СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЫБНОГО ЖИРА ИЗ ВТОРИЧНОГО КОПЧЕНОГО РЫБНОГО СЫРЬЯ Российский патент 2023 года по МПК A23L17/00 A23D9/00 

Описание патента на изобретение RU2809512C1

Изобретение относится к пищевой промышленности и направлено на получение пищевого ингредиента - рыбного жира - из вторичного копченого рыбного сырья (голов, хвостов, хребтов, некондиционной копченой рыбы, шпротных голов и т.д.), безопасного по содержанию токсичных перекисей, бенз(а)пирена (БП) и других полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Продукт предназначен для использования в составе пищевых композиций с целью придания им специфических вкусо-ароматических свойств копчености и обогащения омега-3 полиненасыщенными жирными кислотами. При этом за счет рационального сочетания методов и параметров глубокого разрушения вторичного копченого рыбного сырья (ферментативный и термический гидролиз) из него извлекается максимальное количество природного рыбного жира, который эффективно очищается от перекисей и токсичных коптильных компонентов (БП, ПАУ) при заданных условиях до безопасного уровня. Способ позволяет получать гастрономически приятный, биологически полезный и безопасный для здоровья натуральный рыбный жир при эффективной переработке копченых рыбных отходов, которые сегодня утилизируются сжиганием и другими экологически опасными способами.

Известен способ получения лечебно-профилактического жира из печени рыб (патент RU 2224529, МПК A61K 35/60, А61Р 3/02, опубл. 27.02.2004 г.), включающий измельчение сырья, смешивание его с водой и протеолитическим ферментным препаратом микробиологического происхождения, протомегатерин или протакрин или протосубтилин, термическую обработку при температуре 40-48°С в течение 120 минут, отделение жира.

Недостатком данного способа является невысокий выход жира при реализации на вторичном копченом рыбном сырье и отсутствие операции очистки получаемого рыбного жира. Вторичное копченое рыбное сырье представлено преимущественно головами копченых рыб, а для извлечения из них жира необходимо разрушить очень плотные костно-каркасные ткани. Этого добиться только воздействием протеолитическим ферментным препаратом без высоких температур невозможно.Кроме того, при ферментативном гидролизе рыбных голов в большом количестве образуются короткоцепочечные пептиды, обладающие эмульгирующим действием. При температуре 40-48°С в водной среде при отсутствии дальнейшей термической обработки эмульгирующие пептиды связывают жир в трудно разделяемую белково-жировую эмульсию, что приводит к снижению выхода жира из тканей и составляет применительно к копченым рыбным головам всего 60-65%. Данный способ не предусматривает очистку жира от токсичных для человека перекисей и коптильных компонентов липофильной природы, содержащихся в копченом рыбном сырье и полученном из него жире.

Известен способ получения рыбного жира из внутренностей рыб (RU 2642496, МПК С11В 1/00, опубл. 19.12.2017 г.), путем измельчения жиросодержащего сырья, сепарирования, ферментативной обработки ферментным препаратом Alcalase FG Novozymes A/S в количестве 0,4-0,6% от массы смеси в течение 20-30 минут при температуре 40°С.

Данный способ не позволяет получить высокий выход жира при обработке костистого вторичного копченого рыбного сырья по причине его недостаточного разрушения, также приводит к образованию белково-жировой эмульсии, связывающей жир, что значительно уменьшает выход готового жира (не более 55-58%). Выделенный жир не подвергается никакой дальнейшей обработке, например, термической стерилизации или сорбционной обработке, поэтому не исключается его загрязнение микроорганизмами, продуктами ферментолиза рыбного сырья, образующимися перекисями, полициклическими ароматическими углеводородами и другими опасными и нежелательными компонентами. В результате способ оказывается неэффективным, а готовый жир обладает низким качеством, невысокой хранимоспособностью и токсичностью для человека.

Известен способ получения рыбного жира при комплексной переработке малоценного рыбного сырья (RU 2619986, МПК А22С 25/00, опубл. 22.05.2017 г. ), предусматривающий очистку исходного сырья, разделку на филе с удалением внутренностей, костей, плавников, измельчение, гидролиз, тепловую обработку, прессование с отделением подпрессового бульона и центрифугирование с отделением белковой массы и жира, который сепарируют, рафинируют и дезодорируют.

