RU2310335C1 - Method for production of food protein concentrate from sunflower seeds - Google Patents
Method for production of food protein concentrate from sunflower seeds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310335C1 RU2310335C1 RU2006105617/13A RU2006105617A RU2310335C1 RU 2310335 C1 RU2310335 C1 RU 2310335C1 RU 2006105617/13 A RU2006105617/13 A RU 2006105617/13A RU 2006105617 A RU2006105617 A RU 2006105617A RU 2310335 C1 RU2310335 C1 RU 2310335C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protein
- succinic acid
- sunflower seeds
- grinding
- water
- Prior art date
Links
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 235000020238 sunflower seed Nutrition 0.000 title claims abstract description 15
- 235000021245 dietary protein Nutrition 0.000 title claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 6
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims abstract description 57
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 57
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 57
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 235000001368 chlorogenic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 235000004883 caffeic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 13
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 8
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 241000208818 Helianthus Species 0.000 abstract description 4
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 abstract description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract 1
- 235000011044 succinic acid Nutrition 0.000 description 17
- CWVRJTMFETXNAD-FWCWNIRPSA-N 3-O-Caffeoylquinic acid Natural products O[C@H]1[C@@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)C[C@H]1OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 CWVRJTMFETXNAD-FWCWNIRPSA-N 0.000 description 13
- PZIRUHCJZBGLDY-UHFFFAOYSA-N Caffeoylquinic acid Natural products CC(CCC(=O)C(C)C1C(=O)CC2C3CC(O)C4CC(O)CCC4(C)C3CCC12C)C(=O)O PZIRUHCJZBGLDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- CWVRJTMFETXNAD-KLZCAUPSSA-N Neochlorogenin-saeure Natural products O[C@H]1C[C@@](O)(C[C@@H](OC(=O)C=Cc2ccc(O)c(O)c2)[C@@H]1O)C(=O)O CWVRJTMFETXNAD-KLZCAUPSSA-N 0.000 description 13
- CWVRJTMFETXNAD-JUHZACGLSA-N chlorogenic acid Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)C[C@H]1OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 CWVRJTMFETXNAD-JUHZACGLSA-N 0.000 description 13
- 229940074393 chlorogenic acid Drugs 0.000 description 13
- FFQSDFBBSXGVKF-KHSQJDLVSA-N chlorogenic acid Natural products O[C@@H]1C[C@](O)(C[C@@H](CC(=O)C=Cc2ccc(O)c(O)c2)[C@@H]1O)C(=O)O FFQSDFBBSXGVKF-KHSQJDLVSA-N 0.000 description 13
- BMRSEYFENKXDIS-KLZCAUPSSA-N cis-3-O-p-coumaroylquinic acid Natural products O[C@H]1C[C@@](O)(C[C@@H](OC(=O)C=Cc2ccc(O)cc2)[C@@H]1O)C(=O)O BMRSEYFENKXDIS-KLZCAUPSSA-N 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 description 4
- QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N trans-caffeic acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 3
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 3
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- ACEAELOMUCBPJP-UHFFFAOYSA-N (E)-3,4,5-trihydroxycinnamic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 ACEAELOMUCBPJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000030523 Catechol oxidase Human genes 0.000 description 2
- 108010031396 Catechol oxidase Proteins 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 102000012883 Tumor Necrosis Factor Ligand Superfamily Member 14 Human genes 0.000 description 2
- 108010065158 Tumor Necrosis Factor Ligand Superfamily Member 14 Proteins 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229940074360 caffeic acid Drugs 0.000 description 2
- QAIPRVGONGVQAS-UHFFFAOYSA-N cis-caffeic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC=C(O)C(O)=C1 QAIPRVGONGVQAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 235000013861 fat-free Nutrition 0.000 description 2
- 235000004213 low-fat Nutrition 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000751 protein extraction Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000007474 Multiprotein Complexes Human genes 0.000 description 1
- 108010085220 Multiprotein Complexes Proteins 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000019772 Sunflower meal Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Chemical class 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- -1 polyphenol acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000006432 protein unfolding Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к получению белковых концентратов из растительного сырья и может быть использовано в пищевой промышленности.The invention relates to the production of protein concentrates from plant materials and can be used in the food industry.
