RU2428047C1 - Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis - Google Patents

Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis Download PDF

Info

Publication number
RU2428047C1
RU2428047C1 RU2010105819/10A RU2010105819A RU2428047C1 RU 2428047 C1 RU2428047 C1 RU 2428047C1 RU 2010105819/10 A RU2010105819/10 A RU 2010105819/10A RU 2010105819 A RU2010105819 A RU 2010105819A RU 2428047 C1 RU2428047 C1 RU 2428047C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrolyzate
kda
concentrate
hydrolysis
ultrafiltration
Prior art date
Application number
RU2010105819/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Круглик (RU)
Владимир Иванович Круглик
Сергей Николаевич Зорин (RU)
Сергей Николаевич Зорин
Иван Всеволодович Гмошинский (RU)
Иван Всеволодович Гмошинский
Наталья Евгеньевна Никитина (RU)
Наталья Евгеньевна Никитина
Ирина Николаевна Волкова (RU)
Ирина Николаевна Волкова
Наталья Викторовна Ревякина (RU)
Наталья Викторовна Ревякина
Дарья Викторовна Москалева (RU)
Дарья Викторовна Москалева
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Компания "Нутритек" (ЗАО "Компания "Нутритек")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Компания "Нутритек" (ЗАО "Компания "Нутритек") filed Critical Закрытое акционерное общество "Компания "Нутритек" (ЗАО "Компания "Нутритек")
Priority to RU2010105819/10A priority Critical patent/RU2428047C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2428047C1 publication Critical patent/RU2428047C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to dairy industry. The method involves ultra and diafiltration of a whey protein solution prepared from a dry whey protein concentrate and bringing the whey protein concentrate solution obtained after ultra and diafiltration to weight ratio of dry substances equal to 4.8-5%, pasteurisation thereof followed by enzymatic hydrolysis using a substrate enzyme in ratio of 5 wt %, ultra-filtration of the obtained crude hydrolysate on membranes with carrying capacity on molecular weight of 5 kDa and 2 kDa, while constantly returning the obtained concentrate to ultrafiltration. The obtained first run filtrate is further purified through ultrafiltration on membranes with carrying capacity on molecular weight of 5 kDa and 2 kDa, while constantly returning the obtained concentrate to ultrafiltration, and the obtained second run filtrate which contains purified hydrolysate is concentrated vai reverse osmosis and then thickened, pasteurised and dried. The obtained hydrolysate is characterised by that it is delactosed and over 75% of the protein material is concentrated in fractions of low-molecular peptides in molecular weight range of 0.5-2 kDa.
EFFECT: group of inventions enables to increase biological and nutrition values, as well as improve organoleptic properties and quality of the obtained hydrolysate with possibility of its use in hypoallergic mixtures for functional purposes.
2 cl, 5 tbl, 5 ex, 5 dwg

Description

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к получению очищенных гидролизатов сывороточных белков с высокой степенью гидролиза, используемых при производстве широкого ассортимента гипоаллергенных продуктов питания, в том числе для детей и взрослых, страдающих тяжелыми формами пищевой аллергией.The invention relates to the dairy industry, in particular to the production of purified whey protein hydrolysates with a high degree of hydrolysis, used in the production of a wide range of hypoallergenic food products, including for children and adults suffering from severe forms of food allergy.

В зарубежной патентной литературе известны способы получения гидролизатов молочного белка (в том числе сывороточного) с помощью протеаз микробиального (грибкового) происхождения.In the foreign patent literature, methods for producing milk protein hydrolysates (including whey) using proteases of microbial (fungal) origin are known.

Известен способ получения гидролизата молочного (казеина или сывороточного) белка, включающий проведение гидролиза белка, осветление получаемого гидролизата и его сушку (см. US №6589574, НКИ 426/34, 08.07.2003 г.). Гидролиз осуществляют в одну стадию с помощью ферментов из грибков Aspergyllus flavus, A. japonicus, A. niger или А. awamori. Процесс ведут в 10% растворе белка при рН 7,6-8, поддерживая рН добавлением щелочи, при температуре 40°С в течение не более 2 часов. Фермент далее инактивируют нагреванием при 65°С в течение 30 минут, гидролизат осветляют центрифугированием и высушивают распылительной сушкой. По данным авторов степень гидролиза продукта может достигать 45-50%. Недостатками данного метода - аналога заявляемого процесса является следующее:A known method of producing a hydrolyzate of milk (casein or whey) protein, including carrying out hydrolysis of the protein, clarification of the resulting hydrolyzate and drying (see US No. 6589574, NCI 426/34, 08.07.2003). The hydrolysis is carried out in one stage using enzymes from the fungi Aspergyllus flavus, A. japonicus, A. niger or A. awamori. The process is carried out in a 10% protein solution at a pH of 7.6-8, maintaining the pH by adding alkali, at a temperature of 40 ° C for no more than 2 hours. The enzyme is then inactivated by heating at 65 ° C for 30 minutes, the hydrolyzate is clarified by centrifugation and dried by spray drying. According to the authors, the degree of hydrolysis of the product can reach 45-50%. The disadvantages of this method is an analog of the claimed process is the following:

- в ходе проведения гидролиза обязательным является поддержание значения рН с помощью раствора щелочи. Следствием этого является попадание в продукт дополнительных количеств ионов натрия, которые не могут быть удалены из гидролизата с помощью заявляемых в способе технологических подходов. Это приводит к тому, что данный гидролизат может оказаться непригодным для использования в продуктах детского и специализированного питания (слишком соленый);- during the hydrolysis, it is mandatory to maintain the pH value with an alkali solution. The consequence of this is that additional amounts of sodium ions get into the product, which cannot be removed from the hydrolyzate using the technological approaches claimed in the method. This leads to the fact that this hydrolyzate may be unsuitable for use in baby and specialized foods (too salty);

- дополнительно необходима стадия относительно длительной термической инактивации фермента, которая может приводить к ухудшению качества продукта (снижению биологической ценности из-за потери части незаменимых аминокислот);- additionally, a stage of relatively long thermal inactivation of the enzyme is necessary, which can lead to a deterioration in the quality of the product (decrease in biological value due to the loss of some of the essential amino acids);

- непосредственно после проведения гидролиза и инактивации ферментов гидролизат сушат без дополнительной очистки. Это приводит к тому, что в состав продукта попадают остаточные количества нерасщепленного белкового субстрата и компоненты ферментных препаратов, которые могут сами по себе обладать аллергенным действием, что ухудшает качество продукта и снижает возможность его использования в гипоаллергенных смесях;- immediately after the hydrolysis and inactivation of the enzymes, the hydrolyzate is dried without further purification. This leads to the fact that the composition of the product includes residual amounts of undigested protein substrate and components of enzyme preparations, which may themselves have an allergenic effect, which impairs the quality of the product and reduces the possibility of its use in hypoallergenic mixtures;

- гидролиз ведут в течение фиксированного времени (до 2 часов), при этом качество получаемого гидролизата не мониторируется. Заявляемая степень гидролиза 40-50% не подтверждена инструментально. Предпочтительно было бы проводить гидролиз под контролем показателя молекулярно-массового распределения и остаточной антигенности.- hydrolysis is carried out for a fixed time (up to 2 hours), while the quality of the resulting hydrolyzate is not monitored. The claimed degree of hydrolysis of 40-50% is not confirmed by tools. It would be preferable to carry out hydrolysis under the control of the molecular weight distribution and residual antigenicity.

Известен способ получения гидролизата молочного белка (казеина), включающий проведение гидролиза белка (см. US №6372282, НКИ 426/656, 16.04.2002 г.). В способе используют ферментные препараты Flavourzyme и Sumizyme RTM из Aspergillus orhizae в сочетании с рекомбинантными амино- или карбоксипептидазами для гидролиза в одну стадию казеина. Обработку 10%-ного раствора субстрата ведут при температуре 55°С, рН 5,5, суммарном содержании ферментов до 2% по массе субстрата. Преимуществом данного аналога перед предыдущим является использование ферментного препарата с выраженной экзопептидазной активностью, что позволяет достичь более высокой степени гидролиза. Вместе с тем, предлагаемый способ также имеет недостатки, сопоставимые с вышеизложенным. Это:A known method of producing a hydrolyzate of milk protein (casein), including the hydrolysis of protein (see US No. 6372282, NKI 426/656, 04/16/2002). The method uses enzyme preparations Flavourzyme and Sumizyme RTM from Aspergillus orhizae in combination with recombinant amino or carboxypeptidases for hydrolysis in one stage casein. Processing a 10% solution of the substrate is carried out at a temperature of 55 ° C, pH 5.5, the total content of enzymes up to 2% by weight of the substrate. The advantage of this analogue over the previous one is the use of an enzyme preparation with pronounced exopeptidase activity, which allows to achieve a higher degree of hydrolysis. However, the proposed method also has disadvantages comparable to the foregoing. It:

- за ходом гидролиза следят по количеству высвобождаемых свободных аминокислот. Данный параметр мало пригоден при получении гидролизатов, предназначенных для использования в гипоаллергенных продуктах, так как а) он ничего не говорит о сохранении в составе гидролизата нерасщепленных антигенных структур белка; б) само по себе высокое содержание свободных аминокислот в гидролизате - это нежелательный эффект, так как при этом увеличивается осмолярность и ухудшается вкус продукта, то есть ухудшается его качество;- the progress of hydrolysis is monitored by the amount of free amino acids released. This parameter is of little use in the preparation of hydrolysates intended for use in hypoallergenic products, since a) it does not say anything about the preservation of unsplit antigenic protein structures in the hydrolyzate; b) in itself, the high content of free amino acids in the hydrolyzate is an undesirable effect, since the osmolarity increases and the taste of the product worsens, that is, its quality deteriorates;

- по окончании гидролиза для очистки гидролизата не применяют ультрафильтрацию, вследствие чего конечный продукт загрязняется материалами ферментного препарата, которые могут обладать аллергенными свойствами и, следовательно, ухудшать вкус продукта;- at the end of the hydrolysis, ultrafiltration is not used to clean the hydrolyzate, as a result of which the final product is contaminated with materials of the enzyme preparation, which may have allergenic properties and, therefore, worsen the taste of the product;

- при проведении процесса используются рекомбинантные (то есть по сути генетически модифицированные) источники ферментных препаратов, не допущенные для использования в пищевой промышленности).- during the process, recombinant (that is, genetically modified) sources of enzyme preparations that are not approved for use in the food industry are used).

