СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА ПРОТЕОЛИТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
PRODUCTION METHOD OF FERMENT PRODUCT WITH PROTEOLYTIC ACTION

Предлагаемое изобретение относится к области пищевой биотехнологии, в частности к способу получения ферментных препаратов, которые могут быть использованы в пищевой промышленности для ускорения процесса созревания рыбной, сырной и мясной продукции.
Известен способ получения ферментного препарата протеолитического действия из внутренностей свежих или мороженых рыб (Патент РФ 1339917, МПК А23В 4/023, C12N 9/64, опубл. 15.07.1994 г.). Способ предусматривает измельчение внутренностей (без половых продуктов) свежих или мороженых рыб (сельди иваси, сельди тихоокеанской, скумбрии, лососевых, мойвы, терпуга и других созревающих рыб), консервирование путем добавления хлористого натрия в количестве 6-8% к массе сырья, выдерживание при естественном физиологическом значении рН при температуре 0-25°С в течение 2-3 ч (процесс автолиза) и центрифугирование для отделения жидкой фракции, представляющей собой ферментный препарат.
Недостатком данного способа является проведение автолиза без дополнительного внесения жидкой фракции, что снижает выход ферментного препарата. Применение в качестве консерванта хлористого натрия значительно ограничивает область применения ферментного препарата и снижает активность протеолитических ферментов, имеющих белковую природу. Отсутствие в технологии очистки жидкого ферментного препарата от липидов значительно ускоряет процесс окисления, а следовательно, снижает качество готового продукта и уменьшает сроки его хранения.
Известен также способ получения ферментного препарата из двустворчатого моллюска Dreissena polymorpha Pallas дрейссены полиморфа (Патент №566589, МПК А61К 35/68, опубл. 30.07.1977 г.), включающий механическое измельчение целого моллюска, добавление воды, подщелоченной углекислым натрием до рН 8, выдерживание полученной смеси на холоде в течение 3 часов, фильтрацию, подкисление фильтрата соляной кислотой до рН 3,0 с последующим оставлением на холоде на трое суток, удаление надосадочной жидкости декантированием и растворение осадка, содержащего активный фермент в подкисленной соляной кислотой воде.
Данным способом получили фермент 5-фосфодиэстераза, подкласса эстераза. Полученный фермент относится к группе ферментов, гидролизующих фосфодиэфирную связь, в отличие от протеолитических ферментов, гидролизующих пептидную связь. То есть из Dreissena polymorpha Pallas протеолитические ферменты не получали.
Наиболее близким техническим решением является способ получения рыбного пищевого концентрата из каспийской кильки. (Биотехнология, гидробионтов (научная монография) / Мезенова О.Я., Байдалинова Л.С., Киселев В.И., Лысова А.С., Сергеева Н.Т., Степанцова Г.Е., Терещенко В.П. (под редакцией О.Я. Мезеновой и В.П. Терещенко). - Калининград: КГТУ. - 2004. - с.126-131).
Способ предусматривает измельчение кильки, добавление 20%-ного водно-спиртового раствора в количестве, при котором общее количество спирта составляет 10% к массе измельченной рыбы, и проведение ферментации (автолиза) при температуре 42°С в течение 48-60 ч. На данном этапе жидкая часть системы представляет собой более активный ферментный препарат (с протеолитической активностью не более 0,3 ед/г), чем конечный продукт. Последующее нагревание массы до 90°С, центрифугирование, сепарирование, упаривание гидролизата, проведение дезодорации после предварительного подщелачивания двууглекислым натрием и обработки острым паром в течение 15-30 мин и сушка позволяют получать рыбный пищевой концентрат, который обладает меньшей протеолитической активностью (не более 0,002 ед/г).
Недостатком данного способа является значительная продолжительность процесса автолиза (до 60 часов), что ведет к удорожанию целевого продукта за счет повышенных затрат на консервант и энергоносители. Измельчение сырья предполагает дополнительные трудо- и энергозатраты. Применение водно-спиртового раствора при указанных параметрах ведет к снижению скорости автолиза, уменьшению протеолитической активности жидкого автолизата, а следовательно, и конечного продукта. Внесение двууглекислого натрия для подщелачивания ведет к образованию в белковом гидролизате новых химических соединений. Получаемый на промежуточной стадии жидкий автолизат, так же как и конечный продукт, имеет неудовлетворительные органолептические свойства за счет специфического «рыбного» запаха, что ограничивает область его применения в рыбной отрасли, делает неприемлемым для применения в мясной и сырной промышленности. Низкая ферментативная активность конечного продукта (пищевого концентрата) обусловлена использованием в качестве сырья не только внутренностей кильки с активными пищеварительными ферментами, но и ее мышечной ткани с неактивными тканевыми ферментами. Кроме того, последующая обработка жидкого автолизата еще более уменьшает его протеолитическую активность, которая в результате составляет не более 0,002 ед/г, что делает его неконкурентоспособным среди препаратов этого класса.
Изобретение решает задачу получения качественного ферментного препарата путем повышения ферментативной активности и органолептической привлекательности за счет использования фитоконсерванта в процессе автолиза, а также снижение стоимости препарата за счет уменьшения длительности процесса автолиза и количества используемых расходных материалов.