Высокая концентрация хлорогеновой кислоты в белковой фракции семян подсолнечника во многих случаях является барьером при использовании белков в пищевой промышленности. Обезжиренная белковая мука, полученная при низких температурах из подсолнечного шрота, - продукт светлого цвета. Однако при введении его в пищевые продукты в нейтральной и щелочной средах образуются комплексы белков с хлорогеновой кислотой и ее производными, от кремового до темно-зеленого и темно-коричневого цвета.The high concentration of chlorogenic acid in the protein fraction of sunflower seeds in many cases is a barrier to the use of proteins in the food industry. Low-fat protein flour, obtained at low temperatures from sunflower meal, is a light product. However, when introduced into food products in neutral and alkaline environments, protein complexes with chlorogenic acid and its derivatives are formed, from cream to dark green and dark brown.
В промышленности процесс экстракции белков из шрота ведут водными растворами гидроксида натрия при рН 9 в аппаратах периодического действия.In industry, the extraction of proteins from meal is carried out with aqueous solutions of sodium hydroxide at pH 9 in batch apparatuses.
Основной причиной потемнения подсолнечного белка является окисление хлорогеновой кислоты и ее производных уже на стадии извлечения белка из обезжиренных семян растворами щелочей. Известны исследования, показывающие, что окисление хлорогеновой кислоты происходит двумя путями: ферментативным - под действием полифенолоксидазы и неферментативным - при экстракции белка в щелочной среде.The main reason for the darkening of sunflower protein is the oxidation of chlorogenic acid and its derivatives already at the stage of protein extraction from fat-free seeds with alkali solutions. Studies are known showing that the oxidation of chlorogenic acid occurs in two ways: enzymatic - under the action of polyphenol oxidase and non-enzymatic - during protein extraction in an alkaline medium.
При получении белка из семян подсолнечника обязательной операцией является обезжиривание. В процессе подготовки подсолнечных семян к обезжириванию их измельчают и подвергают влаготепловой обработке, увлажняя до 9,5-10,0% и нагревая до 100-105°С. Несмотря на то, что полифенолоксидаза в этих условиях полностью инактивируется, продукты окисления хлорогеновой кислоты - хиноны - успевают образоваться на начальной стадии нагревания увлажненных и измельченных семян и затем связываются с белком, придавая ему темную окраску.Upon receipt of protein from sunflower seeds, a mandatory operation is degreasing. In the process of preparing sunflower seeds for degreasing, they are crushed and subjected to heat and moisture treatment, moisturizing to 9.5-10.0% and heating to 100-105 ° C. Despite the fact that polyphenol oxidase is completely inactivated under these conditions, the products of chlorogenic acid oxidation - quinones - have time to form at the initial stage of heating moist and ground seeds and then bind to the protein, giving it a dark color.
В кислой среде (при рН 4,5) происходит частичное разворачивание белковых глобул, в результате чего увеличивается количество доступных для янтарной кислоты молекул хлорогеновой кислоты. При взаимодействии янтарной и хлорогеновой кислот образуются хорошо растворимые в воде более полярные комплексы, которые легко удаляются с водой на стадии промывания твердого остатка.In an acidic environment (at pH 4.5), partial unfolding of protein globules occurs, resulting in an increase in the number of chlorogenic acid molecules available for succinic acid. During the interaction of succinic and chlorogenic acids, more polar complexes that are readily soluble in water are formed, which are easily removed with water at the stage of washing the solid residue.
