СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ КОЛЛАГЕНСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2022 года по МПК A23L29/00 

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано при производстве функциональных питьевых напитков и пищевых добавок, обогащенных коллагеном и продуктами его гидролиза. Предлагаемые продукты будут полезны всем возрастным группам потребителей, т.к. коллаген способствует поддержанию структуры всех органов тела, обеспечивая их эластичность, упругость и прочность, в том числе улучшении состояния кожного покрова.

Известны способы получения питьевых сокосодержащих напитков в составе рецептур которых в качестве пищевой добавки присутствует коллаген или продукты его гидролиза полученные из кожи, чешуи и костей рыб (CN 110810681, МПК A23L 2/02; A23L 2/52; A23L 33/10, опубл. 21.02.2020 г. и CN 110537647 МПК A23L 2/02; A23L 2/52; A23L 33/105, опубл. 06.12.2019 г.), где в рецептурах коллагеновых сокосодержащих напитков, присутствует соответственно 30-45% и 5,4-6,4% добавленных пептидов рыбного коллагена.

В вышеописанных способах производство пищевых добавок (порошки или гидролизаты) на основе коллагена и продуктов его гидролиза из кожи и чешуи рыб, сопровождается значительными потерями сырья, длительно по времени, требует значительных энергозатрат и объемов потребляемой питьевой воды, необходимости использования кислот, щелочей, ферментов, способствующих увеличению антропогенной нагрузки на окружающую среду. В результате, получаемая продукция имеет повышенную себестоимость, что существенно увеличивает стоимость получаемых питьевых напитков и ограничивает их распространение в промышленных масштабах. Кроме того, при получении пищевых коллагенсодержащих добавок, в результате сушки происходит потеря их массы (летучие вещества) и снижение функциональных свойств (растворимость и др.) получаемого коллагена.

Известен способ получения дисперсии рыбного коллагена из кожи рыб (RU 2716228 МПК A23J 1/04; A23J 3/04, опубл. 06.03.2020 г.), где кожу рыб промывают дважды: первый раз в 2,0%-ном растворе горчичного порошка в течение 20-25 мин при соотношении 1:3, второй раз в проточной водопроводной воде в течение 5-10 мин, затем сырье подвергают обработке перекисно-солевым раствором, покрывая целиком твердую фракцию, путем смешивания 1 л 3% перекиси водорода и 18 г хлорида натрия, процесс ведут в течение 6-12 ч, подвергают обработке янтарной кислотой из расчета 5 г янтарной кислоты на 995 мл воды при соотношении 1:(3-5) к массе кожи рыб в течение 18-24 ч при температуре 16-25°С, набухшую кожу рыб гомогенизируют в 0,5%-ном растворе янтарной кислоты с получением коллагеновой дисперсии.

К недостаткам описанного способа можно отнести значительные объемы используемых промывочных жидкостей, использование перекиси водорода, запрещенного при производстве пищевой продукции, что ограничивает применение способа в промышленных масштабах.

Известен способ получения питьевых напитков (RU 2718862, МПК A23L 17/00, опубл. 15.04.2020 г.), где очищенную рыбную чешую термически обрабатывают (85-100°С в течение 0,5-5 минут) в молочной сыворотке, фруктовом или овощном соке, причем соотношение массовых частей чешуи и жидкости берут как 1:2,5-4, а после фракционирования проводят повторную термическую обработку чешуи в новой порции жидкости и фракционируют, при этом жидкие фазы после фракционирований используют в качестве функционального напитка. Для обеспечения равномерности высушивания и предотвращения слипания термически обработанной чешуи, перед высушиванием к чешуе добавляют обволакивающий агент в виде муки зерновых и/или бобовых и/или сухого сырья растительного происхождения, после чего перемешивают.

Недостатками описанного способа является: необходимость использования обволакивающего агента растительного происхождения смешиваемого с термообработанной чешуей с целью оптимизации последующей сушки смеси. Сухая смесь, содержащая коллаген, используемая в качестве пищевой добавки, недостаточно хорошо усваивается в организме человека. Полученные функциональные напитки обладаю) недостаточно высокими органолептическими показателями качества но вкусу (повышенная кислотность натурального сока).

За ближайший аналог принят способ получения пищевых коллагенсодержащих продуктов (RU 2734034, МПК A23L 29/281, A23L 17/00, A23L 33/28, опубл. 12.10.2020 г.), где очищенную от органических примесей рыбью кожу с чешуей, промывают водой и обрабатывают в смесителе, с добавлением сухой пищевой соли, пищевой соды и льда в количестве 10,0%:1,0%:20,0% от массы сырья до отделения чешуи от кожи с последующей промывкой водой. Полученную после промывки смесь кожи с чешуей фракционируют и отделяют часть кожи, после чего оставшуюся смесь кожи с чешуей и изъятую из смеси кожу подвергают термической обработке в отдельных емкостях в жидкостях, содержащих по меньшей мере один вид органической кислоты при температуре 85-100°С в течение (0,5-5) минут, причем соотношение массовых частей смеси кожи с чешуей и жидкости выбирают как 1:(2,5-3,5) по массе, а соотношение массовых частей кожи и жидкости выбирают как 1:(1,5-2,5). Жидкости после термической обработки и фракционирования используют в качестве функциональных напитков. Полученную после термической обработки и фракционирования смесь кожи с чешуей гомогенизируют, высушивают, измельчают и используют в качестве пищевой добавки, а кожу гомогенизируют и используют в качестве функциональной пищевой основы для получения десертных продуктов типа мусса, желе, йогурта.

