Работа 10. Получение концентрата белка из соевых бобов

Растущие потребности рынка в животном белке вынуждают исследователей находить альтернативные источники его получения. Возросший на сегодняшний день спрос на сою объясняется уникальным химическим составом ее бобов, показавшим эквивалентность по питательности белкам животного происхождения. Поэтому широкую популярность находят методы выделения и концентрирования белка сои. В промышленных технологиях выделения соевых белков существуют свои «ноу-хау». Количество комбинаций способов выработки различных продуктов безгранично. Источником ценного белкового продукта служит соевый шрот, с предварительно извлеченными из него веществами липидной природы. Продукты на его основе можно разделить на три основные группы, которые различаются по содержанию сырого протеина: обезжиренная соевая мука и крупа, изоляты и концентраты белка. Изоляты, поступающие на рынок, выделяют экстракцией водным раствором щелочи, осаждением и нейтрализацией, проводимыми при заданных значениях рН. Известны три основных способа промышленного получения концентратов из сои. Все они предусматривают извлечение из обезжиренных соевых семян в виде лепестка, муки или крупы безазотистых экстрактивных веществ сои (растворимых углеводов, органических кислот, низкомолекулярных соединений), при этом основные фракции белков остаются в нерастворимом состоянии.

В настоящее время на мировом рынке соя занимает лидирующее положение в качестве сырьевого источника пищевых белков. Проведены широкие исследования соевых белков, показавшие их эквивалентность по питательным белкам животного происхождения.

Цель работы: Исследование процесса получения белкового концентрата из соевых бобов, ознакомление с экстракционными методами извлечения жиров и углеводов из растительного сырья.

Ход работы

Работа осуществляется с соевыми бобами, которые предварительно тщательно измельчаются перетиранием в ступке. Гомогенная масса анализируется на содержание сухих веществ, сырого протеина, общей клетчатки, целлюлозы, а также определяется NSI (индекс растворимости азота) в соответствии с методами, описанными в Приложении 1.

Затем проводят экстракционное извлечение липидов. Для чего помещают 10 г перетертой массы соевых бобов в колбу на 250 мл, присоединенную к обратному холодильнику. Экстракцию осуществляют 90 мл смеси этанол – хлороформ в соотношении 1 к 2, гексаном или бензином при кипении в течение 1 ч. После окончания экстракции осадок отфильтровывают и высушивают при 60÷70^оС, взвешивают и определяют содержание сухих веществ, сырого протеина и NSI (индекс растворимости азота).

На следующем этапе работы обезжиренная масса сои подвергается извлечению углеводов, для чего 5 г пробы смешивают с 70% водным раствором этанола до содержания сухих веществ 14,5%. Экстракцию проводят аналогично извлечению жиров при 60^оС в течение 1 ч. Затем осадок отделяют фильтрацией, высушивают при 60^оС, взвешивают и анализируют на содержание сухих веществ, сырого протеина, общей клетчатки, целлюлозы, а также определяют NSI (индекс растворимости азота). Измеряют объем фильтрата и анализируют на содержание общих углеводов (фенол-серным методом), редуцирующих углеводов (методом Бертрана – Шорля), содержание сырого протеина. Растворитель регенерируют перегонкой.

Примечание

1. При определении целлюлозы для ускорения работы можно проводить сливы отработанной азотно-спиртовой смеси через «промежуточный» стеклянный фильтр, а фильтр с постоянной массой используют для окончательного фильтрования целлюлозы. При этом необходимо следить за тщательным смыванием субстрата из «промежуточного» фильтра обратно в колбу.

2. При приготовлении азотно-спиртовой смеси необходимо соблюдать максимальную осторожность. Смесь следует готовить в вытяжном шкафу. Осторожно при перемешивании вливают азотную кислоту в спирт (этанол). Приготовленную смесь переливают в бутыль с притертой пробкой. Смесь азотной кислоты с этанолом долго хранить не рекомендуется. Лучше всего пользоваться свежеприготовленной смесью.

Перед беседой с преподавателем необходимо составить отчет, который должен содержать название, цель работы, все выполняемые расчеты по частям работы, выводы.

А также необходимо заполнить таблицу:

Показатель		Соевые бобы	Обезжиренная соя	Углеводный экстракт	Концентрат белка сои
Масса/объем, г/мл
Содержание общих углеводов	г/л	---	---		---
	%				---
Содержание редуцирующих углеводов	г/л	---	---		---
	%				---
Содержание общего жира	г		---	---	---
	%		---	---	---
Содержание общей клетчатки	г			---
	%			---
Содержание целлюлозы	г			---
	%			---
Содержание сырого протеина	г
	%
NSI	%			---

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте способы экстракционного извлечения липидов из растительной биомассы.

2. Охарактеризуйте способы извлечения углеводов из биомассы.

3. Чем соя превосходит другие растения по своему составу?

4. Почему существенное значение имеет показатель NSI?

5. Какой критерий свидетельствует о ценности белка по своему составу?

6. Какие отходы образуются в результате переработки сои?

7. Для каких целей могут быть использованы углеводные и жировые отходы сои?

8. Какие продукты получают из соевых бобов?