Патент на изобретение №2373770
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВО-АМИНОКИСЛОТНОГО ОБОГАТИТЕЛЯ ПИЩИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к биотехнологии и пищевой промышленности. Способ предусматривает следующее. Готовят водную суспензию клеток дрожжей. Приготовленную суспензию клеток дрожжей нагревают до температуры 85-95°С в течение 15-20 мин, инактивируя тем самым эндогенные ферменты. После чего водную суспензию охлаждают до 54-56°С. В охлажденную смесь добавляют первую ферментную композицию – смесь протеиназ, эндо- бета- глюканаз и экзо- бета- глюконаз, источниками которой является ферментные препараты протосубтилин и целовиридин. Осуществляют гидролиз при естественном рН, температуре 54-56°С в течение 1 ч 45 мин – 2 ч 15 мин при постоянном перемешивании. Полученный ферментолизат охлаждают до 45-48°С и вносят вторую ферментную композицию – комплекс протеиназ, пептидаз, эндо- бета -глюканаз и экзо- бета -глюконаз, маннаназы и хитиназы, источником которого является культуральная жидкость Aspergillus oryzae ВКПМ F – 931 с добавлением ферментного препарата целовиридина. Осуществляют гидролиз при естественном рН, температуре 45-48°С в течение 3 ч 45 мин – 4 ч 15 мин при постоянном перемешивании с последующим выдерживанием конечного ферментолизата при температуре 85-95°С в течение 15-20 мин, инактивируя эндогенные ферменты, и сушкой готового продукта. Изобретение позволяет повысить качество обогатителя пищи. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к пищевой промышленности, к биотехнологии и может быть использовано при производстве пищевых добавок. Известен способ получения белоксодержащей биологически активной добавки, предусматривающий обработку биомассы клеток дрожжей экзогенными гидролитическими ферментами (Патент РФ Однако в данном известном способе не описаны условия обработки клеток дрожжей гидролитическими ферментами, не раскрыт состав используемого ферментного препарата, что не позволяет воспроизвести этот известный способ в части осуществления процесса ферментолиза. Наиболее близким аналогом предлагаемого способа является известный способ получения продукта обработки клеток дрожжей композицией гидролитических ферментов (Патент Однако качество целевого продукта, получаемого этим известным способом, недостаточно высокое. Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение выхода целевого продукта и улучшение его качества за счет обогащения растворимыми белками, низкомолекулярными пептидами, аминокислотами и биологически активными продуктами гидролиза полимеров клеточных стенок дрожжей. Указанный технический результат достигается тем, что способ получения белково-аминокислотного обогатителя пищи заключается в осуществлении двустадийной обработки суспензии клеток дрожжей экзогенными ферментами, катализирующими гидролиз клеточных полимеров, с использованием на первой и второй стадиях соответственно первой и второй ферментных композиций и с получением целевого продукта в виде ферментолизата, при этом первая ферментная композиция содержит на 1 г сухих дрожжей 0,05-5,0 ед. ПС протеиназ, источником которых является ферментный препарат Протосубтилин, и 10,0-50,0 ед. бета-ГкС смеси эндо- бета- глюканазы и экзо-бета- глюканазы, источником которых является ферментный препарат Целловиридин, а вторая содержит протеиназы и пептидазы в количестве 15-20 ед. ПС, смесь эндо-бета- глюканаз и экзо-бета- глюканаз – 10,0-100,0 ед. бета-ГкС, маннаназу – 5,0-20,0 ед. МС и хитиназу – 0,01-0,5 ед. ХС, источником которых является культуральная жидкость штамма микромицета Aspergillus oryzae ВКПМ F-931 с добавлением ферментного препарата Целловиридина. Собственные исследования показали, что для получения белково-аминокислотной пищевой добавки, обогащенной биологически активными компонентами, следует проводить двустадийный ферментолиз клеток дрожжей с использованием применяемых последовательно двух определенных ферментных композиций, что обеспечивает повышенный выход и улучшенное качество целевого продукта. Способ осуществляется следующим образом. Готовят водную суспензию клеток дрожжей и проводят термическую ее обработку при температуре 85-95°С в течение 15-20 минут для инактивации эндогенных ферментов дрожжей. Затем смесь охлаждают до 54-56°С и охлажденную смесь, имеющую естественный рН, подвергают двустадийной обработке экзогенными ферментами. На первой стадии в суспензию клеток дрожжей задают первую ферментную композицию, включающую протеиназы, источником которых является ферментный препарат Протосубтилин, в количестве 0,05-5,0 ед. ПС/г сухих дрожжей и смесь эндо-бета- глюканаз и экзо-бета- глюканаз, источником которых является ферментный препарат Целловиридин, в количестве 10-50 ед. бета-ГкС/ г сухих дрожжей и осуществляют гидролиз