Для достижения необходимого технического результата в известном способе получения ферментного препарата протеолитического действия из гидробионтов, включающем проведение автолиза сырья в водно-спиртовом растворе этилового спирта, центрифугирование смеси, сепарирование автолизата и сушку, предлагается в качестве сырья использовать двустворчатого моллюска Dreissena polymorpha Pallas, автолиз проводить при температуре 45-50°С в течение 30-36 часов в 10-15%-ном водно-спиртовом растворе фитоконсерванта в виде экстракта укропа на спиртовой основе. Общее количество этилового спирта к массе сырья предлагается выбрать в пределах 5-7,5%, а сухих веществ - 1,5-2,5%.
Применение водно-спиртового раствора фитоконсерванта, в качестве которого используют экстракт укропа в этиловом спирте, облегчает переход собственных ферментов дрейссены, составляющих активную часть получаемого препарата, в растворимое состояние - жидкий автолизат. Это обусловлено их ускоренным переходом в диссоциированное состояние за счет совокупного действия параметров процесса (температуры и продолжительности) и суммарного эффекта от воздействия собственных ферментов моллюска, растворяющих свои ткани, и ферментов укропа. В итоге синергически повышается эффективность процесса автолиза, что приводит к увеличению выхода и качества целевого продукта. Экстракт укропа благодаря содержанию веществ с активными функциональными группами (терпенов, эфирных масел, органических кислот и др.) существенно повышает «стригущий» эффект собственных ферментов дрейссены, высвобождающих протеолитические ферменты из комплексов липопротеидов, мукополисахаридов и других неактивных природных форм. Данные вещества, взаимодействуя с функциональными группами ферментов, увеличивают поверхность гидратации и их лиофильную способность, что приводит в итоге к росту интенсивности перехода протеолитических ферментов-белков из всех тканей дрейссены в раствор. При этом альдегиды, кислоты, спирты и другие функциональные вещества укропа, обладающие одновременно пикантными сенсорными свойствами и антисептическим действием, повышают органолептические показатели и консервирующий эффект автолизата и, соответственно, готового ферментного препарата. Это позволяет использовать ферментный препарат не только для ускорения процесса созревания пресервов из слабосозревающих рыб, но и сырной, а также мясной продукции (например, сырокопченостей), поскольку готовым изделиям придаются специфические (укропно-пряные) вкус и аромат, гармонично сбалансированные с приятными натуральными ароматами ферментного препарата из двустворчатого моллюска. Таким образом, расширяется сфера применения ферментного препарата их гидробионтов.
Использование водно-спиртового раствора фитоконсерванта позволяет увеличить количество консервирующих факторов в готовом продукте, поскольку при сушке автолизата, сопровождающейся испарением спирта, все природные вещества-антисептики укропа в системе сохраняются, обеспечивая увеличение продолжительности хранения готового обезвоженного продукта. При реализации предлагаемого способа негидролизованная часть моллюска (створки раковины, мускульные ткани в теле дрейссены), не перешедшая в растворенное состояние, за счет неиспользования химических реактивов не обладает токсичностью. Это позволяет вести ее дальнейшую комплексную переработку с получением ценных продуктов, имеющих пищевое, кормовое и техническое значение. Например, простым путем сушки и измельчения оставшейся части возможно получение белково-минеральных добавок, концентратов, премиксов и других биологически ценных изделий.
В предлагаемой технологии ферментативный гидролиз тканей моллюска проводится в присутствии 10-15%-ного водно-спиртового раствора фитоконсерванта укропа собственным ферментным комплексом дрейссены, содержащимся в сырье моллюска. Эффективность протекания автолиза при таких условиях повышается в результате дополнительного присутствия в системе функциональных веществ, способствующих более быстрому и эффективному расщеплению азотистых, углеводных и липидных составляющих тканей моллюска, удерживающих природные ферменты, тем самым обеспечивается максимальное извлечение ферментов из мягкой ткани дрейссены.
Применение в качестве фитоконсерванта укропного экстракта на спиртовой основе эффективно подавляет микробиологические процессы за счет совокупного консервирующего действия этилового спирта и антисептического действия компонентов укропного экстракта, содержащего вещества-антисептики (фитонциды), обладающие бактерицидными свойствами. Важным является то, что данные вещества (альдегиды, эфиры, собственные спирты и т.д.) не ингибируют работу собственных ферментов дрейссены, а, напротив, усиливают ее, тем самым оказывая позитивное воздействие на суммарную активность ферментного препарата.
Готовый ферментный препарат предназначен для ускорения процесса созревания рыбных пресервов, мясных и сырных продуктов. При этом консистенция, например, рыбных пресервов становится сочной, появляется характерный для созревшей продукции вкусо-ароматический «букет», что обусловлено эффективным ферментативным расщеплением белка рыбы под действием компонентов целевого продукта и привнесением ароматных веществ укропа. Данный эффект усиливается химическим взаимодействием между продуктами распада белка, накапливающимися при созревании в тканях рыбы (аминокислоты, пептиды, олигопептиды), и веществами укропа, такими как флавоноиды (катехины, дигидрохалконы, флавононолы, антоцианы), кислоты (никотиновая, фолиевая, пантотеновая), фенольные соединения (кверцетин, иэорамнетин, кемпферол и виценин), эфирные масла и др. На эффективность процесса и качество продукта положительно влияет тот факт, что в укропном экстракте содержится достаточно высокое количество эфирных масел - 0,5-1% массы. Это - смесь терпенов, спиртов, альдегидов, производных терпенов - цитраля, карвопа, пинена и других веществ, обладающих высокой физико-химической активностью. Следует отметить, что функциональные вещества экстракта укропа на спиртовой основе, как и вновь образованные продукты реакции в автолизате, остаются после сушки целевого продукта, способствуя улучшению сенсорной привлекательности ферментного препарата, как и продуктов с его применением (пресервов, сыра), придавая продукту специфический вкус укропа и изысканный запах. В итоге качество продукта повышается.