Наиболее близким по техническому решению к заявляемому способу является способ получения ферментативного гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза, предусматривающий ультра и диафильтрацию раствора сывороточных белков, пастеризацию полученного концентрата, его ферментативный гидролиз, ультрафильтрацию полученного неочищенного гидролизата с разделением на фильтрат и концентрат, температурную обработку полученного фильтрата и его сушку (см. US №5112812, НКИ 514/21, 12.05.92 г.). В нем предлагается процесс получения гидролизата белков молочной сыворотки, пригодного для получения детских гипоаллергенных смесей, содержащего преимущественно пептиды с молекулярной массой (мол. м.) до 6 кДа (килодальтон), при этом практически все указанные пептиды имеют молекулярную массу от 2,0 кДа до 2,5 кДа Протеолиз проводят в две стадии. На первой стадии процесса протеолиз 5% раствора сывороточного белка проводят 2% по массе ферментом из Aspergillus orhizae (препарат под фирменным названием Rhozyme 41 PC). Процесс ведут при 50°С и рН 8,0 в режиме рН-статирования (добавление NaOH) до достижения степени гидролиза 9%. После этого смесь подвергают ультрафильтрации через мембрану 6 кДа и ретентат (составляющий 55-60% всего белка по массе) повторно гидролизуют с использованием бактериальной протеазы Alkalase (жидкий препарат) в количестве 0,5% по объему смеси. Гидролиз ведут при рН 7,5 и температуре 50°С до достижения степени гидролиза 12%, после чего проводят ультрафильтрацию. Окончательный выход белкового азота в фильтрат (пермеат) составляет 75-80%.Closest to the technical solution to the claimed method is a method for producing an enzymatic hydrolyzate of whey proteins with a high degree of hydrolysis, comprising ultra and diafiltration of a solution of whey proteins, pasteurization of the obtained concentrate, its enzymatic hydrolysis, ultrafiltration of the obtained crude hydrolyzate with separation into a filtrate and concentrate, temperature processing of the obtained the filtrate and its drying (see US No. 5112812, NKI 514/21, 05/12/92). It proposes a process for producing a whey protein hydrolyzate suitable for the preparation of infant hypoallergenic mixtures containing predominantly peptides with a molecular weight (mol. M.) Of up to 6 kDa (kilodaltons), while almost all of these peptides have a molecular weight of 2.0 kDa up to 2.5 kDa Proteolysis is carried out in two stages. In the first step of the process, proteolysis of a 5% whey protein solution is carried out with 2% by weight of an enzyme from Aspergillus orhizae (a drug under the brand name Rhozyme 41 PC). The process is carried out at 50 ° C and pH 8.0 in the mode of pH-statirovanie (the addition of NaOH) to achieve a degree of hydrolysis of 9%. After this, the mixture is ultrafiltered through a 6 kDa membrane and the retentate (comprising 55-60% of the total protein by weight) is re-hydrolyzed using the bacterial Alkalase protease (liquid preparation) in an amount of 0.5% by volume of the mixture. Hydrolysis is carried out at pH 7.5 and a temperature of 50 ° C until a degree of hydrolysis of 12% is reached, after which ultrafiltration is carried out. The final yield of protein nitrogen in the filtrate (permeate) is 75-80%.

Недостатками данного способа является следующее:The disadvantages of this method is the following:

- необходимость рН-статирования приводит к поступлению в конечный продукт дополнительных количеств ионов натрия, которые не могут быть удалены из гидролизата в рамках заявляемого технологического процесса. В результате гидролизат становится очень соленым и его использование в составе детских смесей затрудняется. В совокупности данный фактор приводит к ухудшению органолептических свойств, а значит и качества гидролизата;- the need for pH-stating leads to the receipt in the final product of additional quantities of sodium ions, which cannot be removed from the hydrolyzate in the framework of the claimed process. As a result, the hydrolyzate becomes very salty and its use in the composition of infant formula is difficult. Together, this factor leads to a deterioration in organoleptic properties, and hence the quality of the hydrolyzate;

- заявляемый процесс приводит к образованию больших количеств свободных аминокислот, которые поступают в конечный продукт и не могут быть удалены из гидролизата в рамках заявляемого технологического процесса. Следствием этого является снижение биологической ценности гидролизата, ухудшение его вкуса, увеличение его осмолярности и, следовательно, ухудшение его качества;- the claimed process leads to the formation of large quantities of free amino acids that enter the final product and cannot be removed from the hydrolyzate in the framework of the claimed technological process. The consequence of this is a decrease in the biological value of the hydrolyzate, a deterioration in its taste, an increase in its osmolarity and, therefore, a deterioration in its quality;

- в то же время антигенность гидролизата, получаемого в рамках данного способа и содержащего пептиды в основном с молекулярной массой 2-2,5 кДа, недостаточно низка для использования его для больных с тяжелыми формами пищевой аллергии;- at the same time, the antigenicity of the hydrolyzate obtained in the framework of this method and containing peptides mainly with a molecular weight of 2-2.5 kDa is not low enough for use for patients with severe forms of food allergy;

- использование заявляемой двухстадийной схемы протеолиза усложняет процесс и, следовательно, удорожает продукт;- the use of the inventive two-stage scheme of proteolysis complicates the process and, therefore, increases the cost of the product;

- в ходе проведения гидролиза не проводится контроль молекулярно-массового распределения и остаточной антигенности, то есть ключевых параметров, достоверно определяющих качество продукта.- during the hydrolysis, the molecular weight distribution and residual antigenicity, that is, key parameters that reliably determine the quality of the product, are not controlled.

Наиболее близким по техническому решению к заявляемому гидролизату с высокой степенью гидролиза является гипоаллергенная и практически безлактозная композиция, содержащая пептиды, которые образуются в результате гидролиза практически свободной от казеинов (молочной) сыворотки, в котором указанная композиция является практически безлактозной, и пептиды, образующиеся из сыворотки, имеют максимальную молекулярную массу около 6000 Дальтон, причем практически все указанные пептиды имеют молекулярную массу между 2000 и 2500 Дальтон (см. US №5112812, НКИ 514/21, 12.05.92 г.). Данная композиция получена согласно вышеописанному способу-прототипу и относится к гидролизатам с высокой степенью гидролиза.The closest technical solution to the claimed hydrolyzate with a high degree of hydrolysis is a hypoallergenic and practically lactose-free composition containing peptides that are formed as a result of hydrolysis of casein-free (milk) whey, in which the composition is practically lactose-free, and peptides formed from serum have a maximum molecular weight of about 6000 Daltons, with almost all of these peptides having a molecular weight between 2000 and 2500 Daltons (see US No. 5112812 , NCI 514/21, 05/12/92). This composition is obtained according to the above prototype method and relates to hydrolysates with a high degree of hydrolysis.

Недостатком данного гидролизата является недостаточно низкая антигенность, не позволяющая использовать его в продуктах для больных с тяжелыми формами пищевой аллергии (к белку коровьего молока).The disadvantage of this hydrolyzate is its low antigenicity, which does not allow its use in products for patients with severe forms of food allergy (to cow's milk protein).

Как было сказано ранее, необходимость рН-статирования приводит к поступлению в гидролизат дополнительных количеств ионов натрия, которые не могут быть удалены из него в рамках заявляемого технологического процесса. В результате гидролизат становится очень соленым и его использование в составе детских смесей затрудняется. Данный гидролизат характеризуется как практически безлактозный. Но в случаях с тяжелыми формами лактазной недостаточности использование его в детских смесях нежелательно.As mentioned earlier, the need for pH-statization leads to the receipt in the hydrolyzate of additional quantities of sodium ions, which cannot be removed from it in the framework of the claimed technological process. As a result, the hydrolyzate becomes very salty and its use in the composition of infant formula is difficult. This hydrolyzate is characterized as practically lactose free. But in cases with severe forms of lactase deficiency, its use in infant formula is undesirable.

В совокупности все вышесказанное приводит к снижению биологической, пищевой ценности, органолептических свойств и качества описанного гидролизата.Together, all of the above leads to a decrease in biological, nutritional value, organoleptic properties and quality of the described hydrolyzate.

Технический результат заявляемого изобретения на способ получения гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза заключается в повышении биологической, пищевой ценности, органолептических свойств и качества получаемого гидролизата с высокой степенью гидролиза с возможностью его использования в гипоаллергенных смесях функционального назначения.The technical result of the claimed invention on a method for producing a whey protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis is to increase the biological, nutritional value, organoleptic properties and quality of the obtained hydrolyzate with a high degree of hydrolysis with the possibility of its use in hypoallergenic mixtures of functional purpose.