Данный способ не эффективен для переработки копченого вторичного рыбного сырья, он не позволяет его максимально обезжирить только за счет тепловой обработки, в нем не предусмотрен ферментативный гидролиз, разрушающий костные ткани биологическим методом. Извлечение жира по данному способу не превышает 65%. Часть жира, находящегося в рыбном сырье, связана с белковыми комплексами, выделить из них жир возможно только при деструкции белковых связей в этом комплексе протеолитическим ферментным препаратом. Недостатком способа также является отсутствие специфической для копченого жира очистки. Предусмотренное для очистки жира дезодорирование осуществляется при температурах выше 150°С. Это длительный энергозатратный процесс, который способствует окислению жира и утрате в нем биологически ценных омега-3 полиненасыщенных жирных кислот эйкозапентаеновой и докозагексаеновой. Кроме того, при дезодорировании не достигается удаления низкомолекулярных ПБ, ПАУ, перекисей и других вредных веществ, содержащихся в копченом жире.

Известен способ получения рыбьего жира (RU 2363726, МПК С11В 3/00, опубл. 10.08.2009 г.), включающий сепарирование, фильтрацию и рафинацию рыбного жира-полуфабриката и дальнейшее дезодорирование активированным углем для снижения уровня хлорсодержащих пестицидов.

Однако по данному способу не может быть получен копченый рыбий жир заданного уровня качества и безопасности, поскольку он не предусматривает обработку непосредственно рыбного сырья. Предложенные параметры дезодорирования (нерегулируемая температура и соотношение количества жира и адсорбента 1:0,2-1:0,5) эффективно снижают содержание пестицидов в жире, однако не приводят к существенному снижению содержания токсичных коптильных компонентов - БП и других полициклических ароматических углеводородов. Содержащиеся в копченом жире низкомолекулярные фенолы, альдегиды, фураны, имеющие свободные ароматические ОН-группы и другие функциональные группы, эффективно сорбируются порами активированного угля (физико-химическая адсорбция), забивая их и уменьшая эффективность удаления основных токсикантов копченого рыбного жира.

Наиболее близким техническим решением является способ получения пищевых добавок из вторичного копченого рыбного сырья с применением термического гидролиза (RU 2727904, МПК A23L 17/00, A23L 33/115, A23L 33/18, A23J 3/04, A23J 3/30, опубл. 24.07.2020 г.), включающий измельчение сырья, смешивание его с горячей водой при температуре 60-100°С в соотношении «рыбное сырье: вода» 1: 1-2, отделение первой партии жира при центрифугировании смеси при 3500-4000 об/мин, термообработку оставшейся массы при температуре 120-170°С, давлении 2-10 бар в течение 1-4 ч, охлаждение до 60-80°С, отделение второй партии жира при центрифугировании смеси, соединение двух партий жира.

При этом образуется дополнительно протеиновая фракция, которая также содержит рыбный жир, оставшийся не удаленным при названных параметрах обработки. Основным недостатком способа при обработке костистого вторичного копченого рыбного сырья является его низкая эффективность по извлечению жира - не более 75% от общего жира сырья. При этом выделенный копченый рыбный жир не может быть использован в качестве пищевой добавки, поскольку в нем содержатся токсичные соединения, характерные для копченостей, - БП и ПАУ, обладающие повышенной жирорастворимостью, а также накапливаются перекиси, образующиеся при применяемых высоких температурах способа. В итоге готовый продукт является опасным для здоровья и не может быть использован в качестве пищевой добавки.

Изобретение решает задачу создания способа, позволяющего увеличить эффективность извлечения рыбного жира из вторичного копченого сырья и одновременно повысить его безопасность до пищевого уровня, за счет сочетания ферментативного и термического гидролизов сырья при определенных режимах, позволяющих удалить перекисные соединения и токсичные коптильные компоненты, и дополнительной обработки выделенного жира адсорбентом при заданных параметрах.

Для получения необходимого технического результата в способе получения рыбного жира из вторичного копченого рыбного сырья, включающем измельчение сырья, смешивание его с водой при соотношении «рыбное сырье: вода» 1: 1-2 при температуре 60-100°С, первичное отделение жира центрифугированием при 3500-4000 об/мин, термообработку при температуре 120-170°С и давлении 2-10 бар в течение 1-4 ч, охлаждение до 60-80°С, вторичное отделение жира центрифугированием при 3500-4000 об/мин, смешивание жира, полученного при первичном и вторичном отделении жира, предлагается перед термообработкой осуществлять ферментативный гидролиз протеолитическим ферментным препаратом коллагеназного действия, взятым в количестве 0,2-0,5% от массы сырья при температуре 50-55°С в течение 60-90 минут. Полученный жир после смешивания предлагается дополнительно обрабатывать активированным углем, который добавлять в количестве 0,7-1,0% от массы жира и выдерживать в течение 40-60 минут при температуре 45-55°С, после чего очищенный жир отделить.

