RU2529707C2 - Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and low residual antigenicity - Google Patents

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

Info

Publication number
RU2529707C2
RU2529707C2 RU2012158005/10A RU2012158005A RU2529707C2 RU 2529707 C2 RU2529707 C2 RU 2529707C2 RU 2012158005/10 A RU2012158005/10 A RU 2012158005/10A RU 2012158005 A RU2012158005 A RU 2012158005A RU 2529707 C2 RU2529707 C2 RU 2529707C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protein
hydrolysis
whey proteins
whey
hydrolyzate
Prior art date
Application number
RU2012158005/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012158005A (en
Inventor
Юрий Яковлевич Свириденко
Дмитрий Васильевич Абрамов
Дмитрий Сергеевич Мягконосов
Виктор Александрович Тутельян
Владимир Кимович Мазо
Сергей Николаевич Зорин
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия Российской академии сельскохозяйственных наук
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 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия Российской академии сельскохозяйственных наук filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия Российской академии сельскохозяйственных наук
Priority to RU2012158005/10A priority Critical patent/RU2529707C2/en
Publication of RU2012158005A publication Critical patent/RU2012158005A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2529707C2 publication Critical patent/RU2529707C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology and provides a method of producing a whey protein hydrolysate with a high degree of hydrolysis and low residual antigenicity. The method includes preparing an aqueous mixture of whey proteins from a dry concentrate of native whey proteins or from a protein mass obtained from denatured whey proteins and water, containing 8.0-10% dry substances, including 6.6-8.5% protein, establishing active acidity at 6.5-7.0 pH units, heating to 45-48°C, adding an enzyme composition of 1.5-2.0% pancreatin enzymatic preparation with activity of 45 units/g or 15-20% minced bovine pancreatic gland with activity of 4.5 units/g, 0.5-1.0% Protamex enzymatic preparation and 2.0-2.5% Flavourzyme 1000 L enzymatic preparation, performing enzymatic hydrolysis at 45-48°C in the presence of 0.30-0.33 vol% chloroform, for 18-24 hours until achieving content of amine nitrogen in the mixture of 500-600 mg%. The obtained hydrolysate is heated to 87-90°C in order to inactivate enzymes, cooled, filtered, vacuum concentrated and spray-dried.
EFFECT: invention enables to obtain protein hydrolysates with high degree of hydrolysis and low residual antigenicity and increases biological and nutritional value thereof, improves organoleptic properties and storage stability.
4 cl, 5 dwg, 1 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к получению очищенных гидролизатов сывороточных белков с высокой степенью гидролиза и низкой остаточной антигенностью, используемых при производстве широкого ассортимента диетических (лечебных и профилактических) продуктов питания, в том числе для детей и взрослых, страдающих 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 and low residual antigenicity, used in the manufacture of a wide range of dietary (therapeutic and prophylactic) food products, including for children and adults suffering from food allergies.

Способ включает приготовление водной смеси сывороточных белков из сухого концентрата нативных сывороточных белков или из белковой массы из денатурированных сывороточных белков и воды, содержащей от 8,0% до 10,0% сухих веществ, в том числе от 6,6 до 8,5% белка, установление активной кислотности на уровне 6,5-7,0 ед. pH, нагревание до 45-48°C, внесение композиции ферментов из 1,5-2,0% ферментного препарата панкреатина с активностью 45 ед./г или 15-20% фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота с активностью 4,5 ед./г, 0,5-1,0% ферментного препарата Protamex и 2,0-2,5% ферментного препарата Flavourzyme 1000 L, проведение ферментативного гидролиза при температуре 45-48°C в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа, в течение 18-24 ч до содержания аминного азота в смеси 500-600 мг%. Полученный гидролизат нагревают до 87-90°C для инактивации ферментов, охлаждают, фильтруют, концентрируют под вакуумом и высушивают способом распыления.The method includes preparing an aqueous mixture of whey proteins from a dry concentrate of native whey proteins or from a protein mass from denatured whey proteins and water containing from 8.0% to 10.0% solids, including from 6.6 to 8.5% protein, the establishment of active acidity at the level of 6.5-7.0 units. pH, heating to 45-48 ° C, application of the enzyme composition from 1.5-2.0% pancreatin enzyme preparation with an activity of 45 units / g or 15-20% of minced cattle pancreas with an activity of 4.5 units. / g, 0.5-1.0% of the enzyme preparation Protamex and 2.0-2.5% of the enzyme preparation Flavourzyme 1000 L, enzymatic hydrolysis at a temperature of 45-48 ° C in the presence of 0.30-0.33 vol. % chloroform, for 18-24 hours until the amine nitrogen content in the mixture is 500-600 mg%. The resulting hydrolyzate is heated to 87-90 ° C to inactivate the enzymes, cooled, filtered, concentrated in vacuo and dried by spraying.

Изобретение позволяет получить белковый гидролизат с высокой степенью гидролиза, обладающий сбалансированным аминокислотным составом, близким к идеальному белку, хорошими вкусовыми качествами и низкой остаточной антигенностью.The invention allows to obtain a protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis, having a balanced amino acid composition close to the ideal protein, good taste and low residual antigenicity.

Полученный гидролизат характеризуется тем, что при получении из концентрата сывороточных белков содержит лактозы менее 7%, а при получении из белковой массы из денатурированных сывороточных белков является низколактозным с содержанием лактозы не более 0,5%, и более 80% белкового материала сосредоточено во фракции низкомолекулярных пептидов и свободных аминокислот в диапазоне молекулярных масс менее 2,0 кДа. Изобретение позволяет повысить биологическую, пищевую ценность, органолептические свойства и качество полученного гидролизата с возможностью его использования в гипоаллергенных смесях и других продуктах функционального назначения.The obtained hydrolyzate is characterized in that when it is obtained from a whey protein concentrate it contains less than 7% lactose, and when it is obtained from denatured whey protein from a protein mass, it is low-lactose with a lactose content of not more than 0.5%, and more than 80% of the protein material is concentrated in the low molecular weight fraction peptides and free amino acids in the range of molecular weights of less than 2.0 kDa. The invention improves the biological, nutritional value, organoleptic properties and quality of the obtained hydrolyzate with the possibility of its use in hypoallergenic mixtures and other functional products.

Известны способы получения гидролизатов молочного белка с пониженной антигеностью (в том числе сывороточного) с помощью протеаз микробиального и животного происхождения.Known methods for producing milk protein hydrolysates with reduced antigenicity (including whey) using proteases of microbial and animal origin.

Наиболее близким по техническому решению к заявляемому гидролизату является способ (патент на изобретение №2407399, МПК A23J 3/30, A23J 3/34. Способ получения частичных белковых гидролизатов и молочные смеси, содержащие их. - Заявл. 16.03.2006 г., опубл. 27.12.2010 г.), предусматривающий получение гидролизата из смеси сывороточного белка и казеина, при этом соотношение белок молочной сыворотки: казеин составляет приблизительно 60:40. Гидролиз белковой смеси осуществляют при помощи протеазы Amano N (поставляется компанией Amano Enzyme U.S.A. Co., Ltd., Elgin, IL) выделенной из штамма Bacillus subtilis, вносимой в количестве 0,5-1,0% от массовой доли белка в смеси. В течение гидролиза температуру смеси поддерживают на уровне 50-60°C, а ее активную кислотность - на уровне от 6,5 до 8 ед. pH, путем автоматического титрования смеси раствором гидроокиси натрия или калия. Процесс гидролиза заканчивают по достижении белковой смесью степени гидролиза 4-10%. Изобретение позволяет получить белковый гидролизат с приятными вкусовыми качествами и эмульгирующими свойствами, не вызывающий иммунного ответа в форме IgG антител к сывороточным белкам коровьего молока. При этом не менее 70% веса гидролизата составляют пептиды с массой менее 2,0 кДа.Closest to the technical solution to the claimed hydrolyzate is the method (patent for invention No. 2407399, IPC A23J 3/30, A23J 3/34. A method for producing partial protein hydrolysates and milk formulas containing them. - Application. March 16, 2006, publ. December 27, 2010), which provides for the preparation of a hydrolyzate from a mixture of whey protein and casein, while the ratio of whey protein: casein is approximately 60:40. Hydrolysis of the protein mixture is carried out using the Amano N protease (supplied by Amano Enzyme U.S. A. Co., Ltd., Elgin, IL) isolated from the Bacillus subtilis strain, introduced in an amount of 0.5-1.0% of the mass fraction of protein in the mixture. During hydrolysis, the temperature of the mixture is maintained at a level of 50-60 ° C, and its active acidity is at a level of from 6.5 to 8 units. pH, by automatically titrating the mixture with a solution of sodium hydroxide or potassium. The hydrolysis process is completed when the protein mixture reaches a degree of hydrolysis of 4-10%. The invention allows to obtain a protein hydrolyzate with a pleasant taste and emulsifying properties that does not cause an immune response in the form of IgG antibodies to serum proteins of cow's milk. At the same time, peptides with a mass of less than 2.0 kDa comprise at least 70% of the weight of the hydrolyzate.

