автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование химико-технологических закономерностей процесса окисления лактозы с целью разработки технологии лактобионовой кислоты

На правах рукописи

Грицаева.Марина Витальевна

ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ ЛАКТОЗЫ С ЦЕЛЬЮ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ЛАКТОБИОНОВОЙ КИСЛОТЫ

Специальности: 05.18.04 - Технология мясных, молочных и

рыбных продуктов и холодильных производств 05.18.07 - Биотехнология пищевых продуктов и биологически активных веществ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ставрополь 2011

- 1 ДЕН 2011

005004280

Работа выполнена на кафедре прикладной биотехнологии ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказского государственного технического университета»

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор Храмцов Андрей Георгиевич доктор технических наук, профессор Серов Александр Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Антипова Людмила Васильевна доктор химических наук, профессор Брыкалов Анатолий Валерьевич

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Кубанский

государственный технологический университет»

Защита сосгоится «22» декабря 2011 г. в 10® часов на заседании диссертационного совета Д 212.245.05 при ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказском государственном техническом университете» по адресу: 355028, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2, ауд. К 308.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВГ10 «Северо-Кавказского государственного технического университета». С авторефератом можно ознакомиться на сайтах СевКавГТУ www.ncstu.ru и ВАК Министерства образования и науки РФ www.vak.ed.gov.ru/ru/dissertation.

Автореферат разослан 8» ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Систематически на протяжении более века изучается проблема производства и использования лактозы и ее производных. Этой проблеме уделяется постоянное внимание со стороны Международной молочной федерации (ММФ).

Значительный вклад в изучение физико-химических свойств лактозы и ее производных внесли отечественные и зарубежные ученые: Я. С. Зайковский, М. С. Коваленко, К. К. Полянский, А. Н. Фиалков, А. А. Розанов, А. И. Гнездилова, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. В. Серов, G. R. Andrews, М. Harju, Н. S. Isbell, Т. Mizota, Y. Tamita и др. Несмотря на то, что в настоящий момент имеется большое количество работ по химии лактозы, данных в области ее химических превращений недостаточно, так как в органической химии основное внимание обращается на новые сложные производные, в то время как наука о молоке нацелена главным образом на практическое использование лактозы как таковой.

Перспективным направлением в области получения новых продуктов на основе лактозы является синтез ее производных. Особый интерес, благодаря своим уникальным свойствам, вызывает лактобионовая кислота, являющаяся продуктом окисления лактозы. В настоящее время эта кислота применяется в медицине, фармацевтике, косметологии и пищевой

промышленности за рубежом.

Применение лактобионовой кислоты в отечественной промышленности ограничено в связи с отсутствием традиций и опыта ее использования. В нашей стране эта кислота остается малоизученной производной лактозы, а эффективная технология ее получения не разработана.

Таким образом, учитывая вышеперечисленные положения, особую актуальность представляет собой разработка технологии лактобионовой кислоты из лактозы с определением путей ее применения.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей диссертационной работы является исследование химико-технологических закономерностей

окисления лактозы для разработки эффективной технологии лактобионовой кислоты.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

- провести анализ альтернативных сырьевых источников лактозы для производства лактобионовой кислоты, обосновать выбор сырья и метода его подготовки;

- изучить процесс электрохимического окисления лактозы с участием бромид-ионов;

- обосновать выбор метода идентификации и количественного определения лактобионовой кислоты;

- исследовать закономерности процесса окисления лактозы до лактобионовой кислоты в лактозосодержащем сырье;

- изучить влияние лактобионовой кислоты на свойства молочнокислых, патогенных и условно-патогенных микроорганизмов с целью определения возможных путей ее использования;

- разработать принципиальную технологическую схему производства лактобионовой кислоты;

- провести оценку экономической эффективности, экологический мониторинг и обосновать безопасность разработанной технологии с использованием элементов системы ХАССП.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- теоретически обоснована и экспериментально доказана целесообразность использования пермеата подсырной сыворотки глубокой очистки как альтернативного сырья для получения лактобионовой кислоты;

- исследован реагентный способ получения лактобионовой кислоты из ее кальциевой соли с участием щавелевой кислоты;

- разработан способ идентификации и количественного определения лактобионовой кислоты методом газожидкостиой хроматографии;

- определены параметры и выполнена оптимизация процесса электрохимического окисления лактозы в лактозосодержащем сырье

глубокой очистки;

- изучены антибактериальная активность лактобионовой кислоты, ее влияние на кислотообразующие свойства и антагонистическую активность заквасок молочнокислых микроорганизмов;

- результаты исследований послужили основой для разработки технологии лактобионовой кислоты путем электрохимического окисления лактозы в лактозосодержащем сырье глубокой очистки.

Практическая значимость работы. Предложено альтернативное сырье для получения лактобионовой кислоты - пермеат молочной сыворотки глубокой очистки и произведена его опытно-промышленная выработка в ООО «МЕГА ПрофиЛайн» (г. Ставрополь). Разработана техническая документация на «Кислоту лактобионовую ангидрид» - СТО 02067965-002-2011. Произведена опыгно-промышленная выработка лактобионовой кислоты на ЗАО «Биоком» (г. Ставрополь). Разработан способ определения лактобионовой кислоты методом газожидкостной хроматографии. Проведена промышленная апробация лактобионовой кислоты при производстве косметических кремов на НПО «Альпика» (г.Ставрополь). Результаты работы используются в курсовом и дипломном проектировании студентов специальностей «Технология молока и молочных продуктов» и «Пищевая биотехнология» СевКавГТУ.

Инновационные приоритеты работы:

- исследование закономерностей трансформации лактозы в лактобионовую кислоту;

- разработка способа определения лактобионовой кислоты методом газожидкостной хроматографии;

- разработка инновационной технологии лактобионовой кислоты из лактозосодсржащего сырья (пермеата подсырной сыворотки).

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на Международном симпозиуме ММФ «Лактоза и ее производные» (Москва, 2007) и Региональной конференции ММФ «Кисломолочные продукты - технологии и питание» (Москва, 2007); Научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока» (Барнаул, 2008); XII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, 2008); Международной научно-практической конференции «Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования» (Ставрополь, 2008).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 11 печатных работ, в том числе 4 статьи в рекомендуемых ВАК изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, содержащего 120 наименований, и приложений. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 21 таблицу, 46 рисунков и 5 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность и цель работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Анализ состояния вопроса и задачи исследований» приведены физико-химические свойства лактобионовой кислоты как объекта исследований и продукта окисления лактозы. Механизм перегруппировки лактозы в лактобионовую кислоту описан как реакция дегидрирования:

Ох + Н-СЯ2-0-Н —> О; + СК2-0 + 21Г. (1)

Рассмотрены основные направления использования лактобионовой кислоты в медицине, фармацевтике, пищевой промышленности, косметологии и др. Проведен анализ известных способов окисления лактозы.

