автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.02, диссертация на тему:Разработка технологии использования отрубей для пищевых целей

ОДр<р^ИЙ ЩНОЛОПЧНИЙ ШСТИТУТ XAP40BÛÏ ПРОМИСЛОВОСИ iMeHi M. В. ЛОМОНОСОВА

розробка технологи використання вис1вок для харчових Шлей

Спещальшсть 05.18.02. - технология зернових, бобових, круп'яних продуктов та kom6íkopmíb

Автореферат дисертацн на здобуття наукового ступеня кандидата техтчних наук

2 8 111011 1933

на правах рукопису

ДУХАНША Олександра РюрМвна

Одеса- 1993 р.

Работу виконано в Одеському технологичному жститутг харчов< промисловост! гм.М.В.Ломоносова.

Науковий кер1вник

кандидат хшгчних наук, доцент Капрельянц Л.В.

Офщтйн! опоненти

доктор х1м1чних наук, професор Дудк1н М.С.

кандидат техн1чних наук, Гулавський В.Т.

ПровIдна устакова

Кгровоградський комб1нат хл1бопродукт1в № 2

Захист В1дбудеться " 14р4>НЛ- 1993 р. о ¿О годин! на зас1данн1 спец1ал1зовано1 ради Д 068.35.01 при Одеському технолог1чному шститут1 харчово! промисловостг 1м.М.В.Ломоносов /270039, м.Одеса, вул.Свердлова, 112/.

3 дисертацхею можна ознайомитися у бтбл1отец1 Одеського технолоНчного гнституту харчово! промисловост1 хм .М.В.Ломоносов

Автореферат роз1слано "/У" Т^ОвнЛ' 1993 р.

Вчений секретар спец1ал1зовано1 ради, д.т.н., професор

Б.В.огоров

ЗАГАЛЪНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальнхсть. У тепер1ШН1Й час виршення проблеми харчування :, зокрека, б1Лкового деф1циту, невхдривно пов'язане з ращональ-[им внкористанням потенщйних харчових ре'еурсхв. Перш за все це :тосуеться вторннних продуктов переробки зернових культур, значну ;олю яких скяадають пшеничн! висхвки /ПЗ/. Тхльхи в Укра5н1 щороку держують близько I млн.т ПВ, багатих на бхлки, полгсахариди, М1-[ералып речовини, вгтамгни та 1нш1 компонента, ягп становлять ш-'ерес для харчово! промисловостх.

1снувч1 технолога переробки вторшшо1 рослиннох сировкни нергоемн1, еконоьично малоефективш, призводять до утворення ве-икох к1лькостх зхдход1в, не завзди дозволяють в достатнхй М1р1 абезпечити потрхбну глкбину трансформацы сировини. У зв'язку з да набуваоть особливо! вадливостх питания скорочення втрат рос-инно! сировини, вихористання прогресивних ыетодхз хх переробки, творения ефектнвних екологхчно безпечних технологий одерзання арчових речовин з визначенимн функщональними властивостяыи /ФВ/.

Найбхльш перспективним напрямком розвитку виробництва 1*1 та ормхв е використання методхв б1отехнолог11. Шсока активнхсть I трога субстратна специф1чнхсть роблять феруенти 1деальниыи ката-1затораыи при б1оконверс11 рослиннох сировкни, дозволяють шляхом хльово1 модифхкац11 компонентхв сировини створювати бхолоНчно овноцппп продукта та добавки 1з заданими ФВ, вирхщувати питания омплекснох переробки вторинног зерново! сировини.

На основ1 вищевикладеного розробка технолог^ одеряання хар-ових добавок 13 пшеничннх висхвок з використанням бхотехнологхч-их методхв мае теоретична I практичне значения, дозволяв розши-ити асортимент харчових речовин.

Мета 1 задачх дрсл1ддень. Метою робота е розробка технолога держания харчових добавок 13 паеничних висхвок з використанням 1отехнолог1чних методхв.

Для досягнення поставлено? мети сформульовано так1 задач1: вивчити б10Х1М1чн1 характеристики пшеничних висхвок; обгрунтувати режими екстракцы пшеничного бхлка з висхвок I вивчити його 610Х1Ы1ЧН1 та функцхоналып властизостх; обгрунтувати ыетоди регулювання ФВ бхлкових продуктхв I розроби-ти математичну модель процесу ферментативно! модиф1кац11; дослхдити Х1Ы1ЧН1, функцхональнх та медико-б1олог1чнх властивос-Т1 модифхкованмх пшеничних бхлкхв I розробити основи !х використання у склад! комб1нованих харчових продуктхв;

- розробити методи модифгкацхх ппеничного крохмалю, доыидити ф1-зико-х:м1чн1 та ФВ одерханих добагок I розробити основи !х внко-ристання в складI комб1нованих харчових продуктов;

- дослхдити х1М1чний склад побхчних продукт1в виробництва бхлка I крохмалю з пшеничних вшивок I розробити ефективш эасоби IX ви-користання та переробки;

- розробити технолог1чну схему процесу комплексно? переробки пшеничних висхвок для харчових цхлей, провести промислову апробацию розроблено? технологи, розробити та затвердити НХИ."

