WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

В четвертой главе «Разработка технологии получения белковых гидролизатов на основании изучения процесса ферментолиза белоксодержащего сырья электрохимическим методом» определены близкие к оптимальным технологические параметры процесса, разработана электрохимическая технология получения ферментативных гидролизатов из гидробионтов и продуктов их переработки. Изучена возможность использования панкреатических гидролизатов, полученных по разработанной технологии, в качестве основы для приготовления питательных сред, рассчитан экономический эффект.

При моделировании процесса получения панкреатических гидролизатов из гидробионтов электрохимическим методом было использовано центральное ортогональное композиционное планирование, полнофакторный эксперимент. В качестве функции отклика Y была выбрана СГ, в качестве влияющих факторов: температура ферментолиза x1, С, и продолжительность процесса x2, час. Математическая модель, описывающая процесс ферментолиза белоксодержащего сырья электрохимическим методом была получена с помощью компьютерной программы DataFit ver 8.1, позволяющей получать уравнение регрессии, связывающее функцию отклика с выбранным количеством влияющих факторов.

Поверхности функции отклика Y в зависимости от влияющих факторов при ферментолизе путассу, рыбной муки и креветки электрохимическим методом представлены на рис. 4, 5, 6.

Рис. 5. Поверхность функции отклиРис. 4. Поверхность функции отклика ка Y – СГ панкреатического гидроY – СГ панкреатического гидролизата лизата из рыбной муки, полученного из путассу, полученного электрохимиэлектрохимическим методом.

ческим методом.

Уравнение регрессии процесса ферментолиза путассу электрохимическим методом: Y = - 1074 + 45,96 х1 – 0,4776 х12 + 0,72 х2 + 0,13 х22.

Расчетные значения влияющих факторов, наиболее близкие к оптимальным: при х1=50 С; х1=6 часов.

Уравнение регрессии процесса ферментативного гидролиза рыбной муки электрохимическим методом: Y = - 392,2 + 17,01 х1 – 0,176 х12 + 2,04 х2.

Расчетные значения влияющих факторов, наиболее близкие к оптимальным: при х1=45 С; х1=6 часов.

Рис. 6. Поверхность функции отклика Y – СГ панкреатического гидролизата из креветки, полученного электрохимическим методом.

Уравнение регрессии процесса ферментативного гидролиза креветки электрохимическим методов: Y = - 851 + 37,4 х1 – 0,3879 х12 – 91,4 / х2 + 102,4 / х22.

Расчетные значения влияющих факторов, наиболее близкие к оптимальным: при х1=50 С; х1=6 часов.

Анализ полученных данных показал, что продолжительность процесса ферментолиза электрохимическим методом не имеет оптимума на поверхности функции отклика, но для получения панкреатических гидролизатов с высокой СГ достаточно 6 часов. Поэтому, рациональными условиями протекания процесса ферментолиза электрохимическим методом являются: температура 45-50 °С, продолжительность – 6 часов.

Технологическая схема процесса получения панкреатических гидролизатов электрохимическим методом представлена на рис. 7.

По физико-химическим показателям панкреатический гидролизат, полученный электрохимическим методом, должен соответствовать требованиям, предъявляемым к гидролизатам, используемым в микробиологических питательных средах.

В табл. 6 приведена характеристика панкреатических гидролизатов, полученных электрохимическим методом, на соответствие требованиям ТУ-480-00001927-27-93 «Панкреатический гидролизат рыбной муки».

Таблица Физико-химические показатели панкреатических гидролизатов, полученных электрохимическим методом Требования Панкреатический гидролизат Наименование показателя ТУ-480-00001927- рыбной путассу креветки 27-93 муки Массовая доля влаги, % не более 7 6,0 ± 0,5 6,0 ± 0,5 6,0 ± 0,Массовая доля аминного азота, % 3,4 ± 0,5 3,1 ± 0,2 3,9 ± 0,2 3,6 ± 0,Массовая доля общего азота, % 10 ± 2 10,2 ± 0,3 10,5 ± 0,5 10,0 ± 0,Массовая доля хлорида натрия, % 20 ± 5 19 ± 3 18 ± 1 18 ± Концентрация ионов водорода, рН 7,5 ± 0,5 7,8 ± 0,2 7,8 ± 0,2 7,8 ± 0,Рис. 7. Технологическая схема получения панкреатического гидролизата из гидробионтов и продуктов их переработки электрохимическим методом.

