СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕЛКОВОГО ПРЕПАРАТА ИЗ СУБПРОДУКТОВ II КАТЕГОРИИ Российский патент 2008 года по МПК A23J1/00 

Изобретение относится к способам получения белковых препаратов из коллагенсодержащих субпродуктов II категории и может быть использовано на предприятиях пищевой, в частности мясной, промышленности для оптимизации свойств мясного сырья с целью повышения пищевой адекватности готовых продуктов. Необходимость использования дополнительных методов воздействия на субпродукты II категории вызвана неудовлетворительными функционально-технологическими свойствами последних.

Известен способ получения белковых препаратов из субпродуктов II категории, согласно которому обработку последних проводят неорганическими соединениями постадийно при комнатной температуре [патент RU №2088103, А23J 1/10, 27.08.1997].

Недостатком данного способа является необходимость нейтрализации сырья химическими реактивами после каждой стадии обработки. Причем нет объективных оснований считать, что подобная обработка не приводит к образованию в структуре сырья химических соединений, способных негативно влиять на живой организм.

Известен способ получения биологически полноценного белкового композита, предусматривающий одновременное внесение в малоценное мясное сырье источников азота и углерода, растительного гомогенизированного сырья и мультиштаммовых сочетаний микроорганизмов [патент RU №2216203, А23L 1/105, 1/21, A23J 1/18, 20.11.2003]. Недостатком данного способа является необходимость внесения углеводного компонента для роста микроорганизмов, предварительное выращивание биомассы микроорганизмов при температуре 30-37°С, требующее использования дополнительного оборудования, в частности термостата. Сама ферментация осуществляется при температуре 25-30°С, что также требует применения специального оборудования с паровой рубашкой. Изменение же функционально-технологических свойств сырья с высоким содержанием соединительной ткани вообще не является целью ферментации.

Общие недостатки вышеприведенных способов следующие: использование нестандартных для технологического процесса производства мяса и мясных продуктов температур. Помимо этого возникает необходимость работы с микроорганизмами и химическими препаратами, что удорожает производство, требует соблюдения соответствующих санитарно-гигиенических мероприятий, финансовых вложений на охрану труда, при работе с агрессивными средами.

Задача изобретения - улучшение функционально-технологических свойств субпродуктов II категории для рационального использования имеющихся сырьевых ресурсов и расширения области их применения.

Это достигается тем, что для получения белкового препарата согласно изобретению обработку проводят водным раствором ферментного препарата коллагеназы из гепатопанкреаса камчатского краба с концентрацией 0,05-0,15% в течение 4-6 ч, при температуре 12-17°С.

Обработка субпродуктов II категории ферментными препаратами класса гидролаз протеолитического действия, к которым относится и коллагеназа, способствует разрыхлению структуры коллагеновых волокон и повышает их доступность воздействию ферментных систем желудочно-кишечного тракта человека.

Ферментный препарат коллагеназы из гепатопанкреаса, применяемый для осуществления изобретения, разрешен органами здравоохранения РФ к использованию в пищевой промышленности. Препарат производится согласно ТУ 9281-004-117341126-00 "Коллагеназа пищевая" на ЗАО "Биопрогресс" при ВНИТИБП (Моск. обл., Щелковский р-н, п. Биокомбинат) и представляет собой светло-серый порошок с заявленной коллагенолитической активностью не менее 700 ед./мг, значением рН 6,0-8,5, влажностью не более 10%. Возможность использования коллагеназы в пищевой промышленности подтверждается санитарно-эпидемиологическим заключением №77.99.11.Д.003869.06.04 от 02.06.2004. Коллагеназа - ферментный препарат белковой природы, обладающий протеолитической активностью со специфической направленностью к расщеплению коллагена - основного белка соединительной ткани. Сырьем для получения коллагеназы служат отходы крабового промысла. Технология отличается простотой, полным исключением органических растворителей и солей-осадителей ферментов, воспроизводимостью и сравнительно низкими трудозатратами.

Коллагеназа расщепляет тропоколлаген, делая срез через все три цепи в единственном месте - вблизи аминокислотного остатка 750 в последовательности из 1000 остатков. Два фрагмента, составляющие соответственно 1/4 и 3/4 исходной цепи, спонтанно развертываются и становятся доступными действию других протеолитических ферментов.

Продукты расщепления коллагена коллагеназой являются пептидами. Свободные аминокислоты не образуются. Размер пептидных цепей различен - от трипептидов типа Гли-Про-Окпро и Гли-Про-Ала до фрагментов, содержащих 30 остатков. Коллагеназа достаточно широко используется в медицине для ферментативного очищения ран различной этиологии. На основе "коллагеназы краба" созданы препараты для лечения некробактериозов и других гнойно-некротических процессов у животных. В косметологии есть рекомендации по использованию комплекса ферментов из гепатопанкреаса камчатского краба для разработки косметических средств, предназначенных для ухода за увядающей кожей лица. На основе комплекса коллагенолитических протеиназ разработаны и выпускаются кремы, бальзамы, шампуни и другая косметическая продукция, основное назначение которой заключается в блокировке коллагенового пути старения кожи. В кожевенной промышленности существуют технологии производства одежных кож и кож для верха обуви из сырья крупного рогатого скота и особо эластичных кож из свиного сырья с использованием ферментного комплекса коллагеназы из гепатопанкреаса камчатского краба. Коллагеназа применяется в пивоваренной промышленности для повышения качества солода, осветления и стабилизации пива. В рыбоперерабатывающей отрасли ферментный препарат коллагеназа применяют для снятия кожицы с тушек кальмара и для очистки икры от ястыков. Применение ее в мясной промышленности ограничивается мягчением мясного сырья с содержанием соединительной ткани до 15-20% от общего белка. Однако возможно ее использование и для сырья с содержанием коллагена до 60-70% от общего белка. Использование водного раствора фермента обусловлено необходимостью более полного и равномерного распределения препарата в массе сырья, чему активно способствует присутствие водной фазы. Соотношение сырья и раствора, равное 1:1, позволяет практически исключить стадию фильтрации после ферментативной обработки благодаря полному связыванию воды сырьем.

