RU2226841C1 - Protein food additive production method - Google Patents

Protein food additive production method

Info

Publication number
RU2226841C1
RU2226841C1 RU2002125597/13A RU2002125597A RU2226841C1 RU 2226841 C1 RU2226841 C1 RU 2226841C1 RU 2002125597/13 A RU2002125597/13 A RU 2002125597/13A RU 2002125597 A RU2002125597 A RU 2002125597A RU 2226841 C1 RU2226841 C1 RU 2226841C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
collagenase
raw materials
protein
water
hydrolyzate
Prior art date
Application number
RU2002125597/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002125597A (en
Inventor
Л.В. Антипова
О.С. Осминин
Ч.Ю. Шамханов
Т.И. Струкова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия
Антипова Людмила Васильевна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия, Антипова Людмила Васильевна filed Critical Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия
Priority to RU2002125597/13A priority Critical patent/RU2226841C1/en
Publication of RU2002125597A publication Critical patent/RU2002125597A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2226841C1 publication Critical patent/RU2226841C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: food industry and biotechnology. SUBSTANCE: invention relates to production of food additives from animalorigin raw materials, in particular from secondary products of poultry-processing industry, which additive may be used in food industry and medicine. Method of invention comprises mincing meat-and-bone materials on mincer, mixing with water, defatting on centrifuge, enzymatic hydrolysis at 40-50 C and pH 6.5-7.8, centrifugal separation of sediment from hydrolyzate, heating the latter to 90-100 C and keeping it at this temperature for 10-15 min, and drying on spray drier. According to invention, raw material is preliminarily subjected to autoclaved heat treatment for 30 min at 120-123 C and pressure 0.1 MPa, mixing with water is performed at raw material-to-water ratio 1:15, and, before enzymatic hydrolysis, medium pH is adjusted to 7.0-7.2 by adding 1 N sodium hydroxide solution. Enzymatic agent utilized is collagenase solution, which is prepared by dissolving collagenase in buffer solution, pH 7.2, at collagenase-to-buffer ratio 1:12. Addition of enzymatic agent, collagenase or protosubtilin, is accomplished on the basis of 30-50 proteolytic activity units per 1 g protein in treated raw material. Treatment time is 2.5-3 h. Such procedure allows enzyme-endocrinal and meat raw material to be substituted by secondary products of poultry-processing industry. EFFECT: reduced expenses on raw materials, increased productivity, enabled control of hydrolyzate fraction composition, improved organoleptic characteristics of product, and increased biological value of the latter due to enrichment with minerals and food fibers. 14 dwg, 2 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологическим методам получения белковой композиции из животного сырья, а именно к способам получения белковой добавки из вторичных продуктов птицеперерабатывающей промышленности, которая может быть использована в пищевой промышленности и медицине.The invention relates to biotechnological methods for producing a protein composition from animal raw materials, and in particular to methods for producing a protein supplement from secondary products of the poultry processing industry, which can be used in the food industry and medicine.

Известен способ получения белковой пищевой добавки [Патент России 2075944, МКИ6 А 23 J 1/02. Способ получения белковой пищевой добавки/ В.Г.Морозов, В.Х.Хавинсон (Россия). - №96104838/13; Заявлено 25.03.96. Опубл. 27.03.97. Бюл. №9], предусматривающий экстракцию подготовленного животного сырья (измельченных замороженных органов и тканей млекопитающих) с использованием в качестве экстрагента 1-2,5% раствора углекислого натрия при рН 10,4-10,8 в течение 2-4 ч с добавлением 0,1-0,5% хлористого магния. Соотношение объемов экстрагируемой ткани и раствора соды находится в диапазоне от 1:8 до 1:20. Затем проводят отделение осадка фильтрацией или на центрифуге, подкисление экстракта до рН 3,8-5,5, удаление балластных веществ центрифугированием, промывку осадка органическими растворителями и высушивание его в токе горячего воздуха при температуре 55°С.A known method of obtaining protein nutritional supplements [Russian Patent 2075944, MKI 6 A 23 J 1/02. A method of obtaining a protein dietary supplement / V.G. Morozov, V.Kh. Khavinson (Russia). - No. 96104838/13; Declared March 25, 1996. Publ. 03/27/97. Bull. No. 9], which provides for the extraction of prepared animal raw materials (crushed frozen organs and mammalian tissues) using 1-2.5% sodium carbonate solution at pH 10.4-10.8 for 2-4 hours with the addition of 0 as an extractant 1-0.5% magnesium chloride. The ratio of the volumes of extracted tissue and soda solution is in the range from 1: 8 to 1:20. Then the precipitate is separated by filtration or in a centrifuge, the extract is acidified to a pH of 3.8-5.5, ballast substances are removed by centrifugation, the precipitate is washed with organic solvents and dried in a stream of hot air at a temperature of 55 ° C.

