RU2432769C2 - Method for production of milk whey with low concentration of residual protein - Google Patents
Method for production of milk whey with low concentration of residual protein Download PDFInfo
- Publication number
- RU2432769C2 RU2432769C2 RU2009141081/10A RU2009141081A RU2432769C2 RU 2432769 C2 RU2432769 C2 RU 2432769C2 RU 2009141081/10 A RU2009141081/10 A RU 2009141081/10A RU 2009141081 A RU2009141081 A RU 2009141081A RU 2432769 C2 RU2432769 C2 RU 2432769C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- whey
- milk
- residual protein
- production
- protein
- Prior art date
Links
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 title claims abstract description 28
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 title claims abstract description 21
- 239000005862 Whey Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 17
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 17
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 title abstract description 8
- 239000008267 milk Substances 0.000 title abstract description 8
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 title abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 108060008539 Transglutaminase Proteins 0.000 claims abstract description 6
- 102000003601 transglutaminase Human genes 0.000 claims abstract description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 235000014897 Streptococcus lactis Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 235000020200 pasteurised milk Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 241000194035 Lactococcus lactis Species 0.000 claims abstract 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims description 10
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 4
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 4
- 241000194036 Lactococcus Species 0.000 claims description 2
- 235000020247 cow milk Nutrition 0.000 claims description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 abstract description 6
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 abstract description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000035602 clotting Effects 0.000 abstract 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 13
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 4
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 3
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 3
- 108030001310 Protein-glutamine gamma-glutamyltransferases Proteins 0.000 description 2
- 244000057717 Streptococcus lactis Species 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 102000004407 Lactalbumin Human genes 0.000 description 1
- 108090000942 Lactalbumin Proteins 0.000 description 1
- 244000199866 Lactobacillus casei Species 0.000 description 1
- 235000013958 Lactobacillus casei Nutrition 0.000 description 1
- 102000008192 Lactoglobulins Human genes 0.000 description 1
- 108010060630 Lactoglobulins Proteins 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186428 Propionibacterium freudenreichii Species 0.000 description 1
- 102100030944 Protein-glutamine gamma-glutamyltransferase K Human genes 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000005693 branched-chain amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 235000021245 dietary protein Nutrition 0.000 description 1
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 108010032995 epsilon-(gamma-glutamyl)-lysine Proteins 0.000 description 1
- JPKNLFVGUZRHOB-YUMQZZPRSA-N epsilon-(gamma-glutamyl)lysine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCCCNC(=O)CC[C@H](N)C(O)=O JPKNLFVGUZRHOB-YUMQZZPRSA-N 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 1
- 229940072221 immunoglobulins Drugs 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940017800 lactobacillus casei Drugs 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 125000003588 lysine group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 235000004252 protein component Nutrition 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006276 transfer reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Dairy Products (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
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.The invention relates to the field of food industry, in particular to the field of processing of milk and dairy products, and can be used to obtain food protein from waste milk processing, in particular whey.
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. Белки молочной сыворотки (лактальбумины, лактоглобулины и иммуноглобулины) имеют более высокую скорость переваривания по сравнению с другими белками. Концентрация аминокислот и пептидов в крови резко возрастает уже в течение первого часа после приема пищи на основе белков молочной сыворотки. Усваиваемость белков молочной сыворотки исключительно высока.Whey is a large-scale waste from the production of milk processing and currently has almost no use. Partially whey is used as livestock feed, the bulk of whey is poured into the sewer, and a small portion is used for technical and food purposes. Whey proteins (lactalbumin, lactoglobulins and immunoglobulins) have a higher digestion rate compared to other proteins. The concentration of amino acids and peptides in the blood increases sharply within the first hour after a meal based on whey proteins. The digestibility of whey proteins is extremely high.
