автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии бифидогенной кормовой добавки из молочной сыворотки на основе изомеризации лактозы в лактулозу

На правах рукописи

ЖУРБА ЛЮДМИЛА НИКОЛАЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ БИФИДОГЕННОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ИЗ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ НА ОСНОВЕ ИЗОМЕРИЗАЦИИ ЛАКТОЗЫ В ЛАКТУЛОЗУ

Специальность: 05.18.04-технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ставрополь - 2004

Работа выполнена на кафедре прикладной биотехнологии Северо-Кавказского государственного технического университета

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: заслуженный деятель науки РФ, академик

Россельхозакадемии, доктор технических наук, профессор ХРАМЦОВ А.Г.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор технических наук,

профессор Жидков Владимир Евдокимович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Квитко Юрий Дмитриевич

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: ГНУ Ставропольский НИИ животноводства

и кормопроизводства, г. Ставрополь

Защита состоится "_7 " июля 2004 г. в 1300 на заседании диссертационного совета Д 212.245.05 при Северо-Кавказском государственном техническом университете (СевКавГТУ) по адресу.

355029, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2, ауд. 308К С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СевКавГТУ Автореферат разослан " _6_" июня 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.245.05, кандидат технических наук,

В.И.ШИПУЛИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Между пищевой промышленностью и сельским хозяйством существует тесная взаимосвязь и прямая зависимость: чем выше уровень развития сельского хозяйства, тем благоприятнее условия для дальнейшего развития пищевой промышленности. В настоящее время в России, несмотря на дефицит молочного сырья, значительное количество молочной сыворотки используется нерационально, часть ее теряется, загрязняя окружающую среду.

В современном животноводстве одной из важных проблем является высокий уровень заболеваемости молодняка сельскохозяйственных животных и. птицы, связанный с нарушением защитной кишечной микрофлоры. Экономический ущерб от этого огромен, так по статистическим данным более 50 % падежа молодняка приходится на первые дни жизни. До 96 % животных гибнет преимущественно от желудочно-кишечных заболеваний, связанных с изменением бактериального баланса, и в первую очередь, с сокращением количества бифи-добактерий.

Одним из перспективных направлений в решении этих проблем является создание сгущенных и сухих кормовых средств, на основе молочной сыворотки, обладающих бифидогенными свойствами, которые обусловлены наличием лактулозы. В основе получения лактулозы лежит реакция изомеризации лактозы. Поэтому организация промышленного производства кормовых добавок с лактулозой решает проблемы комплексного, рационального, экономически выгодного использования молочной сыворотки.

Высокая кормовая и биологическая ценность, экологическая безопасность кормовой добавки обуславливают перспективность ее использования в животноводстве и способствуют развитию нового направления в промышленной переработке подсырной сыворотки.

В основу работы положены исследования в области химии углеводов и белков молока ведущих отечественных и зарубежных ученых: П.Ф. Дьяченко,

О.Н. Яковлевой, В.Я. Матвиевского, К.К, Горбатовой. К.К. Полянского.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА I

, УЗЁЩ

А.Г. Храмцова, С.А. Рябцевой, Ф. Петуэли, А. Тепсла, К.-Л. Риделя, Дж. Р. Эн-дрюса, Т. Мизоты и других.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка технологии бифидогенной кормовой добавки на основе подсырной сыворотки в жидком, сгущенном и сухом виде для молодняка сельскохозяйственных животных и птицы, обладающей лечебно-профилактическим эффектом. Достижение поставленной цели осуществляется путем направленной изомеризации лактозы в лактулозу в натуральной или концентрированной подсырной сыворотке под действием щелочного катализатора - гидроксида кальция; при необходимости сушки концентрата. В соответствии с поставленной целью были определены задачи работы:

- установить зависимость активной кислотности подсырной сыворотки от дозы внесения щелочного реагента;

- изучить процесс изомеризации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке, установить его основные кинетические закономерности;

- исследовать влияние технологических факторов (температура, продолжительность термостатирования) на интенсивность протекания реакции изомеризации лактозы в лактулозу в присутствии белковых и минеральных компонентов подсырной сыворотки;

- исследовать кинетику сушки подсырной сыворотки, обогащенной лак-тулозой;

- определить оптимальные параметры технологического процесса;

- разработать технологическую схему и аппаратурно-процессовое оформление производства бифидогенной кормовой добавки из подсырной сыворотки в жидком, сгущенном и сухом виде;

- провести апробацию разработанной технологии в промышленных условиях, исследовать состав и свойства бифидогенной кормовой добавки;

- изучить влияние бифидогенной кормовой добавки из молочной (под-сырной) сыворотки на продуктивность и сохранность сельскохозяйственных животных и птицы;

- провести оценку экономической эффективности внедрения технологии и экологической безопасности производства бифидогенной кормовой добавки.

Научная новизна. Исследована кинетика изомеризации лактозы в лакту-лозу в натуральной и концентрированной подсырной сыворотке. Определены оптимальные значения технологических параметров (температуры и продолжительности термостатирования) процесса изомеризации в данном виде лактозо-содержащего сырья. По результатам математической обработки экспериментальных данных получена математическая модель в виде уравнений регрессии, адекватно описывающих протекание исследуемого процесса в подсырной сыворотке.

Научно обоснован выбор рациональных режимов процесса кондуктивной сушки подсырной сыворотки с частично изомеризованной лактозой в лактуло-зу. Исследованы гигротермические свойства и функционально-технологические характеристики бифидогенной кормовой добавки.

Научное содержание работы защищено патентом РФ № 2098977.

Практическая ценность и реализация работы в промышленности. Разработана и утверждена нормативная документация ТУ 9229-021-00672610 «Би-фидогенные концентраты из молочной сыворотки и продуктов ее переработки». Технология кормовой добавки успешно апробирована и внедрена на ОАО «Сыродел» с. Красногвардейского. Результаты работы использованы при создании рецептур комбикормов и заменителей цельного молока для молодняка сельскохозяйственных животных и птицы.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на отчетных научно-технических конференциях Северо-Кавказского государственного технического университета (1994 - 2003 гг.); региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону (г. Ставрополь, 1998 - 2000 г.); Всероссийских конференциях «Современные достижения биотехнологии» (г. Ставрополь, 1996-2002 гг.). Результаты работы использованы при подготовке методических указаний к лабораторным работам,

в курсовом и дипломном проектировании студентов специальностей 271100 и 070100 СевКавГТУ.

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 18 печатных работ (в т.ч. 3 статьи в реферируемых научных изданиях).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 127 страницах машинописного текста; состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, содержащего 128 наименований и приложений; содержит 17 таблиц, 24 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы. .

В первой главе рассмотрены состав и свойства молочной сыворотки как сырья для получения кормовых средств; использование сыворотки в кормопроизводстве; свойства лактулозы; проведен анализ существующих способов изомеризации лактозы в лактулозу в растворах молочного сахара и лактозосодер-жащем сырье; сформулированы цели и задачи работы.

Во второй главе представлены данные об организации работы, методологии физико-химических и микробиологических исследований, математического планирования и обработки результатов экспериментов. Схема проведения экспериментальных исследований представлена на рисунке 1.

При проведении экспериментальных исследований применялись следующие методы анализа: определение титруемой кислотности - по ГОСТ 3624-92 и ГОСТ 30305.3-95; определение активной кислотности - потен-циометрически на приборе рН-150; определение плотности - ареометрически, метод и аппаратура по ГОСТ 3625-84; определение массовой доли сухих веществ и влаги - методом высушивания до постоянной массы по ГОСТ 29246-91, а также рефрактометрическим методом на приборе RL-2; определение массовой доли лактозы - поляриметрическим методом на сахариметре СУ-4; определение массовой доли лактулозы - хроматографически на га-зожидкостиом хроматографе «Цвет 500-М» или спектрофотометрическим методом в соответствии с ТУ 9225-029-0041003-95; измерение массовой доли

С натуральная подсырная сыворотка

Рисунок 1 - Схема проведения экспериментальных исследований

общего азота по Къельдалю и определение массовой доли белка - по ГОСТ 23327-98; определение массовой доли золы - методом сжигания до по-

стоянной массы по ГОСТ Р 51463-99; определение оптической плотности - фо-тоэлектроколориметрическим методом; определение индекса растворимости сухих концентратов — по ГОСТ 30305.4-95; определение показателей внешнего вида и консистенции - визуально; количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов в кормовой добавке - по ГОСТ 9225-84; количество бактерий группы кишечной- палочки - по ГОСТ 8784-73; степень изомеризации лактозы, характеризующая накопление лактулозы в подсырной сыворотке, определялась по модифицированной поляриметрической методике, основанной на специфической оптической активности углеводов, способных вращать плоскость поляризации света.

