Способ выделения белка и жира из коллагенсодержащего сырья


 


Владельцы патента RU 2554467:

Степанов Виталий Викторович (RU)

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 перерабатывающей промышленности и может найти применение при производстве пищевых белковых композиций и жира.

Известен способ получения жира из отходов разделки кальмара (патент РФ №2266949). Способ включает измельчение сырья до размера частиц 3-5 мм, двухступенчатое выделение жира путем двухступенчатой спиртовой экстракции, изопропиловым спиртом при перемешивании и нагревании до температуры 60-80°С, этиловым спиртом при комнатной температуре, с последующей отгонкой спиртов после каждой стадии и центрифугированием остатка с отделением нелипидных примесей с дальнейшей сепарацией и очисткой. Этот способ предусматривает получение только жира и не предусматривает получение пищевых белков. Применение этого способа не позволяет в высокой степени обезвоживать сырье. Также процесс выделения жира осуществляется при температурах, превышающих 40°С, что приводит к денатурации белковых остатков и невозможности дальнейшего получения сухой белковой композиции. При этом на нагрев затрачивается дополнительная энергия. Также в данном методе для экстракции жира используется два растворителя, что усложняет процесс выделения жира.

Известен способ обезжиривания и/или высушивания шкур (Патент РФ 2322510). Данный способ предусматривает контактирование шкур, подлежащих обезжириванию и/или высушиванию, с одним или более экстрагирующими растворителями, в том числе с диметиловым эфиром.

Реализуется такой способ в статическом или роторном реакторе. При обезжиривании применяется давление 1-12 бар одновременно с температурным воздействием между 5 и 40°С при продолжительности процесса от 10 мин до 10 ч. Также данный способ предусматривает рециркуляцию диметилэфира. Указанный способ не предполагает получение пищевой белковой композиции. В известном способе не предусматривается замораживание и измельчение сырья, его пропарку экстракции, что не обеспечивает его высокой степени обезвоживания и обезжиривания.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ производства жира и кормовой муки из непищевых жиросодержащих отходов убоя скота и сельскохозяйственной птицы (патент РФ №2181956). Способ предусматривает одновременное измельчение сырья, тепловую обработку и обезжиривание в центробежном поле, с последовательным пропусканием сырья через две концентрически расположенные на роторе цилиндрические поверхности с отверстиями, диаметр которых уменьшается от 4 мм на внутренней поверхности до 3 мм на наружной, при этом острый пар подают одновременно по ходу и против потока измельченного сырья. Применение данного способа позволяет получить кормовой жир и кормовую муку полученные продукты не могут использоваться для пищевых нужд. Применение этого способа не позволяет в высокой степени обезвоживать и обезжиривать сырье, что не обеспечивает требуемого качества, предъявляемого к конечным продуктам. Также процесс получения готовых продуктов осуществляется при температурах, превышающих 40°С, что приводит к денатурации белковых остатков и невозможности дальнейшего получения сухой белковой композиции.

Данное техническое решение, являющееся наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому способу, принято за прототип.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является получение пищевого жира и сухой пищевой белковой композиции из коллагенсодержащего сырья.

Решение данной задачи с достижением указанного технического результата обеспечивается тем, что в качестве коллагенсодержащего сырья используют шкуры крупного рогатого скота или шкуры мелкого рогатого скота или шкуры свиней или кожу птиц, сырье замораживают до температуры не выше минус 10°С и не ниже минус 18°С, затем его измельчают до размера сторон 2-7 мм, обезвоживание и обезжиривание измельченного сырья осуществляют путем размещения сырья в экстракторе, причем коэффициент заполнения экстрактора должен быть не более 70% от его объема, затем 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 минут, после чего удаляется диметилэфир, сливается жир и вода, которые отправляются на сепарирование для разделения компонентов, в результате чего получается пищевой жир и вода; оставшееся в экстракторе обезжиренное и обезвоженное сырье пропаривается в течение 30-70 минут острым паром с его температурой 105-115°С, при этом температура сырья по окончании пропарки не должна быть более 40°С; затем обезжиренное и обезвоженное сырье подается на измельчение до порошкообразного состояния.