К недостаткам способа, описанного в ближайшем аналоге можно отнести:

- недостаточно высокие органолептические показатели качества конечных продуктов, в частности, характеристики продуктов, определяемые по запаху (возможно наличие слабого рыбного запаха при длительном хранении) и вкусу (могут ощущаться недостаточно измельченные твердые острые включения в порошковой пищевой добавке);

- функциональные напитки обладают пониженными органолептическими показателями по вкусу (повышенная кислотность) и запаху;

- полученный конечный продукт в виде порошковой пищевой добавки обладает недостаточно высокой усвояемостью организмом человека;

- применяемая термическая обработка рыбьей кожи приводит к частичной потере, такого свойства рыбьей кожи, как способность удерживать влагу, что является недостатком при применении ее в качестве основы для получения десертных продуктов;

Изобретение решает задачу повышения качественных характеристик получаемых коллагенсодержащих продуктов, в частности, улучшения органолептических показателей качества по запаху и вкусу, повышения усвояемости организмом человека пищевой добавки из рыбьей чешуи и сохранение ценных природных свойств рыбьей кожи в готовом продукте, за счет:

- двухэтапной обработки рыбного сырья с использованием раствора пищевой соли уменьшенной концентрации и удлинения выдержки сырья в растворе,

- добавление к рыбному сырью добавки, обладающей бактерицидными свойствами, улучшающими органолептические показатели качества по запаху и вкусу конечных продуктов.

- замены термической обработки рыбьей кожи длительной выдержкой в жидкости с органической кислотой при температуре не более 4°С,

- дополнительной выдержки термически обработанной чешуи в жидкости с органической кислотой при температуре не более 4°С.

Для получения необходимых технических результатов в способе переработки рыбьей кожи с чешуей, включающем использование в качестве сырья рыбью кожу с чешуей, промывку сырья водой, обработку сырья в смесителе с использованием поваренной соли и льда до отделения чешуи от кожи с последующей промывкой водой, фракционирование смеси, термическую обработку рыбьей чешуи в жидкости, содержащей, по меньшей мере, один вид органической кислоты, являющейся соком, при температуре 85-100°С в течение 0,5-5 минут, фракционирование, использование термообработанной жидкости в качестве функциональных напитков, гомогенизацию кожи и использование в качестве функционального пищевого продукта, предлагается при обработке сырья в смесителе соотношение соли и льда выбирать в количестве 5% и лед в количестве 20% от массы сырья, а после фракционирования, рыбью кожу и чешую смешивать с водой в отдельных емкостях в массовом соотношении 1:4, добавлять в каждую емкость смесь соли, кожуры цитрусовых, пищевой соды, взятых в количестве 5%, 5% и 1% от массы рыбного сырья соответственно, и выдерживать не менее 30 мин, после выдержки отделять жидкую фракцию, а твердую фракцию, в виде рыбного сырья и кожуры цитрусовых, промывать водой, затем, смесь кожи с кожурой цитрусовых выдерживать в течение 18-48 часов в жидкости, содержащей, по меньшей мере, один вид органической кислоты, при температуре не более 4°С, при соотношении твердой фракции и жидкости как 1:3-4. После чего предлагается гомогенизировать жидкую смесь рыбьей кожи и кожуры цитрусовых для получения функционального продукта в виде дисперсии, и хранить в замороженном виде, а термообработку рыбьей чешуи проводить в смеси с кожурой цитрусовых и после фракционирования отделять обработанную жидкость в виде первого функционального напитка, а термообработанную смесь рыбьей чешуи с кожурой цитрусовых гомогенизировать, выдерживать в течение 18-48 час в жидкости, содержащей, по меньшей мере, один вид органической кислоты, при температуре не более 4°С, при массовом соотношении твердой фракции и жидкости как 1:2-4, далее фракционировать, полученную жидкость стерилизовать для получения второго функционального напитка, а смесь рыбьей чешуи и кожуры цитрусовых повторно гомогенизировать, для получения функционального пищевого продукта, и хранить в замороженном виде.

