способ получения белковых ферментативных гидролизатов

Формула изобретения

1. Способ получения белковых ферментативных гидролизатов, включающий измельчение рыбного сырья, промывку его водой, гидролиз раствором NaCl в камере диафрагменного электролизера с электродом, подключенным к отрицательному полюсу источника постоянного тока, отделение нерастворившегося осадка, нейтрализацию раствора, сушку, упаковку, отличающийся тем, что гидролиз осуществляют с введением протеолитического фермента в количестве 1,0-2,0% от массы сырья при оптимальных значениях рН и температуры, соответствующих максимуму активности фермента, в течение 5-6 ч, при этом оптимальные условия гидролиза получают путем проведения электролиза в электролизере, к которому дополнительно подключен источник переменного тока, причем электролизер подключают к источнику переменного тока для достижения и поддержания необходимой температуры раствора, а к источнику постоянного тока для достижения и поддержания необходимого значения рН раствора, после гидролиза проводят осаждение нерастворившегося осадка в той же камере, что и гидролиз, понижением значения рН раствора до 4,0-5,0, для этого отключают электрод от отрицательного полюса источника постоянного тока и подключают его к положительному полюсу источника постоянного тока, после достижения рН осаждения проводят нагрев раствора до 98-100°С, отключив электролизер от источника постоянного тока и подключив его к источнику переменного тока, и оставляют раствор на 5-6 ч, при этом одновременно с осаждением проводят термоинактивацию фермента, после этого отделяют нерастворившийся осадок, нейтрализацию раствора осуществляют повышением значения рН раствора до 7,5-8,0.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве протеолитического фермента используют панкреатин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой, кормовой и микробиологической отраслям промышленности, а именно к электрохимическим способам получения ферментативных гидролизатов из рыбного сырья.

Известен способ получения белкового гидролизата из гидробионтов, включающий измельчение сырья, промывку его водой, гидролиз раствором NaCl в соотношении 1:6 в катодной камере диафрагменного электролизера, отделение нерастворившегося осадка, нейтрализацию раствора в анодной камере, упаривание и сушку (а.с. СССР №1687213, опубл. 30.10.91). Этот способ наиболее близок к предлагаемому способу, и он принят за прототип. Однако ему присущ следующий недостаток:

для нагревания раствора используют внешние источники энергии, например водяной пар. Это делает способ недостаточно экономичным.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в удешевлении и упрощении способа. Для достижения указанного технического результата в способе получения белковых ферментативных гидролизатов, включающем измельчение рыбного сырья, промывку его водой, гидролиз раствором NaCl в камере диафрагменного электролизера с электродом, подключенным к отрицательному полюсу источника постоянного тока, отделение нерастворившегося осадка, нейтрализацию раствора, сушку, упаковку, гидролиз осуществляют с введением протеолитического фермента в количестве 1,0-2,0% от массы сырья при оптимальных значениях рН и температуры, соответствующих максимуму активности фермента, в течение 5-6 часов, при этом оптимальные условия гидролиза получают путем проведения электролиза в электролизере, к которому дополнительно подключен источник переменного тока, причем электролизер подключают к источнику переменного тока для достижения и поддержания необходимой температуры раствора, а к источнику постоянного тока для достижения и поддержания необходимого значения рН раствора, после гидролиза проводят осаждение нерастворившегося осадка в той же камере, что и гидролиз, понижением значения рН раствора до 4,0-5,0, для этого отключают электрод от отрицательного полюса источника постоянного тока и подключают его к положительному полюсу источника постоянного тока, после достижения рН осаждения проводят нагрев раствора до 98-100°С, отключив электролизер от источника постоянного тока и подключив его к источнику переменного тока, и оставляют раствор на 5-6 часов, при этом одновременно с осаждением проводят термоинактивацию фермента, затем отделяют нерастворившийся осадок, нейтрализацию раствора осуществляют повышением значения рН раствора до 7,5-8,0. В качестве протеолитического фермента используют панкреатин. Отличительными признаками предлагаемого способа от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, являются проведение гидролиза с введением протеолитического фермента панкреатина в количестве 1,0-2,0% от массы сырья при оптимальных значениях рН и температуры, соответствующих максимуму активности фермента, в течение 5-6 часов, оптимальные же условия получают путем проведения электролиза в электролизере, к которому дополнительно подключен источник переменного тока, причем электролизер подключают к источнику переменного тока для достижения и поддержания необходимой температуры раствора, а к источнику постоянного тока для достижения и поддержания необходимого значения рН раствора, после гидролиза проводят осаждение нерастворившегося осадка в той же камере, что и гидролиз, понижением значения рН раствора до 4,0-5,0, для этого отключают электрод от отрицательного полюса источника постоянного тока и подключают его к положительному полюсу источника постоянного тока, после достижения рН осаждения проводят нагрев раствора до 98-100°С, отключив электролизер от источника постоянного тока и подключив его к источнику переменного тока, и оставляют раствор на 5-6 часов, при этом одновременно с осаждением нерастворившегося осадка проводят термоинактивацию фермента, после чего отделяют нерастворившийся осадок, нейтрализацию раствора осуществляют повышением значения рН раствора до 7,5-8,0.