В третьей главе представлены результаты исследований, целью которых было установление закономерностей протекания реакции внутримолекулярной перегруппировки лактозы в лактулозу в присутствии белковых и минеральных компонентов подсырной сыворотки и установление оптимальных параметров данной реакции. При выполнении исследований в качестве катализатора реакции применялся гидроксид кальция (Е526), относящийся к безвредным веществам, разрешенным для использования в пищевой промышленности. Выбор также обусловлен его доступностью и низкой стоимостью, обеспечением высокой степени изомеризации лактозы в его присутствии, возможностью обогащения кормов необходимым минеральным компонентом - кальцием. Молочная сыворотка имеет сложный состав и обладает буферностью, поэтому на первом этапе исследований определяли влияние дозы вносимого гидроксида кальция на величину активной кислотности подсырной сыворотки.

Графические зависимости активной кислотности сыворотки от концентрации гидроксида кальция (рис. 2), построенные по результатам эксперимента, показали, что характер изменения активной кислотности и скорость накопления щелочных ионов зависят от титруемой кислотности подсырной сыворотки и содержания в ней сухих веществ. Зависимость близка к логарифмической: после нарастания значений активной кислотности наблюдается замедление роста этого показателя и постепенная стабилизация в области значений рН=11,8-12,0.

Для достижения одинаковых значений рН в натуральной и сгущенной сыворотке, для последней требуется более высокая доза гидроксида кальция, что обусловлено более высокой буферностью сгущенной сыворотки.

♦-Натуральная

сыворотка •X-Сгущенная сыворотка

Рисунок 2 - Влияние дозы внесения гидроксида

кальция на активную кислотность подсырной сыворотки.

Определены дозы вносимого гидроксида кальция, необходимые для достижения оптимального при изомеризации лактозы в лактулозу значения рН (11,0-11,5): в натуральную подсырную сыворотку с кислотностью (20,0±5,0) °Т достаточно внести - (0,2-0,4) %; в сгущенную подсырную сыворотку с кислотностью (60,0±5,0) °Т - (1,0-1,5) %.

Установлены основные кинетические закономерности процесса изомеризации лактозы в натуральной и сгущенной подсырной сыворотке. Анализ графических зависимостей (рис. 3) показывает: на первой стадии реакции идет интенсивное накопление лактулозы. Вторая стадия реакции - это стабилизация и последующее снижение содержания лактулозы в сыворотке. Для этой стадии также характерно снижение кислотности и интенсивное потемнение сыворотки. Это объясняется тем, что в начальной стадии процесса имеются наиболее благоприятные условия для трансформации лактозы в лактулозу, дальнейшая стабилизация процесса связа на с повышенной буферностью молочной сыворотки, позволяющей поддерживать оптимальный уровень рН.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0

Массовая доля гидроксида кальция, %

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 Продолжительность процесса изомеризации, мин.

Рисунок 3 - Влияние продолжительности процесса изомеризации в подсырной сыворотке на содержание лактулозы и значение активной кислотности.

Учитывая условия реакции: щелочная среда, высокая температура, можно предположить, что в дальнейшем все большую роль начинает играть щелочной гидролиз Сахаров, в результате которого накапливаются побочные продукты реакции, имеющие кислый характер. Они начинают оказывать влияние на процесс изомеризации, снижая скорость образования лактулозы, активную кислотность сыворотки. При равных условиях проведения реакции трансформации лактозы в лактулозу, степень изомеризации в сгущенной подсырной сыворотке выше, чем в натуральной. Это обусловлено положительным влиянием минерального комплекса сыворотки на процесс образования лактулозы, за счет повышения количества акцепторов протонов. Максимальный выход лактулозы достигается при продолжительности термостатирования 30 минут.

В следующей серии экспериментов исследовано совместное влияние температуры и времени термостатирования (при исходном уровне на изомеризацию лактозы в подсырной сыворотке с применением методов математического планирования экспериментов. Был реализован план полного двухфакторного эксперимента, параметры которого представлены в таблице 1.

Таблица 1 — Параметры двухфакторного эксперимента

Условия планирования Кодированные значения Пределы изменения факторов

Температура изомеризации, °С(Х,) Продолжительность, МИН. (Хт)

Верхний уровень + 1 85,00 45,00

Нижний уровень -1 55,00 15,00

Основной уровень 0 70,00 30,00

Плечо звездной точки ^ -1,414 49,79 8,79

Плечо звездной точки +R + 1,414 91,21 51,21

В качестве выходных параметров, определяющих эффективность процесса, приняты: степень изомеризации лактозы в лактулозу активная кислотность сыворотки после изомеризации оптическая плотность изомеризо-ванной сыворотки (Уз). После реализации матрицы и статистической обработки экспериментальных данных получена математическая модель процесса образования лактулозы в натуральной подсырной сыворотке в виде полинома второго порядка а для процессов накопления побочных продуктов реакции в виде полиномов первого порядка (У2 , Уз). Уравнения регрессии в кодированных значениях, адекватно описывающие происходящие процессы и отражающие как влияние отдельных входных параметров, так и межфакторные взаимодействия имеют вид:

У,=26,451 +6,220Х,+4,107Хг-2,001Х,2-6,О4ОХ22-2,30Х,Хг (1)

Анализ уравнений (1-3) показывает, что оба фактора оказывают значительное влияние на образование лактулозы в молочной сыворотке (1), и накопление побочных продуктов (2, 3). Наибольшее воздействие оказывает температура (Х|). Квадратичные эффекты, характерные для математической модели (1), описывающей изменение степени изомеризации, указывают на существование областей экстремума в рассматриваемом диапазоне изменения факторов. Про-

цессы образования побочных продуктов реакции описываются более простыми, линейными зависимостями (уравнение 2 и 3), характеризующими равномерное постепенное снижение рН и повышение цветности с ростом температуры и времени термостатирования.

Закономерности процесса изомеризации лактозы в подсырной сыворотке проиллюстрированы поверхностью отклика выходного параметра (У|), а области оптимума установлены по изолиниям сечений (рис. 4). Анализ сечений показывает, что области максимума степени изомеризации смещены в сторону максимальных значений фактора Х( (температуры).

Температура, °С - тель_ г Температура, "С

£ НОСТЪ,

МИН.

Рисунок 4 - Поверхность отклика степени изомеризации и изолинии ее сечений при влиянии температуры и времени термостатирования для подсырной сыворотки.

Установлены значения технологических факторов, при которых достигается максимальный выход лактулозы (26 - 28 % от массовой доли лактозы в сыворотке): температура (77,5 ± 2,5) °С; продолжительность процесса изомеризации (35,0 ± 5,0) минут.

Для определения оптимальных параметров температуры и времени тер-мостатирования процесса изомеризации лактозы в лактулозу в сгущенной под-сырной сыворотке (массовая доля сухих веществ - (21±1)%) был осуществлен полный двухфакторный эксперимент, параметры которого были аналогичны выбранным при изучении закономерностей изомеризации лактозы в натуральной подсырной сыворотке (табл. 1). Средние значения выходных параметров представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Результаты двухфакторного эксперимента

№ п/п Кодированные переменные Выходные параметры (средние значения)

X, X, У,.р. % У2ср, ед. рН Узср, ед.

