RU2388350C1 - Protein-peptide module for production of functional and specialised food products for persons experiencing intensive physical strain - Google Patents

Protein-peptide module for production of functional and specialised food products for persons experiencing intensive physical strain Download PDF

Info

Publication number
RU2388350C1
RU2388350C1 RU2008141403/13A RU2008141403A RU2388350C1 RU 2388350 C1 RU2388350 C1 RU 2388350C1 RU 2008141403/13 A RU2008141403/13 A RU 2008141403/13A RU 2008141403 A RU2008141403 A RU 2008141403A RU 2388350 C1 RU2388350 C1 RU 2388350C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protein
food
products
peptide
functional
Prior art date
Application number
RU2008141403/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Владимирович Бреннер (RU)
Валерий Владимирович Бреннер
Виктор Григорьевич Волик (RU)
Виктор Григорьевич Волик
Диларам Юлдашевна Исмаилова (RU)
Диларам Юлдашевна Исмаилова
Станислав Людвигович Люблинский (RU)
Станислав Людвигович Люблинский
Ирина Николаевна Люблинская (RU)
Ирина Николаевна Люблинская
Владимир Алексеевич Петровичев (RU)
Владимир Алексеевич Петровичев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Символ-БИО"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Символ-БИО" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Символ-БИО"
Priority to RU2008141403/13A priority Critical patent/RU2388350C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2388350C1 publication Critical patent/RU2388350C1/en

Links

Landscapes

  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: invention relates to food and biotechnological industry, namely - to production of protein-peptide modules used for manufacture of functional and specialised food products for persons experiencing intensive physical strain. The protein-peptide module is represented by a protein hydrolysate obtained by way of enzymatic hydrolysis of raw materials of animal origin based on protein-containing wastes generated during manufacture of products from agricultural animals. The enzymatic hydrolysate contains 5-15 wt % amino acids, 55-70 wt % peptides with molecular weight no more than 3000 Da and 15-35 wt % peptides with molecular weight over 3000 Da.
EFFECT: invention enables manufacture of a products with high nutritional and biological value balanced in terms of contents and maximally approximated to the reference protein contents.
2 cl, 5 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к пищевой и биотехнологической промышленности, а именно к получению белково-пептидных модулей с высокой пищевой и биологической ценностью и регулируемым аминокислотным составом, используемых для производства продуктов функционального и специализированного питания для лиц, подверженных интенсивным физическим нагрузкам.The invention relates to the food and biotechnological industry, in particular to the production of protein-peptide modules with high nutritional and biological value and regulated amino acid composition, used for the production of functional and specialized nutrition products for people subject to intense physical exertion.

Основными причинами роста хронических неинфекционных заболеваний (прежде всего алиментарно-зависимых), занимающих ведущее место в структуре заболеваемости и смертности населения в мире, являются постоянные, круглогодичные дефициты эссенциальных, то есть незаменимых, макро- и микронутриентов в рационах питания.The main reasons for the growth of chronic noncommunicable diseases (primarily nutritional-dependent), which occupy a leading place in the structure of morbidity and mortality in the world, are constant, year-round deficits of essential, that is, irreplaceable, macro- and micronutrients in diets.

Многочисленные зарубежные и отечественные исследования показали, что продукты питания обладают не только питательной ценностью, но и регулируют многочисленные функции и биохимические реакции организма. В этой связи большое значение приобрело не только рациональное питание, но и здоровое, или так называемое функциональное, питание.Numerous foreign and domestic studies have shown that food products not only have nutritional value, but also regulate the numerous functions and biochemical reactions of the body. In this regard, not only rational nutrition, but also healthy, or the so-called functional, nutrition has gained great importance.

Важнейшую роль в сохранении человеческого здоровья играет обеспечение организма легкоусвояемыми полноценными белками и незаменимыми аминокислотами. Известно, что у лиц, подверженных интенсивным физическим нагрузкам, потребность в белке возрастает в 2-4 раза и достигает в отдельных случаях 3-4 г белка на 1 кг массы тела, или 300-400 г белка в сутки.The most important role in maintaining human health is played by providing the body with digestible high-grade proteins and essential amino acids. It is known that in individuals subject to intense physical exertion, the need for protein increases 2-4 times and in some cases reaches 3-4 g of protein per 1 kg of body weight, or 300-400 g of protein per day.

Анализ уровня техники показал, что в последнее время очень активно развивается направление переработки натурального протеиносодержащего сырья с целью получения белковых пищевых концентратов для последующего обогащения ими продуктов питания.The analysis of the prior art has shown that recently the direction of processing natural protein-containing raw materials has been developing very actively in order to obtain protein food concentrates for subsequent enrichment of food products.

Известны способы получения белковых пищевых продуктов из дрожжей (патент РФ 2113806), крови убойных животных (патенты РФ 2016510, 2126215), растительных белков (патент РФ 2277815), молока и молочной сыворотки (патент РФ 92001191), рыб (патенты РФ 2041717, 2075944) и морских гидробионтов (патенты РФ 2065707, 2053779), мумиеобразных веществ (патент РФ 2111680), спилка шкур (патенты РФ 2181009, 2181548) и другого органического сырья.Known methods for producing protein foods from yeast (RF patent 2113806), blood of slaughtered animals (RF patents 2016510, 2126215), vegetable proteins (RF patent 2277815), milk and whey (RF patent 92001191), fish (RF patents 2041717, 2075944 ) and marine hydrobionts (RF patents 2065707, 2053779), mummy-like substances (RF patent 2111680), split hides (RF patents 2181009, 2181548) and other organic raw materials.

Известны также многочисленные способы получения пищевых белковых гидролизатов из мяса с/х. животных и птицы и протеиносодержащих отходов его переработки (патенты РФ 2112397, 2132142, 2181548, 2226841, 94001136; А.Д.Неклюдов и др. Получение гидролизатов из мясокостного сырья. Мясная индустрия, 1998, №6, с.42-43).Numerous methods are also known for producing food protein hydrolysates from agricultural meat. animals and poultry and protein-containing wastes of its processing (RF patents 2112397, 2132142, 2181548, 2226841, 94001136; A. D. Neklyudov et al. Preparation of hydrolysates from meat and bone raw materials. Meat industry, 1998, No. 6, p. 42-43).

