ПИЩЕВАЯ ДОБАВКА ДЛЯ ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Российский патент 2007 года по МПК C12N9/00 C12N1/00 C12N7/00 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к производству пищевой добавки, и может быть использовано в пищевых технологиях для гидролиза углеводов и белков растительного сырья, в том числе для производства хлебобулочных изделий, пива, глюкозных сиропов, гидролизатов крахмалов, спирта.

Известен комплексный ферментный препарат для гидролиза растительного сырья, содержащий глюкоамилазу и α-амилазу (RU 2127760 C₁, C 12 P 7/06).

Данный препарат позволяет гидролизовать крахмалистые углеводы и не позволяет осуществлять гидролиз некрахмалистых углеводов и белков, содержащихся в растительном сырье.

Известен ферментный препарат для гидролиза растительного сырья, содержащий целлюлазу, ксиланазу и пентозаназу (RU 2127760 C₁, C 12 P 7/06).

Данный препарат позволяет гидролизовать некрахмалистые углеводы, содержащиеся в растительном сырье, но не гидролизует крахмалистые углеводы и белки, содержащиеся в сырье.

Известен комплексный ферментный препарат для гидролиза отходов растительного происхождения, в том числе пищевых отходов, содержащий α-амилазу с амилолитической активностью не менее 250 ед./г, глюкоамилазу с глюкоамилазной активностью не менее 500 ед./г, ксиланазу с ксиланазной активностью не менее 600 ед./г и целлюлазу с целлюлазной активностью не менее 300 ед./г (RU 2238319 C1, C 12 N 9/00).

Однако препарат не гидролизует белки, содержащиеся в сырье, и его состав не позволяет стабилизировать активность ферментов, что приводит к их инактивации при хранении и при отклонении параметров процесса гидролиза от требуемых значений (снижение или повышение температуры, рН, ионной силы, концентрации компонентов в сырье и т.д.) в промышленных условиях производства пищевых продуктов.

Задачей изобретения является создание эффективной пищевой добавки, содержащей комплекс ферментов, позволяющих гидролизовать как крахмалистые, так и некрахмалистые углеводы, белки, содержащиеся в растительном сырье, при длительной обработке сырья и при отклонении параметров процесса гидролиза от требуемых значений.

Поставленная задача решается за счет создания пищевой добавки для гидролиза растительного сырья, содержащей комплекс ферментов: α-амилазу, глюкоамилазу, ксиланазу, протеиназу и мальтазу, а также цитрат кальция, лимонную кислоту и консервант. В качестве консерванта содержит или сорбат калия, или бензоат натрия, или молочную кислоту.

Пищевая добавка с указанными ферментами, в зависимости от условий гидролиза, имеет активности, ед./г:

α-амилаза700-900глюкоамилаза10000-15000ксиланаза300-400протеиназа100-200мальтаза50-70,

а другие компоненты содержит в количествах, мас.%:

лимонная кислота0,008-0,060цитрат кальция0,02-0,60консервант0,05-0,40

Техническим результатом предлагаемого изобретения является стабилизация оптимальных условий для проявления ферментативной активности при гидролизе углеводов и белков, а также повышение эффективности процесса гидролиза за счет уменьшения его длительности.

Выбор пределов значений ферментативных активностей связан с эффективностью процесса гидролиза растительного сырья. Пределы количественных значений лимонной кислоты и цитрата кальция также связаны с оптимальным уровнем проявления ферментативной активности, а консервантов с их пролонгирующим действием для увеличения срока хранения предложенной пищевой добавки до 2 лет.

Для создания 100 г пищевой добавки использовали 30 дм³ культуральной жидкости, полученной ферментацией среды на основе гидролизата крахмала грибом Aspergillus niger и имеющей концентрацию лимонной кислоты 100-150 г/дм³, значения декстриногенной активности (Dак)-(0,5-3,7)ед./см³, сахарогенной активности (Сак)-(20-200)ед./см³, оптической плотности D при λ_max 400_нм 1,5-5,0 г/дм³, при λ_max 750_нм 2,0-3,5 белка 1,5-7,0 г/дм³. Далее культуральную жидкость фильтровали и полученный ферментированный раствор в количестве 29 дм³ очищали микрофильтрацией и разделяли ультрафильтрацией через мембрану, удерживающую молекулярную массу в пределах 1000-50000. В результате получили раствор лимонной кислоты в количестве 28,5 дм³ и раствор, содержащий комплекс ферментов в количестве 0,5 дм³. В растворе ферментов, в силу условий процесса разделения, содержится также лимонная кислота. Далее в раствор для образования цитрата кальция добавили 0,015-0,4 г оксида кальция. Раствор ферментов с указанными компонентами высушивали путем вымораживания при температуре минус 60°С в течение 10 часов. Сухой комплекс смешивали с бензоатом натрия и определяли в комплексе активность α-амилазы, глюкоамилазы, мальтазы, ксиланазы, протеиназы, а также количество лимонной кислоты и цитрата кальция. Полученные значения ферментативных активностей и количество лимонной кислоты, цитрата кальция и бензоатома натрия соответствуют предложенной пищевой добавки.

В табл.1 приведены технические характеристики пищевой добавки с заявляемым составом.

Из данных табл.1 видно, что пищевая добавка с заявляемым составом имеет влажность не более 15%, в ней отсутствуют патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы и бактерии группы кишечной палочки, и продуцент фермента, что соответствует требованиям СанПиН 2.3.2.1293 (индекс 2.25.13). Токсичные вещества в пищевой добавке отсутствуют, что соответствует требованиям СанПиН 2.3.2.1293 (2.25.13).

