×
18.05.2018
218.016.517c

Способ получения биогеля из морских макрофитов

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Способ включает подготовку водорослей, измельчение и обработку их в кислой среде, промывку в пресной воде с настаиванием, гидролиз, гомогенизацию, фасовку. Гидролиз осуществляют в течение 1-2 часов с применением ультразвука в режиме кавитации одновременно с ультраизмельчением, при этом промытые водоросли помещают в емкость роторно-кавитационного экстрактора, заливают горячей водой 40-60°C при соотношении массы водоросли и воды 1:1, добавляют бикарбонат натрия до рН 7,0 и гомогенизируют. Изобретение обеспечивает увеличение выхода альгината натрия при снижении энергозатрат. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к переработке морского растительного сырья, а именно бурой водоросли, с целью получения биогеля как пищевого продукта, а также в качестве основы для получения пищевых и косметических продуктов.

Известен способ получения гелеобразного продукта из бурых водорослей (патент РФ №2323600, A23L 1/30, A23L 1/0532, опубл. 10.05.2008).

Способ производства геля предусматривает разделку сырья, промывание, деминерализацию 0,5% раствором кислоты с рН 2,0 в течение 1-2 ч. Далее водоросли промывают, вымачивают при 20-35°С в течение 30-50 мин с 1-2-кратной сменой воды, дают воде стечь. Водоросли измельчают и варят при температуре 75-85°С в течение 6-10 часов, перемешивая, в процессе варки добавляют бикарбонат натрия до рН 7,0-8,0. Охлаждают до 35-45°С и гомогенизируют в течение 30 мин. Вводят раствор лимонной кислоты и раствор соли кальция, нагревают до 75°С и преобразуют в форму, пригодную для хранения.

Недостатком данного способа является его повышенная энергозатратность и получение продукта с пониженной вязкостью за счет воздействия на сырье высокой температуры (75-85°С) в течение длительного времени (6-10 ч).

Известен способ производства гомогенизированных бурых водорослей путем предварительной деструкции бурой водоросли ламинария с последующей ее экстракцией и добавлением компонентов, предусмотренных рецептурой (патент РФ №2248138, МПК A23L 1/337, A23L 1/0532, опубл. 20.03.2005). Данный способ заключается в том, что предварительно обработанные водоросли измельчают, высушивают в установке низковакуумного обезвоживания, обрабатывают кислым раствором с рН 1-3, после чего промывают пресной водой, далее осуществляют обработку водорослей щелочным раствором с рН 8-9 с последующей варкой их в этом растворе до получения водорослевой массы, которую гомогенизируют в варочном котле при температуре 60-70°С в течение 8 ч; затем нейтрализуют до рН 6-6,5 путем перемешивания водорослей с 0,5-2% кислым раствором в течение 1-3 ч, гелеобразный продукт пастеризуют, подвергают сушке в установке низковакуумного обезвоживания при температуре 65-75°С до получения сухого продукта с дальнейшим измельчением до порошкообразного состояния.

Недостатком данного способа является то, что кроме энергозатратных процессов варки в качестве сырья используют только водоросли после низковакуумной сушки, что еще больше удорожает технологический процесс получения конечного продукта.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является способ получения продукта «Ламифарэна», включающий подготовку водорослей, измельчение, обработку их в кислой среде, при этом обработку производят при рН 6, выдерживание в течение 5-6 часов, последующую промывку с 4-кратным настаиванием в пресной воде при температуре 20°С по 10-30 мин, стечку воды осуществляют в течение 30 мин. Далее водоросли обрабатывают глухим водяным паром при температуре воды 40-60°С в течение 16-24 часов с непрерывным перемешиванием. Полученную массу водорослей гомогенизируют до получения мелкодисперсной гелеобразной массы. Водорослевая масса имеет содержание свободного альгината от 14 до 21% (патент №2230464, МПК A23L 1/0532, A23L 1/337, С08В 37/04, опубл. 20.06.2004).

