Способ получения рыбного жира из сардины иваси Российский патент 2024 года по МПК C11B1/10 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения рыбного жира, используемого в том числе для лечебного и/или диетического профилактического питания.

Известно, что рыбный жир является богатым источником ценных липидов - полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) семейства омега-3 [см. Гладышев М.И. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты и их пищевые источники для человека //Journal of Siberian Federal University. Biology. - 2012. - № 4 (5). - С. 352-386; Боева и др. Технология жиров из водных биологических ресурсов:. - М.: Изд-во ВНИРО, 2016. - 107 с.]. В зависимости от вида рыб и способов получения рыбные жиры характеризуются показателями качества и содержанием биологически значимых жирных кислот (эйкозапентаеновой - ЭПК и докозагексаеновой - ДГК), определяющими диетическую значимость их липидного профиля.

Известен способ получения рыбного жира, включающий измельчение сырья, его обработку пищевой кислотой, выделение липидной фракции центрифугированием и ее очистку рафинированием [см. патент РФ № 2427616, МПК C11B 1/00, дата публикации 27.08.2011 г.].

Недостатками аналога являются многоэтапность и высокая трудоемкость технологии, а также необходимость использования дополнительных приемов очистки и расходных материалов в процессе обработки (инертный газ, антиоксидант).

В качестве ближайшего аналога (прототипа) принят способ получения рыбного жира, включающий измельчение неразделанного рыбного сырья, обработку полученного фарша пищевой кислотой, выделение липидной фракции центрифугированием и ее очистку [см. патент РФ № 2039793, МПК C11B 1/00, дата публикации 20.07.1995 г.].

Недостатком прототипа является использование неразделанного рыбного сырья, в котором присутствуют микроорганизмы, развитие которых приводит к накоплению продуктов их жизнедеятельности, порче продукта и ухудшению свойств получаемого жира. Кроме того, в полученном таким способом рыбном жире возможно накопление токсичных веществ и/или загрязнение токсичными металлами и другими соединениями, которые содержатся в неразделанном сырье (печени, кишечнике и др.), что снижает качество готового продукта и требует дополнительных способов его очистки.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка эффективной технологии получения высококачественного жира из сардины иваси.

Технический результат, проявляющийся при решении поставленной задачи, выражается в следующем:

- повышение выхода рыбного жира из сардины иваси;

- обеспечение высокого содержания полиненасыщенных жирных кислот семейства омега-3;

- увеличение содержания эйкозапентаеновой и докозагексаеновой кислот;

- обеспечение высокого содержания жирорастворимых витаминов;

- повышение качества готового продукта.

Поставленная задача решается тем, что способ получения рыбного жира из сардины иваси, включающий измельчение рыбного сырья, обработку полученного фарша пищевой кислотой, разделение на фракции центрифугированием и их последующую обработку охлаждением и фильтрованием отличается тем, что сардину иваси разделывают и измельчают, к полученному рыбному фаршу добавляют питьевую воду при соотношении по объему 1:3, тщательно перемешивают и вносят 30%-ный водный раствор лимонной кислоты до достижения рН 5,5-5,7, перемешивают и подогревают полученную смесь до температуры 48-50°С в течение 25-30 минут, центрифугируют, выделяя липидную, водно-липидную и белково-минеральную фракции, после чего липидную фракцию охлаждают, водно-липидую фракцию очищают фильтрацией и сушат при температуре 52-55°С, и объединяют полученные липиды.

Сопоставительный анализ признаков заявляемого изобретения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения обеспечивают решение следующих функциональных задач.

Признак «сардину иваси разделывают и измельчают» обеспечивает высокое качество готового продукта.

Признак «к рыбному фаршу добавляют питьевую воду» способствует более активному протеканию гидролиза белков с их осаждением.

Признак, указывающий что к рыбному фаршу добавляют питьевую воду «при соотношении по объему 1:3», описывает их оптимальное соотношение.

Признак, указывающий что рыбный фарш тщательно перемешивают с питьевой водой, обеспечивает более равномерное распределение пищевой кислоты в массе сырья.

Признаки «вносят 30%-ный водный раствор лимонной кислоты» описывают тип и концентрацию пищевой кислоты, используемой для кислотного гидролиза.

Признак «вносят 30%-ный водный раствор лимонной кислоты… до достижения рН 5,5-5,7» обеспечивает эффективное извлечение жира и полное осаждение белков за счет значения рН, которое находится в пределах предварительно установленной изоэлектрической точки осаждения белков сардины иваси.

Признаки «перемешивают и подогревают полученную смесь до температуры 48-50°С в течение 25-30 минут» описывают режимные характеристики температурной обработки смеси, обеспечивающей эффективное осаждение белков и выход жира до 91% от исходного его содержания в сардине иваси.

Признак «смесь… центрифугируют, выделяя липидную, водно-липидную и белково-минеральную фракции» описывают методику разделения смеси и получаемые фракции.

