Способ получения концентрата белка из листьев

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК АР А 23 К 1/14 ОБРЕТЕН с адл (ВНР)ода РТ КОНЦЕНТйАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБЩ%НИЙ И ОТКРОЮ ОПИСАНИЕ .ПАТЕНТУ(56) 1. Патент СССР У 332598кл. А 23 К 1/14, 1969.2, Патент СССР В 654149,кл. А 23 К 1/14;" 1972.Ч 54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯРАТА БЕЛКА ИЗ ЛИСТЬЕВ, включ,.8011 2 5 А вьделение из сока листьев белка, одержащего хлоропластовую фракцию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения стабильности концентрата при хранении, белок .в водной среде смешивают с природным жиром, смесь гомогеннзнруют, отделяют водную фазу, а оставшуюся белковую фракцию высушивают.2 Способ по п.1, о:т.л. и ч а ю - щ и й с я тем, что, белок смешивают с жиром при 80 С.3. Способ по п.1, .о т л и ч а ющ и й с я . тем, что к белку добавляют 39,5-60 жира в расчете на сухой вес белка.лы и продукты окислительного раз 4 11327Изобретение относится к способамполучения протеиновой кормовой добавки из зеленой массы, в частностииз листьев.Известен способ получения протеи 5новой кормовой добавки из люцерны,включающий отделение сока путем прессования и последующее нагревание 1) .Этот способ не позволяет извлекать из растительного. сырья все про Отеиновые фракции, имеющиеся в нем.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ получения концентрата белка излистьев, включающий выделение изсока листьев белка, содержащегохлоропластовую фракцию:21.Однако выделенный из листьевконцентрат белка не обладает достаточной стабильностью при хранении.Целью изобретения является увеличение стабильности концентрата придлительном хранении.Указанная цель достигается тем,что согласно способу получения концентрата белка из листьев, включающему выделение из сока листьев белка, содержащего хлоропластовую фракцию, белок в водной среде смешиваютс природным жиром, смесь гомогенизируют, отделяют водную фазу, а оставшуюся водную фракцию высушивают.При этом белок смешивают с жиромпри 80 С.Кроме того, к белку добавляют39,5-607. жира в расчете на сухой35вес белка.Из белков растительного происхождения белок листьев приобретаетвсе большее кормовое значение, поскольку,при переработке листьев достигается существенно больший выход белка в расчете на единицу площади возделывания культуры, чем в случае получения белка из семян растений,При переработке белок растений45экстрагируют из клеток и затем выделяют, причем чаще всего используют способ коагуляции, который осуществляется в одну или несколько стадий, При более низких температурахможно выделять сок хлоропласта, навторой стадии . - при более высокихтемпературах - фракцию белка цитоепласта. Обе фракции имеют примерноодинаковый состав аминокислот и оди" 5наковое их соотношение.В таблице приводится состав аминокислот фракций белка хлоропласта и 85 2 цитопласта ячменя, люпина и китайской капусты.Из таблицы видно, что "фракция белка хлоропласта содержит больше глицина, изолейцина, лейцина и фенилаланина, в то время как во фракции белка цитопласта выше содержание треонина и лизина.Однако, как показали эксперименты, п чего и дп чиччо имеется существенное различие между кормовой ценностью белковой фракции хлоропласта и цитопласта, несмотря на сходность их аминокислотного состава.В биологическом отношении фракция белка хлоропласта.менее ценна, что,вероятно, связано с тем, что растительные клетки хлоропласта обогащены соединениями типа фенолов и сорбция комплекса жир - белок в живом организме заторможена.Для выделения белковой фракции хлоропласта и цитопласта возможно также применение растворителей (зтанола и ацетона), которые пригодны кроме того для выведения из листьевого белка пигментов и токсичньи веществ, что позволяет получить продукт без запаха и цвета.