Введение к работе
з
Актуальность темы. В настоящее время нормобиоценоз кишечника рассматривается как сложнейшая экологическая система, являющаяся своеобразным органом иммунной системы человека. Стабильность микробных ассоциаций в кишечнике имеет чрезвычайно важное значение для жизнедеятельности хозяина и является показателем его здоровья.
С целью поддержания и восстановления нормальной кишечной микрофлоры применяют пробиотики, пребиотики или синбиотики. Большинство специалистов и исследователей относят к пробиотикам, в основном, так называемые эубиотики (представителей нормальной микрофлоры кишечника), а чаще всего бифидобактерии и молочнокислые микроорганизмы, называя их классическими пробиотиками. Лактулоза является наиболее изученным и высокоактивным бифидогенным фактором - пребиотиком, стимулирующим развитие бифидобактерии. Ее способность восстанавливать и поддерживать рост бифидобактерии доказана многочисленными исследованиями отечественных и зарубежных ученых.
Теоретические и практические основы разработки технологии лактулозы с использованием молочной сыворотки заложены в трудах Яковлевой О.Н., Полянского К.К., Гаврилова Г.Б., Храмцова А.Г., Рябцевой С.А., Евдокимова И.А., Дыкало Н.Я., Нестеренко П.Г., Остроумова Л.А., Кравченко Э.Ф., Серова А.В., Mizota Т., Tamura Y., Adashi S. и других ученых.
Таким образом, проведение исследований получения бифидогенного и синбиотического концентратов на основе молочной сыворотки, обогащенной лактулозой и бифидобактериями, являются актуальными в современных условиях. Значительный интерес представляет применение безреагентного способа изомеризации лактозы в лактулозу предусматривающего анионообменную обработку сырья, которая позволяет повысить качество готового продукта.
Разработка технологии бифидогенных и синбиотических концентратов на основе молочной сыворотки также позволит решить ряд экологических проблем, связанных с ее утилизацией.
Цель и задачи исследования. Основной целью настоящей работы является разработка технологии бифидогенного концентрата с использованием безреагентной изомеризации лактозы в лактулозу и процессом культивирования бифидобактерий.
В соответствии с поставленной целью были определены задачи исследования: проведение мониторинга видов сырья и способов изомеризации лактозы в лактулозу, используемых при получении бифидогенных концентратов; разработка модифицированного метода определения концентрации лактулозы в бифидогенном концентрате; усовершенствование процесса ионообменной обработки и изомеризации лактозы в лактулозу в депротеинизированной подсырной сыворотке с использованием анионообменных смол; исследование влияния состава питательной среды, основой которой является молочная сыворотка с частично изомеризованной лактозой, на рост бифидобактерий; разработка технологии и аппаратурного оформления производства сухого бифидогенного и синбиотического концентратов; проведение экологического мониторинга, оценка экономической эффективности и маркетинговые исследования, определение социальной значимости разработанных технологий.
Научная новизна состоит в следующем: разработан модифицированный метод определения концентрации лактулозы в бифидогенном концентрате; установлены преимущества использования анионообменных смол (АВ-17-8чс, ЭДЭ-10П) по сравнению с щелочным катализатором (раствором NaOH) для процесса изомеризации лактозы в лактулозу; изучено влияние состава сырья с различной доброкачественностью по лактозе на процессы ионного обмена и изомеризации лактозы в лактулозу; разработана питательная среда для культивирования бифидобактерий на основе молочной сыворотки с частично
изомеризованнои лактозой; определены технологические параметры получения бифидогенного и синбиотического концентратов.
Практическая значимость. Апробирован модифицированный метод определения концентрации лактулозы при исследованиях изомеризации лактозы в лактулозу в молочно белково-углеводном сырье и проведении экспериментальных выработок бифидогенного концентрата.
Разработана нормативная документации на «Сыворотку молочную с бифидогенными свойствами» (СТО 02067965-001-2007) и «Концентрат сывороточный с бифидогенными свойствами» (СТО 02067965-002-2007). Произведена опытно-промышленная выработка концентратов на ФГУП НИИКИМ г. Ставрополь.
Материалы диссертационной работы использованы в учебном процессе при подготовке инженеров-технологов спец. 271100 и 271500.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на отчетных научно-технических конференциях Северо-Кавказского государственного технического университета (г. Ставрополь, 2002 - 2006 гг.); региональной научно-технической конференции «Вузовская наука Северо-Кавказскому региону» (г. Ставрополь, 2003 - 2005 гг.); международной научно-технической конференции «Пробиотики, пребиотики, синбиотики и функциональные продукты питания: Современное состояние и перспективы» (г. Москва, 2004 г.); 7-ой научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы производства продуктов питания» (Барнаул, 2004 г.).
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 13 печатных работ, в том числе 2 статьи в реферируемых ВАК изданиях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, содержащего 160 наименований и приложения.
Работа изложена на 161 странице машинописного текста, содержит 41 таблицу, 49 рисунков и 9 приложений.