Недостатками данных способов получения является получение конечных белковых продуктов с невысокими потребительскими свойствами и биологической ценностью, что ограничивает возможности их использования для обогащения продуктов массового потребления.The disadvantages of these methods of obtaining is to obtain the final protein products with low consumer properties and biological value, which limits the possibilities of their use for enrichment of consumer goods.

Известна белковая композиция для приготовления сухих концентратов, включающая мясокостную и рыбную муку, а также белковый мясной гидролизат (патент РФ 2044497), применение которой в составе пищевых продуктов сильно ограничено вкусовыми свойствами. Биологическая ценность этой композиции также невысока.Known protein composition for the preparation of dry concentrates, including meat and bone meal and fish meal, as well as protein meat hydrolyzate (RF patent 2044497), the use of which in food is very limited in taste. The biological value of this composition is also low.

Наиболее перспективным направлением, интенсивно развивающимся в мире, является создание и использование в качестве составных компонентов для изготовления функциональных продуктов питания готовых модулей пищевых веществ. Разработка и использование подобных модулей пищевых веществ позволяет «конструировать» любые пищевые продукты с заданными функционально-технологическими и физиологическими свойствами. Это направление уже получило широкое применение в пищевой промышленности разных стран, особенно в Японии и Германии.The most promising direction, intensively developing in the world, is the creation and use of finished modules of nutrients as functional components for the manufacture of functional foods. The development and use of such modules of food substances allows you to "design" any food products with specified functional, technological and physiological properties. This direction has already been widely used in the food industry of different countries, especially in Japan and Germany.

Пищевые модули создаются для облегчения изготовления широкого ассортимента специализированных продуктов питания, повышения их пищевой и биологической ценности и увеличения сроков хранения.Food modules are created to facilitate the manufacture of a wide range of specialized food products, increase their nutritional and biological value and increase shelf life.

В настоящее время пищевые модули чаще всего используются:Currently, food modules are most often used:

- для быстрого получения в различных условиях продуктов полного энтерального и восстановительного питания с регулируемым химическим составом, а также заменители женского молока;- to quickly obtain, under various conditions, products of complete enteral and regenerative nutrition with an adjustable chemical composition, as well as substitutes for human milk;

- в качестве дополнительных источников питания больных людей;- as additional sources of nutrition for sick people;

- в составе биологически активных добавок к пище в питании отдельных категорий населения, относящихся к «группам риска»;- in the composition of biologically active food additives in the nutrition of certain categories of the population belonging to the "risk groups";

- для обеспечения специального, направленного или профилактического питания некоторых групп населения, нуждающихся в повышенном или сниженном поступлении в организм отдельных пищевых веществ.- to provide special, directed or preventive nutrition for certain groups of the population in need of increased or decreased intake of certain nutrients in the body.

Важнейшей характеристикой любого продукта функционального питания является полноценный белково-аминокислотный состав. В связи с этим вопрос разработки высококачественных белковых модулей (белков и их гидролизатов с регулируемым составом) в настоящее время приобрел особую актуальность.The most important characteristic of any functional food product is a complete protein-amino acid composition. In this regard, the issue of developing high-quality protein modules (proteins and their hydrolysates with controlled composition) is currently of particular relevance.

Из уровня техники известны белковые модули, выпускаемые молочной промышленностью: казециты, казеинаты, копреципитаты и др. В последнее время более перспективным способом белковых модулей является применение мембранной технологии, которая позволяет не только сохранять нативные свойства белков, входящих в состав этих модулей, но и получать на их основе продукты, аминокислотный состав которых наиболее близок к белкам женского молока. Наиболее ярким примером этого подхода являются технологии получения «Белка сухого пищевого молочного» (ТУ 1002-02-33-87) и «Гидролизатов белка пищевого молочного» (ТУ 1002-02-78-88), в составе которых использовались концентраты молочных сывороточных белков и казеина.Protein modules produced by the dairy industry are known from the prior art: caseins, caseinates, coprecipitates, etc. Recently, a more promising method of protein modules is the use of membrane technology, which allows not only to preserve the native properties of the proteins that make up these modules, but also to obtain based on them products whose amino acid composition is closest to the proteins of human milk. The most striking example of this approach is the technology for producing “Protein of dry edible milk” (TU 1002-02-33-87) and “Protein hydrolysates of edible milk” (TU 1002-02-78-88), which used whey protein concentrates and casein.

Известна белковая пищевая смесь, содержащая белки сыворотки молока, казеина и изолята белка сои (патент РФ 92001310), а также белково-минеральный модуль на основе концентрата молочных белков (патент РФ 92001191).Known protein food mixture containing proteins of whey, casein and soy protein isolate (RF patent 92001310), as well as a protein-mineral module based on milk protein concentrate (RF patent 92001191).

Недостатками данных белковых концентратов являются некоторые ограничения по их использованию в конечных продуктах и возможная аллергенность.The disadvantages of these protein concentrates are some limitations on their use in final products and possible allergenicity.

Наиболее близким техническим решением для заявляемого изобретения является белковая добавка для производства мясных продуктов, описанная в заявке на патент РФ 2091044, МПК A23L 1/31.The closest technical solution for the claimed invention is a protein supplement for the production of meat products described in the patent application of the Russian Federation 2091044, IPC A23L 1/31.

Белковая добавка включает молочные белки, белки плазмы крови, растительный белок из чечевицы, а также протосубтилин Г10Х при следующем соотношении компонентов, мас.%: белки чечевицы - 35-45; плазма крови - 35-45; сухое обезжиренное молоко - 15-25; протосубтилин Г10Х - 0,45-0,55. Добавка применяется для улучшения биологических и функциональных свойств конечных продуктов, а также их удешевления.Protein supplement includes milk proteins, plasma proteins, vegetable protein from lentils, as well as protosubtilin G10X in the following ratio of components, wt.%: Lentil proteins - 35-45; blood plasma - 35-45; skimmed milk powder - 15-25; protosubtilin G10X - 0.45-0.55. The additive is used to improve the biological and functional properties of the final products, as well as their cost reduction.