Технический результат достигается тем, что в способе получения ферментативного гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза, предусматривающем ультра и диафильтрацию раствора сывороточных белков, пастеризацию полученного раствора концентрата сывороточных белков, его ферментативный гидролиз, ультрафильтрацию полученного неочищенного гидролизата с разделением на фильтрат и концентрат гидролизата, температурную обработку полученного фильтрата и его сушку, в качестве раствора сывороточных белков используют раствор, приготовленный из сухого концентрата сывороточных белков, а на ферментативный гидролиз подают раствор концентрата сывороточных белков после ультра и диафильтрации, доведенный до массовой доли сухих веществ 4,8-5,0%, причем гидролиз ведут при фермент-субстратном соотношении 5%, ультрафильтрацию неочищенного гидролизата осуществляют на мембранах с пропускной способностью по мол. м. 5 кДа и 2 кДа, при постоянном возврате получаемого концентрата на ультрафильтрацию, после чего полученный фильтрат дополнительно очищают ультрафильтрацией на мембранах с пропускной способностью по мол. м. 5 кДа и 2 кДа, при постоянном возврате получаемого концентрата на ультрафильтрацию, и полученный фильтрат второго прогона, содержащий очищенный гидролизат, перед температурной обработкой концентрируют обратным осмосом до массовой доли сухих веществ 10-15%, затем сгущают до массовой доли сухих веществ 43-45%, а в качестве температурной обработки применяют пастеризацию.The technical result is achieved in that in a method for producing an enzymatic hydrolyzate of whey proteins with a high degree of hydrolysis, comprising ultra and diafiltration of a solution of whey proteins, pasteurization of the resulting solution of a whey protein concentrate, its enzymatic hydrolysis, ultrafiltration of the obtained crude hydrolyzate with separation into a filtrate and a hydrolyzate concentrate, temperature processing the obtained filtrate and drying it, a solution is used as a solution of whey proteins, prepared from a dry whey protein concentrate, and the enzymatic hydrolysis is fed a solution of whey protein concentrate after ultra and diafiltration, brought to a mass fraction of solids of 4.8-5.0%, and hydrolysis is carried out at an enzyme-substrate ratio of 5%, ultrafiltration of the crude hydrolyzate carried out on membranes with a throughput of mol. m. 5 kDa and 2 kDa, with a constant return of the resulting concentrate to ultrafiltration, after which the resulting filtrate is further purified by ultrafiltration on membranes with a throughput of mol. m. 5 kDa and 2 kDa, with a constant return of the resulting concentrate to ultrafiltration, and the obtained filtrate of the second run containing purified hydrolyzate is concentrated by reverse osmosis to a mass fraction of solids of 10-15% before temperature treatment, then it is concentrated to a mass fraction of solids of 43 -45%, and pasteurization is used as a heat treatment.

Заявляемый технический результат достигается в результате сочетания следующих факторов:The claimed technical result is achieved by combining the following factors:

Экспериментально было установлено, что проведение ферментативного гидролиза раствора концентрата сывороточных белков с массовой долей сухих веществ 4-5% при фермент-субстратном соотношении 5% позволяет получить в рамках заявляемого способа гидролизат с более высокой степенью расщепления белкового компонента, соответственно с более низкой антигенностью, а значит с повышенной биологической и пищевой ценностью.It was experimentally found that carrying out enzymatic hydrolysis of a solution of whey protein concentrate with a mass fraction of solids of 4-5% at an enzyme-substrate ratio of 5% allows to obtain a hydrolyzate with a higher degree of cleavage of the protein component, respectively, with lower antigenicity, within the framework of the proposed method means with increased biological and nutritional value.

При снижении фермент-субстратного соотношения ниже 5% снижается глубина гидролиза и неприемлемо возрастают потери белкового субстрата при последующей ультрафильтрации. При увеличении фермент-субстратного соотношения выше 5% увеличивается накопление в гидролизате свободных аминокислот, повышающих осмолярность продукта и ухудшающих его вкус, что приводит к снижению органолептических свойств и качества гидролизата. Кроме того, при этом неприемлемо увеличивается расход ферментного препарата, что приводит к удорожанию продукта.With a decrease in the enzyme-substrate ratio below 5%, the hydrolysis depth decreases and the loss of protein substrate during subsequent ultrafiltration increases unacceptably. With an increase in the enzyme-substrate ratio above 5%, the accumulation of free amino acids in the hydrolyzate increases, increasing the osmolarity of the product and worsening its taste, which leads to a decrease in the organoleptic properties and quality of the hydrolyzate. In addition, the consumption of the enzyme preparation is unacceptably increased, which leads to a rise in the cost of the product.

Экспериментально было установлено, что ультрафильтрация неочищенного гидролизата на мембранах с пропускной способностью по мол. м. 5 кДа и 2 кДа при многократном возврате получаемого концентрата неочищенного гидролизата на ультрафильтрацию и дополнительная ультрафильтрация фильтрата неочищенного гидролизата на мембранах с пропускной способностью по мол. м. 5 кДа и 2 кДа при многократном возврате получаемого концентрата на ультрафильтрацию позволяет добиться максимальной очистки получаемого гидролизата при его максимальном выходе от исходного количества белкового субстрата. Если возврат гидролизата на повторную ультрафильтрацию не проводить, то получаем гидролизат более низкого качества с недостаточно низкой антигенностью.It was experimentally established that ultrafiltration of the crude hydrolyzate on membranes with a molar capacity of m. 5 kDa and 2 kDa upon repeated return of the obtained crude hydrolyzate concentrate to ultrafiltration and additional ultrafiltration of the crude hydrolyzate filtrate on membranes with a throughput of mol. m. 5 kDa and 2 kDa with repeated return of the resulting concentrate to ultrafiltration allows for maximum purification of the resulting hydrolyzate with its maximum yield from the initial amount of protein substrate. If the hydrolyzate is not returned for repeated ultrafiltration, then we obtain a lower quality hydrolyzate with insufficiently low antigenicity.

Применяемая схема двухступенчатой ультрафильтрации 5 и 2 кДа более селективна, чем использованная в прототипе ультрафильтрация через мембраны 6 кДа, что приводит к лучшей очистке гидролизата от антигенных структур и следовательно улучшает качество продукта. Применение мембран с пропускной способностью ниже 2 кДа приводит к снижению выхода готового продукта и к увеличению в нем массовой доли свободных аминокислот, то есть, соответственно, к удорожанию продукта и снижению его качества. Применение мембран с пропускной способностью более 5 кДа приводит к неприемлемому возрастанию остаточной антигенности продукта, что делает невозможным его использование в гипоаллергенных смесях.The applied scheme of two-stage ultrafiltration of 5 and 2 kDa is more selective than that used in the prototype ultrafiltration through 6 kDa membranes, which leads to better cleaning of the hydrolyzate from antigenic structures and therefore improves the quality of the product. The use of membranes with a throughput below 2 kDa leads to a decrease in the yield of the finished product and to an increase in the mass fraction of free amino acids in it, that is, correspondingly, to a rise in the cost of the product and a decrease in its quality. The use of membranes with a throughput of more than 5 kDa leads to an unacceptable increase in the residual antigenicity of the product, which makes it impossible to use it in hypoallergenic mixtures.

Достоинством заявляемого способа в сравнении с прототипом является отсутствие необходимости рН-статирования, так как благодаря оптимально подобранной технологии снижение рН в процессе гидролиза, обусловленное высвобождением свободных аминокислот, идет до значений не ниже рН 6,0±0,2, что отвечает оптимуму рН применяемого ферментного препарата. Применяемый ферментный препарат «Флавозим» (Flavourzyme) обладает высокой комплексной как экзо-, так и эндопептидазной активностью, что позволяет провести глубокий гидролиз белка в одну стадию. При этом не требуется поддержания постоянного рН (рН-статирования) путем постоянного добавления щелочи, то есть в конечный продукт поступает значительно меньше солей, чем в прототипе, что улучает органолептические свойства получаемого гидролизата, а значит и его качество. Специфичность применяемого в заявляемом способе ферментного препарата такова, что при его действии на субстрат образуется относительно меньшее количество свободных ароматических аминокислот и их коротких пептидов, обладающих горьким вкусом. Вследствие чего вкусовые качества получаемого продукта улучшаются.The advantage of the proposed method in comparison with the prototype is the absence of the need for pH-stating, since due to the optimally selected technology, the decrease in pH during hydrolysis due to the release of free amino acids goes up to values not lower than pH 6.0 ± 0.2, which corresponds to the optimum pH used enzyme preparation. The enzyme preparation Flavozyme (Flavourzyme) used has a high complex of both exo- and endopeptidase activity, which allows for deep hydrolysis of the protein in one stage. It does not require maintaining a constant pH (pH-statization) by constantly adding alkali, that is, significantly less salts enter the final product than in the prototype, which improves the organoleptic properties of the resulting hydrolyzate, and hence its quality. The specificity of the enzyme preparation used in the inventive method is such that when it acts on the substrate, a relatively smaller amount of free aromatic amino acids and their short peptides with a bitter taste are formed. As a result, the palatability of the resulting product improves.

Проведение пастеризации необходимо для обеспечения микробиологических показателей продукта, удовлетворяющих гигиеническим требованиям согласно СанПиН 2.3.2.1078-01, п.3.3.5. При уменьшении времени и (или) температуры пастеризации ниже предлагаемых значений возрастает риск развития в продукте микроорганизмов, что приводит к ухудшению качества и безопасности продукта. При увеличении температуры и (или) времени пастеризации сверх предлагаемых значений возрастают потери незаменимых аминокислот, что приводит к снижению биологической ценности и, следовательно, качества продукта. При этом также увеличивается образование побочных нежелательных примесей, обусловленных реакциями свободных аминокислот в продукте между собой и с остаточными количествами лактозы, включая соединения Майара, меланоидины, продукты карамелизации. Эти примеси придают продукту нежелательную окраску, то есть ухудшают его качество.Pasteurization is necessary to ensure microbiological parameters of the product that meet hygienic requirements in accordance with SanPiN 2.3.2.1078-01, clause 3.3.5. When reducing the time and (or) pasteurization temperature below the proposed values, the risk of the development of microorganisms in the product increases, which leads to a deterioration in the quality and safety of the product. With increasing temperature and (or) pasteurization time in excess of the proposed values, the loss of essential amino acids increases, which leads to a decrease in biological value and, therefore, the quality of the product. At the same time, the formation of adverse unwanted impurities caused by the reactions of free amino acids in the product between themselves and with residual amounts of lactose, including Mayar compounds, melanoidins, and caramelization products, is also increasing. These impurities give the product an undesirable color, that is, impair its quality.

Проведение обратного осмоса позволяет сконцентрировать продукт перед распылительной сушкой до приемлемых концентраций. Если обратный осмос не проводить, то на сушку подавался бы слишком разбавленный раствор (с большим содержанием воды), что резко замедляло бы процесс сушки, повышало его энергоемкость, удорожало продукт и приводило к ухудшению его растворимости, то есть качества продукта.Carrying out reverse osmosis allows you to concentrate the product before spray drying to acceptable concentrations. If reverse osmosis is not carried out, then a too dilute solution (with a high water content) would be supplied for drying, which would drastically slow down the drying process, increase its energy intensity, increase the cost of the product and lead to a deterioration in its solubility, i.e. the quality of the product.

