WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |

70

0,02

66,8

ПМ

1:10

70

0,025

65,8

ВИС

1:10

50

0,03

50,2

Солодоваядробина

БР

1:9

50

0,15

97,2

ПМ

1:9

70

0,05

94,3

Свекловичныйжом

ВИС

1:10

50

0,03

84,9

ПМ

1:10

70

0,05

82,7

ТМ

1:10

70

0,02

82,1

Яблочныевыжимки

ТМ

1:11

70

0,02

93,1

ПМ

1:11

70

0,025

92,9

ВИС

1:11

50

0,03

90,0

ТыквенныеВСР

ВИС

1:9

50

0,025

94,5

ТМ

1:9

70

0,02

92,1

ПМ

1:9

70

0,05

92,0

Показано, что для такихвидов ВСР, как пшеничные отруби исвекловичный жом, не достигается выход ПВна уровне, соответствующем другимисточникам. Исходя из этого, созданакомпозиция МФП, включающая ВИС и ТМ,использование которой позволило увеличитьвыход ПВ, например, из пшеничных отрубей до98,2 %.

В заключение сделанвывод о том, что в технологии ПВперспективными источниками являются кактрадиционно используемые за рубежомпшеничные отруби, яблочные выжимки, так инеиспользуемые ранее ВСР - солодоваядробина и тыквенный и свекловичный жом.Принимая во внимание высокое содержаниекомпонентов ПВ в солодовой дробине – 78,6 %, а также выходПВ на уровне 98 %, этот вид отходов являетсянаиболее перспективным из исследуемых.Учитывая, что солодовая дробина содержитзначительное количество белка, считалицелесообразным разработать технологиюкомплексной переработки данного вида ВСРпри одновременном получении двухпродуктов –белка и ПВ (рис. 32). Новая биокаталитическаятехнология позволяет получитьпорошкообразные препараты солодовогобелка и ПВ с чистотой на уровне 92-93 %.

Рис. 32. Принципиальнаясхема комплексной переработки солодовойдробины при получении пищевых волокон ибелка

Новыебиокаталитические технологии белка ирастительных ПВ запатентованы (решение овыдаче патентов № 2007133464/20 и № 2007133465/20 от28.04.2008).

Глава 7«Изучение показателейкачества пищевых ингредиентов белковой иуглеводной природы».

Белковыепрепараты

Пофункционально-технологическим свойствамбелковые препараты, полученные сиспользованием ферментативной обработкисоевого и горохового сырья, практически неуступают коммерческим аналогам, а понекоторым показателям превосходят их: так,в экспериментальном соевом изолятесодержание белка – 94,8 %, тогда как в коммерческомпрепарате Майсол И – 90,2 %. Содержание белка вэкспериментальном концентрате белкагороха – 70,8 %,что в несколько раз выше, чем вкоммерческом препарате горохового белка– 27,0 %.Растворимость соевого изолята (при 70 °С)– 85,8 %, тогдакак в зарубежном аналоге (Майсол И) – 79,1 %. По показателюВУС экспериментальный концентрат белкагороха несколько превосходит ВУСзарубежного аналога (4,4 и 4,0 г/гсоответственно).

Полученныеэкспериментальные образцы белковыхпрепаратов из ВСР по содержанию белкаотносятся к концентратам – содержание белка вобразцах из пшеничных отрубей – 67,5 %, из солодовойдробины – 68, 0%.

Лучшая растворимостьпри сравнении данных образцов отмечена усолодового белкового препарата – 70 %. При сравненииККГ исследуемые белковые препараты из ВСР(пшеничные и солодовые) находятся на одномуровне (31-32 %) и несколько уступаютпрепаратам из нетрадиционного сырья– гороха.Однако экспериментальный препарат белкагороха значительно превосходит зарубежныйкоммерческий препарат фирма «Паула»(Польша) из аналогичного источника (23,0 и 18,0соответственно).

Наибольшаяустойчивость эмульсий отмечена в случаеиспользования белковых концентратов изпшеничных отрубей и гороховой муки – 52,5 и 51,0 %соответственно.

