vcvetu.ru:
Советы
Доклады
Лекции

Растения
Цветы
Дерьвья
Огород
Удобрения
Уход

опубликовать

Разработка технологии дрожжевых обогатителей пищи на базе молочной сыворотки и растительного сырья


НазваниеРазработка технологии дрожжевых обогатителей пищи на базе молочной сыворотки и растительного сырья
страница1/6
Дата27.05.2013
Размер0.59 Mb.
ТипАвтореферат
vcvetu.ru > Цветы > Автореферат
  1   2   3   4   5   6


На правах рукописи

ЛЫСКО КСЕНИЯ АНДРЕЕВНА


РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДРОЖЖЕВЫХ ОБОГАТИТЕЛЕЙ ПИЩИ НА БАЗЕ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ И РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ


Специальность: 05.18.10 – Технология чая, табака и биологически активных веществ и субтропических культур

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2007

Работа выполнена на кафедре «Биотехнология» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский Государственный Университет пищевых производств»


Научный руководитель:


доктор технических наук, профессор

Борисенко Евгений Георгиевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Винаров Александр Юрьевич

кандидат технических наук, доцент

Тихомирова Ольга Ильинична



Ведущая организация: ОАО «Очаковский молочный завод»
Защита состоится: «_29__» ____мая_______2007 г. в ________час. в ауд. _____ на заседании диссертационного совета Д 212.148.04 при ГОУ ВПО «Московский Государственный Университет пищевых производств» по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГУПП
Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, МГУПП, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.148.04.
Автореферат разослан «_____» _____________2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, д.т.н., проф. Крюкова Е. В.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. На сегодняшний день в России достаточно остро стоит проблема нарушения структуры питания населения. Нехватка в рационе полноценных белков, витаминов, пищевых волокон, макро- и микронутриентов вызывает рост социально опасных заболеваний, в том числе желудочно-кишечных. Часто причиной этих заболеваний является нарушение микробиоценозов желудочно-кишечного тракта.

Ассортимент ферментированных продуктов, употребляемых в пищу населением России, относительно неширок и, в основном, ограничен кисломолочными продуктами, тогда как спектр ферментируемого сырья и микроорганизмов, осуществляющих его ферментацию, может быть значительно расширен, как это делается в странах Юго-Восточной Азии и Океании, где широко используется биотрансформация растительных субстратов композициями на основе мицелиальных грибов, дрожжей и бактерий.

В связи с увеличением объемов и ассортимента производства молока и молочных продуктов в России и за рубежом весьма актуальна проблема утилизации молочной сыворотки, которая ввиду своего состава, пищевой и биологической ценности является ценнейшим сырьем, однако нередко сбрасывается в канализацию, что негативно сказывается на работе очистных сооружений. Одним из способов ее утилизации, не требующим предварительной обработки и значительных материальных затрат, является выращивание на ней специальных штаммов дрожжей. Дрожжи – весьма технологичные микроорганизмы: они обладают высокой скоростью роста, устойчивостью к посторонней микрофлоре и богатым химическим составом.

В условиях дефицита кормового и пищевого белка дрожжевая биомасса является весьма перспективным источником не только белка и незаменимых аминокислот, но и минеральных веществ (в частности металлопротеинов), витаминов и других БАВ (1). Поэтому в последнее время все больше внимания уделяется дрожжам как основе БАД к пище, да и самих пищевых продуктов.

Имеется достаточно фактических данных о положительном влиянии дрожжей на нормофлору кишечника. Клеточные стенки дрожжей активно сорбируют токсины и токсичные метаболиты, обладают выраженным лакто- и бифидогенным эффектом, т.е. дрожжевые препараты могут играть роль не только нутрицевтиков, но и парафармацевтиков. Поэтому производство дрожжевых обогатителей пищи и продуктов на их основе представляется весьма актуальным.

Цель и задачи исследования. Основная цель диссертационной работы состояла в разработке технологии дрожжевых обогатителей (ДО) пищи на базе растительного сырья и молочной сыворотки и теоретическом и экспериментальном обосновании целесообразности использования полученных обогатителей пищи в хлебопекарной промышленности.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

  • выделение из молочнокислых и ферментированных продуктов высокопродуктивных штаммов дрожжей, способных расти на молочной сыворотке и на негидролизованных растительных субстратах;

  • испытание различных растительных субстратов в качестве компонента питательных сред для ГФ и ТФФ дрожжей и выбор наиболее перспективных из них;

  • подбор оптимального состава питательных сред для максимального накопления биомассы и белка отселекционированными дрожжами;

  • подбор оптимальных режимов культивирования в условиях ферментера;

  • разработка технологии ДО для различных условий культивирования и комплекта документов для производства дрожжевых обогатителей;

  • оценка биологической ценности и безопасности полученных ДО;

  • исследование возможности применения ДО в хлебопечении.

Научная новизна работы. Впервые осуществлен скрининг дрожжей из молочнокислых и других ферментированных продуктов, активно растущих на молочной сыворотке с растительным компонентом; проведена идентификация до рода дрожжевых культур, наиболее продуктивных в отношении накопления биомассы.

