SU1593605A1 - Способ получени белка из кости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам получени  белка из кости и может быть использовано на предпри ти х м сной промышленности. Целью изобретени   вл етс  повышение биологической ценности и выхода белка. Дл  этого перед экстракцией белка осуществл ют дополнительное измельчение кости до размеров частиц 100-400 мкм, а экстракцию провод т при давлении среды 0,1-0,3 МПа и частоте ультразвуковых колебаний 15-30 кГц в течение 10-60 мин. 1 табл.

Description

, Изобретение относитс  к способам |получени  белка из кости крупного или мелкого рогатого скота, свиней и других животных и может быть использовано на предпри ти х м сной промышленности .

Цель изобретени  - повышение биологической ценности и выхода белка.

Пример 1. 100 кг костного остатка, полученного после прессовани  комплекта трубчатой кости на до- обвалочном комплексе и содержащего 18., 1% белка, измельчают до размера частиц 10 мм и транспортируют на виброэкстрактор , вход щий в комплект линии обезжиривани  кости, дл  извлечени  из нее жира, который затем отдел ют, а обезжиренную кость про- мывают, измельчают на дезинтеграторе до размера частиц 250 мкм и загружают с добавлением 200 кг воды в экстрактор дл  извлечени  белка, в котором установлен гидродинамический или Ультразвуковой вибратор. Смес нагревают до 130 С и подвергают ультразвуковой обработке с величиной интенсивности излучени  частоте колебаний 15 кГц и давлении 0,3 МПа в течение 30 мин. Затем давление сбрасывают, смесь охлаждают до 80- 85 С и направл ют на разделение жидкой и твердой фракций на центрифуге или фильтре-прессе. Полученный водно-белковый раствор упаривают до концентрации 40%, а затем высушивают до влажности 9-10%. Выход готового продукта составл ет 14 к массе сырой обезжиренной кости, а обща  продолжительность процесса извлечени  белка из кости составл ет 1 ч.

Пример 2. Способ осуществл ют по примеру 1, за исключением того , что смесь (ости и воды подвергают ультразвуковой обработке с инсд со

СП

СП

тенсивностыо излучени  1 течение 30 мин при частоте 30 кГц, темпера- туре 130°С и давлении 0,3 МПа , размер костных частиц tOO мкм. Выход белка составл ет 15%, продолжительность процесса 1 ч„

Пример 3. Способ осуществл ют по примеру 1, за исключением того, что смесь кости изводы подвер- гают ультразвуковой обработке интенсивностью излучени  в течение 30 мин при частоте 15 кГц, температуре 130°С, давлении 0,3 МПа , размер костных частиц 100 мкм,. Выход белка составл ет 1,3, продолжительность процесса 1ч,

Пример А, Способ осуществл ют по примеру i, за исключением того, что смесь кости и воды подвер- гают ультразвуковой обработке с интенсивностью излучени  10 в течение 30 мин при частоУе 30 кГц, температуре 130°С, давлении 0,3 МПа ., размер костных частиц 100 мкм. Выход белка составл ет 15,%., продолжительность процесса 1 ч„

Пример 5. Способ осуществл ют по примеру 1, за исключением того, что смесь кости и воды подвер- гают ультразвуковой обработке с интенсивностью излучени  10 в течение 30 мин при частоте 15 кГц, температуре 100°С, давлении 0,1 МПа Выход белка составл ет 1 1 ,8, про- .должительность процесса 1 ч.

Пример 6. Способ осуществл ют по примеру 1, за исключением того, что смесь кости и воды подвергают ультразвуковой обработке с час- тотой колебаний 30 кГр, в течение .10 мин при 100°С и давлении 0,2 МПа размер костных частиц (00 мкм. Выход белка составл ет . f}%, продолжительность процесса 1ч.

Пример 7. Способ ocyiHecTB- л ют по примеру 1, за исключением того, что смесь кости и воды подвер- гают ультразвуковой обработке с частотой колебаний 22 кГц а течение бО мин при 1,0°С и давлении 0,1 МПа размер костных частиц 100 мкм. Выход белка составл ет ,,продолжительность процесса 1 ч.

Пример (контрольный). Использование ультразвуковой обработк дл  повышени  выхода белка при обработке частиц кости размером 100- 00 мкм при ЮО-ПО С.

Q 5

0

5

Способ осуществл ют по примеру 1, но обработку кости ведут без ультразвукового воздействи  при 130°С, давлении 0,3 МПа, в течение 30 мин, размер костных частиц 250 мкм. Выход белка составл ет 6,1%, что меньше, чем согласно предлагаемому способу, продолжительность процесса 1 ч.