Недостатками прототипа являются недостаточно высокая биологическая ценность добавки, ограниченный спектр использования для обогащения конечных продуктов, а также возможность проявления аллергических реакций.The disadvantages of the prototype are not high enough biological value of the additive, a limited range of uses for enrichment of final products, as well as the possibility of allergic reactions.

Главной задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание универсального белкового пищевого модуля в виде композитной смеси, сбалансированной по составу незаменимых аминокислот, максимально приближенной к составу белка - эталона, принятого международной организацией ФАО/ВОЗ, а также белков женского молока, для производства продуктов функционального и специализированного питания.The main task solved by the invention is the creation of a universal protein food module in the form of a composite mixture, balanced in the composition of essential amino acids, as close as possible to the composition of the protein - the standard adopted by the international organization FAO / WHO, as well as human milk proteins, for the production of functional and specialized nutrition.

Задача изобретения достигается тем, что белково-пептидный модуль для производства продуктов функционального и специализированного питания для лиц, подверженных интенсивным физическим нагрузкам, представляющий собой белковый гидролизат, полученный путем ферментативного гидролиза животного сырья на основе протеиносодержащих отходов, полученных при производстве продукции из сельскохозяйственных животных, характеризующийся следующим соотношением компонентов, мас.%:The objective of the invention is achieved in that a protein-peptide module for the production of functional and specialized nutrition products for people subject to intense physical activity, which is a protein hydrolyzate obtained by enzymatic hydrolysis of animal raw materials based on protein-containing waste obtained from the production of farm animals, characterized the following ratio of components, wt.%:

- Аминокислоты - 5-15%;- Amino acids - 5-15%;

- Пептиды не выше 3000 Да - 55-70;- Peptides not higher than 3000 Da - 55-70;

- Полипептиды выше 3000 Да - 15-35.- Polypeptides above 3000 Da - 15-35.

Белково-пептидный модуль дополнительно содержит белковый компонент, выбранный из ряда: концентраты и/или изоляты белков сыворотки молока, белки сыворотки и/или плазмы крови, гемоглобин крови, концентраты и/или изоляты белков бобовых или их смеси при следующем соотношении, мас.%:The protein-peptide module additionally contains a protein component selected from the series: concentrates and / or isolates of milk whey proteins, serum and / or plasma proteins, blood hemoglobin, concentrates and / or isolates of leguminous proteins or mixtures thereof in the following ratio, wt.% :

- Белково-пептидный модуль - 15-45;- Protein-peptide module - 15-45;

- Белковый компонент - 55-85.- Protein component - 55-85.

Основным компонентом белково-пептидного модуля является гидролизат мясных белков, который производится с помощью направленного ферментативного гидролиза мясного сырья из птицы и сельскохозяйственных животных. Технология позволяет получить полностью растворимый и легкоусвояемый пищевой белок. За счет обработки ферментами белки мяса частично расщепляются, подобно тому, как это происходит в пищеварительном тракте человека. Это способствует тому, что содержание доступного белка в продуктах, приготовленных на основе такого белкового концентрата и усвоение белка из них гораздо выше, чем из мяса.The main component of the protein-peptide module is the meat protein hydrolyzate, which is produced using directed enzymatic hydrolysis of raw meat from poultry and farm animals. The technology allows to obtain a completely soluble and easily digestible food protein. Due to the processing by enzymes, the meat proteins are partially broken down, similar to how it happens in the human digestive tract. This contributes to the fact that the content of available protein in products prepared on the basis of such a protein concentrate and the assimilation of protein from them is much higher than from meat.

Способ получения белкового гидролизата из протеинсодержащего животного сырья предусматривает предварительное измельчение сырья до частиц размером 1-5 мм, помещение сырья в реактор, разбавление дистиллированной водой в соотношении от 1:2 до 1:3 и нагревание до 37-55°С, перемешивание полученной реакционной смеси, добавление в смесь протеолитических ферментов животного, растительного или микробиального происхождения, осуществляют гидролиз сырья в течение 2-3 часов при диапазоне pH от 2 до 7, раствор гидролизата сливают из реактора, подвергают дальнейшей очистке путем фильтрации, сепарирования и концентрирования для отделения твердого осадка и жира, после чего высушивают с применением низкотемпературной распылительной или сублимационной сушки с получением целевого продукта.The method of obtaining protein hydrolyzate from protein-containing animal feedstock involves preliminary grinding of the feedstock to particles of 1-5 mm in size, placing the feedstock in a reactor, diluting with distilled water in a ratio of 1: 2 to 1: 3 and heating to 37-55 ° C, mixing the resulting reaction mixtures, addition of proteolytic enzymes of animal, plant or microbial origin to the mixture, hydrolysis of the raw material is carried out for 2-3 hours at a pH range of 2 to 7, the hydrolyzate solution is drained from the reactor, subjected to yes neyshey purified by filtration, separating and concentrating the sludge for the separation of solid and fat, and then dried using a low-temperature spray-or freeze-drying to obtain the desired product.

Эксперименты, проведенные в НИИ скорой помощи имени Н.В.Склифосовского, подтвердили высокую пищевую и биологическую ценность гидролизата животного белка и доказали возможность использования этого продукта в качестве единственного белкового компонента для энтерального питания у больных с различными нарушениями желудочно-кишечного тракта и обмена веществ в целом.The experiments conducted at the N.V. Sklifosovsky Research Institute of Emergency Medicine confirmed the high nutritional and biological value of the animal protein hydrolyzate and proved the possibility of using this product as the only protein component for enteral nutrition in patients with various disorders of the gastrointestinal tract and metabolism in whole.