Поставленная задача в части повышения эффективности извлечения жира из вторичного копченого рыбного сырья реализуется за счет комплексного воздействия на него факторов предварительного ферментативного и окончательного термического гидролиза при указанных параметрах. Вторичное копченое рыбное сырье представляет собой обработанные дымом головы, хребты и хвосты рыб (например, шпротные отходы - головы кильки горячего копчения), состоящие из плотных каркасных тканей, трудно поддающихся деструкции. Действие коллагеназного протеолитического ферментного препарата направлено на биологическое расщепление белков клеточных стенок жировых клеток, разрушение сложных белково-липидных комплексов, благодаря чему осуществляется мацерация тканей рыбного сырья и его подготовка к извлечению липидов. Для полноты ферментативного разрушения белково-жировых комплексов сырья обработку осуществляют при оптимальных температурах для действия данного ферментного препарата - 50-55°С. Добавление на следующем этапе горячей воды (60-100°С) инактивирует фермент, способствует дополнительному разрушению жиросодержащих тканей, уменьшает вязкость жира и улучшает его экстракцию из клеток. Кроме того, данные температуры уменьшают стабильность водно-белково-жировой эмульсии, которая образуется под воздействием эмульгирующих воздействий короткоцепочечных пептидов - продуктов ферментативного гидролиза белков. Данные пептиды липофильными центрами удерживают жировые молекулы, снижая степень его извлечения. После добавления горячей воды смесь направляется на центрифугирование, при котором происходит отделение жира, как установлено опытным путем, в количестве, не менее 85% всего содержащегося жира в сырье.

В дальнейшем, при воздействии на вторичное копченое сырье, обработанное ферментным препаратом, горячей водой и частично обезжиренное центрифугированием, высокими температурами 120-170°С происходит дальнейшее термическое разрушение жиросодержащих клеток сырья и практически полный выход в свободное состояние оставшегося жира. Воздействие высокой температуры на гидролизованное ферментом сырье в водной среде позволяет окончательно разрушить жировые клетки и обеспечить выход наиболее трудно извлекаемой фракции протоплазматических липидов. Выделенный жир отделяют центрифугированием и присоединяют к первой партии полученного жира. В совокупности степень извлечения жира из копченого вторичного сырья составляет 90-95% от всего жира в сырье.

Выделенный рыбный жир содержит токсичные коптильные компонентов, присущие копченому сырью, которые за счет липофильной природы концентрируются именно в жировой фазе. Среди таких веществ наиболее токсичными являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), в том числе бенз(а)пирен (БП), бензо(б)флуорантен (БФ), бенз(а)антрацен (БА), хризен (X). Их токсичность для человека заключается в мутагенном и канцерогенном действии. Содержание бенз(а)пирена и бенз(а)антрацена нормируется в коптильных пищевых добавках Техническим регламентом Таможенного союза 029/2012 в количествах, не превышающих 2 и 20 мкг/кг соответственно. Содержание остальных токсичных ПАУ не нормируется в документации, однако, они также обладают токсическим действием и должны быть по возможности удалены из продукта (Ким И.Н., Ким Г.Н., Кривошеева Л.В., Хитрово И.А. Содержание и канцерогенный потенциал приоритетных полициклических ароматических углеводородов в копченой рыбе / Хранение и переработка сельхозсырья. - 2008. - №1. - С. 32-37.). Исследователями Клеменс (1986) и Торсланд (1990) определены так называемые факторы токсической эквивалентности ПАУ в сравнении с БП. Исходя из этого, рекомендуемые уровни БФ и X в пищевом рыбном жире должны составлять не более 20 и не более 30 мкг/кг соответственно. В полученном описанным способом рыбном жире содержание ПАУ составляет: БП 0,4-0,6 мкг/кг, БА 17,2-19,4 мкг/кг, что удовлетворяет требованиям технической документации. Содержание БФ 0,5-0,6 мкг/кг, X 6,75-7,8 мкг/кг, что соответствует приемлемым и рекомендуемым уровням снижения содержания ПАУ (Ким И.Н., Кушнирук А.А., Ким Г.Н. Пищевая безопасность водных биологических ресурсов и продуктов их переработки. Учебное пособие. 2020. 722 с).

Кроме того, в связи с высокой степенью ненасыщенности жирных кислот рыбного жира, в нем очень быстро накапливаются перекиси за счет окисления, содержание которых быстро превышает нормативный показатель. Технической документацией Евроазиатского экономического союза содержание продуктов окисления в рыбном жире - значение перекисного числа - установлено на уровне не более 10 ммоль активного кислорода / кг. Для высококачественных пищевых жиров, используемых в роли пищевых добавок, рекомендуемые значения перекисного числа - не более 5 ммоль активного кислорода / кг. (Технический регламент Евразийского экономического союза "О безопасности рыбы и рыбной продукции" (TP ЕАЭС 040/2016).

