RU2259779C2 - Способ получения коллагеновой дисперсии - Google Patents
Способ получения коллагеновой дисперсии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2259779C2 RU2259779C2 RU2002126623/13A RU2002126623A RU2259779C2 RU 2259779 C2 RU2259779 C2 RU 2259779C2 RU 2002126623/13 A RU2002126623/13 A RU 2002126623/13A RU 2002126623 A RU2002126623 A RU 2002126623A RU 2259779 C2 RU2259779 C2 RU 2259779C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- collagen
- fish
- enzyme preparation
- solution
- enzyme
- Prior art date
Links
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к безотходной технологии переработки вторичных продуктов разделки рыбы с получением диспергированного растворимого коллагена, который может быть использован в качестве физиологически активного ингредиента, пленкообразующего и формующего материала в производстве продуктов питания, а также в косметической и медицинской промышленности. Способ получения коллагеновой дисперсии включает последовательную обработку кожи рыб раствором поваренной соли, водой, раствором ферментного препарата с последующим растворением в органической кислоте. После обработки ферментным препаратом осуществляют дополнительную промывку водой и выделение балластных веществ и фермента механическим путем. В качестве ферментного препарата используют липоризин Г3х из культуры Rhizopus oryzae в количестве 0,8-1,0% к массе сырья, обработку которым осуществляют при температуре 37-40°С в течение 2,0-2,5 ч. Изобретение позволит обеспечить рациональное использование вторичных коллагеносодержащих продуктов разделки рыбы, сократить длительность технологического процесса и упростить его. 3 табл.
Description
Изобретение относится к рыбоперерабатывающей промышленности, а именно к безотходной технологии переработки вторичных продуктов разделки рыбы с получением диспергированного растворимого коллагена, который может быть использован в качестве физиологически активного ингредиента, пленкообразующего и формующего материала в производстве продуктов питания, а также в косметической и медицинской промышленности.
Специфический ряд физико-химических, биохимических, биологических свойств, присущих коллагену, обусловливает широкую применимость его растворимых форм в различных отраслях народного хозяйства, в том числе при производстве продуктов питания в качестве функциональных добавок, пищевых покрытий, пленкообразующих и формующих материалов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения коллагеновых растворов, предусматривающий промывку сырья, последовательную обработку его раствором поваренной соли, водой, раствором протеолитического ферментного препарата, инактивацию сырья раствором едкой щелочи, замораживание, выдержку, размораживание с последующим растворением в органической кислоте [А.с. 511062, М.Кл.2 А 23 J 1/10. Способ производства коллагеновых растворов / В.М.Горбатов, О.О.Баблоян, П.М.Голованова и др. - №2032299/13; Заявлено 07.06.74; Опубл. 25.04.76].
Недостатками способа являются ограничение сырьевых источников несколькими видами вторичного коллагенсодержащего сырья убоя животных, значительная длительность и многостадийность технологического процесса, недостаточно удовлетворительные физико-химические свойства коллагенового раствора применительно к получению пищевых пленок и покрытий.
Технической задачей изобретения является расширение сырьевой базы для получения коллагеновых дисперсий за счет рационального использования вторичных коллагенсодержащих продуктов разделки рыбы, а также сокращение длительности и упрощение технологического процесса.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения коллагеновой дисперсии, включающем последовательную обработку сырья раствором поваренной соли, водой, раствором ферментного препарата с последующим растворением в органической кислоте, новым является то, что в качестве сырья используют кожу рыб, а после обработки ферментным препаратом осуществляют дополнительную промывку водой и выделение балластных веществ и фермента механическим путем; в качестве ферментного препарата используют липоризин Г3х из культуры Rhizopus oryzae в количестве 0,8-1,0% к массе сырья, при этом обработку ферментным препаратом осуществляют при температуре 37-40°С в течение 2,0-2,5 ч.
Технический результат выражается не только в достижении поставленной задачи, но и в реализации безотходной технологии глубокой переработки вторичных коллагенсодержащих продуктов разделки рыбы, расширении их функциональных возможностей при использовании в пищевых целях.
