CS269496B1 - Způsob výroby enzymových hydrolyzátů;. z mléčných surovin - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu výroby enzymových hydrolyzátů z mléčných surovin obsahujících bílkoviny mléka, syrovátky a/nebo kasinu a jejich solí se sodíkem, draslíkem, vápníkem, hořčíkem a s amonnými ionty nebo s anionty jako jsou chloridy, sírany, fosfáty, octany, citráty, mravenčeny, k proteolýze se použijí preparáty proteolytických enzymů včetně syřidel charakteru aspartátových proteas jako je vepřový, drůbeží a hovězí pepsin a proteasy z plísní, neutrální bakteriální metaloproteas, pro hydrolýzu syrovátkových bílkovin a jejich směsí s kaseinem s výjimkou odstředěného mléka též trypsin, chymotrypsin a jejich směsi včetně tkáňových homogenátů. Vynález má využití v potravinářství, krmivářství a v biotechnologii .

Description

Vynález se týká způsobu výroby enzymových hydrolyzátů z mléčných surovin tak, že k enzymové hydrolýze substrátů obsahujících bílkoviny mléka, syrovátky a/nebo kasein a jejich soli s kationty, jako je sodík, draslík, vápník, hořčík nebo amonné ionty, nebo s anionty, jako jsou chloridy, sírany, fosforečnany, octany, mravenčany a citrany, se použijí preparáty proteolytických enzymů včetně syřidel, obsahující jako hlavní enzymovou aktivní složku vepřový, drůbeží a nebo hovězí pepsin, aspartátové proteasy z plísní, neutrální bakteriální metaloproteas, pro hydrolýzu syrovátkových bílkovin a jejich směsí s kaseinem výjimkou odstředěného mléka též trypsin, chymotrypsin a jejich směsi vzniklé izolací z živočišných tkání nebo obsažené v jejich homogenátech, enzymová hydrolýza se provádí v roztoku a nebo v suspenzi bílkovinných substrátů při pH 1 až 6,8, přednostně při pH 1 až 4 při použití pepsinů a ostatních aspartátových proteas a při pH 5 až 10 v případě metaloproteas a serinových proteas trypsinu a chymotrypsinu, s výhodou při pH 6,5 až 9 a při teplotě 20 až 60 °C, přednostně při teplotě 30 až 50 °C tekuté hydrolyzáty mohou sloužit k dalšímu použití bud přímo, nebo mohou být ošetřeny ultrafiltrací, ultraosmosou, mikrofiltrací a/nebo tepelně, mohou být dále koncentrovány reversní osmosou a/nebo odpařováním a sušeny bud přímo, nebo po tomto předběžném ošetření.

Dosud se k přípravě enzymových hydrolyzátů bílkovin izolovaných z mléka ve formě čistých frakcí nebo skupin bílkovin, jako je kasein, používá též drahých a nedostatkových proteas taktéž v přečištěném stavu. Ani čisté substráty ani přečištěné enzymy nejsou vždy dostupné v dostatečném množství a musí být dováženy. Přitom pro řadu technických i potravinářských aplikací, včetně biotechnologií, nebo pro krmivářství postačují hydrolyzáty nefrakcionovaných bílkovin preparáty proteolytických enzymů běžně dostupných z domácích zdrojů a nebo ve formě levných syřidlových preparátů.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby enzymových hydrolyzátů z mléčných surovin podle vynálezu tak, že k enzymové hydrolýze substrátů obsahujících bílkoviny mléka, syrovátky a/nebo kasein a jejich soli s kationty, jako je sodík, draslík, vápník, hořčík nebo amonné ionty, nebo s anionty, jako jsou chloridy, sírany, fosforečnany, octany, mravenčany a citrany, se použijí preparáty proteolytických enzymů, včetně syřidel obsahujících jako hlavní enzymovou aktivní složku vepřový, drůbeží a/nebo hovězí pepsin, aspartátové proteasy z plísní, neutrální bakteriální metaloproteasy, pro hydrolýzu syrovátkových bílkovin a jejich směsí s kaseinem s výjimkou odstředěného mléka též trypsin a jejich směsi vzniklé izolací z živočišných tkání, nebo obsažené v jejich homogenátech, enzymová hy- * drolýza se provádí v roztoku nebo v suspenzi bílkovinných substrátů při pH 1 až 6,8, přednostně při pH 1 až 4,4, při použití pepsinů a ostatních aspartátových proteas a při pH 5 až 10 v případě metaloproteas a serinových proteas trypsinu a chymotrypsinu, s výhodou při pH 6,5 až 9 a při teplotě 20 až 60 °C, přednostně při teplotě 30 až 50 °C, tekuté hydrolyzáty mohou sloužit k dalšímu použití bud přímo, nebo mohou být ošetřeny ultrafiltrací-ultraosmosou, mikrofiltrací a/nebo tepelně, mohou být dále koncentrovány reversní osmosou a/nebo odpařováním a sušeny bud přímo, nebo po tomto předchozím ošetření .

