протеин 90,7НеорганическиевеществаЛипидыВода 3,20,2Остальное до 100,0 Сухой белковый концентрат представляет бело-серый порошок без запаха и вкуса следующего аминокислотного состава, мг /0: Незаменимые ЛизинВалинЛейцинАргининТреонинГистидинМетионинИзолейцинТриптофанФенилал анин 7,71 6,84 9,67 6,03 4,71 4,06 5,52 7,62 1,61 4,8377251 ЗаменимыеАспарагин иаспарагиновая 8,65Глутамин иглутаминовая 12,01Серин 5,32 5 Пролин 7,16Глицин 7,16Алании 1,62Тирозин 4,03Таким образом, способ несложен в осуществлении, не требует специального обору 1 О 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% от содержания белка в сырье. Содержание протеина в получаемом концентрате 20 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 ши 78роко применим в качестве пищевой добавки в мясные, рыбные и мучные продукты.формула изобретенияСпособ 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 цельюповышения выхода белкового концентрата,и улучшения его функциональных свойств,растворение белка осуществляют путем обработки исходного сырья пищевой кислотойпри рН 2,5 - 3,5 и температуре 0 - 10 С, осаждение проводят липид-белкового комплексапри рН 6,0 - 7,0 водным раствором едкогонатрия, а выделение целевого продукта ведутпутем обработки полученного комплекса этиловым спиртом с последующим удалениемлипидов смесью этилового спирта и трифтортрихлорэтана в соотношении 2: 1 при 0 -10 С и отгонкой следов растворителя подвакуумом при 20 - 40 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР436658, кл. А 23 1 1/04, 1972.2. Авторское свидетельство СССР554853, 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 - 35, Раушская наб., д. 415 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4