Предлагаемый способ обработки сырья осуществляется следующим образом.

Коллагенсодержащие субпродукты II категории, предварительно обработанные согласно стандартным технологическим схемам первичной переработки, подвергают измельчению. Затем измельченные субпродукты обрабатывают раствором ферментного препарата коллагеназы из гепатопанкреаса камчатского краба путем залива раствора в емкость с сырьем и выдержки при периодическом перемешивании. Для приготовления 0,05-0,15%-ного водного раствора препарат растворяют в воде, температура которой равна температуре обработки. Получаемые таким образом продукты ферментативной обработки могут непосредственно вноситься в фарши вареных мясных продуктов.

Пример 1. Губы крупного рогатого скота после измельчения в волчке через решетку с отверстиями диаметром 2-3 мм обрабатывают 0,1% раствором коллагеназы в течение 4 часов при соотношении губы:раствор соответственно 1:1 при температуре 12-15°С. Полученный препарат при необходимости освобождают от фильтрата посредством механического отделения на сите под действием силы тяжести и дополнительно измельчают в эмульситаторе. Готовый белковый препарат имеет следующие показатели, мас.%: сухих веществ не менее 13; жира до 3.

Пример 2. Рубец крупного рогатого скота после измельчения в волчке через решетку с отверстиями диаметром 6-8 мм обрабатывают 0,05% раствором коллагеназы в течение 3 часов при соотношении рубец:раствор соответственно 1:1 при температуре 12°С. Полученный препарат при необходимости освобождают от фильтрата посредством механического отделения на сите под действием силы тяжести и дополнительно измельчают в эмульситаторе. Готовый белковый препарат имеет следующие показатели, мас.%: сухих веществ не менее 11; жира до 3.

Пример 3. Уши крупного рогатого скота после измельчения в волчке через подрезную решетку и решетку с отверстиями диаметром 2-3 мм обрабатывают 0,15% раствором коллагеназы в течение 6 часов при соотношении губы:раствор соответственно 1:1 при температуре 15-17°С. Полученный препарат при необходимости освобождают от фильтрата посредством механического отделения на сите под действием силы тяжести и дополнительно измельчают в эмульситаторе. Готовый белковый препарат имеет следующие показатели, мас.%: сухих веществ не менее 15; жира до 5. Использование при ферментативной обработке раствора ферментного препарата концентрацией, большей 0,15%, приводит к значительным деструктивным изменениям соединительной ткани и увеличению потерь белковой составляющей сырья на стадии фильтрования. Помимо этого эмульсия после дополнительного измельчения имеет очень низкий показатель предельного напряжения сдвига. Дальнейшая технологическая обработка подобной эмульсии в составе фаршевых изделий приводит к ухудшению органолептических и функционально-технологических показателей готовых продуктов в результате продолжающегося воздействия препарата на сырье при повышенных температурах. Раствор концентрацией менее 0,05% не позволяет достичь целей ферментации или требует использования иных режимов обработки: повышения температуры и продолжительности процесса.

Использование при ферментативной обработке температурных режимов, отличных от указанных, также приводит к нежелательному гидролизу сырья и увеличению микробной контаминации.

Сравнительный анализ функционально-технологических характеристик белковых препаратов из коллагенсодержащих субпродуктов II категории, полученных согласно заявке, мясного сырья и губ крупного рогатого скота приведен в таблице.

Предлагаемый способ позволяет получить белковый препарат из коллагенсодержащих субпродуктов II категории, который при добавлении его в колбасные фарши, подвергаемые тепловой обработке, увеличивает влагосвязывающую способность, улучшает структурно-механические свойства и пищевую адекватность готовых продуктов.

Объект исследованийФункционально-технологические характеристикиПредельное напряжение сдвига, кПаПереваримость, мг тирозина/г белкаГубы КРС сырые2,388,59Пример 10,7913,12Пример 20,6714,86Пример 30,9312,57

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности для получения белковых препаратов из коллагенсодержащих субпродуктов II категории. Способ предусматривает измельчение сырья и его обработку для разрыхления структуры. Обработку проводят водным раствором ферментного препарата коллагеназы из гепатопанкреаса камчатского краба концентрацией 0,05-0,15% в течение 4-6 ч при температуре 12-17°С при соотношении сырье: раствор соответственно 1:1 при периодическом перемешивании. Изобретение обеспечивает улучшение функционально-технологических свойств субпродуктов II категории для их рационального использования и расширения области применения. 1 табл.

Способ производства белкового препарата из субпродуктов II категории, предусматривающий измельчение сырья и его обработку для разрыхления структуры, отличающийся тем, что обработку проводят водным раствором ферментного препарата коллагеназы из гепатопанкреаса камчатского краба концентрацией 0,05-0,15% в течение 4-6 ч при температуре 12-17°С при соотношении сырья: раствор соответственно 1:1, при периодическом перемешивании.