авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Исследование и р азработка технологии пенообразователя из плазмы свиной крови

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Изгарышева Наталья Владимировна

ИССЛЕДОВАНИЕ И Р АЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ

ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЯ ИЗ ПЛАЗМЫ СВИНОЙ КРОВИ

Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных

продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Кемерово 2013

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (ФГБОУ ВПО «Кем ТИПП»)

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Кригер Ольга Владимировна

Официальные оппоненты: Гуринович Галина Васильевна

доктор технических наук, профессор,

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», зав. кафедрой технологии мяса и мясных продуктов

Курбанова Марина Геннадьевна

доктор технических наук, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт», зав. кафедрой технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции

Ведущая организация: Государственное бюджетное учреждение Ярославской области «Ярославский государственный институт качества сырья и пищевых продуктов»

Защита диссертации состоится «22» октября 2013 г. в 12-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.01 в ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, 4-я лекц. ауд., тел./факс: (8-384-2)39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ ( http://vak.ed.gov.ru ) и ФГБОУ ВПО «КемТИПП» ( http://www.kemtipp.ru ).

Автореферат разослан «20» сентября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Буянова Ирина Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы .

Состояние здоровья современного человека все больше зависит от качества рациона его питания. Здоровое питание становится приоритетной задачей, требующей новых подходов к разработке пищевых продуктов. Неотъемлемой задачей также является использование нетрадиционных ресурсов как сырья для получения основы функционально значимых продуктов.

Аэрируемые продукты пользуются большим спросом у потребителей. Они имеют большой объем при нежной и привлекательной консистенции, не требуют дополнительной обработки перед употреблением, хорошо усваиваются организмом. В качестве пенообразователей в настоящее время применяются вещества, для которых характерны недостатки, снижающие функциональную значимость продукта. К числу известных эффективных природных пенообразователей относятся агар-агар, мыльный корень, но наиболее устойчивые пены образуются на основе белковых пенообразователей, которые получают из разнообразных веществ, либо полностью состоящих из белка, либо содержащих его в значительных количествах.



Плазма крови убойных животных является богатым источником высокомолекулярных белковых соединений и обладает высоким потенциалом пенообразования. Белки плазмы крови являются незаменимыми по аминокислотному составу, их применение позволит повысить функциональную значимость продуктов. Использование плазмы, а не цельной крови позволяет избежать железистого привкуса у готового продукта.

Все эти факты подтверждают актуальность исследования и разработки технологии получения эффективного пенообразователя из плазмы крови убойных животных. Наличие такого пенообразователя в продукте позволит расширить спектр его полезного действия.

Степень проработки темы исследований. Исследования по получению функциональных продуктов на основе белков плазмы крови убойных животных обобщены в трудах В.М. Горбатова, В.Г. Горбатова, Л.В. Антиповой, И.А. Рогова, Р.Е. Киселева, М.Л. Файвишевского, Л.С. Пожариской, А.Б. Лисицына, И.П. Энглин и др. Исследования в области получения пенных систем на основе готовых пенообразователей в пищевой промышленности приводятся в трудах Л.А. Остроумова, А.Ю. Просекова, М.Г. Курбановой и др.

Анализ научных литературных данных позволяет сделать вывод о том, что теоретические и практические исследования способствуют разработке технологии пенообразователя, направленного на повышение функциональной значимости продуктов, получаемых на его основе.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось исследование и разработка технологии пенообразователя из плазмы свиной крови.

Для реализации поставленной цели при выполнении работы поставлены следующие основные задачи:

- изучить фракционный состав белков крови крупного рогатого скота и крови свиньи;

- исследовать влияние параметров стабилизации цельной крови на фракционный состав белков плазмы;

- оптимизировать параметры обезвоживания плазмы крови;

- исследовать пенообразующую способность плазмы свиной крови

- разработать технологию получения пенообразователя из вторичного сырья мясной промышленности;

- исследовать состав и свойства пенообразователя из плазмы свиной крови.

Научная новизна работы:

- подобраны параметры стабилизации цельной крови, обуславливающие максимальный выход высокомолекулярных белковых фракций;

- обоснован метод обезвоживания плазмы свиной крови и подобраны технологические режимы процесса обезвоживания;

- исследованы основные показатели пенообразования плазмы;

- разработана технология получения пенообразователя из плазмы свиной крови.

