Результат интеллектуальной деятельности: Способ переработки отходов, полученных после разделки крабов

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, рыбообрабатывающей отрасли и позволяет комплексно перерабатывать отходы от переработки крабов для получения продуктов: комплекса протеолитических ферментов, комплекса каротиноидных пигментов, жира-полуфабриката, белкового гидролизата, белково-минеральной муки.

При производстве пищевой продукции из камчатского краба, у него удаляют ходильные конечности, а оставшиеся отходы от переработки краба, включающие карапакс, абдомен, жабры, пленки, внутренности (в т.ч. и печень) утилизируют.

Однако эти отходы содержат большое количество полезных компонентов, сравнимых с мясом краба. Поэтому задача комплексной переработки краба для получения ценных продуктов из отходов краба является актуальной для настоящего времени.

Известные способы переработки отходов крабового производства в настоящее время сводятся в основном для получения хитина и кормовой добавки (муки).

Известен способ переработки панцирьсодержащих отходов: раков, крабов, позволяющий получать белковый гидролизат путем обработки сырья папаином (Suryanayana Rao SV е. а. Preparation and microbiological evaluation of bactopeptone from shirp waste // J. Food Sci and Technol, 1980, v. 17 - №3, p. 133-136). При этом в водную суспензию сырья вводят 2% раствор папаина и смесь выдерживают 4 ч при 45-50°С. Затем фермент дезактивируют путем повышения температуры смеси до 100°С.

Этот способ является экологически чистым, но не предусматривает получение остаточных продуктов: хитина, пигментов, ферментов, т.е. окончательная переработка не предусматривается.

Кроме того, применение дорогостоящего папаина значительно влияет на себестоимость продукции.

Известен способ безотходной комплексной переработки хитинсодержащего сырья включающий прессование сырья с отделением жидкой фракции, содержащей белковые вещества, комплекс хитино- и протеолитических ферментов и жир, с получением белкового продукта и панцирь содержащего жома. Жидкую фракцию после прессования сырья подвергают автолизу в течение 2-6 часов при температуре не выше 12°С, затем центрифугируют с получением белковой пасты, жира и раствора протеолитических ферментов. Жом промывают водой при соотношении жома и воды 1:2 и температуре не выше 25°С, затем проводят депротеинирование при температуре 4-60°С в течение 1-24 часа полученным раствором комплекса протеолитических ферментов с рН 7,5-8,0 и содержащим 1-10% ферментного препарата к массе сырья. Деминерализацию оставшегося жома проводят путем обработки соляной кислотой с последующим разделением на хитин и кислотный гидролизат (п. РФ №2123269, A23L 1/33, A23J 1/04).

Недостатком способа является длительность процесса переработки отходов, что увеличивает затраты при производстве.

Кроме того, среда с рН 7,5-8,0 при депротеинировании жома, способствует развитию патогенной микрофлоры, а применение антисептика снижает физиологическую ценность полученного продукта и увеличивает затраты на производство.

Наиболее близким к заявленному способу является способ переработки отходов крабового производства с получением кормовой добавки включающий измельчение, обработку и упаковку готовой продукции. Обработке подвергают измельченное сырье с размером частиц не более 1-10 мм, которое смешивают с пресной водой в равном соотношении, нагревают до температуры 30-70°С. Затем вносят протеиназу в количестве 0,01-1,5% к массе смеси и проводят ферментолиз в течение 15-60 мин. Образовавшиеся ферментированные отходы нагревают до температуры 97-98°С и выдерживают в течение 15-20 мин, при этом весь процесс ведут при постоянном перемешивании. По окончании полуфабрикат охлаждают до 80±2°С, гомогенизируют при 1500-30000 об/мин в течение 20-120 секунд, а полученную кормовую добавку фасуют и упаковывают (п. РФ №2615476 A23K 10/12, A23K 10/26).

Недостатком данного способа является нагрев ферментированных отходов до 97-98°С, что снижает ценность полученного продукта, т.к. в процессе нагрева до такой температуры происходит денатурация и частичное разрушение белковой части полученного полуфабриката.

Кроме того, внесение фермента приводит к удорожанию готовой продукции.

Задачей изобретения является разработка способа переработки отходов крабового производства, позволяющего получить природный биологически ценный продукт из бросового сырья при сокращении затрат на производство.

Поставленная задача решается тем, что в способе переработки отходов, полученных после разделки крабов, характеризующимся тем, что отходы измельчают, в измельченные отходы вносят ацетатный буферный раствор в соотношении 4:1 для получения pH среды 4,3 и проводят автолиз при постоянном перемешивании в течение 2-3 часов при температуре 37°С.