В предлагаемом способе в качестве сырья используется рыбья кожа с чешуей, составляющая около 10% от массы рыбы и, в настоящее время, являющаяся мало востребованным сырьем в рыбной промышленности и в основном используется при малорентабельном производстве кормовой рыбной муки и комбикормов (Воробьев В.И. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЫБЬЕЙ КОЖИ С ЧЕШУЕЙ В ПИЩЕВЫХ ЦЕЛЯХ // Известия КГТУ. - 2020. - №. 58. С. 75-84). Кожура цитрусовых применяется в предлагаемом способе в качестве добавки к рыбному сырью. Масса кожуры цитрусовых составляет около 40-60% от сырой массы фруктов (110-120 миллионов тонн ежегодно во всем мире). Кожура обладает избыточной горечью (D-лимонен и др.), что существенно ограничивает ее применение в пищевой индустрии. В настоящее время большая часть кожуры цитрусовых используется в качестве корма животным или сбрасывается на свалки (Mahato. N., Sharma, К., Sinha. М., Barat, Е.R., Koteswararao, R., Dhyani, A., Cho, S. (2020). Bio-sorbents, industrial) important chemicals and novel materials from citrus processing waste as a sustainable and renewable bi-oresource: A review. Journal of Advanced Research, 23, 61-82.).

Утилизация кожуры цитрусовых требует больших затрат, и потенциально (несанкционированный выброс) может вызвать загрязнение почвы и водоемов (Zema D.A. et al. Valorisation of citrus processing waste: A review // Waste Management. - 2018. - T. 80. - C. 252-273).

Вовлечение значительных количеств недостаточно используемых побочных продуктов переработки рыбного сырья и кожуры цитрусовых образующихся при переработке фруктов, позволит сократить производственные затраты, увеличить выход пищевой продукции, расширить линейку новых функциональных продуктов питания и снизить экологическую нагрузку на окружающую среду.

Использование в предлагаемом способе разделения на компоненты рыбного сырья (кожу и чешую) с одновременной очисткой сырья в смесителе с использованием сухой пищевой соли в количестве 5% с добавлением 20% льда от массы сырья позволяет предотвратить обезвоживающее действие соли на коллаген, что может препятствовать переходу коллагена в жидкость при последующей обработке.

Дополнительная обработка полученных фракций рыбного сырья (рыбья кожа и чешуя) в отдельных емкостях в водном растворе с добавлением смеси пищевой соли, кожуры цитрусовых и пищевой соды, взятых в количестве 5%, 5% и 1% от массы рыбного сырья соответственно, продолжительностью не менее 30 минут способствует более полному переходу низкомолекулярных (в том числе летучих веществ ответственных за образование рыбного аромата) органических веществ, а также части соле- и водорастворимых соединений, и жира, в водный раствор, который затем удаляется, а рыбное сырье с кожурой цитрусовых промывается пресной водой. Описанная дополнительная обработка рыбного сырья с добавлением кожуры цитрусовых обеспечивает повышение органолептических показателей качества но запаху конечных продуктов. Добавление в раствор измельченной кожуры цитрусовых также способствует снижению общей обсемененности и препятствует окислению органических веществ рыбного сырья, так как известно, что цитрусовые отходы имеют огромную экономическую ценность, поскольку они содержат обилие различных флавоноидов. каротиноидов, сахаров, полифенолов, эфирных масел, микроэлементов н аскорбиновой кислоты, а также обладают значительной антиоксидантной активностью и широким спектром биологических эффектов, включая антибактериальное, противовирусное, противораковое, противовоспалительное, противоаллергенное, антитромботическое и сосудорасширяющее действие (Rafiq S. et at. Citrus peel as a source of functional ingredient: A review // Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. - 2018. - T. 17. 4. - C. 351-358).

Кроме того, в процессе выдерживания в водном солевом растворе значительно уменьшается горечь кожуры цитрусовых, в результате перехода горьких соединений (лимонен и др.) из кожуры в раствор с последующим его удалением, что позволяет получать конечные пищевые продукты имеющие лить легкие нотки цитрусового аромата и вкуса без горечи. Кожура цитрусовых содержащая биологически активные вещества является также источником пищевого волокна, и применяется в пищевой промышленности как некалорийный наполнитель и ароматизатор.

Органолептическим показателем качества промытой смеси фракций рыбного сырья и кожуры цитрусовых является отсутствие соли, рыбного запаха и красящих веществ (на вкус и визуально).

Выдерживание смеси рыбной кожи и кожуры цитрусовых в органической жидкости природного происхождения (сок, кисломолочная продукция) при температуре не более 4°С, что препятствует размножению микрофлоры, в течение 18-48 часов при массовом соотношении 1:3-4 способствует набуханию (нажор) рыбьей кожи за счет органических кислот природного происхождения, находящихся в жидкости. После гомогенизации получается коллагеновая дисперсия, сохраняющая природные свойства коллагена рыбьей кожи удерживать влагу, ввиду отсутствия термической обработки, приводящей к денатурации белка.

Органолептическим показателем продолжительности выдерживания смеси в органической жидкости является значительное снижение прочности рыбьей кожи, способствующее ее быстрому измельчению (гомогенизации) и получению однородной коллагенсодержащей дисперсии (гелеобразная масса).