Высокое содержание в продукте коллагеновых белков, содержащих большое количество оксипролина и других биологически активных соединений (креатина, глютамина, гиалуроновой кислоты, гликозаминогликанов, хондроитинсульфата и т.д.), оказывает дополнительное положительное влияние на мышечную активность и опорно-двигательный аппарат людей, подверженных интенсивным физическим нагрузкам.The high content of collagen proteins in the product, containing a large amount of hydroxyproline and other biologically active compounds (creatine, glutamine, hyaluronic acid, glycosaminoglycans, chondroitin sulfate, etc.), has an additional positive effect on the muscular activity and musculoskeletal system of people exposed to intense physical activity.

Гидролизат мышечных белков богат разнообразными азотсодержащими соединениями небелковой природы, в том числе креатином. Этот компонент существенно увеличивает синтез АТФ в клетках и улучшает энергетическую обеспеченность организма.The muscle protein hydrolyzate is rich in a variety of non-protein non-protein compounds, including creatine. This component significantly increases the synthesis of ATP in cells and improves the energy supply of the body.

Мясные гидролизаты богаты также ценнейшими микроэлементами: железом, магнием, фосфором, цинком. Гемовое железо улучшает состав крови и оксигенацию тканей, в первую очередь, головного мозга, что повышает работоспособность и отдаляет наступление утомления. Магний отвечает за нормальную работу нервных клеток, помогает справиться с усталостью, снимает раздражительность, улучшает сон. Фосфор укрепляет опорно-двигательную систему и зубы. Цинк полезен для работы мозга. Все это улучшает эмоциональный настрой и повышает работоспособность человека в целом.Meat hydrolysates are also rich in valuable trace elements: iron, magnesium, phosphorus, zinc. Hemic iron improves blood composition and oxygenation of tissues, especially the brain, which increases efficiency and delays the onset of fatigue. Magnesium is responsible for the normal functioning of nerve cells, helps to cope with fatigue, relieves irritability, improves sleep. Phosphorus strengthens the musculoskeletal system and teeth. Zinc is good for brain function. All this improves the emotional mood and increases the efficiency of the person as a whole.

В отличие от других белковых гидролизатов, хорошие органолептические свойства предлагаемых гидролизованных белков позволяют вводить их в готовые продукты в больших количествах и широко использовать такие продукты в качестве белкового питания в рационах людей.Unlike other protein hydrolysates, the good organoleptic properties of the proposed hydrolyzed proteins allow them to be introduced into finished products in large quantities and to widely use such products as protein nutrition in human diets.

Белковые гидролизаты расщепляются и всасываются в желудочно-кишечном тракте в течение часа (тогда как, например, продолжительность переваривания мяса составляет от 5 до 8 часов). Высокая скорость усвоения и метаболизма гидролизата куриного белка стимулирует аутогенную гормональную систему и усиливает процессы анаболизма, в том числе прирост мышечной массы, а также синтез и обновление белков всех тканей и органов. В то же время, для переваривания гидролизатов организм затрачивает значительно меньше ферментов, что экономит его пластические и энергетические ресурсы. Все это обусловливает быстрое ощущение сытости и прилив сил.Protein hydrolysates are broken down and absorbed in the gastrointestinal tract within an hour (whereas, for example, the duration of digestion of meat is from 5 to 8 hours). The high rate of assimilation and metabolism of chicken protein hydrolyzate stimulates the autologous hormonal system and enhances the processes of anabolism, including muscle gain, as well as the synthesis and renewal of proteins of all tissues and organs. At the same time, the body spends much less enzymes to digest hydrolysates, which saves its plastic and energy resources. All this leads to a quick feeling of satiety and a surge of strength.

Мясные гидролизаты содержат полный набор незаменимых аминокислот, что свидетельствует об их высокой биологической ценности (табл.1). В большинстве из получаемых гидролизатов сумма незаменимых аминокислот и содержание каждой их них (аминокислотный скор) значительно выше, чем в стандартном белке, принятом ФАО/ВОЗ.Meat hydrolysates contain a complete set of essential amino acids, which indicates their high biological value (Table 1). In most of the resulting hydrolysates, the sum of the essential amino acids and the content of each of them (amino acid rate) are significantly higher than in the standard protein adopted by the FAO / WHO.

Таблица 1Table 1 Аминокислотный состав сухих мясных гидролизатов из различных видов сырья, г на 100 г белка.Amino acid composition of dry meat hydrolysates from various types of raw materials, g per 100 g of protein. АминокислотаAmino acid Стандарт ФАО/ВОЗFAO / WHO Standard Виды сырьяTypes of raw materials Желудки курStomachs of chickens Ноги + головыLegs + heads ШеиNeck КрыльяWings Костный остатокBone residue КуриныйChicken ГовяжийBeef ЛизинLysine 5,55.5 10,210,2 8,78.7 8,58.5 8,78.7 4,24.2 4,04.0 ИзолейцинIsoleucine 4,04.0 4,24.2 4,14.1 4,14.1 4,04.0 1,21,2 1,41.4 ЛейцинLeucine 7,07.0 8,18.1 6,66.6 7,77.7 7,97.9 3,03.0 3,13,1 Метионин + цистинMethionine + cystine 3,53,5 3,73,7 3,13,1 3,83.8 3,53,5 1,11,1 0,80.8 ТриптофанTryptophan 1,01,0 1,31.3 1,11,1 1,41.4 1,41.4 0,70.7 0.50.5 Фенилаланин + тирозинPhenylalanine + tyrosine 6,06.0 7,07.0 6,46.4 7,07.0 6,86.8 2,72.7 2,82,8 ТреонинThreonine 4,04.0 4,64.6 4,04.0 4,24.2 4,54,5 1,71.7 1,61,6 ВалинValine 5,05,0 5,55.5 5,65,6 6,16.1 6,26.2 4.24.2 3,73,7 Сумма:Amount: 36,036.0 44,644.6 39,639.6 42,842.8 43,043.0 18,818.8 17,917.9

Важнейшим преимуществом является реальная возможность получения гидролизатов с заданным или регулируемым аминокислотным составом за счет соответствующего подбора исходного сырья и режимов технологического процесса, а также изменения соотношений используемых протеолитических ферментов.The most important advantage is the real possibility of obtaining hydrolysates with a given or controlled amino acid composition due to the appropriate selection of the feedstock and process conditions, as well as changing the ratios of the used proteolytic enzymes.

