Способ получения гидролизатов

 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам ферментативной переработки отходов промпереработки животного сырья. Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта, улучшение его качества и удешевление процесса. Предлагаемый способ предусматривает измельчение сырья, смешивание его с водой в соотношении 2:1 - 1:1, нагревание полученной смеси до 40 - 45^oС и проведение при указанной температуре обработки протосубтилином марки ГЗх в течение 0,5 - 2,5 ч. 2 табл.

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам ферментативной переработки отходов промпереработки рыбного сырья (голов, внутренностей, кожных покровов и т.д.). Цель изобретения повышение выхода целевого продукта, улучшение его качества и удешевление процесса. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе получения ферментативных гидролизатов, включающем измельчение сырья, смешивание с водой, нагревание полученной смеси, обработку протосубтилином, фильтрацию и сушку полученного продукта, измельченное сырье смешивают с водой в соотношении 2:1 1:1, нагрев смеси ведут до 40 45^oС и обработку при указанной температуре проводят в течение 0,5 2,5 ч протосубтилином марки ГЗх. В качестве исходного сырья могут использоваться отходы промпереработки рыбы (головы, внутренностей, кожные покровы и т.п.), рыба пониженной товарной ценности, мелочь третьей группы, а также мясные субпродукты и отходы. В предлагаемом способе используют протосубтилин ГЗх. Указанный фермент выпускается в СССР в промышленных масштабах по соответствующим регламентам. Протосубтилин марки ГЗх является бактериальной протеазой с активностью 70 ед. ГОСТ на 1 г препарата. Он является самым дешевым промышленно выпускаемым протеолитическим ферментом. Проведение процесса при 40-45^oC обеспечивает оптимальную ферментативную активность и термостабильность фермента. При этом достигается количественный эффект, так как при этой же температуре наиболее активны собственные протеазы сырья. При температурах ниже указанного предела ферменты менее активны, а при более высоких температурах ввиду незначительного прироста активности и меньшей термостабильности фермента процесс становится менее экономичным. Время процесса (0,5 2,5 ч) определяется количеством вносимого ферментного препарата, качеством сырья, желаемой степенью гидролиза. При длительности менее 0,5 ч снижается эффективность процесса за счет высокого содержания остаточного белка в твердом, непрогидролизованном остатке (кости, чешуя). При проведении процесса свыше 2,5 ч эффективность гидролиза практически не меняется. Изобретение поясняется примерами. Пример 1. Предлагаемый способ реализован в лабораторных условиях. 320 г измельченной салаки (отходы нанизки шпротного производства) помещают в стеклянный аппарат с перемешивающим устройством емкостью 1 л. В аппарат добавляют 240 см³ воды (соотношение твердой и жидкой фаз 1,5:1). По достижении температуры 45^oС в суспензию вводят фермент протосубтилин марки ГЗх, 640 ед. (2 ед. на 1 г сырья). Гидролиз ведут в течение 30 мин. Затем гидролизат фильтруют через металлический фильтр с диаметром отверстий 0,5 мм. Фильтрат подвергают сублимационной сушке, твердый остаток сушат под вакуумом. Результаты гидролиза представлены в таблице. Полученный гидролизат имеет светло-желтый цвет и легкий запах, свойственный пептонам. Пример 2. Испытания проводят в опытно-промышленных условиях. 30 кг рыбных отходов (головы, внутренности, рыба, поврежденная при нанизке на вертела для копчения) измельчают в мясорубке и помещают в 100-литровый аппарат с перемешивающим устройством и рубашкой. Туда же добавляют 30 л воды (соотношение твердой и жидкой фаз 1:1) и при перемешивании нагревают полученную суспензию глухим паром (2 атм). По достижении температуры 40^oC добавляют фермент протосубтилин производства Вышневолоцкого завода ферментных препаратов со стандартной активностью 70 ед ГОСТ/г, из расчета 0,5 ед на 1 г сырья. Температуру 40±1^oC в дальнейшем поддерживают автоматически. Гидролиз ведут 2,5 ч. Гидролизат фильтруют под вакуумом через металлическую сетку с размером отверстий 0,5 мм. Твердый остаток (кости, чешуя) промывают 10 л воды, которая в дальнейшем используется для разведения исходного сырья. Жидкую фазу подвергают сушке на распылительной сушилке. Результаты гидролиза