Недостатками известного технического решения являются:The disadvantages of the known technical solutions are:

невысокий выход белков и пептидов из животного сырья;low yield of proteins and peptides from animal raw materials;

ограниченность ресурсов вследствие использования в качестве источника получения пищевого белка ферментно-эндокринного сырья, производство которого сопряжено со сложностью извлечения ресурсов, плохой хранимостью и целесообразностью использования его для получения ферментных и гормональных препаратов;limited resources due to the use of enzyme-endocrine raw materials as a source of food protein, the production of which is associated with the difficulty of extracting resources, poor storage and feasibility of using it to obtain enzyme and hormonal preparations;

необходимость дополнительного и постоянного контроля содержания гормонов в добавке и невозможность ее использования в пищевых продуктах без соответствующих испытаний;the need for additional and constant monitoring of the hormone content in the additive and the impossibility of its use in food products without appropriate tests;

значительная продолжительность и многостадийность технологического процесса.significant duration and multi-stage process.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения белкового гидролизата из мясного и мясокостного сырья убойных животных [Патент России 2112397, МКИ6 А 23 J 1/10, С 12 N 9/64. Способ получения белкового гидролизата из мясного и мясокостного сырья убойных животных/ Н.А.Баер, А.Д.Неклюдов, А.Н.Иванкин, В.И.Дубина, А.В.Бердутина, Н.А.Баканов (Россия). - 97115279/13. Заявлено 18.09.97. Опубл. 10.06.98. Бюл. №16], предусматривающий измельчение мясного или мясокостного сырья убойных животных, гомогенизацию с водой на мясорубке, обезжиривание на центрифуге, гидролиз ферментными препаратами, полученными из поджелудочной железы убойных животных и протосубтилином Г20Х путем двухкратного внесения с интервалом в 2-3 ч в количестве 3-5 мас.% ферментного препарата из поджелудочной железы и с тем же интервалом во времени протосубтилина Г20Х в количестве 1-2 мас.% в течение 3 ч. Ферментативный гидролиз проводят при температуре 40-45°С и рН 6,5-7,8. Затем отделяют осадок от гидролизата на центрифуге и сушат на распылительной сушилке, предварительно нагрев гидролизат до температуры 90-100°С.The closest in technical essence and the achieved effect is a method of producing a protein hydrolyzate from meat and meat and bone raw materials of slaughter animals [Russian Patent 2112397, MKI 6 A 23 J 1/10, C 12 N 9/64. A method of obtaining a protein hydrolyzate from meat and meat and bone raw materials of slaughtered animals / N.A. Baer, A.D. Neklyudov, A.N. Ivankin, V.I. Dubina, A.V. Berdutina, N.A. Bakanov (Russia) . - 97115279/13. Declared 09/18/97. Publ. 06/10/98. Bull. No. 16], which provides for the grinding of meat or meat and bone raw materials of slaughtered animals, homogenization with water in a meat grinder, degreasing in a centrifuge, hydrolysis with enzyme preparations obtained from the pancreas of slaughtered animals and protosubtin G20X by two-fold application with an interval of 2-3 hours in an amount of 3- 5 wt.% Of the enzyme preparation from the pancreas and with the same time interval of protosubtilin G20X in an amount of 1-2 wt.% For 3 hours. Enzymatic hydrolysis is carried out at a temperature of 40-45 ° C and a pH of 6.5-7.8 . Then the precipitate is separated from the hydrolyzate in a centrifuge and dried on a spray dryer, preheating the hydrolyzate to a temperature of 90-100 ° C.

Недостатками известного технического решения являются:The disadvantages of the known technical solutions are:

достаточно высокая стоимость получаемого гидролизата в связи с использованием комплекса ферментов из поджелудочной железы убойных животных, технология получения которого отличается высокими затратами;a rather high cost of the resulting hydrolyzate in connection with the use of a complex of enzymes from the pancreas of slaughter animals, the technology for which is distinguished by high costs;

комплекс ферментов из поджелудочной железы убойных животных не является специфичным для гидролиза мясных белков, в особенности соединительно-тканных (коллагена и эластина), в связи с чем применение его экономически не целесообразно - высокий расход (до 5% к массе сырья) и двукратное внесение;the complex of enzymes from the pancreas of slaughter animals is not specific for the hydrolysis of meat proteins, especially connective tissue (collagen and elastin), and therefore its use is not economically feasible - high consumption (up to 5% by weight of raw materials) and two-fold application;

полученный гидролизат имеет низкую органолептическую оценку и функционально-технологические свойства;the resulting hydrolyzate has a low organoleptic rating and functional and technological properties;

поддержание заданной величины рН среды (на уровне 7,8) на протяжении всего времени протекания ферментативного гидролиза приводит к дополнительным сложностям в организации технологического процесса - расходу щелочных растворов, повышению их концентрации, к необходимости их последующей нейтрализации и, как следствие этого, образованию значительного количества поваренной соли, снижающей вкусовые свойства продукта, угнетающей рост организмов и поэтому требующей очистки от нее;maintaining a given pH of the medium (at a level of 7.8) throughout the entire course of the enzymatic hydrolysis leads to additional difficulties in organizing the technological process - the consumption of alkaline solutions, increasing their concentration, the need for their subsequent neutralization and, as a consequence, the formation of a significant amount table salt, which reduces the taste of the product, inhibits the growth of organisms and therefore requires purification from it;

отсутствуют точные рекомендации по внесению необходимой массы ферментного препарата с учетом его протеолитической активности в пересчете на массовую долю белка в обрабатываемом сырье, в связи с чем затруднено обеспечение оптимальных условий протекания процесса гидролиза;there are no exact recommendations for introducing the necessary mass of the enzyme preparation, taking into account its proteolytic activity in terms of the mass fraction of protein in the processed raw materials, which makes it difficult to ensure optimal conditions for the hydrolysis process;

нечетко определено время процесса ферментативного гидролиза, поскольку в описании изобретения комплекс протеолитических ферментов вносят в сырье двукратно с интервалом от 2 до 3 часов с общей продолжительностью ферментативного гидролиза 7 ч.the time of the process of enzymatic hydrolysis is not clearly defined, since in the description of the invention a complex of proteolytic enzymes is introduced into the raw material twice with an interval of 2 to 3 hours with a total duration of enzymatic hydrolysis of 7 hours

