CC BY
24
*5-6,1998
г
редством інтервал продукта нкции к ірат был ; которая з и каче-гь рецеп-начению щи й для ;мическо-
1 (1) элемента
ЙТЫ.
Г . (2)
келатель-
функции
Рецептура ю вошли I, томаты,
ша прове-средством |тест-мик-. Эта жи-;ональные ^ продук-ства орга-:ственной [яется од-ектам для ает лейко-евосходит рубежных на тетра-кивотных [му в опы-г довольно ые имеют ие.
I скорости ша нз по-(образцов и тем же ^ептурном лмер, 0,54 I заплани-тъ от вре->и й 0,38; на рис. 1,
1алансиро-
о большей йлансиро-
(уКТОВ
637.563.9:004.14
КОМПЛЕКСНАЯ СХЕМА ОБРАБОТКИ ПРОМЫВНЫХ ВОД РЫБНОГО ФАРША ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА И БЕЛКОВОГО ПРОДУКТА
Л.А. ИГОЛКИНА, Н.Н. ЖАМСКАЯ
Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет
В 60-е годы в научно-исследовательских и промышленных организациях рыбной промышленности Дальнего Востока начаты исследования по использованию для пищевых целей рыб пониженной товарной ценности, прежде всего минтая, с применением новых технологических приемов. В результате стали вырабатываться такие нетрадиционные для отечественной рыбной промышленности пищевые продукты, как мороженый фарш и белковая паста. При их производстве теряется значительное количество белков, которые со сточными водами выбрасываются в окружающую сре-ДУ-
Настоящая работа посвящена исследованию возможности совершенствования существующей технологии производства фарша мороженого из минтая с целью получения из отходов ферментного препарата и белкового кормового продукта.
Первый многократно промытый питьевой водой рыбный фарш сурими был получен в Японии в 60-х годах. Благодаря промывке рыбные фарши можно хранить длительный срок в замороженном виде, используя в течение года для приготовления продуктов на их основе.
Сурими можно изготавливать на берегу из свежего или мороженого сырья, а также в море на борту промыслового судна [1]. Для приготовления промытых фаршей используют свежую и мороженую рыбу при условии, что сырье обладает эластичностью и структурно-механическими свойствами.
Особый мороженый фарш приготовляют из минтая, хека, ставриды, макруруса, путассу и других видов рыб. В технологии приготовления этого вида фаршей предусмотрен процесс промывки измельченной мышечной ткани питьевой водой. Измельчение способствует разрушению клеточных структур, а перемешивание в водной среде приводит к экстракции белковых компонентов ткани, в том числе ферментов.
Обоснование для экспериментальной оценки перспективности промывных стоков производства фарша минтая в качестве сырьевого источника белков определено рядом существенных обстоятельств. Минтай является основным сырьем для производства фарша. Из него вырабатывается свыше 90% сурими [1]. При этом имеется тенденция к росту производства этой продукции на мировом уровне, свидетельствующая о долгосрочности функционирования техногенного сырьевого источника
Фактором стабильности исследуемого вторичного сырьевого источника является высокая пищевая ценность сурими, а значит, и постоянный спрос на этот вид продукции. Ценность сурими вызвана низким содержанием жира, удовлетворительным содержанием калорий и холестерина при высоком содержании белка (таблица) [2].
Таблица
Продукты Калории Холестерин Белок Жир
%
Сурими 80 16 16 0,5
Мясо краба 93 125 17 1,9
Говядина 301 91 17 25,1
Свинина 513 89 10 52,0
Индустрия сурими в основном развивается в экваториальных водах северной и северо-восточной части Тихого океана, принадлежащих России. Технология производства высококачественного сурими предусматривает свежее сырье, т.е. переработку рыбы на фарш в районе вылова. Следовательно, белоксодержащие стоки от промывки фарша сбрасываются в основном в наши территориальные воды рыбопромысловыми судами не только нашей, но и других стран. Оценок экологического последствия несовершенства действующих в настоящее время технологий получения сурими в литературе не найдено.