Все известные методы очистки белков от фенольных веществ, в частности от хлорогеновой кислоты, в основном сводятся к промывке растворителями и использованию мембранной технологии. Для получения светлых белковых продуктов предлагаются различные растворители спиртового, солевого, кислотного или щелочного типа, а также комбинированного типа. Однако в большинстве случаев при их применении происходит либо денатурация белка, либо недостаточное удаление фенольных соединений, либо снижение пищевой и биологической ценности получаемого продукта, а иногда из-за токсичности применяемого растворителя и невозможности полного его удаления из белкового продукта такой белок опасен для здоровья человека.All known methods for the purification of proteins from phenolic substances, in particular from chlorogenic acid, mainly come down to washing with solvents and using membrane technology. To obtain light protein products, various solvents of alcohol, salt, acid or alkaline type, as well as a combined type, are offered. However, in most cases, their use results in either protein denaturation, or insufficient removal of phenolic compounds, or a decrease in the nutritional and biological value of the resulting product, and sometimes due to the toxicity of the solvent used and the impossibility of its complete removal from the protein product, such a protein is dangerous to human health.
Известен способ получения белкового изолята методом экстракции 7%-ным раствором NaCl при рН 3 (регулировали с помощью 0,5 н. раствора HCl) и температуре 60°С в течение 1 ч с последующем осаждением белка в изоэлектрической точке (рН 4,5) с помощью 10%-ной HCl (Рубина Л.В., Горшкова Л.М., Раковский П.П., Чайка З.С. Содержание фенольных соединений в белковом изоляте//Масложировая промышленностью - 1977. - №3. - С.17-19). Недостатком этого способа является то, что в результате такой обработки в сухом белке остается много хлорогеновой кислоты. Промывка полученной белковой пасты водой позволила получить продукт с конечным содержанием хлорогеновой кислоты 0,907% и кофейной - 0,08%, что существенно отразилось на его цвете.A known method of producing protein isolate by extraction with a 7% NaCl solution at pH 3 (adjusted using 0.5 N. HCl solution) and a temperature of 60 ° C for 1 h, followed by precipitation of the protein at an isoelectric point (pH 4.5) using 10% HCl (Rubina L.V., Gorshkova L.M., Rakovsky P.P., Chaika Z.S. Content of phenolic compounds in the protein isolate // Fat-and-oil industry - 1977. - No. 3. - С .17-19). The disadvantage of this method is that as a result of such processing a lot of chlorogenic acid remains in the dry protein. Rinsing the resulting protein paste with water made it possible to obtain a product with a final chlorogenic acid content of 0.907% and coffee - 0.08%, which significantly affected its color.
Известен способ получения белкового изолята (заявка №2003135222, RU), характеризующийся следующими стадиями: экстракция муки из семян масличных культур при температуре 5°C с целью получить водный белковый раствор с содержанием белка от 5 до 30 г/л и рН от 5 до 6,8; отделение водного белкового раствора от остаточной муки из семян масличных культур; повышение концентрации белка в указанном водном белковом растворе до 200 г/л; разбавление указанного концентрированного белкового раствора охлажденной водой с температурой ниже 15°C с целью вызвать образование белковых мицелл; отстаивание белковых мицелл с образованием аморфной, клейкой, студенистой, похожей на клейковину мицеллярной массы; отделение белковой мицеллярной массы с содержанием белка в сухом веществе по меньшей мере 100 мас.% при определении его по азоту по Кьельдалю (N×6,25) от надосадочной фазы.A known method of producing protein isolate (application No. 2003135222, RU), characterized by the following stages: extraction of flour from oilseeds at a temperature of 5 ° C in order to obtain an aqueous protein solution with a protein content of 5 to 30 g / l and a pH of 5 to 6 ,8; separating an aqueous protein solution from residual flour from oilseeds; increasing the concentration of protein in the specified aqueous protein solution up to 200 g / l; diluting said concentrated protein solution with chilled water below 15 ° C in order to cause the formation of protein micelles; sedimentation of protein micelles with the formation of an amorphous, sticky, gelatinous, gluten-like micellar mass; separation of protein micellar mass with a protein content in the dry matter of at least 100 wt.% when determined by nitrogen according to Kjeldahl (N × 6.25) from the supernatant phase.