Для повышения безопасности жира, очистки от токсичных компонентов и доведения его до пищевого уровня полученный описанным способом копченый жир смешивают с активированным углем в количестве 0,7-1,0% к массе жира, выдерживают в течение 40-60 минут при температуре 45-55°С, после чего отделяют от сорбента фильтрованием. Осуществление процесса при температуре 45-55°С способствует лучшей адсорбции токсичных компонентов, во-первых, за счет снижения вязкости жира и достижения их эффективной диффузии в поры сорбента. Во-вторых, нагревание приводит к увеличению площади и объему пор активированного угля, создает разницу потенциальной энергии на поверхности активного угля и токсичных веществ (адсорбата), в результате чего увеличивается их взаимное поверхностное притяжение. После выдержки в течение 40-60 минут очищенный жир отделяют от адсорбента фильтрованием.

Очищенный описанным способом копченый рыбный жир соответствует по содержанию токсичных веществ уровню, регламентированному для пищевого жира и копченой рыбной продукции (см. таблицу 1).

Способ получения рыбного жира из вторичного копченого рыбного сырья, включающий измельчение сырья, смешивание его с водой при соотношении «рыбное сырье: вода» 1:1-2 при температуре 60-100°С, первичное отделение жира центрифугированием при 3500-4000 об/мин, термообработку при температуре 120-170°С и давлении 2-10 бар в течение 1-4 ч, охлаждение до 60-80°С, вторичное отделение жира центрифугированием при 3500-4000 об/мин, смешивание жира, полученного при первичном и вторичном отделении жира, отличающийся тем, что перед термообработкой осуществляют ферментативный гидролиз протеолитическим ферментным препаратом коллагеназного действия, взятым в количестве 0,2-0,5% от массы сырья при температуре 50-55°С в течение 60-90 минут, кроме того, полученный жир дополнительно обрабатывают активированным углем, который добавляют в количестве 0,7-1,0% от массы жира и выдерживают в течение 40-60 минут при температуре 45-55°С, после чего очищенный жир отделяют.

Целевые выход и характеристики качества копченого рыбного жира достигаются при выделении жира из вторичного копченого рыбного сырья при указанных параметрах ферментативного и термического гидролиза и адсорбционной очистки.

При осуществлении способа при других параметрах, отличных от указанных в формуле, задача изобретения не достигается.

При продолжительности обработки копченого рыбного сырья протеолитическим ферментным препаратом коллагеназного действия менее 60 минут не достигается необходимая степень деструкции тканей сырья, жировые клетки не разрушаются в достаточной степени, что приводит к снижению выхода жира. Увеличение продолжительности ферментативной обработке более 90 минут приводит к интенсификации гидролитических и окислительных процессов в выделяющемся из жировых клеток рыбном жире, что приводит к росту его перекисного числа более 5 ммоль активного кислорода / кг. Цель изобретения не достигается.

При добавлении ферментного препарата коллагеназного действия в количестве менее 0,2% к массе вторичного копченого рыбного сырья также не удается в достаточной степени осуществить мацерацию рыбных тканей, за счет чего снижается выход жира. Добавление ферментного препарата в количестве более 0,5% к массе сырья приводит к накоплению большого количества эмульгирующих пептидов, интенсифицируется образование стойкой водно-белково-жировой эмульсии, которая не полностью разрушается последующим термолизом, выход жира снижается менее 90%. Цель изобретения не достигается. При использовании ферментного препарата, не обладающего коллагеназной активностью, гидролизуется только незначительное количество остатков мышечной ткани вторичного копченого сырья, при этом твердые каркасные ткани копченых голов не разрушаются. Коллаген является основным, устойчивым белком соединительной ткани рыб и препятствует термическому воздействию на жировые клетки. Разрушить данный белок возможно только при использовании ферментов, специфичных к нему, то есть ферментов коллагеназного действия.

Температура ферментативного гидролиза 50-55°С является оптимальной температурой действия для ферментного препарата коллагеназного действия, при которой достигается наибольшая степень деструкции рыбного сырья. При снижении или превышении установленных границ температурного диапазона происходит существенное уменьшение активности протеазы, деструкция сырья идет с меньшей интенсивностью, что приводит к снижению выхода жира. Цель изобретения не достигается.

