СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕЛКОВОГО ГИДРОЛИЗАТА Российский патент 2007 года по МПК A23J1/20 A23J3/08 A23J3/24 A23J3/30 A23J3/34 

Изобретение относится к области микробиологии, в частности к производству белковых гидролизатов (пептонов), используемых в качестве быстроусвояемого источника азота в микробиологических питательных средах различного назначения. Кроме того, конечный продукт по предлагаемой технологии - сухой белковый гидролизат - может использоваться как продукт функционального назначения в качестве быстроусвояемого источника белка.

Известен ряд способов получения белковых гидролизатов - основ питательных сред для культивирования микроорганизмов.

Способ получения основы микробиологических сред для культивирования микроорганизмов (патент №2001101) предусматривает измельчение внутренних органов промысловых рыб, их смешивание с водой в массовом соотношении 1:1,5, выдерживание при 40-42°С в щелочной зоне рН 7,6-8,0 в присутствии хлороформа при перемешивании в течение 2,0-2,5 суток, прогревание при 90°С в течение 5-10 мин, осаждение высокомолекулярных соединений в изоэлектрической точке белка, отделение нерасщепленных белков и высушивание конечного продукта.

Известно большое количество гидролизатов молочных белков - казеина, белков молочной сыворотки и белкового комплекса молока, которые производятся в промышленном масштабе (Л.Я.Телишевская. "Белковые гидролизаты. Получение, состав, применение". Москва, 2000). Недостатком известных гидролизатов казеина и сывороточных белков молока является отсутствие в их составе ростстимулирующих веществ небелковой природы (лактозы, минеральных веществ, витаминов), которые содержатся в молоке и которые удаляются при выделении белков из молока и молочной сыворотки. Гидролизат, полученный из обрата молока, по химическому составу близок исходному обрату, взятому для гидролиза, и характеризуется высоким содержанием лактозы и пониженным содержанием азотистых веществ, что сужает сферу его применения в качестве белковой основы питательных сред. Лактопептон, который получают из белков молочной сыворотки, характеризуется рядом недостатков, подробно рассмотренных ниже.

Способ получения гидролизата белков для приготовления питательных сред (Абрамов Д.В., Свириденко Ю.Я., Сергеева С.П., Булашова Л.А. Использование непищевого белкового сырья для получения лактопептона. VII НТК "Проблемы и пути рационального использования сырья в маслоделии и сыроделии". Каунас, 1986; Абрамов Д.В. Использование вторичного белкового сырья молочной промышленности для изготовления белковой основы питательных сред. НТК "Вклад молодых ученых и специалистов в ускорение научно-технического прогресса в мясной и молочной промышленности". Москва, 1988; Свириденко Ю.Я., Простяков А.П., Сергеева С.П., Булашова Л.А. Использование сывороточных белков молока для получения ферментных гидролизатов. Доклады ВАСХНИЛ. 1986, №9, с.38-39) предусматривает осаждение белков молочной сыворотки, диспергирование белкового осадка с последующим центрифугированием, смешивание белкового осадка с водой, ферментативный гидролиз панкреатином или поджелудочной железой в количестве 2,38-2,60 ед. ПА/г сухих веществ в течение 23-25 ч, фильтрацию, концентрирование и высушивание распылением.

Последний способ по технической сущности наиболее близок к предлагаемому техническому решению, однако имеет недостатки, выявленные при проверке на молокоперерабатывающих предприятиях России.

К существенным недостаткам прототипа относятся недостаточно высокие ростобеспечивающие свойства гидролизата вследствие удаления из белкового сырья большей части сыворотки, содержащей питательные вещества, стимулирующие рост бактерий (лактоза, соли, витамины), а также значительные потери белкового сырья при центрифугировании (сепарировании), недостаточно высокий выход конечного продукта из того сырья, которое доступно на сыродельных предприятиях, и низкое качество гидролизата при использовании белкового сырья с высокой кислотностью.

В прототипе в качестве белкового сырья для гидролиза использовали белковую массу, полученную способом термокоагуляции сывороточных белков с последующей гомогенизацией и центрифугированием (сепарированием) белкового осадка. Термокоагулированные нерастворимые белки образуют структурный каркас белковой массы, который удерживает воду с растворенными в ней лактозой и минеральными солями. Соотношение белковой и небелковой (лактоза, минеральные соли, ростовые факторы) частей сухого остатка белковой массы определяется ее остаточной влажностью. Гомогенизация в комбинации с центрифугированием дает наиболее глубокое обезвоживание и обеспечивает получение белковой массы с самым высоким содержанием белковых веществ и самым низким содержанием небелковых компонентов (лактозы, минеральных солей, ростовых факторов). Соотношение небелковых и белковых веществ равно 1:12,5. В осветленном гидролизате это соотношение изменяется в сторону незначительного снижения доли белкового компонента. Сравнительные испытания гидролизатов, приготовленных из белковой массы с различной остаточной влажностью (выделенных способами отстоя, самопрессования, центрифугирования и гомогенизации с центрифугированием), показали, что наилучшие ростобеспечивающие свойства проявляет гидролизат белковой массы, выделенной способом самопрессования и характеризующейся соотношением небелковых и белковых веществ от 1:3,5 до 1:4,0. Гидролизат по прототипу, полученный из белковой массы, выделенной гомогенизацией с центрифугированием, заметно уступал ему по ростовым характеристикам.

Гомогенизация термокоагулированных белков подсырной сыворотки вызывает измельчение коагулированных белковых частиц с образованием белковой пыли, которая не осаждается в шламовом пространстве сепаратора под действием центробежных сил и уходит вместе с сывороткой.