Выдерживание предварительно термически обработанной и гомогенизированной смеси чешуи и кожуры цитрусовых в жидкости природного происхождения, содержащей органические кислоты, при температуре не более 4°С, препятствующей размножению микрофлоры, в течение 18-48 час, при массовом соотношении смеси чешуи и кожуры цитрусовых к жидкости 1:2-4, с последующим фракционированием, получением жидкой части которую стерилизуют и консервируют получая функциональный напиток с повышенным содержанием кальция и фосфора, продуктами гидролиза коллагена и пониженной кислотностью (увеличение показателя рН напитка) по отношению к исходной органической жидкости. Повышается органолептический показатель качества по вкусу - напиток получается более сладкий.

Было обнаружено, что при обработке коллагенсодержащего рыбного сырья в природных органических жидкостях, содержащих органические кислоты, в зависимости от температуры и продолжительности обработки происходит увеличение рН органической жидкости (раскисление), что выражается в уменьшении содержания органических кислот в напитке. Это можно объяснить увеличением содержания ионов (Са²⁺ и др.) перешедших из чешуи в органическую жидкость и их взаимодействии с кислотами с образованием щелочных солей органических кислот, так как известно, что активные металлы вытесняют водород из кислот.

Влияние термической обработки яблочного сока с добавлением смеси рыбного сырья (чешуя судака) и кожуры цитрусовых на массовую долю кальция, яблочной кислоты и рН среды получаемого напитка приведено в таблице.

Из данных, приведенных в таблице видно, что с увеличением содержания ионов Са⁺² в яблочном соке в процессе его термической обработки с добавлением рыбного сырья, уменьшается концентрация яблочной кислоты (с 0,96% до 0,54%) и соответственно увеличивается рН среды получаемого напитка. Первый функциональный напиток, полученный после термической обработки чешуи с кожурой цитрусовых, изменил свою кислотность с рН 3,9 до рН 5,0, а второй функциональный напиток изменил кислотность с рН 3,9 до рН 4,6.

Указанный механизм раскисления органической жидкости, аналогичен раскислению напитков (алкогольные, молочная сыворотка) при добавлении к ним различных солей (СаСО₃, K₂CO₃, NaHCO₃ и др.) (ДЫМАР О.В. Особенности переработки кислых видов молочной сыворотки//Молочная промышленность - 2014. - №. 11. - С. 52-55. Кушнерева Е.В., Агеева Н.М. Сравнительный анализ современных способов кислотопонижения // Альманах современной науки и образования. 2010. Т. 8(39). С. 80-84.).

Регулируя продолжительность или температуру выдерживания смеси рыбной чешуи и кожуры цитрусовых в органической жидкости, можно изменять вкусовые качества получаемого напитка. Кроме того, дополнительно снижается жесткость выдержанной в органической жидкости и фракционированной чешуи, что позволяет при последующей ее гомогенизации получить однородную плотную массу, окрашенную в цвет жидкости, в которой термически обрабатывалась, с видимыми включениями, мягкими на ощупь. Масса не обладает вязкостью, нужное количество можно легко отделить и употребить в качестве пищевой добавки. Масса включает более мелкие фракции частиц чешуи и кожуры цитрусовых, что важно как с точки зрения органолептики (отсутствие ощущения твердых включений при пережевывании пищевой добавки), так и увеличении степени усвояемости и длительности хранения ввиду высокой степени измельчения частиц смеси (Туровский, А.В. Введение в общую рецептуру: учебно-методическое пособие / Ф.В. Туровский, В.А. Николаевский, Л.М. Емельянова. - Воронеж: ВГУ, 2013. - 215 c.; Гаврилова, Н.Н. Микроскопические методы определения размеров частиц дисперсных материалов: учебное пособие / Н.Н. Гаврилова, В.В. Назаров, О.В. Яровая. - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2012. - 52 с.)

Фракционирование выдержанной в органической жидкости предварительно термически обработанной смеси чешуи и кожуры цитрусовых (твердая часть) способствует снижению энергетических затрат (отсутствует нагрев и последующее охлаждение твердой части) и оптимизирует процесс консервирования полученной органической жидкости (после стерилизации жидкость сразу же консервируется (разливается в емкости и герметично закрывается, минуя более продолжительную по времени стадию предварительного отделения горячей твердой части).

Гомогенизация и замораживание термически обработанной смеси чешуи и кожуры цитрусовых, а также полученной путем выдержки в жидкости содержащей органические кислоты смеси рыбной кожи и кожуры цитрусовых гелеобразной массы (коллагенсодержащая дисперсия) позволяет получить высокодисперсные и однородные пищевые основы/добавки с повышенной усвояемостью для использования в составе рецептур различных пищевых продуктов.

