СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОЛИЗАТА ТИПА БУЛЬОНА ИЗ ГИДРОБИОНТОВ
METHOD FOR PRODUCTION OF BROTH-TYPE HYDROLYSATE OF HYDROBIONTS

Изобретение относится к пищевой промышленности и предназначено для получения, из отходов филейного производства лососевых рыб, готового с употреблению рыбного бульона с высокими потребительскими свойствами (прозрачного светло-желтого цвета), не застудневающего в охлажденном состоянии при температуре от 0 до + 5 °С, который может быть использован как самостоятельный продукт, а также для приготовления первых обеденных блюд, а при необходимости и вторых.
При обработке рыбного сырья образование отходов в основном происходит в ходе выполнения таких операций, как разделка, зачистка, порционирование рыбы. При разделке рыбы на обесшкуренное филе в состав отходов, называемых условно пищевыми, входят головы, кости, хрящи, кожа, а также мясо в виде прирезей и срезков (Трухин Н.В. Рациональное использование рыбного сырья. - М.: Агропромиздат, 1985, с.68 - 87).
Общеизвестно, что условно пищевые отходы (головы, плавники, кости, кожа), содержат в своем составе ценные компоненты, в частности, белковые вещества, липиды, макро- и микроэлементы. Так как при разделке рыбы на голове остается большое количество прирезей мяса, то более рациональным способом использования данного вида отходов является производство замороженных наборов для ухи и рыбных консервов (Антипова Л.В. Эффективность применения вторичных рыбоперерабатывающих ресурсов для производства функциональных продуктов массового потребления / Антипова Л.В., Дворянинова О.П. // Известия вузов. Пищевая технология, 2002, № 5-6, с.24 - 26.).
В настоящее время кожу и кости мало используют в пищевых целях. Белковые вещества данного вида отходов представлены в основном коллагеном, который при тепловом гидролизе разрушается с образованием желатиноподобных веществ, придающих мутность бульону, что ухудшает органолептические свойства бульона, и вызывающих его застудневание при температуре от 0 до + 5 ° С. Мутный бульон требует применения специальных технологических операций по осветлению.
Как правило, для получения рыбного бульона применяют варку сырья. Например, приготавливают бульон из рыбных отходов, варкой в течение 50-60 мин при температуре слабого кипения (тепловой гидролиз) с последующим фильтрованием.
Бульон, полученный тепловым гидролизом коллагенсодержащего сырья, обладает низкими потребительскими свойствами (мутный и темно-желтого цвета) и застудневает при температуре 2±2 °С; перед применением таких гидролизатов необходимо время для их расплавления.
Известен способ приготовления стабильного вспомогательного кулинарного средства из мышечной ткани рыб с небольшим содержанием коллагена или в смеси с овощами, который включает стадии измельчения и ферментативного гидролиза сырья протеазами (патент РФ № 2381719). Недостатком указанного способа является невозможность его использования для получения бульона с высокими потребительскими свойствами, поскольку, используемые протеазы расщепляют коллаген, вызывающий помутнение бульона и его застудневание при температуре 2±2 °С.
Известен способ получения гидролизатов из рыбного сырья, преимущественно из отходов промпереработки рыбы (головы, внутренности), рыбы пониженной товарной ценности и мелкой рыбы путем подачи сырья в ферментатор, добавления воды в соотношении 1:1-4:1, нагревания до температуры ферментации 40-45 °С, внесение ферментного препарата для гидролиза (в течение 1 ч) с последующей 2 фильтрацией и сушкой полученного гидролизата (SU 1755417A). Сокращение расхода воды приводит к концентрированию сухих веществ, и, следовательно, к снижению продолжительности обработки при высушивании, тем самым получают готовый продукт в сухом виде улучшенного качества. Из формулы и описания изобретения следует, что используемое малоценное сырье не позволит получить конечный продукт, предназначенный для пищевых целей. Недостаток указанного способа в том, что используемый гидромодуль не позволяет получить прозрачный, не застудневающий в охлажденном состоянии гидролизат типа бульона.
Известен ферментативный способ получения пищевых белковых продуктов из гидробионтов и пищевых отходов их переработки, включающий мойку сырья, измельчение, ферментативный гидролиз и инактивирование фермента с последующим его концентрированием, при этом гидролиз проводят в течение 2-3 часов ферментным препаратом Протамекс с активностью 400 ПЕ/г, при этом глубина гидролиза составляет 41-72 % (Патент РФ № 2331202). Однако этот способ не применим для получения бульона с высокими потребительскими свойствами, поскольку длительность процесса гидролиза приводит к увеличению степени гидролиза, что в свою очередь способствует получению мутного бульона, темного желтого или коричневого цвета, с выраженным горьким вкусом. Кроме того, этот способ не предполагает использование коллагенсодержащего сырья переработки лососевых рыб.