Недостатком данного метода, аналога заявляемого процесса, является ограниченная степень гидролиза (4-10%). В гидролизате с таким уровнем гидролиза могут оставаться высокомолекулярные белковые структуры, сохраняющие антигенные свойства исходного белка.The disadvantage of this method, an analog of the claimed process, is the limited degree of hydrolysis (4-10%). In the hydrolyzate with this level of hydrolysis, high molecular weight protein structures may remain that retain the antigenic properties of the original protein.

Задачей данного изобретения является разработка способа производства гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза и низкой остаточной антигенностью, обладающего высокой биологической ценностью при низкой стоимости, для изготовления которого не требуется сложных и дорогостоящих оборудования и материалов.The objective of the invention is to develop a method for the production of whey protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis and low residual antigenicity, with high biological value at low cost, for the manufacture of which does not require complex and expensive equipment and materials.

Технический результат заявляемого изобретения на способ производства гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза и низкой остаточной антигенностью заключается в повышении биологической, пищевой ценности, улучшении органолептических свойств и стойкости в хранении получаемого гидролизата с высокой степенью гидролиза с возможностью его использования в гипоаллергенных смесях и других продуктах функционального назначения.The technical result of the claimed invention on a method for the production of a whey protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis and low residual antigenicity consists in increasing the biological, nutritional value, improving the organoleptic properties and storage stability of the obtained hydrolyzate with a high degree of hydrolysis with the possibility of its use in hypoallergenic mixtures and other functional products destination.

Технический результат достигается тем, что в способе производства гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза и низкой остаточной антигенностью, предусматривающем приготовление водной смеси сывороточных белков, установление оптимальной активной кислотности, нагревание смеси, внесение композиции ферментов, проведение ферментативного гидролиза, нагревание для инактивации ферментов, охлаждение, фильтрацию, концентрирование и высушивание, согласно изобретению:The technical result is achieved by the fact that in the method for the production of a whey protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis and low residual antigenicity, which involves preparing an aqueous mixture of whey proteins, establishing the optimal active acidity, heating the mixture, introducing the enzyme composition, carrying out enzymatic hydrolysis, heating to inactivate the enzymes, cooling , filtration, concentration and drying, according to the invention:

1. Для приготовления водной смеси сывороточных белков используют1. To prepare an aqueous mixture of whey proteins using

- сухой концентрат нативных сывороточных белков, полученный ультрафильтрацией и диафильтрацией с сушкой распылением, с содержанием белков не менее 80%, либо- a dry concentrate of native whey proteins obtained by ultrafiltration and diafiltration with spray drying, with a protein content of at least 80%, or

- белковую массу из денатурированных сывороточных белков, полученную термокислотной коагуляцией и осаждением из раствора концентрата нативных сывороточных белков, дополнительно подвергнутую, с целью удаления лактозы, солей и кислоты, замораживанию, выдержке, размораживанию и промыванию водой.- a protein mass of denatured whey proteins obtained by thermo-acid coagulation and precipitation of a solution of native whey protein concentrate from the solution, additionally subjected to freeze, soak, freeze, thaw and rinse with water to remove lactose, salts and acid.

2. Перед гидролизом готовят водную смесь сывороточных белков, содержащую 8,0-10,0% сухих веществ, в том числе 6,4-8,5% белков.2. Before hydrolysis, an aqueous mixture of whey proteins is prepared containing 8.0-10.0% solids, including 6.4-8.5% proteins.

3. Устанавливают активную кислотность водной смеси сывороточных белков на уровне 6,5-7,0 ед. pH, нагревают до 45-48°С и вносят композицию ферментов в процентах от массы белка в смеси:3. Set the active acidity of the aqueous whey protein mixture at the level of 6.5-7.0 units. pH, heated to 45-48 ° C and make the composition of the enzymes in percent by weight of protein in the mixture:

- 1,5-2,0% ферментного препарата панкреатина с активностью 45 ед./г, 0,5-1,0% ферментного препарата Protamex и 2,0-2,5% ферментного препарата Flavourzyme 1000 L, либо- 1.5-2.0% pancreatin enzyme preparation with an activity of 45 units / g, 0.5-1.0% Protamex enzyme preparation and 2.0-2.5% Flavourzyme 1000 L enzyme preparation, or

- 15-20% фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота с активностью 4,5 ед./г, 0,5-1,0% ферментного препарата Protamex и 2,0-2,5% ферментного препарата Flavourzyme 1000L.- 15-20% minced cattle pancreas with an activity of 4.5 units / g, 0.5-1.0% of the enzyme preparation Protamex and 2.0-2.5% of the enzyme preparation Flavourzyme 1000L.

4. Гидролиз ведут при температуре 45-48°C и активной кислотности смеси 6,5-7,0 ед. pH, которую поддерживают добавлением раствора гидроокиси натрия, в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа в течение 18-24 ч до содержания аминного азота в смеси 500-600 мг%.4. Hydrolysis is carried out at a temperature of 45-48 ° C and the active acidity of the mixture is 6.5-7.0 units. The pH, which is maintained by adding a solution of sodium hydroxide, in the presence of 0.30-0.33 vol.% chloroform for 18-24 hours to a content of amine nitrogen in a mixture of 500-600 mg%.

5. Полученный гидролизат нагревают до 87-90°C, выдерживают 8-10 мин, охлаждают до 65-70°C и фильтруют с целью получения прозрачного фильтрата свободного от нерастворимого остатка.5. The resulting hydrolyzate is heated to 87-90 ° C, incubated for 8-10 minutes, cooled to 65-70 ° C and filtered to obtain a clear filtrate free of insoluble residue.

6. Полученный фильтрат концентрируют на вакуум-выпарной установке до массовой доли сухих веществ 35-37% и высушивают на распылительной сушилке при температуре на входе - 130-140°C и на выходе - 80-85°C.6. The resulting filtrate is concentrated on a vacuum evaporator to a mass fraction of solids of 35-37% and dried on a spray dryer at an inlet temperature of 130-140 ° C and an output of 80-85 ° C.

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

1. Для получения гидролизата используется сывороточный белок. Известно, что белки сыворотки молока более полноценны по своему аминокислотному составу, чем казеин, в частности, из-за более высокого содержания, чем в казеине, аминокислот с разветвленной цепью и серусодержащих аминокислот (Пищевая химия / Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Под ред. А.П. Нечаева. Издание 2-е, перераб. и испр. - СПб.: ГИОРД, 2003). Также недавними исследованиями зарубежных ученых установлено, что гидролизаты сывороточных белков содержат обладающие биологической активностью пептиды (Ile-Val, Leu-Val, Val-Leu, Ile-Ile, Leu-Ile, Ile-Leu), образующиеся при гидролизе сывороточных белков и содержащие в своем составе аминокислоты с разветвленной цепью. Данные пептиды значительно усиливают усвоение глюкозы в мышцах, способствуя процессам построения ткани скелетных мышц (Morifuji М, Koga J, Kawanaka К, Higuchi M: Branched-chain ammo acid-containing dipeptides, identified from whey protein hydrolysates, stimulate glucose uptake rate in L6 myotubes and isolated skeletal muscles). Результаты других исследований показали, что только употребление гидролизата сывороточных белков стимулировало ускоренное накопление уровня гликогена в скелетных мышцах, чего не наблюдалось при приеме казеиновых гидролизатов и препаратов свободных аминокислот с разветвленной цепью (Morifuji М, Kanda A, Koga J, Kawanaka К, Higuchi М: Post-exercise carbohydrate plus whey protein hydrolysates supplementation increases skeletal muscle glycogen level in rats).1. To obtain the hydrolyzate, whey protein is used. It is known that milk whey proteins are more complete in their amino acid composition than casein, in particular because of the higher content of branched chain amino acids and sulfur-containing amino acids than casein (Food chemistry / Nechaev A.P., Traubenberg S. E., Kochetkova A.A. et al. Edited by A.P. Nechaev, 2nd edition, revised and revised - St. Petersburg: GIORD, 2003). Also, recent studies by foreign scientists have established that whey protein hydrolysates contain peptides with biological activity (Ile-Val, Leu-Val, Val-Leu, Ile-Ile, Leu-Ile, Ile-Leu), formed during the hydrolysis of whey proteins and containing its composition of branched chain amino acids. These peptides significantly enhance the absorption of glucose in the muscles, facilitating the processes of building skeletal muscle tissue (Morifuji M, Koga J, Kawanaka K, Higuchi M: Branched-chain ammo acid-containing dipeptides, identified from whey protein hydrolysates, stimulate glucose uptake rate in L6 myotubes and isolated skeletal muscles). The results of other studies showed that only the use of whey protein hydrolyzate stimulated the accelerated accumulation of glycogen level in skeletal muscle, which was not observed when taking casein hydrolysates and branched chain free amino acid preparations (Morifuji M, Kanda A, Koga J, Kawanaka K, Higuchi M: Post-exercise carbohydrate plus whey protein hydrolysates supplementation increases skeletal muscle glycogen level in rats).