Технической задачей изобретения является замена ферментно-эндокринного и мясного сырья на малоиспользуемое вторичное сырье птицеперерабатывающей промышленности, повышение выхода готового продукта, регулирование фракционного состава гидролизата, сокращение времени ферментативного гидролиза, улучшение органолептических показателей продукта.An object of the invention is the replacement of enzyme-endocrine and meat raw materials with less-used secondary raw materials of the poultry industry, increasing the yield of the finished product, regulating the fractional composition of the hydrolyzate, reducing the time of enzymatic hydrolysis, improving the organoleptic characteristics of the product.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения белковой пищевой добавки предусматривается измельчение мясокостного сырья на волчке, перемешивание с водой, обезжиривание на центрифуге, гидролиз ферментными препаратами при температуре 40-50°С и рН 6,5-7,8, отделение осадка от гидролизата на центрифуге, нагрев гидролизата до температуры 90-100°С с выдержкой 10-15 мин и сушка на распылительной сушилке.This object is achieved by the fact that the method for producing protein food additives provides for grinding meat and bone raw materials on a top, mixing with water, degreasing in a centrifuge, hydrolysis with enzyme preparations at a temperature of 40-50 ° C and pH 6.5-7.8, and separating the precipitate from hydrolyzate in a centrifuge, heating the hydrolyzate to a temperature of 90-100 ° C with a holding time of 10-15 minutes and drying in a spray dryer.

Новым является то, что в качестве исходного сырья используют вторичные продукты переработки птицы; его перед измельчением подвергают тепловой обработке в автоклаве при температуре 120-123°С, давлении 0,1 МПа в течение 30 мин; смешивание с водой происходит при соотношении сырья и воды 1:15 соответственно; перед ферментативным гидролизом доводят рН среды до 7,0-7,2 путем внесения 1 н. раствора гидроксида натрия; в качестве ферментного препарата используют раствор коллагеназы, который готовят путем растворения в буферном растворе с рН 7,2 при соотношении ферментного препарата и буфера 1:12 соответственно; внесение раствора ферментного препарата коллагеназы или протосубтилина Г10Х осуществляют из расчета 30-50 единиц протеолитической активности (ПС) на 1 г белка обрабатываемого сырья; продолжительность обработки 2,5-3 ч.What is new is that secondary products of poultry processing are used as feedstock; before grinding, it is subjected to heat treatment in an autoclave at a temperature of 120-123 ° C, a pressure of 0.1 MPa for 30 minutes; mixing with water occurs when the ratio of raw materials and water is 1:15, respectively; before enzymatic hydrolysis the pH of the medium is adjusted to 7.0-7.2 by making 1 N. sodium hydroxide solution; as an enzyme preparation, a collagenase solution is used, which is prepared by dissolving in a buffer solution with a pH of 7.2 at a ratio of enzyme preparation and buffer of 1:12, respectively; the introduction of a solution of the enzyme preparation of collagenase or protosubtilin G10X is carried out at the rate of 30-50 units of proteolytic activity (PS) per 1 g of protein of processed raw materials; processing time 2.5-3 hours

Технический результат выражается не только в достижении поставленной задачи, но и в улучшении функциональных возможностей добавки, повышении биологической ценности за счет обогащения минеральными веществами, пищевыми волокнами, рациональном использовании вторичного сырья птицеперерабатывающей промышленности, повышении экологичности и рентабельности производства.The technical result is expressed not only in achieving the task, but also in improving the functionality of the additive, increasing the biological value due to enrichment with minerals, dietary fiber, rational use of secondary raw materials of the poultry processing industry, increasing the environmental friendliness and profitability of production.

При определении общего химического состава сырья использовались следующие методики определения: массовая доля влаги в соответствии с [ГОСТ 9793-74. Продукты мясные. Методы определения влаги]; массовая доля жира - методом Сокслета, белка, золы - [Антипова Л.В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясных продуктов. - М.: Колос, 2001. - 376 с.]. Определение протеолитической активности (ПС) ферментных препаратов проводили в соответствии с [ГОСТ 20264.2-88. Препараты ферментные. Методы определения протеолитической активности]. Аминокислотный состав - хроматографическим методом на автоматическом аминокислотном анализаторе ААА-Т 339 (Чехия) согласно инструкции к прибору и рекомендациям [Антипова Л.В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясных продуктов. - М.: Колос, 2001. - 376 с.].When determining the total chemical composition of the raw materials, the following determination methods were used: mass fraction of moisture in accordance with [GOST 9793-74. Meat products. Moisture determination methods]; mass fraction of fat - by the Soxhlet method, protein, ash - [Antipova L.V., Glotova I.A., Rogov I.A. Research methods for meat and meat products. - M .: Kolos, 2001. - 376 p.]. Determination of proteolytic activity (PS) of enzyme preparations was carried out in accordance with [GOST 20264.2-88. Enzymatic preparations. Methods for determination of proteolytic activity]. Amino acid composition - by chromatographic method on an AAA-T 339 automatic amino acid analyzer (Czech Republic) according to the instructions for the device and recommendations [L. Antipova, I. Glotova, I. A. Rogov Research methods for meat and meat products. - M .: Kolos, 2001. - 376 p.].