В соответствии с информационным файлом и поставленной целью сформулированы задачи научной работы.

Во второй главе «Организация, объекты и методы проведения исследований» описаны используемые объекты, физико-химические и биохимические методы исследования. Схема проведения экспериментов представлена на рисунке 1. Приведены данные о математическом планировании и обработке результатов экспериментов с использованием пакета прикладных программ «Statistika 6.0» и «Microsoft Excel».

В третьей главе «Исследование химико-технологических закономерностей окисления лактозы» проведен анализ альтернативных сырьевых источников лактозы для производства лактобионовой кислоты, в результате которого установлено, что молочная сыворотка и ее пермеаты в наибольшей степени отвечают требованиям к сырью для производства лактобионовой кислоты. Для осуществления процесса окисления лактозы доброкачественность лактозосодержащего сырья должна быть не менее (98 ± 1) %, в противном случае возникает вероятность образования побочных продуктов. Наиболее приемлемым исходным сырьем является несоленая подсырная сыворотка, доброкачественность которой составляет (78,5 ± 0,1) %.

Разработан способ подготовки подсырной сыворотки для проведения электрохимического окисления лактозы с использованием современных методов очистки, представленный на рисунке 2.

Поэтапно осуществлялось удаление балластных веществ: липидной составляющеей - центробежными методами (сепарирование), белковых частиц - баромембранными методами (ультрафильтрацией), минеральных веществ - электроанализом. В результате чего был получен пермеат молочной сыворотки глубокой очистки. Доброкачественность полученного пермеата составила (98 ± 1) %, что удовлетворяет условиям получения лактобионовой кислоты электрохимическим окислением лактозы.

Рисунок 1 - Обшая схема проведения исследований

Рисунок 2 - Блок-схема алгоритма получения пермеата подсырной сыворотки глубокой очистки

Предварительно процесс электрохимического окисления проводился на модельных растворах лактозы пищевой в присутствии бромид-ионов при температуре (40 - 45) °С в соответствии со схемой, изображенной на рисунке 3. Максимальная степень окисления лактозы достигла (79,8 ± 0,2) % через 12 часов синтеза. В результате реакции образовалась растворимая средняя соль лактобионовой кислоты - лактобионаг кальция.

Рисунок 3 - Схема процесса электрохимического окисления лактозы

В ходе выполнения основных этапов работы было рассмотрено два способа получения лактобионовой кислоты из ее кальциевой сопи: реагентный и безреагентный (рисунок 4). При реагентном способе использовали обменную реакцию с щавелевой кислотой, в результате которой образуется осадок оксалага кальция, а в растворе остается лактобионовая кислота. При получении лактобионовой кислоты безреагентным способом раствор лактобионата кальция пропускали через ионообменную колонку с катионитом КУ-2-8чс, при этом ионы Са"+

и

адсорбировались на катионообменной смоле, а на выходе был получен раствор лактобионовой кислоты. Полученные растворы сгущали в вакууме и подвергали сушке.

Рисунок 4 - Схема получения лактобионовой кислоты из лактобионата кальция

При сопоставлении результатов было установлено, что выход лактобионовой кислоты выше на (8,0 ± 0,1) % при реагентном способе получения. Следовательно, при разработке технологии лактобионовой кислоты было предложено использовать реагентный способ получения ее из кальциевой соли.

Идентификация и степень чистоты синтезированной лактобионовой кислоты были определены с помощью поляриметрии и ИК-спсетрофотометрии. Удельное вращение синтезированного продукта ([a]D20 = +22,6°) оказалось близким по значению со стандартным удельным вращением лактобионовой кислоты ([о],,20 = +22,8 °).

Сопоставление ИК-спектров полученной лактобионовой кислоты и промышленного аналога квалификации ч.д.а., которые изображены на рисунке 5, показало совпадение основных характеристических полос как по их положению, так и по интенсивности.

0.8-

Рисунок 5 - ИК-спектры лактобионовой кислоты, полученные методом таблетирования в КВг на ИК-Фурье-спектрофотометре ММас М-2000: I - синтезированная кислота; И - ч.д.а. кислота (Р1ика)

Лактоза, как и другие возможные продукты ее окисления, в полученном образце не идентифицировались, то есть их количество не превышало уровня фонового сигнала. Полученные результаты дали основание полагать, что синтезированное вещество в ходе электрохимического окисления лактозы представляет собой лактобионовую кислоту высокой степени чистоты.

Для определения состава продуктов в ходе синтеза был разработан способ определения лактобионовой кислоты в присутствии лактозы методом газожидкостной хроматографии. На рисунке 6 представлена газожидкостная хроматограмма смеси лактозы и лактобионовой кислоты, полученная при

программировании температуры от 175 до 260 °С со скоростью 6 град./мин и

Рисунок 6 - Хроматограмма смеси лактозы и лактобионовой кислоты: 1 - гексан; 2 - лактобионовая кислота; 3 - лактоза

Экспериментальное исследование модельной смеси лактозы и лактобионовой кислоты показало, что пики этих веществ хорошо разделяются, а времена удерживания существенно различаются. Апробированная методика анализа с использованием газожидкостной хроматографии рекомендована для качественного и количественного определения состава продуктов при получении лактобионовой кислоты.

Оптимизация процесса электрохимического окисления лактозы в пермеате подсырной сыворотки, проводилась на основании полученных результатов исследований, для этого был реализован двухфакторный эксперимент по униформ-ротатабелыюму плану. Параметры эксперимента (значения варьируемых факторов в натуральных и кодированных величинах) приведены в таблице 1.

чувствительностью пламенно-ионизационного детектора 2-10^ А.

ь

0 2 4 6 8 10 12 14 16 мин

Эти факторы совместимы и некоррелировакы между собой, поэтому математическую модель процесса получали в виде уравнения регрессии:

У1_ = 26,159 + 4,591Х1+2,226Х2~0,062Х12 + 0,008Х,Х2-0,07 Х22. (2) Для определения оптимальных параметров процесса были построены поверхность отклика (рисунок 7) и ее сечение (рисунок 8).

Таблица 1 - Диапазон варьирования исследуемых факторов

Уровни варьирования входного параметра, У[, Наименование параметров, обозначение.

температура, X,, "С массовая доля сухих веществ, Х2, %

Основной (0) 40 20

Верхний (+1) 55 30

Нижний (-1) 25 10

Звездное плечо (+К) 61 34

Звездное плечо (-Я) 19 6

Рисунок 7 - Поверхность отклика выходного параметра (степень окисления лактозы)

Анализ полученной математической модели позволил сделать следующий вывод: линейное возрастание значений варьируемого параметра X] (температура процесса), также как значений варьируемого параметра Х2 (массовой доли сухих веществ) способствует уменьшению степени

окисления лактозы; квадратичные эффекты свидетельствуют о наличии областей экстремума (максимума) функции отклика для обоих параметров.