При осуществлении предлагаемого способа рыбью кожу без очищения от чешуи снимают с рыбы с помощью специальных машин, установленных на линии производства филе, или вручную. Кожу с чешуей помещают в сетку (размер ячеи 3,0×3,0 мм), загружают в перфорированный барабан моечной центрифуги, где очищают от органических примесей при перемешивании в воде при температуре 15°С в течение 20 минут. Далее жидкость сливают, кожу с чешуей промывают и отжимают при помощи центрифуги (500 об/мин). Кожу с чешуей выгружают из моечной центрифуги, внутреннюю сторону рыбной кожи зачищают от прирезей мяса и жира и смешивают в смесителе в течение 5-10 минут с сухой пищевой солью (NaCl), и дробленым льдом в количестве 5% и 20% от массы кожи с чешуей соответственно.

Сухая пищевая соль, используемая в данном процессе, способствует удалению слизи и снижению общей обсемененности сырья, удалению жира, экстрактивных веществ жидкости из кожи с чешуей, также сухая соль и дробленый лед, выполняют роль твердого чистящего и размягчающего вещества (абразива) до момента их растворения для кожи и чешуи за счет их соударения (трения), способствуя его лучшей очистки от слизи, жира, органических экстрактивных и красящих веществ (липохром). Визуально это проявляется в четко выраженном насыщенном сером цвете с блестками (красящие вещества с частицами гуанина) полученной жидкой части смеси (что не происходит при обычном посоле кожи сухой солью или в тузлуке), а также более бледной окраске отделенной от чешуи кожи рыбы (по сравнению с очищенной от чешуи кожи без обработки).

Применение смесителя способствует полному отделению чешуи от кожи, а также размягчению кожи, вследствие многочисленных соударений с компонентами смеси (соль, лед, чешуя, кожа) и элементов оборудования (стенки емкости, смешивающий элемент), что способствует более качественной очистки кожи и чешуи за короткий промежуток времени, тем самым снижая трудоемкость и длительность процесса снятия чешуи, без использования значительных объемов промывных вод и позволяя отдельно использовать очищенную рыбную кожу, и рыбную чешую.

Полученную смесь промывают водой с целью удаления пищевой соли, органических экстрактивных и красящих веществ (проверяется визуально и на вкус), фракционируют, например, при помощи вращающегося сетчатого барабана на две фракции - рыбную чешую и очищенную от нее рыбную кожу. Полученную рыбью кожу и чешую смешивают с водой в отдельных емкостях в массовом соотношении 1:4, добавляют в каждую емкость смесь соли (NaCl), кожуры цитрусовых, пищевой соды (NaHCO₃), взятых в количестве 5%, 5% и 1% от массы рыбного сырья соответственно, и выдерживают не менее 30 мин.

Далее жидкую часть сливают и смеси по отдельности промывают пресной водой до полного удаления соли, а также рыбного запаха и красящих веществ (проверяется на вкус и запах).

Промытую смесь кожи с кожурой цитрусовых погружают в жидкость, содержащую органические кислоты природного происхождения в массовом соотношении 1:3-4, и выдерживают при температуре не более 4°С в течение 18-48 часов. Продолжительность выдерживания смеси зависит от степени размягчения рыбной кожи. За окончание процесса выдерживания смеси принимается степень размягчения рыбной кожи, позволяющая легко ее гомогенизировать и получить однородную гелеобразную массу (коллагенсодержащую дисперсию). После выдерживания смесь рыбной кожи с кожурой цитрусовых и жидкость, содержащую органические кислоты природного происхождения, гомогенизируют, полученную гелеобразную массу расфасовывают и замораживают.

Возможно смешивание полученной гелеобразной массы с другими пищевыми добавками (фрукты, овощи, зеленные, мясо, рыба, тестообразные массы и др.), после гомогенизации, полученную смесь расфасовывают и замораживают, получая различные пищевые продукты (овощные и фруктовые пюре, рыбные и мясные фарши, полуфабрикат выпечки, заливки или соуса) длительного хранения.

Промытую смесь чешуи с кожурой цитрусовых подвергают термической обработке в предварительно нагретых до кипения жидкостях, содержащих органические кислоты природного происхождения, смешивая в массовом соотношении 1:2,5-3,5.

Термическую обработку предлагается проводить при температуре 100°С в течение 0,5-5 минут, предварительно опытным путем выбрав оптимальные параметры для обеспечения заданной хрупкости обработанной чешуи и условий стерилизации жидкости.

После термообработки смесь фракционируют с получением жидкости, которая разливается в стерильные емкости и герметично упаковывается (консервируется). Жидкость может быть использована в качестве готового к употреблению первого функционального напитка.

Фракционированную после термообработки смесь рыбьей чешуи и кожуры цитрусовых гомогенизируют и смешивают с жидкостями, содержащими органические кислоты природного происхождения в массовом соотношении 1:2-4, и выдерживают в течение 18-48 час при температуре не более 4°С. Продолжительность выдерживания смеси рыбьей чешуи и кожуры цитрусовых в органической жидкости определяется степенью раскисления органической жидкости (жидкость становится менее кислой по сравнению с исходной жидкостью), а также снижением жесткости термообработанной чешуи, до уровня позволяющего использовать ее в качестве пищевой добавки (без ощущения наличия твердых колющих частиц при разжевывании). После чего жидкую смесь чешуи с кожурой цитрусовых фракционируют. Полученную после фракционирования жидкость стерилизуют (нагрев до 100°С) разливают в стерильные емкости и герметично упаковывают, получая второй функциональный напиток. А фракционированную смесь рыбной чешуи и кожуры цитрусовых гомогенизируют, получая коллагенсодержащую пищевую добавку, расфасовывают и замораживают для хранения.

