CC BY
34УДК 664.5:594.124
П.В. Ипаткин, В.А. Иодис
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: iodisva@mail.ru
ПОЛУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК ИЗ СТВОРОК МИДИИ ТИХООКЕАНСКОЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХОЛОДИЛЬНОГО ПОТЕНЦИАЛА ТВЕРДОЙ УГЛЕКИСЛОТЫ
В статье проведен анализ способов получения биологически активных добавок из створок моллюсков, растительного и натурального сырья. На основании анализа способов с выявлением их недостатков разработан способ получения биологически активных добавок из створок мидии тихоокеанской. В разработанном способе для дробления створок и их быстрого охлаждения используется твердый диоксид углерода. Способ позволяет существенно упростить технологический процесс, снизить эксплуатационные затраты.
Ключевые слова: мидия тихоокеанская, твердый диоксид углерода, биологически активная добавка.
P.V. Ipatkin, V.A. Iodis
Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003 e-mail: iodisva@mail.ru
OBTAINING BIOLOGICALLY ACTIVE ADDITIVES FROM THE LEAVES OF PACIFIC MUSSEL USING THE REFRIGERATING POTENTIAL OF SOLID CARBON DIOXIDE
The article analyzes methods for producing biologically active additives from the leaves of mollusks, vegetable and natural materials. Based on the analysis of the methods with the identification of their disadvantages, a method for producing biologically active additives from the leaves of the pacific mussel has been developed. In the developed method, solid carbon dioxide is used to crush the leaves and quickly cool them. The method can significantly simplify the technological process, reduce operating costs.
Key words: a pacific mussel, solid carbon dioxide, biologically active additive.
Перспективными способами получения биологически активных добавок (БАД) из объектов нерыбного промысла - мидии тихоокеанской - являются способы получения кормовых добавок, биокорректоров, БАД дроблением створок до мелкодисперсного состояния, затем обработкой кислотами, использованием высоких и сверхнизких температур [1].
Известен способ производства кормовой добавки из мидий, заключающийся в промывке мидий, удалении песка, измельчении на шаровой мельнице до получения пастообразной массы, которая подвергалась частичному гидролизу соляной кислотой. В результате наблюдался химический распад солей створок мидии до свободных минеральных веществ, растворимых в жидкой части пищевой кормовой добавки и доступных для усвоения организмом [2].
Недостатками способа являются химическая вредность и экологическая опасность процесса производства, а гидролизат нуждается в последующей очистке с использованием сложной аппаратуры.
Известен способ получения корма для птиц из слоя ракушек с водорослями, отбираемых при механической очистке от подводной части корпусов судов. Процесс включает мойку в барабанных рыбомоечных машинах с температурой воды 50^55оС, стечку на решетчатых транспортерах в течение 10^15 мин, направление в сушильный барабан, где проводят сушку раковин при тем-
Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития
пературе 75^850С. Высушенные ракушки с содержанием влаги не более 1^8% направляются в вальцевую дробилку, которая обеспечивает размельчение сырья с диаметром частиц не более
3 мм. Размельченный ракушечник перед затариванием в мешки проходит через магнитный сепаратор для извлечения и удаления металлопримесей [3].
Недостатками данного способа являются тепловая обработка сырья при сушке, распад минеральных веществ в процессе дробления, вследствие разогрева массы, сложность удаления ме-таллопримесей.
Известен способ производства корма для коров, в котором створки мидии измельчают до состояния крупки и подвергают частичному гидролизу 36% соляной кислотой в пропорции 1 : 1. Гидролиз проводят при температуре 18^20оС. В результате гидролиза большая часть (77,6%) кальция углекислого, содержащегося в створках, превращается в кальций хлорид, который легко усваивается организмом. Непрореагировавшая часть кальция углекислого (22,4%) вступает в реакцию с кислотами желудочного сока и используется организмом [4].
Недостатками способа являются вредность и экологическая опасность процесса производства, а гидролизат нуждается в последующей очистке с использованием сложной аппаратуры.
Известен способ получения биологически активной добавки к пище из растительного сырья (травы и/или листья деревьев, и/или листья кустарниковых), включающий сушку сырья с помощью ИК-излучения, охлаждение высушенного сырья по всей его массе до температуры не выше минус 80°С хладагентом, с последующим его измельчением при данной температуре в среде хладагента. Перед сушкой осуществляют предварительное удаление влаги с поверхности сырья, а сушку осуществляют с помощью ИК-излучения при атмосферном давлении в две стадии, при этом первую стадию осуществляют при температуре не выше 90°С в течение не более
4 ч, а вторую при температуре не выше 60°С в течение не более 2 ч [5]. Недостатками способа являются энергозатраты, высокая температура двухстадийной сушки сырья.
