Разработка технологии производства
Скачать 150.2 Kb.
|
| УДК 637.325:543.54 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩЕГО ПРЕПАРАТА ДЛЯ СЫРОДЕЛИЯ. ВЛИЯНИЕ рН, ПРИРОДЫ БУФЕРНЫХ КОМПОНЕНТОВ И ПИЩЕВЫХ КОНСЕРВАНТОВ НА АКТИВНОСТЬ РАСТВОРОВ ПЕПСИНА ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ХРАНЕНИИ. Ельчанинов В.В., к.т.н., Коваль А.Д., к.т.н., Кригер А.В., к.т.н., Белов А.Н., к.т.н. ГНУ Сибирский НИИ сыроделия Россельхозакадемии, г. Барнаул Актуальность. Статья продолжает серию публикаций, посвященных разработке технологии производства жидкого молокосвертывающего ферментного препарата (МФП) для сыроделия [1-3], а именно - исследованию влияния различных физико-химических параметров на молокосвертывающую активность (МА) растворов говяжьего пепсина (ГП), при длительном хранении. Цели и задачи. Работа выполнена в рамках НИР (Тема № 10.02.03.06), целью которой является создание технологии получения жидкого препарата говяжьего пепсина и подбор физико-химических параметров, обеспечивающих его длительное хранение. Задачей данного этапа работы стало исследование влияния рН, природы буферных компонентов и различных пищевых консервантов, на специфическую ферментативную активность препаратов жидкого ГП при длительном (не менее 6 месяцев) хранении. Материалы и методы. Удельную МА (усл.ед./мл) жидких препаратов определяли по ранее опубликованной методике [4]. В качестве контроля использовали отраслевой контрольный образец сычужного фермента (ОКО СФ) 2011/2012 (ОАО "МЗСФ"). Замороженные (-200С) слизистые оболочки сычугов КРС, полученные на ООО "АМК" (г. Алейск), размораживали при комнатной температуре (22-240С), измельчали на мясорубке, полученный фарш использовали как сырьё для экстрагирования пепсина. Подготовка и обработка экстракта. Для подготовки экстрагирующего раствора (экстрагента) в дистиллированную воду вносили хлорид натрия до конечной концентрации 10% и 0,2М соляную кислоту до рН=1,5. Навески фарша слизистых оболочек смешивали с экстрагентом в соотношении 1:5 (масса : объем), полученную смесь перемешивали на магнитной мешалке в течение 30 минут, контролировали рН и, при необходимости, доводили его до значения 1,5 с использованием 0,2М HCl. Дополнительно перемешивали смесь в течение 30 минут, после чего, перемешивающее устройство останавливали. Экстракцию проводили при комнатной температуре. Через 48 часов отделяли экстракт методом грубой фильтрации через пластиковое сито (диаметр отверстий ~1 мм) и 1 слой лавсана, и определяли в нем удельную МА. Суммарный выход ферментативной (молокосвертывающей) активности рассчитывали как произведение удельной МА экстракта на его объем. Определение МА проводили не менее чем в 3 повторностях и определяли среднее арифметическое значение. Полученный экстракт слизистых оболочек желудков КРС (жидкий препарат ГП) использовали для подготовки контрольных и опытных образцов в экспериментах по изучению влияния рН, природы буферных компонентов и пищевых консервантов на активность растворов пепсина при длительном хранении. Титрование первичного экстракта двузамещенным фосфорнокислым натрием (Na2HPO4). Контрольный образец титровали 5% раствором Na2HPO4 до получения смесей с рН=4,5; 5,0; 5,5; 6,0. После приготовления опытных образцов в них определяли удельную МА (стартовое значение). Титрование первичного экстракта гидрокарбонатом натрия (NaHСO3). Контрольный образец титровали 5% раствором NaHСO3 до получения смесей с рН=4,5; 5,0; 5,5; 6,0. После