WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |

Продолжительность, ч

Выходбелка, % к СВ сырья

Дозаферментного препарата, ед/г сырья

Гидромодуль

Температура, °С

рН(среднее значение)

Продолжительность, ч

Выходбелка, % к СВ сырья

Дозаферментного препарата, ед/г сырья

Гидромодуль

Температура, °С

рН(среднее значение)

Продолжительность, ч

Выходбелка, % к СВ сырья

Из бобовых культур

Измельченные бобы сои

0,5

1:10

50

6,2

6,0

7,8

0,015

1:10

70

6,2

5,0

17,3

0,5

1:10

45

6,2

5,0

7,2

Соеваяобезжи-ренная мука

0,5

1:10

50

6,8

5,0

20,8

0,015

1:10

70

6,8

5,0

35,1

0,5

1:10

45

6,8

5,0

15,8

Гороховаяобез-жиренная мука

0,25

1:10

50

6,7

5,0

2,8

0,01

1:10

60

6,7

4,0

20,8

0,35

1:10

45

6,7

4,0

7,1

Иззерновых культур

Пшеничные

отруби

0,24

1:9

55

6,7

3,0

9,3

0,14

1:9

70

6,5

2,0

9,1

0,12

1:9

45

6,7

2,0

9,2

Солодовая

дробина

0,24

1:10

50

6,2

4,0

11,3

0,14

1:10

70

6,2

4,0

10,6

0,35

1:9

45

6,2

4,0

11,0

Известно, что частьрастительного белка находится в сырье всвязанной с углеводами форме и непереходит в экстракт. Учитывая это, считалицелесообразным создать композицию,включающую как протеолитические, так иферментные препараты карбогидразногодействия: целлюлазы, -глюканазы, амилазы.

При использованиисолодовой дробины показана эффективностьсовместного действия Нейтразы и Ксилозима,проявляющаяся в увеличении выходасолодового белка до 14,8 % к СВ.

Лучший результат длясоевого белка получен с использованиемкомпозиции, состоящей из Нейтразы,Целлюкласта и Промальта. Установленоувеличение выхода соевого белка до 94,8 % кисходному содержанию в сырье, а такжесокращение продолжительности процесса до 3ч (рис. 21).

Рис. 21. Влияниепродолжительности гидролиза на выходсоевого белка

Для оптимизациисостава композиции, состоящей из трехферментных препаратов, были проведеныэкспериментальные исследования по схемеортогонального центральногокомпозиционного плана.

По результатамэксперимента было составлено уравнениевторого порядка

У = 34,5 + 332х1 + 7,6х2– 0,4х3 –224х2х3 – 1520х1х3 – 10800х12 +384х32,

где х1, х2, х3– дозы Промальта, Нейтразы иЦеллюкласта.

График поверхностиотклика при постоянной величинех3 иварьировании переменных х1, х2 позволил найтиоптимальное соотношение трех препаратов вкомпозиции как 1:3,5:17,5 (рис. 22). При этоммаксимальный выход соевого белкасоставил 39,5 %, или 98,7 % от максимальногосодержания в исходном сырье.

Рис. 22. Зависимостьвыхода соевого белка от доз и соотношенияферментных препаратов в составекомпозиции:

а – доза Целлюкласта 0,25 ед/г сырья; б– дозаЦеллюкласта 0,12 ед/г сырья

На основаниирезультатов исследований разработанапринципиальная схема получения белковыхизолятов из бобовых культур (рис. 23).

Рис. 23. Принципиальнаятехнологическая схема получения белковыхизолятов с использованиембиокатализа

В главе 6.2представлены данные разработки биокаталитической технологиипектина из традиционногопромышленного сырья: яблочных выжимок,свекловичного и цитрусового жома, инетрадиционного – тыквенных и солодовых ВСР.

Показано, чтоэффективность биокатализа выражается вувеличении выхода пектина при сохраненииего природной желирующей способности.Лучший результат по выходу яблочноговысокоэтерифицированногопектина отмечен прииспользовании ПТЭ Bacillus subtilis (Мацерина Г20Х)– 14,6 %.Увеличение выхода по сравнению с контролем(кислотный гидролиз) – около 40 % (рис. 24).

Наибольший выходнизкоэтерифицированного свекловичного пектина установленпри применении Целлюкласта – 22,1 % к массесырья.

Известно, что притрадиционном кислотном способе выделенияпектиновых веществ желирующая способностьпектина снижается в результате действиякислот (рН 1,9-2,0) и высоких температур (до 110С). В связи сэтим была изучена зависимость желирующейспособности пектина от температурыбиокатализа.

Рис. 24. Влияниепродолжительности ферментативнойобработки на выход

яблочного пектина

Установлено, чтотемпература процесса выше 65 °С негативновлияет на прочность желе независимо отиспользуемого вида ферментного препарата(рис. 25).

