Патент на изобретение №2212817

(54) ПИЩЕВОЙ БЕЛКОВЫЙ ПРОДУКТ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищевым белковым продуктам и способу их изготовления. Согласно изобретению пищевой белковый продукт получен в результате поэтапного комбинированного ферментативного гидролиза белков соевого изолята с помощью фермента микробиологического синтеза и фермента животного происхождения и характеризуется определенным соотношением компонентов, мас.%, а именно: пептиды 65,0-75,0; аминокислоты 5,0-11; жиры 0,2-0,6; витамины 0,3-0,7; минералы и микроэлементы 2,5-3,5; остаточная влага 3,0-7,0 и зола – остальное. На первом этапе ферментативного гидролиза используют фермент микробиологического синтеза – протосубтилин, на втором – гомогенат поджелудочной железы свиньи и/или крупного рогатого скота. Протосубтилин используют преимущественно в концентрации 1,0-1,5% от массы соевого изолята, гомогенат – в концентрации 15-20% от массы соевого изолята. Изобретение позволяет ускорить процесс получения пищевого белкового продукта. 2 с. и 8 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к пищевым белковым продуктам на основе гидролизата сои и способам их приготовления.

Известен пищевой продукт, содержащий деструктат сои, биологически активную добавку, и комплекс аминокислот, а также способ его приготовления, включающий операции замачивания бобов сои без применения химикатов, холодного размола бобов сои без доступа кислорода, варки в воде посредством пара, подаваемого в варочный аппарат с избыточным давлением и разделение после варочной суспензии на жидкую и твердую фазу путем механического сепарирования, а после получения деструктата сои проводят обогащение биологически активными добавками и комплексом аминокислот (Патент РФ 2161000, кл. А 23 L 1/30, 29.12.99).

Однако известный продукт, несмотря на свою высокую питательную ценность и лечебно-профилактические свойства, требует длительного времени изготовления, так как содержит многостадийный процесс изготовления.

По технической сущности наиболее близким к предложенным является способ получения пищевого белкового продукта (ферментативного гидролизата), включающий ферментативный гидролиз измельченного белоксодержащего сырья, осаждение полученной биомассы, фильтрование продукта и его высушивание, а также пищевой белковый продукт (питательная среда для культивирования клеток эукариотов, содержащий источник питательных веществ в виде ферментативного гидролизата спилка шкур ластоногих или шкур крупного рогатого скота и другие питательные вещества (Патент РФ 2068879, кл. С 12 N 1/00, 24.12.92).

Однако и этот пищевой белковый продукт требует длительного процесса приготовления, что удорожает себестоимость. Кроме того, способ приготовления пригоден лишь для лабораторных целей.

Техническим результатом является ускорение процесса получения пищевого белкового продукта и соответствующее удешевление его себестоимости.

Дополнительным техническим результатом является получение нового пищевого белкового продукта – “Аминосой”, на основе белков соевого изолята, содержащего значительные количества незаменимых для человека аминокислот, биологически активных пептидов, витаминов и микроэлементов.

Достигается это тем, что пищевой белковый продукт, полученный в результате поэтапного комбинированного ферментативного гидролиза белков соевого изолята с помощью фермента микробиологического синтеза и фермента животного происхождения, характеризуется следующим соотношением компонентов, мас.%:
Общий протеин – 70,0 – 86,0
Пептиды – 65,0 – 75,0
Аминокислоты – 5,0 – 11,0
Жиры – 0,2 – 0,6
Витамины – 0,3 – 0,7
Минералы и микроэлементы – 2,5 – 3,5
Остаточная влага – 3,0 – 7,0
Зола – Остальное
Причем в качестве фермента микробиологического синтеза использован протусубтилин, который взят в концентрации 1,0-1,5% от массы соевого изолята, а в качестве фермента животного происхождения использован гомогенат поджелудочной железы свиньи и/или крупного рогатого скота, который взят в концентрации 15-20% от массы соевого изолята.

Кроме того, согласно изобретению, в способе приготовления пищевого белкового продукта, включающем ферментативный гидролиз в присутствии консерванта белков соевого изолята, смешанного с водой, осаждение и отделение неразгидролизованной массы, осветление продукта и его высушивание, ферментативный гидролиз выполняют поэтапно, причем на первом этапе используют фермент микробиологического синтеза, а на втором этапе фермент животного происхождения, при этом в качестве фермента микробиологического синтеза используют протусубтилин, а в качестве фермента животного происхождения используют гомогенат поджелудочной железы свиньи и/или крупного рогатого скота, причем протусубтилин используют в концентрации 1,0-1,5% от массы соевого изолята, а гомогенат поджелудочной железы свиньи и/или крупного рогатого скота берут в концентрации 15-20% от массы соевого изолята, в качестве консерванта используют хлороформ, хлороформ берут в концентрации 0,7-0,9 мас.%, отношение белков соевого изолята к воде берут равным 0,05-0,1, гидролиз на первом этапе проводят при начальной температуре +705^oС и рН=8,80,2 с последующим постепенным понижением в течение 1-2 часов до температуры 455^oС и рН= 7,50,5, а на втором этапе гидролиз продолжают при +453^oС, рН=7,50,5 в течение 1,5-2 часов до величины аминного азота 45050 мг %, причем в процессе этапов гидролиза осуществляют периодическое перемешивание гидролизуемой массы, осаждение неразгидролизованной массы проводят по окончании гидролиза в зоне рН=7,30,3 при температуре +855^oС в течение 205 минут, а ее отделение производят при постепенном понижении температуры до +655^oС путем произвольного оседания на дно твердых частиц гидролизата, осветление продукта осуществляют путем фильтрования его надосадочной жидкости с помощью глубинных фильтров, высушивание осветленного продукта осуществляют методом распыления в сушильном аппарате при температуре +1305^oС на входе аппарата и +805^oС на его выходе.