Недостатком данного способа получения белкового изолята является сложность аппаратно-технического оснащения и малая производительность.The disadvantage of this method of producing protein isolate is the complexity of the hardware and technical equipment and low productivity.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения белкового концентрата из семян подсолнечника методом водной экстракции (Лобанов В.Г., Шаззо А.Ю., Щербаков В.Г. Теоретические основы хранения и переработки семян подсолнечника. - М.: Колос, 2002. - С.393-394). Авторы использовали 0,01 и 0,001 н. растворы HCl в диапазоне температуры 20-80°С. В результате обработки неповрежденных (целых) семян подсолнечника 0,001 н. раствором HCl наибольшее количество хлорогеновой кислоты извлекалось в течение 1 ч (1,5% на 100 г) при 80°С. После 6 ч экстракции обнаруживались только ее следы. Температура оказалась главным фактором, влияющим на диффузию. После стока жидкости экстрагированные ядра высушивали при температуре 40-50°С и затем экстрагировали гексаном масло. Процесс основан на том, что вещества с низкой молекулярной массой, такие как полифенолокислоты, моносахариды, минеральные кислоты, пассивно диффундируют через полупроницаемые мембраны в клетках растений, а высокомолекулярные - ТАГ, белки, крахмал и клетчатка остаются в клетках ядра. Обезжиренная мука содержала 70% белков. По утверждению авторов, она была свободна от хлорогеновой кислоты, однако дальнейшие исследования не были продолжены.Closest to the claimed method is a method for producing a protein concentrate from sunflower seeds by the method of water extraction (Lobanov V.G., Shazzo A.Yu., Shcherbakov V.G. Theoretical bases of storage and processing of sunflower seeds. - M .: Kolos, 2002. - S.393-394). The authors used 0.01 and 0.001 n. HCl solutions in the temperature range of 20-80 ° C. As a result of processing intact (whole) sunflower seeds, 0.001 n. with HCl solution, the largest amount of chlorogenic acid was recovered within 1 h (1.5% per 100 g) at 80 ° C. After 6 hours of extraction, only traces of it were detected. Temperature turned out to be the main factor influencing diffusion. After draining the liquid, the extracted cores were dried at a temperature of 40-50 ° C and then extracted with hexane oil. The process is based on the fact that substances with a low molecular weight, such as polyphenol acids, monosaccharides, mineral acids, passively diffuse through semipermeable membranes in plant cells, while high molecular weight ones - TAG, proteins, starch and fiber remain in the nucleus cells. Fat-free flour contained 70% protein. According to the authors, it was free of chlorogenic acid, but further studies were not continued.
Недостатками этого способа являются ухудшение качества вследствие окисления извлекаемого в дальнейшем растительного масла, длительность экстракции (6 ч) из целых семян через клеточные мембраны, неполная экстракция связанных форм хлорогеновой и кофейной кислот, получение белкового продукта, темнеющего при термической обработке.The disadvantages of this method are the deterioration in quality due to oxidation of the vegetable oil extracted in the future, the duration of extraction (6 h) from whole seeds through cell membranes, incomplete extraction of the associated forms of chlorogenic and caffeic acids, and the production of a protein product that darkens during heat treatment.