По предлагаемому способу используют кость, представл ющую собой компонент животного организма, основным белком которого  вл етс  коллаген, , прочно св занный с минеральным мат- риксом,

Эффективное извлечение этого белка из матрикса обеспечиваетс  совокупностью предлагаемых факторов механического воздействи , механизмы действи  которых отличаютс  один от другого. Так, воздействие, осуществл емое при помощи ультразвуковой энергии в водной,среде, приводит к разрыву сплошности среды и возникновению кавитационных пузырьков, которые при разрыве создают высокое давление в жидкой среде (превышающее 1000 ата), что приводит к разрушению структуры костной ткани, в результате чего происходит выделение соединительно-тканных белков, пронизывающих минеральный костный каркасj . Ультразвуковое воздействие в жидкой среде (при всех предлагаемых параметрах) частотой 15-30 кГц позвол ет интенсифицировать процесс извлечени  белковых фракций из минерального костного каркаса и увеличить полноту их извлечени . Это обусловлено тем, что при воздействии высокочастотными колебани ми в диапазоне частбт 15-30 кГц и интенсивностью излучени  колебаний 10 - 10 Вт/см в кавитационном режиме возникают высокие давлени  в жидкостной среде и усталостное напр жение в структуре минерального каркаса частиц кости при знакопеременных нагрузках, создаваемых колебани ми системы. В св зи с этим происходит эффект разрушени  структуры минерального каркаса и переход белковой фракции в раствор.

Диапазон интенсивности излучени  10 - 10 Вт/см обусловлен необходимостью создани  кавитации с режимами , необходимыми дл  осуществлени  процесса экстракции белка из кости. Этот диапазон зависит от частоты колебаний и соответствует диапазону частоты колебаний кГц. Такие диапазоны установлены на основании экспериментальных исследований .

Если частота колебаний менее 15 кГц,то эффект кавитации отсутствует и,следовательно,наблюдаетс  резко снижение извлечени  белка ввиду того , что действует только один факто усталостных напр жений в структуре минерального каркаса частиц кости.- Если частота колебаний превышает 30 кГц, то эффект кавитации и воздействие знакопеременных нагрузок уменьшаютс  за счет поглощени  ультразвуковой энергии в тонком слое обрабатываемого материала. Кроме того возникает локальный нагрев, который приводит к денатурации и, следовательно , ухудшению его качества.

Температура 100-1 0°С позвол ет разрушать минеральную часть частиц кости и повышать растворимость соединительно-тканных белков и тем самым извлекать их из минерального костного каркаса. Если температура ниже 100 С, то растворимость коллагена резко замедл етс  и процесс извлечени  замедл етс  в 2-3 раза. В случае превышени  температуры происходит интенсивна  денатураци  белка, снижаетс  его растворимость, ухудшаютс  функциональные свойства -извлекаемого белка,

Давление, создаваемое в среде, непосредственно св зано с температурой . Давление 0,1-0,3 МПа обеспечивает температуру водной среды 100иоЧ .

При указанных выше параметрах предлагаемого способа размеры частиц кости мкм обусловлены тем, что повышение степени дисперсности измельченной кости также способствует разрушению минеральной части, резко увеличива  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 повышаетс , к тому же возни-- кают технические сложности разделе.- .ни  минеральной и белко&ой частей, наход щихс  в водной среде, что экономически невыгодно.

При продолжительности процесса экстракции менее 10 мин не происходит полной насыщенности водорастворимой фракции белком, а при времени более 60 мин удлин етс  процесс извлечени  белка при том же выходе, что экономически нецелесообразно.

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

15

0

5

Известный Предлагаемый

1

2

3

Ц

5 6 7

68,0

75,0 78,0 76,0 78,7 73,0 75,0 78,0

10,2

1Л,0 15,0

Т.,

15,

11, И.

15,0

30

35

40

5

0

5

г

Выход готового продукта в количестве 11,8 объ сн етс  неполным насыщением водорастворимой фракции белком.

Как следует из д ;|-1ных, приведенных в таблице, биологическа  ценность готового пищевого растворимого белка из кости превышает аналогичный показатель по сравнению с известным способом в среднем на 7,- . При этом выход пищевого белка (к массе исходной сырой кости), полученного по предлагаемой технологии , повышаетс  в среднем на 15,7- 7,1 по сравнению с известным способом.

Применение предлагаемого способа позвол ет интенсифицировать технологический процесс извлечени  белка из кости с одновременным повышением выхода белка, обладающего ценными потребительскими свойствами. Полученный по предлагаемому способу белок может быть использован дл  повышени  пищевой ценности м сопродуктов, дл  частичной замены м са при производстве колбасных изделий и консер713936058

Claims (1)

1. BOB что обеспечивает увеличениеральный костный остаток, концентри- ресурсов м сного сырь .рование раствора и его сушку, отличающийс  тем, что, с Формула изобретени  целью повышени  биологической ценСпособ получени  белка из кости,ности и выхода белка, перед экст- предусматривающий измельчение исход- ракцией осуществл ют дополнительное

   ного сырь , тепловую обработку сизмельчение кости до размеров частиц

   обезжириванием, водную экстракцию с100-400 мкм, а экстракцию провод т

   одновременным воздействием ультра- Qпри давлении среды 0,1-0,3 МПа и

   звуковых колебаний, разделение смесичастоте ультразвуковых колебаний 15на водно-белковый раствор и мине-30 кГц в течение 10-60 мин.