Способ получения обогащенной белком композиции из мышечной ткани животных и обогащенная белком композиция

Способ получения обогащенной белком композиции из мышечной ткани животных и обогащенная белком композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способу регенерации белка из мышц животных и к получаемому таким образом продукту. Более конкретно, изобретение относится к способу регенерации мышечных белков животных и к получаемому таким образом белковому продукту.

В настоящее время наблюдается интерес к расширению применения мышечных белков в качестве пищевого продукта, что связано с их функциональными и пищевыми свойствами. Лучшее использование этих веществ было бы особенно важно в связи с низкой стоимостью сырья, которое в настоящее время почти или совсем не применяется в пищу человека. Это сырье включает жирную пелагическую рыбу и отделенную от кости мышечную ткань рыбы и продукты переработки домашней птицы. Однако использованию этих продуктов мешает потеря белками функциональных свойств в процессе обработки,

неустойчивость продукта вследствие окисления 10 липида и неприятные свойства, такие как темный цвет, сильный запах, непривлекательный вид и плохая структура. По мнению большинства занимающихся изучением пищи ученых функциональные свойства белков представляют собой растворимость, способность удерживать воду, гелеобразование, способность связывать жиры, способность стабилизировать пену и эмульгирующие свойства. Были затрачены значительные усилия, чтобы получить белковый концентрат из недостаточно используемых видов рыб. Эти усилия дали очень ограниченный результат. В одном случае необходимо было удалять жиры экстракцией органическим растворителем для стабилизации продукта. Это не только дорого и требует регенерации растворителя, но и вызывает серьезную проблему разрушения функциональных свойств белка. В качестве пищевой добавки он не может конкурировать по стоимости с соевым белком, а низкие значения его устойчивости и связывания с водой не дают возможности добавлять его в качестве функционального компонента во многие продукты.

В другом случае белковые концентраты из мышечной ткани, особенно рыб, получали гидролизом. Этим путем улучшаются некоторые функциональные свойства, в частности растворимость, что дало возможность использовать его в готовых супах. Однако при таком подходе также нарушаются другие функциональные свойства, такие как способность к гелеобразованию. Сырье, которое может быть использовано для этих продуктов, ограничено вследствие чувствительности жиров к нежелательному окислению. Таким образом, в настоящее время умеренный успех достигнут только в отношении довольно дорогой нежирной белой рыбы в качестве источника животного белка.

Единственным способом, в котором был достигнут некоторый успех в стабилизации белковой пищи, явился способ получения "сурими" ("surimi"). Этот процесс первоначально применяли для рыбы, хотя были некоторые попытки получить сурими-подобный продукт из другого сырья, такого как бескостная измельченная домашняя птица. При получении сурими мышцы измельчаются и промываются переменным количеством воды переменное количество раз. Это определяется местоположением установки и заданным продуктом из конкретных видов. Количество используемой воды может быть от низкого, т.е. около 2 частей воды на одну часть рыбы, до примерно 5 частей на 1 часть рыбы; в типичном случае используются 3 части воды на 1 часть рыбы. Число промываний может варьироваться в основном от 2 до 5, опять же в зависимости от сырья, заданного продукта и наличия воды. От 20 до 30% белков из мышц рыб солюбилизуется при промывании измельченных мышц водой. Эти растворимые белки, известные как белки саркоплазмы, обычно не регенерируются из промывных вод процесса. Эта потеря является нежелательной, так как белки саркоплазмы полезны в качестве пищи. Промытый измельченный продукт, содержащий твердый белок, затем используют для приготовления белкового геля. Первоначально это было применено для получения "камабоко" ("kamaboko") в Японии. Камабоко представляет собой популярную рыбную колбасу, приготовленую из промытой измельченной рыбы, нагретой до желеобразного состояния.