Наукова новизна. Розроблено технологхчн1 основи переробки ПВ на основх хх фракц10нування з наступним рег-улюванням ФВ одержаних бшпол1мерхв методами ¿нженерно! ензиыологп.

Розроблено метод ыодиф1кацп ФВ пшеничних б1лк1в, який перед-бачае обмехений г1Дрол1з М1кробними протеазами та дозволяв одержа-ти б1лки з полхпшенов розчишпстю, жироутримуючими властивостяыи та пхдвюценою эасвоюванхств. Вивчено законом1рност1 протеолхзу пшеничних бхлк1в I розроблено математичну модель процесу, що в1д-кривае моеливостг для створення бглкових продуктхв хз заданный ФВ.

Показано ефектившсть проведения гетерогенного каталхзу пшеничного крохмалю для шдвищення здатност1 до гелеутворення.

Практична цшнтсть. Розроблено технологи комплексно! переробки ПВ, яка дозволяз одержувати висококонцентрован1 б1лки, крох-маль та !х ыодиф1кован1 форми. РЬзроблено способи бхоконверсп побхчних продуктхв данох технологи у п1дсолодауюч1 харчовх добавки, легкозасвоюваш кормов1 продукта, субстрати для вирощування кормо-вох бхомаси, стимулятори росту м1кроорган1зм1в.

Розроблено та затверджено НТЦ на виробництво б1лка пшеничного харчового сухого, пастоподхбного та сухого модифхкованого /1У, Т1 * 569/46.72-5-92/. Одержано Висновок НД1 г1г1ени харчування МОЗ Укра!ни про безпеку 1 високу б1олог1чну ц1нн1сть бхлкових концентрате. Розроблен1 рецептури комбхнованих харчових продуктхв 13 введениям модифхкованих б1ЛК1В I крохмалю пройшли виробшпп випро-бування I схваленх вццювхдними дегустацхйними комьями, показано IX високу економхчну ефективн1сть.

Апробац1я дисертащйно! роботи. 0сновн1 результата дослхджень допов1дались I одержали позитивну оцхнку на Всесоюзна конференцн "Химические превращения пищез'.'х биополимеров" /Свхтлогорськ, 1991/, республ1канськ1й науково-техь! ,'Н1й конференцп "Разработка и внедрение высокоэффективных ресурсосберегающих технологий и новых видов пищевых продуктов в пищевую и перерабатывающие отрасли АПК"

/Khíb, 1991/, Всесоюзной конференцп "Достижения биотехнологии -агропромышленному комплексу /Чернхвцх, 1991/, 1У Всесоюзной конференцп "Разработка комбинированных продуктов питания" /Кемерово, 1991/, науков1й конференцп МТ1ХП "Научное обеспечение хранения и переработки растительного сырья в пищевой промышленности" /1991/, У1 Укра!нському 6ioxiwÍ4HOMy з'1зд1 /Ки!в, 1992/, наукових конфе-ренц1ях професорсько-викладацького складу 0Т1ХП /1990-1993/.

Публткацп. За результатами дослхджень опублхковано 14 друко-ваних робхт, у тому числх в журналi "Харчова i переробна промисло-В1стьп, у ввданнях ЦЦЦ1ТЕ1 хл1бопродукт1в, Укра1Нсько1 0нформац0й-Hoi корпорацп "УкрНТ!", в матерхалах Всесоюзних, республ1ханських наукових i науково-техшчних конферегацй.

Обсяг i структура робота. Дисертащя складаеться 3Í вступу, 4 розд!Л1в, bhchobkíb, списку лгтератури i додаткхв. Вэботу втсла-дено на 196 стор., мгстить 33 «ал., 59 табл., 20 дод. Список лхте-ратури вюпэчае 297 джерел, Í3 яких 105 - закордонних.

3ÍÍCT РОБОТИ

У вступí обгрунтовано актуальн1сть роботи.

