RU2779114C1 - Beverage based on whey protein hydrolysate - Google Patents

Beverage based on whey protein hydrolysate Download PDF

Info

Publication number
RU2779114C1
RU2779114C1 RU2021127410A RU2021127410A RU2779114C1 RU 2779114 C1 RU2779114 C1 RU 2779114C1 RU 2021127410 A RU2021127410 A RU 2021127410A RU 2021127410 A RU2021127410 A RU 2021127410A RU 2779114 C1 RU2779114 C1 RU 2779114C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
whey
whey protein
protein hydrolysate
concentrate
finished product
Prior art date
Application number
RU2021127410A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Ивановна Мельникова
Екатерина Викторовна Богданова
Александра Сергеевна Алехина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ»)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ») filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ»)
Application granted granted Critical
Publication of RU2779114C1 publication Critical patent/RU2779114C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: dairy industry.
SUBSTANCE: invention relates to the dairy industry, in particular, to the production of beverages for maintaining and/or restoring the fluid balance during a sports competition or a training session, as well as for increasing the muscle recovery rate after a competition or training. Proposed is a beverage based on whey protein hydrolysate, made of fructose and whey protein hydrolysate produced as a result of hydrolysis of whey proteins of ultrafiltration concentrate (UF concentrate) of cheese whey with enzyme preparations Promod 439L and Flavorpro 766MDP, introduced in a ratio of 3.5% Flavorpro 766MDP and 1.7% Promod 439L by total weight of protein in the UF concentrate of cheese whey, then pasteurised to inactive the enzyme preparations at a temperature of 80±2°C, holding for at least 5 minutes, then filtering and cooling to 45±2°C; a calculated amount of fructose is then added to the resulting hydrolysate, stirred for 20 to 30 minutes, pasteurised at 76±2°C, holding for 20 to 30 seconds, cooled to 4±2°C, and directed for bottling, selecting the ratio of the initial ingredients as follows, kg per 1,000 kg of finished product: whey protein hydrolysate 990 to 995; fructose 5 to 10.
EFFECT: possibility of providing a ratio between branched chain amino acids (leucine, isoleucine, valine) in the finished product that is close to the optimal ratio for impact on the human muscle mass; enriching the finished product with biologically active peptides and free amino acids, as well as native carbohydrate, lactose, with a relatively low glycemic index, present in the composition of the whey protein hydrolysate; replacing the synthetic components (preservatives, antioxidants, mineral salts, acidity-adjusting substances) with components present in the composition of whey protein hydrolysate; reducing the allergenic capacity of the beverage as a result of using whey protein hydrolysate, thereby making the finished product such as to be recommended for people with food intolerance to β-lactoglobulin and α-lactoalbumin.
1 cl, 3 dwg, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности, к получению напитков для поддержания и/или восстановления жидкостного баланса во время спортивного соревнования или тренировки, а также повышения скорости восстановления мышц после соревнований или тренировок.The invention relates to the dairy industry, in particular, to obtaining drinks for maintaining and/or restoring fluid balance during a sports competition or training, as well as increasing the rate of muscle recovery after competitions or training.

Современные тенденции убедительно свидетельствуют, что во всем мире растет интерес к здоровому образу жизни, сбалансированному питанию, физической активности, в том числе за счет развития профессионального и любительского спорта. При этом хроническая интоксикация организма спортсмена, являющаяся следствием воздействия различных стрессовых факторов, приводит к снижению адаптационных возможностей организма, нарушению иммунологической резистентности, снижению общей и специальной спортивной работоспособности, а также существенно уменьшает эффективность тренировочного процесса и спортивную результативность. Поэтому спортсменам рекомендуется употреблять в своем рационе продукты повышенной пищевой и биологической ценности, которые оказывают направленное влияние на обмен веществ, способствуют повышению физической работоспособности и быстрому восстановлению.Current trends convincingly indicate that worldwide interest in a healthy lifestyle, balanced diet, physical activity is growing, including through the development of professional and amateur sports. At the same time, chronic intoxication of the athlete's body, which is a consequence of the impact of various stress factors, leads to a decrease in the adaptive capabilities of the body, a violation of immunological resistance, a decrease in general and special sports performance, and also significantly reduces the effectiveness of the training process and sports performance. Therefore, athletes are recommended to use in their diet products of increased nutritional and biological value, which have a directed effect on metabolism, contribute to increased physical performance and rapid recovery.

