Получение биологических добавок из малоценного сырья

Аннотация

В данной статье рассмотрено получение биологических добавок из малоценного рыбного сырья с применением биотехнологического метода, в качестве обогащающей добавки при производстве макаронных изделий.

Ключевые слова: малоценное рыбное сырье, фермент, ферментация, биотехнологический метод

Введение. Ферментами являются биологически активные вещества. По химической природе и пищевой ценности это белки. Содержатся они в продуктах в ничтожных количествах, но во много раз ускоряют все биохимические процессы в мясе, рыбе, плодах, овощах и др. Для того чтобы многие продукты приобрели желаемые положительные органолептические и другие пищевые показатели, они должны созреть, подвергнуться действию содержащихся в продуктах ферментов, т.е. быть выдержаны необходимое время в определенных температурных и других условиях.

Для производства пищевых продуктов отечественная промышленность вырабатывает ферменты и ферментные препараты микробного, растительного и животного происхождения. Ферментов обнаружено великое множество — около 1000. Каждый фермент обладает специфичностью действия: например, ферменты, расщепляющие белки на более простые соединения, не могут оказывать такого же воздействия на углеводы и жиры. Для проявления максимального эффекта действия того или иного фермента должны быть созданы оптимальные условия температуры, кислотности или щелочности.

Ферменты очень нестойки при повышении температуры, например, тепловая обработка плодов, овощей, мяса, рыбы и другого сырья в процессе приготовления пищи разрушает и инактивирует ферменты, подавляет активность большинства из них.

Ферментация представляет собой биохимический процесс, при котором органические вещества разлагаются под действием ферментов с выделением химической энергии. Процесс катализируется при помощи энзимов [1]. Ферментация широко применяется в пищевой промышленности. Ферментированные продукты лучше сохраняются и, как показали исследования, содержат, помимо питательных веществ, антибактериальные и антивирусные соединения.

На сегодняшний день более перспективным признан биотехнологический метод модификации сырья. Снижения количества грубой клетчатки и расщепления клетчатки в малоценном рыбном и растительном сырье возможно путем ее ферментации. При выборе фермента учитывали тенденции максимального сохранения в пище ее натуральности. Многие исследователи такую пищу называют «живой», в которой сохранены витамины и другие биологически активные вещества [2].

В этой связи проблема разработки биодобавки из малоценного рыбного сырья с применением физических и биотехнологических методов приобретает особую актуальность.

Материалы и методы. Oбъeктoм иccлeдoвaния являются: малоценное рыбное сырье, ферменты. Для проведения исследований использованы стандартные, физико-химические и биотехнологичексие методы. После механического измельчения малоценного растительного сырья исследовали процессы тонкого измельчения биотехнологическим методом (ферментация). В процессе ферментации были установлены технологические параметры ферментации, такие как температура, продолжительность ферментации и доза вносимого фермента.

Результаты и обсуждения. Исследован процесс ферментации в зависимости от технологических параметров. Для получения положительных результатов при использовании обработки ферментным препаратом очень важно установить для проведения процесса - оптимальный режим - дозу фермента, время его действия на экстракцию малоценного рыбного сырья и температурный режим обработки.

Ферментные препараты вносили в дозе 1,2 % от массы сырья. В таблице 1 показано влияние доз фермента на технологические параметры ферментации.

По результатам исследований выявлено, что при увеличении дозы фермента до 2% экстракт малоценного рыбного сырья по органолептическим показателям оказался лучше, чем при дозах фермента 1%, т.к. произошло полное расшипление и не свертывался при температуре 30 ⁰C и продолжительности брожения 2 ч., тогда как в при внесении дозы 1% фермента при температуре 30 ⁰C экстракт малоценного рыбного сырья получился неоднородным, а при температуре 35 ⁰C

свертывался и присутствовал запах рыбы, а при внесении 2 % при температуре 35 ⁰C свертывался, присутствовал мелкий осадок, а также выраженный запах рыбы.

Действие ферментов зависит от ряда факторов, прежде всего от температуры и реакции среды (рН). Оптимальная температура, при которой активность ферментов наиболее высока, находится в пределах 30⁰ С. При повышении температуры оптимальная скорость ферментативной реакции также снижается (Рисунок 1).

Таблица 1 - Влияние доз фермента на технологические параметры ферментации

Важнейшим фактором, от которого зависит действие ферментов, является активная реакция среды - рН. В процессе ферментации оптимизированы технологические параметры, такие как влажность, температура и активная кислотность (рН). Определены оптимальные зоны рН (которые характеризовались тем, что в них величина активности ферментации была не ниже 90% от максимальной) для трех температур: 30, 35, и 400С. Полученные результаты приведены в таблице 2.

43

Таблица 2 - Влияние температуры на положение оптимальных зон рН

Оптимальная активная кислотность ферментации находится от 5,0 до 5,5. Установлено, что кислая и щелочная среда прекращает действие и наступает необратимая инактивация ферментов. Скорость ферментативной реакции зависит от концентрации субстрата и количество присутствующего фермента. Оптимальная доза фермента 2 % от массы сырья.

Вывод. Таким образом, предлагаемый режим предусматривает дозу фермента в количестве 2 % для экстракции малоценного рыбного сырья, время его контактирования со средой - 2 ч при температуре 30^оС. Малоценное рыбное сырье при добавлении фермента цвет немного остановится светлее, чем без добавления фермента.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ферменты. www.badopad.ru/articles/459.
2. Габанова Г.В. Биотехнологические методы обработки растительного сырья //Современные наукоемкие технологии. - 2004.- № 2. - С. 79.