Разработка научных основ технологии получения ферментативных гидролизатов биополимеров на основе отходов пищевой и микробиологической промышленности

• Автор: Красноштанова, Алла Альбертовна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 370 с. : ил.

1.1.Практическое значение ферментативных гидролизатов биополимеров

1.1.1. Практическое значение ферментативных гидролизатов белковой природы

1.1.2. Практическое значение таурина

1.1.3. Практическое значение гидролизатов углеводной природы

1.1.4. Практическое значение панкреатического гидролизата РНК

1.1.5. Практическое значение переработки жиросодержащих отходов

1.2. Технологические приемы получения гидролизатов на основе микробного сырья

1.2.1. Технологические приемы получения гидролизатов белковой природы

1.2.2. Технологические приемы получения гидролизатов нуклео тидной природы

1.3. Технологические приемы получения гидролизатов на основе животного сырья

1.3.1. Технологические приемы получения гидролизатов белковой природы на основе кератинсодержащего сырья
1.3.2. Технологические приемы получения таурина
1.3.3. Технологические приемы переработки жиросодержащих отходов
1.4. Технологические приемы получения гидролизатов на основе растительного сырья
1.5. Характеристика важнейших гидролитических ферментов
1.5.1. Характеристика протеолитических ферментов
1.5.2. Харакгеристика целлюлитических ферментов
1.5.3. Характеристика амилолитических ферментов
1.5.4. Характеристика панкреатической рнбонуклеазы
1.5.5. Характеристика ферментных систем клеток печени, участвующих в биосинтезе таурина
1.5.6. Характеристика панкреатической липазы
1.6. Методы стабилизации ферментов
1.6.1. Молекулярные шапероны
1.6.2. Химические шапероны
1.6.3. Фармакологические шапероны
1.7. Изучение влиянии стабилизирующих факторов на белковые молекулы на количественном и качественно уровне
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.2. Материалы и реактивы
2.3. Методы исследования
2.4. Методы анализа
2.5. Статистическая обработка экспериментальных данных ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Получение ферментативных гидролизатов белковых веществ из микробного сырья
3.1.1. Исследование количественных закономерностей ферментативного гидролиза белковых веществ на модельной системе БСА трипсин
3.1.2. Исследование количественных закономерностей экстракции белковых веществ из биомассы дрожжей и бактерий протосубтилином ГЗх.
3.1.3. Исследование количественных закономерностей гидролиза микробных белков ферментными системами ПЖ КРС
3.1.4. Разработка стадий выделения и очистки белковых гидролизатов
3.2. Получение панкреатического гидролизата дрожжевой РНК
3.2.1. Исследование количественных закономерностей гидролиза дрожжевой РНК панкреатической рибонуклеазой
3.2.2. Разработка стадий выделения и очистки панкреатического гидролизата дрожжевой РНК
3.3. Получение ферментативных гидролизатов белковой природы из животного сырья на примере кератинсодержащего
3.3.1. Исследование количественных закономерностей экстракции кератинов воднощелочными растворами
3.3.2. Исследование количественных закономерностей гидролиза кератинов протосубтилином и протеолитическими ферментами ПЖ КРС
3.3.3. Исследование количественных закономерностей трансформации Ьцистина и Ь цистсина свободных и в составе белкового гидролизата в таурин ферментными системами клеток печени.
3.3.4. Разработка стадий выделения таурина
3.4. Получение ферментативных гидролизатов на основе жиросодержащих отходов мгтеоперерабатмваюшей промышленности
3.4.1. Исследование количественных закономерностей гидролиза оливкового масла панкреатической липазой
3.4.2. Разработка основ технологии гидролиза жировых отходов мясоперерабатывающей промышленности панкреатической липазой
3.5. Получение ферментативных гидролизатов па основе растительного сырья на примере пивной дробины
3.5.1. Разработка научных основ технологии получения белковой фракции из пивной дробины
3.5.2. Исследование количественных закономерностей гидролиза крахмала панкреатической аамилазой
3.5.3. Исследование количественных закономерностей гидролиза крахмала глюкоамилазой Авр. Луушпоп.
3.5.4. Исследование количественных закономерностей гидролиза
целлюлозы ферментным препаратом целловиридином ГЗх
3.5.5. Разработка основ технологии получения водорастворимой углеводной фракции из пивной дробины
3.6. Общие подходы к переработке отходов пищевой и микробиологической промышленности с получением ферментативных гидролизатов белковой, липидной и углеводной природы
3.7. Исследование физикохимических аспектов взаимодействия АОБ с гидролитическими ферментами и их субстратами
4. ВЫВОДЫ
5. ЛИТЕРАТУРА
6. ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Результаты конформационного анализа АОБ
Приложение 2. УФснектры поглощения АОБ, гидролитических ферментов, субстратов и интермедиатов
Приложение 3. ИКспектры поглощения АОБ, гидролитических ферментов и интермедиатов
Приложение 4. Расчет техникоэкономических показателей переработки микробного и биологического сырья
Приложение 5. Акты испытаний препаратов, полученных в работе
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
БСА бычий сывороточный альбумин ФП ферментный препарат НМФ низкомол окулярная фракция ВМФ высокомолекулярная фракция НМК низкомолекулярные компоненты ВФС временная фармакопейная статья
ФС ПЖ КРС ферментные системы поджелудочной железы крупного рогатого
ФС КМ КРС ферментные системы клеток печени крупного рогатох скота
РНКаза рибонуклеаза
АОБ алкилоксибензол
ХШ химический шаперон
МШ молекулярный шаперон
РНКаза рибоуклсаза
УФ ультрафиолетовый
ИК инфракрасный
РНК рибонуклеиновая кислота
ДНК дезоксирибонуклеинова кислота
ИЭТ изоэлсктрическая точка
СМР цитидинмонофосфат
иМР уридин монофосфат
СМР гу анозинмонофосфат
АМР аденозин монофосфат
НК нуклеиновые компоненты
МО молекулярная орбиталь
НМ ВО низшая вакантная молекулярная орби
Х1ТК химическое потребление кислорода
ВВЕДЕНИЕ