Особую ценность для продуктов спортивного питания представляют сывороточные белки, содержащие α-лактоальбумин, β-лактоглобулин, иммуноглобулины, альбумин сыворотки крови. Они характеризуются наивысшей скоростью расщепления среди нативных белков. Аминокислотный состав сывороточных белков наиболее близок к аминокислотному составу мышечной ткани человека, а по содержанию незаменимых аминокислот и аминокислот с разветвленной цепью (лейцина, изолейцина, валина) превосходят другие белки животного и растительного происхождения. Сдерживающим фактором применения в пищевых технологиях является их аллергенность. В спортивном питании применяются изоляты сывороточных белков и продукты глубокого фракционирования молочной сыворотки, которые получают биохимической модификацией белкового комплекса молока.Of particular value for sports nutrition products are whey proteins containing α-lactoalbumin, β-lactoglobulin, immunoglobulins, and serum albumin. They are characterized by the highest cleavage rate among native proteins. The amino acid composition of whey proteins is closest to the amino acid composition of human muscle tissue, and in terms of the content of essential amino acids and branched-chain amino acids (leucine, isoleucine, valine), they surpass other proteins of animal and vegetable origin. A limiting factor in the use in food technology is their allergenicity. In sports nutrition, whey protein isolates and products of deep fractionation of whey are used, which are obtained by biochemical modification of the milk protein complex.

Гидролизаты сывороточных белков в отличие от нативных белков сохраняют аминокислотный профиль продукта и являются богатым источником разветвленных аминокислот, в том числе лейцина, который стимулирует синтез белков в организме и ускоряет процесс восстановления. Они содержат цистеин, необходимый для синтеза глутатиона - мощного антиоксиданта, защищающего организм от свободных радикалов и некоторых токсинов. Пептиды, присутствующие в составе гидролизатов, катализируют протекание анаболических процессов в организме. Потребление гидролизатов белков сохраняет положительный азотистый баланс организма, который является решающим фактором при обеспечении процесса роста в мышцах.Whey protein hydrolysates, unlike native proteins, retain the amino acid profile of the product and are a rich source of branched-chain amino acids, including leucine, which stimulates protein synthesis in the body and accelerates the recovery process. They contain cysteine, necessary for the synthesis of glutathione, a powerful antioxidant that protects the body from free radicals and certain toxins. Peptides present in the composition of hydrolysates catalyze the course of anabolic processes in the body. The consumption of protein hydrolysates maintains a positive nitrogen balance in the body, which is a decisive factor in the growth process in the muscles.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является композиция напитка, включающая белки в количестве 0,05-0,15 мас. %, углеводы в количестве 1,3-2,0 мас. % и соли в количестве 0,08-0,12 мас. %, ингредиенты, обычно используемые в напитках - остальное [Патент РФ на изобретение №2528495, заявка на изобретение №2012106484/13].The closest in technical essence and the achieved effect is the composition of the drink, including proteins in the amount of 0.05-0.15 wt. %, carbohydrates in the amount of 1.3-2.0 wt. % and salt in the amount of 0.08-0.12 wt. %, ingredients commonly used in drinks - the rest [RF Patent for invention No. 2528495, application for invention No. 2012106484/13].

Недостатки прототипа:Prototype Disadvantages:

- аминокислоты напитка входят в состав белков и не представлены в свободном виде, что увеличивает продолжительность их высвобождения и усвоения в организме человека;- the amino acids of the drink are part of proteins and are not presented in a free form, which increases the duration of their release and assimilation in the human body;

- сывороточные белки, применяемые для составления композиции, характеризуются высокой антигенностью, поэтому могут вызывать аллергические реакции у некоторых лиц;- whey proteins used to formulate the composition are characterized by high antigenicity, therefore, they can cause allergic reactions in some individuals;

- применение в качестве углеводного компонента в составе композиции глюкозы/сахарозы/мальтодекстрозы, которые характеризуются высоким гликемическим индексом (100% и более) [Богданова, Е.В. Получение и применение модифицированной творожной сыворотки в технологии функциональных молокосодержащих продуктов: дис. … канд. техн. наук: 05.18.04, 05.18.07 / Богданова Екатерина Викторовна. - Воронеж, 2011. - С. 33], может приводить к быстрому и излишнему повышению уровня глюкозы в крови, что негативно отражается на самочувствии спортсмена;- use as a carbohydrate component in the composition of glucose/sucrose/maltodextrose, which are characterized by a high glycemic index (100% or more) [Bogdanova, E.V. Obtaining and application of modified curd whey in the technology of functional milk-containing products: dis. … cand. tech. Sciences: 05.18.04, 05.18.07 / Ekaterina Viktorovna Bogdanova. - Voronezh, 2011. - P. 33], can lead to a rapid and excessive increase in blood glucose levels, which negatively affects the athlete's well-being;

минеральные вещества композиции представлены солями, дополнительно вносимыми в смесь в искусственно подобранном соотношении, а не нативными компонентами, которые легче и быстрее усваиваются организмом человека;the mineral substances of the composition are represented by salts additionally added to the mixture in an artificially selected ratio, and not by native components, which are more easily and quickly absorbed by the human body;

- в составе композиции допускается применять консерванты (сорбат калия или бензоат натрия), а также вещества, регулирующие рН смеси (бикарбонаты и цитраты), ароматизирующие и вкусовые вещества, которые могут оказывать негативное воздействие на здоровье спортсмена.- in the composition it is allowed to use preservatives (potassium sorbate or sodium benzoate), as well as substances that regulate the pH of the mixture (bicarbonates and citrates), flavoring and flavoring substances that can have a negative impact on the athlete's health.

