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

CS 269 496 Bl 1

Vynález se týká způsobu výroby enzymových hydrolyzátů z mléčných surovin tak, žek enzymové hydrolýze substrátů obsahujících bílkoviny mléka, syrovátky a/nebo kasein ajejich soli s kationty, jako je sodík, draslík, vápník, hořčík nebo amonné ionty, nebos anionty, jako jsou chloridy, sírany, fosforečnany, octany, mravenčany a citrany, sepoužijí preparáty proteolytických enzymů včetně syřidel, obsahující jako hlavní enzy-movou aktivní složku vepřový, drůbeží a nebo hovězí pepsin, aspartátové proteasy zplísní, neutrální bakteriální metaloproteas, pro hydrolýzu syrovátkových bílkovin ajejich směsí s kaseinem výjimkou odstředěného mléka též trypsin, chymotrypsin a jejichsměsi vzniklé izolací z živočišných tkání nebo obsažené v jejich homogenátech, enzymo-vá hydrolýza se provádí v roztoku a nebo v suspenzi bílkovinných substrátů při pH 1až 6,8, přednostně při pH 1 až 4 při použití pepsinů a ostatních aspartátových proteasa 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 °Ctekuté hydrolyzáty mohou sloužit k dalšímu použití bud přímo, nebo mohou být ošetřenyultrafiltrací, ultraosmosou, mikrofiltrací a/nebo tepelně, mohou být dále koncentrová-ny reversní osmosou a/nebo odpařováním a sušeny bud přímo, nebo po tomto předběžnémošetření.

Dosud se k přípravě enzymových hydrolyzátů bílkovin izolovaných z mléka ve forměčistých frakcí nebo skupin bílkovin, jako je kasein, používá též drahých a nedostatkovýchproteas taktéž v přečištěném stavu. Ani čisté substráty ani přečištěné enzymy nejsouvždy dostupné v dostatečném množství a musí být dováženy. Přitom pro řadu technickýchi potravinářských aplikací, včetně biotechnologií, nebo pro krmivářství postačují hy-drolyzáty nefrakcionovaných bílkovin preparáty proteolytických enzymů běžně dostupnýchz domácích zdrojů a nebo ve formě levných syřidlových preparátů.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby enzymových hydrolyzátů z mléčných surovinpodle vynálezu tak, že k enzymové hydrolýze substrátů obsahujících bílkoviny mléka, sy-rovátky a/nebo kasein a jejich soli s kationty, jako je sodík, draslík, vápník, hořčíknebo amonné ionty, nebo s anionty, jako jsou chloridy, sírany, fosforečnany, octany,mravenčany a citrany, se použijí preparáty proteolytických enzymů, včetně syřidel obsa-hujících jako hlavní enzymovou aktivní složku vepřový, drůbeží a/nebo hovězí pepsin, aspar-tátové proteasy z plísní, neutrální bakteriální metaloproteasy, pro hydrolýzu syrovátkovýchbílkovin a jejich směsí s kaseinem s výjimkou odstředěného mléka též trypsin a jejich smě-si 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, před-nostně při pH 1 až 4,4, při použití pepsinů a ostatních aspartátových proteas a při pH 5až 10 v případě metaloproteas a serinových proteas trypsinu a chymotrypsinu, s výhodoupři pH 6,5 až 9 a při teplotě 20 až 60 °C, přednostně při teplotě 30 až 50 °C, tekutéhydrolyzáty mohou sloužit k dalšímu použití bud přímo, nebo mohou být ošetřeny ultra-filtrací-ultraosmosou, mikrofiltrací a/nebo tepelně, mohou být dále koncentrovány re-versní osmosou a/nebo odpařováním a sušeny bud přímo, nebo po tomto předchozím ošetře-ní .