В настоящее время полагают, что для предотвращения денатурации белков необходимо добавлять криопротекторы в промытую измельченную рыбу перед замораживанием. Обычно смесь для криозащиты содержит около 4% сахарозы, около 4% сорбита и около 0.2% триполифосфата натрия. Эти компоненты замедляют денатурацию белков в процессе замораживания, хранения в замороженном состоянии и оттаивания. Сурими высокого качества обычно получают только из нежирной белой рыбы. Было предпринято много усилий для того, чтобы определить, как приготовить качественный продукт из пелагических жирных видов рыбы с темным мясом. Как обсуждалось выше, эти виды в качестве источника белка имеют ограничения, вызванные устойчивостью к окислению жира, цветом, слабой способностью к гелеобразованию, низкими выходами и необходимостью использовать очень свежее сырье. В наиболее успешном японском способе получения сурими из темной рыбы теряется около 50-60% общего белка из мышечной ткани. Могут существовать также проблемы цвета и устойчивости жира.

Cuq et al, Journal of Food Science, стр. 1369-1374 (1995) предложили получать съедобную упаковочную пленку из миофибриллярных белков рыб. В процессе получения пленок белок, промытый водой, измельченной рыбы солюбилизуется в растворе водной уксусной кислоты при рН 3.0 до конечного содержания 2% белка. Эта композиция имеет достаточно высокую вязкость из-за применения уксусной кислоты, так что мембраны не могут быть отделены по способу данного изобретения. Вязкость этих растворов была дополнительно повышена добавлением 35 г глицерина на 100 г сухого вещества для того, чтобы получить растворы достаточно высокой вязкости для образования пленок. Эти композиции содержат недостаточно большое количество воды для того, чтобы избежать образования раствора с высокой вязкостью или геля. Таким образом нежелательные не-белковые фракции, включая липиды мембран, которые влияют на качество продукта, не могут быть удалены из белковой фракции. Кроме того, прменение уксусной кислоты придает сильный запах продукту, что может резко ограничить его применение для пищевых веществ.

Shahidi and Onodenalore, Food Chemistry, 53 (1995) 51-54 предложили подвергать бескостную целую тушку мойвы промывке водой с последующей промывкой 0.5% хлористым натрием, а затем бикарбонатом натрия. Несколькими промываниями, включая применение бикарбоната натрия, может быть удалено более 50% мышечных белков. Практически все белки саркоплазмы должны быть удалены. Остатки дополнительно промывали для удаления остаточного бикарбоната. Промытое мясо затем суспендировали в холодной воде и нагревали при 70°С в течение 15 минут. Этого нагревания достаточно, чтобы "приготовить" рыбные белки, таким образом денатурируя их и снижая или устраняя их функциональные свойства. Дисперсию центрифугировали при 2675×g в течение 15 минут и белок в надосадочной жидкости определяли при рН между 3.5 и 10.0. Дисперсию необходимо нагревать при 100°С для того, чтобы уменьшить вязкость. Уменьшенная вязкость, однако, была еще намного выше, чем достигается способом по данному изобретению. Суспензии, образовавшиеся по способу Shahidi и Onodenalore, были достаточно концентрированными так, что липиды мембраны не могли быть отделены от белка центрифугированием.

Shahidi and Venugopal, Journal of Food Chemistry 42 (1994) 1440-1448 описывают способ, в котором атлантическую сельдь подвергали промыванию водой с последующим промыванием бикарбонатом натрия. Опять же при этом способе удаляется более 50% белков мышц, включая белки саркоплазмы. Промытое мясо затем гомогенизировали при рН, варьируемом между 3.5 и 4.0 с помощью уксусной кислоты. Как упомянуто выше, уксусная кислота дает суспензию с высокой вязкостью в этих условиях и не позволяет отделить липиды мембраны от белков центрифугированием. Кроме того, существует проблема запаха летучей уксусной кислоты.

Venugopal and Shahidi, Journal of Food Science, 59, 2 (1994) 265-268, 276 также описывают способ обработки измельченной атлантической макрели, суспендированной в воде и ледяной уксусной кислоте при рН 3.5. Этот способ дает продукт, который является слишком вязким, чтобы можно было отделить липиды мембраны от белка центрифугированием. Здесь также возникают проблемы, связанные с запахом уксусной кислоты.

Shahidi and Venugopal, Meat Focus International, October 1993, стр. 443-445 описывают способ получения гомогенизированной сельди, макрели или мойвы в водных средах с низким, около 3.0, значением рН. Сообщалось, что уксусная кислота уменьшает вязкость дисперсий из сельди, увеличивает вязкость дисперсий из макрели, образуя гель, и высаживает дисперсии мойвы. Все эти препараты первоначально были промыты бикарбонатом натрия, который вымывает значительную часть белка, включая белки саркоплазмы. Не описывалось стадии способа, которая позволила бы отделить белки от липидов мембраны.

