CC BY
494
664.38:665.117.4
ПОЛУЧЕНИЕ БЕЛКОВОГО ИЗОЛЯТА ИЗ ПОДСОЛНЕЧНОГО ШРОТА
Т.В. ЩЕКОЛДИНА, П.И. КУДИНОВ, Л.К. БОЧКОВА,
И.А. ЧАЛОВА
Кубанский государственный технологический университет
В настоящее время вторичные ресурсы растительного сырья, являющиеся дополнительным источником ценнейших веществ природного происхождения, активно используются при решении продовольственных, экологических и энергетических проблем [1-3].
Значительное количество вторичных ресурсов образуется в процессе переработки семян подсолнечника - основной масличной культуры Кубани. Масложировая промышленность, перерабатывая семена, извлекает из них в основном один компонент - растительное масло. Огромное количество шрота пока используют лишь для сельскохозяйственных нужд
Ценное свойство подсолнечного шрота - высокое содержание белка, низкая себестоимость и отсутствие токсичных и антипитательных веществ. Благоприятный аминокислотный состав обусловливает целесообразность извлечения белков из подсолнечного шрота [4].
Белки экстрагируют из подсолнечного шрота диспергирующим агентом - водой, раствором солей, щелочей, кислот или каким-либо органическим растворителем - с последующим осаждение белка в изоэлектри-ческой точке соляной кислотой. Однако белок при этом обладает высоким содержанием фенольных соединений, которые придают ему темную окраску. Способность хлорогеновой кислоты в подсолнечном шроте образовывать темноокрашенные комплексы с белками ограничивает возможность их использования в пищевой промышленности [4, 5].
Все известные методы очистки белковых продуктов от фенольных веществ в основном сводятся к промывке растворителями и использованию мембранной технологии. Однако в большинстве случаев при их применении происходит либо недостаточное удаление фенольных соединений, либо снижение пищевой и биологической ценности получаемого продукта из-за токсичности применяемого растворителя и невозможности полного его удаления из белкового продукта [5].
Большой объем промывных водных растворов, используемых при получении белка и экстракции фенольных соединений, затрудняет применение этой технологии на практике в связи с проблемой их утилизации или регенерации, а также значительно удорожает производство белка.
Цель данной работы - получение белкового продукта светлого цвета, содержащего минимальное количество хлорогеновой и кофейной кислот, для использования в пищевой промышленности.
Объектом исследования служил подсолнечный шрот, полученный с ОАО «Масложиркомбинат Краснодарский», имеющий следующий химический со-
став:
Влага, % 9,0
Сырой жир, % на а. с. в. 1,2
Сырой протеин, % на а. с. в. 39,20
Растворимый протеин, % от сырого протеина 68,80
Зола, нерастворимая в 10%-й соляной кислоте, % на а. с. в. 0,62 Сырая клетчатка, % на а. с. в. 20,64
Белок из подсолнечного шрота получали по технологической схеме, представленной на рисунке.
Производственный подсолнечный шрот предварительно очищали от крупных частей и посторонних примесей для интенсификации процесса растворения и экстракции. Экстракцию белка из подсолнечного шрота проводили 10%-м водным раствором хлористого натрия. Для отделения нерастворимого осадка полученный экстракт фильтровали.
Для осаждения белка и связывания фенольных соединений экстракт обрабатывали реагентом кислотного типа При выборе реагента предпочтение отдано водному раствору янтарной кислоты с концентрацией 3-5%, так как при взаимодействии янтарной и хлорогеновой кислот образуются хорошо растворимые в воде более полярные комплексы, которые легко удаляются с водой на стадии промывания твердого остатка.
Осаждение белка проводили при перемешивании в течение 20-30 мин при 45-55°С и соотношении весовых частей экстракта и янтарной кислоты 1 : (10-12).
Центрифугирование при 5000 об/мин, 10 мин
Фугат
После осаждения полученный белок отделяли центрифугированием с последующей промывкой водой и сушкой.
При изучении полученного белкового продукта использовали современные инструментальные методы биохимического и физико-химического анализа. Содержание общего и белкового азота определяли по методу Кьельдаля согласно ГОСТ 26889-86. Содержание сырого протеина пересчитывали на абсолютно сухое вещество [6]. Относительную биологическую ценность определяли с помощью тест-организма Тв^акутвпа pyriformis по методике, описанной в [6]; содержание хлорогеновой кислоты - по методике ВНИИЖ [7]; массовую долю сырой золы - по ГОСТ 10847-74.
Физико-химические показатели белкового продукта, полученного из подсолнечного шрота:
Массовая доля сырого протеина, % на а. с. в. 87,3
Относительная биологическая ценность, % 91
Содержание хлорогеновой кислоты, % на а. с. в. 0,022
Массовая доля сырой золы, % на а. с. в. 2,9
рН 10%-й водной суспензии 3,6
Белковый продукт, полученный данным способом,
содержал не менее 80% подсолнечного белка, что позволяет отнести его к изолятам.
Определяли функциональные свойства белкового изолята, полученного из подсолнечного шрота: водоудерживающую, жироудерживающую и пенообразующую способности (ВУС, ЖУС и ПОС), коэффициент ПОС (КПОС), стойкость пены (СП) и ее коэффициент (Ксп) [8]:
ЖУС, г/г 4,73
ВУС, г/г 5,2
ПОС, % 20,4
Кпос 0,33
СП, % 85,7
Ксп 0,92
При сравнении функциональных свойств белкового концентрата из семян подсолнечника и белкового
изолята из подсолнечного шрота установлено, что ВУС и ЖУС у последнего выше [9]. Несмотря на низкую ПОС, продукт из подсолнечного шрота обладает высоким значением СП.
Таким образом, разработанный способ получения белкового изолята из подсолнечного шрота позволяет получить целевой продукт светлого цвета с высоким содержанием белка и наибольшим удалением из него фенольных соединений без использования токсичных реагентов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лищенко В.Ф. Мировая продовольственная проблема: белковые ресурсы (1960-2005 гг.). - М.: ДеЛи принт, 2006. - 272 с.
2. Нечаев А.П., Дубцова Г.Н., Колпакова В.В. Белки пшеницы. Технология получения и применения (состояние, пробле -мы, пути развития) // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1995. -№ 1-2. - С. 28-30.
3. Воронов А.А. Пищевая промышленность России и национальная конкурентоспособность // Там же. - 2003. - № 4. -С. 10-12.
4. Ведерникова Е.И., Княжанская Б.А., Саврасова Л .Л.
Использование белков подсолнечника в хлебопекарном производстве. - М.: ЦНИИИТЭИПП, 1980. - 40 с.
5. Щербаков В.Г., Иваницкий С.Б. Производство белковых продуктов из масличных семян. - М.: Агропромиздат, 1987. -152 с.
6. Щербаков В.Г., Иваницкий С.Б., Лобанов В.Г. Лабораторный практикум по биохимии и товароведению масличного сырья. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1999. - 128 с.
7. Руководство по методам исследования, технохимиче -скому контролю и учету производства в масложировой промышленности / Под ред. А.Г. Сергеева. Т. 6. - Л., 1974. - 344 с.
8. Альвар Амин, Минакова А.Д., Щербаков В. Г. Функциональные свойства белковых продуктов из семян кунжута // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1999. - № 2-3. - С. 17-18.
9. Степуро М.В., Лобанов В.Г., Щербаков В.Г. Влияние обработки белковых концентратов из семян подсолнечника раство -ром янтарной кислоты на их функциональные свойства // Там же. -2006. - № 2-3. - С. 71-72.
Кафедра технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 08.06.07 г.