В растительньи белках основное количество жиров и полифенолов находится в хлоропласте, поэтому с цельюполучения фракции белка цитопласта без запах и привкуса отделяют фракцию белка хлоропласта, которая содержит 50-607 белка, 25-303 жирови растительных красителей. В липоидной матрице хлоропластов распределены хлорофилл, ответственный за фотосинтез, а также в качестве сопровождающих его пигментов каротиноиды. Окраска фракции хлоропластаобуславливается .растительными пигментами типа хлорофилла и каротиноидов, а также растительными таннинами, продуктами окисления природных полифенолов, Компонентами, придающими запах, являются полифеноложения ненасыщенных жирных кислот,Экстракцию растворителя осуществляют 4-5-ю противоточными операциямипри соотношении растворитель:сухоевещество 10: 1 и при температуре,близкой к температуре кипения растворителя. Таким образом могут бытьв основном удалены компоненты, влияющие на цвет и запах, однако экстракция растворителями из-эа высокой стои3 1132785мости оборудования и больших произ- следующим образом, Х от общего соводственных расходов нерентабельна . держания киров .даже тогда, когда работают с прос- .Фосфолипоиды 15-25тейшими растворителями типа ацетона Сульфолипоиды 2-5или иэопропанола.5Галастозилдиглицериды 20-30Несмотря на дорогостоящую обработ- Стероидоэфир О, -1,5ку растворителями биологическая цен- Стероидоглюкозид 0,5-10ность фракции белка хлоропласта повы- Хлорофилл 6-12шается весьма незначительно. Каротиноид 1,5-2,5Состав белковой фракции цитоплаэ О Хинон 1,5-2,0мы благоприятнее. Эта фракция почти Воска и углеводороды 7-10не содержит примесей жиров и поэтому Химические свойства компонентовмакет использоваться без ограничений жиров существенно различаются. Парав качестве заменителя белка или дляфиновые углеводороды неполярны, фособогащения белка. Поэтому выдвигает фолипоиды полярны. Вследствие этогося задача таким образом изменить отличается также их поведение посвойства белковой фракции хлороплас- отношению к органическим растворитета, чтобы они приблизились к свойст- лям. Фосфолипоиды, например лецитин,вам белковой фракции цитоплазмы,Эту не растворимы в ацетоне, в то времяцель можно осуществить путем отде О как нейтральные жиры и частично воскаления примесей. растворяются в этом растворителе,В вегетативном состоянии содержа- Элорофилл не извлекается из высушенние воды в хлоропласте слишком вы- ных размолотых частей растения бенсоко, оно соответствует примерно со- эолом или петролейным эфиром, а извледерканию воды в зеленых растениях, 5 кается ацетоном или спиртом. Иэкоторое составляет в период вегета- ацетонового или спиртового экстрактацин 25-853. В сильноводосодержащей хлорофилл можно перевести в бенэольсреде требуется специфичное состоя- ную форму, но хотя его растворимостьние жиров, содержащихся в хлороплас- в бенэоле больше, но бензолом онтидах, чтобы они смогли в водной не извлекается. 1 акке существенаЗОсреде образовать единицы гомогенной . разница в поведении по отношению . структуры. к петропейному эфиру. ЭкстракцияЖиры могут образовывать с истин- полярными растворителями не.даетньви белками линопротеиды, которыежелаемых результатов, поскольку лишькоагулируют под воздействием тепла с большимн трудностями, с низким вын через определенный промежуток вре- ходом и экономически невыгодно может35мени агрегируются и выпадают в оса - быть получен белый или слабоокрашендок хлопьями. Состав высажденной ньй продукт.таким образом белковой Фракции хло-.ропласта не изменяется, т.