Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Аналитический обзор патентно-информационной литературы по проблеме получения белковых гидролизатов и продуктов на их основе 7
1.1 Теоретические аспекты получения белковых гидролизатов из сырья животного происхождения 15
1.2 Научное обоснование механизма гидролиза белков 25
1.3 Анализ технологических приемов при получении и очистке белковых гидролизатов 30
1.4 Современное состояние производства рыборастительных продуктов функционального питания 34
1.5 Задачи исследования 41
Глава 2 Характеристика объектов исследования, методы исследования качества сырья, полуфабрикатов и готовых изделий; статистическая обработка результатов эксперимента 42
2.1 Определение экстрактивных веществ в рыбном и пряно-ароматическом сырье 44
2.2 Определение активности катепсинов мышечной ткани 45
2.3. Определение качественных показателей рыбного жира 51
2.4 Определение перевариваемости рыбы и рыбных продуктов 52
2.5 Определение коллагена в мясе по методу В. П. Воловинской 56
2.6 Определение коллагена на основе предварительного гидролиза 58
2.7 Определение аминокислот методом тонкослойной ионообменной хроматографии на пластинах 62
2.8 Способ формольного титрования 69
2.9 Определение общего количества микроорганизмов в 1 г продукта 71
2.10 Определение бактерий группы кишечной палочки в 1 г продукта 73
Глава 3 Изучение активности протеолитических ферментов рыб 76
3.1 Термостабильность протеолитических ферментов рыб 80
3.2 рН-характеристика протеолитических комплексов ферментов рыб 87
Глава 4 Экспериментальная часть 101
4.1 Оценка скорости накопления продуктов ферментативного гидролиза рыбного белка 101
4.2 Разработка режимов обработки рыбного сырья НЧ ЭМП 110
4.3 Конструирование рецептур рыборастительных продуктов, обогащенных рыбным гидролизатом 113
Глава 5 Рецептурный состав комбинированных продуктов с использованием рыбного и растительного белка 124
5.1 Апробация новых рецептур рыборастительных продуктов в опытно-промышленных условиях 124
5.2 Осуществление процесса гидролиза рыбного сырья в опытно-промышленных условиях 131
Заключение 136
Выводы 138
Список литературы 140
Приложение 154
- Анализ технологических приемов при получении и очистке белковых гидролизатов
- Определение аминокислот методом тонкослойной ионообменной хроматографии на пластинах
- рН-характеристика протеолитических комплексов ферментов рыб
- Конструирование рецептур рыборастительных продуктов, обогащенных рыбным гидролизатом
Введение к работе
Известно, что более 50% населения земного шара испытывают острый дефицит белковых продуктов. В большинстве регионов Российской Федерации потребность в пищевом белке удовлетворяется на 78-80% от нормы. В то же время, по данным специалистов Института питания РАМН, недостаточное поступление легкоусвояемых форм белка в рационах питания приводит к нарушению иммунной устойчивости организма.
Известен биотехнологический метод получения белка из вторичных ресурсов сырья животного происхождения. В основе биотехнологии получения гидролизатов лежат ферментативные реакции. Высокая специфичность ферментов, наличие в живых организмах полиферментных систем, катализирующих последовательные превращения субстратов, позволяют получать целевые продукты заданного качества наиболее экономичным путем. Переход от химической технологии переработки животного и растительного сырья к биотехнологии - это переход к более совершенному типу производства, приближающемуся по экономичности к естественным процессам, происходящим в природе.
Применение ферментных препаратов в рыбоперерабатывающей промышленности являются одним из эффективных и перспективных путей увеличения производства продуктов функционального назначения, повышения их качества, биологической ценности и вкусовых достоинств.