В соответствии с этим было бы желательным найти способ регенерации большой части имеющегося белка мышц животных. Было бы также желательно найти способ, который позволяет использовать источники мышечного белка, которые в настоящее время недостаточно используются как пищевые источники, такие, как рыба с высоким содержанием насыщенных и ненасыщенных жиров. Более того, было бы желательным найти такой способ, которым бы извлекался, по существу, весь белок пищевого сырья. Кроме того, было бы желательно найти такой способ, который дает устойчивый, функциональный белковый продукт, особенно пригодный для употребления его человеком.

Краткое описание изобретения

Данное изобретение основано на недавно открытых нами свойствах миофибриллярных белков мышечных тканей, которые допускают их обработку при низких значениях рН, ниже примерно 3.5. Мышечную ткань (рыбы или мяса) разрушают с образованием частиц, таких, в которых при измельчении или гомогенизации с достаточным количеством воды и при соответствующем рН солюбилизуется в значительной степени, предпочтительно практически весь, имеющийся белок и уменьшается вязкость, что делает возможным легкое отделение нерастворимых веществ от солюбилизированной композиции. Солюбилизация проходит при низком рН, ниже примерно 3.5, но не настолько низком, чтобы вызвать значительную деструкцию белков, предпочтительно между примерно 2.5 и примерно 3.5. Этот способ отличается от традиционного способа тем, что миофибриллярные белки никогда не солюбилизируются в традиционном процессе. При традиционном способе миофибриллярные белки просто промываются водой или слегка подщелоченной водой для удаления водорастворимых веществ, что ведет к потере качества продукта. К сожалению, при таком обычном способе также удаляются белки саркоплазмы.

В возможной, но необязательной форме воплощения данного изобретения разрушенную мышечную ткань можно смешать с водным раствором, достигая рН между примерно 5.0 и примерно 5.5; из полученной при этом суспензии частиц мышцы легче солюбилизировать белки на последующей стадии при низком рН, так как получается раствор с достаточно низкой вязкостью, т.е. не-гель, так что его можно легко обрабатывать. Проводя необязательную предварительную стадию при рН 5.5, получают гомогенную суспензию, характеризующуюся тем, что белок не поглощает избыточного количества воды. Таким образом для достижения заданного рН на последующей стадии солюбилизации требуется меньшее количество воды.

По способу данного изобретения другие необязательные стадии могут включать, если нужно, предварительное удаление некоторого количества темных мышц. Альтернативная необязательная стадия представляет собой стадию первоначального удаления избытка масла из измельченной мышцы центрифугированием или под давлением до добавления воды и кислоты. После солюбилизации мышечных белков они центрифугируются при адекватном усилии, чтобы высадить мембраны ткани и заставить не-мембранные липиды всплыть наверх результирующей композиции, где они могут образовать слой. Эти липиды могут быть удалены, а обогащенная белком надосадочная фракция регенерирована, например, декантацией.

Регенерированная надосадочная жидкость затем обрабатывается для осаждения белков, такими приемами, как повышением рН до между, примерно, 5.0 и, примерно, 5.5, добавлением соли, сочетанием добавления соли и увеличения рН, добавлением соосадителя, такого как полимер полисахарида, или ему подобного, для регенерации белкового продукта, содержащего миофибриллярные белки и значительную часть белка саркоплазмы первоначальных белков мышечной ткани в пищевом продукте из первоначальной мышечной ткани. Белковый продукт практически не содержит белок мембраны, присутствующий в первоначальном пищевом продукте из животной ткани. Эти белки оболочки содержатся в осадке, образующемся на стадии центрифугирования, представленной выше. Практическое отсутствие белков мембраны в продукте по данному изобретению отличает его от имеющихся в настоящее время способов, которые производят продукты, содержащие значительное количество первоначального белка мембраны в первоначальном продукте из животной ткани.

В альтернативном способе может не проводиться стадия осаждения для регенерации белкового продукта. Белковый продукт можно обрабатывать непосредственно без повышения его рН, высаживанием солью и сушкой аэрозолем, например, в кислых пищевых продуктах. Или же богатый белковый раствор с низким рН можно обработать для улучшения его функциональных свойств, например, с помощью кислого протеолитического фермента или фракционированием белка.