Экспериментально установлено, что потери белков, подвергнутых гомогенизации с последующим сепарированием, составляют от 5% до 10%. Кроме того, современные сыродельные предприятия не оснащены эффективными, специализированными сепараторами, предназначенными для выделения термокоагулированных белков из молочной сыворотки. Имеющиеся сепараторы характеризуются низким коэффициентом разделения в отношении термокоагулированных сывороточных белков (отличающихся от частиц казеина рыхлой, неплотной структурой), что приводит к значительным потерям белка при сепарировании.

В прототипе не указывается кислотность подсырной сыворотки, из которой получают термокоагулированные сывороточные белки - белковое сырье для гидролиза. В условиях промышленного производства на сыродельных предприятиях России подсырная сыворотка не подвергается температурной обработке и охлаждению. Через 4-5 ч после отделения от сырного зерна активная кислотность сыворотки снижается в результате молочнокислого брожения до рН 4,8-5,0, что соответствует титруемой кислотности 32-35°Т. Поэтому на практике для получения термокоагулированных сывороточных белков используется подсырная сыворотка с повышенной кислотностью. Молочная кислота повышает буферные свойства белкового сырья, вызывая повышенный расход гидроокиси натрия на поддержание активной кислотности гидролизуемой смеси в оптимальном для панкреатина диапазоне рН 6,7-7,2.

Белковые гидролизаты относятся к высокогигроскопичным веществам. Повышенное содержание лактата натрия, образующегося в результате нейтрализации молочной кислоты гидроокисью натрия, увеличивает гигроскопичность сухого гидролизата настолько, что невозможно получить сухую форму гидролизата высокого качества - с низким содержанием влаги (менее 10%). Кроме того, избыточное содержание лактата натрия вызывает потемнение сухого гидролизата, который приобретает коричневый цвет (вместо светло-желтого при низком содержании лактата натрия). Жидкие среды на основе таких гидролизатов имеют темный цвет, затрудняющий визуальный контроль за ростом бактериальных культур. Сухая форма гидролизата с высоким содержанием лактата натрия в процессе хранения темнеет и приобретает коричневый цвет.

Кроме того, установлено, что белковое сырье, полученное из соленой подсырной сыворотки, характеризуется пониженной гидролизуемостью. Выход сухого гидролизата из этого сырья снижен на 12-15%, по сравнению с белковым сырьем, полученным из сладкой подсырной сыворотки.

Задача состоит в создании эффективной азотистой основы ряда питательных сред на основе высокотехнологичного процесса переработки молочной сыворотки, учитывающего все факторы, оказывающие влияние на параметры процесса и качество конечного продукта, что позволит снизить расход сырья и получить высокий выход продукта в условиях промышленного производства.

Технический результат заключается в повышении качества белкового гидролизата из подсырной сыворотки, обладающего повышенными ростстимулирующими свойствами, низким уровнем гигроскопичности, не дающего потемнения и стойкого в хранении. Предлагаемое изобретение реализуется в трех вариантах: при использовании подсырной сыворотки с титруемой кислотностью 22-27°Т, 28-32°Т и 33-37°Т.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства белкового гидролизата, включающем термокоагуляцию белков подсырной сыворотки, выделение коагулированных белков, приготовление смеси для гидролиза, ферментативный гидролиз белков препаратами протеолитических ферментов, нагревание гидролизата, фильтрацию, концентрирование и высушивание, согласно изобретению по первому варианту термокоагуляцию белков проводят в подсырной сыворотке с массовой долей сухих веществ 5,0-6,0% и титруемой кислотностью 22-27°Т, коагулированные белки выделяют самопрессованием с образованием белковой массы с содержанием сухих веществ 19-21% и соотношением небелковых и белковых компонентов в интервале от 1:3,5 до 1:4,0, приготовление смеси для гидролиза ведут путем смешивания белковой массы с водным раствором ферментного препарата панкреатина с активностью 45 ед/г или фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота с активностью 4,5 ед/г, предварительно подогретого до 28-30°С, гидролиз ведут при температуре 37-45°С в течение 80-90 ч в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа до накопления аминного азота 450-550 мг %, фильтрат концентрируют до массовой доли сухих веществ 37-39%, вносят в него двузамещенный фосфорнокислый калий в количестве 1,7-1,8% и высушивают распылением при температуре на входе - 140-160°С и на выходе - 80-85°С.

По второму варианту термокоагуляцию белков проводят в подсырной сыворотке с массовой долей сухих веществ 5,0-6,0% и титруемой кислотностью 28-32°Т, коагулированные белки выделяют самопрессованием, образовавшуюся белковую массу замораживают при температуре от минус 8 до минус 12°С, выдерживают 5-7 суток, размораживают, отделившуюся при размораживании сыворотку удаляют самопрессованием, обезвоженную белковую массу с массовой долей сухих веществ 28-32% смешивают с раствором, состоящим из воды, сладкой сыворотки и ферментного препарата панкреатина с активностью 45 ед/г или фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота с активностью 4,5 ед/г, предварительно подогретого до 28-30°С, при этом соотношение небелковых и белковых компонентов сыворотки устанавливают в интервале от 1:3,5 до 1:4,0, гидролиз ведут при температуре 37-45°С в течение 80-90 ч в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа до накопления аминного азота 450-550 мг %, фильтрат концентрируют до массовой доли сухих веществ 37-39%, вносят в него двузамещенный фосфорнокислый калий в количестве 1,7-1,8% и высушивают распылением при температуре на входе - 140-160°С и на выходе - 80-85°С.

