RU2716228C1

RU2716228C1 - Method for producing collagen dispersion from fish skin

Info

Publication number: RU2716228C1
Application number: RU2019105356A
Authority: RU
Inventors: Елена Георгиевна Грициенко; Михаил Викторович Кочев; Сергей Юрьевич Осокин; Александр Юрьевич Осокин
Original assignee: Елена Георгиевна Грициенко; Александр Юрьевич Осокин; Сергей Юрьевич Осокин; Михаил Викторович Кочев
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-03-06

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: invention relates to fish-processing industry. Fish skin is washed twice: first time in 2.0 % solution of mustard powder for 20–25 minutes and second time in tap water for 5–10 minutes. Then the raw material is treated with peroxide-and-salt solution to increase intra-porous pressure in connective tissue by mixing 1 l of 3 % hydrogen peroxide and 18 g of sodium chloride. Process is carried out for 6–12 hours while coating the whole solid fraction with periodic mixing. Then peroxide-salt solution is drained. Fish raw material is treated with succinic acid in amount of 5 g of succinic acid per 995 ml of water at ratio of 1:3–5 to fish skin weight during 18–24 hours at temperature of 16–25 °C with periodical mixing. Swollen skin of fish is homogenised in 0.5 % solution of succinic acid to obtain a collagen dispersion.

EFFECT: invention simplifies the technological process, improves quality of the obtained product, which can be stored at temperature of 3–6 °C for 3 months.

1 cl, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к рыбоперерабатывающей промышленности, а именно к технологии переработки кожи пресноводных видов рыб для получения дисперсии высокомолекулярного коллагена.The invention relates to the fish processing industry, and in particular to the technology of processing the skin of freshwater fish species to obtain a dispersion of high molecular weight collagen.

Известен способ получения коллагена, включающего промывку кожи рыб, измельчение, отбеливание перекисно-солевым раствором, последовательную обработку раствором гидроксида натрия и ферментным препаратом, промывку, сушку или замораживание (патент РФ №2501812, 2012).A known method of producing collagen, including washing the skin of fish, grinding, bleaching with peroxide-salt solution, sequential treatment with sodium hydroxide solution and enzyme preparation, washing, drying or freezing (RF patent No. 2501812, 2012).

Недостатками способа являются значительная длительность и многостадийность технологического процесса, частичный гидролиз белкового продукта, при использовании щелочных растворов и ферментов, увеличение коэффициента полидисперсности коллагена.The disadvantages of the method are the significant duration and multi-stage process, partial hydrolysis of the protein product, using alkaline solutions and enzymes, an increase in the coefficient of polydispersity of collagen.

Наиболее близким по технической сути является способ получения уксусной дисперсии высокомолекулярного рыбного коллагена, включающего очистку кожи рыб, измельчение, промывку, обработку в органической кислоте, гомогенизацию (патент РФ №2567171, 2014).The closest in technical essence is a method of obtaining an acetic dispersion of high molecular weight fish collagen, including cleaning fish skin, grinding, washing, processing in organic acid, homogenization (RF patent No. 2567171, 2014).

Недостатком данного способа является многооперационность и длительность процесса, потребность в обязательном предварительном контроле качества сырья и его измельчении.The disadvantage of this method is the multi-operation and duration of the process, the need for mandatory preliminary quality control of raw materials and its grinding.

Техническая задача - создание способа, позволяющего осуществить безотходную технологию получения коллагеновой дисперсии из вторичного рыбного сырья путем использования натуральных моющих и антиоксидантных веществ с бактерицидным действием.The technical task is to create a method that allows for a non-waste technology for producing collagen dispersion from secondary fish raw materials by using natural detergents and antioxidant substances with a bactericidal effect.

Технический результат - упрощение технологического процесса, повышение качественных характеристик получаемого продукта.The technical result is the simplification of the process, improving the quality characteristics of the resulting product.

