Способ получения белковых пищевых продуктов Советский патент 1984 года по МПК A23J3/00 

Изобретение относится к технике получения пищевых пролуктов, содержащих съедобный пищевой белок из нетоксичных микроскопических грибов, и может быть использовано в микробиологической промышленности.

Известен способ получения белковых пищевых продуктов путем приготовления суспензии из нетоксичньох микроскопических грибов и выдержки ее при нагревании при определенном значении рН l{ ,

Недостатком известного способа является повышенное содержание в продукте нуклеиновых кислот, равное 7-12%, что недопустимо при его испол зовании в качестве пищевого продукта так как содержание нуклеиновой кислоты в продукте должно быть на уровне, позволяющем поглощение нуклеино. вой кислоты не более 2 г в день, т . е не более 4 вес, %, Кроме того, зафиксированы повышенные потери белка в процессе обработки микроорганизмоп

Целью изобретения является снижение содержания в продуктах нуклеиновых кислот, а также уменьшение потер белка.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения белковых пищевых продуктов суспензию готовят из нетоксичных штаммов Fusarium graminearum Schwabe JMJ 145425 или Fusarium oxyeporum JMJ 154214, или Fusarimn SoSani JMJ 154217, a выдержку суспензии осущестляют при рН 4,7-7,0, температуре 55-72 0 в течение 1-60 мин.

Способ осуществляют следующим образом.

Выращенный микробный белок или грибковый мицелий нетоксичных микроорганизмов штаммов Fusarium graminearum Schwabe JMJ 145425 или Fusarium oxysporum JMJ 154214,или Fusarium SoEani JMJ 154217 фильтруют, освобождая от среды, и промывают. Затем клетки микроорганизмов смешивают с буферным раствором с рН 4,7-7,0 и выдерживают при этом значении рН и нагревании при 55-72с в течение 60-200 с. Клетки затем могут быть снова суспендированы и инкубированы в водопроводной воде с рН 6,3 при 63°С в течение 20 мин.

Полученный мицелий может содержат рибонуклеиновую кислоту (РНК) 1-4% в сравнении с 7-12% необработанного вЕлращенного организма, В некоторых случаях содержание РНК может быть меньше 1%, Содержание РНК определяют по модифицированному методу Шнейдера, общий азот (ТН) - в автоматическс м приборе Кьельдаля, а аминный азот (AN) - по модифицированному методу Пиннегара,

Пример 1. Fusariun graminea rum Schwabe 145425 культивируют непрерывно на среде в водопроводной воде, содержащей следующие ингредиеты, г/л:

Картофельный крахмал (обработанный оС -амилазой и глюкамилазой) 60

MgS047H200,75

ZnSO 7Н2010,0

CuSO45H202,0

НаМоОд 2П-202,0

СОСЕ. ,0

MnSO4- 4Н2О10,0

NH4H P043,0

Kj ,4

Nace0,125

и ингредиенты, мг/л:

7Н2О 20,О

Зорная кислота 0,5

Биотип0,005

PPG 20000,04

Условия роста: температура 30 С, рН 6,0, давление 1,09 кг/см,скорость мешалки 230 об/мин, подача воздуха 800 л/мин, растворенный кислород 6,5 (произв. ед. при насышёнии воздухом 80), степень разбавления 0,14 ч , температура стерилизации 135С (непрерывная стерилизация при выдержке 90 с), объем бродильного чана 1300 л.

Перед непрерывным выращиванием чан работает с 20 л посевного материала выращиваемой культуры, а по окончании роста процесс в чане веду непрерывно,

В последующих примерах содержани РНК не корректируют на потерю биомассы ,

Содержание РНК (не корректированное) в потере биомассы составляет 2%, т.е, 2 г на 100 г исходных клеток, тогда как процент содержания (корректированное) в потере биомассы составляет 2,86%, т,е, 2 г в конечных 70 г обработанных клеток.

Проведение изотерглического процеса приводит к потере биомассы примерно 30%, но так как ее определяют не на каждом образце, то содержание РНК вычисляют в виде функции исходного материала.

П р и м е р 2. Fusarium graminearum Schwabe 145425 культивируют как описано в примере 1. Клетки собирают, фильтруют и промывают по методу Бюхнера, а затем суспендируют в водопроводной воде в количестве 10 г/ при различной температуре и времени инкубации .

Результаты испытаний приведены в табл, 1.