В першому роздхлх "Сучаснх методи переробки вторинно! эерно-Boi сировини в харчов1 продукта" показано значения бхлк1в рослин-ного походження у виршвннг проблеми харчування, подано анал1з íx основних джерел i показано перспективнхсть використання вторинних ародукт1в переробки зерна, зокрема ПВ, в hkoctí потенщйного дже-рела харчового битка. Питаниям П1двищення ефективност1 використання зерноboí сировини присвячен1 роботи Голенкова В.Ф., 1горяно-во! H.A., ДудкшаМ.С., Козакова 6.Д., Козьмхно! Н.П., Кретови-ча В.Л., Мерко I.T., Моргун B.A., Черно Н.К. та iraaroc вчених.

Анал1з основних напрямк0в використання bhcíbok для харчових ц0лей показав, що перспективною формою ix к1нцево1 переробки як 51лково1 сировини е 01Лков1 концентрата /БК/ та 0золяти /Б1/. Jli-гературн1 дан1 по б1оххм1чному складу ПВ показали, що при перероб-íi висiвок поряд з ввд!ленняы харчового бглка доцхльне бхльш гли-$оке фраюцонування сировини та одержання 6iononiMepiB р1зноман1Т-«зго призначення з визначеними ФВ. Показано доцхльнхсть виртення хроблеми ÖioKOHBepcii рослинно! сировини засобами бхотехнологп 'дослдасення Binaft B.I., Грачово! I.M., Гулюка Н.Г., RiKiTiHa В.Ю., {лесова A.A., Ладур Т.А., Левицького А.П., РЬгова I.A., Poäioho-30Í H.A. та íh./. Розглянуто рхзн1 способи модиф1кацы ФВ 6inkíb i показано перспективность використання ферментативнох обробки.

Внаапдок аналхзу лотературних данкх сфорыульовано мету i за-

дач1 досл1джень.

У другому роздтлI "Органхзацхя експериментальних досл1Лхеньп подано схему дослдаень, яка вхдобраяае основнх напрямки, посл1-довн1СТь проведения I взаемозв'язок еташв роботи /мал.1/, а тако постановку експерименпв I методи дослдаень. Об'ектом дослхдхень були пшеничн1 вис1вки Кулхндоровського та Ново-Украгнського КХП.

У роботх втсористано ферментн1 препарати /ФП/: ам1Лосубтюх1н Г10х, амхлоризин П10х, протосубтилхн Г10х I Г20х, протофоетидин П10х, нейтразу /Данхя/, нейтральку та кислу протеази, трипсин, пе псин, целокандин Г10х, целовхрвдин Г10х. Культури мхкроорган1зм1В одержано з колекцп институту ф1зхологп та б10Х1М11 м1крооргашз М1В РАН, центрального музею промислових м1кроорган1зм1В ВЩЦ Гене тика, колекцп 0Т1ХП 1м.М.В.Ломоносова. У робот1 застосовано за-гальноприйнят1 та спецхальнх ф1зичн1, Х1М1ЧШ, 610Х1М1ЧН1, мхкро-б1олог:чн1 методи аналхзу, вклзочагчи сучаснх методи х1М11 природ-них сполук: 1Ч-спектроскоп1в, диференщйний та термогравхметрични аналхз, електрофорез, газорхдинну, високоефективну рхдинну, тонко шарову та гель-хроматографп, електронну м1кроскоп1ю та 1н. При проведенн1 експерименпв використано р1знх методи математичного планування х обробки даних, оптимгзацп та моделювання.

В третьому розд!Л1 "РЬзробка технологи одержання харчового бхлка хз шпеничних висхвок" приведено експериментальн1 дан1 з 610 Х1М1чно1 характеристики ПВ. Показано доц:льн1сть проведения лужно екстракцп для вадилення б1лка з ПВ. Для оптимхзацх! процесу проведено повний факторний експеримент /ПФЕ 2^/, встановлено парамет ри екстракцп: Т=55 °С, Г1дромодуль /ТИ/ 1:10, 7=2 год., концент-ращя екстрагенту /УаОН/ - 0,2 %. Наведено данх з б1ох1М1чно1 характеристики та ФВ концентратIв бхлка /табл.1/.

