Способ производства белково-лизоцимной добавки

 

Использование: изобретение относится к пищевой промышленности. Сущность изобретения: способ производства белково-лизоцимной добавки предусматривает ферментативный гидролиз белка с предварительной принудительной фильтрацией с использованием в качестве ферментного препарата панкреатина.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству функциональных пищевых добавок на основе продуктов переработки яиц.

Известен способ производства сухого яичного порошка, предусматривающий: приемку и сортировку яиц, мойку яиц, дезинфекцию, разбивание яиц и освобождение содержимого яиц от скорлупы, перемешивание яичной массы и ее фильтрацию, пастеризацию, сушку и упаковку готового продукта [1].

Недостатком данного способа является то, что использование яичного порошка в качестве компонента рецептур специализированных продуктов для питания грудных детей весьма проблематично из-за присутствия большого количества белковых фракций с высокими молекулярными массами, являющихся сильными аллергенами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения белково-лизоцимной добавки, предусматривающий ферментативный гидролиз яичного белка [2].

Недостатком этого способа является то, что осуществление процесса получения лизоцимной добавки для детских молочных продуктов связано с производственно-опасной необходимостью использования соляной кислоты, обеспечивающей протекание процесса гидролиза, заявленным в этом способе препаратом пепсином. При этом длительность процесса гидролиза составляет не менее 50 ч., на протяжении которых необходимо термостатирование гидролизата при 4 - 8^oC с последующим нагреванием и термостатированием при 28 - 30^oC.

Целью заявляемого способа является упрощение технологического процесса и сокращение его длительности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе производства сухой белково-лизоцимной добавки, предусматривающем ферментативный гидролиз яичного белка, перед ферментативным гидролизом белок подвергают принудительному фильтрационному отделению минеральных и органических включений, обеспечивающему снижение вязкости до значения (3 - 5)·10^-3 Па·с, в качестве ферментного препарата используют панкреатин, а ферментативный гидролиз проводят при 48 - 52^oC в течение 3,5 - 4 ч., после чего полученный гидролизат высушивают.

Способ осуществляют следующим образом: яйца проверяют на наличие дефектов скорлупы, овоскопируют, удаляют пищевые неполноценные яйца и технический брак, моют 0,2%-ным раствором каустической соды при 30^oC с замачиванием в течение 5 мин, обмывают водой, обсушивают, дезинфицируют поверхность скорлупы с помощью бактерицидных ламп, расположенных на расстоянии 5 - 10 см от поверхности скорлупы яиц в течение 30 с, разбивают яйца, освобождают содержимое от скорлупы, фракционируют на белок и желток, белок подвергают принудительному фильтрационному снижению вязкости и отделению минеральных и органических включений, например, с помощью цилиндрического сетчатого фильтра при избыточном давлении 2 - 2,5 МПа. Обработанный таким образом белок нагревают с помощью теплообменного аппарата до температуры (56 ± 1)^oC в течение 20 - 40 с, выдерживают при этой температуре 20 мин, помещают в емкость, снабженную рубашкой и мешалкой. Вносят 1,5 - 2 кг панкреатина медицинского на 100 кг сырья в виде водного 20%-ного раствора. Панкреатин разводят водой с температурой 30 - 35^oC. Проводят гидролиз белка при 48 - 50^oC в течение 3,5 - 4 ч. при постоянном перемешивании. Гидролизат сушат распылительным способом при температуре входящего воздуха 180 - 200^oC, выходящего - 90 - 100^oC. Длительность технологического процесса сокращается примерно в 12 раз по сравнению со способом-прототипом.

Снижение вязкости до 0,003 - 0,005 Па·с приводит к разрушению нативной структуры белка, тем самым, способствуя лучшему воздействию фермента на субстрат и, следовательно, ускоряет процесс гидролиза.

Температура (50 ± 2)^oC способствует интенсивному течению процесса гидролиза. Данная температура также гарантирует получение белково-лизоцимной добавки с необходимым для компонентов детских продуктов микробиологическими показателями, так как при ней не происходит роста посторонней микрофлоры.

Реакция белка свежих куриных яиц - щелочная (pH 7,6-9,3). Поэтому для гидролиза подбирался фермент, имеющий оптимум активности в щелочной среде. Из щелочных протеаз был выбран панкреатин, так как этот фермент разрешено использовать при производстве продуктов детского и лечебного питания, он выпускается отечественной промышленностью и доступен по цене.

В результате экспериментов была установлена оптимальная доза внесения фермента, которая составляет 1,5 - 2 мас.% белка. При более низких концентрациях гидролиз идет очень медленно, вследствие присутствия в белке куриных яиц ингибитора трипсина.

Лизоцим является термолабильным ферментом. Однако в результате исследований установлено, что в процессе гидролиза яичного белка панкреатином при (50 ± 2)^oC в течение 3,5 - 4 ч. уменьшения количества лизоцима в продукте не происходит.

В результате применения данных параметров процесса гидролизата получаем белково-лизоцимную добавку с достаточной степенью гидролиза белка (5 - 7%).

Сухая белково-лизоцимная добавка, полученная по предлагаемому способу, представляет собой продукт белого или светло-кремового цвета. Содержание влаги не превышает 6%, по физико-химическим и микробиологическим показателям она отвечает требованиям, предъявляемым к компонентам для продуктов детского питания. Добавка хранится без существенных изменений органолептических, физико-химических и микробиологических показателей при температуре не более 20^oC шесть месяцев, при температуре не более 8^oC - один год.

