Разработка технологии напитков из молочной сыворотки с применением хитозана

• Автор: Алиева, Людмила Руслановна
• Шифр специальности: 05.18.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 190 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Анализ состояния вопроса и задачи исследований

1.1. Современные тенденции развития молокоперерабатывающей отрасли

1.2. Основные аспекты использования сыворотки для

производства напитков

1.2.1 Сывороточные напитки с натуральными компонентами

1.2.2 Ароматизированные сывороточные напитки

1.3 Характеристика основных методов выделения белков из молочной сыворотки

1.3.1 Механизм тепловой денатурации

1.3.2 Ультрафильтрация

1.3.3 Сорбционные методы
1.3.4 Коагуляция белков в сгущенной сыворотке
1.3.5 Физическое воздействие
1.3.6 Комплексообразование
1.4 Научное обоснование выбора хитозана в качестве объекта исследований
1.4.1 Полисахариды в природе. Характеристика полисахаридов
1.4.2 Характеристика и свойства хитина и хитозана
1.4.3 Основные направления использования хитина и хитозана
1.4.4 Медикобиологические аспекты применения хитозана
1.5 Цель и задачи исследования
Глава 2. Методология и организация выполнения работы
2.1. Организация работы
2.2. Методы исследований
2.3. Обработка результатов исследования
Глава 3. Изучение закономерностей процесса разделения молочной сыворотки на фракции под воздействием уксуснокислого раствора хитозана
3.1 Теоретические предпосылки применения хитозана для осветления молочной сыворотки
3.2 Оценка возможности использования коллоидного
уксуснокислого раствора хитозана для выделения белков
3.3 Исследование влияния дозы различных видов коллоидного раствора хитозана на процесс фракционирования сыворотки
3.5 Влияние титруемой кислотности сыворотки на эффективность выделения белков хитозаном
Глава 4. Изучение процессов выделения сывороточных белков раствором хитозана на молочной сыворотке
4.1 Выбор вида растворителя для приготовления коллоидного раствора хитозана
4.2 Разделение молочной сыворотки на фракции коллоидным раствором хитозана на сыворотке
4.2.1 Исследование влияния дозы коллоидного раствора хитозана на молочной сыворотке на процесс комплексообразования с белками
4.2.2 Влияние температуры на разделение системы хитозан молочная сыворотка
4.2.3 Оптимизация процесса выделения белков из сыворотки с учетом межфакторного взаимодействия
4.3 Физикохимические основы взаимодействия хитозана с компонентами молочной сыворотки
Глава 5. Разработка технологии безалкогольных напитков на основе молочной сыворотки, осветленной хитозаном
5.1 Оптимизация рецептур напитков на основе осветленной хитозаном подсырной сыворотки
5.1.1 Ароматизированные напитки
5.1.2 Молочнофруктовые напитки
5.1.3 Комбинированные сывороточные напитки
5.2 Создание универсальной технологической схемы производства сывороточных напитков с использованием хитозана
5.2.1 Ароматизированные напитки
5.2.2 Напитки с натуральными соками
5.3 Исследование качественных характеристик готовых
продуктов
5.3.1 Физиологическая ценность
5.3.2 Потребительские достоинства
5.3.3 Технологическая ценность
5.3.4 Хранимоспособность
Глава 6. Техникоэкономическая, экологическая и социальная
оценка разработанных технологий
6.1 Маркетинговые исследования
6.1.1 Товар в маркетинговом понимании
6.1.2 Тенденции развития рынка напитков
6.1.3 Анализ ситуации на рынке сывороточных напитков
6.2 Оценка экономической эффективности
6.3 Экологическая оценка проекта
6.3.1 Экологические аспекты применения хитозана
6.3.2 Экологический мониторинг разработанных технологий
6.4 Социальная значимость
Основные результаты и выводы Список литературы Приложения
ВВЕДЕНИЕ