Заявляемый способ позволяет получить безлактозный гидролизат (а в прототипе - практически безлактозный). Это достигается тем, что в качестве раствора сывороточных белков используют раствор, приготовленный из сухого концентрата сывороточных белков.The inventive method allows to obtain a lactose-free hydrolyzate (and in the prototype - almost lactose-free). This is achieved by the fact that a solution prepared from a dry whey protein concentrate is used as a whey protein solution.

В отличие от прототипа в заявляемом изобретении степень удаления (элиминации) нерасщепленного белка и антигенных структур из продукта контролируется более чувствительными и специфичными методами эксклюзионной жидкостной хроматографии высокого давления и иммуноферментного анализа, которые адекватны поставленной задаче. Это позволяет гарантированно получить продукт более высокого качества, с меньшим содержанием нерасщепленных белков и аллергенов, по сравнению со способом прототипа, где данные методы контроля не применяются.In contrast to the prototype in the claimed invention, the degree of removal (elimination) of undigested protein and antigenic structures from the product is controlled by more sensitive and specific methods of high-pressure liquid chromatography and enzyme-linked immunosorbent assay, which are adequate to the task. This allows you to get a guaranteed product of higher quality, with a lower content of unsplit proteins and allergens, compared with the prototype method, where these control methods are not used.

Заявляемая совокупность признаков заявляемого способа позволяет получить ферментативный гидролизат сывороточных белков с высокой степенью гидролиза с повышенной биологической и пищевой ценностью, улучшенным качеством и органолептическими свойствами. Это дает возможность его использования в гипоаллергенных смесях для больных с тяжелыми формами пищевой аллергии.The claimed combination of features of the proposed method allows to obtain an enzymatic hydrolyzate of whey proteins with a high degree of hydrolysis with high biological and nutritional value, improved quality and organoleptic properties. This makes it possible to use it in hypoallergenic mixtures for patients with severe forms of food allergy.

Отклонение от заявляемых признаков в большую или меньшую сторону приводит к снижению пищевой и биологической ценности получаемого гидролизата, ухудшению его качества и органолептических свойств.Deviation from the claimed features to a greater or lesser extent leads to a decrease in the nutritional and biological value of the resulting hydrolyzate, deterioration in its quality and organoleptic properties.

Технический результат заявляемого изобретения на гидролизат с высокой степенью гидролиза, полученного заявляемым способом, заключается также в повышении биологической, пищевой ценности, органолептических свойств и качества получаемого гидролизата с возможностью его использования в гипоаллергенных смесях функционального назначения.The technical result of the claimed invention on a hydrolyzate with a high degree of hydrolysis obtained by the claimed method is also to increase the biological, nutritional value, organoleptic properties and quality of the resulting hydrolyzate with the possibility of its use in hypoallergenic mixtures of functional purpose.

Технический результат достигается тем, что в гидролизате с высокой степенью гидролиза, более 75% белкового материала сосредоточено во фракции низкомолекулярных пептидов в диапазоне молекулярных масс 0,5-2 кДа, содержание пептидов с диапазоном молекулярных масс 2-4,5 кДа не превосходит 18%, содержание пептидов с молекулярной массой более 4,5 кДа не превышает 7%, а остаточная антигенность белков коровьего молока не превышает 1·10-5 по массе белкового компонента. Заявляемый гидролизат получен заявляемым способом.The technical result is achieved by the fact that in a hydrolyzate with a high degree of hydrolysis, more than 75% of the protein material is concentrated in the fraction of low molecular weight peptides in the range of molecular masses of 0.5-2 kDa, the content of peptides with a range of molecular masses of 2-4.5 kDa does not exceed 18% , the content of peptides with a molecular mass of more than 4.5 kDa does not exceed 7%, and the residual antigenicity of cow's milk proteins does not exceed 1 · 10 -5 by weight of the protein component. The inventive hydrolyzate obtained by the claimed method.

Заявляемый технический результат достигается в результате сочетания следующих факторов:The claimed technical result is achieved by combining the following factors:

- в заявляемом ферментативном гидролизате более 75% белкового материала сосредоточено во фракции низкомолекулярных пептидов в диапазоне молекулярных масс 0,5-2 кДа, что позволяет достичь более низкой остаточной антигенности (в сравнении с прототипом), не превышающей 1-10-5 по массе белкового компонента. Благодаря этому гидролизат в качестве белкового компонента может быть использован для получения продуктов для лечебного питания детей и взрослых, с тяжелыми формами пищевой аллергии и непереносимости белков коровьего молока;- in the inventive enzymatic hydrolyzate of more than 75% of the protein material is concentrated in the fraction of low molecular weight peptides in the range of molecular weights of 0.5-2 kDa, which allows to achieve lower residual antigenicity (in comparison with the prototype), not exceeding 1-10 -5 by weight of protein component. Due to this, the hydrolyzate as a protein component can be used to obtain products for the therapeutic nutrition of children and adults, with severe forms of food allergies and intolerance to cow's milk proteins;

- благодаря проведению гидролиза без рН-статирования заявляемый гидролизат содержит меньшее количество солей, что улучшает его вкусовые характеристики в сравнении с прототипом и благоприятствует для его использования в составе детских смесей;- due to hydrolysis without pH-stating, the inventive hydrolyzate contains fewer salts, which improves its taste characteristics in comparison with the prototype and favors its use in infant formulas;

- заявляемый гидролизат безлактозный и может быть использован в детских смесях для больных с тяжелыми формами лактазной недостаточности;- the claimed hydrolyzate is lactose-free and can be used in infant formula for patients with severe forms of lactase deficiency;

Все вышесказанное доказывает в сравнении с прототипом повышенные биологическую и пищевую ценность, органолептические свойства, качество заявляемого гидролизата.All of the above proves in comparison with the prototype increased biological and nutritional value, organoleptic properties, the quality of the claimed hydrolyzate.

Способ получения ферментативного гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза осуществляют следующим образом.A method of obtaining an enzymatic hydrolyzate of whey proteins with a high degree of hydrolysis is as follows.

Для производства гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза сухой концентрат сывороточных белков (КСБ) растворяют в режиме непрерывной циркуляции в питьевой воде с температурой 43÷47°С до получения раствора с массовой долей сухих веществ 2÷3%.To produce a whey protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis, a dry whey protein concentrate (KSB) is dissolved in a continuous circulation mode in drinking water with a temperature of 43 ÷ 47 ° С until a solution with a mass fraction of solids of 2 ÷ 3% is obtained.

Полученный раствор концентрата сывороточных белков (раствор сывороточных белков КСБ) охлаждают до температуры 6÷8°С и оставляют набухать в течение 3÷3,5 часов при постоянном перемешивании. Затем определяют группу чистоты. Если раствор необходимо очистить, его подогревают до температуры 38÷42°С и очищают на кларификаторе. Раствор сывороточных белков КСБ пастеризуют при температуре 70-74°С с выдержкой 14÷18 с, охлаждают до температуры 50÷55°С и отправляют на ультра- и диафильтрацию для полного удаления лактозы.The resulting solution of whey protein concentrate (KSB whey protein solution) is cooled to a temperature of 6 ÷ 8 ° C and left to swell for 3 ÷ 3.5 hours with constant stirring. Then determine the purity group. If the solution needs to be cleaned, it is heated to a temperature of 38 ÷ 42 ° C and cleaned on a clarifier. A solution of whey protein KSB is pasteurized at a temperature of 70-74 ° C with a soak of 14 ÷ 18 s, cooled to a temperature of 50 ÷ 55 ° C and sent for ultra- and diafiltration to completely remove lactose.

Ультра- и диафильтрацию полученного раствора сывороточных белков КСБ проводят на ультрафильтрационной установке с пропускной способностью мембран по молекулярной массе (мол. м.) 20 кДа (килодальтон) при температуре 48÷52°С, рН 6,5÷7,0 и давлении 1,5÷6 бар с получением концентрата, содержащего высокомолекулярную фракцию КСБ (ВМФ КСБ), и фильтрата, содержащего низкомолекулярную фракцию КСБ-лактозу.The ultrafiltration and diafiltration of the obtained KSB whey protein solution is carried out on an ultrafiltration unit with a membrane capacity of 20 kDa (kilodaltons) at a temperature of 48 ÷ 52 ° С, pH 6.5 ÷ 7.0 and pressure 1 , 5 ÷ 6 bar to obtain a concentrate containing a high molecular weight fraction of KSB (Navy KSB), and a filtrate containing a low molecular weight fraction of KSB-lactose.

Ультрафильтрационное концентрирование раствора сывороточных белков КСБ ведут до содержания сухих веществ в получаемом концентрате 17÷20%. Для увеличения выхода ВМФ КСБ в процессе ультрафильтрации в установку подают диафильтрационную воду с температурой 48÷52°С. Процесс диафильтрации считают законченным при массовой доле сухих веществ в фильтрате 0%. При достижении содержания сухих веществ в концентрате КСБ 17÷20% последний отправляют в танк ферментации, в котором концентрат разбавляют технологической водой до массовой доли сухих веществ 4,8÷5,0%.Ultrafiltration concentration of a solution of whey protein KSB is carried out until the solids content in the resulting concentrate is 17 ÷ 20%. To increase the output of the Navy KSB during ultrafiltration, diafiltration water with a temperature of 48 ÷ 52 ° C is fed into the installation. The diafiltration process is considered complete when the mass fraction of solids in the filtrate is 0%. When the solids content in the KSB concentrate reaches 17 ÷ 20%, the latter is sent to the fermentation tank, in which the concentrate is diluted with process water to a mass fraction of solids of 4.8 ÷ 5.0%.

Полученный раствор пастеризуют при температуре 70÷74°С с выдержкой 14÷18 с и охлаждают до температуры 50÷52°С.The resulting solution is pasteurized at a temperature of 70 ÷ 74 ° C with a holding time of 14 ÷ 18 s and cooled to a temperature of 50 ÷ 52 ° C.

Для получения гидролизата сывороточного белка с глубокой степенью гидролиза используют промышленный фементный препарат «Флавозим 500 МГ» (Flavozyme 500 MG) фирмы Novozymes (Дания).To obtain a whey protein hydrolyzate with a deep degree of hydrolysis, the industrial ferment preparation Flavozyme 500 MG (Flavozyme 500 MG) from Novozymes (Denmark) is used.