Признаки «липидную фракцию охлаждают, водно-липидую фракцию очищают фильтрацией и сушат при температуре 52-55°С, и объединяют полученные липиды» описывают методику получения готового продукта.

При этом очистка водно-липидной фракции фильтрацией позволяет удалить механические примеси и коагулированный белок, а сушка очищенной водно-липидной фракции при температуре 52-55°С позволяет получить готовый продукт без ухудшения его качества.

Извлечение жира из сырья основано на реакции осаждения белковой части сырья в процессе его нагревания до температуры 50°С при рН, равном изоэлектрической точке, и центрифугировании [см. Романчук Е.И., Резяпкин В.И. Структура, функции и физико-химические свойства белков. - Гродно, 2012. Электронный учебник https://elib.grsu.by/doc/11216; Park S. H., Lee H. J., Yoon I. S., Lee G. W., Kim J. S., & Heu M. S. Protein functionality of concentrates prepared from yellowfin tuna (Thunnus albacares) roe by cook-dried process//Food Science and Biotechnology, 2016. - 25. - С. 1569-1575].

Заявляемый способ осуществляют на стандартном оборудовании.

Сардину иваси разделывают на тушку и тонко измельчают на волчке.

К полученному рыбному фаршу добавляют питьевую воду при соотношении по объему 1:3, тщательно перемешивают и вносят 30%-ный водный раствор лимонной кислоты до достижения рН 5,5-5,7, перемешивают и подогревают полученную смесь до температуры 48-50°С в течение 25-30 минут.

Центрифугируют смесь со скоростью 9000-10000 об/мин в течение 30-35 минут, выделяя липидную, водно-липидную и белково-минеральную фракции.

Липидную фракцию охлаждают.

Водно-липидную фракцию подают на фильтр с фильтрующей поверхностью, выполненной из бельтинга или другой плотной ткани, после чего сушат при температуре 52-55°С в течение 1,5 часов в реакторе при остаточном вакууме 0,2-0,4 кг/см² и со скоростью вращения мешалки 60 об/мин, и охлаждают.

Объединяют полученные липиды, стабилизируют токоферолом в количестве 0,5% к общей массе.

Полученный рыбный жир направляют на фасование в емкость из стекломассы или темного стекла.

Для исследований в качестве рыбного сырья использовали сардину иваси с исходным содержанием липидов 28,1% от массы сырья.

При получении по заявляемой технологии выход рыбного жира составил 91,0 % от исходного его содержания в сардине иваси или 25,5% от массы сырья.

При этом обработка 30%-ным водным раствором лимонной кислоты до достижения рН, значения которого находятся за пределами заявляемого диапазона, приводит к уменьшению выхода получаемого рыбного жира и снижению содержания в нем жирных кислот:

- при рН 5,0 (ниже изоэлектрической точки осаждения белков сардины иваси) выход рыбного жира составил 75,8 % от исходного содержания в сардине иваси; сумма ПНЖК - 40,1 % от общей суммы жирных кислот; омега-3 ПНЖК - 35,4 %; ЭПК + ДГК - 31,0 %;

- при рН 6,0 (выше изоэлектрической точки осаждения белков сардины иваси) выход рыбного жира составил 80,8 % от исходного его содержания в сардине иваси; сумма ПНЖК - 42,8 % от общей суммы жирных кислот; омега-3 ПНЖК - 37,2 %; ЭПК + ДГК - 33,0 %.

В качестве контрольного образца использовали рыбный жир, полученный по традиционной технологии [см. Боева и др. Технология жиров из водных биологических ресурсов: - М.: Изд-во ВНИРО, 2016. - 107 с.], включающей тепловую обработку при температуре 95°С в течение 30 минут, центрифугирование, фильтрацию и сушку.

Для контрольного образца выход рыбного жира составил 71,5% от исходного его содержания в сардине иваси или 20,1 % от массы сырья.

Исследовали контрольный образец и рыбный жир, полученный по заявляемой технологии, характеристики показателей качества и безопасности приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Показатели качества рыбного жира из сардины иваси

Показатель Контрольный образец Образец, полученный по заявляемой технологии Запах и вкус Свойственный данному виду жира без посторонних
запаха и привкуса Свойственный данному виду жира без посторонних
запаха и привкуса Прозрачность Мутноватый Прозрачный Цвет Оранжевый с коричневым оттенком Светло-желтый Массовая доля неомыляемых веществ, % 2,0 0,4 Перекисное число, ммоль активного кислорода/кг 2,80 0,29 Кислотное число, мг КОН/г 3,45 1,2 п-анизидиновое число 0,96 0,21 Содержание белка, мкг/г 338,0 0,51 Содержание витамина А (ретинол), мкг/г 0,01 0,2 Содержание витамина D, мкг/г 0,21 0,7 Содержание витамина К, мкг/г 0,5 2,31 Содержание витамина Е (a-токоферол), мкг/г 2,4 6,33

