Способ получения белковых пищевых продуктов

(19) (11) 3(51) А 23 5 3/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ 11ей, Джон Лонгокрзм(71) Рэнкс Ховис Макдуг/00, опублик. 1972. л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Питер Джон Товетон и Джеффри Норман(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ путем приготовления суспензии из микроскопических нетоксичных грибов и выдержки ее ;при нагревании при определенном значении рН, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения содержания в продуктах нуклеиновых кислот, а также уменьшения потерь белка, суспензию готовят из нетоксичных штаммов Гцяаг 1 цт дгаю 1 пеагцщ ЯсйыаЬе )М,) 145425 или Рцяаг 1 цт охуярогцт .)М,Х 154214 или Гцяаг 1 цщ яо 1 ап 1 7 МЮ 154217, а выдержку сусчензии осуществляют при рН 4,7-7,0, температуре 55-72 ОС в течение 1-60 мин.Изобретение относится к техникеполучения пищевых продуктов, содержащих съедобный пищевой белок из нетоксичных микроскопических грибов,и может быть использовано в микробиологической промышленности.Известен способ получения белковых пищевых продуктов путем приготовления суспензии иэ нетоксичных микроскопических грибов и выдержки еепри нагревании при определенном значении рН (11 .Недостатком известного способаявляется повышенное содержание в продукте нуклеиновых кислот, равное7-12, что недопустимо при его исполь 15зовании в качестве пищевого продукта,так как содержание нуклеиновой кислоты в продукте должно быть на уровне, позволяющем поглощение нуклеиновой кислоты не более 2 г в день, т,е,70не более 4 вес, , Кроме того, зафиксированы повышенные потери белкав процессе обработки микроорганизмов,Целью изобретения является снижение содержания в продуктах нуклеиновых кислот, а также уменьшение потерьбелка.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получениябелковых пищевых продуктов суспензиюготовят из нетоксичных штаммовГцяаг 1 цщ угапппеагцщ Бс)гггаЬе ЭМ,1145425 или Гцяаг 1 цщ охуярогцгп ТМ 7154214, или Гцяагцщ ЯоЕ ап. ЛЮ154217, а выдержку суспенэии осуществляют при рн 4,7-7,0, температуре 3555-72 С в течение 1-60 мин,Способ осуществляют следующимобразом,Выращенный микробный белок илигрибковый мицелий нетоксичных микро Оорганизмов штаммов Рцяаг 1 цщ 9 гащ 1 пеагцгп ЯспггаЬе ЛМд 145425 или Гцяаг 3.цщохуярогцщ ЛИ 154214,или Рцяаг 1 цгпБоЕап 1 1 МХ 154217 Фильтруют, освобождая от среды, и промывают, Затем 45клетки микроорганизмов смешиваютс буферным раствором с рН 4,7-7,0и выдерживают при этом значении рни нагревании при 55-72 С в течениео60-200 с, Клетки затем могут бытьснова суспендированы и инкубированыв водопроводной воде с рн 6,3 при63 С в течение 20 мин,Полученный мицелий может содержатьрибонуклеиновую кислоту (РНК) 1 - 4в сравнении с 7-12 необработанноговыращенного организма, В некоторыхслУчаях содержание РНК может бытьменьше 1. Содержание РНК определяют по модифицированному методуШнейдера, общий азот (Тя) - в автоматическом приборе Кьельдаля, а амин ный азот (г И) - по модифицированному методу Пиннегара,П р и м е р 1, Гцяаг 1 цщ угкц.пеагцщ БсйггаЬе 145425 культивируют не- .