Для получения из коллагенсодержащего сырья не застудневающего в охлажденном состоянии прозрачного рыбного бульона, необходимо не допустить образования желатиноподобных веществ в бульоне.
Задача изобретения - создание способа получения гидролизата типа бульона из коллагенсодержащего рыбного сырья, прозрачного светло-желтого цвета и сохраняющего структуру жидкости при температуре от 0 до + 5 °С, а также расширение ассортимента рыбных пищевых продуктов.
Это достигается тем, что в с пособе получения гидролизата типа бульона из гидробионтов, включающем ферментативный гидролиз сырья препаратом Протамекс, при концентрации препарата 0,25% к массе сырья, инактивацию гидролизата термообработкой, согласно изобретению качестве сырья используют отходы филейного производства лососевых рыб, а гидролиз осуществляют препаратом Протамекс активностью 330 ПЕ/г в течение 15 минут, затем бульон отделяют фильтрованием, фасуют и направляют на хранение.
Технический результат заявляемого изобретения состоит в создании нового способа получения бульона из рыбных отходов, практически не использующихся в рыбопромышленном производстве, и получении готового к употреблению гидролизата типа бульона с высокими потребительскими свойствами: прозрачный, светло-желтого цвета, не застудневающий в охлажденном состоянии. При этом бульон из отходов филейного производства лососевых рыб, являющихся наиболее ценным пищевым рыбным сырьем, обладает высокой пищевой ценностью. Создан способ получения не застудневающего при температуре от 0 до +5 °С (температура хранения в холодильнике) бульона из рыбных отходов, несмотря на содержащийся в них коллаген. Кроме того, изобретение позволяет расширить промышленный ассортимент рыбных пищевых продуктов.
Достижение заявленного технического результата стало возможным за счет использования для гидролиза ферментного препарата Протамекс с протеолитической активностью 330 ПЕ/г. Такой препарат не активен в отношении коллагена, и полученный гидролизат, после инактивации фермента и фильтрования, не застудневает, а остается жидким прозрачным типа бульона.
Использование ферментного препарата Протамекс активностью 330 ПЕ/г, инертного в отношении коллагена, обеспечивает получение жидкого гидролизата, сохраняющего структуру жидкости при температуре 4 2±2°С, то есть в интервале температур, используемых для длительного хранения продукта.
Существенным в предлагаемом способе получения жидкого пищевого гидролизата на основе коллагенсодержащего рыбного сырья является следующее: в качестве рыбного коллагенсодержащего сырья используют отходы филейного производства лососевых (кожа, кость хребтовая), для фёрментирования используют Протамекс с активностью 330 ПЕ/г. Условия проведения гидролиза - температурный режим известен из уровня техники.
Для ферментативной обработки используют препарат фермента Протамекс с активностью 330 ПЕ/г в количестве 0,05 - 0,25 % от массы сырья. Коллагенсодержащее рыбное сырье, в виде отходов филейного производства лососевых, заливают раствором фермента. Соотношение сырья и воды 1:2. Гидролиз проводят в течение 15-45 мин при 37±2 °С. Для инактивации фермента смесь выдерживают при 90±2 °С в течение 15-20 мин, выделение целевого продукта проводят путем фильтрации.
Для определения оптимальных параметров ферментативного гидролиза проведены исследования по изменению степени гидролиза.
В процессе гидролиза каждые 15 мин отбирали пробы жидкой фракции для определения количества общего и аминного азота, которые представлены в табл 1.
Таблица 1
Влияние концентрации ферментного препарата и продолжительности ферментативной обработки на качество гидролизатов
Концентрация фермента, %
Продолжительность ферментолиза, мин
Общий азот, %
Аминный азот,%
0,05
15
0,30
0,035
30
0,55
0,063
45
0,95
0,133
0,1
15
0,50
0,063
30
0,60
0,105
45
0,95
0,175
0,15
15
0,40
0,063
30
0,50
0,077
45
0,63
0,133
0,2
15
0,45
0,077
30
0,65
0,133
45
0,80
0,175
0,25
15
0,50
0,070
30
0,65
0,105
45
0,72
0,175
Зависимость степени гидролиза от концентрации ферментного препарата и продолжительности ферментативной обработки выражена графически и представлена на фиг. 1.
Из графических данных, отражающих зависимость степени гидролиза от продолжительности ферментирования при различных концентрациях ферментного препарата, приведенных в табл.1 (%): 0,05 (ряд 1); 0,1 (ряд 2);
0,15 (ряд 3); 0,2 (ряд 4); 0,25 (ряд 5), следует, что с ростом концентрации ферментного препарата и продолжительности ферментативной обработки в основном наблюдается увеличение количества общего и аминного азота и соответственно степени гидролиза белка.