Для осуществления технологии белкового гидролизата с низкой остаточной антигенностью, описываемого в данном изобретении, в качестве источника сывороточного белка используют:To implement the technology of protein hydrolyzate with low residual antigenicity described in this invention, as a source of whey protein using:

- концентрат нативных сывороточных белков с содержанием белка 80%, характеризующийся наличием лактозы, солей и кислот;- a concentrate of native whey proteins with a protein content of 80%, characterized by the presence of lactose, salts and acids;

- белковую массу из денатурированных сывороточных белков, полученную термокислотным осаждением из раствора нативных сывороточных белков и промыванием водой.- protein mass from denatured whey proteins obtained by thermo-acid precipitation from a solution of native whey proteins and washing with water.

Использование белковой массы из денатурированных сывороточных белков связано с тем, что при получении указанного гидролизата из концентрата нативных сывороточных белков, в ферментационной смеси остается некоторое количество незатронутых гидролизом нативных сывороточных белков, которые могут стать причиной аллергической реакции. Перевод нативного сывороточного белка в нерастворимую форму путем его термической коагуляции позволяет решить проблему наличия в гидролизате нерасщепленных белков. Кроме того, в концентрате сывороточных белков содержится лактоза, соли и остаточное количество кислот, которые полностью переходят в гидролизат и ограничивают его применение в случае противопоказаний на усвоение лактозы и повышенное содержание солей.The use of protein mass from denatured whey proteins is due to the fact that upon receipt of the indicated hydrolyzate from the concentrate of native whey proteins, a certain amount of native whey proteins that are not affected by hydrolysis, which can cause an allergic reaction, remains in the fermentation mixture. The conversion of native whey protein into an insoluble form by thermal coagulation allows us to solve the problem of the presence of undigested proteins in the hydrolyzate. In addition, the whey protein concentrate contains lactose, salts and a residual amount of acids, which are completely converted into the hydrolyzate and limit its use in case of contraindications to the absorption of lactose and high salt content.

Белковую массу из денатурированных сывороточных белков получают термокислотным осаждением из водного раствора концентрата нативных сывороточных белков с массовой долей сухих веществ 6,0-7,0%, обезвоживанием белкового осадка самопрессованием, замораживанием, выдержкой, размораживанием, промыванием водой и прессованием. В белковой массе содержится 30-32% сухих веществ, 82-85% белка в сухом остатке и присутствуют лишь следовые количества нативных сывороточных белков. Промывание белковой массы также способствует удалению из нее лактозы и понижению содержания солей и кислоты.Protein mass from denatured whey proteins is obtained by thermoacid deposition from an aqueous solution of a concentrate of native whey proteins with a mass fraction of solids of 6.0-7.0%, dehydration of the protein precipitate by self-pressing, freezing, aging, thawing, washing with water and pressing. The protein mass contains 30-32% solids, 82-85% protein in solids and only trace amounts of native whey proteins are present. Washing the protein mass also helps to remove lactose from it and lower the content of salts and acid.

В результате замораживания меняется структура белковой массы. Белковая масса, полученная термокислотным осаждением, после самопрессования имеет тонкодисперсную структуру и обладает значительной влагоудерживающей способностью (фиг.1). Отделение влаги затруднено, так как мелкие частицы белка быстро забивают поры фильтровального материала. После замораживания, выдержки и размораживания структура белковой массы становится крупнодисперсной, она приобретает вид сыпучей крупки, легко отдающей влагу, промывающейся в воде без образования белковой пыли и быстро отделяющейся от промывной воды на фильтровальном материале (фиг.2).As a result of freezing, the structure of the protein mass changes. The protein mass obtained by thermoacid deposition, after self-pressing, has a finely dispersed structure and has a significant water-holding ability (figure 1). Moisture separation is difficult, as small particles of protein quickly clog the pores of the filter material. After freezing, holding and thawing, the structure of the protein mass becomes coarsely dispersed, it takes the form of loose grains, easily giving off moisture, washed in water without the formation of protein dust and quickly separated from the wash water on the filter material (figure 2).

Промывание осуществляют двукратным объемом частично деминерализованной воды. Эффективность процесса промывания контролируют по активной кислотности белковой массы. Промывание, с полной заменой промывной воды, повторяют 3 раза.Washing is carried out by a twofold volume of partially demineralized water. The effectiveness of the washing process is controlled by the active acidity of the protein mass. Rinsing, with a complete replacement of the wash water, is repeated 3 times.

Показатели, демонстрирующие эффект от промывания белковой массы, приведены в таблице 1.Indicators showing the effect of washing the protein mass are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Сравнительное содержание балластных веществ в белковой массе до и после промывания водойThe comparative content of ballast substances in the protein mass before and after washing with water ПоказательIndicator До промыванияBefore rinsing После промыванияAfter rinsing Содержание лактозы, %The lactose content,% 3,5-4,03.5-4.0 0,1-0,20.1-0.2 Содержание солей, % (в пересчете на лактат Na)The salt content,% (in terms of Na lactate) 2,0-2,52.0-2.5 1,5-1,751.5-1.75 Содержание кислот, % (в пересчете на молочную кислоту)The acid content,% (in terms of lactic acid) 0,7-0,90.7-0.9 0,4-0,50.4-0.5 Активная кислотность, ед. pHActive acidity, units pH 5,4-5,55.4-5.5 6,4-6,66.4-6.6

Промывание белковой массы водой приводит к удалению из нее остаточных количеств водорастворимых белков, лактозы, солей и кислот. При этом, после удаления из белковой массы кислот, не требуется внесения значительных количеств щелочи для поддержания pH на оптимальном для ферментов уровне, то есть конечный продукт содержит заметно меньше солей, чем в прототипе, что улучшает органолептические свойства и качество получаемого гидролизата. В результате в гидролизате сокращается количество технически вредных солей - лактатов, которые из-за высокой гигроскопичности затрудняют процесс сушки гидролизата, вызывая налипание его на стенки сушилки и комкование высушенного продукта. Также сокращается образование побочных нежелательных примесей, обусловленных реакциями свободных аминокислот в продукте с остаточными количествами лактозы, солей и кислот, включая соединения Майяра, меланоидины, продукты карамелизации. Эти примеси придают продукту нежелательную окраску, ухудшают его вкус и снижают биологическую ценность.Washing the protein mass with water removes residual amounts of water-soluble proteins, lactose, salts and acids from it. Moreover, after removal of acids from the protein mass, significant amounts of alkali are not required to maintain the pH at the optimum level for enzymes, that is, the final product contains significantly less salts than in the prototype, which improves the organoleptic properties and the quality of the resulting hydrolyzate. As a result, the amount of technically harmful salts — lactates — is reduced in the hydrolyzate, which, due to its high hygroscopicity, impedes the drying process of the hydrolyzate, causing it to stick to the walls of the dryer and clump the dried product. The formation of adverse unwanted impurities caused by the reactions of free amino acids in the product with residual amounts of lactose, salts and acids, including Maillard compounds, melanoidins, and caramelization products, is also reduced. These impurities give the product an undesirable color, degrade its taste and reduce its biological value.

2. Ферментативный гидролиз осуществляют композицией ферментов при оптимальных режимах.2. Enzymatic hydrolysis is carried out by a composition of enzymes under optimal conditions.