Возможно предварительное смешивание полученной пищевой добавки с пищевыми ингредиентами (овощи, фрукты, зелень, мясо, рыба, зерновые), последующей гомогенизацией и замораживанием с целью получения различных сбалансированных пищевых смесей (овощное и фруктовое пюре, мясные и рыбные фарши, выпечка, приправы, соуса и др.) обогащенных функциональными компонентами для длительного хранения.

Предлагаемый способ получения коллагенсодержащих продуктов является безотходным, простым и дешевым, т.к. используется побочное рыбное сырье и отходы в виде кожуры цитрусовых.

Описание конкретных примеров осуществления способа обработки рыбной кожи с чешуей.

Пример 1. Осуществляют предварительную обработку рыбьей кожи с чешуей на примере судака. Рыбную кожу с чешуей судака (Sander lucioperca) помещенную в сетку (размер ячеи 3,0×3,0 мм), загружали в перфорированный барабан моечной центрифуги, где очищали от органических примесей при перемешивании в воде при температуре 20°С в течение 30 минут. Далее жидкость сливали, кожу промывали водой и отжимали при помощи центрифуги (1000 об/мин). Кожу с чешуей, выгружали из моечной центрифуги, тщательно очищали кожу от прирезей мышечной ткани и жира и порциями (5 раз) в количестве 0,4 кг загружали в двухскоростной смеситель Moulinex Delico FP203 (500 Вт) вместе с пищевой солью NaCl (20 г), дробленным льдом (80 г), время обработки в смесителе в положении 1(1000 об./мин.) длилось до 10 минут, что оказалось достаточным временем для полного отделения чешуи от кожи. Полученную смесь кожи с чешуей промывали в воде для удаления соли и красящих веществ (определяли на вкус и визуально) и фракционировали при помощи вращающегося сетчатого барабана, получая очищенную от чешуи кожу (830 г) и чешую (800 г).

Пример 2. Рыбью кожу с чешуей ерша (Gymnocephalus cernuus) очищенную от органических примесей и фракционированную с получением кожи и чешуи, предварительно обработанные описанным выше способом, согласно примеру 1, смешивали в отдельных емкостях с пищевой солью, пищевой содой (NaHCO₃) и измельченной кожурой цитрусовых (цельная апельсиновая корка, измельченная в мясорубке с диаметром отверстий 2 мм), взятых в количестве 5%, 1% и 5% от массы рыбного сырья соответственно и погружали полученные смеси раздельно в пресную воду при комнатной температуре при массовом соотношении 1:4 от массы фракции рыбного сырья и выдерживали в течение 45 мин. Далее полученные смеси рыбных фракций и кожуры цитрусовых промывали водой. Промытую смесь рыбьей кожи и кожуры цитрусовых в количестве (500 г) погружали в лимонный сок при массовом соотношении 1:3 и выдерживали при температуре не более не более 4°С, в течение 18 часов. Далее набухшую рыбью кожу гомогенизировали, получая гелеобразную однородную массу, которую расфасовывали, замораживали (1750 г) и хранили при температуре -18°С. Цвет (серый, т.к. сок прозрачно-желтый), запах и вкус (лимонный) получаемой коллагеновой дисперсии зависит от цвета запаха и вкуса используемой при обработке жидкости, при этом отсутствует рыбный запах. Отсутствие термообработки способствует сохранению природной (нативной) структурной организации коллагеновых белков, что обеспечивает высокую усвояемость и улучшенные формирующие свойства получаемой дисперсии при использовании ее в составе рецептур при изготовлении кондитерских, хлебобулочных, мясных и рыбных продуктов питания.

Промытую смесь рыбьей чешуи и кожуры цитрусовых в количестве (500 г) погружали в нагретый до 100°С апельсиновый сок при массовом соотношении 1:2, выдерживали в течение 1 мин. и фракционировали (сито 0,5×0,5 мм). Полученный обогащенный напиток в количестве (810 г) разливали в простерилизованные емкости и герметично упаковывали. Полученный напиток имеет пониженную кислотность по сравнению с исходным апельсиновым соком и более выраженным (привлекательным) сладким привкусом, при отсутствии рыбного запаха и вкуса. Термически обработанную фракционированную смесь чешуи и кожуры цитрусовых (480 г) гомогенизировали (блендер) и погружали в сок красной смородины при соотношении 1:4 и выдерживали при температуре не более 4°С, в течение 48 часов и фракционировали (сито 0,5×0,5 мм). Полученную жидкую часть (1780 г), стерилизовали (нагрев до 100°С и выдерживание в течение 3 минут), разливали в простерилизованные емкости и герметично упаковывали, получая обогащенный напиток в количестве (1510 г). Полученный напиток также имеет пониженную кислотность по сравнению с исходным соком красной смородины и выраженным (привлекательным) сладким привкусом, при отсутствии рыбного запаха и вкуса. Полученную после фракционирования твердую часть (540 г) гомогенизировали, расфасовывали, замораживали и хранили при температуре -18°С, получая коллагенсодержащую пищевую добавку (460 г), которая имела легкий кисло-сладкий смородиновый привкус, при отсутствии рыбного запаха, без ощущения наличия твердых колющих частиц при ее пережевывании. Добавка может быть использована, как источник коллагена и кальция, в составе рецептур при получении хлебобулочных и кондитерских изделий, а также мясных и рыбных полуфабрикатов.