приготовления опытных образцов в них определяли удельную МА (стартовое значение). Разведение первичного экстракта Na-ацетатным буфером в соотношении 1:1 и 1:0,5. Готовили растворы 0,2М Na-ацетатного буфера с рН=4,5; 5,0; 5,5; 6,0. Контрольные образцы пепсина разводили Na-ацетатным буфером с рН=4,5; 5,0; 5,5; 6,0 в соотношении 1:1 и 1:0,5 (контрольный образец : буфер). Определяли рН полученных разведений. После приготовления опытных образцов в них определяли удельную МА (стартовое значение). Внесение в первичный экстракт сорбиновой кислоты и бензоата натрия. В качестве контроля, для данной серии экспериментов, использовали первичный экстракт, который тировали 5% Na2HPO4 до рН=4,2. В опытные образцы вносили сухую сорбиновую кислоту (СК) до концентрации 0,05% и 0,025% или сухой бензоат натрия (БН) до концентрации 0,1% и 0,2%. После внесения сорбиновой кислоты и бензоата натрия, образцы перемешивали на магнитной мешалке в течение 2 часов при комнатной температуре и определяли в них удельную МА (стартовое значение). Изначально, все контрольные и опытные образцы были прозрачными и не содержали осадков. Контрольные и опытные образцы хранили в герметично закрытых пластиковых контейнерах, при температуре 5-100С. Результаты и обсуждение. Срок хранения контрольных и опытных образцов составил 6 месяцев. Наблюдаемый эффект увеличения удельной МА некоторых образцов в процессе длительного хранения, можно объяснить двумя причинами: первая, и наиболее вероятная, - активация остаточных количеств пепсиногена в стартовом образце; вторая,- в большей степени гипотетическая - постепенная инактивация ингибиторов пепсина, также содержащихся в стартовом образце. Наличие хлопьевидного осадка в препаратах, содержащих Na2HPO4 (Табл. 2), вероятно, обусловлено ростом микроорганизмов, поскольку его образование полностью подавляется сорбиновой кислотой и бензоатом натрия (в концентрациях, используемых в эксперименте). Влияние двузамещенного фосфорнокислого натрия (Na2HPO4) на стабильность жидких препаратов пепсина. Результаты контроля стабильности жидких препаратов говяжьего пепсина, оттитрованных 5% раствором фосфорнокислого натрия, до рН в диапазоне 4,5-6,0 представлены в Таблице 1. Таблица 1 - Внешний вид, рН и удельная МА жидких препаратов пепсина в растворах, содержащих двузамещенный фосфорнокислый натрий, через 6 месяцев хранения.
Влияние гидрокарбоната натрия (NaHСO3) на стабильность жидких препаратов пепсина. Результаты контроля стабильности жидких препаратов говяжьего пепсина, оттитрованных 5% раствором гидрокарбоната натрия, до рН в диапазоне 4,5-6,0 представлены в Таблице 2. Таблица 2 - Внешний вид, рН и удельная МА жидких препаратов пепсина в растворах, содержащих гидрокарбонат натрия, через 6 месяцев хранения.
Влияние Na-ацетатного буфера на стабильность жидких препаратов пепсина. Результаты контроля стабильности препаратов пепсина, разведенных 0,2М Na-ацетатным буфером, представлены в Таблицах 3 и 4. Отметим, что конечные значения рН для образцов данной серии не превышали 4,8 - для разведения в два раза и 4,3 - для разведения в полтора раза. Это объясняется тем, что с увеличением рН натрий-ацетатного буфера, его буферная емкость снижается. Таблица 3 - Внешний вид, рН и удельная МА жидких препаратов пепсина, разведенных 1:0,5 0,2М Na-ацетатным буфером, через 6 месяцев хранения.
Таблица 4 - Внешний вид, рН и удельная МА жидких препаратов пепсина, разведенных 1:1 0,2М Na-ацетатным буфером, через 6 месяцев хранения.
