Результат интеллектуальной деятельности: Функциональная пищевая добавка для рыбных продуктов

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству комбинированных добавок на основе сырья животного и растительного происхождения для повышения качественных показателей и сроков хранения, а также обогащения готовых рыбных продуктов.

Известен способ получения биологически активной добавки, предусматривающий кислотный гидролиз мяса рапана, с последующей нейтрализацией и упариванием до плотности не более 1,3 г/см³, выдержку в течение 6-8 дней, повторную нейтрализацию до рН 5,5-6,0 и нагрев до 60-80°С (патент РФ 2183414, A23L 1/30, A23L 1/325, A23L 1/333, 2002).

Недостатком способа является частое использование химических реактивов и значительная длительность технологического процесса.

Известен способ получения продукта из белок- и углеводосодержащего сырья водного происхождения, включающий в себя кислотную обработку гонад кальмара 36%-ным раствором соляной кислоты в течение 16-18 часов с последующей нейтрализацией 15%-ным раствором гидроксида натрия до рН 5,8, упаривание до плотности 1,175-1,190 г/см³ и выдержку 5-6 суток (патент РФ 2093040, A23J 1/04, A23L 1/333, 1997).

Недостатком данного способа является использование соляной кислоты и гидроксида натрия в больших концентрациях, что приводит к накоплению хлористого натрия, длительность и трудоемкость процесса, а также пониженная биологическая ценность продукта.

Также известен способ получения комплексного продукта из хрящевой ткани гидробионтов (акул, скатов, осетровых, лососевых рыб и головоногих моллюсков). Способ предусматривает гомогенизацию хрящевой ткани, с последующей экстракцией 0,9-2,0%-ным хлористым натрием, ферментативный гидролиз с использованием ферментов класса протеаз микробильного и животного происхождения в течение 7-8 ч, инактивацию ферментов, осаждение липидов 0,2-0,3% раствором хитозана в 2-4%-ной уксусной кислоте в течение 9-15 ч, кислотный гидролиз соляной кислотой, отделение конечного продукта и его сушку (Патент RU №2250047, A23L 1/30, 1/325, 2003).

Недостатком известного способа является специфический рыбный запах готового препарата, что приводит к ограничению области его применения, и длительный процесс производства. Способ также предполагает повышенный расход химических реагентов (уксусной и соляной кислот, хлорида кальция), в том числе дефицитных (хитозана), что в конечном итоге приводит к увеличению себестоимости и рыночной стоимости готового продукта и, как следствие, его малой доступности широким слоям населения.

Известен также способ переработки мидий с целью получения белково-углеводного гидролизата и белковой пасты, по которому неразделанную мидию промывают водой, дробят с образованием крупных кусков и нагреают на водяной бане до 55°С. Затем в сырье добавляют водный раствор фермента протомегатерина и/или протакрина и перемешивают в течение 90 мин. Далее смесь нагревают до 80°С и выдерживают 20 мин. После этого жидкую фазу декантируют, фильтруют и центрифугируют 20 мин при 8000 об/мин. Надосадочную жидкость упаривают (Патент РФ №2090084, A23L 1/333, A23J 1/04, 1998 г. ).

Недостатками данного способа являются повышенный расход воды и связанные с этим дополнительные энергозатраты.

Известен способ производства кормовой добавки хондропротекторной направленности из отходов морских гидробионтов, характеризующийся тем, что сырье измельчают, при этом в качестве сырья используют мышечно-хрящевую ткань голов головоногих моллюсков и головы рыб лососевых пород, мышечно-хрящевую ткань голов головоногих моллюсков смешивают с ферментным раствором, при соотношении сырье : раствор фермента, равном 1:0,5, который состоит из ферментного препарата ЦеллоЛюкс-F или Целловиридин В Г20х в количестве 2,9-3,4 г, что соответствует активности 580-680 Ае/кг сырья, 0,1% бензойнокислого натрия, 1,0% хлорида натрия и воды, а головы рыб лососевых пород смешивают с ферментным раствором при соотношении сырье : раствор фермента, равном 1:0,25-1:0,75, который состоит из ферментного препарата Протомегатерин Г20х в количестве 1,66-1,86 г, что соответствует 1667-1864 Пе/кг сырья, 0,1% бензойнокислого натрия, 1,0% хлорида натрия и воды, гидролиз осуществляют одновременно в разных емкостях при температуре 37-43°С в течение 2,0-2,5 ч для голов головоногих моллюсков и в течение 4,5-5,0 ч для голов рыб лососевых пород. От полученных суспензий отделяют гидролизат из мышечно-хрящевой ткани голов головоногих моллюсков и гидролизат из голов рыб лососевых пород и костный осадок, а затем либо гидролизат из мышечно-хрящевой ткани голов головоногих моллюсков смешивают с гидролизатом из голов рыб лососевых пород и костным остатком в соотношении 0,9:1, а затем сушат, либо гидролизат из голов рыб лососевых пород, костный осадок и гидролизат из голов головоногих моллюсков сушат по отдельности, а затем смешивают в зависимости от рецептуры корма (РФ №2460313, А23К 1/10, A23L 1/326, 2012).

