Способ получения комплекса биологически активных липидов из отходов рыбоперерабатывающей промышленности

 

Использование: изобретение относится к области пищевой технологии, а именно к способам получения биологически активных липидов (рыбного жира) из отходов рыбопереработки. Сущность изобретения: в качестве сырьевого источника биологически активных липидов используют жировые ткани внутренностей сиговых, лососевых и осетровых рыб (муксуна, пеляди, пыжьяна, ряпушки, нельмы, осетра), являющихся отходами рыбоперерабатывающих заводов Западной Сибири, и применяют "щадящие" технологии обработки и извлечения конечного продукта без использования взрыво- и пожароопасных органических растворителей и при температурном режиме не выше 45-50^oС, при этом гарантируется сохранение нативных природных свойств и специфической фармакологической активности рыбного жира. 1 табл.

Изобретение относится к области пищевой технологии, а именно к способам получения биологически активных липидов (рыбного жира), и может быть использовано в рыбоперерабатывающей промышленности для получения рыбного жира из отходов производства и в химико-фармацевтической промышленности для получения липидсодержащих лекарственных средств, обладающих стимулирующей репаративные процессы активностью при лечении ран и ожогов.

Рыбные жиры в настоящее время применяются в качестве лекарственных средств, кормовых или пищевых добавок, в технических целях [2,4,6] Сырьевыми источниками при производстве медицинских препаратов (рыбный жир тресковый, МаксЭпа, Актив-эпа, протохол, промега) и пищевых продуктов (масло ихтиеновое кормовое, жир рыбный пищевой, эйконол, полиен, полярис) служат тушки, печень или отходы (жир) разделки таких видов рыб, как треска, сардины, ставрида, анчоус, морской окунь [1,3,5,7] Согласно предлагаемому способу липиды могут быть выделены из жировых тканей внутренностей сиговых, лососевых и осетровых рыб (муксуна, пеляди, пыжьяна, ряпушки, нельмы, осетра), являющихся отходами рыбоперерабатывающих предприятий Западной Сибири, а именно балычного и консервного производства. Общий вес отходов на наиболее крупных рыбозаводах: Салехардском, Ханты-Мансийском, Тобольском, Тюменском составляют в среднем 200 тонн/год. Потенциально с учетом 40% содержания липидов в тканях внутренностей ежегодно можно получать до 80 тонн натурального рыбного жира, из них до 30 тонн в балычном и до 50 тонн в консервном производстве.

Целью изобретения является рациональное использование отходов рыбопереработки и получение комплекса биологически активных липидов, обладающих способностью стимулировать репаративные процессы при лечении ран и ожогов.

Цель достигается тем, что в качестве источника биологически активных липидов используют жировые ткани внутренностей сиговых, лососевых и осетровых рыб, являющихся отходами рыбоперерабатывающих заводов Западной Сибири и применяют "щадящие" технологии обработки и извлечения конечного продукта без использования взрыво- и пожароопасных органических растворителей и температурном режиме не выше 45-50^oС, гарантирующих сохранение нативных свойств и специфической фармакологической активности рыбного жира.

Способ выделения включает несколько стадий: подготовки, измельчения, вытапливания, отделения и очистки.

Стадия подготовки преследует целью обогащение сырья путем механического отбора жира с тканей кишечника и других внутренних органов муксуна, пеляди, пыжьяна, ряпушки, нельмы, осетра. Измельчение сырья осуществляют миксером, мясорубкой, микроизмельчителем тканей либо прессованием или иным методом.

Измельченные ткани загружают в котел, представляющий собой герметичную емкость, изготовленную из пищевой нержавеющей стали, снабженную термостатируемой рубашкой, оборудованную фильтром, термометром, манометром и вакуумным насосом, обеспечивающим разряжение до 40-45 мм рт.ст. К жировым тканям приливают дистиллированную или деионизованную воду в количестве 50-300% от веса сырья. Для защиты липидов от окисления может быть добавлен антиоксидант, например, дибунол, в количестве 0,01-0,02% от массы сырья, или альфа-токоферола ацетат в концентрации до 1% При пониженном давлении и температуре не выше 40-50^oС вытапливают липиды в течение 30-40 минут.