Теорией процесса регулирования скорости протеолиза занимались известные ученые - М.П. Андреев, Л.В. Антипова, И.А. Глотова, Н.А. Вознесенский, Н.В. Долганова, Г.И. Касьянов, И.П. Леванидов, А.С.Левиева, Р.Г. Разумовская, И.А. Палагина, А.С. Лысова, В.Н. Орехович, Т.Н. Слуцкая, Н.А. Студенцова, А.П. Черногорцев, М.Е. Цибизова, В.И. Шендерюк и др.
За последние десятилетия интерес к получению и применению белковых
гидролизатов то затухал, то вновь поднимался. Это объясняется успехами использования очищенных белков - гидролизатов в медицинской практике и ограниченным применением их в пищевой промышленности из-за горького вкуса некоторых пептидов, образующихся в процессе гидролиза.
К настоящему времени достигнуты большие успехи в области теоретической энзимологии, технологии ферментов и очистки гидролизатов от примесей.
Пищевая биотехнология принадлежит к числу приоритетных областей человеческих знаний. Эта наука сложилась на основе достижений микробиологии, биохимии, генетики и химической технологии. Весьма желательно применить достижения пищевой биотехнологии в области биотрансформации низкосортного белка на предприятиях рыбной отрасли.
Для определения наиболее рациональных путей использования маломерного и недефицитного рыбного сырья и отходов необходима систематизация и учет вторичных ресурсов переработки гидробионтов, формирование дифференцированных подходов к видам сырья, способам и методам их переработки на пищевые цели.
Традиционные технологии не предусматривают максимальное вовлечение вторичных рыбных ресурсов и не дают желаемых результатов в связи с низкими свойствами низкокалорийных компонентов в рецептурах рыбных продуктов.
Наиболее перспективным решением для получения высокобелковой пищевой добавки в комбинированные рыборастительные продукты считаем предварительную обработку малоценного рыбного сырья с помощью методов биомодификации структуры, среди которых особо выделим метод энзиматической конверсии.
Несмотря на то, что практически расшифрован механизм действия ферментов на сложные природные субстраты и установлены закономерности
функционирования полиферментных систем, участвующих в последовательных превращениях субстратов, до конца не ясен характер влияния коллоидно-химических факторов на кинетику ферментативных реакций в полидисперсных системах, образующихся при переработке вторичного рыбного сырья. Решение этих вопросов может существенно продвинуть создание теоретической базы ферментации растительного и животного сырья и прослужить основой высокоэффективной технологии его переработки.
Рыбная промышленность длительное время была поставщиком полноценного белка в рационах питания различных групп населения, но резкое сокращение сырьевой базы привело к необходимости создания безотходных технологий переработки объектов речного и морского промыслов. В связи с этим, весьма рациональным представляется разработка технологии комбинированных рыборастительных продуктов с использованием ферментативных гидролизатов из малоценной и «сорной» рыбы, из отходов рыбоперерабатывающих производств.
Целью настоящей работы явилась разработка технологии продуктов функционального питания на основе использования белковых рыбных гидролизатов.
Анализ технологических приемов при получении и очистке белковых гидролизатов
В зависимости от вида использованных субстратов, ферментов, метода гидролиза и необходимой степени конверсии белка требуется более простая или более сложная очистка продуктов. Так, ферментативные гидролизаты, предназначенные для пищевых целей, а также используемые при получении ферментных комплексов, могут в отдельных случаях не требовать специальных процессов очистки.
Некоторые гидролизаты, особенно из растительных белков, часто содержат высокомолекулярные примеси, которые необходимо удалять, для чего применяют, например, ультрафильтрацию растворов гидролизатов через полупроницаемые мембраны с различным размером пор, обеспечивающую не только фракционирование, но и очистку, в частности осветление растворов. В случае необходимости можно ограничиться обычной фильтрацией гидролизатов через активированные угли различных марок, бентониты, неорганические соединения кальция. Из-за низкой скорости фильтрации гидролизатов, особенно ферментативных, существует достаточно высокая вероятность микробного загрязнения, поэтому перед сушкой гидролизатов целесообразно проводить их микро или ультрафильтрацию.