Недостатком способа является узкая область применения продукта, а именно в сельском хозяйстве и ветеринарии, в качестве кормовой добавки.

Техническая задача заявленного изобретения - создание пищевой добавки, повышающей пищевую ценность и сроки хранения целевого продукта.

Техническим результатом является продукт на основе сырья животного и растительного происхождения, имеющий высокую биологическую ценность, за счет содержания полноценного белка, естественного пребиотика - инулина, полинасыщенных жирных кислот, и обладающий антиоксидантными свойствами, при этом введение продукта позволит повысить качественные показатели целевого готового рыбного изделия, а также его сроки хранения.

Поставленная задача решается в создании функциональной пищевой добавки для рыбных продуктов, включающей гидролизат из голов головоногих моллюсков (командорский кальмар), муку из клубней топинамбура и соевый лецитин в следующих соотношениях мас. ч.:

Мышечно-хрящевая ткань голов кальмара является сырьем, которое содержит в своем составе различные биологически активные и пищевые вещества, такие как белки, среди них особенно выделяется коллаген, но, несмотря на это, данный вид сырья является полноценным по аминокислотному составу. Также содержатся аминосахара (глюкозамины), являющиеся обычным компонентом хрящей и функциональным пищевым ингредиентом. Глюкозамин, входящий в состав пищевой добавки, является основным строительным материалом для соединительной ткани. Он участвует в образовании суставных хрящей, связок, сухожилий, присутствует в стенках сосудов, бронхов, коже и слизистых оболочках. Кроме этого, в данном виде сырья присутствует большое количество витаминов РР, Е, В9, В6, B1, В2, С и минеральных веществ, таких как натрий, кальций, калий, фосфор, железо, медь, йод, цинк, и что немаловажно селен, именно это вещество способствует выведению из организма солей тяжелых металлов.

Гидролизат из голов командорского кальмара получают следующим образом.

Предварительно подготовленные головы командорского кальмара разделывают с удалением клюва и стекловидного тела. Полученную мышечно-хрящевую ткань промывают проточной водой в течение 5 мин, с последующим измельчением на волчке диаметром отверстий решетки 2-3 мм. Измельченное сырье подвергают дезодорированию 2%-ным раствором лимонной кислоты в течение 1 ч, при постоянном перемешивании, с соотношением сырье : раствор 1:2. Далее раствор лимонной кислоты сливают и обрабатывают раствором ферментного препарата Протеаза В концентрацией 0,03-0,07% от массы сырья, путем залива раствора в емкость с сырьем, в течение 1,5-2,5 ч при температуре 30-35°С и периодическом перемешивании, гидромодуль сырье : раствор составляет 1:1. После ферментативного гидролиза фильтрат от гидролизата отделяют на сите и проводят инактивацию ферментного препарата при температуре 70-72°С в течение 10-15 мин. Конечный продукт представляет вязкую колодную массу светло-фиолетового цвета.

Ферментный препарат Протеаза В относится к щелочным бактериальным протеазам и является продуцентом Bacillus licheniformis со стандартной активностью по методу Ансона 475 ед/г. Способен работать в щелочной среде, максимальные значения рН и температуры, при которых фермент способен проявлять свою активность, 9,5 и 60°С соответственно. Данный ферментный препарат способен расщеплять различные белки тканей организмов, обладает выраженной коллагеназной активностью, действует также на эластин. Высокая протеолитическая активность Протеазы В позволяет перевести компоненты мышечной, соединительной и хрящевой ткани в растворимое и легкоусвояемое состояние и тем самым повысить эффективность использования не только отходов как сырья, но и содержащихся в них биологически активных веществ. Поэтому использования ферментных препаратов для бимодификации различного сырья позволяет получить продукт с более высокими качественными показателями, чем при других способах обработки, а также сокращает технологический процесс и повышает безопасность получаемого продукта.

