Способ получения микробного белкового продукта

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (щ 876085

/ (61) Дополнительное к авт. сеид -ву

®}м ьз (22) Заявлено 130290 (21.) 2883189/28-16

A 23 С .21/02 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53} УДК б37.34 (088.8) Опубликовано 301081. Бюллетень N9 40

Дата опубликования описания 301081 (72) Авторы изобретения

С.Ф.Антонов, A.À.Ñoêoëîâ и И.В.P

",.с б

) (71 ) За я в итель

Всесоюзный научно-исследовательский молочной промышленности (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОБНОГО БЕЛКОВОГО

ПРОДУКТА

Изобретение относится к молочной. промышленности, а именно к вопросу производства продукта, состоящего в основном из микробной белковой массы, с использованием в качестве основного компонента питательной среды молочной сыворотки.

В семидесятых годах во,многих странах активизировалась работа по 1 получению микробного белка на основе микробиологической обработки молочной сыворотки. Применение молочной сыворотки для приготовления питательной среды вызвано тем, что она не требует специальной обработ- 15 ки, содержит много лактозы, являющей. ся хороший энергетическим материалом для многих микроорганизмов.

Известны различные способы полу- 20 чения продукта на основе микробной белковой массы.

:Так, известен способ, согласно которому на питательной среде, содержащей подсырную сыворотку, выращива- 25 ют дрожжи рода (1). По окончании .процесса культивирования культуральную жидкость подвергают УФ-обработке и полученный продукт сушат.-Он содержит 55-60% белка. 30

1

Осуществление этого способа на молочных предприятиях нежелательно, так как использование дрожжей может вызвать заражение ими получаемых на этих предприятиях кисломолочных продуктов. К тому же несмотря на то, что дрожжи в процессе своего роста синтезируют витамины группы В провитамин Д, а также содержат ряд физиологически активных веществ, в получаемой с их помощью микробной бел" козой массе не содержатся весьма ценные продукты бносинтеза молочнокислых и уксуснокнслых культур.

Для ликвидации этого недостатка известен способ, предусматривающий осуществление молочнокислого брожения на сыворотке с последующим культивированием дрожжей 1.2).

Однако такой способ сложный, ттзе-,,бует использования целого ряда микроорганизмов и создания условий, необходимых для культивирования каж-, дого их вида.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому является способ получения микробного белкового продукта, предусматриваю-: щий выращивание кефирных грибков на

876085 питательной среде, приготовленной на молочной сыворотке в условиях аэрирования;, и перемешивания (31.

При осуществлении этого способа получают основной продукт-сыворот. ку, 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 грибков на питательной средй, изготовленной на молочной сыворотке, в условиях 20 аэрирования и перемешивания, кефирные грибки перед внесением в питательную среду измельчают на частицы размером от 0,5 до 5,0 мм, а в конце процесса культивиРования культуральную жид- 5 кость без отделения кефирных грибков диспергируют и подвергают термической обработке для инактивации живых клеток.

Соотношение расходуемых кефирных грибков к питательной среде устанавливают по массе от 1г10 до 1:50.

Сущность способа состоит в следующем.

Известно, что кефирные грибки— симбиоз, молочнокислых бактерий, дрожжей (сбраживающих и не сбраживающих лактозу) и уксуснокислых бактерий.

Во время их культивирования на сыворотке молочнокислые бактерии расщепляют лактозу и создают благоприятные 40 условия для дрожжей, не сбраживающих ее, и интенсифирируют рост дрожжей, сбраживающих лактозу..

Выделяемые при этом молочная кислота и спирт используют уксуснокислые 45 бактерии и в свою очередь создают условия для активного роста дрожжей и молочнокислых бактерий.

Указанные взаимоотношения культур способствуют росту биомассы, что 50 особенно заметно при использовании кефирных грибков, измельченнЫх на частицы.

На основании проведенной экспериментальной работы можно сказать, что при(биост биомассы при использовании изМЬльченных кефирных грибков по сравнению с использованием неизмельченных увеличивается в 3-5 раз при культивировании в течение 2-4 сут. Во

Scex опытах исходное количество ке- 60 фкрных грибков 20 г, температура культивирования 18-20 С, отношение кефирP ных грибков в питательной среде 1:50.

Полученные результаты приведены в таблице. 65

Таким образом, измельчение на частицы менее 0,5 мм нежелательно (см.опыты 5 и б). 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 <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 актибиотической активностью.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Для приготовления питательной среды берут молочную сыворотку, например, творожную, подвергают ее тер-. мической обработке, например, пастеризации путем нагревания до 8085 С с выдержкой 10-15 мин.

Затем регулируют РН сыворотки (творожную раскисляют, подсырную подкисляют) и охлаждают до 18-30 С, о добавляют источники азота, минеральные вещества и в полученную питательную среду вносят кефирные грибки в количестве от 2 до 10% к массе питательной 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 "-2 недели с момента культивирования выделенные 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.

