Способ получения напитка

Изобретение относится к биотехнологии и касается способа получения напитка, содержащего смеси аминокислот и пептидов из дрожжевых автолизатов. Более конкретно, изобретение относится к способам частичной очистки автолизатов дрожжей с целью получения пищевого и функционального продукта, представляющего собой готовый напиток, содержащий аминокислоты и пептиды, а также витамины и минеральные вещества. В частности, он предназначен для потребления спортсменами и другими лицами, занимающимися физическими упражнениями, в качестве функционального питания или как часть регулярной диеты.

В современных технологических процессах дрожжи используют в качестве сырья для получения биологически активных веществ, содержащих аминокислоты, пептиды, нуклеиновые компоненты, витамины и т.д. К числу известных способов переработки дрожжевой биомассы относится автолиз, осуществляемый собственными гидролитическими ферментами дрожжей, иногда с помощью экзогенных ферментов (И.А. Крылов, А.А. Красноштанова, И.И. Гусев «Комплексная переработка биомассы промышленных организмов», Москва, 2001 г.). Полученные автолизаты обычно подвергают частичной или глубокой очистке.

Известны способы получения смеси аминокислот и низших пептидов путем автолиза дрожжей с последующей очисткой на ионитах, обычно сульфокатионитах и анионитах (патент США №2272982, патент Великобритании №952713, авт. свидетельства СССР №№602543, 957835, 1369300, 1731806). Некоторые из них позволяют разделить аминокислоты и пептиды с получением высокоочищенной смеси аминокислот с очень низким содержанием пептидов (патент РФ №2284356) и смеси пептидов, не содержащих аминокислот (патент РФ №2544959). Существенным недостатком этих способов является неизбежная для ионного обмена необходимость десорбции целевых продуктов растворами аммиака, что влечет за собой отгонку аммиака упариванием с последующей сушкой продукта. Это затратные энергоемкие процессы, а аммиак - токсичный реагент. При этом обычно теряются исходно присутствующие в автолизатах витамины, макро- и микроэлементы. Между тем, далеко не всегда имеется необходимость в высокой очистке и сушке дрожжевого автолизата, исходно не содержащего никаких токсичных компонентов и являющегося жидким продуктом.

Известны способы получения неочищенных сухих автолизатов дрожжей или продуктов их частичной очистки.

Так, известный способ получения пищевого биологически активного продукта переработки дрожжей (заявка РФ №96109949/13) включает глубокий автолиз дрожжевой биомассы пивных дрожжей, после чего реакционную массу, содержащую образовавшийся автолизат, подвергают стерилизации и последующей сушке. Высушенный продукт содержит смесь аминокислот и низших пептидов, нуклеиновые компоненты, полисахариды, клеточные оболочки дрожжей. Недостатком способа является необходимость сушки автолизата пивных дрожжей. Из описания способа следует также, что кроме перечисленных авторами нуклеиновых компонентов, полисахаридов и клеточных оболочек дрожжей в продукте присутствуют также липиды и горечи.

Известен способ получения биологически активных добавок пищевого, кормового и медицинского назначения (патент РФ №2615568). Способ заключается в проведении гидролиза объединенной дрожжевой и грибной биомассы под действием внутриклеточных ферментов гриба Aspergillusoryzae RCAM 01134 с получением целевого продукта в виде ферментолизата. Изобретение позволяет сократить процесс получения БАД, обеспечить повышение глубины гидролиза полимеров объединенной микробной биомассы с повышенным образованием низкомолекулярных пептидов, свободных аминокислот и олигосахаридов, получить БАД с широким спектром функциональных свойств. Недостатками способа являются необходимость предварительной термической обработки дрожжевой биомассы с целью инактивации собственных внутриклеточных ферментов дрожжей, проведение дальнейшего гидролиза полимеров биомассы дрожжей комплексом экзогенных гидролитических ферментов, использование штамма гриба Aspergillusoryzae RCAM 01134, который не является широко доступным.

Известны способы приготовления напитков на основе автолизатов дрожжей.