На основании полученных экспериментальных данных и в соответствии с технологической схемой получения панкреатического гидролизата электрохимическим методом, были разработаны исходные данные для проектирования технологии ферментативного гидролиза белоксодержащего сырья. Принципиальная схема получения ферментативных гидролизатов из гидробионтов и продуктов их переработки электрохимическим методом представлена на рис. 8.

Рис. 8. Принципиальная технологическая схема получения ферментативных гидролизатов из гидробионтов электрохимическим методом: 1, 5 - реактор с мешалкой; 2 – электролитическая ячейка; 3– волчок; 4 – насос; 6 –сборник;

7– нутч-фильтр; 8 – емкость; 9 – распылительная сушилка.

Выводы 1. Впервые изучен процесс электрохимического ферментолиза белоксодержащего сырья. Показано влияние электролитов: хлорида натрия (NaCl), сульфата натрия (Na2SO4), нитратов калия и натрия (KNO3, NaNO3) и их концентраций на величину рН и температурный режим процесса. В качестве электролита для проведения процесса ферментолиза выбран раствор хлорида натрия с массовой долей 1 %.

2. Определены близкие к оптимальным параметры процесса панкреатического гидролиза изученного белоксодержащего сырья. Установлено, что химический состав, молекулярно-массовое распределение белковых фракций и содержание свободных аминокислот в панкреатических гидролизатах зависит от природы фермента и белоксодержащего сырья.

3. Установлено, что электрохимические процессы, происходящие при электролизе, не снижают протеолитическую активность ферментного препарата – панкреатина.

4. Разработаны математические модели адекватно описывающие процесс электрохимического ферментолиза белоксодержащего сырья.

5. Разработана технология гидролиза белоксодержащего сырья с использованием ферментов и электролиза неорганических солей для создания оптимальных условий при проведении процесса ферментолиза (температуры и значений рН).

6. Установлено, что содержание свободных аминокислот в панкреатических гидролизатах, полученных по ферментативной электрохимической технологии на 4-6 % выше, чем в гидролизатах, полученных по ферментативной технологии.

7. Показано, что химические и биологические показатели панкреатических гидролизатов из путассу и рыбной муки, полученных по ферментативной электрохимической технологии, соответствуют требованиям ТУ-480-00001927-27-и могут быть использованы в качестве основы для приготовления микробиологических питательных сред.

8. Рассчитана экономическая эффективность разработанной технологии.

Показано, что применение электролиза для создания необходимых значений рН реакционной среды на стадиях ферментолиза и осветления гидролизатов снижает объем материальных затрат на 35 %.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

Статьи, опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК:

1. Кучина, Ю. А. Ферментативный гидролизат рыбной муки, полученный электрохимическим способом / Ю. А. Кучина, С. Ю. Дубровин, И. Н.Коновалова // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. - 2009. - № 6.- С. 24-25.

2. Кучина, Ю. А. Ферментативный белковый гидролизат из путассу, полученный электрохимическим методом / Ю. А. Кучина, С. Ю. Дубровин, И.

Н. Коновалова // Рыб. хоз-во. - 2009. - № 4. - С. 115-116.

Статьи в журналахи материалы конференций:

1. К вопросу о производстве ферментативных белковых гидролизатов с использованием электрохимической технологии / Ю. А. Кучина, П. Б.

Василевский, С. Ю. Дубровин, И. Н. Коновалова // Материалы Всерос. науч.техн. конф «Наука и образование - 2002», Мурманск, 16—29 апреля 2002 г. / Мурман. гос. техн. ун-т. - Мурманск, 2002. - С. 629-630.