Фермент предварительно растворяют в питьевой воде с температурой 35÷45°С до образования раствора с массовой долей сухих веществ 9÷10% при фермент-субстратном соотношении 5% (5% от массовой доли белка в КСБ) и вносят при постоянном перемешивании в подготовленный к ферментативному гидролизу 4,8÷5,0% раствор концентрата КСБ. Ферментативный гидролиз проводят при температуре 48÷52°С и постоянном перемешивании. Фермент-субстратное соотношение составляет 5% на сухой белок, рН в процессе гидролиза снижается со значения 6,8÷7,2 до 5,8÷6,2 благодаря высвобождению свободных аминокислот.The enzyme is pre-dissolved in drinking water with a temperature of 35 ÷ 45 ° C until a solution is formed with a mass fraction of solids of 9 ÷ 10% at an enzyme-substrate ratio of 5% (5% of the mass fraction of protein in KSB) and introduced with constant stirring into enzymatic hydrolysis of 4.8 ÷ 5.0% solution of KSB concentrate. Enzymatic hydrolysis is carried out at a temperature of 48 ÷ 52 ° C with constant stirring. The enzyme-substrate ratio is 5% per dry protein, the pH during hydrolysis decreases from 6.8 ÷ 7.2 to 5.8 ÷ 6.2 due to the release of free amino acids.

Продолжительность гидролиза 16÷22 часа (до тех пор, пока распределение пептидов по молекулярным массам не перестает изменяться, а массовая доля антигенов молочной сыворотки в белковом компоненте продукта становится меньшей 10-3).The duration of hydrolysis is 16–22 hours (until the distribution of peptides by molecular mass ceases to change, and the mass fraction of whey antigens in the protein component of the product becomes less than 10 –3 ).

Полученный неочищеный гидролизат сывороточных белков (ГСБ) направляют на ультрафильтрацию, которую проводят на установке с пропускной способностью мембран 5 кДа и 2 кДа с получением концентрата, содержащего высокомолекулярную фракцию ГСБ (ВМФ ГСБ), и фильтрата, содержащего низкомолекулярную фракцию ГСБ (НМФ ГСБ).The obtained crude whey protein hydrolyzate (GSB) is sent for ultrafiltration, which is carried out in a unit with a membrane capacity of 5 kDa and 2 kDa to obtain a concentrate containing a high molecular weight fraction of the GSB (Navy GSB) and a filtrate containing a low molecular weight fraction of the GSB (NSF GSB).

Для увеличения выхода низкомолекулярной фракции ГСБ получаемый концентрат ГСБ возвращают на ультрафильтрацию на мембранах 5 кДа и 2 кДа, предварительно смешивая с неочищенным гидролизатом.To increase the yield of the low molecular weight fraction of HSB, the resulting HSB concentrate is returned to ultrafiltration on 5 kDa and 2 kDa membranes, pre-mixed with the crude hydrolyzate.

Для увеличения выхода низкомолекулярной фракции ГСБ, содержащейся в фильтрате, в конце процесса ультрафильтрации в концентрат добавляют умягченную технологическую воду.To increase the yield of the low molecular weight fraction of the HSB contained in the filtrate, softened process water is added to the concentrate at the end of the ultrafiltration process.

Подачу концентрата ГСБ на ультрафильтрацию прекращают при достижении так называемого «мертвого объема» высокомолекулярной фракции концентрата (концентрат становится желеобразной массой, не разбавляемой водой).The supply of GSB concentrate for ultrafiltration is stopped when the so-called "dead volume" of the high molecular weight fraction of the concentrate is reached (the concentrate becomes a jelly-like mass that is not diluted with water).

Для обеспечения более полной очистки гидролизата от крупных пептидов, обладающих повышенной антигенностью, полученный фильтрат первого прогона дополнительно подают на установку ультрафильтрации с пропускной способностью мембран 5 и 2 кДа с разделением на фильтрат и концентрат второго прогона. Для увеличения выхода низкомолекулярной фракции получаемый концентрат второго прогона возвращают на ультрафильрацию через мембраны 5 и 2 кДа, смешивая с фильтратом первого прогона.To ensure a more complete purification of the hydrolyzate from large peptides with increased antigenicity, the obtained filtrate of the first run is additionally fed to an ultrafiltration unit with a throughput of 5 and 2 kDa membranes with separation into the filtrate and concentrate of the second run. To increase the yield of the low molecular weight fraction, the obtained concentrate of the second run is returned to ultrafiltration through 5 and 2 kDa membranes, mixed with the filtrate of the first run.

Полученный фильтрат второго прогона, содержащий низкомолекулярную фракцию ГСБ - очищенный гидролизат, направляют на установку обратного осмоса (ОО) для предварительного сгущения - концентрирования. Давление на выходе из установки ОО 35÷40 бар, температура концентрируемого раствора 30÷35°С.The obtained filtrate of the second run, containing a low molecular weight fraction of HSB - a purified hydrolyzate, is sent to a reverse osmosis (OO) unit for preliminary thickening - concentration. The pressure at the outlet of the OO installation is 35–40 bar, the temperature of the concentrated solution is 30–35 ° C.

Фильтрат второго прогона, содержащий очищенный гидролизат, концентрируют на установке ОО до содержания сухих веществ в получаемом концентрате 10-15%.The filtrate of the second run, containing the purified hydrolyzate, is concentrated on an OO unit until the solids content in the resulting concentrate is 10-15%.

Фильтрат, полученный при сгущении на установке ОО, отправляют в дренаж, концентрат, содержащий очищенный гидролизат, именуемый в дальнейшем «гидролизат», - в емкость хранения концентрата.The filtrate obtained by thickening at the OO installation is sent to a drain, the concentrate containing the purified hydrolyzate, hereinafter referred to as the "hydrolyzate", is sent to the concentrate storage tank.

Затем сгущение концентрата с ОО, содержащего очищенный гидролизат, продолжают на вакуум-выпарной установке до массовой доли сухих веществ 43÷45%.Then, the condensation of the concentrate with OO containing the purified hydrolyzate is continued on a vacuum-evaporation plant to a mass fraction of solids of 43 ÷ 45%.

Сгущенный гидролизат пастеризуют, например, при температуре 76÷80°С с выдержкой 45÷75 с и направляют на сушку, которую осуществляют на распылительной сушилке при следующих режимах:The condensed hydrolyzate is pasteurized, for example, at a temperature of 76 ÷ 80 ° C with a holding time of 45 ÷ 75 s and sent to the drying, which is carried out on a spray dryer in the following modes:

- температура воздуха на входе в сушильную башню - 170÷180°С- air temperature at the entrance to the drying tower - 170 ÷ 180 ° C

- температура воздуха на выходе из сушильной башни - 75÷85°С.- air temperature at the outlet of the drying tower - 75 ÷ 85 ° C.

Массовая доля сухих веществ в конечном продукте 95%.Mass fraction of solids in the final product 95%.

В процессе сушки гидролизат поступает в инстантайзер, где порошок охлаждается, собирается в контейнеры (биг-беги) и направляется на промежуточное хранение, где может храниться не более 10 месяцев. Выход продукта составляет 60-65%.During the drying process, the hydrolyzate enters the installer, where the powder is cooled, collected in containers (big bags) and sent to intermediate storage, where it can be stored for no more than 10 months. The product yield is 60-65%.

Пример 1Example 1

Сухой концентрат сывороточных белков в количестве 2202 кг растворяют в режиме непрерывной циркуляции в питьевой воде с температурой 45°С до получения раствора с массовой долей сухих веществ (СВ) 2,5% (рН раствора 6,91 ед). Полученный раствор охлаждают до температуры 8°С и оставляют набухать в течение 3,5 часов при постоянном перемешивании, затем раствор пастеризуют при температуре 72°С с выдержкой 16 с, охлаждают до температуры 52°С и направляют на ультра- и диафильтрацию.Dry whey protein concentrate in an amount of 2202 kg is dissolved in continuous circulation in drinking water at a temperature of 45 ° C until a solution with a mass fraction of solids (DM) of 2.5% (solution pH 6.91 units) is obtained. The resulting solution was cooled to a temperature of 8 ° C and allowed to swell for 3.5 hours with constant stirring, then the solution was pasteurized at a temperature of 72 ° C for 16 s, cooled to a temperature of 52 ° C and sent for ultrafiltration and diafiltration.

Ультра- и диафильтрацию проводят на ультрафильтрационой установке с полисульфоновыми мембранами UF DHT 20-63 38/3 0FF, пропускная способность которых 20 кД по молекулярной массе. Раствор сывороточных белков разделяют на концентрат, содержащий ВМФ КСБ, и фильтрат, содержащий НМФ КСБ (лактозу).Ultra- and diafiltration is carried out on an ultrafiltration unit with polysulfone membranes UF DHT 20-63 38/3 0FF, the throughput of which is 20 kD by molecular weight. The whey protein solution is divided into a concentrate containing Navy KSB, and a filtrate containing NMP KSB (lactose).

Для увеличения выхода ВМФ КСБ в процессе ультрафильтрационной обработки в установку подают диафильтрационную воду, подогретую до температуры 50°С. Поток диафильтрационной воды составляет около 1500 л/час. Фильтрат в процессе УФ-обработки отправляют в дренаж. Остатки НМФ и ВМФ из установки проталкивают технологической водой до содержания сухих веществ в фильтрате и концентрате 0,01%.To increase the output of the Navy KSB in the process of ultrafiltration processing, diafiltration water heated to a temperature of 50 ° C is fed into the installation. The diafiltration water flow is about 1,500 l / h. The filtrate during the UV treatment is sent to the drain. The remains of the NFM and Navy from the installation are pushed with process water until the solids content in the filtrate and the concentrate is 0.01%.

Получают 10951 л концентрата с массовой долей сухих веществ 18,5% и рН 6,8 ед, который затем разбавляют технологической водой до содержания сухих веществ в растворе 5%, пастеризуют при температуре 72°С с выдержкой 16 с и охлаждают до температуры гидролиза 52°С.Get 10951 l of concentrate with a mass fraction of solids of 18.5% and a pH of 6.8 units, which is then diluted with process water to a solids content of 5% in solution, pasteurized at a temperature of 72 ° C for 16 s and cooled to a hydrolysis temperature of 52 ° C.