Пищевая добавка, содержащая комплекс ферментов амилолитического действия, протеиназу, лимонную кислоту, цитрат кальция и консервант - или сорбат калия, или бензоат натрия, или молочную кислоту, может быть использована при производстве хлебобулочных изделий, пива, гидролизатов крахмала.

Данные по применению пищевой добавки с заявляемым составом представлены в табл.2.

Из данных табл.2 видно, что процесс гидролиза углеводов и белков растительного сырья, используемого, в частности, в хлебопечении, при производстве пива, гидролизатов крахмала, глюкозных сиропов с использованием предложенной пищевой добавки более эффективный, чем процесс гидролиза без использования добавки.

Таблица 1Техническая характеристика пищевой добавкиНаименование
характеристики№ примера123412345Внешний видоднородный сыпучий порошокЦветот светло-коричневого до темно-коричневого с зеленоватым оттенкомВлажность, %12141415Массовая доля % остатка на сите №0675455Активность α-амилазы (ЕС3.2.1.1), ед./г700800900700Активность глюкоамилазы (ЕС3.2.1.3), ед./г10000120001500010000Активность мальтазы, ед./г50607050Активность ксиланазы (ЕС 3.2.1.8), ед./г300350400300Активность протеиназы, ед./г100150200100Количество лимонной кислоты, мас.%0,0080,0350,0600,008Количество цитрата кальция, мас.%0,020,350,600,60Количество консерванта, мас.%:    - или молочной кислоты0,1--0,4- или сорбата калия (Е 202)-0,05--- или бензоата натрия (Е 211)--0,10-Согласно СанПиН 2.3.2.1293 (индекс 2.25.13): 1. количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, КОЕ/г, должно быть не более 5·10⁴:    - исходное значение2·10²3·10³4·10³5·10²- после хранения 6 месяцев3·10²3·10³5·10³6·10²после хранения в течение 12 месяцев4·10²3·10³5·10³6·10²2. наличие патогенных и условно патогенных микроорганизмов в 25 г продукта не допускаетсяотсутствуют3. наличие живых клеток продуцента не допускаетсяотсутствуют4. наличие микротоксинов не допускаетсяотсутствует5. наличие антибиотической активности не допускаетсяотсутствует6. содержание токсичных элементов, мг/кг, не более:
- свинец 1,0
- мышьяк 3,0отсутствует

Таблица 2Результаты исследований эффективности действия пищевой добавки с заявляемым составом при гидролизе растительного сырьяНаименование сырьяКонтроль (без добавки)№ примера123451234567Крахмал кукурузный      - степень гидролиза, %, при длительности 1 ч1,54060951240Крахмал пшеничный      - степень гидролиза, %, при длительности 1 ч1,05070952150Крахмал картофельный      - степень гидролиза, %, при длительности 1 ч0,56587983265Декстрин кукурузный      - степень гидролиза, %, при длительности 1 ч0801001004880Декстрин картофельный      - степень гидролиза, %, при длительности 1 ч0851001005285Мальтаза      - степень гидролиза, %, при длительности 1 ч010010010055100Мука пшеничная, высший сорт - степень гидролиза, %:      - углеводов при длительности 1 ч2,03758902037- белков при длительности 1 ч5,75660653856Мука пшеничная, 1 сорт
- степень гидролиза, %:      - углеводов при длительности 1 ч1,93857902138- белков при длительности 1 ч1,75358653753Солод пивоваренный ячменный стандартный
- степень гидролиза, %:
- углеводов при длительности 1 ч
- белков при длительности 1 ч      7,17982887279244048531240Солод пивоваренный ячменный второго класса (низкого качества)
- степень гидролиза, %:      - углеводов при длительности 1 ч728083877380- белков при длительности 1 ч223948541239

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к производству пищевой добавки, для гидролиза растительного сырья при производстве хлебобулочных изделий, пива, глюкозных сиропов, гидролизатов крахмалов, спирта. Пищевая добавка содержит ферменты: α-амилазу с активностью, ед./г, 700-900, глюкоамилазу с активностью, ед./г, 10000-15000, ксиланазу с активностью, ед./г, 300-400, протеиназу с активностью, ед./г, 100-200, и мальтазу с активностью, ед./г, 50-70, а также лимонную кислоту, мас.%, 0,008-0,060, цитрат кальция, мас.%, 0,02-0,60, и консервант, мас.%, 0,05-0,40. В качестве консерванта пищевая добавка содержит или сорбат калия, или бензоат натрия, или молочную кислоту. Изобретение позволяет получить эффективную пищевую добавку, гидролизующую как крахмалистые, так и некрахмалистые углеводы, белки, содержащиеся в растительном сырье, и повышающую эффективность процесса гидролиза сырья. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Пищевая добавка для гидролиза растительного сырья, содержащая α-амилазу, глюкоамилазу и ксиланазу, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ферменты протеиназу, мальтазу и характеризующаяся следующими активностями ферментов, ед./г:

α-Амилаза700-900Глюкоамилаза10000-15000Ксиланаза300-400Протеиназа100-200Мальтаза50-70

а также лимонную кислоту, цитрат кальция и консервант в количестве, мас.%:

Лимонная кислота0,008-0,060Цитрат кальция0,02-0,60Консервант0,05-0,4