Технической задачей изобретения является создание углеводно-электролитного напитка с аминокислотами, позволяющего поддерживать и/или восстанавливать жидкостной баланс во время спортивного соревнования или тренировки, а также повышать скорость восстановления мышц после соревнований или тренировок.The technical objective of the invention is to create a carbohydrate-electrolyte drink with amino acids, which allows maintaining and/or restoring fluid balance during a sports competition or training, as well as increasing the rate of muscle recovery after competitions or training.

Для решения технической задачи изобретения предложен Напиток на основе гидролизата сывороточных белков, характеризующийся тем, что он изготовлен из фруктозы и гидролизата сывороточных белков, полученного в результате гидролиза сывороточных белков ультрафильтрационного концентрата (УФ-концентрата) подсырной сыворотки ферментными препаратами Promod 439L и Flavorpro 766MDP, которые вносят в соотношении 3,5% Flavorpro 766MDP и 1,7% Promod 439L от массы общего белка в УФ-концентрате подсырной сыворотки, затем пастеризуют для инактивации ферментных препаратов при температуре 80±2°С с выдержкой не менее 5 мин, далее фильтруют и охлаждают до 45±2°С, после этого вносят в полученный гидролизат расчетное количество фруктозы, перемешивают в течение 20-30 мин, пастеризуют при 76±2°С с выдержкой 20-30 с, охлаждают до 4±2°С и подают на розлив при следующем выборе соотношения исходных ингредиентов, кг на 1000 кг готового продукта:To solve the technical problem of the invention, a drink based on whey protein hydrolyzate is proposed, characterized in that it is made from fructose and whey protein hydrolyzate obtained as a result of hydrolysis of whey proteins of ultrafiltration concentrate (UV concentrate) of cheese whey with enzyme preparations Promod 439L and Flavorpro 766MDP, which make in the ratio of 3.5% Flavorpro 766MDP and 1.7% Promod 439L of the mass of total protein in cheese whey UV concentrate, then pasteurize to inactivate enzyme preparations at a temperature of 80±2°C with an exposure of at least 5 minutes, then filter and cooled to 45±2°C, after that the calculated amount of fructose is added to the resulting hydrolyzate, stirred for 20-30 minutes, pasteurized at 76±2°C with an exposure of 20-30 s, cooled to 4±2°C and served on filling with the following choice of the ratio of initial ingredients, kg per 1000 kg of the finished product:

Гидролизат сывороточных белковWhey protein hydrolyzate 990-995990-995 ФруктозаFructose 5-10.5-10.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в обеспечении наличия в готовом продукте биологически активных пептидов и свободных аминокислот, нативных углеводов с невысоким гликемическим индексом (лактозы), минеральных веществ и витаминов за счет использования пептидной композиции, полученной из подсырной сыворотки; обеспечении содержания в напитке аминокислот с разветвленной цепью в соотношении, близком к оптимальному для воздействия на мышечную массу (лейцин : изолейцин : валин = 2,15:1,06:1,00) (фигура 1); замене синтетических компонентов на натуральные; снижении аллергенности полученного напитка в результате применения не сывороточных белков, а их гидролизата, благодаря чему готовый продукт может быть рекомендован для лиц с пищевой непереносимостью β-лактоглобулина и α-лактоальбумина.The technical result of the claimed invention is to ensure the presence in the finished product of biologically active peptides and free amino acids, native carbohydrates with a low glycemic index (lactose), minerals and vitamins through the use of a peptide composition obtained from cheese whey; ensuring the content of branched chain amino acids in the drink in a ratio close to optimal for influencing muscle mass (leucine: isoleucine: valine = 2.15:1.06:1.00) (figure 1); replacement of synthetic components with natural ones; reducing the allergenicity of the resulting drink as a result of the use of not whey proteins, but their hydrolyzate, due to which the finished product can be recommended for people with food intolerance to β-lactoglobulin and α-lactoalbumin.

Характеристики напитка иллюстрируются фигурами 1 (аминокислотный состав углеводно-электролитного напитка с аминокислотами), 2 (Производные β-лактоглобулина в пептидной композиции со сниженной антигенностью белков подсырной сыворотки (красным цветом выделены картированные пептиды с антимикробной активностью и ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента)), 3 (Производные β-казеина в пептидной композиции со сниженной антигенностью белков подсырной сыворотки (красным цветом выделены картированные пептиды-ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента и пептиды с иммуномодулирующими свойствами)).The characteristics of the drink are illustrated in figures 1 (amino acid composition of carbohydrate-electrolyte drink with amino acids), 2 (β-lactoglobulin derivatives in a peptide composition with reduced antigenicity of cheese whey proteins (mapped peptides with antimicrobial activity and angiotensin-converting enzyme inhibitors are highlighted in red)), 3 (Derivatives β-casein in a peptide composition with reduced antigenicity of cheese whey proteins (mapped angiotensin-converting enzyme inhibitor peptides and peptides with immunomodulatory properties are highlighted in red)).