Значительно более сложной является очистка кислотных гидролизатов, а также дрожжевых автолизатов. В случае кислотного гидролиза или автолиза белковые гидролизаты наряду со свободными аминокислотами и пептидами содержат продукты нейтрализации минеральных и органических кислот, амины, нуклеотиды, окрашенные смолообразные примеси (гуминовые компоненты) и другие остатки клеточных биополимеров и продуктов их деградации.
Для осветления окрашенных гидролизатов и адсорбции пигментирующих веществ применяют активированные угли или ионообменники. В отдельных случаях для этих целей могут быть также использованы природные или синтетические комплексообразователи, например танины, соли цинка или олова. Смеси выпавших в осадок нерастворимых солей отфильтровывают, чаще в виде суспензии с добавленным твердым адсорбентом, например активированным углем или другим осветляющим сорбентом. В случае использования синтетических ионообменников обычно отбирают отдельные фракции с максимальным содержанием аминокислот, затем проводят выпаривание и высушивание с целью получения конечного продукта. Отмечается возможность выпадения из полученных растворов некоторых аминокислот, в частности глутаминовой кислоты и тирозина.
В литературе описана возможность потери некоторых аминокислот, в частности глутаминовой, при обработке гидролизатов автоклавированием при 120-125С в течение 3-4 ч /34/. Образующуюся одновременно пироглутаминовую кислоту удаляют экстракцией раствора этилацетатом. За счет столь длительного автоклавирования в растворе увеличивается содержание гуминовых компонентов из-за протекания реакции Майяра при наличии в растворе даже небольшого количества Сахаров. После автоклавирования раствор приходится дополнительно осветлять на активированном угле, в результате чего происходит существенное уменьшение фенилаланина, что в отдельных случаях позволяет рекомендовать такой гидролизат, например, для больных фенилкетонурией.
При получении кислотных гидролизатов существует проблема удаления анионов. Сульфаты удаляют из гидролизатов в виде гипса или связыванием в виде Na2S04 ЮН2О, который легко отделяют от сконцентрированного раствора гидролизата при пониженных температурах. Одновременно с сульфатом натрия происходит отделение гуминовых компонентов.
В случае проведения солянокислого гидролиза часть кислоты обычно удаляется в процессе концентрирования раствора под вакуумом с последующей нейтрализацией оставшейся кислоты добавлением NaOH, ИагСОз и удалением солей либо при помощи анионитов различных марок, либо электродиализом или обратным осмосом. В этом случае удается получить растворы аминокислот и пептидов, практически не содержащие ионов натрия, калия и хлора.
Эффективная очистка солянокислотного гидролизата крови убойных животных достигалась при обработке гидролизата активированным углем и фильтрацией через анионит марки ЭДЭ-10п, причем для уменьшения потерь аминокислот в процессе фильтрации смолу рекомендуют обрабатывать раствором гидроокиси натрия до рН 8.0-9.0. Последующая очистка гидролизата на смоле типа КУ 2 х 20 и добавление к раствору недостающего триптофана позволяют получать инфузионные растворы для парентерального белкового питания с низким содержанием пептидов.
В процессе очистки и фракционирования дрожжевых автолизатов и гидролизатов обычно проводят следующие операции: отделение нерастворимых клеточных остатков, обесцвечивание раствора, отделение аминокислот и пептидов от примесных компонентов и, в случае необходимости, дополнительный гидролиз пептидов до свободных аминокислот. Из-за длительности очистки, с целью уменьшения возможности бактериального загрязнения гидролизатов, к реакционной массе целесообразно добавлять 4-5% мае. толуола, спирта или хлороформа, а также, в отдельных случаях, ацетата натрия, обладающего бактериостатическим действием.
