СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИЩЕВОГО ИНГРЕДИЕНТА НА ОСНОВЕ ГИДРОЛИЗАТА КАЗЕИНА
METHOD FOR OBTAINING FUNCTIONAL FOOD INGREDIENT BASED ON CASEIN HYDROLYSATE

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения продуктов питания функционального назначения.
Известен способ получения гидролизата казеина (SU 462847 от 16.03.1973), путем гидролиза казеина в присутствии соляной кислоты в виде водного раствора 2-4%-ной концентрации с последующей нейтрализацией и фильтрацией гидролизата, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и улучшения аминокислотного состава гидролизата, в качестве сокатализатора процесса гидролиза используют сульфокатионит, и процесс ведут при весовом соотношении катионит: соляная кислота: казеин, равном 1-5:1-15:1.20.
Однако, данный способ имеет низкую степень гидролиза, вследствие чего будет затрудненно усвоение конечного продукта.
Известен способ гидролиза молочных белков (№2292155 (RU) от 27.01.2007), настоящее изобретение относится к способам гидролиза молочных белков и композициям, содержащим гидролизованный молочный белок. Предложенная композиция содержит гидролизованный молочный казеин и предпочтительно не гидролизованный сывороточный белок в весовом соотношении 9:1-1:1 (в расчете на сухое вещество) и представляет собой прозрачную жидкость при рН 4, при растворении в воде или добавлении к воде в количестве 40 г/л при 10°С. При этом пептидная фракция гидролизованного белка имеет молекулярный вес менее 5000 Да и составляет более 95 мас. % от количества белка, присутствующего в гидролизованном белке, которая получена за счет использования в гидролизе пролин-специфической эндопротеазы. Предлагаемая композиция может быть получена способом гидролиза казеинового белка и позволяет получать пищевые продукты высокого качества лишенные горького вкуса.
Однако, данный способ является трудоемким и так же имеет низкую степень гидролиза.
Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому эффекту является способ (прототип) получения пищевой функциональной добавки на основе гидролизата казеина (№2581911 (RU) от 20.03.2014).
Данный способ включает ферментативный гидролиз казеина при температуре 50±1°С в течение 24 ч, соотношение концентрации фермента к концентрации субстрата-белка составляет 1:25, рН-статирование осуществляют с периодическим перемешиванием 1 М раствора гидроксида натрия или 1 М соляной кислоты при рН, оптимальном для энзиматической системы, состоящей из химотрипсина, активность 40 ед., карбоксипептидазы, активность 1980 ед. и лейцинаминопептидазы, активность 24 ед, после гидролиза инактивируют ферменты острым паром в течение 3-5 мин, пастеризуют при температуре 85±3°C с выдержкой 2-3 мин, при необходимости подвергают сублимационной сушке.
Однако, данный способ имеет ряд недостатков, среди которых следует отметить, что предлагаемые ферментные препараты являются очень дорогостоящими, а процесс гидролиза казеина длительный и трудоемкий.
Задачей предлагаемого изобретения является получение функционального пищевого ингредиента путем гидролиза казеина двухступенчатым способом. Степень гидролиза составляет более 90%, а полученный гидролизат казеина имеет набор белковых соединений с молекулярной массой менее 5 кДа. Такие соединения способны полностью усваиваться организмом человека, не вызывая аллергии и других не желательных последствий.
Поставленная задача решается за счет того, что казеин, отвечающий требованиям ГОСТ 31689, подвергают двухступенчатому гидролизу, при котором высвобождается максимально возможное количество аминокислот. Первая ступень гидролиза казеина осуществляется в присутствии 6Н серной кислоты в соотношении - 1:20 соответственно, при температуре 100-120°С в течение 6-8 ч., полученную смесь нейтрализуют гидроксидом кальция, фильтруют и отправляют на вторую ступень гидролиза, которая протекает под действием энзиматического комплекса, - папаин: карбоксипептидаза А: лейцинамнопептидаза, в количестве 1:1:1 соответственно, в соотношении «фермент : субстрат» - 1:100, нейтральной реакции среды и температуре 50±5°С в течение 8 ч, инактивацию ферментов проводят острым паром не менее 5 мин., полученный гидролизат казеина охлаждают.
Полученный функциональный пищевой ингредиент на основе гидролизата казеина при необходимости может быть отправлен на сушку или применяется в жидком виде.
Примеры реализации заявляемого способа
Пример 1 (минимум)
Параметры ступенчатого гидролиза казеина и характеристики, полученного гидролизата представлены в таблице 1.
Пример 2 (максимум)
Параметры ступенчатого гидролиза казеина аналогичны примеру 1, кроме продолжительности первой ступени - кислотного гидролиза, которая составляет 8 ч.
В таблице 2 приведена характеристика получаемого гидролизата казеина.
Продолжительность, как фактор процесса гидролиза позволяет не только вовлекать в процесс новые молекулы белка с тем же распределением пептидных продуктов реакции, но и влиять на увеличение массовой доли свободных аминокислот в гидролизате.
Полученный функциональный пищевой ингредиент можно применять как добавку при производстве пищевых продуктов, которые могут быть использованы в специализированном или функциональном питании с целью обеспечения организма необходимыми веществами и восстановления азотистого баланса.