ФВ визначагть застосовнхсть БК в piзниx харчових продуктах. Для полхпшення розчинност: /КРА/, жироутримуичо? здатност1 /ЖУЗ/, створення можливостх спрямованого регулювання ФВ вибрано метод фе ментативнох модифхкацп. Використовували м1кробн1 протеази з опти мумом дп в кислхй, нейтрально 1 лужн1й областях рН I з рхзною субстратное специф1чн1стю. За даними нагромаддення амгнного азоту /мал.2/ значено теоретичнх залежностх кхнетики протеолхзу, розра ховано стушнь г1дрол1зу I побудовано графхки залежностх швидкост процесу вхд часу. 0держан1 дан1 та порхвняння дп рхзних протеаз на фракцн б1лкхв ПВ /мал.З/ показали, що найб1Льш ефективно фер-ментолхз вхдбуваеться при використаннх ФП протосубтшпн Г20х. Для оцхнки впливу активностх ФП I тривалост! обробки на ФВ б!лк1в 1

МалЛ. Схема проведения дослгджень

'Паблиця I

Х1М1чний склад г фунмцональш вяастивостг бхлкових продуктгв

Найыенування Х1М1чний склад, % Вихтд, % Функцхональнх властивостх, %

продукту "сирий" проте]гн вугле-води лтп1ди зола на с.р. сировини КРА ВУЗ ЖУЗ ЖЕЗ СЕ

Б1лковий концентрат /БК/ 78.60 +¿,70 17.30 +¿,50 0,70 +0,14 1,80 +0,12 16,50 +6,61 20.1 + ¿7,5 478.8 + 5¿7,6 123,0 131,0 97,0 + 100 97.5 + 99,0

БК модиф1кований протосуб-тшпном Г20х 79.40 +1,90 15.80 +1,30 0,93 +0,09 2,00 +0,05 16,50 +6,61 41,6 + 64,9 102,4 + 152,9 147.9 * 206,0 77.7 + 83,3 90,0 + 96,0

БК модиф1кова-ний протосуб-тилхном Г20х шсля обробки екстракту ашлосубтил1-ном Г10х

92.80 +2,10 1,15 +0,08 0.78 +0,02 1,80 +0,80 16,60 +6,60 56,3 + 84,7 101.0 + 134,3 202,0 + 260,0 98.0 * 100 94,0 ♦ 98,0

БК вщилений молочною сиро-ваткою з вико-ристанням це-локаццину Г10х 83.40 +0,09 10,10 +6,03 0,70 ±0,01 2,20 +0,03 22.30 +2,30 31,5 ♦ 44,3 200,0 ♦ 217,8 150,0 + 180,0 98,0 + 100 96,0 + 99,0

Мал.2. Кшетика Ндрсшзу бхлка пшеничних

вживок при оптимальних умовах: 1-протеаза кисла, 2-протосубтшпн Г20х, 3 - протофоетидин П10х, 4-пепсин, 5-трипсин

Мал.З. Сгпввгдношення б1лковнх фракщй при

Д1I р1зних протеаз: ЕЗ протосубтшпн Г10х О протофоетадин П10х ЕЕЭ нейтральна протеаза нейтраза /Дашя/

для оптишзацп процесу протеолгзу проведено три повних факторних експерименти /ПФЕ Тг/% побудовано лхнгг р1вн1в /мал.4/ та тривюпр-Н1 графхки поверхш в1дгук1в ВУЗ, ЖУЗ I КРА на зм1ну впливових фак-тор1в. Установлено, що в результат обмехеного ферментативного Нд-ролхзу /ДН=10-15 %! пол1пщувться розчиннхсть /65 %/ I ВУЗ /206 %/. Математична модель процесу дозволяе вибирати умови протеол1зу, при яких можна одержати ЕК з необххдними для конкретного харчового продукту 4В. Приведено дан1 з ххы1чного складу модифгкованих БК /табл. I/, аминокислотного складу та харчово! ц1нност1 б1ЛК1в. Даш Х1м1ч-ного аналхзу пхдтверджено методом 1Ч-спектроскопп. Початковий та модиф1Кований БК мавть близький якхсний склад I характеризуются лише к1льк1сними зм1нами. Поргвняння диференщйних 1Ч-спектр1в показало, що ферлентативна обробка веде до частково! деструкцп б:о-П0Л1мер1в. Аналхз вихдона кривих гель-хроматографування модифгко-ваних БК показав перерозпод1Л фракцхйного складу бхлка. 3 пгдви-щенням ступени г1дрол1зу на електрофореграмх зменшуеться к1лыпсть смут, що В1дп0В1дають б1лковим субодиницяы.

Для поширення сфери використання ЕК розроблено бхотехнолог1ч-ний спос1б одержання бхлкових продукт1в з м1н1мальним вмятом кро-хмалю, який передбачае амхлолхз залишкового крохмалю в екстрактг. Для г1дрол!зу вибрано ам!Лосубтил1н Г10х. Оптимальна концентращя

01 складае 10...18 од АС/г. Одержано продукт, який мхстить б1льше за 90 % протегну /табл.1/, що дозволило В1днести його до Б1.