Важная технологическая операция процесса очистки - отделение клеточных оболочек, которые, как известно, плохо усваиваются организмом млекопитающих. Для этого могут быть использованы сепараторы различных марок, центрифуги, барабанные вакуум-фильтры или другие виды фильтрации. Для более полного отделения клеточных оболочек сепарированием или центрифугированием приходится совмещать операции с микро- и ультрафильтрацией.
Раствор, полученный после отделения клеточных оболочек, обычно содержит до 60-80% свободных аминокислот и может быть использован после удаления из него остатков нуклеиновых кислот и нуклеотидов для пищевых и других целей. Это обычно осуществляется фронтальной фильтрацией раствора через различные аниониты, например ИА-1р, АН-511, ЭДЭ-10п и др. В случае необходимости можно осуществить концентрирование аминокислот и пептидов на сульфокатионите КУ 2 х 8 с последующей их десорбцией растворами гидроксида натрия или водно-аммонийными растворами при 50С. В последнем случае удается существенно увеличить десорбцию со смолы триптофана и аргинина.
Для устранения пирогенности растворы гидролизатов пропускают через смесь специально приготовленного апирогенного угля и окиси алюминия. Более подробное описание таких препаратов, содержащих смеси аминокислот и пептидов и пригодных для получения медицинских препаратов и компонентов для пищевых целей, приводится в работах /48,124,125,128/.
Значительное внимание в мировой научно- технической литературе уделено описанию способов получения и применения уникального ферментного препарата из гепатопанкреаса камчатского краба /41,80,81,85,107,118,119/. Такое внимание к этому объекту не случайно, так как позволяет организовать комплексную переработку ракообразных, получать ферментный препарат с высокой протеолитическуой активностью. Описанные способы включаютферментативный гидролиз белков из отходов переработки ракообразных, а также рыбного и мясного сырья, под действием гепатопанкреасса- сырца краба (или ферментного препарата из него). Ряд способов включают дальнейшие процессы депротеинизации, деминерализации, дезацетилирования и получения хитина/ хитозана.
Определение аминокислот методом тонкослойной ионообменной хроматографии на пластинах
Приобрести практические навык количественного определения аминокислот методом тонкослойной ионообменной хроматографии на пластинах. Объекты исследования. Мясо и мясопродукты. Материалы, реактивы и оборудование. Хроматографические пластины, уравновешивающий буферный раствор (рН 4,1); разделяющие буферные растворы (рН 3,5; 5,23; 6,0); кадмий-нингидриновый проявитель; хроматографическая камера; пульверизатор; микропипетки; сушильный шкаф. Приготовление реактивов. Уравновешивающий буферный раствор молярной концентрацией 0,02 моль/дм. 1,4 г кристаллической лимонной кислоты, 0,8 г NaOH, 1,2 см3 концентрированной HCL и 70,0 см3 этанола растворяют в воде и доводят объем до 1 дм3 (рН 4,1). Разделяющий буферный раствор молярной концентрацией 0,4 моль/дм3. 84,0 г кристаллической лимонной кислоты, 16,0г NaOH и 4,0 см концентрированной НС1 растворяют в воде и доводят объем до 1 дм (рН 3,5). Разделяющий буферный раствор для основных и ароматических аминокислот молярной концентрацией 0,3 моль/дм3. 24,6 г лимонной кислоты, 14 г NaOH и 6,5 см3 концентрированной НС1 растворяют в 1дм3 Н20 (рН 5,23). Разделяющий буферный раствор для обнаружения триптофана молярной концентрацией 1,5 моль/дм3. 7,0 г лимонной кислоты, 4,0 г NaOH, 81,9 NaCl, 100см3 метилцеллозольва растворяют в воде и доводят объем до 1 дм3 (рН 6,0). Кадмий-нингидриновый проявитель. Раствор А: 1г перекристаллизованного Перед проявлением смешивают 100см раствора А и 20 см раствора В. Методические указания. При хроматографии аминокислот в тонком слое в качестве ионообменника обычно используют сильнокислый сульфополистирольный катионит «Дауэкс 50 х 8» или близкие к нему типы смол в Na+ - форме.