Vynález má využití v, potravinářství, pro speciální účely výživy i v medicíně,pokud preparáty budou podávány s jinými potravinami nebo přímo při výživě sondou, dálev biotechnologii. Při hydrolýze může být použita i směs enzymů, nebo může po sobě ná-sledovat ošetření různými enzymy uvedenými v popisu vynálezu. 2 CS 269 496 B1 Příklad 1

Odstředěné pasterované mléko, nebo ošetřené jiným způsobem, jako je sterilace nebo UHTohřev, se podrobí enzymové hydrolýze syřidlovými preparáty, obsahujícími jako hlavnísložku vepřový, drůbeži a/nebo hovězí pepsin, nebo aspartátové proteasy z plísní, jakoje Rhizomucor, Mucor a/nebo Endothia, používaných běžné také k výrobě syřídel. Substrátse vytemperuje na teplotu 20 až 50 °C, výhodně na 48 °C, při této teplotě se přidá pre-parát jednoho z uvedených aspartátových enzymů. Reakění směs se promíchává pomaloběž-ným michadlem, dávka enzymu se volí podle jeho aktivity vyjádřené např. v Soxhletovýchnebo pepsinových jednotkách a podle požadovaného stupně hydrolýzy, který se určí stanove-ním rozpustných dusíkatých látek v trichloroctové kyselině, nebo se produkty hydrolýzystanoví spektrofotometricky v trichloroctovém filtrátu. Po hydrolýze, obvykle za 5 až24 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 hydrolyzá-ty vyráběné podle vynálezu dodatečně ošetřit účinkem peptidas. Vznik solí při úpravě pHběhem výroby hydrolyzátů se řídí použitím kyselin, jako je sírová,chlorovodíková, fosforečná, citrónová, mravenčí, octová a mléčná, čímž vznikají i příslušné soli bílkovin, ná-slednou úpravou pH hydroxidy, jako je hydroxid sodný, draselný, vápenatý, hořečnatý aamonný, vznikají v hydrolyzátů i volné soli těchto kyselin a zásad, které pro další po-užití nejsou na závadu, často jsou obsaženy např. v živných médiích pro fermentaci růz-ných mikroorganismů.

Jako tepelné ošetření hydrolyzátů před mikrofiltraci, po ni nebo jako samostatného ošetře-ní se použije např. vysoká pasterace při 95 °C s výdrží 30 minut nebo sterilační záhře-vy, např. 120 až 140 °C, s výdrží 20 až 30 minut, pro speciální účely opakovaně, nebo sehydrolyzáty mohou ošetřit ultratepelným ohřevem UHT, např. 140 °C, s výdrží 3 až 10 sekundPříklad 2 Příklad podle bodu 1 s tím, že se hydrolyzát podrobí ultrafiltraci, nebo ultraosmose.

Další použití mají jak permeát, tak koncentrát. Permeáty obsahující nízkomolekulárnípeptidy a volné aminokyseliny mohou být využity v biotechnologii, včetně přípravy tká-ňových kultur, koncentráty v biotechnologii, ke krmeni a pro výživu. Příklad 3 Příklad podle bodu 1 a 2 s tím, že se pro enzymovou hydrolýzu použije přímo fermentač-ní tekutina po oddělení mycelia a koncentraci ultrafiltraci, vzniklá při výrobě aspartá-tových plísňových proteas. Přiklad 4 Výchozím substrátem je mléko, obnovené, zahuštěné odstředěné mléko, obsah bílkovin vsubstrátu činí 3,5 až 20 % hmotnostních. Po úpravě pH na hodnotu 7 až 7,5 se k hydro-lýze při 45 °C použijí metaloproteasy ; Bacillue megatherium nebo jiného druhu neeporu-lujících druhů a mutant Bacillů. Může se výhodně použít též hrubě přečištěné fermentačnímédium, např. po odstředění, případně ještě zkoncentrované ultrafiltraci. Příklad 5 K enzymové hydrolýze se použije zahuštěné odstředěné mléko na 20 až 30 %, které se pro-teolyzuje trypsinem, chymotrypsinem, nebo pankreatickými homogenáty při pH 7, upravenonapř. NaOH nebo NH^OH. CS 269 496 B1 3 Přiklad 6

Enzymová hydrolýza se provede podle bodu 5 s tím rozdílem, že jako substrát slouží tva-roh a/nebo thermotvaroh. Příklad 7

