Производство белковых продуктов из масличных семян - Щербаков В.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Более перспективным является использование противоточных экстракторов, позволяющих снизить гидромодуль процесса экстракции. Экстрактор такого типа предназначен для проведения процесса (экстракция, сорбция) с интенсивным массообменом между твердой фазой повышенной степени измельчения и жидкостью при малой или меняющейся по ходу процесса разности плотностей фаз. Конструкция позволяет останавливать экстрактор и делать перерывы без его разгрузки, дает возможность повысить степень извлечения ценных веществ из мезги на 10—30%. Производительность такого экстрактора в 3 раза выше производительности экстрактора периодического действия, а конструкция более надежна и долговечна [34].
Однако данные по использованию экстрактора такого типа для извлечения белков пока отсутствуют.
Для дозирования могут быть использованы элеваторные весы ДХМ-150 92-го класса точности с пределами дозирования 60—150 кг.
Приемные емкости для растворов соляной кислоты, гидроксида нат- / рия, хлористого натрия изготовлены из стали и имеют соответственно кислото- или щелочеустойчивое покрытие.
Для указанных растворов могут быть использованы сборники горизонтального или вертикального типа, со стеклоэмалевым покрытием типа ССЭН, имеющие различную вместимость. Основные данные некоторых из них приведены в табл. 23.
Сборники предназначены для приемки и хранения агрессивных продуктов, а также для проведения физико-химических процессов, не требующих перемешивания. Сборники имеют люк, штуцера (входные и выходные) для контрольно-измерительных приборов и нижнего слива. Они снабжены системой для передавливания жидкости сжатым воздухом.
ВЫДЕЛЕНИЕ БЕЛКОВ ИЗ РАСТВОРОВ
Полученные экстракцией из муки или шротов семян одним из растворителей белки находятся в растворе, содержащем во взвешенном и растворимом состоянии сопутствующие вещества (остатки плодовых и семенных оболочек, частично нерастворившиеся белковые вещества алейроновых з?рен и других структур клетки, неразрушенные клетки и обрывки стенок клеток, углеводы, минеральные вещества и т. п.). Процесс выделения белков из растворов включает ряд операций: отделение нерастворившихся веществ, осветление раствора, снижение растворимости белков в растворителе, отделение образовавшейся суспензии нерастворимого белка от сыворотки, промывки или нейтрализации отделенного белка. Отделение нерастворившихся веществ из водного, солевого или щелочного экстракта и последующее осветление производятся центрифугированием. Выделение белка из отцентри-фугированного осветленного экстракта может осуществляться различными путями: нагревом его в случае снижения растворимости белка при денатурации; насыщением раствора спиртом или ацетоном, солями; подбором pH, соответствующего изоэлектрическому состоянию белков. В практике производства белковых изолятов преимущественно используется последний прием.
Как известно, наличие заряда у белковой молекулы является первым важным фактором устойчивости белкового раствора, т. е. способности длительное время не разделяться на растворитель и растворенное вещество. Это возможно при наличии одинаковых зарядов белковых молекул, находящихся в растворе, что делает невозможным образование нерастворимых агрегатов ввиду отталкивания молекул одна от другой. В изоэлектрической точке белки электронейтральны. Между соседними молекулами белка отсутствует электростатическое отталкивание. Отдельные молекулы соединяются, образуя крупные
агрегаты, которые не способны удерживаться в растворе и выпадают в осадок. Некоторые белки практически нерастворимы при значениях pH, соответствующих их изоэлектрическим точкам.
Для анионов белков изоэлектрическая точка достигается подкис-лением раствора. Это видно из схемы перехода аниона белка в изо-электрическое состояние с нулевым зарядом.
NH3+
COO'
coo-
+ н+-
NH3+
COO'
соон
Избыток кислоты (более низкое значение pH) может изменить не только величину, но и знак заряда белковой молекулы.
NH3+
COO'
COO’
+ 2Н*
nh;
соон
соон
Аналогичные превращения могут происходить с катионами белков в щелочной среде.
Агрегацйи белковых молекул, приводящей к снижению растворимости, способствует также разрушение гидратной оболочки вокруг белковой молекулы. Гидратная оболочка обусловлена ориентированными диполями воды вокруг ионизированных полярных групп белка — SH, - ОН и др. При наличии нулевого заряда белка гидратная оболочка разрушается, так как взаимодействия диполей воды с электронейтраль-ной белковой молекулой, естественно, быть не может.
Способность белков снижать растворимость при достижении электронейтральности молекул используется при изоэлектрическом осаждении. Известно, что для белков, извлеченных различными растворителями, изоэлектрические точки различны, что обусловливает их фракционирование (рис. 17). В производственной практике изоэлектри-ческое осаждение белков проводят из солевых экстрактов шрота подсолнечника при pH 4, из щелочных — для белков подсолнечника при pH 3,5—4,5, для белков сои при pH 4,5—4,6, для белков хлопчатника при pH 4—4,5, для белков арахиса при pH 4,8—5. Более точное значение pH обусловлено состоянием белкового комплекса в экстрагируемом шроте, величиной гидромодуля процесса экстракции, концентрацией растворителя и др.