Сущность изобретения заключается в том, что осуществление приема комбинирования ферментов для проведения поэтапного ферментативного гидролиза позволяет значительно сократить процесс изготовления конечного продукта до четырех часов.

Кроме того, получаемый пищевой белковый продукт характеризуется высоким содержанием биологически активных пептидов, получаемых под воздействием микробных протеаз и свободных аминокислот, в результате действия животных протеаз.

Сравнение заявленных изобретений с ближайшим аналогом позволяет утверждать о соответствии критерию “новизна”, а отсутствие отличительных признаков в аналогах говорит о соответствии критерию “изобретательский уровень”.

Предварительные испытания позволяют надеяться на широкое промышленное использование.

В качестве сырья для получения ферментативного гидролизата используют белок сухого соевого изолята, расщепляемого ферментами микробиологического синтеза и животного происхождения.

Ферментативный гидролиз белка соевого изолята не требует для своего приготовления дорогостоящего оборудования и иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Соевый изолят смешивают с очищенной холодной водой в соотношении 0,05-1,0 и тщательно перемешивают с помощью коллоидной мельницы.

Полученную смесь – гомогенат – подвергают гидролизу протеолитическими ферментами. Сначала ферментом микробиологического синтеза – протосубтилином, взятом в концентрации 1,0% от массы соевого изолята, а затем гомогенатом протеолитического фермента поджелудочной железы свиньи, взятой в концентрации 15% к массе соевого изолята.

Процесс ведут в щелочной зоне рН 8,6 и начальной температуре +70^oС при постепенном ее понижении до +45^oС и рН 7,5 в течение 1,5 часов (до момента прекращения нарастания величины аминного азота). После чего вносят гомогенат поджелудочной железы свиньи и продолжают гидролиз, поддерживая уровень рН 7,6 в течение 1,5 часов до величины аминного азота 450 мг % в присутствии хлороформа 0,7 мас.%.

Процесс этапов гидролиза сопровождается периодическим (через каждые 15 минут) перемешиванием гидролизуемой массы в течение 5 минут.

Гидролиз прекращают прогреванием полученной биомассы при температуре +90^oС при рН 7,5 в течение 20 минут для коагуляции неразгидролизованных белков и последующим охлаждением до +65^oС для отделения сформировавшегося осадка путем оседания на дно твердых частиц гидролизата, а надосадочную жидкость осветляют путем фильтрования с помощью глубинных фильтров.

Высушивание осветленного продукта осуществляют методом распыления в сушильном аппарате при температуре +130^oС на входе аппарата и +80^oС на его выходе.

Пример 2.

Соевый изолят смешивают с очищенной холодной водой в соотношении 0,05-1,0 и тщательно перемешивают с помощью коллоидной мельницы.

Полученную смесь – гомогенат – подвергают гидролизу протеолитическими ферментами. Сначала ферментом микробиологического синтеза – протосубтилином, взятом в концентрации 1,5% от массы соевого изолята, а затем гомогенатом протеолитического фермента поджелудочной железы крупного рогатого скота, взятой в концентрации 20% к массе соевого изолята.

Процесс ведут в щелочной зоне рН 8,6 и начальной температуре +70^oС при постепенном ее понижении до +40^oС и рН 7,5 в течение 2,0 часов (до момента прекращения нарастания величины аминного азота). После чего вносят гомогенат поджелудочной железы крупного рогатого скота и продолжают гидролиз, поддерживая уровень рН 7,4 в течение 2,0 часов до величины аминного азота 400 мг % в присутствии хлороформа 0,9 мас.%.

Процесс этапов гидролиза сопровождается периодическим (через каждые 15 минут) перемешиванием гидролизуемой массы в течение 5 минут.

Гидролиз прекращают прогреванием полученной биомассы при температуре +85^oС при рН 7,3 в течение 15 минут для коагуляции неразгидролизованных белков и последующим охлаждением до +65^oС для отделения сформировавшегося осадка путем оседания на дно твердых частиц гидролизата, а надосадочную жидкость осветляют путем фильтрования с помощью глубинных фильтров.