Недостатком данного способа является длительность процесса более 20 часов (нагревание более 15 часов и выдерживание в кислой среде 5-6 часов), что приводит к деструкции альгината натрия и изменению его вязкостных свойств, а в конечном результате к получению продукта с низким содержанием свободного альгината натрия.

Задачей изобретения является разработка способа получения биогеля из бурых водорослей с высоким содержанием свободного альгината натрия и повышенной вязкости, а также снижение энергозатрат за счет сокращения времени технического процесса.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения биогеля из бурых водорослей, включающем подготовку водорослей, измельчение, обработку их в кислой среде, промывку в пресной воде с настаиванием, гидролиз и гомогенизацию, фасовку, согласно изобретению, гидролиз проводят в течение 1 -2 часов с применением ультразвука в режиме кавитации одновременно с ультраизмельчением, при этом промытые водоросли помещают в емкость роторно-кавитационного экстрактора, заливают горячей водой 40-60°С при соотношении массы водоросли и воды 1:1, добавляют бикарбонат натрия до рН 7,0, гомогенизируют, затем конечный продукт фасуют. Обработку кислым раствором осуществляют при рН 5-6 в течение 1.0-1.5 ч, промывку водорослей от кислого раствора проводят пресной водой 1-2 раза с настаиванием 30 мин.

Новым в данном способе является то, что используется кавитационная обработка морского растительного сырья во время процесса химической переработки. Данный метод по своему влиянию на структуру тканей водорослей сходен с такими методами как гидротермическая, термомеханическая и некоторые другие химические предобработки, однако он имеет ряд преимуществ, а именно: метод позволяет значительно сократить продолжительность технологических процессов, количество химических реагентов, количество электроэнергии для поддержания высоких температур, необходимых при переработке растительного сырья.

В заявленном способе применение ультразвукового кавитационного воздействия позволяет значительно повысить эффективность таких процессов как измельчение и экстракция и снизить время обработки с 16-24 часов до 1-2 часов при температуре 40-60°С. Активированная, за счет кавитационных воздействий, вода легко связывается с полисахаридами водорослей, увеличивает их выход в раствор. В результате формируется устойчивая эмульсия. Полученный биогель из морских макрофитов имеет высокое содержание (не менее 50%) свободного альгината натрия.

Гидролиз, осуществляемый одновременно с ультраизмельчением, позволяет минимизировать воздействие на структуру полисахаридов водорослей и сохранять их вязкостные свойства.

К положительным сторонам обработки ультразвуком относится и бактерицидный эффект. Использование кавитационной обработки при измельчении водорослей улучшает свойства и снижает общее микробное число. При этом происходит полное уничтожение вегетативных форм дрожжей и плесени.

В таблице 1 представлены результаты определения микробиологических показателей в образцах, обработанных кавитационным методом. Как видно из таблицы, в полученных образцах рост микроорганизмов отсутствовал.

Кавитация в заявляемом способе способствует более быстрому протеканию гетерофазной реакции между полисахаридом (альгиновой кислотой) и солями бикарбоната натрия (содой) с получением водорастворимого альгината натрия, который составляет основу биогеля. Вследствие комбинирования эффекта кавитации с химическим, механическим воздействием на сырье для успешного протекания процесса требуется соотношение интенсивности ультразвука и гидростатического давления обрабатываемой среды не менее 0,1 Вт*м-2*кПа-2

Кроме того, в заявляемом способе до гомогенизации отсутствует процесс обработки водорослей при нагревании в течение длительного времени, что позволяет также сохранить натуральную структуру веществ водорослей и приводит к значительной экономии электроэнергии.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна», поскольку вся совокупность существенных признаков изобретения, содержащихся в независимом пункте формулы, не известна из уровня техники.