Теоретическая и практическая значимость работы. Разработан способ стабилизации свиной крови, обеспечивающий максимальное содержание высокомолекулярных белковых фракций в плазме. Определен качественный состав реактива для стабилизации и концентрация его внесения в кровь перед ее фракционированием. Установлены технологические режимы сублимационной сушки плазмы свиной крови. Разработана рецептура и технологическая схема производства пенообразователя из плазмы свиной крови, исследованы физико-химические показатели и показатели безопасности готового продукта, определены сроки и условия хранения готового продукта, разработана техническая документация, исследована экономическая эффективность выработки продукта. Получен патент РФ № 2457847 (дата приоритета 30.12.2010 г.) «Способ разделения свиной крови на плазму и эритроцитарную массу».

Методология и методы исследования.

При проведении исследований применяли комплекс общепринятых, стандартных и модифицированных методов исследований физико-химических, микробиологических, реологических свойств сырья и готовой продукции. Молекулярно-массовое распределение белков и пептидов в плазме крови оценивали электрофоретическим способом в полиакриламидном геле (ПААГ) методом Лэмли. Обезвоживание выделенной плазмы производили на сублимационной установке модели «ИНЕЙ – 6М». Разделение крови проводили на центрифуге модели СМ-50. Кратность пенообразования определяли как отношение объема пены к объему раствора, пошедшего на ее образование. Устойчивость определяли двумя методами: по продолжительности времени до полного (или частичного при необходимости) разрушения пены, измеряя в минутах, либо относительно высоты столба пены, где максимальная высота принята за 100%, остальные образцы имели показатели менее 100% в зависимости от размеров (измеряли в %). Для определения дисперсности пены использовали микроскоп, имеющий окулярный микрометр. Реологические характеристики образцов определяли на ротационном вискозиметре VT550. Для проведения стендовых испытаний характеристик пенообразования использовали гидродинамический измельчитель-диспергатор ГИД-100/1. Для осуществления процесса газонасыщения использовали взбивальную машина МВ-60 (диспергатор-взбиватель). Общую бактериальную обсемененность исследуемых образцов рассчитывали как среднее арифметическое число колоний микроорганизмов на 1 г препарата для всех разведений. Определение общего количества дрожжей и плесневых грибов проводили в соответствии с ГОСТ 10444.12-88 путем посева в чашки Петри на сусло-агар. Для определения бактерий группы кишечной палочки использовали метод накопления путем посева на среде Кесслера с последующей идентификацией на среде Эндо согласно ГОСТ 9225-84. Определение сальмонелл проводили по ГОСТ Р 50480-93 путем посева на накопительную среду Кауфмана с последующим посевом на среде Эндо. Определение содержания токсичных элементов, пестицидов, антибиотиков и радионуклидов определяли по соответствующим ГОСТам.

Положения, выносимые на защиту.

- параметры стабилизации свиной крови для обеспечения сохранности высокомолекулярных белков плазмы;

- параметры обезвоживания плазмы крови;

- основные показатели пенообразования восстановленной плазмы;

- описание технологии получения пенообразователя из плазмы свиной крови.

Степень достоверности и апробация работы. Основные положения диссертации получили одобрение на научно-практических конференциях, симпозиумах, семинарах и конгрессах, в том числе на Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи (Кемерово, 2010), на VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Магнитогорск, 2011), на III Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию образования аграрного факультета РУДН «Инновационные процессы в АПК» (Москва, 2011), на Международной молодежной конференции «Биокаталитические технологии и технологии возобновляемых ресурсов в интересах рационального природопользования» (Кемерово, 2012).

По материалам диссертационных исследований опубликовано 11 печатных работ, из них три в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Получен патент РФ на «Способ разделения свиной крови на плазму и эритроцитарную массу». Разработаны и утверждены технологическая инструкция и технические условия.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, экспериментальной части, выводов, списка использованных источников и приложений. Основной текст работы изложен на 129 страницах, включает 39 рисунков и 24 таблицы. Список использованных источников включает 178 российских и зарубежных авторов.

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ РАБОТЫ

Теоретические и экспериментальные исследования выполнены в соответствии с поставленными задачами на кафедре «Бионанотехнология» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (ФГБОУ ВПО «КемТИПП»). Общая схема исследований представлена на рисунке 1.

 Общая схема исследований Весь-0

Рисунок 1. Общая схема исследований

Весь цикл исследований состоял из нескольких взаимосвязанных этапов. На первом этапе для формулировки цели и задач собственных исследований проводили анализ доступной отечественной и зарубежной литературы.