35 42 50 54 59

Рисунок 8 - Сечение поверхности отклика выходного параметра

Сопоставление поверхности отклика выходного параметра и ее сечения позволило установить оптимальные параметры процесса, при которых достигается степень окисления лактозы в пермеате молочной сыворотки не менее 80 %:

- температура от 37 до 47 °С;

- массовая доля сухих веществ от 13 до 23,5 %.

Для сужения диапазона оптимальных параметров процесса, при которых степень окисления лактозы достиг ает не менее 80 % от исходной концентрации, была построена диаграмма рассеивания значений выходного параметра (рисунок 9). Вследствие чего оптимальные значения исследуемых факторов составили:

- температура (40 ± 2.) °С;

- массовая доля сухих веществ (20 ± 2) %.

Рисунок 9 - Диаграмма рассеивания выходного параметра YL

В четвертой главе «Изучение функционально-технологических свойств лактобионовой кислоты» была исследована антибактериальная активность полученной кислоты. В качестве тестовых культур были взяты четыре штамма патогенных и условно-патогенных микроорганизмов: Esherichia coli О 111, Staphylococcus aureus 209-P, Shigella sonnei 85!6, Salmonella typhimurium 484.

В результате исследований установлено, что минимальная подавляющая концентрация лактобионовой кислоты для £ coli и S. aureus равна 25 мг/мл, а для S. sonnei и S. typhimurium - 12,5 мг/мл. При этом в указанных концентрациях кислота оказывает бактерицидное действие на все исследуемые микроорганизмы.

Изучено влияние лактобионовой кислоты на процесс кислотообразования при сквашивании молока молочнокислыми микроорганизмами (Lactobacillus acidophilus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus it Lactococcus lactis ssp lactis, Lactococcus lactis ssp

cremoris). При изучении активности кислотообразования в молоко до пастеризации добавляли лактобионовую кислоту в количестве 1 и 2 % от массы молока.

При сквашивании молока Lactococcus ¡actis ssp Iactis, Lactococcus Iactis ssp crcmoris сгусток начинал формироваться при внесении 1 % лактобионовой кислоты уже через 2 часа и практически полностью сформировался к этому времени в образце с 2% лактобионовой кислоты. При этом в образце без добавления кислоты сгусток образовался на 3 часа позже.

Сгусток начинал образовываться практически в одно и то же время в образцах с лактобионовой кислотой и в контрольном образце при сквашивании молока Streptococcus thennophilus. Однако формирование сгустка было слабое в образцах, содержащих лактобионовую кислоту, сгусток имел дряблую структуру с отделением сыворотки.

Время образования сгустка сокращалось на полчаса при сквашивании Lactobacillus bulgaricus молока, содержащего лактобионовую кислоту в количестве 1 и 2 % от массы. Внесение 1 % лактобионовой кислоты в молоко практически не влияло на момент формирования сгустка с Lactobacillus acidophilus, а при добавлении 2 % кислоты время образования сгустка сокращалось на 1,5 часа.

Динамика нарастания титруемой кислотности во всех образцах с содержанием лактобионовой кислоты 1 и 2% изображена на рисунке 10. Анализируя полученные результаты, можно считать, что внесение лактобионовой кислоты в количестве 1 и 2 % приводит к снижению скорости кислотообразования для всех исследуемых молочнокислых микроорганизмов. Наибольшее влияние отмечается для Streptococcus thermophilic.

Установлено, что внесение 1 и 2 % лактобионовой кислоты в среду культивирования не оказывает влияние на морфологию исследованных молочнокислых кокков и палочек.

12 f 10 Г

5 8 !

Lactococcus lactis, Streptococcus Lactococcus thermophilus

cremoris

Lactobacillus acidophilus

Lactobacillus bulgaricus

контроль ш 1% лактобионовой кислоты

ä 2% лактобионовой кислоты

Рисунок 10 - Динамика кислотообразования при сквашивании молока молочнокислыми микроорганизмами, где АУ - средняя скорость нарастания титруемой кислотности

На основании полученных результатов был сделай вывод о сокращении времени сквашивания молока заквасками на основе Lactococcus lactis ssp lactis, Lactococcus lactis ssp cremoris и Lactobacillus acidophilus при добавлении 2 % лактобионовой кислоты. Внесение лактобионовой кислоты в среду культивирования снижает скорость кислотообразования для всех исследуемых молочнокислых микроорганизмов.

Изучен антибактериальный эффект традиционно использующихся в молочной промышленности заквасок в присутствии I и 2% лактобионовой кислоты по отношению к штаммам санитарно-показательной микрофлоры Esherichia соН О 111, Staphylococcus aureus 209-Р и термоустойчивой молочнокислой палочки, вызывающей пороки молочных продуктов. Результаты исследований влияния лактобионовой кислоты на антагонистическую активность молочнокислых заквасок представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Влияние лактобионовой кислоты на антагонистическую

активность молочнокислых микроорганизмов

Тест-штаммы Молочнокислые микроорганизмы Зона подавления росга, мм

контроль 1 % лактобионовой кислоты. 2% лактобионовой кислоты

Esherichia coli 0 111 Laclococcus hiclis ssp lacl is, Laclococcus lactis ssp cremoris - -

Streptococcus tkermophilus 4,5±0,5 2,5±0,5 1,5±0,5

Lactobacillus acidophilus 5,5±0,5 5,5±0,5 5,5±0,5

Lactobacillus bulgaricus 4,5±0,5 5,0±0,5 6,5±0,5

Staphylococcus aureus 209-P Laclococcus laclis ssp lactis, Laclococcus lactis ssp cremoris 1,5±0,5 2,5±0,5 2,5±0,5

Streptococcus thermophilus 3,5±0,5 2,5±0,5 1,0±0,5

Lactobacillus acidophilus 5,0±0,5 5,0±0,5 5,0±0,5

Lactobacillus bulgaricus 5,0±0,5 5,0±0,5 5,5±0,5

Термоустойчивая молочнокислая палочка Laclococcus lactis ssp ¡actis, Lactococcus lactis ssp cremoris 4,5±0,5 - -

Streptococcus thermophilus 5,5±0,5 2,5±0,5 -

Lactobacillus acidophilus - - -

Lactobacillus bulgaricus 3,5±0,5 3,5±0,5 3,5±0,5

Примечание. Минус (-) - зона подавления роста не обнаружена.

В ходе работы было установлено, что обезжиренное молоко, содержащее лактобионовую кислоту в количестве 1 и 2 %, не обладает антагонистической активностью по отношению к исследуемым штаммам санитарно-показательной микрофлоры.