Для получения белковых модулей с регулируемым аминокислотным составом, дополнительно к мясным гидролизатам, целесообразно использовать концентраты и/или изоляты сывороточных молочных белков, полученные методами ультра - и диафильтрации, белки сыворотки и/или плазмы крови, гемоглобин крови, а также концентраты и изоляты белков бобовых (сои, гороха, чечевицы и др.).To obtain protein modules with controlled amino acid composition, in addition to meat hydrolysates, it is advisable to use concentrates and / or isolates of whey milk proteins obtained by ultra - and diafiltration methods, serum and / or plasma proteins, blood hemoglobin, as well as legume protein concentrates and isolates (soybeans, peas, lentils, etc.).

При подборе компонентов смеси (таблица 2) ставилась задача с помощью нижеприведенной формулы добиться не только максимальной близости смеси белков с эталоном, но и превысить его по отдельным незаменимым аминокислотам. Это превышение позволяет использовать полученные белковые модули для эффективного обогащения продуктов питания, имеющих низкую исходную пищевую и биологическую ценность и несбалансированный аминокислотный состав.When selecting the components of the mixture (table 2), the task was set using the formula below to achieve not only the maximum proximity of the protein mixture to the standard, but also to exceed it in certain irreplaceable amino acids. This excess allows the use of the obtained protein modules for the effective enrichment of food products having a low initial nutritional and biological value and an unbalanced amino acid composition.

Таблица 2table 2 Сравнительная биологическая ценность важнейших белоксодержащих продуктов питания и содержание в них незаменимых аминокислот (г/100 г белка)Comparative biological value of the most important protein-containing food products and their content of essential amino acids (g / 100 g protein) Пищевые продуктыFood products Белок, %Protein,% ИзолейцинIsoleucine ЛейцинLeucine ВалинValine Метионин + ЦистинMethionine + Cystine Фенилаланин + ТирозинPhenylalanine + Tyrosine ТриптофанTryptophan ТреонинThreonine ЛизинLysine ИтогоTotal ЭталонныйReference белокprotein 100one hundred 4,04.0 7,07.0 5,05,0 3,53,5 6,06.0 1,01,0 4,04.0 5,55.5 36,036.0 ФАО/ВОЗFAO / WHO ЖенскоеFeminine 1,51,5 5,25.2 10,510.5 5,35.3 4,34.3 7,07.0 1,51,5 5,45,4 9,49,4 48,648.6 молокоmilk МяснойMeat 9090 4,14.1 7,27.2 6,06.0 3,33.3 6,66.6 1,31.3 4,24.2 8,78.7 41,441,4 гидролизатhydrolyzate БелкиSquirrels сывороткиserum 9090 5,05,0 10,610.6 4,94.9 5,15.1 5,65,6 1,81.8 6,66.6 9,09.0 48,548.5 молокаmilk БелкиSquirrels плазмыplasma 9090 0,90.9 13,213,2 8,78.7 2,62.6 10,710.7 1,41.4 4,84.8 9,79.7 52,052.0 кровиblood Белки соиSoy protein 34,934.9 5,25.2 7,77.7 6,06.0 3,13,1 7,77.7 1,31.3 4,04.0 6,06.0 41,041.0

Массовую долю j-й незаменимой аминокислоты в белке смеси Cj представляли в виде:The mass fraction of the jth essential amino acid in the protein of the Cj mixture was presented as:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где ai,j - массовая доля j-й незаменимой аминокислоты в белке i-го компонента смеси, mi-массовая доля белка в i-м компоненте смеси,where a i, j is the mass fraction of the jth essential amino acid in the protein of the i-th component of the mixture, m i is the mass fraction of the protein in the i-th component of the mixture,

а j-й незаменимой аминокислоты в эталонном белке - bj. Расход аминокислот на метаболические нужды определяли как произведение вектора b=(bi, …, bn) на Cmin, где Cmin=Min (cj/bj, j=1…n) - минимальный скор j-й аминокислоты. Аминокислоты, расходуемые на энергетические нужды, выражали в виде вектора d=(cj-Cmin b1, …, cn-Cmin bn) и минимизировали.and the jth essential amino acid in the reference protein is b j . The consumption of amino acids for metabolic needs was determined as the product of the vector b = (b i , ..., b n ) and C min , where C min = Min (cj / bj, j = 1 ... n) is the minimum speed of the jth amino acid. Amino acids consumed for energy needs were expressed as a vector d = (c j -C min b 1 , ..., c n -C min b n ) and minimized.

В результате моделирования можно получить композитные белково-пептидные смеси, состоящие из мясного гидролизата и других животных и растительных белков в их следующем соотношении (мас.%): - белково-пептидный модуль - 15-45, компонент или смесь компонентов - 55-85. Эти соотношения позволяют использовать данные белково-пептидные модули как в составе монопродуктов, где они являются единственными источниками белка, так и в сложных композитных смесях в сочетании с другими белками животного и растительного происхождения.As a result of modeling, it is possible to obtain composite protein-peptide mixtures consisting of meat hydrolyzate and other animal and vegetable proteins in their following ratio (wt.%): - protein-peptide module - 15-45, component or mixture of components - 55-85. These ratios make it possible to use these protein-peptide modules both as a part of monoproducts, where they are the only sources of protein, and in complex composite mixtures in combination with other proteins of animal and plant origin.

И в том, и в другом случаях введение в рецептуры конечных продуктов белково-пептидных модулей, содержащих белковые компоненты в соотношениях приведенного выше диапазона, позволяет обеспечить гарантированное содержание в функциональных продуктах питания физиологически адекватного уровня незаменимых аминокислот, аминокислотный скор которых составит около 100%, то есть максимально приближенный не только к стандарту ФАО/ВОЗ, но и к белкам женского молока.In both cases, the introduction of protein-peptide modules containing protein components in the ratios of the above range into the final product formulations allows us to ensure a guaranteed physiologically adequate level of essential amino acids in functional food products, the amino acid rate of which will be about 100%, then there is as close as possible not only to the FAO / WHO standard, but also to proteins of human milk.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Получение белково-пептидного пищевого модуля.Example 1. Obtaining a protein-peptide food module.