По третьему варианту термокоагуляцию белков проводят в подсырной сыворотке с массовой долей сухих веществ 5,0-6,0% и титруемой кислотностью 33-37°Т, коагулированные белки выделяют самопрессованием, образовавшуюся белковую массу прессуют в формах, постепенно повышая давление от 0,01 до 0,05 МПа в течение 3-4 ч, замораживают при температуре от минус 12 до минус 14°С, выдерживают 12-14 суток, размораживают, отделившуюся при размораживании сыворотку удаляют самопрессованием, обезвоженную белковую массу с массовой долей сухих веществ 34-35% промывают 3-кратным объемом воды, смешивают с раствором, состоящим из воды, сладкой сыворотки и ферментного препарата панкреатина с активностью 45 ед/г или фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота с активностью 4,5 ед/г, предварительно подогретого до 28-30°С, при этом соотношение небелковых и белковых компонентов сыворотки устанавливают в интервале от 1: 3,5 до 1:4,0, гидролиз ведут при температуре 37-45°С в течение 80-90 ч в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа до накопления аминного азота 450-550 мг %, фильтрат концентрируют до массовой доли сухих веществ 37-39%, вносят в него двузамещенный фосфорнокислый калий в количестве 1,7-1,8% и высушивают распылением при температуре на входе - 140-160°С и на выходе - 80-85°С.

Изобретение осуществляют следующим образом.

Подсырную сыворотку с титруемой кислотностью 22-27°Т и массовой долей сухих веществ 5,0-6,0% нагревают до температуры 95-97°С и выдерживают без перемешивания 1,5-2,0 ч для осаждения частиц коагулированного белка. Верхний осветленный слой сыворотки удаляют, белковый осадок с сывороткой направляют на самопрессование для удаления сыворотки. Белковую массу, полученную после самопрессования с массовой долей сухих веществ 19-21%, направляют на ферментативный гидролиз.

Смесь для гидролиза состоит из воды, протеолитического фермента и белковой массы. Перед гидролизом панкреатин (фарш поджелудочной железы) растворяют во всем объеме воды. Подщелачивают 20%-ным раствором гидроокиси натрия до рН 7,6-7,8 и подогревают до 28-30°С. В полученный раствор вносят белковую массу в два приема. Сначала вносят половину белковой массы, устанавливают рН 6,7-6,9 и подогревают до температуры 38-42°С. После того, как ферментируемая смесь переходит в жидкое состояние, вносят вторую половину белковой массы. Соотношение небелковых и белковых веществ в смеси для гидролиза должно составлять от 1:3,5 до 1:4,0.

Гидролиз проводят при температуре 37-45°С в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа в качестве консерванта в течение 80-90 ч до накопления 450-550 мг% аминного азота. В процессе гидролиза активную кислотность поддерживают на уровне рН 6,6-6,8.

После достижения необходимого уровня гидролиза смесь нагревают до 88-92°С, охлаждают до 65-70°С, фильтруют через фильтровальный материал с диаметром пор 0,15-0,20 мкм, прозрачный фильтрат концентрируют до м.д. сухих веществ 37-39%, в концентрат вносят двузамещенный фосфорнокислый калий в количестве 1,7-1,8% и высушивают методом распыления при температуре на входе - 140-160°С и на выходе - 80-85°С.

В случае получения белковой массы для гидролиза из подсырной сыворотки с титруемой кислотностью 28-32°Т и массовой долей сухих веществ 5,0-6,0% исходную сыворотку нагревают до температуры 95-97°С, раскисляют раствором гидроокиси натрия до титруемой кислотности 20-22°Т и выдерживают без перемешивания 1,5-2,0 ч для осаждения частиц коагулированного белка. Верхний осветленный слой сыворотки удаляют, белковый осадок с сывороткой направляют на самопрессование для удаления сыворотки. Белковую массу, полученную после самопрессования, замораживают при температуре от минус 8 до минус 12°С, выдерживают 5-7 суток и размораживают при температуре 20-25°С. Сыворотку, отделившуюся от белка при размораживании, удаляют самопрессованием. Обезвоженную белковую массу с массовой долей сухих веществ 28-32% направляют на ферментативный гидролиз.

Смесь для гидролиза состоит из воды, сыворотки, протеолитического фермента и белковой массы. Перед гидролизом ферментный препарат панкреатина (фарш поджелудочной железы) растворяют в смеси воды и сладкой сыворотки кислотностью 18-20°Т и массовой долей сухих веществ 5,8-6,2%. В полученный раствор вносят белковую массу в один прием. Для получения соотношения небелковых и белковых веществ от 1:3,5 до 1:4,0 соотношение белковой массы и сладкой сыворотки в смеси для гидролиза должно составлять 1:0,8.

Гидролиз проводят при температуре 37-45°С в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа в качестве консерванта в течение 80-90 ч до накопления 450-550 мг% аминного азота. В процессе гидролиза активную кислотность поддерживают на уровне рН 6,6-6,8.

После достижения необходимого уровня гидролиза смесь нагревают до 88-92°С, охлаждают до 65-70°С, фильтруют через фильтровальный материал с диаметром пор 0,15-0,20 мкм, прозрачный фильтрат концентрируют до м.д. сухих веществ 37-39%, в концентрат вносят двузамещенный фосфорнокислый калий в количестве 1,7-1,8% и высушивают методом распыления при температуре на входе - 140-160°С и на выходе - 80-85°С.

В случае получения белковой массы для гидролиза из подсырной сыворотки с титруемой кислотностью 33-37°Т и массовой долей сухих веществ 5,0-6,0% исходную сыворотку нагревают до температуры 95-97°С, раскисляют раствором гидроокиси натрия до титруемой кислотности 20-22°Т и выдерживают без перемешивания 1,5-2,0 ч для осаждения частиц коагулированного белка. Верхний осветленный слой сыворотки удаляют, белковый осадок с сывороткой направляют на самопрессование для удаления сыворотки. Белковую массу, полученную после самопрессования, переносят в формы для прессования сыра и прессуют, постепенно повышая давление от 0,01 до 0,05 МПа в течение 3-4 ч. Прессованные блоки замораживают при температуре от минус 12 до минус 14°С, выдерживают 12-14 суток и размораживают при температуре 20-25°С. Сыворотку, отделившуюся от белка при размораживании, удаляют самопрессованием. Белок, представляющий собой после размораживания рассыпчатую гранулированную массу с массовой долей сухих веществ 34-35%, промывают 3-кратным объемом воды и направляют на ферментативный гидролиз.

