Способ получения микробного белкового продукта Советский патент 1981 года по МПК A23C21/02 

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к вопросу прбизводства продукта, состоящего в основном из микробной белковой массы, с использованием в качестве основного компонента питательной ср ды молочной сьшоротки. в семидесятых годах во .многих странах активизировалась работа по получению микробного белка наоснове микробиологической обработки молочной сыворотки. Применение молочной сыворотки для приготовления питательной среды вызвано тем, что . она не требует специальной обработки г содержит много лактозы, являюще ся хороший энергетическим материало для многих микроорганизмов. Известны различные способы получения продукта на основе микробной белковой массы. Так, известен способ, согласно которому на питательной среде, соде жащей подсырную сыворотку, выращива ют дрожжи рода l. По Окончании процесса культивирования культураль ную жидкость подвергают уф-обработке и полученный продукт сушат. Он с держит 55-60% белка. . Осуществление этого способа на молочных предприятиях нежелательно, так как использование дрожжей может вызвать заражение ими получаемых на этих предприятиях кисломолочных продуктов. К тому же несмотр я на то, что дрожжи в процессе своего роста синтезируют вита1«В1ны группы В провитамин Д, а также содержат ряд физиологически активных веществ, в получаемой с их помощью юткробной белковой массе не содержатся весьма ценные продукты биосинтеза молочнокислых и уксуснокислых культур. Для ликвидации этого недостатка известен способ, предусматривающий осуществление молочнокислого брожения на сыворотке с последующим культивированием дрожжей t2j. Однако такой способ сложный, тре-,, бует использования целого ряда микроорганизмов и создания условий, 4, необходимых для культивирования каж- ; дого их вида.. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому является способ получения микробного белкового продукта, предусматривающий выращивание кефкрных грибков на питательной среде, приготовленной на молочной сыворотке в условиях аэрирования; . и перемешивания .3. При осуществлении этого способа получают основной продукт-сьшоротку, свободную от лактозы, и побочный продукт на основе микробной белковой массы - кефирные грибки. Последние сушат и используют в фармацевтической промышленности, а также в качестве заменителей яиц. При этом исследователи отмечают не большой выход белковой массы. Цель изобретения - увеличение выхода продукта и повышение биологической и питательной ценности его. Для достижения этой цели согласно предлагаемому способу, предусматривающему культивирование кефирных гриб ков на питательной среде, изготовленной на молочной сыворотке, в условиях аэрирования и перемешивания, кефирные грлбки перед внесением в питательную среду измельчают на частицы размером от 0,5 до 5,0 мм, а в конце процесса культивирования культуральную жидкость без отделения кефирных грибков диспергируют и подвергают термической обработке для инактивации живых клеток. Соотношение расходуемых кефирных грибков к питательной среде устанавливают по массе от 1:10 до 1:50. Сущность способа состоит в следую щем. Известно, что кефирные грибки симбиоз, молочнокислых бактерий, дрожжей (сбраживающих и не сбраживаю щих лактозу) и уксуснокислых бактери Во время их культивирования на сыворотке молочнокислые бактерии расщеп ляют лактозу и создают благоприятные условия для дрожжей, не сбраживающих ее, и интенсифирируют рост дрожжей, сбраживающих лактозу.. Выделяемые при этом молочная кислота и спирт используют уксуснокислы бактерии и в свою очередь создают условия дляактивного роста дрожжей и молочнокислых бактерий. Указанные взаимоотношения культур способствуют росту .биомассы, что особенно заметно при использовании кефирных грибков, измельченньах на частицы. На основании проведенной экспериментальной работы можно сказать, что биомассы при использовании измельченных кефирных грибков по сра нению с использованием неизмельченных увеличивается в 3-5 раз при куль тивировании в течение 2-4 сут. Во Всех опытах исходное количество кефирных грибков 20 г, температура кул тивирования 18-20°С, отношение кефир ных гриб|{ов в питательной среде 1:50 Полученные результаты приведены в таблице. Таким образом, измельчение на частицы менее 0,5 мм нежелательно (см.опыты 5 и 6). Продукт, полученный предлагаемым способом, обогащен продуктами жизнедеятельности дрожжей, молочнокислых и уксуснокислых микроорганизмов. Он содержит витамины А, Е, Д, витамины группы В, никотиновую и аскорбиновую кислоты, а также витамин В. истинной форме. Продукт, полученный предлагаемым способом, богат легкоусвояемыми -белками (микробным и сывороточным), способствует усвоению организмом азота, кальция, фосфора, железа, а также улучшает пищеварение, обладает повышенной актибиотичёской активностью. Предлагаемый способ заключается ,в следующем. Для приготовления питательной среды берут молочную сыворотку, напри- ( мер, творожную, подвергают ее термической обработке, например, пастеризации путем нагревания до 8085 С с выдержкой 10-15 мин. Затем регулируют рН сыворотки (творожную раскисляют, подсы ную подкисляют и охлаждают до 18-30°С, добавляют источники азота, минеральные вещества и в полученную питательную среду вносят кефирные грибки в количестве от 2 до 10% к массе питатель.ной среды или в соотношении от 1:10 до 1:50, Перед тем как внести кефирные грибки в питательную, среду, их измельчают до частиц размером 0,55,0 мм. Культивирование можно вести как до частичного, так и до полного израсходования лактозы. Во время культивирования среду частично или полностью обновляют. Процесс можно вести периодически или непрерывно. В последнем случае отбор культуральной жидкости проводят через 1-2 сут,, и одновременно вводят свежую питательную среду. Через 1-2 недели с момента культивирования вьвделенные на этой стадии из отобранной .культуральной жидкости кефирные грибки (микробную биомассу) измельчают и вводят в эту же емкость для воспроизводства. Во время культивирования среду аэрируют и перемешивают. По окончании процесса культивирования культуральную жидкость при необходимости диспергируют, подвергают температурной обработке, например, нагревают до 80-8 С, вьщерживают при этой температуре в течение 10-20 мин. Затем всю эту массу сгущают под вакуумом до содержания сухих веществ 24-40% и сушат или используют в сыром виде для приготовления корма. Возможен и другой вариант, согласно которому от культуральной жидкости центрифугированием отделяют продукт, состоящий в основном из микробной белковой массы, который используют непосредственно или консервируют, например, сушат.