е. белок Присутствие кировой фракции не- и жировая часть высаждаются совмест Ъ благоприятно влияет на биологичесно. кую ценность белка, поскольку биолоСоотношение белокгкнр не меняет- гически отрицательное действие прнся и,после коагуляцин, При более месей ухудшает, с одной стороны, .подробном исследовании.системы бе- воэможность использования белка, а лок:жир оказалось, однако, что заслус другой стороны, структура комплек,живают внимания не только химические са белок:кнр ухудшает усвояемость ; свойства соединений, но и коллонд- или возможность использования белка.ные свойства системы. Коллоидную Задачей изобретения является раэлосистему из-за ее сложных свойСрв. жение ассоцнативно-коллоидной структрудно выделить, не меняя при этом 5 О туры и структуры комплекса белок:жирсвойств отдельных компонентов, по- растительного белка, в частностискольку полидисперсная система, пост- растительного белка, содержащегороенная из волокнистых молекул, рас- фракцию хлоропласта, благодаря чемупадается только под воздействием могут быть получены добавки к коропредепенных энергетических условий. 55 мам повышенной биологической ценности или источники белка, пригодныеЖиры, содержащиеся в белковой для дальнейшей переработки и длительфракции элороплаета, распределяются ного хранения.10 15 20 ЗО 35 40 50 Способ осуществляют следующимобразом.Растительный белок, содержащийбелковую фракцию хлоропласта, вовлажном состоянии в водной среде приводят во взаимодействие со смешивающимися с растительным белком приемлемыми с точки зрения биологии питания жирами, маслами или жирными кис,лотами, их солями или эфирами илисо смесями указанных веществ. Смесьпо мере надобности гомогенизируютна коллоидной мельнице, затем отделяют водную фазу от растительногобелка, содержащего дополнительныежиры,а также от части дополнительногожира, выделенную фазу высушиваютили перерабатывают далее.,Растительный белок может бытьполучен коагуляцией свежим из сока,извлеченного прессованием, однакоможет также применяться высушенный.,к началу процесса увлажненный растительный белок. В качестве жираиспользуются животные и растительные масла, различные их смеси, атакже жирные кислоты, предпочтительно жирные кислоты, содержащие более10 атомов углерода, их соли, простыеи смешанные глицериды и сложные эфиры. Жир не должен прогоркнуть, ипоэтому его стабилизируют добавкойантиоксидантов. Благоприятны:жирыили смеси жиров с температурой размягчения вьппе 30-35 :.При контактировании растительногобелка с жиром важное значение имееттемпература. Предпочтительна температура: 40-80 С, верхний предел составляет 100 С. Эта температура необходима в том случае,. когда дополнительный жир применяют в большом избытке, а также проводят при этойтемпературе обезвоживание влажного фкоагуляционного осадка.Количество прибавляемого жира также может варьироваться в широкихпределах. Минимальное количествосоставляет 25% жира в расчете насухой вес растительного белка, однако оптимальным является 50-100% жира,Высушенный растительный белковый концентрат может поглотить 3-4-кратное .количество жира от содержания липоидов (сухой вес),Согласно изобретению, коллоиднаясистема белковой фракции хлоропластаразлагается добавками жиров, которые не чужды системе и имеют похожие свойства.Таким образом, при разложении системы достигается однородная консистенция. Фракция белка хлороплас-. та в состоянии поглотить дополнительный жир в тонком распределении и может быть высушена совместно с ним.Высушенный продукт устройств в хранении, поскольку жиры и масла повышают устойчивость при хранении красителей, растворимых в жирах,т.