1 -1 -1 4,654 11,230 0,035

2 -1 +1 22,308 10,824 0,017

3 +1 -1 25,030 10,250 0,107

4 +1 +1 25,688 8,776 0,256

5 -Я 0 14,653 10,950 0,031

6 +Л 0 31,552 9,330 0,245

7 0 -я 9,098 10,220 0,022

8 0 +11 22,401 9,640 0,111

9 0 0 29,206 10,248 0,062

10 0 0 29,615 10,280 0,072

11 0 0 29,458 10,240 0,066

12 0 0 29,114 10,285 0,073

13 0 0 29,557 10,268 0,075

После математической обработки экспериментальных данных получены следующие адекватные изучаемому процессу уравнения регрессии:

У,=29,390+ 5,957 Х, + 4,641 Х2-3,145Х,2-6,822 Х22-4,249Х,Х2 (4) У2=10,270 - 0,757Х| - 0,470Х2- 0,267Х,Х2 (5)

Уу=0,069+0>077Х1+0,032Х2+0,035Х12 + 0,042Х|Х2 (6)

Для сгущенной подсырной сыворотки закономерности процесса трансформации лактозы в лактулозу незначительно отличаются от натуральной иод-сырной сыворотки. В сгущенной подсырной сыворотке выше выход лактулозы, температура термостатирования оказывает большее влияние на процесс образования побочных продуктов реакции, более высокие значения оптической плотности изомеризованной сгущенной сыворотки указывают на интенсивное накопление красящих веществ. Определены оптимальные параметры процесса изомеризации лактозы в лактулозу в сгущенной подсырной сыворотке: температура (72,5 ± 2,5) °С; продолжительность термостатирования (30,0 ± 5,0) минут. При соблюдении указанных значений параметров достигается достаточно высокий выход лактулозы - в то же время значения активной

кислотности и оптической плотности сыворотки после изомеризации свидетельствуют о незначительном накоплении продуктов автокаталитического распада лактулозы, продуктов реакций щелочного гидролиза углеводов, белков и меланоидинообразования.

В четвертой главе работы изучен процесс сушки подсырной сыворотки с частично изомеризованной лактозой в лактулозу. Для изучения кинетики сушки-применен термографический метод анализа форм связи влаги с сухим веществом. По результатам эксперимента построены кинетические кривые сушки лак-тулозосодержащей сыворотки совместно с аналогичными кривыми сушки под-сырной сыворотки. Кривые кинетики сушки \У=Г(т) (рис. 5) и кривые скорости сушки f(W)=dW/dx (рис. 6) сгущенной сыворотки с изомеризованной лактозой в лактулозу показывают, что процесс сушки проходит в три основных периода. Это указывает на наличие в исследуемом объекте разнородно связанной влаги.

Сопоставляя второй и третий периоды можно сделать вывод, что сгущенная изомеризованная сыворотка содержит адсорбционно-связанной влаги больше и осмотически связанной влаги меньше, чем сгущенная подсырная сыворотка. Это объясняется внесением гидроксида кальция в полидисперсную систему подсырной сыворотки, в результате чего нарушается ее солевое равновесие и изменяется коллоидная фаза сыворотки. В результате при одинаковой

продолжительности сушки в 4 раза увеличивается содержание влаги в сухой лактулозосодержащей сыворотке по сравнению с сухой подсырной сывороткой

• Изомеризованная сыворотка рН=9,6 •Сыворотка рН=5,84

Рисунок 5 - Кривые кинетики сушки

5 10 15 20 25 30 35 40 Время, мин.

Относительное влагосодержание, W,%c

Одним из факторов влияющим на водосвязывающую способность компонентов подсырной сыворотки является активная кислотность. На следующем

этапе определено влияние активной кислотности изомеризованной сыворотки ма процесс удаления влаги при ее сушке. Из результатов эксперимента следует, что с уменьшением активной кислотности изомеризованной сыворотки до нейтральных значений увеличивается количество осмотически связанной влаги. Очевидно, изменяется ионное равновесие, которым обусловлено распределение составных частей сыворотки между истинно растворимыми, коллоидно-растворимыми и связанными с белком формами. Это приводит к перераспределению форм связи влаги с сухим веществом и уменьшению конечной влажности сухого продукта. Из результатов исследований определено оптимальное значение активной кислотности сгущенной подсырной сыворотки после изомеризации лактозы в лактулозу - рН 7,0±0,5. Опытно-промышленные выработки подтвердили правильность данного заключения.

С целью обоснования режимов хранения, вида тары для упаковки сухой бифидогенной кормовой добавки проведены исследования равновесной влажности. Результаты исследований показали, что сухая бифидогенная кормовая добавка относится к порошкам с высокой степенью гигроскопичности. Это можно объяснить водосвязывающей способностью ее составных компонентов, часть сухого вещества приходится на долю наиболее гидрофильного компонента - лактулозы. Все операции по дроблению и фасовке кормовой добавки следует выполнять при минимальной относительной влажности воздуха и в возможно короткое время, а хранение осуществлять в герметичной упаковке при более жестких режимах хранения, чем традиционные сухие молочные продукты.

В пятой главе на основании анализа результатов экспериментальных исследований, представленных в главах 3 и 4, анализа известных способов получения сгущенных и сухих концентратов молочной сыворотки разработан технологический процесс производства бифидогенных кормовых добавок различного вида: жидкая, сгущенная, сухая в виде блок-схемы алгоритма последовательности выполнения технологических операций (рис. 7).

Рисунок 7 - Блок-схема алгоритма производства бифидогенных кормовых

добавок.

Производственная проверка результатов работы дала положительные результаты. Исследован химический состав, физико-химические и микробиологические показатели опытных образцов кормовой добавки (табл. 3).

Таблица 3 - Характеристика бифидогенных кормовых добавок

Наименование показателя Показатели

КБУ-Ж КБУ-20 КБУ-Пл

1 2 3 4

Внешний вид и консистенция Однородная жидкость, с небольшим белковым осадком Однородная, слегка вязкая жидкость Сухой порошок из измельченных комочков .

Цвет Светло-желтый Светло-кремовый Светло-коричневый

Массовая доля сухих веществ, % 6,2±0,3 21,0±0,7 95,3±0,1

Массовая доля лактулозы, % 1,3±0,2 4,3±0,2 17,8±0,4

Массовая доля золы, % 0,7±0,1 1,9±0, ] 12,2±0,3

Плотность, кг/м3 1021,0±2,0 1112,0±0,2 —

Кислотность активная, ед. РН 7,2±0,2 7,2±0,2 —

Кислотность восстановленной добавки до массовой доли сухих веществ 6,5% * Т — — 12,0±3,0

Индекс растворимости, см1 сырого осадка — — 1,5±0,5

Количество мезофильных. аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, КОЕ в 1г (см3) 8,7-103 7,2-103 6,5-103

Бактерии группы кишечной палочки в 1 г (см3) отсутствуют отсутствуют отсутствуют

Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, в 25 г (см3) отсутствуют отсутствуют отсутствуют

Ставропольский институт животноводства и кормопроизводства и Ставропольская государственная сельскохозяйственная академия (н/в Ставропольский государственный аграрный университет) провели производственные испытаний бифидогенной кормовой добавки в рационе кормления при выращивании молодняка сельскохозяйственных животных и птицы. Результаты опытов показали, что использование бифидогенной кормовой добавки позволило увеличить у молодняка опытных групп сохранность и среднесуточные приросты живой массы по сравнению с контрольными группами, при этом затраты кормовых единиц на 1 кг прироста уменьшились в среднем на 16-17 %.

Благоприятное влияние бифидогенной кормовой добавки на прирост живой массы обусловлено улучшением процессов пищеварения и более полным усвоением питательных веществ кормов, о чем свидетельствуют довольно высокие показатели переваримости питательных веществ рационов. опытных групп. Это связано с тем, что скармливание бифидогенной кормовой добавки нормализует кишечную микрофлору и, в целом, деятельность желудочно-кишечного тракта животных и птицы.

Экономическая эффективность внедрения технологии бифидогенной кормовой добавки по сравнению с базовым вариантом (сухая подсырная сыворотка) составляет 820 тыс. рублей в год (в ценах 2003 года).

Экологический мониторинг технологии бифидогенной кормовой добавки, позволил предложить комплекс мероприятий по обеспечению безопасности и качества выпускаемой добавки в производственных условиях.

