Способ получения белкового гидролизата


 


Владельцы патента RU 2458521:

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий" (RU)

Изобретение относится к мясной промышленности. Осуществляют отбор сырья, в качестве которого используют свиную шкурку или спилки крупного рогатого скота. Сырье подвергают предварительному гидролизу горячей водой. Затем сырье подвергают гидролизу гидроксидом натрия с концентрацией 0,03-0,5% при температуре 95-100°C и гидромодуле 1:(2-3) в течение 3-4 часов. Декантируют жидкую фазу, отделяют жир центрифугированием. Гомогенизируют с дальнейшим соединением фугата. Продолжают гидролиз в течение 1-1,5 часа с последующей нейтрализацией соляной кислотой до pH=6,5-7,0. Сушат готовый продукт. Изобретение позволяет получить продукт, обладающий повышенными технологическими свойствами, а именно желирующими, влаго- и жироудерживающей способностями. 4 пр.

 

Изобретение относится к мясной промышленности, в частности касается производства белкового гидролизата коллагена как продукта пищевого назначения.

Известен способ получения белкового гидролизата из кератинсодержащего сырья, предусматривающий гидролиз сырья соляной кислотой с последующей нейтрализацией гидроксидом натрия, чистку и сушку белкового гидролизата. Перед гидролизом соляной кислотой сырье гидролизуют гидроксилом натрия при температуре 120-130°C в течение 1-2 часов. Гидроксид натрия используют концентрацией 5-15%. После предварительного гидролиза гидроксидом натрия кератиносодержащее сырье измельчают. Массовое отношение сырья к соляной кислоте составляет 1:3 /1/.

Недостатком данного способа является то, что при таких режимных параметрах конечный продукт не будет обладать требуемыми функционально-технологическими свойствами. Высокое содержание соли в готовом продукте ограничивает использование его в пищевой промышленности. Кроме того, высокие концентрации реагентов приводят к высокой стоимости конечного продукта.

Известен способ получения белкового гидролизата, который включает гидролиз сырья соляной кислотой с предварительным гидролизом гидроксидом натрия концентрацией 0,5-1,0% при температуре 90-110°C и гидромодуле 1:(1-2) в течение 4-5 часов. Далее осуществляют декантацию жидкого щелочного гидролизата, твердый мясокостный осадок гидролизуют 5-10% соляной кислотой при температуре 110-120°C и гидромодуле 1-(1:2) с последующим объединением щелочного и кислотного гидролизатов /2/.

Данный способ получения гидролизата осуществляется таким образом, что конечный продукт не обладает функционально-технологическими свойствами и может быть использован только как белковая добавка в сухих продуктах быстрого приготовления.

Известен способ приготовления белкового гидролизата из свиных шкурок с использованием препарата «Протепсин». Приготовление белкового препарата из свиной шкурки предусматривает предварительную варку в течение 4 часов с водой 1:1,5; затем ее измельчение на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм, гомогенизирование с водой при гидромодуле 1:2, прогревание смеси до 40°C и гидролиз ферментным «Протепсином» В конце смеси обрабатывают для инактивации ферментного препарата /3/.

Недостатком данного способа является то, что ферментные препараты не дают стабильности по технологическим свойствам конечного продукта. Кроме того, конечный продукт будет иметь посторонний запах и вкус.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение технологических свойств конечного продукта, а именно повышение желирующей, влаго- и жироудерживающей способности, что обеспечивает использование в пищевой промышленности. в частности при производстве мясных продуктов, например колбас, паштетов, пельменей, блинчиков с мясной начинкой.

Цель достигается за счет того, что в способе получения белкового гидролизата, включающем отбор сырья, предварительный гидролиз горячей водой, декантацию жидкой фазы, гомогенизацию и сушку, в качестве сырья используют свиную шкуру или спилки крупного рогатого скота (КРС), после гидролиза горячей водой проводят гидролиз гидроксидом натрия концентрацией 0,03-0,5% при температуре 95-100°С и гидромодуле 1:(2-3) в течение 3-4 часов. После декантации жидкой фазы отделяют жир центрифугированием, гомогенизацию производят с дальнейшим соединением фугата и продолжают процесс. Процесс гидролиза продолжают 1-1,5 часа с последующей нейтрализацией соляной кислотой до pH=6,5-7,0.

