Спосіб отримання гідролізованого білкового продукту

1. Спосіб отримання білкового продукту, що включає приготування водного розчину білкового субстрату, його пастеризацію, ферментативний гідроліз білкової фракції протеолітичним ферментним комплексом, інактивацію ферментів, концентрування та сушку, який відрізняється тим, що 3 35711 Найбільш близьким рішенням до об'єкту, що заявляється, є спосіб приготування харчового білкового продукту [заявка РФ №2001134971/13 7 А23L1/305, A23J3/08, 3/34 26.12.2001], який включає ферментативний гідроліз білків концентрату сироватки за допомогою протеолітичного ферменту мікробіологічного синтезу - протосубтіліна, який ведуть при зниженні температури ферментації від 70±5°С до 45±5°С на протязі 1-2год та змінені рН середовища від 8,8±0,2 до 7,5±0,5 при періодичному перемішуванні біомаси. Зупиняють процес гідролізу білків шляхом прогріву біомаси при температурі 90±5°С. Потім продукт фільтрують та висушують методом розпилювання. Складність технологічного процесу за рахунок зміни температури та рН середовища, а також наявність побічного продукту - негідролізованих білків, які видаляють за допомогою фільтрування, збільшує собівартість кінцевого продукту. Крім того, ви хідний продукт -концентрат білків сироватки не збалансований за амінокислотним складом, тому і кінцевий продукт, який містить амінокислоти та пептиди, не є повноцінним збалансованим лікувальним продуктом, так як його склад суттєво відрізняється від ідеального білка та потребує додаткового балансування складу. Порівняльний склад незамінних амінокислот концентрату білків сироватки та ідеального білка наведено в таблиці 1. Слід відмітити, що харчовий продукт, який містить білок, розщеплений на пептиди та амінокислоти відноситься до продуктів особливого призначення - лікувальних, оздоровчих, особливість яких полягає не тільки в наявності розщепленого білка, але і в збалансованості його амінокислотного складу у відповідності з рекомендаціями ВОЗ. Крім того, за рекомендаціями лікарів та дієтологів повноцінний харчовий продукт повинен містити не лише тваринний білок, але й рослинний у певних співвідношеннях. В основу корисної моделі поставлена задача отримання повноцінного збалансованого гідролізованого білкового продукту на основі суміші білків рослинного та тваринного походження за рахунок проведення глибокого гідролізу комплексом протеолітичних ферментів рослинного та мікробіологічного походження до вмісту вільних амінокислот та пептидів з молекулярною масою до 1000 Дальтон, що дозволяє отримати повноцінний за амінокислотним складом білковий продукт з високим ступенем гідролізу, дає можливість отримати велику кількість низькомолекулярних пептидів та амінокислот для виробництва гіпоалергенного лікувального та оздоровчого харчування, і при цьому розширити асортимент повноцінних білкових продуктів для харчування людей з підвищеною білковою потребою. Поставлена задача вирішується тим, що в способі отримання білкового продукту, що включає приготування водного розчину білкового субстрату, його пастеризацію, ферментативний гідроліз білкової фракції протеолітичним ферментним комплексом. інактивацію ферментів, концентрування та сушку, згідно з корисною моделлю, водний розчин білкового субстрату го тують із концентрацією білків 6±0,5%, ферментативний гідроліз суміші 4 білків рослинного та тваринного походження у співвідношенні 1:1 або 1:2 здійснюють протягом 1 години при температурі 60±5°С за допомогою комплексу протеолітичних ферментів до вмісту вільних амінокислот та пептидів 90-95% з молекулярною масою в межах 1000 Дальтон, гідролізат нагрівають до температури 90±5°С, після концентрації гідролізату в залежності від призначення продукту додають жири, вуглеводи та вітаміни, а висушування продукту здійснюють методом розпилювальної сушки, крім того, в якості ферментного протеолітичного комплексу використовуються ферментні препарати мікробіологічного та рослинного походження з концентрацією 2-3% кожного ферменту від маси білка . При визначені молекулярної маси отриманих гідролізатів білкової суміші методом гельхроматографії можна побачити, що використання лише одного мікробіологічного ферментного комплексу призводить до утворення в гідролізатах пептидів з різною молекулярною масою. В таблиці 2 наведені молекулярні маси пептидів гідролізатів із суміші рослинних та тваринних білків в залежності від походження ферменту. При гідролізі білкової суміші ферментами мікробіологічного походження, молекулярна маса