Выделен и охарактеризован новый штамм дрожжей Candida inconspicua А3 (идентифицирован методом ПЦР-анализа 28S-субъединицы рРНК), активно накапливающий биомассу, белок и витамины на молочной сыворотке и растительном сырье. Определен и оптимизирован состав питательных сред для ТФФ и ГФ выделенных дрожжей; четко продемонстрировано более интенсивное накопление биомассы и белка дрожжами на жидкой гетерогенной питательной среде по сравнению с гомогенной.

Впервые подобраны технологические режимы культивирования дрожжей C. inconspicua А3 на жидкой гетерогенной питательной среде, содержащей молочную сыворотку и растительное сырье в условиях ферментера. Проведена биохимическая, санитарно-гигиеническая и токсикологическая оценка полученного ДО, доказавшая его биологическую ценность и безопасность для потребителя. Показана возможность использования полученного ДО в хлебопечении.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Проведенные исследования явились основой для решения задачи по созданию технологии ДО пищи на основе молочной сыворотки и растительного сырья.

Предлагаемая технология переработки кислой молочной сыворотки существенно упрощена по сравнению с существующими за счет исключения стадий предобработки (раскислениения, деминерализации и пр.). Предложен способ повышения продуктивности дрожжевых культур и увеличения содержания белка и витаминов в дрожжевом обогатителе в несколько раз за счет введения в молочную сыворотку растительных субстратов.

Разработана и экспериментально обоснована технология получения из молочной сыворотки и растительного сырья жидких и твердых ДО. Показана их биологическая ценность и доказана безвредность. Наработана опытная партия ДО в условиях ОАО "Вимм-Билль-Данн". В производственных условиях секции хлебопекарных технологий МГУПП проведена апробация способа выпечки формового и подового хлеба на основе полученных ДО, повышающих биологическую ценность изделий.

Разработан проект технических условий получения дрожжевого обогатителя пищи и проект технологической инструкции по получению дрожжевого обогатителя пищи. Подана заявка на выдачу патента РФ на способ получения биологически активных полуфабрикатов (№2006142024 от 28.11.06).

Теоретические и прикладные положения диссертационной работы излагаются в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических занятий в Московском Государственном Университете пищевых производств, а также изложены в студенческом практикуме по селекции микроорганизмов, рекомендованном для студентов высших учебных заведений по специальности 271500 (240902) «Пищевая биотехнология», как способ формирования новых направлений в биотехнологии,.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на российских и международных конференциях и симпозиумах: Международной конференции «Пробиотики, пребиотики, синбиотики и функциональные продукты питания (Москва, 2004); Всероссийской научно-технической конференции-выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации (Москва, 2004, 2005 и 2006); Третьем съезде общества биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова (Москва, 2005); Пятой ежегодной международной молодежной конференции ИБХФ РАН-ВУЗЫ (Москва, 2005); Седьмом Международном Форуме «Высокие технологии XXI века» (Москва, 2006); Четвертой Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в т.ч. 2 статьи в научных журналах, подана 1 заявка на выдачу патента РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, библиографического списка, включающего 260 источников, из них 60 иностранных источников, и 11 приложений. Работа изложена на 193 страницах машинописного текста, включает 38 таблиц и 21 рисунок.
1. Обзор литературы

В литературном обзоре рассмотрены общие представления о составе нормальной микрофлоры различных отделов ЖКТ, рассмотрены ее функции и механизмы антагонистической активности. Систематизированы литературные данные по БАД, приведена их классификация и краткая характеристика. Сделан обзор существующих способов применения дрожжей в изготовлении продуктов функционального назначения. Уделено внимание технологическим аспектам культивирования дрожжей. Рассмотрена общая характеристика молочной сыворотки. Систематизированы литературные данные о способах ее применения в различных отраслях промышленности, переработки и утилизации.

Анализ литературных данных выявил проблемы, существующие в данной области знаний, и позволил сформулировать цель и задачи данного исследования.
2. Экспериментальная часть

2.1. Материалы и методы исследований

Объектом исследования служили штаммы дрожжей, выделенные из спонтанных микробных ценозов плодово-ягодного сырья и из ценозов ферментированных, в т.ч. кисломолочных, продуктов. Продукты высевали на пшеничные отруби, увлажненные до 50-55% 10%-ным раствором сахарозы с добавлением 50 мкг/мл гентамицина для подавления роста бактерий. После инкубации в аэробных условиях при температуре 26-32ºС выделяли доминирующие культуры и оценивали их продуктивность на отрубях, увлажненных молочной сывороткой. Критерием оценки служила концентрация дрожжевых клеток в 1 г субстрата, накопленная в процессе ТФФ. Подсчет клеток осуществляли микроскопически в камере Горяева с разведением исследуемого твердофазного субстрата водой. Идентификацию дрожжей проводили по общепринятой методике [Бабьева И.П., Голубев В.И., 1979] согласно определителям дрожжей, на сайте www.cbs.knaw.nl, а также по анализу последовательности нуклеотидов 28S-субъединицы участка рРНК [Фомичева Г.М. и др., 2006; Kurtzman C.P., Robnett C.J., 1998] на капиллярном автоматическом секвенаторе ABI PRISM 3100-Avant на базе межинститутского центра коллективного пользования «Геном» при Институте молекулярной биологии РАН.

