179283. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szójafehérje-koncentrátum előállítására
3 179283 4 kesertelenítik, majd proteolítikus és amilolitikus enzimekkel, így papainnal, fícinnel, bromelinnel és Bacillus subtilis eredetű enzimekkel rövid ideig kezelik. Az eljárás nagy beruházást és bonyolult nagynyomású berendezést igényel A nyert termék nagy menynyiségű fehérjét tartalmaz, szerkezeti anyagot azonban nem. így nem rendelkezik a koncentrátumok előnyös zsír- és vízmegkötő tulajdonságával. Ugyancsak enzimes hidrolízissel állítanak elő szójából fehéijeizolátumot és fehérjeoldatot a 2 032 490 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás szerint. A korábban említett hátrányok így sem szüntethetők meg, sőt a híg oldatban hosszú ideig végzett enzimes kezelés során a szójafehéijék nem kívánt mértékben elbomlanak és antigén hatású oldható polipeptidek is képződnek. A felsorolt eljárások hiányosságai kiküszöbölhetők a találmány szerinti eljárással, amelynek terméke rendelkezik az előbbiekben megadott termékek előnyös tulajdonságaival, de amely mentes az említett hátrányoktól. Az extrakciót ismert módon hexánnal végzik. Irodalom: Telegdy Kovács L.—Holló J. „Élelmezési iparok” II. köt. Technológia 592. old. Tankönyvkiadó, Bp. 1952. A találmány szerint az extrahált szójaliszt vagy szójadara vagy a lehántolt és adott esetben zsírtalanított szójabab fehérjeinek enzimes hidrolízisét oly módon végezzük, hogy a fehérjéket a vázanyag jelenlétében, a kiindulási anyag 10—40 súly%-os, előnyösen 20 súly%-os, 7-7,5 pH-jú, előnyösen 7,3 pH-jú vizes szuszpenziójában hidtolizáljuk 30—50 C- on, előnyösen 40 °C-on 5—30 percig, előnyösen 15 percig mikroorganizmusok által előállított neutrális proteáz enzimmel, majd a hidrolízátumot a rostanyagra kicsapjuk, az enzimet - előnyösen 2-5 percig tartó legalább 80 °C-os hőkezeléssel — inaktiváljuk, a kapott szilárd terméket elkülönítjük és mossuk, majd kívánt esetben újra szuszpendáljuk, és kívánt esetben a szuszpenzió pH-ját a termék felhasználása szempontjából optimális értékre állítjuk be, végül a kapott terméket megszárítjuk. A találmány alapja az a felismerés, hogy a szójában levő nem kívánatos anyagok szelektíven lebonthatók és eltávolíthat ók, ha az enzimatikus bontást mikroorganizmusok által előállított semleges proteázokkal végezzük az előbb említett körülmények között. Ily módon elkerülhető a fehérjék túlbontását eredményező lúgos extrakció. Megfigyeltük ugyanis, hogy az említett enzimek a hidrolízis során más helyen bontják meg a fehéijéket, mint a fehérjék emésztésében az élő szervezetben közreműködő tripszin. A találmány szerinti eljárás körülményei között az eredeti globulin struktúrában a molekula belsejében helyet foglaló aromás aminosav-tartalmú fehérjék a hidrolízis során felszínre kerülnek és elbomlanak. Ezek a keserű ízt okozó anyagok vizes mosással könnyen eltávolítható bomlástermékekké alakulnak át. Az eljárás körülményei között a hasznos fehérjék viszonylag csekély mértékben bomlanak le, ami a felhasználás szempontjából még nem hátrányos, sőt kifejezetten előnyös. A hasznos fehérjék ugyanis mintegy előemésztődnek, a tripszin által könnyebben bonthatók lesznek. Megfigyelésünk szerint a nem kívánatos tripszin-inhibitor fehérjék is elbomlanak az eljárás során. A hidrolízishez előnyösen pronáz enzimet használunk. Azt találtuk ugyanis, hogy ez az enzim a fenti körülmények között főként aromás aminosavakat és leucint szabadít fel, ami a nem kívánatos fehérjék eltávolítása és a hasznos fehérjék előbontása szempontjából igen előnyös. Mint említettük, kiindulási anyagként extrahált szójalisztet, vagy szójadarát vagy lehántolt és adott esetben zsírtalanított szójababot használunk. Célszerűen nedves őrléssel 50-150 mikron szemcseméretűre aprított szójadarát használunk kiindulási anyagként. A kiindulási anyagból vízzel szuszpenziót készítünk oly módon, hogy azt célszerűen 1 :3 és 1 :10 közötti arányban, előnyösen 1 :5 arányban keverjük össze vízzel. A szuszpenziót 30-50 °C-ra, előnyösen 40 °C-ra melegítjük fel és pH-ját 7,0 és 7,5 közé, előnyösen 7,3-re állítjuk be. A pH beállításához valamilyen szervetlen bázist, például ammóniumhidroxidot, nátriumhidroxidot, nátriumhidrokarbonátot, kalciumhidroxidot vagy magnéziumhidroxidot használunk. Célszerűen valamely alkálifém- vagy alkáliföldfém-hidroxidot használunk a pH beállításához. A szuszpenzióhoz kívánt esetben a termék zsírtartalmának megóvására valamilyen antioxidánst, például butilhidroxitoluolt (BHT), vagy Anox 20-at, a fehérjék megóvására (a mikroorganizmusoktól való megvédésre) és egyben a közeg pH-jának biztosítására nátriumszulfitot adunk. Ezután a szuszpenzióhoz annak fehérje-tartalmára számítva 0,1—10%, előnyösen 2% enzimet adunk. Mint említettük, előnyösen pronázt használunk enzimként. A hidrolízist 30-50 °C-on, előnyösen 40°C-on 5-30 percig, előnyösen 15 percig folytatjuk, miközben a fenti pH tartására szükség esetén egy bázist adagolunk a reakcióelegybe. Ez alatt az idő alatt a reakcióelegy viszkozitása számottevő mértékben, a kiindulási érték mintegy 1/3—1/4 részére csökken. Eközben a fehérjék a-amino-nitrogén-tartalma a kiindulási érték 3-szorosára növekedik. A reakció körülményeit célszerűen éppen az a-amino-nitrogén-tartalom növekedése szerint választjuk meg. Előkísérletben meghatározzuk, hogy egy adott enzimkoncentráció és hőmérséklet mellett mennyi idő alatt növekszik 3-szorosára az a-amino-nitrogén-tartalom. Ennyi ideig végezzük azután az üzemi hidrolízist. Az a-amino-nitrogén-tartalmat Volnsky módszerével mérjük az a-aminosavak ninhidrinnel alkotott vegyületeinek fotometriás úton való meghatározásával. Az a-amino-nitrogén-tartalom meghatározása igen jó indikációnak bizonyult, mert azt tapasztaltuk, hogy ha ez az érték a kiindulási érték 3-szorosáia nő, akkor a vízoldható fehérje-tartalom 80-85%-ot ér el, ugyanakkor azonban a fehérjék átlagos molekulasúlya 10 ezer fölött marad. Nem kívánatos ugyanis, hogy ennél kisebb molekulasúlyú fehérjék képződéséig folytatódjék az enzimatikus hidrolízis, mert akkor nehezen feldolgozható termékek, illetve antigén hatású nem kívánatos anyagok képződnek. A reakcióidő elteltével a szuszpenzióhoz valamilyen savat, előnyösen sósavat vagy foszforsavat 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 53 60 65 2