Гидролиз белкового субстрата осуществляется специально подобранной композицией ферментов, включающей в себя: комплекс протеолитических ферментов поджелудочной железы КРС, комплекс протеаз, выделенных из бактерий рода Bacillus, вносимых в составе ферментного препарата Protamex, и протеиназно-пептидазный комплекс, выделенный из микроскопических грибов Aspergillus Oryzae, вносимый в составе ферментного препарата Flavourzyme. Использование комплекса из протеиназ и пептидаз различной специфичности позволяет достигнуть необходимой специфичности и глубины гидролиза субстрата и получить продукт с высоким выходом и хорошими органолептическими показателями.The hydrolysis of the protein substrate is carried out by a specially selected enzyme composition, which includes: a complex of proteolytic enzymes of the pancreas of cattle, a complex of proteases isolated from bacteria of the genus Bacillus introduced in the enzyme preparation Protamex, and a proteinase-peptidase complex isolated from microscopic Aspergillus Oryzae fungi as part of the enzyme preparation Flavourzyme. The use of a complex of proteinases and peptidases of various specificities allows us to achieve the necessary specificity and depth of hydrolysis of the substrate and to obtain a product with high yield and good organoleptic characteristics.

Применяемая композиция ферментных препаратов формирует комплекс протеиназ и пептидаз с различной специфичностью и высокой активностью, что позволяет провести глубокий гидролиз белка в одну стадию и получить при этом в продукте сравнительно небольшое количество горьких гидрофобных пептидов и образующих их свободных ароматических аминокислот. Вследствие чего достигаются хорошие вкусовые качества готового продукта.The used composition of enzyme preparations forms a complex of proteinases and peptidases with different specificity and high activity, which allows for deep hydrolysis of the protein in one stage and to obtain a relatively small amount of bitter hydrophobic peptides and free aromatic amino acids forming them in the product. As a result, good taste qualities of the finished product are achieved.

3. Концентрирование и сушка гидролизата ведутся при соблюдении стандартных оптимальных режимов для аналогичных продуктов.3. Concentration and drying of the hydrolyzate are carried out subject to standard optimal conditions for similar products.

Достоинством заявляемого способа в сравнении с прототипом является:The advantage of the proposed method in comparison with the prototype is:

- полное исключение из состава азотистой фракции гидролизата нативных высокомолекулярных белков путем коагуляции белкового субстрата и переведения его белкового комплекса в полностью нерастворимую форму. В дальнейшем, в процессе ферментативного гидролиза происходит ферментативное расщепление осажденного белкового комплекса с высвобождением в водную фазу пептидов и свободных аминокислот. В результате азотистая фракция гидролизата представлена только продуктами гидролиза белка и не содержит нативных белков, способных вызывать аллергенные реакции;- the complete exclusion from the composition of the nitrogen fraction of the hydrolyzate of native high molecular weight proteins by coagulation of the protein substrate and converting its protein complex into a completely insoluble form. Further, in the process of enzymatic hydrolysis, the enzymatic cleavage of the precipitated protein complex occurs with the release of peptides and free amino acids into the aqueous phase. As a result, the nitrogenous fraction of the hydrolyzate is represented only by protein hydrolysis products and does not contain native proteins that can cause allergenic reactions;

- за счет промывания денатурированного белка достигается вымывание из него части солей и кислот. В результате снижения кислотности белкового субстрата не требуется существенного добавления щелочи в реакционную смесь для поддержания ее активной кислотности на оптимальном уровне, и конечный продукт содержит значительно меньше солей, чем в прототипе, что улучшает органолептические свойства и качество получаемого гидролизата и благоприятствует его использованию в детских смесях;- due to washing the denatured protein, leaching of some salts and acids from it is achieved. As a result of the decrease in the acidity of the protein substrate, a substantial addition of alkali to the reaction mixture is not required to maintain its active acidity at an optimal level, and the final product contains significantly less salts than in the prototype, which improves the organoleptic properties and quality of the resulting hydrolyzate and favors its use in infant formula ;

- заявляемый гидролизат, получаемый из промытого денатурированного белка, содержит низкое количество лактозы (не более 0,5% от массовой доли сухих веществ) и может быть использован в детских смесях и иных функциональных продуктах для больных с лактозной непереносимостью;- the inventive hydrolyzate obtained from the washed denatured protein contains a low amount of lactose (not more than 0.5% of the mass fraction of solids) and can be used in infant formula and other functional products for patients with lactose intolerance;

- применяемая для гидролиза водной смеси сывороточных белков композиция ферментов из поджелудочной железы КРС, ферментного препарата Protamex и ферментного препарата Flavourzyme, обладает высокой комплексной эндопротеиназной и экзопептидазной активностью, что позволяет провести глубокий гидролиз белка в одну стадию. Специфичность применяемого в заявляемом способе комплекса ферментных препаратов такова, что при его действии на субстрат образуется относительно меньшее количество свободных ароматических аминокислот и коротких пептидов, обладающих горьким вкусом. Вследствие чего вкусовые качества получаемого продукта улучшаются;- the composition of enzymes from cattle pancreas, Protamex enzyme preparation and Flavourzyme enzyme preparation used for hydrolysis of an aqueous mixture of whey proteins has a high complex endoproteinase and exopeptidase activity, which allows for deep hydrolysis of the protein in one stage. The specificity of the complex of enzyme preparations used in the claimed method is such that when it acts on the substrate, a relatively smaller amount of free aromatic amino acids and short peptides with a bitter taste are formed. As a result, the palatability of the resulting product improves;

- в заявляемом ферментативном гидролизате более 80% белкового материала сосредоточено во фракции низкомолекулярных пептидов в диапазоне молекулярных масс менее 2,0 кДа (фиг.3), что позволяет достичь низкой остаточной антигенности, не превышающей 1·10-5 антигенности исходного сывороточного белка. Благодаря этому заявляемый гидролизат может быть использован в качестве белкового компонента для приготовления продуктов лечебного и профилактического питания детей и взрослых с пищевой аллергией;- in the inventive enzymatic hydrolyzate of more than 80% of the protein material is concentrated in the fraction of low molecular weight peptides in the range of molecular weights of less than 2.0 kDa (Fig.3), which allows to achieve low residual antigenicity not exceeding 1 · 10 -5 antigenicity of the original whey protein. Due to this, the inventive hydrolyzate can be used as a protein component for the preparation of products of therapeutic and preventive nutrition of children and adults with food allergies;

- заявляемый способ реализуется с использованием широко распространенного в пищевой промышленности емкостного оборудования (емкости и ванны с мешалками) и не требует значительных капитальных затрат для внедрения в производство, чем достигается снижение стоимости гидролизата.- the inventive method is implemented using widespread in the food industry capacitive equipment (tanks and baths with mixers) and does not require significant capital costs for implementation in production, thereby reducing the cost of the hydrolyzate.

Заявляемая совокупность признаков позволяет получить гидролизат сывороточных белков высокого качества: с высокой степенью гидролиза и низкой остаточной антигенностью, с низким содержанием нерасщепленных белков, что сравнимо или превосходит показатели прототипа.The claimed combination of features allows to obtain a high quality whey protein hydrolyzate: with a high degree of hydrolysis and low residual antigenicity, with a low content of unsplit proteins, which is comparable to or exceeds the prototype.

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 сывороточных белков с высокой степенью гидролиза и низкой остаточной антигенностью, получаемый заявляемым способом, заключается также в возможности его использования в качестве профилактического и лечебного питания для лиц с непереносимостью лактозы.The technical result of the claimed invention on a whey protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis and low residual antigenicity, obtained by the claimed method, also lies in the possibility of its use as a preventive and therapeutic nutrition for persons with lactose intolerance.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом гидролизате с высокой степенью гидролиза более 80% белкового материала сосредоточено во фракции низкомолекулярных пептидов в диапазоне молекулярных масс менее 2,0 кДа, содержание пептидов с диапазоном молекулярных масс 2,0-6,0 кДа не превосходит 20%, содержание пептидов с молекулярной массой более 6,0 кДа не превышает 1%. Заявляемый гидролизат получен заявляемым способом.The technical result is achieved by the fact that in the inventive hydrolyzate with a high degree of hydrolysis, more than 80% of the protein material is concentrated in the fraction of low molecular weight peptides in the molecular weight range of less than 2.0 kDa, the content of peptides with a molecular weight range of 2.0-6.0 kDa does not exceed 20 %, the content of peptides with a molecular weight of more than 6.0 kDa does not exceed 1%. The inventive hydrolyzate obtained by the claimed method.

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.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фигуре 1 представлен микропрепарат осадка денатурированных сывороточных белков после осаждения белка (тонкодисперсная структура из белковых частиц, прочно удерживающая влагу).The figure 1 presents a micropreparation of the precipitate of denatured whey proteins after precipitation of the protein (finely dispersed structure of protein particles, firmly retaining moisture).

