Способ получения пищевого продукта с пенообразующими свойствами


 


Владельцы патента RU 2536967:

Общество с ограниченной ответственностью "Зеленые линии" (RU)

Изобретение относится к пищевой промышленности. Разводят пшеничный глютен в воде с гидромодулем не менее 1:1. Корректируют pH суспензии до значения не более 6,8. Добавляют фермент-протеазу, в качестве которого используют фермент грибного происхождения и/или фермент бактериального происхождения. Нагревают полученную смесь до температуры от 30ºС до 70ºС. Вводят желатин в суспензию в количестве не более 20% или не более 50% от массы глютена для совместного ферментативного гидролиза. При этом момент добавления желатина определяют исходя из требуемой степени его гидролиза: для максимальной степени гидролиза желатин вводят до введения фермента, а для минимальной степени гидролиза желатин вводят незадолго до конца гидролиза. Изобретение заключается в обеспечении более объемной, плотной и устойчивой пены и уменьшении необходимого времени взбивания. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам получения натурального белкового продукта для пенообразования, представляющего из себя результат совместного ферментативного гидролиза пшеничного белкового изолята и животного коллагена. Кроме того, изобретение может найти применение в фармацевтической промышленности и при производстве кормов для животных.

В настоящее время пищевая промышленность все сильнее ощущает потребность в натуральных белковых компонентах, обладающих определенной функциональностью. В частности, растет спрос на натуральные белковые продукты для взбивания. Традиционно, в качестве такого продукта используется яичный белок в сырой или высушенной форме. Он широко распространен, имеет хорошие пенообразующие свойства, кроме того, полученные пены демонстрируют высокую стабильность. Недостатком данного продукта является его высокая стоимость. Потенциальной альтернативой яичному белку могут служить продукты, полученные на основе растительных белковых изолятов, а также других белков животного происхождения.

Известно, что белковые гидролизаты способны к стабилизации границы вода-воздух и, соответственно, могут способствовать пенообразованию. На практике, важно добиться не только образования пены, но и ее стабильности во времени. Для повышения стабильности пен некоторые рецептуры предполагают добавление загустителей полисахаридной природы, таких как пектин, альгинат, каррагинан и других, которые замедляют разрушение пены за счет увеличения вязкости жидкой части. Недостаток данного подхода заключается в том, что такие добавки не имеют собственного пенообразования и для получения качественных пен необходимо увеличивать дозировку смеси белок/стабилизатор по сравнению с дозировкой чистого яичного белка, что не всегда приемлемо. Кроме того, такие стабилизаторы снижают пищевую ценность продукта как источника аминокислот.

Из «Уровня техники» известен способ модификации пшеничного белка, включающий следующие стадии: подготовка буферного раствора с определенным значением pH и введение глютена в буферный раствор, подготовка суспензии с определенной концентрацией, растворение модификатора в суспензии, регулирование концентрации модификатора в суспензии, контроль pH системы в определенном диапазоне с добавлением мочевины в систему и контроль концентрации мочевины; размещение полученного раствора в реакторе с магнитным перемешиванием, проведение реакции при комнатной температуре и получение осадка после центрифугирования; перемещение осадка, полученного на стадии центрифугирования, в вакуумную сушильную печь или распылительную сушилку для получения модифицированной пшеничной клейковины. Конечный продукт обладает свойствами пенообразования (см. патентный документ Китая 101632408, опубл. 27.01.2010).

Недостатками известного способа является его сложность осуществления, кроме того, полученный продукт является недостаточно хорошим пенообразователем, в частности требуется большое количество времени для взбивания пены, а полученная пена не является плотной и объемной.

Кроме того, из "Уровня техники" известен способ гидролиза глютена, включающий обработку глютена гидросульфитом натрия, последующую обработку иммобилизованной протеазой с получением гидролизованного глютена. Полученный продукт является пенообразователем (см. патентный документ Японии 63216438, опубл. 08.09.1988).

Недостатками известного способа являются низкие характеристики полученного пенообразователя, в частности полученная пена не является плотной и объемной, кроме того, она нестабильна.