Высушивание осветленного продукта осуществляют методом распыления в сушильном аппарате при температуре +125^oС на входе аппарата и +75^oС на его выходе.

В результате получен пищевой белковый продукт “Аминосой”, характеризующийся следующим соотношением компонентов:
Пептиды – 68,0
Аминокислоты – 7,0
Жиры – 0,3
Витамины – 0,4
Минералы и микроэлементы – 3,0
Остаточная влага – 4,0
Зола – 17,3
При этом общий протеин составляет 75,0.

Строгое соблюдение условий гидролиза позволяет получать в достаточной степени стандартный продукт, имеющий разброс количественных показателей аминокислот 4,0-6,0%.

Полученный ферментативный гидролизат “Аминосой” по результатам контрольных анализов имеет физико-технические характеристики, представленные ниже.

Концентрация водородных ионов 1%-ного раствора – 5,5 – 6,0
Растворимость, % не менее – 7,0
Массовая доля влаги, % – 7,0
Массовая доля общего азота, % – 11,0 – 12,0
Массовая доля аминного азота, % – 4,0 – 6,0
Ниже представлен аминокислотный состав пищевого продукта “Аминосой”,%.

1. Аланин – 0,2
2. Аргинин – 1,6
3. Аспартат – 0,1
4. Валин – 0,3
5. Гистидин – 0,2
6. Глицин – 0,1
7. Глутамат – 0,2
8. Изолейцин – 0,2
9. Лейцин – 0,9
10. Лизин – 0,9
11. Метионин – 0,2
12. Пролин – 0,02
13. Серин – 0,2
14. Тирозин – 0,8
15. Треонин – 0,1
16. Триптофан – 0,2
17. Фенилаланин – 0,8
18. Цистин – 0,1
Сумма аминокислот – 7,12
Таким образом, заявленный способ изготовления позволяет обеспечить ускоренный процесс получения нового пищевого белкового продукта “Аминосой”, содержащего значительное количество незаменимых для человека аминокислот, биологически активных пептидов, витаминов и микроэлементов при невысокой его себестоимости.

Формула изобретения

1. Пищевой белковый продукт, полученный в результате поэтапного комбинированного ферментативного гидролиза белков соевого изолята с помощью фермента микробиологического синтеза и фермента животного происхождения и характеризующийся следующим соотношением компонентов, мас. %:
Пептиды – 65,0-75,0
Аминокислоты – 5,0-11,0
Жиры – 0,2-0,6
Витамины – 0,3-0,7
Минералы и микроэлементы – 2,5-3,5
Остаточная влага – 3,0-7,0
Зола – Остальное
причем в качестве фермента микробиологического синтеза использован протосубтилин, который взят в концентрации 1,0-1,5% от массы соевого изолята.

2. Пищевой белковый продукт по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фермента животного происхождения использован гомогенат поджелудочной железы свиньи и/или крупного рогатого скота, который взят в концентрации 15-20% от массы соевого изолята.

3. Способ приготовления пищевого белкового продукта, включающий ферментативный гидролиз в присутствии консерванта белков соевого изолята, смешанного с водой, осаждение и отделение неразгидролизованной массы, осветление продукта и его высушивание, отличающийся тем, что ферментативный гидролиз выполняют поэтапно, причем на первом этапе используют фермент микробиологического синтеза, а на втором этапе фермент животного происхождения, причем в качестве фермента микробиологического синтеза используют протосубтилин, а в качестве фермента животного происхождения используют гомогенат поджелудочной железы свиньи и/или крупного рогатого скота.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что протосубтилин используют в концентрации 1,0-1,5% от массы соевого изолята, а гомогенат поджелудочной железы свиньи и/или крупного рогатого скота берут в концентрации 15-20% от массы соевого изолята.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве консерванта используют хлороформ.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что хлороформ берут в концентрации 0,7-0,9 мас. %.

7. Способ по п. 3, отличающийся тем, что отношение белков соевого изолята к воде берут равным 0,05-0,1, гидролиз на первом этапе проводят при начальной температуре +705^oС и рН 8,80,2 с последующим постепенным понижением в течение 1-2 ч до температуры +455^oС и рН 7,50,5, а на втором этапе гидролиз продолжают при +453^oС, рН 7,50,5, в течение 1,5-2 ч до величины аминного азота 45050 мг%, причем в процессе этапов гидролиза осуществляют периодическое перемешивание гидролизуемой массы.

8. Способ по п. 3, отличающийся тем, что осаждение неразгидролизованной массы проводят по окончании гидролиза в зоне рН= 7,30,3 при температуре +855^oС в течение 205 мин, а ее отделение производят при постепенном понижении температуры до +655^oС путем произвольного оседания на дно твердых частиц гидролизата.

9. Способ по п. 3, отличающийся тем, что осветление продукта осуществляют путем фильтрования его надосадочной жидкости с помощью глубинных фильтров.

10. Способ по п. 3, отличающийся тем, что высушивание осветленного продукта осуществляют методом распыления в сушильном аппарате при температуре +1305^oС на входе аппарата и +805^oС на его выходе.