Способ получения белково-витаминной добавки из икорного джуса
METHOD OF OBTAINING PROTEIN-VITAMIN SUPPLEMENT FROM CAVIAR JUICE

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения высокобелковых пищевых концентратов и белковых продуктов питания, имеющих функциональное назначение, из морских гидробионтов и пищевых отходов их переработки.
Из уровня техники известен сухой ферментированный аминосодержащий гидролизат «СФАГ-2», который получают из смеси живой рыбы семейства карповых и пищевого субпродукта после автолиза и ферментативного гидролитического расщепления под действием ферментного препарата Flavozyme 500L, последующего центрифугирования, осветления и сепарирования с дальнейшим концентрированием жидкой фазы и высушиванием методом сублимации.
Готовый продукт представляет собой биологически активную добавку к пище, обогащенную аминокислотами, с широким спектром лечебно-профилактических свойств (Поверин А.Д. Технология получения белкового препарата «СФАГ-2». Рыбная промышленность, 2006, №1, С.20-22).
Недостатком является то, что при производстве белкового препарата «СФАГ-2» применяют автолиз рыбного сырья, что может приводить к снижению общего количества белка, аминокислот, в том числе незаменимых, в процессе изготовления продукта.
Кроме того, конечный продукт имеет горький вкус и темный цвет, что отрицательно сказывается на потребительских качествах данного продукта как продукта широкого потребления.
Вдобавок при производстве белкового препарата «СФАГ-2» используют щелочь, которую в дальнейшем необходимо нейтрализовать и затем отсепарировать полуфабрикат, что приводит к удорожанию продукта.
Известен способ получения белково-углеводного мидийного концентрата на основе ферментативного гидролиза. Из моллюсков удаляют морскую воду, заключенную между створками, измельчают их, смешивают с водой, нагревают, затем проводят двухстадийный гидролиз: на первой стадии используют протосубтилин, а на второй - экстракт солода. Далее гидролизат фильтруют, центрифугируют и концентрируют (патент РФ №2066105, A23J 1/04, A23L 1/333, публ. 1996).
Недостатками известного способа получения пищевого концентрата является двухстадийность гидролиза, а также наличие размельченных створок раковин моллюска в гидролизате и необходимость процесса фильтрации для их удаления, но отделение осадка от жидкой фазы после гидролиза приводит к значительным потерям белковых веществ, в том числе аминокислот, что снижает биологическую ценность готового продукта.
Известен способ получения белково-нуклеинового гидролизата, который включает ферментативный гидролиз животного сырья морского происхождения двумя этапами. На первом этапе используют молоки осетровых и лососевых рыб, которые гомогенизируют и подвергают автолизу, что приводит к тому, что протеины гидролизуются до свободных аминокислот, а ДНК до нуклеотидов, однако часть ДНК и белков в полимерной форме содержится в осадке. Поэтому на втором этапе осадок отфильтровывают и дополнительно обрабатывают ферментным комплексом «коллагеназа» из гепатопанкреаса камчатского краба. После гидролиза проводят инактивацию ферментов температурной обработкой гидролизата.
Конечный продукт после дополнительной подготовки можно использовать только как биологически активную добавку к пище (патент РФ №2055482, А23J 3/04, 3/00, 3/34, А61К 35/60, опубл. 10.03.1996 г.).
Недостатком способа является стадия автолиза, в процессе которого возможна потеря аминокислот, а также необходимость фильтрования осадка, что увеличивает длительность процесса и его стоимость.
Отрицательным моментом является также горький вкус конечного продукта.
Известен продукт, обогащенный свободными аминокислотами, и способ его получения, который включает измельчение сырья, добавление в него 5-20% водно-спиртового раствора из расчета 1:1-1:5, подщелачивание раствором NaOH до рН 8,0-8,5, гидролиз с помощью ферментных препаратов мегатерии, панкреатин, а также ферментных препаратов, полученных из пилорических придатков дальневосточных лососей (пилорин) и гепатопанкреаса камчатского краба, дальнейшее нагревание в течение 15 мин при 80°С, фильтрование через миткалевый фильтр, отделение осадка и высушивание фильтрата. В качестве исходного сырья используются молоки корюшки, сельди тихоокеанской, лососевых рыб, мантия и гонады гребешка Приморского, мидия тихоокеанская, корбикула японская, мерценария, внутренности анадары, мактры, спизулы, устрицы.
Полученные продукты, обогащенные аминокислотами, являются биологически активными добавками к пище (патент РФ №2171066 A23L 1/325, A23L 1/33, A23L 1/333, публ. 27.07.2001 г).
Недостатком указанного способа является введение спирта и щелочи в гидролизат, что приводит к накоплению некоторых токсичных продуктов распада, а также использование большого количества ферментов, придающих горький вкус конечному продукту.