Задачей настоящего изобретения является устранение всех вышеперечисленных недостатков.

Технический результат заключается в обеспечении более объемной, плотной и устойчивой пены и уменьшении необходимого времени взбивания.

Технический результат обеспечивается тем, что способ получения пищевого продукта с пенообразующими свойствами включает разведение пшеничного глютена в воде с гидромодулем не менее 1:1, корректировку pH суспензии до значения не более 6,8, добавление фермента-протеазы, в качестве которого используют фермент один или в комбинации друг с другом: фермент грибного происхождения или фермент бактериального происхождения, нагревание полученной смеси, введение желатина в суспензию для совместного ферментативного гидролиза. При этом момент добавления желатина определяют исходя из требуемой степени его гидролиза.

В соответствии с частными случаями выполнения способ имеет следующие особенности.

В процессе гидролиза осуществляют перемешивание, а нагревание полученной смеси осуществляют до температуры от 30ºС до 70ºС.

Желатин вводят в суспензию в процессе гидролиза в количестве не более 50% от массы глютена.

Желатин вводят в суспензию в процессе гидролиза в количестве предпочтительно не более 20% от массы глютена.

По окончании гидролиза суспензию отправляют на стерилизацию или сушку.

По окончании гидролиза суспензию очищают от нерастворимых частиц, а после очистки высушивают или стерилизуют.

Сущность настоящего изобретения поясняется иллюстрацией, на которой отображена графическая зависимость стабильности пены от времени.

Способ осуществляют следующим образом.

В качестве сырья используются пшеничный глютен и желатин. Обычно сырье используют в сухом виде.

В начале процесса глютен разводят в воде, с гидромодулем не менее 1:1, желательно не менее 1:3, предпочтительно не менее 1:7 (соотношение глютен : вода). На следующем этапе pH суспензии доводят до оптимального значения для используемого фермента. Применительно к данному способу желательно выбирать фермент, способный работать при pH не более 6.8, предпочтительно не более 6.5, наиболее предпочтительно не более 6.0. Это вызвано тем, что при pH более 6.5 глютен при нагревании в воде склонен к образованию нерастворимых агрегатов, которые подвергаются гидролизу с большим трудом. Уровень pH суспензии регулируется с помощью различных кислот и щелочей, включая, но не ограничиваясь следующими: соляная, серная, фосфорная, лимонная кислоты; гидроксиды натрия, калия или кальция, водный раствор аммиака.

После установления необходимого уровня pH в суспензию добавляется фермент-протеаза, предпочтительно эндопротеаза. Фермент может быть грибного либо бактериального происхождения, также возможна комбинация таких ферментов. Подготовка завершается нагреванием смеси до температуры работы фермента, обычно от 30°C до 70°C.

Желатин вводится в суспензию как в процессе гидролиза, так и до него. Желатин вводят в количестве не более 100% от массы глютена, обычно не более 50% от массы глютена, предпочтительно не более 20% от массы глютена. Высокие дозировки желатина нецелесообразны из-за повышения себестоимости конечного продукта. Желатин также подвергается действию фермента, и момент добавления желатина определяется именно требуемой степенью его гидролиза. Соответственно, введение желатина в смесь возможно как до введения фермента - для максимальной степени гидролиза, так и незадолго до окончания процесса гидролиза - для минимальной. Требуемая степень гидролиза желатина должна определяться исходным сырьем. В качестве показателя правильного выбора служит стабильность пены, полученной на конечном продукте.

Добавка желатина в процессе ферментативного гидролиза пшеничного глютена оказывает положительное влияние на пенообразование и стабильность пен, получаемых при взбивании продукта гидролиза. Поскольку желатин по своей природе является белком, он также может подвергаться расщеплению под действием протеаз (пептидаз) - ферментов, осуществляющих гидролиз белков. Поэтому, при действии фермента-протеазы на смесь глютена и желатина, оба этих белка подвергаются гидролизу и обретают новую функциональность. Помимо стабилизации пены в процессе гидролиза также повышается пенообразующая способность желатина. Суммарный эффект за счет совместного гидролиза этих белков оказывается больше, чем при использовании загустителей полисахаридной природы, таких как пектин, альгинат, каррагинан и других. Последние, в частности, не подвергаются гидролизу в присутствии ферментов-протеаз и не обладают собственной способностью к пенообразованию.

