RU2154386C1 - Способ переработки молочной сыворотки - Google Patents

Способ переработки молочной сыворотки Download PDF

Info

Publication number
RU2154386C1
RU2154386C1 RU99126250/13A RU99126250A RU2154386C1 RU 2154386 C1 RU2154386 C1 RU 2154386C1 RU 99126250/13 A RU99126250/13 A RU 99126250/13A RU 99126250 A RU99126250 A RU 99126250A RU 2154386 C1 RU2154386 C1 RU 2154386C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
whey
strain
cultures
protein
fermentation
Prior art date
Application number
RU99126250/13A
Other languages
English (en)
Other versions
RU99126250A (ru
Inventor
А.Ю. Винаров
Ю.И. Беляков
Т.Е. Сидоренко
Александр Иванович Каравацкий
Original Assignee
Винаров Александр Юрьевич
Беляков Юрий Иванович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Винаров Александр Юрьевич, Беляков Юрий Иванович filed Critical Винаров Александр Юрьевич
Priority to RU99126250/13A priority Critical patent/RU2154386C1/ru
Priority to PCT/RU2000/000174 priority patent/WO2001043557A1/en
Priority to AU46302/00A priority patent/AU4630200A/en
Publication of RU99126250A publication Critical patent/RU99126250A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2154386C1 publication Critical patent/RU2154386C1/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C21/00Whey; Whey preparations
    • A23C21/02Whey; Whey preparations containing, or treated with, microorganisms or enzymes
    • A23C21/026Whey; Whey preparations containing, or treated with, microorganisms or enzymes containing, or treated only with, lactic acid producing bacteria, bifidobacteria or propionic acid bacteria
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2400/00Lactic or propionic acid bacteria
    • A23V2400/11Lactobacillus
    • A23V2400/125Casei
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2400/00Lactic or propionic acid bacteria
    • A23V2400/61Propionibacterium
    • A23V2400/617Freudenreichii