Для выработки белковых мясных гидролизатов взвешивают 400 кг голов, ног, крыльев и шей цыплят-бройлеров, промывают горячей водой (60-65°С). Обработанное сырье измельчают на волчке через решетку с диаметром отверстий 3-5 мм. Затем сырье загружают в реактор объемом 1,5 куб.м, с эмалированным покрытием, мешалкой и рубашкой для нагрева паром под давлением, и смешивают с питьевой водой, имеющей температуру не выше 65°С, в соотношении 1:2. В реактор вносят поваренную соль в количестве 2,5 кг и выдерживают смесь при непрерывном перемешивании при температуре 50-55°С в течение 15-20 минут.To produce protein meat hydrolysates, 400 kg of heads, legs, wings and necks of broiler chickens are weighed, washed with hot water (60-65 ° C). The processed raw materials are ground on a top through a grate with a hole diameter of 3-5 mm. Then the raw material is loaded into a reactor with a volume of 1.5 cubic meters, with an enamel coating, a stirrer and a jacket for heating with steam under pressure, and mixed with drinking water having a temperature of no higher than 65 ° C in a ratio of 1: 2. Salt in the amount of 2.5 kg is introduced into the reactor and the mixture is kept under continuous stirring at a temperature of 50-55 ° C for 15-20 minutes.

В реактор добавляют при перемешивании 30-40 дм3 питьевой воды, разбавленной концентрированной соляной кислотой в соотношении 1:1. Продолжая перемешивать, вводят свиной пищевой пепсин и пектофоетидин П10Х по два литра каждого. Ферментативный гидролиз проводят в течение 1-1,5 часов при температуре 52-55°С. При необходимости проводят корректировку значения pH в диапазоне 3,0-3,4 растворами соляной кислоты или двууглекислого натрия. После проведения гидролиза проводят нейтрализацию смеси путем введения 80-100 дм3 10% раствора двууглекислого натрия до pH 6,0-6,5. Далее в смесь вносят 10 дм3 раствора протосубтилина Г10Х и выдерживают при температуре 50-55°С и постоянном перемешивании в течение 1-1,5 часов, а затем повышают температуру в реакторе до 92-95°С и выдерживают 30-40 минут.30-40 dm 3 of drinking water diluted with concentrated hydrochloric acid in a ratio of 1: 1 is added to the reactor with stirring. Continuing to mix, injected pork food pepsin and pectofoetidine P10X, two liters each. Enzymatic hydrolysis is carried out for 1-1.5 hours at a temperature of 52-55 ° C. If necessary, adjust the pH in the range of 3.0-3.4 with solutions of hydrochloric acid or sodium bicarbonate. After hydrolysis, the mixture is neutralized by introducing 80-100 dm 3 of a 10% sodium bicarbonate solution to a pH of 6.0-6.5. Next, 10 dm 3 of protosubtilin G10X solution is added to the mixture and kept at a temperature of 50-55 ° C and constant stirring for 1-1.5 hours, and then the temperature in the reactor is increased to 92-95 ° C and held for 30-40 minutes.

Полученный жидкий гидролизат очищают от жира и твердого остатка с помощью фильтрации и сепарирования, после чего концентрируют и высушивают с применением низкотемпературной распылительной или сублимационной сушки.The resulting liquid hydrolyzate is purified from fat and solid residue by filtration and separation, after which it is concentrated and dried using low temperature spray or freeze drying.

Полученный белково-пептидный модуль содержит, мас.%:The obtained protein-peptide module contains, wt.%:

- Аминокислоты - 15;- Amino acids - 15;

- Пептиды не выше 3000 Да - 55;- Peptides not higher than 3000 Da - 55;

- Полипептиды выше 3000 Да - 30.- Polypeptides above 3000 Da - 30.

Пример 2. Получение белково-пептидного пищевого модуля.Example 2. Obtaining a protein-peptide food module.

Белково-пептидный пищевой модуль вырабатывается из мясного гидролизата (полученного в примере 1) путем смешения с концентратами и/или изолятами белков сыворотки молока, и/или белками сыворотки и плазмы крови, и/или концентратами и изолятами белков бобовых при соотношении, мас.%:Protein-peptide food module is produced from meat hydrolyzate (obtained in example 1) by mixing with concentrates and / or isolates of whey proteins, and / or serum and plasma proteins, and / or concentrates and isolates of legume proteins in the ratio, wt.% :

Белково-пептидный модуль - 45,Protein-peptide module - 45,

Белковый компонент - 55.The protein component is 55.

В таблице 3 приведены рецептуры некоторых белково-пептидных пищевых модулей.Table 3 shows the formulations of some protein-peptide food modules.

Таблица 3Table 3 Рецептуры белково-пептидных пищевых модулейProtein-Peptide Food Module Formulations № п/пNo. p / p Наименование компонентаComponent Name Количество, кг на 100 кг продуктаAmount, kg per 100 kg of product №1No. 1 №2Number 2 №3Number 3 1.one. Гидролизат мяснойMeat hydrolyzate 15fifteen 4545 2525 2.2. Белки сыворотки молокаMilk Whey Proteins 7575 20twenty 6565 3.3. Белки плазмы кровиBlood plasma proteins 1010 20twenty 55 4.four. Изолят соевого белкаSoy Protein Isolate -- 15fifteen 55

В таблице 4 приведены показатели аминокислотного скора предлагаемых белково-пептидных пищевых модулей.Table 4 shows the amino acid scores of the proposed protein-peptide food modules.