Подготовленную к работе смолу наносят тонким слоем на инертную подложку (тонкослойный вариант), а затем на поверхность слоя ионообменника на пластинке наносят анализируемую смесь аминокислот в буферном растворе с низкой ионной силой и рН не выше 3,0, при котором все протеиногенные аминокислоты заряжены положительно. При нанесении аминокислот в форме катионов они связываются с сульфополистиролом, замещая часть ионов натрия. Прочность удержания, аминокислот на ионообменике зависит от их основности: наиболее прочно связываются лизин, гистидин, аргинин, наименее прочно -аспарагиновая и глутаминовая кислоты. После нанесения смеси пропускают элюирующий буферный раствор через тонкий слой смолы. Для элюирования используют цитратный буфер с более высокой ионной силой и рН выше 3,0. В этих условиях происходят постепенная нейтрализация положительного заряда и ослабление ионных взаимодействий; кроме того, увеличение концентрации ионов натрия в элюирующем растворе также приводит к вытеснению катионов аминокислот из связей с ионообменником. Таким образом, в процессе ионообменной хроматографии аминокислоты сразу же разделяются на три большие группы: наиболее быстро через слой смолы движутся кислые аминокислоты, затем нейтральные и наиболее медленно - основные. По мере протекания через ионообменник элюирующего раствора происходит постепенное разделение нейтральных аминокислот, поскольку на прочность взаимодействия с катионитом оказывают влияние не только ионные, но и гидрофобные взаимодействия. Полистирольная (гидрофобная) матрица ионообменника достаточно избирательно взаимодействует с радикалами нейтральных аминокислот, поэтому все они, несмотря на близость величин заряда их молекул, разделяются в процессе хроматографии. Из всех нейтральных аминокислот наиболее прочно сорбируются на матрице те, которые содержат бензольные кольца, т. е. тирозин и фенилаланин. По окончании процесса хроматографии аминокислоты выявляют с помощью нингидринового проявителя.
Для тонкослойной ионообменной хроматографки аминокислот используют пластинки «Фиксион 50 х 8» (Венгрия), в которых слой катионита «Дауэкс 50 х 8» толщиной 0,25 мм закреплен на пластмассовой подложке. Хроматография на пластинках «Фиксион 50 х 8» позволяет сочетать принцип ионного обмена с преимуществами тонкослойного варианта и отличается высокой чувствительностью, быстротой разделения и простотой процедуры. Она незаменима при сравнительных анализах белковых гидролизатов, исследовании свободных аминокислот, изучении первичной структуры пептидов.
Пластинки проявляют в темноте при комнатной температуре или в термостатах при 105 С в течение 10 мин.
На пластинках «Фиксион 50 х 8» при однократном пропускании растворителя может быть разделено 14-16 аминокислот, входящих в состав белка (рис. 5).
рН-характеристика протеолитических комплексов ферментов рыб
Одним из основных свойств протеолитических ферментов является их способность проявлять максимальную активность при определенном значении рН среды. Исследуя влияние рН среды на активность комплексов протеолитичеоких ферментов, представляется возможным получить данные о влиянии вида рыбы на их состав, определить пути использования свойств комплексов пептидгидролаз для технологических целей. На рис.18 показана рН-активность протеаз каспийской анчоусовидной кильки в присутствии 10% этанола. Из полученных данных видно, что автопротеолиз протекает со значительной скоростью в широком диапазоне рН (2,5 - 10,5). В этом интервале рН возможно осуществление промышленного ферментирования сырья. Обнаруживаются два ясно выраженных оптимума - первый на учаске 7,5 -8,5 (этот комплекс протеаз может быть принят за трипсиновый), второй оптимум - на участке от 3 до 4,5 который можно принять в основном за катепсиновый. Минимальная активность ферментов регистрируется на участке, где рН 5,0-5,5. Однако максимальная скорость автопротеолиза при рН=4 и 7,8 не столь резко отличается от скорости прирН=5,5 (рис. 5.12). — 1,2,3 - накопление небелкового азота за один, два и 48 ч протеолиза соответственно; D 1,2,3 - накопление формольно-титруемого азота за один, два и 48 ч протеолиза соответственно.
