СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ ГИДРОЛИЗАТА КАЗЕИНА
METHOD OF PRODUCING FUNCTIONAL ADDITIVE BASED ON CASEIN HYDROLYSATE

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной и мясной ее отраслям, и может быть использовано при производстве функциональных добавок для продуктов питания.
Известен способ получения гидролизата казеина (№2086143 (RU) от 10.08.1997), характеризующийся тем, что казеин или казеинат растворяют в водной среде с получением суспензии или раствора и ведут протеолитический гидролиз посредством метода нестатичного pH с использованием одной или более нейтральных эндопротеаз Bacillus в концентрации по меньшей мере 0,005 ед. Ансона на 100 г протеина, одной или более экзопротеаз Aspergillus в концентрации, соответствующей по меньшей мере 1000 пептидазных единиц на 100 г протеина, одной или более щелочных эндопротеаз Bacillus в концентрации по меньшей мере 0,005 ед. Ансона на 100 г протеина при температуре 45-60°C до степени гидролиза 15-35%. Гидролиз прекращают посредством инактивации ферментов и продукт сушат.
Однако данный способ позволяет получить гидролизаты казеина с низкой степенью гидролиза, тем самым белок не полностью расщепляется до аминокислот и снижается степень усвояемости 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 негидролизованный сывороточный белок в весовом соотношении 9:1-1:1 (в расчете на сухое вещество) и представляет собой прозрачную жидкость при pH 4, при растворении в воде или добавлении к воде в количестве 40 г/л при 10°C. При этом пептидная фракция гидролизованного белка имеет молекулярный вес менее 5000 Дальтон 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 частичных белковых гидролизатов и молочные смеси, содержащие их (№2407399 (RU) от 27.12.2010). Данный способ включает смешивание растворов сывороточного белка и казеина с водой, при этом соотношение белок молочной сыворотки : казеин составляет приблизительно 60:40. Поддерживают температуру приблизительно 50-60°C и pH раствора от 6,5 до 8. Добавляют протеазу N к раствору, так что ее количество составляет от 0,5% до 1%. Процесс гидролиза проводят в течение периода времени, за который степень гидролиза достигает приблизительно от 4 до 10%. Гидролиз завершают, подвергая раствор деактивации ферментов. Также готовят молочную смесь, объединяя частичный белковый гидролизат с источником углеводов и липидов. Изобретение позволяет получить частичный белковый гидролизат с приятными вкусовыми качествами и эмульгирующими свойствами, обладающий меньшим стимулирующим эффектом на IgG-антительный ответ по сравнению с интактными белками коровьего молока, а комбинация белка молочной сыворотки и казеина аналогична комбинации белков человеческого грудного молока.
Однако данный способ имеет ряд недостатков, среди которых следует отметить, что предлагаемые ферментные препараты являются очень дорогостоящими. Для расщепления молочного белка необходим целый ряд ферментных препаратов, так как они обладают определенной специфичностью и способностью отсоединять ту или иную аминокислоту, авторы предлагают использовать один фермент. Степень гидролиза предлагаемого изобретения низкая и составляет всего 4-10%.
Задачей предлагаемого изобретения является получение гидролизатов казеина ферментативным способом с регулируемым составом, размером пептидов и процентным соотношением аминокислот и производства биологической добавки на их основе, содержащей набор незаменимых для организма человека аминокислот при относительно быстром процессе изготовления.
Поставленная задача решается следующим образом. Способ получения пищевой функциональной добавки на основе гидролизата казеина, отличающийся тем, что казеин подвергают ферментативному гидролизу при температуре 50±1°C в течение 24 ч, соотношение концентрации фермента к концентрации субстрата-белка составляет 1:25, pH-статирование осуществляют с периодическим перемешиванием 1М раствора гидроксида натрия или 1М соляной кислоты при pH, 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, сушат способом сублимационной сушки. Степень гидролиза составляет 96,14-100%, относительное содержание белков и пептидов, при молекулярной массе: 5-10 кДа составляет 7,22±0,51%, при молекулярной массе менее 5 кДа составляет 92,78±6,49%. Далее готовые гидролизаты охлаждают и расфасовывают в фольгированные мешки со специальной пропиткой. Допустимо выпускать функциональные добавки на основе гидролизатов казеина в сухом виде с массовой долей влаги от 4 до 40%.
Характеристика функциональной добавки представлена в таблице 1.
Свойства функциональной добавки на основе гидролизата казеина были исследованы при разработке технологии мясного полуфабриката (паштета), предназначенного для использования в качестве начинок для пирогов, пиццы и др.
Примеры реализации заявляемого способа при производстве мясных паштетов
Для корректировки низких функциональных свойств мясного сырья в рецептуры включали добавки на основе гидролизатов казеина, полученные ферментативными способами в количестве от 1 до 7% от массы основного сырья, входящего в рецептуру.
Пример 1 (минимум).
Технология изготовления полуфабриката для паштета реализовывалась следующим образом. Сырая куриная печень после подготовки измельчалась на волчке диаметром отверстий решетки 2-3 мм. Тонкое измельчение сырья и приготовление фарша осуществляется на куттере до получения гомогенной однородной массы. Закладывали подготовленную измельченную печень и сырое мясо птицы механической обвалки, соль, раствор нитрита натрия, куриный жир, часть ледяной воды, общее количество которой определено с учетом уровня гидратации функциональной добавки на основе гидролизата казеина и пшеничной клетчатки и составляло 25% от массы основного сырья. Далее вносили специи, жареный лук, оставшуюся часть воды. На завершающей стадии добавляли масло сливочное. Рецептура на мясной полуфабрикат для паштета с функциональной добавкой на основе гидролизата казеина представлена в табл. 2. По окончании куттерования паштетная масса была однородной, пастообразной, мажущейся.
Полученную массу формовали по 200 г в полимерные формочки с крышками, подвергали замораживанию до температуры в толще фарша не выше минус 8°C и хранили при температуре не выше минус 10°C в течение месяца. Поскольку полуфабрикат для паштета предназначен для хранения в замороженном виде, были проведены исследования его качества после хранения в течение месяца при температуре минус 10°C.
Пример 2 (максимум).
Мясной паштет готовили аналогично примеру 1.
Рецептура на мясной полуфабрикат для паштета представлена в табл. 3.
Результат выражается в получении продукта быстрого приготовления с хорошими органолептическими характеристиками, без технологических дефектов, с достаточно высоким выходом. Данный вид продукта рекомендуется использовать в качестве начинки для пирогов, пиццы и др. продуктов. Функциональную добавку на основе гидролизата казеина рекомендуется использовать для изготовления мясных изделий без применения модифицированных (соевых) или содержащих клейковину ингредиентов при выработке мясных и мясорастительных паштетов полуфабрикатов, что позволит в значительной степени увеличить пищевую ценность продукции за счет замены растительного белка животным.