Для пхдвищення б1олог1чно! щнност1 БК, кращо! збалансованост1 ам1нокислотного складу проводили його збагачення тваринниыи бхлка-ми. Бглок Í3 ПВ екстрагували молочною сироваткою, встановлено пара-метри процесу: ГЫ 1:10, рН 9, г= 15 хв. Для добування бхлкгв, зв»я-заних з юптинними оболонками нерозчинного твердого залишку bhcíbok /НТЗ/, його додатково ппщають екстракцп в присутностг целолхтач-ного $П в умовах: ГМ 2:1, рН 4,5, Т=55 °С, г=6 год. Екстрагували бглки при рН 9, ^=20 хв., Т=55 °С. Додаткова екстракцхя з викорис-танням целокандину Г10х або целовхридину Г10х збхльшуе вих1Д б1лка з ПВ i пгдвищуе SE3 до 100 % /табл.1/.

Приведено результата медико-б1олог1чних, ririeHÍ4HHx i MÍKpo-б1олог:чних дослгджень якост1 бхлкових продуктхв, встановлена íx безпека, розроблено режими зберхгання. На ochobí комплексу зд1йсне-них дослгджень розроблено технолог^ виробництва БК, яка дозволяе одержувати б1лок пшеничний харчовий сухий, пастоподхбний та сухий модифгкований. Наведено результати промислово! апробацп.

У четвертому роздтлт "Вэзробка комплексно! технологи перероб-ки пшеничних вис iвек" наведено результати дослхджень з визначення рац10нальних шлях1з використання поб1чних продукт1в, утворених вна-сл1Док виробництва БК, для створення безвиходно! технологи пере-робки ПВ. Вих1Д i склад продукив наведено в табл.2.

Анал1з akoctí крохмалю показав, що його ochobhí показники близьк1 до норм РСТ Украхни на крохмаль пшеничний вищого гатунку, отже bíh може бути використаний у харчовхй промисловост1. Також bí-дом1 потреби харчових виробництв у специф1чних гхдроколо1дах, перспективное формою яких е ферментативно оброблений крохмаль. Крохмаль ПВ характеризуемся низьксю здатн1стю до загуснення, яку намагались П1двищити за рахунок ферментативно! модиф1кацп. Використано Ш ашлосубтилш Г10х i амхлоризин П10х. Г1дрол1з зд1йснювали в гете-рогенних умовах. 3 пхдвищенням ступени г!дрол1зу к1льк1сть редуку-ючих речовин, що перейшли до розчину, зростае. Вадбуваеться дестру-кц1я пол1сахарид1в, про яку судили за характеристичною в'язкхстю. Зб1лыцуеться кристал1чшсть зерен за рахунок руйнування аморфних дхлянок. В силу зазначених обставин модифхкований крохмаль /МК/ мае знижену термост1йк1сть, що пхдтверджено методом диференц1йно-терм1-чного анал1зу. й<брано оптимальн1 параметри: концентрацхя крохмалю - 15 %, доза ашлосубтил1ну Г10х- I од АС/г, рН 6,3, 3 год, Т=5СЯЗ. МК мае пхдвищену гелеутворюючу здатшеть, що пхдтверджено структур-

но-мехашчними властивостями драипв.

Таблиця 2

Побхчнт продукти переробки пшеничних виствок

Продукти

Показники

крохмаль, % на с.р.

* НТЗ, % на с.р.

сироватка,

Вих1Д,Х: на масу 11,0 - - 13,0 15,0 - 17,0 50,0 - ■ 53,0

на с.р. сировини 22,0 - • 23,0 17,0 - 19,5 17,0 - • 18,5

Склад:

Загальний азот 0,48 ±0,02 1,06 ±0,12 0,15 ±0,01

Сирой протек /Nx 5,7/ 2,74 ±0,12 6,06 ±0,50 0,86 ±0,04

йуглеводи:

В1льн1 цукри 0,63 ±0,07 0,07 ±0,01 1,35 ±0,01

крохмаль 90,25 ±0,35 6,10 ±0,04 0,34 ±0,07

ЛТП 4,73 ±0,27 45,82 ±0,51 0,54 ±0,07

ТГП - 30,00 ±0,53 -

liTHIH - 11,02 ±0,05 -

Лхпхди 0,30 ±0,03 0,04 ±0,001 0,02 ±0,001

Зола 0.33 ±0.07 5.70 ±0.11 0.54 ±0,08

Ан&гиз xiMi4Horo складу НТЗ /табл.2/ показав, що основну масу складають пол1сахаради i, в перщг чергу ЛГИ. Це дозволило вжити НТЗ в якостг субстрату для ферментативного оцукровання. Використа-но $П целокандин Г10х, целокандин мутантний та культуральну piдину /КР/ мутантного штаму гриба Geotrichum candidum 3C-I06. Дося1Джен-ня динамгки процесу показало, що стушнь оцукривання НТЗ пгд впли-вом КР у три рази вица i складае пхсля добового г1дрол1зу 40,93 %, П1сля чотирьох дтб - 63,11 %. Вивчали можлив1сть культивування др1ЗДЖ1в на г1дроЛ1затах НТЗ для одержання кормово? бхомаси. Ре-зультати добового культивування др1ждж!В роду Saccharomyces пока-зують npnpicT б1лка на 48,3 %.

Пшеничну сироватку /ПС/ використонували для нейтраЛ1зацп НТЗ i збагачення його б:лком. Зважаючи на наявн1сть у склад! ПС орга-Н1ЧНИХ кислот /0,9-1,7 %/, фосфору /0,21-0,29 %/ i BiTawiHiB /Bj, Bjj, PP - В1дпов1дно 19,0; 0,5; 133,8 мкг/г/ були проведен! дослхд-«ення з використання ПС в hkocti основи живильного середовища. При Культивуванн1 Bacillus macerans i Lactobacillus acidophilus одержано позитивнг результати.

Ha ochobi результат1в досл1дження складу ПВ, розробяених за-co6ib видхлення бхлка та крохмалв, режим!в проведения ix фермента-

гивно! модиф1кац1х, запропонованих засобтв утилхзацп побхчних про-суктгв розроблено принципово нову технологхчну схему комплексно! 1ереробки ПВ /мал.5/. Схема передбачае одержання таких продукт1в: [. Б1лок пшеничний харчовий -сухий, пастоподхбний та сухий ыодифг-сований. 2. Крохмаль пшеничний харчовий та крохмаль иодиф1 кований з пдвищеною здатшстю до гелеутворення. 3. Поб1чн1 продукти, для ра-цонального використання яких передбачено: вживання НТЗ як субстра-гу для оцукрювання з метою одержання харчових пщсолоджуячих доба-зок 1 легкозасвоюваних кормових продуктхв, або для наступного 610-пнтезу кормового б1лка; вживання ПС для збагачення НТЗ з метою :п1льного використання !х як кормово! добавки, або використання ПС а якост1 ушверсального природного живильного середовища в б1отех-тологхчних процесах культивування м!кроорган1зм1В.

Мал.5. Схема процесу комплексно! переробки гшеничних вшивок

I - автоматичт терези; 2 - екстрактор; 3,7,9,13 - центрифуги; 4,10,15 - ферментери; 5,II -насоси; 6,16 - збгрники; 8 - дугове сито; 12 - осадяувач; 14 - нейтралхзатор

Розроблена схема полгфункц1ональна, оскгльки дозволяв одиочас-но одержувати р1зн1 форыи концентрованих пшеничных б1лк1в I крохма-лю, кр1м того можна регулювати ступхнь г1Дрол1зу та використовувати рхзноман1тнх ФП, що дозволяв одержувати продукта 13 заданими ФВ. На основ1 Висновку ЩЦГХ МОЗ Украхни та результатхв промислово! апро-бацп на харчовий б1лок 13 ПВ розроблено та затверджено НТЦ /1У, И * 569/46.72-5-92/. Органхзащя виробництва ЕКПВ дозволить одержати рхчний економ1чний ефект у розм1р1 20,24 млн.крб., при цьому терм1н окупност1 складе 0,8 року /при програм1 виробництва 1500 т на р1к/.

У заключив частиш розд1Лу показано можливхсть використання продуктхв переробки ПВ для харчових Ц1лей. Рецептури комбхнованих харчових продуктхв /хлхба, овочевих страв, томатного соусу, солод-кого желе, схчених нал1вфабрикат1в, варених ковбас/ 13 введениям БК I МК пройшли виробничу перевхрку та схвален1 в1Дпов1Дними дегус-тацгйними ком1с1ями. Вхдзначено П1двищення виходу, полхпшення якос-Т1 готових виробхв, одержано додатковий економхчний ефект.

ВЖНОВКИ

1. Швчено б1ох1м1чну характеристику ПВ. Показано, що вони в джерелом Ц1нних харчових речовин, включаючи як нутрхенти, так I баластн1 речовини, М1стять 16-19 % б1лка, 58-62 % вуглеводхв, 3,03,5 % Л1П1Д1в. Б1Лок являв собою в основному лужнорозчинну фракци /близько 30 %/, 35 % ам1нокислот налегать до незамхнних. Бхльша частина вуглеводхв - ЛТП, 60 % яких складае крохмаль.