1
2
Благодаря привнесению большого количества ценных микроэлементов, таких как железо, калий, кальций, фосфор, а также витаминов A, B, В, Е, Р, РР, витамина С и др., сохраненных при последующей сушке в мягких условиях, повышается биологическая ценность готового ферментного препарата и того продукта, куда он вносится.
Концентрация водно-спиртового раствора фитоконсерванта (спиртового экстракта укропа) должна быть с массовой долей этилового спирта 10-15%. Пересчет на количественный уровень спирта относительно массы автолизируемого сырья дрейссены позволяет выразить эти данные соответственно по этиловому спирту - 5,0-7,5%. Сухие вещества к массе сырья должны быть 1,5-2,5%. Именно эти показатели обеспечивают эффективность протекания процесса автолиза дрейссены по нужному руслу с максимальным выходом высококачественного конечного продукта. Наличие реакционно-способных функциональных групп (-ОН, -СООН, -СО и др.) в карбонильных, фенольных, кислотных и др. соединениях экстракта укропа ускоряет заданное экстрагирование протеолитических ферментов из тканей моллюска за счет взаимодействия с функциональными группами белково-липидно-углеводных комплексов, что облегчает деструкцию последних и ускоряет переход ферментов дрейссены в диссоциируемое растворенное состояние. Приведенные количества сухих веществ и этилового спирта гарантируют при невысоком их расходе также надежность консервирования процесса автолиза, подверженного быстрой порче, а также умеренность и сбалансированность в итоговой вкусо-ароматике той продукции, где применяется ферментный препарат. Первое обусловлено совокупным антисептическим действием укропного экстракта и этилового спирта, что в итоге при пониженном расходе этилового спирта предотвращает микробиологическая порчу в системе, повышает хранимоспособность готового продукта. Немаловажным фактором является тот факт, что при названных параметрах в меру сбалансированно выражен укропный оттенок ферментного препарата, гармонично улучшающий его органолептические свойства (нет слабого, едва различимого или чрезмерно интенсивного укропного запаха). Это в итоге способствует заданному повышению органолептической привлекательности рыбной, мясной или сырной продукции, созревающей с применением данного ферментного препарата.
Внесение водно-спиртового раствора фитоконсерванта с концентарцией меньше 10%-ов, при содержании сухих веществ к массе сырья менее 1,5% не обеспечивает подавления микробиологического процесса порчи при автолизе, полного выхода протеолитических ферментов дрейссены, сбалансированному выражению фитооттенка во вкусе и аромате продукции, полученной с применением целевого изделия. В итоге ферментный препарат имеет запах гнилостной порчи при малом выходе.
При концентрации этилового спирта в системе более 15% и содержании сухих веществ к массе сырья более 2,5% снижается скорость автолиза, заметно инактивируется данный процесс, что ведет к снижению выхода готового продукта при повышенных затратах на спирт и фитоконсервант. За счет чрезмерного укропного запаха ферментного препарата органолептические свойства целевой продукции не улучшаются, что в дальнейшем проявляется в искаженном несбалансированном «букете» созревших пресервов. За счет повышенного расхода растительного сырья и этилового спирта растет и себестоимость готовой продукции.
Проведение автолиза мягких тканей дрейссены осуществляют в течение 30-36 ч при температуре 45-50°С. Данные параметры являются оптимальными для деятельности собственных ферментов моллюска дрейссены полиморфа. Применение более высоких температур при проведении автолиза более 36 ч нецелесообразно ввиду малой термоустойчивости (лабильности) водорастворимых белков данного моллюска:
глобулина, миогена, миоглобина, миоальбумина, которые денатурируют, коагулируют, теряют свою химическую природу, что ведет к снижению выхода и ферментативной активности готового препарата. Проведение автолиза тканей дрейссены менее 30 ч при температуре менее 45°С не позволяет полностью разрушить связи протеолитических ферментов белковой природы со связующими веществами моллюска (белково-липидно-углеводными комплексами), перевести в растворимое состояние все потенциально присутствующие природные ферментные соединения. Более длительная выдержка системы при температуре 45°С более 36 ч не приводит к значительному изменению степени гидролиза тканей дрейссены (система приводится к равновесию). В итоге не достигается повышение выхода продукта, получение ферментного препарата с высокой активностью, а процесс становится неэффективным, удлиняется его продолжительность, растет энергоемкость, а следовательно, и себестоимость препарата.
После проведения автолиза смесь направляют на центрифугирование с целью отделения жидкой фракции (автолизата) от твердого остатка - створок дрейссены вместе с непрогидролизованной частью мускульной ткани. Полученный автолизат сепарируют для удаления липидной фракции, которая из-за высокой способности к окислению ухудшает стойкость в хранении готового продукта.
