Способ переработки отходов пищевых производств

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„,, 12242

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ. И ОТКРЫТИЙ

Я1

13„"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ в,„, /

1 и щ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3578197/23-26 (22) 14;04. 83 (46) 15.04.86. Бюл. У 14 (71) Астраханский технический институт рыбкой промышленности и хозяйства (72) А.С.Виннов, Н.В.Долганова и

В.В.Баль (53) 668. 391. 2 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 602156, кл. А 23 J 1/02, 1976. (54)(57) l. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХО-

ДОВ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ, включающий их гидролиз протеолитическими ферментами, инактивацию ферментов, фильтрацию белкового гидролизата, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса гидролиза отходов, содержащихся в сточных водах рыбоперерабатывающих предприятий, а также возможности утилизации белкового гидролизата в виде питательной среды в производстве антибиотиков, сточные воды перед гидролизом подвергают обработке ультразвуком частотой

18-22 кГц, интенсивностью 0,2

3,0 Вт/см в течение 5-35 мин, а фильтрацию гидролиэата осуществляют через зернистую загрузку, обрабатываемую ультразвуком.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что гидролиз протеолитическими ферментами ведут при рН

5,5-8,0 и температуре 30-65 С.

3. Способ по пп. 1 н 2, о т л и—

Q ч а ю шийся тем, что обработку щ. зернистой загрузки осуществляют ультразвуком частотой 18-22 кГц и интенсивностью 0,2-3,0 Вт/см

1224280

Изобретение относится к переработке ферментативным гидролизом вторичных отходов пищевых производств, содержащих большое количество белков и их структурных фрагментов (аминокислот) и пептидов с последующим использованием белковых продуктов в качестве микробиологических сред, а также сырья для получения аминокислот в пищевой, микробиологической и медицинской промьцпленности.

Цель изобретения - интенсификация процесса гидролиза отходов, содержащихся в сточных водах рыбоперерабатывакццих предприятий, а также утилизация белкового гидролизата в виде питательной среды в производстве антибиотиков.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды, образующиеся при переработке рыбы (подпрессовый бульон, туэлуки, жидкость после бланширования и дефростации рыбы) и содержащие до 15 белковых веществ, обрабатывают ультразвуком частотой 18— л

22 кГц, интенсивностью 0,2-3 Вт/см излучателя в течение 5-35 мин. Полученную смесь подвергают гидролизу протеолитическими ферментами, такими как протелин, протеаза С, протосубтилин, папани с активностями 1134;, 608,9; 180; 44 ПЕ/г, соответственно, в количестве 0,005-0,15 вес,Ж при рН 5,5-8,0, температуре 30-65 С.

После гидролиза для инактивации фермента смесь прогревают до 90-100 С

30 мин и фильтруют через зернистую фильтрующую загрузку, подвергая ее ультразвуковой обработке частотой

18-22 кГц, интенсивностью 0,2—

3,0 Вт/см в направлении движения воды. Взвешенную часть отделяют, а полученный гидролизат в виде растворимой смеси белков, пептидов и аминокислот утилизируют в качестве питательной среды в производстве антибиотиков. Время гидролиэа 4 ч.

Содержание гидролизованных бепковых веществ в гидролизате и азотистых веществ, доступных для усвоения микроорганизмами, составляет . 60-80Х.

Влияние параметров предварительной ультразвуковой обработки на скорость гидролиза и содержание белковых веществ в гидролизате представлено в следующих примерах.

5

П р и и е р 1. 1 литр подпрессового бульона обрабатывают ультразвуком частотой 22 кГц интенсивностью

3 Вт/см излучателя в течение 35 мин, г э атем добавляют 1, 5 гр амм фермента

"протелин" и термостатируют при 65 С.

Время гидролиэа 4 ч. Затем гидролио зат прогревают до 90 С для инактивации фермента и фильтруют через зернистую фильтрующую загрузку, которую обрабатывают ультразвуком частотой

18-22 кГц и интенсивностью 0,2

3,0 Вт/см . В этом случае количество

z азотистых веществ, доступных для усвоения микроорганизмами, составляет

80Х от общего их количества, содержащегося в гидролизате.