Способ получения напитка на основе гидролизата сывороточных белков осуществляют следующим образом.The method of obtaining a drink based on whey protein hydrolyzate is carried out as follows.

Первоначально получают пептидную композицию со сниженной антигенностью белков подсырной сыворотки. Для этого несоленую подсырную сыворотку собирают в емкость или резервуар с термоизоляцией и рубашкой, охлаждают до 4±2°С и при необходимости резервируют до переработки. Затем ее очищают от жира и осветляют от казеиновой пыли с применением вибросита или сепаратора-осветлителя при температуре 40-45°С и направляют на пастеризацию при 80±2°С с выдержкой 5 мин с целью проведения обратимой частичной денатурации белков.Initially, a peptide composition with reduced antigenicity of cheese whey proteins is obtained. To do this, unsalted cheese whey is collected in a container or tank with thermal insulation and a jacket, cooled to 4±2°C and, if necessary, reserved before processing. Then it is cleaned from fat and clarified from casein dust using a vibrating screen or separator-clarifier at a temperature of 40-45°C and sent for pasteurization at 80±2°C with a holding time of 5 minutes in order to carry out reversible partial denaturation of proteins.

Далее подсырную сыворотку охлаждают до t10±2°С и проводят ультрафильтрацию на установке с керамическими мембранами с фактором концентрирования по белку не менее 3,8 до получения массовой доли общего белка в УФ-концентрате не менее 3,2%, в т.ч. массовой доли β-лактоглобулина не менее 1,0%. Такой температурный режим способствует предотвращению осаждения фосфата кальция в порах мембранных модулей и ингибирует размножение микроорганизмов в процессе ультрафильтрации. При этом образуется две фракции: ультрафильтрационный концентрат (УФ-концентрат) и пермеат. Полученный УФ-концентрат собирают в резервуар с термоизоляцией и рубашкой, подогревают до температуры 50±2°С и вносят ферментные препараты Promod 439L и Flavorpro 766MDP в соотношении 3,5% Flavorpro 766MDP и 1,7% Promod 439L от массы общего белка в УФ-концентрате, тщательно перемешивают. Затем выдерживают при этой температуре в течение 6,0±0,5 ч для проведения ферментативного гидролиза сывороточных белков.Next, the cheese whey is cooled to t10 ± 2°C and ultrafiltration is carried out on an installation with ceramic membranes with a protein concentration factor of at least 3.8 to obtain a mass fraction of total protein in the UV concentrate of at least 3.2%, incl. mass fraction of β-lactoglobulin not less than 1.0%. Such a temperature regime helps to prevent the precipitation of calcium phosphate in the pores of the membrane modules and inhibits the reproduction of microorganisms during ultrafiltration. In this case, two fractions are formed: ultrafiltration concentrate (UV concentrate) and permeate. The resulting UV concentrate is collected in a tank with thermal insulation and a jacket, heated to a temperature of 50 ± 2°C, and enzyme preparations Promod 439L and Flavorpro 766MDP are added in the ratio of 3.5% Flavorpro 766MDP and 1.7% Promod 439L of the mass of total protein in UV concentrate, mix thoroughly. Then kept at this temperature for 6.0±0.5 h for enzymatic hydrolysis of whey proteins.

Для окончания протеолиза полученный гидролизат подвергают тепловой обработке при температуре 80±2°С с выдержкой не менее 5 мин, в результате чего происходит инактивация ферментных препаратов. Далее фильтруют от осажденного белка ферментных препаратов и охлаждают до 45±2°С, затем вносят в полученный гидролизат расчетное количество фруктозы, перемешивают в течение 20-30 мин, пастеризуют при 76±2°С с выдержкой 20-30 с, охлаждают до 4±2°С и подают на розлив, напиток готовят при следующем выборе соотношения исходных ингредиентов:, кг на 1000 кг готового продукта:To complete the proteolysis, the resulting hydrolyzate is subjected to heat treatment at a temperature of 80±2°C with an exposure of at least 5 minutes, resulting in the inactivation of enzyme preparations. Next, the enzyme preparations are filtered from the precipitated protein and cooled to 45±2°C, then the calculated amount of fructose is added to the resulting hydrolyzate, stirred for 20-30 minutes, pasteurized at 76±2°C with an exposure of 20-30 s, cooled to 4 ±2°C and served for bottling, the drink is prepared with the following selection of the ratio of the initial ingredients: kg per 1000 kg of the finished product:

Гидролизат сывороточных белковWhey protein hydrolyzate 990-995990-995 ФруктозаFructose 5-10.5-10.