Он достигается тем, что в известном способе, включающем очистку кожи рыб, промывку, обработку в органической кислоте, гомогенизацию, кожу рыб промывают дважды: первый раз в 2,0%-ном растворе горчичного порошка в течение 20-25 мин при соотношении 1:3, второй раз в водопроводной воде в течение 5-10 мин, затем сырье подвергают обработке перекисно-солевым раствором для повышения внутрипорового давления в соединительной ткани, путем смешивания 1 л 3% перекиси водорода и 18 г хлорида натрия, покрывают целиком твердую фракцию с периодическим перемешиванием процесс ведут в течение 6-12 часов, затем перекисно-солевой раствор сливают, рыбное сырье подвергают обработке янтарной кислотой из расчета 5 г янтарной кислоты на 995 мл воды при соотношение 1:3-5 к массе кожи рыб в течение 18-24 часов при температуре 16-25°С с периодическим перемешиванием, набухшую кожу рыб гомогенизируют в 0,5% растворе янтарной кислоты с получением коллагеновой дисперсии.It is achieved by the fact that in the known method, including cleaning the skin of fish, washing, processing in organic acid, homogenization, the skin of the fish is washed twice: for the first time in a 2.0% solution of mustard powder for 20-25 minutes at a ratio of 1: 3, a second time in tap water for 5-10 minutes, then the raw material is subjected to a peroxide-salt solution to increase the inter-pore pressure in the connective tissue, by mixing 1 liter of 3% hydrogen peroxide and 18 g of sodium chloride, cover the entire solid fraction with periodic stirring the process is carried out for 6-12 hours, then the peroxide-salt solution is drained, the fish feed is subjected to treatment with succinic acid at the rate of 5 g of succinic acid in 995 ml of water at a ratio of 1: 3-5 to the weight of the skin of the fish for 18-24 hours at at a temperature of 16-25 ° C with periodic stirring, the swollen skin of the fish is homogenized in a 0.5% succinic acid solution to obtain a collagen dispersion.

Полученный продукт хранят при температуре 3-6°С в течение 3 месяцев.The resulting product is stored at a temperature of 3-6 ° C for 3 months.

В полученной дисперсии сохраняется структурная организация макромолекул коллагена, свойственная нативному белку, что обуславливает ее высокие формирующие свойства.In the obtained dispersion, the structural organization of collagen macromolecules, which is characteristic of the native protein, is preserved, which determines its high forming properties.

По внешнему виду коллагеновая дисперсия представляет собой гелеобразную массу белого цвета со слабо ощутимым рыбным запахом. Допускается наличие мелких вкраплений окрашенных участков рыбной кожи.In appearance, the collagen dispersion is a gel-like mass of white color with a weakly perceptible fish smell. Small blotches of stained areas of fish skin are allowed.

Известно, что в рыбьей коже содержится коллаген до 85-90% от общего количества азотсодержащих веществ и 20-30% представлено взаимно перекрещивающимися пучками проколлагеновых волокон (патент РФ №2259779, 2005).It is known that fish skin contains collagen up to 85-90% of the total amount of nitrogen-containing substances and 20-30% is represented by mutually crossed bundles of procollagen fibers (RF patent No. 2259779, 2005).

Использование янтарной кислоты предотвращает высокую скорость окисления гомогената кожи, которая провоцируется находящимися в ней липохромом, легко окисляемый факторами не ферментативного характера (кислород, свет, ионы металлов) и значительное количество ненасыщенных жирных кислот (70%) от общего количества жира).The use of succinic acid prevents the high rate of oxidation of the skin homogenate, which is provoked by the lipochrome located in it, easily oxidized by non-enzymatic factors (oxygen, light, metal ions) and a significant amount of unsaturated fatty acids (70% of the total fat).

Указанный температурный режим обработки перекисно-солевым раствором и раствором янтарной кислоты адекватен с экономической точки зрения, так как соответствует климатическим условиям производственных помещений и не требует дополнительных энергозатрат.The indicated temperature regime of treatment with peroxide-salt solution and succinic acid solution is adequate from an economic point of view, since it corresponds to the climatic conditions of industrial premises and does not require additional energy consumption.

Горчичный порошок благодаря наличию в своем составе бета-ситостерина, обладает бактериостатическим и противогрибковым эффектом.Mustard powder due to the presence of beta-sitosterol in its composition, has a bacteriostatic and antifungal effect.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Кожу рыб снимают, зачищают от чешуи, прирезей мышечной ткани, жира и промывают дважды: первый раз в 2,0%-ном растворе горчичного порошка для удаления слизи, загрязнений, извлечения альбуминовых белков периодически перемешивания при соотношении 1:3 к массе кожи рыб в течение 20-25 мин, второй раз в водопроводной воде в течение 5-10 мин.The skin of the fish is removed, cleaned from scales, cuts of muscle tissue, fat and washed twice: the first time in a 2.0% solution of mustard powder to remove mucus, impurities, extract albumin proteins from time to time mixing at a ratio of 1: 3 to the weight of the skin of the fish in for 20-25 minutes, a second time in tap water for 5-10 minutes.