Смесь для гидролиза состоит из воды, сыворотки, протеолитического фермента и белковой массы. Перед гидролизом ферментный препарат панкреатина (фарш поджелудочной железы) растворяют в смеси воды и сладкой сыворотки кислотностью 18-20°Т и массовой долей сухих веществ 5,8-6,2%. В полученный раствор вносят белковую массу в один прием. Для получения соотношения небелковых и белковых веществ от 1:3,5 до 1:4,0 соотношение белковой массы и сладкой сыворотки в смеси для гидролиза должно составлять 1:1,3.

Гидролиз проводят при температуре 37-45°С в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа в качестве консерванта в течение 80-90 ч до накопления 450-550 мг% аминного азота. В процессе гидролиза активную кислотность поддерживают на уровне рН 6,6-6,8.

После достижения необходимого уровня гидролиза смесь нагревают до 88-92°С, охлаждают до 65-70°С, фильтруют через фильтровальный материал с диаметром пор 0,15-0,20 мкм, прозрачный фильтрат концентрируют до м.д. сухих веществ 37-39%, в концентрат вносят двузамещенный фосфорнокислый калий в количестве 1,7-1,8% и высушивают методом распыления при температуре на входе - 140-160°С и на выходе - 80-85°С.

Белковую массу с высокой кислотностью (28-37°Т) замораживают с целью дополнительного удаления кислой сыворотки. В результате замораживания меняется структура белковой массы. После размораживания белковая масса приобретает вид сыпучей крупки, легко отдающей сыворотку. Дополнительное прессование перед замораживанием повышает плотность крупки после размораживания, что позволяет осуществлять многократную промывку крупки водой без образования белковой пыли.

С целью восстановления определенного соотношения белковых и небелковых веществ в белковом сырье удаленная кислая сыворотка восполняется добавлением сладкой сыворотки с кислотностью 18°Т.

В смеси для гидролиза для каждого вида белковой массы, рассмотренной выше, предусмотрено различное соотношение белковой массы, воды и сладкой сыворотки, связанное с различиями физико-химического состава сырья и необходимостью поддержания определенного соотношения белковых и небелковых веществ, уровня кислотности.

Пример 1.

Подсырную сыворотку с титруемой кислотностью 22°Т и массовой долей сухих веществ 6,0% в количестве 10000 кг нагревают в танк-ванне для отваривания альбумина до температуры 97° и выдерживают без перемешивания 2,5 ч для осаждения частиц коагулированного белка. Массовая доля растворимых сухих веществ в сыворотке после нагревания составляет 5,4% вследствие разбавления сконденсированным паром. Верхний осветленный слой сыворотки сливают, оставшуюся в белковом осадке межзерновую сыворотку удаляют самопресованием в специальной ванне, используя в качестве фильтрующего материала лавсановую ткань. После отделения сыворотки получают белковую массу с массовой долей сухих веществ 21%. Белковая масса служит белковым сырьем для гидролиза. Отбирают 180 кг белковой массы. Готовят водный раствор панкреатина: 1,75 кг панкреатина для производства вакцин и сывороток с активностью 45 ед/г растворяют в 89 л воды и вносят 100 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Раствор панкреатина подогревают до температуры 30°С, вносят 90 кг белковой массы и устанавливают активную кислотность суспензии рН 6,9 внесением 500 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Добавляют 920 мл хлороформа. Реакционную смесь подогревают до температуры 42°С и выдерживают при непрерывном перемешивании в течение 1 ч. Добавляют оставшиеся 90 кг белковой массы и 500 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Гидролиз проводят при температуре 37-45°С, периодически подавая пар в рубашку ферментера (после снижения температуры до 37°С смесь подогревают до 45°). В процессе гидролиза поддерживают активную кислотность смеси на уровне рН 6,8, на что расходуется 1600 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Гидролиз прекращают после накопления аминного азота 450 мг%, на что затрачивается 80 ч. Гидролизат нагревают до 90°С, выдерживают 5 мин, охлаждают до 74°С и фильтруют на фильтр-прессе с использованием в качестве фильтрующей перегородки лабораторной фильтровальной бумаги и фильтровальной ткани под давлением 0,02 МПа. После окончания фильтрации фильтр-пресс промывают водой для удаления остатков гидролизата. Прозрачный фильтрат и промывную воду концентрируют в вакуум-выпарном аппарате. Получают 85,0 кг концентрата с м.д. сухих веществ 39%. Вносят 1,5 кг двухзамещенного фосфата калия для установления рН 7,0. Концентрат высушивают в распылительной сушилке при температуре 140°С на входе и 80°С на выходе сушильной камеры. Масса сухого порошка - 35,3 кг. Массовая доля влаги - 5,2%, порошок светло-желтого цвета, не комкуется.

Пример 2.