Па фигуре 2 представлен микропрепарат осадка денатурированных сывороточных белков после замораживания-размораживания (агрегаты белка в водной фазе).PA figure 2 presents a micropreparation of the precipitate of denatured whey proteins after freezing-thawing (protein aggregates in the aqueous phase).

На фигуре 3 представлено молекулярно-массовое распределение азотистых фракций в белковом гидролизате, получаемом заявляемым методом.The figure 3 presents the molecular weight distribution of nitrogen fractions in the protein hydrolyzate obtained by the claimed method.

На фигуре 4 представлено молекулярно-массовое распределение азотистых фракций белкового гидролизата, полученного ферментативным гидролизом нативных сывороточных белков.The figure 4 presents the molecular weight distribution of the nitrogenous fractions of the protein hydrolyzate obtained by enzymatic hydrolysis of native whey proteins.

На фигуре 5 представлено молекулярно-массовое распределение азотистых фракций белкового гидролизата, полученного ферментативным гидролизом денатурированных сывороточных белков.The figure 5 presents the molecular weight distribution of the nitrogenous fractions of the protein hydrolyzate obtained by enzymatic hydrolysis of denatured whey proteins.

Способ производства гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза и низкой остаточной антигенностью осуществляют следующим образом.A method for the production of whey protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis and low residual antigenicity is as follows.

Сухой концентрат нативных сывороточных белков, содержащий 95% сухих веществ и не менее 80% белков, смешивают с водой в массовом соотношении 1:8,5-1:11,0 для получения смеси с массовой долей сухих веществ 8,0-10,0% (белков 6,7-8,4%). Устанавливают активную кислотность смеси на уровне 6,5-7,0 ед. pH путем добавления 20%-ного раствора гидроокиси натрия и нагревают до 45-48°C. В подготовленную для гидролиза смесь вносят композицию из ферментов (в % от массы белков в смеси): 1,5-2,0% ферментного препарата панкреатина с активностью 45 ед./г или 15-20% фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота с активностью 4,5 ед./г, 0,5-1,0% ферментного препарата Protamex активностью 1,5 AU/г и 2,0-2,5% ферментного препарата Flavourzyme 1000 L активностью 1000 LAPU/г. Сухой ферментный препарат панкреатина предварительно разводят в пастеризованной питьевой воде с температурой 28-30°C. Гидролиз ведут при температуре 45-48°C и активной кислотности смеси 6,5-7,0 ед. рН, которую поддерживают добавлением раствора гидрокиси натрия, в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа в течение 18-24 ч до содержания аминного азота в смеси 500-600 мг%. Гидролизат нагревают до 87-90°C, выдерживают в течение 8-10 мин для инактивации ферментов, охлаждают до 65-70°C и фильтруют на рамном фильтр-прессе с использованием фильтрующего материала с диаметром пор 0,2 мкм, прозрачный фильтрат концентрируют на вакуум-выпарной установке при температуре 46-48°C и разрежении 0,92-0,94 ати до массовой доли сухих веществ 35-37%, концентрат высушивают на распылительной сушилке при температуре на входе - (130-140)°C и на выходе - (80-85)°C.A dry concentrate of native whey proteins containing 95% solids and at least 80% proteins is mixed with water in a mass ratio of 1: 8.5-1: 11.0 to obtain a mixture with a mass fraction of solids of 8.0-10.0 % (proteins 6.7-8.4%). Set the active acidity of the mixture at the level of 6.5-7.0 units. pH by adding 20% sodium hydroxide solution and heated to 45-48 ° C. A composition of enzymes is added to the mixture prepared for hydrolysis (in% of the mass of proteins in the mixture): 1.5-2.0% pancreatin enzyme preparation with an activity of 45 units / g or 15-20% cattle pancreas with activity 4.5 units / g, 0.5-1.0% of the enzyme preparation Protamex with an activity of 1.5 AU / g and 2.0-2.5% of the enzyme preparation Flavourzyme 1000 L with an activity of 1000 LAPU / g. Dry pancreatin enzyme preparation is preliminarily diluted in pasteurized drinking water with a temperature of 28-30 ° C. Hydrolysis is carried out at a temperature of 45-48 ° C and the active acidity of the mixture is 6.5-7.0 units. The pH, which is maintained by adding a solution of sodium hydroxide, in the presence of 0.30-0.33 vol.% chloroform for 18-24 hours to an amine nitrogen content in the mixture of 500-600 mg%. The hydrolyzate is heated to 87-90 ° C, kept for 8-10 minutes to inactivate the enzymes, cooled to 65-70 ° C and filtered on a frame filter press using filter material with a pore diameter of 0.2 μm, the transparent filtrate is concentrated on vacuum evaporator at a temperature of 46-48 ° C and a dilution of 0.92-0.94 ati to a mass fraction of solids of 35-37%, the concentrate is dried on a spray dryer at an inlet temperature of (130-140) ° C and the outlet is (80-85) ° C.

В случае приготовления водной смеси с белковой массой из денатурированных сывороточных белков, вначале получают белковую массу из денатурированных сывороточных белков. Для этого из сухого концентрата нативных сывороточных белков, содержащего не менее 80% белков, готовят водный раствор сывороточных белков с массовой долей сухих веществ 6,0-7,0%. Полученный раствор нагревают до температуры 85-90°C и подкисляют до pH 5,4-5,5 соляной кислотой, в результате чего происходит коагуляция сывороточных белков, сопровождающаяся образованием осадка. Верхний осветленный слой удаляют, оставшийся белковый осадок сливают в ванну для самопрессования с использованием фильтровальной ткани лавсан. Влагу отделяют до тех пор, пока суспензия не приобретает вид белковой массы, характеризующейся нетекучей, крупитчатой структурой. В результате получают белковую массу с массовой долей сухих веществ 16-18%. Белковую массу замораживают до температуры от минус 18 до минус 24°C и выдерживают при данной температуре в течение 5-7 суток. Замороженную белковую массу размораживают при температуре 18-22°C, отделившуюся влагу удаляют самопрессованием, обезвоженную белковую массу промывают двукратным объемом частично деминерализованной воды три раза, промывную воду удаляют самопрессованием. Обезвоженную белковую массу прессуют при давлении 4,5-5,0 ати в течение 1,5-2,0 ч и получают прессованную белковую массу с массовой долей сухих веществ 30-32%, белковых веществ в сухом остатке 82-85%. Промытая прессованная белковая масса в заявляемом изобретении получила название белковой массой из денатурированных сывороточных белков.In the case of the preparation of an aqueous mixture with a protein mass of denatured whey proteins, a protein mass of denatured whey proteins is first obtained. For this, an aqueous solution of whey proteins with a mass fraction of solids of 6.0-7.0% is prepared from a dry concentrate of native whey proteins containing at least 80% of proteins. The resulting solution is heated to a temperature of 85-90 ° C and acidified to a pH of 5.4-5.5 with hydrochloric acid, resulting in coagulation of whey proteins, accompanied by the formation of a precipitate. The upper clarified layer is removed, the remaining protein precipitate is poured into a self-pressing bath using a lavsan filter cloth. Moisture is separated until the suspension takes the form of a protein mass, characterized by a non-fluid, granular structure. The result is a protein mass with a mass fraction of solids of 16-18%. Protein mass is frozen to a temperature of minus 18 to minus 24 ° C and kept at this temperature for 5-7 days. The frozen protein mass is thawed at a temperature of 18-22 ° C, the separated moisture is removed by self-pressing, the dehydrated protein mass is washed with a double volume of partially demineralized water three times, and the washing water is removed by self-pressing. The dehydrated protein mass is pressed at a pressure of 4.5-5.0 ati for 1.5-2.0 hours to obtain a pressed protein mass with a mass fraction of solids of 30-32%, protein substances in a dry residue of 82-85%. The washed pressed protein mass in the claimed invention is called the protein mass of denatured whey proteins.

Белковую массу из денатурированных сывороточных белков смешивают с водой в массовом соотношении 1:2,0 - 1:3,0 для получения смеси с массовой долей сухих веществ 8,0-10,0% (белков 6,6-8,5%). Далее процесс ведут аналогично описанному выше способу.The protein mass of denatured whey proteins is mixed with water in a mass ratio of 1: 2.0 - 1: 3.0 to obtain a mixture with a mass fraction of solids of 8.0-10.0% (proteins 6.6-8.5%) . Next, the process is carried out similarly to the method described above.

