Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения белково-коллагеновой эмульсии на основе мясокостного остатка для использования в производстве продуктов питания

Способ получения белково-коллагеновой эмульсии на основе мясокостного остатка для использования в производстве продуктов питания

Изобретение относится к мясной и птицеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при производстве различных продуктов питания, обогащенных животным белком, в том числе для производства функциональных продуктов питания в виде снеков, бульонов, добавок.

На сегодняшний день для переработки МКО используют щелочной, кислотный, и ферментативный гидролиз [Максимюк Н.Н., Марьяновская Ю.В. О преимуществах ферментативного способа получения белковых гидролизатов //Фундаментальные исследования. - 2009]. В процессе щелочного гидролиза белков, образуются вредные для организма человека и животных остатки лантионина и лизиноаланина. Разрушаются лизин, цистин, аргинин, поэтому этот способ редко используется для переработки. Кислотный гидролиз не образует токсичных соединений, однако после кислотного гидролиза требуется нейтрализация солей, это приводит к необходимости очистки продукта, при этом в процессе используются такие агрессивные реактивы как серная и соляная кислоты, что повышает требования к износостойкости оборудования.

Известен патент РФ №2303881, способ производства мясного продукта с использованием гидролизата мясокостного остатка, опубликован 10.08.2007. Способ включает измельчение сырья, составление фарша с одновременным внесением композиции, состоящей из первой, второй и третьей фракций гидролизата мясокостного остатка. Процесс гидролиза проводят в три стадии: водного гидролиза, проводимого при температуре 100-120°С и массовом соотношении сырья и воды 1:2-1:3 в течение 4-5 ч, с отделением жидкой фракции. В твердый остаток вносят раствор соляной кислоты концентрации 1-2% в соотношении сырья и раствора 1:1-1:2 и гидролизуют 4-5 ч при температуре 100-120°С, отделяют жидкую фракцию, которую нейтрализуют гидроксидом натрия, очищают от жира и взвешенных частиц, сушат, в твердый костный остаток добавляют 3-4% -ный раствор соляной кислоты в соотношении сырья и раствора 1:1-1:2 и гидролизуют 4-5 ч при температуре 120-140°С, нейтрализуют гидроксидом натрия, гомогенизируют и сушат.

Недостатком данного способа является необходимость предварительного измельчения, и многостадийность, при этом сырье после переработки используется в качестве добавки в 1,3-7% для мясного фарша, что позволяет снизить себестоимость

конечного продукта, однако не предлагает получение полноценного конечного продукта питания из мясокостного остатка.

Известен патент РФ №2448471, способ переработки отходов убоя птицы, опубликованный 27.04.2012. Для переработки используют МКО, перо, и мягкие отходы. Способ заключается в том, что отходы убоя птицы предварительно обезвоживают до влажности 60-65%, затем подвергают низкотемпературному гидролизу при t=45-55°С в течение 40-50 мин в присутствии фермента и кофермента, затем смешивают с наполнителем и экструдируют. Затем охлаждают и транспортируют на хранение.

Недостатком данного метода является наличие этапа предварительного измельчения МКО. При этом перерабатываются также мягкие отходы, кровь, и кератиносодержащие отходы (лапы, головы, перо). Такая смесь не обладает высокими вкусовыми качествами и не может использоваться при производстве пищевых продуктов для питания человека, при этом конверсия проходит не полностью, и в готовом продукте остается около 20% отходов по массе.

Наиболее близким по существу является патент РФ №2390252, Способ получения белковой добавки из сырья животного происхождения, опубликованный 27.05.2010. Способ предусматривает измельчение, приготовление суспензии, гидролиз белков протеолитическим ферментом, пастеризацию и инактивацию ферментов микробного происхождения, очистку жидкой белковой фракции и сушку. Приготовление суспензии производят смешиванием сырья с водой в соотношении 1,0-1,5:1,0-2,5. Гидролиз проводят мультиэнзимной композицией протеолитических ферментов микробного происхождения в концентрации 0,15-0,25% по отношению к массе сырья при температуре 53-57°С в течение 1,5-2,5 ч. В состав мультиэнзимной композиции входит протеолитический фермент, продуцируемый B.lichimformis. Концентрирование проводят под вакуумом до содержания сухих веществ 20-40%. Конечный продукт производят в порошкообразном или жидком виде.

