СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БОЕНСКОЙ КРОВИ Российский патент 1999 года по МПК A23J3/30 

Изобретение относится к мясной промышленности, в частности к технологии переработки боенской крови и ее фракций для рационального и максимального использования высокоценного белкового сырья.

Наиболее близким по технической сущности является способ переработки боенской крови с использованием ферментных препаратов или биомассы пивных дрожжей (Гидролиз как способ переработки боенской крови // Мясная промышленность.- 1994. N 2.- С. 21-22).

Недостатками известного способа является трудоемкость и многооперационность технологии, необходимость предварительного выращивания дрожжевых культур или применения дорогостоящих и дефицитных животных ферментных препаратов, не достаточная глубина гидролиза суммарных белков крови, вызывающая необходимость применения последующего кислотного гидролиза белков для их полной деструкции, приводящей к разрушению некоторых ценнейших аминокислот и потере биологической ценности.

Технической задачей изобретения является получение продукта повышенной биологической ценности, упрощение технологии, сокращение производственного цикла, расширение области применения.

Поставленная задача достигается тем, что в способе, включающем предварительную подготовку сырья, обработку ферментным препаратом, термическую обработку, новым является то, что в качестве сырья используют предварительно разведенную водой плазму крови в соотношении 1:1,2-1,0, ферментативную обработку осуществляют ступенчато с использованием препаратов протеолитических ферментов различной специфичности в оптимальных для их действия условиях, а в качестве термической обработки используют пастеризацию при температуре 60-65^oC в течение 20-30 мин, при этом ступенчатый гидролиз осуществляют последовательным внесением 0,3 - 0,32% препаратов карбоксильных протеиназ, а через 1,4 - 1,5 ч - 0,3 - 0,32% препаратов сериновых протеиназ и выдерживают дополнительно смесь еще 1,4 - 1,5 ч.

Полученный белковый гидролизат рекомендуется как продукт с легкоусвояемыми формами ценнейших белков (аминокислотами и пептидами) и может использоваться как основа или добавка при получении специального питания, в том числе для людей пожилого возраста, детей, послеоперационных больных.

Наиболее ценная часть белков крови убойных животных сконцентрирована в плазме крови, кроме того плазма - слабоокрашенная жидкость без ярко выраженных специфических, характерных для крови вкуса, цвета и запаха. Это подтверждает и оправдывает более широкие прикладные возможности этого сырья. Кроме того, белки плазмы (массовая доля 7,2 - 7,0%) отличаются высокой степенью усвояемости, сбалансированностью аминокислотного состава, хорошей растворимостью и эмульгирующей способностью.

Собранную при обескровливании кровь убойных животных стабилизируют каким-либо известным способом, позволяющим использовать ее на пищевые цели, подвергают сепарированию для разделения на фракции - форменные элементы (35-40%) и плазму (65-60%), которую собирают в накопитель. Затем ее разводят водой в соотношении 1: 1-1,2, прогревают до температуры, оптимальной для действия препаратов протеолитических ферментов, например, пепсина или пепсиноподобных микробных протеиназ.

Такие препараты протеолитических ферментов относятся по структурным признакам активного центра к карбоксильным и имеют идентичную специфичность при разрыве пептидных связей в структуре белков.

Разведение плазмы улучшает условия ферментативной реакции и исключает перерасход ферментных препаратов. Разведение более чем 1:1,2 снижает массовую долю сухих веществ, включая белок, без улучшения конечного эффекта, а менее чем 1:1 снижает степень гидролиза.

При действии карбоксильных протеиназ максимальная степень гидролиза достигает 70-75% с превалирующим накоплением пептидов низкой молекулярной массы, придающей горьковатый привкус и ограничивающей применение гидролизата на пищевые цели. Использование препаратов протеолитических ферментов типа препарата протосубтилин в оптимальных для их действия условиях дает степень гидролиза белков плазмы 50-55% и, как показали экспериментальные исследования, с наибольшим накоплением аминокислот, что объясняется специфичностью действия и гетерогенностью ферментов в препарате, действующих на белки плазмы. Препараты по структурному признаку активного центра относятся к сериновым и также имеют сходный механизм действия на белки. Такие гидролизаты не дают отрицательных органолептических показателей гидролизата, но степень гидролиза недостаточна.

Для повышения степени гидролиза, обеспечения биологической ценности и хороших органолептических показателей предлагается осуществлять ступенчатый гидролиз с использованием вначале препаратов карбоксильных протеиназ, а затем сериновых.

Реализация ступенчатого гидролиза позволяет достигнуть степени гидролиза 90-95% и сформировать продукты гидролиза, преимущественно состоящие из аминокислот. Сравнительные данные анализа гидролиза представлены на фиг. 1.