Благодаря наличию этих признаков при необходимости увеличения или уменьшения рН раствора нет необходимости перекачивать раствор в другие емкости или добавлять химические реагенты, например карбонат или бикарбонат натрия, достаточно электрод подключить к другому полюсу источника постоянного тока, т.е. сделать переполюсовку. Кроме того, создание и поддержание необходимой температуры в реакционной среде осуществляют нагреванием не от внешнего источника энергии, например водяного пара, а используют тепло, получаемое при прохождении переменного электрического тока через реакционную среду. Когда необходимо только поднять температуру раствора, не меняя ее рН, для этого всего лишь переключают электропитание электролизера с постоянного на переменный ток. При этом рН раствора не меняется. Для уменьшения температуры достаточно отключить электролизер от электропитания. Кроме того, использование протеолитического фермента панкреатина позволяет увеличить глубину переработки сырья, т.е. увеличить степень гидролиза.

Пример

В качестве сырья используют путассу или любое другое рыбное сырье. 1000 г измельченного до размера 1-5 мм сырья промывают пресной водой при температуре 6-10°С, затем осадок отделяют на центрифуге и помещают в камеру с электродом, подключенным к отрицательному полюсу источника постоянного тока (катодная камера), заливают 1%-ным раствором NaCl в соотношении 1:1. Осуществляют нагрев смеси путем включения электролизера в режим переменного тока в течение 15 минут и доводят температуру смеси до 50°С, затем устанавливают рН реакционной смеси до значений 7,8-8,2 путем переключения электролизера в режим постоянного тока и вносят в камеру фермент панкреатин в количестве 1,25% от массы сырья и проводят гидролиз при рН от 7,8 до 8,2 при температуре 50°С в течение 6 часов.

Поддержание параметров гидролиза (температуры и рН смеси) осуществляют путем периодического переключения электролизера то к источнику переменного тока для поддержания температуры, то к источнику постоянного тока для поддержания рН от 7,8 до 8,2. После окончания процесса гидролиза осуществляют осаждение негидролизованных включений и высокомолекулярных пептидов, для этого рН раствора доводят до значения 4,5 путем переключения катода к положительному полюсу источника постоянного тока (переполюсовка) и нагревают реакционную смесь до температуры 100°С путем подключения электролизера к источнику переменного тока (в режим переменного тока) и оставляют смесь на 5-6 часов, при этом происходит осаждение осадка и одновременно термоинактивация фермента. Затем раствор фильтруют, гидролизат помещают в катодную камеру и проводят нейтрализацию раствора, для этого включают электролизер в режим постоянного тока и доводят таким образом значение рН раствора до 7,5 -8,0. После этого гидролизат сушат под вакуумом при температуре 60-70°С и упаковывают.

В процессе получения гидролизата анодная камера заполняется равным объемом раствора NaCl 5%-ной концентрации. Сухой белковый ферментативный гидролизат представляет собой порошок золотистого цвета и содержит NaCl в количестве менее 20%.