[go: up one dir, main page]

RU2767364C1 - Способ переработки подсолнечного шрота - Google Patents

Способ переработки подсолнечного шрота Download PDF

Info

Publication number
RU2767364C1
RU2767364C1 RU2021102211A RU2021102211A RU2767364C1 RU 2767364 C1 RU2767364 C1 RU 2767364C1 RU 2021102211 A RU2021102211 A RU 2021102211A RU 2021102211 A RU2021102211 A RU 2021102211A RU 2767364 C1 RU2767364 C1 RU 2767364C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protein
extract
suspension
meal
stage
Prior art date
Application number
RU2021102211A
Other languages
English (en)
Inventor
Ирина Викторовна Герман
Original Assignee
Ирина Викторовна Герман
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ирина Викторовна Герман filed Critical Ирина Викторовна Герман
Priority to RU2021102211A priority Critical patent/RU2767364C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2767364C1 publication Critical patent/RU2767364C1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/14Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from leguminous or other vegetable seeds; from press-cake or oil-bearing seeds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/14Vegetable proteins

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Способ переработки подсолнечного шрота осуществляют следующим образом. Выделяют белок и углеводы из шрота путем введения в суспензию, приготовленную из смеси шрота с водой в соотношении 1:10-20, водного раствора щелочи 5-20 % концентрации до установления показателя кислотности суспензии в интервале 8,5-11 рН. Вводят в суспензию сульфит натрия в количестве, равном 5-10 % относительно массы шрота, выдерживают суспензию в течение 45-60 мин при температуре 45-60°С. Вводят в суспензию перекись водорода с концентрацией не ниже 37 % и выдерживают после введения перекиси 45-90 мин при температуре 45-60°С при постоянном перемешивании. Очищают суспензию от взвешенных частиц последовательно, используя для предварительной очистки, по меньшей мере, одну декантерную центрифугу (декантер). В результате очистки образуются две фазы - жидкая (экстракт) и твердая, представляющая собой низкобелковые волокна (НБВ). После отделения на декантере твердую фазу - влажные НБВ направляют на сушку и гранулирование, а жидкую фазу - экстракт для окончательной очистки на высокоскоростной сепаратор. Извлекают растворенный в очищенном экстракте белок последовательно в два этапа: на первом в экстракт вносят раствор соляной либо лимонной кислоты до установления показателя кислотности экстракта в интервале 3,5-5 рН. Часть растворенного белка выпадает в отсадок, затем при разделении экстракта сыворотку, образовавшуюся после отделения выпавшего в осадок белка, направляют на ультрафильтрационный (УФ) мембранный модуль, на котором происходит выделение белковой фракции, не подверженной кислотному осаждению на первом этапе. Белок, выпавший в осадок, отделенный от сыворотки на первом этапе, и белок, прошедший этап ультрафильтрации, объединяют и подвергают ферментной обработке протеолитическими ферментами. Извлечение растворенных в экстракте углеводов с образованием сахаридного раствора осуществляют на обратноосмотической (ОО) фильтрационной установке, после чего сахариды подвергают концентрации с получением сахарного сиропа (СС). Предложен вариант переработки подсолнечного шрота. Группа изобретений обеспечивает расширение ассортимента оптимальных технологий производства КПБ, НБВ, СС высокого качества из побочных продуктов маслоэкстракционного производства. 2 н.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению из производственного подсолнечного шрота методом экстракции концентрата подсолнечного белка (КПБ), низкобелковых волокон (НБВ) и сахаридного сиропа (СС), используемых в следующих областях хозяйства:
- КПБ - пищевая промышленность (белковые добавки), корма для животных, птицы и рыбы;
- НБВ - энергетика (сжигание), сельское хозяйство (корма для животных);
- СС - пищевая промышленность (кондитерская промышленность, производство напитков), корма для животных.