В то же время известно, что эта технология характеризуется водоемкостью и большим объемом промывных стоков. Поданным ВРПО ’’Дальрыба”, при выработке 2,6 тыс. т фарша минтая образуется 48 тыс. т белоксодержащих стоков. На РМБ ”Е. Лебедев” для получения 96,8 кг двукратно промытого фарша минтая на первую промывку расходуется 434 л пресной воды [3] и формируется промывной сток объемом 400 л. Величина стоков береговых заводов Японии составляет от 350 до 1200 т/сут.
Изучение состава промывных вод фарша минтая показало, что в стоке первой промывки содержится более 70% катептически активного белка мышечной ткани и более 80% общего водорастворимого белка [3-5].
Наши исследования показали, что, применяя метод аффинной хроматографии, можно получить из водных и с низкой концентрацией соли экстрактов мышечной ткани рыб ферментный препарат катепсина Д со степенью очистки 6—60 раз и выходом от 10 до 100%. При этом используются аффинные сорбенты отечественного производства.
Установлено также, что ферментсодержащие стоки, образуемые на стадии промывки рыбного фарша, могут быть сконцентрированы методом ультрафильтрации на половолоконных мембранах типа ВПУ-100 [6]. При оптимальных условиях процесса потеря активности составляет 30%, объем концентрируемого раствора уменьшается в 4 раза.
Изучение возможности выделения общего количества белковых веществ (белкового продукта) показало, что наиболее оптимальным является метод электрофлотации [7]. Процесс проводили при напряжении на электродах 12 В, плотности тока
20-30 мА/см2 и времени прохождения тока 60 мин.
Скоагулированную биомассу промывали спиртом и высушивали методом вымораживания [8]. Досушивание продукта проводили при комнатной температуре в потоке воздуха. Из 3 л промывной воды было выделено 7,0 г сухого белкового продукта.
Белковый продукт является активным, недена-турированным, сохраняет свойства нескоагулиро-ванного белка и полную биологическую активность. Кроме того, он имеет нейтральный вкус и запах, лишен липидной фракции, а также продуктов ее окисления. Его можно долго хранить в высушенном состоянии. По полученным характеристикам белковый продукт может быть использован в качестве ценного компонента специальных животных и рыбных кормов.
Использование метода электрофлотации для удаления белка из стока первой промывки приводит к частичной очистке стока, составляющей 70% по белковым веществам.
фильтрационная колонка; 9 — электрофлотатор; А, Б, В — пробы на активность и белок; Г — проба на электрофорез; Д — проба на белок; Е — проба на химический анализ воды; Ж — проба на аминокислотный анализ белкового продукта; К — сорбционная колонка с цеолитом).
Схема реализует два технологических процесса, которые могут осуществляться как в едином цикле, так и автономно. Согласно схеме первого, отфильтрованная модельная вода первой промывки фарша наносится на колонку с аффинным сорбентом 3. Элюат собирается в накопителе 5, затем концентрируется на ультрафильтрационной установке 6. Концентрат собирается в накопителе 7. В зависимости от метода стабилизации фермента в процессе хранения концентрат подвергается либо обессо-ливанию гель-фильтрацией через 0-25 с последующей лиофильной сушкой, либо сульфат-аммо-нийному осаждению. Сухой ферментный препарат хранится в запаянных ампулах при —4...-8°С; препарат, обработанный сульфатом аммония, хранится в виде эмульсии при тех же условиях.
ПРОМЫВОЧНЬМ РАСТВОР ЭЛЮЕНТ С1М КС} НА 0,1М (0.1 М АЦЕТАТ. БУФЕР, АІ4Е7АТН0М БУФЕРЕ,рНб.5 pH 6.5 і +25%!о5.) ИЗОПРОПАНОЛ I
Н,0^.(рН6.2)
ФАРШ:ВОДА=1:3 Г* 0-Г С 1
..I "2 ^
— 2 у' \
-ь 2 (фильтроД ( ВАН/Е )
о а. Ї^-—А
ФАРШ: ВОДА;
ТЕХНИЧЕСКИ ОЧИЩЕННАЯ ВОДА
Полученную частично технически очищенную воду после электрофлотации пропускали через адсорбционную колонку с цеолитом (диаметр зерна
0,25 мм). Использовали природный и активированный (10%-й раствор НС1, 24 ч, 20°С) цеолиты. После доочистки техногенного стока на активированном цеолите степень его очистки по белковым веществам составила 90%.