Ферментативный гидролиз полученного 5% раствора ВМФ КСБ (40520 л) ведут с использованием промышленного ферментного препарата «Флавозим 500 МГ» («Flavozyme 500 MG») фирмы Novozymes (Дания), полученного из штамма Aspergillus oryzae (при фермент-субстратном соотношении 5% (5% от массы сухого белка в КСБ - 88 кг) в течение 20 часов.Enzymatic hydrolysis of the obtained 5% solution of Navy KSB (40520 L) is carried out using the industrial enzyme preparation Flavozyme 500 MG (Flavozyme 500 MG) from Novozymes (Denmark) obtained from Aspergillus oryzae strain (with an enzyme-substrate ratio of 5% ( 5% by weight of dry protein in KSB - 88 kg) for 20 hours.

Ферментный препарат предварительно растворяют в 792 л питьевой холодной воды до получения раствора с массовой долей сухих веществ 10%, который при постоянном перемешивании вносят в вышеприготовленный раствор ВМФ КСБ. Ферментативный гидролиз ведут при температуре 52°С при постоянном контроле за температурой в течение 20 часов без рН-статирования..The enzyme preparation is pre-dissolved in 792 liters of drinking cold water to obtain a solution with a mass fraction of solids of 10%, which, with constant stirring, is added to the above-prepared solution of the Navy KSB. Enzymatic hydrolysis is carried out at a temperature of 52 ° C with constant monitoring of the temperature for 20 hours without pH-statirovanie ..

После 10 и 20 часов гидролиза отбирают пробы неочищенного гидролизата (проба 1 и проба 2 соответственно) и исследуют методом эксклюзионной хроматографии высокого давления (определение массово-молекулярного распределения). Данные представлены втаблице 1.After 10 and 20 hours of hydrolysis, samples of the crude hydrolyzate are taken (sample 1 and sample 2, respectively) and examined by high pressure exclusion chromatography (determination of mass-molecular distribution). The data are presented in table 1.

На фиг.1 и фиг.2 представлены хроматограммы неочищенного гидролизата после 10 и 20 часов соответственно. Ось ординат - оптические плотности при длине волны 280 нм (относительные единицы), ось абцисс - молекулярные массы (кДальтоны). Массовую долю антигенов молочной сыворотки проб 1 и 2 определяют методом торможения непрямого твердофазного иммуноферментного анализа (см. таблицу 2). Показатель рН в пробах 1 и 2 составил 5,86 и 5,82 ед. соответственно.Figure 1 and figure 2 presents the chromatogram of the crude hydrolyzate after 10 and 20 hours, respectively. The ordinate axis is the optical density at a wavelength of 280 nm (relative units), the abscissa axis is the molecular mass (kDaltons). The mass fraction of whey antigens of samples 1 and 2 is determined by the method of inhibition of indirect enzyme-linked immunosorbent assay (see table 2). The pH in samples 1 and 2 was 5.86 and 5.82 units. respectively.

По окончании гидролиза полученный неочищенный гидролизат направляют на ультрафильтрацию на полисульфоновых мембранах с пропускной способностью 5 и 2 кД, подключенных параллельно (используют мембраны UF AES5-B-6338S/30&UF АЕ10-В-6338/30). Гидролизат разделяют на концентрат, содержащий ВМФ, и фильтрат, содержащий НМФ.Upon completion of the hydrolysis, the resulting crude hydrolyzate is sent for ultrafiltration on polysulfone membranes with a throughput of 5 and 2 kDa connected in parallel (use UF AES5-B-6338S / 30 & UF AE10-B-6338/30 membranes). The hydrolyzate is divided into a concentrate containing Navy and a filtrate containing NMP.

Для увеличения выхода НМФ в конце процесса ультрафильтрации в концентрат подают умягченную технологическую воду, подогретую до 50°С. Остатки НМФ из установки проталкивают водой до содержания СВ в фильтрате 0,001%. Получают 38089 л фильтрата первого прогона с содержанием сухих веществ 5%. Отбирают пробу, в которой методом эксклюзионной хроматографии высокого давления определяют массово-молекулярное распределение пептидов по фракциям (проба 3). Данные представлены в таблице 1. На фиг.3 приведена эксклюзионная хроматограмма пробы 3. Определение остаточной антигенности пробы 3 проводят методом торможения непрямого твердофазного анализа. Данные представлены в таблице 2.To increase the yield of NMF at the end of the ultrafiltration process, softened process water is added to the concentrate, heated to 50 ° C. The residual NMF from the installation is pushed with water to the content of CB in the filtrate of 0.001%. Get 38089 l of the filtrate of the first run with a solids content of 5%. A sample is taken in which the mass-molecular distribution of the peptides by fractions is determined by high pressure size exclusion chromatography (sample 3). The data are presented in table 1. Figure 3 shows the exclusion chromatogram of sample 3. Determination of the residual antigenicity of sample 3 is carried out by the method of inhibition of indirect solid-phase analysis. The data are presented in table 2.

Получаемую ВМФ в процессе фильтрации постоянно возвращают в емкость с неочищенным гидролизатом, где ВМФ перемешивается с последним и подается на ультрафильтрацию (для оптимизации процесса и увеличения выхода НМФ), а по окончании очистки - отправляют в дренаж.During filtration, the resulting Navy is constantly returned to the tank with the crude hydrolyzate, where the Navy is mixed with the latter and fed to ultrafiltration (to optimize the process and increase the yield of the NMP), and at the end of the treatment, it is sent to the drainage.

Фильтрат первого прогона дополнительно пропускают через установку ультрафильтрации с пропускной способностью мембран 5 и 2 кДа с разделением на фильтрат и концентрат второго прогона. Это позволяет обеспечить более полную очистку гидролизата от крупных пептидов, обладающих повышенной антигенностью.The filtrate of the first run is additionally passed through an ultrafiltration unit with a membrane capacity of 5 and 2 kDa with separation into the filtrate and concentrate of the second run. This allows for a more complete purification of the hydrolyzate from large peptides with increased antigenicity.

Для увеличения выхода НМФ в конце процесса ультрафильтрации в концентрат второго прогона подают умягченную технологическую воду, подогретую до 50°С. Остатки НМФ из установки проталкивают водой до содержания СВ в фильтрате 0,001%. Получают около 32760 л фильтрата второго прогона с содержанием сухих веществ 5%. Отбирают пробу, в которой методом эксклюзионной хроматографии высокого давления определяют массово-молекулярное распределение пептидов по фракциям (проба 4). Данные представлены в таблице 1. На фиг.4 приведена эксклюзионная хроматограмма пробы 4. Массовую долю антигенов молочной сыворотки пробы 4 определяют методом торможения непрямого твердофазного анализа. Данные представлены в таблице 2. Показатель рН пробы 4 - 5,95 ед.To increase the yield of NMF at the end of the ultrafiltration process, softened process water heated to 50 ° C is fed into the concentrate of the second run. The residual NMF from the installation is pushed with water to the content of CB in the filtrate of 0.001%. Get about 32760 l of the filtrate of the second run with a solids content of 5%. A sample is taken in which the mass-molecular distribution of the peptides by fractions is determined by high pressure size exclusion chromatography (sample 4). The data are presented in table 1. Figure 4 shows the exclusion chromatogram of sample 4. The mass fraction of milk antigens of sample 4 is determined by the method of inhibition of indirect solid-phase analysis. The data are presented in table 2. Sample pH 4 - 5.95 units.

Для увеличения выхода НМФ в процессе ультрафильтрации получаемый концентрат (ВМФ) второго прогона по ходу процесса возвращают в танк с фильтратом после первого прогона, где концентрат второго прогона смешивают с фильтратом первого прогона и подают на ультрафильтрацию. По окончании процесса концентрат второго прогона остается в УФ-установке и затем смывается моющим раствором.To increase the yield of NMF during ultrafiltration, the resulting concentrate (Navy) of the second run is returned to the filtrate tank after the first run, where the concentrate of the second run is mixed with the filtrate of the first run and fed to ultrafiltration. At the end of the process, the concentrate of the second run remains in the UV unit and then washed off with a washing solution.

Фильтрат второго прогона, содержащий очищенный гидролизат, направляют на установку обратного осмоса для предварительного сгущения. Режимы сгущения: давление на выходе из установки 36 бар, температура концентрируемого раствора 30°С. Используют полисульфоновые мембраны типа 40-RO-SF384 ОС с пропускной способностью мембран 1 кДа.The filtrate of the second run containing the purified hydrolyzate is sent to a reverse osmosis unit for preliminary thickening. Thickening modes: the pressure at the outlet of the installation is 36 bar, the temperature of the concentrated solution is 30 ° C. Polysulfone membranes of the 40-RO-SF384 OS type with a membrane capacity of 1 kDa are used.

Фильтрат второго прогона концентрируют до содержания сухих веществ в концентрате, сходящего с установки ОО 15%. Фильтрат с ОО отправляют в дренаж. Концентрат, именуемый в дальнейшем «гидролизат», охлаждают до температуры 4°С, собирают в промежуточную емкость для последующего сгущения. Остатки концентрата из установки проталкивают технологической водой до содержания сухих веществ 0%. Получают 10265 л гидролизата с массовой долей сухих веществ 15%.The filtrate of the second run is concentrated to a solids content in the concentrate, leaving the OO installation of 15%. The filtrate with OO is sent to the drainage. The concentrate, hereinafter referred to as the "hydrolyzate", is cooled to a temperature of 4 ° C, collected in an intermediate container for subsequent thickening. The remaining concentrate from the installation is pushed with process water to a solids content of 0%. Get 10265 l of hydrolyzate with a mass fraction of solids of 15%.

Последующее сгущение осуществляют на вакуум-выперной установке до содержания сухих веществ в гидролизате 44%. Сгущеную смесь пастеризуют при температуре 78°С с выдержкой 60 сек и направляют на сушильную установку.Subsequent thickening is carried out on a vacuum-stripping unit until the solids content in the hydrolyzate is 44%. The thickened mixture is pasteurized at a temperature of 78 ° C for 60 seconds and sent to a drying unit.