Из данных, представленных в таблице 2, следует, что происходит усиление бактерицидных свойств Laclococcits lactis ssp ¡actis, Laclococcus

I act is ssp cremoris в отношении S. aureus при добавлении 1 и 2 % лактобионовой кислоты. В то же время лактобионовая кислота подавляла антибиотическую активность мезофильных лактококков в отношении термоустойчивой молочнокислой палочки. Наблюдалось подавление активности Streptococcus thermophilus против всего спектра исследуемых микроорганизмов санитарно-показательной микрофлоры в присутствии лактобионовой кислоты.

Установлено, что лактобионовая кислота не оказывает влияния на бактерицидные свойства Lactobacillus acidophilus против Е. coli и 5. aureus. Наблюдалось незначительное увеличение антибактериальной активности Lactobacillus bulgaricus против К coli при внесении 2 % лактобионовой кислоты, в то же время кислота не влияла на антагонистическую активность болгарской палочки в отношении S. aureus и термоустойчивой молочнокислой палочки.

В пятой главе «Разработка технологии получения лактобионовой кислоты из лакгтозосодсржащсго сырья и оценка ее эффективности» изложена реализация результатов исследования. При разработке технологии лактобионовой кислоты, получаемой путем электрохимического окисления лактозы, были приняты параметры основных процессов - температурные и временные, параметры очистки молочной сыворотки, выявленные в ходе экспериментальных исследований.

Технологический процесс производства лактобионовой кислоты из пермеата подсырной сыворотки основывается на применении следующих операций:

- подготовка сырья (подсырной сыворотки) с использованием центробежных, баромембранных методов и электродиализа;

- приготовление реакционной смеси с внесением в пермеат бромида калия и карбоната кальция;

- проведение процесса электрохимического окисления лактозы;

- выделение растворимой средней соли лактобионата кальция из реакционной среды путем осаждения в виде основной соли;

- восстановление и очистка средней соли лактобионата кальция;

- получение лактобионовой кислоты обменной реакцией средней соли лактобионата кальция с щавелевой кислотой;

- концентрирование раствора лактобионовой кислоты (сгущение и сушка).

Разработана аппарагурно-процессовая технологическая схема, представленная на рисунке 12.

В соответствии с технологией разработан стандарт организации СТО 02067965-002-2011 «Кислота лактобионовая ангидрид» и произведена опытно-промышленная выработка лактобионовой кислоты. Физико-химические показатели качества опытных образцов представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Показатели качества опытных образцов лактобионовой кислоты

Наименование показателя Значение

Массовая доля лактобионовой кислоты, % 98,0 ±0,2

Массовая доля воды, % 1,8 ±0,2

Массовая доля золы, % 0,09± 0,01

рН 10%-го водного раствора 2,3 ±0,1

КМАФАнМ, КОЕ/г И О2

Патогенные микроорганизмы, в т. ч. сальмонеллы, в 10 г продукта не обнаружены

Экологический мониторинг разработанной технологии подтвердил ее безопасность. Определены риски и критические контрольные точки (ККТ) производства лактобионовой кислоты с использованием принципов ХАССП, приведенные в таблице 4.

Таблица 4 - Перечень критических контрольных точек для производства лактобионовой кислоты

ккт Наименование операции технологического процесса Наименование контрольных параметров

ККХ 1 Приемка молочной сыворотки КМАФАнМ, БГКП, .V. aureus, патогенные, в том числе сальмонеллы

ККТ 2 Пастеризация БГКП

кктз Контроль качества пермеата молочном сыворотки БГКП

ККТ 4 Контроль качества готового продукта КМАФАнМ, БГКП, S. aureus, патогенные, в том числе сальмонеллы

Анализ критических точек технологических процессов и предупредительные меры при проведении процедур мониторинга показали, что критериями, гарантирующими эффективность контроля в критических контрольных точках, являются установленные характеристики или пределы и соблюдение требований мойки и дезинфекции оборудования, санитарии и гигиены помещений.

Оценка экономической эффективности разработанной технологии подтвердила ее рентабельность и конкурентоспособность.

ВЫВОДЫ

1. Проведен анализ альтернативных сырьевых источников лактозы для производства лактобионовой кислоты. Обоснован способ подготовки пермеата молочной сыворотки глубокой очистки с помощью баромембранных методов очистки.

2. Исследован процесс электрохимического окисления лактозы и предложены два способа получения лактобионовой кислоты из ее соли: безреагентный и реагентный. Установлено, что выход продукта на 8 % выше при реагентом способе получения.

3. Предпожена модифицированная методика газожидкостной хроматографии для идентификации и количественного определения лактобионовой кислоты при получении ее из лактозы.

4. Получена математическая модель процесса электрохимического окисления лактозы в технологии лактобионовой кислоты и определены оптимальные параметры:

- температура (40 ± 2) °С;

- массовая доля сухих веществ (20 ± 2) %.

5. Изучена антибактериальная активность лактобионовой кислоты к штаммам патогенных н условно-патогенных микроорганизмов. Минимальная подавляющая концентрация лактобионовой кислоты для Е. coli и S. aureus составила 25 мг/мл, а для S. sonnei и S. typhirnurium— 12,5 мг/мл. В указанных концентрациях кислота оказывает бактерицидное действие.

6. Исследован процесс кислотообразования молочнокислых микроорганизмов в присутствии лактобионовой кислоты. Установлено, что внесение лактобионовой кислоты в количестве 1 и 2 % в среду культивирования Lactobacillus acidophilus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus и Lactococcus lactis ssp lactis, Lactococcus lactis ssp cremoris снижает скорость кислотообразования для всех исследуемых молочнокислых микроорганизмов. Наиболее выражено ингибирующее действие лактобионой кислоты на Streptococcus thermophilus.

7. Изучены антибактериальные свойства молочнокислых микроорганизмов в присутствии лактобионовой кислоты против Е. coli, S. aureus и термоустойчивой молочнокислой палочки. Характерно незначительное усиление бактерицидного эффекта для Lactobacillus bulgaricus против Е. coli, а для Lactococcus lactis ssp lactis, Lactococcus lactis ssp cremoris — против S. aureus. Установлено ингибирующее действие лактобионовой кислоты на антибактериальную активность Streptococcus thermophilus против всего спектра исследуемых микроорганизмов санитарно-показательной микрофлоры.

8. Разработана технология лактобионовой кислоты кристаллической из пермеата молочной сыворотки глубокой очистки. По результатам

исследований и опыгно-про.мышлепных выработок разработана техническая документация на «Кислоту лактобиоповую ангидрид» - СТО 02067965-002-2011.

9. Проведена оценка экономической эффективности и экологический мониторинг технологии лактобионовой кислоты, определены критические точки по системе ХАССП, соблюдение которых гарантирует выпуск продукта стабильного качества.