2. Встановлено, що найбхльш ефективним методом вщплення 61л-к1в 13 ПВ в лужна екстракщя. Методом математичного моделювання визначен1 оптималып параметри процесу екстракцп б1Лка: Т=55 °С, Ш 1:10, г=2 год, концентращя екстрагенту /^аОН/- 0,2 %. Одержа-ний БК М1стить /%/: б1лка-78,6; крохмалю - 17,3; жиру-0,7; золи -1,8. Виххд БК становить близько 17 % В1д вжлвок. БК мав високу харчову ц1ншсть, його б1лки мхстять повний наб1р незамхнних ам1-нокислот, Л1П1ди багат1 есенщйними полхненасиченими жирними кислотами -0,77 %, водорозчинн1 В1там1ни /мкг/г/: В^-0,3; В2~0,1; РР-4,0. Вивчено ФВ концентратхв: жироемульгуюча, водо- та жироут-римуюча здатн1сть - 98,5; 503 I 127 % вхдповхдно, стаб1льн1сть емульсп -98,6 коефщхент розчинност1 азоту -27,5 %.

3. Встановлено, що обмежений ферментативний г1Дрол1з б1лк1в м1кробними протеазами /ДН=10-15 %/ пол1пщув 1х розчишисть 1 жиро-утримуючу властивхсть. Розроблено математичну модель процесу про-теолхзу БК. Встановлено оптимальн1 параметри: доза протосубтил1Ну Г20х-2...4 од ПС/г, Т=50 °С, рН 7, г=0,5 год.

Розроблено спос1б одержання модифхкованих Б1, включаючий по-передн1Й ам1лол1э крохмалю екстракту 13 наступним протеолхзом 61л-ка. Встановлено основн: параметри процесу ашлолгзу: доза амхло-субтилхну Г10х - 10...18 од АС/г, Т=70 °С, рН 6,3, Г=0,5 год.

4. Встановлено, що модифхкованг БК I Б1 мають пхдвюцену роз-чиннгсть /КРА=65 %/ I жироутримуючу здатнгсть /206 %/. Дослхджено М1кроб1ологхчн1 показники якост1 бглкових продукт1в, встановлено IX безпеку, розроблено режими зберхгання. Встановлено, що пастопо-Д1бнг БК зберхгапться в охолодженому стан1 /4 °С/ 30 Д1б, 13 консервантом - 60 Д1б; висушен1 БК зберхгаються при К1мнатн1й температур! вгд 60 до 180 дхб залежно вхд способу сушшня.

5. Встановлено можливгсть використання молочнох сироватки для екстракцп бхлка 13 ПВ. Показано, що одерасан1 комбхнован1 продукта мавть П1двищену б1олог1чну Ц1нн1сть за рахунок збагачення б1лком сироватки. Встановлено, що додаткова обробка сировини целюлолхтич-ними ферментами зб{льщуе вюпд щльового продукту до 94 % I П1дви-щуе його жироемульгуючу здатнхсть до 100 %.

6. Ейвчено ххмхчний склад крохмалю, одержаного 13 ПВ. Показано, що по основним якхсним показникам В1Н близький до норм РСТ Укради на крохмаль пшеничний вищого гатунку. Показано ефективн1сть проведения гетерогенного ферментативного каталхзу для одержання крохмалю з шдвищеною здатнхстю до гелеутворения. Встановлено параметри процесу: концентрацхя крохмалю- 15 %, Т=50 °С, рН 6,3, доза амхлосубтилхну Г10х - I од АС/г, т=3 год. Одержано модифхкований крохмаль з характеристичною в»язк1стю 55...60 мл/г I лужною плин-Н1стю 63...65 умовн.од., що дозволило вжити його в якост1 драгле-утворювача в харчових продуктах.

7. РЬзроблено технологхю комплексно! переробки ПВ на основ1 ix фракц10нування з наступним регулюванням ФВ одержаних б1опол1ме-р1в методами 1нженерно1 ензимологп, яка дозволяе одержувати висо-коконцентроваш бЬхки, крохмаль та 1х модиф1кован1 форми, передба-чае повне використання утворених поб1чних продукт1в.

Показано можлив1сть використання НТЗ в якост1 субстрату для ферментативного оцукрювання з метою одержання п1дсолоджуючих харчових добавок I легкозасвоюваних кормових продуктхв. Встановлено доцхльнхсть проведения ферментативного г1Дрол1з.у з одночасним ви-рощуванням культур др1ждж1в для одержання кормово! б1омаси.