е. оказывают на растительные пигменты стабилизирующее действие. Кроме того, жиры имеют преимущества с точки зрения биологической полезности продукта, поскольку они ослабляют коллоидную стабильность, которая препятствует использованию; благодаря этому улучшается биологическая применимость белковой фракции хлоропласта.Получаемые добавки к кормам благодаря повышенному содержанию в них жира энергетически богаче, чем необработанный белок. Энергоресурс добавок к кормам, который может быть метаболизирован, возрастает в зависимости от добавки жира с калорийностью 7000-8000 ккал/кг. Это повышение энергоресурса особенно благоприятно при разведении домашней птицы, когда предпочтительно введение концентрированных кормов и необходимы каротиноиды.Получаемый согласно предлагаемому способу улучшенный концентрат белка листьев содержит не менее 25% (в расчете на его сухой вес) приемлемых с точки зрения биологии и питания природных жиров или масел; жирных кислот, их производных или смесей указанных веществ, Разница между общим содержанием жиров, которое может быть извлечено хлороформом и метанолом в соотношении 2:1, и содержанием жира-сырца, экстрагируе-. мога петролейным эфиром, по сравнению с величинами перед обработкой изменяется минимум на 50%. Соотношение между общим содержанием жиров и жира-сырца составляет у продуктов, содержащих белковую фракцию хлоро-. пласта, 2-3: 1 и изменяется в результате обработки по предлагаемомуспособу до 1-1,3: 1.П р и м е р 1. Перлрабатывают 1000 кг отделенного при 50-55 С влажного белкового концентрата хло1132785 8ходный материал содержит 26,8 Х общегожира и 10,5 Х жира-сырца, Содержание жиров в белковой фракции элорота ,пласта изменяют таким образом, что5соотношение общий жир:жир-сыреце существенно сдвигается в направлениижира-сырца, который может быть извлечен неполярными растворителями.,Висходном материале укаэанное соотношение равно 2,6:1, в целевом продукте оно составляет 1,3:1.П р и м е р 2. Обрабатывают1000 .кг выделенного при 82 С из сока,извлеченного прессованием, нефракционнрованного белкового концентратаЭполученного из люцерны. Белковыйконцентрат содержит, 7 в пересчете насухое вещество: белок-сырец 52, жирсырец 9,9, общий жир 22,3, кроме тогоксантофилл 1400 мг/кг и каротин800 мг/кг.При сепарировании на декантаторепродукт содержит 557 сухого вещества. Полученную тонкую взвесь суспендируют водой, устанавливая203-ное содержание твердой фазы всуспензии. Легкольющуюся суспенэиюприбавляют к 80 г моноглицеридастеариновой кислоты нагретого дооэ3080 С,при этом энергично перемешиваюти приводят в действие коллоидную,мельницу. После завершения прибавления перемешивают и размалываютеще 30 мин. Перед прибавлением суспензии в расплав к моноглицерину35 стеариновой кислоты прибавляют 100 гтриметилэтилоксихинолина в качестве антиоксиданта. После окончаниятепловой обработки и коллоидногоразмола продукт подвергают распы 40 лительной сушке. Продукт содержит,7 в пересчете на сухое вещество: белок-сырец 42, жир-сырец 32, общийжир 35, вода 5, кроме того, в его.состав входят каротин 580 мг/кги ксантофилл 1200 мг/кг,7ропласта, полученного из люцерны.Сок, извлеченный прессованием, перерабатывают известным .способом для.получения белковой. фракции цитопласи белка хлоронласта,. Последний отделяют в декантаторе, а затем в рядпоследовательно подключенных очищакицих сепараторов, причем получаютзеленую суспензию с содержанием сухого.вещества 25-ЗОЖ:Суспензию можно транспортироватьнасосом. Затем ее обрабатывают дополнительным жиром.В емкости, снабженной обогреваю щей рубашкой, расплавляют 100 кгговяжьего жира (его также можно за,груаать в уае расплавленном состоянии) .Е говяжьему жиру прибавляют300 мг/кг антиоксиданта типа бутилгидрокситолуола или триметилэтоксихинолина. Жир нагревают до 80 фСи при энергичном .