прерывно на среде в водопроводнойводе, содержашей следующие ингредиенты, г/л:Картофельный крахмал (обработанный и( -амилазой и глюкамилазой) 60МаЯО 4 7 НО 0,75ЕПЯ 04 7 Нео 10,0СцЯО 4 5 НО 2,0ИаМо 04 2 нго 2,0СОСЕ 6 НО 2,0Мп Я О 4 4 Н Г О 10,0КН 4 НгРО 4 3,0Кг БО 4 2,41)аСЕ 0,125и ингредиенты, мг/л;РеЯО 4 7 Н О 20,0игорная кйслот а О, 5Биотин 0,005РРС 2000 0,04оУсловия роста: температура 30 С,рн 6,0, давление 1,09 кг/см,скорость мешалки 2 30 об/мин, подачавоздуха 800 л/мин, растворенныйкислород 6,5 (произв, ед, при насыщении воздухом 80), степень разбавления 0,14 ч , температура стерилизации 135 С (непрерывная стерилизация при выдержке 90 с), объем бро-.дильного чана 1300 л.Перед непрерывным выращиваниемчан работает с 20 л посевного материала выращиваемой культуры, а поокончании роста процесс в чане ведутнепрерывно,В последующих примерах содержаниеРНК не корректируют на потерю биомассы.Содержание РНК (не корректированное) в потере биомассы составляет 2, т,е, 2 г на 100 г исходныхклеток, тогда как процент содержания (корректированное) в потере биомассы составляет 2,86, т,е, 2 г вконечных 70 г обработанных клеток.Проведение изотермического процесса приводит к потере биомассы примерно 30, но так как ее определяютне на каждом образце, то содержаниеРНК вьгчисляют в виде функции исходного материала.П р и м е р 2. Гцяаг 1 цщ дгащ 1 пеагцгп ЯсггюаЬе 145425 культивируют какописано в примере 1, Клетки собирают, фильтруют и промывают по методуБюхнера, а затем суспендируют в водопроводной воде в количестве 10 г/лпри различной температуре и времениинкубации.Результаты испытаний приведеныв табл. 1.,83 1,9 4,1 2 2,70 2, 39. 64 Снижение РЖ нтрольижение РИК КонтрольСнижение РгБ Снижение РЫК Контроль нижение РЫК б б 64 64 20 40 0,80 7,56 10,84 8, 15 Та блица 11082304 100 8,22 86 7,03 3,13 66 2,29 1,99 2,18 66 24 20 66 27 66 30 8,47 100 68 Контроль 68 80 68 36 68 39 10 68 29 20 68 28 30 7,51 100 70 3,29 70 35 10 70 32 20 31 70 30 30 100 72 70 72 36 32 10 31 20 72 31 72 30 100 Контроль 6,02 66 75 5,10 75 5,04 75 10 4,73 52 20 4,49 49 30 Контроль 66 Снижение РЯК бб Снижение Р 11 К Контроль 70 Снижение РЫК КонтрольСнижение РЫК 6,78 З,ОЗ 2,56 2,44 2,36 2,65 2,40 2,33 2,22 7,62 5,35 2,74 2,43 2,33 2,33 9,16,4 7 6,46 7,8 749 2,7,7 63,7 7 4,Таким образом, данные табл1показывают, что уровень содержаниянуклеиновой кислоты снижается доприемлемых величин в температурномпределе 55-72 С,Идеальная изотермическая температура зависит от требуемой степени удаления РЖ и длительности обработ.ки, допускаемой по экономическим причинам.Предпочтительными являются следую-З 0 щие условия: рИ б, температура 62,5 С в течение 18 мин,П о и м е р 3, ЭФФективность снижения нуклеиновой кислоты при4 - 9,5 и 62,5 С.Гцяаг 1 цщ цгав 1 пеагцв ЯсЬюаЬе ЮМТ 145425 культивируют как описано в примере 1, собирают и фильтруют с поомывкой по методу БюхнераЗате.клетки суспендируют в водопроводнойводе в количестве 10 г/л, рН поддерживают на заданном уровне путем автоматического добавления НС 1 или ИН 4 С 1, Образцы инкубируют 18 ми:н,Результаты испытаний приведены в табл. 2.1082304 Т а б л и ц а 3 СодержаниЯ% Ин мы пр 8,85 63 К оль В,б,50 6,7 7,О, 5014 еле БаС 0 ияния на про к описа с промы м клетк й воде ствах и Эффективность скислоты при разлих суспензии, Штаммагцв БсйыаЬе ЗМ 1 Прим ния нуклеи ных концен Ризаг 1 шп Я е ровор ациапц. жее ены 4 ржание РНКкорректинное), % Конце;/л 8 Контр ол Снижени РНК Не 1,0 в в 7,15,3 3030 Таким образом, данные табл. 2 показывают, что рН, для процесса при 62,5 С находится в пределах 4,7-7,0 максимальное снижение РНК наблюдают при рБ 6. Оптимальной величиной рН для сохранения белка является 8,5-9,0,Двет сухих твердых веществ влажного Фильтровального жмыха и суспенэии при рН 6,0 и выше темно-серый, при рН 5,0 - желтовато-коричневый и при рН 4,0 - белый, Таким образом, по окончании процесса желательно Н исследованном пр ИН 4 С 0 не оказывают в цесс снижения РНК,устанавливать рН 4,0 для получениябелого цвета продукта.