A mixture of abramis brama (freshwater bream), carassius carassius (crucian carp), and sander lucioperca (pike perch) scales was used for the preparation of fish scale powder containing constituents of organic and inorganic nature. The mixture of the mentioned fish scales was washed, dried, and ground for the preparation of fish scale powder. Vibration sieving was used to prepare fish scale powder enriched with inorganic components. According to thermal analysis data, this fish scale powder enriched with inorganic components included about 36.5 wt.% components removed when heating, primarily those of organic nature, and 63.5 wt.% mineral components. Inorganic powders consisting of hydroxyapatite and magnesium whitlockite were obtained via heat treatment of this fish scale powder at 800–1000 °C. Particles of these inorganic powders consisted of sintered grains with dimensions less than 100 nm after heat treatment at 800 °C, less than 200 nm after heat treatment at 900 °C, and 100–1000 nm after heat treatment at 1000 °C. Fish scale powder enriched with inorganic components as well as heat-treated inorganic powders consisting of hydroxyapatite and magnesium whitlockite can be recommended for the production of different materials, such as ceramics or composites.

Разработан способ получения фракций коллагена и гидроксиапатита из рыбьей чешуи, который заключается в следующем. Промытую водой и двукратно обработанную в растворе, содержащем пищевую соль и пищевую соду, рыбью чешую высушивают горячим воздухом (до 80 0С) до массовой доли влаги не более 10 %, далее измельчают в высокоскоростном измельчителе (продолжительность измельчения 0,1–5 мин, 36000 об/мин) с одновременным или последующим сепарированием полученной смеси по меньшей мере на две фракции: коллагено-вую волокнистую и порошковую гидроксиапатитовую. Опытным путем опреде-лено, что высушенная и измельченная в естественном состоянии коллагеновая ткань имеет наименьший размер частиц в диапазоне от 0,1 мм (100 мкм) и боль-ше, при этом частицы выглядят как фрагменты волокон. Частично денатуриро-ванная коллагеновая ткань может быть измельчена на гораздо более мелкие сфе-рические частицы (менее 0,1 мм). Представлен общий химический состав (вклю-чая кальций и фосфор) полученных фракций рыбьей чешуи судака и сазана. Определено, что массовая доля выхода фракций измельченной и сепарированной рыбьей чешуи зависит от вида сырья, его химического состава и продолжитель-ности процесса измельчения. Выявлено, что с уменьшением размера частиц получаемых фракций увеличивается массовая доля (%) в них кальция и соответственно насыпная масса. Показано, что основным компонентом волокнистой фракции (размер частиц 2,5 мм и более) является белок (коллаген), массовая доля которого более 70 %, а порошковой (размер частиц 0,1 и менее) – зола (гидроксиапатит) с массовой долей более 62 %.

Предложены два способа переработки покровных тканей гидробионтов (рыбья чешуя, кожа с чешуей), позволяющие получить продукцию различного назначения, в том числе косметический скраб из чешуи рыб, имеющий привлека-тельный внешний вид, естественную гамму оттенков цвета и запах природного происхождения (без рыбного запаха). Сущность обоих способов заключается в предварительной очистке чешуи от различных примесей органического проис-хождения с последующей ее термической обработкой в жидкости при 85–100 0С. В качестве последней используются овощные, фруктовые, ягодные соки, молочная сыворотка, содержащие различные органические кислоты (яблочную, молочную и т. д.). Термически обработанную чешую отделяют от жидкости, при необходимости смешивают с компонентами растительного происхождения (злаковых, травяных сборов), высушивают, измельчают и фракционируют с получением частиц косметического скраба различной степени дисперсности. Представлены органолептические показатели и химический состав (общий, аминокислотный, тяжелых металлов) образцов сырья (рыбья чешуя) и готовой продукции (косметический скраб). Определено, что в процессе термогидролиза чешуи судака (Sander lucioperca) в жидкости (яблочном соке) происходит снижение массовой доли белка с 40,99 до 30,87 %, кальция – с 21,28 до 17,20 %, фосфора – с 8,60 до 5,40 % при увеличении содержания углеводов до 13,4 % (за счет компонентов сока, перешедших на рыбью чешую в процессе ее термогидролиза). Показано, что с ростом продолжительности термогидролиза рыбьей чешуи уменьшается ее жесткость (истирается пальцами рук) и увеличивается количество более мелких фракций (абразива).

