способ производства соевого белкового концентрата

Формула изобретения

Способ производства соевого белкового концентрата, предусматривающий смешивание соевой обезжиренной муки с жидкой фазой в соотношении 1:8-1:10, отделение белка и его сушку, отличающийся тем, что в качестве жидкой фазы используют электроактивированный 1%-ный раствор хлорида натрия с рН 1,68-1,82, а белок отделяют сразу после приготовления суспензии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству соевого белкового концентрата, продукт, полученный по предлагаемому способу, может использоваться как добавка в пищевые продукты.

Соевые белковые концентраты получают переводом протеина в нерастворимое состояние с последующей отмывкой всех растворимых веществ - олигосахаридов, минеральных солей и др. Это достигается различными способами.

Например, белок из соевой обезжиренной муки экстрагируют 60-80%-ным водным раствором спирта (этанола). Затем его нейтрализуют и высушивают [пат. США 3207744, 1965]. Недостатками данного способа является снижение растворимости белка и уменьшение его выхода.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ производства соевого белкового концентрата, предусматривающий смешивание соевой обезжиренной муки с водой в соотношении 1:8-1:10, экстракцию белка раствором кислоты до рН 4,4-4,6, соответствующего рН изоэлектрической точки соевого белка, промывку водой и нейтрализацию раствором щелочи, отделение белка и его сушку [пат. США 2881076, 1959; 3142571, 1964].

Недостатками данного прототипа является то, что для экстракции белка используется сильный химический реагент - кислота, что требует дальнейшей операции нейтрализации также химическим реагентом - щелочью; наблюдаются большие потери белка, что уменьшает его выход; а также высокая степень удаления минеральных веществ и, как следствие, снижение биологической ценности готового концентрата.

Задачей, решаемой изобретением, является разработка эффективного безреагентного способа производства соевого белкового концентрата, позволяющего в его технологии при экстракции белка не использовать химические реагенты.

Техническим результатом является обеспечение возможности исключения из процесса получения соевого белкового концентрата химических реагентов и повышение выхода белка в готовом соевом белковом концентрате.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе производства соевого белкового концентрата, предусматривающем смешивание соевой обезжиренной муки с жидкой фазой в соотношении 1:8-1:10, отделение белка и его сушку, в качестве жидкой фазы используется электроактивированный 1% раствор хлорида натрия с рН 1,68-1,82, а белок отделяют сразу после приготовления суспензии.

В технологии производства соевого белкового концентрата используется способ электроактивации.

Электрохимическая активация - процесс униполярной электрообработки растворов, значительно изменяющих их реакционную способность. Изменение свойств растворов обусловлено двумя основными факторами - изменением их состава в результате электрохимических реакций на электродах и перехода растворов в метастабильное состояние с избыточной потенциальной энергией.

Для электроактивации нами был взят 1% раствор хлорида натрия. Выбор концентрации раствора объясняется следующим образом.

Свойства раствора, подвергнутого электрохимической обработке, определяются составом и количеством солей в исходном растворе, а также видом и режимом электрохимического воздействия. Установлено, что наибольшие аномальные отклонения параметров и свойств анолита и католита наблюдаются в диапазоне минерализации от 0,2 до 3 г/л. При уменьшении минерализации исходной воды эффекты аномальности снижаются. Увеличение же минерализации свыше 5 г/л приводит к полному исчезновению аномальных свойств анолита и католита. Так как разбавленные растворы электролитов, к которым относится раствор с минерализацией менее 5 г/л, обладают низкой рассеивающей способностью, то в процессе электрохимического воздействия на электродах протекают многочисленные реакции, продукты которых образуют устойчивые надмолекулярные структуры (ассоциаты, агрегаты), длительное время сохраняющие физико-химическую активность благодаря сетке электростатических взаимодействий между заряженными компонентами раствора.

Данный раствор был подвержен электрохимической обработке в электроактиваторе следующим образом.