Как видно на фиг.1, при гидролизе карбоксильной протеиназой пепсином, например, при t^o = 35 - 40^oC, pH 3,0-3,5 и дозировкой 0,3% максимальная степень гидролиза составляет 70-75% за 2,5 - 3,0 ч гидролиза. При последующем использовании препаратов сериновых протеиназ, например протосубтилина, в оптимальных для его действия условиях (t^o = 50-45^oC, pH 7,5 - 8,0) составляет 50-55% за 2,5-3,0 ч гидролиза.

Ступенчатый гидролиз (активность препаратов не должна быть ниже стандартной) реализуется следующим образом: вначале используют карбоксильные протеиназы массовой долей 0,32-0,3% в указанных выше условиях, а через 1,5 - 1,4 ч - препарат сериновых протеиназ с массовой долей 0,32-0,3%, ведут гидролиз еще 1,5 - 1,4 ч. При этом степень гидролиза достигает не менее 90-95%, полностью отсутствует горький привкус. Суммарное содержание свободных аминокислот составляет при этом 50 - 65 г на 1 литр, в том числе все незаменимые, что позволяет покрыть суточную потребность взрослого человека в данных компонентах согласно формуле сбалансированного питания.

Увеличение концентрации препаратов более 0,32% не приводит к улучшению результатов гидролиза, а менее 0,3% приводит к значительному падению эффекта деструкции белков.

Увеличение продолжительности гидролиза более 1,5 ч не приводит к более глубокому распаду белков и не оправданно увеличивает продолжительность процесса, а продолжительность реакции менее 1,4 ч не дает возможности достичь максимального эффекта реакции.

При этом избранная последовательность внесения препаратов также подтверждена экспериментально: вначале вносят карбоксильные протеиназы, а затем - сериновые (фиг. 1). Видимо, это связано с тем, что при внесении препарата карбоксильных протеиназ белки расщепляются в основном до пептидов, так как препарат обладает слабой пептидазной активностью, а препарат сериновых протеиназ обладает высокой активностью к гидролизу пептидов. Таким образом, суммарный гидролиз сводится к глубокой деструкции белков и пептидов и поэтому дает более высокую степень распада белковых веществ.

При дальнейшем использовании на пищевые цели необходима пастеризация и инактивация внесенных и содержащихся в плазме крови ферментов. Как показали экспериментальные исследования (фиг. 2a, b), температура 60-65^oC в течение 20-30 мин обработки позволяет достичь поставленные цели.

Увеличение температуры пастеризации свыше 65^oC приводит к перерасходу тепла и энергии, а менее 60^oC не обеспечивает полного уничтожения вегетативных форм микроорганизмов и инактивации ферментов. Продолжительность термообработки в указанных пределах достаточна для эффекта пастеризации. Свыше 30 мин неоправданно удлиняет цикл, а менее 20 мин связан с наличием остатка вегетативных форм микроорганизмов.

Полученный гидролизат может служить основой для различных пищевых лечебных форм путем дополнительного введения специфических ингредиентов, ароматизаторов и других функциональных добавок, а также для получения смеси и отдельных аминокислот для парентерального питания или внутривенных инъекций взамен дорогостоящих и дефицитных препаратов.

Способ осуществляется в соответствии с примерами (табл. 1).

Характеристика продукта в соответствии с указанными в табл. 1 примерами представлена в табл. 2.

Изобретение может быть использовано в мясной промышленности. При переработке боенскую кровь предварительно стабилизируют, сепарируют и полученную плазму разводят водой в соотношении 1:1-1,2. Гидролиз ведут последовательным внесением протеолитических ферментов с различной специфичностью действия на белки. Сначала вносят в оптимальных условиях для их действия пепсин с массовой долей 0,3-0,32%, а через 1,4 - 1,5 ч протосубтилин с массовой долей 0,3-0,32% и смесь выдерживают 1,4 - 1,5 ч. Полученный гидролизат пастеризуют при 60-65^oС в течение 20-30 мин. Готовый продукт характеризуется повышенной биологической ценностью при упрощении технологии переработки боенской крови. 2 ил., 2 табл.

Способ переработки боенской крови, предусматривающий подготовку исходного сырья, внесение протеолитического ферментного препарата и проведение гидролиза до заданной степени конверсии с последующей термической обработкой, отличающийся тем, что исходную боенскую кровь предварительно стабилизируют, сепарируют и полученную плазму разводят водой в соотношении 1:1-1,2, гидролиз проводят в оптимальных для действия протеолитических ферментов условиях с последовательным внесением 0,3 - 0,32% пепсина и по истечении 1,4 - 1,5 ч 0,3 - 0,32% протосубтилина, выдерживают 1,4 - 1,5 ч, а термическую обработку ведут пастеризацией при 60 - 65^oС в течение 20 - 30 мин.