Аминокислотный состав сывороточных белков наиболее близок к аминокислотному составу мышечной ткани человека, а по содержанию незаменимых аминокислот и аминокислот с разветвленной цепью: валина, лейцина и изолейцина они превосходят все остальные белки животного и растительного происхождения. Кроме того, примерно 14% белков молочной сыворотки находится в виде продуктов гидролиза (аминокислот, ди-, три- и полипептидов), которые являются инициаторами пищеварения и участвуют в синтезе многих биологически активных веществ. Белки молочной сыворотки заметно снижают уровень холестерина в крови. Тем не менее, до сих пор основную часть молочной сыворотки сливают в канализацию, загрязняя окружающую среду.The amino acid composition of whey proteins is the closest to the amino acid composition of human muscle tissue, and in terms of the content of essential amino acids and branched chain amino acids: valine, leucine and isoleucine, they surpass all other proteins of animal and vegetable origin. In addition, approximately 14% of whey proteins are in the form of hydrolysis products (amino acids, di-, tri- and polypeptides), which are the initiators of digestion and are involved in the synthesis of many biologically active substances. Whey proteins significantly reduce blood cholesterol. Nevertheless, the bulk of whey is still drained into the sewers, polluting the environment.
Трансглютаминаза (протеин-глутамин γ-глутамилтрансфераза, КФ 2.3.2.13) катализирует реакции ацильного переноса, вводящие ковалентное связывание между белками, создавая полимеры высокой молекулярной массы. В результате связывания глутаминового и лизинового остатков пептидов или белков образуются высокомолекулярные соединения, содержащие ε-(γ-глутамил)лизиновые внутри- и межмолекулярные связи. За счет образования таких изопептидных связей представляется возможным агрегация белков молочной сыворотки, включение их в сгусток молочного продукта, получаемого сквашиванием молока, и, таким образом, понижение концентрации остаточного белка в молочной сыворотке.Transglutaminase (protein-glutamine γ-glutamyltransferase, EC 2.3.2.13) catalyzes acyl transfer reactions that introduce covalent binding between proteins, creating high molecular weight polymers. As a result of the binding of glutamine and lysine residues of peptides or proteins, high molecular weight compounds are formed containing ε- (γ-glutamyl) lysine intramolecular and intermolecular bonds. Due to the formation of such isopeptide bonds, it is possible to aggregate whey proteins, include them in a clot of milk product obtained by fermenting milk, and, thus, reduce the concentration of residual protein in whey.
Известен «Способ переработки молочной сыворотки» (RU, патент 2154386), включающий последовательную ферментацию молочной сыворотки культурами Lactobacillus casei и Propionibacterium freudenreichii с последующим выделением белка.The well-known "Method of processing whey" (RU, patent 2154386), including sequential fermentation of whey with cultures of Lactobacillus casei and Propionibacterium freudenreichii, followed by isolation of the protein.
Известен (RU, патент 2134992) также способ обработки молочной сыворотки. В молочную сыворотку при 15-30°С вводят сухой пектин в количестве 0,25-2,0% от массы сыворотки. Смесь перемешивают и выдерживают в течение 30-35 мин при pH 4,0-5,0. Затем разделяют полученную смесь на осветленную сыворотку и белково-полисахаридный комплекс. Изобретение позволяет упростить выделение белковых веществ молочной сыворотки, повысить качество и биологическую ценность продукта.Known (RU, patent 2134992) is also a method of processing whey. Dry pectin in the amount of 0.25-2.0% by weight of whey is introduced into milk whey at 15-30 ° C. The mixture is stirred and incubated for 30-35 min at a pH of 4.0-5.0. Then, the resulting mixture is separated into clarified whey and a protein-polysaccharide complex. The invention allows to simplify the allocation of protein substances of whey, to improve the quality and biological value of the product.
Известен (US, патент 6270823) также способ обработки сыворотки, включающий пастеризацию отделенной сыворотки, фильтрацию в нанофильтрационном блоке, нагревание фильтрата в теплообменнике, центрифугирование, электродиализ, очистку фильтрата обратным осмосом для получения технически чистой воды.Also known (US patent 6270823) is a method for treating serum, including pasteurization of separated serum, filtration in a nanofiltration unit, heating the filtrate in a heat exchanger, centrifugation, electrodialysis, purification of the filtrate with reverse osmosis to obtain technically pure water.