2. Система терморегулирования реакционных смесей в электрохимических технологиях производства продуктов из гидробионтов / В. И. Волченко, Ю. А. Кучина, В. Н. Маркин, П. Б. Василевский // Материалы Всерос.

науч.-техн. конф. «Наука и образование – 2003», Мурманск, 2-16 апреля г. : в 5 ч. / МГТУ. – Мурманск, 2003. - Ч. 4. – С. 188-190.

3. Кучина, Ю. А. Белковые ферментативные гидролизаты из гидробионтов, полученные электрохимическим способом / Ю. А. Кучина, С. Ю. Дубровин, И.

Н. Коновалова // Наука и образование-2007 [Электронный ресурс] : междунар. научн.-техн. конф., Мурманск, 4-13 апреля 2007 г. / Мурман. гос. техн. ун-т. - Электрон. текст дан. (18 Мб). – Мурманск : МГТУ, 2007. - 1 электрон. опт. диск (CDROM). - С. 629-630. - Гос. рег. НТЦ «Информрегистр» № 0320700491 от 05.03.07.

4. Панкреатический гидролизат рыбной муки, полученный электрохимическим методом, как основа микробиологических питательных сред / Ю.

А. Кучина, С. Ю. Дубровин, И. Н. Коновалова, Т. И. Молчановская // Вестник развития науки и образования. - 2007. - № 4. - С. 9-14.

5. Кучина, Ю. А. Химический и аминокислотный анализ белковых гидролизатов из гидробионтов, полученных по ферментативной электрохимической технологии / Ю. А. Кучина, С. Ю. Дубровин, И. Н. Коновалова // V Междунар. науч.

конф. «Инновации в науке и образовании – 2007», Калининград, 23-25 октября 2007 г. : труды науч. конф. : в 2 ч. / КГТУ. - Калининград, 2007. - Ч. 1. - С.354-357.

6. Электрохимический способ получения ферментативных белковых гидролизатов из гидробионтов, используемых для приготовления микробиологических питательных сред / Ю. А. Кучина, Е. В. Шошина, С. Ю. Дубровин, Н. М. Путинцев, И. Н. Коновалова, П. Б. Василевский // Вестник МГТУ :

труды Мурман. гос. техн. ун-та. - Мурманск, 2007. - Т. 10, № 4. - С. 628-632.

7. Кучина, Ю. А. Влияние электролиза на свойства панкреатина при гидролизе белоксодержащего сырья / Ю. А. Кучина // Техника и технологии переработки гидробионтов и сельскохозяйственного сырья : материалы междунар. науч.-практ. конф. посвящ. памяти проф. Н. Н. Рулева, Мурманск, 24– 25 апреля 2008 г. / Мурман. гос. техн. ун-т. - Мурманск, 2008. - С. 46.

8. Кучина, Ю. А. Ферментативные белковые гидролизаты из гидробионтов, полученные электрохимическим способом / Ю. А. Кучина, С. Ю. Дубровин, И. Н.

Коновалова // Всерос. науч.-техн. конф.«Современные проблемы экологии» : сб.

докл. / Тульск. гос. ун-т ; под. общ. ред. В. П. Мешалкина. - Тула, 2008. - С. 19.

9. Кучина, Ю. А. Влияние электролиза на протеолитическую активность панкреатина / Ю. А. Кучина, С. Ю. Дубровин, И. Н. Коновалова // Х междунар. конф. молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» : сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф., Казань, 12-15 мая г. / Казан. гос. техн. ун-т. - Казань, 2008. - С. 316.

10. Свойства электрохимического панкреатического гидролизата из креветки / Ю. А. Кучина, С. Ю. Дубровин, И. Н. Коновалова, Т. И. Молчановская // Наука и образование-2009 [Электронный ресурс] : междунар. науч.-техн. конф., Мурманск, 1–9 апреля 2009 г. / МГТУ. - Электрон. текст дан.

(43 Мб). – Мурманск : МГТУ, 2009. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - С.

300-303. - Гос. рег. НТЦ «Информрегистр» № 0320900170.

Pages:     | 1 | 2 ||






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