Таблица

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ путем приг вд7овления суспензии из микроскопических нетоксичных грибов и выдержки ее ; ;при нагревании при определенном значении рН, отличающийся там, что, с целью снижения содержания в продуктах нуклеиновых кислот, а также уменьшения потерь белка, суспензию готовят из нетоксичных штаммов Fusarium graminearum Schwabe jMJ 145425 или Fusarium oxysporumjMJ. 154214 или Fusarium soFani JMJ 154217, a выдержку сусяензии осуществляют при рН 4,7-7,0, температуре 55-72°С в течение 1-60 мин.д 5S

Таким образом, данные табл. 1 показывают, что уровень содержания нуклеиновой кислоты снижается до приемлемых величин в температурном пределе 55-72°С.

Идеальная изотермическая температура зависит от требуемой степени удаления PIDC и длительности обработки, допускаемой по экономическим причинам.

Предпочтительными являются следующие условия: рН 6, температура 62,5С в течение 18 мин.

П D и м е р 3. Эффективность снижения нуклеиновой кислоты при pi; 4 - 9,5 и 62,5°С.

Fusarium qraminearum Schwabe JMJ 145425 культивируют как описано в примере 1- собирают и фильтруют с поомывкой по методу Бюхнера. Затег

клетки суспендируют в водопроводной воде в количестве 10 г/л, ipH полдержинают на заданном уровне путем автоматического добавления НСР или NHijCe, Образцы инкубируют 18 ми:н. Результаты испытаний приведены в т абл . 2 .

Таблица2

Таким образом, данные табл. 2 показьюают, что рН. для процесса при 62f5°C находится в пределах 4,7-7,0 максимальное снижение РНК наблюдают при рН 6. Оптимальной величиной рН для сохранения белка является 8,5-9,0.

Дват сухих твердых веществ влажного фильтровального жмыха и суспензии при рН 6,0 и выше темно-серый, при рН 5,0 - желтовато-коричневый и при рН, 4,0 - белый. .Таким образом по окончании процесса желательно

В исследованном пределе НаСЙ и 0 , не оказьша1зт влияния на процесс снижения РНК.

П р и м е р 5, Эффективность снижения, нуклеиновой кислоты при различных концентрациях суспензии. Штамм Fusarium graminearum Schwabe JMJ

устанавливать рН 4,0 для получения белого цвета продукта.

П р и м е р 4, Эффективность снижения нуклеиновой кислоты в раство- . pax с различной ионной силой. Процесс проводят со штаммом

Eusarium graminearum Schwabe JMJ 145425, как описано в примере 3 при рН 6,0 и 62,5°С в течение 20 мин с. добавлением NaC-C, в количестве 0,01-0,50 М и NHijC - 0,5 М в дистиллированной воде,

Данные испытаний приведены в табл. 3.

ТаблицаЗ

145425, культивированный как описано ранее, собирают, фильтруют с промывкой по методу Бюхнер, затем клетки суспендируют в водопроводной воде при в различных количествах и при различной выдержке.

Данные исследований приведены в табл , 4.

Т а

лица 4

8,85 7,46 3,27 2,37

1,85

Данные табл. 4 показывают, что при высокой концентрации суспензии требуется перемешивание для быстрого выравнивания температур.

П р и м е р 6. Эффективность снижения нуклеиновой кислоты при различных условиях перемешивания. Штамм Fusarium graminearum Schwahe JMJ 145425 культивиру.от как описано ранее. Клетки собирают, фильтруют и промывают по методу Зюхнера и суспендируют в водопроводной воде при при различных условиях перемешивания

Результаты испытаний показывают, что нет необходимости пepe eшивaния суспенз;ш при изотермическом процессе. Влияние взбалтывания незначительное, но влечет огромные затруднения с химико-технологической стороны, так как требует увеличения габаритов до крупной установки.

Пример. Типичный опыт снижения нуклеиновой кислоты. Штамм

Продолжение табл. 4

Fusarium graminearum Schwabe JMJ 145425 культивируют как описано ранее. Клетки собирают, фильтруют и промывают по методу Бюхнера и суспендируют в растворе 0,1 М NaCf в количестве 10 г/л и инкубируют при рН 6,0 и 62, в течение 20 ми

Продукт содержит 44% белка и 0,6% РНК, т.е. отношение белка к HyKj;eHHOBofl кислоте 55:1. Исходный материал содержит 37,7% белка и 8,5% РНК при отношении белка к нуклеиновой кислоте 4,35:1.