При убое и первичной переработке птицы получают значительную долю вторичных продуктов (до 30%), к которым относят субпродукты, головы, ноги, крылья, используемые в настоящее время крайне не рационально.During slaughter and primary processing, birds receive a significant share of secondary products (up to 30%), which include offal, heads, legs, wings, which are currently used extremely poorly.

Субпродукты в основном реализуются вместе с тушкой птицы или в качестве супового набора. Они имеют незначительный покупательский спрос у населения, а также отличаются невысоким сроком хранения. В то же время они имеют достаточно высокую массовую долю белка и обладают хорошими функциональными свойствами. Для более рационального использования этих вторичных продуктов необходимо применение дополнительных технологических приемов, снижающих прочностные свойства сырья с целью выделения пищевого белка.Offal is mainly sold together with poultry carcass or as a soup set. They have insignificant consumer demand among the population, and also have a low shelf life. At the same time, they have a fairly high mass fraction of protein and have good functional properties. For a more rational use of these secondary products, it is necessary to use additional technological methods that reduce the strength properties of raw materials in order to isolate food protein.

Для разрушения упрочненных белковых структур соединительной ткани целесообразно применение ферментных препаратов протеолитического действия, к которым относятся коллагеназа и протосубтилин Г10Х.For the destruction of hardened protein structures of connective tissue, it is advisable to use enzyme preparations of proteolytic action, which include collagenase and protosubtilin G10X.

Мышечная и соединительная ткани вторичного сырья птицеперерабатывающей промышленности отличаются преобладанием различных фракций белков в их составе. Основными требованиями к ферментным препаратам для направленной модификации состава и биотрансформации структурно-механических свойств являются, прежде всего, высокая субстратная специфичность к гидролизу этих белковых фракций, максимум активности в нейтральной зоне рН 7,0-7,8 и умеренном интервале температур - 40-50°С.The muscle and connective tissues of the secondary raw materials of the poultry industry are characterized by the predominance of various fractions of proteins in their composition. The main requirements for enzyme preparations for the directed modification of the composition and biotransformation of structural and mechanical properties are, first of all, high substrate specificity for the hydrolysis of these protein fractions, maximum activity in the neutral zone of pH 7.0-7.8 and a moderate temperature range of 40-50 ° C.

Для гидролиза вторичного сырья птицеперерабатывающей промышленности использовали ферментные препараты животного и микробного происхождения: коллагеназу, протосубтилин Г10Х. Критерием отбора служил уровень общего и специфического протеолиза на соответствующих белковых субстратах в различной зоне значений рН среды и интервале температур.For the hydrolysis of secondary raw materials of the poultry industry, enzymatic preparations of animal and microbial origin were used: collagenase, protosubtilin G10X. The selection criterion was the level of general and specific proteolysis on the corresponding protein substrates in different zones of pH and temperature range.

Препарат коллагеназы получают методом экстракции из гепатопан-креаса дальневосточного краба и производят на ОАО “Биопрогресс” г. Щелково (ТУ 9158-002-11734126-94 Ферментный препарат коллагеназа. Технические условия).The collagenase preparation is obtained by extraction from Far Eastern crab from hepatopan-creas and is produced at JSC Bioprogress in Schelkovo (TU 9158-002-11734126-94 Enzyme preparation of collagenase. Technical conditions).

Протосубтилин Г10Х (СТП 100-02-88, введ. 23.03.88) выпускается в промышленном масштабе Вышневолоцким заводом ферментных препаратов (пос. Зеленогорский Тверской области).Protosubtilin G10X (STP 100-02-88, introduced 23.03.88) is produced on an industrial scale by the Vyshnevolotsk enzyme preparations plant (settlement Zelenogorsk, Tver region).

Результаты исследований протеолитической активности ферментных препаратов в зависимости от значений рН и температуры среды представлены на фиг.1-2. Кривая 1 характеризует изменение протеолитической активности ферментного препарата коллагеназы, а кривая 2 - протосубтилин Г10Х.The results of studies of the proteolytic activity of enzyme preparations depending on the pH and temperature of the environment are presented in figure 1-2. Curve 1 characterizes the change in the proteolytic activity of the enzyme preparation of collagenase, and curve 2 - protosubtilin G10X.

Способ получения белковой пищевой добавки осуществляется следующим образом.A method of obtaining a protein dietary supplement is as follows.

Исходное сырье - вторичные продукты переработки птицы (ноги или головы птицы) промывают водой, проводят их предварительную тепловую обработку в автоклаве при температуре 120-123°С, давлении 0,1 МПа в течение 30 мин, затем измельчают сырье на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм, добавляют воду в соотношении 1:15 и перемешивают. Полученный гомогенизат обезжиривают, отделяя образовавшийся слой жира на центрифуге. Затем доводят рН среды до 7,0-7,2 путем внесения 1 н. раствора гидроксида натрия. Далее проводят ферментативный гидролиз внесением раствора ферментного препарата коллагеназы или протосубтилина Г10Х из расчета 30-50 единиц протеолитической активности (ПС) на 1 г белка обрабатываемого сырья. Процесс гидролиза ведут при постоянном перемешивании и температуре 40-50°С в течение 2,5-3 ч. После этого гидролизат нагревают до температуры 95-100°С и выдерживают 10-15 мин для инактивации ферментов. Далее отделяют осадок путем центрифугирования или сепарирования. Полученный гидролизат высушивают на распылительной сушилке.Feedstock - secondary products of poultry processing (legs or heads of birds) are washed with water, they are pre-heat treated in an autoclave at a temperature of 120-123 ° C, a pressure of 0.1 MPa for 30 minutes, then the raw materials are ground on a spinning top with the diameter of the lattice holes 2-3 mm, add water in a ratio of 1:15 and mix. The resulting homogenizate is degreased, separating the resulting layer of fat in a centrifuge. Then bring the pH of the medium to 7.0-7.2 by making 1 N. sodium hydroxide solution. Next, enzymatic hydrolysis is carried out by introducing a solution of the enzyme preparation of collagenase or protosubtilin G10X at the rate of 30-50 units of proteolytic activity (PS) per 1 g of protein of processed raw materials. The hydrolysis process is carried out with constant stirring and a temperature of 40-50 ° C for 2.5-3 hours. After that, the hydrolyzate is heated to a temperature of 95-100 ° C and incubated for 10-15 minutes to inactivate the enzymes. Next, the precipitate is separated by centrifugation or separation. The resulting hydrolyzate is dried on a spray dryer.