ВЫВОДЫ

1. Анализ научно-технической и патентной информации позволил сделать вывод о необходимости разработки качественно новых кормовых добавок из подсырной сыворотки с синтезом бифидогенного фактора лактулозы, удовлетворяющих физиологические потребности организма животного в питательных веществах, выполняющих профилактические и лечебные цели.

2. Исследовано влияние катализатора - гидроксида кальция на процесс изомеризации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке. Определены концентрации катализатора, необходимые для достижения оптимальной активной кислотности подсырной сыворотки рН (11,0-11,5): для натуральной подсырной сыворотки с кислотностью гидроксида кальция; сгущенной подсырной сыворотки с кислотностью

3. Изучено совместное влияния основных технологических параметров (температуры и времени термостатирования, при исходном уровне рН 11,2±0,2) на изомеризацию лактозы в лактулозу в натуральной подсырной сыворотке с применением методов математического планирования экспериментов. Получены математические модели процесса образования лактулозы в подсырной сыворотке и процессов накопления побочных продуктов реакции. Определены оптимальные параметры процесса изомеризации лактозы в лактулозу в натуральной подсырной сыворотке: температура продолжительность процесса изомеризации (35,0 ± 5,0) минут.

4. Установлены основные закономерности процесса изомеризации лактозы в лактулозу в сгущенной подсырной сыворотке. Положительное влияние минерального комплекса сыворотки на процесс образования лактулозы обуславливает увеличение степени изомеризации в сгущенной подсырной сыворотке по сравнению с натуральной. Определены условия получения максимального содержания лактулозы - при минимальном накоплении побочных продуктов реакции: температура продолжительность термостатирования (30,0 ± 5,0) минут.

5. Изучен процесс сушки изомеризованной подсырной сыворотки, проведен анализ форм связи влаги с сухим веществом. Установлено оптимальное для удаления влаги значение активной кислотности сгущенной подсырной сыворотки после изомеризации лактозы в лактулозу - Опытно-промышленные выработки подтвердили правильность данного заключения. Но кривым равновесной влажности определены условия фасовки и хранения сухой бифидогенной кормовой добавки, а также вид тары для ее упаковки.

6. По результатам исследований и опытно-промышленных выработок установлены оптимальные технологические параметры производства, разработана и утверждена техническая документация на бифидогенные концентраты из молочной сыворотки и продуктов ее переработки (ТУ 9229-021-00672610). Научная новизна работы подтверждена Патентом РФ № 2098977 «Способ производства сухой молочной сыворотки».

Технология бифидогенной кормовой добавки апробирована в промышленных условиях на ОАО «Сыродел» с. Красногвардейского с годовым экономическим эффектом 820 тыс. рублей.

7. На основании широкомасштабных производственных испытаний по использованию бифидогенных кормовых добавок в составе рациона молодняка сельскохозяйственных животных и птицы сделан вывод о положительном влияние на их продуктивность, сохранность и физиологическое состояние. При этом затраты кормовых единиц на 1 кг прироста уменьшаются в среднем на 16-17 %.

8. Разработанная оригинальная технология, проведенный экологический мониторинг и маркетинг, позволяют вырабатывать кормовые добавки нового поколения из вторичного молочного сырья в производственных условиях высокого качества с исключением загрязнений окружающей среды.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ

РАБОТЫ:

1. Храмцов А.Г., Василисин СВ., Евдокимов И.А., Рябцева С.А., Журба Л.Н. Разработка технологии бифидогенного сывороточного концентрата для кормовых целей. / Тез. докл. XXIV научно-техн. конф. по результатам НИР проф.-преп. состава, аспирантов и студентов за 1993 год, Ставрополь, СтПИ, 1994.-с. 30.

2. Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Рябцева С.А., Журба Л.Н. и др. Технологические аспекты получения бифидогенных кормовых добавок. / Материалы

Первой конф. Северо-Кавказского региона «Современные достижения биотехнологии», Ставрополь, 1995. - с. 48-49.

3. Жуков В.П., Родин В.В., Филенко В.Ф., Журба Л.Н. и др. О возможностях использования лактулозы при кормлении телят, выращиваемых на ЗЦМ. / Там же - с. 4-5.

4. Филенко В.Ф., Родин В.В., Жуков В.П., Журба Л.Н. и др. Лактулоза — бифи-догенная кормовая добавка при выращивании поросят. / Там же - с. 5-6.

5. Храмцов А.Г., Рябцева СА., Журба Л.Н. и др. Информатизационное обеспечение исследований процесса изомеризации лактозы. / Конф. научно-методическая «Пути информатизации образовательного процесса», Ставрополь, СВАИУ, 1995.

6. Храмцов А.Г., Виноградская С.Е., Рябцева С.А., Кошкош И.В., Журба Л.Н. Кормовые продукты с лечебно-профилактическими свойствами. / Деп. в ВНИИИТИ№1517-В95, 1995.

7. Храмцов А.Г., Рябцева С.А., Журба Л.Н. и др. Бифидогенные добавки из белково-углеводного молочного сырья. / Материалы Всеросс. конф. «Современные достижения биотехнологии», Ставрополь, СтГТУ, 1996.-е. 218-219

8. Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Рябцева СА., Лодыгин А.Д., Журба Л.Н. Принципы энергоресурсосбережения при реализации технологии бифидо-генных препаратов из лактозы молочного сырья. / Тез. докл. Междунар. НПК «Энергоресурсосберегающие технологии переработки с.-х. сырья», Минск, 1996.-е. 29-30.

9. Патент РФ №2098977 Кл. А 23 С 21/10. Способ производства сухой молочной сыворотки / Храмцов А.Г., Лодыгин А.Д., Рябцева С.А., Евдокимов И.А., Журба Л.Н. - Опубл. 20.12.97. БИ №35.

10.Храмцов А.Г., Рябцева С.А., Журба Л.Н. и др. Бифидоактивные кормовые добавки на основе молочного белково-углеводного сырья. / Тез. докл. XXVIII НТК по результатам НИР проф.-преп. состава, аспирантов и студентов за 1997год, Ставрополь, СтГТУ, 1998. - с. 24.

П.Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Рябцева С.А., Лодыгин А.Д./Журба Л.Н. Исследование процесса изомеризации лактозы в лактулозу в молочной сыворотке. / Известия ВУЗов. Пищевая технология, №1, 1998. - с. 34-36.

12.Храмцов А.Г., Рябцева С.А., Журба Л.Н., и др. Применение бифидогенных факторов при производстве пищевых и кормовых добавок. / Известия ВУЗов. Пищевая технология, №4, 1998. - с. 56-57.

13.Храмцов А.Г., Евдокимов ИА., Рябцева СА., Журба Л.Н. и др. Изучение физико-химических. закономерностей . изомеризации лактозы в лактулозу применительно к технологии бифидогенных концентратов на основе молочного белково-углеводного сырья. / Сборник научных трудов СтГТУ. Серия «Естественнонаучная» Вып. 1, Ставрополь, СтГТУ, 1998. - с. 203-210.

14.Храмцов А.Г., Евдокимов ИА., Рябцева С.А., Журба Л.Н. и др. Кормовые добавки «БИКОДО». / Молочная промышленность, №6, 1999. -с. 28-29.

15.Храмцов А.Г., Рябцева СА., Журба Л.Н. и др. Совершенствование технологии получения бифидогенной добавки. / Материалы Второй Всероссийской научно-технической конференции «Современные достижения биотехнологии». т.2 // Северо-Кавказский государственный технический университет, Ставрополь, 2002. - с. 44-46.

16.Самойлов В.А., Нестеренко П.Г., Журба Л.Н. и др. О разработке биологически активных добавок «Биопротеин» и «Биопротектор». / Там же - с. 46-47.

П.Храмцов А.Г., Рябцева С.А., Журба Л.Н. Закономерности процесса изомеризации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке. / Вестник СевКавГТУ, серия «Продовольствие», №1(6), Ставрополь, 2003.-е. 16-20.

18.Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Рябцева С.А., Журба Л.Н. и др. Анализ информационного файла данных по способам производства концентратов лак-тулозы. / Там же - с. 61-64.

Изд. лиц. серия ИД № 00502 Подписано к печати 04.06.04 г.