Влияние сорбиновой кислоты и бензоата натрия на стабильность жидких препаратов пепсина. Для стабилизации импортных жидких молокосвертывающих ферментов используется синтетический пищевой консервант бензоат натрия в концентрациях " <1%" (например, сычужный фермент серии Naturen® Extra 220, производства фирмы "Chr.Hansen" (Дания), сычужный фермент Clerici 96/4, производства фирмы "Caglficio Clerici" (Италия)). В данной работе мы исследовали эффективность бензоата натрия и синтетического аналога природного консерванта – сорбиновой кислоты. Результаты контроля стабильности препаратов пепсина, в присутствии пищевых консервантов - сорбиновой кислоты (СК) и бензоата натрия (БН), - представлены в Таблице 5. Таблица 5 - Внешний вид и удельная МА жидких препаратов пепсина в растворах, содержащих сорбиновую кислоту и бензоат натрия, через 6 месяцев хранения при рН=4,2.
Натриевая соль бензойной кислоты - бензоат натрия (пищевая добавка Е211) относится к группе пищевых консервантов. Оказывает сильное угнетающее действие на дрожжи и плесневые грибы, включая афлатоксинобразующие, подавляет в клетках активность ферментов, ответственных за окислительно-восстановительные реакции, а также ферментов, расщепляющих жиры и крахмал. Бактерии угнетаются только частично. Против молочнокислых бактерий и клостридий бензойная кислота и её соли - малоэффективны. Бензоат натрия представляет собой белый кристаллический порошок. В 100 граммах воды при комнатной температуре его растворяется 63 г. В России бензойная кислота (Е210), бензоаты натрия (Е211), калия (Е212) и кальция (Е213) включены (в качестве консервантов) в список пищевых добавок, разрешённых к применению при производстве пищевых продуктов. Эти консерванты наиболее эффективно действуют в кислой среде – при рН не выше 5. Предельно допустимые концентрации составляют от 0,15 до 0,25% [5]. Согласно данным ВОЗ, многочисленные исследования воздействия бензоата натрия на млекопитающих показали его относительную безвредность, при этом отмечены аллергии (дерматит) и незначительные побочные эффекты, такие как обострение симптомов при астме и крапивнице. Вместе с тем признается, что нельзя исключать возможную генотоксическую активность бензоатов [6]. Видимо в этой связи, в последнее время наблюдается тенденция замены бензойной кислоты и бензоата натрия другими, менее токсичными консервантами. Сорбиновая кислота (гекса-2,4-диеновая кислота) впервые получена в 1859 году из сока рябины (Sorbus aucuparia) - это природный консервант. Антимикробное действие обнаружено в 1939 году. Промышленное производство началось в середине 50-х годов. Представляет собой белые, моноклинные кристаллы, с температурой плавления 132-135°С. При комнатной температуре растворимость (на 100 г растворителя) составляет: в воде - 0,16 г, в 10%-м растворе поваренной соли - 0,07 г. Сорбиновая кислота (пищевая добавка Е200), разрешена во всех странах мира для консервирования различных видов пищевых продуктов. Разрешённые максимальные количества составляют 0,1-0,2%. Вследствие несомненной гигиенической безопасности повсюду в мире наблюдается тенденция использования сорбиновой кислоты вместо других, менее проверенных, консервантов [5]. На основании полученных данных сделаны следующие выводы: 1. Контрольные препараты жидкого пепсина при температуре 5-80С и рН=1,7 в 10% хлориде натрия теряют 22,4% удельной молокосвертывающей активности за 6 месяцев хранения (Табл. 1-4). 2. Эффективность компонентов карбонатной и фосфатной буферных систем в процессе длительного хранения жидких препаратов говяжьего пепсина – примерно одинакова. В присутствии Na2HPO4 удельная молокосвертывающая активность жидких препаратов пепсина, при рН=4,5-6,0 снижается на 21,8-9,4%. Наиболее стабильны препараты в диапазоне рН=5,5-6,0 (Табл. 1). В присутствии NaHСO3 удельная молокосвертывающая активность препаратов ГП, при рН=4,5-6,0 снижается на 24,0-15,3%. Наиболее стабильны препараты ГП в диапазоне рН=5,5-6,0 (Табл. 2). 