Сырье обрабатывают перекисно-солевым раствором, покрывая целиком твердую фракцию перекисно-солевым раствором, путем смешивания 1 л 3% перекиси водорода и 18 г хлорида натрия, процесс ведут в течение 6-12 часов при температуре 16-25°С с периодическим перемешиванием, перекисно-солевой раствор затем сливают. Далее сырье подвергают обработке янтарной кислотой из расчета 5 г янтарной кислоты на 995 мл воды при соотношении 1:3-5 к массе кожи рыб в течение 18-24 часов при температуре 16-25°С с периодическим перемешиванием, набухшую кожу рыб гомогенизируют в 0,5% растворе янтарной кислоты с получением коллагеновой дисперсии.The raw materials are treated with peroxide-salt solution, covering the entire solid fraction with peroxide-salt solution, by mixing 1 l of 3% hydrogen peroxide and 18 g of sodium chloride, the process is carried out for 6-12 hours at a temperature of 16-25 ° C with periodic stirring, peroxide -salt solution is then drained. Next, the raw material is subjected to treatment with succinic acid at the rate of 5 g of succinic acid per 995 ml of water at a ratio of 1: 3-5 to the weight of the skin of the fish for 18-24 hours at a temperature of 16-25 ° C with periodic stirring, the swollen skin of the fish is homogenized to 0 , 5% succinic acid solution to obtain a collagen dispersion.

В таблице 1 приведены сравнительные данные основных стадий технологического процесса и качественных характеристик продукта по сравнению с прототипом.Table 1 shows comparative data of the main stages of the technological process and qualitative characteristics of the product compared to the prototype.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет:Compared with the prototype, the proposed method allows:

- получить дисперсию содержащую однородный высокомолекулярный рыбный коллаген с молекулярной массой 230-250 кДа и коэффициентом полидисперсности 1,2-1,5; золы 0,1%, жира 0,1%).- to obtain a dispersion containing homogeneous high molecular weight fish collagen with a molecular weight of 230-250 kDa and a polydispersity coefficient of 1.2-1.5; ash 0.1%, fat 0.1%).

- снизить затраты на производства продукта за счет уменьшения числа и длительности этапов обработки.- reduce the cost of production of the product by reducing the number and duration of the processing steps.

Пример 1 осуществления способаAn example of the method

Используют кожу щуки, снимают ее. Снятую кожу зачищают от чешуи, прирезей мышечной ткани, жира и промывают дважды: первый раз в 2,0%-ном растворе горчичного порошка для удаления слизи, загрязнений, извлечения альбуминовых белков периодически перемешивания при соотношении 1:3 к массе кожи рыб в течение 20-25 мин, второй раз в проточной водопроводной воде в течение 5-10 мин.Use pike skin, remove it. The removed skin is cleaned from scales, cuts of muscle tissue, fat and washed twice: for the first time in a 2.0% solution of mustard powder to remove mucus, impurities, extract albumin proteins periodically mixing at a ratio of 1: 3 to the weight of the skin of the fish for 20 -25 minutes, the second time in running tap water for 5-10 minutes.

Сырье обрабатывают перекисно-солевым раствором, покрывая целиком твердую фракцию, путем смешивания 1 л 3% перекиси водорода и 18 г хлорида натрия, процесс ведут в течение 6-8 часов при температуре 16-25°С с периодическим перемешиванием, перекисно-солевым раствор затем сливают. Далее сырье подвергают обработке янтарной кислотой из расчета 5 г янтарной кислоты на 995 мл воды при соотношении 1:3-4 к массе кожи рыб в течение 18-24 часов при температуре 16-25°С с периодическим перемешиванием, набухшую кожу рыб гомогенизируют в 0,5% растворе янтарной кислоты и получают коллагеновую дисперсию со следующими характеристиками: гелеобразная масса белого цвета со слабым рыбным запахом, в которой допускается наличие мелких вкраплений окрашенных участков рыбной кожи.The raw materials are treated with peroxide-salt solution, covering the entire solid fraction, by mixing 1 liter of 3% hydrogen peroxide and 18 g of sodium chloride, the process is carried out for 6-8 hours at a temperature of 16-25 ° C with periodic stirring, the peroxide-salt solution is then drained. Next, the raw material is subjected to treatment with succinic acid at the rate of 5 g of succinic acid per 995 ml of water with a ratio of 1: 3-4 to the weight of the skin of the fish for 18-24 hours at a temperature of 16-25 ° C with periodic stirring, the swollen skin of the fish is homogenized to 0 , 5% solution of succinic acid and get a collagen dispersion with the following characteristics: a gel-like mass of white color with a faint fish smell, in which the presence of small inclusions of colored areas of fish skin is allowed.

Полученный продукт может храниться при температуре 3-6°С в течении 3 месяцев.The resulting product can be stored at a temperature of 3-6 ° C for 3 months.

