Способ получения белковых пищевых продуктов
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
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) 23 5 3/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К flATEHTY
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2067115/28-13 (22) 23.09,74 (31) 44708/73 (32) 24.09,73 (33) Великобритания (46) 23,03.84, Вюл. Р 11 (72) Питер Джон Товерсей, Джон Лонгтон и Джеффри Норман Кокрзм (Великобритания) (71) Рэнкс Ховис Макдугалл Лимитед ,(Великобритания) (53) 612.392.9 (088.8) (56) 1. Заявка Франции )) 2126312, кл. А 23 J 3/00, опублик. 1972. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВЫХ
ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ путем пригусговления суспензии из микроскопических нетоксичных грибов и выдержки ее
;при нагревании при определенном значении рН отличающийся тем, что, с целью снижения содержания в продуктах нуклеиновых кислот, а также уменьшения потерь белка, суспензию готовят из нетоксичных штаммов Fusarium graminearum Schxabe .)М.)
145425 или Fusarium oxysporum JMJ
154214 или Fusarium soprani JNJ
154217, а выдержку сусчензии осуществляют TIpH pH 4,7-7,0, температуре
55-72оС в течение 1-60 мин.
1082304
Изобретение относится к технике получения пищевых продуктов, содержащих съедобный пищевой белок из нетоксичных микроскопических грибов, и может быть использовано в микробиологической промышленности.
Известен способ получения белковых пищевых продуктов путем приготовления суспензии иэ нетоксичных микроскопических грибов и выдержки ее при нагренании при определенном зна- 10 чении рн (11 .
Недостатком известного способа является повышенное содержание н продукте нуклеиновых кислот, ранное
7-12Ъ, что недопустимо при его исполь15 зовании в качестве пищевого продукта, так как содержание нуклеиновой кислоты н продукте должно быть на уровне, позволяющем поглощение нуклеиновой кислоты не более 2 r в день, т.е ° 70 не более 4 вес, -oo. Кроме того, зафиксированы повышенные потери белка в процессе обработки микроорганизмов.
Целью изобретения янляется сни>кение содер>кания в продуктах нуклеиновых кислот, а также уменьшение потерь белка.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения белковых пищевых продуктов суспензию готов ят из нет оксич ных шт аммов
FUsarium graminearum Schwabe JM.I
145425 или Fusarium oxysporum ТМТ
154214, или Fusarium So(! ап> JMJ
154217, а выдеРжку суспенэии осущестнляют при рН 4,7-7,0, температуре 35
55-72 С н течение 1-60 мин .
Способ осущест вляют следующим образом.
Выращенный микробный белок или грибковый мицелий нетоксичных микро- 40 организмов штаммов Fusarium graminearum ЯсЬыаЬе JMJ 145425 или Fusarium
oxysporum JMJ 154214,znz Fusarium
Soprani ТМХ 154217 фильтруют, освобождая от среды, и промывают, Затем 45 клетки микроорганизмов смешинают с буферным раствором с piI 4, 7-7, О и выдерживают при этом значении рН и нагревании при 55-72 С н течение о б 0-200 с ° Клетки э атем могут быть снова суспендиронаны и инкубиронаны в водопроводной воде c pH б, 3 при
63г>С в течение 20 мин °
Л олуче нный мицелий может содержать рибонуклеиновую кислоту (РНК) 1 — 4 ов сравнении с 7-12Ъ необработанного выращенного организма, В некоторых случаях содержание PiIK может быть меньше 1Ъ, Содержание PiK определяют по модифициронанному методу
Шнейдера, общий азот (ТМ) — в анто- 60 матическом приборе Кьельдаля, а амин ный азот (гИ) — по модифицированному методу Пиннегара, Пример 1. Fusarium graminea—
rum Schwabe 145425 культивируют не- . прерывно на среде н водопроводной ноце, содержашей следующие ингредиен. ты, г/л:
Картофельный крахмал (обработанный с(-амилазой и глюкамилазой) 60
MgS04 7Н О 0,75
Еп 804 7НЕО 10,0
CuSO4 5Н О 2,0
NaMoO4 2Н О 2,0 сосе, бн о 2,0
MnSO4.4Н20 10,0
1)Н4Н2Р04 3 i 0
Кг SO4 2,4
1)аС Е 0,125 и ингредиенты, мг/л:
FeSO4 7Н О 20, О
Ворная кйслота 0 5
1 иотин 0,005
РРО 2000 0,04 а
Условия роста: температура 30 С, рн б, О, давление 1, 09 кг/см, скорость мешалки 2 30 об/мин, подача воздуха 800 л/мин, растворенный кислород б, 5 (произв, ед, при насыщении воздухом 80), степень разбавления О, 14 ч, температура стерилизации 1 3 5 C (непрерывная стерилиз ация при ныдержке 90 с), объем бродильного чана 1300 л.