Осажденная белковая композиция, регенерированная в условиях повышенного рН, может быть далее обработана для получения пищевого продукта. Такая дополнительная обработка может включать лиофилизацию, замораживание с или без добавления криопротекторного соединения и с или без повышения рН или желирования повышением рН.

Краткое описание фигур

Фиг.1 - общая схематическая диаграмма, иллюстрирующая способ по данному изобретению.

Фиг.2 - схематическая диаграмма традиционного способа, известного из уровня техники.

Фиг.3 - схематическое изображение улучшенного традиционного способа, известного из уровня техники.

Фиг.4 - изображение предпочтительного варианта способа по данному изобретению.

В соответствии с данным изобретением разрушенная с образованием частиц измельчением, гомогенизацией и тому подобное, на предварительной необязательной стадии, мышечная ткань животного источника белка измельчается и смешивается с водной жидкостью при рН ниже, примерно, 3.5 и при таком соотношении объема водной жидкости к весу ткани, при котором образуется водная композиция, вязкость которой не является нежелательно высокой, ибо это затрудняет отделение соответствующих мембран от белка. В типичном случае соотношение объема водной жидкости к весу ткани больше, чем примерно 7:1, предпочтительно больше, чем 9:1. При соблюдении этих условий рН и соотношения объема водной жидкости к весу ткани белковый компонент ткани растворяется в водной среде, при этом избегается гелеобразование композиции на этой стадии или на последующей стадии разделения. рН не должен быть слишком низким, чтобы разрушить значительную часть белка за время пребывания белка в растворе, т.е. ниже примерно рН 1.0. Денатурация и гидролиз белка также зависят от температуры и времени нахождения в растворе, так как увеличение температуры и времени нахождения в растворе ускоряет денатурацию и гидролиз белка. Следовательно, желательно понизить температуру раствора и время нахождения белка в растворе, особенно, когда понижается рН раствора белка, достигая значения, например, 2.0 или ниже. Водная композиция также может содержать компоненты, которые не разлагают или гидролизуют белки в растворе, такие как соли, например, хлористый натрий и тому подобное. Ионную силу раствора нужно поддерживать ниже примерно 200 мМ для того, чтобы избежать осаждения белка.

Раствор белка с низким рН обрабатывали, например, центрифугированием для того, чтобы отделить нерастворимые вещества, включая липиды, жиры, масла, кости, кожу, ткани оболочки и тому подобное, и при этом образуется белковый водный раствор с низким рН. Это отделение приводит к устойчивости регенерированного белка, особенно вследствие того, что он свободен от мембранных липидов. Этот белковый раствор с низким рН отличается от первоначальной белковой композиции с низким рН тем, что практически основная часть белка остается в растворе и не образует гель даже при центрифугировании, так что нерастворимые примеси могут быть отделены от белка. Эти нерастворимые примеси включают мембранные липиды, которые сами разлагаются и делают продукт неприемлемым. Если применяют центрифугирование как способ отделения и соотношение веса ткани к объему водной жидкости составляет ниже примерно 1:20, то композиция в результате центрифугирования обычно разделяется на четыре фазы: при этом вверху находится легкая фаза, содержащая нейтральные липиды; водная жидкая фаза, содержащая практически основное количество белков; фаза в виде осадка или гранул, содержащая твердые вещества кости, кожу, мембрану клеток и липиды мембраны. Четвертая фаза, расположенная между жидкой фазой и твердой, образует гелеобразную фазу, содержащую практически малое количество белков в виде белковых включений. Эта гелеобразная фаза может быть регенерирована и пущена в цикл вверх или вниз в процессе для возвращения захваченного белка. Если используют белковые композиции, в которых соотношение веса ткани и объема водной жидкости выше примерно 1:20, этот гелеобразный слой не образуется и практически весь белок находится в водной жидкой фазе.

На необязательной предварительной стадии разрушенная мышечная ткань животного смешивается с кислым водным раствором до рН от, примерно, 5.0 до, примерно, 5.5. Затем рН смеси понижали кислотой, как описано выше, для того, чтобы солюбилизовать белки. Было найдено, что эта предварительная стадия смешивания дает белковые растворы с пониженной вязкостью на стадии обработки при низком рН, описанной выше, и, следовательно, обеспечивает легкость процесса отделения нерастворимых веществ от растворимого белка.