Пример 2 осуществления способаExample 2 of the method

Используют кожу сома, снимают ее. Снятую кожу зачищают от прирезей мышечной ткани, жира и промывают дважды: первый раз в 2,0%-ном растворе горчичного порошка для удаления слизи, загрязнений, извлечения альбуминовых белков периодически перемешивания при соотношении 1:3 к массе кожи рыб в течение 20-25 мин, второй раз в проточной водопроводной воде в течение 5-10 мин.Use the catfish skin, remove it. Skin removed is cleaned from cuts of muscle tissue, fat and washed twice: for the first time in a 2.0% solution of mustard powder to remove mucus, impurities, extract albumin proteins from time to time mixing at a ratio of 1: 3 to fish skin mass for 20-25 min, the second time in running tap water for 5-10 minutes

Сырье обрабатывают перекисно-солевым раствором, покрывая целиком твердую фракцию, путем смешивания 1 л 3% перекиси водорода и 18 г хлорида натрия, процесс ведут в течение 8-12 часов при температуре 16-25°С с периодическим перемешиванием, перекисно-солевым раствор затем сливают. Далее сырье подвергают обработке янтарной кислотой из расчета 5 г янтарной кислоты на 995 мл воды при соотношении 1:5 к массе кожи рыб в течение 18-24 часов при температуре 16-25°С с периодическим перемешиванием, набухшую кожу рыб гомогенизируют в 0,5% растворе янтарной кислоты и получают коллагеновую дисперсию со следующими характеристиками: гелеобразная масса светло серого цвета со слабым рыбным запахом.The raw materials are treated with peroxide-salt solution, covering the entire solid fraction, by mixing 1 liter of 3% hydrogen peroxide and 18 g of sodium chloride, the process is carried out for 8-12 hours at a temperature of 16-25 ° C with periodic stirring, the peroxide-salt solution is then drained. Next, the raw material is subjected to treatment with succinic acid at the rate of 5 g of succinic acid per 995 ml of water at a ratio of 1: 5 to the weight of the skin of the fish for 18-24 hours at a temperature of 16-25 ° C with periodic stirring, the swollen skin of the fish is homogenized at 0.5 % solution of succinic acid and get a collagen dispersion with the following characteristics: a gel-like mass of light gray with a faint fish smell.

Полученный продукт может храниться при температуре 3-6°С в течение 3 месяцев.The resulting product can be stored at a temperature of 3-6 ° C for 3 months.

Предлагаемый способ позволяет получить коллагеновую дисперсию, высокого качества, реализовать безотходную технологию переработки вторичных продуктов от разделки рыбы, рационально использовать дешевое сырье рыбной промышленности.The proposed method allows to obtain collagen dispersion of high quality, to implement a waste-free technology for processing secondary products from cutting fish, rationally use cheap raw materials of the fishing industry.

Источники информацииSources of information

1. Патент РФ №2501812, 2012 г. 1. RF patent No. 2501812, 2012

2. Патент РФ №№2567171, 2014 г. (прототип).2. RF patent No. 2567171, 2014 (prototype).

Claims

Способ получения коллагеновой дисперсии из кожи рыб, включающий очистку кожи рыб, промывку, обработку в органической кислоте, гомогенизацию, отличающийся тем, что кожу рыб промывают дважды: первый раз в 2,0%-ном растворе горчичного порошка в течение 20-25 мин при соотношении 1:3, второй раз в проточной водопроводной воде в течение 5-10 мин, затем сырье подвергают обработке перекисно-солевым раствором, покрывая целиком твердую фракцию, путем смешивания 1 л 3% перекиси водорода и 18 г хлорида натрия, процесс ведут в течение 6-12 ч, подвергают обработке янтарной кислотой из расчета 5 г янтарной кислоты на 995 мл воды при соотношении 1:3-5 к массе кожи рыб в течение 18-24 ч при температуре 16-25°С, набухшую кожу рыб гомогенизируют в 0,5%-ном растворе янтарной кислоты с получением коллагеновой дисперсии.A method of obtaining a collagen dispersion from fish skin, including cleaning fish skin, washing, processing in organic acid, homogenization, characterized in that the fish skin is washed twice: for the first time in a 2.0% solution of mustard powder for 20-25 minutes at 1: 3 ratio, the second time in running tap water for 5-10 minutes, then the raw material is subjected to a peroxide-salt solution, completely covering the solid fraction, by mixing 1 liter of 3% hydrogen peroxide and 18 g of sodium chloride, the process is carried out for 6-12 h, subjected to processing yang 5 g of succinic acid per 995 ml of water at a ratio of 1: 3-5 to the weight of the skin of the fish for 18-24 hours at a temperature of 16-25 ° C, swollen skin of the fish is homogenized in a 0.5% solution of succinic acid acid to obtain a collagen dispersion.