В качестве сырья для переработки шрота по заявленной технологии используется шрот с содержанием белка 35-45% (по массе) и с остаточным содержанием жира не более 2,5%. Более высокое содержание жира может повлечь изменение качества белкового концентрата (повышение содержания жира, появление «мыльного» вкуса). Возможно использование шрота с меньшим относительным содержанием белка, однако при этом необходимо учитывать, что выход КПБ будет пропорционально ниже, а выход НБВ - выше.
Известен (RU, Описание изобретения к патенту № 2340203, МПК A23J3/14, A23J1/14, опубликовано 10.12.2008) способ получения пищевого белкового изолята из подсолнечного шрота, включающий экстракцию белка из шрота (водным раствором хлористого натрия), отделение нерастворимого осадка фильтрованием для получения экстракта, извлечение белка, разделение центрифугированием твердой и жидкой фаз и сушку твердого остатка.
Известен двухстадийный способ получения белкового изолята из производственного подсолнечного шрота (Щербаков В.Г., Горшкова Л.М., Коваленко Н.П., Рубина Л.В., Кузниченко В.Н., Раковский П.П. О качественных показателях пищевого белка подсолнечника. - «Известия ВУЗов. Пищевая технология» - 1976. - № 1. - С. 154).
В известном способе белок из подсолнечного шрота экстрагируется в несколько стадий (сначала водным раствором хлористого натрия, а затем гидроксидом натрия), что дает большие потери белка в процессе использования нескольких экстрагентов в связи с многоступенчатостью процесса и требует использования большого количества технологических растворов. Кроме того, полученный белок обладает высоким содержанием фенольных соединений, затемняющих его цвет, а повышенное содержание хлора существенно ограничивает применение стандартного изготовленного из нержавеющей стали промышленного оборудования по причине активной коррозии нержавеющей стали при высоких концентрациях свободного хлора.
Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента экономичных (оптимальных) технологий производства КПБ, НБВ, СС высокого качества из побочных продуктов маслоэкстракционного производства.
Технический результат изобретения состоит в реализации технологичного и экономичного способа переработки подсолнечного шрота, характеризующегося тем, что выделение белка и углеводов из шрота осуществляют путем введения в суспензию, приготовленную из смеси шрота с водой в соотношении 1: 10-20, водного раствора щелочи 5-20% концентрации до установления показателя кислотности суспензии в интервале 8,5-11 рН с последующим введением в суспензию сульфита натрия в количестве равном 5-10% относительно массы шрота, выдержкой суспензии в течение 45-60 минут при температуре 45-60°С; последующим введением в суспензию перекиси водорода с концентрацией не ниже 37% и выдержкой после введения перекиси 45-90 минут при температуре 45-60° при постоянном перемешивании. В результате чего большинство белков и углеводов выделяется в раствор, но при этом не происходит окрашивания раствора экстракта в ярко зеленый цвет. Экстракт имеет цвет от белого до светло-коричневого. Очистку экстракта от взвешенных частиц осуществляют в два этапа, используя для предварительной очистки, по меньшей мере, одну декантерную центрифугу (декантер), после чего твердую фазу направляют на сушку и гранулирование, а жидкую фазу для окончательной очистки - на высокоскоростной сепаратор.
Извлечение растворенного в очищенном экстракте белка производят последовательно в два этапа. На первом этапе в экстракт вносится раствор соляной либо лимонной кислоты до установления показателя кислотности экстракта в интервале 3,5-5 рН. В результате чего часть белков, содержащихся в экстракте, переходит в нерастворимое состояние (выпадает в осадок) и отделяется с использованием последовательно декантерной центрифуги, затем высокоскоростного сепаратора. На втором этапе разделения экстракта сыворотка, образовавшаяся после отделения нерастворимого белка, выпадавшего в осадок, направляется на ультрафильтрационный (УФ) мембранный модуль; на котором происходит выделение белковой фракции не подверженной кислотному осаждению на первом этапе. Обе белковые фракции после первого и второго этапов объединяются и подвергаются ферментной обработке протеолитическими ферментами с целью снижения вязкости перед проведением этапом сушки КПБ.