Таблица 2

Состав жирных кислот в рыбном жире

Типы жирных кислот Насыщенные Мононенасыщенные Полиненасыщенные Сокращенное обозначение жирной кислоты по ИЮПАК Содержание, % от общей суммы жирных кислот Сокращенное обозначение жирной кислоты по ИЮПАК Содержание, % от общей суммы жирных кислот Сокращенное обозначение жирной кислоты по ИЮПАК Содержание, % от общей суммы жирных кислот В контрольном образце В рыбном жире, полученном по заявляемой технологии В контрольном образце В рыбном жире, полученном по заявляемой технологии В контрольном образце В рыбном жире, полученном по заявляемой технологии 12:0 0,6 0,4 14:1n-5 0,4 1,2 16:2 n-4 0,2 0,001 i-13:0 0,1 0,2 16:1 n-9 1,5 1,1 16:4 n-1 0,5 0,1 i-14:0 0,5 0,2 16:1 n-7 11,9 8,5 18:2 n-9 0,004 - 14:0 5,1 3,0 17:1n-9 0,9 0,5 18:2 n-6 1,2 0,6 i-15:0 0,3 0,2 18:1 n-9 6,1 4,0 18:2 n-4 0,6 0,8 15:0 0,6 0,3 18:1 n-7 4,4 2,0 18:3 n-6 0,1 0,3 i-16:0 0,1 0,1 20:1 n-9 1,7 0,3 18:3 n-3 1,3 0,4 16:0 20,3 12,0 22:1 n-11 1,4 1,3 18:4 n-3 1,7 1,4 i-17:0 0,09 0,01 24:1 n-9 0,5 0,3 18:4 n-1 0,001 0,8 17:0 0,1 0,2 Сумма 28,1 20,1 20:2 n-6 0,3 0,6 i-18:0 0,7 0,5 20:3 n-6 0,4 0,9 18:0 5,2 2,3 20:4 n-6 1,6 2,1 19:0 0,01 0,1 20:5 n-3 11,2 18,1 20:0 0,1 0,2 21:5 n-3 0,2 0,9 22:0 0,005 0,01 22:5 n-3 0,7 1,1 Сумма 33,6 19,7 22:6 n-3 16,8 19,3 20:4 n-3 0,1 0,7 Сумма 36,9 48,1 Σ ПНЖК n-3 32,0 41,9 ЭПК + ДГК 28,0 37,4

На основе полученных данных можно сделать вывод, что рыбный жир, полученный по заявляемой технологии:

- характеризуется высокими физико-химическими показателями и высоким содержанием ПНЖК, в том числе семейства омега-3 жирных кислот;

- обладает более высоким содержанием физиологически значимых (ЭПК +ДГК) кислот;

- обладает высоким содержанием жирорастворимых витаминов (А, D, К и Е).

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения рыбного жира из сардины иваси, включающий измельчение рыбного сырья, обработку полученного фарша пищевой кислотой, разделение на фракции центрифугированием и их последующую обработку охлаждением и фильтрованием, отличается тем, что сардину иваси разделывают и измельчают, к полученному рыбному фаршу добавляют питьевую воду при соотношении по объему 1:3, тщательно перемешивают и вносят 30%-ный водный раствор лимонной кислоты до достижения рН 5,5-5,7, перемешивают и подогревают полученную смесь до температуры 48-50°С в течение 25-30 минут, центрифугируют, выделяя липидную, водно-липидную и белково-минеральную фракции, после чего липидную фракцию охлаждают, водно-липидую фракцию очищают фильтрацией и сушат при температуре 52-55°С, и объединяют полученные липиды. Изобретение позволяет повысить выход рыбного жира из сардины иваси, обеспечить высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот семейства омега-3, увеличить содержание эйкозапентаеновой и докозагексаеновой кислот, обеспечить высокое содержание жирорастворимых витаминов и повысить качество готового продукта. 2 табл.

Способ получения рыбного жира из сардины иваси, включающий измельчение рыбного сырья, обработку полученного фарша пищевой кислотой, разделение на фракции центрифугированием и их последующую обработку охлаждением и фильтрованием, отличающийся тем, что сардину иваси разделывают и измельчают, к полученному рыбному фаршу добавляют питьевую воду при соотношении по объему 1:3, тщательно перемешивают и вносят 30%-ный водный раствор лимонной кислоты до достижения рН 5,5-5,7, перемешивают и подогревают полученную смесь до температуры 48-50°С в течение 25-30 минут, центрифугируют, выделяя липидную, водно-липидную и белково-минеральную фракции, после чего липидную фракцию охлаждают, водно-липидую фракцию подают на фильтр с фильтрующей поверхностью, выполненной из бельтинга или другой плотной ткани, после чего сушат при температуре 52-55°С в течение 1,5 часов в реакторе при остаточном вакууме 0,2-0,4 кг/см² и со скоростью вращения мешалки 60 об/мин и охлаждают, и объединяют полученные липиды.