8. Проведено промислову апробацхю технолог11 виробництва БК та 1х модиф1кованих форм. Розроблено та затверджено техн1чн1 умови на харчовий б!Лок 13 ПВ I технолог!чну хнструкщю на його виробни-

цтво /ТУ,Il » 569/46.72-5-92/. Одержано Висновок Кихвського ЩЦ ririeHH карчування МОЗ Украхни з токсикодого-г1г1ен1чних досдгд-жень про безпеку i високу б1олог1Чну Ц1ншсть БКПВ. Показано мож-хшисть використання одержаних БК в конкретних харчових композициях. 0ч1куваний економ1чний ефект тж орган1зацхх виробництва БКПВ при програш виробництва 1500 т за рхк становитиме 20,24 млн.крб., при цьому тершн окупност1 складе 0,8 року.

Ochobhï результата дисертацп викладен1 в таких публхкацхях:

1. Капрельянц Л.В., Духанина А.Р., Селич Е.Ф. Модификация растительных белков протеазами //Тез. докл. Всесовз. конф. "Химия превращения пищевых полимеров".- Светлогорск, I99I.-C.I65.

2. Чамова Ю.Д., Капрельянц Л.В., Духанина А.Р. 0 возможности использования белковой пшеничной пасты при производстве рубленых полуфабрикатов //Тез. докл. респ. науч.-техн. конф. "Разработка и внедрение высокоэф. ресурсосоер. технол., оборуд. и новых видов пгец. прод. в пищ. и перераб. отрасли АПК".-К.,1991.-С.378-379.

3. Применение ферментов при комплексной переработке зерна / Л.В.Капрельянц, А.Ю.Килимник, А.Р.Духанина, Н.А.Родионова //Тез. докл. Всесоюз. конф. "Достижения биотехнологии - агропромышленному комплексу"Черновцы,1991.-T.I.-С.166.

4. Капрельянц Л.В., Духанина А.Р., Селич Е.Ф. Белковые модифицированные продукты из зерновых //Тез. докл. 1У Всесовз. конф."Разработка комбинир. прод. питания".- Кемерово,1991.-разд.3.-С.17-18.

5. Капрельянц Л.В., Духанина А.Р. Биотехнологические приемы переработки зерна //Тез. докл. науч. конф."Научное обеспечение хранен. и перераб. раст. сырья в пищ. пром-сти".-М.,1991.-4.1.-С.5-0.

6. Капрельянц Л.В., Духанина А.Р. Белковые продукты из отрубей //Тез. докл. науч. конф."Научное обеспечение хранен, и перераб. раст. сырья в пищ. ш?ом-сти".-М.,1991.-Ч.1.-С.132-133.

7. Кириленко О.А., Духанина А.Р., Апостол Н.В. Микрофлора белковых препаратов растительного происхождения //Тез. докл. 52 науч. конф. поев. 90-тяетию ОТИПП.- Одесса,I992.-C.40.

8. Капрельянц Л.В., Духанина А.Р. Влияние природы протеаз и глубины гидролиза на функциональные свойства модифицированных белков из отрубей //Тез. докл. 52 науч. конф. поев. 90-летгао ОТИПП.-Одесса,1992.-C.20I.

9. Капрельянц Л.В., Духанхна O.P. Рехгулювання функцхональних властивостеи рослинних б1лкхв ферментами //Тез. доп. У1 Укр. 6iox. з»1зду.-К.,1992.-С.21.

10. Капрельянц Л.В., Духанина А.Р. Белковый обогатитель.-Одесса, 1992.-2 е.- /Инф.Г./ОЦНТИ » 92-092/.

11. Духанхна O.P. Харчовий бхлковий збагачувач //Харчова i пе-реробна пром-сть.-К.,I992.-# 8.-C.2I.

12. Капрельянц Л.В., Середницкий П.В., Духанина А.Р. Белковые продукты из нетрадиционного растительного сырья: Обзор. инф.-М.: ЦНШТЭИ хлебопродуктов.-1992.-43 с.

13. Духанина А.Р. Перспективы биохимической переработки вто-

^ичного растительного сырья //Тез. докл. 53 науч. конф. ОТИПП.-десса, 1993.-С.238.

14. Капрельянц Л.В., Орлова Р.В., Духашна O.P. Використання бхлкових концентратхв Ï3 зернових при приготуванн1 продуктхв гро-мадського харчування //Харчова i перероона пром-сть.-К.,1993.-* 6. -С.45.