Выход конечного продукта (порошка) составляет 17,9-21,2% от массы исходного сырья.The yield of the final product (powder) is 17.9-21.2% by weight of the feedstock.

Способ получения белковой пищевой добавки поясняется конкретными примерами.A method of obtaining a protein dietary supplement is illustrated by specific examples.

Пример 1. Белковую пищевую добавку из ног птицы получают следующим образом. Ноги птицы промывают водой, проводят их предварительную тепловую обработку в автоклаве при температуре 120-123°С, давлении 0,1 МПа в течение 30 мин, затем измельчают сырье на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм, добавляют воду в соотношении 1:15 и перемешивают. Полученный гомогенизат обезжиривают, отделяя образовавшийся слой жира на центрифуге. Затем доводят рН среды до 7,0-7,2 путем внесения 1н. раствора гидроксида натрия. Далее проводят ферментативный гидролиз внесением раствора ферментного препарата коллагеназы из расчета 30-50 единиц протеолитической активности (ПС) на 1 г белка обрабатываемого сырья. Процесс гидролиза ведут при постоянном перемешивании и температуре 40°С в течение 2,5-3 ч. После этого гидролизат нагревают до температуры 95-100°С и выдерживают 10-15 мин для инактивации ферментов. Далее отделяют осадок путем центрифугирования или сепарирования. Полученный гидролизат высушивают на распылительной сушилке.Example 1. A protein supplement from poultry legs is prepared as follows. The legs of the bird are washed with water, they are pre-cooked in an autoclave at a temperature of 120-123 ° C, a pressure of 0.1 MPa for 30 minutes, then the raw materials are ground on a spinning top with a grid diameter of 2-3 mm, water is added in the ratio 1: 15 and mix. The resulting homogenizate is degreased, separating the resulting layer of fat in a centrifuge. Then bring the pH to 7.0-7.2 by making 1N. sodium hydroxide solution. Next, enzymatic hydrolysis is carried out by introducing a solution of the enzyme preparation of collagenase at the rate of 30-50 units of proteolytic activity (PS) per 1 g of protein of processed raw materials. The hydrolysis process is carried out with constant stirring and a temperature of 40 ° C for 2.5-3 hours. After that, the hydrolyzate is heated to a temperature of 95-100 ° C and incubated for 10-15 minutes to inactivate the enzymes. Next, the precipitate is separated by centrifugation or separation. The resulting hydrolyzate is dried on a spray dryer.

Выход конечного продукта составляет 17,9-21,2% от массы исходного сырья, что составляет от 83 до 88% конверсии белка. Полученный продукт представляет собой порошок желтого или кремового цвета.The yield of the final product is 17.9-21.2% by weight of the feedstock, which is from 83 to 88% protein conversion. The resulting product is a yellow or cream powder.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, отличаясь тем, что в качестве сырья используются головы птицы.Example 2. Similar to example 1, characterized in that the raw materials used are the heads of birds.

Выход конечного продукта составляет 13,8-14,8% от массы исходного сырья, что составляет от 86 до 94% конверсии белка. Полученный продукт представляет собой порошок желтого или кремового цвета.The yield of the final product is 13.8-14.8% by weight of the feedstock, which is from 86 to 94% protein conversion. The resulting product is a yellow or cream powder.

Пример 3. Аналогичен примеру 1, отличаясь тем, что в качестве ферментного препарата используется протосубтилин Г10Х. Температура процесса ферментативного гидролиза 50°С.Example 3. Similar to example 1, characterized in that the protosubtilin G10X is used as an enzyme preparation. The temperature of the enzymatic hydrolysis process is 50 ° C.

Выход конечного продукта составляет 16,8-20,4% от массы исходного сырья, что составляет от 81 до 86% конверсии белка. Полученный продукт представляет собой порошок темно-желтого или кремового цвета.The yield of the final product is 16.8-20.4% by weight of the feedstock, which is from 81 to 86% protein conversion. The resulting product is a powder of dark yellow or cream color.

Пример 4. Аналогичен примеру 2, отличаясь тем, что в качестве ферментного препарата используется протосубтилин Г10Х. Температура процесса ферментативного гидролиза 50°С.Example 4. Similar to example 2, characterized in that the protosubtilin G10X is used as an enzyme preparation. The temperature of the enzymatic hydrolysis process is 50 ° C.

Выход конечного продукта составляет 12,8-13,4% от массы исходного сырья, что составляет от 84 до 90% конверсии белка. Полученный продукт представляет собой порошок темно-желтого или кремового цвета.The yield of the final product is 12.8-13.4% by weight of the feedstock, which is 84 to 90% of the protein conversion. The resulting product is a powder of dark yellow or cream color.

