Способ получения белка из кости Советский патент 1990 года по МПК A23J1/10 

, Изобретение относится к способам |получения белка из кости крупного или мелкого рогатого скота, свиней и других животных и может быть использовано на предприятиях мясной промышленности.

Цель изобретения - повышение биологической ценности и выхода белка.

Пример 1. 100 кг костного остатка, полученного после прессования комплекта трубчатой кости на до- обвалочном комплексе и содержащего 18., 1% белка, измельчают до размера частиц 10 мм и транспортируют на виброэкстрактор, входящий в комплект линии обезжиривания кости, для извлечения из нее жира, который затем отделяют, а обезжиренную кость про- мывают, измельчают на дезинтеграторе до размера частиц 250 мкм и загружают с добавлением 200 кг воды в экстрактор для извлечения белка, в котором установлен гидродинамический или Ультразвуковой вибратор. Смес нагревают до 130 С и подвергают ультразвуковой обработке с величиной интенсивности излучения частоте колебаний 15 кГц и давлении 0,3 МПа в течение 30 мин. Затем давление сбрасывают, смесь охлаждают до 80- 85 С и направляют на разделение жидкой и твердой фракций на центрифуге или фильтре-прессе. Полученный водно-белковый раствор упаривают до концентрации 40%, а затем высушивают до влажности 9-10%. Выход готового продукта составляет 14 к массе сырой обезжиренной кости, а общая продолжительность процесса извлечения белка из кости составляет 1 ч.

Пример 2. Способ осуществляют по примеру 1, за исключением того, что смесь (ости и воды подвергают ультразвуковой обработке с инсд со

СП

СП

тенсивностыо излучения 1 течение 30 мин при частоте 30 кГц, темпера- туре 130°С и давлении 0,3 МПа , размер костных частиц tOO мкм. Выход белка составляет 15%, продолжительность процесса 1 ч„

Пример 3. Способ осуществляют по примеру 1, за исключением того, что смесь кости изводы подвер- гают ультразвуковой обработке интенсивностью излучения в течение 30 мин при частоте 15 кГц, температуре 130°С, давлении 0,3 МПа , размер костных частиц 100 мкм,. Выход белка составляет 1,3, продолжительность процесса 1ч,

Пример А, Способ осуществляют по примеру i, за исключением того, что смесь кости и воды подвер- гают ультразвуковой обработке с интенсивностью излучения 10 в течение 30 мин при частоУе 30 кГц, температуре 130°С, давлении 0,3 МПа ., размер костных частиц 100 мкм. Выход белка составляет 15,%., продолжительность процесса 1 ч„

Пример 5. Способ осуществляют по примеру 1, за исключением того, что смесь кости и воды подвер- гают ультразвуковой обработке с интенсивностью излучения 10 в течение 30 мин при частоте 15 кГц, температуре 100°С, давлении 0,1 МПа Выход белка составляет 1 1 ,8, про- .должительность процесса 1 ч.

Пример 6. Способ осуществляют по примеру 1, за исключением того, что смесь кости и воды подвергают ультразвуковой обработке с час- тотой колебаний 30 кГр, в течение .10 мин при 100°С и давлении 0,2 МПа размер костных частиц (00 мкм. Выход белка составляет . f}%, продолжительность процесса 1ч.

Пример 7. Способ ocyiHecTB- ляют по примеру 1, за исключением того, что смесь кости и воды подвер- гают ультразвуковой обработке с частотой колебаний 22 кГц а течение бО мин при 1,0°С и давлении 0,1 МПа размер костных частиц 100 мкм. Выход белка составляет ,,продолжительность процесса 1 ч.

Пример (контрольный). Использование ультразвуковой обработк для повышения выхода белка при обработке частиц кости размером 100- 00 мкм при ЮО-ПО С.

Q 5

0

5

Способ осуществляют по примеру 1, но обработку кости ведут без ультразвукового воздействия при 130°С, давлении 0,3 МПа, в течение 30 мин, размер костных частиц 250 мкм. Выход белка составляет 6,1%, что меньше, чем согласно предлагаемому способу, продолжительность процесса 1 ч.

По предлагаемому способу используют кость, представляющую собой компонент животного организма, основным белком которого является коллаген, , прочно связанный с минеральным мат- риксом,

Эффективное извлечение этого белка из матрикса обеспечивается совокупностью предлагаемых факторов механического воздействия, механизмы действия которых отличаются один от другого. Так, воздействие, осуществляемое при помощи ультразвуковой энергии в водной,среде, приводит к разрыву сплошности среды и возникновению кавитационных пузырьков, которые при разрыве создают высокое давление в жидкой среде (превышающее 1000 ата), что приводит к разрушению структуры костной ткани, в результате чего происходит выделение соединительно-тканных белков, пронизывающих минеральный костный каркасj . Ультразвуковое воздействие в жидкой среде (при всех предлагаемых параметрах) частотой 15-30 кГц позволяет интенсифицировать процесс извлечения белковых фракций из минерального костного каркаса и увеличить полноту их извлечения. Это обусловлено тем, что при воздействии высокочастотными колебаниями в диапазоне частбт 15-30 кГц и интенсивностью излучения колебаний 10 - 10 Вт/см в кавитационном режиме возникают высокие давления в жидкостной среде и усталостное напряжение в структуре минерального каркаса частиц кости при знакопеременных нагрузках, создаваемых колебаниями системы. В связи с этим происходит эффект разрушения структуры минерального каркаса и переход белковой фракции в раствор.