Перед непрерыв ным выращив анием чан работает с 20 л посевного материала вьгращинаемой культуры, а по окончании роста пРоцесс в чане ведут н епрерын но, В последующих примерах содержание
РНК не корректируют на потерю биомассы .
Содержание PiI3: (не корректиронанное) в потере биомассы составляет 2Ъ, т е. 2 г на 100 г исходных клеток, тогда как процент содержания (корректиронанное) в потере биомассы составляет 2,86:, т,е, 2 r в конечных 70 г обработанных клеток.
Проведение изотермического процесса принодит к потере биомассы примерно ЗОЪ, но так как ее определяют не на каждом образце, то содержание
РНК вычисляют н ниде функции исходного материала.
Пример 2. Fusarium graminearr>гп Бс1гыаЬе 145425 культивируют как описано в примере 1. Клетки собирают, фильтруют и промывают по методу
Бюхнера, а затем суспендируют н водопроводной воде в количестве 10 г/л при различной температуре и нремени инкубации.
Результаты испытаний приведены н табл. 1.
1082304
Та блица 1,09
100
8,09
81
6,58
55
3,40
55
40
1,16
10
100
0,80
7,56
6,26
58
47
3,55
20
1,79
30
1,21
58
0,88
10,84
8, 15
100
45
60
4,92
22
2 39
16
45
100
62
62
43
20
62
19
100
64
36
64
2,70
2,39
21
64
Контроль
Снижение PiK
Контроль
Снижение PiK
Контроль
Снижение PHK
Контроль
Снижение PiK
Контроль
Снижение PiK
1,68
1,29
9,85
11,25
6,37
4,19
2,30
1,83
11, 34
11,96
6,12
4,10
1082304
100
8,22
7,03
3,13
2,29
1,99
2,18
10
20
27
30
8,47
100
Контроль
80
36
39
68
20
28
7,51
100
3,29
35
70
20
70
30
100
70
36
32
10
20
31
30
100
К онтроль
6,02
75
5 10
5,04
75
75
4,73
20
4,49
75
Контроль 66
Снижение PiK 66
Снижение PHK
Контроль 70
Снижение PHK
Контроль
Снижение РЫК
6,78
3,93
2,56
2,44
2,36
2,65
2,40
2, 33
2,22
7,62
5,35
2,74
2,43
2,33
2,33
9,16
1082304
Продолжение табл. 1
100
8,72
Контроль
Снижение PHK
80
5,26
5, 11
59
80
4,57
80
4,51
80
П v и м е р3,,Эффективность снижени я нуклеи новой кислоты при
4 — 9,5 и 62,5 C.
Fusarium qraminearum Schwabe JMJ
145425 культивируют как описано в примере 1, собирают и фильтруют с поомывкой по методу Бюхнера ° Зате клетки суспендируют в водопроводной > воде в количестве 10 г/л, рН поддерживают на заданном уровне путем автоматического добавления HCP или
NH4CC. Образцы инкубируют 18 ми:н, Результаты испытаний приведены в табл. 2.
Таким образом, данные табл ° 1 показывают, что уровень содержания нуклеиновой кислоты снижается до приемлемых величин в температурном пределе 55-72 С.
Т а б л и ц а 2
Вид обр ботки
100
100
5,8 7,68
8,24
Контроль
6,27 8,60 23,9 67,5
7,31
9,5 18
9,0 18
8,5 18
8,0 18
7,0 18
6,0 18
5 0 18
4,0 18
Изотерм при
62,5 С
84,7
79,7
79,7
21,4
20,8 б, 36 8,77
6,31 8,52
6,19 8,41
8,36
8,29
84,7
82,5
31,4 79, 0
8,28
2,06
77,0
6,34 7,74 28,3 17,9
75,1
8,4
6,46 7,80 31,4
1,01
74,6
6,48 7,95 32, 1. 11,4
1,39
79,4
63,7
6,48 8,49
7,26
27,7
Идеальная изотермическая темпера- 75 тура зависит от требуемой степени удаления PiK. и длительности обработ. ки, допуск аемой по экономическим причинам.
Предпочтительными являются следую-30 щие условия: рН 6, температура 62,5 С в течение 18 мин, 1082304 устанавливать рН 4, О для получения белого цнета продукта.