Мука из клубней топинамбура изготовлена из свежесобранных клубней топинамбура. Мука представляет собой рассыпчатую массу бежевого цвета. При намокании порошок темнеет до темно-коричневого цвета и становится мягким (не хрустит). Коэффициент набухания порошка =5 (т.е. 1 кг порошка получается из 5 кг свежих клубней). Крупность помола - до 1 мм. Массовая доля влаги в порошке около 6%. Массовая доля общего сахара около 70%.

В порошке топинамбура содержится инулин и полисахариды инулиновой природы (около 60%), пектины, минеральный комплекс (кремний, калий, магний, железо, хром фосфор и др.), органические кислоты, клетчатка, витамины (В1, В2, В6, РР), каротоноиды, аминокислоты, жиры, белки - в концентрированном виде. Предназначен для использования в качестве компонента при производстве пищевых продуктов и биологически активных добавок.

Инулин - не только пребиотическое волокно с множеством полезных эффектов для организма, но и еще и технологичный ингредиент и может использоваться как пищевая добавка. Благоприятно применять инулин при ожирении, атеросклерозе, ишемической болезни сердца, инфаркте миокарда, желчно-каменной и почечно-каменной болезнях, артритах и остеохондрозе. Рекомендованная суточная норма инулина составляет 3-12 г/сут.

Соевый лецитин является пищевой добавкой из натурального сырья со вкусом и запахом ореха. Гранулированный концентрат соевого лецитина содержит не менее 95% фосфолипидов с высоким уровнем эссенциальных жирных кислот (более 60%). По своей природе лецитин относится к сложным эфирам аминоспирта холина и диглицеридфосфорных кислот и является важнейшим представителем фосфолипидов. При его расщеплении образуются высшие жирные кислоты (стеариновая, пальмитиновая, олеиновая и арахидоновая), холин и глицерофосфорная кислота.

Лецитин - основное химическое вещество, участвующее в нормализации функционирования нервной системы и рабочей деятельности мозговых клеток. Также данный фосфолипид необходим организму как строительный материал для обновления поврежденных клеток. Он является мощным антиоксидантом, предупреждает образование высокотоксичных свободных радикалов, т.е. способствует увеличению сроков хранения изделий с его наличием.

Лецитин также поверхностно-активный агент. Он хорошо работает на поверхности раздела фаз различных субстанций. В присутствии двух несмешиваемых жидких фаз понижает поверхностное натяжение и действует как эмульгатор. Когда необходимо взаимодействие между жидкой и твердой фазами, лецитин действует как смачивающий агент. В пищевой промышленности его используют в качестве эмульгатора и антиоксиданта с целью повышения сроков хранения.

Перед составлением добавки растительные компоненты раздельно гидратируют при температуре 18-22°С в следующем соотношении, г ингр./г воды : мука из клубней топинамбура : вода - 1:4, соевый лецитин : вода - 1:3 в течение 20-25 мин при постоянном перемешивании.

Данное сочетания компонентов позволяет получить универсальную добавку к рыбным продуктам различного вида, которая повышает их качественные показатели, функционально-технологические и структурно-механические свойства, сроки хранения, а также обогащает необходимыми для организма человека пищевыми веществами и обеспечивает сбалансированность продукта в целом.

Готовая пищевая добавка представляет собой вязкую однородную массу серо-коричневого цвета. Рекомендуемый уровень введения в продукт 10-20%.

Функциональную пищевую добавку для рыбных продуктов получают путем перемешивания предварительно подготовленных компонентов в гомогенизаторе при скорости 4000 об/мин до равномерного распределения.

Усредненные физико-химические, функционально-технологические и структурно-механические свойства функциональной пищевой добавки представлены в таблице 1

По таблице 1 видно, что комбинированная пищевая добавка полноценна по химическому составу, данного количества веществ достаточно, чтобы повысить пищевую ценность продукта, обогатить его полинасыщенными жирными кислотами и пищевыми волокнами. Также добавка обладает высокими функционально-технологическими свойствами, что непосредственно будет положительно влиять на данные свойства готового рыбного продукта.

Примеры представлены в таблице 2