По окончании вытапливания прекращают нагревание котла, после его охлаждения до 25-30^o С выключают вакуумный насос и в котле создается повышенное давление (1,5-2,0 атмосферы). Рыбный жир с помощью погружного фильтра и насоса перекачивают в сборник, представляющий собой толстостенный стеклянный конический конус, снабженный в нижней части двухходовым краном (промышленный вариант делительной воронки). В сборнике липиды и вода разделяются за счет различий в их плотности в течение 60-180 мин при комнатной температуре. После отстаивания нижний слой воды удаляют и заливают липиды новой порцией воды комнатной температуры с целью их дополнительной очистки от примесей белковой природы. Воду в сборник с липидами добавляют в количестве, равном объему предварительно вылитой жидкости, при этом липидная фаза всплывает на поверхность воды. Затем вновь производят отстаивание и разделение жира и воды. Цикл промывания повторяют до обесцвечивания сливаемой водной фазы, что определяется визуально. С целью лучшего разделения фаз смесь липидов и воды предварительно обрабатывают хлоридом натрия (до 10% по весу), или гидрокарбонатом натрия (до 10%), или лимонной кислотой (до 5%), либо другими соединениями, способствующими разрушению эмульсионных систем. После достижения четкого разделения между верхним слоем липидов и нижней фазой воды последнюю сливают через нижний кран и слив выбрасывают, а липиды сливают через воронки (с безводным сульфатом натрия или другим обезвоживающим агентом для удаления следов воды) в предварительно подготовленные сухие бутыли, которые заполняют доверху и герметично укупоривают. Хранить выделенные липиды целесообразно при низких температурах от (-) 18 до (+) 4^o С.

Для изучения специфической активности выделенного по предлагаемому способу комплекса липидов используют экспериментальную модель полнослойных кожных ран у крыс.

Модель полнослойных кожных ран выполняют на беспородных крысах-самцах (масса в среднем 200 г) под легким раут-наркозом. Площадь ран, в края которых вставляют тефлоновые кольца, выступающие над поверхностью кожи и закрытые сверху целлофановой пленкой, достигают 400 мм². Стимулирующие репаративные процессы средства наносят на поверхность ран на второй день после операции в течение пяти дней. На 6 день после операции тефлоновые кольца снимают и рана заживает под образовавшимся струпом.

Раны, воспроизведенные по вышеописанной экспериментальной модели на животных, лечат рыбным жиром (биологически активными липидами), полученными по отраженному в формуле изобретения способу, что иллюстрируется следующими конкретными примерами.

Пример 1.

Из 55 кг отходов переработки пеляди отбирают 21 кг жировых тканей. Ткани измельчают миксером, переносят в котел, в который затем наливают 30 дм³ дистиллированной воды, содержимое нагревают до 45-50^o С при давлении в котле 40-45 мм рт.ст. Вытапливание продолжают 30-40 минут. После отключения нагревания котла и его охлаждения до 25-30^oС в котле создают давление в 1,5-2,0 атмосферы и через погружной фильтр смесь воды и липидов переносят в три толстостенные стеклянные конические емкости, каждая объемом 20,0 дм³, где производят обработку смеси хлоридом натрия в количестве 1,5 кг и отстаивают в течение 120-180 мин при комнатной температуре до расслоения жидкостей. Из емкости-отстойника через нижний кран сливают водную фазу и осуществляют очистку липидов в сборнике путем двухкратного промывания 10%-м раствором хлорида натрия в дистиллированной воде. Цикл промывания липидов включает обработку 30 литрами подсоленной воды, отстаивание, разделение фаз и слив водного экстракта. Затем липиды удаляют из отстойника через нижний кран в заранее подготовленные бутыли, которые доверху заполняют, герметично укупоривают и хранят при пониженной температуре. Выход липидов из отходов переработки пеляди составлял 17 кг.

Пример 2.

Из 54 кг отходов переработки муксуна отбирают 22 кг жировых тканей. Ткани измельчают миксером, переносят в котел, в который затем наливается 30 литров деионизованной воды, содержимое нагревается до 40-50^oС при давлении в котле 40-45 мм рт.ст. Вытапливание продолжают 30-40 мин. После отключения нагревания котла и его охлаждения до 25-30^o в котле создается давление в 1,5-2,0 атмосферы и через погружной фильтр смесь воды и липидов переносится в толстостенные стеклянные конические емкости объемом 20,0 дм³ каждая, в которых производят обработку смеси лимонной кислотой в количестве 0,5 кг и отстаивают в течение 120 мин при комнатной температуре до полного расслоения. Из емкости отстойника через нижний кран сливают водную фазу и осуществляют очистку липидов в сборнике путем однократной обработки 30 дм³ подкисленной дистиллированной воды, отстаиванием до расслоения и сливом водного экстракта. Затем липиды из сборника удаляют через нижний кран в подготовленные емкости, которые заполняют доверху, герметично укупоривают и хранят при пониженной температуре. Выход липидов из отсортированных отходов переработки муксуна составлял 20 кг.

Пример 3.