Формат 60x84. 1/16 Усл. печ. л. - 1,6. Уч.-изд. л.-1,2.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Заказ 1064 Тираж 100 экз. Северо-Кавказский государственный технический университет 355029 г. Ставрополь пр. Кулакова, 2

Отпечатано в типографии СевКавГТУ Издательство Северо-кавказского государственного технического университета

12 591

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследований

1.1. Характеристика молочной сыворотки, как сырья для получения кормов

1.2. Использование молочной сыворотки в кормопроизводстве

1.3. Свойства и способы получения лактулозы

1.4. Обоснование выбранного направления исследований и задачи работы

ГЛАВА 2. Организация работы и методы исследований

2.1. Объекты и методы исследований

2.2. Математическое планирование и обработка результатов экспериментов

ГЛАВА 3. Изучение процесса изомеризации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке

3.1. Выбор щелочного реагента, определение оптимальной дозы внесения

3.2.Исследование кинетики реакции изомеризации в подсырной сыворотке

3.3. Изучение влияния технологических факторов на эффективность трансформации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке

3.4. Определение оптимальных параметров изомеризации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке

ГЛАВА 4. Исследование процесса сушки подсырной сыворотки, обогащенной лактулозой

4.1. Изучение кинетики сушки сгущенной изомеризованной подсырной сыворотки

4.2. Влияние активной кислотности подсырной сыворотки после изомеризации лактозы на кинетику сушки 79 4.2. Определение равновесной влажности сухой бифидогенной кормовой добавки

ГЛАВА 5. Разработка технологии бифидогенной кормовой добавки из молочной сыворотки и оценка ее эффективности

5.1. Обоснование оптимальных параметров технологического процесса

5.2. Разработка технологической и аппаратурно-процессовой схемы производства бифидогенной кормовой добавки

5.3. Промышленная апробация технологии бифидогенной кормовой добавки

5.4. Эффективность применения бифидогенной кормовой добавки в рационах сельскохозяйственных животных и птицы

5.5. Оценка экономической эффективности производства бифидогенной кормовой добавки

5.6. Экологический мониторинг технологии бифидогенной кормовой добавки на основе подсырной сыворотки 110 ВЫВОДЫ 115 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 117 ПРИЛОЖЕНИЯ

Достижение устойчивого роста сельскохозяйственного производства, надежное обеспечение страны сельскохозяйственным сырьем и продуктами питания, объединение усилий всех отраслей для получения высоких конечных результатов являются основными задачами агропромышленного комплекса.

Характерный признак пищевой промышленности - ее тесная связь с сельским хозяйством. Между ними существует прямая зависимость: чем выше уровень развития сельского хозяйства, тем благоприятнее условия для дальнейшего развития пищевой промышленности. Предприятия молочной промышленности производят не только продукты питания, но и ценные корма для животноводства. Задача состоит в обеспечении отраслей животноводства во все периоды производственного цикла полноценными кормами, содержащими все необходимые питательные вещества. Увеличение производства продуктов животноводства обеспечивается за счет повышения продуктивности скота и птицы, увеличения и сохранения их поголовья [8].

Одной из важных проблем современного животноводства является высокий уровень заболеваемости молодняка сельскохозяйственных животных, связанный с нарушением защитной кишечной микрофлоры. Наибольшее количество случаев заболевания и гибели молодняка сельскохозяйственных животных происходит по причине острых кишечных заболеваний. Экономический ущерб от этой патологии огромен, так по статистическим данным более 50 % падежа молодняка приходится на первые дни жизни, при этом до 96 % животных гибнет преимущественно от желудочно-кишечных заболеваний. Это связано с особенностями технологии выращивания животных. Кишечная микрофлора чутко реагирует на качество и питательность кормов, изменения погоды, ранний отъем молодняка от маток, вакцинацию, стресс, инфекции. Все это может приводить к изменению бактериального баланса, и в первую очередь к резкому сокращению количества бифидобактерий, вплоть до полного их исчезновения. Освободившееся место в экологической системе занимают другие микроорганизмы, в том числе нежелательные и патогенные. Это ведет к пагубным последствиям - диарее, обезвоживанию организма, нарушению обмена веществ у животных, отрицательно влияет на их продуктивность и, в тяжелых случаях, следует летальный исход [45]. Лечение антибиотиками и химическими препаратами не всегда дает желаемый результат, потому что широко распространены антибиотикорезистентные штаммы условно-патогенной микрофлоры, а также снижается содержание полезной микрофлоры в кишечнике.

Одним из перспективных направлений в решении проблемы лечения и профилактики желудочно-кишечных заболеваний является повышение уровня естественной резистентности за счет колонизации желудочно-кишечного тракта бифидобактериями, которые выполняют важную роль в обеспечении нормальной жизнедеятельности сельскохозяйственных животных, птицы и даже пчел [53].

Бифидобактерии участвуют в синтезе витаминов группы В, С, К; образуют из органических азотистых соединений некоторые незаменимые аминокислоты. Ферментируя сахара, эти бактерии создают в кишечнике кислую среду, способствующую всасыванию в кровь кальция, железа, неорганических фосфатов, витамина Д. Бифидобактерии подавляют развитие многих видов патогенных микроорганизмов, что связано с образованием органических кислот, антибиотических веществ и конкуренцией за свободные участки кишечного эпителия. Защитная роль бифидобактерий в организме связана также с их способностью дезактивировать токсичные продукты азотного обмена, обладающие потенциальным канцерогенным действием, а также оказывать антиопухолевое и вирусоидное действие [42,49].

Для поддержания и восстановления высокого уровня бифидофлоры животных применяют специальные медпрепараты типа «бифидумбактерин» или обогащают жизнеспособными клетками бифидобактерий ЗЦМ, премиксы и другие кормовые средства. Эти препараты эффективны при лечении и профилактике желудочно-кишечных расстройств животных. Однако, из-за высокой стоимости, сложности технологии или дефицитности компонентов они не находят широкого применения в животноводстве.

С другой стороны, бифидогенность кормовых средств можно повысить с помощью специальных веществ, стимулирующих развитие бифидофлоры в желудочно-кишечном тракте животного. В настоящее время к бифидус-факторам относят лактулозу, муцин, дериваты лактозы, полученные путем ее гидролиза р -галактозидазой, р -лактозу, некоторые аминосахара, декстрин-мальтозу и лизоцим [70].

С учётом высокой бифидогенной активности, наибольший интерес для промышленного производства представляет уникальный углевод животного происхождения - лактулоза. Использование дорогостоящих видов лактозосо-держащего сырья (молочного сахара-сырца или рафинада) экономически нецелесообразно. Для получения кормового средства с лактулозой необходимо использовать дешевые сырьевые источники: молочную сыворотку, продукты ее переработки. Внедрение данной технологии позволит комплексно, рационально, экономически выгодного использовать молочное белково-углеводное сырьё.

Следовательно, актуальным является создание кормовых средств, обладающих бифидогенными свойствами на основе молочной сыворотки. Целью работы является разработка технологии бифидогенной кормовой добавки на основе подсырной сыворотки в жидком, сгущенном и сухом виде для молодняка сельскохозяйственных животных и птицы, обладающей лечебно-профилактическим эффектом. Достижение поставленной цели осуществляется путем направленной изомеризации лактозы в лактулозу в натуральной или концентрированной подсырной сыворотке под действием щелочного катализатора - гидроксида кальция; при необходимости сушки концентрата.

В основу работы положены исследования в области химии углеводов и белков молока ведущих отечественных и зарубежных ученых: П.Ф. Дьяченко, О.Н. Яковлевой, В.Я. Матвиевского, К.К. Горбатовой, К.К. Полянского,

А.Г. Храмцова, С.А. Рябцевой, Ф. Петуэли, А. Тепела, К.-Л. Риделя, Дж. Р. Эндрюса, Т. Мизоты и других.

На защиту выносятся следующие положения: основные закономерности образования лактулозы в подсырной сыворотке; обоснование оптимальных параметров процесса изомеризации лактозы в лактулозу; результаты исследования процесса сушки сгущенной подсырной сыворотки с частично изомеризованной лактозой в лактулозу; технологические параметры производства бифидогенной кормовой добавки из подсырной сыворотки; результаты исследования состава и свойств полученной бифидогенной кормовой добавки; влияние разработанной бифидогенной кормовой добавки на сохранность и привес сельскохозяйственных животных; анализ экономической эффективности и экологической безопасности разработанной технологии бифидогенной кормовой добавки.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю академику РАСХН, доктору технических наук, профессору А.Г.Храмцову, научному консультанту доктору технических наук, профессору С.А. Рябцевой.