Удельный вес большинства жиров изменяется от 0,2 до 0,0. Жидкие жиры отличаются разной вязкостью, которая при повышении температуры резко уменьшается. Твердые жиры плавятся при температуре ниже С. Теплоемкость жиров непостоянна и увеличивается при повышении температуры. На воздухе жиры сгорают с образованием большого количества копоти. В воде жиры не растворяются, при активном перемешивании могут образовывать с ней эмульсии, чему способствуют некоторые находящиеся в них примеси. Жиры растворяются в различных органических растворителях хлороформе, серном и пегролейном эфире, сероуглероде, ацетоне и четыреххлористом углероде. В спиртах жиры растворяются мало. Таблица 1. Г у 1 2. Г . С,0 ,0,0 8,0 ,0 . Сх ,0,0 ,0 ,0 . С,8 . Характерной особенностью жиров является их способность растворять, поглощая из воздуха, и удерживать различные вещества, обуславливающие запах. Коэффициент рефракции жиров в значительной степени зависит от состава и температуры жира. Он существенно изменяется при окислении и полимеризации жиров. Электропроводность жиров крайне мала. Она растет с повышением температуры и у окисленных жиров больше, чем у природных. Общая характеристика животных жиров представлена в табл. Одним из ценных источников природных жиров в настоящее время являются отходы мясоперерабатывающей промышленности. Мясоперерабатывающая промышленность как любое крупнотоннажное производство не может обходиться без образования значительных количеств техногенных отходов. Необходимо отметить, что отходы данного направления пищевой промышленности представляют угрозу не только с точки зрения экологической обстановки, но и могут являться возможным источником возникновения инфекционных заболеваний различной природы . Вследствие увеличения потребности населения в мясной продукции, мясоперерабатывающие комбинаты наращивают объемы выработки говядины, свинины, баранины, мяса птицы, что неизбежно приводит к увеличению количества отходов. Среди перечисленного особо можно выделить жиросодержащие отходы , . Таблица 1. Плотность при С, гсм3 0,,3 0. Показатель преломления при С 1,,8 1. Содержание неомыляемых липи дов, 0,0, 0,0, 1,,2 0. Они создают ряд трудностей не только с экологической точки зрения, но и мешают нормальному функционированию очистных сооружений мясокомбинатов, поскольку способствуют образованию плотных отложений на стенках труб и резервуаров. Биомасса, собираемая в отстойниках очистных сооружений мясокомбинатов, состоит на из жирасырца, на белоксодержащих тканей и на из примесей иного состава. Выход белковожировой массы при убое голов крупного рогатого скота и голов свиней разной упитанности в среднем составляет 9,3 т на каждую партию животных , . Составляющими жирасырца являются природные органические соединения. Природные жиры содержат смешанные триглицериды, в состав которых входят различные остатки карбоновых кислот. В формировании триацилглицеридов может участвовать до 0 остатков кислот различного строения. Высшие карбоновые кислоты, обнаруженные в липидах, часто содержат кратные связи и оксигруппы в углеводородном радикале. Поэтому состав жировых отходов мясоперерабатывающей промышленности может быть неоднороден и очень сложен, что является одной из неразрешимых проблем, встающих при использовании подобных отходов в качестве сырья для различных отраслей народного хозяйства , . Основным потребителем жиров и жироподобных веществ является пищевая промышленность, поскольку жиры являются незаменимыми факторами питания . Одним из наиболее перспективных видов сырья в биотехнологии являются сточные воды предприятий масложировой промышленности. Такие стоки различаются большим разнообразием как по составу компонентов, так и по их концентрации. Основными загрязняющими компонентами, кроме механических примесей, являются нейтральный жир, жирные кислоты в виде солей, углеводороды, глицерин, минеральные соли, красящие вещества. Содержание веществ жирового характера в сточных водах характеризуется общим содержанием веществ, растворимых в диэтиловом эфире. В табл. Таблица 1.