Сгущеный гидролизат высушивают на распылительной сушилке при следующих режимах: температура воздуха на входе в сушильную башню 176°С, температура воздуха на выходе из сушильной башни 85°С.The thickened hydrolyzate is dried in a spray dryer under the following conditions: air temperature at the inlet to the drying tower 176 ° C, air temperature at the outlet of the drying tower 85 ° C.

Получают 1431 кг гидролизата с содержанием сухих веществ 96,5%. Выход гидролизата составляет 64,9%.Get 1431 kg of hydrolyzate with a solids content of 96.5%. The hydrolyzate yield is 64.9%.

Полученный гидролизат исследуют на содержание сухих веществ, общий азот, молекулярно-массовое распределение (ММР), остаточную антигенность, осмолярность, золу, активную кислотность (проба 5). Данные по ММР представлены в таблице 1, массовая доля антигенов молочной сыворотки - в таблице 2, остальные характеристики гидролизата представлены в таблице 3. На фиг.5 приведена эксклюзионная хроматограмма пробы 5.The obtained hydrolyzate is examined for dry matter content, total nitrogen, molecular weight distribution (MMP), residual antigenicity, osmolarity, ash, active acidity (sample 5). Data on MMP are presented in table 1, the mass fraction of whey antigens is in table 2, the remaining characteristics of the hydrolyzate are presented in table 3. Figure 5 shows the exclusion chromatogram of sample 5.

Таблица 1Table 1 No. Диапазон молекулярных масс, кДаThe range of molecular masses, kDa Содержание фракции (весовое интегрирование хроматограммы), %The content of the fraction (weight integration of the chromatogram),% Проба 1Sample 1 Проба 2Sample 2 Проба 3Sample 3 Проба 4Sample 4 Проба 5Sample 5 1one Более 275More than 275 6,96.9 4,14.1 00 00 00 22 275-126275-126 0,90.9 0,50.5 00 00 00 33 126-72,4126-72.4 0,80.8 0,90.9 00 00 00 4four 72,4-22,472.4-22.4 8,88.8 5,55.5 00 00 00 55 22,4-10,222.4-10.2 1,81.8 1,71.7 00 00 00 66 10,2-4,510.2-4.5 14,414,4 8,48.4 5,15.1 4,94.9 6,16.1 77 4,5-1,74,5-1,7 12,712.7 12,412,4 12,212,2 13,313.3 13,513.5 88 Менее 1,7Less than 1.7 53,653.6 66,566.5 82,782.7 81,881.8 80,480,4

Таблица 2table 2 No. Наименование пробыSample Name Массовая доля антигенов молочной сыворотки в белковом компоненте продуктаMass fraction of whey antigens in the protein component of the product Кратность снижения антигенности в сравнении с нерасщепленным белком молочный сыворотки, разThe rate of decrease in antigenicity in comparison with undigested whey protein, times 1one Проба 1Sample 1 1,6·10-3 1.6 · 10 -3 600600 22 Проба 2Sample 2 1,7·10-4 1.7 · 10 -4 58005800 33 Проба 3Sample 3 1,0·10-5 1,0 · 10 -5 9600096000 4four Проба 4Sample 4 9,0·10-7 9.0 · 10 -7 12000001,200,000 55 Проба 5Sample 5 1·10-7 1 · 10 -7 10000001,000,000

Таблица 3Table 3 No. Наименование характеристики гидролизатаName of the characteristics of the hydrolyzate Значение характеристикиCharacteristic Value 1one Общий азот, %Total nitrogen,% 12,312.3 22 Содержание сухих веществ, %Solids content,% 96,596.5 33 Зола, %Ash% 5,25.2 4four Активная кислотность, ед. рНActive acidity, units pH 5,84-6,725.84-6.72 55 Осмолярность, мОсм/кг H2OOsmolarity, mOsm / kg H 2 O до 700up to 700

Как видно из таблицы 1 в гидролизате максимальное содержание пептидов сосредоточено в диапазоне молекулярных масс менее 1,7 кДа, что характеризует данный продукт как гидролизат с высокой степенью гидролиза. Анализ остаточной антигенности данного гидролизата показал снижение антигенности в 1000000 раз (таблица 2), что позволяет использовать его в составе гипоаллергенных продуктов лечебной направленности. Гидролизат растворяется в теплой питьевой воде с образованием мутного раствора с небольшим количеством осадка (до 40% по массе сухих веществ). Запах и вкус - специфический, консистенция - мелкий порошок, цвет - кремовый.As can be seen from table 1 in the hydrolyzate, the maximum content of peptides is concentrated in the molecular weight range of less than 1.7 kDa, which characterizes this product as a hydrolyzate with a high degree of hydrolysis. Analysis of the residual antigenicity of this hydrolyzate showed a decrease of antigenicity by a factor of 1,000,000 (Table 2), which allows it to be used as part of hypoallergenic medicinal products. The hydrolyzate dissolves in warm drinking water with the formation of a turbid solution with a small amount of sediment (up to 40% by weight of solids). Odor and taste - specific, consistency - fine powder, color - cream.

Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, только содержание сухих веществ в исходном растворе сывороточных белков составляет 2%, а после ультра- и диафильтрации на установке с пропускной способностью мембран по молекулярной массе 20 кДа получают концентрат с массовой долей сухих веществ 20% и на ферментативный гидролиз подают концентрат сывороточных белков с массовой долей сухих веществ 4,8%. Концентрирование фильтрата второго прогона на установке обратного осмоса ведут до содержания сухих веществ в концентрате 12%. Получают 1365 кг гидролизата с содержанием сухих веществ 97,0%. Молекулярно-массовое распределение полученного сухого гидролизата приведено в таблице 4.Example 2. The process is carried out analogously to example 1, only the solids content in the initial solution of whey proteins is 2%, and after ultra- and diafiltration at the installation with a membrane capacity of 20 kDa, the concentrate with a mass fraction of solids of 20% and enzymatic hydrolysis serves a whey protein concentrate with a mass fraction of solids of 4.8%. The concentration of the filtrate of the second run on the reverse osmosis installation is carried out to a solids content of 12% in concentrate. Get 1365 kg of hydrolyzate with a solids content of 97.0%. The molecular weight distribution of the obtained dry hydrolyzate is shown in table 4.

Таблица 4Table 4 No. Диапазон молекулярных масс, кДаThe range of molecular masses, kDa Содержание фракции (весовое интегрирование хроматограммы), %The content of the fraction (weight integration of the chromatogram),% 1one 10,2-4,510.2-4.5 6,06.0 22 4,5-1,74,5-1,7 16,016,0 33 Менее 1,7Less than 1.7 78,078.0

Остаточная антигенность сухого продукта составила 7,5-10-6 по массе белка, что позволяет применять гидролизат для создания заменителей женского молока для лечебного питания детей с тяжелыми формами пищевых аллергий. Азот - 12,4%, зола - 3,2%. Выход гидролизата 62%.The residual antigenicity of the dry product was 7.5-10 -6 by weight of protein, which allows the use of a hydrolyzate to create substitutes for human milk for the therapeutic nutrition of children with severe forms of food allergies. Nitrogen - 12.4%, ash - 3.2%. The hydrolyzate yield is 62%.

Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1, только содержание сухих веществ в исходном растворе сывороточных белков составляет 3%, а после ультра- и диафильтрации на установке с пропускной способностью мембран по молекулярной массе 20 кДа получают концентрат с массовой долей сухих веществ 17%, на ферментативный гидролиз подают концентрат сывороточных белков с массовой долей сухих веществ 4,9%. Концентрированно фильтрата второго прогона на установке обратного осмоса ведут до содержания сухих веществ в концентрате 15%. Последующее сгущение проводят до содержания сухих веществ в гидролизате 45%.Example 3. The process is carried out analogously to example 1, only the solids content in the initial solution of whey proteins is 3%, and after ultra- and diafiltration at the installation with a membrane capacity of 20 kDa, a concentrate with a mass fraction of solids of 17% is obtained, enzymatic hydrolysis serves a whey protein concentrate with a mass fraction of solids of 4.9%. Concentrated filtrate of the second run on the reverse osmosis installation lead to a solids content of 15% in concentrate. Subsequent thickening is carried out to a solids content of 45% in the hydrolyzate.

Получают 1390 кг гидролизата с содержанием сухих веществ 97,0%. Выход гидролизата 63%. Молекулярно-массовое распределение полученного сухого гидролизата приведено в таблице 5.Get 1390 kg of hydrolyzate with a solids content of 97.0%. The hydrolyzate yield is 63%. The molecular weight distribution of the obtained dry hydrolyzate is shown in table 5.

Таблица 5Table 5 No. Диапазон молекулярных масс, кДаThe range of molecular masses, kDa Содержание фракции (весовое интегрирование хроматограммы), %The content of the fraction (weight integration of the chromatogram),% 1one 10,2-4,510.2-4.5 5,55.5 22 4,5-1,74,5-1,7 12,512.5 33 Менее 1,7Less than 1.7 81,081.0

Остаточная антигенность сухого продукта составила 2·10-7 по массе белка, что позволяет применять гидролизат в качестве белкового компонента ЗЖМ для лечебного питания детей с тяжелыми формами пищевых аллергий. Азот - 12,3%, зола - 4,3%.The residual antigenicity of the dry product was 2 · 10 -7 by weight of protein, which makes it possible to use the hydrolyzate as a protein component of FFA for the therapeutic nutrition of children with severe forms of food allergies. Nitrogen - 12.3%, ash - 4.3%.

Пример 4. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, только фермент-субстратное соотношение составляет 4,5% от массы белка. Остаточная антигенность полученного продукта составила 5·10-5 по массе белка, данный показатель остаточной антигенности характерен для гидролизатов со средней степенью гидролиза, а значит, вышеизложенный режим проведения гидролиза следует признать непригодным.Example 4. The process is carried out analogously to example 1, only the enzyme-substrate ratio is 4.5% by weight of protein. The residual antigenicity of the obtained product was 5 · 10 -5 by weight of protein, this indicator of residual antigenicity is characteristic of hydrolysates with an average degree of hydrolysis, which means that the above hydrolysis mode should be considered unsuitable.