Так, известен способ получения сухих смесей для приготовления напитков, включающих неочищенный автолизат дрожжей в виде осветленного автолизата пивных дрожжей, представляющий собой натуральный аминокислотно-витаминно-минеральный комплекс «Авимин-С» (патент РФ №2486843). Под «осветлением» обычно понимают центрифугирование автолизата с целью отделения клеточных оболочек. Сухая смесь для приготовления напитка в виде мусса дополнительно содержит концентрат сывороточного белка, сухой сок яблока или малины, или апельсина, или черной смородины, или черники, или клюквы, или вишни, или ананаса, фруктозу, трегалозу, гуаровую камедь, пшеничные волокна, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, молочную кислоту, ароматизаторы, стевиозид, какао-порошок. При этом она дополнительно содержит витаминный премикс. Получают напиток путем смешивания сухого продукта с водой или молоком и взбивания его до образования густой стойкой пены. Изобретение позволяет получить продукт, обогащенный полезными для здоровья веществами. Недостатком способа является необходимость сушки осветленного автолизата пивных дрожжей, использования готовых сухих компонентов. Использование концентратов соков и подсластителей, по-видимому, вызвано необходимостью замаскировать специфический вкус автолизата.

Известен способ (заявка РФ №94011523), согласно которому готовят экстракт из сухого автолизата. Для этого водную суспензию сухого автолизата с содержанием сухих веществ 6-18% выдерживают при 30-120°С в течение 0,5-2 ч при перемешивании, отделяют экстракт, концентрируют его упариванием до содержания сухих веществ 8-20% и при необходимости высушивают. Суспензия сухого дрожжевого автолизата может быть после или во время прогревания дополнительно подвергнута протеолизу в течение 2-3 ч при 30-50°С с последующим плазмолизом при 90-100°С. После концентрирования экстракт может быть осветлен прогреванием и/или микрофильтрацией на мембранах с диаметром пор 0,1-0,4 мкм или ультрафильтрацией с порогом задержания 5 кДа. Экстракт характеризуется высоким содержанием свободных L-аминокислот и низкомолекулярных пептидов, незначительным количеством углеводов и обладает после осветления 96-100%-ной прозрачностью его 1-10%-ных растворов. Недостатком способа является то, что авторами предусмотрена микро- (с диаметром пор 0,1-0,4 мкм) или ультрафильтрация (5 кДа), как возможные варианты обработки, но не описаны технические параметры этих процессов. Недостатком способа является необходимость сушки автолизата, использование процессов экстракции и упаривания экстракта, которые являются средствами частичной очистки продукта от сопутствующих балластных веществ, а также использование экзогенных ферментов. К тому же все процессы, связанные с тепловой обработкой, обычно заметно усиливают окраску продукта.

Известен способ (заявка РФ №93025327), который предусматривает обработку водной суспензии дрожжей постоянным электрическим током в анодном пространстве электролитической ячейки, отделенном от катодного полупроницаемой мембраной. Сущность изобретения состоит в том, что для предварительной дезинтеграции клеток и высвобождения из них лизирующих ферментов предложено использовать явление электроосмоса. Для этого суспензию дрожжей помещают в электролитическую ванну, содержащую анодный и катодный электроды, отделенные друг от друга полупроницаемой мембраной. При прохождении постоянного тока через водную суспензию клеток дрожжей в последних наблюдается электроперенос воды. Развивающееся электроосмотическое давление на клетку приводит к ее дезактивации путем разрыва ее мембраны. Плазма клетки переходит в водную среду и обеспечивает последующий лизис клеточного белка до аминокислот, низших пептидов, витаминов и микроэлементов. По мнению авторов, автолизат не требует очистки и может непосредственно употребляться в пищу. При добавлении ароматизирующих добавок или газировании получают освежающе-кислый автолизат, который является напитком, хорошо утоляющим жажду. Он содержит все аминокислоты в том сочетании, в котором организм человека привык получать их в ходе эволюции. Кроме того, в нем сохранены все витамины группы В, начиная от В₁ и кончая В₁₂. В нем сохранены все микроэлементы, потребные человеку: железо, калий, магний, медь, кобальт, цинк, а также липиды и пептиды. Автолизат в количестве 200 мл удовлетворяет суточную потребность человека в строительном материале для синтеза белка в аминокислотах, ферментах и микроэлементах. Недостатком способа является необходимость использования специального электрохимического оборудования, наличие в напитке фрагментов клеточных оболочек и не характерных для питания человека дрожжевых липидов, придающих напитку специфический привкус. Авторами предложен оригинальный способ инициации автолиза, исключающий применение химических индукторов автолиза, однако процесс последующей очистки напитка не получил достаточного развития.