Пример 5. Аналогичен примеру 1, отличаясь тем, что ферментативный гидролиз проводили предварительно необработанного сырья в автоклаве. Продолжительность процесса составила 3,5-4 ч. Выход конечного продукта - 15,4-18,6% от массы исходного сырья, что составляет от 81 до 85% конверсии белка. Продолжительность процесса выше на 1 ч по сравнению с примером 1, выход конечного продукта на 1,7-2,5% меньше, чем предварительно обработанного сырья. Полученный продукт представляет собой порошок темно-желтого или кремового цвета.Example 5. Similar to example 1, characterized in that the enzymatic hydrolysis was carried out previously untreated raw materials in an autoclave. The duration of the process was 3.5-4 hours. The yield of the final product was 15.4-18.6% of the mass of the feedstock, which is from 81 to 85% of the protein conversion. The duration of the process is 1 hour higher compared with example 1, the yield of the final product is 1.7-2.5% less than the pre-processed raw materials. The resulting product is a powder of dark yellow or cream color.

Исследования химического, аминокислотного состава исходного сырья и белковой пищевой добавки, полученной по примерам 1-4, представлены в табл. 1-2. Динамика ферментативного гидролиза ног и голов птицы по изменению концентрации белка в гидролизате, накоплению продуктов гидролиза ферментными препаратами коллагеназой или протосубтилином Г10Х до и после предварительной тепловой обработки представлена: на фиг.3-8 ферментным препаратом коллагеназой, на фиг.9-14 протосубтилином Г10Х. Кривая 1 характеризует процессы ферментативного гидролиза вторичного сырья птицеперерабатывающей промышленности - ноги птицы, кривая 2 - головы птицы.Studies of the chemical, amino acid composition of the feedstock and protein food additives obtained in examples 1-4 are presented in table. 1-2. The dynamics of enzymatic hydrolysis of the legs and heads of a bird by a change in the protein concentration in the hydrolyzate, the accumulation of hydrolysis products by enzyme preparations with collagenase or protosubtilin G10X is presented: in Figs. 3-8 by enzymatic preparation collagenase, in Figs 9-14 by protosubtilin G10X. Curve 1 characterizes the processes of enzymatic hydrolysis of secondary raw materials of the poultry processing industry - the legs of the bird, curve 2 - the head of the bird.

Достоинствами использования предлагаемых ферментных препаратов коллагеназы и протосубтилина Г10Х являются: выпуск их в промышленном масштабе отечественными предприятиями; рН-оптимум их действия находится в нейтральной зоне, что весьма важно, при получении пищевых добавок; оптимальная температура составляет 40-50°С (фиг.1-2).The advantages of using the proposed enzyme preparations of collagenase and protosubtilin G10X are: their production on an industrial scale by domestic enterprises; The optimum pH of their action is in the neutral zone, which is very important when receiving food additives; the optimum temperature is 40-50 ° C (Fig.1-2).

Как видно из фиг.3, гидролиз необработанного сырья проходил с увеличением концентрации растворимого белка как для голов, так и для ног птицы. Максимум содержания белка был отмечен к 4 часам гидролиза и составлял 7,6 и 8,2 мг/см3. С 4 по 5 часы наблюдался гидролиз растворимого белка до низкомолекулярных продуктов и с 5 часа до конца процесса концентрация растворимого белка оставалась на одном уровне - 6,9 и 7,5 мг/см3.As can be seen from figure 3, the hydrolysis of the raw material took place with an increase in the concentration of soluble protein for both the heads and legs of the bird. The maximum protein content was noted at 4 hours of hydrolysis and amounted to 7.6 and 8.2 mg / cm 3 . From 4 to 5 hours, hydrolysis of soluble protein to low molecular weight products was observed, and from 5 hours to the end of the process, the concentration of soluble protein remained at the same level - 6.9 and 7.5 mg / cm 3 .

Соответственно содержание низкомолекулярных продуктов гидролиза белков (в основном, аминокислоты) незначительно повышалось в первые четыре часа - 800 и 1200 мкг/см3 (фиг.5). Далее при гидролизе растворимого белка с 4 по 5 часы отмечался плавный прирост аминокислот до 1380 и 1500 мкг/см3.Accordingly, the content of low molecular weight products of protein hydrolysis (mainly amino acids) slightly increased in the first four hours - 800 and 1200 μg / cm 3 (figure 5). Further, during hydrolysis of soluble protein from 4 to 5 hours, a smooth increase in amino acids to 1380 and 1500 μg / cm 3 was observed.

Действие ферментного препарата коллагеназы на исследуемое необработанное сырье сопровождалось гидролизом пептидных связей, образованных с участием тирозина (фиг.7). Характерной особенностью действия этого препарата являлось нарастание свободного тирозина в гидролизате в первые часы гидролиза при одновременном увеличении содержания растворимого белка. Накопление тирозина происходило во время расщепления полипептидных цепочек белков, а не являлось результатом гидролиза пептидов до аминокислот.The effect of the enzyme preparation of collagenase on the studied raw material was accompanied by hydrolysis of peptide bonds formed with the participation of tyrosine (Fig. 7). A characteristic feature of the action of this drug was the increase in free tyrosine in the hydrolyzate in the first hours of hydrolysis while increasing the content of soluble protein. Tyrosine accumulation occurred during the cleavage of polypeptide chains of proteins, and was not the result of hydrolysis of peptides to amino acids.

