Производство белковых продуктов из масличных семян - Щербаков В.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Поэтому преимущественное использование в пищевой технологии получили обезвоженные белковые продукты — высушенные протеинаты, имеющие промышленное название "изоляты белка". Известно, что вода, содержащаяся в пищевых продуктах, в зависимости от величины энергии связи представлена четырьмя убывающими по величине энергии формами: химически связанная, адсорбционно связанная, капиллярно связанная и осмотически удерживаемая.
Химически связанная вода обладает наиболее высокой энергией связи с материалом, достигающей (8^-10) 1010 эрг/моль. Эта вода связана в виде гидроксильных групп ионной валентной или координационной связью в результате химической реакции. Удаление химически связанной воды происходит лишь при прокаливании. Адсорбционно связанная вода удерживается силовым полем на внешней и внутренней поверхностях мицелл коллоидного вещества, т. е. частиц, окруженных сольватным слоем, а иногда и двойным слоем ионов, определяющим заряд мицеллы. Различают адсорбцию физическую и химическую. При физической адсорбции адсорбированные молекулы сохраняют свою химическую индивидуальность. Химическая адсорбция, как хемосорбция, является результатом проявления химических сил взаимодействия. При хемосорбции адсорбируемая молекула получает от поверхности адсорбента или передает ей электрон или расщепляется на атомы, каждый из которых самостоятельно связывается с поверхностью, или, наконец, вступает с веществом адсорбента в такую связь, при которой приобретает общие электроны с одной или несколькими частицами, составляющими поверхность. Капиллярно связанная влага представляет собой сорбционно связанный полимолекулярный слой воды у
стенок капилляра. Сорб земные и другие свойства стенок капилляра в результате совокупности физических и химических взаимодействий между водой, капиллярном раствором и материалом стенок капилляров изменяются во времен 1.
Осмотически удержива я влага проявляется тогда, когда в соприкосновение приходят два ; ..створа разной концентрации, разделенные полупроницаемой мембраной, препятствующей прохождению частиц растворенного вещества и свободно пропускающей молекулы раство рителя. Помимо части воды, удерживаемой различными формами связи, часть ее может находиться на поверхности продукта, не смешиваясь и не реагируя с компонентами поверхности. Только такую воду можно считать свободной.
Исходя из представлений о физико-химической структуре для белковых суспензий можно предполагать наличие воды в свободном состоянии и наличие воды, удерживаемой всеми формами связи, за исключением осмотически удерживаемой.
Обезвоживание белковой суспензии должно минимально влиять на денатурационные изменения конечной продукции, обусловливающие пищевые и технологические качества белковых изолятов. Поэтому идеальным способом обезвоживания можно было бы считать сублимационную лиофильную сушку при отрицательных температурах под глубоким разрежением. Однако из-за низкой производительности, обусловленной высокой влажностью белковой пасты, себестоимость процесса делает его низкорентабельным.
Для быстрого и эффективного обезвоживания белковых паст более приемлемыми являются тепловые методы сушки. Из известных способов сушки: конвективных (высушиваемый материал обтекается потоком сушильного агента), контактных (высушиваемый материал непосредственно контактирует с нагреваемой поверхностью), высокочастотных, или микроволновых (под действием электрического поля высокой и сверхвысокой частоты — 0,3—20 кГц), радиационных (под действием инфракрасного излучения), преимущественное распространение в промышленном производстве белковых изолятов получили первые. В стадии исследований находят применение микроволновая сушка токами сверхвысокой частоты и лиофильная сушка [8]. В отличие от других типов конвективных сушильных аппаратов (камерных, барабанных, туннельных) для сушки белковой пасты наиболее распространенными являются распылительные и пневматические с псевдоожиженным слоем. Температура сушильного агента существенно влияет на денатурационные и деструкционные изменения белков. Де-струкционные изменения, начинающиеся при температурах выше 100°С (см. рис. 8), связаны с разрушением макромолекул. На первом этапе могут отщепляться функциональные группы с образованием таких летучих продуктов, как аммиак, сероводород, фосфористый водород.
диоксид углерода и др. При длительном гидротермическом воздействии белки гидролизуются с расщеплением пептидных связей. При этом происходит деполимеризация белковой молекулы с образованием водорастворимых азотистых веществ небелкового характера. Эти прев ращения существенно влияют на основные характеристики белков Схема изменений некоторых свойств белка под действием темпе ратур выше 100°С, составленная Сайо К [98], приведена в табл. 30 Изучение качества пищевого подсолнечного белка при высуши вании белковой пасты (начальная влажность 86—88%) в распылитель ной сушилке РМ-2 с пневматической распылительной форсункой пока зало существенное влияние температуры теплоносителя на раствори мость, цветность и аминокислотный состав белкового изолята [6].