Известен способ получения биокорректоров из натурального сырья, осуществляемый следующим образом. Предварительно высушенное натуральное сырье путем сублимационной сушки до влажности не более 20% направляют в закрытую емкость, в которую подают хладагент, и выдерживают сырье не более 20 мин, при достижении во всей его массе температуры -196°С. Затем охлажденное сырье помещают в измельчитель молоткового типа, в котором его измельчают в течение не более 5 мин до размера частиц не более 50 мкм. После чего готовый продукт упаковывают. В качестве натурального сырья используют сырье растительного происхождения, в частности овощное и/или ягодное, и/или фруктовое, и/или бахчевое, и/или зерновые, и/или их зародыши, и/или водоросли, и/или растительное лекарственное сырье, и/или скорлупу орехов, и/или грибы, так и сырье животного происхождения, такое как скорлупа яиц, в частности куриных, и/или раков, и/или рептилий, и/или раковин моллюсков, и/или объекты, извлекаемые из раковин некоторых моллюсков (жемчуг), и/или кожу животных [6].
Данный способ предполагает высокий расход довольно дорогостоящего хладагента - жидкого азота вследствие непосредственного погружения натурального сырья в жидкий азот в емкости закрытого типа, а не орошения наружной поверхности жидким азотом. Реализация данного способа требует повышенных энергозатрат за счет его низкой эффективности с точки зрения производительности труда. Кроме этого применение сублимационной сушки существенно увеличивает продолжительность технологического процесса.
Предлагается разработать способ получения кальция из створок мидии тихоокеанской, позволяющего получать биокорректоры, в частности БАД, обладающие высочайшей биологической активностью, при минимальном расходе хладагента, электроэнергии и непродолжительном по времени процессе получения готового продукта.
Разработанный способ получения БАД из створок мидии тихоокеанской включает следующие технологические операции:
1) конвекционную сушку раковин до содержания влаги не более 6^8%;
2) укладывание створок раковин в первый отсек экспериментальной установки (см. рис.), в которой происходит измельчение диоксидом углерода путем дросселирования жидкой углекислоты на створки при давлении 12^14 атм. Поток сдросселированной углекислоты под давлением с хлопьями «сухого льда» разбивает створки раковин, одновременно резко понижая их температуру до -60^70°С. Диаметр полученных на данной стадии частиц не превышал 5^8 мм;
3) измельчение полученных частиц с температурой до -60^70°С в шнековой дробилке до частиц диаметром 2^3 мм;
4) измельчение частиц с использованием измельчителя с лопастным ножом до размера частиц 600-800 мкм.
Техническими результатами разрабатываемого способа являются:
- повышение биологической активности получаемых БАД из створок мидии тихоокеанской, вследствие их высокой удельной поверхности, что положительно влияет на скорость протекания биохимических реакций в организме человека, а также более низкая агрегация, карамелизация и слеживаемость частиц;
- упрощение технологического процесса, снижение его эксплуатационных затрат.
СО2
Давление 12-14 атм t = -79С
И
У1
И
| I |
Сетка размер ячеек 8 мм
Сетка размер ячеек 3 мм
Сетка размер ячеек 1 мм
СО2 Давление 1 атм t = 0°С
К
Рис. Принципиальная схема экспериментальной установки: 1 - дроссели подачи С02; 2 - раковины мидии тихоокеанской; 3 - шнековая дробилка; 4 - измельчитель с лопастным ножом; 5 - емкость для хранения БАД
Литература
1. Иодис В.А. Разработка технологии низкотемпературной обработки мидии тихоокеанской (МуШш trossulus) жидким азотом: Дис. ... канд. техн. наук / В.А. Иодис; Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет. - Петропавловск-Камчатский, 2009. - 171 с.
2. Способ производства кормовой добавки из мидий: Авторское свидетельство СССР № 935062 / В.М. Ковбасенко, Ю.Б. Крук, А.Е. Пайдай, В.А. Семенец. - 1982. - Бюл. № 22.
3. Алексанян Р.П. Способ приготовления корма для птиц / Р.П. Алексанян // Авторское свидетельство СССР № 1561945. - 1990. - Бюл. № 17.
4. Кормовая добавка для коров / В.М. Ковбасенко, В.С. Барабаш, С.Я. Гуркало // Авторское свидетельство СССР № 1479050. - 1991. - Бюл. № 3.
5. Способ получения биологически активной добавки к пище из растительного сырья (варианты): Пат. РФ № 2176894 / А.Е. Груздева, Е.В. Потемкина, Н.В. Гришатова. - 2001.
6. Груздева А.Е. Способ получения биокорректоров из натурального сырья: Пат. РФ № 239929. / А.Е. Груздева. - 2010.