Автолизат после сепарирования направляют на сушку, которую проводят под вакуумом при температуре, не превышающей 30°С, до массовой доли воды в готовом продукте 5-8%. Этот показатель влажности является стандартным для сухих ферментных препаратов, так как гарантирует стойкость в хранении белковой части продукта. Выход сухого ферментного препарата при параметрах способа составляет 13-15% к массе автолизата.
Таким образом, в предлагаемом изобретении при обоснованном сочетании операций и параметров достигается получение ферментного препарата повышенного качества эффективным способом. При этом обеспечиваются следующие достоинства:
- повышается протеолитическая активность готового ферментного препарата до 2,7 ед/г;
- целевой продукт имеет улучшенные органолептические показатели качества, что позволяет применять его не только при выпуске рыбной продукции, но и при производстве мясных и сырных продуктов;
- снижается стоимость препарата за счет уменьшения длительности процесса автолиза и количества используемых расходных материалов;
- обеспечивается экологическая безопасность способа и продукта, процесс автолиза протекает эффективно, быстро, максимально глубоко в антисептических условиях без химических реагентов;
- становится возможным комплексное и безотходное использование моллюска дрейссена полиморфа за счет сохранения биопотенциала непрогидролизованной части моллюска и последующей переработки экологически безопасных створок и твердой части автолизата на пищевые, кормовые и технические цели.
Сущность изобретения поясняется следующими примерами.
Пример 1. 1 кг неразделанной дрейссены подвергают автолизу, заливая 12%-ным водно-спиртовым раствором укропа (с концентрацией сухих веществ к массе сырья 2%) в соотношении моллюск:раствор, равном 2:1. Общее количество этилового спирта в системе составляет 6% к массе дрейссены. Таким образом, к 1-му кг дрейссены доливают 500 мл водно-спиртового раствора укропа, в котором 60 мл приходятся на долю этилового спирта. Температура процесса автолиза - 43°С, продолжительность - 33 ч. Далее полученную смесь направляют на отделение жидкой фракции (собственно автолизата) и твердого остатка (створок дрейссены вместе с непроферментированной частью мышечной ткани) путем проведения центрифугирования. У полученного автолизата удаляют сепарированием липидную фракцию и другие примеси. Далее автолизат сушат на вакуум-сушильной установке при температуре 28°С, получая ферментный препарат с массовой долей воды в целевом продукте 7%.
Твердая часть гидролизата, представляющая собой ценный по химическому составу плотный остаток натуральных непрогидролизованных частей мускульной ткани и створок дрейссены, направляют на измельчение и сушку, получая белково-минеральную крупку для добавки в корм сельскохозяйственных животных.
Надежность консервирования процесса автолиза оценивали по показателю, определяемому как отношение содержания азота летучих оснований (АЛО) к формольно-титруемому азоту (ФТА). Известно, что степень консервирования гидролизуемой системы достаточна, т.е. микробиологические процессы не превалируют над автолитическими, при отношении АЛО к ФТА, не превышающем 8%. В автолизате данное соотношение было установлено на уровне 7,6%.
Полученный ферментный препарат имел консистенцию рассыпчатого порошка желтовато-коричневатого цвета, обладал специфическим запахом сушеных морепродуктов с приятными и своеобразными оттенками аромата, характерными для укропа и продуктов взаимодействия компонентов укропа и тканей моллюска, без посторонних запахов или других неприятных ароматов.
В полученном продукте установлена высокая степень гидролиза белков дрейссены (ФТА равно 214,4 мг%), что доказывается также достаточно высоким выходом препарата (14,5% к массе автолизата). Это свидетельствуют о высокой эффективности ферментативных процессов в системе «моллюск - фитоконсервант», а следовательно, о высоких скоростях и полноте целевого продукта. Определение протеолитической активности (ПА) ферментного препарата модифицированным методом Ансона (ГОСТ 20264.2-88) показало величину 2,7 ед/г, что свидетельствует о высоком качестве и функциональности целевого продукта, а также эффективности способа его получения из моллюска дрейссены.
Внесение полученного ферментного препарата в количестве 5% к рыбной массе сырья в пресервы из ставриды «Филе кусочки в масле» позволило достичь ускорения процесса созревания данных пресервов, потенциально считающихся несозревающими. В готовой продукции существенно улучшились органолептические показатели, прежде всего консистенция мышечной ткани ставриды, которая стала нежной, тающей. При формировании пищевого комка при разжевывании явно ощущался характерный вкусо-ароматический «букет» созревшей соленой рыбной продукции, приятно обогащенный оттенками аромата укропа. Этот эффект является синергическим результатом воздействия продуктов ферментативного расщепления белка, ароматических веществ укропа и новых ингредиентов, образующихся при взаимодействии низкомолекулярных продуктов гидролиза белка (аминокислот, ди- и трипептидов) и жира (жирных кислот) ставриды с функциональными веществами укропа. По показателю буферности данные пресервы имели значение 105 градусов, что соответствует категории «созревших» пресервов из ставриды.
Способ по данным параметрам рекомендуется, т.к. цель изобретения достигается.
Пример 2. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 1, за исключением того, что продолжительность процесса автолиза сокращена до 30 ч. Выход готового продукта составил 13,8% к массе автолизата, что свидетельствует о достаточной полноте извлечения растворимой белковой фракции дрейссены.
Качественные характеристики ферментного препарата были следующими: протеолитическая активность - 2,5 ед/г; глубина гидролиза белков дрейссены - 212,5 мг%; отношение АЛО к ФТА - 7,6%.