Примере. Разрушение протеазной активности без разрушения рибонуклеиновой активности.

Штамм Fusarium graminearum Schwabe JMJ 145425 культивируют как описано ранее, собирают, фильтруют и промывают по методу Вюхнера, Клетки суспендируют в дистиллированной воде при в. количестве 10 г/л.

рН поддернсившот на уровне 8,5 в течение различного времени.

Затем из клеток удаляют РЖ при изотермическом процессе при , рН б в течение 20 мин,;

Таким образом, при максимальном .времени удаляется максимальное количество РЖ г остается максимальное количество биомассы и аминного азота в процессе суспендирования и последующего проведения изотермического процесса,

П р и м е р 9, Штам Fusarium

soВ ani JMJ 154217 культивируют

следуюйщм образом.

Среда культивирования содержит

в дистиллированной воде следующие

ингреднентыг г/л1

MgSOiVH O0,25.

КН2.РО415 f О

(NH)), SO42,83

NaOH1,0

:и ингредиенты, мг/л:

Биртин0,05

Холин50

Г икроэлементы5

Глюкоза (10% раствор после стерилизации 20 мл Микроэлементы основного раствор

Пример 10 о Штамм Fusarj.um озгузрогит JMЛ 154214 культивируют как описано в примере 9 за исключением того, что среда содержит 0,5г/л оксидного экстракта дрожжей и 0,5г/л г школогического пептона в дополнейп с гIjO

МпСЕ2, 4Н2О1,0

,0

ai-jgO,0,2

,2

СоСЕг- 6bgO0,2

CaCgj- ,0

Все компоненты, кроме глюкозы, стерилизуют вместе. Материад растворяют в количестве, требуемом для 1 л среды, доводят до 850 мл и распределяют на пять конических колб объемом 1л, из которых каждая содержит 170 мл.

Готовят 10%-ный вес/объем) раствор глюкозы и стерилизуют в склянках порциями по 20 МП в автоклаве под давлением 1,05 кг/см 15 мин. Перед посевом 10 lл суспензии спор в каждую колбу добавляют стерильное содержимое одной склянки глюкозы, культивируют при зубалтывании при 160 об/мин и 30 С

Культуру собирают через 48 ч. Затем клетки собирают,- фильтруют с про.мывкой по методу Зюхнера и суспендируют в количестве 10 г/л в водопроводной воде при 6 4С при рН 6, устанавливаемом с помощью NaOH или HgSO,,

Данные исп-д1таний приведены в табл, 5.

Таблица5

ние к составу среды, описанному в примере 9.

Клетки собиразэт через 72 ч и процесс снижения нуклеиновой кислоты проводят как в примере 9.

Данн1з е испытаний приведены в табл.6 .

Т а б л и д а 6 Результаты табл. б показьшают, что путем описанной обработки уровень нуклеиновой кислоты может быть эффективно снижен. Пример 11. Снижение нуклеиновой кислоты на опытной установке. Штамм Fusarium, graminearum Schwa be JMJ 145425 культивируют как описано ранее и обрабатывают без отделения от среды роста следующим обра зом. Суспензию мицелия с срде з санием .20 г/л, находящуюся в бродильном ча не при и рН б, подают в мононасос. Суспензию накачивают в паровой инжектор, при этом ее температура быстро поднимается от 30 до . в. течение 5 с, и подают по

Сухой необработанный материал8,22

Сухой материал

со снижением РНК0,43 Предлагаемый способ получения пищевой добавки обеспечивает возможность получения грибкового мицелия, имеющего уровень РНК менее 4%, пред20

Таблиц а. 7

8,74

6,45 8,30 6,86 трубопроводу при поддержании ее температуры в течение 45 мин. Затем суспензию пропускают через теплообменник для охлаждения до 20с для уменьшения возможности последующей микробной инфекции Я подают в корыто вращающегося вакуумфильтра. Жидкость отсасывают через фильтровальное полотно, а мицелий накапливают на фильтре, при этом барабан несущий мицелиальный жмых, вращается выше уровня жидкости. Фильтровальный жмых промывают двукратным объемом воды, фильтруют до содержания в нем 70% влаги, снимают с барабана, суспендируют в воде и подвергают сушке распылением. Данные испытаний приведены в табл, 7. c почтительно ниже 2 вес. %, а также минимальную потерю белка в выращивает мом микроорганизме и чистоту целево-: го продукта от посторонних химикалий.