В качестве основы питательных сред использовали 6%-ную кислую молочную сыворотку и растительное сырье: зерно и отходы его переработки, крупы, солодовые ростки, соломенную и травяную муку.

ТФФ в лабораторных условиях проводили в чашках Петри при высоте слоя 2-3 см и влажности субстрата 50-55%. Чашки помещали в термостат на 24-48 часов при температуре воздуха 30±2°С.

ГФ вели в качалочных колбах на круговой лабораторной качалке при 180-220 об./мин. и в ферментере фирмы Biotron (Южная Корея) емкостью 40 дм3 с лопастной многоярусной мешалкой и кольцеобразным барботером. Продолжительность ферментации – 18-24 ч, температура 30±2°С. Оптимизацию состава питательной среды для культивирования дрожжевых культур проводили методом аддитивно-решетчатого математического описания объекта [Бирюков В. В., Кантере В. М., 1985].

Содержание белка определяли по ГОСТ 23327-98 методом Къельдаля, РВ и крахмала - цианидным методом, влажность – по ГОСТ 29143-91 и ГОСТ 9404-88. Величину рН измеряли потенциометрическим методом. Содержание сахаров определяли по ГОСТ 29247-91, витаминов - методом ВЭЖХ на хроматографе Varian Dynamax по ГОСТ 30627-98. Аминокислотный состав ДО определяли на аминокислотном анализаторе Hitachi-835 по методике, предлагаемой производителем. Содержание кадмия и свинца определяли по ГОСТ Р 51301-99, ртути – по ГОСТ 26927-86, мышьяка – по ГОСТ 26930-86, пестицидов – в соответствии с общепринятым методикам [Клисенко М.А., 1992]. Микробиологический контроль полученных ДО проводили общепринятыми методами [СанПиН 2.3.2.1078-01, ГОСТ 9225-84].

Качество хлебобулочных изделий, приготовленных безопарным способом с использованием полученных ДО, оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям, принятым в хлебопекарной отрасли [Пучкова Л. И., 1997].

Статистическую обработку экспериментальных данных, полученных не менее, чем в 3-х повторностях, проводили по программе Excel 2003 Microsoft Office.


2.2. Результаты исследований и их обсуждение

2.2.1. Выделение и первичный отбор дрожжей из дрожжесодержащих

материалов

Из естественных микробных ценозов плодово-ягодного сырья (облепиха, малина, кизил, ежевика и др.) и ферментированных (квашеная капуста, моченые яблоки и пр.), в том числе кисломолочных (кефир, айран, кумыс и др.), продуктов были выделены 274 новые дрожжевые культуры. В табл. 1 представлена продуктивность дрожжей, проявивших наибольшую интенсивность роста при первичном посеве на сывороточно-отрубевую питательную среду.

Таблица 1

Продуктивность дрожжей на сывороточно-отрубевой среде

№ п/п

Дрожжи

Продуктивность, млрд кл/г

№ п/п

Дрожжи

Продуктивность, млрд кл/г

24 часа

48 часов

24 часа

48 часов

1

2

3

4

5

6

7

8

1

К1

0,240

0,870

41

А1

0,880

1,150

2

К2

0,190

0,150

42

А2

1,130

3,700

3

К3

0,360

0,360

43
  1   2   3   4   5   6

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Выделение полифруктозанов из растительного сырья
Работа посвящена исследованию методов выделения полифруктозанов из растительного сырья и их применения

Секция №7 технология продуктов из растительного сырья
Инновационные биотехнологии в повышении качества пищевых продуктов из растительного сырья

Экстракционные препараты из лекарственного и растительного сырья
Так, в Болгарии в аптеках постоянно продается более 150 видов различных трав и лекарственных сборов. Обширный ассортимент лекарственного...

Совершенствование технологии полуфабрикатов из растительного и животного...
Защита состоится «17» декабря 2009 года в 14. 00 часов на заседании диссертационного совета д 212. 100. 05 в Кубанском государственном...

Некоторые технологии обеззараживания растительного (пищевого) сырья...
Не смотря на то, что в высокоскоростных мельницах рвм на скоростях больше 200 м\сек происходит значительное разрушение клеток микрофлоры,...

Резолюция второго международного форума пчеловодов «медовый мир»
Пчеловодство является источником важнейших компонентов пищи и сырья для фарминдустрии

Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов...
Организация и схема микробиологического контроля на предприятиях молочной промышленности

Методическая разработка для прохождения производственнойтехнологической и преддипломной практики
Методическая разработка предназначена для учащихся,проходящих производственную технологическую и преддипломную практику по специальности...

Охрана и рациональные приемы заготовки лекарственного растительного сырья
Рациональное использование биологических ресурсов — одна из основ народного благосостояния

Использование кормового концентрата «сарепта» из растительного сырья в рационах для птицы
Работа выполнена на кафедре «Кормление и разведение сельскохозяйственных животных» Волгоградской гсха



База данных защищена авторским правом © 2013-2019
обратиться к администрации
vcvetu.ru