По органолептическим показателям и функциональным свойствам ферментный препарат, а также пресервы, полученные на его основе, были близки к описанным в примере 1, однако признаки созревшего продукта высокого качества в пресервах из ставриды были выражены менее интенсивно. Показатель буферности пресервов был равен 100 градусам, что соответствует категории «созревших» продуктов.
Способ по данным параметрам рекомендуется, т.к. цель изобретения достигается.
Пример 3. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 1, за исключением того, что процесс автолиза проводят в течение 36 ч. Выход готового продукта составил 15,3% к массе автолизата, что приближено к максимальному содержанию растворимой белковой фракции дрейссены.
Качественные характеристики ферментного препарата были следующими: протеолитическая активность - 2,6 ед/г; глубина гидролиза белков дрейссены - 216,3 мг%; отношение АЛО к ФТА - 7,6%.
По органолептическим показателям полученный ферментный препарат имел специфический запах, свойственный сушеным морепродуктам, со слабым оттенком укропного аромата, имел рассыпчатую консистенцию. Пресервы, полученные с применением данного препарата, по органолептическим показателям характеризовались нежной консистенцией, обладали «букетом» созревшей пресервной продукции, гармонично сочетающимся с выраженным оттенком запаха укропа. Показатель буферности пресервов был равен 110 градусам, что свидетельствует об их высоком уровне созревания.
Способ по данным параметрам рекомендуется, т.к. цель изобретения достигается.
Пример 4. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 1, за исключением того, что процесс автолиза проводили при температуре 40°С. Выход готового продукта составил 14,0%.
Качественные характеристики ферментного препарата были следующими: протеолитическая активность - 2,5 ед/г; глубина гидролиза белков дрейссены - 206,7 мг%; отношение АЛО к ФТА - 7,6%.
Полученный ферментный препарат имел специфический запах, свойственный сушеным морепродуктам, с явно выраженным укропным ароматом, рассыпчатую консистенцию. Пресервы из ставриды по органолептическим показателям характеризовались размягченной консистенцией, обладали «букетом», свойственным созревшей соленой рыбной продукции, обогащенным ярко выраженными оттенками запаха укропа. Показатель буферности пресервов был равен 104 градусам.
Способ по данным параметрам рекомендуется, т.к. цель изобретения достигается.
Пример 5. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 1, за исключением того, что процесс автолиза проводили при температуре 45°С. Выход готового продукта составил 14,6% массы автолизата.
Качественные характеристики ферментного препарата были следующими: протеолитическая активность - 2,6 ед/г; глубина гидролиза белков дрейссены - 215,9 мг%; отношение АЛО к ФТА - 7,6%.
Полученный ферментный препарат имел характерный запах, свойственный сушеным морепродуктам, сочетающийся со специфическим ароматом укропа, имел рассыпчатую консистенцию. Пресервы по органолептическим показателям характеризовались размягченной консистенцией, обладали вкусом, ароматом и консистенцией, свойственными созревшей соленой рыбной продукции из ставриды. Специфический аромат укропа приятно дополнял вкусо-ароматическую гамму готовых пресервов. Показатель буферности пресервов составил 105 градусов.
Способ по данным параметрам рекомендуется, т.к. цель изобретения достигается.
Пример 6. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 1, за исключением того, что процесс автолиза проводили в 10%-ном водно-спиртовом растворе. Общее количество этилового спирта в системе составляет 5% к массе дрейссены. Выход готового продукта составил 11,8% массы атолизата.
Качественные характеристики ферментного препарата были следующими: протеолитическая активность - 2,5 ед/г; глубина гидролиза белков дрейссены - 210,1 мг%; отношение АЛО к ФТА - 7,8%.
Полученный ферментный препарат имел специфический запах, свойственный сушеным морепродуктам, с ароматом укропа, имел рассыпчатую консистенцию. Пресервы из ставриды по органолептическим показателям характеризовались размягченной консистенцией, имели «букет» хорошо созревшей соленой рыбы в масле, приятно обогащенной оттенком душистого укропа. Показатель буферности пресервов был равен 105 градусам.
Способ по данным параметрам рекомендуется, т.к. цель изобретения достигается.
Пример 7. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 6, за исключением того, что процесс автолиза проводили в 15%-ном водно-спиртовом растворе фитоконсерванта. Общее количество этилового спирта в системе составляет 7,5% к массе дрейссены. Выход готового продукта составил 15,1% массы автолизата.
Качественные характеристики полученного ферментного препарата были следующими: протеолитическая активность - 2,6 ед/г; глубина гидролиза белков дрейссены - 216,8 мг%; отношение АЛО к ФТА - 7,5%.
Полученный ферментный препарат имел специфический запах, свойственный сушеным морепродуктам, с оттенком запаха укропа, имел рассыпчатую консистенцию. Пресервы по органолептическим показателям характеризовались размягченной консистенцией, характерным для созревшей продукции вкусо-ароматическим «букетом», оттененным запахом укропа. Показатель буферности пресервов был равен 102 градусам.
Способ по данным параметрам рекомендуется, т.к. цель изобретения достигается.
Пример 8. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 1, за исключением того, что процесс автолиза проводили при концентрации сухих веществ фитоконсерванта (укропного экстракта к массе сырья) 1,5%. Выход готового продукта составил 14,1% массы автолизата.