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к области переработки молока и молочных продуктов, может быть использовано для получения пищевого белка из отходов переработки молока, в частности молочной сыворотки. Молочную сыворотку последовательно обрабатывают культурами Lactobacillus casei и Propionibacterium freudenreichii. Обработку второй культурой проводят не ранее начала снижения кислотности сыворотки не менее чем на 0,8 единиц pH. В момент засева второй культурой соотношение культур поддерживают от 0,4 до 5,0. Суммарную концентрацию культур выбирают от 1 до 5 г/л среды. По окончании ферментации выделяют белковый продукт, содержащий весь комплекс незаменимых аминокислот, витамины группы B, микроэлементы. 7 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к области переработки молока и молочных продуктов, и может быть использовано для получения пищевого белка из отходов переработки молока, в частности молочной сыворотки.
Молочная сыворотка является крупнотоннажным отходом производства переработки молока и в настоящее время практически не находит применения. Частично молочную сыворотку используют в качестве корма для скота, основное количество молочной сыворотки сливают в канализацию, а незначительную часть используют на технические и пищевые цели. Недостатком молочной сыворотки как пищевого продукта и сырья следует признать большое содержание балластных веществ (в частности, воды), а также неблагоприятное для пищеварения соотношение углеводов, белков и минеральных веществ. Концентрирование молочной сыворотки посредством удаления части воды не нашло широкого применения, поскольку концентрат, хотя и более удобен для использования и перевозки, все же не находит достаточного сбыта по вышеуказанным причинам. До сих пор основную часть молочной сыворотки сливают в канализацию, загрязняя окружающую среду.
Для повышения пищевой ценности молочной сыворотки было предложено (US, патент 3343962) улучшить соотношение углеводов, белков и минеральных веществ путем выращивания на молочной сыворотке как на питательной основе молочнокислых бактерий, сбраживающих лактозу. При использовании ацидофилиновой палочки удалось увеличить содержание белка до 0,8%. Однако подобное увеличение содержания белка не решило проблему масштабной утилизации сыворотки экологически чистым путем.
Было предложено также (SU, авторское свидетельство 379256) перерабатывать молочную сыворотку посредством сквашивания ее с использованием двух видов бактерий. Часть сыворотки было предложено сквашивать пропионовыми бактериями, а часть - ацидофильными. Сквашенные продукты смешивали, охлаждали и высушивали. Содержание белка составляло до 5%. Указанное содержание белка в продукте не обеспечивает рентабельность разработанного способа в промышленных масштабах.
Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке экологически чистого и рентабельного способа промышленной утилизации молочной сыворотки.
Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в получении пищевого белкового продукта из отходов переработки молока, в частности молочной сыворотки в промышленном масштабе.
Для достижения указанного технического результата предложено последовательно ферментировать молочную сыворотку культурами Lactobacillus casei и Propionibacterium freudenreichii с последующим выделением белка, причем обработку молочной сыворотки второй культурой проводят при снижении величины pH молочной сыворотки от первоначального значения, по меньшей мере, на 0,8 единиц, при этом в момент засева второй культурой соотношение культур поддерживают от 0,4 до 5,0, а суммарную концентрацию культур выбирают от 1 до 5 г/л среды. Предпочтительно ферментацию проводят при не менее чем 5% насыщении молочной сыворотки кислородом. Обычно в молочную сыворотку дополнительно вводят питательные вещества. Преимущественно в процессе культивирования проводят аэрацию молочной сыворотки. Молочная сыворотка перед ферментацией может быть упарена до концентрации 15-25% сухих веществ. Предпочтительно используют штамм Lactobacillus casei штамм ГСБ-ТБ1Б и/или штамм Propionibacterium freudenreicheii ВСБ-16. Обычно готовый белковый продукт получают в виде концентрата или сухого порошка. Экспериментально было установлено, что именно уменьшение величины pH молочной сыворотки, по меньшей мере, на 0,8 единицы позволяет создать максимально приемлемые условия для использования культуры Propionibacterium freudenreicheii, и, следовательно, получить максимальный выход готового продукта. Также экспериментально были подобраны соотношение культур, а также их суммарная концентрация. Именно указанные выше соотношения позволяют получить максимальный выход целевого продукта.
Ниже приведены предпочтительные варианты реализации изобретения.
Пример 1. В молочную сыворотку вносят минеральные компоненты: сернокислый аммоний в количестве 3 г/л, калий фосфорнокислый однозамещенный в количестве 10 г/л, сернокислый магний в количестве 0,3 г/л, сернокислый магний и сернокислый цинк в количестве 0,04 г/л каждый. Содержание сухих веществ в молочной сыворотке, поступающей на ферментацию после упаривания, составляет 15%. Молочную сыворотку с питательной средой засевают культурой Lactobacillus casei штамм ГСБ-ТБ1Б. Культивирование проводят примерно при 30oC в течение 3 ч и при концентрации кислорода 3-5% от концентрации насыщения. При снижении кислотности на 0,8 единиц pH проводят засев второй культуры - Propionibacterium freudenreichii штамм ВСБ-16. Соотношение культур составило 1,0. Дальнейшее культивирование проводят в течение 10 ч при более интенсивной аэрации, при содержании растворенного в среде кислорода 10 - 15% от концентрации насыщения среды кислородом. В полученной на стадии ферментации суспензии белка определили содержание сырого протеина. Оно составило 22% от абсолютно сухого вещества (a.c.в.).
Пример 2. В молочную сыворотку с содержанием 7% сухих веществ добавляют минеральные компоненты: сернокислый аммоний в количестве 5 г/л, калий фосфорнокислый однозамещенный в количестве 10 г/л, сернокислый магний в количестве 0,5 г/л, сернокислый магний и сернокислый цинк в количестве 0,05 г/л каждый. Засевают бактерии Lactobacillus casei штамм ГСБ-ТБ1Б и проводят процесс аэробной ферментации. При снижении pH среды на 1,0 единицу проводят засев молочной сыворотки культурой Propionibacterium freudenreichii ВСБ-16. Суммарная концентрация культур при засеве второй культуры Propionibacterium freudenreichii составляет 4 г/л. Дальнейшее культивирование проводят в течение 14 ч при более интенсивной аэрации, поддерживая уровень растворенного кислорода 10% от насыщения. В полученной суспензии белка определили содержание сырого протеина. Оно составляет 20% от а.с.в. Для получения жидкого пищевого наполнителя суспензию белка дополнительно упаривают до концентрации сухих веществ 37% в вакуум-выпарном аппарате. В полученный белковый концентрат может быть добавлен стабилизатор (в частности, бензоат натрия) с последующей расфасовкой в герметичную тару.
Пример 3. В молочную сыворотку вносят минеральные компоненты: сернокислый аммоний в количестве 5 г/л, калий фосфорнокислый однозамещенный в количестве 20 г/л, сернокислый магний в количестве 0,7 г/л, сернокислый магний и сернокислый цинк в количестве 0,06 г/л каждый. Содержание сухих веществ в молочной сыворотке составляет 25%. Молочную сыворотку с питательной средой засевают культурой Lactobacillus casei штамм ГСБ-ТБ1Б. Культивирование проводят примерно при 30oC в течение 4 ч до снижения pH на 1,5 ед., затем проводят засев молочной сыворотки культурой Propionibacterium freudenreichii ВСБ-16. Концентрация культур в момент подсева второй культуры составляет 5 г/л. Далее выращивание проводят при более интенсивной аэрации - 25% от насыщения среды кислородом в течение 11 часов. Содержание сырого протеина в суспензии белка после ферментации составляет 23%.
Полученную суспензию белка высушивают в распылительной сушилке с получением готового белкового продукта в виде порошка с характеристиками,представленными в табл. 1 в конце описания.
Используемые в вышеохарактеризованном способе обработки молочной сыворотки бактерии являются представителями родов и видов, выделенных из пищевых продуктов и разрешенных к применению в пищевой промышленности.
Штамм бактерий Propionibacterium freudenreichii ВСБ-16 и штамм бактерий Lactobacillus casei штамм ГСБ-ТБ1Б получены из Коллекции микроорганизмов Всероссийского научно-исследовательского института биосинтеза белковых веществ и имеют следующие характеристики:
Штамм бактерии Propionibacterium freudenreichii ВСБ-16 выделен из сыра селекционным путем и адаптирован к молочной сыворотке с высокой концентрацией сухих веществ. Культурально морфологические особенности штамма: колонии на МПА до 5 мм в диаметре, округлые, блестящие, кремовые. Морфология клеток, выращенных на молочной сыворотке: неподвижные палочки длиной 3 - 6 мм, встречаются булавовидные формы. Штамм сбраживает фруктозу, лактозу, глюкозу, лактат, малат, глицерол. Штамм продуцирует пропионовую кислоту, белок одноклеточных. Продуктивность штамма: на концентрированной молочной сыворотке (25% сухих веществ) выход биомассы от потребленного субстрата составляет 40%. Способ хранения: штамм хранят на МПА либо лиофизируют. Способ размножения штамма: штамм выращивают на молочной сыворотке (5 - 8% сухого вещества). Условия, состав сред для ферментации: состав среды - молочная сыворотка 5 - 25% а.с.в. Температура - 15-25oC. Время выращивания 24 - 36 ч.
Штамм бактерий Lactobacillus casei штамм ГСБ-ТБ1Б выделен из молочной сыворотки селекционным путем, адаптирован к молочной сыворотке с высокой концентрацией сухих веществ. Культурально морфологические особенности штамма: колонии на МПА до 3 мм в диаметре, округлые, матовые. Морфология клеток, выращенных на молочной сыворотке: палочки длиной 3-6 мкм, расположенные поодиночке или в виде цепочек из 2-3 члеников. Штамм сбраживает фруктозу, лактозу, глюкозу, слабо ферментирует целлюлозу и рамнозу. На синтетических средах без добавления факторов роста не растет. Штамм синтезирует молочную кислоту, белок одноклеточных. Продуктивность штамма: при 15oC сбраживает молоко за 25 ч, при этом синтезируется 1,5 г/л молочной кислоты. Способ хранения штамма: штамм хранят на МПА либо лиофизируют. Способ размножения штамма: штамм выращивают на молочной сыворотке (5-8% сухого вещества). Условия и состав сред для ферментации: молочная сыворотка 5-25% а.с.в. Температура - 15 - 25oC, время выращивания 24-36 ч.
Получаемая белковая биомасса может быть использована в качестве белковой пищевой добавки, наполнителя пищевых продуктов вместо соевого белка, а также при изготовлении кормов для домашних животных. Она содержит весь комплекс незаменимых аминокислот, витамины группы В, микроэлементы и является экологически чистым питательным продуктом.