Широкий видовой состав сырья, многообразие технологических способов и приемов его обработки обусловливают необходимость объективной оценки вторичных продуктов разделки рыбы, которые традиционно относят к техническому сырью, с целью рационального и максимального использования для производства пищевой продукции.
Кожа составляет 2-7% общей массы рыбы и по количеству основных пищевых веществ (табл.1) приближается к мышечной ткани соответствующих видов рыб. В коже содержится большое количество азотсодержащих веществ, в основном коллаген (85-90% общего содержания азотистых веществ). В коже морских рыб содержание коллагена составляет 9,6-17,1%, а эластина - 2,3-4,0%, что соответствует 35-54,4% и 8,6-12,7% в пересчете на сухое вещество, в связи с чем известно использование кожи некоторых рыб в качестве кожевенного сырья (Андрусенко П.И. Малоотходная и безотходная технология при обработке рыбы. М.: Агропромиздат, 1988. С.10) и сырья для получения технического рыбного клея (Андрусенко П.И., Лысова А.С., Попов Н.И. Технология рыбных продуктов. М.: ВО Агропромиздат, 1989. С.127-129).
При обосновании рационального использования вторичных коллагенсодержащих продуктов разделки рыбы на пищевые цели установлено, что целесообразно использовать кожу рыб как источник сырья для получения коллагеновых покрытий в технологии формованных фаршевых рыбных продуктов, учитывая ее своеобразное гистологическое строение, заметно отличающееся от строения шкур теплокровных животных, высокое (20-30%) содержание проколлагена, представленного взаимно перекрещивающимися пучками проколлагеновых волокон, а также экспериментальные данные об аминокислотном составе (табл.2), в котором превалируют аспарагиновая, глютаминовая кислоты, а также пролин, аланин, глицин. Эти аминокислоты, в соответствии с теорией пространственного строения коллагена, являются его структурными признаками.
Поскольку массовый выход кожи при разделке рыбы составляет 3,3-4,8% с максимумом в случае горбуши, кожа которой имеет значительный по толщине дермальный пласт, сформированный развитой фибриллярной структурой, этот вид коллагенсодержащего сырья, особенно при выработке больших объемов филе, целесообразно использовать для выделения очищенных фракций коллагена в форме дисперсий.
Наличие балластных белков, представленных преимущественно глобулинами и альбуминами, обусловливает целесообразность удаления их методом экстрагирования с использованием соответствующих растворителей - раствора поваренной соли с массовой долей 5% и воды.
Для удаления балластных липидных фракций, локализованных между коллагеновыми волокнами, целесообразно применение ферментного препарата липоризин Г3х, который положительно зарекомендовал себя для эффективного удаления липидных компонентов при обработке вторичных коллангенсодержащих продуктов убоя животных (А.с. 1833145, МКИ5 А 22 С 17/16; пат. 02096966, МКИ6 А 23 J 1/10; А 22 С 13/00). Препарат имеет уровень липолитической активности 120000 ед./мг, общей протеолитической активности 20 ед./г. Физико-химические свойства препарата - рН-оптимум 7,0, термический оптимум 37-40°С - позволяют использовать его для гидролиза жиросодержащих субстратов при естественном рН среды и в умеренном интервале температур.
Способ осуществляется следующим образом.
Кожу рыб, преимущественно горбуши, снимают с помощью специальных машин, установленных на линии производства филе. Кожу, снятую со свежей рыбы, промывают в проточной водопроводной воде 20-30 мин для удаления слизи и загрязнений, зачищают от прирезей мышечной ткани, повторно промывают в водопроводной воде и измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2-5 мм. Измельчение сырья на частицы размером менее 2 мм нецелесообразно, так как затрудняется разделение смеси на твердую и жидкую фракции. При измельчении сырья на частицы размером более 5 мм ухудшаются условия экстрагирования альбуминовых и глобулиновых белков и недостаточна степень гидролиза липидных фракций, так как уменьшается площадь поверхности контакта субстрата с раствором фермента.
Кожу, снятую с соленой рыбы, перед измельчением на волчке не промывают, что позволяет сократить расход поваренной соли на приготовление раствора для экстрагирования глобулиновой белковой фракции.