Также известен способ переработки мидий. Способ включает промывку мидий, дробление их и последующую обработку водным раствором фермента протомегатерина или протакрина в течение 1-2 час при температуре 30-60°С. Далее гидролизат нагревают до 80-90°С в течение 10-20 мин для инактивирования фермента. Затем фильтруют и центрифугируют с выделением пастообразного белкового продукта, а супернатант концентрируют при 80-90°С до содержания сухих веществ 30-50% с получением белково-углеводного концентрата.
Готовый продукт может использоваться в качестве лечебно-профилактического средства или пищевого белкового продукта (п. РФ №2090084, A23J 1/04, А23L 1/333, опубл. 20.09.1997 г.).
Недостатками указанного способа являются высокая вероятность развития санитарно-показательной, условно-патогенной, патогенной микрофлоры в результате возможного попадания микроорганизмов с неразделанной мидии при дроблении твердых покровов.
Кроме того, готовый продукт имеет низкие потребительские свойства за счет наличия горького вкуса и темно-коричневого цвета.
С использованием икорного джуса из уровня техники известен способ производства икорного масла (лицензиат ООО "КАМЧАТ-НЕЙЧА"). Икорное масло содержит икру лососевых рыб и/или отстой после перефасовки икры, и/или ястыки лососевых рыб, рафинированное дезодорированное растительное масло, поваренную соль и пищевые. Изобретение позволяет получить продукт, стабильный при хранении и обладающий высокой пищевой ценностью. Данный ингредиент может быть использован как самостоятельный продукт, так и в качестве для приготовления заправок для салатов, заливок для консервов, шортингов, кремов и других продуктов, обладающих лечебнопрофилактическим, в частности, антиатеросклеротическим действием.
Недостатком данного пищевого продукта является то, что он не является самостоятельным пищевым продуктом, это полуфабрикат, который может быть использован для приготовления различных пищевых продуктов. Продукт имеет ярко выраженный вкус рыбьего жира, что ограничивает его область применения, в него необходимо вводить различные добавки, которые облагораживали бы вкус.
Также известно икорное масло, содержащее растительное масло, экстракт белка икры тощих рыб и сельди, сахар, соль поваренную, пряные приправы (KlenzК.,PapenfusH.-J., MunkerW. DieEmulgatoreigenschaftvonRoge- neiweiss. "DieLebensmittel-Industrie", 1966, N 9, 347-348). Сам продукт не обладает высокой пищевой ценностью, поскольку в его производстве используется экстракт икры тощих рыб и сельди.
Известен способ получения пищевого продукта, включающий смешение белкового концентрата с водой и углекислым натрием, а затем введение при интенсивном перемешивании пищевых рыбных жиров (патент РФ N2007934, кл.A23 L1/325 опубл.28.09.94 г.). Недостатком известного способа является высокая энергоемкость процесса, также способ многостадийный, поскольку исходные компоненты вводятся в определенной последовательности.
Известен способ получения икорного масла, включающий получение экстракта белка из свежей или замороженной икры тощих рыб и сельди. (KlenzК., PapenfusH.-J., MunkerW. DieEmulgatoreigenschaftvonRogeneiweiss. "DieLebensmittel-industrie." 1966, N 9, 347-348).
Недостатками способа является его многостадийность, использование целого ряда аппаратов, использование экстракта икры, а не самой икры.
Способов получения белково-витаминных и биологически активных добавок использованием икорного джуса авторами в технической литературе не обнаружено.
Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение ассортимента белково-витаминных добавок за счет использования новых видов сырья, а также рациональное использование ценного рыбного сырья.
Поставленная техническая задача решается тем, что предложен способ получения белково-витаминной добавки из икорного джуса, характеризующийся тем, что иконный джус замораживают в течении 1,5-2 часов до температуры -35°С, затем подвергают вакуум-сублимационной сушке, измельчают и упаковывают.
Техническим результатом изобретения является получение белково-витаминной добавки со сбалансированным составом, обогащенной витаминами и минеральными веществами, пролонгирование сроков хранения готового продукта, рациональное использование ценных ресурсов мясной отрасли и расширение ассортимента биологически активных добавок.
При промышленной переработке икорного сырья одним из основных побочных продуктов, образующихся на стадии посола икры, является внутреннее ее содержимое - джус, который в настоящее время не нашел широкого применения в пищевой промышленности, при этом массовый выход джуса составляет от 8 до 12% от массы целой икры.
Икорный джус обладает уникальным химическим составом, сходным с составом икры. Химический и аминокислотный состав икорного джуса, а также его минеральный и витаминный состав представлены в таблицах 1 – 3.
Таблица 1 – Химический состав икорного джуса
Наименование
Влага, %
Жир, %
Зола, %
Белок, %
Энергетическая ценность, кДж
Икорный джус
63,66
8,13
10,42
17,79
603,59
Таблица 2 – Аминокислотный состав икорного джуса
№ п./п.