Анализ структурного и химического состава гидролизата свиных шкурок и списка КРС свидетельствуют о том, что гидролизат этих продуктов будет обладать функционально-технологическими свойствами.

Для получения требуемых технологических свойств гидролизата коллагена следует анализировать энергию связи в структурах коллагена. Следует учесть, что коллаген свиных шкурок и спилок КРС - белок весьма специфического строения, характеризующийся некоторыми особенностями аминокислотного состава: 0,25 всех аминокислот составляет глицин, 0,25 - иминокислот (пролин и оксипролин). Белок обладает специфической для него пространственной структурой или конфигурацией. Эта специфичность проявляется в первичной, вторичной, третичной и четвертичной структуре. В первичной и четвертичной структурах коллагена отмечается сильная ковалентная связь. Вторичная и третичная структуры связаны электрическими взаимодействиями, значительно более слабыми, чем ковалентная связь. Поэтому, в присутствии гидроксида натрия, как катализатора, нарушается целостность вторичной и третичной структур, а в первичной и четвертичной структурах связи остаются неизменными, что приводит к тому, что молекулярная масса практически не меняется. При нарушении первичной и четвертичной структур молекулярная масса коллагена в гидрализате начинает уменьшаться, что связано с ухудшением функционально-технологических свойств /4/.

В предлагаемом способе концентрация гидроксида натрия 0,03-0,50% является достаточной для нарушения вторичной и третичной структуры белка, но при этом первичная и четвертичная структуры белка нарушается слабо, что, в свою очередь, обеспечивает получение технологических свойств. Как будет показано на примерах, при малой концентрации гидроксида натрия технологические свойства гидрализата - высокие, выход продукта мал, а при высоких значениях концентрации - наоборот. При концентрациях гидроксида натрия свыше 0,3% функционально-технологические свойства гидролизата существенно понижаются: упругость до 10-15 кПа, вязкость при температуре +50°C до 1,2·103 Па·с. Однако именно эти показатели оптимальны для использования гидролизатов в паштетах, которые должны сохранять намазывающую структуру или сырокопченых колбасах, при этом не увеличивается время сушки. При проведении гидролиза при температуре выше 100°C в течение более 4 часов нарушается четвертичная и первичная структура белка, ухудшаются функциональные свойства готового продукта. А при проведении гидролиза при температуре 95°C и времени менее 3 часов в процессе гидролиза не достаточно энергии для нарушения вторичной и третичной структуры белка.

При значении гидромодуля менее 1 проявляется большая вязкость продукта, что ведет к его подгару, а при значениях гидромодуля более 4 - концентрация гидролизата резко уменьшается, что приводит к увеличению затрат при последующем процессе сушки.

Продолжение гидролиза после гомогенизации необходимо для получения однородной структуры гидролизата. За время гидролиза 1-1,5 часа получаем продукт с требуемыми технологическими свойствами.

Завершается процесс получения белкового гидролизата нейтрализацией соляной кислотой и сушкой готового продукта.

Предлагаемый способ применим только для коллагенсодержащего сырья, в качестве которого предложены свиные шкурки и спилки КРС, а не для кератиносодержащего сырья. При другом диапазоне параметров получается продукт без соответствующих функциональных свойств. Промышленные испытания показали, что при внесении 18% сухого белкового гидролизата, полученного по данной технологии, в паштеты, блинчики, пельмени с мясной начинкой, при их хранении при температуре минус 18°C в паштетах и начинках не наблюдается кристаллообразования. Это приводит к резкому уменьшению времени замораживания и, как следствие, к снижению энергозатрат.

Примеры осуществления способа получения белкового гидролизата.

Примеры 1.