Наиболее близким к заявляемому является способ, описанный в изобретении по патенту РФ №2284356, предусматривающий очистку дрожжевого автолизата на гелевом катионите со сшивкой 12-16% дивинилбензола. Способ позволяет в одностадийном процессе избавиться от балласта, в том числе от большей части красящих веществ с получением высокоочищенной смеси аминокислот. Ценой этому является потеря существенной части пептидов, которые, впрочем, можно выделить из проскока, описанного в изобретении по патенту РФ №254459. Недостатком способа, помимо неизбежного для ионного обмена использования растворов аммиака для десорбции, а также кислот и щелочей для регенерации катионита, является потеря витаминов группы В, исходно присутствующих в автолизате.

Целью настоящего изобретения является создание эффективного и экономичного способа получения из дрожжевого автолизата раствора, содержащего пептиды и аминокислоты, водорастворимые витамины и минеральные вещества, используемого, преимущественно, как напиток и обладающего приятным вкусом, при котором тепловая обработка применяется лишь на стадии автолиза. Способ основан на технологиях баромембранной фильтрации, позволяющей, в идеале, сохранить без изменений природный витаминный, минеральный и аминокислотный состав автолизата.

Сущность предложенного способа получения напитка, содержащего аминокислоты и пептиды, включает автолиз дрожжей, отделение клеточных оболочек центрифугированием и очистку полученной жидкости, при этом очистку полученной жидкости осуществляют с помощью баромембранной фильтрации через мембранный фильтр с номинальной отсекаемой молекулярной массой не выше 100 кДа, полученный фильтрат фильтруют через мембранный фильтр с номинальной отсекаемой массой 5 или 3 кДа, при этом процессы фильтрации ведут при температуре не выше 30°С в условиях защиты от доступа кислорода воздуха, а полученный фильтрат подвергают стерильному розливу в потребительскую тару.

Процесс ведут при скоростях потока жидкости над мембраной 2,6-3,5 м/сек.

Дополнительно в фильтрат вносят вкусовые добавки или газируют.

В предложенном способе автолизат разделяется на растворимую и нерастворимую части центрифугированием, последовательной двухступенчатой фильтрацией в контролируемых условиях через мембраны с определенной отсекаемой молекулярной массой и стерильным розливом в потребительскую тару.

Более конкретно, автолиз проводят без добавок каких-либо индукторов, в течение 30-40 ч при температуре 49-51С°. Дрожжевой автолизат центрифугируют при факторе ускорения 2000 g, или выше, осадок клеточных оболочек отделяют для использования в других технологических процессах, а надосадочную жидкость подвергают последовательным операциям очистки с помощью баромембранной фильтрации через аппараты с полыми волокнами из полисульфона (имеющими сертификат на использование в пищевых и фармацевтических процессах) и поливинилхлорида. Фильтрация осуществляется в условиях рецикла. Важными условиями процесса является то, что температура поддерживается на уровне не выше 30°С, оптимально 20-25°С, и процесс осуществляется в условиях защиты от доступа кислорода воздуха.

Особенностью дрожжевого автолизата и полученного из него фугата (надосадочной жидкости) является высокое содержание в нем коллоидов, высокомолекулярных веществ, грубо- и тонко- дисперсных взвесей, в основном, фрагментов субклеточных структур и клеточных стенок, резко замедляющих процессы фильтрации за счет образования намывных слоев. Это обстоятельство вызывает необходимость использовать 2-х-ступенчатую фильтрацию с использованием аппаратов с НОММ 50 и 5 (или 3) кДа.