По окончании гидролиза суспензия может быть очищена от нерастворимых частиц с помощью центрифугирования. Полученный продукт сразу используется по назначению, либо консервируется любым удобным способом в жидком или сухом виде.

На стадии гидролиза возможно использование мешалки, либо периодического ручного перемешивания. Полученный продукт, в зависимости от требований, может быть в жидкой либо сухой форме. Обладает специфическим для данного продукта неинтенсивным запахом.

Жидкая форма - может напрямую использоваться как полная либо частичная замена жидкого яичного белка в рецептурах, является пенообразователем. Полученная пена стабильна, не обладает выраженным запахом, имеет чистый белый цвет и однородную структуру.

Сухая форма - используется как альтернатива сухому яичному альбумину. Два пути использования: в сухих смесях как пенообразующий компонент, либо после растворения аналогично описанной выше жидкой форме.

Стабильность пены определяют следующим образом.

10,0 г сухого белкового продукта полностью растворяют в 90 мл дистиллированной воды в стакане на 600 мл (диаметр стакана 75 мм). Раствор взбивается миксером с венчиком в течение 3 мин, отмечается первоначальный уровень пены в мм. По истечении 30, 60 и 90 мин после взбивания также фиксируется уровень пены.

Измерения содержания влаги проводились в соответствии с ГОСТ 15113.4-77, содержания белка - по ГОСТ 10846-91, ГОСТ Р51417-99.

Сущность настоящего технического решения поясняется следующими примерами.

Пример 1:

Пшеничный глютен массой 10 кг загружают в емкость, содержащую 100 л воды. С помощью соляной кислоты доводят pH суспензии до уровня 3.0. Добавляют фермент PDN N48/4 в количестве 0.01 кг, суспензию нагревают до 40°C и выдерживают в течение 5 ч при этой температуре и естественных массообменных процессах без перемешивания. За 1 ч до окончания гидролиза в емкость добавляют желатин массой 1 кг. После гидролиза продукт очищают, а затем высушивают на распылительной сушилке. Получают однородный порошок светло-бежевого цвета, который при растворении в воде и взбивании образует обильную пену. Содержание белка составляет 86.3%, содержание влаги 5.9%.

Пример 2:

Пшеничный глютен массой 2 кг суспендируют в 15 л воды. С помощью фосфорной кислоты доводят pH суспензии до уровня 6.3. Добавляют фермент Promod 024L в количестве 0.05 кг, суспензию нагревают до 50°C и выдерживают в течение 3 ч при этой температуре и перемешивании. За 20 мин до окончания гидролиза в емкость добавляют желатин массой 0.1 кг. После гидролиза продукт очищают на центробежном стенде для удаления твердых примесей, стерилизуют при 105°C и асептически упаковывают для последующего использования в жидком виде, в качестве заменителя сырого яичного белка. Содержание сухих веществ 9.4%.

Пример 3:

Смесь 5 кг пшеничного глютена и 1 кг желатина разводят в воде объемом 42 л, добавляют 0.03 кг фермента Flavourzyme 1000L. После нагревания до 55°C, смесь при перемешивании выдерживают в течение 3 часов, после чего охлаждают до комнатной температуры и отделяют твердую часть на центробежном стенде. Раствор высушивают на распылительной сушилке, получая мелкодисперсный сыпучий порошок бежевого цвета.

Пример 4:

Продукт получают согласно Примеру 2, используя различные количества желатина: 0.08 кг, 0.16 кг и 0.3 кг. После этого сравнивают стойкость пен на основе растворов, содержащих 10% сухих продуктов гидролиза. Результаты представлены в виде графика на рис.1.