Недостатком данного способа является наличие дополнительных этапов таких как предварительное измельчение и инактивация ферментов.

Задачей данного изобретения является получение пригодного для употребления в пищу продукта биомодификации МКО.

Поставленная задача достигается тем, что способ получения белково-коллагеновой эмульсии на основе мясокостного остатка для использования в производстве продуктов

питания, предусматривающий водный гидролиз, с последующим охлаждением и биоконверсией МКО с применением препарата микроорганизмов, в состав которого входят Bacillus subtilis, включающий процесс сушки в ИК печи, отличается тем, что водный гидролиз проводят при массовом соотношении 2-3:1 (вода к МКО) в течение 180 мин, температуре 100°С, после чего смесь охлаждают до 35-40°С, биоконверсию проводят при 35-40°С в течение 600-780 мин, при внесении микробиального препарата, содержащего бактерии Bacillus subtilis в дозировке =0,5×10¹⁰-2×10¹⁰ КОЕ к массе МКО, термообработку проводят в ИК печи при 60°С и остаточном давлении 4-5 кПа.

Существенным отличием предлагаемого изобретения является применение иного способа переработки, суть которого заключается в биоконверсии белка МКО в белок микроорганизмов Bacillus subtilis, а также отсутствие этапов предварительного измельчения, и инактивации ферментов.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение пищевого продукта, обладающего высокими органолептическими качествами, и функциональными свойствами, продукт после биоконверсии содержит лучше усвояемый белок МКО, также сравнивая с кислотным и щелочным способами гидролиза, содержится значительно меньшее количество солей.

Таким образом, сравнивая предложенный способ с прототипом и другими способами переработки мясокостного остатка для пищевых целей можно сделать вывод, что заявленный способ является иным методом, где используются не ферменты непосредственно, а микробиальный препарат содержащий бактерии, которые при конкретных условиях вырабатывают необходимые ферменты для усвоения питательной среды МКО, переводя тем самым белок МКО в белок микроорганизмов, что позволяет получить полноценный пищевой продукт готовый к употреблению. Данный способ переработки МКО не требует сложного и дорогостоящего оборудования, а также последующих этапов очистки продукта, и позволяет получать продукт с повышенной пищевой ценностью и высокими вкусовыми качествами при наименьших затратах на производство.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.

Пример 1. МКО - 1 кг погружают в термостат, заливают 2 кг воды, и проводят водный гидролиз при 100°С в течение 180 мин. Затем температуру в термостате понижают до 37°С и проводят биоконверсию, для этого добавляют препарат микроорганизмов, содержащий Bacillus subtilis обладающих коллагиназной, эластазной активностью в

дозировке 1×10¹⁰ КОЕ к массе куриного МКО и выдерживают при 37°С в течение 720 мин. В результате биоконверсии происходит глубокая деструкция куриного МКО со снижением содержания белка на 4,5% по сравнению с не обработанным МКО, и изменением аминокислотного скора. Большинство аминокислот незначительно уменьшается по сравнению с необработанным МКО, вместе с тем вырастает содержание особо ценных аминокислот - метионина на 2,4%, тирозина на 3,2%, глутаминовой кислоты на 12,2%. Тепловую обработку проводили при 60°С в ИК печи при остаточном давлении в камере 4 кПа.

Пример 2. Аналогично примеру 1, но с предварительным измельчением куриного МКО. Влияние предварительного измельчения на биоконверсию оценивали по содержанию массовой доли растворимого протеина, результаты показали, что доля растворимого протеина незначительно выше у образца без предварительного измельчения, это объясняется худшим доступ микробиального препарата вглубь МКО после измельчения из-за более плотной упаковки измельченных частиц МКО.

Пример 3. Аналогично п. 1 но биоконверсию проводили 600 мин. Деструкция МКО после биоконверсии меньше чем в п. 1.

Пример 4. Аналогично п. 1 но биоконверсию проводили 780 мин. Деструкция МКО после биоконверсии незначительно выше чем в п. 1. Доля растворимого протеина выше на 0,4%

Пример 5. Аналогично п. 1 но дозировка препарата =0,5×10¹⁰. Деструкция МКО после биоконверсии меньше чем в п. 1.

Пример 6. Аналогично п. 1 но дозировка препарата =2×10¹⁰. Деструкция МКО после биоконверсии аналогична как в п. 1.