На первой ступени очистки надосадочную жидкость подвергают фильтрации через мембраны с номинальной отсекаемой молекулярной массой (НОММ) 50 кДа. Наши исследования показали, что при этом липиды, в изобилии содержащиеся в надосадочной жидкости и придающие ей мутность и неприятный специфический вкус, отделяются в концентрат. В концентрат отделяются также оставшиеся нерастворимые фрагменты клеточных структур и макромолекулы. Кроме того, в случае использования пивных дрожжей, в концентрат отделяется основная часть веществ, являющихся носителями горького вкуса. Тот же эффект достигается и фильтрацией через мембраны с НОММ 100, однако предпочтительной является фильтрация через мембраны с НОММ 50 кДа. Это связано с тем, что мембраны с НОММ 50 кДа являются, одновременно, предфильтром для последующей фильтрации через более тонкие фильтры и защищают их от преждевременного загрязнения и затухания процесса фильтрации. Полученный после фильтрации через мембраны 50 кДа концентрат присоединяют к осадку клеточных остатков, полученному после центрифугирования, для использования в других технологических процессах.

Полученный на первой ступени очистки пермеат (фильтрат) фильтруют через мембраны с НОММ 5 или 3 кДа. Полученный концентрат отделяют для использования в других технологических процессах.

Необходимость фильтрации через мембраны с НОММ 5 кДа связана с тем, что фильтрация через мембраны с НОММ 50 кДа или 10 кДа не обеспечивает достаточную коллоидную устойчивость фильтрата. Под коллоидной устойчивостью понимается способность продукта сохранять прозрачность при хранении при комнатной температуре, пониженной температуре или после замораживания и оттаивания. Потеря коллоидной устойчивости раствора вызывается утратой растворимости и агрегацией исходно растворимых веществ углеводной природы, скорее всего, фрагментов клеточных стенок, с образованием осадков. Наши исследования показали, что упомянутые растворимые вещества обнаруживаются в фильтратах (пермеатах) после мембранной фильтрации через мембраны с НОММ 10,5 и 3 кДа в последовательно уменьшающихся концентрациях и практически отсутствуют в пермеатах 1 кДа. Таким образом, превосходную коллоидную устойчивость можно придать и фильтрацией через мембраны 1 или 0,2 кДа, однако это нецелесообразно по причине потери существенной части пептидов. Фильтрация же через мембраны с НОММ 0,2 кДа частично разделяет и аминокислоты. К тому же производительность фильтрации резко снижается при использовании мембран с низкой отсекаемой массой (1 кДа), по сравнению с мембранами с НОММ 5 кДа и выше.

Наши исследования показали, что около 60% (по массе) пептидов в наших автолизатах имеют массу ниже 3 кДа, и, следовательно, остаются в фильтрате после фильтрации через мембраны 5 или 3 кДа, а оставшаяся часть имеет разброс молекулярных масс до 10 кДа и выше. Таким образом, фильтрация через мембрану с НОММ 5 кДа позволяет сохранить большую часть пептидов. Понятно, что фильтрация через мембрану с НОММ 5 кДа одновременно обеспечивает стерилизацию раствора.

Наши исследования показали, что для баромембранной фильтрации надосадочной жидкости (фугата автолизатов дрожжей) характерно сильно выраженное затухание фильтрации вследствие процессов концентрационной поляризации. Так, при фильтрации через аппарат с НОММ 50 кДа с площадью мембран 0,1 м², при избыточном давлении 2 атм и потоке 0,6 или 1,0 м³/ч производительность аппарата по фильтрату, исходно составляющая 1,2 л/ч, падает в 2 раза после фильтрации 10 л исходного полупродукта. После этого аппарат нуждается в регенерации, занимающей не менее 4 часов и включающей довольно жесткую обработку химическими реагентами при нагреве.

При этом общепринятые меры борьбы с затуханием фильтрации, такие как пульсационный режим фильтрации и обратная промывка, не эффективны. Наши исследования показали, что упомянутые растворимые вещества углеводной природы (фрагменты стенок) в ходе фильтрации теряют растворимость и выпадают в осадок на внутренней поверхности волокон с образованием чрезвычайно плотных трудно удаляемых слоев. Это резко замедляет мембранную фильтрацию и вызывает ее быстрое затухание.