Из подсырной сыворотки с титруемой кислотностью 27°Т и массовой долей сухих веществ 5,0% получают белковую массу с массовой долей сухих веществ 19% и массовой долей растворимых сухих веществ в сыворотке после нагревания 4,5% аналогично примеру 1. На ферментативный гидролиз отбирают 180 кг белковой массы. Ферментативный гидролиз проводят аналогично примеру 1. На гидролиз расходуется 1,72 кг панкреатина. Объем воды для разведения панкреатина - 108 л. Объем хлороформа - 960 мл. В процессе гидролиза поддерживают активную кислотность смеси на уровне рН 6,6. Общий объем 20%-ного NaOH, израсходованного на поддержание рН, составляет 3000 мл. Гидролиз останавливают через 90 ч после накопления аминного азота 550 мг%. Гидролизат пастеризуют, фильтруют аналогично примеру 1, концентрируют в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 37%, получают 80,3 кг концентрата и вносят 1,4 кг двухзамещенного фосфата калия для установления рН 6,8. Концентрат высушивают аналогично примеру 1. Масса сухого порошка - 33,4 кг. Массовая доля влаги - 7,0%. Порошок желтого цвета, с небольшой тенденцией к комкованию.

Пример 3.

Белковую массу, полученную аналогично примеру 1, с массовой долей сухих веществ 21% и массовой долей растворимых сухих веществ в сыворотке после нагревания 5,4% в количестве 180 кг направляют на ферментативный гидролиз. Готовят водную суспензию фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота: 17,5 кг фарша с активностью 4,5 ед/г растворяют в 76 л воды и вносят 200 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Суспензию подогревают до температуры 28°С, вносят 90 кг белковой массы и устанавливают активную кислотность суспензии рН 6,7 внесением 600 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Добавляют 820 мл хлороформа. Реакционную смесь подогревают до температуры 42°С и выдерживают при непрерывном перемешивании в течение 1 ч. Добавляют оставшиеся 90 кг белковой массы и 600 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Гидролиз проводят при температуре 37-45°С. В процессе гидролиза поддерживают активную кислотность смеси на уровне рН 6,8, на что расходуется 1800 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Гидролиз останавливают через 80 ч после накопления аминного азота 500 мг%. Гидролизат нагревают до 88°С, выдерживают 5 мин и охлаждают до 70°С. Гидролизат фильтруют аналогично примеру 1, концентрируют в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 39% и вносят 1,6 кг двухзамещенного фосфата калия для установления рН 6,8. Концентрат высушивают аналогично примеру 1. Масса сухого порошка - 36,3 кг. Массовая доля влаги - 6,0%. Порошок желтого цвета, не комкуется.

Пример 4.

Белковую массу, полученную аналогично примеру 2, с массовой долей сухих веществ 19% и массовой долей растворимых сухих веществ в сыворотке после нагревания 4,5% в количестве 180 кг направляют на ферментативный гидролиз. Ферментативный гидролиз проводят аналогично примеру 3. На гидролиз расходуется 17,2 кг фарша поджелудочной железы. Объем воды для разведения поджелудочной железы - 94 л. Объем хлороформа - 960 мл. В процессе гидролиза поддерживают активную кислотность смеси на уровне рН 6,6. Общий объем 20%-ного NaOH, израсходованного на поддержание рН, составляет 3400 мл. Гидролиз останавливают через 85 ч после накопления аминного азота 550 мг%. Гидролизат пастеризуют, фильтруют аналогично примеру 1, концентрируют в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 37%, получают 83,8 кг концентрата и вносят 1,4 кг двухзамещенного фосфата калия для установления рН 6,8. Концентрат высушивают аналогично примеру 1. Масса сухого порошка - 34,1 кг. Массовая доля влаги - 7,6%. Порошок желтого цвета, с тенденцией к комкованию.

Пример 5.

Подсырную сыворотку с титруемой кислотностью 28°Т и массовой долей сухих веществ 6,0% нагревают до температуры 97°, раскисляют раствором гидроокиси натрия до титруемой кислотности 20°Т и выдерживают без перемешивания 2,5 ч. Получают белковую массу с массовой долей сухих веществ 20%. Массовая доля сухих веществ в сыворотке после нагревания составляет 5,4%. Отбирают 190 кг белковой массы, замораживают при температуре минус 8°С, выдерживают после полного замораживания при той же температуре 7 суток и размораживают при температуре 20°С. Отделившуюся при размораживании сыворотку удаляют самопрессованием аналогично примеру 1. После удаления сыворотки получают 110 кг белковой массы с массовой долей сухих веществ 32,0%. Обезвоженную белковую массу направляют на гидролиз. Перед гидролизом готовят свежую подсырную сыворотку: 93 л сыворотки с титруемой кислотностью 18°Т, массовой долей сухих веществ 5,8% нагревают до 95°С и охлаждают до 30°С. 1,9 кг панкреатина для производства вакцин и сывороток с активностью 45 ед/г растворяют в смеси 93 л подготовленной подсырной сыворотки и 66 л воды, раскисленной 200 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Раствор панкреатина подогревают до температуры 30°С, вносят 110 кг обезвоженной белковой массы и устанавливают активную кислотность суспензии рН 6,9 внесением 800 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Добавляют 820 мл хлороформа. Реакционную смесь подогревают до температуры 45°С. Гидролиз проводят при температуре 37-45°С. В процессе гидролиза поддерживают активную кислотность смеси на уровне рН 6,8, на что расходуется 2200 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Гидролиз останавливают через 80 ч после накопления аминного азота 450 мг%. Гидролизат нагревают, фильтруют, концентрируют, получают 83,8 кг концентрата с м.д. сухих веществ 39%, вносят 1,5 кг двухзамещенного фосфата калия для установления рН 7,0 и высушивают аналогично примеру 1. Масса сухого порошка - 34,1 кг. Массовая доля влаги - 6,3%. Порошок желтого цвета, не комкуется

Пример 6.