Пример 4. Эффективность снижения нуклеиновой кислоты н растнорах с различной ионной силой, Про есс проводят со штаммом
Е usarium graminearum Schwabe JNJ
145425, как описано в примере 3 при рН 6,0 и 62,5 С в течение 20 мин сдобанлением NaCL;. н количестве
10 0,01-0,50 М и КНИПС вЂ” 0,5 И и дистиллированной ноде, Данные испытаний приведены в табл. 3.
Т а б л и ц а 3
Содержани
ANв О пр
8,85
6,63
7,12
8,58
1 50
Контроль
8,69
8,81
6,98
1,18
0,05"1 КаСР 1,05, 6,99
9,04
0,10М КаСР 1,04
0,20И КаСР 0,87
0,50И КаСР 0,91
O,50Ì КН СР 0,62
145425, культивированный как описано ранее, собирают, фильтруют с промывкой по методу Бюхнерв, затем клетки сус пендируют в водо пр онодн ой воде при 63>С н различных количествах и при различной выдержке.
Данные исследований приведены н табл. 4.
Пример 5, Эффективность снижения нуклеиноной кислоты при различных концентрациях суспензии. Штамм
Fusarium qraminearum Schwabe JMJ
Т а б л и ц а 4
Конце .успе ./л ержание РНК корректианное), %
Нет
8,85
7,46
Контроль
Снижение
Р i d(Нет
1,00
7,20
15,30
30„30
1,0
1,0 в в
3,27
1,0
2,37
1,85
Таким образом, данные табл. 2 показывают, что рН, для процесса при
62,5 С находится в пределах 4,7-7,0 максимальное снижение PHK наблюдают при рН 6. Оптимальной величиной рН для сохранения белка является
8,5-9,0, Двет 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
Снижение РНК Дистиллированная вода
0,01ll КаСР
Н исследованном пределе КаСР и
NH 6,69 6,77 7,02 8,96 8,64 8,50 8,64 ) 082304 Продолжение табл. 4 6,87 liО0 2,0 2,34 7,20 2,0 16, 30 31,00 2,0 1,31 2,0 7,17 1,00 4,0 2,50 8,00 4,0 1,34 0,91 7,35 2,02 1,10 0,76 4,0 16,20 30, 10 2,00 9,40 18, 00 30, 20 2,20 6,40 16,20 30, ОО -1! 20 5,10 15,00 30, 50 4,0 10 О 10,0 10iО 10i0 6,05 20,0 20,0 20,0 20,0 3,13 1,59 0,88 40,0 5 31 5,25 1,68 1|02 40,0 40,0 40,0 Данные табл. 4 показывают, что при высокой концентрации суспензии 45 требуется перемешивание для быстрого выравнивания температур. Пример б. Эффективность снижения нуклеиновой кислоты при разлиЧных условиях перемешивания. Штамм Fusarium цraminearum Schwahe JNJ l45425 культивируют как описано ранее, Клетки собирают, фильтруют и промывают по методу Бюхнера и суспендируют в водопроводной воде при 63 С при различных условиях перемешивания,55 Результаты испытаний показывают, что нет необходимости перемешивания суспенэпи при иэотермичес!ом процессе. RJIHяние вэбалтывания незначительное, so влечет огромные затруд- 60 нения с химико-технологической стороны, так как требует увеличения габаритов до крупной установки. Пример 7 . Типичный опыт снижения нуклеиновой кислоты. Штамм 65 Fusarium graminearum Schwahe JMJ 145425 культивируют как описано ранее. Клетки собирают, фильтруют и промыв ают по методу Бюхнера и суспендируют в растворе О, 1 И NaCP в количестве 10 г/л и инкубируют при рН б|О и 62,5 С в течение 20 мин, Продукт содержит 44% белка и О 8% РгЯ, т е. отношение белка к нук..еиновой кислоте 55:1. Исходный материал содержит 37,7Ъ белка и 8,5t PHK при отношении белка к нуклеиновой кислоте 4,35:1. Пример 8. Разрушение протеазной активности беэ разрушения рибонуклеиновой активности ° Штамм Fusarium graminearum Schwabe JMJ l45425 культивируют как описано ранее, собирают, фильтруют и промывают по методу юхнера. Клетки суспендируют в дистиллированной воде при 65оC в количестве 10 г/л, 1082 304 r Содержание Р;Р, о. о Время инкуби- 11 о ров ания, мин Обработка 5 40 5,92 б, 11 6,00 5 15 2„95 Нет Контроль Снижение РНК 0,67 0,55 Таблицаб Ф Обработк а Содержание РНК, AN,Ъ Время инкубиров ани я, мин 6,28 7, 47 6,57 1,00 Контроль Снижение РНК 10 7,45 0,,65 7,53 О, 54 30 рн поддерживают на уровне 8,5 в течение различного времени. Затем из клеток удаляют PiK npu изотермическом процессе нри 65 С, рн б в течение 20 мин. Таким образом, при максимальном .