В этой связи нами были проведены исследования, имеющие целью найти способы преодоления затухания фильтрации. Так, например, наши исследования показали, что подщелачивание полученной после центрифугирования надосадочной жидкости раствором гидроокиси натрия до рН 8,0 и выше приводит к быстрому образованию легко удаляемой взвеси, представляющей собой вещества углеводной природы, предположительно, фрагменты клеточных стенок. Образующаяся взвесь легко удаляется центрифугированием или фильтрацией через фильтр-картон. Удаление взвеси с последующей фильтрацией даже через мембраны с НОММ 10 кДа придает раствору превосходную коллоидную устойчивость, идет с хорошей производительностью и кратно замедленным затуханием фильтрации. Однако введение относительно большого количества щелочи влечет за собой использование катионита для удаления ионов натрия, что изменяет электролитный и, скорее всего, витаминный состав продукта. Последнее не совместимо с целью изобретения - сохранение в продукте исходного минерального и витаминного состава автолизата.

Другим эффективным способом оказалось резкое повышение скорости потока жидкости при фильтрации.

Наши исследования показали, что повышение скорости потока жидкости до 3,5 м/сек позволяет удовлетворительным образом решить проблему быстрого затухания фильтрации. В этих условиях заметное затухание фильтрации наблюдали не менее чем через 20 ч непрерывной работы фильтра.

Однако высокие скорости потока и необходимость фильтрации в режиме рецикла вызывают стремительный нагрев фильтруемой жидкости. Это нежелательно, так как не способствует сохранности аминокислот и приводит к заметному потемнению продукта. Наши исследования показали, что температура процесса не должна превышать 25-30°С, что обеспечивается способом организации процесса, описание которого выходит за рамки настоящей заявки. Способ также предотвращает контакт жидкости с кислородом воздуха. Неожиданно оказалось, что при соблюдении этих условий при фильтрации через мембраны с НОММ 3-5 кДа происходит заметное улучшение цвета и вкуса продукта, теряющего горьковатые нотки и приобретающего приятный вкус слабого мясного бульона.

При соблюдении указанных условий возможно заметное обесцвечивание продукта при фильтрации через мембраны с НОММ 5 кДа. Еще более заметное снижение цветности продукта возможно лишь после фильтрации через мембраны с НОММ 3 кДа. Этим, наряду с обеспечением коллоидной устойчивости продукта, обусловлен выбор финишной фильтрации с НОММ 5 или 3 кДа. Фильтрация через мембраны с НОММ 5 кДа дает некоторое преимущество в скорости по пермеату, а фильтрация через мембраны с НОММ 3 кДа позволяет получить менее окрашенный продукт с более приятным мягким вкусом.

В результате фильтрации через мембраны с НОММ 50 кДа образуется фильтрат, а также концентрат. Объем концентрата составляет 10-12% от объема исходного пермеата 50 кДа. Он представляет собой сильно окрашенную жидкость, содержащую взвешенные нерастворимые частицы. В результате фильтрации пермеата 50 кДа через мембраны с НОММ 5 кДа образуется фильтрат, который является целевым продуктом, а также концентрат. Объем концентрата составляет 5-10% от объема исходного пермеата 50 кДа. Он представляет собой окрашенную жидкость, содержащую нерастворимые частицы и заметное количество веществ белковой природы. Вкус имеет сладковатый. Концентраты могут быть присоединены к осадку после центрифугирования автолизата и использованы как сырье для кормового продукта.

Таким образом, выполнение операций в указанной последовательности позволяет получить раствор, содержащий природные биологически активные вещества - аминокислоты, пептиды, витамины, минеральные элементы и имеющий приятный вкус. Существенными преимуществами заявляемого способа перед известными являются исключение стадии очистки целевых продуктов на ионитах и применения аммиака, операций тепловой обработки и сушки, контролируемая очистка продукта, позволяющая сохранить полезные компоненты и использовать продукт в виде напитка, обладающего высокой биологической ценностью и приятным вкусом.