П р и м е р 4. ЭФФективность снижения нуклеиновой кислоты в растворах с различной ионной силой,Про цесс проводят со штаммомРпзаг 1 щп угапппеагшп ЯсЬыаЬе ЛУ145425, как описано в примере 3 прирЛ 6,0 и 62,5 С в течение 20 мин с,добавлением ИаС. в количестве10 0,01-0,50 М и ИН 4 С - 0,5 И в дистил.лированной воде,Данные испытаний приведеныв табл. 3. 145425, культивированный к ранее, собирают, Фильтруют кой по методу Бюхнера, эат суспендируют в водопроводн при 63 С в различных колич при различной выдержке.Данные исследований при в табл, 4.4,0 10,0 10,0 10,0 10,0 6,05 20,0 20,0 20,0 20,0 3,13 1,59 0,88 40,0 5,31 5,25 1,68 102 40,0 40,0 40,0 Данные табл. 4 показывают, чтопри высокой концентрации суспензии 45требуется перемешивание для быстроговыравнивания температур,П р и м е р б. Эффективность снижения нуклеиновой кислоты при разлиЧных условиях перемешивания. ШтаммГцзаг 1 цш цгаш 1 пеагцш ЯсЫчаЬе ЮМТ)45425 культивируют как описано ранее, Клетки собирают, фильтруют ипромывают по методу Бюхнера и суспендируют в водопроводной воде при 63 Спри различных условиях перемешивания,55Результаты испытаний показывают,что нет необходимости перемешиваниясуспенэии при иэотермичесом процессе. Влияние вэбалтывания незначительное, чо влечет огромные затруднения с химико-технологической стороны, так как требует увеличениягабаритов до крупной установки.Л р и м е р 7 . Типичный опыт снижения нуклеиновой кислоты, Штамм 65 Рцзаг 1 цш 9 галтпЕагцт ЯсЬыаЬе 1 МЮ 145425 культивируют как описано ранее. Клетки собирают, фильтруют и промывают по методу Бюхнера и суспендируют в растворе 0,1 М ИаСг в количестве 10 г/л и инкубируют при рЛ б 0 и 62,5 С в течение 20 мин,Продукт содержит 44 белка и 0,8 РгЯ т.е. отношение белка к нукеиновой кислоте 55:1. Исходный материал содержит 37,7 белка и 8,5 РЫК при отношении белка к нуклеиновой кислоте 4,35:1. П р и м е р 8. Разрушение протеазной активности беэ разрушения рибонуклеиновой активностиШтамм Гцзаг 1 цш дгащ 1 пеагцщ ЯсЛжаЬе дМХ 145425 культивируют как описано ранее, собирают, фильтруют и промывают по методу Бюхнера, Клетки суспендируют в дистиллированной воде при 65 оС в количестве 10 г/л,1082304 Время инкуби- К оров ания, мин Обработка 5,40 5,92 6,11 6,00 5,15 295 Нет Контроль Снижение РгПг 0,67 20 0,55 Таблицаб Обработк а Содержание Р;-П(,АК,"Ъ Время инкубирования, мин 6,28 7,47 6(57 1,00 Контроль Снижение Р 1 ПК 10 7,45 065 7,53 О, 54 30 рН поддерживаеот на уровне 8,5 в течение различного времени,Затем из клеток удаляют РЫК приизотермическом процессе нри 65 С,рН б в течение 20 мин. Таким образом, при максимальном .