Задачей изобретения является разработка способа с необходимым и достаточным числом технологических операций для получения пищевого подсолнечного белка, не темнеющего при термической обработке, который можно рекомендовать для внесения в пищевые продукты светлого цвета.The objective of the invention is to develop a method with the necessary and sufficient number of technological operations to obtain edible sunflower protein that does not darken during heat treatment, which can be recommended for incorporation into light-colored food products.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение пищевого концентрата подсолнечного белка, свободного от хлорогеновой кислоты и содержащего минимальное количество кофейной кислоты, благодаря чему цвет белковых концентратов, полученных по данному способу, выгодно отличается от белковых концентратов, полученных по методикам других авторов.The technical result of the invention is to obtain a food concentrate of sunflower protein free of chlorogenic acid and containing a minimum amount of caffeic acid, due to which the color of protein concentrates obtained by this method compares favorably with protein concentrates obtained by the methods of other authors.
Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе получения пищевого белкового концентрата из семян подсолнечника проводят предварительное измельчение очищенных семян, обезжиривание при температуре +4°С, сушку до полного удаления растворителя, повторное измельчение до получения белковой муки, экстрагирование раствором янтарной кислоты до содержания в муке хлорогеновой и кофейной кислот не более 0,02% каждой, разделение центрифугированием твердой и жидкой фаз, промывку твердого остатка водой и обезвоживание сушкой до остаточной влажности 5%.The problem is solved due to the fact that in the proposed method for producing food protein concentrate from sunflower seeds, preliminary grinding of the purified seeds is carried out, degreasing at a temperature of + 4 ° C, drying to completely remove the solvent, re-grinding to obtain protein flour, extraction with succinic acid solution to the content of chlorogenic and caffeic acids in flour is not more than 0.02% each, separation by centrifugation of solid and liquid phases, washing of the solid residue with water and dehydration by drying for about residual humidity of 5%.
При этом экстрагирование фенольных соединений осуществляют в трех-пятикратной повторности 2-9% водным раствором янтарной кислоты при рН 4,5, температуре 50-70°С в течение 17-30 мин при гидромодуле 1:10-1:15 и интенсивном встряхивании.In this case, the extraction of phenolic compounds is carried out in triplicate 2–9% with an aqueous solution of succinic acid at a pH of 4.5, a temperature of 50-70 ° C for 17-30 minutes with a water module of 1: 10-1: 15 and vigorous shaking.
Белковые концентраты представляют собой обезжиренную муку, из которой почти полностью удалены углеводы. Содержание белка в концентратах 50-80%, липидов - не более 2%. Вводимые в пищевые продукты белковые концентраты увеличивают их биологическую ценность и усвояемость организмом человека.Protein concentrates are low-fat flour, from which carbohydrates are almost completely removed. The protein content in concentrates is 50-80%, lipids - not more than 2%. Protein concentrates introduced into food products increase their biological value and digestibility by the human body.
Очистку от лузги и измельчение семян подсолнечника проводят для интенсификации процессов обезжиривания и экстракции. Обезжиривание на холоду проводят при +4°С во избежание денатурации белков. В результате предварительного исследования различных экстрагентов кислотного типа предпочтение отдано водному раствору янтарной кислоты концентрацией 2-9%. Экстрагирование фенольных соединений проводят до остаточного содержания хлорогеновой и кофейной кислот не более 0,02% каждой вследствие того, что при данной концентрации возможно получение белкового концентрата светло-серого цвета. Промывку водой проводят для удаления янтарной кислоты из получаемого белкового концентрата. Трех-пятикратная обработка раствором янтарной кислоты выбрана в результате анализа экспериментальных данных. При рН 4,5 происходит максимальное извлечение хлорогеновой и кофейной кислот. Температурный режим 50-70°С обеспечивает наиболее эффективное экстрагирование хлорогеновой и кофейной кислот, так как ниже 50°С количество экстрагируемых веществ находится на сравнительно низком уровне, а выше 70°С происходит существенная денатурация белков в растворе. Интервал времени 17-30 мин и