Пример. Творожную сыворотку в количестве 100 л пастеризуют нагреванием до 8 С с вьадержкой 10 мин, регулируют рН, а затем охлаждают до 20.С. В подготовленную сьгеоротку добавляют источники азота минеральные вещества, перемешивают, а затем вносят 2 кг измельченных кефирный грибков, Размер частиц последних 1,5-2,0 мм.

Культивирование ведут в емкости, снабженной приспособлением для аэрирования.

Через каждые двое суток с начала процесса питательную среду частично обновляют. По окончании процесса, когда размер частиц кефирных грибков увеличится в среднем в 3-3,5 раза (в данном примере через б сут), культуральную жидкость цeнтpифyгиps oт. В результате получают 7,2 кг влажного продукта, в котором содержится б,8 к микробной белковой массы, представляющей собой кефирные грибки и 0,5 к белковой массы, состоящей из микроорганизмов, кефирных грибков и сывороточных белков.

Полученный продукт можно использовать, например, для приготовления заменителя цельного молока (ЗЦМ).

Возможен вариант, согласно которому культуральную жидкость после .диспергирования и нагревания используют в качестве исходного продукта, например, для приготовления жидкого ЗЦМ.

Пример 2. Подсырную сыворотку в количестве 100 л пастеризуют назреванием до 80°С с выдержкой при этой температуре 20 мин. Регулируют рН сыворотки и охлаждают до 26°С, . добавляют источники азота, минеральные вещества и вносят 10 кг кефирных грибков, измельченных на частицы размером 4-5 мм.