Глобулиновые белки из измельченной кожи экстрагируют раствором поваренной соли с массовой долей 5% при соотношении твердой и жидкой фракций 1:3-4 и температуре 16-20°С в течение 2,0-2,5 ч, после чего отделяют жидкую фракцию центрифугированием с последующей декантацией.
Остаточное количество ионов Cl- и альбуминовые белки экстрагируют водой при тех же условиях и аналогично отделяют жидкую фракцию центрифугированием с последующей декантацией.
Соотношение измельченная кожа:экстрагент менее 1:3 приводит к снижению эффекта экстракции и ухудшению качества целевого продукта. При соотношении измельченная кожа:экстрагент больше указанного (1:4) возрастают расход воды, поваренной соли и энергозатраты без существенного улучшения качества продукта. Указанные температурные режимы экстрагирования наиболее целесообразны с экономической точки зрения, так как соответствуют климатическим условиям производственных помещений и не требуют дополнительных энергозатрат.
К твердому остатку после центрифугирования добавляют воду в соотношении 1:2, смесь нагревают в емкости с мешалкой и рубашкой до температуры 37-40°С, после чего вносят ферментный препарат липоризин Г3х из расчета 0,8-1,0% к массе сырья. Ферментную обработку проводят в течение 2,0-2,5 ч, поддерживая указанные температурные параметры. По истечении времени обработки раствор сливают, остаток промывают водой, отделяя жидкую фракцию центрифугированием и декантацией. При этом происходит удаление растворимых продуктов гидролиза и ферментов, в связи с чем не требуется их дополнительной инактивации. Указанные режимы обработки сырья ферментным препаратом липоризин Г3х позволяют достичь высокий эффект обезжиривания кожи рыб при остаточной доле жира 0,1-0,2%, что удовлетворяет задаче получения коллагеновых дисперсий.
После удаления балластных белковых и липидных компонентов кожу горбуши обрабатывают раствором уксусной кислоты молярной концентрацией 0,3-0,5 моль/дм3 до достижения массовой доли коллагена в дисперсии 3-5%.
В полученной дисперсии сохраняется структурная организация макромолекул коллагена, свойственная нативному белку, что обусловливает ее высокие формующие свойства и применимость в технологии пищевых пленок, покрытий, формовочных и биополимерных материалов.
Способ получения коллагеновой дисперсии поясняется примерами 1-11.
Пример 1. Промытую в течение 20 мин в проточной водопроводной воде кожу горбуши зачищают от прирезей мышечной ткани, повторно промывают в водопроводной воде. Измельчают 1 кг кожи горбуши на волчке с диаметром отверстий решетки 3 мм. К измельченному сырью добавляют 3 л раствора поваренной соли с массовой долей 5% и обрабатывают в течение 2 ч при температуре 18°С, после чего жидкую фракцию отделяют центрифугированием. Для удаления основного количества ионов Cl- и альбуминовых белковых фракций к остатку добавляют 3 л воды и повторяют операцию экстрагирования при тех же условиях. Жидкую фракцию отделяют путем центрифугирования и декантации.
Далее к сырью добавляют 2 л воды, нагревают смесь до 37°С, вносят 8 г ферментного препарата липоризин Г3х и выдерживают 2 ч при указанной температуре и периодическом перемешивании. По истечении этого времени жидкую фракцию смеси декантируют, обработанное сырье промывают водой, после чего жидкую фракцию с содержащимися в ней продуктами гидролиза и остаточными ферментами отделяют центрифугированием и декантацией.
Полученный твердый остаток диспергируют в 2,8 л раствора уксусной кислоты молярной концентрацией 0,5 моль/дм3 и гомогенизируют в гомогенизаторе для получения однородной коллагеновой дисперсии со стабильными реологическими характеристиками.
Примеры 2-11 аналогичны примеру 1, отличаясь режимами обработки. Характеристика полученных по примерам 1-11 дисперсий, модельных пленок на их основе, сформованных методом растекания на полиэтиленовой подложке, и условия обработки сырья для их получения приведены в табл. 3.