Добавление при адсорбционной очистке активированного угля в количестве менее 0,7% к массе жира не позволяет максимально очистить его от перекисей и токсичных коптильных компонентов, обеспечив требуемую для пищевого использования безопасность. В основе механизма адсорбционной очистки жира от токсичных компонентов с помощью активированного угля лежат сложные электростатические и дисперсионные взаимодействия. Дисперсионные взаимодействия обусловливают наиболее сильное сродство веществ, имеющих ароматическую структуру, к графеновым слоям поверхности углерода за счет образования π-связей. Ароматические кольца в ПАУ состоят из нескольких π-электронов, которые могут легко соединяться с ароматическими кольцами или ππ-связями на активированном угле. Таким образом, в первую очередь адсорбируются ПАУ, структура которых включает несколько ароматических колец (бенз(а)пирен, бензо(б)флуорантен, бенз(а)антрацен, хризен и др.). Менее интенсивные дисперсионные взаимодействия возникают в отношении низкомолекулярных компонентов коптильного дыма, имеющих в составе одно ароматическое кольцо (гваякол, сирингол и т.д.). Связывание продуктов окисления жира неароматической природы (перекисей, гидроперекисей) возможно за счет более слабых гидрофобных взаимодействий, водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса.

Количество сорбента прямым образом оказывает влияние на его адсорбционный потенциал в отношении токсичных веществ жира. Емкость активированного угля обусловливается его удельной поверхностью, количеством и размером пор. Адсорбция веществ ароматической природы осуществляется избирательно, в первую очередь связываются высокомолекулярные и наиболее токсичные ПАУ. Добавление сорбента в количестве 0,7-1,0% к массе жира является достаточным для связывания большей части таких ПАУ и обеспечения безопасности жира для пищевого использования. Дальнейшее увеличение концентрации сорбента выше 1,0% приводит к увеличению адсорбции низкомолекулярных компонентов коптильного дыма, которые, не обладают токсичностью, напротив, им присущи важные функциональные свойства. Они обусловливают вкусо-ароматические свойства копченого жира, а также выступают в роли антиоксидантов, стабилизируя его качество. Внесение активированного угля в количестве ниже 0,7% не обеспечивает достаточного объема полезной площади адсорбента для связывания необходимого количества перекисных соединений и токсичных ПАУ.

При температуре обработки жира адсорбентом ниже 45-55°С адсорбент в силу высокой вязкости жира не способен распределиться равномерно по всему его объему, вследствие чего адсорбция осуществляется неравномерно, уменьшается объем пор активированного угля и его притяжение к адсорбату. Показатели безопасности жира не достигаются. Эффективная адсорбция перекисных соединений и ПАУ без потери качественных показателей жира возможна при достаточной выдержке жира и адсорбента. Менее чем за 40-минутный период не происходит связывание поверхностью активированного угля низкомолекулярных перекисных соединений, ПАУ также адсорбируются не в полной мере. Увеличение продолжительности адсорбции более 60 минут негативно сказывается на качестве жира, поскольку при повышенной температуре адсорбции и при доступе кислорода воздуха в жире возникают процессы, приводящие к окислению и утрате высоконенасыщенных жирных кислот.

Заявленное изобретение поясняется конкретными примерами его исполнения, иллюстрирующими влияние параметров способа на показатели эффективности процесса и качества получаемого жира.

Конкретные примеры осуществления способа.

Пример 1. 10 кг голов копченой кильки с содержанием жира 13% измельчают до фаршеобразного состояния на волчке, помещают в биореактор с мешалкой и вносят 5 л фильтрованной воды. Смесь подогревают до 50-55°С и добавляют при перемешивании 0,02 кг ферментного препарата «Протозим». При заданной температуре ведут ферментативный гидролиз в биореакторе в течение 60 минут. Затем к смеси добавляют 15 л воды температурой 85-90°С, перемешивают и направляют на центрифугирование для разделения фракций при 3500-4000 об./мин. Отделившийся жир в количестве 1,08 кг собирают в отдельную емкость, а оставшуюся массу направляют в термореактор, где осуществляют высокотемпературный гидролиз при температуре 120°С, давлении 2 бар в течение 1 ч. После этого смесь направляют на центрифугирование, после которого отделяют оставшийся жир в количестве 0,1 кг, который смешивают с первой партией жира. Перекисное число жира 5,8 ммоль активного кислорода / кг, содержание БП составляет 4,6 мкг/кг, БФ - 1,3 мкг/кг, БА - 53,2 мкг/кг, X - 2,7,4 мкг/кг. По данным показателям жир не является безопасным для употребления в пищу. Полученный жир помещают в емкость с мешалкой, подогревают до температуры 50°С, вносят 0,7% активированного угля CARBOCLEAN-SUN-K («УралХимСорб») при перемешивании и выдерживают 50 минут, после чего очищенный жир отделяют от угля фильтрованием на нутч-фильтре. Получают 1,18 кг копченого рыбного жира с перекисным числом 3,6 ммоль активного кислорода / кг, содержание БП 0,6 мкг/кг, БФ 0,5 мкг/кг, БА 19,4 мкг/кг, X 7,8 мкг/кг. По показателям безопасности жир является безопасным для пищевого использования, поскольку полностью соответствует нормативным и рекомендуемым требованиям. Выход жира составляет 90,8% относительно его содержания в сырье. Целевые показатели по выходу и безопасности жира достигаются, способ по данным параметрам рекомендуется. Обезжиренный остаток рыбного сырья используют для изготовления пищевых и кормовых белковых добавок.

