Способ получения рыбного желатина
METHOD FOR PRODUCTION OF FISH GELATINE

Изобретение относится к рыбной промышленности и может быть использовано для получения желатина из коллагенсодержащего рыбного сырья.
Известен способ получения рыбного желатина, включающий сбор чешуи, сортировку, промывку чешуи водой, деструкцию белковых веществ чешуи рыб с последующим экстрагированием ее водой, желатинизацию и сушку. Деструкцию белковых веществ осуществляют с помощью ферментного препарата протеолитического действия Протосубтилина Г3х, взятого в количестве 1,0 % к массе чешуи. Экстракцию проводят водой на водяной бане при температуре 55-60 °С в течение 2,5-3 ч 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 на водяной бане в течение 1,5-2 ч, гидромодуле 1:1 при температуре 65 °С, затем фильтруют  и направляют на концентрирование вымораживанием в морозильной камере при температуре - 4±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 и направляют на хранение и реализацию (см. патент РФ 2447115, 2012 г.).
Недостатками данного способа являются использование дорогостоящего ферментного препарата, применение операций желатинизации и вымораживания, увеличивающих длительность технологического процесса. Технология не предусматривает предварительной деминерализации сырья и дезодорирования готового продукта, в результате желатин имеет низкие значения качественных показателей.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения рыбного желатина, предусматривающий сортировку свежей чешуи рыб, промывание 5 % раствором хлорида натрия при при температуре 10-20 °С, гидромодуле 1:4, в течение 1 часа. Затем сырье промывают водопроводной водой,  дают воде стечь, после чего проводят мацерацию и деминерализацию раствором кислоты, затем механическую очистку чешуи рыб, экстракцию при интенсивном перемешивании, полученный экстракт очищают и обеззоливают при температуре 50-60 °С гидроксидом кальция при рН 9-10 и муравьиной кислотой концентрацией 85 % при рН 3-4, отделяют осадок от экстракта, очищенный экстракт нейтрализуют гидроксидом натрия до рН 5-7, далее сушат при температуре 30-40 °С в течение 8-12 часов при интенсивной циркуляции воздуха до содержания влаги не более 16 %, затем рыбный желатин дезодорируют при температуре 100-110 °С в течение 20-30 минут (см. патент РФ 2677986, 2017 г.).
Недостатками данной технологии являются увеличение длительности  технологического процесса за счет очистки, обеззоливания и нейтрализации экстракта, использование для очистки и обеззоливания экстракта рыбного желатина химических веществ, являющихся консервантами, ограничивающими сферу применения рыбного желатина в пищевой промышленности и снижающих биологическую ценность рыбного желатина.
Техническая задача - получение рыбного желатина с высокими качественными показателями и функциональными свойствами из чешуи рыб по усовершенствованной технологии и без использования химических консервантов.
Технический результат - улучшение качественных характеристик получаемого продукта и его биологической ценности.
мацерации
Он достигается тем, что в известном способе, включающем сортировку чешуи рыб, промывание 5 % раствором хлорида натрия при  температуре 10-20 °С, гидромодуле 1:4, в течение 1 часа, промывание водопроводной водой при аналогичных условиях, стекание воды, мацерацию чешуи рыб, нейтрализацию, экстракцию в воде и перемешивании, фильтрацию экстракта, сушку, дезодорирование при температуре 100-110 °С в течение 20-30 минут, растворами органических или неорганических кислот подвергают свежую и размороженную чешую рыб при рН 2-4 в течение 6-28 ч и золке щелочью при рН 10-14 в течение 24-96 часов при температуре 15-20 °С, проводят нейтрализацию до рН 6-7, экстракцию проводят в питьевой воде, полученный профильтрованный экстракт соединяют с пластификатором -глицерином в соотношении 100:1 при температуре 30-40 °С, сушку осуществляют в инвентарных формах при температуре 20-50 °С в течение 6-24 часов при интенсивной циркуляции воздуха до содержания влаги не более 16 %.
Способ осуществляли следующим образом:
Свежую и размороженную чешую рыб в процессе ручной и аппаратной разделки промысловых и прудовых рыб сортируют, промывают 5 % раствором хлорида натрия при  температуре 10-20 °С, гидромодуле 1:4, в течение 1 часа, затем  промывают  водопроводной водой при аналогичных условиях, дают воде стечь, чешую рыб охлаждают или замораживают при большом объеме сырья. После чего проводят мацерацию свежей и размороженной чешуи рыб растворами органических или неорганических кислот при рН 2-4 в течение 6-28 ч и золку щелочью при рН 10-14 в течение 24-96 часов при температуре 15-20 °С, нейтрализацию до рН 6-7, после чего чешую промывают в водопроводной воде при  температуре 10-20 °С, затем проводят экстракцию в питьевой воде в течение 2-3 часов в зависимости от размерно-массовых характеристик чешуи рыб при температуре 55-65 °С и перемешивании, сливают и фильтруют экстракт от примесей сопутствующих веществ, соединяют с пластификатором - глицерином в соотношении 100:1 при температуре 30-40 °С, сушат в инвентарных формах при температуре 20-50 °С в течение 6-24 часов при интенсивной циркуляции воздуха до содержания влаги не более 16 %. Затем рыбный желатин дезодорируют при температуре 100-110 °С в течение 20-30 минут, охлаждают до температуры окружающей среды, сортируют, упаковывают, маркируют и хранят при определенных условиях.