В варочный котел загружается свиная шкурка в количестве 32 кг и доливается питьевая вода в количестве 64 кг. Доводится до кипения и вносится малыми порциями 96 г (0,15%) гидроксида натрия, перемешивается и при слабом кипении процесс проходит в течение 4 часов. Затем осуществляется декантация жидкой фазы, центрифугированием отделяется жир, изымается не растворившаяся шкурка, которая и куттеруется в течение 5 минут. Вместо куттера можно использовать эмульситатор. Измельченная шкурка соединяется с раствором и процесс гидролиза продолжается еще в течение 1 часа, затем добавляется соляная кислота малыми порциями при перемешивании до достижения pH=6,5-7,0. При этом упругость геля гидролизата составит 2 кПа; прочность - 450 г/см2; вязкость при температуре +50°C - 3,0-10-3 Па·с; молекулярная масса - 700000 г/моль; влагоудерживающая способность 1:14; жироудерживающая способность 1:3; концентрация сухого компонента в гидролизате 14%.

Пример 2.

В варочный котел загружается свиная шкурка в количестве 32 кг и доливается питьевая вода в количестве 64 кг. Доводится до кипения и вносится малыми порциями 48 г (0,075%) гидроксида натрия, перемешивается и при слабом кипении процесс проходит в течение 4 часов. Затем осуществляется декантация жидкой фазы, центрифугированием отделяют жир, изымается не растворившаяся шкурка, которая и куттеруется в течение 5 минут. Вместо куттера можно использовать эмульситатор. Измельченная шкурка соединяется с раствором и процесс гидролиза продолжается еще в течение 1 часа, затем добавляется соляная кислота малыми порциями при перемешивании до достижения pH=6,5-7,0. При этом упругость геля гидролизата составит 23 кПа; прочность - 924 г/см2; вязкость при температуре +50°C - 16·10-3 Па·с; молекулярная масса - 700000 г/моль; влагоудерживающая способность 1:10; жироудерживающая способность 1:2; концентрация сухого компонента в гидролизате 6%.

Пример 3.

В варочный котел загружается свиная шкурка в количестве 32 кг и доливается питьевая вода в количестве 64 кг. Доводится до кипения и вносится малыми порциями 192 г (0,3%) гидроксида натрия, перемешивается и при слабом кипении процесс проходит в течение 4 часов. Затем осуществляется декантация жидкой фазы, центрифугированием отделяется жир, изымается не растворившаяся шкурка, которая и куттеруется в течение 5 минут. Вместо куттера можно использовать эмульситатор. Измельченная шкурка соединяется с раствором и процесс гидролиза продолжается еще в течение 1 часа, затем добавляется соляная кислота малыми порциями при перемешивании до достижения pH=6,5-7,0. При этом упругость геля гидролизата составит 12 кПа; прочность - 13 г/см2; вязкость при температуре +50°C - 1,1·10-3 Па·с; молекулярная масса - 4500000 г/моль; влагоудерживающая способность 1:4; жироудерживающая способность 1:1; концентрация сухого компонента в гидролизате 14,5%.

Пример 4.

В варочный котел загружаются спилки КРС в количестве 32 кг и доливается питьевая вода в количестве 64 кг. Доводится до кипения и вносится малыми порциями 96 г (0,15%) гидроксида натрия, перемешивается и при слабом кипении процесс проходит в течение 4 часов. Затем осуществляется декантация жидкой фазы, изымаются не растворившиеся спилки КРС, которые и куттеруются в течение 5 минут (после декантации при необходимости возможно отделение жира). Вместо куттера можно использовать эмульситатор. Измельченные спилки КРС соединяются с раствором и процесс гидролиза продолжается еще в течение 1 часа, затем добавляется соляная кислота малыми порциями при перемешивании до достижения pH=6,5-7,0. При этом упругость геля гидролизата составит 35 кПа; прочность - 950 г/см2; вязкость при температуре +50°C - 3,8·10-3 Па·с молекулярная масса - 700000 г/моль; влагоудерживающая способность - 1:14; жироудерживающая способность - 1:3; концентрация сухого компонента в гидролизате - 14%.

Литература

1. Патент РФ №2206231, публ. 17.07.2001 г.

2. Патент РФ №2289945, публ. 27.12.2006 г.

3. Л.В. Антипова и др. Перспективы применения препарата "Протепсин" при производстве мясных продуктов. Мясная индустрия. 2006. -№9, с.35-37.

4. Куцакова В.Н. и др. Зависимость технологических свойств гидролизатов коллагена от концентрации катализатора. Хранение и переработка сельхозсырья. - №12. - 2009. - с.20-22.