ВЫВОДЫ

1. Анализ научно-технической и патентной информации позволил сделать вывод о необходимости разработки качественно новых кормовых добавок из подсырной сыворотки с синтезом бифидогенного фактора лактулозы, удовлетворяющих физиологические потребности организма животного в питательных веществах, выполняющих профилактические и лечебные цели.

2. Исследовано влияние катализатора - гидроксида кальция на процесс изомеризации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке. Определены концентрации катализатора, необходимые для достижения оптимальной активной кислотности подсырной сыворотки рН (11,0 - 11,5): для натуральной подсырной сыворотки с кислотностью (20,0 ± 5,0) °Т - (0,2 - 0,4) % гидроксида кальция; сгущенной подсырной сыворотки с кислотностью (60,0 ± 5,0) °Т -(1,0-1,5)%.

3. Изучено совместное влияния основных технологических параметров (температуры и времени термостатирования, при исходном уровне рН 11,2 ± 0,2) на изомеризацию лактозы в лактулозу в натуральной подсырной сыворотке с применением методов математического планирования экспериментов. Получены математические модели процесса образования лактулозы в подсырной сыворотке и процессов накопления побочных продуктов реакции. Определены оптимальные параметры процесса изомеризации лактозы в лактулозу в натуральной подсырной сыворотке: температура (77,5 ± 2,5) °С; продолжительность процесса изомеризации (35,0 ± 5,0) минут.

4. Установлены основные закономерности процесса изомеризации лактозы в лактулозу в сгущенной подсырной сыворотке. Положительное влияние минерального комплекса сыворотки на процесс образования лактулозы обуславливает увеличение степени изомеризации в сгущенной подсырной сыворотке по сравнению с натуральной. Определены условия получения максимального содержания лактулозы - 84 = (29 - 31) % при минимальном накоплении побочных продуктов реакции: температура (72,5 ± 2,5) °С; продолжительность термостатирования (30,0 ± 5,0) минут.

5. Изучен процесс сушки изомеризованной подсырной сыворотки, проведен анализ форм связи влаги с сухим веществом. Установлено оптимальное для удаления влаги значение активной кислотности сгущенной подсырной сыворотки после изомеризации лактозы в лактулозу - рН 7,0 ± 0,5. Опытно-промышленные выработки подтвердили правильность данного заключения. По кривым равновесной влажности определены условия фасовки и хранения сухой бифидогенной кормовой добавки, а также вид тары для ее упаковки.

6. По результатам исследований и опытно-промышленных выработок установлены оптимальные технологические параметры производства, разработана и утверждена техническая документация на бифидогенные концентраты из молочной сыворотки и продуктов ее переработки (ТУ 9229-021-00672610). Научная новизна работы подтверждена Патентом РФ № 2098977 «Способ производства сухой молочной сыворотки».

Технология бифидогенной кормовой добавки апробирована в промышленных условиях на ОАО «Сыродел» с. Красногвардейского с годовым экономическим эффектом 820 тыс. рублей.

7. На основании широкомасштабных производственных испытаний по использованию бифидогенных кормовых добавок в составе рациона молодняка сельскохозяйственных животных и птицы сделан вывод о положительном влияние на их продуктивность, сохранность и физиологическое состояние. При этом затраты кормовых единиц на 1 кг прироста уменьшаются в среднем на 16 - 17 %.

8. Разработанная оригинальная технология, проведенный экологический мониторинг и маркетинг, позволяют вырабатывать кормовые добавки нового поколения из вторичного молочного сырья в производственных условиях высокого качества с исключением загрязнений окружающей среды.

1. A.c. № 1237156 СССР, А 23 К 1/22. Способ получения кормовой добавки для жвачных животных /УкрНИИММП, опубл. БИ № 22, 1986.

2. A.c. 1392104 СССР, МКИ С13К 5/00. Способ получения сиропа лакто-лактулозы / Василисин C.B., Храмцова Р.Ф., Рохмистров В.В. и др.- Заявл. 040685, опубл. 30.04.88 , бюлл. №16.

3. A.c. 737462 СССР, МКИ С13К %/00. Способ получения сиропа лакто-лактулозы / Храмцов А.Г., Кравченко Э.Ф., Матвиевский В.Я. Заявл. 23.03.77, опубл. 30.05.80., бюлл. №20.

4. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 280 с.

5. Анцыпович И.С. Охрана труда на предприятиях мясной и молочной промышленности. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1985. - 112 с.

6. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Статистические методы планирования и обработки экспериментов. М.: Изд-во МХТИ, 1972.

7. Беляев В.В., Гуславский А.И., Долин П.П. и др. Справочник по охране труда в мясной и молочной промышленности. — М.: Пищевая промышленность, 1976. 384 с.

8. Беляевский Ю.И., Сазонов Т.Н. Кормовые смеси и кормовые добавки в молочном животноводстве. М.: Россельхозиздат, 1981. - 206 с.

9. Берман С.Л. Углеводы молока /Труды Вологодского молочного института. Вып. № 3, 1966. с. 25-43.

10. Ю.Большаков A.C., Сарычева Л.А., Борисенко A.A. Технологические свойства активированной воды // Изв.вузов. Пищевая технология, №2, 1992.-С. 56-58.

11. И.Вижинтайте Г., Пиворюнайте И. Изменение оптической активности некоторых углеводов при взаимодействии с основаниями // Труды Лит. фил-ла ВНИИМС, т.5, 1970.- С.185-204.

12. Воробьев Е.С., Гарист A.B., Волков Н.П. Углеводы в рационах молодняка крупного рогатого скота /Животноводство, № 1, 1986. с. 38-40.

13. Гинзбург A.C. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1973. - 528 с.

14. Гинзбург A.C., Савина И.М. Массообменные характеристики пищевых продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. с. 101-103.

15. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов.- М.: Легкая ипищевая промышленность, 1984. -344 с.

16. Гордезиани B.C. Производство заменителей цельного молока. М.: Агропромиздат, 1990. - 272 с.

17. П.Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов. — М.: Пищевая промышленность, 1979. 200 с.

18. Грунсксая В.А., Эрвольдер Т.М., Гудков С. А. Использование бифидобактерий в рационах молодняка сельскохозяйственных животных /Обзорная информация. Сер. Молочная промышленность. — М.: АгроНИИТЭИММП, 1991. 24 с.

19. Далев П., Цонева П. Способ приготовления лактулозы из лактозы // Труды хим.-фарм. ин-та (НРБ), 1982, 12. С. 95-102.

20. Дедек М. Использование побочных продуктов переработки молока в животноводстве /Международный сельскохозяйственный журнал, № 5, 1980.-с. 53-57.

21. Евдокимов И.А. Современное состояние и перспективы использования лактозосодержащего сырья. // Изв. вузов. Пищевая технология, №1, 1997.- С.15-17.

22. МЭИЦНИИТЭИмясомолпром «Цельномолочная промышленность», №9, 1982. с.9-10.25.3алашко М.В. Биотехнология переработки молочной сыворотки.- М.: Агропрормиздат, 1990. 192 с.

23. Заявка Великобритании № 1499717, МКИ С13К 10/00, А23К 1/08. Способ получения порошка, содержащего лактулозу, и его применение в кормах./ Моринага Милк Инд., заявл.30.06.76, опубл.01.02.78. Приор. Японии 4.06.75 (50/81936) и 5.06.75 (50/83188).

24. Заявка Франции № 2147925, МКИ С13К 9/00. Способ получения сиропов лактулозы и новые продукты, получаемые при этом / Моринага Милк.Инд., заявл. 19.05.72, опубл. 16.03.73, приор.Японии 22.05.71 (34454).

25. Заявка ФРГ № 2224680, МКИ С13К 13/00. Способ получения лактулозной патоки / Моринага Милк Инд., заявл.19.05.72, опубл. 7.10.76, приор. Японии 22.05.71 (34454).