Извлечение растворенного белка по описанному методу возможно и без использования УФ мембранного модуля в один этап с помощью растворов соляной либо лимонной кислот. Второй этап извлечения позволяет увеличить количественный выход КПБ, но не влияет на технологический процесс в целом.
Извлечение растворенных в экстракте углеводов, с образованием сахаридного раствора осуществляют на обратноосмотической (ОО) фильтрационной установке, после чего сахариды подвергают концентрации с получением сахарного сиропа.
Перед экстракцией для интенсификации процесса производят очищение шрота путем удаления из него с помощью металлодетектора и/или вибрационных сит посторонних примесей.
Увеличение количества воды на одну часть шрота при приготовлении суспензии определяется возрастанием с одной стороны выходом белка и Сахаров, а с другой -расходов на эксплуатацию и инвестиции на оборудование.
В качестве водного раствора щелочи возможно использование, например NaOH (каустик, гидроксид натрия) или KOH. Предпочтительный выбор NaOH или KOH обусловлен тем, что данные щелочи а) являются сильными (при требуемом меньшем количестве щелочи продукт чище), б) производятся промышленно, в) относительно недороги.
Рекомендуемое время выдержки суспензии в указанном диапазоне температур после добавления в нее экстрагента составляет 45-120 минут (экстракция стабильно повышается до времени выдержки 30-40 мин, потом растет очень медленно). При данных условиях большинство белков и углеводов выделяется в раствор. Выше указанных правых значений интервалов кислотности и температуры начинается денатурация белка.
Для повышения выхода экстракта на этапе очистки его от взвешенных частиц может быть использована дополнительная декантерная центрифуга, куда направляют смешанную с водой твердую фазу после первой декантерной центрифуги. При этом твердая фаза после второй декантерной центрифуги, как и после первой, направляется на сушку и гранулирование, а на высокоскоростной сепаратор подается смесь экстрактов после первой и второй декантерных центрифуг. Сушку твердой фазы осуществляют, как правило, на дисковой сушилке, а для гранулирования используют экструдер.
На этапе очистки экстракта от взвешенных частиц возможно применение и иного, нежели декантерная центрифуга, центробежного оборудования, например саморазгружающихся высокоскоростных сепараторов. Однако декантеры дешевле и надежнее. Количество применяемых декантеров зависит от их производительности и типа.
Предлагаемая двухэтапная последовательная очистка экстракта с помощью декантерной центрифуги, а затем высокоскоростного сепаратора является наиболее технологичной и экономичной, так как она обеспечивает:
- переработку большого количества взвесей на входе в декантер,
- высокую чистоту экстракта на выходе из сепаратора,
- относительно низкие инвестиции.
Поры используемой для извлечения растворенного в экстракте белка УФ мембраны должны быть подобраны таким образом, чтобы пропускать воду и растворенные углеводороды и не пропускать молекулы белка. В результате, белок концентрируется над поверхностью мембраны, а вода и растворенные углеводы проходят через мембрану.
Для упаковки сухого КПБ после распылительной сушки целесообразно использовать полуавтоматическую упаковочную линию.
Одновременно с извлечением растворенных в экстракте углеводов на ОО фильтрационной установке (мембрана) осуществляется регенерация воды. Поры ОО фильтрационной установки подобраны таким образом, что пропускают только воду, а растворенные углеводы и другие сухие вещества, концентрируется над поверхностью мембраны, образуя сахаридный раствор. Очищенная же вода, прошедшая через ОО мембрану, возвращается на производство. Объем регенерированной воды может составлять до 80% от общего потребления воды для технологических целей.
Результатом предложенного метода является получение концентрата подсолнечного белка от белого до светло-коричневого цвета с содержанием протеина в пересчете на абсолютно сухое вещество 75-90%, низкобелковых волокон и сахарного сиропа.