1. Способ получения пищевого продукта с пенообразующими свойствами, включающий разведение пшеничного глютена в воде с гидромодулем не менее 1:1, корректировку pH суспензии до значения не более 6,8, добавление фермента-протеазы, в качестве которого используют фермент один или в комбинации друг с другом: фермент грибного происхождения и фермент бактериального происхождения, нагревание полученной смеси, введение желатина в суспензию для совместного ферментативного гидролиза, при этом момент добавления желатина определяют исходя из требуемой степени его гидролиза.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в процессе гидролиза осуществляют перемешивание, а нагревание полученной смеси осуществляют до температуры от 30ºС до 70ºС.

3. Способ по п.2 характеризующийся тем, что желатин вводят в суспензию в процессе гидролиза в количестве не более 50% от массы глютена.

4. Способ по п.2, характеризующийся тем, что желатин вводят в суспензию в процессе гидролиза в количестве предпочтительно не более 20% от массы глютена.

5. Способ по любому из пп.1-4, характеризующийся тем, что по окончании гидролиза суспензию отправляют на стерилизацию или сушку.

6. Способ по любому из пп.1-4, характеризующийся тем, что по окончании гидролиза суспензию очищают от нерастворимых частиц, а после очистки высушивают или стерилизуют.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к биотехнологии. Плоды и кожуру бананов взвешивают, промывают, измельчают и смешивают с предварительно подогретой до 45±1°C водой в соотношении 1:3.
Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способу выделения низкомолекулярных пептидов из сырья животного происхождения, которые могут служить в качестве биологически активных веществ при создании фармацевтических или косметических композиций.

Изобретение относится к области молекулярной биологии и медицинской диагностики. Предложен способ детекции белков в амилоидном состоянии, в котором получают образец лизата культуры дрожжей или ткани млекопитающего, добавляют к образцу ионный детергент, концентрируют белки в амилоидной форме на ацетатцеллюлозной мембране и детектируют их с использованием аптамеров, их конъюгатов или антител, специфичных к амилоидной форме белков.

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано при получении рекомбинантных форм представляющих практический интерес белков. Предложен способ получения рекомбинантного белка через его гибридный предшественник с природным сайтом расщепления энтеропептидазой, который обеспечивает повышение качества (гомогенности) и выхода целевого продукта в условиях, когда гибридный белок обнаруживает дополнительные (скрытые) сайты расщепления энтеропептидазой.

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к получению аналогов инсулина из их соответствующих предшественников, и может быть использовано в медицине.
Изобретение относится к микробиологической и медицинской промышленности, генной инженерии, биотехнологии. .

Изобретение относится к биотехнологии. .

Изобретение относится к микробиологической и медицинской промышленности, генной инженерии, биотехнологии. .

Изобретение относится к микробиологической промышленности, медицинской биотехнологии и генной инженерии. .
Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к области биохимии. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к композиции, полученной из сочетания растительного масла или рыбьего жира и соединения, содержащего не подвергающиеся -окислению аналоги жирных кислот, и к применению указанной композиции для получения фармацевтической или пищевой композиции для профилактики и/или лечения резистентности к инсулину, ожирения, диабета, жировой инфильтрации печени, гиперхолестеринемии, дислипидемии, атеросклероза, коронарной болезни сердца, тромбоза, стеноза, вторичного стеноза, инфаркта миокарда, инсульта, повышенного кровяного давления, эндотелиальной дисфункции, состояния повышенной свертываемости крови, синдрома поликистоза яичников, метаболического синдрома, злокачественной опухоли, воспалительного нарушения и пролиферативных нарушений кожи.
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к новым пищевым источникам белков, аминокислот и микроэлементов. .

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к получению очищенных гидролизатов сывороточных белков молока с высокой биологической ценностью, используемых при производстве широкого ассортимента гипоаллергенных продуктов питания для детей и взрослых, страдающих различными формами пищевой непереносимости.

Изобретение относится к области медицины и касается применения пролинспецифичных эндопротеаз для гидролиза пептидов и белков. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. .
Наверх