Из подсырной сыворотки с титруемой кислотностью 32°Т и массовой долей сухих веществ 5,0% получают белковую массу с массовой долей сухих веществ 18% аналогично примеру 5. Массовая доля сухих веществ в сыворотке после нагревания составляет 4,5%. 190 кг белковой массы замораживают и размораживают аналогично примеру 6. После удаления сыворотки получают 104 кг белковой массы с массовой долей сухих веществ 28,0%. Обезвоженную белковую массу направляют на гидролиз. Перед гидролизом готовят свежую подсырную сыворотку: 70 л сыворотки с титруемой кислотностью 20°Т, массовой долей сухих веществ 6,2% нагревают до 95°С и охлаждают до 30°С. 1,7 кг панкреатина для производства вакцин и сывороток с активностью 45 ед/г растворяют в смеси 70 л подготовленной подсырной сыворотки и 106 л воды, раскисленной 200 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Раствор панкреатина подогревают до температуры 28°С, вносят 104 кг обезвоженной белковой массы и устанавливают активную кислотность суспензии рН 6,7 внесением 1000 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Добавляют 930 мл хлороформа. Реакционную смесь подогревают до температуры 45°С. Гидролиз проводят при температуре 37-45°С. В процессе гидролиза поддерживают активную кислотность смеси на уровне рН 6,6, на что расходуется 2400 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Гидролиз останавливают через 85 ч после накопления аминного азота 450 мг%. Гидролизат нагревают, фильтруют, концентрируют, получают 80,0 кг концентрата с м.д. сухих веществ 37%, вносят 1,4 кг двухзамещенного фосфата калия и высушивают аналогично примеру 1. Масса сухого порошка - 32,5 кг. Массовая доля влаги - 7,4%. Порошок желтого цвета, с небольшой тенденцией к комкованию.

Пример 7.

Белковую массу, выделенную из сыворотки с титруемой кислотностью 28°Т и массовой долей сухих веществ 6,0%, а затем замороженную и размороженную аналогично примеру 5, с массовой долей сухих веществ 20% в количестве 110 кг направляют на ферментативный гидролиз. Готовят водную суспензию фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота, для чего 19,0 кг фарша с активностью 4,5 ед/г растворяют в смеси 93 л сыворотки, подготовленной аналогично примеру 5, и 50 л воды, раскисленной 200 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Ферментативный гидролиз проводят аналогично примеру 5. Объем хлороформа - 820 мл. В процессе гидролиза поддерживают активную кислотность смеси на уровне рН 6,8. Общий объем 20%-ного NaOH, израсходованного на поддержание рН, составляет 3400 мл. Гидролиз останавливают через 90 ч после накопления аминного азота 550 мг%. Гидролизат пастеризуют, фильтруют аналогично примеру 1, концентрируют в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 39%, получают 86,4 кг концентрата и вносят 1,6 кг двухзамещенного фосфата калия для установления рН 7,0. Концентрат высушивают аналогично примеру 1. Масса сухого порошка - 36,5 кг. Массовая доля влаги - 7,1%. Порошок желтого цвета, с небольшой тенденцией к комкованию.

Пример 8.

Белковую массу, выделенную из сыворотки с титруемой кислотностью 32°Т и массовой долей сухих веществ 5,0%, а затем замороженную и размороженную аналогично примеру 6, с массовой долей сухих веществ 18% в количестве 104 кг направляют на ферментативный гидролиз. Готовят водную суспензию фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота, для чего 17,0 кг фарша с активностью 4,5 ед/г растворяют в смеси 70 л сыворотки, подготовленной аналогично примеру 6, и 90 л воды, раскисленной 200 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Ферментативный гидролиз проводят аналогично примеру 6. Объем хлороформа - 950 мл. В процессе гидролиза поддерживают активную кислотность смеси на уровне рН 6,6. Общий объем 20%-ного NaOH, израсходованного на поддержание рН, составляет 3600 мл. Гидролиз останавливают через 90 ч после накопления аминного азота 550 мг%. Гидролизат пастеризуют, фильтруют аналогично примеру 1, концентрируют в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 37%, получают 82,2 кг концентрата и вносят 1,4 кг двухзамещенного фосфата калия для установления рН 6,8. Концентрат высушивают аналогично примеру 1. Масса сухого порошка - 33,4 кг. Массовая доля влаги - 7,4%. Порошок желтого цвета, с небольшой тенденцией к комкованию.

Пример 9.

Подсырную сыворотку с титруемой кислотностью 33°Т и массовой долей сухих веществ 6,0% обрабатывают аналогично примеру 5 и получают белковую массу с массовой долей сухих веществ 20%. Массовая доля сухих веществ в сыворотке после нагревания составляет 5,4%. Белковую массу в количестве 190 кг перекладывают в формы для прессования сыра и прессуют в течение 5 ч с постепенным повышением давления с 0,01 МПа до 0,05 МПа. Получают 118 кг прессованной белковой массы с массовой долей сухих веществ 28,6%. Белковую массу замораживают при температуре минус 12°С, выдерживают при той же температуре 12 суток и размораживают при температуре 20°С. Отделившуюся при размораживании сыворотку удаляют самопрессованием аналогично примеру 1. После удаления сыворотки получают 95 кг белковой массы с массовой долей сухих веществ 34,0%. Белковую массу промывают 3-кратным объемом воды температурой 30°С в ванне, используемой для удаления остаточной сыворотки из белковой массы. После полного отделения промывной воды белковую массу направляют на гидролиз. Перед гидролизом готовят свежую подсырную сыворотку: 115 л сыворотки с титруемой кислотностью 18°Т, массовой долей сухих веществ 5,8% нагревают до 95°С и охлаждают до 30°С. 1,75 кг панкреатина для производства вакцин и сывороток с активностью 45 ед/г растворяют в смеси 115 л подготовленной подсырной сыворотки и 58 л воды, раскисленной 200 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Суспензию подогревают до температуры 30°С, вносят 95 кг обезвоженной промытой белковой массы и устанавливают активную кислотность рН 6,9 внесением 1000 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Добавляют 820 мл хлороформа. Реакционную смесь подогревают до температуры 45°С. Гидролиз проводят при температуре 37-45°С. В процессе гидролиза поддерживают активную кислотность смеси на уровне рН 6,8, на что расходуется 2000 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Гидролиз останавливают через 80 ч после накопления аминного азота 450 мг%. Гидролизат нагревают, фильтруют, концентрируют до 39%, получают 83,8 кг концентрата, вносят 1,5 кг двухзамещенного фосфата калия и высушивают аналогично примеру 1. Масса сухого порошка - 35,1 кг. Массовая доля влаги - 5,7%. Порошок желтого цвета, не комкуется.