Предлагаемый способ поясняется примерами.The proposed method is illustrated by examples.

Пример 1 (прототип). Композиция напитка включает белки, помогающие удерживать потребленную жидкость в циркуляции. Концентрация белков составляет 0,05-0,15 масс. %, предпочтительно, 0,07-0,13 масс. %. Согласно одному из вариантов осуществления, концентрация белков составляет приблизительно 0,1 масс. %. Может быть использован любой подходящий белок, но предпочтительными являются белки, имеющие хороший аминокислотный профиль, такие как сывороточные белки.Example 1 (prototype). The composition of the drink includes proteins that help keep the consumed liquid in circulation. The concentration of proteins is 0.05-0.15 wt. %, preferably 0.07-0.13 wt. %. According to one of the embodiments, the concentration of proteins is approximately 0.1 wt. %. Any suitable protein may be used, but proteins having a good amino acid profile, such as whey proteins, are preferred.

Композиция напитка также включает углеводы, поддерживающие сахарный баланс крови и мышечный гликоген. Концентрация углеводов составляет 1,3-2,0 масс. %, предпочтительно, 1,45-1,55 масс. %. Согласно одному из вариантов осуществления, концентрация углеводов составляет приблизительно 1,5 масс. %. Согласно одному из вариантов осуществления, углеводы являются сахарами. Предпочтительными являются моносахариды, такие как глюкоза и фруктоза, благодаря их быстрому действию. Также могут быть добавлены дисахариды, такие как сахароза. В некоторых случаях в небольших количествах, например, 5-10%, в качестве поддержки также могут быть добавлены более длинные углеводы, такие как полимер глюкозы мальтодекстрин. Могут также использоваться комбинации этого, однако особенно предпочтительной является глюкоза. Согласно одному из вариантов осуществления, глюкозу используют в виде сиропа. В любом случае концентрация сахара не должна превышать 3%, поскольку слишком концентрированный сахарный раствор приводит к осмотическому давлению, замедляющему функции желудка.The beverage composition also includes carbohydrates that maintain blood sugar balance and muscle glycogen. The concentration of carbohydrates is 1.3-2.0 wt. %, preferably 1.45-1.55 wt. %. According to one of the embodiments, the concentration of carbohydrates is approximately 1.5 wt. %. In one embodiment, carbohydrates are sugars. Monosaccharides such as glucose and fructose are preferred due to their rapid action. Disaccharides such as sucrose may also be added. In some cases, in small amounts, such as 5-10%, longer carbohydrates, such as the glucose polymer maltodextrin, can also be added as support. Combinations of these may also be used, however glucose is particularly preferred. According to one embodiment, the glucose is used in the form of a syrup. In any case, the concentration of sugar should not exceed 3%, since too concentrated sugar solution leads to osmotic pressure, which slows down the functions of the stomach.

Композиция напитка также включает соли, которые будут замещать соли, потерянные во время тренировки, и поддерживать и восстанавливать естественную концентрацию солей. Концентрация солей лежит в диапазоне 0,08-0,12 масс. %, предпочтительно, 0,09-0,11 масс. %. Согласно одному из вариантов осуществления, концентрация солей составляет приблизительно 0,1 масс. %. Приемлемые соли включают соли натрия, калия, такие как хлорид натрия или хлорид калия, и их комбинации. Могут быть включены также и другие соли, такие как соли магния. Как правило, натриевая соль является наиболее важной солью, особенно для того, чтобы избежать гипонатриемии.The beverage composition also includes salts that will replace the salts lost during exercise and maintain and restore the natural salt concentration. Salt concentration lies in the range of 0.08-0.12 wt. %, preferably 0.09-0.11 wt. %. According to one of the embodiments, the salt concentration is approximately 0.1 wt. %. Acceptable salts include sodium, potassium salts such as sodium chloride or potassium chloride, and combinations thereof. Other salts, such as magnesium salts, may also be included. Generally, sodium salt is the most important salt, especially to avoid hyponatremia.

Композиция напитка может также включать в себя консерванты, к примеру, сорбат калия или бензоат натрия. Также могут быть включены агенты для регулирования уровня рН, такие как бикарбонаты и цитраты. Цитраты являются предпочтительными, поскольку в организме они оказываются более сильными буферными веществами, чем бикарбонаты. Приемлемые цитраты включают в себя, например, трикалийцитрат и цитрат магния. Могут быть включены также и другие подходящие ингредиенты, такие как антиокислители и ароматизирующие и вкусовые вещества.The beverage composition may also include preservatives such as potassium sorbate or sodium benzoate. pH adjusting agents such as bicarbonates and citrates may also be included. Citrate is preferred because it is a stronger buffer in the body than bicarbonate. Acceptable citrates include, for example, tripotassium citrate and magnesium citrate. Other suitable ingredients such as antioxidants and flavoring agents may also be included.