По теме диссертации опубликованы следующие основные работы:

1. Ретроспективный анализ зарубежной информации по переработке и использованию лактозосодержащего сырья / М. В. Грицаева, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, П. Г. Нестеренко, Д. А. Дубиков // Сборник научных трудов СевКапГТУ. Серия «Продовольствие». - Ставрополь. 2006. Вып. 2. С. 14-15.

2. Грицаева, М. В. Исследование процессов очистки лактобионовой кислоты / М. В. Грицаева, А. В. Серов // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие». - Ставрополь. 2006. Вып. 2. С. 37 - 39.

3. Грицаева, М. В. Исследование процессов получения и очистки лактобионовой кислоты / М. В. Грицаева, А. В. Серов, А. Г. Храмцов // Сборник тезисов Международного симпозиума ММФ «Лактоза и ее производные» и Региональной конференции ММФ «Кисломолочные продукты - технологии и питание». - М. : НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2007. С. 105.

4. Перспективы производства и использования продуктов окисления и восстановления лактозы / М. В. Грицаева, И. К. Куликова, М. В. Папина, А. В. Серов, А. Г. Храмцов /У Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока : сборник научных трудов с международным участием. -Барнаул : ГНУ Сибирский НИИ сыроделия СО РАСХН, 2008. Вып. 5. С. 308-312.

5. Грицаева, М. В. Возможность биосинтеза лактобионовой кислоты на основе лактозы подсырной и творожной сыворотки / М. В. Грицаева, А. В. Серов, А. Г. Храмцов // Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону / Материалы XII региональной научно-технической конференции. Т. 1. -Ставрополь : СевКавГТУ, 2008. С. 212.

6. Грицаева, М. В. Специфические особенности химического синтеза лактобионовой кислоты из подсырной и творожной сыворотки / М. В. Грицаева, А. В. Серов, А. Г. Храмцов // Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента,

совершенствование технологии и оборудования : сборник материалов Международной научно-практической конференции. - Ставрополь : СевКавГТУ, 2008. С. 151 - 152.

7. Лактобионовая кислота и перспективы ее использования / М. В. Грицаева, С. А. Рябцева, А. В. Серов, А. Г. Храмцов // Молочная промышленность. 2008. №12. С. 51 -52.

8. Перспективы использования лактобионовой кислоты для повышения безопасности производства цельномолочной продукции / М. В. Грицаева, С. А. Рябцева, А. В. Серов, А. Г. Храмцов // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие». - Ставрополь : СевКавГТУ, 2010. Вып. 6. С. 27-30.

9. Грицаева, М. В. Перспективные направления использования солей молочной кислоты (лактатов) / М. В. Грицаева, А. В. Серов, А. Г. Храмцов // Вестник СевКавГТУ. - Ставрополь : СевКавГТУ, 2011. № 1 (26). С. 120 -124.

10. Получение и анализ лактобионовой кислоты / М. В. Грицаева, А. В. Серов, О. А. Слепышева, А. Г. Храмцов // Вестник СевКавГТУ. -Ставрополь : СевКавГТУ, 2011. № 4 (29). С. 118 - 12.0.

11. Исследование возможности определения лактобионовой кислоты методом газожидкостной хроматографии / М. В. Грицаева, А. В. Серов, О. А. Слепышева, А. Г. Храмцов // Техника и технология пищевых производств. 2011. № 4 (23).

Печатается в авторской редакции

Подписано в печать 15.11. 2011 Формат 60x84 1/16 Уел пеЧ. л. - 1,5. Уч.- изд. л. - 1. Бумага офсетная. Печать офсетная. Заказ Л» 399. ТйражЮО экз. ФГБОУ ВПО « Северо-Кавказский государственный технический университет» 355028, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2

Издательство ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» Отпечатано в типографии СевКавГТУ

Введение

Глава 1 Анализ состояния вопроса и задачи исследований

1.1 Лактобионовая кислота, как основной продукт окисления лактозы

1.2 Перспективные направления использования, лактобионовой кислоты *

1.3 Физико-химические свойства лактозы как объекта окисления

1.4 Анализ основных способов окисления лактозы

1.4.1 Ферментативное окисление

1.4.2 Окисление галогенами

1.4.3 Гомогенное окисление кислородом в щелочной среде

1.4.4 Гетерогенное каталитическое окисление

1.4.5 Электрохимическое окисление

1.5 Обоснование выбранного направления и задачи исследований

Глава 2 Организация, объекты и методы проведения* исследований

2.1 Организация работы и объектььисследований 43 <

2.2 Методы физико-химических и микробиологических анализов '

2.3 Математическое планирование и обработка результатов экспериментов

Глава 3 Исследование химико-технологических закономерностей окисления лактозы

3.1 Обоснование выбора сырья для получения лактобионовой кислоты

3.1.1 Анализ альтернативных сырьевых источников лактозы для производства лактобионовой кислоты

3.1.2 Разработка способа подготовки молочной сыворотки для проведения окисления лактозы

3.2 Изучение закономерностей электрохимического окисления лактозы

3.3 Разработка способа идентификации лактобионовой кислоты физико-химическими методами анализа

3.4 Оптимизация процесса электрохимического окисления лактозы в лактозосодержащем сырье глубокой очистки

Глава 4 Изучение функционально-технологических свойств лактобионовой кислоты

4.1 Изучение антибактериальной активности лактобионовой кислоты

4.2 Влияние лактобионовой кислоты на кислотообразующую активность молочнокислых микроорганизмов

4.3 Изучение антагонистической активности заквасок молочнокислых микроорганизмов в присутствии лактобионовой кислоты

Глава 5 Разработка технологии получения лактобионовой кислоты из лактозосодержащего сырья и оценка ее эффективности

5.1 Технологический процесс производства лактобионовой кислоты

5.2 Оценка экономической эффективности производства лактобионовой кислоты из молочной сыворотки

5.2.1 Маркетинговая оценка

5.2.2 Расчет себестоимости лактобионовой кислоты

5.3 Адаптация системы ХАССП для контроля технологического процесса производства лактобионовой кислоты 124 Выводы 135 Список литературы 137 Приложения

Научный и. практический интерес: исследователей всего мира к молочному сахару (лактозе) не угасает более чем 400 лет. Систематически на протяжении более века- изучается? проблема производства и использования лакгозьг и ее, производных. Этойшроблеме уделяется постоянное внимание со стороны Международной молочной федерации (ММФ).

Несмотря на то, что на данный; момент имеется/ большое количество работ по химии лактозы, данных в области ее химических превращений недостаточно^ так как в органическошхимиишсновное внимание обращается на новые сложные производные, в то время как; наука о; молоке; нацелена; главным образом, на практическое использование лактозы как таковой [23]. Хотя идея использования лактозы в качестве сырья для. химических или биологических преобразований была актуальна на протяжении десятилетий, незначительный прогресс был достигнут в технологии, переработки лактозы. В настоящее время учеными получено большое количество разнообразных производных лактозы, системный перечень которых составляет более 100 наименований. Только два химических, производных лактозы применяются в промышленных масштабах — лактулоза и лактитол. Лактулозу получают путем» изомеризации лактозы, алактитол - в ходе ее восстановления.