гидромодуль 1:10-1:15 выбраны в результате анализа экспериментальных данных. Интенсивное встряхивание обеспечивает увеличение интенсивности протекаемых процессов. Совокупность приведенных операций обеспечивает наиболее полное удаление фенольных соединений и получение белковых концентратов светлого цвета.Peeling and grinding of sunflower seeds is carried out to intensify the processes of degreasing and extraction. Degreasing in the cold is carried out at + 4 ° C to avoid protein denaturation. As a result of a preliminary study of various acid-type extractants, a preference was given to an aqueous solution of succinic acid with a concentration of 2-9%. Extraction of phenolic compounds is carried out to a residual content of chlorogenic and caffeic acids of not more than 0.02% each due to the fact that at this concentration it is possible to obtain a protein concentrate of light gray color. A water wash is carried out to remove succinic acid from the resulting protein concentrate. Three to five-fold treatment with succinic acid solution was selected as a result of analysis of experimental data. At pH 4.5, the maximum recovery of chlorogenic and caffeic acids occurs. The temperature range of 50-70 ° C provides the most efficient extraction of chlorogenic and caffeic acids, since below 50 ° C the amount of extracted substances is at a relatively low level, and above 70 ° C there is a significant denaturation of proteins in solution. The time interval of 17-30 minutes and the hydraulic module 1: 10-1: 15 were selected as a result of the analysis of experimental data. Intensive shaking provides an increase in the intensity of ongoing processes. The combination of the above operations provides the most complete removal of phenolic compounds and obtaining protein concentrates of light color.
Заявляемый способ поясняется примерами конкретного выполнения.The inventive method is illustrated by examples of specific performance.
Пример 1. В качестве сырья выбраны семена подсолнечника сорта Лакомка. После измельчения, обезжиривания, высушивания и повторного измельчения полученную белковую муку обрабатывали 2% водным раствором янтарной кислоты при температуре 70°С, гидромодуле 1:10 в течение 30 мин при интенсивном перемешивании. После отделения твердой фазы от жидкой центрифугированием при 2000 об/мин осадок подвергали трехкратной повторной обработке раствором янтарной кислоты в тех же режимах. Полученную белковую пасту трижды промывали водой до полного удаления янтарной кислоты и сушили при 40°С до влажности 5%.Example 1. As a raw material selected sunflower seeds of the variety Gourmand. After grinding, degreasing, drying and regrinding, the resulting protein flour was treated with a 2% aqueous solution of succinic acid at a temperature of 70 ° C, a water module of 1:10 for 30 minutes with vigorous stirring. After separation of the solid phase from the liquid by centrifugation at 2000 rpm, the precipitate was subjected to three times repeated treatment with a solution of succinic acid in the same modes. The resulting protein paste was washed three times with water until the succinic acid was completely removed and dried at 40 ° C to a moisture content of 5%.
Пример 2. В качестве сырья выбраны семена подсолнечника сорта Круиз. После измельчения, обезжиривания, высушивания и повторного измельчения полученную белковую муку обрабатывали 9% водным раствором янтарной кислоты при температуре 50°С, гидромодуле 1:15 в течение 17 мин при интенсивном перемешивании. После отделения твердой фазы от жидкой центрифугированием осадок подвергали повторной обработке раствором янтарной кислоты в тех же режимах. После пятикратного повторения данной операции полученную белковую пасту трижды промывали водой до полного удаления янтарной кислоты. Сушку полученного белкового концентрата вели при 50°С до влажности 5%.Example 2. As a raw material selected sunflower seeds of the Cruise variety. After grinding, degreasing, drying and regrinding, the resulting protein flour was treated with a 9% aqueous solution of succinic acid at a temperature of 50 ° C, a hydromodule of 1:15 for 17 minutes with vigorous stirring. After separation of the solid phase from the liquid by centrifugation, the precipitate was subjected to repeated treatment with a solution of succinic acid in the same modes. After repeating this operation five times, the resulting protein paste was washed three times with water until the succinic acid was completely removed. Drying the obtained protein concentrate was carried out at 50 ° C to a moisture content of 5%.