Пример 1. В отделенный профильтрованный белок свежих диетических яиц с вязкостью 0,004 Па·с вносят подготовленный раствор панкреатина из расчета 1,5 кг на 100 кг цельного яичного белка. Панкреатин растворяют в воде с температурой (32 + 2)^oC в соотношении фермент : вода - 1 : 4. Гидролиз ведут при 50^oC в течение 4 ч. с периодическим перемешиванием. Высушивают продукт при температуре входящего воздуха 190^oC, выходящего - 95^oC. Получают белково-лизоцимную добавку со следующими показателями: содержание лизоцима - 32 мг/г, степень гидролиза белка - 6,2%, содержание влаги - 4,04%.

Пример 2. В отделенный профильтрованный белок свежих диетических яиц с вязкостью 0,003 Па·с вносят подготовленный раствор панкреатина из расчета 1,5 кг на 100 кг цельного яичного белка. Гидролиз ведут при 48^oC в течение 3,5 ч. Высушивают продукт при температуре входящего воздуха 180^oC, выходящего - 90^oC. Получают белково-лизоцимную добавку со следующими показателями: содержание лизоцима - 35 мг/г, степень гидролиза белка - 5,5%, содержание влаги - 4,83%.

Пример 3. В отделенный профильтрованный белок свежих диетических яиц с вязкостью 0,5 Па·с вносят подготовленный раствор панкреатина из расчета 1,5 кг на 100 кг цельного яичного белка. Гидролиз ведут при 52^oC в течение 4 ч. Высушивают продукт при температуре входящего воздуха 200^oC, выходящего - 100^oC. Получают белково-лизоцимную добавку со следующими показателями: содержание лизоцима - 30 мг/г, степень гидролиза белка - 6,8%, содержание влаги - 3,54%.

Пример 4. В отделенный профильтрованный белок свежих диетических яиц с вязкостью 0,003 Па·с вносят подготовленный раствор панкреатина из расчета 1,0 кг на 100 кг цельного яичного белка. Гидролиз ведут при 50^oC в течение 4 ч. Высушивают продукт при температуре входящего воздуха 190^oC, выходящего - 90^oC. Получают белково-лизоцимную добавку со следующими показателями: содержание лизоцима - 32 мг/г, степень гидролиза белка - 3,5%, содержание влаги - 4,24%. Степень гидролиза белка недостаточна, вследствие низкой концентрации фермента.

Пример 5. В отделенный профильтрованный белок свежих диетических яиц с вязкостью 0,004 Па·с вносят подготовленный раствор панкреатина из расчета 2,0 кг на 100 кг цельного яичного белка. Гидролиз ведут при 46^oC в течение 2 ч. Высушивают продукт при температуре входящего воздуха 185^oC, выходящего - 90^oC. Получают белково-лизоцимную добавку со следующими показателями: содержание лизоцима - 32 мг/г, степень гидролиза белка - 4,2%, содержание влаги - 4,83%. Степень гидролиза белка является неудовлетворительной, вследствие недостаточной продолжительности процесса.

Как видно из примеров, выбранные режимы технологического процесса позволяют получить белково-лизоцимную добавку с высоким содержанием лизоцима, удовлетворительной степенью гидролиза и низким содержанием влаги, по физико-химическим и микробиологическим показателям отвечающую требованиям, предъявляемым к компонентам для продуктов детского питания.

Использование изобретения позволит организовать промышленное производство недорогой сухой пищевой добавки для детского питания, содержащей важный для организма ребенка защитный фактор - лизоцим. Молоко матери является для новорожденного основным источником лизоцима пищеварительного тракта. Алиментарный лизоцим способствует повышению активности амилазы слюны у детей, повышению в желудочном содержимом кислотности и активности пепсина, оказывает благоприятное влияние на размножение бифидо- и лактобактерий в кишечнике и становление нормальной микрофлоры полости рта. При искусственном вскармливании содержание лизоцима в пищеварительной системе ребенка определяется в основном эндогенными факторами и не обеспечивает потребности растущего организма. В связи с этим, целесообразно обогащение лизоцимом продуктов питания, предназначенных для искусственного и смешанного вскармливания детей раннего возраста. Централизованный выпуск белково-лизоцимной добавки будет способствовать снабжению предприятий, производящих детское питание, этим важным биологически активным компонентом.

Кроме лизоцима, белково-лизоцимная добавка содержит также богатый серусодержащими аминокислотами белок, с помощью которого можно корректировать аминокислотный состав детских молочных продуктов.

Предложенная технология белково-лизоцимной добавки является экологически чистой и может быть легко осуществлена на действующих предприятиях, производящих сухой яичный белок без применения дополнительного оборудования.

Формула изобретения

Способ производства белково-лизоцимной добавки, предусматривающий ферментативнй гидролиз яичного белка, отличающийся тем, что перед ферментативным гидролизом белок подвергают принудительному фильтрационному отделению минеральных и органических включений, обеспечивающему снижению вязкости до значения (3 - 5) 10^-3 Па · с, в качестве ферментного препарата используют панкреатин, а ферментативный гидролиз проводят при 48 - 52^oС в течение 3,5 - 4,0 ч, после чего полученный гидролизат высушивают.