3. Разведение 0,2 М Na-ацетатным буфером оказывает на препараты пепсина двоякое действие. При разведении в полтора раза (1:0,5) опытные образцы за 6 месяцев, при рН и 4,2 и 4,3 теряют активность, соответственно на 3,8% и 8.0%. При более кислых значениях рН - 3,0 и 3,8 - напротив, наблюдается увеличение молокосвертывающей активности, соответственно, на 16,5% и 5,4%. (Таблица 3). При разведении 1:1, и конечных значениях рН=3,7 и 4,8 - МА незначительно снижается - соответственно, на 1,4% и 0,5%. При значениях рН=4,2 и 4,6 происходит прирост молокосвертывающей активности – на 7,2% и 9,2%, соответственно (Таблица 4). 4. При использовании пищевых консервантов, нами наблюдалось увеличению удельной МА жидких препаратов ГП при хранении в течение 6 месяцев. Увеличение активности зависит от дозы и природы консерванта. При использовании 0,025% и 0,050% сорбиновой кислоты активность возрастает на 19,7% и 24,9%, соответственно. При использовании 0,1% и 0,2% бензоата натрия активность препаратов возрастает на 8,2% и 15,4%, соответственно (Табл. 5). Рыночная стоимость сорбиновой кислоты ниже, чем стоимость бензоата натрия. Поэтому в дальнейших исследованиях по теме НИР, в качестве консерванта жидких препаратов ГП, будет использована сорбиновая кислота. Таким образом, физико-химическими параметрами, обеспечивающими длительное хранение жидких препаратов говяжьего пепсина, при температуре 5-80С являются: а) при использовании Na2HPO4: рН в диапазоне 4,2-6,0, сорбиновая кислота, в концентрации 0,025-0,050% или бензоат натрия в концентрации 0,1-0,2%; б) при использовании NaHСO3: рН в диапазоне 5,5-6,0; в) при использовании 0,2 М Na-ацетатного буфера: рН в диапазоне 3,0-4,8. Список литературы. 1. Ельчанинов, В.В. Разработка технологии производства молокосвертывающего препарата для сыроделия. 1. Влияние рН и объема экстрагента на выход ферментативной активности. / В.В. Ельчанинов, А.Д. Коваль, А.В. Кригер, Н.В. Овчарова, А.Н. Белов // Современные проблемы техники и технологии переработки молока: сборник научных трудов с международным участием. - Барнаул, 2011.- С.128-134. 2. Ельчанинов, В.В. Разработка технологии производства молокосвертывающего препарата для сыроделия. 2. Влияние температуры и концентрации хлористого кальция на выход ферментативной активности. / В.В. Ельчанинов, А.Д. Коваль, А.В. Кригер, Н.В. Овчарова, А.Н. Белов // Современные проблемы техники и технологии переработки молока: сборник научных трудов с международным участием. - Барнаул, 2011.- С. 134-139. 3. Ельчанинов, В.В. Разработка технологии производства молокосвертывающего препарата для сыроделия. 3. Влияние качества воды и концентрации сульфата аммония на выход ферментативной активности. / В.В. Ельчанинов, А.Д. Коваль // Современные проблемы техники и технологии переработки молока: сборник научных трудов с международным участием. - Барнаул, 2011.- С. 139-145. 4. Ельчанинов, В.В. Молокосвертывающий фермент из сычугов северного оленя / В.В. Ельчанинов, М.С. Уманский, А.Н. Белов, А.Д. Коваль, В.Г. Шелепов // Сыроделие и маслоделие.- 2005.- №4.- С.13-16. 5. Люк, Э. Консерванты в пищевой промышленности: свойства и применение / Э. Люк, М. Ягер.- СПб.: ГИОРД, 1998.- 256 С. 6. Wibbertmann, А. Benzoic acid and sodium benzoate / A. Wibbertmann, J. Kielhorn, G. Koennecker, I. Mangelsdorf, C. Melber // Concise International Chemical Assessment Document 26.- World Health Organization (Geneva).- 2000.- P. 1-46. Реферат УДК 637.325:543.54 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩЕГО ПРЕПАРАТА ДЛЯ СЫРОДЕЛИЯ. ВЛИЯНИЕ рН, ПРИРОДЫ БУФЕРНЫХ КОМПОНЕНТОВ И ПИЩЕВЫХ КОНСЕРВАНТОВ НА АКТИВНОСТЬ РАСТВОРОВ ПЕПСИНА ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ХРАНЕНИИ. Ельчанинов В.В., к.т.н., Коваль А.Д., к.т.н., Кригер А.В., к.т.н., Белов А.Н., к.т.