Замораживание коллагенсодержащего сырья осуществляют с целью его подготовки для измельчения и дальнейшего эффективного обезжиривания и обезвоживания. Сырье, замороженное до температуры не выше минус 10°С и не ниже минус 18°С, измельчается до крошкообразного состояния с размером сторон 2-7 мм. При температуре выше чем минус 10°С, кусочки коллагенсодержащего сырья имеют неровные края и по консистенции напоминают фаршеобразную массу, что, в свою очередь, затрудняет эффективный выход из него жира и воды. При температуре сырья ниже минус 18°С затрудняется процесс его измельчения, возрастают энергетические потери на его измельчение и заморозку, при этом качество подготовленного к экстракции сырья не возрастает.

При размере частиц коллагенсодержащего сырья 2-7 мм происходит максимально полное извлечение из него жира и влаги вследствие увеличения площади контакта коллагенсодержащего сырья и диметилэфира. При степени измельчения сырья меньше 2 мм, оно может превратиться в фаршеобразное состояние и выход жира и влаги будет ниже. При этом повышаются энергетические и временные траты на измельчение. Степень измельчения сырья более 7 мм не обеспечивает максимальный выход из него влаги и жира вследствие недостаточной площади контакта коллагенсодержащего сырья и диметилэфира.

При степени заполнения экстрактора сырьем более 70%, процесс контакта диметилэфира с сырьем затрудняется, при этом снижается выход влаги и жира.

Процесс вакуумирования экстрактора перед началом обезжиривания и обезвоживания, необходим для замещения воздуха диметилэфиром. При вакууме более 0,1 атмосферы, в реакторе останется значительное количество воздуха, что затруднит процесс экстракции вследствие меньшего количества диметилэфира. Также избыточное количество воздуха ухудшает качество жира из-за его окисления кислородом, содержащимся в воздухе.

Применение давления в диапазоне от 1 до 10 атмосфер позволяет увеличить скорость экстракции жира и влаги. При давлении менее 1 атмосферы продолжительность процесса экстракции значительно увеличивается. При давлении более 10 атмосфер скорость обезжиривания и обезвоживания не меняется.

При продолжительности процесса обезжиривания и обезвоживания 60-120 минут достигается максимальное извлечение из коллагенсодержащего сырья влаги и жира. При продолжительности этого процесса менее 60 минут, обезжиривание и обезвоживание будет недостаточным. При продолжительности этого процесса более 120 минут, дополнительное извлечение влаги и жира из коллагенсодержащего сырья не происходит.

Пропарка обезвоженного и обезжиренного сырья необходима для его обеззараживания. При температуре острого пара менее 105°С и/или продолжительности процесса менее 30 минут, обеззараживание сырья до нормативных показателей не произойдет. При температуре острого пара более 115°С и/или продолжительности процесса более 70 минут, будет происходить денатурация белков коллагенсодержащего сырья, что негативно скажется на качестве конечного продукта.

Температура обезвоженного и обезжиренного сырья после пропарки, превышающая 40°С, может свидетельствовать о начале денатурации белков, что негативно скажется на качестве конечного продукта. В итоге значения влагосвязывающей и жироудерживающей способности будут ниже.

Заявляемый способ выделения белка и жира из коллагенсодержащего сырья иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Пример 1.

Коллагенсодержащее сырье, например шкуры крупного рогатого скота, замораживают до температуры минус 10°С. По окончании замораживания шкуры измельчают до крошкообразного состояния, с размером сторон 2 мм. Для этого возможно использовать шпигорезки, блокорезки, волчки и/или куттеры. Затем измельченное сырье загружается в экстрактор в количестве 20% от его объема. Внутренний объем экстрактора с сырьем вакуумируется до 0,1 атмосферы. После этого в экстрактор подается диметилэфир до достижения в нем давления 1 атмосфера. Спустя 60 минут, диметилэфир удаляется, сливается жир и вода, которые отправляются на сепарирование для разделения компонентов, в результате чего получается пищевой жир и вода. Оставшееся в экстракторе обезжиренное и обезвоженное сырье пропаривается в течение 30 минут острым паром с его температурой 105°С. Температура сырья по окончании процесса составляет 20°С, после чего оно отправляется на измельчение до порошкообразного состояния.