Claims (2)

1. Способ переработки подсолнечного шрота, характеризующийся тем, что выделение белка и углеводов из шрота осуществляют путем введения в суспензию, приготовленную из смеси шрота с водой в соотношении 1:10-20, водного раствора щелочи 5-20 % концентрации до установления показателя кислотности суспензии в интервале 8,5-11 рН с последующим введением в суспензию сульфита натрия в количестве, равном 5-10 % относительно массы шрота, выдержкой суспензии в течение 45-60 мин при температуре 45-60°С; последующим введением в суспензию перекиси водорода с концентрацией не ниже 37 % и выдержкой после введения перекиси 45-90 мин при температуре 45-60°С при постоянном перемешивании; очистку суспензии от взвешенных частиц осуществляют последовательно, используя для предварительной очистки, по меньшей мере, одну декантерную центрифугу (декантер), при этом в результате очистки образуются две фазы - жидкая (экстракт) и твердая, представляющая собой низкобелковые волокна (НБВ), а после отделения на декантере твердую фазу – влажные НБВ направляют на сушку и гранулирование, а жидкую фазу – экстракт для окончательной очистки на высокоскоростной сепаратор; извлечение растворенного в очищенном экстракте белка производят последовательно в два этапа: на первом в экстракт вносится раствор соляной либо лимонной кислоты до установления показателя кислотности экстракта в интервале 3,5-5 рН, при этом часть растворенного белка выпадает в осадок, затем при разделении экстракта сыворотка, образовавшаяся после отделения выпавшего в осадок белка, направляется на ультрафильтрационный (УФ) мембранный модуль, на котором происходит выделение белковой фракции, не подверженной кислотному осаждению на первом этапе, белок, выпавший в осадок, отделенный от сыворотки на первом этапе, и белок, прошедший этап ультрафильтрации, объединяются и подвергаются ферментной обработке протеолитическими ферментами, а извлечение растворенных в экстракте углеводов с образованием сахаридного раствора осуществляют на обратноосмотической (ОО) фильтрационной установке, после чего сахариды подвергают концентрации с получением сахарного сиропа (СС).
2. Способ переработки подсолнечного шрота, характеризующийся тем, что выделение белка и углеводов из шрота осуществляют путем введения в суспензию, приготовленную из смеси шрота с водой в соотношении 1:10-20, водного раствора щелочи 5-20 % концентрации до установления показателя кислотности суспензии в интервале 8,5-11 рН с последующим введением в суспензию сульфита натрия в количестве, равном 5-10 % относительно массы шрота, выдержкой суспензии в течение 45-60 мин при температуре 45-60°С, с последующим введением в суспензию перекиси водорода с концентрацией не ниже 37 % и выдержкой после введения перекиси 45-90 мин при температуре 45-60°С при постоянном перемешивании; очистку суспензии от взвешенных частиц осуществляют последовательно, используя для предварительной очистки, по меньшей мере, одну декантерную центрифугу (декантер), при этом в результате очистки образуются две фазы – жидкая (экстракт) и твердая, представляющая собой низкобелковые волокна (НБВ), а после отделения на декантере твердую фазу – влажные НБВ направляют на сушку и гранулирование, а жидкую фазу – экстракт для окончательной очистки – на высокоскоростной сепаратор; извлечение растворенного в очищенном экстракте белка, где в экстракт вносят раствор соляной либо лимонной кислоты до установления показателя кислотности экстракта в интервале 3,5-5 рН, при этом часть растворенного белка выпадает в осадок, затем при разделении экстракта сыворотка, образовавшаяся после отделения нерастворимого белка, направляется напрямую на обратноосмотическую фильтрационную установку (ОО), белок, выпавший в осадок, отделенный от сыворотки, и белок, прошедший этап ОО, объединяются и подвергаются ферментной обработке протеолитическими ферментами, а извлечение растворенных в экстракте углеводов с образованием сахаридного раствора осуществляют на обратноосмотической фильтрационной установке, после чего сахариды подвергают концентрации с получением сахарного сиропа.
RU2021102211A 2021-02-01 2021-02-01 Способ переработки подсолнечного шрота RU2767364C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021102211A RU2767364C1 (ru) 2021-02-01 2021-02-01 Способ переработки подсолнечного шрота

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021102211A RU2767364C1 (ru) 2021-02-01 2021-02-01 Способ переработки подсолнечного шрота

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2767364C1 true RU2767364C1 (ru) 2022-03-17

Family

ID=80737008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021102211A RU2767364C1 (ru) 2021-02-01 2021-02-01 Способ переработки подсолнечного шрота

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2767364C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202023104424U1 (de) 2022-08-05 2023-11-30 Cereal Docks S.P.A. Heller Proteininhaltsstoff aus Sonnenblumen
RU2814254C1 (ru) * 2023-10-30 2024-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Линия комплексной переработки жмыхов масличных культур