Изучение комплексов пептидгидролаз пищеварительного тракта плотвы, воблы и уклеи показало, что они представлены двумя группами: кислый комплекс ферментов с оптимумом рН 2,0-3,5 (в основном пепсин) и щелочной комплекс ферментов с максимальной активностью при рН 7,5-9,0 (трипсин, химотрипсин, пептидазы. Активность комплексов пептидгидролаз при оптимальных значениях рН представлена в табл.10. Большие пределы колебаний активности комплексов пептидгидролаз объясняются индивидуальными колебаниями, связанными с изменением характера питания в течение года, а также с суточным рационом рыб. Изучалась активность комплексов протеолитических ферментов рыб с целью получения данных для рационального использования свойств ферментов для технологических целей. Для проведения исследований использовали мышцы и смесь мышц с внутренними органами различных видов рыб. Активность комплексов протеолитаческих ферментов определяли по нарастанию тирозина (термостатировали пробы при температуре 30С) в течение 4 ч для мышечных пептидгидролаз в диапазоне рН от 2,0 до 4,0 и 12 часов - в диапазоне рН от 5,0 до 9,0. Продолжительность инкубирования гомогенатов смеси мышечной ткани и внутренних органов рыб 30 мин. о - кислого, А - при естественном значении рН, - щелочного
Данные по рН-стабильности комплексов протеолитических ферментов плотвы и уклеи Каспийского бассейна свидетельствуют о значительном влиянии рН-среды на активность комплексов пептидгидролаз рыб (рис.21). Наибольшая стабильность активности кислого комплекса пептидгидролаз наблюдается при рН 4,0-5,0, а щелочного - при рН 6,0 -8,0. Указанные оптимумы стабильности соответствуют зонам максимальной устойчивости пепсина, карбоксипептидазы и химотрипсиногена. Неустойчивость кислого комплекса пептидгидролаз при рН более 6,0 можно объяснить щелочной денатурацией пепсина. Неустойчивость щелочного комплекса пептидгидролаз при рН ниже 5, а кислого - при рН выше 6 зависит помимо рН от многих факторов; например, ионной силы, концентрации белка и защитного действия субстратов, ингибиторов. Можно предположить, что снижение активности комплексов протеолитических ферментов в зонах рН отличных от их оптимального действия происходит и в результате расщепления ферментных белков под действием комплекса пептидгидролаз, проявляющего в этой зоне максимальную активность и рН-стабильность. Так, щелочной комплекс при рН 6—8, возможно, гидролизует ферментные белки кислого комплекса пептидгидролаз рыб, который в данном случае является как бы субстратом для него. Подобные явления возможны и при рН 3—5, где щелочной комплекс пептидгидролаз выступает в роли субстрата, а кислый комплекс является собственно ферментом.