при температуре 54-56°С в течение 1 час 45 мин – 2 час 15 мин при постоянном перемешивании. Полученная в результате ферментативного гидролиза смесь состоит из продуктов гидролиза бета-глюкана, освободившихся белков цитоплазмы, белков, полученных в результате гидролиза по пептидным связям белково-бета-глюканового, белково-маннанового и белково-хитинового комплексов, а также бета-глюкана, маннана и хитина, освободившихся из вышеуказанных комплексов. Эту смесь после охлаждения до 45-48°С подвергают второй стадии гидролиза обработкой второй ферментной композицией при температуре 45-48°С в течение 3 час 45 мин – 4 час 15 мин при постоянном перемешивании. Во второй ферментной композиции в качестве источника протеиназ и пептидаз (карбоксильная, металлозависимая и сериновая протеиназы, аминопептидаза и карбоксипептидаза), смеси экзо-бета- глюканаз и эндо-бета- глюканаз, а также маннаназы и хитиназы используют культуральную жидкость штамма микромицета Aspergillus oryzae ВКПМ F-931 с добавлением ферментного препарата Целловиридина. Полученный ферментолизат подвергают термической обработке при температуре 85-95°С в течение 15-20 минут с целью инактивации экзогенных ферментов, а затем высушивают на распылительной сушилке, получая целевой продукт, содержащий за счет глубокого гидролиза полимеров клеток дрожжей, в количествах, превышающих количества составных частей ферментолизата наиболее близкого аналога, растворимые белки, низкомолекулярные пептиды, аминокислоты и биологически активные продукты гидролиза полимеров клеточных стенок дрожжей с более высоким выходом целевого продукта, характеризующегося более высоким качеством. Для сравнения качества продукта, получаемого в результате реализации способа согласно изобретению, с качеством продукта, получаемого в результате осуществления процесса по наиболее близкому аналогу, приводим таблицу 1.
В таблице приведены данные для пищевых дрожжей (хлебопекарные, пивные). Данные таблицы показывают, что по выходу конечного продукта по содержанию в нем аминного азота, растворимого белка, аминокислот, редуцирующих веществ целевой продукт, полученный по способу согласно изобретению, существенно превышает продукт, полученный в соответствии со способом, предложенным в наиболее близком аналоге. Ниже приведены примеры реализации изобретения. Пример 1. Готовят водную суспензию из 100 г сухих пекарных дрожжей и 250 мл воды. Смесь тщательно перемешивают. Для инактивации эндогенных ферментов клеток дрожжей приготовленную суспензию нагревают до температуры 85°С и выдерживают при этой температуре в течение 20 минут, после чего смесь охлаждают до температуры 54°С. Смесь имеет естественный рН 5,8. В нее задают первую ферментную композицию: ферментный препарат Протосубтилин как источник протеиназ, катализирующих гидролиз по пептидным связям белково-бета-глюканового, белково-маннанового и белково-хитинового полимеров, из расчета 0,5 ед. ПС на 1 г сухих дрожжей и ферментный препарат Целловиридин как источник смеси экзо-бета- глюканаз и эндо-бета- глюканаз, катализирующих бета-глюканы, в количестве 10,0 ед. бета-ГкС на 1 г сухих дрожжей. Активность в препарате Протосубтилина 260 ед. ПС на 1 г препарата. Активность в препарате Целловиридина 1000 ед. бета-ГкС на 1 г препарата. Ферментативный гидролиз полимеров клеток дрожжей на первой стадии проводят при температуре 54°С и постоянном перемешивании в течение 2 час 15 мин. Затем суспензию, обработанную ферментами на первой стадии, охлаждают до температуры 45°С и проводят вторую стадию ферментативного гидролиза с использованием в качестве второй ферментной композиции культуральной жидкости штамма микромицета Aspergillus oryzae ВКПМ F-931 с добавлением ферментного препарата Целловиридина. Культуральную жидкость получают при культивировании штамма в аэробных условиях при температуре 32°С в течение 42 час на среде, содержащей, %: ячменную муку – 4,0; пшеничные отруби – 2,0; КН2РO4 – 1,0; воду водопроводную – остальное. Культуральная жидкость содержит высокоактивный комплекс протеиназ и пептидаз (карбоксильную, металлозависимую и сериновую протеиназы, аминопептидазу и карбокси-пептидазу) с активностью 30 ед. ПС на 1 мл культуральной жидкости, смесь экзо-бета- глюканаз и эндо-бета- глюканаз с активностью 4,5 ед. бета-ГкС на 1 мл, а также маннаназу и хитиназу с активностью соответственно 0,5 ед. МС на 1 мл и 0,07 ед. ХС на 1 мл. Культуральную жидкость микромицета Aspergillus oryzae ВКПМ F-931 дозируют из расчета 20 ед. ПС на 1 г сухих дрожжей (67 мл культуральной жидкости), активность маннаназы 5,0 ед. МС на 1 г сухих дрожжей, активность хитиназ 0,01 ед. ХС на 1 г сухих дрожжей, активность бета-глюканаз доводят до 40,0 ед. бета-ГкС на 1 г сухих дрожжей добавлением ферментного препарата Целловиридина. Ферментолиз дрожжевой