Рис. 25. Влияниетемпературы ферментативной обработки нажелирующую способность яблочногопектина

Выбраны рациональныедозы ферментных препаратов, входящих вкомпозицию: Мацерин Г20Х – 440 ед/г, Целлюкласт– 3,8 ед/г,Промальт – 0,05ед/г сырья или соответственно 0,1; 0,075 и 0,05% кмассе сырья.

Отмечен рост желирующейспособности при использовании энзимнойкомпозиции, включающей Мацерин Г20Х,Промальт, Целлюкласт, до 150 °SAG. Сделан выводо необходимости использования"ограниченного" во времени ферментативногогидролиза пектинсодержащего сырья – 3 ч (рис. 26).

Рис. 26. Зависимостьжелирующей способности яблочного пектинаот продолжительности ферментативнойобработки

Показательэкстрагируемости пектина и его выходзависят также от соотношения твердой ижидкой фазы, т.е. гидромодуля (ГМ). Определенрациональный ГМ для яблочных выжимок– 1:14 (рис. 27).

Рис. 27. Соотношение долирастворимого и нерастворимого пектина взависимости от гидромодуля

Установлены режимыполучения низкоэтерифицированногопектина (СЭ=30 %) с использованием препаратовпектинэстеразы (из культур Aspergillus foetidus,Aspergillus awamori или Aspergillus aculeutus): t=40 °С, дозапектинэстеразы – 20 ед /г пектина и продолжительностьпроцесса 2 ч. Для достижения степениэтерификации (СЭ) 20 % требуется доза ПЭ– 40 ед/гпектина при продолжительности процессадеэтерификации 4 ч при той жетемпературе (рис. 28).

Рис. 28. Влияниепродолжительности ферментативногопроцесса на СЭ пектина

На основанииполученных рациональных режимов процессабиокатализа, последующих процессовочистки, концентрирования и сушкипектина разработана принципиальная схемаи ТД его производства, отличающаяся оттрадиционной заменой двух стадий:кислотного гидролиза на ферментативный испиртоосаждения пектина на его выделение иочистку методом ультрафильтрации (рис. 29).

Рис. 29. Принципиальнаятехнологическая схема производствапектина

Сочетание этих двухприемов ферментативного катализа имембранной очистки экстрактовобеспечивает увеличение выхода пектина на355% по сравнению страдиционной технологией. Способполучения яблочного и цитрусового пектиназапатентован (а.с. № 1658437, 1993 г., патенты РФ №218151, 2002 г. и № 2262865, 2005 г.).

В главе 6 (раздел3) представленыданные разработки биокаталитической технологиинерастворимых ПВ.

Исследованферментативный процесс гидролиза крахмалав сырье с наибольшим его содержанием впшеничных отрубях. Критерием оценкиэффективности действия ферментныхпрепаратов являлся выход ПВ, выраженный в %к исходному содержанию в сырье (ИСС) (рис.30).

Рис. 30. Влияниеамилолитических ферментов на выход ПВ изпшеничных отрубей

*- исходное содержаниеПВ в пшеничных отрубях – 37,2 г/100 гсырья

Установленаэффективность гидролиза пшеничногокрахмала препаратом Термамил – выход ПВ до 46 % кИСС. Значительно меньший эффект получен самилоглюкозидазой, что обусловленоразличием их действия на субстрат.Показано, что при получении ПВ достаточнымявляется гидролиз крахмала до растворимыхдекстринов, т.е. предпочтительным выборомявляется Термамил.

Исследовали влияниеферментных препаратов на выход ПВ из ВСР снаибольшим содержанием белка, т.е.пшеничных отрубей и солодовой дробины.Отмечен невысокий выход ПВ из пшеничныхотрубей при использовании 3-х исследуемыхпрепаратов: Промальта (ПМ), Вискозима (ВИС) иТермамила (ТМ) – не более 60 %.

Наилучший эффект придействии на субстраты солодовой дробиныполучен с ферментным препаратом Бирзим (БР)– выход ПВ– 97,6 %,максимальный выход тыквенных ПВ отмеченпри использовании ВИС – на уровне 90 %;наибольший выход яблочных ПВ отмечен придействии ТМ –93,1 % и ВИС – 90,0%. Данные согласуются с субстратнымсоставом этих ВСР и технологией первичнойпереработки исходного сырья (рис. 31).

а

б

Рис. 31. Влияниепродолжительности ферментативногопроцесса на выход пищевых волокон: а – из пшеничныхотрубей; б –из солодовой дробины

Определены режимыферментативной обработки ВСР приполучении ПВ, которые позволили достичьвысоких показателей выхода ПВ (> 90 %) изВСР: солодовой дробины, яблочных итыквенных выжимок (табл. 6).

Таблица 6

Рациональные режимыбиокатализа при получении ПВ*

ИспользуемыеВСР

Ферментные препараты

Режимыбиокатализа

ВыходПВ, % к ИСС

ГМ

Т,°С

Доза ФП,% к массе сырья

Пшеничныеотруби

ТМ

1:10

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»