Способ получения желатина из кожи трески
METHOD FOR OBTAINING GELATIN FROM COD SKIN

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению желатина для пищевых целей из кожи рыб, в частности кожи трески.
Известен способ получения коллагеновой дисперсии (Пат. РФ №2 259 779, опубл. 10.09.2005), включающий последовательную обработку кожи рыб (горбуши, или скумбрии, или сельди, или путассу) раствором поваренной соли, водой, раствором ферментного препарата липоризина ГЗх с последующим растворением в органической кислоте, затем дополнительную промывку водой и выделение балластных веществ и фермента механическим путем. При этом фермент используют в количестве 0,8-1,0% к массе сырья, обработку ферментом ведут при температуре +37°С +40°С в течение 2,0-2,5 часов. Изобретение направлено на сокращение длительности процесса и его упрощение.
Известен способ получения желатина, в котором специально подготовленную и измельченную кожу рыб дважды подвергают тепловой обработке при температуре +55°С +60°С и значениях рН водной фазы равных 4,0-4,5, время обработки - 2,0-2,5 часа. Низкие значения рН достигаются за счет смешивания кожи рыб с анолитом ЭХА-раствора с рН 2,0-2,5 в массовом соотношении 1:1. После варки и декантации, смешивают бульоны первой и второй фракций, охлаждают до температуры +20°С и фильтруют. Отфильтрованный бульон очищают от белковых веществ неколлагенного характера путем подкисления 0,5-1,0% раствором пищевой кислоты до рН 4,1-5,1 при +60°С в течение 2-4 часов. Затем бульон отделяют на центрифуге, упаривают при температуре +40°С +45°С и высушивают при температуре +18°С +20°С (Пат. РФ №2457229, опубл.27.07.2012). Недостатками данного способа являются увеличение длительности технологического процесса за счет двухкратной варки сырья с последующей очисткой пищевой кислотой и использование дополнительного оборудования для получения раствора аналита ЭХА-воды, что влияет на себестоимость конечного продукта.
Наиболее близким является способ получения желатина из чешуи прудовых рыб (Пат. РФ №2447115,опубл.10.04.2012), включающий сбор чешуи, сортировку, промывку чешуи водой, деструкцию белковых веществ чешуи с последующим экстрагированием ее в воде, желатинизацию и сушку. Деструкцию белковых веществ осуществляют в течение 5÷6 ч при температуре от +37°С до +40°C с помощью ферментного препарата протеолитического действия Протосубтилина ГЗх, взятого в количестве 1,0% к массе чешуи. Затем после промывки проводят экстракцию водой на водяной бане при температуре +55 +60°С в течение 2,5-3 часов при соотношении вода : чешуя 1:1. Полученный экстракт после прессования и фильтрации направляют на желатинизацию в холодильной камере при температуре 2÷4°С в течение 8÷10 ч. Остаток после первой экстракции повторно подвергают экстрагированию водой в течение 1,5-2 ч при температуре +65°С, затем его фильтруют и направляют на концентрирование вымораживанием в морозильной камере при температуре от -4 до -6°С в течение 8-10 ч с последующей желатинизацией. Студни желатина сушат до конечного содержания влаги в продукте не более 12%, затем желатин дробят до размера частиц не более 5 мм, фасуют, упаковывают и направляют на хранение и реализацию. Недостатком данного способа является длительность технологического процесса (56-58 часов) за счет операций желатинизации и вымораживания.
Техническая задача - разработка экологически чистого и эффективного способа получения желатина из кожи трески.
Технический результат - значительное сокращение длительности технологического процесса, снижение температурных режимов обработки кожи трески и, как следствие, уменьшение себестоимости получаемого желатина с качественными показателями.
Для достижения технического результата в способе получения желатина из кожи трески, включающем подготовку сырья к экстракции, обработку ферментом протосубтилином ГЗх, экстракцию водную на водяной бане, очистку, сушку, измельчение, упаковку, кожу трески зачищают, промывают водой с температурой не выше +20°С, измельчают, смешивают с водой в массовом соотношении кожа : вода 1:4, добавляют при перемешивании фермент в количестве 0,025% к массе кожи трески и проводят обработку в течение 1 часа при температуре от +20°С до +25°С и при постоянном помешивании, затем фильтруют, полученный осадок промывают водой при температуре не выше +20°С, осуществляют экстракцию водой при соотношении кожа трески : вода 1:6 на водяной бане при температуре от +38°С до +42°С в течение 3-5 часов, потом фильтруют и сушат фильтрат в вакуумной сушилке при температуре не выше +45°С в течение 8-10 часов.
Он достигается тем, что обработку исходного сырья проводят в условиях, оптимальных для получения желатина из кожи трески. А именно, после промывки и измельчения сырье обрабатывают при температуре от +20°С до +25°С в течение 1 часа ферментным препаратом протосубтилином ГЗх, взятым в количестве 0,025% к массе сырья. Ферментный препарат протосубтилин ГЗх обладает низкой коллагеназной активностью, что в этих условиях позволяет эффективно гидролизовать белки мышечной ткани, оставшиеся после промывки, при этом белок соединительной ткани коллаген гидролизу практически не подвергается. Увеличение концентрации ферментного препарата или температуры и времени обработки приведет к деструкции коллагена, его частичному растворению и удалению при последующей промывке, что уменьшит выход желатина. Т.к. ферментный препарат протосубтилин активен при нейтральных значениях рН (6,5-7,5), то дополнительного регулирования рН среды не требуется. Водную экстракцию проводили в течение 3-5 часов при температуре от +38°С до +42°С и массовом соотношении сырье: вода 1: 6, затем экстракт очищали и сушили. Способ осуществляли следующим образом.