Процесс культивирования в.едут ана.логично примеру 1. Длительность процесса составляет 3 сут. Через каждые сутки отбирают 1/3 ч культуральной жидкости, нагревают, диспергируют сгущают до 30% сухих веществ, сушат и получают продукт. Взамен отобранной культуральной жидкости в культиватор добавляют свежую питательную среду. По окончании процесса культуральную жидкость нагревают, диспергируют, сгущают и сушат. Готовый продукт используют по назначению.

Взамен отобранной культуральной жидкости в культиватор добавляют свежую питательную среду. По окончании процесса .культуральную жидкость нагревают, диспергируют, сгущают и csoflaT. Готовый продукт

0 используют по назначению.

Приме р 3. Творожную сьгеоротку в количестве 100 л пастеризуют нагреванием до С выдержкой 10 мин, регулируют рН, охлаждают до

5 28 С, добавляют источники азота, минеральные соли и вносят 5 кг кефирных грибков (из расчета 1:20, измельченных до частиц размером 2,53,0 мм.

0

Процесс культивирования ведут непрерывно в течение нескольких недель Через каждые 2 сут отбирают часть культуральной жидкости и после соответствующей обработки используют в .. . качестве исходного продукта. Обработ5ка предусматривает нагревание,сгущение и сушку. Можно культуральную жид-, кость после нагревания центрифугиро- вать, а после этого концентрат сушат.

Вместо отобранной культуральной

0 жидкости в культиватор вносят свежуй питательную среду. Спустя каждые две недели из отобранной очередной ; части культуральной жидкости выделяют белковую массу, измельчают на

5 частицы 3,0-3,5 мм и вводят со свежей питательной средой в этот же культиватор. Процесс.продолжают аналогично описанному. Для наксэпления более крупных грибков перерывы меж0ду отборами культуральной жидкости можно удлинить.

Продукт, полученный по примерам 1-3, обогащен витаминами А, Д, Е группы В, а также никотиновой и аскорбиновой кислотой. Его можно исполь5зовать в качестве источника белка для приготовления пищи, заменителя цельного молока для молодняка сельскохозяйственных .животных, а также в качестве кормовой до.бавки.

0

При его использовании усиливаются антибиотические свойства, т.е. способность подавлять нежелательную микрофлору в кишечнике, улучшается усвояемость продуктов питания.

5

Длительность культивирования 2 сут., ежелневная смег на сыворотки, измельчение н частицы 1,5-2,0 мм

Длительность .культивирования 4 сут., ежедневная смена--сыворотки, измельчение на частицы 1,5-2,0 мм

Длительность культивирования 2 сут., без смены сыворотки, из1мельчение на частицы 2-3 мм

Длительность культивирования 2 сут., ежедневная смена сыворотки, измельчение на частицы 1,5-2,0 мм

Длительность культивирования 2 сут., без смены сыворотки, измельчение на частицы 1,5-2,0 мм

Условия, аналогичные условиям опыта 5, измельчение на частицы менее 0,5 мм

28,0 31,5 24,0 30,8

28,25 28,25

Формула изобретения 1. способ получения микробного белкового продукта, предусматривающи выращивание кефирных грибков на питательной среде, приготовленной на молочной сыворотке, в условиях аэрирования и перемешивания, отличают и и с я тем, что, с целью у||еличення выхода продукта и повышения его биологической и П ятательной ценности, кефирные грибки перед внесением в питательную среду измельчают иа частицы размером от 0,5 до 5,0 мм, а в конце процесса выращивания культУральную жидкость без отделения кефирных грибков диспергируюу и подвергают термической обра ботке для инактивации Живых клеток. 2. Способ ПОП.1, отличающ/и и с я тем, что соотношение расходуемых измельченных кефирных грибков к питательной среде устанавливают по массе от 1:10 до 1:50. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка Франции № 2292432, кл. А 23 С 9/00, опублик.1976. . 2.Патент США (Приоритет Швейцарии; 2968257, кл. А 23 К 1/08, опублик.1976. 3.Schuls М. Beitrag zur kenntnls dir kefirpiIze symblose. MIc- chwissenschaft., 1946, Bd.l, №1-2, 5.19-27 (прототип).