Предлагаемое техническое решение позволяет упростить технологический процесс по сравнению с прототипом, сократить производственный цикл, уменьшить затраты на вспомогательные материалы, рационально использовать вторичные коллагенсодержащие продукты разделки рыбы.
Таблица 1 Общий химический состав различных частей тушки рыбы |
||||
Части тушки | Влага, % | Жир, % | Белок, % | Зола, % |
Скумбрия | ||||
Мышечная ткань | 64,75 | 16,95 | 18,20 | 1,10 |
Кожа | 59,69 | 18,91 | 16,23 | 5,17 |
Сельдь | ||||
Мышечная ткань | 67,48 | 13,00 | 18,42 | 1,10 |
Кожа | 59,49 | 17,69 | 18,22 | 4,60 |
Путассу | ||||
Мышечная ткань | 80,00 | 0,586 | 18,00 | 1,40 |
Кожа | 83,12 | 1,05 | 12,02 | 3,81 |
Горбуша | ||||
Мышечная ткань | 70,50 | 7,10 | 21,20 | 1,40 |
Кожа | 68,17 | 10,15 | 16,81 | 4,87 |
Таблица 2 Аминокислотный состав кожи рыб, % к сухому веществу |
||||
Аминокислота | Вид рыбы | |||
Горбуша | Скумбрия | Сельдь | Путассу | |
Аспарагиновая кислота | 5,324 | 2,840 | 2,353 | 6,076 |
Треонин | 3,053 | 1,721 | 1,369 | 3,185 |
Серин | 3,338 | 1,904 | 1,246 | 2,963 |
Глутаминовая кислота | 7,508 | 4,208 | 2,500 | 8,528 |
Пролин | 5,220 | 2,042 | 1,795 | 5,120 |
Цистин | 0,525 | 0,418 | 0,525 | 0,663 |
Глицин | 7,050 | 3,950 | 3,556 | 8,010 |
Аланин | 6,045 | 2,672 | 2,102 | 7,068 |
Валин | 2,120 | 1,816 | 1,190 | 3,411 |
Метионин | 0,728 | 0,550 | 0,686 | 1,037 |
Изолейцин | 1,624 | 0,919 | 0,928 | 2,656 |
Лейцин | 3,410 | 2,299 | 1,788 | 5,159 |
Тирозин | 0,672 | 0,570 | 0,634 | 0,800 |
Фенилаланин | 1,700 | 1,100 | 0,990 | 2,560 |
Гистидин | 1,856 | 0,768 | 0,864 | 2,418 |
Лизин | 3,080 | 1,740 | 1,044 | 4,884 |
Аргинин | 5,340 | 2,225 | 1,513 | 5,463 |
Claims (1)
- Способ получения коллагеновой дисперсии, включающий последовательную обработку сырья раствором поваренной соли, водой, раствором ферментного препарата с последующим растворением в органической кислоте, отличающийся тем, что в качестве сырья используют кожу рыб, при этом обработку осуществляют ферментным препаратом липоризином Г3х из культуры Rhizopus oryzae в количестве 0,8-1,0% к массе сырья, при температуре 37-40°С в течение 2,0-2,5 ч с последующей дополнительной промывкой водой для удаления балластных веществ и фермента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002126623/13A RU2259779C2 (ru) | 2002-10-08 | 2002-10-08 | Способ получения коллагеновой дисперсии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002126623/13A RU2259779C2 (ru) | 2002-10-08 | 2002-10-08 | Способ получения коллагеновой дисперсии |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002126623A RU2002126623A (ru) | 2004-04-20 |
RU2259779C2 true RU2259779C2 (ru) | 2005-09-10 |
Family
ID=35217836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002126623/13A RU2259779C2 (ru) | 2002-10-08 | 2002-10-08 | Способ получения коллагеновой дисперсии |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2259779C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2501812C2 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) | Способ комплексной переработки рыбного сырья для получения гиалуроновой кислоты и коллагена |
RU2654871C2 (ru) * | 2016-10-17 | 2018-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "АГТУ") | Способ производства натурального структурообразователя из кожи рыб |