Пример 3. В качестве сырья выбраны семена подсолнечника сорта Круиз. После измельчения, обезжиривания, высушивания и повторного измельчения полученную белковую муку обрабатывали 5% водным раствором янтарной кислоты при температуре 60°С, гидромодуле 1:13 в течение 25 мин при интенсивном перемешивании. После отделения твердой фазы от жидкой центрифугированием осадок подвергали повторной обработке раствором янтарной кислоты в тех же режимах. После четырехкратного повторения данной операции полученную белковую пасту трижды промывали водой до полного удаления янтарной кислоты. Сушку полученного белкового концентрата проводили при 50°С до влажности 5%.Example 3. As a raw material selected sunflower seeds of the Cruise variety. After grinding, degreasing, drying and regrinding, the resulting protein flour was treated with a 5% aqueous solution of succinic acid at a temperature of 60 ° C, a water module of 1:13 for 25 minutes with vigorous stirring. After separation of the solid phase from the liquid by centrifugation, the precipitate was subjected to repeated treatment with a solution of succinic acid in the same modes. After repeating this operation four times, the resulting protein paste was washed three times with water until the succinic acid was completely removed. The resulting protein concentrate was dried at 50 ° C to a moisture content of 5%.
Биохимические показатели продуктов, полученных по предлагаемому способу и по способу прототипа, представлены в таблице.Biochemical parameters of the products obtained by the proposed method and the prototype method are presented in the table.
Количественное определение хлорогеновой и кофейной кислот проводили методом тонкослойной хроматографии (таблица).Chlorogenic and caffeic acids were quantified by thin layer chromatography (table).
Как показали испытания, обработка белковой муки раствором янтарной кислоты при оптимальных режимах (примеры 1, 2 и 3) способствует наиболее полному удалению фенольных веществ и получению светлых белковых концентратов.As tests have shown, the treatment of protein flour with a solution of succinic acid under optimal conditions (examples 1, 2 and 3) contributes to the most complete removal of phenolic substances and to obtain light protein concentrates.
Предложенный способ позволяет получить целевой продукт без использования токсичных или трудно отделяемых реагентов, содержащий минимум фенольных соединений и имеющий светлый цвет.The proposed method allows to obtain the target product without the use of toxic or difficult to separate reagents, containing a minimum of phenolic compounds and having a light color.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006105617/13A RU2310335C1 (en) | 2006-02-22 | 2006-02-22 | Method for production of food protein concentrate from sunflower seeds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006105617/13A RU2310335C1 (en) | 2006-02-22 | 2006-02-22 | Method for production of food protein concentrate from sunflower seeds |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2310335C1 true RU2310335C1 (en) | 2007-11-20 |
Family
ID=38959228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006105617/13A RU2310335C1 (en) | 2006-02-22 | 2006-02-22 | Method for production of food protein concentrate from sunflower seeds |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2310335C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2379941C1 (en) * | 2008-08-26 | 2010-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Method of production of food protein concentrate from sunflower seeds |
| CN102491898A (en) * | 2011-11-16 | 2012-06-13 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | Method for simultaneously extracting chlorogenic acid and sunflower protein from sunflower seed meals |
| RU2602841C2 (en) * | 2015-01-28 | 2016-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Раздолье - Лизинг" | Method for producing high-protein plant products, mainly, grit, from sunflower oil meal/sunflower cake and device for its implementation |
| RU2760742C1 (en) * | 2021-02-18 | 2021-11-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет пищевых производств" | Method for processing sunflower meal for the feed industry |
| RU2778324C2 (en) * | 2020-12-30 | 2022-08-17 | Общество с ограниченной ответственностью "ПК Староселье" | Method for processing sunflower meal |