26. Заявка ФРГ № 2630157, МКИ Ф23С 23/00. Способ производства содержащего лактулозу порошка / Моринага Милк Инд., заявл. 5.07.76, опубл.31.01.80. Приор.Японии 4.07.75 (81936) и 8.07.75 (83188).

27. Заявка Японии № 52-21063, МКИ С13К 13/00. Способ получения высокочистой порошкообразной лактулозы / Моринага Нюгёк, заявл.26.09.72, опубл.8.06.77.

28. Заявка Японии № 56-39200, МКИ С13К 13/00. Способ получения порошка, содержащего лактулозу и обладающего низкой гигроскопичностью / Моринага Милк Инд., заявл.25.05.77, опубл. 11.09.81.

29. Игловиков В.Г., Тащилин В.А., Якушев Д.В. Наука кормопроизводству России /Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, № 1, 1992.-с. 56-58.

30. Инихов Г.С., Брио Н.П. Методы анализа молока и молочных продуктов. -М.: Пищевая промышленность, 1971. 424 с.

31. Кальницкий Б.Д. Проблемы протеинового и аминокислотного питания животных / Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук, № 2,1999.-с. 11-14.

32. Киров Н., Чумаков Т., Тодоров Н. Производство заквашенной и аммонизированной молочной сыворотки /XXI Международный молочный конгресс, т.1, кн.2. -М., 1982.-е. 481.

33. Клинические и токсикологические аспекты применения лактулозы // Российская лактулоза XXI век. - М.: Изд-во МИИТ, 2000. - С.73-91.

34. Конн Г.О., Либертал М.М. Синдромы печеночной комы и лактулоза.- М.: Медицина, 1983.-С.339-377.

35. Кормовые добавки: Справочник /Под ред. С.М.Венедиктова. М.: Агропромиздат, 1992. - 192 с.

36. Кочетков Н.К., Бочков А.Ф., Дмитриев Б.А. и др. Химия углеводов. М.: Химия, 1967.-671 с.

37. Кравченко Э.Ф., Матвиевский В.Я., Храмцов А.Г. Модификация методики количественного определения лактулозы в присутствии лактозы //Труды ВНИИМС, т. 21, 1977. С. 95-96.

38. Красникова JI.B., Салахова И.В., Шаробайко В.И. и др. Бифидобактерии и использование их в молочной промышленности /Обзорная информация. Сер. Молочная промышленность.- М.:АгроНИИТЭИММП, 1991. 32 с.

39. Крусь Г.Н., Шалыгина A.M., Волокитина З.В. Методы исследования молока и молочных продуктов. М.: Колос, 2000. - 368 с.

40. Куликов H.A., Слесарев И.К. Новые источники и способы восполнения белка в рационах животных /Обзорная информация. Сер. Сельское хозяйство. Минск: БелНИИНТИ, 1980. - 47 с.

41. Ленцер A.A. Лактофлора животного организма и ее защитная функция / В сб. «Теоретические и практические проблемы гнотобиологии. М.: Агропромиздат, 1986.-е. 195-200.

42. Леонхард-Клуз, Ф.Билак, С.Колай и др. Использование натуральной и аммонизированной сыворотки при кормлении молочных коров /XXI Международный молочный конгресс, т.1, кн.2. М., 1982. - с. 482-483.

43. Липатов H.H., Харитонов В.Д. Сухое молоко. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. -264 с.

44. Лодыгин А.Д. Разработка безотходной технологии бифидогенного концентрата из молочной сыворотки: Автореф. дисс. . канд.техн.наук. -Ставрополь, 1999. 24 с.

45. Маргелите Ю., Качераускене Г. Спектрофотометрический метод определения массовой доли лактулозы в сиропе лакто-лактулозы // Методический сборник (Литовский филиал ВНИИМС). М.: АгроНИИТЭИММП, 1988. - С.61-64.

46. Матвиевский В.Я. Исследование процесса получения сиропа лакто-лактулозы для продуктов детского питания. Дисс. к.т.н.-Углич, 1979.252 с.

47. Методические рекомендации по проведению патентных исследований / Под ред. Павловой Т.И. М.: 1987. - 174 с.

48. Мишурнова Н.В., Киртаев Ф.С. Современное представление о роли нормальной микрофлоры пищеварительного тракта /Ветеринария, № 6, 1993.-е. 30-33.

49. Патент Австрии № 288595, МКИ А61К 27\00. Способ производства концентрата лактулозы / Лаевозан, заявл.7.02.69, опубл. 10.03.71.

50. Патент Великобритании 2031430, МКИ С07Н 3/02. Процесс производства лактулозы / Молтени. Заявл. 29.09.78, опубл. 23.08.80. Приор. Италии 17.12.82 (24814).

51. Патент Германии №297999, МКИ С13К 13/00. Способ получения лактулозы. / Дюпер (Нидерланды) заявл 20.06.90, опубл.30.01.92.

52. Патент РФ № 2053306, МКИ С13К 5/00. Способ получения сиропа лактулозы / Гаврилов Г.Б., Дыкало Н.Я., Ким В.В.; Научн.-внедренч.Предприятие Экотех-ТОД.-№93056044/13. Заявл. 17.12.93; опубл.27.01.96.

53. Патент РФ № 2130973, МКИ С13К 5/00. Способ получения сиропа лактулозы / Храмцов А.Г., Синельников Б.М., Рябцева С.А., Суржикова О.Б., Евдокимов И.А., Максимов Ю.А. Приор.29.04.98, опубл.27.05.99, бюл.№15.

54. Патент США № 3546206, МКИ С13К 13/00. Способ получения сиропа лактулозы. Опубл. 01.12.70.

55. Патент США № 3716408, МКИ С13К 9/00. Процесс производства порошка лактулозы / Моринага Милк Инд., заявл. 1.10.71, опубл. 13.02.73., приор. Японии 31.05.71.

56. Патент США № 41422916, МКИ С13К 13/00, С13Г 1/14. Способ получения негигроскопичного порошка, содержащего лактулозу / Моринага Милк Инд., заявл.3.05.78, опубл.6.03.79.

57. Перелыгин В.М., Подгорнов Н.М., Ситников А.И. Диссоциация гидроксида кальция в водных растворах. // Изв.вузов. Пищевая технология, №4, 1999.- С.52-53.

58. Петрухин И.В. Корма и кормовые добавки. М.: Росагропромиздат, 1989. -528 с.

59. Применение электроактивированных растворов для получения лактулозы / Храмцов А.Г., Рябцева С.А., Евдокимов И.А., Песчанская И.В., Суржикова О.Б. "Известия вузов. Пищевая технология", №6, 1997. -С.25-27.

60. Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки / Под ред. Храмцова А.Г., Нестеренко П.Г. М.:Легкая и пищевая пром-ть, 1982. - с. 152

61. Промышленная переработка молочной сыворотки для использования в животноводстве /Обзорная информация. Сер. Цельно-молочная промышленность. -М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1980.-26 с.

62. Российская лактулоза XXI век. Научные основы, производство и использование / Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Рябцева С.А., Серов A.B. и др. Москва, МИИТ, 2000 - 110 с.

63. Руденко В.Н. Превращения Д-глюкозы в водных щелочных растворах // Изв.вузов.Пищевая технология, №2-3,1999 С.33-34.

64. Руденко В.Н., Бобровник Л.Д. Влияние азотсодержащих соединений на образование красящих веществ в модельной системе Д-глюкоза-аминокомпонент// Изв.вузов. Пищевая технология, №6, 1996 С. 23-28

65. Рябцева С.А. Изучение процесса изомеризации лактозы как основы технологии лактулозы // Сб. науч. трудов СтГТУ, серия «Продовольствие. Молочная промышленность», вып.1, Ставрополь, 1998. С.122-124.

66. Рябцева С.А. Исследование влияния катализаторов на энергию активации реакции изомеризации лактозы в лактулозу // Сб. научных трудов СтГТУ, сер. «Естественнонаучная», вып.1, Ставрополь, 1998. С.211-218.

67. Рябцева С.А. Классификация катализаторов реакции изомеризации лактозы в лактулозу и их влияние на энергию активации // Сыроделие, №4,2000. С.31-32.