Кожу рыб, полученную при разделке рыбы-сырца или мороженой трески, зачищают, удаляя загрязнения (остатки мышечных фрагментов, чешуи и т.д.), промывают водой при температуре не выше +20°С, дают воде стечь и измельчают на кусочки размером 0,5 - 1,0 см. Измельченную кожу смешивают с водой в массовом соотношении сырье : вода 1:4, добавляют ферментный препарат протосубтилин ГЗх (2-я группа протеолитической активности 120 ед./г) в количестве 0,025% к массе сырья и выдерживают в течение 1 часа при температуре от +20°С до +25°С и постоянном перемешивании. Затем смесь кожи с водой фильтруют, кожу промывают водой при температуре не выше +20°С для удаления ферментного препарата и направляют на экстракцию. Водную экстракцию проводят в течение 3-5 часов при температуре от +38°С до +42°С, массовом соотношении сырье : вода 1:6 и постоянном перемешивании. По окончании экстракции смесь фильтруют для удаления твердых частиц, фильтрат (раствор желатина) сушат в вакуумной сушилке при температуре не выше +45°С в течение 8-10 часов до содержания влаги не более 16%. Затем желатин измельчают, упаковывают и направляют на хранение.
Преимущество предлагаемого способа получения желатина из кожи трески состоит в том, что обработку сырья ферментным препаратом проводят в условиях, позволяющих удалить белковые вещества неколлагенного характера, сохраняя при этом коллаген, что способствует повышению качества продукции.
В результате проведенных авторами экспериментов было установлено, что использование ферментного препарата Протосубтилина ГЗх в количестве более 0,025% к массе сырья приводит к получению продукта с низкой динамической вязкостью, использование же фермента в количестве менее 0,025% к массе сырья не достаточно для полного удаления белкового вещества неколлагенного характера.
Процесс получения желатина проводят при температуре не выше +45°С, что уменьшает энергозатраты и снижает себестоимость конечного продукта. Кроме того, более мягкие режимы термообработки позволяют исключить деструкцию линейных макромолекул и получить продукт с высокими качественными показателями.
Данный способ обработки кожи трески позволяет существенно сократить продолжительность обработки сырья, исключить операции желатинизации и вымораживания, что ускоряет процесс получения желатина.
Примеры осуществления способа:
Пример 1.
Размороженную кожу трески, собранную в процессе разделки, зачищали, промывали водой при температуре не выше +20°С, оставляли на 5-10 минут для стекания воды и измельчали на кусочки размером 0,5-1,0 см. Измельченную кожу смешивали с водой в массовом соотношении сырье : вода 1:4 и при перемешивании добавляли ферментный препарат протосубтилин ГЗх в количестве 0,025% к массе сырья. Ферментную обработку проводили в течение 1 часа при температуре от +20°С до +25°С и постоянном перемешивании. Полученную дисперсию (смесь кожи с водой) фильтровали, осадок (кожу трески) промывали водой при температуре не выше +20°С и направляли на водную экстракцию. Для этого промытую кожу смешивали с водой в массовом соотношении сырье : вода 1:6, смесь нагревали на водяной бане до температуры от +38°С до +42°С и выдерживали при данной температуре и постоянном перемешивании в течение 3 часов. По окончании экстракции смесь фильтровали через бумажный фильтр, фильтрат (раствор желатина) сушили в вакуумной сушилке при температуре не выше +45°С в течение 10 часов. Сухой желатин измельчали и направляли на хранение.
Пример 2.
Способ осуществляли аналогично примеру 1 за исключением того, что водную экстракцию проводили в течение 5 часов. Сушили в течение 10 часов.
Пример 3.
Для определения эффективности обработки кожи трески ферментным препаратом протосубтилином ГЗх был проведен контрольный опыт без использования фермента.
Размороженную кожу трески зачищали, промывали водой при температуре не выше +20°С, оставляли на 5-10 минут для стекания воды и измельчали на кусочки размером 0,5-1,0 см. Измельченную кожу смешивали с водой в массовом соотношении сырье : вода 1:4 и выдерживали в течение 1 часа при температуре от +20°С до +25°С и постоянном перемешивании. Полученную смесь фильтровали, осадок (кожу трески) смешивали с водой в массовом соотношении сырье : вода 1:6, смесь нагревали на водяной бане до температуры от +38°С до +42°С и выдерживали при данной температуре и постоянном перемешивании в течение 5 часов. По окончании экстракции смесь фильтровали через бумажный фильтр, фильтрат (раствор желатина) сушили в вакуумной сушилке при температуре не выше +45°С в течение 10 часов. Сухой желатин измельчали и направляли на хранение.
Органолептические и физико-химические показатели качества рыбного желатина представлены в таблице (фиг.). Анализ данных показал, что полученный желатин характеризуется высоким содержанием белка, низким содержанием влаги и золы.
Предлагаемый способ получения желатина из кожи трески позволяет сократить длительность технологического процесса, уменьшить температурные режимы обработки и получить готовый продукт с высокими качественными показателями.