Определено различие рН-стабильности основных комплексов пептидгидролаз пищеварительного тракта разных видов рыб, что подтверждается большей рН-стабильностью щелочного комплекса уклеи по сравнению с этим же комплексом пептидгидролаз плотвы. Так, если за 3 часа термостатирования при температуре 36С щелочной комплекс пептидгидролаз уклеи полностью сохранил свою активность, то за это же время вышеуказанный комплекс плотвы потерял около 40% начальной активности. Что касается кажущегося увеличения активности кислого комплекса пептидгидролаз плотвы при рН 3—5, то это явление они объясняют возможным переходом неактивного предшественника, например, пепсиногена в активную форму - пепсин, что было отмечено ранее. Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о сложных процессах, происходящих с комплексами пептидгидролаз в широком диапазоне рН. Для рыбного сырья характерны три комплекса протеолитических ферментов: комплекс пептидгидролаз мышечных тканей, проявляющий свою максимальную активность при рН 3—4; кислый комплекс протеолитических ферментов, содержащийся во внутренних органах рыб и проявляющий максимальную активность прирНЗ; щелочной комплекс протеолитических ферментов, содержащийся во внутренних органах рыб и проявляющий максимальную активность при рН 7—8. Необходимо отметить, что активность щелочного комплекса пептидгидролаз подвержена наибольшим колебаниям, более стабильными являются кислотный комплекс и тканевые протеолитические ферменты. Учитывая то, что большинство технологических процессов (предварительное хранение сырья, посол рыбы, созревание соленых продуктов, копчение и вяление рыбы, ферментативный гидролиз белков при получении белковых паст, гидролизатов, рыбных пищевых концентратов) происходит под воздействием щелочного комплекса пептидгидролаз при разработке регулируемых технологических процессов необходимо производить удаление или инактивацию этого комплекса с целью стабилизации процесса. В случае необходимости повышения активности пептидгидролаз в этой зоне целесообразно применять препараты пептидгидролаз, в том числе полученные из внутренних органов рыб, что позволит проводить технологические процессы по строго определенным режимам, а не приспосабливать их к случайным факторам. Представляет безусловный научный и практический интерес установление основных закономерностей, формирующих активность комплексов протеолитических ферментов живой и снулой рыбы. В этом направлении сделаны лишь первые шаги. Сложность этих закономерностей; в значительной мере обусловливается формирующимися под воздействием многих факторов процессами полостного и пристеночного пищеварения рыб. Анализируя современные технологические процессы обработки рыбного сырья с учетом полученных представлений о составе комплексов протеолитических ферментов, авторы отмечают их несовершенство в части использования закономерности формирования активности ферментных систем в зависимости от рН среды:
Конструирование рецептур рыборастительных продуктов, обогащенных рыбным гидролизатом
В условиях ООО РКК Порт-Петровск г. Махачкала рекомендованную автором технологию осуществляли следующим образом: 1 Замороженные брикеты с килькой 750кг взвешивают на весах, пропускают через мясорубку, из которой по желобу фарш подается в смеситель, где предварительно налито 1000 л воды с температурой 56 - 60 С. В смеситель подают вытяжку из поджелудочной железы, перемолотую (55 кг), выдержанную при температуре 10-12 часов. Продолжительность операции 10-12 часов. 2 Содержимое аппарата перемешивают в течении 5 - 10 минут, после чего загрузочный люк герметизируют и с помощью сжатого воздуха подают по системе трубопроводов в реактор Р-14, в котором включают мешалку. Затем в смеситель набирают еще 350 л воды с температурой 50 - 60 DC которые по той же системе перекачивают в реактор, для промывания всей системы. Продолжительность 150 мин. 3 Гидролиз. Началом процесса гидролиза считается момент загрузки сырья в реактор. По окончании загрузки сырья в паровую рубашку подают горячий пар, температура 70 - 80С до достижения температуры 46 С, дальнейший нагрев идет за счет тепла паровой рубашки, достигает температуры 48 - 50 С которая поддерживается в процессе всего гидролиза, периодически через 0,5 часа включают на 2 мин. мешалку. Гидролиз ведут до содержания аминного азота в пределах 0,35 - 0,45 %. В случае необходимости для достижения указанной величины аминного азота гидролиз может быть продлен, но не более чем на 0,5 ч по сравнению с регламентом. В середине процесса в течении 15 мин. гидролизат обрабатывают 2-3 раза электромагнитным полем низкой частоты в диапазоне модулирующих частот от 20 Гц до 10 кГц с несущей частотой 25 МГц для подавления патогенной микрофлоры. Продолжительность гидролиза 6 час. Продолжительность всей операции 240 - 250 мин. 4 По истечении времени гидролиза отбирают пробу в количестве 50мл, в которой определяют содержание аминного азота и сухих веществ.