Из фиг.4, 6, 8 следует, что при термообработке все процессы накопления продуктов гидролиза интенсифицируются по времени. Так, из фиг.4 видно, что максимум накопления растворимого белка наступает уже к 3 часам гидролиза (что на 1 ч меньше, чем необработанного сырья) и кривые имеют более пологий характер. Увеличение концентрации аминокислот проходило, в отличие от необработанного сырья, с первых минут гидролиза и достигало 1530-3600 мкг/см3.From figure 4, 6, 8 it follows that during heat treatment all the processes of accumulation of hydrolysis products are intensified over time. So, from figure 4 it is seen that the maximum accumulation of soluble protein occurs already at 3 hours of hydrolysis (which is 1 hour less than untreated raw materials) and the curves are more gentle. The increase in the concentration of amino acids took place, unlike untreated raw materials, from the first minutes of hydrolysis and reached 1530-3600 μg / cm 3 .

Характер кривых накопления аминокислоты тирозина оставалось без изменения, как и в случае с сырьем без термообработки. Видимо, имеет место проявление субстратной специфичности ферментного препарата коллагеназы - способность гидролизовать полипептидные цепочки белков по пептидным связям, образованным с участием аминокислоты тирозина. И, очевидно, для этого ферментного препарата не доступны пептидные связи тирозина в низкомолекулярных продуктах (пептидах).The nature of the tyrosine amino acid accumulation curves remained unchanged, as in the case of raw materials without heat treatment. Apparently, there is a manifestation of the substrate specificity of the enzyme preparation of collagenase - the ability to hydrolyze polypeptide chains of proteins by peptide bonds formed with the participation of the tyrosine amino acid. And, obviously, tyrosine peptide bonds in low molecular weight products (peptides) are not available for this enzyme preparation.

Аналогичные результаты получены при термообработке (фиг.10, 12, 14) и без нее (фиг.9, 11, 13) голов и ног птицы с последующим ферментативным гидролизом препаратом протосубтилином Г10Х.Similar results were obtained with heat treatment (FIGS. 10, 12, 14) and without it (FIGS. 9, 11, 13) of poultry heads and legs, followed by enzymatic hydrolysis with protosubtilin G10X.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что предварительная термообработка животного сырья ускоряет процесс его ферментативного гидролиза с значительным выходом аминокислот, в особенности для такого сырья, как ноги птицы (с 1500 до 3600 мкг/см3 при обработке коллагеназой и с 1420 до 2300 мкг/см3 при обработке протосубтилином Г10Х).Thus, the results obtained indicate that preliminary heat treatment of the animal feed accelerates the process of its enzymatic hydrolysis with a significant yield of amino acids, especially for feeds such as poultry legs (from 1500 to 3600 μg / cm 3 when treated with collagenase and from 1420 to 2300 μg / cm 3 when treated with protosubtilin G10X).

Преимущества предлагаемого технического решения:The advantages of the proposed technical solution:

1) использование вторичного сырья птицеперерабатывающей промышленности;1) the use of secondary raw materials poultry industry;

2) выход готовой продукции составляет 17,9-21,2% от массы исходного сырья, что выше на 1,5-2,5% по сравнению с прототипом;2) the yield of finished products is 17.9-21.2% of the mass of feedstock, which is 1.5-2.5% higher compared to the prototype;

3) возможность регулирования фракционного состава (белок, пептиды, аминокислоты) готового продукта в зависимости от времени гидролиза;3) the ability to control the fractional composition (protein, peptides, amino acids) of the finished product depending on the time of hydrolysis;

4) сокращение времени ферментативного гидролиза на 57-64%;4) reduction of the time of enzymatic hydrolysis by 57-64%;

5) сокращение дозировки ферментных препаратов на 30-40%;5) reduction in the dosage of enzyme preparations by 30-40%;

6) биологическая и пищевая ценность выше за счет обогащения минеральными веществами и пищевыми волокнами;6) the biological and nutritional value is higher due to the enrichment of minerals and dietary fiber;

7) повышаются органолептические показатели готового продукта;7) increase the organoleptic characteristics of the finished product;

8) повышение процента незаменимых аминокислот (или отдельных аминокислот).8) increase in the percentage of essential amino acids (or individual amino acids).

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (1)