Go окончании зроцесса культивирования культуральную жидкость при необходимости диспергируют, подвер- . гают температурной обработке, например, нагревают до 80-88 С, выдерживают 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 центрифугировани876085 ем отделяют продукт, состоящий в основном из микробной белковой массы, который используют непосредственно или консервируют, например, сушат.

Пример 1. Творожную сыворотку в количестве 100 л пастеризуют нагреванием до 85 С с выдержкой

10 мин,.регулируют рН, а затем охлаждают до 20О.С. В подготовленную сыворотку добавляют источники азота, минеральные вещества, перемешивают, а затем вносят 2 кг измельченных кефирных грибков. Размер частиц последних 1,5-2,0 мм.

Культивирование ведут в емкости, снабженной приспособлением для аэри- 15 рования.

Через каждые двое суток с начала процесса питательную среду частично обновляют. По окончании процесса, когда размер частиц кефирных грибков 20 увеличится в среднем в 3-3,5 раза (в данном примере через 6 сут), культуральную жидкость центрифугируют. В результате получают 7,2 кг влажного продукта, в котором содержится 6,8 кг g5 микробной белковой массы, представляющей собой кефирные грибки и 0,5 кг белковой массы, состоящей из микроорганизмов, кефирных грибков и сывороточных белков.

Полученный продукт можно испольэовать, например, для приготовления заменителя цельного молока (ЗЦИ).

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 40 нагреванием до 80 С с выдержкой при этой температуре 20 мин. Регулируют рН сыворотки и охлаждают до 26ОС, добавляют источники азота, минеральные вещества и вносят 10 кг кефирных грибков, измельченных на частицы размером 4-5 мм.

Процесс культивирования ведут ана.логично примеру 1. Длительность процесса составляет 3 сут. Через каж- 50 дые сутки отбирают 1/3 ч культуральной жидкости, нагревают диспергируют сгущают до 30% сухих веществ, сушат и получают продукт. Взамен отобранной культуральной жидкости в культи55 ватор 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 сушат. Готовый продукт используют по назначению.

Пример 3. Творожную сыворотку в количестве 100 л пастеризуют нагреванием до 85 С а выдержкой

10 мин, регулируют рН, охлаждают до

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.

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. Обработка предусматривает нагревание,"сгущение и сушку. Можно культуральную жид-, кость после нагревания центрифугиро- . вать, а после этого концентрат сушат.

Вместо отобранной культуралъной жидкости в культиватор вносят свежуй питательную среду. Спустя каждые две недели из отобранной очередной части культуральной жидкости выделяют белковую массу, измельчают на частицы 3,0-3,5 мм и вводят со свежей питательной средой в этот же культиватор. Процесс, продолжают аналогичйо описанному. Для накопления более крупных грибков перерывы между 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 использовать в качестве источника белка для приготовления пищи, заменителя цельного молока для молодняка сельскохозяйственных .животных, а также в качестве кормовой добавки.

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

876085

Количество биомассы, полученной при использовании кефирных грибков, г

Опыт

Условия опыта неизмельченных измельченных

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

42,0

28,0

31,5

50 0

3 Длительность культивирования 2 сут., беэ смены сыворотки, измельчение на частицы 2-3 мм

24,0

40,2

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

49,8

30., 8

41,75

28, 25

35 1

28, 25

Формула изобретения

1. Способ получения микробного белкового. продукта, предусматривающий выращивание кефирных грибков на питательной среде, приготовленной на молочной сыворотке, в условиях аэрироваиия и перемешивания, о т л ич а в шийся тем, что, с целью 49 увеличения выхода продукта и повышения его биологической и питательной ценности, кефирные грибки перед внесением в питательную среду измельчают на частицы размером от 0,5 до

5,0 ма, а в конце процесса выращивания культуральную жидкость без отделения кефирных грибков диспергируют и подвергают термической обработке для ивактивации живых клеток. ®

Составитель И.Привалова

ТехредИ.Рейвес, Корректор Г.Назарова.,Редактор Т.Портная

Заказ 9417/i Тираж 567

ВНИИПЙ Государстванного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4

2 Длительность .культивирования 4 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

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

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что соотношение расходуемых измельченных кефирных грибков к питательной среде устанавлива ют по массе от 1:10 до 1:50.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Франции Р 2292432, кл. A 23 С 9/00, опублик.1976..

2. Патент C2IA (.приоритет Швейцарии) 9 2968257, кл. A 23 К 1/08, опублик.1976.

3. Schu1s И. Beitrag zur kenntnisq

dir kefirpiIze symbiose.-"Die Hicchwissenschaft !, 1946, Bd. 1, 91-2, S.19-27 (прототип).