суспензии на второй стадии проводят при естественном рН, температуре 45°С и постоянном перемешивании в течение 4 час 15 мин Об окончании ферментолиза судят по нарастанию концентрации аминного азота и растворимых сухих веществ в супернатанте обрабатываемой суспензии клеток дрожжей. Полученный ферментолизат нагревают до температуры 85°С и выдерживают при этой температуре в течение 20 мин для инактивации экзогенных ферментов, затем его сушат на распылительной сушилке, получая концентрированный препарат целевого продукта. В полученном ферментолизате концентрация аминного азота составляет 3,8%, содержание растворимых протеинов – 97%, концентрация редуцирующих веществ (углеводов) – 18,9%. Выход составляет 91%. Препарат содержит растворимые белки, низкомолекулярные пептиды, аминокислоты и биологически активные продукты гидролиза полимеров клеточной стенки. Полученная пищевая добавка может быть использована в качестве белково-аминокислотного обогатителя пищи. Пример 2. Целевой продукт получают по методике примера 1 с соблюдением перечисленных далее режимных параметров. Инактивацию ферментов клеток дрожжей проводят при температуре 95°С в течение 15 мин. На первой стадии обработки суспензии клеток дрожжей используют первую ферментную композицию, содержащую на 1 г сухих дрожжей 5,0 ед. ПС протеиназ и 50,0 ед. бета-ГкС смеси эндо-бета- глюканаз и экзо-бета- глюканаз, а на второй стадии – вторую ферментную композицию, содержащую на 1 г сухих дрожжей 15,0 ед. ПС протеиназ и пептидаз, 100 ед. бета-ГкС смеси эндо-бета- глюканазы и экзо-бета- глюканазы, 20,0 ед. МС маннаназы и 0,5 ед. ХС хитиназы. Ферментолиз на второй стадии проводят при температуре 48°С, естественном рН и постоянном перемешивании в течение 3 час 45 мин. Готовый ферментолизат подвергают термической обработке при температуре 95°С в течение 15 мин. В полученном ферментолизате концентрация аминного азота составляет 4,1%, содержание растворимых протеинов – 99%, концентрация редуцирующих веществ (углеводов) – 20,9%. Выход составляет 93%. Полученный ферментолизат подвергают распылительной сушке, получая концентрированный препарат. Препарат содержит растворимые белки, низкомолекулярные пептиды, аминокислоты и биологически активные продукты гидролиза полимеров клеточных стенок дрожжей. Полученная пищевая добавка может быть использована в качестве белково-аминокислотного обогатителя пищи. Таким образом, способ согласно изобретению позволяет получать высококачественную пищевую добавку с повышением выхода целевого продукта.
Формула изобретения
1. Способ получения белково-аминокислотного обогатителя пищи, предусматривающий приготовление водной суспензии клеток дрожжей, инактивирование эндогенных ферментов дрожжей при температуре 85-95°С в течение 15-20 мин, осуществление гидролиза полимеров клеток дрожжей комплексом экзогенных ферментов в две стадии, на первой из которых в охлажденную до температуры 54-56°С водную суспензию клеток дрожжей вносят первую ферментную композицию – смесь протеиназ, эндо-бета- глюканаз и экзо-бета- глюканаз и проводят гидролиз при естественном рН, температуре 54-56°С в течение 1 ч 45 мин – 2 ч 15 мин при постоянном перемешивании, а на второй стадии в охлажденный до температуры 45-48°С в ферментолизат после первой стадии гидролиза вносят вторую ферментную композицию – комплекс протеиназ, пептидаз, эндо-бета-глюканаз, экзо-бета- глюканаз, маннаназы и хитиназы и осуществляют гидролиз при естественном рН, температуре 45-48°С в течение 3 ч 45 мин – 4 ч 15 мин при постоянном перемешивании с выдерживанием конечного ферментолизата при температуре 85-95°С в течение 15-20 мин для инактивации экзогенных ферментов и последующей сушкой готового продукта. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на первой стадии гидролиза полимеров клеток дрожжей используют протеиназы в количестве 0,05-5,0 ед. ПС на 1 г сухих дрожжей, источником которых является ферментный препарат Протосубтилин, и смесь эндо-бета-глюканазы и экзо-бета-глюканазы в количестве 10-50 ед. ГкС на 1 г сухих дрожжей, источником которых является ферментный препарат Целловиридин. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на второй стадии гидролиза полимеров клеток дрожжей гидролизу подвергают охлажденную до температуры 45-48°С смесь, полученную после первой стадии гидролиза, при этом источником ферментов является культуральная жидкость штамма микромицета Aspergillus oryzae ВКПМ F-931, содержащая в пересчете на 1 г сухих дрожжей: протеиназы и пептидазы в количестве 15-20 ед. ПС, эндо-бета-глюканазу, экзо-бета-глюканазу – 10-100 ед. ГкС, маннаназу – 5-20 ед. МС, хитиназу – 0,01-0,5 ед. ХС, с добавлением ферментного препарата Целивиридина.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
2230466, кл. A23L 1/30, опубл. 2004 г.) [1].