В катодную и анодную зону установки помещали 1% раствор хлорида натрия и при подаче на электроды постоянного тока в катодной зоне раствор подщелачивался за счет восстановления воды.

В анодной зоне раствор подкислялся и происходило выделение газообразного хлора.

Выделившийся хлор частично растворялся в воде с образованием различных хлорных соединений, таких как HClO^-, ClO ^-, HClO₂, ClO^- ₂, ClO ₃ ^-, ClO₄ ^-, являющихся носителями большого количества кислорода. В результате нестойкости вышеупомянутых соединений происходил их распад с выделением как молекулярного, так и атомарного кислорода, способного участвовать в реакциях каталитического окисления биологических сред, наряду с другими образующимися высокоокисленными соединениями.

Нами установлено, что при смешивании данного электроактивированного раствора с рН 1,68-1,82 с соевой обезжиренной мукой в установленных технологией соотношениях рН суспензии достигает 4,4-4,6, что соответствует изоэлектрической точке белка, в которой происходит его выделение. Это объясняется тем, что при достижении изоэлектрической точки нейтрализуется заряд белковой молекулы, разрушается ее гидратная оболочка и молекулы ассоциируют и коагулируют. Максимально это достигается при добавлении электроактивированного раствора с рН 1,77.

Благодаря тому, что в технологии соевого белкового концентрата в качестве экстрагента белка используется электроактивированный 1% раствор хлорида натрия, это позволяет исключить использование химических реагентов (кислоты, щелочи) и повысить выход белка готового продукта.

Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь технический результат.

Примеры конкретного выполнения:

Пример 1: В электрохимическом активаторе ВЭХА-0,03 катодную и анодную зоны наполняем 1% раствором хлористого натрия в объеме 500 и 300 мл соответственно. При времени воздействия 8 мин, напряжении 30 В и силе тока 5 А получаем электроактивированный слабосолевой раствор с рН 1,82, который затем смешиваем в количестве 240 мл с 30 г соевой обезжиренной муки. рН полученной суспензии равен 4,6, что соответствует изоэлектрической точке белка. Затем белок отделяем фильтрованием через бельдинг, сушим при 100°С и измельчаем до порошкообразного состояния.

Пример 2: Выполнен, как пример 1, кроме того, что получение электроактивированного раствора с рН 1,77 ведут при времени воздействия 10 мин, напряжении 30 В и силе тока 6 А. Смешивание 30 г соевой обезжиренной муки с 270 мл электроактивированного раствора 1% хлористого натрия, при этом рН полученной суспензии составил 4,44.

Пример 3: Выполнен, как пример 1, кроме того, что получение электроактивированного раствора с рН 1,68 ведут при времени воздействия 15 мин, напряжении 30 В и силе тока 7 А. Смешивание 30 г соевой обезжиренной муки с 300 мл электроактивированного раствора 1% хлористого натрия, при этом рН полученной суспензии составил 4,55.

В таблице представлены технологические параметры получения соевого белкового концентрата по трем вышеуказанным примерам и прототипу, а также выход белка и органолептические показатели готового концентрата.

Таблица
№п/п	Соотношение мука:вода	рН электроактивированного 1% раствора хлорида натрия	Параметры электроактивирования: сила тока J, A; напряжение U, B; время t, мин	Выход белка, %	Органолептические показатели: цвет, запах
Пр-р 1	1:8	1,82	5 А; З0 В; 8 мин	59,38	Порошок светло-серого цвета со слабовыраженным соевым запахом
Пр-р 2	1:9	1,77	6 А; 30 В; 10 мин	73,50	То же
Пр-р 3	1:10	1,68	7 А; 30 В; 15 мин	62,80	То же
Прототип	1:10	-	-	44,40	Порошок светло-кремого цвета со слабовыраженным соевым запахом

Как видно из примеров, с использованием электроактивированного 1% раствора хлорида натрия с рН 1,77 наблюдается максимальное осаждение белка в изоэлектрической точке, тем самым увеличивается выход белка в готовом продукте.