На этой стадии солюбилизованная композиция может быть фракционирована, чтобы регенерировать особенно нужную белковую фракцию, если это требуется, с помощью хроматографии по размеру молекул или другими способами, основанными на свойствах белков, иных, нежели размер молекул, так как вещества солюбилизуются в растворе с низкой вязкостью. Или же белок в растворе можно дегидратировать, например, распылительной сушкой, которая дает функциональный белок для применения в кислых пищевых продуктах, таких как приправы к салату, майонез, желе или в качестве пищевых добавок к фруктовым сокам, газированной воде и тому подобное. На этой стадии процесса дается достаточное время, чтобы обработать растворенные белки кислыми протеазами, если нужно модифицировать белки для заданного улучшения функциональных свойств. При низком рН может произойти протеолиз в незначительной степени. Этот протеолиз зависит от времени, температуры и конкретного значения рН.

рН регенерированной богатой белком надосадочной жидкости может быть доведен до значения, при котором осаждается практически весь белок. Это значение рН меняется в зависимости от животного источника белка и обычно составляет между, примерно, 5.0 и, примерно, 5.5; более обычно между, примерно, 5.3 и, примерно, 5.5. Белок может быть снова регенерирован центрифугированием или с помощью полимерного осадителя, например, полисахарида, или сочетанием этих методов и тому подобное. Регенерируются не только все миофибриллярные и цитоскелетные белки, но и растворимые белки саркоплазмы, которые были предварительно растворены при пониженном, ниже, примерно, 3.5 рН, также высаживались при повышении рН до между, примерно, 5.0 и, примерно, 5.5 из фракции. Такая регенерация белков саркоплазмы не наблюдалась, когда непосредственно уменьшали рН образца до, примерно, 5.5 и центрифугировали. Необходимо достичь условий низкого рН и затем вернуться к рН, при котором достигается осаждение белка, для предотвращения потерь белка. Если предварительно не достичь низкого значения рН, то потеря белка обычно составляет, примерно, от 20% до, примерно, 30% исходного пищевого белка, прежде всего, за счет потери белка саркоплазмы. Осажденный белок отделяют от находящихся в воде композиций, которые содержат растворимые примеси, такие как низкомолекулярные метаболиты, сахара, фосфаты и/или нуклеотиды. Или же осаждения белков достигают высаживающими полимерами, такими как полисахариды, заряженные полимеры, гидроколлоиды морского происхождения, включая альгинаты или караген, как индивидуально, так и в сочетании с центрифугированием. Хотя заявители не намерены связывать себя конкретной теорией в поддержку недоказанной регенерации белка, эта повышенная степень регенерации может быть вызвана либо молекулярными изменениями в белках саркоплазмы, вследствие чего они становятся нерастворимыми при этом рН, либо они могут легче связываться с миофибриллярными и цитоскелетными белками вследствие молекулярных изменений в последних. Или же создаются условия для того, чтобы у миофибриллярных и цитоскелетных белков было больше сайтов связывания с белками саркоплазмы.

Скорость, с которой достигается рН оптимального осаждения, влияет на природу ассоциации уловленных белков. Быстрое изменение рН при непосредственном добавлении основания может дать агрегаты белков, тогда как медленное изменение рН, например, такое, которое достигается при диализе, дает возможность белкам специфически связываться с белками, с которыми они обычно ассоциированы в фибриллы.

Любая кислота, которая не загрязняет нежелательно конечный продукт, может быть применена для снижения рН, например, органические кислоты, включая лимонную кислоту, малеиновую кислоту, винную кислоту и тому подобное, или минеральные кислоты, такие как соляная кислота, или серная кислота, или подобная им, или их смесь. Лимонная кислота, имеющая наиболее благоприятствующие значения kPa, является предпочтительной кислотой для этого процесса. Достаточное количество лимонной кислоты обеспечивает адекватную буферную емкость при рН 3 и рН 5.5, а затем можно использовать соляную кислоту для уменьшения рН до заданной точки. Кислоты, обладающие значительной летучестью, что вызывает неприятный запах, такие как уксусная или масляная кислоты, нежелательны. Кроме того, кислота должна действовать, уменьшая вязкость содержащего белок продукта так, чтобы составляющие мембраны можно было отделить от белка. Подобным образом любое из нескольких оснований может быть использовано для повышения рН. Предпочтительно добавлять полифосфат, так как он действует также как антиоксидант и улучшает функциональные свойства белков мышц.