Другим способом получения производных лактозы является процесс окисления, в результате которого можно получить, такой: продукт, как лактобионовую кислоту.

Лактобионовая кислота интересна; . своими хелатирующими свойствами: [25]. Это важный компонент растворов для сохранения органов во время; транспортировки. Она представляет собой новый ингредиент в продукции- по уходу за кожей с мощными антиоксидантными. и увлажняющими.; свойствами. Кроме того, производные лактобионовой кислоты проявляют антикоагулянтную и антитромботическую активность.

Поэтому разработка эффективного способа получения лактобионовой кислоты- из лактозы путем; окисления весьма актуальна. Вследствие чего было решено посвятить настоящую диссертационную работу разработке технологии лактобионовой кислоты как основного продукта окисления лактозы.,

В связи с увеличением производства молока и молочных продуктов, как, в России, так и за рубежом, в последние десятилетия! остро стоит проблема« утилизации; отходов- молочной промышленности; Промышленная переработка: молока традиционными способами в различные продукты, питания (сливочное масло, творог, сыр, казеин) связана; с получением вторичного сырья?, в виде: обезжиренного!: молока; пахты* и молочной сыворотки., На сегодняшний день удельный вес вторичных продуктов составляет 2/3 ресурсов молока [45]. По данным ММФ из более 200 млн. тонн сыворотки, получаемой;в;мире,,50%. сливается*в канализацию. Потери ценнейшего молочного белка составляют около 400- тыс. тонн, а лактозы -1600 тыс. тонн. Рациональное использование;обезжиренного молока и пахты на пищевые: и кормовые цели« в настоящее время практически решены: Что: касается? молочной^ сыворотки, то; ее теряется более; половины; На; современном этапе развития молочной промышленности актуальным является разработка эффективных технологий глубокой переработки молочной сыворотки. Возникает вопрос - существует ли в принципе возможность получения, на основе сыворотки уникальных продуктов, нужных и полезных человеку?

Основным компонентом молочной, сыворотки является молочный сахар (лактоза). Модификация свойств лактозы, с применением, химических и бйотехнологических методов наиболее эффективный путь к решению проблемы утилизации молочной сыворотки.

Целыо диссертационной работы является исследование: химико-технологических закономерностей окисления лактозы для разработки технологии получения и определения направлений использования лактобионовой кислоты.

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты работы: научно-техническое обоснование выбора направления исследований и целесообразности разработки технологии лактобионовой кислоты; результаты анализа альтернативных сырьевых источников лактозы для производства лактобионовой кислоты; результаты экспериментальных исследований и анализ закономерностей процессов окисления лактозы в истинных растворах; разработка способа идентификации и количественного определения лактобионовой кислоты физико-химическими методами; оптимизированные технологические параметры производства лактобионовой кислоты; результаты экспериментальных исследований с анализом влияния лактобионовой кислоты на свойства микроорганизмов для определения возможных путей использования этой кислоты; разработка технологии и аппаратурного оформления процесса производства лактобионовой кислоты; анализ экономической эффективности и экологической безопасности разработанной технологии.

1. Андросова, Н: Л. Разработка новых видов кисломолочных продуктов длда детского питания / Н. Л. Андросова, Н. К. Никонова, Е. П. Барышенкова // Материалы 1-го Всероссийского Конгресса «Питание детей XX1.век ». М. - 2000. - с. 143.

2. Асонов, Н. Р.' Микробиология: 3-е изд., перераб. и доп: М. : Колос, 1997.-32 с.

3. Ахназарова, С. Л. Оптимизация эксперимента, в химии и химической технологии;/ С^ Л^ Ахназарова; В: В. Кафаров. М. : Высшая школа, 1978. -319 с.

4. Бабенышев, С. П. Научно-технические аспекты совершенствования процесса баромембранного разделения жидких высокомолекулярных. полидисперсных; систем: Автореф. дисс. . докт. технич. наук. Ставрополь, 2007. - С. 16 - 17.

5. Багиев, Г. Л; Маркетинг / Г. Л .Багиев, В. М. Тарасевич, X. Анн. -М.: Экономика, 2001. 718 с.6: Богатова, О. В. Химия и физика- молока / О:, В. Богатова, Н. Г.Догарева Оренбург : ГОУ ОГУ, 2004. - 137 с.

6. ГОСТР53438-2009Сывороткамол очная. Технические условия;

7. Грабчак, С. Л: Способ; гидролиза лактозы в; сывороточном-концентрате / С. Л'. Грабчак, Л:. С. Иванова, Г. В. Кричевская // Агропром Украины. 1990. - № 12. - С. 40 - 41.

8. Грачев; Ю. П1 Математические методы планирования/ экспериментов / Ю. П. Грачев. — М.: Пищевая промышленность, 1997. -200 с.

9. Ефименко, Е. А. Использование сгущенной гидролизованной молочной сыворотки в рационах молоднякшсвиней:.Автореф. дисс. . канд. биол. наук. -М., 1998: С. 15 - 16.

10. Карликанова, С. Н. Антибйотико-активные молочнокислые бактерии в производстве продуктов ' гарантированного; качества / С. Н. Карликанова. -М.: Ц11ИИТЭИ мясомолнром, 1983. 325 с.

11. Корнелаева, Р. Г1. Санитарная микробиология сырья ■ и продуктов животного происхождения / Р. П; Корнелаева, П. П. Степаненко; Е. В. Павлова. М.: ООО Полиграфсервис, 2006. - с. 15 - 18.

12. Кунижев, С. М. Унифицированные методы определения Сахаров в пищевых продуктах с помощью газовой хроматографии / С. М. Кунижев, И. П. Чепурной, О. Э. Линке // Метрология и стандартизация аналитических измерений. Новосибирск. 19901 С. 138-139.

13. Лактобионовая кислота и перспективы ее использования / М. В., Грицаева, А. В. Серов, С. А. Рябцева, А. Г. Храмцов // Молочная промышленность! — 2008. — №12. — С. 51-52".

14. Лактоза и ее производные / Б. М.' Синельников, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. В. Серов; науч. ред. акад. РАСХНA. Г. Храмцова. СПб. ¡.Профессия, 2007. - 768 с.

15. Лактулоза: ценность, использование, маркетинг и эффективность производства: Монография / А. Г. Храмцов, Б. А. Брыкалов, А. В. Брыкалов и др. Ставрополь : Агрус, 2004. — 140 с.