Пример 2-4.

Процесс выделения белка и жира из шкур крупного рогатого скота или шкур мелкого рогатого скота или шкур свиней или кожи птиц вели по технологии, описанной в Примере 1, но с другими параметрами операций, составляющих данный процесс, описанных в таблице 1.

Для определения качества продуктов, полученных в соответствии с предлагаемым техническим решением, были определены показатели безопасности и качества. В результате исследований было установлено, что все образцы белковых композиций обладали высокими значениями влагосвязывающей и жироудерживающей способности, а при гидратации и дальнейшей термообработке образовывали прочные и устойчивые гели. Запах и цвет всех образцов жира и белков, свойственные данным видам продуктов, без посторонних запахов. Массовая доля влаги во всех образцах была в норме. При микробиологическом исследовании в продуктах не были обнаружены:

- бактерии группы кишечной палочки;

- сальмонеллы в 25 гр. продукта.

Показатель КМАФАнМ был менее 104.

Значение окислительной порчи жира не превышало 1 ммоль активного кислорода на кг.

Таким образом, из приведенных данных и таблицы 1 видно, что использование данного изобретения позволяет выделить пищевой белок и жир из коллагенсодержащего сырья.

Способ выделения белка и жира из коллагенсодержащего сырья, включающий замораживание коллагенсодержащего сырья, его измельчение, обезвоживание и обезжиривание сырья под давлением диметилэфиром, сепарирование жидкой части, пропаривание обезжиренного и обезвоженного сырья и измельчение до порошкообразного состояния, отличающийся тем, что коллагенсодержащее сырье замораживают до температуры не выше минус 10°C и не ниже минус 18°C, затем его измельчают до размера сторон 2-7 мм, обезвоживание и обезжиривание измельченного сырья осуществляют путем размещения сырья в экстракторе, причем коэффициент заполнения экстрактора должен быть не более 70% от его объема, затем 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 удаляется диметилэфир, сливается жир и вода, которые отправляются на сепарирование для разделения компонентов, в результате чего получается пищевой жир и вода; оставшееся в экстракторе обезжиренное и обезвоженное сырье пропаривается в течение 30-70 мин острым паром с его температурой 105-115°C, при этом температура сырья по окончании пропарки не должна быть более 40°C; затем обезжиренное и обезвоженное сырье подается на измельчение до порошкообразного состояния.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области масложировой промышленности. Масло растительное оригинальное получено из смеси целых очищенных семян льна, черного кунжута, целых очищенных ядер абрикосовых косточек, семян подсолнечника, семян хлопка, арахиса и миндаля горького при следующем соотношении исходных компонентов, мас.
Изобретение относится к биотехнологии. Биоэмульгатор получают путем разрушения клеточных стенок биомассы цианобактерий, добавления к полученному продукту последовательно хлороформа, метанола, водного раствора сульфата аммония с поочередным перемешиванием смесей, образующихся после каждого добавления.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Технологическая линия содержит транспортер, крашер, шнековый первый насос, протирочную машину, второй насос, первую накопительную емкость для измельченной жидкой массы облепихи, третий насос, декантер, четвертый насос, вторую накопительную емкость для масла, пульпы и воды, пятый насос, центрифугу-сепаратор, третью накопительную емкость для масла, шестой насос, седьмой насос, четвертую накопительную емкость для обезжиренного сока, восьмой насос, пастеризатор, охладитель, устройство асептического розлива сока, а также лотки и дополнительную емкость для сбора пульпы и воды.
Настоящее изобретение относится к масложировой промышленности. Способ предусматривает разведение мух, предпочтительно Musca domestica, на субстрате при температуре между 10 и 40°C.
Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно способу получения рыбьего жира. Способ получения жира из печени акулы катран, включающий измельчение сырья, добавление дистиллированной воды в весовом соотношении измельченной массы к воде 1:2, затем гомогенизируют, после чего добавляют еще одну часть дистиллированной воды и перемешивают, разделяют по фазам отстаиванием, затем жировую фракцию постепенно нагревают, после чего центрифугируют с последующей фильтрацией при определенных условиях.