68. Рябцева С.А. Разработка мультипликативной модели оценки качества сырья для производства лактулозы // Сб.науч.трудов СевКавГТУ Сер. Продовольствие, вып.З. Ставрополь, 2000, с. 16-19.

69. Рябцева С.А. Совершенствование технологии лактулозы. Дисс.к.т.н. -Ставрополь, 1992. 158 с.

70. Рябцева С.А. Технология лактулозы: настоящее и будущее // «Известия вузов. Пищевая технология», №4,1998. С.45-47.

71. Рябцева С.А. Получение и применение лактулозы /Обзорная информация. Сер. Молочная промышленность. М.: АгроНИИТЭИММП, 1990. — 28 с.

72. Рябцева С.А. Физико-химические основы технологии лактулозы. -Ставрополь: Издательство Северо-Кавказского государственного технического университета (СевКавГТУ), 2001. 138 с.

73. Сайке П. Механизмы реакций в органической химии./ Пер. с англ. Под ред. Варшавского Я.М. М.: Химия, 1973 - 319 с.

74. Сапронов А.Р., Колчева P.A. Красящие вещества и их влияние на качество сахара,- М.: Пищевая промышленность, 1975.- 345 с.

75. Сенкевич Т., Ридель Ю. Молочная сыворотка: Переработка и использование в агропромышленном комплексе :Пер. с нем. /Под ред. Н.Н.Липатова. М.: ВО Агропромиздат, 1989. - 270 с.

76. Способы получения сухой лактулозы / Харитонов В.Д., Филатов Ю.И., Харитонов Д.В. и др. // Молочная промышленность, № 4 , 2000. С.17-18.

77. Справочник химика. М.:Химия, 1964, т.З, с.522-523.

78. Стерлигов Экономика молочной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 390 с.

79. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М.: Высшая школа, 1999.-527 с.

80. Суржикова О.Б. Разработка безреагентной технологии лактулозы на основе электроактивирования лактозосодержащего сырья. Дисс.к.т.н. -Ставрополь, 1999. 147 с.

81. Таранов М.Т., Сабиров А.Х. Биохимия кормов. М.: Агропромиздат, 1987.-224 с.

82. Тепел А. Химия и физика молока. М.: «Пищевая промышленность», 1979. -622 с.

83. ТУ 49 754-82. Бактериальный препарат «Ациста».- Госагропром СССР, 1982.

84. Харитонов В.Д. Двухстадийная сушка молочных продуктов. М.: Агропромиздат, 1986, с.93-95

85. Химия углеводов / Кочетков Н.К., Бочков А.Ф., Дмитриев Б.А. и др. М.: Химия, 1967.-672 с.

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

87. Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Рябцев С.А. и др. Кормовые добавки «БИКОДО» /Молочная промышленность, № 6, 1999. с. 28-29.

88. Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Безотходная технология в молочной промышленности. М.: Агропромиздат, 1989. 279 с.

89. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. М.: Агропромиздат, 1990. - 240 с.

90. Храмцов А.Г., Полянский К.К., Нестеренко П.Г. и др. Промышленная переработка нежирного молочного сырья. Воронеж: Изд-во ВГЦ, 1992. -192 с.

91. Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г., Дюкар И.В. Использование молочной сыворотки на кормовые цели /Обзорная информация. Сер. Молочная промышленность. М.: АгроНИИТЭИММП, 1984. - 34 с.

92. Шевелева С.А. Пробиотики, пребиотики и пробиотические продукты /Вопросы питания, № 2, 1999. с. 32-40.

93. Шиловская Т.Е. Бастрыкина Н.А. Производство обогащенной молочной сыворотки и ее использование в кормах для сельскохозяйственных животных /Обзорная информация. Сер. Цельномолочная промышленность. -М.: ЦНИИТЭИмясомолропм, 1982. -18 с.

94. Яворский М.И., Плиско Е.Г., Прокопенко Л.С. и др. Кормовой концентрат КСОНА в рационах жвачных /Животноводство, № 11, 1986. -с. 48-50.

95. Яковлева О.Н. Разработка методов получения углеводов для детского питания. Автореф. дисс. к.т.н.- Киев, 1963.-22 с.

96. Adachi S. Spectrofotometric determination of lactulose with methylamine / Anal.Chem., 1971 ,v.37,n.7,p.896-898.

97. Adachi S. The mechanism of the degradation of lactose in strongly heated тПк./15л Int.Dairy Congress, London, 1959, bull.3,p.l686-1690.

98. Adachi S., Patton S. Presence and significance of lactulose in milk products: a review / J.of Dairy Science, N44,1962-P. 1375-1393.

99. Andrews G.R Lactulose in heated milk // Bull.of the IDF 238. P.45-52. 151

100. Andrews G.R. Effect of protein, citrate and phosphate content of milk on formation of lactulose during heat treatment // J.of Dairy Research, 1987, v.54.-n 2.- p.207-218.

101. Andrews G.R. Formation and occurence of lactulose in heated milk./ J/of Dairy Research, N53,1986.- P.665-680.

102. Andrews G.R. Lactulose content, color and the organoleptic assessment of ultra heat treated and sterilized milks // J.of Dairy Research,1987, v.54, n.4.-P.493-507.

103. Andrews G.R. Formation and occurence of lactulose in heated milk./ J/of Dairy Research, N53,1986.- P.665-680.

104. Carrobi R., Innocenti F. Process for preparing lactulose // Dairy Science Abstracts, 1990.-V.52.-N4.-P.300.

105. Hicks K., Raupp D., Smith W. Preparations and purification of lactulose from sweet cheese whey ultrafiltrate // J.Agric.Food Chem., 1984-V.32-P.288-292.

106. Jeffrey G.A., Wood R.A., Pfeffer P.E., Hicks K.B. Journal of the American Chemical Society, 1983, n.105, p.2128-2133.

107. Kamerling J.P., Vliegenthart J.P. Tetrahedron, 1972, n.28, p.4375.

108. Mizota T., Tamura Y., Tomita M. / Lactulose as a sugar with physiological significance // Bull.Int.Dairy Fed.,1987, N 212.- P.69-76.

109. Mizota T. Lactulose asa sugar with physiological significance /Bulletin of the IDE, № 212, 1987. p. 69-76.

110. Montgomery E.M., Hudson C.S. Relations between rotating power and structure in the sugar group. Part .27. Synthesis of a new disaccharide ketose from lactose//J.Am.Chem.Society, 1930.-V.52 P.2101.

111. Oligosaccharides and probiotic bacteria / Modler H.W., Birlouez I., Holland S. et al. Bull.of the IDF №313,1996. 58 p.

112. Oostem B.J. Solubility diagram of lactose and lactulose in water / Reel. Trav. Chim. Pays-Bas 86, 1967 -675-676.

113. Petuely F. Der Bifidusfactor // Dtsch.Med.Wochenschr.,1957, V.82.1. S.1957-1960.

114. Tamura Y., Mizota T., Schimamura S. Lactulose and its application to the food and pharmaceutical industries // Bull.Int.Dairy Fed., 1994.- E-doc 289.-P.43-53.

115. U.S.Patent N 3272705. Lactulose as a laxative. Patented 13.09.66.

116. U.S.Patent N 3692766, Int.Cl.C07C 047/18. Calcium lactulosate /

117. Pat. 19.09.72, prior.22.10.70.

118. U.S.Patent N 4264763. Process for producing lactulose / L.Molteni & C.del

119. Alitti S.p.a., Italy.Pat 28.04.81, prior.IT 29.09.78.

120. U.S.Patent N 5415695 C13F . Method of preparing solid lactulose / Duphar Int.Res.B.V., Netherlands. Patl6.05.95, prior. 18.03.88 NLN 8800678.

121. U.S.Patent N 5480491 C13F1/00. Process for preparation of cristalline lactulose from commercial syrups / Inalko S.p.A., Italy. Pat.2.01.96, prior.28.04.93 IT M193A0833.

122. U.S.Patent N 5895814, Int.Cl. C07H 1/00. Continuous process for the production of lactulose from lactose using boric acid as a complexsation agent / Pat.20.04.99, prior. 01.08.95.