Общемировой рост численности населения и увеличение антропогенной нагрузки на природные ресурсы обусловливают необходимость перехода к альтернативным видам продовольственного обеспечения. В этом аспекте растительное сырье могло бы закрыть потребность человека в пропорционально повышающемся дефиците пищевого белка. В статье представлен способ получения белкового изолята из частично обезжиренного рапсового шрота, основанный на экстрагировании раствором хлористого натрия в условиях низкочастотных механических колебаний. Целью исследования является анализ эффективности применения низкочастотных механических колебаний, выявление оптимальных значений их частоты и амплитуды, обеспечивающих эффективное извлечение белка из растительного сырья с сохранением его нативной структуры. Проведен анализ энергоэффективности, а также получение динамических характеристик процесса массопередачи. Метод включает в себя использование вибрационной перфорированной насадки, которая совершает возвратно-поступательные движения с частотой в диапазоне (10-20 Гц) и амплитудой (3–10 мм), что позволяет в обрабатываемом объеме сформировать турбулентный гидродинамический режим, значительно ускоряющий процесс массопередачи. По завершении этапа экстрагирования производилось осаждение белка в изоэлектрической точке при помощи раствора янтарной кислоты. Экспериментальные данные, полученные в лабораторных условиях, показывают возможность достижения степени извлечения растительного белка до 90,25% относительно исходного содержания в обрабатываемом сырье при сокращении времени экстрагирования до 15 минут. Метод характеризуется экологичностью, отсутствием токсичных реагентов. Результаты исследования, установленные экспериментальным путем в троекратном повторении, показали, что оптимальными параметрами для извлечения белковых компонентов, является частота 15 Гц и амплитуда 5 мм. Также была проведена оценка биохимических показателей, результаты которой подтверждают перспективность применения вибрационной технологии в пищевой и биотехнологической промышленности для производства функциональных белковых продуктов.

1. Колпакова В.В., Бызов В.А. Функциональные характеристики и молекулярно-структурная модификация растительных белков. Обзор // Пищевые системы. 2024. Т. 7. № 3. С. 324–335. doi: 10.21323/2618-9771-2024-7-3-324-335

2. Нотова С.В., Маршинская О.В., Казакова Т.В. Роль микроэлементов в антиоксидантной системе защиты организма (обзор) // Животноводство и кормопроизводство. 2023. Т. 106. № 1. С. 183–191. doi: 10.33284/2658-3135-106-1-183

3. Красноштанова А.А., Шульц Л.В. Получение и оценка функциональных свойств белковых изолятов и гидролизатов из растительного сырья // Химия растительного сырья. 2022. № 4. С. 299–309. doi: 10.14258/jcprm.20220410952

4. Миневич И.Э., Ущаповский В.И., Яковлева А.А., Зайцева Л.А. Влияние способа переработки семян рапса на их белковый комплекс // Аграрная наука. 2024. Т. 1. № 10. С. 185–191. doi: 10.32634/0869-8155-2024-387-10-185-191

5. Мусиенко Д.М., Иванов П.П., Попов А.М. Современные технологии получения растительного белка // Пищевые технологии: сб. тез. III Междунар. симпозиума. Кемерово: Кемеровский государственный университет, 2024. С. 187–191.

6. Рождественская Л.Н., Чугунова О.В. Технические решения для эффективного использования продовольственных ресурсов в технологии пищевых систем // Вестник ЮУрГУ. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2023. Т. 11. № 4. С. 6–18. doi: 10.14529/food230401

7. Ampofo J., Ngadi M. Ultrasound-assisted processing: Science, technology and challenges for the plant-based protein industry // Ultrasonics Sonochemistry. 2022. V. 84. P. 105955. doi: 10.1016/j.ultsonch.2022.105955

8. Das R.S., Tiwari B.K., Chemat F. et al. Impact of ultrasound processing on alternative protein systems: Protein extraction, nutritional effects and associated challenges // Ultrasonics Sonochemistry. 2022. V. 91. P. 106234. doi: 10.1016/j.ultsonch.2022.106234