Диапазон интенсивности излучения 10 - 10 Вт/см обусловлен необходимостью создания кавитации с режимами, необходимыми для осуществления процесса экстракции белка из кости. Этот диапазон зависит от частоты колебаний и соответствует диапазону частоты колебаний кГц. Такие диапазоны установлены на основании экспериментальных исследований .

Если частота колебаний менее 15 кГц,то эффект кавитации отсутствует и,следовательно,наблюдается резко снижение извлечения белка ввиду того, что действует только один факто усталостных напряжений в структуре минерального каркаса частиц кости.- Если частота колебаний превышает 30 кГц, то эффект кавитации и воздействие знакопеременных нагрузок уменьшаются за счет поглощения ультразвуковой энергии в тонком слое обрабатываемого материала. Кроме того возникает локальный нагрев, который приводит к денатурации и, следовательно, ухудшению его качества.

Температура 100-1 0°С позволяет разрушать минеральную часть частиц кости и повышать растворимость соединительно-тканных белков и тем самым извлекать их из минерального костного каркаса. Если температура ниже 100 С, то растворимость коллагена резко замедляется и процесс извлечения замедляется в 2-3 раза. В случае превышения температуры происходит интенсивная денатурация белка, снижается его растворимость, ухудшаются функциональные свойства -извлекаемого белка,

Давление, создаваемое в среде, непосредственно связано с температурой. Давление 0,1-0,3 МПа обеспечивает температуру водной среды 100иоЧ.

При указанных выше параметрах предлагаемого способа размеры частиц кости мкм обусловлены тем, что повышение степени дисперсности измельченной кости также способствует разрушению минеральной части, резко увеличивая поверхности частиц, что приводит к увеличению выхода белка. Однако при размерах частиц более 400 мкм интенсивность выхода белка резко падает, при размерах менее 100 мкм выход белка незначительно повышается, к тому же возни-- кают технические сложности разделе.- .ния минеральной и белко&ой частей, находящихся в водной среде, что экономически невыгодно.

При продолжительности процесса экстракции менее 10 мин не происходит полной насыщенности водорастворимой фракции белком, а при времени более 60 мин удлиняется процесс извлечения белка при том же выходе, что экономически нецелесообразно.

Данные анализа готового продукта, подтверждающие его биологическую ценность и выход, приведены в таблице.

15

0

5

Известный Предлагаемый

1

2

3

Ц

5 6 7

68,0

75,0 78,0 76,0 78,7 73,0 75,0 78,0

10,2

1Л,0 15,0

Т.,

15,

11, И.

15,0

30

35

40

5

0

5

г

Выход готового продукта в количестве 11,8 объясняется неполным насыщением водорастворимой фракции белком.

Как следует из д ;|-1ных, приведенных в таблице, биологическая ценность готового пищевого растворимого белка из кости превышает аналогичный показатель по сравнению с известным способом в среднем на 7,- . При этом выход пищевого белка (к массе исходной сырой кости), полученного по предлагаемой технологии, повышается в среднем на 15,7- 7,1 по сравнению с известным способом.

Применение предлагаемого способа позволяет интенсифицировать технологический процесс извлечения белка из кости с одновременным повышением выхода белка, обладающего ценными потребительскими свойствами. Полученный по предлагаемому способу белок может быть использован для повышения пищевой ценности мясопродуктов, для частичной замены мяса при производстве колбасных изделий и консер713936058

BOB что обеспечивает увеличениеральный костный остаток, концентри- ресурсов мясного сырья.рование раствора и его сушку, отличающийся тем, что, с Формула изобретения целью повышения биологической ценСпособ получения белка из кости,ности и выхода белка, перед экст- предусматривающий измельчение исход- ракцией осуществляют дополнительное

ного сырья, тепловую обработку сизмельчение кости до размеров частиц

обезжириванием, водную экстракцию с100-400 мкм, а экстракцию проводят

одновременным воздействием ультра- Qпри давлении среды 0,1-0,3 МПа и

звуковых колебаний, разделение смесичастоте ультразвуковых колебаний 15на водно-белковый раствор и мине-30 кГц в течение 10-60 мин.

Изобретение относится к способам получения белка из кости и может быть использовано на предприятиях мясной промышленности. Целью изобретения является повышение биологической ценности и выхода белка. Для этого перед экстракцией белка осуществляют дополнительное измельчение кости до размеров частиц 100-400 мкм, а экстракцию проводят при давлении среды 0,1-0,3 МПа и частоте ультразвуковых колебаний 15-30 кГц в течение 10-60 мин. 1 табл.