Claims (8)

1. Способ переработки молочной сыворотки, включающий ферментацию молочной сыворотки двумя культурами бактерий, одна из которых относится к пропионовым бактериям, с последующим выделением белка, отличающийся тем, что молочную сыворотку последовательно обрабатывают культурами Lactobacillus casei и Propionibacterium freudenreichii, причем обработку второй культурой проводят при снижении величины pH молочной сыворотки от первоначального значения, по меньшей мере, на 0,8 единиц, в момент засева второй культурой соотношение культур поддерживают от 0,4 до 5,0, а суммарную концентрацию культур выбирают от 1 до 5 г/л среды.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ферментацию проводят при не менее чем 5%-ном насыщении молочной сыворотки кислородом.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в молочную сыворотку дополнительно вводят питательные вещества.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе культивирования проводят аэрацию молочной сыворотки.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что молочную сыворотку перед ферментацией упаривают до концентрации 15 - 25% сухих веществ.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют штамм Lactobacillus casei штамм ГСБ-ТБ1Б.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют штамм Propionibacterium freudenreichii ВСБ-16.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что готовый белковый продукт получают в виде концентрата или сухого порошка.
RU99126250/13A 1999-12-14 1999-12-14 Способ переработки молочной сыворотки RU2154386C1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99126250/13A RU2154386C1 (ru) 1999-12-14 1999-12-14 Способ переработки молочной сыворотки
PCT/RU2000/000174 WO2001043557A1 (en) 1999-12-14 2000-05-15 Method of lactoserum milk waste reprocessing
AU46302/00A AU4630200A (en) 1999-12-14 2000-05-15 Method of lactoserum milk waste reprocessing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99126250/13A RU2154386C1 (ru) 1999-12-14 1999-12-14 Способ переработки молочной сыворотки