Пример 2. 1 литр конденсата бланширователей обрабатывают ультразвуком частотой 18 кГц и интенсивностью 0,2 Вт/см 5 мин, затем добав2 ляют 0,05 r фермента протосубтилин о

Г20Х и термостатируют при 30 С. После окончания протеолиза (время 4 ч) о гидролиэат прогревают до 90 С и фильтруют через зернистую фильтрующую загрузку, которую обрабатывают ультразвуком интенсивностью 0,3 Вт/см .

В этом случае количество усвояемых микроорганизмами азотистых веществ свободных аминокислот и пептидов составляет 607 от общего количества азотистых веществ, содержащихся в гидролизате.

При обработке сточных вод (бульонов конденсатов), содержащих до 907 взвешенных веществ белкового происхождения, ультразвуком в течение 535 м частотой 18-2 2 кГц интенсивностью 0,2-3,0 Вт/см наблюдается макг симальный дезинтегрируюший эффект по взвешенным белковым веществам, интенсифицирующий процесс их гидролиэа за счет снижения необходимого времени для максимального расщепления белковых веществ. Увеличение времени обработки более 35 мин и мощности ультразвука свыше 3,0 Вт/см приводит к

2 окислению и разрушению ряда аминокис— лот за счет разрыва связей возникающими ударными волнами и снижению выхода усвояемых азотистых веществ в гидролизате.

Обработка сточных Rog улы развуком интенсивностью до 0,2 Вт/см и време2 ни менее 5 мин приводит к сокрашению выхода растворимых белковых продуктов в гидролизате до 30-407.

Составитель В. Вилинская

Техред В.Кадар Корректор Л,Пилипенко

Редактор Л.Авраменко

Заказ 1886/22 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изгобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предварительная обработка сточных вод ультразвуком при укаэанных режимах ускоряет процесс гидролиза до

4 ч и сокращает количество вводимого фермента, необходимого для перевода белковых веществ в растворимое состояние до 0,005-0,15 по сравнению с известным способом.

Температурный режим и рН ферментативного гидролиза, зависящий от природы и свойств ферментов, при переработке вторичных отходов рыбоперерабатывающих предприятий с помощью протеолитических ферментов составляет 3065 С при рН 5,5-8,0. Повышение темо пературы выше 65 С и рН )8,0 приводит к денатурации белковой части фермента и снижению эффективности . о процесса. При температуре менее 30 С и рН с 5,5 скорость гидролиэа замедляется.

Облучение фильтрующей загрузки ультразвуком частотой 18-22 кГц, т.е. в кавитационном режиме, при фильтрации белкового гидролизата способствует лучшему разделению пблученной суспенэии с выделением нерасферментированного плотного остатка и липидов, а также осветленной жидкой фракции, содержащей белки, аминокислоты и пептиды. Твердый остаток возвращают на повторную ферментацию, а вьщеленный белковыч гидролизат направляют на

224280 4 утилизацию в качестве питательной среды в производстве антибиотиков.

Проведение ферментативного гидролиза отходов, содержащихся в сточных водах рыбоперерабатывающих производств, в условиях прототипа приводит к получению белкового гидролиэата, содержащего менее 60% гидролизованных белковых веществ. При этом

10 гидролиз протекает более 6 ч, а количество вводимого протеолитического фермента составляет 0 5-1Х.

Преимущества предлагаемого способа заключаются в интенсифицировании

15 стадии гидролиза за счет сокращения времени и количества вводимого фермента, а также в возможности выделения в растворенном состоянии белков, аминокислот и пептидов в количестве

20 60-80%, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к растворам усвояемых азотистых веществ, служащих основной микробиосредой в производстве антибиотиков.

25 Предлагаемый способ имеет также экологическое значение, поскольку позволит предотвратить сброс в водоемы значительную часть сточных вод рыбоперерабатывающей промышленности, предварительно вьщелив из иих наиболее ценную водорастворимую фракцию белков, используемую в микробиологической и медицинской промышленности.