времени удаляется максимальное количество РНК, остается максимальное количество биомассы и аминного азота в процессе суспендирования и последующего проведения изотермИ- ческого процесса,Ч р и м е р 9, Штамм Рпэаг 1 пгпзог,ап. ЛИ 154217 культивируютследующим образом,Среда культивирования содержитв дистиллированной воде следующиеингредиенты, г/лМПВО 4 7 Н О 0,25КН 2 Р 04 15,0(КН ) 804 2 р 88КаОН 1,0и ингредиенты, мг/л:Виотин 005Холин 50Микроэлементы 51 люкоза (10растворпосле стерилизации 2 0 млМикроэлементы основного раствора,г/л: П р и м е р 10 Штамм Гпэаг.ггеп охузрогппг ХМХ 154214 культивируют как описано в примере 9 за исключением того что среда содержит 0,5 г/л оксидного экстракта дрожжей и 0,5 г/л микологического пептона в дополнеЗп СЕ, 1,.0МпСЕ, 4 НгО 10Реп,. б Н,О 2,0Спсг 1 2 Н 20 0,2КаМгеО 2 НЕО 0,2СоСГг6 Нр 0СаСБ 2 НО 2,0Все компоненты, кроме глюкозы,стерилизуют вместе, Материад растворяют в количестве, требуемом дляе 0 1 л среды, доводят до 850 мл и распределяют на пять конических колбобъемом 1 л, из которых каждая содеожит 1/О мл,Готовят 10-ный вес/объем) раствор глюкозы и стерилизуют в склянках порциями по 20 мл в автоклавепод давлением 105 кг/см 15 еян,Перед посевом 10 мл суспензииспор в кажду;о колбу добавляют стерильное содержимое одной склянкиглюкозы. Затем культивируют принабалтывании при 160 об/мин и 30 С,оКультуру собирают через 48 ч,Затем клетки собирают,. Фильтруютпромывкой по методу Бюхнера и суспендируют в количестве 10 г/л в водопроводной воде при 64 С при рН Ь,устанавливаемом с помощью КаОН илиН 2504Данные испытаний приведеныв табл. 5.Таблица 5 ние к составу среды, описанному впримере 9,Клеткее собираот через 72 ч и процесс снижения нуклеиновой кислотыпроводят как в примере 9,Данные испытаний приведены в табл.б.1 б 1082304 15 Таблица.7 Сухой необрабо" танный материал 8,74 6,45 8,22 Сухой материалсо снижением РЫК 8,30 0,43 бс 86 Составитель . Бражникова Редактор И.Рогулич Техред М,Тепер Корректор С.шекмарЗаказ 1569/53 Тираж 589 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная, 4 Результаты табл, 6 показывают,что путем описанной обработки уровень нуклеиновой кислоты может бытьэффективно снижен,П р и м е р 11, Снижение нуклеиновой кислоты на опытной установке,Штамм Ризаг 1 цщ, 8 гаа 1 пеагоа Ягьа,Ье 7 МУ 145425 культивируют как описано ранее и обрабатывают без отделения от среды роста следующим образом. Суспенэию мицелия с содеуранием .20 г/л, находящуюся в бродильном чане при 30 С и рП 6, подают в моно- насос, Суспензию накачивают в паровой инжектор, при этом ее температура быстро поднимается от 30 до .64 С в течение 5 с, и подают по Предлагаемый способ получения пищевой добавки обеспечивает воэможность получения грибкового мицелия, имеющего уровень Р 11 К менее 4 Ъ, предтрубопроводу при поддержании ее температуры 64 цС в течение 45 мин.Затем суспензию пропускают черезтеплообменник для охлаждениядо 20 С для уменьшения возможностиопоследующей микробной инфекции И подают в корыто вращающегося вакуумфильтра,ФЖидкость отсасывают через фильтровальное полотно, а мицелий накап"10 ливают на фильтре, при этом барабан,несущий мицелиальный жмых, вращаетсявыше уровня жидкости;Фильтровальный жьых промываютдвукратным объемом воды, фильтруют15 до содержания в нем 70 влаги, снимают с барабана, суспендируют в воде и подвергают сушке распылением.Данные испытаний приведейыв табл, 7,почтительно ниже 2 вес, Ъ, а такжеминимальную потерю белка в выращиваемом микроорганизме и чистоту целево-:го продукта от посторонних химикалий.