Способ получения белкового гидролизата, включающий отбор сырья, предварительный гидролиз горячей водой, декантацию жидкой фазы, гомогенизию и сушку, отличающийся тем, что в качестве сырья используют свиную шкурку или спилки крупного рогатого скота, после гидролиза горячей водой проводят гидролиз гидроксидом натрия концентрацией 0,03-0,5% при температуре 95-100°C и гидромодуле 1:(2-3) в течение 3-4 ч, после декантации жидкой фазы проводят отделение жира центрифугированием, гомогенизацию проводят с дальнейшим соединением фугата и продолжают гидролиз в течение 1-1,5 ч с последующей нейтрализацией соляной кислотой до pH 6,5-7,0.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к мясной промышленности. .
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к мясоперерабатывающей отрасли. .
Изобретение относится к мясной и птицеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для обогащения животным белком различных продуктов питания. .
Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, в частности к производству белковых эмульсий. .

Изобретение относится к пищевой, в частности птицеперерабатывающей промышленности, и может быть использовано в птицеводстве (животноводстве) в качестве обогатителя кормовых рационов, в пищевой и косметической промышленности.
Изобретение относится к кожевенной промышленности, в частности к получению белкового гидролизата из сырьевых отходов кожевенного производства. .
Изобретение относится к производству мясных продуктов. .
Изобретение относится к биохимии и может быть использовано для выделения белков из клеток костного мозга трубчатых костей животных. .
Изобретение относится к препаративным формам и технологии переработки сырья природного происхождения, в частности пантов марала, изюбра, пятнистого и северного оленя, с получением биологически активного порошкового состава на основе пантов, который может быть использован в биотехнологии для получения стимуляторов роста микроорганизмов, в биохимической промышленности в качестве исходного сырья для получения гормонов и биологически активных пептидов в пищевой промышленности в качестве вкусовых, минеральных и витаминных добавок и медицинской промышленности для получения иммуностимулирующих препаратов и лечебно-профилактических ванн в бальнеотерапии.
Изобретение относится к производству сухих белковых кормовых добавок. .

Изобретение относится к переработке вторичного сырья животного происхождения, в частности к производству ингредиентов для мясной промышленности
Изобретение относится к кожевенной промышленности и может быть использовано при обработке сырьевых отходов с целью получения экологически чистого белкового гидролизата, обогащенного макро- и микроэлементами бишофита, для применения в медицине, при производстве косметических продуктов, в качестве кормовой добавки в рационе скота и органоминеральной добавки для внекорневой подкормки растений