Из 76 кг отходов переработки нельмы отбирают 28 кг жировых тканей. Ткани измельчают миксером, переносят в котел, в который наливают 42 литра дистиллированной воды, содержимое нагревают до 40-50^oС при давлении в котле 40-45 мм рт.ст. Вытапливание продолжают 30-40 минут. После отключения нагревания котла и его охлаждения до 25-30^oС в котле создается давление в 1,5-2,0 атмосферы и через погружной фильтр смесь воды и липидов переносят в ряд емкостей объемом 20,0 дм³ каждая, где смесь обрабатывают 0,7 кг гидрокарбоната натрия и отстаивают в течение 120-180 мин при комнатной температуре до расслоения. Из емкости отстойника через нижний кран сливают водную фазу и осуществляют очистку липидов в сборнике путем трехкратной обработки 45 дм³ подсоленной (10%) дистиллированной воды, отстаиванием до расслоения и сливом водной фазы. Затем липиды из сборника удаляют через нижний кран в подготовленные емкости, которые заполняют доверху, герметично укупоривают и хранят при пониженной температуре. Выход липидов переработки нельмы составлял 24 кг.

Пример 4.

Из 105 кг отходов переработки пыжьяна, муксуна, осетра отбирают в общей сложности 38 кг жировых тканей. Ткани измельчают миксером, переносят в котел, в который наливают 40 дм³ дистиллированной воды, содержимое нагревают до 40-50^oС при давлении в котле 40-45 мм рт.ст. Вытапливание продолжают 30 мин. После отключения нагревания котла и его охлаждения до 25-30^oС в котле создается давление в 1,5-2,0 атмосферы и через фильтр смесь воды и липидов переносят в четыре емкости объемом 20,0 дм³, где производят обработку смеси 1,5 кг натрия хлорида (расход на все емкости) и отстаивают в течение 180 мин при комнатной температуре до разделения фаз. Из емкости отстойника через нижний кран сливают водную фазу и осуществляют очистку липидов в сборнике путем двухкратной обработки пятью десятками литров подсоленной (10%) дистиллированной воды, отстаиванием до расслоения и сливом водной фазы. Затем липиды из сборника удаляют через нижний кран в подготовленные емкости, которые заполняют доверху, герметично укупоривают и хранят при пониженной температуре. Выход липидов из отходов смешанной переработки пыжьяна, муксуна, осетра составлял 37 кг.

Липиды, полученные из отходов рыбопереработки по описанному в примерах 1-4 способу, наносили на воспроизведенные по вышеописанной экспериментальной модели полнослойные кожные раны у крыс.

При лечении ран всех животных делили на 6 групп (по 10 крыс в каждой): опытные (лечебное средство липиды, полученное согласно примерам 1-4), сравнительную (нанесение препарата сравнения 10% метилурациловой мази), контрольную (нелеченые животные). Липиды из отходов рыбопереработки (группы 1-4) и метилурациловую мазь (группа 5) вводили внутрь кольца на поверхность раны на второй день после операции в течение 5 дней по 0,5 г.

Об эффективности рыбных липидов судили по данным планиметрического, гистологического и биохимического исследования ран. Результаты планиметрических измерений приведены в табл. 1.

Из данных табл. 1 видно, что под влиянием липидов, полученных по предлагаемому способу из отходов рыбопереработки пеляди, муксуна, нельмы, пыжьяна, осетра, заживление кожных ран значительно ускоряется, все фазы раневого процесса протекают во времени значительно быстрее, чем в контроле. По своей ранозаживляющей активности рыбные липиды приближаются к 10%-й метилурациловой мази. Индексы ускорения заживления, рассчитанные по отношению к контрольной группе 6, в опытных 1-4 группах животных, которым наносили рыбные липиды, составили от 12,8 до 17,9% В опытных группах животных, леченных рыбными липидами, отмечалась более выраженная стимуляция репаративных процессов, ранняя и интенсивная пролиферация фибробластов, более раннее формирование грануляционной ткани, синтез и фибриллогенез коллагеновых волокон, относительно быстрое созревание рубцовой ткани и эпителизация раневой поверхности. При нанесении на раны рыбных липидов у некоторых крыс происходило сокращение срока заживления с 23 (контроль) до 18 суток.

Таким образом, нами предложен способ получения биологически активных липидов из отходов переработки сиговых, лососевых и осетровых рыб. Практическое применение описанного способа позволит рационально использовать отходы балычного и консервного производства предприятий Западной Сибири и получать рыбий жир, обладающий фармакологическим действием при лечении ран и ожогов.

Формула изобретения

1 Способ получения комплекса биологически активных липидов из отходов рыбоперерабатывающей промышленности, включающий обогащение и измельчение сырья, обработку сырья стабилизирующими добавками и водой, вытапливание липидов с последующим разделением фаз отстаиванием, отделение и очистку комплекса липидов, при этом все процессы проводят при температуре не выше 45 50ºС, отличающийся тем, что в качестве сырья используют жировые ткани внутренностей сиговых, лососевых и осетровых рыб (муксуна, пеляди, пыжьяна, ряпушки, нельмы, осетра).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2