На втором этапе исследовали фракционный состав белков крови убойных животных (свинья породы ландрас, крупнорогатый скот породы чернопестрая). Провели исследования нестабилизированной цельной крови обоих пород животных на наличие в них высокомолекулярных белковых фракций. Осуществляли исследования массовой доли белков, молекулярной массы белков, а также аминокислотный состав. На третьем этапе исследовали влияние применяемых стабилизаторов на фракционный состав белков плазмы свиной крови. Разрабатывали рациональные условия стабилизации крови, позволяющие сохранить наибольшее количество высокомолекулярных белковых фракций, выполняющих роль поверхностно-активных веществ. На четвертом этапе осуществляли подбор параметров обезвоживания плазмы свиной крови. В качестве метода обезвоживания выбрана сушка способом сублимации. Подобраны параметры сушки: температура процесса, давление и продолжительность, осуществлен выбор толщины слоя объекта сушки. На пятом этапе проводили исследования показателей пенообразования сухой плазмы. Изучены кратность и стабильность пены, дисперсность, а также ее вязкостные характеристики. Проведен сравнительный анализ характеристик пенообразователя из плазмы крови, пищевого желатина и яичного белка. На заключительном этапе разрабатывали технологию пенообразователя из плазмы свиной крови. Разработана технологическая схема производства, подобрана рецептура, изучены органолептические, физико-химические и микробиологические показатели пенообразователя. Обоснованы сроки и условия хранения готового продукта.

Результаты исследований

Исследование фракционного состава белков крови убойных животных

Для определения потенциала пенообразования крови убойных животных проводили исследования нестабилизированной цельной крови крупнорогатого скота (КРС) породы чернопестрая и крови свиней породы ландрас на наличие в них высокомолекулярных белковых фракций. Для свиной крови характерно более высокое содержание белков. Прежде всего, это касается альбумина, содержание которого заметно больше по сравнению с кровью КРС. Фракционный состав белков крови обоих видов животных (рисунок 2) представлен белками, имеющими различные массы и концентрации, при этом, в обоих случаях высокомолекулярный состав (белки массой более 200 кДа) представлен тремя фракциями. Для свиной крови их общая концентрация находится на уровне 13,42%, в то время как концентрация фракций с массой более 200 кДа для крови КРС составляет 7,12%.

Рисунок 2. Фракционный состав белков свиной крови и крови КРС





Исследования аминокислотного состава показали, что для белков крови обоих видов животных характерно наличие всего спектра заменимых и незаменимых аминокислот. На рисунке 3 представлены электрофореграммы образцов.

а) б)

Рисунок 3. Электрофореграмма для крови свиньи (а) и крови КРС (б)

Максимальное содержание приходится на лейцин, лизин, аспарагиновую кислоту - 9,0 - 9,9 г/100 г белка. В наименьшем количестве содержатся такие аминокислоты как изолейцин и триптофан - 1,5 1,8 г/100 г белка.

Наличие в крови свиньи большего количества белков и высокомолекулярных фракций, содержание всех незаменимых аминокислот обуславливает ее большую перспективность как сырья для получения пенообразователя.

Исследование влияния параметров стабилизации цельной крови на фракционный состав плазмы свиной крови

В качестве стабилизаторов пищевой и технической крови используют растворы солей фосфорной кислоты, цитрат натрия, препараты на основе слюнных желез крупного рогатого скота, а также поваренную соль. Применяемые стабилизаторы эффективно воздействуют на ферментную систему крови и тем самым предотвращают ее свертывание, однако при стабилизации крови определенная часть белковых соединений подвергается разрушению. В связи с чем, были проведены исследования влияния состава стабилизатора на содержание высокомолекулярных белковых соединений в плазме свиной крови.

В качестве основы стабилизатора приняли 0,75%-ный раствор натрия фосфат трехзамещенного, в который добавляли 4%-ный раствор цитрата натрия, при этом его доля была различна. Так было получено 6 вариантов стабилизаторов, которые представлены в таблице 1. Доза внесения стабилизаторов в кровь составляла 1:10.

Предполагалось, что применение различных пропорций этих реактивов в общем составе стабилизатора будет оказывать положительный эффект при предотвращении свертывания крови, а также даст возможность определить наиболее подходящий вариант состава стабилизатора, позволяющего сохранить наибольшее количество высокомолекулярных белковых фракций, выполняющих функцию ПАВ в разрабатываемом пенообразователе.

Таблица 1 – Варианты стабилизаторов свиной крови

Применяемый реактив Вариант стабилизатора и доля применяемых компонентов
1 2 3 4 5 6
0,75%-ный раствор Na3PO4 50% 40% 30% 20% 10% -
4%-ный раствор Na3C6H5O7 50% 60% 70% 80% 90% 100%


Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.