Таблица 4Table 4 Аминокислотный состав белково-пептидных пищевых модулей.Amino acid composition of protein-peptide food modules. АминокислотаAmino acid Стандарт ФАО/ВОЗFAO / WHO Standard Белково-пептидные пищевые модулиProtein-Peptide Food Modules АBUT СFROM №1No. 1 №2Number 2 №3Number 3 АBUT СFROM АBUT СFROM АBUT СFROM ЛизинLysine 5,55.5 1,01,0 9,09.0 1,61,6 7,77.7 1,41.4 8,08.0 1,51,5 ИзолейцинIsoleucine 4,04.0 1,01,0 4,44.4 1,11,1 3,33.3 0,90.9 4,24.2 1,11,1 ЛейцинLeucine 7,07.0 1,01,0 10,310.3 1,51,5 8,28.2 1,21,2 9,29.2 1,31.3 Метионин + цистинMethionine + cystine 3,53,5 1,01,0 4,64.6 1,31.3 3,13,1 0,90.9 4,04.0 1,11,1 ТриптофанTryptophan 1,01,0 1,01,0 1,71.7 1,71.7 1,31.3 1,31.3 1,51,5 1,51,5 Фенилаланин + тирозинPhenylalanine + tyrosine 6,06.0 1,01,0 6,36.3 1,11,1 7,07.0 1,21,2 6,56.5 1,11,1 ТреонинThreonine 4,04.0 1,01,0 6,06.0 1,51,5 4,14.1 1,01,0 5,25.2 1,31.3 ВалинValine 5,05,0 1,01,0 5,25.2 1,01,0 5,75.7 1,11,1 5,25.2 1,01,0 СуммаAmount 36,036.0 -- 47,547.5 -- 40,440,4 -- 43,843.8 -- - А - содержание аминокислоты, г/100 г белка;- A - amino acid content, g / 100 g of protein; - С - аминокислотный скор, %/% относительно справочной шкалы ФАО/ВОЗ.- C - amino acid rate,% /% relative to the FAO / WHO reference scale.

Данные таблицы 4 свидетельствуют о высокой биологической ценности предлагаемых белково-пептидных пищевых модулей, что позволяет использовать их для получения широкого спектра конечных продуктов функционального и специализированного питания.The data in table 4 indicate the high biological value of the proposed protein-peptide food modules, which allows them to be used to obtain a wide range of end products of functional and specialized nutrition.

Следует подчеркнуть, что разработанные белково-пептидные модули содержат значительное суммарное количество разветвленных аминокислот - валина, лейцина и изолейцина, которые необходимы для эффективного восстановления белков мышечной ткани - актина и миозина. Например, в модуле №1 их сумма составляет 19,9 г, а в модулях №2 и №3 - 17,2 г и 18,6 г соответственно, что выше, чем в стандарте ФАО/ВОЗ (16,0 г), и соответствует наиболее ценным источникам полноценного пищевого белка - яйцам (20,5 г), мясу птицы (17,2 г) и коровьему молоку (20,7 г) - в пересчете на 100 г белка.It should be emphasized that the developed protein-peptide modules contain a significant total amount of branched amino acids - valine, leucine and isoleucine, which are necessary for the effective restoration of muscle tissue proteins - actin and myosin. For example, in module No. 1, their sum is 19.9 g, and in modules No. 2 and No. 3 - 17.2 g and 18.6 g, respectively, which is higher than in the FAO / WHO standard (16.0 g), and corresponds to the most valuable sources of complete dietary protein - eggs (20.5 g), poultry meat (17.2 g) and cow's milk (20.7 g), in terms of 100 g of protein.

Данные таблицы 5 свидетельствуют о том, что добавление в конечные продукты 30 г пищевых модулей (или 25 г в пересчете на белок) позволяет при минимальном потреблении продуктов функционального питания (100-200 г) обеспечить организм человека значительным (более 50%) количеством незаменимых аминокислот.The data in table 5 indicate that the addition of 30 g of food modules (or 25 g in terms of protein) to the final products allows us to provide the human body with a significant (more than 50%) amount of essential amino acids with a minimum consumption of functional food products (100-200 g) .

Таблица 5Table 5 Сравнительная оценка потребления незаменимых аминокислот с белково-пептидными модулями (в пересчете на 25 г белка)Comparative assessment of the consumption of essential amino acids with protein-peptide modules (in terms of 25 g of protein) АминокислотыAmino acids Рекомендуемый уровень суточного потребления, г/суткиRecommended daily intake, g / day Белково-пептидные модулиProtein-Peptide Modules №1No. 1 №2Number 2 №3Number 3 от рекомендуемого суточного потребленияfrom recommended daily intake гg %% гg %% гg %% ЛизинLysine 4,14.1 2,32,3 5656 1,91.9 4646 2,02.0 4949 Метионин + цистинMethionine + cystine 1.81.8 1,21,2 6767 0,80.8 4444 1,01,0 5656 ТреонинThreonine 2,42,4 1,51,5 6363 1,01,0 4242 1,31.3 5454 ТриптофанTryptophan 0,80.8 0,40.4 50fifty 0,30.3 3838 0,40.4 50fifty Фенилаланин + тирозинPhenylalanine + tyrosine 4,44.4 1,61,6 3636 1,81.8 4141 1,61,6 3636 ВалинValine 2,52.5 1,31.3 5252 1,41.4 5656 1,31.3 5252 ИзолейцинIsoleucine 2,02.0 1,11,1 5555 0,80.8 4040 1,01,0 50fifty ЛейцинLeucine 4,64.6 2,62.6 5757 2,12.1 4646 2,32,3 50fifty

Исходя из данных, представленных в таблицах 4-5, можно заключить, что белково-пептидные модули имеют полноценный аминокислотный состав с аминокислотным скором около 1,0, что делает их пригодными для обогащения многих разновидностей продуктов функционального и специализированного питания.Based on the data presented in tables 4-5, we can conclude that protein-peptide modules have a complete amino acid composition with an amino acid rate of about 1.0, which makes them suitable for enriching many varieties of functional and specialized nutrition products.

Потребление пищевых продуктов, обогащенных разработанными белково-пептидными модулями, позволяет обеспечить среднесуточные потребности человека в незаменимых аминокислотах, в том числе при интенсивных физических нагрузках.The consumption of foods enriched with the developed protein-peptide modules allows us to provide the average daily human needs for essential amino acids, including during intense physical exertion.

