Получение изолятов соевых белков

Изоляты представляют собой наиболее высокоочищенную форму соевых белков, получаемых в результате удаления из очищенных от оболочки и обезжиренных семян большинства небелковых соединений. Традиционная схема получения соевого белкового изолята включает:

1. экстракцию;

2. осаждение и нейтрализацию белкового компонента при определённых условиях рН с последующей распылительной сушкой продукта.

Белок экстрагируют из обезжиренного соевого лепестка при помощи воды, доводя рН раствора добавлением гидроокиси натрия до значений щелочной среды (рН около 10). Промышленная технологическая схема получения соевого изолята методом щелочной экстракции обычно включает следующие операции:

1. растворение протеина, содержащегося в обезжиренном соевом лепестке или шроте, с помощью щелочного расвора (pH9 — 11) при соотношении экстрагируемого материала и растворителя 1 : 10 — 20 и при температуре 60⁰С;

2. разделение суспензии с удалением нерастворимого остатка шрота (клетчатки) с помощью центрифуги и осветление экстракта с выделением шлама (осадка в виде мелких частиц, выделяющихся при отстаивании или фильтрации жидкости);

3. осаждение протеина 10% соляной кислотой с образованием творожистой массы в результате выпадения (при рН 4,2 — 4,5) в осадок большей части белка;

4. отделение сыворотки от концентрированной суспензии белка центрифугированием;

5. промывку сгущенной, белковой суспензии водой с отделением промывной воды при повторном концентрировании с помощью центрифуги;

6. нейтрализацию сгущенной суспензии 5% NaOH (или гидроксидом кальция) до исходного рН 6,8;

7. распылительную сушку нейтрализованной белковой суспензии при температуре на входе в сушилку 157 ⁰С, а на выходе — 86 ⁰С;

8. упаковку сухого белкового изолята.

Разработаны мембранные технологии получения соевых белковых изолятов при использовании способов разделения, основанных на разнице молекулярных масс, — ультрафильтрации и обратного осмоса.

Разработаны технологии получения соевых белковых изолятов способом водной и солевой экстракции. Процесс водной экстракции с целью получения изолятов соевых белков включает в себя следующие основные этапы (Д.Т. Лаухон и др., 1981 г.):

1. очистку и сушку соевых семян (при 70⁰С до влажности 6%);

2. удаление оболочки семян дроблением и аспирацией;

3. измельчение дробленки в мельнице-дезинтеграторе;

4. экстракцию масла и белка в течение 30 минут при соотношении твердой фазы и воды 1 : 12 при температуре 60⁰С, рН 9 (т.к. неденатурированный соевый белок лучше всего растворяется при рН 1,5 — 2,5 и 7 — 12, а хуже всего — в изоэлектрической области значений при рН 4,2 — 4,6) с добавлением для анактивации липоксигеназы 0,01%-ного пероксида водорода;

5. центрифугирование полученной суспензии с целью разделения на водную, твердую и маслоэмульсионную фракции;

6. выделение масла из маслоэмульсионной фракции;

7. доведение рН водной фракции до 4,5 с помощью соляной кислоты для отделения белка с последующим выделением его центрифугированием;

8. промывку белкового осадка с целью увеличения доли протеина;

9. сушку промытой белковой пасты на распылительной сушилке.

Остаточная масличность в полученных таким образом изолятах соевого белка может составлять 8 — 10%. Твердую фракцию, образовавшуюся после первой щелочной экстракции, можно повторно проэкстрагировать.

Получаемые в результате белковые концентраты и изоляты высокоустойчивы к окислению и отличаются рядом полезных функциональных свойств.

Способ получения соевых белковых изолятов методом солевой экстракции основан на использовании для экстрагирования солевого раствора определенной ионной силы при рН 5,0 — 6,8 и температуре 15 — 25⁰С. После экстрагирования проводят концентрирование полученного экстракта до 1/3 объема и разбавление образования мицелл белка, осаждающихся в виде аморфной массы, которую направляют на сушку или дальнейшую переработку (Е. Д. Мюррей и др., 1980 г.).

Промышленно получаемые соевые изоляты содержат не менее 90% протеина на абсолютно сухое вещество и находят широкое применение в пищевой промышленности при производстве белковых добавок, мясных продуктов, замороженных десертов, композиций смешанных соусов.

На основе соевого изолята получают белковые пенообразователи с высокой пенообразующей способностью, которые могут эффективно использоваться при частичной замене яичных белков в рецептурах различных пищевых продуктов (например, взбитых яичных изделий). Для получения белковых пенообразователей изолят соевого белка растворяют при низких значениях рН, полученный раствор ферментируют в течение 12 — 24 часов (с использованием, например, пепсина). По завершении стадии ферментативного гидролиза с помощью центрифуги из продукта удаляется нерастворимый осадок, а раствор высушивается распылением после доведения рН до 5,2.

Получаемые таким образом гидролизаты соевых белков используются при производстве сладостей, сахарной глазури, кремов для тортов, применяются в готовых смесях в качестве компонента, способствующего лучшему взбиванию продукта, а в напитках — в качестве пенообразователя.

При производстве соевых изолятов, после экстракции белка перед сушкой возможно проведение их ферментативной модификации с помощью протеолитических ферментов растительного, микробного и животного происхождения.