Заявляемое техническое решение, по мнению заявителя, соответствует критерию «изобретательский уровень», поскольку оно явным образом не следует из уровня техники, так как по результатам анализа технических решений того же назначения не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками для достижения технического результата указанного заявителем.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку может быть использовано в рыбной промышленности для производства нового пищевого продукта.

Способ осуществляется следующим образом.

Водоросль-сырец, мороженую или восстановленную (после замачивания сушеной водоросли в питьевой воде в течение 3-8 ч) измельчают и проводят кислотную обработку измельченных водорослей раствором пищевой кислоты до рН 5-6 в течение 1-1,5 ч при комнатной температуре. Затем водоросли промывают пресной водой 1-2 раза с настаиванием по 30 мин. Промытые водоросли подвергают гидролизу в течение 1-2 часов одновременно с ультраизмельчением с применением ультразвука в режиме кавитации, при этом водоросли помещают в емкость роторно-кавитационного экстрактора, заливают горячей (40-60°С) водой (V:V-1:1), добавляют бикарбонат натрия до рН 7. Полученную массу перемешивают, фасуют, укупоривают или сушат и упаковывают.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. 10 кг сырых водорослей из семейства ламинариевых (Laminariaceae) измельчают на шинковке или фарш-волчке и помещают в кислый раствор (1:1) при рН 5 на 1,0 ч. После кислотной обработки водоросль промывают 2 раза водой и гидролизуют, при этом помещают в емкость роторно-кавитационного экстрактора, заливают горячей водой 40°С (1:1), добавляют соду до рН 7,0 и обрабатывают в течение 1 ч. Полученную массу перемешивают, фасуют, укупоривают. В результате образуется 20 кг продукта с вязкостью 16 Па и содержанием альгината 50%.

Пример 2. 10 кг сырых водорослей из семейства алариевых (Alariaceae) измельчают на шинковке или фарш-волчке и помещают в кислый раствор (1:1) при рН 6 на 1,5 ч. После кислотной обработки водоросль промывают 1 раз водой и гидролизуют, при этом помещая в емкость роторно-кавитационного экстрактора, заливают горячей водой 50°С (1:1), добавляют соду до рН 7,0 и обрабатывают в течение 1 ч. Полученную массу перемешивают, фасуют, укупоривают. В результате образуется 20 кг продукта с вязкостью 18 Па и содержанием альгината 55%.

Пример 3. 10 кг сырых водорослей из семейства артротамнусовых (Arthrotamnaceae) измельчают на шинковке или фарш-волчке и помещают в кислый раствор (1:1) при рН 5 на 1,5 ч. После кислотной обработки водоросль промывают 2 раза водой и гидролизуют, при этом помещая в емкость роторно-кавитационного экстрактора, заливают горячей водой 60°С (1:1), добавляют соду до рН 7,0 и обрабатывают в течение 1 ч. Полученную массу перемешивают, высушивают, фасуют, упаковывают. В результате образуется 0,8 кг продукта с содержанием альгината 60% (с вязкостью 20 Па при добавлении воды к высушенному продукту).

Пример 4. 10 кг сырых водорослей из семейства лессониевых (Lessoniaceae) измельчают на шинковке или фарш-волчке и помещают в кислый раствор (1:1) при рН 6 на 1,5 ч. После кислотной обработки водоросль промывают 2 раза водой и гидролизуют, при этом помещая в емкость роторно-кавитационного экстрактора, заливают горячей водой 50°С (1:1), добавляют соду до рН 7,0 и обрабатывают в течение 2 ч. Полученную массу перемешивают, фасуют, укупоривают. В результате образуется 20 кг продукта с вязкостью 20 Па и содержанием альгината 60%.