перемешивании прибавляют 1000 кг белкового концент- .рата хлоропласта.Одновременно с началом прибавления запускают коллоидную мельницуПеремешивание и размол продолжаютпри 80 С в течение 15 мин. Послеокончания обработки смесь сепарируютв еще теплом состоянии. На деканта торе отделяют жидкую фазу от твердойЖидкая фаза состоит нз теплого раствора и из расплава говяжьего жираПоследний имеет темно-коричневыйцвет с зеленым отливом, что обусловлено белковым концентратом хлоропласта. После сепарирования из декантатора отбирают следующие фракцииТвердая фаза.755 кг продукта с содержаниемсухого вещества 32-35 Ж. Продукт содераитХ в расчете на сухое вещество: белок-сырец 60, жир-сырец 15-17,общий жир 20-21, минеральные вещества 8,Водный раствор.210.кг с содержанием сухого веще-,ства 4-5 вес,Х. Водный раствор содержит минеральные вещества, водорастворимый углеводородпектин. 50Расплав говяжьего жира,110-115 кг расплава говяжьегозара с содержанием твердой фазы95-98 вес. . Расплав говяжьего жирасодержит компоненты жиров хлоропласта, перешедшие в фазу расплава.Суспенэию, полученную в деканта-торе, высушивают обычным путем. Ие" Жир, имеющийся в продукте, можно извлечь полярными или неполярными растворителями. Выход улучшенного продукта 430 кг. Соотношение общий жир:жир-сырец 1:1.П р и м е р 3. 1000 кг белкового концентрата хлоропласта перерабатывают после обычного разделения во влажном состоянии способом, описаннйм в примере 2. После завершения тепловой обработки и размола суспенэйю отделяют во влажном состоянии.2785 ОП р и м е р 4. К 200 кг сухогобелкового концентрата содержание.сухого вещества 927) прибавляют5 кг пропиленгликопя и увлажняютпри 30 С 400 кг воды, прибавляемойпорциями.Во время сиачнвания массу замеаивают. После 3 - 6-часового отстаивания прибавлением воды устаиавпи 1 и вают содержание сухого вещества203. Легкольазцуюся суспензию далееобрабатывают по способу, описанномув примере 2,В качестве добавляемого жира применяют 50 кг говяжьего жира. Продуктне .отделяют, а сразу же высуаивают,Получают 250 кг продукта, в которомсоотношение общий жир:жир-сырец равно 1,3:. елковая фракция хлоропластачмень Люпин Китайскаякапуста Аминокислота, Б,г на 100 гсмеси аминокислот Аспаргиноваякислота 9,62 10,01 10, 10 9,86 4,97 4,87 9,75 10,05 4,82 4,85 5,41 5,04 Треонин 5,43 5,24 5,15 410 4,13 4,12 Серии Глутаминоваякислота 12,21 11,35 5,06 5,97 11,94 1128 12,1 51,00 4,46 4,88 4,62 4,79 Пролин 6,12 6,53 6,45 5,38 5,32 5,29 Глицин 5,99 7,05 6,40 6,10 6,52 5,91 АланииВалинЬетионин 5,64 6,50 6,16 6,32 6,17 2,39 2,28 1,90 5,76 10.,68 420 2,11 5,03 1, 79. 2,13 4,38 5,25 4,42 4,74 Изолейцин 8,9 10,43 О,40 8,42 9 2 1 ЛейцинТирозинфенилаланинЛизинГистидинАргинин 4,92 5,84 7,06 4,49 4,19 5,56 6,97 5,60 ф 16 4,78 1,91 613 6,85 5,23 5,87 5,82 7,30 7,23 2,82 2,65 1,82 2,00 6,33 2,66 7,01 б,29. 6,89 ВНЮБВ Заказ 9809/46,. Тираж 588 Подписное Филиал ШШ ийаамат", г.Узгород, уп.Проеюжаа, 4 9 113Получают три фазы: водную, которую объединяют с маточником, оставшимся после отделения белковой фракции цатоплазмы, и далее перерабатывают с ним совместно (водная фаза образуется в количестве 700 кг, содержание в ней твердого вещества 3,9-47); 95 кг расплавленного жира, который используют в качестве добавки для обогащения зеленой мукЫ; твердую фазу в виде 950 кг взвеси с содержанием сухого вещества 323. Последнюю высушивают способом, описанным в примере 2.Продукт содержит, Х в пересмотре на сухое вещество: белок-сырец 60, общий жир 18, жир-сырец 16,5 О при влажности 8 Е. Соотношение общий жир:жир-сырец составляет 1. 1: 1. Белковая фракция цитопласта Ячмень Лспин Китайскаякапуста