Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 3.

Куркотило В. Н. и др. Ресурсосберегающая технология переработки… 610 прессования и сепарации [8]. Однако указанный способ не позволяет получать липидный продукт высокого качества, так как при высоких температурах происходит деградация качественных характеристик получаемого жира при высокой энергозатратности и длительности процесса. За рубежом активно ведутся работы по изысканию новых биотехнологических подходов для разработки технологий эффективного извлечения жира из рыбных отходов [9; 10]. Одним из инновационных методов, позволяющих получать липидный продукт высокого качества из рыбных отходов, является ферментативный гидролиз, или так называемая ферментативная экстракция [9–11]. Этот процесс заключается в использовании протеиназ различной этимологии для проведения ферментативного разрушения белковых структур клеточных оболочек жиросодержащих тканей. Ферментативный гидролиз рыбных отходов, по мнению многочисленных исследователей, позволяет эффективно выделять рыбный жир, снижая при этом образование продуктов окисления, свойственное традиционным тепловым процессам извлечения жира, и в высокой степени сохраняет эссенциальные ПНЖК и другие ценные компоненты рыбного жира [9; 11–16]. Значительная часть работ в этом направлении посвящена поиску новых эффективных протеолитических агентов, обеспечивающих высокий выход и качество получаемых липидных препаратов с учетом широкой вариабельности видов рыбных отходов [12; 14–16]. Отдельные работы посвящены поиску оптимальных параметров ферментативной экстракции липидосодержащих рыбных отходов [17]. В нашей стране ферментативный гидролиз с целью получения жира из рыбных отходов менее распространен, но известно, что он нашел применение в технологиях, предусматривающих выделение жира при производстве кормовой муки из отходов переработки рыбы [18; 19], а также исследован в отношении переработки голов лососевых рыб [20]. С учетом вышеизложенного актуальной задачей является исследование возможности получения рыбного жира путем ферментативного гидролиза отходов переработки рыбы и установление оптимальных параметров процесса. Цель работы заключалась в математическом моделировании, оптимизации и сравнении процессов традиционного теплового и ферментативного методов переработки рыбных отходов с целью получения высококачественного препарата рыбного жира. Материалы и методы В качестве сырья для проведения исследований использовались замороженные отходы переработки сельди (Clupea harengus): головы, кости, плавники с прирезями мышечной ткани. Сырье размораживали на воздухе при температуре 18 ± 2 ° С, а затем измельчали. В работе применяли современные методы физико-химических исследований с привлечением математической обработки результатов экспериментальных работ. Оптимальные параметры получения рыбного жира из отходов переработки определяли путем моделирования процесса методом математического планирования эксперимента с применением ортогонального центрального композиционного плана (ОЦКП) второго порядка для двух факторов [21]. Построение графических зависимостей осуществляли с помощью программ Microsoft Office Excel 2007, Statistica 12.0. Для моделирования процесса получения жира из отходов тепловым способом измельченную массу подвергали тепловой обработке в диапазоне температур 60 ± 10 °С в течение 120 ± 20 мин при перемешивании. Затем в течение 30 мин проводили центрифугирование (4 000 об/мин) с целью разделения водно-белковой и жировой фракций. Для моделирования процесса ферментолиза рыбных отходов в качестве ферментного препарата использовали Протосубтилин Г3х (Protosubtilin G3x), получаемый путем высушивания культуральной жидкости после глубинного выращивания культуры Bacillus sublilis (ГОСТ 23636-90) 1 . Ферментный препарат представляет собой однородный пылеобразный порошок бежевого цвета, хорошо растворимый в воде. Общая протеолитическая активность составляет 120 ед/г. Оптимум действия данного ферментного препарата наблюдается при температуре 45–50 °С, в диапазоне рН 6,0–7,0. Диапазон вносимой дозы фермента составлял 0,20 ± 0,05 г/кг сырья. Ферментацию проводили при ранее установленной оптимальной температуре 45 ± 1 °С в течение 80 ± 20 мин. По окончании процесса проводили отделение водно-белковой фракции от жировой путем центрифугирования (4 000 об/мин) в течение 30 мин. Показатели общего химического состава отходов переработки сельди определяли стандартными методами согласно ГОСТ 7636-85. Органолептические показатели жира (внешний вид, цвет, запах, вкус, прозрачность) определяли в соответствии с требованиями ГОСТ 7636-85, ГОСТ 7631-2008 2 . Полученный 1 ГОСТ 23636-90. Препарат ферментный протосубтилин Г3х. Технические условия. М., 2005. 7 с. 2 ГОСТ 7636-85. Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа. М., 1985. 140 с. ; ГОСТ 7631-2008. Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Методы определения органолептических и физических показателей. М., 2011. 12 с.