Источник поступления информации: Портал edrid.ru

Showing 1-10 of 10 items.
10.07.2015
№216.013.5b8e

Устройство для промыслового освещения

Изобретение относится к промышленному рыболовству. Предложенное устройство содержит корпус, выполненный в виде металлической рамы 1, состоящей из полых продольных 2 и полых поперечных 3 элементов. При этом рама 1 разделена полой перемычкой 4 на два отсека - отсек управления 5 и отсек освещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554979
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5b9d

Способ получения пищевого белкового продукта из креветки

Изобретение относится к пищевой промышленности. Сырье промывают водой, измельчают и подвергают автопротеолизу при температуре 45-50°С при постоянном перемешивании в течение 45-60 минут. Затем отделяют панцирные частицы с последующей инактивацией ферментов при одновременной пастеризации готового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554994
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5bc6

Способ получения стартового комбинированного корма для молоди трепанга и его применение

Изобретение относится к области рыбного хозяйства, в частности к разделу марикультуры, и может быть использовано при производстве стартового корма и его применения для кормления молоди трепанга после личиночного развития. Способ включает измельчение сухих компонентов, смешивание, фасование,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555035
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5edd

Способ получения продукционного комбинированного корма для молоди трепанга и его применение

Изобретение относится к области рыбного хозяйства, в частности к разделу марикультуры, и может быть использовано при производстве продукционных комбинированных кормов для культивирования молоди трепанга. Способ включает измельчение компонентов, составление смеси, перемешивание, фасование в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555826
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.08.2015
№216.013.6f4f

Технологическая линия для получения очищенного мяса из мелких креветок

Изобретение относится к рыбной промышленности и может быть использовано для переработки креветок. Технологическая линия содержит находящиеся в конструктивном единстве и функциональной взаимосвязи, последовательно установленные бункер-накопитель с дозатором; конструктивно идентичные отделитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560065
Дата охранного документа: 20.08.2015
13.01.2017
№217.015.66b6

Траловое судно, оборудованное приемным гидроканалом

Изобретение относится к рыболовным судам. Траулер содержит корпус, оснащенный двумя движителями, общесудовые надстройки, трал, тросы для буксирования и подъема трала, траловые барабаны для подъема сетной части трала, устройства для обработки улова и ремонта сетной части трала, приспособление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592029
Дата охранного документа: 20.07.2016
26.08.2017
№217.015.dac3

Биологически активная добавка из морских гидробионтов - источник хондроитинсульфата и способ ее получения

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано как биологически активная добавка (БАД) из морских гидробионтов. БАД представляет собой ферментативный гидролизат из вторичного сырья и/или отходов при первичной переработке головоногих моллюсков, или акул, или скатов, или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623738
Дата охранного документа: 29.06.2017
20.01.2018
№218.016.17a0

Способ получения иммуностимулятора пептидной природы (варианты) и бад на его основе

Изобретение относится к области пищевой и медицинской промышленности и может быть использовано для получения иммуностимулятора пептидной природы из нервной ткани морских гидробионтов. Для этого проводят размораживание, измельчение сырья, экстрагирование его 3%-ным раствором уксусной кислоты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635625
Дата охранного документа: 14.11.2017
20.01.2018
№218.016.190a

Способ приготовления трепанга на меду

Способ включает очистку трепанга, измельчение, внесение меда, перемешивание, настаивание с ежедневным перемешиванием, добавление структурообразователя, прогревание смеси, упаковку. Очистку трепанга проводят с отделением венчиков, внутренностей и прианальной области. Трепанг измельчают на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636158
Дата охранного документа: 21.11.2017
18.05.2018
№218.016.5137

Устройство для промысла креветки и трубача

Устройство включает каркас, обтянутый сетным полотном с входными устройствами, выполненными в виде металлических сегментов, внутри которых вшито сетное полотно с входными отверстиями в виде продольного разреза. Через верхний край входных отверстий пропущены резиновые шнуры, соединяющие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653367
Дата охранного документа: 08.05.2018
Showing 1-10 of 14 items.
10.01.2014
№216.012.92e7