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99126250A RU99126250A (ru) 2000-06-10
RU2154386C1 true RU2154386C1 (ru) 2000-08-20

Family

ID=20228086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99126250/13A RU2154386C1 (ru) 1999-12-14 1999-12-14 Способ переработки молочной сыворотки

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU4630200A (ru)
RU (1) RU2154386C1 (ru)
WO (1) WO2001043557A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD3924C2 (ru) * 2008-10-31 2010-01-31 Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы Способ переработки сыворотки
RU2652155C1 (ru) * 2017-03-13 2018-04-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина" (ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА) Способ производства функционального кормового продукта для сельскохозяйственных животных
RU2812281C1 (ru) * 2023-10-03 2024-01-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" Способ получения белковой добавки из вторичного молочного сырья

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006052135A2 (en) * 2004-11-15 2006-05-18 Nizo Food Research B.V. Satiety enhancing compositions

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU379256A1 (ru) * 1971-07-30 1973-04-20 Способ получения молочно-белкового препарата
EP0141642A1 (en) * 1983-11-02 1985-05-15 Stauffer Chemical Company Improved fermentation process
US4676987A (en) * 1984-04-24 1987-06-30 Stauffer Chemical Co. Production of fermented whey containing calcium propionate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD3924C2 (ru) * 2008-10-31 2010-01-31 Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы Способ переработки сыворотки
RU2652155C1 (ru) * 2017-03-13 2018-04-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина" (ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА) Способ производства функционального кормового продукта для сельскохозяйственных животных
RU2812281C1 (ru) * 2023-10-03 2024-01-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" Способ получения белковой добавки из вторичного молочного сырья

Also Published As

Publication number Publication date
AU4630200A (en) 2001-06-25
WO2001043557A1 (en) 2001-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Aidoo et al. Solid substrate fermentations
KR20210111870A (ko) 균사체화된 고단백 식품 조성물의 제조 방법 및 용도
JP2010512162A (ja) 乳酸菌及び酵母を利用する畜産用発酵飼料並びにその製造方法
TW201703641A (zh) 自製酒過程中酒糟產生高價值動物飼料添加物的方法與系統
Zayed et al. Batch and continuous production of lactic acid from salt whey using free and immobilized cultures of lactobacilli
CN1259849C (zh) 青贮专用乳酸菌接种剂及其制造方法
US20050037480A1 (en) Method for culturing organic blue-green algae
Thomsen et al. Manufacturing of stabilised Brown juice for L-lysine production from university lab scale over pilot scale to industrial production
RU2154386C1 (ru) Способ переработки молочной сыворотки
US5459053A (en) Use of rumen contents from slaughter cattle for the production of lactic acid
KR102366791B1 (ko) 산천어 발효액 제조방법
CN110004192A (zh) 一种制取颗粒型苏氨酸的方法
CN113717899A (zh) 一种饲用屎肠球菌原粉的制备方法
RU2268299C2 (ru) Способ получения бактериального концентрата для силосования кормов
PL219782B1 (pl) Nowy szczep bakterii Lactobacillus buchneri A oraz wieloskładnikowy preparat do konserwowania roślin wysokoskrobiowych
JPH0856651A (ja) 乳酸菌の増殖方法およびそれを利用する乳酸菌パウダーの製造方法
RU2786910C1 (ru) Способ производства функционального кормового продукта для сельскохозяйственных животных
CN111349578A (zh) 乳酸菌固体菌剂的制备方法
RU2111253C1 (ru) Способ получения биомассы
RU2084184C1 (ru) Способ получения мясного продукта
RU2612152C2 (ru) Способ получения молочной кислоты
KR102124585B1 (ko) 단백질 발효를 통한 아미노산 액비의 제조방법 및 그 방법에 의한 액비
WO2000056912A1 (en) Method for treating organic waste products
SU1750604A1 (ru) Способ получени кормового белково-витаминного концентрата
CZ299782B6 (cs) Zpusob fermentacní výroby etanolu a/nebo kvasnicné biomasy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071215