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения желатина из коллагенсодержащего рыбного сырья
Изобретение относится к производству биологически активных добавок (БАД) на основе денатурированных коллагеновых белков и может быть использовано как функциональная БАД к пище для укрепления соединительных тканей
Изобретение относится к кожевенной промышленности и может быть использовано при обработке сырьевых отходов для получения экологически чистого белкового гидролизата и использования в медицине, при производстве косметических продуктов и в качестве кормовой добавки в рационе скота
Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, в частности к производству белковых обогатителей для производства колбасных изделий и рубленых полуфабрикатов. Композиция содержит вторичное сырье, включающее предварительно измельченные выйную связку, губы и уши крупного рогатого скота, взятые в соотношении 1:1:1, бактериальную закваску Probio-Tec BB-12 и Propionic Culture PS-4, взятые в соотношении 2:1, и овсяную муку. Исходные компоненты используют при следующем содержании, масс.%: выйная связка, губы и уши 72-75, бактериальная закваска Probio-Tec BB-12 и Propionic Culture PS-4 18-21, мука овсяная остальное. Изобретение направлено на получение профилактического продукта для питания, как здоровых людей, так и с заболеваниями желудочно-кишечного тракта, с сохранением высокой пищевой и биологической ценности. 4 табл.
Группа изобретений включает способы получения коллагеновой субстанции в виде сухой субстанции или в жидкой форме. Изобретения относятся к биотехнологии и могут использоваться для получения коллагенового субстрата. Способ предусматривает следующее. Проводят обрядку шкуры, ее подстрижку и мездрение. Голье обрабатывают пероксидно-щелочным раствором, содержащим от 1% до 10% гидроксида натрия и от 0,05% до 0,8% пероксида водорода при температуре от 5°C до 20°C. Голье обезжиривают со стороны мездры до содержания в нем жировых веществ 0,05-1% и промывают проточной водой до нейтральных значений pH. Выдерживают в течение 6-24 часов при температуре от -20°C до -30°C и измельчают при температуре -10°C - -20°C до размера частиц 2-5 мм. При этом для получения сухой порошкообразной коллагеновой субстанции измельченное голье обезвоживают путем сублимации до содержания влаги 1-10% с последующим повышением температуры до 20-40°C и измельчением ее до порошкообразного состояния с получением конечного продукта. При получении жидкой коллагеновой субстанции измельченное голье обрабатывают пищевыми кислотами и фильтруют с получением конечного продукта. Изобретение позволяет повысить качество получаемого продукта и сократить продолжительность процесса. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 пр.
Изобретение относится к биохимии. Способ предусматривает извлечение клеток костного мозга, их суспендирование, фильтрацию суспензии и центрифугирование фильтрата. Осадки вместе с надосадочными жидкостями подвергают гомогенизации. Затем содержимое центрифужных пробирок фильтруют через капроновые фильтры. Белки раствора высаливают с помощью сульфата аммония при нагревании до 60°С, отстаивают 12 ч при температуре 4°C и центрифугируют при 2000 об/мин в течение 5 мин. К надосадочной жидкости добавляют 1% раствор трихлоруксусной кислоты, затем также осадок от раствора отделяют центрифугированием при 2000 об/мин в течение 5 мин. Полученные осадки смывают спиртом и эфиром и высушивают на часовом стекле. К полученному порошку добавляют 0,9% раствора хлорида натрия, тщательно перемешивают, затем раствор белка подвергают диализу проточной водой в течение 1-2 сут и дистиллированной водой в течение 1 ч. Раствор центрифугируют при 2000 об/мин в течение 5 мин, полученные осадки смывают спиртом и эфиром, высушивают на часовом стекле. Изобретение обеспечивает упрощение способа выделения общего белка, повышение чистоты целевого продукта, сокращение времени экстракции белка, использование новых технологий, доступность, поскольку клетки костного мозга берут у сельскохозяйственных и диких животных. 3 пр.

Изобретение относится к перерабатывающей промышленности. Замораживают коллагенсодержащее сырье до температуры не выше -10°C и не ниже -18°C. Измельчают сырье до размера сторон 2-7 мм, обезвоживают и обезжиривают диметилэфиром под давлением путем размещения сырья в экстракторе. Коэффициент заполнения экстрактора должен быть не более 70% от его объема. Сырье в экстракторе вакуумируется глубиной не менее 0,1 атмосферы, после чего в экстрактор закачивается диметилэфир до создания в системе давления не менее 1 атмосферы и не более 10 атмосфер. Экстракция длится 60-120 мин. После чего удаляют диметилэфир, сливают жир и воду, которые отправляют на сепарирование для разделения компонентов. Оставшееся в экстракторе обезжиренное и обезвоженное сырье пропаривают в течение 30-70 мин острым паром с температурой 105-115°C. При этом температура сырья по окончании пропарки не должна быть более 40°C. Затем обезжиренное и обезвоженное сырье подают на измельчение до порошкообразного состояния. Изобретение обеспечивает получение белка и жира из коллагенсодержащего сырья, где полученная белковая композиция без посторонних запахов, с запахом и цветом, свойственными данным видам продуктов, обладает высокими значениями влагосвязывающей и жироудерживающей способности, а при гидратации и дальнейшей термообработке образовывали прочные и устойчивые гели. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, в частности к предварительной обработке коллагенсодержащего сырья в производстве колбас и мясных полуфабрикатов. Способ предусматривает подготовку и измельчение сырья, смешивание его с бактериальным концентратом и белково-углеводной добавкой, перемешивание до однородной консистенции и выдержку. В качестве белково-углеводной добавки используют состав из порошка топинамбура, овсяной муки и сухого обезжиренного молока, взятых в равном соотношении, в количестве 4-6% к массе смеси измельченного сырья, бактериальный концентрат Бифилакт-Про вносят в количестве 8-10% к массе смеси измельченного сырья, а выдержку проводят при 2-4°C в течение 12-24 ч. 1 табл., 3 пр.
Наверх