Claims (2)

1. Белково-пептидный модуль для производства продуктов функционального и специализированного питания для лиц, подверженных интенсивным физическим нагрузкам, представляющий собой белковый гидролизат, полученный путем ферментативного гидролиза животного сырья на основе протеиносодержащих отходов, полученных при производстве продукции из сельскохозяйственных животных, характеризующийся следующим соотношением компонентов, мас.%:
Аминокислоты 5-15 Пептиды не выше 3000 Да 55-70 Полипептиды выше 3000 Да 15-35
1. Protein-peptide module for the production of functional and specialized nutrition products for people subject to intense physical exertion, which is a protein hydrolyzate obtained by enzymatic hydrolysis of animal feed based on protein-containing waste obtained from the production of products from farm animals, characterized by the following ratio of components, wt.%:
Amino acids 5-15 Peptides not higher than 3000 Yes 55-70 Polypeptides above 3,000 Yes 15-35
2. Белково-пептидный модуль по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит белковый компонент, выбранный из ряда: концентраты и/или изоляты белков сыворотки молока, белки сыворотки и/или плазмы крови, гемоглобин крови, концентраты и/или изоляты белков бобовых или их смеси при следующем соотношении, мас.%:
Белково-пептидный модуль 15-45 Белковый компонент 55-85
2. The protein-peptide module according to claim 1, characterized in that it further comprises a protein component selected from the series: concentrates and / or isolates of milk whey proteins, serum proteins and / or blood plasma, blood hemoglobin, concentrates and / or isolates bean proteins or mixtures thereof in the following ratio, wt.%:
Protein-peptide module 15-45 Protein component 55-85
RU2008141403/13A 2008-10-21 2008-10-21 Protein-peptide module for production of functional and specialised food products for persons experiencing intensive physical strain RU2388350C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008141403/13A RU2388350C1 (en) 2008-10-21 2008-10-21 Protein-peptide module for production of functional and specialised food products for persons experiencing intensive physical strain

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008141403/13A RU2388350C1 (en) 2008-10-21 2008-10-21 Protein-peptide module for production of functional and specialised food products for persons experiencing intensive physical strain

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2388350C1 true RU2388350C1 (en) 2010-05-10

Family

ID=42673746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008141403/13A RU2388350C1 (en) 2008-10-21 2008-10-21 Protein-peptide module for production of functional and specialised food products for persons experiencing intensive physical strain

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2388350C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520036C2 (en) * 2012-03-01 2014-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Институт новых технологий" "mioactive-sport" food product for alimentation of people experiencing intensive physical strain
RU2525338C2 (en) * 2012-08-21 2014-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт питания РАМН" Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИ питания" РАМН) Instant functional food product
RU2559112C1 (en) * 2011-10-21 2015-08-10 Нестек С.А. Protein milk whey micelles for muscle mass and performance enhancement
RU2641710C1 (en) * 2016-12-19 2018-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Dry combined base for functional drinks

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559112C1 (en) * 2011-10-21 2015-08-10 Нестек С.А. Protein milk whey micelles for muscle mass and performance enhancement
RU2520036C2 (en) * 2012-03-01 2014-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Институт новых технологий" "mioactive-sport" food product for alimentation of people experiencing intensive physical strain
RU2525338C2 (en) * 2012-08-21 2014-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт питания РАМН" Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИ питания" РАМН) Instant functional food product
EA026141B1 (en) * 2012-08-21 2017-03-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи (ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии") Instant functional food product
RU2641710C1 (en) * 2016-12-19 2018-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Dry combined base for functional drinks

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101840213B1 (en) Production method of low molecular collagen peptide and food composition using this low molecular collagen peptide
Khora Marine fish-derived bioactive peptides and proteins for human therapeutics
US20120258236A1 (en) Composition with high protein content for the food industry
CN111642648B (en) High-protein dog snack cat snack and preparation method thereof
EP3763227A1 (en) Concentrated protein compositions and methods of their making and use
EP3136875A1 (en) Small particle sized protein compositions and methods of making
Abdollahi et al. Influence of soybean bioactive peptides on performance, foot pad lesions and carcass characteristics in broilers
RU2388350C1 (en) Protein-peptide module for production of functional and specialised food products for persons experiencing intensive physical strain
CN112006153A (en) Method for preparing vegetarian meat by using soybean protein concentrate and wheat protein
CN111134244A (en) Animal high-protein nutritional paste and preparation method thereof
KR102276314B1 (en) Method for Preparing Functional Mixed Concentrate Protein Extract and Plant based Meat Alternatives and Use thereof
CN106418067A (en) Health beverage capable of replenishing physical power and relieving fatigue
CN102960603B (en) Nutrient protein powder with high digestive absorption function
Chimegee et al. The daily value of micronutrients in newly produced beef and horse concentrated bone broths
CN107319572A (en) A kind of nutrition albumen powder
CN106942652A (en) It is a kind of to improve immunity, strengthen the health-preserving food of resistance against diseases
CN107372328B (en) Production method of sports function food
RU2366263C2 (en) Broth with preventive properties, containing protein hydrolisate and protein hydrolisate production method
Igual et al. Amino acids and protein in vitro bio-accessibility from edible insect and pea protein enriched bread
Strashynskyi et al. Protein preparations of animal origin in technology of meat semi-finished products
Arihara et al. Production of bioactives from meat and animal by-products
Kurchaeva et al. Use of bio-modified raw materials of plant and animal origin in technology of functional foods
RU2453126C1 (en) Method for production of high-protein base of wheat grains for food product preparation
TW202203785A (en) Preparation method of eel protein hydrolysate
Satayeva et al. Secondary collagen-containing raw materials of camel meat-an alternative source of protein

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20100819

QB4A Licence on use of patent

Free format text: PLEDGE

Effective date: 20110926

QB4A Licence on use of patent

Free format text: PLEDGE

Effective date: 20120410

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20110926

Effective date: 20120410

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181022