Vynález má využití v potravinářství, pro speciální účely výživy i v medicíně, pokud preparáty budou podávány s jinými potravinami nebo přímo při výživě sondou, dále v biotechnologii. Při hydrolýze může být použita i směs enzymů, nebo může po sobě následovat ošetření různými enzymy uvedenými v popisu vynálezu.

CS 269 496 Bl

Příklad 1

Odstředěné pasterované mléko, nebo ošetřené jiným způsobem, jako je sterilace nebo UHT ohřev, se podrobí enzymové hydrolýze syřidlovými preparáty, obsahujícími jako hlavní složku vepřový, drůbeží a/nebo hovězí pepsin, nebo aspartátové proteasy z plísní, jako je Rhizomucor, Mucor a/nebo Bndothia, používaných běžně také k výrobě syřídel. Substrát se vytemperuje na teplotu 20 až 50 °C, výhodně na 48 °C, při této teplotě se přidá preparát jednoho z uvedených aspartátových enzymů. Reakční směs se promíchává pomaloběžným míchadlem, dávka enzymu se volí podle jeho aktivity vyjádřené např. v Soxhletových nebo pepsinových jednotkách a podle požadovaného stupně hydrolýzy, který se určí stanovením rozpustných dusíkatých látek v trichloroctové kyselině, nebo se produkty hydrolýzy stanoví spektrofotometricky v trichloroctovém filtrátu. Po hydrolýze, obvykle za 5 až 24 hodin, se pH upraví na pH 6,5 až 7, oddělí se případně vzniklé nerozpustné částice, např. odstředěním, hydrolyzát se podrobí mikrofiltraci. Pro účely výživy lze hydrolyzáty vyráběné podle vynálezu dodatečně ošetřit účinkem peptidas. Vznik solí při úpravě pH během výroby hydrolyzátů se řídí použitím kyselin, jako je sírová,chlorovodíková, fosforečná, citrónová, mravenčí, octová a mléčná, čímž vznikají i příslušné soli bílkovin, následnou úpravou pH hydroxidy, jako je hydroxid sodný, draselný, vápenatý, horečnatý a amonný, vznikají v hydrolyzátů i volné soli těchto kyselin a zásad, které pro další použití nejsou na závadu, často jsou obsaženy např. y živných médiích pro fermentaci různých mikroorganismů.

Jako tepelné ošetření hydrolyzátů před mikrofiltraci, po ní nebo jako samostatného ošetření se použije např. vysoká pasterace při 95 °C s výdrží 30 minut nebo sterilační záhřevy, např. 120 až 140 °C, s výdrží 20 až 30 minut, pro speciální účely opakovaně, nebo se hydrolyzáty mohou ošetřit ultratepelným ohřevem UHT, např. 140 °C, s výdrží 3 až 10 sekund.

Příklad 2

Příklad podle bodu 1 s tím, že se hydrolyzát podrobí ultrafiltraci, nebo ultraosmose. Další použití mají jak permeát, tak koncentrát. Permeáty obsahující nízkomolekulární peptidy a volné aminokyseliny mohou být využity v biotechnologii, včetně přípravy tkáňových kultur, koncentráty v biotechnologii, ke krmení a pro výživu.

Příklad 3

Příklad podle bodu 1 a 2 s tím, že se pro enzymovou hydrolýzu použije přímo fermentační tekutina po oddělení mycelia a koncentraci ultrafiltraci, vzniklá při výrobě aspartátových plísňových proteas.

Příklad 4

Výchozím substrátem je mléko, obnovené, zahuštěné odstředěné mléko, obsah bílkovin v substrátu činí 3,5 až 20 % hmotnostních. Po úpravě pH na hodnotu 7 až 7,5 se k hydrolýze při 45 °C použijí metaloproteasy ; Bacillus megatherium nebo jiného druhu nesporulujících druhů a mutant Bacillů. Může se výhodně použít též hrubě přečištěné fermentační médium, např. po odstředění, případně ještě zkoncentrované ultrafiltraci.

Příklad 5

K enzymové hydrolýze se použije zahuštěné odstředěné mléko na 20 až 30 %, které se proteolyzuje trypsinem, chymotrypsinem, nebo pankreatickými homogenáty při pH 7, upraveno např. NaOH nebo NH^OH.

CS 269 496 Bl 3

Příklad 6

Enzymová hydrolýza se provede podle bodu 5 s tím rozdílem, že jako substrát slouží tvaroh a/nebo thermotvaroh.

Příklad 7 ·

Substrát je shodný jako v bodě 6, použije se k hydrolýze aspartátových proteas, pepsinů nebo z plísní- pH se upraví kyselinou fosforečnou na pH 1,6, další ošetření hydrolyzátu je obdobné jako v bodech 1 a 2. Produkty se podrobí sušení lyofilizací pro laboratorní účely, pro běžné použití sprejově.

Pokud je potřebné snížit ve výrobku obsah zbytkové laktózy nebo kyseliny mlěSné, mohou se substráty těchto složek zbavit před hydrolýzou propráním vodou.