отриманих пептидів становить від 3000 до 45000 Дальтон. А при використанні ферментів тільки рослинного походження гідроліз білкової суміші дозволяє отримати гідролізати з молекулярною масою 2800 Дальтон. Ці пептиди гідролізатів характеризуються алергенними властивостями, що небажано при використанні гідролізатів для лікувального харчування, особливо дитячого. Використання ж двох ферментів дає змогу отримати суміш амінокислот та пептидів молекулярна маса яких не перевищує 1000 Дальтон. Приклад 1 Із білків рослинного походження готують білковий субстрат у вигляді водного розчину з 6% концентрацією сухи х речовин та пастеризують. В білковий субстрат вносять ферментний комплекс рослинного походження в кількості 2,5% від маси білка та гідроліз ведуть на протязі 1 години при температурі 65±5°С. Для інактивації ферменту отриманий гідролізат нагрівають до температури 90±5°С та направляють у вакуумний роторноплівковий апарат для концентрування до вмісту сухи х речовин 30-35%. Концентрований гідролізат висушують методом розпилювальної сушки. Кінцевий вміст пептидів та вільних амінокислот складає лише 28% від маси білка, а кінцевий продукт характеризується неповноцінним амінокислотним складом. Приклад 2 Із білків рослинного походження готують білковий субстрат у вигляді водного розчину з 6% концентрацією сухи х речовин та пастеризують. В білковий субстрат вносять ферментний комплекс мікробіологічного походження в кількості 2,5% від маси білка та гідроліз ведуть на протязі 1 години при температурі 65±5°С. Для інактивації фермента отриманий гідролізат нагрівають до температури 90±5°С та направляють у вакуумний роторноплівковий апарат для концентрування до вмісту 5 35711 сухи х речовин 30-35%. Концентрований гідролізат висушують методом розпилювальної сушки. Кінцевий вміст пептидів та вільних амінокислот складає 40 %, але крім неповноцінного амінокислотного складу продукт містить лише високомолекулярні пептиди. Приклад 3 Із білків тваринного походження готують білковий субстрат у вигляді водного розчину з 6% концентрацією сухи х речовин та пастеризують. В білковий субстрат вносять ферментний комплекс рослинного походження в кількості 2,5 % від маси білка та гідроліз ведуть на протязі 1 години при температурі 65±5°С. Для інактивації ферменту отриманий гідролізат нагрівають до температури 90±5°С та направляють у вакуумний роторноплівко^ий апарат для концентрування до вмісту сухи х речовин 30-35%. Концентрований гідролізат висушують методом розпилювальної сушки. Кінцевий вміст пептидів та вільних амінокислот складає не більше 30%, кінцевий продукт характеризується неповноцінним амінокислотним складом. Приклад 4 Із білків тваринного походження готують білковий субстрат у вигляді водного розчину з 6% концентрацією сухи х речовин та пастеризують. В білковий субстрат вносять ферментний комплекс мікробіологічного походження в кількості 2,5% від маси білка та гідроліз ведуть на протязі 1 години при температурі 65±5°С. Для інактивації ферменту отриманий гідролізат нагрівають до температури 90±5°С та направляють у вакуумний роторноплівковий апарат для концентрування до вмісту сухи х речовин 30-35%. Концентрований гідролізат висушують методом розпилювальної сушки. Кінцевий вміст пептидів та вільних амінокислот досягає 55%, але продукт містить високомолекулярні пептиди та має неповноцінний амінокислотний склад. Приклад 5 Із суміші білків рослинного та тваринного походження у співвідношенні 1:1 готують водний розчин з 6% концентрацією сухих речовин та пастеризують. В білковий субстрат вносять ферментний комплекс рослинного походження в кількості 2,5% від маси білка та гідроліз ведуть на протязі 1 години при температурі 65±5°С. Для інактивації ферменту отриманий гідролізат нагрівають до температури 90±5°С та направляють у вакуумний роторно-плівковий апарат для концентрування до вмісту сухи х речовин 30-35%. Концентрований гідролізат висушують методом розпилювальної сушки. Кінцевий продукт містить пептиди з молекулярною масою до 3000 Дальтон, але глибина гідролізу складає лише біля 30%. : Приклад 6 Із суміші білків рослинного та тваринного походження у співвідношенні 1:2 готують водний розчин з 6% концентрацією сухих речовин та пастеризують. В білковий субстрат вносять ферментний комплекс рослинного походження в кількості 2,5% від маси білка та гідроліз ведуть на протязі 1 години при температурі 65±5°С. Для інактивації ферменту отриманий гідролізат нагрівають до температури 90±5°С та направляють у вакуумний 6 роторно-плівковий