Осажденный белок можно, но не обязательно, обрабатывать многими путями. Например, его рН можно повысить до нейтрального, добавить криопротекторы и заморозить, чтобы получить типичное сурими. Сурими, приготовленные этим способом, имеют прекрасные качества, так как лишены запаха от окисления липида. Величина растяжения (мера качества белка) была высокой: 2.8 и 2.6 для светлых мышц трески и макрели, соответственно, как источников животного белка. В продукте мало или совсем нет липида. Удивительным является то, что цвет продукта из макрели также очень хорош, как и у сурими, приготовленного из нежирной белой рыбы, с индексом белизны, по крайней мере, примерно 75. Например, сурими, приготовленное из светлых мышц макрели, имеет индекс белизны 78.3, точно соответствует сорту АА. Или же осажденный белок может быть дегидратирован после добавления агентов, применяемых в настоящее время в процессе приготовления сурими, таких как крахмалы, для предотвращения слипания белка, таких как, но не ограничиваясь ими, отрицательно заряженные соединения для получения таких продуктов, как желе, эмульгаторы и регуляторы вязкости. Осажденный белок может быть снова подкислен до рН от, примерно, 2.5 до, примерно, 3.5, с использованием меньшего объема жидкости, чем он содержал раньше, для того чтобы сконцентрировать белок перед дегидратацией. Это экономит энергию для стадии дегидратации. Кроме того, композиции регенерированного белка можно фракционировать для регенерации составляющих белков. Получаемый продукт применим в качестве ингредиента в продуктах, описанных выше.

Данное изобретение имеет следующие преимущества по сравнению с известным уровнем техники:

1. Удаление практически всего липида стабилизирует продукт по отношению к окислению. Это делает процесс особенно удобным для использования в качестве пищевой композиции жирных мышечных тканей, которые типичны для низкосортного сырья, такого, какое представляют из себя жирные пелагические виды рыб или бескостное мясо домашней птицы.

2. Способ по данному изобретению дает повышенный выход белка. Способом по данному изобретению в типичном случае из тканей светлых мышц получают более, примерно, 90% белка, тогда как подобные способы, применяющиеся в практике, дают менее, примерно, 60% регенерированного белка. В некоторых случаях выходы белка, полученного по данному изобретению, составляют около 95%.

3. Повышенный выход белка в качестве продукта означает, что меньше белка регенерируется/удаляется с отходом воды, так что уменьшается загрязнение побочным продуктом.

4. По способу данного изобретения нет необходимости использовать в качестве исходного материала очень свежий продукт, даже в случае использования в качестве сырья пелагической рыбы. Хорошие результаты были получены с замороженной пелагической рыбой такой, как пелагическая рыба, находившаяся в замороженном состоянии более года, и даже когда, как было показано, характеристика прогорклости в результате окисления составляла 150 TBARS. Например, из мойвы, обезглавленной и выпотрошенной, хранившейся в замороженном состоянии при -20°С в течение продолжительного времени - около года - (прогорклой) смогли получить продукт с величинами характеристик при растяжении и ударе 2.37 и 45 kPa, соответственно. То, что по способу данного изобретения можно использовать несвежую и даже замороженную рыбу, очень важно для рыболовного флота и позволяет использовать прибрежные заводы для повышения эффективности процесса по данному изобретению, ибо для этого не нужно использовать источники свежего рыбного филе, необходимого для имеющихся в настоящее время процессов.

5. Цвет продукта по данному изобретению значительно улучшен по сравнению с продуктам современного уровня техники. Цвет сурими, приготовляемого в настоящее время имеющимися способами из пелагической рыбы, обычно сероватый с высоким значением показателя Hunter "b". Белый цвет, такой же или лучше, чем у сурими высшего качества, полученного из нежирной белой рыбы, имеющимися в настоящее время способами, достигается способом по данному изобретению из светлых мышц макрели в качестве исходного источника животного белка. В качестве сырья светлые мышцы макрели из рыбы, хранившейся на льду от 2 до 3 дней, обычно дают продукт по данному изобретению со значением показателей "L", "а", "b" 78.4, -0.89 и 2.0 и с индексом степени белизны 78.3 или лучше.