Пример 2. Несоленую подсырную сыворотку собирают в емкость или резервуар с термоизоляцией и рубашкой, охлаждают до 4±2°С и при необходимости резервируют до переработки. Затем ее очищают от жира и осветляют от казеиновой пыли с применением вибросита или сепаратора-осветлителя при температуре 40-45°С и направляют на пастеризацию при 80±2°С с выдержкой 5 мин с целью проведения обратимой частичной денатурации белков.Example 2. Unsalted cheese whey is collected in a container or tank with thermal insulation and a jacket, cooled to 4±2°C and, if necessary, reserved before processing. Then it is cleaned from fat and clarified from casein dust using a vibrating screen or separator-clarifier at a temperature of 40-45°C and sent for pasteurization at 80±2°C with a holding time of 5 minutes in order to carry out reversible partial denaturation of proteins.

Далее подсырную сыворотку охлаждают до 10±2°С и проводят ультрафильтрацию на установке с керамическими мембранами с фактором концентрирования по белку не менее 3,8 до получения массовой доли общего белка в УФ-концентрате не менее 3,2%, в т.ч. массовой доли β-лактоглобулина не менее 1,0%. Такой температурный режим способствует предотвращению осаждения фосфата кальция в порах мембранных модулей и ингибирует размножение микроорганизмов в процессе ультрафильтрации. При этом образуется две фракции: ультрафильтрационный концентрат (УФ-концентрат) и пермеат. Полученный УФ-концентрат собирают в резервуар с термоизоляцией и рубашкой, подогревают до температуры 50±2°С и вносят ферментные препараты Promod 439L и Flavorpro 766MDP в соотношении 3,5% Flavorpro 766MDP и 1,7% Promod 439L от массы общего белка в УФ-концентрате, тщательно перемешивают. Затем выдерживают при этой температуре в течение 6,0±0,5 ч для проведения ферментативного гидролиза сывороточных белков.Next, the cheese whey is cooled to 10 ± 2°C and ultrafiltration is carried out on an installation with ceramic membranes with a protein concentration factor of at least 3.8 to obtain a mass fraction of total protein in the UV concentrate of at least 3.2%, incl. mass fraction of β-lactoglobulin not less than 1.0%. Such a temperature regime helps to prevent the precipitation of calcium phosphate in the pores of the membrane modules and inhibits the reproduction of microorganisms during ultrafiltration. In this case, two fractions are formed: ultrafiltration concentrate (UV concentrate) and permeate. The resulting UV concentrate is collected in a tank with thermal insulation and a jacket, heated to a temperature of 50 ± 2°C, and enzyme preparations Promod 439L and Flavorpro 766MDP are added in the ratio of 3.5% Flavorpro 766MDP and 1.7% Promod 439L of the mass of total protein in UV concentrate, mix thoroughly. Then kept at this temperature for 6.0±0.5 h for enzymatic hydrolysis of whey proteins.

Для окончания протеолиза полученный гидролизат подвергают тепловой обработке при температуре (80±2°С с выдержкой не менее 5 мин, в результате чего происходит инактивация ферментных препаратов. Далее гидролизат фильтруют от осажденного белка ферментных препаратов, охлаждают до 45±2°С и взвешивают 990-995 кг в отдельный резервуар, вносят туда 5-10 кг фруктозы, перемешивают в течение 20-30 мин, пастеризуют при 76±2°С с выдержкой 20-30 с, охлаждают до 4±2°С и подают на розлив.To complete proteolysis, the resulting hydrolyzate is subjected to heat treatment at a temperature of (80 ± 2°C with an exposure of at least 5 minutes, as a result of which enzyme preparations are inactivated. Then the hydrolyzate is filtered from the precipitated protein of enzyme preparations, cooled to 45 ± 2°C and weighed 990 -995 kg into a separate tank, 5-10 kg of fructose are added there, stirred for 20-30 minutes, pasteurized at 76±2°C with a holding time of 20-30 s, cooled to 4±2°C and served for bottling.

Готовый продукт анализируют. Данные анализа представлены в таблице 1.The finished product is analyzed. The analysis data are presented in Table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Как видно из таблицы 1, фигур 1-3, предложенная композиция ингредиентов по сравнению с прототипом позволяет:As can be seen from table 1, figures 1-3, the proposed composition of the ingredients in comparison with the prototype allows:

- обеспечить в готовом продукте соотношение между аминокислотами с разветвленной цепью (лейцин, изолейцин, валин), близкое к оптимальному для воздействия на мышечную массу человека;- to provide in the finished product the ratio between branched-chain amino acids (leucine, isoleucine, valine) close to optimal for affecting human muscle mass;

