Способ биокаталитической обработки костного сырья
METHOD FOR BIOCATALYTIC PROCESSING OF RAW BONE MATERIALS

Изобретения относится к пищевой и биотехнологической промышленностям, может быть использовано при производстве желатина.
Известен способ деминерализации шрота при производстве желатина (патент RU 2010830, опубл. 15.04.1994), включающий обработку шрота минеральной кислотой, отличающийся тем, что обработку шрота проводят фосфорной кислотой с концентрацией 10-25% в пересчете на фосфорный ангидрид в две стадии, на первой стадии кислоту вводят в количестве, превышающем стехиометрическую норму на содержание кальция в шроте, и обработку проводят при остаточном давлении 0,15-0,8 атм и температуре 15-35°С в течение 0,5-3 ч, на второй стадии - в количестве, достаточном для поддержания концентрации свободной кислоты в смеси 10-25% в пересчете на фосфорный ангидрид, при этом вводят оборотную фосфорную кислоту и обработку проводят при атмосферном давлении и температуре, равной температуре первой стадии, в течение 5-7 сут.
Главным его недостатком является сложный и энергозатратный технологический процесс деминерализации костного шрота.
4
2
Известен способ мацерации сырья в производстве желатина путем обработки его разбавленной соляной кислотой (авторское свидетельство SU 518206, опубл. 25.06.1976). Способ отличается тем, что в процессе обработки сырья соляной кислотой на него одновременно воздействуют импульсным ультразвуковым полем с длительностью импульса 50-60 секунд, интенсивностью 1,5-2⋅10 вт/м и частотой 18-20 кГц.
Недостатком данного способа является использование широкого перечня технологического оборудования.
Задачей заявляемого изобретения является оптимизация этапов деминерализации, известкования и обеззоливания костного сырья при производстве желатина за счет объединения данных процессов в один при внесении в измельченное костное сырье фермента пепсина и соляной кислоты (НС1 1М).
Заявленное изобретение заключается в том, что на технологическом этапе деминерализации, известкования и обеззоливания костное сырье подвергается воздействию фермента пепсина и соляной кислоты (HCl 1М) в соотношении кислота : костное сырье = 9:1 мас./объем при непрерывном перемешивании в течение 6 часов.
Особое преимущество использования пепсина при обработке костного сырья заключается в том, что он работает в кислых условиях и может расщеплять некоторые пептидные связи в костном матриксе во время процесса деминерализации, что приводит к более высокой эффективности при предварительной обработке костного сырья перед экстракцией. Поэтому обычный процесс предварительной обработки (деминерализация, известкование и обеззоливание) может стать одностадийным процессом.
Пример:
Экспериментальные исследования проводили на кафедре технологии продуктов питания животного происхождения Кемеровского государственного университета.
Обезжиренное измельченное до 0,2-0,5 мм костное сырье крупного рогатого скота подвергают воздействию фермента пепсина и соляной кислоты (1М) при концентрации фермента 50 единиц на грамм костного сырья. Соотношение HCl к костному сырью составляет 9:1 мас./объем. Для проведения исследований использовали фермент пепсин микробиального происхождения с ферментной активностью не менее 300000 ед. в 1 г. Далее помещают в раствор с косным сырьем магнитную мешалку и непрерывно его перемешивают в течение 6 часов. По истечении 6 часов происходит отделение минерального остатка от обрабатываемого костного сырья.
После чего полученный оссеин тщательно промывают от минерального остатка и направляют на дальнейшую переработку - экстракцию желатина.
В таблице 1 приведены технико-экономические показатели разработанного способа по сравнению с известным техническим решением.
Предлагаемое изобретение позволяет сократить длительность технологических операций деминерализации, известкования и обеззоливания костного сырья с 7 суток до 6 часов и за счет комплексного подхода объединяет представленные операции в одну, что позволяет уменьшить число технологических операций, избежать применения специализированного технологического оборудования и, вследствие чего, оптимизировать экономическую составляющую производства.