Изобретение относится к масложировой промышленности. Технологическая линия безотходной переработки семян рапса включает магистрали и нории для транспортирования перерабатываемого продукта, бункер-накопитель для временного хранения влажных засоренных семян рапса, комплекс первичной очистки семян с промежуточными накопителями, магнитными и воздушно-ситовыми сепараторами для удаления металлсодержащих и легких неорганических и зерновых примесей, камнеотборник, накопители зерновых примесей и минеральных отходов, сушильный комплекс, в состав которого входит вихревая СВЧ-сушилка, центробежный вентилятор и калорифер, предназначенные для получения сухого горячего воздуха, смеситель для формирования газовзвеси, циклон для сбора и осаждения высушенных семян, бункер хранения и активного вентилирования семян, комплекс повторной очистки высушенных семян рапса перед прессованием, включающий магнитный и воздушно-ситовой сепараторы, измельчитель, обжарочный аппарат и форпресс, кроме того, технологическая линия снабжена комплексом очистки отработанного воздуха, включающим циклон и рукавный фильтр для тонкой очистки отработанного воздуха.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства кукурузного масла из зародышей кукурузы. .
Изобретение относится к рыбной промышленности. .

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу получения жира из печени рыб. .

Изобретение относится к способу консервирования оливкового масла, содержащегося в замороженной пасте, полученной из измельченных оливок. .

Изобретение относится к теплообменным композициям, используемым в системах охлаждения и теплопередающих устройствах. Теплообменная композиция включает, по меньшей мере, приблизительно 45 мас.% транс-1,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234ze(E)), до приблизительно 10 мас.% двуокиси углерода (R-744) и от приблизительно 2 до приблизительно 50 мас.% 1,1,1,2-тетрафторэтана (R-134a).

Изобретение относится к композициям, способам и системам, используемым во многих областях, включая в частности системы теплопереноса, например системы охлаждения, пенообразователи, пенные композиции, пены и изделия, включающие пены или изготовленные из пены, способы получения пен, в том числе и однокомпонентных, аэрозоли, пропелленты, очищающие композиции.

Изобретение относится к очистным сооружениям. Устройство содержит цилиндрический корпус (1) с крышкой (5) и днищем (6), в котором расположен активатор процесса (4).

Изобретение относится к способу ингибирования полимеризации стирола во время экстракционной дистилляции. Способ ингибирования полимеризации винилароматических соединений в процессе экстракционной дистилляции включает следующие стадии: a) приготовление смеси, которая содержит стирол; b) введение в смесь одного ингибитора 2-втор-бутил-4,6-динитрофенола (ДНБФ) и c) проведение экстракционной дистилляции смеси после стадии b) для отделения стирола; d) образование менее чем 200 масс.
Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к получению сухого экстракта коричника цейлонского, применяемого в комплексной терапии сахарного диабета.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ основан на экстракционном извлечении WF6 из смеси (WF6:HF) бензолом (С6Н6).

Изобретение относится к аналитической химии и фармацевтике и может быть использовано для извлечения производных пурина из водных сред с целью их последующего определения.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано при разработке процессов выделения, разделения и определения сахарозы и фенилаланина.

Изобретение относится к области извлечения веществ органическими экстрагентами из водных растворов, в частности к способу получения катионов самария (III) из бедного или техногенного сырья с помощью метода жидкостной экстракции.

Изобретение относится к экстрактору противоточных потоков фаз, который может быть использован в гидрометаллургическом, химическом, нефтяном и пищевом производстве.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к технологии производства функциональных пищевых добавок, в частности обогащенных йодом. Способ получения функционального йодированного пищевого продукта предусматривает приготовление смеси из препарата коллагенового белка Промил-С95, йодида калия, питьевой воды в определенном рецептурном соотношении.
Наверх