Изучениеаминокислотного составаэкспериментальных белковых препаратов,полученных методом биокатализа, показалоприсутствие дефицитных аминокислот: впрепарате из пшеничных отрубей – изолейцина, изсолодовой дробины – лизина, а также повышенное всравнении с эталоном ФАО/ВОЗ содержаниефенилаланина и тирозина в препарате изсолодовой дробины.

Высоко- инизкоэтерифицированные пектины

Показатели качестваполученных промышленных образцов пектина,в том числе желирующая способность (150 °SAG),степень этерификации (68-72 %) и содержаниегалактуроновой кислоты (81-82 %) позволяютсчитать данный продукт пищевымвысокоэтерифицированным пектином,соответствующим лучшим зарубежныманалогам: фирмы «Даниско» (Дания) и«Хербстрайт энд фокс» (Германия).

Установлена высокаякомплексообраующая способностьникоэтерифицированных пектинов,полученных с использованием микробнойпектинэстеразы из культуры Aspergillus awamori врациональных режимах. Уровень связываниястронция достигает 81 %.

Нерастворимые ПВ

Данные ФТСсвидетельствуют о наибольшей ВУСэкспериментальных ПВ из свекловичных итыквенных ВСР – 8,0 и 7,9 г/г соответственно. Попоказателю ЖУС преимущество имеют ПВ изпшеничных отрубей (7,0 г/г).

Сравнительныепоказатели качества опытно-промышленныхПВ, полученных по новой биокаталитическойтехнологии, в основном соответствуютзарубежным аналогам: яблочной клетчатке AF400 и препарату Витацель.

Не имеющие аналоговпрепараты ПВ, полученные из солодовых итыквенных ВСР, по показателям качествасхожи с экспериментальными препаратами изяблочных и свекловичных ВСР.

Основные результаты ивыводы

1.Разработана параметрическая модельнаправленного биокатализа, учитывающаяосновные управляющие и управляемыепараметры процесса. Научно обоснованаконцепция и методология направленногобиокатализа, определены пути их реализациив технологии продуктов и ингредиентовбелковой и полисахаридной природы.

2. Изученсубстратный состав нетрадиционного сырьяи ВСР –источников пищевых продуктов иингредиентов.

3.Скрининг МФП позволил выбрать наиболееактивные по действию:

  • на белковыесубстраты –Нейтраза (продуцент Bacillus subtilis) и Промальт(продуцент acillus subtilis и Penicillium emersonii при ихсовместном культивировании);
  • на полисахаридырастений: пектинтрансэлиминазы Bacillus macerans иBacillus subtilis, амилаза Bacillus licheniformis, целлюлазаTrichoderma reesei, ксиланаза Trichodermaviride, -глюканаза Bacillus subtilis;
  • на гликозиды растений- -глюкозидазыиз культур Aspergillus awamori и Clostridium thermofillum(генно-инженерный препарат).

4.Охарактеризованы кинетические параметры икаталитические свойства МФ:

  • наибольшеесродство к глюкану ячменя отмечено углюканазы Bacillus subtilis (Км = 4,4 мг/см3); квысокоэтерифицированному пектину – у ПТЭ Bacillus macerans(Км = 27,0мг/см3);
  • среди протеазвысокое сродство к белковым субстратамвпервые выявлено у препарата из культурыBacillus subtilis: Км = 23,0 мг/см3 и27,0 мг/см3 для соевого и горохового белка соответственно.

5. Показана высокая субстратнаяспецифичность -глюкозидазы Clostridium thermofillum,полученной генно-иженерным способом, ипрепарата из культуры Aspergillus awamori (45-кратнаяочистка, в гомогенной форме) к выделеннымиз эфиромасличной розы флавоноидам,нарингину из цитрусовых плодов и рутину изкультуры чая. Механизм действия гомогенной-глюкозидазыAspergillus awamori на глюкозиды эфиромасличнойрозы проявляется в отщеплении глюкозы отароматического агликона. Установленсинергизм в действии -глюкозидазы ицеллюлолитических ферментов (эндо- иэкзо-целлобиогидролазы) в процессевыделения эфирного розового масла.

  1. Хроматографическиидентифицированы продукты гидролизаполисахаридных фракций, подтверждающиесвязь пектиновых веществ сарабано-галактановым комплексом, а такжепродукты протеолиза белков бобовых изерновых культур: наличие фракции пептидовс ММ 14-36 кДа в препарате соевого белка и ММ20-29 и 45-66 кДа пшеничного и солодового белкасоответственно свидетельствует огидролизе белковых субстратов дорастворимых форм.