Недостатком способов является энергоемкость отдельных стадий либо недостаточная степень очистки сыворотки.The disadvantage of this method is the energy intensity of the individual stages or the insufficient degree of purification of serum.
Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке экологически чистого и рентабельного способа промышленной утилизации молочной сыворотки.The technical problem solved by the present invention is to develop an environmentally friendly and cost-effective method of industrial utilization of whey.
Технический эффект в предлагаемом способе достигается за счет того, что внесение ферментного препарата приводит к образованию дополнительных связей между белковыми компонентами - это способствует удерживанию ценного сывороточного белка в продукте и снижению потерь его со сточными водами.The technical effect in the proposed method is achieved due to the fact that the introduction of the enzyme preparation leads to the formation of additional bonds between the protein components - this helps to retain valuable whey protein in the product and reduce its loss with wastewater.
Технический результат заключается в снижении концентрации остаточного белка в сыворотке на 15%, а также в упрощении способа.The technical result consists in reducing the concentration of residual protein in serum by 15%, as well as in simplifying the method.
Для достижения указанного технического результата предложен способ получения молочной сыворотки с пониженной концентрацией остаточного белка, по которому пастеризованное молоко нагревают до температуры заквашивания 37-40°С, смешивают с ферментным препаратом трансглютаминазы, добавляют закваску - культуру мезофильных лактококков Lactococcus lactis - и сквашивают в течение 6-8 ч для получения сгустка, отделяют сыворотку центрифугированием при следующем соотношении названных компонентов, мас.%:To achieve the specified technical result, a method for producing whey with a reduced concentration of residual protein is proposed, according to which pasteurized milk is heated to a fermentation temperature of 37-40 ° C, mixed with transglutaminase enzyme preparation, a starter culture of mesophilic lactococcus Lactococcus lactis - is added and fermented for 6 -8 h to obtain a clot, serum is separated by centrifugation in the following ratio of these components, wt.%:
При применении фермента в концентрации ниже 1 мас.% не достигается заметного понижения концентрации остаточного белка в сыворотке. При применении фермента в концентрации более 1 мас.% сохраняются достигнутые показатели, но увеличивается себестоимость метода. При применении закваски в количестве менее 1% наблюдается уменьшение скорости сквашивания. При применении закваски в количестве более 1 мас.% сохраняются достигнутые показатели, но увеличивается себестоимость метода.When using the enzyme in a concentration below 1 wt.% Not achieved a significant decrease in the concentration of residual protein in serum. When using the enzyme in a concentration of more than 1 wt.%, The achieved indicators are preserved, but the cost of the method increases. When using starter culture in an amount of less than 1%, a decrease in the rate of fermentation is observed. When applying starter culture in an amount of more than 1 wt.%, The achieved indicators are preserved, but the cost of the method increases.
Существо заявляемого технического решения поясняется следующим примером.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the following example.
Пример. Берут 94,0 г пастеризованного молока, вносят 1,0 г фермента, вносят 5,0 г закваски, перемешивают, сквашивают при температуре 37-40°С в течение 6-8 часов, отделяют сыворотку центрифугированием, с целью контроля остаточного белка определяют в ней содержание растворимого белка.Example. Take 94.0 g of pasteurized milk, add 1.0 g of the enzyme, add 5.0 g of yeast, mix, macerate at a temperature of 37-40 ° C for 6-8 hours, serum is separated by centrifugation, in order to control the residual protein, determine her soluble protein content.
Применение фермента в количестве 1 мас.% позволяет снизить концентрацию остаточного белка в сыворотке на 15%.The use of the enzyme in an amount of 1 wt.% Can reduce the concentration of residual protein in serum by 15%.