9. Алексаночкин Д.И., Фоменко И.А., Алексеева Е.А., Черноха И.М., Машенцева Н.Г. Получение растительного белка из семян и жмыха промышленной конопли: обзор способов переработки для использования в пищевой промышленности // Пищевые системы. 2024. Т. 7. № 2. С. 188–197. doi: 10.21323/2618-9771-2024-7-2-188-197

10. Пат. 11066440 US. Processes for increasing plant protein yield from biomass / Gordon R., Gorodnitsky I., Voloshin N., Promtov M.A.; заявитель и патентообладатель Cavitation Technologies, Inc. опубл. 20.07.2021.

11. Пат. 2709384 C1 Российская Федерация, МПК A23J 3/16, A23J 1/14. Способ получения соевого изолированного белка / Морозов Д.В., Сушков В.В., Радиновский О.; № 2019113459; заявл. 30.04.2019; опубл. 17.12.2019. Бюл. № 35.

12. Đermanović B., Vujetić J., Sedlar T. et al. Optimization of protein extraction from rapeseed oil cake by dephenolization process for scale-up application using artificial neural networks // Foods. 2025. V. 14. № 10. P. 1762. doi: 10.3390/foods14101762

13. Плотникова Л.В., Плотников И.Б., Иванов П.П. и др. Исследование способа интенсификации экстрагирования замороженного плодово-ягодного сырья в аппарате с вибрационной тарелкой // Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 4. С. 849–858. doi: 10.21603/2074-9414-2021-4-849-858

14. Georgiev R., Kalaydzhiev H., Ivanova P. et al. Multifunctionality of rapeseed meal protein isolates prepared by sequential isoelectric precipitation // Foods. 2022. V. 11. № 4. P. 541. doi: 10.3390/foods11040541

15. Dabbour M., Jiang H., Mintah B.K. et al. Ultrasonic-assisted protein extraction from sunflower meal: Kinetic modeling, functional, and structural traits // Innovative Food Science and Emerging Technologies. 2021. V. 74. P. 102824. doi: 10.1016/j.ifset.2021.102824

16. Deotale S.M., Dutta S., Moses J.A., Anandharamakrishnan C. Foaming and defoaming–concepts and their significance in food and allied industries: a review // Discover Chemical Engineering. 2023. V. 3. № 1. P. 9. doi: 10.1007/s43938-023-00025-6

17. Смольникова Я.В., Коломейцев А.В., Стутко О.В. и др. Оценка функционально-технологических свойств белкового изолята рапса сорта Сибирский // Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки. 2022. Т. 4. № 8. С. 36–42. doi: 10.53360/2788-7995-2022-4(8)-5

18. FAO/WHO. Dietary protein quality evaluation in human nutrition. Report of an FAO Expert Consultation. FAO Food and Nutrition Paper 92. Rome: FAO, 2013.

19. Низкий С.Е., Кодирова Г.А., Загуменная Г.В. Аминокислотный состав белка зерна Glycine max (L.) Merr. сортов Амурской селекции // Вестник КрасГАУ. 2025. № 8. С. 3–12. doi: 10.36718/1819-4036-2025-8-3-12

20. Дегтярев И.А., Фоменко И.А., Мижева А.А. и др. Белковые препараты из отходов переработки рапса: обзор современного состояния и перспектив развития существующих технологий // Пищевые системы. 2023. Т. 6. № 2. С. 159–170. doi: 10.21323/2618-9771-2023-6-2-159-170

21. Jia W., Rodriguez-Alonso E., Bianeis M. et al. Assessing functional properties of rapeseed protein concentrate versus isolate for food applications // Innovative Food Science and Emerging Technologies. 2021. V. 68. P. 102636. doi: 10.1016/j.ifset.2021.102636

22. Grossmann L., McClements D.J. Current insights into protein solubility: A review of its importance for alternative proteins // Food Hydrocolloids. 2023. V. 137. P. 108416. doi: 10.1016/j.foodhyd.2023.108416