7.Обоснована и экспериментальноподтверждена эффективность использованияМФП при действии на природные субстратыиспользуемого сырья: эфиромасличного,чайного, цитрусового, морских водорослей,проявляющаяся в увеличении выходапродукции и/или улучшении её качества.Усовершенствованы на основе биокатализатехнологии: эфирных масел, различных видовчая, цитрусовых соков, пищевых экстрактов,агара.

8. Разработана биокаталитическаятехнология белка из бобовых и зерновыхкультур:

  • установленаперспективность использования дляполучения белка из ВСР – солодовой дробиныи пшеничных отрубей;
  • методомматематического планирования найденыоптимальные дозы и соотношение Нейтразы,Промальта и Целлюкласта в композиции,обеспечивающей максимальный выходсоевого белка до 39,5 % к СВ; а также Нейтразыи Ксилокома для увеличения выхода белка: изпшеничных отрубей на 10 %, из солодовойдробины на 15 % к СВ;
  • рациональные режимыбиокатализа при выделении белка бобовыхкультур и зерновых ВСР – для Нейтразы 50 °С,для Промальта 70 °С, доза – 0,25-0,5 ед/г сырья, рНестественный для сырья (6,5-7,0), ГМ 1:8-1:10,продолжительность процесса – 2-6 ч.

9.Представлена биокаталитическаятехнология высоко- инизкоэтерифицированных пектинов:

  • наиболееперспективным нетрадиционнымпектинсодержащим сырьем для Россииявляются тыквенные ВСР наряду страдиционными – яблочным и свекловичнымжомом;
  • технологическиобоснована эффективность заменыкислотного гидролиза на ферментативный:увеличение выхода пектина составляет до(35±5) %;
  • создана энзимнаякомпозиция на основе ПТЭ (основногофермента) и карбогидраз, позволяющаядостичь максимального выходавысокоэтерифицированного яблочногопектина с сохранением его природныхжелирующих свойств: 150 °SAG, СЭ – 80 %;
  • рациональные режимыбиокатализа: t=45 °С для ПТЭ, 70 °С дляПромальта и 55 °С для Целлюкласта; рН – естественный длясырья (5,2-6,0), гидромодуль 1:12-1:14;
  • экспериментальнообосновано получениенизкоэтерифицированных пектинов сзаданной СЭ (20-30 %), обусловленноеиспользованием микробнойпектинэстеразы.

10. Разработана новая биотехнологияПВ:

  • установленатехнологическая эффективностьиспользования в качестве источника ПВ:традиционных для зарубежного производствапшеничного и яблочного сырья, инетрадиционных – тыквенных и солодовых ВСР;
  • состав исодержание продуктов гидролиза белков иполисахаридов ВСР свидетельствуют опредпочтительном выборе Термамила иВискозима для яблочных, тыквенных,пшеничных ВСР и Бирзима для получениясолодовых ПВ;
  • установленаопределяющая роль биокатализа втехнологии ПВ, основанная на гидролизекрахмала и белка до растворимых форм споследующим удалением продуктов гидролизаи получение очищенной формынерастворимых ПВ;
  • показанаэффективность использования энзимнойкомпозиции, включающей Термамил иВискозим, для обработки яблочных ипшеничных ВСР – достигается увеличение выхода ПВна 50-58 %. Рациональные режимы биокатализа– t для:Термамила – 70°С, Вискозима – 50 °С; дозы для: Термамила – 0,02 %, Вискозима– 0,03 % к массеВСР, продолжительность процесса – 2 ч.

11.Разработаны принципиальные схемыполучения и ТД на производство препаратовбелка, пектина и нерастворимых ПВ.

12.Представленые данные апробации полученныхингредиентов свидетельствуют оцелесообразности их использования:белковых препаратов в составе мясныхпродуктов (вареные колбасы), пектина всоставе молочных продуктов (йогурты,пудинги) и кондитерских изделий (желейныедесерты), нерастворимых пищевых волокон– впроизводстве вареных колбас и пшеничногохлеба.

Список работ,опубликованных по теме диссертации

Монографии

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |






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