Обосновано применение одного из способов переработки (термический гидролиз) фруктового сока прямого отжима, полученного из яблок российских сортов (имеющих кислый вкус), с коллагенсодержащим рыбным сырьем (рыбья кожа и чешуя судака) для изготовления сокосодержащих напитков с продуктами гидролиза рыбного коллагена, обладающих хорошим вкусом, без добавления (ку-пажирования) сладких импортных соков, а также сахара, сахарозаменителей и подсластителей. Представлен общий химический состав, органолептические по-казатели, определены массовая доля яблочной кислоты, кальция, фосфора, а так-же pH, индекс Brix, сахарно-кислотный индекс яблочного сока и получаемых на его основе сокосодержащих напитков. Установлено, что при термическом гидро-лизе яблочного сока с рыбьей кожей (t = 110 0C, P = 0,11 МПа) происходит увели-чение массовой доли белка (с 0,3 до 4,1%), кальция (с 0,011 до 0,018 %), фосфора (с 0,011 до 0,015 %), pH (с 3,9 до 4,2), сахарно-кислотного индекса (с 11,35 до 16,09 %), а также уменьшение массовой доли углеводов (с 8,9 до 7,1 %) и яблоч-ной кислоты (с 0,96 до 0,87 %) в изготавливаемых сокосодержащих напитках по сравнению с исходным яблочным соком. При аналогичных условиях при гидро-лизе яблочного сока с рыбьей чешуей имеет место увеличение массовой доли белка (с 0,3 до 2,0 %), кальция (с 0,011 до 0,085 %), фосфора (с 0,011 до 0,048 %), pH (с 3,9 до 5,0), сахарно-кислотного индекса (с 11,35 до 19,44 %), а также уменьшение массовой доли углеводов (с 8,9 до 8,0 %) и яблочной кислоты (с 0,96 до 0,54 %).

Предложен способ переработки рыбьей кожи с чешуей с целью получения пищевых добавок и напитков, обогащенных коллагеном и продуктами его гидро-лиза. Определено, что в результате термического гидролиза (100 °C в течение 2 мин) рыбьей чешуи в яблочном соке (массовая доля белка 0,1 %, углеводов – 11,8 %, золы – 0,46 %, фосфора – 0,11 %, кальция – следы) и последующего фрак-ционирования смеси получаемый сокосодержащий напиток, обогащенный про-дуктами гидролиза коллагена, имел следующий химический состав: белок – 1,12 %, углеводы – 10,7 %, зола – 0,69 %, фосфор – 0,18 %, кальций – 0,02 %. Частично гидролизованная, набухшая и измельченная в яблочном соке (со-отношение 1:3 по массе, продолжительность гидролиза 48 ч при 4 °C) рыбья кожа (полуфабрикат) смешивалась и гомогенизировалась при соотношении 1:5 с яб-лочно-грушевым соком, приобретая пюреобразную консистенцию с содержанием белка 1,86 %, углеводов – 8,2, золы – 0,54, фосфора – 0,26, кальция – 0,01 %. Микробиологические испытания фруктовых соков, кожи и чешуи судака выявили соответствие по нормируемым показателям. Наибольшей микробиологи-ческой стабильностью при холодильном хранении обладали пробы яблочно-грушевого сока. Состав микрофлоры фруктовых соков формировали споровые и неспоровые палочковидные бактерии, на конечных этапах хранения – дрожжевые и плесневые грибы, микрофлору кожи и чешуи – кокки. Показатели бактериаль-ной обсемененности проб обогащенных напитков, полуфабриката, пюре на основе яблочного сока и экспериментальных смешанных проб с добавлением апельсинового сока в фоновых точках были незначительными (в среднем на уровне 8,2×102 КОЕ/см3), к концу срока хранения они закономерно повышались. Микрофлору проб обогащенных напитков формировали неспоровые палочки Pseudomonas putida, единично Bacillus subtilis, в пробах с более низкими значениями pH доминировали кислотоустойчивые бактерии Streptococcus sp., Micrococcus candidus.