16. Лащинина, Е. Полиоксикислоты новое поколение косметических ингредиентов* / Е. Лащинина // Журнал по прикладной эстетике. - 2008. - № 6. - стр. 62-65.

17. Лурье, Ю.Ю: Справочник по аналитической'химии. М:: Химия, 1989.- 448 с:

18. Миронов, В. А. Спектроскопия в органической химии /B. А. Миронов; С. А. Янковский. М1: Химия, 1985. - 232 с.

19. МР 2.3:2.2327-08 Методические рекомендации по организации производственного микробиологического^ контроля ' на предприятияхмолочной промышленности (с атласом значимых микроорганизмов),1Госкомсанэпиднадзор России, Москва, 2008.

20. МУК 4.2.577-96. Методы микробиологического контроля продуктов детского, лечебного питания и их компонентов, Госкомсанэпиднадзор России, Москва, 1996. '

21. Полянский, К. К. Теплофизические характеристики, водно-лактозных растворов / К. К. Полянский, В. Е. Игнатов, Н. Н. Бунеева // Известия вузов. Пищевая технология, № !■ 3, 1991. С. 225 - 226.

22. Полянский, К. К. Физико-химия молочного сахара / К. К. Полянский, А. Г. Шестов // Известия вузов. Пищевая технология, 1978. № 2. - С. 58-62.

23. Руководство к практическим занятиям по микробиологии / Под ред. И.С. Егорова. М.: МГУ, 1995. - 37 с.33'. Рябцева, С. А. Технология лактулозы / С. А. Рябцева. — М. : ДеЛи принт, 2003. 232 с.

24. Сенкевич, Т. Молочная сыворотка: переработка и использование в АПК: Пер. с нем. канд. биолог, наук H.A. Эпштейна / Под. ред. И. Н. Липатова. М.: Агропромиздат, 1989. - 315 с.

25. Серов, А. В. Химия' и физика лактозы; и ее производных. Монография. Ставрополь: СевКавГТУ, 2003. - 116 с.

26. Системы« анализа рисков и определение критических контрольных точек НАССР/ХАССП. Государственные стандарты США и России. М.: Феникс, 2003. - 542 с.

27. Смирнов, В. А. Пищевые кислоты (лимонная; молочная,' винная) / в: А. Смирнов. -М. : Легкая и пищевая промышленность, 1983. 264 с.

28. Смит, А. Прикладная ИК-спектроскопия (основы, техника, аналитическое применение) / А. Смит. -М. : Мир, 1982. 327 с.

29. Стоянова, Л. Г. Новые бактериоцины лактококков и их практическое использование: дисс. . д-ра биолог, наук : 03.00.07 и 03.00.23 / Стоянова Лидия Григорьевна. М, 2008. - 356 с.

30. Теория мягких косметологических воздействий. Современная косметология. Децина А. Н. Электронный ресурс. URL: http://www.golkom.ru/book/4812.htmr.

31. Технологии ООО "МЕРА ПрофиЛайн". Молоко и молочная сыворотка. Электронный . ресурс. — 1Л1Ь: http://www.mplinc.ru/index.php7sid-14. .

32. Фетисов, Е. А. Ускоренный, метод определения массовой доли белка в сыворотке / Е. А. Фетисов, Л. С. 'Голстухина // Молочная промышленность.— 1982.-№7.-с.1'4. . . '

33. Храмцов, А. Г. Молочный сахар / А. Г. Храмцов. М.: Агропромиздат, 1987. - 224 с.

34. Храмцов, А. Г. Рациональная переработка молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, В. В. Костина, С. А; Рябцева, .В. Г. Папин // Молочная промышленность. —1996.-№ 4.'—с. 10:

35. Храмцов, А. Г. Справочник технолога' молочного производства. Т. 5. Продукты из; обезжиренного молока-, пахты и; молочной сыворотки / А; Е.Храмцов^ С. В. Василисин. СПб. : ШОРД 2004; - 567 с. . '

36. Храмцов; А. Г. Технология продуктов из молочной.сыворотки:/ А. Г.Храмцов, I I. Г. Нестеренко. М.: ДеЛи принт, 2004: - 587 с.

37. Шаркинас, А. М. Основные направления исследований пищевого института в области молочной промышленности // Материалы семинара БелНИКТИММП. Минск, 2005. - С. 16 - 17.

38. Шувалова, Е. П. Острые кишечные инфекции / Е. Г1. Шувалова, М; Е. Ломанков и др. // Здоровье. 2008. - №2. - - с.45 -47.

39. Экономика'/Шод ред. проф. Волкова Н.А. М;: Экономика, 2003; -325с. . ;

40. Эрнандес, Е. Липидный барьер кожи и косметические средства / Е. Эрнандес, А. Марголина. М. : Косметика и медицина, 1998: - 135 с.142

41. Эрнандес, Е. Полигидроксикислоты. против ихтиоза / Е. Эрнандес // Пилинги. 2010. - № 1. - стр. 18-22.

42. Abbadi, A. Effect of рН in the Pt-Gatalyzed Oxidation: of D-Glucose to D-Gluconic Acid / A. Abbadi, H. van Bekkum.// J. Molec. Catal: A Chemical. 1995. Vol 97: P: 111U118i .

43. Abbadi, A. Selective Chemo-Catalytic Oxidation of Lactose1 and/of Lactobionic Acid towards 1 -Càrboxylactulose (2-keto-Lactobionic Acid) / A. Abbadi et. al. //Appl. Catal. A: General. 1997. Vol. 156. P. 105-115.

44. Alpha-hydroxy acids : modulate stratum corneum barrier function / E. Berardesca et al. //J. Dermatol. 1997. Vol. 137:934-8;

45. Besson, M: Catalytic Oxidation of Glucose on Bismuth-Promoted Palladium Catalysts / M. Besson et. al. //.J. Catal. 1995. Vol. 152, P: 116-121.

46. Chàrloux, C: Inhibition of hydroxy! radical production by lactobionate, adenine, and tempol / G. Chàrloux et. al. II Free Radical Bio & Med 1995. Vol. 19(5). P. 699 704.

47. Ditre, С. M. Effects of a-hydroxy acids om photoaged skin: A pilot clinical, histologic, and ultrastructural study / С. M. Ditre et. al. // J. Am. Acad. Dermatol; 1996. Voh.34:187-95.

48. Domovs, K. B. Methanol-soluble complexes of lactose and of other carbohydrates / K. B: Domovs, E. H. Freund // Journal of Dairy Science. 1960. Vol. 43. P. 1216-1223.

49. Druliolle, H. On some mechanistic aspects of the electrochemical oxidation of lactose at platinum and gold, electrodes in alkaline medium / H. Druliolle et al. // J: Electroanal. Chem. 1997. Vol. 426. P. 103-115.

50. Effects of hexose sugars: glucose, fructose, galactose and mannose on wound'healing in the rat / J. Kossi et al. // Eur. Surg. Res. 1999. Vol. 31(1). P. 74 82.