Ниже следуют конкретные примеры реализации способа. В примерах 1-4 показано влияние температуры на цветность продукта и влияние величины объемной подачи раствора на затухание фильтрации. В примере 5 показано ухудшение качества продукта при фильтрации в условиях доступа кислорода воздуха. Пример 6 демонстрирует положительное влияние продукта на адаптационные возможности организма.

Пример 1.

Пекарские прессованные дрожжи (ТУ 9182-005-00353595-2001) подвергали автолизу по принятой методике (20% добавленной воды, температура автолиза 48-49°С в суспензии, время автолиза 30 часов). Выход автолизатов составлял 11,46 - 12,52 л из 10 кг дрожжей, плотность 1,062-1,066 кг/л. После центрифугирования (2 тыс. g, 45 мин) получали надосадочную жидкость объемом 6,48-6,50 л, плотность 1,056-1,057 кг/л, и 5,5-5,8 кг осадка стенок дрожжей. Стенки отбрасывали, а надосадочную жидкость фильтровали через половолоконные разделительные элементы. Использовали разделительные элементы безопорного типа с площадью мембран 0,1 м², количеством волокон около 200 и внутренним диаметром волокна 1,0 мм.

Надосадочную жидкость с цветностью Е₄₄₀=0,90 опт. ед. (кювета 1 см), объемом 10,0 л фильтровали через половолоконный разделительный элемент с НОММ 50 кДа, при давлении 1,8 атм, объемной подаче 1,0 м /ч (скорость потока 1,74 м/сек), и температуре 30°С. Процесс осуществляли без доступа кислорода воздуха. В этих условиях исходная производительность по пермеату составила 1,2 л/ч, при затухании фильтрации к концу процесса в 2 раза. Собрано 9,0 л пермеата, цветностью Е₄₄₀=0,85 опт. единиц, концентрата 0,9 л.

Полученный пермеат фильтровали через аппарат 5 кДа, при тех же условиях. Начальная производительность по пермеату составила 0,3 л/ч, производительность после фильтрации 5 л раствора снизилась до 0,15 л/ч, а цветность пермеата объемом 5 л составила Е₄₄₀=0,4 опт. единиц. Видно, что в этих условиях снижается скорость фильтрации, но происходит заметное обесцвечивание продукта.

Пример 2.

Надосадочную жидкость с цветностью Е₄₄₀=0,95 опт. ед. объемом 10,0 л фильтровали через половолоконный разделительный элемент с НОММ 50 кДа, при давлении 1,9-2,0 атм, объемной подаче 1,5 м³/ч (скорость потока 2,61 м/сек), и температуре 25°С. Процесс осуществляли без доступа кислорода воздуха. В этих условиях исходная производительность по пермеату составила 1,3 л/ч, при затухании фильтрации к концу процесса в 1,5 раза. Собрано 9,0 л пермеата, цветностью Е₄₄₀=0,8 опт. единиц, концентрата 0,9 л.

Полученный пермеат фильтровали через аппарат 5 кДа, при тех же условиях. Начальная производительность по пермеату составила 0,3 л/ч, производительность постепенно снижалась и к концу процесса составила 0,2 л/ч. Собрано 8,3 л пермеата с цветностью Е₄₄₀=0,6 опт. единиц.

Пример 3.

Надосадочную жидкость с цветностью Е₄₄₀=0,90 опт. ед. объемом 10,5 л фильтровали через половолоконный разделительный элемент с НОММ 50 кДа при давлении 2,0 атм и объемной подаче 2,0 м /ч (скорость потока 3,5 м/сек), при этом температуру поддерживали на уровне около 60°С, а процесс осуществляли без доступа кислорода воздуха. Производительность по пермеату составила 2,0 л/ч, затухания фильтрации не отмечено. Собрано 9,5 л пермеата и 0,9 л концентрата, цветность пермеата составила Е₄₄₀=1,2 опт. ед. Полученный пермеат фильтровали через аппарат с НОММ 5 кДа, при тех же условиях. Производительность по пермеату составила 0,5 л/ч, затухания фильтрации не отмечено. Собрано 9,0 л пермеата и 0,4 л концентрата, цветность пермеата составила Е₄₄₀=1,0 опт. ед.