Способ приготовления консервов из печени лососевых рыб

Изобретение относится к рыбной промышленности, в частности к производству консервов из печени рыб. Способ включает первичную обработку печени, промывку, смешивание с дополнительными компонентами, гомогенизацию, фасование, закатывание, стерилизацию. Извлеченную печень перед первичной обработкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503301
Дата охранного документа: 10.01.2014
27.06.2014
№216.012.d885

Гидроучасток для разработки угольных пластов с подземным замкнутым циклом водоснабжения

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной гидравлической технологии добычи угля. На гидроучастке для разработки угольных пластов с подземным с замкнутым циклом водоснабжения, вскрывающие и подготавливающие выработки проходят спаренными и/или одиночными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521207
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.12.2014
№216.013.1459

Способ приготовления корма для пигментированной молоди трепанга

Изобретение относится к технологии приготовления кормов для морских гидробионтов, в частности трепанга. Способ приготовления корма для пигментированной молоди трепанга заключается в том, что все компоненты корма до смешивания сушат по отдельности до содержания влаги не более 12%. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536633
Дата охранного документа: 27.12.2014
13.01.2017
№217.015.6867

Автоматизированная фортификационная ракетная установка

Изобретение относится к войсковым оборонительным фортификационным огневым сооружениям. В автоматизированной фортификационной ракетной установке основание выполнено в виде металлического четырехгранного контейнера. Внутри контейнера на качающейся люльке в горизонтальной и наклонной плоскостях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591561
Дата охранного документа: 20.07.2016
26.08.2017
№217.015.dac3

Биологически активная добавка из морских гидробионтов - источник хондроитинсульфата и способ ее получения

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано как биологически активная добавка (БАД) из морских гидробионтов. БАД представляет собой ферментативный гидролизат из вторичного сырья и/или отходов при первичной переработке головоногих моллюсков, или акул, или скатов, или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623738
Дата охранного документа: 29.06.2017
20.01.2018
№218.016.17a0

Способ получения иммуностимулятора пептидной природы (варианты) и бад на его основе

Изобретение относится к области пищевой и медицинской промышленности и может быть использовано для получения иммуностимулятора пептидной природы из нервной ткани морских гидробионтов. Для этого проводят размораживание, измельчение сырья, экстрагирование его 3%-ным раствором уксусной кислоты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635625
Дата охранного документа: 14.11.2017
20.01.2018
№218.016.190a

Способ приготовления трепанга на меду

Способ включает очистку трепанга, измельчение, внесение меда, перемешивание, настаивание с ежедневным перемешиванием, добавление структурообразователя, прогревание смеси, упаковку. Очистку трепанга проводят с отделением венчиков, внутренностей и прианальной области. Трепанг измельчают на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636158
Дата охранного документа: 21.11.2017
14.03.2019
№219.016.df8a

Способ получения строительных материалов с повышенными физико-механическими и водо-морозостойкими свойствами

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве материалов, изделий, конструкций специального назначения (подземное строительство, строительство гидротехнических сооружений, аэродромов и др.). Способ получения строительных материалов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681720
Дата охранного документа: 12.03.2019
10.04.2019
№219.017.03b2

Питательная среда для культивирования бифидобактерий

Питательная среда содержит, мас.%: молочную сыворотку осветленную - 7,5-10,0, агар-агар - 0,075-0,08, полисахаридный продукт из бурых водорослей жидкий или сухой соответственно - 5,0-10,0 или 0,2-0,4 и дистиллированную воду - остальное. Полисахаридный продукт из бурых водорослей получен путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002388815
Дата охранного документа: 10.05.2010
19.04.2019
№219.017.2c0d

Способ безотходной переработки икры морских ежей

Изобретение относится к области получения биологически активных добавок из морских гидробионтов, которые могут быть использованы как добавки к пище и в косметике. Способ включает заготовку сырья, последовательную обработку его двумя экстрагентами и фильтрование. При этом сначала икру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002283006
Дата охранного документа: 10.09.2006
+ добавить свой РИД