6. В способах, известных из уровня техники, основная часть белков мышц остается нерастворимой в течение всего процесса. При применении способа по данному изобретению растворяется примерно 98% белков мышц, и к процессу легко адаптируется сырье, представляющее собой продукт, приготовленный на соответствующем оборудовании для удаления костей, так как для солюбилизации белка нужно полное удаление и отделение частиц костей и кожи от заданных белковых фракций, что полагают главным недостатком в существующих в настоящее время продуктах сурими. Способ по данному изобретению делает ненужным аппарат для очистки, который приводит к потере белкового продукта. Это преимущество дает возможность перерабатывать целую рыбу, а не только филе, и при этом повышать выход продукта.

7. По данному изобретению можно уменьшить количество токсических компонентов в рыбе, которые растворимы в липидах. Эти токсические компоненты включают такие, как РСВ (полихлорированные бифенилы).

Очевидным преимуществом способа по данному изобретению является возможность утилизации сырья, которое не используется в настоящее время в качестве пищи человека из-за нестабильности и неприятных органолептических качеств. Удачным примером применения данного изобретения являются малые пелагические виды рыб, такие как сельдь, макрель, менхэден, мойва, анчоусы, сардины и тому подобное в качестве исходного материала; эти рыбы в настоящее время либо недостаточно используются, либо используются в основном для промышленных целей, а не для человеческого потребления. Примерно половина рыбы, вылавливаемой в настоящее время в мире, не употребляется человеком в пищу. Способ, который дает приемлемый устойчивый белковый концентрат для человеческого потребления, представляет собой важное, повышающее ценность использование этого материала и важный вклад в мировые пищевые запасы. Например, оцениваемый годовой поддерживаемый улов макрели, менхэдена и сельди в Атлантическом бассейне у побережья Соединенных Штатов составляет 5 миллиардов фунтов. Способ по данному изобретению также можно применять для переработки мяса разводимых искусственно рыб, оставшегося после отделения филе(я). Этот материал в настоящее время не используется в пищу человека. Представители подходящих сырьевых источников животного белка для процесса по данному изобретению включают филе рыбы, обезглавленную и выпотрошенную рыбу, включая пелагическую рыбу, ракообразных, например криль; моллюски, например кальмары; или цыплята, говядина, баранина, молодая баранина и тому подобное. Например, большое количество мяса механически очищенных от костей цыплят в настоящее время производится из птичьего скелета после того, как удалены части цыпленка для розничной продажи, и этот материал очень мало используется. Способ по данному изобретению может утилизировать эти части цыпленка для получения богатого белком продукта, пригодного для человеческого потребления. Другие недостаточно используемые источники мышц, пригодные для способа по данному изобретению, включают антарктический криль, который доступен в больших количествах, но трудно превратить в пищу человека из-за его малого размера. По этому способу также можно утилизировать самые неустойчивые или низкосортные мышечные ткани.

Конкретный пример способа по данному изобретению содержит множество стадий, включая необязательные стадии. На первой стадии источник животного белка измельчается, давая композицию из частиц с высокой площадью поверхности, которая облегчает последующую переработку. На необязательной второй стадии измельченный источник белка может быть промыт водой с использованием, как правило, от 1 до 9 или более объемов воды по отношению к весу измельченной мышечной массы. Промывание можно проводить в одну стадию или на многих стадиях. При использовании необязательной стадии промывания растворимая в жидкости часть отделяется от нерастворимой, например, центрифугированием, и нерастворимая фракция обрабатывается далее, как описано ниже. Жидкая фракция содержит растворимые белки и липиды. Хотя эта стадия промывания удаляет часть нежелательных липидов, она удаляет, что нежелательно, белки, в особенности белки саркоплазмы. Таким образом, на необязательной стадии растворимую в жидкости фракцию можно подвергнуть разделению, такому как центрифугирование, для отделения липидов от богатой белком водной части. Регенерированная богатая белком водная фракция может быть далее введена назад в процесс дальнейшей обработки нерастворимой фракции после стадии промывания так, чтобы белки из растворимой в водной жидкости фракции можно было регенерировать. Нерастворимая фракция, представляющая собой измельченный источник животного белка, превращается в пыль водой, в которой также может содержаться кислота, такая как лимонная, для достижения рН от, примерно, 5.3 до, примерно, 5.5, чтобы получить малые частицы, которые облегчают их растворимость на последующей стадии, на которой понижается рН композиции. При проведении этой стадии при рН между, примерно, 5.3 и, примерно, 5.5 избегается или сводится к минимуму набухание композиции.