Пример 3. Рыбную кожу с чешуей окуня (Perca Huviatilis) очищенную от органических примесей и фракционированную с получением кожи и чешуи, согласно примеру 1, смешивали в отдельных емкостях с пищевой солью, пищевой содой (NaHCO₃) и измельченной кожурой цитрусовых (цельная апельсиновая корка, измельченная в мясорубке с диаметром отверстий 2 мм), взятых в количестве 5%, 1% и 5% от массы рыбного сырья соответственно, и погружали полученные смеси раздельно в пресную воду при комнатной температуре при массовом соотношении 1:4 от массы фракции рыбного сырья и выдерживали в течение 60 мин. Далее полученные смеси рыбных фракций и кожуры цитрусовых промывали водой с целью удаления соли и рыбного запаха. Промытую смесь рыбьей кожи и кожуры цитрусовых в количестве (500 г) погружали в сок черной смородины при массовом соотношении 1:4 и выдерживали при температуре не более не более 4°С, в течение 38 часов. Далее набухшую рыбью кожу гомогенизировали, получая гелеобразную однородную массу, которую расфасовывали, замораживали (2300 г) и хранили при температуре -18°С. Цвет, запах и вкус (черной смородины) получаемой коллагеновой дисперсии зависит от цвета запаха и вкуса используемой при обработке жидкости, при этом отсутствует рыбный запах, Отсутствие термообработки способствует сохранению природной (нативной) структурной организации коллагеновых белков, что обеспечивает высокую усвояемость и улучшенные формирующие свойства получаемой дисперсии при использовании ее в составе рецептур при изготовлении кондитерских, хлебобулочных, мясных и рыбных продуктов питания.

Промытую смесь рыбьей чешуи и кожуры цитрусовых в количестве (500 г) погружали в нагретый до 100°С морковный сок при массовом соотношении 1:4, выдерживали в течение 5 мин. и фракционировали (сито 0,5×0,5 мм). Полученный обогащенный напиток в количестве (1700 г) разливали в простерилизованные емкости и герметично упаковывали. Полученный напиток имеет пониженную кислотность по сравнению с исходным морковным соком и выраженным (привлекательным) сладким привкусом (возможны легкие нотки цитрусовых), при отсутствии рыбного запаха и вкуса. Термически обработанную фракционированную смесь чешуи и кожуры цитрусовых (620 г - увеличение веса чешуи за счет морковной мякоти) гомогенизировали (блендер) и погружали в молочную сыворотку при массовом соотношении 1:3 и выдерживали при температуре не более 4°С, в течение 48 часов и фракционировали (сито 0,5×0,5 мм). Полученную жидкую часть (1760 г), стерилизовали (нагрев до 100°С и выдерживание в течение 5 минут), разливали в простерилизованные емкости и герметично упаковывали, получая обогащенный напиток в количестве (1480 г). Полученный напиток также имеет пониженную кислотность по сравнению с исходной молочной сывороткой и привлекательным сладким привкусом молочного напитка, при отсутствии рыбного запаха и вкуса. Полученную после фракционирования твердую часть (590 г) гомогенизировали, расфасовывали, замораживали и хранили при температуре -18°С, получая коллагенсодержащую пищевую добавку, которая имела слегка сладковатый молочный привкус, при отсутствии рыбного запаха, без ощущения наличия твердых колющих частиц при ее пережевывании. Добавка может быть использована, как источник коллагена и кальция, в составе рецептур при получении хлебобулочных и кондитерских изделий, а также мясных и рыбных полуфабрикатов.

Таким образом, предлагаемый способ получения пищевых коллагенсодержащих продуктов, по сравнению с ближайшим аналогом, позволяет получить пищевые коллагенсодержащие продукты разной консистенции с улучшенными органолептическими показателями качества по запаху и вкусу с сохранением природных свойств исходного сырья, предназначенные для всех возрастных категорий потребителей. Вовлечение недостаточно используемых побочных продуктов переработки рыбного сырья (рыбная кожа с чешуей), а также кожуры цитрусовых, образующейся при переработке фруктов, сокращает производственные затраты, увеличивает выход пищевой продукции, расширяет ассортимент новых функциональных продуктов питания и снижает экологическую нагрузку на окружающую среду.