RU2716228C1 (ru) * | 2019-02-26 | 2020-03-06 | Елена Георгиевна Грициенко | Способ получения коллагеновой дисперсии из кожи рыб |
RU2736363C2 (ru) * | 2019-05-06 | 2020-11-16 | Елена Георгиевна Грициенко | Способ получения коллагеновой дисперсии из кожи рыб |
RU2781627C1 (ru) * | 2022-02-07 | 2022-10-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГАОУ ВО "МГТУ") | Способ получения желатина из кожи трески |
-
2002
- 2002-10-08 RU RU2002126623/13A patent/RU2259779C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2501812C2 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) | Способ комплексной переработки рыбного сырья для получения гиалуроновой кислоты и коллагена |
RU2654871C2 (ru) * | 2016-10-17 | 2018-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "АГТУ") | Способ производства натурального структурообразователя из кожи рыб |
RU2716228C1 (ru) * | 2019-02-26 | 2020-03-06 | Елена Георгиевна Грициенко | Способ получения коллагеновой дисперсии из кожи рыб |
RU2736363C2 (ru) * | 2019-05-06 | 2020-11-16 | Елена Георгиевна Грициенко | Способ получения коллагеновой дисперсии из кожи рыб |
RU2781627C1 (ru) * | 2022-02-07 | 2022-10-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГАОУ ВО "МГТУ") | Способ получения желатина из кожи трески |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002126623A (ru) | 2004-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
山下倫明 et al. | Hydrolytic action of salmon cathepsins B and L to muscle structural proteins in respect of muscle softening. | |
KR100977744B1 (ko) | 콜라겐과 그 생산방법 | |
CN107653291A (zh) | 多步酶法协同制备藏牦牛皮胶原蛋白和胶原多肽的方法 | |
Hao et al. | The characteristics of gelatin extracted from sturgeon (Acipenser baeri) skin using various pretreatments | |
Liu et al. | Rheological properties of channel catfish (Ictalurus punctaus) gelatine from fish skins preserved by different methods | |
KR101871395B1 (ko) | 고수율로 콜라겐을 제조하는 방법 | |
JPH06511269A (ja) | 無色素の魚の皮から天然コラーゲンを抽出する方法、無色素の魚の皮から得られる天然コラーゲン及び生体材料 | |
CN113774103A (zh) | 海鲷鱼胶原蛋白肽的制备方法 | |
RU2259779C2 (ru) | Способ получения коллагеновой дисперсии | |
RU2567171C1 (ru) | Способ получения уксусной дисперсии высокомолекулярного рыбного коллагена | |
RU2358450C1 (ru) | Способ получения пищевой коллагеновой эмульсии | |
CN110269128A (zh) | 一种纳米级小分子复合肽的制备方法 | |
CN103740793A (zh) | 一种生产鱼皮胶原蛋白的方法 | |
H Natsir et al. | Enzymatic hydrolysis of collagen from yellowfin tuna bones and its potential as antibacterial agent | |
KR20040108147A (ko) | 어류 비늘을 이용한 단백질 가수분해물의 제조방법 | |
RU2665589C2 (ru) | Способ получения гидролизата рыбного коллагена | |
RU2375385C1 (ru) | Способ получения белкового гидролизата | |
RU2711915C1 (ru) | Способ получения белкового гидролизата из вторичного рыбного сырья | |
CN107815480A (zh) | 用鲶鱼鱼内脏蛋白酶提取鱼皮胶原蛋白的方法 | |
JPH05155900A (ja) | 高純度の酸不溶性魚鱗コラーゲンおよびその製造法 | |
BR102016027429A2 (pt) | Processo de extração de colágeno a partir da cartilagem do osso da quilha de frangos | |
RU2325814C2 (ru) | Способ производства белкового препарата из субпродуктов ii категории | |
CN111926050A (zh) | 河豚精囊胶原蛋白肽的提纯工艺 | |
WO2006121361A1 (en) | Process for the preparation of gelatine and gelatine hydrolyzate | |
JP2005176815A (ja) | 魚醤油の製造法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA94 | Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees) |
Effective date: 20041227 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061009 |