Все исследования проводили на модельных промывных водах [9]. Свежесть приготовленного фарша определяли с помощью люминоскопа ЛПК-1. Используемая для промывки фарша вода имела pH 6,8-7,3, жесткость не более 4,8 м экв./л, температуру 4-5°С. Общее содержание сырого протеина в модельных водах первой промывки 2-2,4 г/л, ХПК — 280 мг/л.
По результатам научных исследований разработали комплексную принципиальную схему получения ферментного препарата и белкового продукта из промывных вод производства фарша минтая, представленную на схеме (1,2 — емкости для моделирования промывных вод; 3 — аффинная колонка; 4 — емкость сбора белковых стоков для электрофлотатора; 5 — сборник элюата; 6 — УФ-модуль; 7 — сборник концентрата; 8 — гель-
Согласно схеме второго процесса, вода первой и второй промывок (при комплексной утилизации — также ’’проскок” с аффинной колонки) из емкости 4 сбора белковых стоков поступает в электрофлотатор 9. Образовавшийся белковый продукт после сбора механическим способом подвергается сушке и гранулированию. Частично очищенная вода после электрофлотатора пропускается через сорбционную колонку К с активированным цеолитом.
Технически очищенная вода безвредна для'морской экосистемы и может быть использована для разбавления стока второй промывки перед сбросом в море, если для утилизации отходов используется только сток первой промывки.
Комплексная схема апробирована на экспериментальной установке лабораторного масштаба.
Масштабирование технологического процесса утилизации в соответствии с приведенными схемами в условиях плавучих производств позволит наряду с выделением ценных белковых веществ, включая ферменты, возвратить в производство технически очищенную воду, способствуя уменьшению ■а'этр'яжежм среда..
но с
СТВЄН;
рован
жирої
мышл
ВИИ с
[1-4].1
Неп ных р допуст свобод него : некотс ствие1 темпе| сты и’ ность 1 курені Еслі быту и цвет, I] ВДОВ, )
масло, майонв [1-4].' ные В01 химиче
ВЫВОДЫ
1. Разработана комплексная схема обработки промывных стоков производства рыбных фаршей, способствующая выделению ферментного препарата и белкового продукта.
2. Предложен способ уменьшения загрязнения морских вод отходами указанного производства путем разбавления неочищенного промывного стока очищенным в процессе утилизации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Колаковский Э. Технология рыбного фарша: Пер. с польск. — М.: Агропромиздат, 1991. — 218 с.
2. The world surimy industry prospects for Europe / / J. Globefish. — 1992. — 18. — 52 p.
3. Огородникова A.A., Михалева В.Ф. Анализ материального баланса технологического процесса производства фарша минтая / Проблемы технологической переработки нетрадиционного сырья из объектов дальневосточного промысла. — Владивосток: ТИНРО, 1989. — С. 96—102.
4. Иголкина Л.А. Аспартильные протеазы при переработке гидробионтов // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1998. — № 2-3. — С. 10-12.
5. Иголкина Л.А., Жамская Н.Н. Выделение ферментных препаратов и белковых продуктов из сточных вод рыбной промышленности // Тез. докл. Всесоюз. совещ. ’’Автоматизация процессов управления техн. средствами исследования и освоения Мирового океана”. — Калининград 1989. — С. 234.
6. Иголкина Л.А. Исследование возможности использования метода ультрафильтрации в технологии выделения протеолитических ферментов из промывных вод фаршево-го производства // Тез. докл. науч.-техн. конф. — Мурманск, 1991. — С. 207-208.
7. Материалы междунар. конф. ’’Нетрадиционная энергетика и технология”. Ч. 1. / Жамская Н.Н., Шапкин Н.П. и др. — Владивосток, 1995. — С. 63.