приведены в таблице. Полученный гидролизат бежевого цвета, с легким характерным запахом. Пример 3. Процесс проводят аналогично изложенному в примере 2. Технологические параметры были следующие: соотношение сырье вода 2 1, температура гидролиза 45^oC, расход фермента 0,7 ед/г сырья, время гидролиза 1 ч. Результаты гидролиза сведены в таблицу. Конечный продукт светло-коричневого цвета, с легким характерным запахом. Пример 4 Процесс проводят аналогично изложенному в примере 2. Технологические параметры выходят за рамки изобретения и были следующие: соотношение сырье: вода 3:1, температура гидролиза 50^oС, расход фермента 3 ед./г сырья, время гидролиза 3 ч. Результаты гидролиза сведены в таблицу. Полученный гидролизат имеет светло-коричневый цвет и легкий характерный запах. Как видно из таблицы, степень извлечения белка в данном случае ниже. Пример 5 Процесс проводят аналогично изложенному в примере 2. Технологические параметры выходят за рамки изобретения и были следующие: соотношение сырье: вода 1:2, температура гидролиза 50^oC, расход фермента 2 ед./г сырья, время гидролиза 0,5 ч. Результаты гидролиза сведены в таблицу. Гидролизат светло-коричневого цвета, с легким характерным запахом. Степень извлечения белка высокая, но энергозатраты на подогрев и сушку жидкого гидролизата значительно выше, чем в примере 2. Пример 6 Контрольное испытание проводят по способу-прототипу в условиях экспериментальной установки. 10 кг салаки измельчают в куттере и смешивают с водой в соотношении 1:4. После перемешивания в течение 5 мин смесь центрифугируют, предварительно удалив пену. Промытый фарш загружают в ферментер, добавляют 2 части воды и поваренную соль в количестве 4% к массе фарша. Реакционную смесь при постоянном перемешивании нагревают до 50^oC и добавляют протосубтилин Г10х в количестве 0,7% к массе фарша. Через 3 ч температуру смеси повышают до 100^oC и выдерживают смесь при этой температуре 20 мин. Полученный гидролизат фильтруют на нутч-фильтре через картон. Профильтрованный гидролизат дезодорируют острым паром (120^oC) в течение 20 мин и высушивают на распылительной сушилке. Результаты испытаний представлены в табл. 1. Как видно из вышеприведенных примеров, получение гидролизатов из рыбного сырья по предлагаемому способу позволяет получить целый ряд преимуществ. В первую очередь, это уменьшение расхода воды на приготовление гидролизатов, что позволяет удешевить процесс за счет значительного снижения энергозатрат на концентрирование и сушку жидкого гидролизата и использовать указанный способ в тех условиях, где дефицит пресной воды играет решающую роль при внедрении технологических решений, например, в судовых условиях и т.п. Снижение температуры гидролиза даже незначительно (с 50^oC до 40 45^oC) резко повышает экономичность производства за счет уменьшения энергоемкости, особенно при больших производственных объемах. То же самое относится и к длительности процесса гидролиза. Кроме того от длительности процесса зависит количество операций, проведенных в одну смену. Гидролизат, полученный по предлагаемому способу, содержит значительно меньше соли, чем гидролизат, полученный по известному способу. Качество получаемых гидролизатов характеризуется химическим составом, представленным в табл. 2. Содержание аминокислот дано в по отношению к белку, содержание жирных кислот по отношению к общему содержанию липидов. В гидролизатах, благодаря мягкой температурной обработке, сохраняется большое количество жирорастворимых витаминов: содержание витамина А - 0,06±0,02 мг/% витамина Е 4,0 ± 2,0 мг/% Содержание неорганического фосфора колеблется в пределах 1% (1,0±0,2%).

Формула изобретения

Способ получения гидролизатов, предусматривающий измельчение рыбопродуктов или отходов их переработки, смешивание с водой, нагревание смеси, внесение протеолитического ферментного препарата, ферментацию, фильтрацию и сушку, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, улучшения его качества и удешевления процесса, смешивание сырья с водой ведут в соотношении 2:1 1:1, нагрев осуществляют до температуры 40 - 45^oС, а ферментацию проводят в течение 0,5 2,5 ч, используя протосубтилин ГЗх.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 09.12.1994

Номер и год публикации бюллетеня: 32-1998

Извещение опубликовано: 20.11.1998        

---