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано при производстве функциональных питьевых напитков и функциональных пищевых продуктов. Способ переработки рыбьей кожи с чешуей включает использование в качестве сырья рыбьей кожи с чешуей, промывку сырья водой, обработку сырья в смесителе с использованием поваренной соли и льда до отделения чешуи от кожи с последующей промывкой водой, фракционирование смеси, термическую обработку рыбьей чешуи в жидкости, содержащей, по меньшей мере, один вид органической кислоты, являющейся соком, при температуре 85-100°С в течение 0,5-5 минут, фракционирование, использование термообработанной жидкости в качестве функциональных напитков, гомогенизацию кожи и использование в качестве функционального пищевого продукта. При обработке сырья в смесителе соль берут в количестве 5% и лед в количестве 20% от массы сырья, а после фракционирования рыбью кожу и чешую смешивают с водой в отдельных емкостях в массовом соотношении 1:4, добавляют в каждую емкость смесь соли, кожуры цитрусовых, пищевой соды, взятых в количестве 5%, 5% и 1% от массы рыбного сырья соответственно и выдерживают не менее 30 мин. После выдержки отделяют жидкую фракцию, а твердую фракцию в виде рыбного сырья и кожуры цитрусовых промывают водой. Затем смесь кожи с кожурой цитрусовых выдерживают в течение 18-48 часов в жидкости, содержащей, по меньшей мере, один вид органической кислоты, при температуре не более 4°С, при соотношении твердой фракции и жидкости как 1:3-4. После чего гомогенизируют жидкую смесь рыбьей кожи и кожуры цитрусовых для получения функционального продукта в виде дисперсии и хранят в замороженном виде. Термообработку рыбьей чешуи проводят в смеси с кожурой цитрусовых и после фракционирования отделяют обработанную жидкость в виде первого функционального напитка. Термообработанную смесь рыбьей чешуи с кожурой цитрусовых гомогенизируют, выдерживают в течение 18-48 часов в жидкости, содержащей, по меньшей мере, один вид органической кислоты, при температуре не более 4°С при массовом соотношении твердой фракции и жидкости как 1:2-4, далее фракционируют. Полученную жидкость стерилизуют для получения второго функционального напитка, а смесь рыбьей чешуи и кожуры цитрусовых повторно гомогенизируют, для получения функционального пищевого продукта и хранят в замороженном виде. Изобретение улучшает органолептические показатели качества по запаху и вкусу конечных продуктов, повышает усвояемость организмом человека пищевой добавки из рыбьей чешуи и сохраняет ценные природные свойства рыбьей кожи в готовом продукте. 1 табл., 3 пр.

Способ переработки рыбьей кожи с чешуей, включающий использование в качестве сырья рыбьей кожи с чешуей, промывку сырья водой, обработку сырья в смесителе с использованием поваренной соли и льда до отделения чешуи от кожи с последующей промывкой водой, фракционирование смеси, термическую обработку рыбьей чешуи в жидкости, содержащей, по меньшей мере, один вид органической кислоты, являющейся соком, при температуре 85-100°С в течение 0,5-5 минут, фракционирование, использование термообработанной жидкости в качестве функциональных напитков, гомогенизацию кожи и использование в качестве функционального пищевого продукта, отличающийся тем, что при обработке сырья в смесителе соль берут в количестве 5% и лед в количестве 20% от массы сырья, а после фракционирования, рыбью кожу и чешую смешивают с водой в отдельных емкостях в массовом соотношении 1:4, добавляют в каждую емкость смесь соли, кожуры цитрусовых, пищевой соды, взятых в количестве 5%, 5% и 1% от массы рыбного сырья соответственно, и выдерживают не менее 30 мин, после выдержки отделяют жидкую фракцию, а твердую фракцию в виде рыбного сырья и кожуры цитрусовых промывают водой, затем смесь кожи с кожурой цитрусовых выдерживают в течение 18-48 часов в жидкости, содержащей, по меньшей мере, один вид органической кислоты, при температуре не более 4°С при соотношении твердой фракции и жидкости как 1:3-4, после чего гомогенизируют жидкую смесь рыбьей кожи и кожуры цитрусовых для получения функционального продукта в виде дисперсии и хранят в замороженном виде, а термообработку рыбьей чешуи проводят в смеси с кожурой цитрусовых и после фракционирования отделяют обработанную жидкость в виде первого функционального напитка, а термообработанную смесь рыбьей чешуи с кожурой цитрусовых гомогенизируют, выдерживают в течение 18-48 час в жидкости, содержащей, по меньшей мере, один вид органической кислоты, при температуре не более 4°С при массовом соотношении твердой фракции и жидкости как 1:2-4, далее фракционируют, полученную жидкость стерилизуют для получения второго функционального напитка, а смесь рыбьей чешуи и кожуры цитрусовых повторно гомогенизируют для получения функционального пищевого продукта и хранят в замороженном виде.