- обогатить готовый продукт биологически активными пептидами и свободными аминокислотами, а также нативным углеводом лактозой с невысоким гликемическим индексом, присутствующими в составе гидролизата сывороточных белков;- enrich the finished product with biologically active peptides and free amino acids, as well as native carbohydrate lactose with a low glycemic index, which are present in the whey protein hydrolyzate;

- заменить синтетические компоненты (консерванты, антиокислители, минеральные соли, вещества, регулирующие кислотность) на компоненты, присутствующие в составе гидролизата сывороточных белков;- replace synthetic components (preservatives, antioxidants, mineral salts, acidity regulating substances) with components present in the composition of whey protein hydrolyzate;

- снизить аллергенность напитка в результате применения не сывороточных белков, а их гидролизата, благодаря чему готовый продукт может быть рекомендован для лиц с пищевой непереносимостью β-лактоглобулина и α-лактоальбумина.- reduce the allergenicity of the drink as a result of the use of not whey proteins, but their hydrolyzate, so that the finished product can be recommended for people with food intolerance to β-lactoglobulin and α-lactoalbumin.

Отклонение от рекомендуемого соотношения ферментных препаратов 1,7% Promod 439L и 3,5% Flavorpro 766MDP от массы общего белка в УФ-концентрате будет способствовать недостаточно эффективному гидролизу сывороточных белков (при снижении количества вносимых ферментов) или возникновению горького привкуса полученной пептидной композиции и увеличению ее себестоимости (при повышении количества вносимых ферментов). Пастеризация гидролизата при температуре ниже 78°С с выдержкой 5 мин не обеспечивает полную инактивацию ферментных препаратов и безопасность при употреблении в пищу и хранении, пастеризация при температуре выше 82°С с выдержкой 5 мин является избыточной, поэтому может вызывать структурные изменения в компонентах гидролизата и приводить к снижению его пищевой и биологической ценности. Внесение фруктозы при температуре смеси 45±2°С при непрерывном перемешивании в течение 20-30 мин обеспечивает полную растворимость всех компонентов и минимальное воздействие на лактозу. С понижением температуры смеси растворимость компонентов уменьшается, с повышением температуры возможно значительное увеличение вязкости напитка и протекание реакции меланоидинообразования в результате взаимодействия лактозы и лизина, что приводит к изменению органолептических свойств и снижению биологической ценности из-за низкой перевариваемости образующихся меланоидинов в организме человека. Пастеризация напитка при температуре ниже 74°С не допускается, так как не может обеспечить микробиологическую безопасность готового продукта, пастеризация при температуре выше 78°С является избыточной, вследствие чего возможно изменение физико-химических и реологических свойств напитка, а также снижение его пищевой и биологической ценности. Поскольку готовый продукт содержит в своем составе отдельные компоненты молока, хранение молочных и молокосодержащих продуктов допускается при температуре не выше 4±2°С.Deviation from the recommended ratio of enzyme preparations 1.7% Promod 439L and 3.5% Flavorpro 766MDP from the mass of total protein in the UV concentrate will contribute to insufficiently effective hydrolysis of whey proteins (with a decrease in the amount of introduced enzymes) or the appearance of a bitter aftertaste of the resulting peptide composition and increase its cost (with an increase in the amount of introduced enzymes). Pasteurization of the hydrolyzate at a temperature below 78°C with an exposure of 5 minutes does not ensure complete inactivation of enzyme preparations and safety during consumption and storage; lead to a decrease in its nutritional and biological value. The addition of fructose at a mixture temperature of 45±2°C with continuous stirring for 20-30 minutes ensures complete solubility of all components and minimal impact on lactose. With a decrease in the temperature of the mixture, the solubility of the components decreases, with an increase in temperature, a significant increase in the viscosity of the drink and the reaction of melanoidin formation as a result of the interaction of lactose and lysine are possible, which leads to a change in organoleptic properties and a decrease in biological value due to the low digestibility of the resulting melanoidins in the human body. Pasteurization of the drink at a temperature below 74°C is not allowed, since it cannot ensure the microbiological safety of the finished product, pasteurization at a temperature above 78°C is excessive, as a result of which a change in the physicochemical and rheological properties of the drink is possible, as well as a decrease in its nutritional and biological properties. values. Since the finished product contains individual components of milk, storage of dairy and milk-containing products is allowed at a temperature not exceeding 4±2°C.