Сравнение с известным способом показывает, что заявленный способ обладает отличительными признаками: используют свежую и размороженную чешую рыб, осуществляют золку чешуи рыб раствором щелочи, упрощают процесс в целом исключением операции очистки и обеззоливания экстракта рыбного желатина, получают натуральный рыбный желатин без использования химических консервантов, сушат рыбный желатин в инвентарных формах с добавлением пластификатора - глицерина,  получая листовую форму рыбного желатина и уменьшая количество мелких частиц.
Примеры осуществления способа:
Пример 1.
Размороженную чешую карпа, собранную в процессе аппаратной разделки, сортировали, промывали 5 % раствором хлорида натрия при  температуре 10-20 °С, гидромодуле 1:4, в течение 1 часа, затем  промывали  водопроводной водой при аналогичных условиях,  дали воде стечь, после чего проводили мацерацию размороженной чешуи раствором соляной кислоты при рН 3 в течение 12 ч и золку щелочью (гидрооксидом калия) при рН 12 в течение 30 часов при температуре 15-20 °С, нейтрализацию до рН 6-7, после чего чешую промывали в проточной воде, затем проводили экстракцию в питьевой воде в течение 3 часов в при температуре 60-65 °С и перемешивании, сливали и фильтровали экстракт от примесей сопутствующих веществ, соединяли с пластификатором - глицерином в соотношении 100:1 при температуре 35-38 °С, сушили в инвентарных формах при температуре 40 °С в течение 18 часов при интенсивной циркуляции воздуха до содержания влаги не более 16 %. Затем рыбный желатин дезодорировали при температуре 100-110 °С в течение 20-30 минут, охлаждали до температуры окружающей среды, сортировали, упаковывали, маркировали и хранили при определенных условиях.
Пример 2.
Свежую чешую толстолобика, собранную в процессе аппаратной разделки, сортировали, промывали 5 % раствором хлорида натрия при  температуре 10-20 °С, гидромодуле 1:4, в течение 1 часа, затем  промывали  водопроводной водой при аналогичных условиях,  дали воде стечь, после чего проводили мацерацию размороженной чешуи раствором лимонной кислоты при рН 3,5 в течение 6 ч и золку щелочью (гидроксидом натрия) при рН 11 в течение 24 часов при температуре 15-20 °С, нейтрализовали до рН 6-7, после чего чешую промывали в проточной воде, затем проводили экстракцию в питьевой воде в течение 2 часов в при температуре 55-60 °С и перемешивании, сливали и фильтровали экстракт от примесей сопутствующих веществ, соединяли с пластификатором - глицерином в соотношении 100:1 при температуре 35-38 °С, сушили в инвентарных формах при температуре 35 °С в течение 20 часов при интенсивной циркуляции воздуха до содержания влаги не более 16 %. Затем рыбный желатин дезодорировали при температуре 100-110 °С в течение 20-30 минут, охлаждали до температуры окружающей среды, сортировали, упаковывали, маркировали и хранили при определенных условиях.
Сравнительный анализ качественных показателей рыбного желатина и биологической ценности представлен в таблице 1.
Таблица 1
Сравнение показателей качества рыбного желатина
НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА И ЗНАЧЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РЫБНОГО ЖЕЛАТИНА
Известный способ
Предлагаемый способ
Внешний вид
крупинки, порошок
пластинки
порошок
Цвет
прозрачный,со светло-серымоттенком
прозрачный,без оттенков
прозрачный,без оттенков
Запах
без постороннего
без постороннего
без постороннего
Вкус
пресный
пресный
пресный
Размер частиц, мм,толщина, ммне более
3,0±0,3
120,0±0,3 мм0,8±0,1 мм
3,0±0,1 мм
Массовая доля мелких частиц, %, не более
30
10
10
Продолжительность растворения, мин, не более
20±0,5
20±0,5
20±0,5
Показатель активности водородных ионов (рН) водного раствора желатина с массовой долей1 %, ед. рН
5,6±0,3
5,6±0,3
5,6±0,3
Массовая доля влаги, %,не более
10,0±0,3
10,0±0,3
10,0±0,3
Массовая доля золы, %,не более
1,1±0,1
1,1±0,1
1,1±0,1
Динамическая вязкость раствора с массовойдолей желатина 10 %, мПа·с, не менее
32,0±0,3
32,4±0,2
32,4±0,2
Температура плавления студня с массовой долей желатина 10 %,ºС, не менее
28±0,5
28±0,5
28±0,5
Прозрачность растворас массовой долей желатина 5 %, %, не менее
75
85
85
Посторонние примеси, %, не более
отсутствуют
отсутствуют
отсутствуют
Консерванты
муравьиная кислота
отсутствуют
Примечание: * – нормы по показателям массовой доли золы и динамической вязкости указаны в пересчёте на абсолютно сухой желатин
Из данных таблицы 1 видно, что желатин, полученный по предлагаемому способу, имеет высокие значения вязкости готового продукта, пониженное содержание минеральных веществ, улучшенные органолептические показатели, по сравнению с показателями желатина, получаемого по известному способу.
Рыбный желатин, получаемый по предлагаемому способу, имеет более высокую прозрачность растворов - на 11 %,  отличается отсутствием светло-серого оттенка по сравнению с показателями рыбного желатина, получаемого по известному способу. Также отмечено уменьшение количества массовой доли мелких частиц с 30 до 10 %, это обусловлено использованием пластификатора в составе рыбного желатина. Установлено, что другие качественные показатели рыбного желатина остались на том же уровне.
Положительный эффект - предлагаемый способ позволяет получить натуральный рыбный желатин без использования консервантов, с высокими органолептическими и физико-химическими показателями.