Так, максимальная степень гидролиза 22 и 24 % достигается при концентрации фермента 0,2 и 0,25 % и продолжительности гидролиза 45 мин; минимальная степень гидролиза 12 и 13 % достигается при концентрации фермента 0, 05 и 0,1 % и продолжительности гидролиза 15 мин.
Для установления влияния степени гидролиза на показатели качества гидролизатов типа бульона, а также последующего определения рациональных параметров частичной ферментативной обработки, были взяты образцы со следующими значениями исследуемого показателя: 14, 15, 17, 18, 20%.
На фиг. 2 представлена зависимость коэффициента светопропускания от исследуемой степени гидролиза, характеризующей качество гидролизатов типа бульона.
Цвет гидролизата типа бульона, соответствующий полученному значению коэффициента светопропускания, устанавливают по таблице 2.
Таблица 2
Определение цвета гидролизата типа бульона по величине коэффициента светопропускания
Цвет гидролизата
Величина коэффициента светопропускания (Т, %)
Светло-желтый
от 100 до 35
Желтый
от 35 до 25
Темно-желтый (или светло-коричневый)
от 25 до 15 от 15 до 0
Коричневый
Анализируя полученные результаты по изменению коэффициента светопропускания и соответственно цвета гидролизата от степени гидролиза, можно сделать вывод о том, что с увеличением глубины гидролиза усиливается интенсивность желтого цвета в сторону его потемнения, что отрицательно сказывается на органолептические показатели целевого продукта (бульона).
Также следует отметить, что с увеличением степени гидролиза свыше 15 % во вкусе гидролизата появляется горечь, обусловленная образованием горьких пептидов.
Прозрачность гидролизатов типа бульона снижается с увеличением интенсивности цвета и соответственно степени гидролиза.
Таким образом, рациональной степенью гидролиза при получении жидкого гидролизата типа бульона следует считать 14 %, которая достигается при концентрации ферментного препарата Протамекс (с протеолетической активностью 330 FEED г) 0,25 % и продолжительности ферментативной обработки 15 мин.
жидкого
°/о,
Применяемые количественные значения активности ферментного препарата, его концентрации и продолжительности ферментативной обработки, а также вид используемого сырья являются существенными, и отклонение от них не позволит решить поставленной перед изобретением задачи, т.е. получение пищевого гидролизата типа бульона, прозрачного свело-желтого цвета, с незастывающей структурой при температурах от 0 до + 5 °С. Так, увеличение концентрации вносимого фермента более 0,25 % и продолжительности ферментативной обработки свыше 15 мин приводит к тому, что степень глубины гидролиза становится выше 14  что приводит к получению мутного бульона, темного желтого или коричневого цвета, с выраженным горьким вкусом. А при использовании другого сырья (мягких тканей морских беспозвоночных и пищевых отходов их переработки, используемых в известном техническом решении RU 2331202 Cl), более поддающегося гидролизу используемым ферментным препаратом, приведет к получению продукта с вязкой или густой консистенцией, не приемлемой для поставленной задачи.
Твердые отходы, остающиеся после фильтрования жидкого гидролизата типа бульона, могут быть подвергнуты высушиванию и измельчению для использования в качестве кормовой добавки или высококачественного удобрения. Таким образом, изобретение предполагает внедрение в производство безотходной технологии.
Способ осуществляют, как описано в примере.
Пример.
3
3
Мороженое коллагенсодержащее сырье филейного производства горбуши (кожа, кость хребтовая) дефростируют, тщательно моют водопроводной водой, измельчают на кусочки. Ферментный препарат Протамекс активностью 330 ПЕ/г, взятый в количестве 0,2 5 г, растворяют в 10 см дистиллированной воды, выдерживают 15 мин. Приготовленный раствор фермента добавляют к 100 г подготовленного сырья, добавляют 190 см воды, тщательно перемешивают и выдерживают при температуре 37±2 °С в течение 15 мин. Затем гидролизат для инактивации фермента выдерживают при 90±2 °С в течение 15-20 мин. После инактивации выделяют целевой продукт путем фильтрования. Полученный рыбный гидролизат типа бульона фасуют и направляют на хранение в течение 4 мес при температуре от 0 до + 5 °С.
В результате получен продукт, который характеризуется следующими показателями, %:
Сухие вещества 4,2
Белок 3,8
0,15
Липиды
Зола 0,25
Полученный гидролизат типа бульона можно употреблять как самостоятельный продукт, а также использовать для приготовления, например, супов на его основе.