Аминокислоты
Икорный джус
г/100 г белка
Незаменимые
1
Изолейцин
4,83±0,05
2
Валин
5,89±0,05
3
Лейцин
7,32±0,05
4
Лизин
5,91±0,05
5
Метионин + цистин
2,47±0,05
6
Фенилаланин + тирозин
8,19±0,05
7
Треонин
4,25±0,05
8
Триптофан
0,92±0,05
Итого
39,78
Заменимые
9
Аргинин
2,97±0,05
10
Гистидин
0,92±0,05
11
Аспарагиновая кислота
6,58±0,05
12
Аланин
5,70±0,05
13
Глицин
1,72±0,05
14
Глутаминовая кислота
8,98±0,05
15
Пролин
3,16±0,05
16
Серин
4,73±0,05
Итого
34,76
Всего
74,54
Таблица 3 – Витаминно-минеральный состав икорного джуса
№п./п.
Показатель
Икорный джус
1
Натрий (Na)
189,20±0,5
2
Калий (K)
67,70±0,5
3
Кальций (Ca)
61,50±0,5
4
Магний (Mg)
105,50±0,5
5
Железо (Fe)
314,20±0,5
6
Фосфор (P)
1,54±0,5
7
Витамин А
198,20±0,5
8
Витамин Е
2,10±0,2
9
Витамин В<sub>1</sub> (тиамин)
0,41±0,02
10
Витамин В<sub>2</sub>(рибофлавин)
0,29±0,02
Учитывая полученные экспериментальные данные, можно констатировать, что икорный джус, полученный при производстве зернистой икры, представляет собой полноценный комплекс основных пищевых факторов, что может служить мотивацией для его использования при разработке новых продуктов питания, в том числе в качестве белково-минеральной добавки для дополнительного ее введения в рецептуры рыбопродуктов. Следует заметить, что стойкое оранжевое окрашивание икорного джуса обусловлено содержанием каротиноидных пигментов, в основном астаксантина (5-7 мг/кг). Это позволяет рекомендовать джус в качестве натурального красителя при производстве широкого ассортимента рыбных изделий, в том числе эмульсионных.
Таким образом, икорный джус является превосходным источником полноценного белка, жира, и экстрактивных веществ, который может выступать важнейшим фактором питания, определяющего здоровье населения.
Способ получения белково-витаминной добавки из икорного джуса осуществляется следующим образом.
На фиг. 1 представлена технологическая схема получения белково-витаминной добавки из икорного джуса.
Полученный после стекания икорный джус перекачивается вакуумным насосом в поддоны морозильного агрегата, где замораживается в течение 1,5-2 часов до температуры -35°С. Затем подвергается вакуум-сублимационной сушке при следующих параметрах:
– создание глубокого вакуума (давления близкого к тройной точке воды) в течение 1,5-2 часов;
-7
-7
– осуществление процесса сублимации при вакууме от 1,2·10 до 8·10 Мбар в течение 15-20 часов.
Затем полученный продукт измельчается до порошкообразного состояния, фасуется и хранится при температуре 4-18°С до 12 мес.
Полученная белково-витаминная добавка характеризуется следующими органолептическими, физико-химическими показателями, представленными в таблицах 4-5.
Таблица 4 – Органолептические показатели белково-витаминной добавки (БВД)
Наименование показателей
Характеристика показателей БВД
Внешний вид
Порошок без посторонних включений, не свойственных продукту
Цвет
От светло-желтого до оранжевого
Вкус и аромат
Икорный
Таблица 5 - Физико-химические показатели БВД (после сушки джуса)
Наименование технологии
Влага, %
Жир, %
Белок, %
по ГОСТ
31,01
15,45
33,80
по ТУ
27,91
8,87
56,76
Использование щадящего режима сушки позволило сохранить практически все витамины и минералы после сушки икорного джуса.
Характеристика витаминно-минерального состава представлена в таблице 6.
Таблица 6 – Витаминно-минеральный состав БВД
№п./п.
Показатель
БВД
Минеральный состав, мг
1
Натрий (Na)
268,66±0,5
2
Калий (K)
96,13±0,5
3
Кальций (Ca)
87,33±0,5
4
Магний (Mg)
149,81±0,5
5
Железо (Fe)
446,16±0,5
6
Фосфор (P)
2,19±0,5
Витаминный состав, мг%
7
Витамин А
313,15±0,2
8
Витамин Е
3,31±0,2
9
Витамин В<sub>1</sub> (тиамин)
0,64±0,2
10
Витамин В<sub>2</sub>(рибофлавин)
0,45±0,2
Как видно из данных, представленных в табл.6, процесс концентрирования за счет сублимационной сушки позволил повысить содержание минеральных веществ и витаминов от 1,4 до 1,8.
Данный факт объясняется тем, что в процессе сублимационной сушки отсутствует тепловое воздействие на продукт, вследствие чего исключается разрушительное действие на комплекс биологически активных веществ.
Осуществление предлагаемого способа получения белково-витаминной добавки из икорного джуса позволит:
– расширить ассортимент биологически-активных добавок, используемых в пищевой промышленности;
– получить БВД, обогащенную легкоусвояемым белком, эссенциальными витаминами и минералами;
– рационально использовать ценное сырье рыбной промышленности.