Гидролиз белков соевого шрота

Гидролиз белков соевого шрота (жмыха) проводят В специальных реакторах 15%-ной соляной кислотой. Реактор представляет собой покрытый внутри кислотоупорной эмалью чугунный цилиндр, имеющий паровую рубашку с манометром и предохранительным клапаном.

Наиболее целесообразная емкость реакторов для белкового гидролиза — 500 и 1000 л.

Реактор оборудован крышкой, которая крепится к цилиндру аппарата болтами, между крышкой и цилиндром находится прокладка из кислотоупорной пищевой резины.

На крышке реактора расположены электропривод мешалки, предохранительный клапан мембранного типа, люк для загрузки сырья, трубопроводы для загрузки соляной кислоты, и создания вакуума. После монтажа реактора боковую его поверхность, днн-ше и крышку покрывают снаружи термоизоляционным слоем.

В реактор с помощью вакуум-линии, подсоединенной к вакуум-насосу через ресивер, создавая разрежение, закачивают раствор соляной кислоты. Затем вакуум-линию отключают, вакуум в реакторе нарушают и через открытый люк подают в реактор измельченный шрот (или жмых) при непрерывной работе мешалки, что обеспечивает хорошее перемешивание подаваемого сырья с соляной кислотой. После загрузки люк реактора закрывают с помощью болтов, закрывают все вентили и в рубашку реактора 1 начинают подавать пар.

Соотношение загруженных в реактор соляной кислоты и шрота (жмыха) зависит от содержания в сырье азота. Исходя из молекулярной массы, можно считать, что 14 кг азота соответствует 36,5 кг соляной кислоты 100%-ной концентрации. С учетом этого соотношения при стандартном содержании азота в соевом шроте (7%) на 1 кг шрота требуется 1,13 л 15%-ной соляной кислоты. Однако для обеспечения достаточно полного гидролиза белковых веществ шрота необходимо иметь избыток соляной кислоты. Опытным путем установлено, что процесс гидролиза протекает в оптимальных условиях при загрузке на 1 кг шрота 3 л 15%-ной соляной кислоты. Таким образом, для обеспечения нормального процесса гидролиза избыток соляной кислоты против количества, предусмотренного стехиометрическим соотношением, должен быть достаточно большим. На процесс гидролиза белков

с помощью соляной кислоты, кроме абсолютного ее количества, влияет также концентрация.

Чем выше концентрация соляной кислоты, тем быстрее идет гидролиз белков. Так, при 20%-ной соляной кислоте гидролиз •белков заканчивается за 5 ч полностью. Однако применение кислоты такой концентрации невыгодно, так как увеличивается расход ее и в результате нейтрализации получаются слишком соленые гидролизаты (в связи с увеличением количества поваренной соли). Оптимальной по концентрации следует считать 15%-ную соляную кислоту. Снижение крепости кислоты значительно удлиняет гидролиз, что приводит к получению гидролизатов с неприятным вкусом, и, кроме того, становится экономически невыгодным.

Гидролиз белков в реакторе проводят в течение 4—5 ч с момента достижения внутри реактора температуры 127°С и давления 0,25 МПа, которое устанавливается после 1—1,5-часового нагрева.

Повышая давление и температуру смеси, можно до некоторой степени ускорить процесс гидролиза, однако это нецелесообразно, так как износ эмалевого покрытия аппаратуры при этом значительно увеличивается. Возможно контролирование процесса гидролиза по накоплению аминного азота, но это практически сложно, поэтому полноту распада белка до аминного азота ие контролируют, а процесс гидролиза ведут при строго установленных температуре, давлении и времени. Теоретически процесс гидролиза можно считать законченным тогда, когда все пептидные связи белковой молекулы разрушены. Но, к сожалению, простыми способами это установить невозможно, ибо биуретовая реакция, определяющая пептидные связи, для этого непригодна, потому что такие аминокислоты, как треонин, гистидин и другие, дают положительную биуретовую реакцию.

Следует иметь в виду, что излишняя продолжительность обработки сырья соляной кислотой приводит к образованию реакций вторичного синтеза, когда полученные аминокислоты вступают в реакцию с восстанавливающимися сахарами, образуя мела-ноидины, и содержание аминного азота начинает падать. Это приводит к нежелательному повышению содержания гуминов.

Через 5 ч после начала гидролиза прекращают подачу пара в рубашку аппарата и смесь охлаждают. Сразу начинать охлаждение водопроводной (холодной) водой нельзя, так как в этом случае эмаль реактора может потрескаться и аппарат выйдет из строя. Охлаждение смеси длится около 4 ч.