8. Хлеап Хосе. Разработка способа получения белковых изомеров с целью обогащения пищевых продуктов: Авто-реф. дис. ... канд. хим. наук. — М., 1984. — С. 27.
9. ОСТ 15-19-76. Особый фарш из минтая мороженый.
Кафедра неорганической химии
Поступила 12.01.98
665.347.8:002.64
шрвои и >ации — емкости профло-кт после :я сушке вода по-I, сорбци-|итом. для морена для ! сбросом 'льзуется
экспери-Ьтаба. процесса ими схе-[юзволит веществ, ство тех-'меньше-
ПРОИЗВОДСТВО ОТБЕЛЕННОГО И ВИНТЕРИЗИРОВАННОГО ПОДСОЛНЕЧНОГО МАСЛА С ПОМОЩЬЮ НЕПРЕРЫВНОДЕЙСТВУЮЩИХ АМАФИЛЬТРОВ
К. ПАПАРКОВА, К. ВЫЛЧЕВ
Объединение ’’Камбана 1899" ЛТД (Бургас, Республика Болгария)
Министерство образования (София, Республика Болгария)
Современное развитие техники и технологии получения рафинированных растительных масел позволяет решить вопрос конкурентоспособности болгарского подсолнечного масла как продукта для внутреннего рынка страны и экспорта. Повышение требований к качеству подсолнечных масел связано с их назначением и использованием: в общественном питании, при производстве гидрогенизи-рованных жиров, маргаринов, майонезов, комбижиров, в консервной, кондитерской, рыбной промышленности, а также для экспорта в соответствии с предъявляемыми договорными показателями [1-4].
Некоторые показатели качества рафинированных растительных масел не должны превышать допустимые стандартные нормы — это содержание свободных жирных кислот, присутствие постороннего запаха и вкуса, насыщенность цвета, а в некоторых случаях, для отбеленных масел, отсутствие цвета — в жидком состоянии и при низких температурах масла должны быть совершенно чисты и прозрачны [1-3]. Цвет, чистота и прозрачность имеют особое значение, как показатели конкурентоспособности продукта.
Если для растительных масел, применяемых в быту и общественном питании, соломенно-желтый цвет, получающийся из-за присутствия каротино-идов, является естественным и желательным, то масло, используемое для производства маргарина, майонеза, комбижиров, должно быть обесцвечено [1-4]. Некоторые вещества, такие как растительные воски, неустранимые даже после рафинации, химически устойчивы [1, 2, 4]. При получении
экстракционным путем сырого подсолнечного масла из семян высокомасличных сортов подсолнечника содержание восков колеблется от 0,08 до 0,4% [1,3, 4]. Поэтому нейтрализованное, промытое, высушенное, отбеленное и дезодорированное подсолнечное масло еще не является готовым товарным продуктом. При снижении температуры (ниже 20 °С) от него отделяется тонкая восковая взвесь, которая делает масло мутным, снижая его товарные показатели. При использовании таких масел воски, как, насыщенные высокомолекулярные жирные кислоты и спирты, не усваиваются человеческим организмом и являются нежелательными веществами [1, 2]. Для их отделения масла фильтруют при пониженных температурах.
Получение чистого и прозрачного подсолнечного масла, не содержащего восков, связано в последнее время с использованием специальной технологии полирования, винтеризирования (вымораживания) рафинированного растительного масла [1, 3]. Сущность ее сводится к медленному и постепенному охлаждению масла при слабом перемешивании с целью образования крупных кристаллов восков, которые отделяются фильтрованием или центрифугированием. Полнота отделения восков зависит от температуры и экспозиции масла [3].
Современные достижения маслоперерабатывающей промышленности связаны с различными техническими решениями проблемы отбеливания и винтеризирования подсолнечного масла непрерывным методом [1,3, 5].
Объединение ’’Камбана 1899” ЛТД с целью повышения качественных показателей рафинированного подсолнечного масла как экспортного продукта разработало ряд технологических мероприятий по получению отбеленного винтеризированно-го подсолнечного масла с помощью непрерывнодействующих фильтров. Для этого использовали