| US20230148648A1 (en) * | 2020-06-19 | 2023-05-18 | Botaneco Inc. | Protein compositions produced from sunflower plant materials |
-
2006
- 2006-02-22 RU RU2006105617/13A patent/RU2310335C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ЛОБАНОВ В.Г., ШАЗЗО А.Ю., ЩЕРБАКОВ В.Г. Теоретические основы хранения и переработки семян подсолнечника. - М.: Колос, 2002, с.393-394. * |
| РУБИНА Л.В., ГОРШКОВА Л.М. и т.д. Содержание фенольных соединений в белковом изоляте. - Масложировая промышленность, 1977, №3, с.17-19. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2379941C1 (en) * | 2008-08-26 | 2010-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Method of production of food protein concentrate from sunflower seeds |
| CN102491898A (en) * | 2011-11-16 | 2012-06-13 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | Method for simultaneously extracting chlorogenic acid and sunflower protein from sunflower seed meals |
| CN102491898B (en) * | 2011-11-16 | 2014-04-09 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | Method for simultaneously extracting chlorogenic acid and sunflower protein from sunflower seed meals |
| RU2602841C2 (en) * | 2015-01-28 | 2016-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Раздолье - Лизинг" | Method for producing high-protein plant products, mainly, grit, from sunflower oil meal/sunflower cake and device for its implementation |
| US20230148648A1 (en) * | 2020-06-19 | 2023-05-18 | Botaneco Inc. | Protein compositions produced from sunflower plant materials |
| RU2778324C2 (en) * | 2020-12-30 | 2022-08-17 | Общество с ограниченной ответственностью "ПК Староселье" | Method for processing sunflower meal |
| RU2760742C1 (en) * | 2021-02-18 | 2021-11-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет пищевых производств" | Method for processing sunflower meal for the feed industry |
| RU2822359C1 (en) * | 2023-08-14 | 2024-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "СТЕПЬ-Инвестиции" | Method of producing sunflower protein concentrate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2340203C1 (en) | Method of manufacturing food protein isolate from sunflower extraction cake | |
| DE60123415T2 (en) | FRACTIONATION AND TREATMENT OF OIL SEED MILK | |
| DE2032490A1 (en) | Process for the fractionation of oleaginous seeds | |
| RU2002130575A (en) | FRACTIONATION AND PROCESSING OF FODDER FLOUR FROM OIL SEEDS | |
| AU738948B2 (en) | Method of treating and processing alkaloid-,oil-and protein-containing lupine seeds | |
| JP2022507501A (en) | A method for producing a protein preparation from sunflower seeds and the protein preparation produced thereby. | |
| JPH0156743B2 (en) | ||
| RU2310335C1 (en) | Method for production of food protein concentrate from sunflower seeds | |
| FI127267B (en) | Process for separating proteins from biomass materials | |
| RU2409291C1 (en) | Method for production of water-soluble polypeptide complex of salmon fishes liver | |
| DE2500200B2 (en) | ||
| RU2437552C1 (en) | Method for production of protein from flax seeds cake | |
| RU2379941C1 (en) | Method of production of food protein concentrate from sunflower seeds | |
| WO2000010403A2 (en) | Method for producing food proteins from vegetal raw materials | |
| JP2004026767A (en) | Method for producing phospholipids derived from seafood | |
| RU2613294C1 (en) | Method for producing melanin from sunflower husks | |
| RU2218811C2 (en) | Method for producing of protein concentrate from sunflower oil cake | |
| DE1492959B2 (en) | Process for obtaining degradation products from proteins | |
| WO2001060182A1 (en) | Enzymatic processing of biomass to produce edible products | |
| Baraniak et al. | Antioxidative properties of chloroplast concentrates obtained by various methods from lucerne juice | |
| SU1692504A1 (en) | Method for protein isolate preparation from sunflower seeds ground oil-cake | |
| RU2754780C2 (en) | Valuable product and method for obtaining a phase of valuable material | |
| RU2657499C1 (en) | Process for obtaining melanin from sunflower husks | |
| RU2781627C1 (en) | Method for obtaining gelatin from cod skin | |
| RU2134991C1 (en) | Method of plant protein preparing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080223 |