Производство белковых продуктов из масличных семян - Щербаков В.Г.
Скачать (прямая ссылка):
При индивидуальных режимах экстракции для различного сырья существуют общие закономерности этого процесса, характерные для экстракции разных растительных белков.
Белки экстрагируют из обезжиренных семян диспергирующим агентом, который может быть водой, раствором солей щелочей или кислот или каким-либо органическим растворителем. Выбор типа растворителя определяется фракционным составом белков, характерных для того или иного сырья. Растворитель должен обеспечивать максимальное или оптимальное извлечение важнейших белковых фракций, типичных для используемого сырья.
Для белков масличных семян характерно наибольшее количество глобулиновой и глютелиновой фракций при весьма незначительном содержании проламинов [46]. В большинстве случаев целесообразнее использовать для экстракции раствор щелочи, ибо он может обеспечить максимальное извлечение основной массы белка из сырья. Если ставится такая задача и кормовая ценность небелкового остатка не принимается во внимание, то предпочтение следует отдать растворителю щелочной природы. Но при этом не учитывается изменение химического состава белков под действием щелочи, что будет отмечено ниже.
Нейтральные растворители (растворы солей) обеспечивают извлечение альбуминовой и глобулиновой фракций белков, оставляя глю-телиновую фракцию в остатке шрота. Это позволяет использовать нерастворимые остатки шрота для кормовых целей, так как после экстракции остается достаточное количество белков. Однако, как было отмечено, выход пищевого белка уменьшается. Водные растворы других солей, например фосфатов натрия, экстрагируют из шротов подсолнечника гораздо меньше белка, чем раствор хлорида натрия, и степень экстракции при этом снижается с увеличением концентрации.
Водный раствор сульфита натрия экстрагирует больше азота при низких концентрациях, чем при высоких, когда степень экстракции резко падает, но если pH поддерживать на уровне 7, то эффект оказывается не столь заметен. Образующийся при высоких температурах сульфат натрия отрицательно влияет на растворимость белков семян подсолнечника. В случае ацетата натрия наблюдается небольшое увеличение степени экстракции с повышением температуры, концентрации соли в растворе, однако водный раствор этой соли является плохим растворителем белка.
На экстракцию белка положительно влияют восстановительные агенты. Они существенно повышают степень экстракции белка, препятствуя образованию дисульфидных связей. В то же время исследование соединений, восстанавливающих и расщепляющих дисульфидные связи, показали, что восстанавливающие агенты практически никак не влияют на процесс экстракции, а в некоторых случаях экстракция в присутствии восстановителя даже снижается [ВО].
Растворитель не должен существенно изменять химический состав белков. Предпочтение может быть отдано более нейтральному растворителю. Это предпочтение может быть значительным, если ставится задача получить изолят белка повышенной биологической ценности. Так, по методу компании "Юнивелер" белок бобов сои растворяют в подкисленном растворе (pH 5) соли (0,5 М хлористого натрия), а затем осаждают и разбавляют водой (цит. по [40]). В этом случае получают изолят белка повышенной биологической ценности, поскольку процесс его производства не сопровождается разрушением части аминокислот, как это происходит в щелочных растворах белка при обычных способах получения изолятов. Изменения при щелочной экстракции в химическом составе белков не ограничиваются, как предполагалось ранее, только образованием токсичного лизиноаланина.
При щелочной обработке в белках происходит ряд значительных изменений, таких, как гидролиз, разрушение боковых цепей аминокислот и образование новых аминокислот, рацемизация аминокислот, образование мостиковых связей и др.
Щелочной гидролиз сопровождается образованием низкомолекулярных пептидов, амидорадикалов аспарагина и глютамина. Гидролиз вызывает изменения физических характеристик. Это сопровождается также реакциями, которые изменяют строение продукта и могут приводить к образованию аномальных нежелательных веществ. Установлено, что образующиеся аномальные вещества могут быть токсичными*. Токсичный лизиноаланин может образоваться вследствие реакций меж-
‘Рикимару р. Спорные моменты щелочной обработки белка. — Бюллетень лабораторных исследований продуктов питания. Университет г. Киото, 1981, № 44, цикл 283, с. 34—37 (нпонск.).
ду боковыми цепочками аминокислот. Скорость образования лизиноала-нина возрастает с увеличением концентрации щелочи и меньше зависит от концентрации белка и времени реакции. Образование лизиноаланина не приводит к полимеризации белка. В присутствии 0,2 н. NaOH уже при температуре 30°С происходит также образование орнитина. Рацемизация аминокислот, происходящая под действием щелочи, приводит к заметным уменьшениям атакуемости белков под действием про-теаз. Образование мостиковых связей и расщепление аминокислот в присутствии липидов и углеводов приводят к появлению различных продуктов неустановленного строения.