Пример 10.

Подсырную сыворотку с титруемой кислотностью 37°Т и массовой долей сухих веществ 5,0% обрабатывают аналогично примеру 5 и получают белковую массу с массовой долей сухих веществ 18%. Массовая доля сухих веществ в сыворотке после нагревания составляет 4,5%. Белковую массу в количестве 185 кг перекладывают в формы для прессования сыра и прессуют аналогично примеру 9. Получают 104 кг прессованной белковой массы с массовой долей сухих веществ 28,1%. Белковую массу замораживают и размораживают аналогично примеру 9. После удаления сыворотки получают 80,0 кг белковой массы с массовой долей сухих веществ 35,1%. Обезвоженную белковую массу промывают аналогично примеру 9 и направляют на гидролиз. 1,7 кг панкреатина с активностью 45 ед/г растворяют в смеси 105 л подсырной сыворотки с титруемой кислотностью 20°Т и массовой долей сухих веществ 6,2%, подготовленной аналогично примеру 5, и 93 л воды, раскисленной 200 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Суспензию подогревают до температуры 30°С, вносят 80 кг обезвоженной белковой массы и устанавливают активную кислотность рН 6,9 внесением 1000 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Добавляют 930 мл хлороформа. Реакционную смесь подогревают до температуры 45°С. Гидролиз проводят при температуре 37-45°С. В процессе гидролиза поддерживают активную кислотность смеси на уровне рН 6,6, на что расходуется 1600 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Гидролиз останавливают через 80 ч после накопления аминного азота 450 мг%. Гидролизат нагревают, фильтруют, концентрируют до 37%, получают 79,5 кг концентрата, вносят 1,4 кг двухзамещенного фосфат калия и высушивают аналогично примеру 1. Масса сухого порошка - 31,9 кг. Массовая доля влаги - 6,5%. Порошок желтого цвета, с небольшой тенденцией к комкованию.

Пример 11.

Белковую массу, выделенную из сыворотки с титруемой кислотностью 33°Т и массовой долей сухих веществ 6,0%, а затем прессованную, замороженную, размороженную аналогично примеру 9, с массовой долей сухих веществ 34% в количестве 95 кг промывают водой аналогично примеру 9 и направляют на ферментативный гидролиз. Готовят водную суспензию фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота, для чего 17,5 кг фарша с активностью 4,5 ед/г растворяют в смеси 115 л сыворотки, подготовленной аналогично примеру 5, и 42 л воды, раскисленной 200 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Ферментативный гидролиз проводят аналогично примеру 5. Объем хлороформа - 830 мл. В процессе гидролиза поддерживают активную кислотность смеси на уровне рН 6,8. Общий объем 20%-ного NaOH, израсходованного на поддержание рН, составляет 3400 мл. Гидролиз останавливают через 90 ч после накопления аминного азота 550 мг%. Гидролизат пастеризуют, фильтруют аналогично примеру 1, концентрируют в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 39%, получают 85,6 кг концентрата и вносят 1,5 кг двухзамещенного фосфата калия для установления рН 7,0. Концентрат высушивают аналогично примеру 1. Масса сухого порошка - 36,0 кг. Массовая доля влаги - 6,1%. Порошок желтого цвета, с небольшой тенденцией к комкованию.

Пример 12.

Белковую массу, выделенную из сыворотки с титруемой кислотностью 37°Т и массовой долей сухих веществ 5,0%, а затем прессованную, замороженную, размороженную и промытую водой аналогично примеру 10, с массовой долей сухих веществ 35,1% в количестве 80 кг направляют на ферментативный гидролиз. 17 кг фарша с активностью 45 ед/г растворяют в смеси 105 л подсырной сыворотки с титруемой кислотностью 18°Т и массовой долей сухих веществ 6,0%, подготовленной аналогично примеру 5, и 78 л воды, раскисленной 200 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Суспензию подогревают до температуры 30°С, вносят 80 кг белковой массы и устанавливают активную кислотность рН 6,9 внесением 1000 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Добавляют 940 мл хлороформа. Реакционную смесь подогревают до температуры 45°С. Гидролиз проводят при температуре 37-45°С. В процессе гидролиза поддерживают активную кислотность смеси на уровне рН 6,6, на что расходуется 1800 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. Гидролиз останавливают через 90 ч после накопления аминного азота 550 мг%. Гидролизат нагревают, фильтруют, концентрируют до 37%, получают 82,7 кг концентрата, вносят 1,4 кг двухзамещенного фосфат калия и высушивают аналогично примеру 1. Масса сухого порошка - 33,3 кг. Массовая доля влаги - 6,8%. Порошок желтого цвета, с небольшой тенденцией к комкованию.