Белки можно выделить тепловой денатурацией, денатурацией с изменением реакции среды, адсорбцией на бентонитах, активированных углях, смолах, с применением мембранных методов, обработкой в электромагнитном поле, осаждением различными химическими реагентами. Но до сих пор наиболее распространена тепловая и кислотнощелочная денатурация сывороточных белков. Устойчивость глобул белков молочной сыворотки обусловлена конформацией упаковкой частиц, зарядом и наличием гидратной оболочки сольватного слоя. В свежей молочной сыворотке белковые частицы находятся в нативном состоянии. При изменении нативного состояния белка денатураци прежде всего нарушается его структура. Белковая глобула в процессе денатурации развертывается, для чего необходимо нарушить связей, участвующих в ее образовании. Процесс денатурации сопровождается изменением конфигурации, гидратации и агрегатного состояния частиц. Белковая глобула в результате становится менее устойчивой. Для преодоления потенциальных барьеров устойчивости белковых частиц можно применять различные способы денатурации нагревание, облучение, механическое воздействие, введение химических реагентов, изменение реакции среды. При тепловой денатурации температурные коэффициенты реакции среды достигают значений теплоты активации, при которых разрываются ковалентные или внутримолекулярных связей. В результате нарушается устойчивость белковой частицы. Энергию активации сыворотки принято условно считать равной половине энергии активации молока. Энергия активации сыворотки составляет кДжмоль . В начале процесса денатурации изменяются исходные полипептидные связи. Вызванная различными способами денатурация имеет одну общую закономерность разрыв минимально необходимого количества внутримолекулярных связей для развертывания глобул. Этот процесс связан с электростатическими факторами агрегатной устойчивости белковых глобул. В конечном счете, к выделению белков приводят вторичные явления после денатурации, такие как ассоциация развернувшихся глобул и их химическое изменение. Здесь на первый план выходят образование межмолекулярных связей и агрегации в противоположность внутримолекулярным процессам, происходящим при денатурации. В результате тепловой денатурации после разрыва водородных связей белковой частицы происходит их дегидратация, что облегчает последующую агрегацию белковых частиц. Внесение кислот и щелочей приводит к разрыхлению солевых связей при одновременном смещении диссоциации в сторону изоэлектрической точки и нейтрализации поверхностных зарядов белковой частицы. В начале нагревания в результате увеличения скорости частиц происходит некоторая дезагрегация ассоциатов белка и мутность сыворотки увеличивается. Затем, примерно с С, наряду с дезагрегацией происходит агломерация глобул белка, обусловленная их денатурацией, мутность сыворотки резко уменьшается. Денатурированные белки, потеряв устойчивость при С, образуют хлопья, которые медленно оседают. Однако степень выделения белков в результате тепловой денатурации невелика. Неполное выделение белков обусловлено защитными действиями присутствующих в сыворотке электролитов и превалированием заряда белка как фактора устойчивости. Для усиления тепловой денатурации в сыворотку вводят различные реагентыкоагулянты, которые сдвигают реакцию среды в кислую сторону. Белки из сыворотки выделяются также при введении в нее ионовкоагулянтов, в частности кальция. Сорбируясь на поверхности белковой глобулы, кальций способствует потере устойчивости в растворе и последующей ассоциации с образованием хлопьев. Например, при коагуляции с хлористым кальцием из подсырной сыворотки выделяется свыше белка. Однако способ предусматривает длительное нагревание и соответственно высокие энергетические затраты. Коагуляцию вызывает также введение щелочей за счет гидроксильной группы, однако это приводит к потемнению сыворотки. И хотя практический способ выделения белков из сыворотки в результате внесения щелочей неприемлем, интерес представляет явление перезарядки частиц белка и возникновение новой изоэлектрической точки. Т и совпадает с изоэлектрической точкой лактоальбуминовой фракции белков молочной сыворотки. Практика получения альбумина из подсырной сыворотки в нашей стране и за рубежом подтверждает это положение.