Гидролизат должен быть: сухие в - ва - 5,8 ± 0,5 аминный азот 0,40 ± 0,05 5 Подкисление. По окончании гидролиза его окисляют 24 л. технической соляной кислотой НС1 до рН 4,0 ± 0,2. Содержимое перемешивают в течении 5 мин, после чего отбирают пробу в количестве 50 мл для определения рН. Продолжительность операции 40 мин. 6 При достижении в реакторе температуры 90 С. При температуре 100 С содержимое выдерживают в течении 15 мин. Гидролизат отфильтровывают в реактор Р - 18. Выход гидролизата 1800 - 1850 л. Продолжительность операции 180 мин. 7 Физико - химический контроль. Отбираем пробу. Мутный, светло-желтый, рН - 4,2± 0,2. Определение рН проводят потенциометрически, стеклянным электродом. Результаты работы позволили решить задачи, связанные с рациональным использованием малоценного рыбного сырья и отходов от разделки рыбы. Разработана технология получения рыборастительного продукта с использованием овощей, круп и рыбного гидролизата, апробированная в условиях Махачкалинского рыбокомбината (ОАО РКК «Порт-Петровск).
Разработаны и внедрены в производство способы производства тефтелей, фрикаделей и котлет на рыборастительной основе, техническая новизна которых защищена патентами Российской Федерации /59/. Дополнительно автором выполнены поисковые исследования по оценке аминокислотного состава экспериментальных рецептурных композиций. Массовую долю конкретной аминокислоты в исследуемом образце определяли по следующей формуле: a - массовая доля j-ой аминокислоты в і-ом компоненте, г/100 г белка; Y -массовая доля в рецептуре основных замененных компонентов, доля ед. На рисунке 36 приведено содержание аминокислот в 5 видах продуктов по отношению к аминокислотному скору. Аминокислоты 1- фаршевые рыборастительные консервы; 2- бутербродная паста «Отдельный» первого сорта; 3- паштет рыбоовощной №1; 4- паштет рыбоовощной №2; 5- паштет рыбоовощной №3 1 - валин; 2 - изолейцин; 3 - лейцин; 4 - лизин; 5 - метионин; 6 - треонин; 7 - триптофан; 8 - фенилаланин Рисунок 36 - Соответствие содержания отдельных аминокислот в продуктах аминокислотному скору. Необходимость дальнейшего прогресса в развитии и совершенствовании технологии рыбы, консервного производства требует расширения познаний в области биохимической технологии переработки рыбы и вторичных рыбных ресурсов, овощей и зерна. Дальнейший прогресс в расширении ассортимента и аппаратурного оформления производства сбалансированных по составу рыборастительных консервов функционального питания невозможен без углубления представлении о способах выращивания и обработки экологически чистого сырья, о свойствах пищевых ингредиентов консервов и о современных методах создания максимально благоприятных условий, способствующих сохранению и повышению питательной ценности готовой продукции. Растущие запросы населения различных возрастных групп практически предъявляют новые требования к исследованиям по созданию мобильных, компактных узлов, агрегатов и линий малой мощности по заготовке полуфабрикатов из рыбного, овощного, зернового сырья для изготовления продуктов функционального питания в условиях крупных фермерских хозяйств и кооперативных цехов и предприятий. Исследования, проводимые в ДагГТУ в этом направлении, позволяют в свою очередь указывать новые пути в решении практических задач. Подобный симбиоз, завершаемый промышленной реализацией новых исследовательских достижении, и определяет прогресс развития по отрасли продуктов функционального питания. По справедливости должно быть признано, что технология консервирования многокомпонентного сырья для функционального питания развивается быстро по количественным и качественным признакам.