Способ получения белковой пищевой добавки, предусматривающий измельчение мясокостного сырья на волчке, перемешивание с водой, обезжиривание на центрифуге, гидролиз ферментными препаратами при температуре 40-50°С и рН 6,5-7,8, отделение осадка от гидролизата на центрифуге, нагрев гидролизата до температуры 90-100°С с выдержкой 10-15 мин и сушку на распылительной сушилке, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют вторичные продукты переработки птицы; его перед измельчением подвергают тепловой обработке в автоклаве при температуре 120-123°С, давлении 0,1 МПа, в течение 30 мин; смешивают с водой при соотношении сырья и воды 1:15, соответственно; перед ферментативным гидролизом доводят рН среды до 7,0-7,2 путем внесения 1 н. раствора гидроксида натрия; в качестве ферментного препарата используют раствор коллагеназы, который готовят путем растворения в буферном растворе с рН 7,2 при соотношении ферментного препарата и буфера 1:12 соответственно; внесение раствора ферментного препарата коллагеназы или протосубтилина Г10Х осуществляют из расчета 30-50 единиц протеолитической активности на 1 г белка обрабатываемого сырья; продолжительность обработки 2,5-3 ч.A method of obtaining a protein dietary supplement, comprising crushing meat and bone raw materials on a top, mixing with water, degreasing in a centrifuge, hydrolysis with enzyme preparations at a temperature of 40-50 ° C and pH 6.5-7.8, separating the precipitate from the hydrolyzate in a centrifuge, heating the hydrolyzate to a temperature of 90-100 ° C with an exposure of 10-15 minutes and drying on a spray dryer, characterized in that the secondary products of poultry processing are used as feedstock; before grinding, it is subjected to heat treatment in an autoclave at a temperature of 120-123 ° C, a pressure of 0.1 MPa, for 30 minutes; mixed with water at a ratio of raw materials and water of 1:15, respectively; before enzymatic hydrolysis the pH of the medium is adjusted to 7.0-7.2 by making 1 N. sodium hydroxide solution; as an enzyme preparation, a collagenase solution is used, which is prepared by dissolving in a buffer solution with a pH of 7.2 at a ratio of enzyme preparation and buffer of 1:12, respectively; the introduction of a solution of the enzyme preparation of collagenase or protosubtilin G10X is carried out at the rate of 30-50 units of proteolytic activity per 1 g of protein of processed raw materials; processing time 2.5-3 hours
RU2002125597/13A 2002-09-24 2002-09-24 Protein food additive production method RU2226841C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002125597/13A RU2226841C1 (en) 2002-09-24 2002-09-24 Protein food additive production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002125597/13A RU2226841C1 (en) 2002-09-24 2002-09-24 Protein food additive production method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002125597A RU2002125597A (en) 2004-03-27
RU2226841C1 true RU2226841C1 (en) 2004-04-20

Family

ID=32465547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002125597/13A RU2226841C1 (en) 2002-09-24 2002-09-24 Protein food additive production method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2226841C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453126C1 (en) * 2010-10-11 2012-06-20 Государственное научное учреждение Сибирский научно-исследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СибНИИП Россельхозакадемии) Method for production of high-protein base of wheat grains for food product preparation
RU2455858C2 (en) * 2010-07-02 2012-07-20 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт сои Российской академии сельскохозяйственных наук" Method for production of protein-vitamin-mineral concentrate
WO2012121612A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-13 Meat Biologics Research Limited Method of manufacture of an edible composition
RU2791452C1 (en) * 2022-02-22 2023-03-07 ООО "НатЭко" Method for producing a protein-containing food ingredient

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR102016022710A2 (en) * 2016-09-29 2018-05-02 Brf S.A. MANUFACTURING PROCESS OF AN ANIMAL HYDROLISATE, ANIMAL HYDROLISate AND ITS USES

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455858C2 (en) * 2010-07-02 2012-07-20 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт сои Российской академии сельскохозяйственных наук" Method for production of protein-vitamin-mineral concentrate
RU2453126C1 (en) * 2010-10-11 2012-06-20 Государственное научное учреждение Сибирский научно-исследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СибНИИП Россельхозакадемии) Method for production of high-protein base of wheat grains for food product preparation
WO2012121612A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-13 Meat Biologics Research Limited Method of manufacture of an edible composition
RU2791452C1 (en) * 2022-02-22 2023-03-07 ООО "НатЭко" Method for producing a protein-containing food ingredient
RU2791452C9 (en) * 2022-02-22 2023-05-26 ООО "НатЭко" Method for producing a protein-containing food ingredient

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002125597A (en) 2004-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vidal et al. Extraction and characterization of collagen from sheep slaughter by-products
Cancre et al. Secretagogues and growth factors in fish and crustacean protein hydrolysates
CN113088548A (en) Preparation method of oyster antioxidant active peptide
Guérard Enzymatic methods for marine by-products recovery
WO2017209587A1 (en) Method for the extraction and purification of native marine collagen from sardina pilchardus sardine scales
CA3010453A1 (en) A new method to improve enzyme hydrolysis and resultant protein flavor and bio-activity of fish offcuts
RU2344618C1 (en) Method of hydrolysate production
RU2226841C1 (en) Protein food additive production method
WO2010044688A1 (en) A method of producing peptide preparations for oral administration
CN110229859A (en) A kind of efficient preparation process of the anti-oxidant calcium ion chelating peptide in Optimization of Low Value Fish visceral protein source
RU2171066C1 (en) Product enriched with free amino acids and method for preparation thereof
RU2460313C2 (en) Method for production of fodder additive with chondroprotective properties of sea hydrobionts wastes
CN107475333A (en) A kind of technology of preparing of fish soluble slurry protein powder
RU2206231C2 (en) Method for obtaining protein hydrolyzate out of keratincontaining raw material
RU2808050C1 (en) Method for obtaining protein hydrolyzate from atlantic cod processing waste
RU2828278C1 (en) Method for producing biologically active supplement from hydrobionts gonads
RU2372790C1 (en) Method of obtaining fodder based on protein hydrolysate
RU2623738C1 (en) Biologically active additive from marine hydrobionts - source of hondroitinsulfate and method of its production
RU2814817C1 (en) Method of producing protein from dead black soldier fly hermetia illucens
RU2800775C1 (en) Method for obtaining low molecular weight collagen from fish skins
RU2791452C9 (en) Method for producing a protein-containing food ingredient
RU2563816C1 (en) Method for producing immune stimulant
CA1325133C (en) Method for preparation of tastable matters consisting mainly of low molecular weight peptides
RU2791452C1 (en) Method for producing a protein-containing food ingredient
RU2262859C2 (en) Method for obtaining fermentative hydrolyzate based upon fish proteins

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050925