Затем богатая белком порошкообразная композиция смешивается с кислотной композицией с целью уменьшения рН ниже, примерно, 3.5, но не настолько низко, чтобы в значительной степени разрушить белок, а именно около 2.0 или даже около 1.0. Пригодными кислотами являются такие, которые незначительно разрушают белок и не придают токсичных свойств конечному продукту. Представителями пригодных кислот являются соляная кислота, серная кислота и тому подобное. Эта стадия процесса проводится при низком рН по контрасту с существующими в настоящее время в технике процессами, проводимыми в условиях высокого рН, близкого к нейтральному значению рН. Образовавшаяся в результате композиция представляет собой раствор с низкой вязкостью, в котором практически весь белок из источника животного белка растворим.

Затем раствор с низким рН фракционируют, чтобы отделить липиды, включая липиды мембран, от водной фракции или фракций, например, центрифугированием. При применении центрифуги продукт центрифугирования обычно состоит из четырех слоев. Верхний слой представляет собой легкие липиды, содержащие омега-3 липиды, такие как триглицериды в случае рыбы, которые можно легко регенерировать снятием сверху или декантацией. Нижний слой представляет собой липиды мембраны, богатые фосфолипидами, холестерином, стерином, более тяжелыми, чем вода, из-за их объединения с белками мембраны и твердыми веществами, такими как кости, если они присутствуют. Фракции липидов также могут содержать растворимые в липидах токсины, такие как полихлорированные бифенилы (PCB's), которые обычно находятся в рыбе с высоким содержанием насыщенных или ненасыщенных жиров. Средние два слоя представляют собой: верхний, богатый белком водный слой с низкой вязкостью, и нижний, богатый белком слой геля. Богатый белком водный слой регенерируется для дальнейшей обработки, как описано ниже. Богатый белком слой геля также можно регенерировать и обработать, чтобы превратить гель в раствор с низкой вязкостью, например добавлением воды, кислого водного раствора или богатого белком водного жидкого слоя, и пустить снова в цикл, чтобы регенерировать белок.

Затем белок в растворе с низкой вязкостью обрабатывают с целью осаждения белков. Перед стадией осаждения богатый белком слой геля, который обрабатывали с целью превратить гель в раствор с низкой вязкостью, можно смешать с раствором с низкой вязкостью или обрабатывать далее по отдельности. Белок в растворе затем высаждают, к примеру, путем повышения рН выше, примерно, 5.0, предпочтительно до, примерно, 5.5. Или же для более эффективного осаждения можно применить соль или высаживающий полимер. Если исключается вышеописанная стадия промывания первоначально измельченной ткани, водорастворимый белок, особенно белок саркоплазмы из измельченной ткани, регенерируется на этой стадии. Обычно белок саркоплазмы составляет около 20-30% общего белка исходной ткани. Способы существующего уровня техники не регенерируют этот белок. Хотя первоначальная стадия промывания удаляет этот белок из обрабатываемой ткани согласно данному изобретению, его можно вернуть в процесс, как описано выше. Даже когда эта первоначальная стадия промывания включена в процесс по данному изобретению и белок не регенерируется, способ по данному изобретению имеет существенные преимущества, так как он дает возможность перерабатывать источники животного белка, включая источники с высоким содержанием масел и жиров, которые нельзя экономично переработать для получения пищевых продуктов для потребления человеком имеющимися в настоящее время способами.

Продукт по данному изобретению отличается от продуктов известного уровня техники тем, что продукт по данному изобретению практически свободен от мембранных липидов, которые отделяются с самым нижним слоем липидной фракции, описанной выше. В отличие от этого, продукты известного уровня техники содержат ме