Другие примеры осуществления способа с возможными вариантами сочетания параметров приведены в таблице 2.

При дозировке ферментного препарата менее 0,2% к массе сырья (пример 6) выход жира составляет всего 80,7% из-за недостаточного разрушения жировой ткани, цель изобретения не достигается.

При дозировке ферментного препарата больше 0,5% к массе сырья (пример 7) выход жира также невысокий и составляет 80,2% из-за связывания жира в белково-жировую эмульсию короткоцепочечными пептидами.

Невысокий выход жира - 79,5% - наблюдается при времени ферментативного гидролиза менее 60 минут и температуре менее 50°С (пример 8). Ферментативное воздействие продолжительностью более 90 минут (пример 10) снижает выход жира до 80,5%, а также способствует росту перекисного числа до 5,5 ммоль активного кислорода / кг, что превышает допустимый уровень. К снижению выхода жира до 78,5°С и росту перекисного числа до 6,8 ммоль активного кислорода / кг приводит также температура ферментативного гидролиза выше 55°С (пример 14).

Уменьшение количества добавляемого при очистке активированного угля менее 0,7% к массе жира (примеры 9-12) не позволяет снизить перекисное число и уровень ПАУ до рекомендуемых значений, таким образом, безопасность продукта не обеспечивается. Высокому остаточному содержанию перекисей способствует также увеличение продолжительности адсорбционной очистки более 60 минут (пример 11, 12). Температура адсорбционной очистки менее 45°С (пример 12) не обеспечивает доступность сорбента для токсичных ПАУ, которые таким образом не в полной мере удаляются из жира, цель изобретения не достигается.

Таким образом, заявляемый способ, по сравнению с ближайшим аналогом, позволяет увеличить эффективность извлечения рыбного жира из вторичного копченого сырья и одновременно повысить его безопасность до пищевого уровня.

Способ предусматривает получение безопасного пищевого продукта - рыбного жира, предназначенного для введения в пищевые композиции с целью придания им копченых вкусо-ароматических свойств и повышения биологической ценности по содержанию полиненасыщенных жирных кислот класса омега-3. Получаемый рыбный жир рекомендуется использовать в составе эмульсионной продукции (майонезы, майонезные соусы, кремы для бутербродов на основе животных и растительных жиров), масложировой композиции (спреды), соусов (томатные соусы, заливки для рыбных пресервов и консервов), в хлебобулочной и снековой закусочной продукции (крекеры, снеки, печенье), для ароматизации бульонов быстрого приготовления (бульонные кубики) и т.д. Помимо придания продуктам копченых вкуса и запаха при внесении в значительных количествах копченый рыбный жир положительно влияет на жирнокислотный профиль продукции, обогащая ее полиненасыщенными жирными кислотами омега-3. Термическая обработка и удаление перекисных соединений способствуют повышению не только безопасности, но и хранимоспособности рыбного жира. Остаточный уровень высокомолекулярных токсичных коптильных компонентов после адсорбционной очистки не представляет опасности для человека, при этом в жире остаются полезные ароматические низкомолекулярные соединения (гваякол, сирингол, пирокатехин и их производные и др.), которые обладают выраженным антиоксидантным эффектом, создает благоприятные условия для хранения продукта, оказывая ингибирующее действие на процессы гидролиза и окисления триглицеридов.

Важность предлагаемого способа для рыбоперерабатывающей промышленности России обусловливается переработкой неиспользуемого вторичного сырья на продукцию с высокой добавленной стоимостью. Копченые отходы являются серьезной проблемой для перерабатывающих предприятий, поскольку не реализуются даже на кормовые цели и могут только захораниваться, либо сжигаться, что влечет за собой дополнительные расходы предприятий, а также ухудшает экологическую обстановку. Большая часть в структуре копченых отходов принадлежит отходам производства консервов типа «Шпроты в масле». При производстве таких консервов головы кильки, прошедшие операцию горячего копчения, удаляются перед закладкой рыбу в банку. В Калининградской области сосредоточены крупнейшие производители шпротных консервов России, которые обеспечивают до 80% всей шпротной продукции страны. Обработка такого количества копченой кильки приводит к тому, что каждый день на предприятиях образуется до 10 т копченых отходов.