Пример 1Example 1

22,4 кг сухого концентрата нативных сывороточных белков молока, содержащего не менее 80% белков (КСБ-80), смешивают с 246,4 кг воды. Смесь перемешивают до полного растворения сухого белкового концентрата. В белковую суспензию вносят 20%-ный раствор гидроокиси натрия в количестве 400 мл для установления рН 7,0 и подогревают до температуры 48°C. Панкреатин активностью 45 ед./г в количестве 0,27 кг растворяют в 1 л воды до получения однородной консистенции. В подогретую белковую суспензию вносят суспензию панкреатина, 0,1 кг ферментного препарата Protamex с активностью 1,5 AU/г и 0,36 кг ферментного препарата Flavourzyme 1000 L с активностью 1000 LAPU/г. Добавляют 810 мл хлороформа. Устанавливают активную кислотность реакционной смеси pH 7,0 внесением 600 мл 20%-ной NaOH. Ферментативный гидролиз ведут при температуре 48°C в течение 18 ч до накопления аминного азота 500 мг %. В процессе гидролиза контролируют активную кислотность смеси, удерживая ее на уровне рН 6,5 с помощью 20%-ной NaOH в количестве 300 мл. Гидролизат нагревают до температуры 87°C, выдерживают 10 минут, охлаждают до температуры 65°C. Нагретый гидролизат фильтруют на рамном фильтр-прессе с использованием в качестве фильтрующей перегородки фильтровальной бумаги и фильтровальной ткани типа бельтинг под давлением 0,02 МПа. Получают 230 л прозрачного фильтрата. После окончания фильтрации фильтр-пресс промывают 70 л воды для удаления остатков гидролизата. Фильтрат и промывную воду концентрируют на вакуум-выпарном аппарате при температуре 48°C и разрежении 0,92 ати до массовой доли сухих веществ 37%. Получают 51,1 кг концентрата. Концентрат высушивают на распылительной сушилке при температуре на входе 140°C и на выходе 85°C. Масса сухого порошка 18,5 кг.22.4 kg of dry concentrate of native whey proteins of milk containing at least 80% of proteins (KSB-80) are mixed with 246.4 kg of water. The mixture is stirred until the dry protein concentrate is completely dissolved. A 20% sodium hydroxide solution in an amount of 400 ml was added to the protein suspension to establish a pH of 7.0 and heated to a temperature of 48 ° C. Pancreatin with an activity of 45 units / g in an amount of 0.27 kg is dissolved in 1 liter of water until a homogeneous consistency is obtained. A suspension of pancreatin, 0.1 kg of the enzyme preparation Protamex with an activity of 1.5 AU / g and 0.36 kg of the enzyme preparation Flavourzyme 1000 L with an activity of 1000 LAPU / g is added to the heated protein suspension. Add 810 ml of chloroform. The active acidity of the reaction mixture is adjusted to pH 7.0 by adding 600 ml of 20% NaOH. Enzymatic hydrolysis is carried out at a temperature of 48 ° C for 18 h until the accumulation of amine nitrogen 500 mg%. In the process of hydrolysis, the active acidity of the mixture is controlled by keeping it at a pH of 6.5 with 20% NaOH in an amount of 300 ml. The hydrolyzate is heated to a temperature of 87 ° C, incubated for 10 minutes, cooled to a temperature of 65 ° C. The heated hydrolyzate is filtered on a frame filter press using filter paper and a belting-type filter cloth under a pressure of 0.02 MPa as a filter baffle. Get 230 l of a transparent filtrate. After filtration is completed, the filter press is washed with 70 L of water to remove residual hydrolyzate. The filtrate and washing water are concentrated on a vacuum evaporator at a temperature of 48 ° C and a vacuum of 0.92 atm to a mass fraction of solids of 37%. 51.1 kg of concentrate are obtained. The concentrate is dried on a spray dryer at an inlet temperature of 140 ° C and an outlet of 85 ° C. The mass of dry powder is 18.5 kg.

Полученный продукт характеризуется следующими показателями:The resulting product is characterized by the following indicators:

ПоказательIndicator Массовая доля влаги, %Moisture content, % 5,55.5 Массовая доля общего азота, %Mass fraction of total nitrogen,% 11,511.5 Массовая доля аминного азота, %Mass fraction of amine nitrogen,% 6,26.2 Массовая доля лактозы, %Mass fraction of lactose,% 6,86.8 Массовая доля зольного остатка, %Mass fraction of ash residue,% 5,85.8 Активная кислотность (м.д. сухих веществ 2%), ед. pHActive acidity (ppm solids 2%), units pH 6,56.5 Остаточная антигенностьResidual antigenicity Менее 1·10-5 Less than 1 · 10 -5

Распределение азотистых фракций по молекулярной массе в гидролизате, полученном по данному варианту осуществления изобретения, представлено на фигуре 4.The distribution of nitrogenous fractions by molecular weight in the hydrolyzate obtained in this embodiment of the invention is shown in figure 4.

Пример 2Example 2

Готовят белковую смесь для гидролиза аналогично примеру 1. Вместо панкреатина вносят фарш поджелудочной железы КРС в количестве 2,7 кг. Ферментативный гидролиз, нагревание, охлаждение, фильтрацию, концентрирование и сушку проводят аналогично примеру 1. Масса сухого порошка 18,9 кг.Prepare a protein mixture for hydrolysis analogously to example 1. Instead of pancreatin, minced cattle pancreas in the amount of 2.7 kg. Enzymatic hydrolysis, heating, cooling, filtration, concentration and drying are carried out analogously to example 1. The mass of dry powder is 18.9 kg

Пример 3Example 3

28,0 кг сухого концентрата нативных сывороточных белков молока, содержащего не менее 80% белков (КСБ-80), смешивают с 238,0 кг воды. Смесь перемешивают до полного растворения сухого белкового концентрата (10%). В белковую суспензию вносят 20%-ный раствор гидроокиси натрия в количестве 500 мл для установления рН 7,0 и подогревают до температуры 45°C. Панкреатин активностью 45 ед./г в количестве 0,45 кг растворяют в 1,5 л воды до получения однородной консистенции. В подогретую белковую суспензию вносят суспензию панкреатина, 0,22 кг ферментного препарата «Protamex» активностью 1,5 AU/г и 0,56 кг ферментного препарата Flavourzyme 1000 L активностью 1000 LAPU/г. Добавляют 880 мл хлороформа. Устанавливают активную кислотность реакционной смеси рН 7,0 внесением 750 мл 20%-ной NaOH. Ферментативный гидролиз ведут при температуре 45°C в течение 24 ч до накопления аминного азота 600 мг%. Гидролизат нагревают до температуры 90°C, выдерживают 8 минут, охлаждают до 70°C. Нагретый гидролизат фильтруют на рамном фильтр-прессе аналогично примеру 1. Прозрачный фильтрат концентрируют до массовой доли сухих веществ 35% и сушат аналогично примеру 1. Масса сухого порошка 22,1 кг.28.0 kg of dry concentrate of native whey proteins of milk containing at least 80% of proteins (KSB-80) are mixed with 238.0 kg of water. The mixture is stirred until complete dissolution of the dry protein concentrate (10%). A 500% sodium hydroxide solution in an amount of 500 ml was added to the protein suspension to establish a pH of 7.0 and heated to a temperature of 45 ° C. Pancreatin with an activity of 45 units / g in an amount of 0.45 kg is dissolved in 1.5 l of water until a homogeneous consistency is obtained. A suspension of pancreatin, 0.22 kg of the Protamex enzyme preparation with an activity of 1.5 AU / g and 0.56 kg of Flavourzyme 1000 L enzyme preparation with an activity of 1000 LAPU / g are added to the heated protein suspension. Add 880 ml of chloroform. The active acidity of the reaction mixture is adjusted to pH 7.0 by adding 750 ml of 20% NaOH. Enzymatic hydrolysis is carried out at a temperature of 45 ° C for 24 hours before the accumulation of amine nitrogen 600 mg%. The hydrolyzate is heated to a temperature of 90 ° C, incubated for 8 minutes, cooled to 70 ° C. The heated hydrolyzate is filtered on a frame filter press as in Example 1. The clear filtrate is concentrated to a mass fraction of solids of 35% and dried as in Example 1. The dry powder mass is 22.1 kg.