Claims (2)

Напиток на основе гидролизата сывороточных белков, характеризующийся тем, что он изготовлен из фруктозы и гидролизата сывороточных белков, полученного в результате гидролиза сывороточных белков ультрафильтрационного концентрата (УФ-концентрата) подсырной сыворотки ферментными препаратами Promod 439L и Flavorpro 766MDP, которые вносят в соотношении 3,5% Flavorpro 766MDP и 1,7% Promod 439L от массы общего белка в УФ-концентрате подсырной сыворотки, затем пастеризуют для инактивации ферментных препаратов при температуре 80±2°С с выдержкой не менее 5 мин, далее фильтруют и охлаждают до 45±2°С, после этого вносят в полученный гидролизат расчетное количество фруктозы, перемешивают в течение 20-30 мин, пастеризуют при 76±2°С с выдержкой 20-30 с, охлаждают до 4±2°С и подают на розлив при следующем выборе соотношения исходных ингредиентов, кг на 1000 кг готового продукта:A drink based on whey protein hydrolyzate, characterized in that it is made from fructose and whey protein hydrolyzate obtained as a result of hydrolysis of whey proteins of ultrafiltration concentrate (UV concentrate) of cheese whey with enzyme preparations Promod 439L and Flavorpro 766MDP, which are added in a ratio of 3.5 % Flavorpro 766MDP and 1.7% Promod 439L by weight of total protein in cheese whey UV concentrate, then pasteurized to inactivate enzyme preparations at a temperature of 80 ± 2 ° C with an exposure of at least 5 minutes, then filtered and cooled to 45 ± 2 ° C, after that, the calculated amount of fructose is added to the resulting hydrolyzate, stirred for 20-30 minutes, pasteurized at 76±2°C with an exposure of 20-30 s, cooled to 4±2°C and served for bottling at the next choice of the ratio of the initial ingredients, kg per 1000 kg of finished product: Гидролизат сывороточных белковWhey protein hydrolyzate 990-995990-995 ФруктозаFructose 5-105-10
RU2021127410A 2021-09-17 Beverage based on whey protein hydrolysate RU2779114C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2779114C1 true RU2779114C1 (en) 2022-08-31

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1634227A1 (en) * 1988-02-22 1991-03-15 Украинский Научно-Исследовательский Институт Мясной И Молочной Промышленности Method of making dairy products
RU2517539C1 (en) * 2013-02-20 2014-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") Method for production of yoghurt beverage based on milk-and-vegetal scorzonera extract
RU2528495C2 (en) * 2009-08-04 2014-09-20 Нортфорс Ой Beverage composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1634227A1 (en) * 1988-02-22 1991-03-15 Украинский Научно-Исследовательский Институт Мясной И Молочной Промышленности Method of making dairy products
RU2528495C2 (en) * 2009-08-04 2014-09-20 Нортфорс Ой Beverage composition
RU2517539C1 (en) * 2013-02-20 2014-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") Method for production of yoghurt beverage based on milk-and-vegetal scorzonera extract

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МЕЛЬНИКОВА Е. И. и др. Оценка кинетических параметров протеолиза сывороточных белков в УФ-концентрате подсырной сыворотки, Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 2020 год, номер 4 (86) том 82, стр. 107-112. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Papademas et al. Technological utilization of whey towards sustainable exploitation
US20070148305A1 (en) Protein beverage and method of making the same
US20010022986A1 (en) Dairy permeate-based beverage
EP0044116A1 (en) Protein fortified isotonic beverages and a method of preparing same
JP2018501822A (en) Beverages containing collagen and additional additives
Gupta Whey Proteins: A Novel Source of Bioceuticals' Charu Gupta,“Dhan Prakash,“Amar P. Garg and “Sneh Gupta" Amity Institute of Herbal Research and Studies, Amity University, Noida, India “Department of Microbiology, CCS University, Meerut (UP), India" Department of Zoology, RG (PG) College, Chippi Tank, Meerut (UP), India
US5912040A (en) Process of making a dairy permeate-based beverage
WO2006017374A2 (en) Nutritional supplement composition and method
CA3141510A1 (en) Shelf stable sports nutrition beverages made from dairy permeate
US20050112177A1 (en) Nutritional supplement composition and method
CA2873127A1 (en) Sterilized liquid protein supplement including a solubility enhancing nutritional protein
US20060062827A1 (en) Nutritional supplement composition and method
RU2779114C1 (en) Beverage based on whey protein hydrolysate
Nagar et al. Whey: Composition, role in human health and its utilization in preparation of value added products
CN115336662A (en) Low-fat high-protein ice cream and preparation method thereof
NL1003748C2 (en) Drinkable, acidic food preparation with a long shelf life and health-promoting effect.
Bleoussi et al. Nutritional quality and use of whey in human food for its valorization
Anirudh et al. Whey as crucial component in rejuvenating athlete health-a review
US20210329949A1 (en) Protein-fortified beverages for enhanced athletic performance
Bohora PREPARATION OF WHEY BASED PINEAPPLE BEVERAGE AND ITS STORAGE QUALITY EVALUATION
RU2748893C1 (en) Carbohydrate-protein gel for athletic nutrition and method for production thereof based on curd whey nanofiltrate-concentrate
Vijayalakshmi Optimization of coagulant and proximate analysis of liquid whey from milk
JP2022102422A (en) Protein-containing beverage
Sergeevna et al. Zinicheva Anastasiya Yur'evna, post graduate student
Sahar et al. Contribution of Animal Origin Foods in the Human Diet