СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СУБСТРАТА ДЛЯ СТАНДАРТИЗАЦИИ МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩЕЙ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ ДЛЯ СЫРОДЕЛИЯ Российский патент 1997 года по МПК G01N33/04 

Изобретение относится к подотрасли мясной и молочной промышленности, производящим и использующим ферментные препараты и может быть использовано для производства единого субстрата, позволяющего унифицировать систему стандартизации и контроля активности молокосвертывающих ферментов.

В настоящее время для контроля активности молокосвертывающих ферментов предложены либо используются в качестве субстрата синтетические пептиды, гемоглобин, восстановительное сухое молоко (J.Dairy Sei, 1972, 55,/ p. 164, IDF Standard 110:1982, а.с. 309691 /СССР/, ТУ 10-02-824-89 "Сычужный порошок"/. Однако химозин, говяжий и куриный пепсины, входящие в молокосвертывающие препараты, применяемые в сыроделии, имеют разную активность на синтетических пептидах и гемоглобине, что не позволяет обеспечить с их помощью единство активности указанных ферментов.

Наиболее близким к предлагаемому способу является промышленный способ производства обезжиренного сухого молока /молоко сухое обезжиренное по ГОСТ 10970-87/.

Недостатком данного субстрата является существенная зависимость времени свертывания от качества и предистории используемого молока, что не обеспечивает воспроизводимости условий измерений. Использование натурального молока дополнительно накладывает погрешность измерений вследствие его разнородности в разных регионах страны и в разные сезоны года.

Целью изобретения создание субстрата, позволяющего обеспечить единство, повысить точность и надежность измерений активности молокосвертывающих ферментов.

Способ заключается в регулировании свойств субстрата за счет внесения химических регуляторов и его контроле одновременно по молокосвертывающей активности стандартными образцами ферментов, активность которых устанавливается независимо от свойств молока по показателю массовой доли в них активного фермента, изменяемого турбидиметрическим методом /а. с. СССР N 1369513/.

Способ включает в себя получение компонентов субстрата с заданными интервалами продолжительности их свертывания для каждого ферментного препарата, массовая доля активных ферментов в которых соответствует принятой величине, конструирование из вышеуказанных компонентов конечного субстрата, продолжительность свертывания которого применяемыми ферментами находится в едином временном интервале.

Получение сухих компонентов субстрата включает в себя анализ исходного сырья /обезжиренного коровьего молока/, отнесение сырья в соответствующую группу по показателям продолжительности свертывания молокосвертывающими ферментами /кружка ВНИИМС/, кислотной пробе /реакция на добавление уксусной кислоты/, активной кислотности и периода года. По установленной группе молока определяется перечень регуляторов и их дозировка /хлористый кальций, соляная кислота, перекись водорода/ для получения необходимых величин продолжительности ферментного свертывания компонентов субстратов. В обезжиренное молоко вводятся установленные регуляторы, проводится сгущение в вакууме и сушка в распылительной сушилке.

Конструирование субстрата включает в себя проведение многофакторного эксперимента для установления зависимостей продолжительности свертывания смесевых компонентов субстрата для каждого из ферментов /уравнение 1/:
T_n f(X_m)
где
T_n продолжительность свертывания субстрата ферментом,
X_m доля "m"-го компонента субстрата;
решение системы уравнений 1 для установления долей X_m субстратных компонентов, обеспечивающих продолжительность свертывания субстрата в едином временном диапазоне dT всеми испытуемыми ферментами /T_n принадлежит dT/; составление смеси сухих компонентов на основании вышеуказанных вычислений.

Отличительными признаками предложенного способа являются: введение регуляторов в состав субстрата, регулирование свойств субстрата при его выпуске на стадии анализа исходного сырья, регулирование и контроль свойств субстрата одновременно по молокосвертывающей активности применяемыми стандартными ферментами, использование ферментных препаратов, стандартизированных по массовой доле активных ферментов, устанавливаемых независимо от свойств молока по действующим инструкциям аттестации отраслевых стандартных образцов ферментов.

Пример.

Получение субстрата для определения молокосвертывающей активности промышленных партий сычужного порошка, говяжьего и куриного пепсинов, свертываемого стандартными образцами указанных ферментов в течение /450±45/ с.

Образец исходного обезжиренного молока, имеющий показатели: кружка ВНИИМС 1,95 делений, кислотная проба класса 3б, активная кислотность pH 6,65 - отнесен к группе N 2 в соответствии с табл. 1.

Образец исходного обезжиренного молока, имеющий показатели: кружка ВНИИМС 3,7 деления, кислотная проба класса 1; активная кислотность pH 6,72 отнесен к группе N 8 в соответствии с табл. 1.

Для получения субстрата вырабатывают из обезжиренного молока три сухих компонента, свертываемость которых стандартными образцами сыжучного порошка /СП/ с массовой активного фермента /1,02 ± 0,05/ г/кг, говяжьего пепсина /ГП/ с массовой активного фермента /3,50 ± 0,15/ г/кг, куриного пепсина /КП/ с массой активного фермента (9,00 ± 0,45) г/кг приведены в табл. 2.