апарат для концентрування до вмісту сухи х речовин 30-35%. Концентрований гідролізат висушують методом розпилювальної сушки. Кінцевий продукт за амінокислотним складом близький до ідеального білку, але кінцевий вміст пептидів та вільних амінокислот складає біля 25%. Приклад 7 Із суміші білків рослинного та тваринного походження у співвідношенні 1:1 готують водний розчин з 6% концентрацією сухих речовин та пастеризують. В білковий субстрат вносять ферментний комплекс мікробіологічного походження в кількості 2,5% від маси білка та гідроліз ведуть на протязі 1 години при температурі 65±5°С. Для інактивації ферменту отриманий гідролізат нагрівають до температури 90±5°С та направляють у вакуумний роторно-плівковий апарат для концентрування до вмісту сухи х речовин 30-35%. Концентрований гідролізат висушують методом розпилювальної сушки. Продукт характеризується великою різницею за молекулярними масами пептидів - від 3000 до 45000 Дальтон, при цьому глибина гідролізу складає не більше 60%. Приклад 8 Із суміші білків рослинного та тваринного походження у співвідношенні 1:2 готують водний розчин з 6% концентрацією сухих речовин та пастеризують. В білковий субстрат вносять ферментний комплекс мікробіологічного походження в кількості 2,5% від маси білка та гідроліз ведуть на протязі 1 години при температурі 65±5°С. Для інактивації ферменту отриманий гідролізат нагрівають до температури 90±5°С та направляють у вакуумний роторно-плівковий апарат для концентрування до вмісту сухи х речовин 30-35%. Концентрований гідролізат висушують методом розпилювальної сушки. Кінцевий вміст пептидів та вільних амінокислот складає біля 65 %. Приклад 9 Із суміші білків рослинного та тваринного походження у співвідношенні 1:1 готують водний розчин з 6% концентрацією сухих речовин та пастеризують. В білковий субстрат вносять' ферментний комплекс рослинного та мікробіологічного походження в кількості 2,5% кожного від маси білка гідроліз ведуть на протязі 1 години при температурі 65±5°С. Для інактивації ферменту отриманий гідролізат нагрівають до температури 90±5°С та направляють у вакуумний роторно-плівковий апарат для концентрування до вмісту сухи х речовин 30-35%. Концентрований гідролізат висушують методом розпилювальної сушки. Продукт характеризується збалансованим амінокислотним складом, що наближається до ідеального білка, молекулярна маса пептидів складає не більше 1000 Дальтон, а глибина гідролізу досягає 90%. Приклад 10 Із суміші білків рослинного та тваринного походження у співвідношенні 1:2 готують водний розчин з 6% концентрацією сухих речовин та пастеризують. В білковий субстрат вносять ферментний комплекс рослинного та мікробіологічного походження в кількості 2,5% кожного від маси білка гідроліз ведуть на протязі 1 години при температу 7 35711 рі 65±5°С. Для інактивації ферменту отриманий гідролізат нагрівають до температури 90±5°С та направляють у вакуумний роторно-плівковий апарат для концентрування до вмісту сухи х речовин 30-35%. Концентрований гідролізат висушують методом розпилювальної сушки. Продукт характеризується збалансованим амінокислотним складом, що наближається до ідеального білка, молекулярна маса пептидів складає не більше 1000 Дальтон, а глибина гідролізу досягає 95%. Використання запропонованого рішення дозволяє: 8 1. Отримати повноцінний за амінокислотним складом білковий продукт з високим ступенем гідролізу. 2. Дає можливість отримати велику кількість низькомолекулярних пептидів та амінокислот для виробництва гіпоалергенного лікувального та оздоровчого харчування. 3. Розширити асортимент повноцінних білкових продуктів для харчування людей з підвищеною білковою потребою. Таблиця 1 Склад незамінних амінокислот концентрату білків сироватки та ідеального білка (мг/г білка) Амінокислоти Ізолейцин Лейцин Лізин Цистин+метионін Фенілаланін+ігирозин Треонін Триптофан Валін Всього Концентрат білків сироватки 62,1 102,3 89,5 45,8 70,1 56,8 20,1 52,0 498,7 Ідеальний білок 40 70 55 35 60 40 10 50 360 Таблиця 2 Молекулярна маса пептидів гідролізатів із суміші рослинних та тваринних білків в залежності від походження ферменту Ферменти мікробіологічного похоСуміш ферментів мікробіологічного Ферменти рослинного походження дження та рослинного походження Молекулярна Розподіл пептидів за Молекулярна Розподіл пептидів за Молекулярна Розподіл пептидів за маса пепти- молекулярною ма- маса пепти- молекулярною ма- маса пептидів, молекулярною мадів, Д сою, % дів, Д сою, % Д сою, % 45000 2,7 2800 100