Изобретение относится к области микробиологии, в частности к производству белковых гидролизатов (пептонов), используемых в качестве быстроусвояемого источника азота в микробиологических питательных средах различного назначения. Способ производства белкового гидролизата включает термокоагуляцию белков подсырной сыворотки, выделение коагулированных белков, приготовление смеси для гидролиза, ферментативный гидролиз белков препаратами протеолитических ферментов, нагревание гидролизата, фильтрацию, концентрирование и высушивание. Термокоагуляцию белков проводят в подсырной сыворотке, коагулированные белки выделяют самопрессованием с образованием белковой массы с содержанием сухих веществ 19-21% и соотношением небелковых и белковых компонентов в интервале от 1:3,5 до 1:4,0, приготовление смеси для гидролиза ведут путем смешивания белковой массы с водным раствором ферментного препарата панкреатина или фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота, предварительно подогретого до 28-30°С, гидролиз ведут при температуре 37-45°С в течение 80-90 ч в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа, фильтрат концентрируют, вносят в него двузамещенный фосфорнокислый калий и высушивают распылением. Способ предусматривает некоторые дополнительные модификации. Способ позволяет повысить качество белкового гидролизата и стойкость при хранении. 3 н. и 2 з.п. ф-лы.

1. Способ производства белкового гидролизата, включающий термокоагуляцию белков подсырной сыворотки, выделение коагулированных белков, приготовление смеси для гидролиза, ферментативный гидролиз белков препаратами протеолитических ферментов, нагревание гидролизата, фильтрацию, концентрирование и высушивание, отличающийся тем, что термокоагуляцию белков проводят в подсырной сыворотке с массовой долей сухих веществ 5,0-6,0% и титруемой кислотностью 22-27°Т, коагулированные белки выделяют самопрессованием с образованием белковой массы с содержанием сухих веществ 19-21% и соотношением небелковых и белковых компонентов в интервале от 1:3,5 до 1:4,0, приготовление смеси для гидролиза ведут путем смешивания белковой массы с водным раствором ферментного препарата панкреатина с активностью 45 ед/г или фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота с активностью 4,5 ед/г, предварительно подогретого до 28-30°С, гидролиз ведут при температуре 37-45°С в течение 80-90 ч в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа до накопления аминного азота 450-550 мг%, фильтрат концентрируют до массовой доли сухих веществ 37-39%, вносят в него двузамещенный фосфорнокислый калий в количестве 1,7-1,8% и высушивают распылением при температуре на входе - 140-160°С и на выходе - 80-85°С.2. Способ производства белкового гидролизата, включающий термокоагуляцию белков подсырной сыворотки, выделение коагулированных белков, приготовление смеси для гидролиза, ферментативный гидролиз белков препаратами протеолитических ферментов, нагревание гидролизата, фильтрацию, концентрирование и высушивание, отличающийся тем, что термокоагуляцию белков проводят в подсырной сыворотке с массовой долей сухих веществ 5,0-6,0% и титруемой кислотностью 28-32°Т, коагулированные белки выделяют самопрессованием, образовавшуюся белковую массу замораживают при температуре от минус 8 до минус 12°С, выдерживают 5-7 суток, размораживают, отделившуюся при размораживании сыворотку удаляют самопрессованием, обезвоженную белковую массу с массовой долей сухих веществ 28-32%, смешивают с раствором, состоящим из воды, сладкой сыворотки и ферментного препарата панкреатина с активностью 45 ед/г или фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота с активностью 4,5 ед/г, предварительно подогретого до 28-30°С, при этом соотношение небелковых и белковых компонентов сыворотки устанавливают в интервале от 1:3,5 до 1:4,0, гидролиз ведут при температуре 37-45°С в течение 80-90 ч в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа до накопления аминного азота 450-550 мг%, фильтрат концентрируют до массовой доли сухих веществ 37-39%, вносят в него двузамещенный фосфорнокислый калий в количестве 1,7-1,8% и высушивают распылением при температуре на входе - 140-160°С и на выходе - 80-85°С.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что соотношение белковой массы и сладкой сыворотки в смеси для гидролиза устанавливают 1:0,8, причем используют сладкую сыворотку кислотностью 18-20°Т и массовой долей сухих веществ 5,8-6,2%.4. Способ производства белкового гидролизата, включающий термокоагуляцию белков подсырной сыворотки, выделение коагулированных белков, приготовление смеси для гидролиза, ферментативный гидролиз белков препаратами протеолитических ферментов, нагревание гидролизата, фильтрацию, концентрирование и высушивание, отличающийся тем, что термокоагуляцию белков проводят в подсырной сыворотке с массовой долей сухих веществ 5,0-6,0% и титруемой кислотностью 33-37°Т, коагулированные белки выделяют самопрессованием, образовавшуюся белковую массу прессуют в формах, постепенно повышая давление от 0,01 до 0,05 МПа в течение 3-4 ч, замораживают при температуре от минус 12 до минус 14°С, выдерживают 12-14 суток, размораживают, отделившуюся при размораживании сыворотку удаляют самопрессованием, обезвоженную белковую массу с массовой долей сухих веществ 34-35% промывают 3-кратным объемом воды, смешивают с раствором, состоящим из воды, сладкой сыворотки и ферментного препарата панкреатина с активностью 45 ед/г или фарша поджелудочной железы крупного рогатого скота с активностью 4,5 ед/г, предварительно подогретого до 28-30°С, при этом соотношение небелковых и белковых компонентов сыворотки устанавливают в интервале от 1:3,5 до 1:4,0, гидролиз ведут при температуре 37-45°С в течение 80-90 ч в присутствии 0,30-0,33 об.% хлороформа до накопления аминного азота 450-550 мг %, фильтрат концентрируют до массовой доли сухих веществ 37-39%, вносят в него двузамещенный фосфорнокислый калий в количестве 1,7-1,8% и высушивают распылением при температуре на входе - 140-160°С и на выходе - 80-85°С.5. Способ по п.4, отличающийся тем, что соотношение белковой массы и сладкой сыворотки в смеси для гидролиза устанавливают 1:1,3, причем используют сладкую сыворотку кислотностью 18-20°Т и массовой долей сухих веществ 5,8-6,2%.