Способ получения белка из кости

 

Изобретение относится к способам получения белка из кости и может быть использовано на предприятиях мясной промышленности. Целью изобретения является повышение биологической ценности и выхода белка. Для этого перед экстракцией белка осуществляют дополнительное измельчение кости до размеров частиц 100-400 мкм, а экстракцию проводят при давлении среды 0,1-0,3 МПа и частоте ультразвуковых колебаний 15-30 кГц в течение 10-60 мин. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 А 23 1 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4426148/3 0-13 (22) 13.05 ° 88 (46) 23.09.90. Бюл. И 35 (7l) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт мясной промышленности (72) А.И.Сницарь, А.Ю.Кроха, Ю.В.Кацман, В.M.Èîpoçîâ, Г.Е.Лимонов, Н.ф.Генералов и Л.И.Стекольников (53) 641.12(088.8) (56) Мясная индустрия СССР. 1987, 4, с. 33-36. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКА ИЗ КОСТИ

Изобретение относится к способам получения белка из кости крупного или мелкого рогатого скота, свиней и других животных и может быть использовано на предприятиях мясной промышленности.

Цель изобретения — повышение биологической ценности и выхода белка.

Пример 1. 1ОО кг костного . остатка, полученного после прессования комплекта трубчатой кости на дообвалочном комплексе и содержащего

18.,13 белка, измельчают до размера частиц 10 мм и транспортируют на виброэкстрактор, входящий в комплект линии обезжиривания кости, для извлечения из нее жира, который затем отделяют, а обезжиренную кость промывают, измельчают на дезинтеграторе до размера частиц 250 мкм и загружают с добавлением 200 кг воды в экстрактор для извлечения белка, в кото" (57) Изобретение относится к способам получения белка из кости и может быть использовано на предприятиях мясной промышленности. Целью изобретения является повышение биологической ценности и выхода белка, Для этого перед экстракцией белка осуществляют дополнительное измельчение кости до размеров частиц 100-400 мкм, а экстракцию проводят при давлении среды 0,1-0,3 МПа и частоте ультразвуковых колебаний 15-30 кГц в течение

10-60 мин. 1 табл. ром установлен гидродинамический или

° ультразвуковой вибратор. Смесь нагрввают до 130 С и подвергают ультразвуковой обработке с величиной интенсивности излучения 10 при частоте колебаний 15 кГц и давлении 0,3 NRa в течение 30 мин. Затем давление сбрасывают, смесь охлаждают до 8085 С и направляют на разделение жидкой и твердой фракций на центрифуге или фильтре-прессе. Полученный водно-белковый раствор упаривают до концентрации 40, а затем высушивают до влажности 9-103. Выход готового продукта составляет 143 к массе сырой обезжиренной кости, а общая продолжительность процесса извлечения белка из кости составляет 1 ч.

Пример 2. Способ осуществляют по примеру 1, за исключением то"

ro, что смесь кости и воды подвергают ультразвуковой обработке с инз 1 1360 4

50 тенсивностью излучения 10 в течение

30 мин при частоте 30 кГц, температуре 130 С и давлении 0,3 ИПа, размер костных частиц 400 мкм. Выход белка составляет 1gt продолжительность процесса 1 ч.

Пример 3. Способ осуществляют по примеру 1, эа исключением того, что смесь кости и воды подвер- 1О гают ультразвуковой обработке интен.г сивностью излучения 10 " в течение

30 мин при частоте 15 кГц, температуре !30 С, давлении 0,3 ИПа, размер костных частиц 100 мкм» Выход белка составляет 14,53, продол>нительность процесса 1 ч.

П р и и е р >>. Способ осуществляют по примеру 1, за исключением того, что смесь кости и воды подвер- 20 гают ультразвуковой обработке с интенсивностью излучения 10 5 в течение 30 мин при частоте 30 кГц, температуре 130 С„ давлении 0,3 ИПа „ размер костных частиц 100 мкм. Выход 25 белка составляет 1 гi>,4<, продолжительность процесса 1 ч.

Пример g. Способ осуществляют по примеру 1, за исключением того, что смесь кости и воды подвер- Зп гают ультразвуковой обработке с — G интенсивностью излучения 10 в течение 30 мин при частоте 15 кГц, температуре 100 С, давлении 0,1 ИПа.

Выход белка составляет 1 1,8 „ про.должительность процесса 1

Пример 6. Способ осуществляют по примеру 1, за исключением того, что смесь кости и воды подвергают ультразвуковой обработке с частотой колебаний 30 кГц в течение

10 мин при 100 С и давлении 0,2 Ntla; размер костных частиц >>00 мкм. Выход белка составляет !», 03, продолжительность прoöåññà 1 ч. 45

Пример j. Способ осуществляют по примеру 1, эа исключением того, что смесь кости и воды подвергают ультразвуковой обработке " частотой колебаний 22 кГц в течение

60 мин при 140 >С и давлении 0,1 ИПа, размер костных частиц 100 мкм. Выход белка составляет 1 .01, продолжительность процесса 1 ч.

Пример (контрольный). Использование ультразвуковой обработки, 55

1 для повышения выхода белка при обработке частиц кости размером 100400 мкм при 100-130ОС.

Способ осуществляют по примеру 1, но обработку кости ведут без ультразвукового воздействия при 130О С, давлении 0,3 ИПа, в течение 30 мин " размер костных частиц 250 мкм. Выход белка составляет 6,11, что меньше, чем согласно предлагаемому способу, продол>нительность процесса 1 ч.

По предлагаемому способу используют кость, представляющую собой компонент >нивотного организма, основным белком которого является коллаген,, прочно связанный с минеральным матриксом.

