4.1.Основы технологии получения белковых изолятов

Белоксодержащие экстракты клеток промышленных микроорганизмов представлены двум высокомолекулярными фракциями: так называемой «глобулиновой» и водорастворимой альбумн новой, что позволяет в дальнейшем получить два вида белковых изолятов.

Изолят «глобулиновой» фракции характеризуется ограниченной растворимостью белковых сс единений при физиологическом значении pH среды; хорошо растворим в солевых растворах и сильнокислых и щелочных значениях pH. Имеет изоэлектрическую точку в интервале значе-ни pH 4,2-4,7, где белковые молекулы агрегируют с образованием осадка.

Изолят альбуминовой фракции наоборот практически неограниченно растворим в воде пр любых значениях pH среды.

Рис. 21. Технологическая схема получения белковых изолятов из биомассы дрожжей:

1 — бункер; 2, в —реактор; 2а — теплообменник; 3, 5,12,15,17,18 — сборник; 4 — сепаратор; 7 — нутч-фильтр; 8,10 — сборник с рубашкой; 9 — распылительная сушилка; 11 — ультрафильтрационная установка; 13 — сушилка;

14 — фильтр; 16 —ректификационная колонна; 19 — вакуум-сушилъный шкаф

Технологическая схема получения белковых изолятов представлена на рис.21.

Из бункера 1 денукленизированная биомасса микробных клеток поступает в реактор 2, где раз­бавляется водой до 10 % но сухой массе, после чего полученную суспензию закисляют соляной или ортофосфорной кислотой до pH 1,5-1,7 и при интенсивном перемешивании нагревают острым па­ром до 140-160 °С. При такой температуре суспензию выдерживают 1-3 мин и в рубашку аппара­та подают холодную воду.

Белковый экстракт, собранный в сборнике 5, далее направляют в осадитель 6, где проводят осаждение «глобулиновой» фракции в изоэлектрической точке. Для этого экстракт охлаждают до температуры 8-12 °С подачей в рубашку аппарата рассола и добавляют 40 % -ный раствор гидрок­сида натрия до достижения значения pH среды 4,2-4,7. Образующуюся суспензию «глобулино­вой» выдерживают на холоду 4-6 ч, достигая степени осаждения белковых веществ 85 %. Полу­ченный осадок «глобулиновой» фракции отделяют на нутч-фильтре 7, промывают холодной кис­лой водой (pH 4,2-4,7) и выгружают в промежуточный сборник 8, охлаждаемый рассолом. Сырой пастообразный осадок в сборнике 8 при перемешивании якорной мешалкой донейтрализовывают, добавляя в минимальном количестве раствор гидроксида натрия таким образом, чтобы в суспензии белкового раствора pH среды имело значение 6,5-7,0. Подготовленную фракцию «глобулинов» да­лее высушивают в распылительной сушилке 9 до остаточной влажности 5-7 % . Фильтрат со ста­дии отделения «глобулинов», содержащий альбуминовую фракцию и низкомолекулярные про­дукты гидролиза белка, собирают в охлаждаемом рассолом сборнике 10. Из нее раствор белков нап­равляют на концентрирование ультрафильтрацией на установке 11, где его освобождают от солей, кислоты и низкомолекулярных продуктов методом диафильтрации. Очищенный таким образом продукт высушивают распылением в токе горячего воздуха в сушилке 13 до остаточной влажнос­ти 5-7 % и также упаковывают, как и «глобулиновую» фракцию.

Качество получаемых белковых продуктов должно удовлетворять требованиям пищевой промышленности, предъявляемым к белковым изолятам. Формально обе фракции белковых ве­ществ с учетом указанных выше ограничений можно использовать в пищевых целях и высушивать в распылительной сушилке. Однако себестоимость альбуминовой фракции выше, чем «глобулино­вой». Экономически целесообразно готовить из нее белковый препарат медицинского назначения. В этом случае требования к качеству такого рода препаратам могут быть выше, чем к продукту для пищевых целей. И основным критерием оценки качества микробных белков является содержание в них нетипичных для человека липидов. Такая же ситуация по причине производственного брака может возникнуть и в отношении белковых фракций пищевого назначения. В этих случаях каж­дая фракция должна быть подвергнута дополнительной переработке с целью удаления липидов.

В производстве белков пищевого и медицинского назначения нежелательные липиды удаляют обработкой сырых или высушенных полупродуктов последовательным промыванием осадков на фильтре 14 этанолом с гидромодулем 1. При этом водно-спиртовые стоки собирают в сборнике 15, откуда их направляют на ректификационную колонну 16. Регенерированный этанол накапливают в сборнике 17, а кубовый остаток — в сборнике 18, откуда его передают на биосинтез кормовых дрожжей или сбрасывают на очистные сооружения. Отжатые на фильтре осадки белковых фрак­ций высушивают при температуре не выше 65 ”С либо в промышленном вакуум-сушильном шкафу 19, либо в пневматической сушилке в токе нагретого азота.

5.