Пример 4Example 4

Готовят белковую смесь для гидролиза аналогично примеру 3. Вместо панкреатина вносят фарш поджелудочной железы КРС в количестве 4,5 кг. Ферментативный гидролиз, нагревание, охлаждение, фильтрацию, концентрирование и сушку проводят аналогично примеру 1. Масса сухого порошка 22,6 кг.Prepare a protein mixture for hydrolysis analogously to example 3. Instead of pancreatin, minced cattle pancreas in the amount of 4.5 kg is introduced. Enzymatic hydrolysis, heating, cooling, filtration, concentration and drying are carried out analogously to example 1. The mass of dry powder is 22.6 kg

Пример 5Example 5

26 кг сухого концентрата сывороточных белков растворяют в 386 л умягченной воды, полученный раствор нагревают до температуры 90°C, подкисляют 10%-ным раствором соляной кислоты в количестве 2,3 л до рН 5,4 и оставляют без перемешивания для осаждения коагулированных белков в течение 2 ч. Верхний осветленный слой удаляют сифонированием, белковый осадок сливают в ванну для самопрессования, выстланную фильтровальной тканью лавсан. Воду отделяют до тех пор, пока суспензия не приобретает вид белковой массы, характеризующейся нетекучей структурой. В результате получают белковую массу с массовой долей сухих веществ 18%. Количество белковой массы 131,6 кг. Белковую массу замораживают до температуры минус 18°C и выдерживают при данной температуре в течение 7 суток. Замороженную белковую массу размораживают при температуре 18°C, отделившуюся влагу удаляют самопрессованием, обезвоженную белковую массу в количестве 84,8 кг заливают 170 л частично деминерализованной воды температурой 20°C, суспензию выдерживают с периодическим перемешиванием в течение 1 ч. Промывную воду удаляют самопрессованием белковой массы до получения нетекучей консистенции. Промывку белковой массы повторяют два раза. После третьей промывки обезвоженную белковую массу перекладывают в формы для прессования сыра и прессуют при давлении 4,5-5,0 ати в течение 2,0 ч. Получают прессованную белковую массу в количестве 66,3 кг с массовой долей сухих веществ 32%, белковых веществ в сухом остатке 85%. Прессованную белковую массу смешивают с 198,9 кг воды. Далее процесс проводят аналогично примеру 1. Масса сухого порошка 17,6 кг.26 kg of dry whey protein concentrate are dissolved in 386 l of softened water, the resulting solution is heated to a temperature of 90 ° C, acidified with a 10% solution of hydrochloric acid in an amount of 2.3 l to pH 5.4 and left without stirring to precipitate coagulated proteins in within 2 hours. The upper clarified layer is removed by siphoning, the protein precipitate is poured into a self-pressing bath lined with lavsan filter cloth. Water is separated until the suspension takes the form of a protein mass, characterized by a non-fluid structure. The result is a protein mass with a mass fraction of solids of 18%. The amount of protein mass is 131.6 kg. The protein mass is frozen to a temperature of minus 18 ° C and maintained at this temperature for 7 days. Frozen protein mass is thawed at a temperature of 18 ° C, the separated moisture is removed by self-pressing, the dehydrated protein mass in the amount of 84.8 kg is poured into 170 l of partially demineralized water at a temperature of 20 ° C, the suspension is kept with periodic stirring for 1 hour. The washing water is removed by self-pressing of protein mass until a non-flowing consistency is obtained. The washing of the protein mass is repeated two times. After the third washing, the dehydrated protein mass is transferred to cheese compression molds and pressed at a pressure of 4.5-5.0 bar for 2.0 hours. The pressed protein mass is obtained in an amount of 66.3 kg with a mass fraction of solids of 32%, protein substances in the dry residue of 85%. The pressed protein mass is mixed with 198.9 kg of water. Further, the process is carried out analogously to example 1. The mass of dry powder 17.6 kg

Полученный продукт характеризуется следующими показателями:The resulting product is characterized by the following indicators:

ПоказательIndicator Массовая доля влаги, %Moisture content, % 5,55.5 Массовая доля общего азота, %Mass fraction of total nitrogen,% 12,312.3 Массовая доля аминного азота, %Mass fraction of amine nitrogen,% 6,46.4 Массовая доля лактозы, %Mass fraction of lactose,% 0,50.5 Массовая доля зольного остатка, %Mass fraction of ash residue,% 3,83.8 Активная кислотность (м.д. сухих веществ 2%), ед. рНActive acidity (ppm solids 2%), units pH 6,56.5 Остаточная антигенностьResidual antigenicity Менее 1·10-5 Less than 1 · 10 -5

Распределение азотистых фракций по молекулярной массе в гидролизате, полученном по данному варианту осуществления изобретения, представлено на фигуре 5.The distribution of nitrogenous fractions by molecular weight in the hydrolyzate obtained in this embodiment of the invention is shown in figure 5.

Пример 6Example 6

33 кг сухого концентрата сывороточных белков растворяют в 415 л умягченной воды, полученный раствор нагревают до температуры 85°C, подкисляют 10%-ным раствором соляной кислоты в количестве 2,1 л до рН 5,5 и оставляют без перемешивания для осаждения коагулированных белков в течение 2 ч. Верхний осветленный слой удаляют сифонированием, белковый осадок сливают в ванну для самопрессования, выстланную фильтровальной тканью лавсан. Воду отделяют до тех пор, пока суспензия не приобретает вид белковой массы, характеризующейся творожной структурой. В результате получают белковую массу с массовой долей сухих веществ 16%. Количество белковой массы 188,2 кг. Белковую массу замораживают до температуры минус 24°C и выдерживают при данной температуре в течение 5 суток. Замороженную белковую массу размораживают при температуре 22°C, отделившуюся влагу удаляют самопрессованием, обезвоженную белковую массу в количестве 108,9 кг заливают 204 л частично деминерализованной воды температурой 20°C, суспензию выдерживают с периодическим перемешиванием в течение 1 ч. Промывную воду удаляют самопрессованием белковой массы до получения творожной консистенции. Промывку белковой массы повторяют три раза. После третьей промывки обезвоженную белковую массу перекладывают в формы для прессования сыра и прессуют при давлении 4,5-5,0 ати в течение 1,5 ч. Получают прессованную белковую массу в количестве 91,2 кг с массовой долей сухих веществ 30%, белковых веществ в сухом остатке 82%. Прессованную белковую массу смешивают с 182,0 л воды. Далее процесс проводят аналогично примеру 3. Масса сухого порошка 21,5 кг.33 kg of a dry whey protein concentrate are dissolved in 415 l of softened water, the resulting solution is heated to a temperature of 85 ° C, acidified with a 10% solution of hydrochloric acid in an amount of 2.1 l to a pH of 5.5 and left without stirring to precipitate coagulated proteins in within 2 hours. The upper clarified layer is removed by siphoning, the protein precipitate is poured into a self-pressing bath lined with lavsan filter cloth. Water is separated until the suspension takes the form of a protein mass characterized by a curd structure. The result is a protein mass with a mass fraction of solids of 16%. The amount of protein mass is 188.2 kg. The protein mass is frozen to a temperature of minus 24 ° C and maintained at this temperature for 5 days. The frozen protein mass is thawed at a temperature of 22 ° C, the separated moisture is removed by self-pressing, the dehydrated protein mass in the amount of 108.9 kg is poured into 204 l of partially demineralized water at a temperature of 20 ° C, the suspension is kept with periodic stirring for 1 hour. The washing water is removed by self-pressing of the protein masses to obtain a curd texture. The washing of the protein mass is repeated three times. After the third washing, the dehydrated protein mass is transferred to cheese pressing molds and pressed at a pressure of 4.5-5.0 bar for 1.5 hours. The pressed protein mass is obtained in an amount of 91.2 kg with a mass fraction of solids of 30%, protein substances in the dry residue of 82%. The pressed protein mass is mixed with 182.0 l of water. Further, the process is carried out analogously to example 3. The mass of dry powder is 21.5 kg.