Качественные характеристики ферментного препарата были следующими: протеолитическая активность - 2,7 ед/г; глубина гидролиза белков дрейссены - 213,3 мг%; отношение АЛО к ФТА - 7,6%.
Полученный ферментный препарат имел специфический запах, свойственный сушеным морепродуктам, со слабым оттенком запаха укропа, имел рассыпчатую консистенцию. Пресервы по органолептическим показателям характеризовались нежной консистенцией, выраженным «букетом» созревшей соленой пресервной продукции, со слабо уловимым ароматом укропа. Показатель буферности пресервов был равен 105 градусам.
Способ по данным параметрам рекомендуется, т.к. цель изобретения достигается.
Пример 9. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 8, за исключением того, что процесс автолиза проводили при 2,5%-ной концентрации сухих веществ укропного экстракта к массе сырья. Выход готового продукта составил 14,3 массы автолизата.
Качественные характеристики ферментного препарата были следующими: протеолитическая активность - 2,7 ед/г; глубина гидролиза белков дрейссены - 215,1 мг%; отношение АЛО к ФТА - 7,6%.
Полученный ферментный препарат имел специфический запах, свойственный сушеным морепродуктам, с ярко выраженным оттенком запаха укропа, имел рассыпчатую консистенцию. Пресервы по органолептическим показателям характеризовались нежной консистенцией, характерным «букетом» созревшей продукции, обогащенной свежим специфическим ароматом укропа. Показатель буферности пресервов был равен 106 градусов.
Способ по данным параметрам рекомендуется, т.к. цель изобретения достигается.
Пример 10. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 1, за исключением того, что продолжительность процесса автолиза была сокращена до 28 ч.
При этом показатель глубины гидролиза белков дрейссены при автолизе ее тканей был равен 181,2 мг%, ферментный препарат обладал низкой протеолитической активностью (1,9 ед/г), выход готового продукта составил 10,2% массы автолизата.
По органолептическим показателям полученный ферментный препарат имел свойства, близкие описанным в примере 1, за исключением неяркого оттенка запаха сушеных морепродуктов. Пресервы, полученные с его применением, по органолептическим показателям характеризовались плотной консистенцией, не обладали ароматом и вкусом, характерными для созревшей рыбной соленой продукции. Показатель буферности пресервов при этом был равен 80 градусам.
Способ по данным параметрам не рекомендуется, т.к. цель изобретения не достигается.
Пример 11. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 10, за исключением того, процесс автолиза проводили в течение 38 ч.
Увеличение продолжительности автолиза тканей дрейссены не приводит к заметному увеличению степени гидролиза белков дрейссены (215,3 мг%) и выходу целевого продукта (15,2% массы автолизата), влечет за собой повышение себестоимости готового продукта за счет увеличенного расхода основных материалов и энергоносителей.
Способ по данным параметрам не рекомендуется, т.к. цель изобретения в части эффективности процесса не достигается.
Пример 12. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 1, за исключением того, что процесс автолиза проводили при температуре 35°С.
В итоге не достигается максимального выделения ферментов дрейссены, о чем свидетельствуют низкая глубина гидролиза белков моллюска (ФТА равен 182,1 мг%) и недостаточный выход ферментного препарата (12,1% массы автолизата). Полученный ферментный препарат с низкой протеолитической активностью (2,1 ед/г) не обеспечил получения качественных созревших пресервов из ставриды, формирования нежной консистенции продукции с характерным вкусо-ароматическим «букетом», что отразилось в показателе буферности, который составил всего 75 градусов.
Способ по данным параметрам не рекомендуется, т.к. цель изобретения не достигается.
Пример 13. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 12, за исключением того, что процесс автолиза проводили при температуре 50°С.
В итоге имела место тепловая инактивация ферментов дрейссены, вызванная денатурацией ее протеолитических фермента, что привело к значительному уменьшению активности выделенного ферментного препарата (1,9 ед/г), не функционального при внесении в пресервы с целью их созревания (показатель буферности соленой ставриды составил 60 градусов). Готовые пресервы имели оттенок сырости во вкусе и аромате, твердую, плотную консистенцию.
Способ по данным параметрам не рекомендуется, т.к. цель изобретения не достигается.
Пример 14. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 1, за исключением того, что процесс автолиза проводили при 8%-й концентрации водно-спиртового раствора этилового спирта. Общее количество этилового спирта в системе составляет 4% к массе дрейссены.
По органолептическим показателям полученный ферментный препарат имел специфические свойства, обладал сильно выраженным кислым запахом с признаками гниющего белка. Цвет продукта был темно-коричневым, консистенция - нерассыпчатая, что обусловлено недостаточным уровнем консервирования и подавления гнилостных процессов при автолизе тканей дрейссены. В ферментном препарате имели место начальные признаки микробного процесса порчи белка, что повлекло за собой низкое качество целевого продукта. Объективно об этом негативном процессе свидетельствует показатель АЛО/ФТА (8,6%).
Способ по данным параметрам не рекомендуется, т.к. цель изобретения не достигается.
Пример 15. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 14, за исключением того, что процесс автолиза проводили при 17%-ной концентрации водно-спиртового раствора этилового спирта. Общее количество этилового спирта в системе составляет 8,5% к массе дрейссены.