Обезжиренное молоко, отнесенное к группе N 2, используют для получения сухого компонента N 3. В соответствии с табл.3 для получения данного компонента химические регуляторы не вносятся. Обезжиренное молоко, отнесенное к группе N 8, используют для получения сухого компонента N 1 и N 2. В соответствии с табл. 3 для получения данных компонентов в обезжиренное молоко соответственно введен хлористый кальций в концентрациях 0,6 кг/м³ и 0,3 кг/м³.

Образцы обезжиренного молока с введенными химическими регуляторами сгущают в вакуум аппарате до массовой доли сухих веществ /30 ± 50% и высушивают на распылительной сушилке до массовой доли влаги /3 ±1/%
Проводят предварительную оценку массовых долей компонентов в субстрате на основании решения системы уравнений:
T_n A_nX + B_nY + C_n
x + y + z 1
n 1, 2, 3
где
T_n продолжительность свертывания композиции компонентов субстрата "n"-ым ферментом /n 1/ препарат СП, n 2 препарат ГП, n 3 препарат КП/, c,
x массовая доля компонента N 1
y массовая доля компонента N 2
z массовая доля компонента N 3
C продолжительность свертывания компонента N 3, С
B_n разность между продолжительностью свертывания компонентов N 2 и N 3, с
A_n разность между продолжительностью свертывания компонентов N 1 и N 2, с.

Для данного примера получают систему
T1 -96,0 X + 94,2 Y + 444,6
T2 -72,0 X + 202,2 Y + 480
T3 92,4 X + 649,2 Y + 356,4
X + Y + Z 1
Система имеет приближенное решение для продолжительности свертывания в диапазоне /450 ± 60/ с при массовых долях: компонента N 1 (X) в диапазоне 0-0,4; компонента N 2 (Y) в диапазоне 0,2 0,3; компонента N 3 (Z) в диапазоне 0,4 0,7.

В вычисленных диапазонах смесевых композиций субстрата проводят уточняющее измерение продолжительности его свертывания стандартными образцами сычужного порошка /СП/, говяжьего /ГП/ и куриного /КП/ пепсинов /табл.4/.

Методом регрессионного анализа получают уравнения:
T1 410,1 199,6 X + 92,7 Y + 337,5 XX 213,0 XY
T2 440,4 438,6 X + 69,8 Y + 312,8 XX + 894,8 XY
T3 323,5 + 353,7 X + 454,5 Y + 45,0 XX 1314,0 XY
решение данной системы интерационным методом при заданных начальных условиях Т1, Т2, Т3 принадлежат диапазону 450 ± 45 секунд/, следующее:
X 0,1(10%)
Y 0,3 (30%)
Z 0,6 (60%)
Контрольная проверка продолжительности свертывания субстрата, составленного на основании вышеуказанной пропорции компонентов, стандартными образцами сычужного порошка, говяжьего и куриного пепсинов показывает следующие значений продолжительности свертывания:
сычужный порошок (423 ± 25) с,
говяжий пепсин (455 ± 28) с,
куриный пепсин (441 ± 26) с,
Предлагаемый способ позволяет производить стандартизованный субстрат, который можно использовать как единый на всех заводах производителях молоко свертывающих ферментных препаратов для стандартизации и контроля их активности. Большие объемы производства препаратов и их связь с качеством сыров обеспечивают высокую экономическую эффективность от внедрения предлагаемого способа.

Использование: в пищевой промышленности, а именно в отраслях, производящих и использующих ферментные препараты, при производстве единого субстрата, позволяющего унифицировать систему стандартизации и контроля активности молокосвертывающих ферментов. Сущность изобретения: проводят первичную оценку свойств обезжиренного молока, регулируют эти свойства, внося химические регуляторы. Одновременно осуществляют контроль по молокосвертывающей активности стандартными образцами ферментных препаратов. Стандартность их устанавливают по показателю массовой доли в них активного фермента, определяемого независимо от свойств молока. После внесения регуляторов молоко сгущают и сушат, 2 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Способ производства субстрата для стандартизации молокосвертывающей активности ферментов для сыроделия, включающий сгущение обезжиренного молока и сушку, отличающийся тем, что перед сгущением проводят оценку свойств обезжиренного молока, их регулирование путем внесения химических регуляторов и одновременно осуществляют контроль по молокосвертывающей активности стандартными образцами ферментных препаратов, стандартность которых устанавливают по показателю массовой доли в них активного фермента, определяемого независимо от свойств молока, а введение регуляторов проводят на основании первичной оценки молока. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первичную оценку проводят путем отнесения молока в соответствующую группу по показателям продолжительности свертывания молокосвертывающими ферментами, определения кислотной пробы, активной кислотности и периода года. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве химического регулятора используют хлористый кальций, и/или перекись водорода, и/или соляную кислоту.