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2295250C2 (ru) * 2001-10-04 2007-03-20 Биовелоп Интернэшнл Б.В. Способ фракционирования жмыха и измельченного жмыха масличных семян
RU2340203C1 (ru) * 2007-07-02 2008-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") Способ получения пищевого белкового изолята из подсолнечного шрота
RU2538147C1 (ru) * 2013-09-23 2015-01-10 Александр Иванович ГЕРМАН Способ переработки подсолнечного или рапсового шрота (варианты)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2295250C2 (ru) * 2001-10-04 2007-03-20 Биовелоп Интернэшнл Б.В. Способ фракционирования жмыха и измельченного жмыха масличных семян
RU2340203C1 (ru) * 2007-07-02 2008-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") Способ получения пищевого белкового изолята из подсолнечного шрота
RU2538147C1 (ru) * 2013-09-23 2015-01-10 Александр Иванович ГЕРМАН Способ переработки подсолнечного или рапсового шрота (варианты)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Краснодар. Кубанский государственный технологический университет, 2009, с. 45-48. *
ШИРОКОРЯДОВА О.В. и др., Подсолнечный шрот - экономически перспективное сырье для производства пищевых белково-углеводных продуктов. Известия ВУЗов. Пищевая технология N 5-6. *
ШИРОКОРЯДОВА О.В. и др., Подсолнечный шрот - экономически перспективное сырье для производства пищевых белково-углеводных продуктов. Известия ВУЗов. Пищевая технология N 5-6. Краснодар. Кубанский государственный технологический университет, 2009, с. 45-48. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202023104424U1 (de) 2022-08-05 2023-11-30 Cereal Docks S.P.A. Heller Proteininhaltsstoff aus Sonnenblumen
IT202200016812A1 (it) 2022-08-05 2024-02-05 Cereal Docks S P A Metodo per la produzione di un ingrediente proteico chiaro da girasole
EP4324331A1 (en) 2022-08-05 2024-02-21 Cereal Docks S.p.A. Method to produce a clear protein ingredient from sunflowerseeds
RU2814254C1 (ru) * 2023-10-30 2024-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Линия комплексной переработки жмыхов масличных культур

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12473330B2 (en) Method for fractionating soluble fractions of peas, fraction thus obtained and upgrade thereof
RU2363234C2 (ru) Способы выделения белка, направленные на снижение содержания фитиновой кислоты
AU2003246327B2 (en) Process for extracting the components of pea flour
US5773076A (en) Process for recovery of insoluble protein from steep water
UA128239C2 (uk) Діафільтрація
EA024503B1 (ru) Способ получения инулинсодержащего раствора, инулина, фруктоолигосахаридов
US6648978B2 (en) Membrane filtration for thickening and starch washing in corn wet milling
CN107847891B (zh) 从农产品中提取皂苷的方法
RU2767364C1 (ru) Способ переработки подсолнечного шрота
US6375751B2 (en) Process for production of purified cane juice for sugar manufacture
US2517601A (en) Crystallization of glutamic acid derived from hydrolysates
RU2538147C1 (ru) Способ переработки подсолнечного или рапсового шрота (варианты)
FI86641C (fi) Foerfarande foer framstaellning av staerkelse och gluten fraon saed.
CN114181988B (zh) 一种南极磷虾肉蛋白肽及其制备方法
US3402165A (en) Method for processing oil mill residues to recover highly purified protein
SU1741730A1 (ru) Способ получени белка из растительного сырь
RU2798564C1 (ru) Способ получения пектина из отходов сахарного производства
SU1449589A1 (ru) Способ получени сока в свеклосахарном производстве
RU2593479C1 (ru) Способ получения пектина
RU2111973C1 (ru) Способ получения пектина
SU1392104A1 (ru) Способ получени сиропа лактолактулозы
US2803567A (en) Isolation of araban from sugar beet pulp
SU704987A1 (ru) Способ очистки диффузионного сока
RU2821584C1 (ru) Способ получения растительного белка из жмыха льна
US9765410B2 (en) Process for purifying beet juice