Пример 5. Процесс осуществляют аналогично примеру 2, только процесс очищения гидролизата после протеолиза на мембранах с пропускной способностью 2 и 5 кД ведут в одну стадию. Получают 1000 кг сухого гидролизата с остаточной антигенностью 2,8·10-5 по массе белка. Данный гидролизат недостаточно очищен, с более высокой антигенностью, что не позволяет использовать его в лечебных целях больными с тяжелой формой пищевой аллергшии.Example 5. The process is carried out analogously to example 2, only the process of purification of the hydrolyzate after proteolysis on membranes with a throughput of 2 and 5 kD lead in one stage. Get 1000 kg of dry hydrolyzate with residual antigenicity of 2.8 · 10 -5 by weight of protein. This hydrolyzate is not sufficiently purified, with a higher antigenicity, which does not allow it to be used for medicinal purposes by patients with a severe form of food allergy.

Заявляемый способ позволяет получить безлактозный ферментативный гидролизат с высокой степенью гидролиза, который можно использовать при проектировании продуктов для детей первого года и старше с пищевой аллергией различной этиологии, с синдромом мальабсорбции, лактазной недостаточности, галактоземией, гипотрофией II-III степеней, а также в послеоперационный период при операциях на кишечнике.The inventive method allows to obtain a lactose-free enzymatic hydrolyzate with a high degree of hydrolysis, which can be used in the design of products for children of the first year and older with food allergies of various etiologies, with malabsorption syndrome, lactase deficiency, galactosemia, hypotrophy of the II-III degrees, as well as in the postoperative period with bowel surgery.

Заявляемый способ позволяет получить гидролизат с низкой антигенностью, но более низкой осмолярностью и лучшим вкусом, чем смесь аминокислот.The inventive method allows to obtain a hydrolyzate with low antigenicity, but lower osmolarity and better taste than a mixture of amino acids.

Заявляемый гидролизат содержит минимально возможное количество неорганических солей (в процессе гидролиза неорганические соли не вносятся, так как не требуется поддержание оптимума рН при данных условиях проведения гидролиза).The inventive hydrolyzate contains the minimum possible amount of inorganic salts (in the process of hydrolysis, inorganic salts are not introduced, since it is not necessary to maintain the optimum pH under the given conditions of hydrolysis).

Полученный гидролизат (вследствие низкого содержания неорганических солей) оптимально подходит для дальнейшей нанообработки, если ставится задача получения продукта с улучшенными органолептическими свойствами и пептидно-аминокислотной смеси с еще более низкой остаточной антигенностью.The resulting hydrolyzate (due to the low content of inorganic salts) is optimally suitable for further nano-processing if the task is to obtain a product with improved organoleptic properties and a peptide-amino acid mixture with even lower residual antigenicity.

Использование одного ферментного препарата значительно упрощает и удешевляет производственный процесс.The use of a single enzyme preparation greatly simplifies and reduces the cost of the production process.

Claims (2)

1. Способ получения гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза, предусматривающий ультра и диафильтрацию раствора сывороточных белков, пастеризацию полученного раствора концентрата сывороточных белков, его ферментативный гидролиз, ультрафильтрацию полученного неочищенного гидролизата с разделением на фильтрат и концентрат гидролизата, температурную обработку полученного фильтрата и его сушку, отличающийся тем, что в качестве раствора сывороточных белков используют раствор, приготовленный из сухого концентрата сывороточных белков, а на ферментативный гидролиз подают раствор концентрата сывороточных белков после ультра и диафильтрации, доведенный до массовой доли сухих веществ 4,8-5%, причем гидролиз ведут при фермент-субстратном соотношении 5% по массе, ультрафильтрацию неочищенного гидролизата осуществляют на мембранах с пропускной способностью по молекулярной массе 5 кДа и 2 кДа при постоянном возврате получаемого концентрата на ультрафильтрацию, после чего полученный фильтрат дополнительно очищают ультрафильтрацией на мембранах с пропускной способностью по молекулярной массе 5 кДа и 2 кДа при постоянном возврате получаемого концентрата на ультрафильтрацию, и полученный фильтрат второго прогона, содержащий очищенный гидролизат, перед температурной обработкой концентрируют обратным осмосом до массовой доли сухих веществ 10-15%, затем сгущают до массовой доли сухих веществ 43-45%.1. A method of producing a whey protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis, comprising ultra and diafiltration of a whey protein solution, pasteurization of the obtained whey protein concentrate solution, its enzymatic hydrolysis, ultrafiltration of the obtained crude hydrolyzate with separation into the filtrate and hydrolyzate concentrate, temperature processing of the obtained filtrate and its drying characterized in that a solution prepared from a dry concentrate with whey proteins, and a solution of whey protein concentrate after ultra and diafiltration, brought to a mass fraction of solids of 4.8-5%, is fed to enzymatic hydrolysis, with hydrolysis at an enzyme-substrate ratio of 5% by weight, ultrafiltration of the crude hydrolyzate is carried out on membranes with throughput with a molecular weight of 5 kDa and 2 kDa with a constant return of the resulting concentrate to ultrafiltration, after which the resulting filtrate is further purified by ultrafiltration on membranes with a throughput with a molecular weight of 5 kDa and 2 kDa with a constant return of the resulting concentrate to ultrafiltration, and the obtained filtrate of the second run containing purified hydrolyzate is concentrated by reverse osmosis to a mass fraction of solids of 10-15% before temperature treatment, then it is concentrated to a mass fraction of dry substances 43-45%. 2. Гидролизат сывороточных белков с высокой степенью гидролиза, полученный по способу п.1, характеризующийся тем, что он является безлактозным и что более 75% белкового материала сосредоточено во фракции низкомолекулярных пептидов в диапазоне молекулярных масс 0,5-2 кДа, содержание пептидов с диапазоном молекулярных масс 2-4,5 кДа не превосходит 18%, содержание пептидов с молекулярной массой более 4,5 кДа не превышает 7%, а остаточная антигенность белков коровьего молока не превышает 1·10-5 по массе белкового компонента. 2. A hydrolyzate of whey proteins with a high degree of hydrolysis obtained by the method of claim 1, characterized in that it is lactose-free and that more than 75% of the protein material is concentrated in the fraction of low molecular weight peptides in the molecular weight range of 0.5-2 kDa, the content of peptides with the molecular weight range of 2-4.5 kDa does not exceed 18%, the content of peptides with a molecular mass of more than 4.5 kDa does not exceed 7%, and the residual antigenicity of cow's milk proteins does not exceed 1 · 10 -5 by weight of the protein component.
RU2010105819/10A 2010-02-19 2010-02-19 Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis RU2428047C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010105819/10A RU2428047C1 (en) 2010-02-19 2010-02-19 Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010105819/10A RU2428047C1 (en) 2010-02-19 2010-02-19 Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2428047C1 true RU2428047C1 (en) 2011-09-10

Family

ID=44757425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010105819/10A RU2428047C1 (en) 2010-02-19 2010-02-19 Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2428047C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529707C2 (en) * 2012-12-28 2014-09-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия Российской академии сельскохозяйственных наук Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and low residual antigenicity
RU2663583C2 (en) * 2015-12-30 2018-08-07 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН Method for producing hydrolysate of whey proteins
WO2019141662A1 (en) * 2018-01-16 2019-07-25 Frieslandcampina Nederland B.V. Hypoallergenic infant formula and methods for preparing the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529707C2 (en) * 2012-12-28 2014-09-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия Российской академии сельскохозяйственных наук Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and low residual antigenicity
RU2663583C2 (en) * 2015-12-30 2018-08-07 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН Method for producing hydrolysate of whey proteins
WO2019141662A1 (en) * 2018-01-16 2019-07-25 Frieslandcampina Nederland B.V. Hypoallergenic infant formula and methods for preparing the same
CN111726994A (en) * 2018-01-16 2020-09-29 菲仕兰坎皮纳荷兰公司 Hypoallergenic infant formula and method of making same
EP3740087B1 (en) * 2018-01-16 2022-05-18 FrieslandCampina Nederland B.V. Hypoallergenic infant formula and methods for preparing the same
US11903392B2 (en) 2018-01-16 2024-02-20 Frieslandcampina Nederland B.V. Hypoallergenic infant formula and methods for preparing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7648721B2 (en) Hydrolyzed milk proteins
AU2002325890A1 (en) Process for the hydrolysis of milk proteins
JP5643099B2 (en) Method for producing modified milk
EP0353122A1 (en) Partial protein hydrolysate of lactoserum, enzymatic process for preparing this hydrolysate and dietetic hypoallergenic milk food containing it
IE77641B1 (en) Method for production of a whey protein hydrolyzate
EP2766383B1 (en) Peptides from fish gelatine
EP1209985B1 (en) Modification of foaming properties of proteins
JPH10507641A (en) Process for producing milk protein hydrolysates, the milk protein hydrolysates and use of the milk protein hydrolysates
RU2428047C1 (en) Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis
US9578890B2 (en) Alpha-lactalbumin enriched whey protein compositions and methods of making and using them
JP2003250460A (en) Method for modifying functionality of milk protein
EP3697228B1 (en) Concentrate or isolate of soluble milk proteins which is stable during heat treatments, and process for obtaining same
US20030022274A1 (en) Partially hydrolysed protein nutrient supplement
JP7252733B2 (en) Method for producing milk protein hydrolyzate
RU2529707C2 (en) Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and low residual antigenicity
RU2663583C2 (en) Method for producing hydrolysate of whey proteins
RU2528068C1 (en) Method of production of enzymatic whey proteins
RU2197834C2 (en) Method of processing whey into base of drinks with prophylactic properties
UA143805U (en) METHOD OF PREPARATION OF WHEY PROTEIN HYDROLYSATE
UA125450C2 (en) Method for the preparation of whey protein hydrolysate
JP2023549602A (en) Continuous lactose hydrolysis in milk and other dairy products
BE1010300A3 (en) Phenylalanine-free peptide preparation method

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120606

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20150127

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20160331