н. ГНУ Сибирский НИИ сыроделия Россельхозакадемии, г. Барнаул Исследовано влияние рН, природы буферных компонентов и различных пищевых консервантов, на специфическую ферментативную активность препаратов жидкого говяжьего пепсина при длительном (6 месяцев) хранении. Установлено, что эффективность компонентов карбонатной и фосфатной буферных систем в процессе длительного хранения жидких препаратов говяжьего пепсина примерно одинакова. При длительном хранении стабильность жидких препаратов говяжьего пепсина, в присутствии Na2HPO4 и NaHСO3 увеличивается в диапазоне рН=5,5-6,0. Разведение Na-ацетатным буфером оказывает двоякое действие на препараты пепсина. При разведении в полтора раза опытные образцы за 6 месяцев, при рН и 4,2 и 4,3 теряют активность, соответственно на 3,8% и 8.0%. При рН=3,0 и 3,8 наблюдается увеличение молокосвертывающей активности, соответственно, на 16,5% и 5,4%. При разведении 1:1, и конечных значениях рН=3,7 и 4,8 – молокосвертывающая активность снижается, соответственно, на 1,4 и 0,5%. При рН 4,2 и 4,6 наблюдается прирост активности – на 7,2% и 9,2%, соответственно. Использование пищевых консервантов, приводит к незначительному увеличению изначальной удельной молокосвертывающей активности жидких препаратов говяжьего пепсина при длительном хранении. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Разработка технологии изготовления нетканого материала из отходов... Специальность 05. 19. 02 Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья | | Реферат отчета о научно-исследовательской работе по теме: «Разработка... ... |
| Рабочая программа дисциплины «Технологии производства иммунобиопрепаратов» Целью освоения дисциплины «Технологии производства иммунобиопрепаратов» является получение знаний о современных технологиях производства... | | «Разработка и технологии производства рекламного продукта» Преподаватель Изучение информатики является неотъемлемой частью подготовки экономистов по специальности «Финансы и кредит». Это объяснятся той... |
 | Утверждаю зам директора ниияф мгу профессор Разработка метода лазерного напыления ybco на специальные подложки малой площади с целью выработки рекомендаций для развития технологии... | | Утверждаю зам директора ниияф мгу профессор Разработка метода лазерного напыления ybco на специальные подложки малой площади с целью выработки рекомендаций для развития технологии... |
| Физико-химические основы производства молока Автор: кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры технологии производства и переработки молока | | Примерные программы Специальные дисциплины примерная программа дисциплины... «Основы сельскохозяйственного производства» дать студентам инженерного профиля, обучающимся по специальности «Инженерные системы... |
| Правила организации производства и контроля качества лекарств, предусмотренные gmp Современное состояние и тенденции развития фармацевтической технологии. Государственное нормирование производства лекарственных препаратов... | | Продуктивность и некоторые биологические особенности верблюдов, разводимых... Работа выполнена в кафедре технологии производства и переработки продукции сельскохозяйственного производства Тувинского государственного... |
| Методическая разработка урока по учебной дисциплине: «Товароведение... Технологии: личностно ориентированного образования (создание личностно значимых ситуаций), использования средств икт в предметном... | | Реферат по техническим основам производства на тему: "Космические технологии" Некоторые результаты работ в области космической технологии, выполненных советскими учёными |
| Рабочая программа по дисциплине в 11. Организация мучного и кондитерского... Рабочая программа утверждена на заседании кафедры технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции | | Методическая разработка урока немецкого языка по теме: «Технология... Методическая разработка урока немецкого языка по теме: «Технология в горной промышленности и модернизация горного производства» (для... |
| Руп «Институт мясо-молочной промышленности» г. Минск, Республика Беларусь е-mail: Введение Стоимость таких импортируемых сыров составляет в среднем 20-25 долларов США за 1 кг. Таким образом, на их закупку расходуются немалые... | | Рабочая программа по дисциплине В. В ресурсосберегающие экологически... В. в ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства одежды из ткани |