По органолептическим показателям полученный ферментный препарат имел специфические свойства, не обладал в нужной степени запахом, свойственным сушеным морепродуктам и данному препарату. Данная дозировка консервирующей смеси является завышенной, что снижает скорость автолиза тканей дрейссены, заметно инактивируя белки-ферменты, ингибируя их активность. Следствием является невысокая протеолитическая активность препарата (1,5 ед/г), низкая глубина гидролиза белков дрейссены (показатель ФТА равен 161,2 мг%). За счет увеличения расхода этилового спирта растет на 12% себестоимость препарата.
Пресервы из стариды, полученные с применением данного ферментного препарата, не обеспечили полностью процесса созревания рыбы (показатель буферности соленой ставриды составил 67 градусов). Готовые пресервы имели неприятный оттенок сырой рыбы, плотную консистенцию.
Способ по данным параметрам не рекомендуется, т.к. цель изобретения не достигается.
Пример 16. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 1, за исключением того, что процесс автолиза проводили при 1%-й концентрации сухих веществ фитоконсерванта (укропного экстракта к массе сырья). Выход готового продукта составил 13,8% массы автолизата.
Полученный ферментный препарат не обладал необходимыми показателями -активностью, органолептическими характеристиками, имел пониженный выход. Это обусловлено тем, что концентрация сухих веществ фитоконсерванта была недостаточной для активизации ферментов дрейссены при автолизе (протеолитическая активность препарата составила 2,4 ед/г), достижения приятных органолептических свойств готового препарата. В итоге не был обеспечен надежный консервирующий эффект (отношение АЛО к ФТА составило 7,9%). Внесение полученного препарата в пресервы из ставриды не привело к достижению неповторимого вкусового букета созревшего соленого продукта.
Способ по данным параметрам не рекомендуется, т.к. цель изобретения не достигается.
Пример 17. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 16, за исключением того, что процесс автолиза проводили при концентрации сухих веществ фитоконсерванта (укропного экстракта к массе сырья) - 3%. Выход готового продукта составил 14,6% массы автолизата.
Качественные характеристики ферментного препарата были следующими: протеолитическая активность - 2,6 ед/г; глубина гидролиза белков дрейссены - 215,3 мг%; отношение АЛО к ФТА - 7,6%.
Полученный ферментный препарат и получаемые на его основе пресервы обладали чрезмерно выраженными вкусом и ароматом укропа, заглушая и перебивая натуральные вкус и аромат созревшей соленой рыбы. При этом себестоимость готовой продукции за счет перерасхода укропного экстракта повысилась на 7%, что свидетельствует о неэффективности процесса.
Способ по данным параметрам не рекомендуется, т.к. цель изобретения в части эффективности процесса не достигается.
Пример 18. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 1, за исключением того, что полученный ферментный препарат вносили для созревания в рецептуру сырокопченой мясной колбасы «Столичная». При этом при приготовлении фарша в куттере с добавлением таких традиционных материалов, как соль, нитрит натрия, сахар, перец черный, мускатный орех, дополнительно вносили полученный протеолитический ферментный препарат в количестве 5% к массе говядины. Копчение батонов проводили в течение 5 суток при температуре 20°С, сушку вели при температуре 11-15°С в течение 20 суток. Готовые колбасные изделия обладали приятными органолептическими свойствами, характерными для данной продукции; аромат и вкус были обогащены специфическими оттенками запаха сушеных морепродуктов, сбалансированного с ароматом укропа. Консистенция колбасы была нежной, сочной, монолитной, жир равномерно распределился по всему батону колбасы, не имел признаков окисления и других негативных качеств. Внесение ферментного препарата на 12% ускорило процессы структуро-,цвето-, вкусо- и ароматообразования сырокопченых колбасных изделий.
Способ по данным параметрам рекомендуется, т.к. цель изобретения достигается.
Пример 19. Способ по приемам и операциям идентичен указанному в примере 1, за исключением того, что полученный ферментный препарат в вносили для созревания в молочно-белковый полуфабрикат при изготовлении твердых созревающих сыров. Для этого в дополнение к традиционным операциям для осуществления процесса сворачивания сыра (образования сгустка казеина в изоэлектрической точке этого белка) вводили полученный протеолитический ферментный препарат из дрейссены в количестве 4% к массе полуфабриката. В результате имел место ферментативный гидролиз белков молока (казеина, параказеина), что способствовало эффективному созреванию сыра, выражающемуся в быстром образовании низких азотсодержащих соединений, низкомолекулярных жирных кислот и летучих веществ. Полученный продукт имел приятные пикантные сбалансированные аромат и вкус, характерные для твердого сыра, которые были обогащены оттенками запаха укропа и сушеных морепродуктов. Консистенция сыра была нежной, эластичной, некрошащейся, приятной.
Способ по данным параметрам рекомендуется, т.к. цель изобретения достигается.
Ниже в таблице 1 приведены параметры, использованные при проведении опытных проверок предлагаемого способа.
Таблица 1
№ примера
Продолжительность автолиза, ч
Температура автолиза, °С
Концентрация водно-спиртового раствора, %
Концентрация сухих веществ укропного экстракта к массе сырья, %
1
33
43
12
2
2
30
43
12
2
3
36
43
12
2
4
33
40
12
2
5
33
45
12
2
6
33
43
10
2
7
33
43
15
2
8
33
43
12
1,5
9
33
43
12
2,5
10
28
43
12
2
11
38
43
12
2
12
33
35
12
2
13
33
50
12
2
14
33
43
8
2
15
33
43
17
2
16
33
43
12
1
17
33
43
12
3
В таблице 2 отражены данные, подтверждающие взаимосвязь использованных параметров и качественных характеристик полученного конечного продукта.