Видно, что при температуре фильтрации 60°С сильно увеличивается цветность пермеата.

Пример 4.

Надосадочную жидкость с цветностью Е₄₄₀=0,90 опт. ед., объемом 10,0 л фильтровали через половолоконный разделительный элемент с НОММ 50 кДа, при давлении 2,1 атм, объемной подаче 2 м³/ч, при температуре 25°С. Процесс осуществляли без доступа кислорода воздуха. Собрано 9,3 л пермеата. Производительность по пермеату составила 1,5 л/ч, затухания фильтрации не отмечено, цветность пермеата составила Е₄₄₀=0,70 опт. ед. Полученный пермеат фильтровали через аппарат с НОММ 5 кДа, при тех же условиях. Производительность по пермеату составила 0,35 л/ч, затухания фильтрации не отмечено. Собрано 8,0 л пермеата, цветность пермеата составила Е₄₄₀=0,50 опт. ед. Пермеат (продукт) имел приятный вкус, без посторонних привкусов.

Другую порцию пермеата 50 кДа, объемом 5 л, фильтровали через аппарат с НОММ 3 кДа, в тех же условиях. Производительность по пермеату составила 0,20 л/ч, затухания фильтрации не отмечено. Получили 4,5 л пермеата и 0,5 л концентрата, цветность пермеата составила Е₄₄₀=0,35 опт. ед.

Пример 5.

Надосадочную жидкость с цветностью Е₄₄о=0,90 опт. ед., объемом 10,0 л фильтровали через половолоконные разделительные элементы с НОММ 50 и 5 кДа, как описано в примере 4, но процесс осуществляли в условиях свободного доступа атмосферного кислорода. Производительность по пермеату аппаратов была как в примере 4, затухания фильтрации не отмечено. Собрано 8,0 л пермеата 5 кДа (продукта), цветность пермеата составила Е₄₄₀=0,70 опт. ед. Продукт имел горьковатый привкус. Анализ аминокислотного состава показал снижение содержания триптофана на 20%.

Из приведенных примеров видно, что технологически целесообразными являются условия, описанные в примерах 2, 4: высокая скорость потока (2,6-3,5 м/сек) и температура около 25°С. В пересчете на промышленный аппарат (площадь мембран 2 м², количество волокон около 700) соответствующие объемные подачи жидкости составят около 5-7 м³/ч.

Пример 6.

Продукт испытан на лабораторных животных в тестах на физическую работоспособность и переносимость гипоксии. Испытания показали, что предварительное ежедневное пероральное введение мышам продукта увеличивала адаптационные возможности организма. Продукт (с содержанием сухих веществ 7,8%) разводили в 3 раза питьевой водой и вводили ежедневно peros в течение двух недель белым нелинейным мышам в дозе 250 мг/кг (5 мг на мышь, в объеме 0,2 мл). Контрольная группа получала питьевую воду в том же объеме.

Изучали влияние на длительность плавания мышей с грузом, равным 5% от веса тела, при температуре воды 38-39°С. Длительность плавания мышей контрольной группы составила 23,6+3,2, опытной 46,4+1,5 мин. Таким образом, продукт достоверно увеличивал продолжительность плавания мышей в 2 раза.

Изучали переносимость гипоксии в тесте «баночной» гипоксии (дыхание в замкнутом пространстве). Мышей помещали в банку объемом 250 мл, плотно закрытую стеклянной крышкой. Фиксировали продолжительность жизни и симптомы танатогенеза. Продолжительность жизни контрольных мышей составила 28,5+3,5, опытных - 45,3+1,2 мин. Таким образом, продукт достоверно увеличивал переносимость животным гипоксии в 1,6 раза.

В таблице 1 представлен аминокислотный состав напитка, а данные таблицы 2 позволяют сравнить составы напитка (содержание сухих веществ 7,8%) и лиофильно высушенной смеси аминокислот, полученной по патенту №2284356, принятому за прототип (анализы проводили методом капиллярного электрофореза). Из данных таблицы 2 следует, что оба продукта сбалансированы по аминокислотному составу, близки по степени чистоты и содержанию общих аминокислот, однако напиток дополнительно содержит витамины группы В.