времени удаляется максимальное ко-. личество РНК, остается максимальное количество биомассы и аминного азота в процессе суспендирования и последующего проведения изотермИческого процесса, Ч р и м е р 9, Штамм Fusarium soprani, JKJ 1.54217 культивируют следующим образом, Среда культивирования содержит в дистиллированной воде следующие ингредиенты, г/л! lgSQ 4 7Н О 0 35 КН РО4 15,0 (NH< > 804 2 83 Каон 1,0 и ингредиенты, мг/л: Виотин 0 05 Холин 50 Микроэлементы 5 I nM a a (1 0 о рг.с pop после стерилизации 20 мл Микроэлементы основного раствора, г/л: Пример 10, Штамм Fusarium oxysporum ТМХ 154214 культивируют как описано в примере 9 за исключением того„ что среда содержит 0,5г/л оксидного экстракта дрожжей и 0,5г/л микологического пептона в дополнеZn СЕ, 1,. 0 МпС (2 4нг О i„0 РеС1,. б Н,О 2,0 Сыск 2Н20 0,2 NaFLn0q 2Hg0 012 СоСо г 6Н О СаСЯ ° 2Hgo 2,0 Все компоненты, кроме глюкозы, стерилизуют вместе. Материал растворяют в количестве, требуемом для 1О 1 л среды, доводят до 850 мл и распределяют на пять конических колб объемом 1 л, из которых каждая содержит 170 мл. Готовят 10%-ный (вес/объем) раствор глюкозы и стерилизуют в склянках порциями по 20 мл в автоклаве под давлением 1„05 кг/cM 15 ьин, Перед посевом 10 мл суспензии спор в кажду;о колбу добавляют стерильное содержимое одной склянки глюкозы. Затем культивируют при набалтывании при 160 об/мин и 30 С. о Культуру собирают через 48 1, Затем клетки собирают,- Фильтруют промывкой по методу Вюхнера и суспендируют в количестве lu г/л в апдопроводной воде при 64 C при рн 6, устанавливаемом с помощью NaOH или Н2504 Данные испытаний приведены в табл. 5. T а б л и ц а 5 ние к составу среды, описанному в примере 9 . Клетки собира:от через 72 ч и процесс снижения нуклеиновой кислоты проводят кгк в примере 9. Данные испытаний приведены в табл.б. 1б 1082304 Т-а б л и ц а 7 Сухой необработ ан ный матери ал 8,74 6,45 8,22 Сухой материал co HH eHHeM Pi1K 8,30 0,43 6,86 Составитель . Бра>кникова Редактор H.Ðîãóëè÷ Техред М.Тепер Корректор С Шекмар Заказ 1569/53 Тираж 589 Подписное ВЛИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул,Проектная, 4 Результаты табл. 6 показывают, что путем описанной обработки уровень нуклеиновой кислоты может быть эффективно снижен, Пример 11. Снижение нуклеиновой кислоты на опытной установке, Штамм Fusarium, Sraminearum Schwa,Ье JMJ 145425 культивируют как описано ранее и обрабатывают без отделения от среды роста следующим образом. Суспенэию мицелия с содеуранием .20 г/л, находящуюся в бродильном чане при 30 С и рН 6, подают в мононасос, Суспензию накачивают в паровой инжектор, при этом ее температура быстро поднимается от 30 до . 64 С в течение 5 с, и подают по Предлагаемый способ получения пищевой добавки обеспечивает воэможность получения грибкового мицелия, имеющего уровень PHK менее 4Ъ, предтрубопроводу при поддержании ее тем. пературы 64 С в течение 45 мин. Затем суспензию пропускают через теплообменник для охлаждения до 20 С для уменьшения возможности о последующей микробной инфекции и подают в корыто вращающегося вакуумфильтра, Ф Жидкость отсасывают через фильтровальное полотно, а мицелий накап О ливают на фильтре, при этом барабан, несущий мицелиальный жмых, вращается выше уровня жидкости, Фильтровальный жьых ITpoMbIBBNT двукратным объемом воды, фильтруют 15 до содержания в нем 703 влаги, снимают с барабана, суспендируют в воде и подвергают сушке распылением. Данные испытаний приведейы в табл. 7. почтительно ниже 2 вес, %, а также минимальную потерю белка в выращивае мом микроорганизме и чистоту целево-: го продукта от посторонних химикалий.