Переработка копченых голов кильки с получением пищевого рыбного жира является экономически выгодным способом. Экономическая эффективность обусловлена получением ценного пищевого рыбного жира из копченых рыбных отходов, утилизируемых на предприятиях. При этом копченый жир, получаемый по данному способу из бросового сырья, по показателям качества и безопасности не уступает жиру, производящемуся из дорогостоящей мышечной ткани и печени ценных видов рыб (лососевые, тресковые). Для- протеолитического гидролиза рыбного сырья и адсорбционной очистки жира используются отечественные ферментные и сорбционные препараты, например, «Протозим», и активированный уголь российского производства, что также обусловливает целесообразность, доступность и рентабельность предлагаемых подходов. На сегодняшний день стоимость пищевого рыбного жира колеблется от 1500 до 15000 руб. за 1 кг, в зависимости от содержания в нем омега-3 полиненасыщенных жирных кислот (от 6 до 75% омега- 3). По предложенному способу возможно получение жира по цене 500 руб. за 1 кг, при этом содержание полиненасыщенных жирных кислот омега-3 в нем превышает 25% (27-33%), т.е. он может быть приравнен по качеству к жировому продукту категории «концентрат» и продаваться по более высокой цене (до 2500 руб. за 1 кг). Важно, что в предлагаемом способе не требуются дополнительные затраты на антиоксидант, поскольку его функцию выполняют низкомолекулярные ароматические компоненты коптильного дыма, оставшиеся после удаления высокомолекулярных токсичных ПАУ.

Похожие патенты RU2809512C1

название год авторы номер документа
Способ получения пищевых добавок из вторичного копченого рыбного сырья с применением термического гидролиза 2020
  • Волков Владимир Владимирович
  • Мезенова Ольга Яковлевна
  • Байдалинова Лариса Степановна
  • Агафонова Светлана Викторовна
  • Мезенова Наталья Юрьевна
  • Городниченко Людмила Владимировна
  • Калинина Наталья Сергеевна
  • Гримм Томас
  • Аксель Хёлинг
RU2727904C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЫБНОГО ЖИРА "ЭЙКОНОЛ" 2010
  • Исаев Вячеслав Арташесович
  • Павлова Алла Павловна
  • Гончаров Анатолий Михайлович
  • Медведева Елена Александровна
  • Бенцианов Леонид Моисеевич
  • Сафутин Игорь Александрович
  • Тазетдинова Алла Васильевна
RU2427616C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК ИЗ ВТОРИЧНОГО РЫБНОГО СЫРЬЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИДРОЛИЗА 2018
  • Агафонова Светлана Викторовна
  • Байдалинова Лариса Степановна
  • Волков Владимир Владимирович
  • Городниченко Людмила Владимировна
  • Гримм Томас
  • Мезенова Наталья Юрьевна
  • Мезенова Ольга Яковлевна
  • Хёлинг Аксель
RU2681352C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВКУСОАРОМАТИЧЕСКОЙ ДОБАВКИ 2015
  • Жукова Екатерина Сергеевна
  • Альшевская Марина Николаевна
  • Шендерюк Владимир Ильич
RU2606957C2
ПРОТЕИНОВАЯ КОРМОВАЯ ДОБАВКА ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНОЙ АКВАКУЛЬТУРЫ 2022
  • Мезенова Ольга Яковлевна
  • Агафонова Светлана Викторовна
  • Романенко Наталья Юрьевна
  • Волков Владимир Владимирович
  • Калинина Наталья Сергеевна
  • Пьянов Дмитрий Сергеевич
RU2786666C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЫБЫ ПОЛУГОРЯЧЕГО КОПЧЕНИЯ 2005
  • Слапогузова Зоя Васильевна
  • Мезенова Ольга Яковлевна
RU2300966C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РЫБЫ ХОЛОДНОГО КОПЧЕНИЯ 2007
  • Ким Георгий Николаевич
  • Ким Игорь Николаевич
  • Штанько Татьяна Ивановна
  • Мегеда Евгений Витальевич
  • Лесняк Валерия Владимировна
RU2334420C1
Способ получения жировой добавки для рыбных изделий 2022
  • Альшевский Дмитрий Леонидович
  • Коржавина Юлия Николаевна
RU2791912C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РЫБЫ ГОРЯЧЕГО КОПЧЕНИЯ 2007
  • Ким Георгий Николаевич
  • Ким Игорь Николаевич
  • Штанько Татьяна Ивановна
  • Мегеда Евгений Витальевич
  • Лесняк Валерия Владимировна
RU2335909C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИРА ИЗ ПЕЧЕНИ РЫБ 2011
  • Замылина Дарья Владиславовна
  • Боева Неля Петровна
  • Сергиенко Евгений Владимирович
  • Макарова Алла Максимовна
RU2478695C2