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

Pokud je potřebné snížit ve výrobku obsah zbytkové laktózy nebo kyseliny mléčné, mo-hou se substráty těchto složek zbavit před hydrolýzou propráním vodou. Přiklad 8

Způsob hydrolýzy podle vynálezu popsaný v bodě 7 s tím, že se substrát upraví pomocíNaOH na pH 7 a k hydrolýze se použije serinových proteas trypsinu nebo chymotrypsinu ajejich směsí. Příklad 9

Jako substrát se k hydrolýze použije koprecipitát nebo koncentrát veškerých bílkovinmléka, získaný např. ultrafiltrací. V rozsahu pH 1 až 5 se k hydrolýze použijí aspartátové proteasy, např. drůbeží pep-sin. 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 proteasaz plísní Rhizomucor, se pH upraví kyselinou fosforečnou na pH 1, proteolýza se provádípři teplotě 45 °C po dobu 20 hodin, pak se upraví pH pomocí NH^OH, hydrolyzát se podro-bí 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 fosfo-rečnou nebo chlorovodíkovou a k hydrolýze se použije drůbeži pepsin. Hydrolýza probí-há při teplotě 40 °C, při pH 1,5 až 3 po dobu 5 hodin. Podle potřeby dalšího použitíse 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 pep-sin. Příklad 13

Jako substrát slouží suspenze připravená ze sýrů, k proteolýze při pH 1 až 4 se použi-je aspartátových proteas, při pH 7 až 8 neutrálních metaloproteas anebo serinových pro-teas. Příklad 14

Suspenze připravená z kaseinátů, např. kaseinátu sodného nebo draselného, s obsahembílkovin 10 S se převede do roztoku dalším přídavkem NaOH, pH se upraví na pH 8 a hydro-lýza 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 plísníRhizomucor.

Claims (1)

1. 4 CS 269 496 Bl Příklad 16 Způsob podle příkladu 15, hydrolýza se provede pepsinovými syřidly, jako je vepřový, ho-vězí a nebo kuřecí pepsln, 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 syřidlovýchpreparátů nebo aspartátovými proteasami z plísní, se jako substrát použije mléko, mléč-ná směs s přídavkem bílkovin syrovátky a nebo kaseinu, která byla následně ošetřena bak-teriemi mléčného kvašení, např. obsaženými ve smetanové kultuře, dále laktobacilovýmikulturami, jako je Lbe, casei, helveticus, acidophilus. Lbe. bulgaricus, Streptococcusthermophilus a nebo jogurotovou kulturou, pro speciální účely přípravy dietefcických vý-robků i bifidobakteriemi.· PŘEDMĚT VYNALEZU Způsob výroby enzymových hydrolyzátů z mléčných surovin, vyznačující se tím, že substrá-ty obsahující bílkoviny mléka, syrovátky a/nebo kasein a jejich soli s kationty, jako jesodík, draslík, vápník, hořčík nebo amonné ionty, nebo s anionty, jako jsou chloridy, sí-rany, fosforečnany, octany, mravenčany, citrany a mléčnany, se působí preparáty proteoly-tických enzymů včetně syřidel obsahujících jako hlavní enzymovou aktivitu vepřový, drůbe-ží a/nebo hovězí pepsin, aspartátové proteasy z plísní, neutrální bakteriální metalopro-teasy, pro hydrolýzu syrovátkových bílkovin a jejich směsí s kaseinem s výjimkou odstře-děného mléka též trypsinem, chymotrypsinem a jejich směsi, enzymová hydrolýza se provádív roztoku nebo v suspenzi bílkovinných substrátů při pH 1 až 6,8, výhodně při pH 1 až 4při použití pepsinů a ostatních aspartátových proteas a při pH 5 až 10 v případě metalo-proteas a serinových proteas trypsinu a chymotrypsinu, s výhodou při pH 6,5 až 9, přiteplotě 20 až 60 °C, přednostně při teplotě 30 až 50 °C, tekuté hydrolyzáty se případněošetří ultrafiltrací, ultraosmosou, mikrofiltrací a/nebo tepelně, dále se případně kon-centrují reversní osmosou a/nebo odpařováním a suší bud přímo, nebo po tomto předchozímošetření.