Полученная сыворотка содержит минимальную концентрацию белков и может быть утилизирована. Процесс не включает энергоемких стадий и затратных операций, характеризуется простотой осуществления.The resulting serum contains a minimal concentration of proteins and can be disposed of. The process does not include energy-intensive stages and costly operations, characterized by ease of implementation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009141081/10A RU2432769C2 (en) | 2009-10-29 | 2009-10-29 | Method for production of milk whey with low concentration of residual protein |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009141081/10A RU2432769C2 (en) | 2009-10-29 | 2009-10-29 | Method for production of milk whey with low concentration of residual protein |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009141081A RU2009141081A (en) | 2011-05-10 |
RU2432769C2 true RU2432769C2 (en) | 2011-11-10 |
Family
ID=44732356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009141081/10A RU2432769C2 (en) | 2009-10-29 | 2009-10-29 | Method for production of milk whey with low concentration of residual protein |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2432769C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2510999C1 (en) * | 2013-01-16 | 2014-04-10 | Открытое акционерное общество "Молочный комбинат "Воронежский" (ОАО "МКВ") | Kefir production method |
RU2538171C1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Food protein concentrate production method |
RU2639286C2 (en) * | 2016-04-25 | 2017-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский государственный университет" | Production method of curd whey with ginger |
-
2009
- 2009-10-29 RU RU2009141081/10A patent/RU2432769C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2510999C1 (en) * | 2013-01-16 | 2014-04-10 | Открытое акционерное общество "Молочный комбинат "Воронежский" (ОАО "МКВ") | Kefir production method |
RU2538171C1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Food protein concentrate production method |
RU2639286C2 (en) * | 2016-04-25 | 2017-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский государственный университет" | Production method of curd whey with ginger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009141081A (en) | 2011-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ryan et al. | The biotechnological potential of whey | |
CN1164761C (en) | Method for producing products containing antihypertensive tripeptides | |
CN103205480B (en) | Method for producing high-quality collagen oligopeptide by using fish skin or fishbone | |
CN104082673B (en) | A kind of method simultaneously preparing low protein Rice and rice immune peptide | |
RU2006121383A (en) | FERMENTED DAIRY PRODUCTS AND METHODS FOR PRODUCING THEM | |
US20200123494A1 (en) | Method for obtaining protein from whey or molasses | |
RU2006105647A (en) | METHOD FOR PRODUCING A CONCENTRATED MILK-PROTEIN INGREDIENT WITH THE FOLLOWING RECEIVING FROM ITS FROZEN CHEESE | |
RU2432769C2 (en) | Method for production of milk whey with low concentration of residual protein | |
CN102524395A (en) | Method for preparing solidified type yoghourt by applying fish scale gelatin | |
CN109880874A (en) | A kind of preparation method of rice active peptide, rice active peptide and its application | |
RU2454077C2 (en) | Method for production of dry synbiotic concentrate based on milk whey | |
RU2350090C1 (en) | Concentrate of block milk whey preparation method | |
SU1463208A1 (en) | Method of treatment of curd whey | |
RU2800267C1 (en) | Method for making enriched whey protein concentrate | |
Lemiasheuski et al. | Milk and milk by products and alternative assessment methods | |
RU2376780C1 (en) | Milk-protein product production method | |
Jayasree Joshi et al. | Value Addition and Sustainable Management of Dairy Industry Byproducts | |
RU2554469C1 (en) | Method for production of granulated curd | |
RU2591526C2 (en) | Method of producing cheese curd cream by separation and double pasteurisation | |
JP6194304B2 (en) | Fermented milk containing collagen and method for producing the same | |
WO2006004105A1 (en) | Method of producing peptide mixture, method of producing fermented milk containing antihypertensive peptide and method of producing antihypertensive peptide preparation | |
RU2673903C2 (en) | Method of calcium containing dairy-protein concentrate producing | |
RU2677128C2 (en) | Method for production of ultrafiltration biocurd | |
RU2005125329A (en) | METHOD FOR PRODUCING SOFT CHEESE | |
Hern et al. | ACE-Inhibitory and metal-binding activity produced during milk fermentation by three probiotic potential LAB strains isolated from Chiapas double cream cheese |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121030 |