Реферат патента 2023 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЫБНОГО ЖИРА ИЗ ВТОРИЧНОГО КОПЧЕНОГО РЫБНОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ включает измельчение сырья, в качестве которого используют копченое рыбное сырье, которое смешивают с водой при соотношении рыбное сырье:вода 1:1-2 при температуре 60-100°С, первичное отделение жира центрифугированием при 3500-4000 об/мин. Ферментативный гидролиз проводят протеолитическим ферментным препаратом коллагеназного действия, взятым в количестве 0,2-0,5% от массы сырья, при температуре 50-55°С в течение 60-90 мин. Термообработку осуществляют при температуре 120-170°С и давлении 2-10 бар в течение 1-4 ч, охлаждают до 60-80°С и проводят вторичное отделение жира центрифугированием при 3500-4000 об/мин. Полученный жир после смешивания дополнительно обрабатывают активированным углем, который добавляют в количестве 0,7-1,0% от массы жира и выдерживают в течение 40-60 мин при температуре 45-55°С, после чего очищенный жир отделяют. Изобретение позволяет увеличить эффективность извлечения рыбного жира из вторичного копченого сырья и одновременно повысить его безопасность до пищевого уровня, за счет сочетания ферментативного и термического гидролизов сырья при определенных режимах, позволяющих удалить перекисные соединения и токсичные коптильные компоненты, и дополнительной обработки выделенного жира адсорбентом при заданных параметрах. 2 табл., 14 пр.

Формула изобретения RU 2 809 512 C1

Способ получения рыбного жира из вторичного копченого рыбного сырья, включающий измельчение сырья, смешивание его с водой при соотношении рыбное сырье:вода 1:1-2 при температуре 60-100°С, первичное отделение жира центрифугированием при 3500-4000 об/мин, термообработку при температуре 120-170°С и давлении 2-10 бар в течение 1-4 ч, охлаждение до 60-80°С, вторичное отделение жира центрифугированием при 3500-4000 об/мин, смешивание жира, полученного при первичном и вторичном отделении жира, отличающийся тем, что перед термообработкой осуществляют ферментативный гидролиз протеолитическим ферментным препаратом коллагеназного действия, взятым в количестве 0,2-0,5% от массы сырья, при температуре 50-55°С в течение 60-90 мин, кроме того, полученный жир после смешивания дополнительно обрабатывают активированным углем, который добавляют в количестве 0,7-1,0% от массы жира и выдерживают в течение 40-60 мин при температуре 45-55°С, после чего очищенный жир отделяют.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2809512C1

Способ получения пищевых добавок из вторичного копченого рыбного сырья с применением термического гидролиза 2020
  • Волков Владимир Владимирович
  • Мезенова Ольга Яковлевна
  • Байдалинова Лариса Степановна
  • Агафонова Светлана Викторовна
  • Мезенова Наталья Юрьевна
  • Городниченко Людмила Владимировна
  • Калинина Наталья Сергеевна
  • Гримм Томас
  • Аксель Хёлинг
RU2727904C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОЛИЗАТА 2007
  • Разумовская Рамзия Гумеровна
  • Кильмаев Алексей Алексеевич
RU2344618C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТЕИНОВОЙ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ ИЗ МЯСОКОСТНОГО СЫРЬЯ 2020
  • Агафонова Светлана Викторовна
  • Байдалинова Лариса Степановна
  • Волков Владимир Владимирович
  • Казимирова Екатерина Андреевна
  • Мезенова Наталья Юрьевна
  • Мезенова Ольга Яковлевна
RU2728468C1
Способ переработки отходов крабового производства с получением кормовой добавки 2015
  • Игнатова Татьяна Анатольевна
  • Родина Татьяна Владимировна
  • Подкорытова Антонина Владимировна
  • Красюкова Оксана Валерьевна
RU2615476C1
US 5985337 A1, 16.11.1999.

RU 2 809 512 C1

Авторы

Агафонова Светлана Викторовна

Мезенова Ольга Яковлевна

Дамбарович Леонид Васильевич

Даты

2023-12-12Публикация

2023-04-07Подача