51. Effects of a-hydroxy acids on' photoaged skin: A pilot clinical, histologic, and ultrastructural study / C. M. Ditre et al. // J. Am. Acad. Dermatol. 1996. Vol. 34:187-95.

52. European* pharmacopoeia fifth edition Vol.2. Council of Europe, 67075 Strasbourg Cedex,'France 2004. P. 1885. ISBN: 92-871-5281-0!

53. Fundamentals of Dairy Chemistry. Ed. by B. H. Webb. Westport,Connecticut, AVI Publ., Inc., 1965. 827 p.

54. Gerling, K.-G. Large-scale production of lactobionic acid use and new applications / K.-G. Gerling // International Dairy Federation. Whey Proceedings of the second International Whey Conference, held in Chicago, USA, 27-29 Oct. 1997. P. 251-261.

55. Grimes, P. E. The use of polyhydroxy acids (PHAs) in photoaged skin / P. E. Grimes // Cutis. 2004. Vol. 73(2 Suppl). 3-1 Review.

56. Haasej G. Kinetic Reactions* oi Alpha and Beta Lactose: 1. Mutarotation / G. Haase, T. A. Nickerson // Journal of Dairy Science. 1966. Vol. 49. P. 127-132: , . .

57. Harju, M. Lactose, its derivatives and their, hydrolysis / M. Harju // Finn. J. Dairy Sci. 1991. Vol. 49. P. 1 -47.

58. I Iarju, Ml Production and properties of lactulose, lactitol and lactobionic acid/ Ms.Harju;// Bfulletiniof IDE 289i 1993;i P! 27 30;

59. Herrington, B. L. Some Physico-chemical1 properties of Lactose: VII : The solubilityof lactose1 im salt« ^calcium chloride / B: L. Herrington // Journal of Dairy Science. 1934. ■ VoL 17. P: 805-8141 I "'v'- •.■/•'i ■

60. Hossain, M., Brooks J. D., Maddox I. S. /New Zealand J. Dairy Sci. Technol. 1983. Vol. 18;-P. 161-168.

61. Hudson, C. S. J. Am. Chem. Soc. 1925. Vol: 47. P. 2052:

62. Meyer, A. Ion-Pair RP-HPLC Determination of Sugars; Amino Sugars, and Uronic Acids after Derivatization with p-Aminobenzoic Acid / A. Meyer, C. Raba, and K. Fischer // J. Anal. Chem. 2001. Vol.73. P. 2377 2382.

63. Murzina, E., V. D-Lactose oxidation over, gold catalysts, / E. V. Murzina // Catalysis Today. 2008. Vol. 131. P.* 385 392.

64. NeoStrata Company Электронный ресурс. URL: http://www.neostrata.com.94'. Patent W0/2009/007398. A21D 2/14. Food Products Containing Aldobionic Acid / Nielsen Per Munk; Hoeier Erik. Prior. Jul. 09, 2007. Pat. Jan. 15,2009:

65. Pedruzzi-, I. Quantification of lactobionic acid and sorbitol from enzymatic reactions of fructose and lactose by high-performance liquid chromatography / Ii Pedruzzi et. al. // Journal of Chromatography A. 2007. Vol. 1145. P. 128-132.

66. Petratos, M. A. Drug therapies and adjunctive uses of alphahydroxy and polyhydroxy acids / Mi A. Petratos // Cutis. 2000. Vol. 66(2). P. 107-111.

67. Roelfmma, W. A. Chemical reception's reactions of lactose derivatives / W. A. Roelfmma, B. F. Kuster // Netherlands Milk Dairy J. 1998. №42. P. 469-483.

68. Roldan, V. Kinetics and mechanism of the reduction of CrVI and Crv by D-lactobionic acid / V. Roldan et. al. // Journal of Inorganic Biochemistry. 2004. Vol. 98. P. 347-357.

69. Separation of lactose, lactobionic acid1 and lactobionolactone by highperformance liquid chromatography / P. J. Simms et. al. // J. Chromatogr. A. 1994. Vol. 667(1-2). P. 67-73.

70. Sexton, D. Determination of Lactose by Reversed phase High Performance Liquids Chromatography / D. Sexton // Department of Chemistry East Tennessee State University. 2004. - P: 94.

71. Specifications Sheet Of Lactobionic acid. American International Chemical, Inc. Электронный ресурс. — URL: http://www.aicma.com/products/ Lactobionic%20Acid%20LBAGIP.

72. Splechtna, B. Production of a lactose-free galacto-oligosaccharide mixture by using selective enzymatic oxidation of lactose into lactobionic acid / B. Splechtna et. al. // Enzyme and Microbial' Technology. 2001. Vol. 29. P. 434-440.

73. Thelwall, L. A. Developments in the chemistry and chemical modification of lactose / L. A. Thelwall // Developments in Dairy Chemistry. Lactose and minor-constituents. Ed. by Fox P.F. 1985: .Voli 3. Pi 35 — 66.

74. US 2 746 916 Production of lactobionic acid and its . S-lactone / Edward K. Magariello, Islip, N. Y. Pat. May, 22 1956.11 1. US 7371362:B2; C01Bv31/20! Catalytic:Wet OxidatiomOfiEactose / J. Holies. Prior Aug: 23, 2007. Pat. May 13, 2008.

75. US Patent 5977350, Bergfeld^ etealt Oxidation;of di-j„tri-,loligo- and^ polysaccharides ihtospolyhydroxycarboxylic acids. Nov. 2j 1999:'

76. US Patent N 10585524, A23L 1/325. Meat based food product comprising. lactobionic acid / Novozymes North America, Inc. Prior 07.07.2006. Publication 27.08.2009: ,

77. US Patent:№20040151802, A23C 009/12. Process for manufacturing cheeses and other dairy products^ andiproducts thereof / Kraft Foods R & D, Inc. Prior November 6, 2003. Pat, August 5, 2004.

78. US Patent N 5779939, C23F 11/00. Corrosion preventing composition comprising lactobionic acid amides / Solvay Deutschland GmbH- (Hanover, DE). Prior Feb. 13, 1995. Pat. Jul. 14, 1998. .

79. Wit, G. Catalytic dexydrogenation of reducing sugars in alkaline solution / Gert de Wit, Jan de Vlieger // J. Carbohydrate Research. 1981. Vol. 91. P.125 — 138.

80. Yang, B. Y. Oxidation of lactose with bromine / B. Y. Yang, R. Montgomery // Carbohydrate Research. 2005. Vol. 340. P. 2698 2705.

81. Yu, R. J. Alpha-hydroxy acids, polyhydroxy acids, aldobionic acids and their topical actions / R. J. Yu, E. J. Van Scott // In: Textbook of Cosmetic Dermatology.