Технический результат заключается в получении высококачественного белково-минерального комплекса за счет внутренних ресурсов перерабатываемого сырья при снижении затрат по переработке отходов крабового производства.

Для достижения заявленного технического результата измельченные отходы крабового производства смешивают с ацетатным буферным раствором.

При этом происходит активация протеолитических ферментов и хитинолитических ферментов, содержащихся в гепатопанкреасе краба за счет которых идет процесс ферментолиза (автолиза), т.е. без дополнительного внесения ферментов (в отличие от прототипа) за счет внутренних резервов проходит процесс автолиза. Это позволяет, в конечном счете, получить белково-минеральный комплекс с высоким содержанием биологически ценных компонентов при низких производственных затратах.

Кроме того, использование буферного раствора ограничивает развитие микрофлоры за счет низкой рН, что позволит увеличить срок хранения и безопасность полученного продукта.

Буферный раствор в способе используют в соотношении 4:1 в диапазоне рН 4,3 достаточном для активации протеолитических ферментов и хитинолитических ферментов, содержащихся в гепатопанкреасе краба. Увеличение доли буферного раствора приводит к чрезмерному обводнению гидролизата, что снижает его биологическую ценность, но снижение доли буфера не позволит в полной мере активизировать ферменты, содержащиеся во внутренностях краба, что снизит активность процесса (ферментолиза) автолиза и не позволит достичь заявленного результата.

Для достижения заявленного результата автолиз ведут в течение 2-3 часов. Для определения оптимума времени были проведены исследования, результаты которых представлены в таблице 1.

Данные таблицы свидетельствуют о нарастании продуктов автолиза (небелкового азота) с увеличением продолжительности гидролиза до 2 ч.

При последующем увеличении времени автолиза концентрация небелкового азота увеличивается незначительно.

Таким образом, практическим путем было установлено, что под действием собственных ферментов для полного автолиза отходов от разделки краба достаточно 2-3 часов.

Полученный полуфабрикат имеет высокое содержание белкового и минерального компонентов.

Сравнительная характеристика биологического состава полученного продукта и мышечной ткани краба отражена в таблице 2.

Данные показывают, что полученный продукт содержит достаточно высокое количество белковых и минеральных компонентов, сравнимых с мясом краба.

Кроме того, полученный белково-минеральный комплекс также имеет высокое содержание аминокислот, в том числе незаменимых, что позволяет сделать вывод, что полученный продукт является биологически ценным, сравнимым с натуральным мясом краба.

В таблице 3 даны количественные показатели - содержание заменимых и незаменимых аминокислот в полученном белково-минеральном комплексе и мышечной ткани камчатского краба, г/100 г белка.

Данные таблицы позволяют сделать вывод, что полученный продукт имеет высокую биологическую ценность, сравнимую с натуральным мясом краба.

Способ осуществляют следующим образом.

Отходы, полученные при разделке крабов, включающие карапакс, абдомен, жабры, пленки, внутренности (в т.ч. и печень) аккумулируют и отправляют на измельчение. После измельчения отходы заливают буферным раствором в соотношении 4:1 и ферментируют в течение 2-3 часов при постоянном перемешивании. Полученный белково-минеральный комплекс готов для дальнейшего использования. Примеры реализации заявленного способа.

Пример 1. 1 кг отходов полученных после разделки крабов измельчают до достижения размеров фракций не более 5 мм, механическим способом с применением измельчающих устройств. Для интенсификации процесса допускается неоднократное пропускание отходов через измельчитель. В измельченные отходы вносят ацетатный буфер в количестве 0,25 л для получения рН среды 4,3. Смесь ферментируют (инкубируют) при температуре 37°С в течение 3 часов.

Полученный белково-минеральный комплекс используют или замораживают до температуры минус 18°С для последующего хранения.

Готовый продукт содержит 13,0% белка, 8% минеральных веществ, среди которых преобладает кальций, представленный в виде солей аминокислот, низкомолекулярных пептидов и фосфорной кислоты. Продукт можно использовать как кормовую добавку или получать из него кормовую муку, белковый концентрат или минеральную добавку.

Пример 2. Осуществляют по примеру 1.

Отходы от переработки краба, включающие карапакс, абдомен, жабры, пленки, внутренности (в т.ч. и печень) измельчают до получения гомогенной однородной массы и смешивают в соотношении 1:4 с буферным раствором до получения среды с рН 4,3. Полученную смесь нагревают до температуры 37°С и осуществляют автолиз в течение 2 часов.

Полученный белково-минеральный комплекс готов для использования.

Содержание белка в продукте - 13,8%, минеральных веществ - 8,5%.