Таблица 2
№ примера
Глубина гидролиза белков дрейссены, ФТА (мг%)
Степень консервирования, АЛО/ФТА(%)
Выход ферментного препарата к автолизату, %
Протеолитическая активность препарата, ПА (ед/г)
1
214,4
7,6
14,5
2,7
2
212,5
7,6
13,8
2,5
3
216,3
7,6
15,3
2,6
4
206,7
7,6
14,0
2,5
5
215,9
7,6
14,6
2,6
6
210,1
7,8
11,8
2,5
7
216,8
7,5
15,1
2,6
8
213,3
7,6
14,1
2,7
9
215,1
7,6
14,3
2,7
10
181,2
7,6
10,2
1,9
11
215,3
7,6
15,2
2,3
12
182,1
7,6
12,1
2,1
13
230,3
7,6
16,3
1,9
14
225,1
8,6
9,8
2,2
15
161,2
7,4
19,3
1,5
16
213,1
7,9
13,8
2,4
17
215,3
7,6
14,6
2,6
Как видно из таблицы 1 и таблицы 2 (пример 10), продолжительность автолиза тканей дрейссены менее 30 часов ведет к получению ферментного препарата с низким выходом (10,2%) и низкой протеолитической активностью (1,9 ед/г).
Продолжительность автолиза более 36 часов (пример 11) приводит к снижению протеолитической активности до 2,3 ед/г, а также повышает себестоимость готового продукта за счет увеличенного расхода основных материалов и энергоносителей.
Температура автолиза ниже 40°С (пример 12) приводит к снижению выхода (12,1%) и активности (2,1 ед/г) ферментного препарата.
Температура автолиза выше 45°С (пример 13) влияет на активность ферментного препарата и ведет к ее значительному уменьшению (1,9 ед/г).
Концентрация водно-спиртового раствора менее 10% (пример 14) привела к получению целевого продукта низкого качества с начальными признаками микробного процесса порчи белка, о чем свидетельствует показатель АЛО/ФТА (8,6%).
Концентрация водно-спиртового раствора более 15% (пример 15) снижает скорость автолиза тканей дрейссены, заметно инактивируя белки-ферменты, ингибируя их активность. Следствием является невысокая протеолитическая активность препарата (1,5 ед/г), низкая глубина гидролиза белков дрейссены (показатель ФТА равен 161,2 мг%). За счет увеличения расхода этилового спирта растет на 12% себестоимость препарата.
Концентрация сухих веществ в укропном экстракте к массе сырья менее 1,5% (пример 16) ведет к получению ферментного препарата, не обладающего необходимыми показателями - активностью, органолептическими характеристиками, с пониженным выходом. Не обеспечивая при этом надежного консервирующего эффекта (отношение АЛО к ФТА составило 7,9%).
При концентрации сухих веществ в укропном экстракте к массе сырья более 2,5% (пример 17) полученный ферментный препарат и получаемые на его основе пресервы обладали чрезмерно выраженными вкусом и ароматом укропа, заглушая и перебивая натуральные вкус и аромат созревшей соленой рыбы. При этом себестоимость готовой продукции за счет перерасхода укропного экстракта повысилась на 7%, что свидетельствует о неэффективности процесса.
Преимуществами предлагаемого способа являются получение ферментного препарата из дрейссены с высокой протеолитической активностью, улучшенными органолептическими свойствами, обогащенными изысканным запахом укропа, что достигается за счет применения экстракта укропа в качестве фитоконсерванта и обогатителя функциональными веществами. Совокупность предлагаемых операций и параметров способствует улучшению сенсорной привлекательности препарата и, как следствие, повышению качества белковой продукции с его использованием (рыбной, мясной, сырной).
Реализация способа при указанных параметрах также повышает эффективность и технологичность производства, так как позволяет упрощенным вариантом комплексно и безотходно перерабатывать ценное биологическое сырье. Это обстоятельство обусловлено тем, что полностью используется не только жидкая часть системы, направляемая на получение ферментного препарата, но и твердая часть, оставшаяся после ферментации тканей. Последняя представляет собой ценный по химическому составу плотный остаток натуральных непрогидролизованных частей мускульной ткани и створок дрейссены, которые целесообразно направлять на получение белково-минеральных продуктов, предназначенных для пищевых, кормовых, технических, медицинских и других целей.
Данный способ получения ферментного препарата не требует дорогостоящих препаратов и химических веществ, процесс идет без применения кислот и щелочей. В итоге производство становится безотходным, в нем отпадает необходимость дополнительных мер по экологической защите процесса и продукта.
Немаловажным фактором эффективности способа является тот факт, что предлагаемый источник ферментного препарата представлен недефицитным региональным моллюском Dreissena polymorpha Pallas - многочисленным обитателем пресноводных озер Калининградской области. Способность дрейссены образовывать значительные скопления на небольшой площади открывает широкие возможности для ее промысла и использования. Эффективность способа обусловлена также исключением необходимости транспортировки сырья из других регионов, что в итоге удешевляет себестоимость ферментного препарата и изделий с его применением.