Эффективное извлечение этого белка из матрикса обеспечивается совокупностью предлагаемых Факторов механического воздействия, механизмы действия которых отличаются один от другого. Так, воздействие, осуществляемое при помощи улi-.тразвуковой энергии в водной, среде, приводит к разрыву сплошности среды и возникновению кавитационных пузырьков, которые при разрыве создают высокое давление в жидкой среде (превышающее !000 ата), что приводит к разрушению структуры костной ткани, в результате чего происходит выделение соединительно-тканных белков, пронизывающих минеральный костный каркас!

Ультразвуковое воздействий в жидкой среде (при всех предлагаемых параметрах) частотой 15-30 кГц позволяет интенсифицировать процесс извлечения белковых фракций из минерального костного каркаса и увеличить полноту их извлечения. Это обусловлено тем, что при воздействии высокочастотными колебаниями в диапазоне частот 15-30 кГц и интенсивностью излучения колебаний 10

-б

10 Вт/см в кавитационном режиме возникают высокие давления в жидкост" ной среде и усталостное напряжение в структуре минерального каркаса частиц кости при знакопеременных нагрузках, создаваемых колебаниями

«vIcTeHbl» В связи с этим происходит эффект разрушения структуры минерального каркаса и переход белковой

Фракции в раствор.

Диапазон интенсивности излучения

10 - 10 Вт/см обусловлен необходимостью создания кавитации с режимами, необходимыми для осуществления процесса экстракции белка из кости. Этот диапазон зависит от час1 5Я605 тоты колебаний и соответствует диа" пазону частоты колебаний 15-30 кГц, Такие диапазоны установлены на основании экспериментальных исследований.

Если частота колебаний менее

15 кГц,то эффект кавитации отсутствует и,следовательно, наблюдается резкое снижение извлечения белка ввиду то- 10 го, что действует только один фактор усталостных напряжений в структуре минерального каркаса частиц кости..

Если частота колебаний превышает

30 кГц, то эффект кавитации и воздействие знакопеременных нагрузок уменьшаются за счет поглощения ультразвуковой энергии в тонком слое обрабатываемого материала. Кроме того, возникает локальный нагрев, который 20 приводит к денатурации белка и, следовательно, ухудшению его качества.

Температура 100-140 С позволяет разрушать минеральную часть частиц кости и повышать pàñòaoðèìoñòü сое- 25 динительно-тканных белков и тем самым извлекать их из минерального костного каркаса. Если температура ниже 100 С, то растворимость коллао гена резко замедляется и процесс извлечения замедляется в 2-3 раза. В случае превышения температуры 140 С происходит ин енсивная денатурация белка, снижается его растворимость, ухудшаются Функциональные свойства

- извлекаемого белка.

Давление, создаваемое в среде, непосредственно связано с температурой. Давление 0,1-0,3 МПа обеспечивает температуру водной среды 100140 С.

БиологичесВыход белка, Пример кая ценность

68,0 10,2

Известный

Предлагаемый

14,0

15,0

14. 5

15,4

11,8

14. 0

15,0

75,0

78,0

76,0

78,7

73,0

75,0

78,0

Как следует из данных, приведенных в таблице, биологическая цен" ность готового пищевого растворимого белка из кости превышает аналогич40 ный показатель по сравнению с известным способом в среднем на 7,414.7 . При этом выход пищевого белка (к массе исходной сырой кости), полученного по предлагаемой технологии, повышается в среднем на 15,747,1 по сравнению с известным способом.

Применение предлагаемого способа

50 позволяет интенсифицировать технологический процесс извлечения белка иэ кости с одновременным повышением выхода белка, обладающего ценными потребительскими свойствами ° Полученный по предлагаемому способу белок может быть использован для повышения пищевой ценности мясопродуктов, для частичной замены мяса при производстве колбасных изделий и консерПри указанных выше параметрах предлагаемого способа размеры частиц кости 100-400 мкм обусловлены тем, что повышение степени дисперсности измельченной кости также способствует разрушению минеральной части, резко увеличивая поверхности частиц, что приводит к увеличению выхода белка. Однако при размерах частиц .более 400 мкм интенсивность выхода белка резко падает, при размерах менее 100 мкм выход белка незначительно повышается, к тому же возникают технические сложности разделе.,ния минеральной и белковой частей, находящихся в водной среде, что экономически невыгодно.

При продолжительности процесса экстракции менее 1О мин не происходит полной насыщенности водорастворимой фракции белком, а при времени более 60 мин удлиняется процесс извлечения белка при том же выходе, что экономически нецелесообразно.

Данные анализа готового продукта, подтверждающие его биологическую ценность и выход, приведены в таблице.

Выход готового продукта в количестве 11,8 объясняется неполным насыщением водора створимой фракции белком.

7 1Я3605

8 вов, что обеспечивает увеличение ресурсов мясного сырья.

Составитель С.Белая

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор А.Осауленко

Редактор Н.Тупица

Тираж 506

Заказ 2784

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, l01

Формула изобретения

Способ получения белка из кости, предусматривающий измельчение исходного сырья, тепловую обработку с обезжириванием, водную зкстракцию с одновременным воздействием ультразвуковых колебаний, разделение смеси на водно"белковый раствор и минеральный костный остаток, концентрирование раствора и его сушку, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения биологической ценности и выхода белка, перед экстракцией осуществляют дополнительное

1 измельчение кости до размеров частиц

100-400 мкм, а экстракцию проводят при давлении среды 0,1-0,3 Mila u частоте ультразвуковых колебаний 15-

30 кГц в течение 10-60 мин.