Příklad 8

Způsob hydrolýzy podle vynálezu popsaný v bodě 7 s tím, že se substrát upraví pomocí NaOH na pH 7 a k hydrolýze se použije serinových proteas trypsinu nebo chymotrypsinu a jejich směsí.

Příklad 9

Jako substrát se k hydrolýze použije koprecipitát nebo koncentrát veškerých bílkovin mléka, získaný např. ultrafiltrací.

V rozsahu pH 1 až 5 se k hydrolýze použijí aspartátové proteasy, např. drůbeží pepsin.

V rozsahu pH 7 až 7,5 metaloproteasy bakteriálního původu nebo serinové proteasy.

Příklad 10

Kasein se suspenduje ve vodném roztoku tak, aby výsledný obsah bílkovin odpovídal 10 % hmotnostním pro hydrolýzu aspartátovými proteasami, jako je hovězí pepsin nebo proteasa z plísní Rhizomucor, se pH upraví kyselinou fosforečnou na pH 1, proteolýza se provádí při teplotě 45 °C po dobu 20 hodin, pak se upraví pH pomocí NH^OH, hydrolyzát se podrobí mikrofiltraci a použije se jako bílkovinný hydrolyzát v biotechnologii.

Příklad 11

Sušené odstředěné mléko se obnoví na sušinu 5 až 15 %; pH se upraví kyselinou fosforečnou nebo chlorovodíkovou a k hydrolýze se použije drůbeží pepsin. Hydrolýza probíhá při teplotě 40 °C, při pH 1,5 až 3 po dobu 5 hodin. Podle potřeby dalšího použití se pH upraví v rozsahu pH 5 až 6,5 pomocí NaOH.

Příklad 12 .

Způsob výroby podle bodu 11 s tím, že k hydrolýze se použije vepřový nebo hovězí pepsin.

Příklad 13

Jako substrát slouží suspenze připravená ze sýrů, k proteolýze při pH 1 až 4 se použije aspartátových proteas, při pH 7 až 8 neutrálních metaloproteas anebo serinových proteas.

Příklad 14

Suspenze připravená z kaseinátů, např. kaseinátu sodného nebo draselného, s obsahem bílkovin 10 % se převede do roztoku dalším přídavkem NaOH, pH se upraví na pH 8 a hydrolýza se provede pomocí neutrálních metaloproteas z Bacillus megatherium.

Příklad 15

Sušený nebo vlhký kasein přímo z výroby se jemně suspenduje ve vodě na sušinu 5 až 8 %, pH se upraví kyselinou citrónovou na pH 5 a hydrolýza se provede proteasou z plísní Rhizomucor.

CS 269 496 Bl

Příklad 16 .

Způsob podle příkladu 15, hydrolýza se provede pepsinovými syřidly, jako je vepřový, hovězí a nebo kuřecí pepsin, pH při hydrolýze se udržuje přídavkem kyseliny chlorovodíkové, fosforečné, octové nebo mléčné v rozsahu pH 2,5 až 4.

Příklad 17

K enzymové hydrolýze aspartátovými proteasami, tj. pepsiny, např. ve formě syřidlových preparátů nebo aspartátovými proteasami z plísní, se jako substrát použije mléko, mléčná směs s přídavkem bílkovin syrovátky a nebo kaseinu, která byla následně ošetřena bakteriemi mléčného kvašení, např. obsaženými ve smetanové kultuře, dále laktobacilovými kulturami, jako je Lbe, casei, helveticus, acidophilus. Lbe. bulgaricus, Streptococcus thermophilus a nebo jogurotovou kulturou, pro speciální účely přípravy dietetických výrobků i bifidobakteriemi·

Claims (1)

1. Způsob výroby enzymových hydrolyzátů z mléčných surovin, vyznačující se tím, že substráty obsahující bílkoviny mléka, syrovátky a/nebo kasein a jejich soli s kationty, jako je sodík, draslík, vápník, hořčík nebo amonné ionty, nebo s anionty, jako jsou chloridy, sírany, fosforečnany, octany, mravenčany, citrany a mléčnany, se působí preparáty proteolytických enzymů včetně syřidel obsahujících jako hlavní enzymovou aktivitu vepřový, drůbeží a/nebo hovězí pepsin, aspartátové proteasy z plísní, neutrální bakteriální metaloproteasy, pro hydrolýzu syrovátkových bílkovin a jejich směsí s kaseinem s výjimkou odstředěného mléka též trypsinem, chymotrypsinem a jejich směsi, enzymová hydrolýza se provádí v roztoku nebo v suspenzi bílkovinných substrátů při pH 1 až 6,8, výhodně při pH 1 až 4 při použití pepsinů a ostatních aspartátových prpteas a při pH 5 až 10 v případě metaloproteas a serinových proteas trypsinu a chymotrypsinu, s výhodou při pH 6,5 až 9, při teplotě 20 až 60 °C, přednostně při teplotě 30 až 50 °C, tekuté hydrolyzáty se případně ošetří ultrafiltrací, ultraosmosou, mikrofiltrací a/nebo tepelně, dále se případně koncentrují reversní osmosou a/nebo odpařováním a suší bud přímo, nebo po tomto předchozím ošetření.