Повышение эффективности технологии переработки семян сои с использованием ультразвука

• Автор: Кодацкий, Юрий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.18.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Кинель
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Проблема белка и пути ее решения
1.2 Сравнительный анализ белковых культур
1.3 Способы гидротермической обработки семян сои
1.4 Оборудование для гидротермической обработки семян сои
Заключение
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ СОЕВЫХ ИНГИБИТОРОВ НА ПРОЦЕСС ПИЩЕВАРЕНИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ
2.1 Особенности усвоения соевого белка
2.2 Экстрагирование ингибиторов
2.3 Интенсификация процесса экстрагирования
Заключение
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Исследование степени измельчения обрабатываемых семян
4.2 Нахождение концентрации окисляющего раствора
4.3 Нахождение количества окисляющего раствора
4.4 Нахождение вязкости обрабатываемой суспензии
4.5 Исследование динамики экстрагирования ингибиторов
4.6 Исследование динамики экстрагирования ингибиторов под воздействием ультразвука
4.7 Расчет производительности оборудования
4.8 Математическое моделирование процессов физико-химической обработки зерна сои
4.9 Анализ показателей качества семян сои
Заключение

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы: одна из приоритетных задач комплексной программы развития биотехнологий в Российской Федерации № 1853п-П8 в период с 2012 по 2020 гг. заключается в интенсификации производства кормов и кормовых добавок для сельскохозяйственных животных [65]. В 2010 году в животноводстве в качестве кормов было использовано 45 млн. т. зерна, из которых более 50% было скормлено в сыром виде, что свидетельствует о крайне низкой эффективности отечественного кормопроизводства. В настоящее время доля зерна в выпускаемых комбикормах составляет 70%, что в 1,6 раза выше соответствующего показателя для стран Европейского союза, а импорт важнейших кормовых аминокислот составляет 100%. При таком кормлении конверсия корма в получении животноводческой продукции существенно отстает от мировых показателей, что снижает конкурентоспособность российского животноводства. Для выхода из сложившейся ситуации комплексом мероприятий предусмотрено развитие производства белка, сбалансированного по аминокислотному составу, а также создание новых научно-технических заделов, совершенствующих технологии белкового производства и применения. Использование в кормах полноценного белка резко увеличит их качество и будет способствовать повышению производительности животноводческой сферы [161].
В мировой практике с целью увеличения ресурсов высокоценного белка большое внимание уделяется развитию производства сои. По своей ценности белок данной культуры приближается к белку животного происхождения, при этом из урожая зерна сои белка можно извлечь больше, чем из эквивалентного урожая любой другой культуры. Спрос на соевое зерно, жмых и шрот неуклонно растет, а от объемов производства и цен на сою во многом зависит не только состояние мирового сельского хозяйства, но и мировой продовольственный баланс.

Как следует из рисунка 4, в расщеплении субстрата участвуют радикалы аспарагин (Аспш), гистидин (ГИС57) и серии (Сер195). Вначале два последних остатка образуют нестабильную водородную связь Н—14, вызывающую избыточную электронную плотность на атоме кислорода. Далее, вследствие нуклеофильного замещения, между аминокислотами разрывается связь С-Ы. Установившаяся связь между гистидином и серином так же теряется, а сами радикалы оказываются присоединенными к тирозину и изолейцину соответственно. Выделение первого продукта распада (свободного тирозина) происходит по достижении им электронейтральности, при этом связанный с ним радикал выступает в роли донора протонов. Для продолжения реакции необходимо наличие молекулы воды: притянутая остатком гистидина, она возвращает ему утраченный протон, а сама становится отрицательно заряженным ионом гидроксила ОН- который затем соединяется с углеродом изолейцина. Вследствие этого остаток серина восстанавливается протоном, его связь с углеродом теряет устойчивость и разрушается. Происходит выделение второго продукта распада - свободного изолейцина. Радикалы гистидин и серии вновь связываются друг с другом, завершая, таким образом, расщепление белка и регенерируя активный центр фермента [14].
Таким образом, скармливание животным необработанной сои приводит к гипертрофии поджелудочной железы вследствие необходимости выделения большого количества пищеварительных ферментов, аномально большой нехватке серосодержащих аминокислот, задержке развития, снижению приростов. Нерасщепленные белковые комплексы проходят желудочно-кишечный тракт транзитом, ускоряя перистальтику кишечника, что ведет к диарее [165].
2.2 Экстрагирование ингибиторов
Ингибиторы представляют собой запасенное в растительных клетках растворимое кристаллическое вещество, рисунок 5, а). Поскольку семена сои как на макро, так и на микроуровне характеризуются большим количеством пор,