Claims (4)

1. Способ производства гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза и низкой остаточной антигенностью, включающий приготовление водной смеси сывороточных белков, ферментативный гидролиз, нагревание гидролизата в целях инактивации ферментов, охлаждение, фильтрацию, концентрирование и высушивание отличающийся тем, что готовят водную смесь сывороточных белков из сухого концентрата нативных сывороточных белков или из белковой массы из денатурированных сывороточных белков и воды, содержащую от 8,0 до 10,0% сухих веществ, в том числе от 6,6 до 8,5% белка, активную кислотность смеси устанавливают на уровне 6,5-7,0 ед. pH, смесь нагревают до 45-48°C, вносят композицию ферментов из 1,5-2,0% ферментного препарата панкреатина с активностью 45 ед/г или 15-20% фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота с активностью 4,5 ед/г, 0,5-1,0% ферментного препарата Protamex и 2,0-2,5% ферментного препарата Flavourzyme 1000 L и проводят ферментативный гидролиз при температуре 45-48°C в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа, в течение 18-24 ч до содержания аминного азота в смеси 500-600 мг%, полученный гидролизат нагревают до 87-90°C для инактивации ферментов, охлаждают, фильтруют, концентрируют под вакуумом и высушивают способом распыления.1. A method of producing a whey protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis and low residual antigenicity, comprising preparing an aqueous mixture of whey proteins, enzymatic hydrolysis, heating the hydrolyzate to inactivate enzymes, cooling, filtering, concentrating and drying, characterized in that preparing an aqueous mixture of whey proteins from dry concentrate of native whey proteins or from protein mass from denatured whey proteins and water, containing from 8.0 to 10.0% solids, while m number from 6.6 to 8.5% protein, the active acidity of the mixture is set at 6.5-7.0 units. pH, the mixture is heated to 45-48 ° C, a composition of enzymes from 1.5-2.0% pancreatin enzyme preparation with an activity of 45 units / g or 15-20% of minced cattle pancreas with an activity of 4.5 units / g, 0.5-1.0% of the enzyme preparation Protamex and 2.0-2.5% of the enzyme preparation Flavourzyme 1000 L and carry out enzymatic hydrolysis at a temperature of 45-48 ° C in the presence of 0.30-0.33 vol.% chloroform, for 18-24 hours until the amine nitrogen content in the mixture is 500-600 mg%, the resulting hydrolyzate is heated to 87-90 ° C to inactivate the enzymes, cooled, filtered, concentrated in vacuo and ysushivayut sputtering method. 2. Способ производства гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза и низкой остаточной антигенностью по п.1, отличающийся тем, что для приготовления водной смеси сывороточных белков используют сухой концентрат нативных сывороточных белков с массовой долей белка не менее 80%.2. A method for the production of whey protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis and low residual antigenicity according to claim 1, characterized in that a dry concentrate of native whey proteins with a protein mass fraction of at least 80% is used to prepare an aqueous mixture of whey proteins. 3. Способ производства гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза и низкой остаточной антигенностью по п.1, отличающийся тем, что для приготовления водной смеси сывороточных белков используют белковую массу из денатурированных сывороточных белков с массовой долей сухих веществ 30-32% и содержанием белка в сухом остатке 82-85%.3. A method for the production of whey protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis and low residual antigenicity according to claim 1, characterized in that for the preparation of an aqueous mixture of whey proteins using a protein mass of denatured whey proteins with a solids content of 30-32% and a protein content of dry residue 82-85%. 4. Способ производства гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза и низкой остаточной антигенностью по п.3, отличающийся тем, что белковую массу из денатурированных сывороточных белков получают приготовлением из сухого концентрата нативных сывороточных белков с массовой долей белка не менее 80% водного раствора сывороточных белков с массовой долей сухих веществ 6-7%, нагреванием до температуры 85-90°C, подкислением соляной кислотой до pH 5,4-5,5, осаждением коагулированных белков, самопрессованием осажденных белков до массовой доли сухих веществ (16-18) %, замораживанием до температуры от минус 18°C до минус 24°C, выдержкой в течение 5-7 суток, размораживанием при температуре 18-22°C, промыванием двукратным объемом частично деминерализованной воды три раза и прессованием при давлении 4,5-5,0 Ати в течение 1,5-2,0 ч. 4. A method of producing a whey protein hydrolyzate with a high degree of hydrolysis and low residual antigenicity according to claim 3, characterized in that the protein mass from denatured whey proteins is prepared by preparing from a dry concentrate of native whey proteins with a protein mass fraction of at least 80% aqueous whey protein solution with a mass fraction of solids of 6-7%, heating to a temperature of 85-90 ° C, acidification with hydrochloric acid to a pH of 5.4-5.5, precipitation of coagulated proteins, self-compression of precipitated proteins to mass the solids content (16-18)%, by freezing to a temperature of minus 18 ° C to minus 24 ° C, holding for 5-7 days, thawing at a temperature of 18-22 ° C, washing twice with a volume of partially demineralized water three times and pressing at a pressure of 4.5-5.0 Ati for 1.5-2.0 hours
RU2012158005/10A 2012-12-28 2012-12-28 Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and low residual antigenicity RU2529707C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012158005/10A RU2529707C2 (en) 2012-12-28 2012-12-28 Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and low residual antigenicity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012158005/10A RU2529707C2 (en) 2012-12-28 2012-12-28 Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and low residual antigenicity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012158005A RU2012158005A (en) 2014-07-10
RU2529707C2 true RU2529707C2 (en) 2014-09-27

Family

ID=51215633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012158005/10A RU2529707C2 (en) 2012-12-28 2012-12-28 Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and low residual antigenicity

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2529707C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
WO2020239998A1 (en) * 2019-05-29 2020-12-03 Arla Foods Amba Palatable extensively hydrolysed whey protein hydrolysates

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298940C2 (en) * 2005-01-11 2007-05-20 Государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия Method for production of protein hydrolyzate
RU2407399C2 (en) * 2005-06-01 2010-12-27 Мид Джонсон Нутришен Компани Method for production of partial protein hydrolysates and milk mixtures containing them
RU2428047C1 (en) * 2010-02-19 2011-09-10 Закрытое акционерное общество "Компания "Нутритек" (ЗАО "Компания "Нутритек") Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298940C2 (en) * 2005-01-11 2007-05-20 Государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия Method for production of protein hydrolyzate
RU2407399C2 (en) * 2005-06-01 2010-12-27 Мид Джонсон Нутришен Компани Method for production of partial protein hydrolysates and milk mixtures containing them
RU2428047C1 (en) * 2010-02-19 2011-09-10 Закрытое акционерное общество "Компания "Нутритек" (ЗАО "Компания "Нутритек") Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FORGHANI B. et al., Enzyme hydrolysates from Stichopus horrens as a new source for angiotensin-converting enzyme inhibitory peptides, Hindawi publishing corporation evidence-based complementary and alternative medicine, Vol.2012, Article ID 236384, 9 pages, 18.06.2012, p.5, 7 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
WO2020239998A1 (en) * 2019-05-29 2020-12-03 Arla Foods Amba Palatable extensively hydrolysed whey protein hydrolysates
EP4238423A3 (en) * 2019-05-29 2023-11-22 Arla Foods amba Palatable extensively hydrolysed whey protein hydrolysates

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012158005A (en) 2014-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7648721B2 (en) Hydrolyzed milk proteins
EP0511970B1 (en) Method for preparing an enzymatic hydrolyzate
JP3167723B2 (en) Method for producing whey protein hydrolyzate
AU2002325890A1 (en) Process for the hydrolysis of milk proteins
JPH08506720A (en) Method for stabilizing rice bran and rice bran product
CN108410938A (en) A method of preparing low bitter taste lactalbumin antioxidant peptide powder
CN102191306B (en) Enzymatic preparation method for antihypertensive peptides from jellyfish
JPH03168066A (en) Making of flavor additive
CN110029140A (en) A kind of preparation method of wheat active peptide and the wheat active peptide of preparation
RU2529707C2 (en) Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and low residual antigenicity
CN110004200A (en) A kind of walnut active peptide for the method and preparation preparing active peptide using walnut dregs
RU2428047C1 (en) Method of producing whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis and whey protein hydrolysate with high degree of hydrolysis
JP2004215521A (en) Method for producing calcium complex
JPH0349651A (en) Bitterness-removing method for enzymatically-hydrolyzed protain
CN111280291B (en) Preparation method of squid soybean compound protein particles
RU2663583C2 (en) Method for producing hydrolysate of whey proteins
CN110547356A (en) Functional bean whey protein and production method and application thereof
WO2002019836A2 (en) Partially hydrolysed protein nutrient supplement
CN114457137B (en) Preparation method of deep hydrolyzed whey protein through continuous cyclic hydrolysis and accurate screening of peptide molecular weight
RU2800267C1 (en) Method for making enriched whey protein concentrate
KR100694662B1 (en) Preparation of amino acids/oligopeptides from animal whole blood or clotted blood
JPS62232340A (en) Production of food material
WO2002069734A1 (en) Process for the preparation of protein hydrolysate from milk protein
Bhattarai WHEY PROTEIN HYDROLYSIS ABILITY OF PROTEASE EXTRACTED FROM KIWI (Actinidia deliciosa) FRUIT
JPH03244366A (en) Preparation of food and drink and food and drink prepared thereby

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201229