Введение к работе
Актуальность работы.
Состояние здоровья современного человека все больше зависит от качества рациона его питания. Здоровое питание становится приоритетной задачей, требующей новых подходов к разработке пищевых продуктов. Неотъемлемой задачей также является использование нетрадиционных ресурсов как сырья для получения основы функционально значимых продуктов.
Аэрируемые продукты пользуются большим спросом у потребителей. Они имеют большой объем при нежной и привлекательной консистенции, не требуют дополнительной обработки перед употреблением, хорошо усваиваются организмом. В качестве пенообразователей в настоящее время применяются вещества, для которых характерны недостатки, снижающие функциональную значимость продукта. К числу известных эффективных природных пенообразователей относятся агар-агар, мыльный корень, но наиболее устойчивые пены образуются на основе белковых пенообразователей, которые получают из разнообразных веществ, либо полностью состоящих из белка, либо содержащих его в значительных количествах.
Плазма крови убойных животных является богатым источником высокомолекулярных белковых соединений и обладает высоким потенциалом пенообразования. Белки плазмы крови являются незаменимыми по аминокислотному составу, их применение позволит повысить функциональную значимость продуктов. Использование плазмы, а не цельной крови позволяет избежать железистого привкуса у готового продукта.
Все эти факты подтверждают актуальность исследования и разработки технологии получения эффективного пенообразователя из плазмы крови убойных животных. Наличие такого пенообразователя в продукте позволит расширить спектр его полезного действия.
Степень проработки темы исследований. Исследования по получению функциональных продуктов на основе белков плазмы крови убойных животных обобщены в трудах В.М. Горбатова, В.Г. Горбатова, Л.В. Антиповой, И.А. Рогова, Р.Е. Киселева, М.Л. Файвишевского, Л.С. Пожариской, А.Б. Лисицына, И.П. Энглин и др. Исследования в области получения пенных систем на основе готовых пенообразователей в пищевой промышленности приводятся в трудах Л.А. Остроумова, А.Ю. Просекова, М.Г. Курбановой и др.
Анализ научных литературных данных позволяет сделать вывод о том, что теоретические и практические исследования способствуют разработке технологии пенообразователя, направленного на повышение функциональной значимости продуктов, получаемых на его основе.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось исследование и разработка технологии пенообразователя из плазмы свиной крови.
Для реализации поставленной цели при выполнении работы поставлены следующие основные задачи:
- изучить фракционный состав белков крови крупного рогатого скота и крови свиньи;
- исследовать влияние параметров стабилизации цельной крови на фракционный состав белков плазмы;
- оптимизировать параметры обезвоживания плазмы крови;
- исследовать пенообразующую способность плазмы свиной крови
- разработать технологию получения пенообразователя из вторичного сырья мясной промышленности;
- исследовать состав и свойства пенообразователя из плазмы свиной крови.
Научная новизна работы:
- подобраны параметры стабилизации цельной крови, обуславливающие максимальный выход высокомолекулярных белковых фракций;
- обоснован метод обезвоживания плазмы свиной крови и подобраны технологические режимы процесса обезвоживания;
- исследованы основные показатели пенообразования плазмы;
- разработана технология получения пенообразователя из плазмы свиной крови.
Теоретическая и практическая значимость работы. Разработан способ стабилизации свиной крови, обеспечивающий максимальное содержание высокомолекулярных белковых фракций в плазме. Определен качественный состав реактива для стабилизации и концентрация его внесения в кровь перед ее фракционированием. Установлены технологические режимы сублимационной сушки плазмы свиной крови. Разработана рецептура и технологическая схема производства пенообразователя из плазмы свиной крови, исследованы физико-химические показатели и показатели безопасности готового продукта, определены сроки и условия хранения готового продукта, разработана техническая документация, исследована экономическая эффективность выработки продукта. Получен патент РФ № 2457847 (дата приоритета 30.12.2010 г.) «Способ разделения свиной крови на плазму и эритроцитарную массу».
Методология и методы исследования.
При проведении исследований применяли комплекс общепринятых, стандартных и модифицированных методов исследований физико-химических, микробиологических, реологических свойств сырья и готовой продукции. Молекулярно-массовое распределение белков и пептидов в плазме крови оценивали электрофоретическим способом в полиакриламидном геле (ПААГ) методом Лэмли. Обезвоживание выделенной плазмы производили на сублимационной установке модели «ИНЕЙ – 6М». Разделение крови проводили на центрифуге модели СМ-50. Кратность пенообразования определяли как отношение объема пены к объему раствора, пошедшего на ее образование. Устойчивость определяли двумя методами: по продолжительности времени до полного (или частичного при необходимости) разрушения пены, измеряя в минутах, либо относительно высоты столба пены, где максимальная высота принята за 100%, остальные образцы имели показатели менее 100% в зависимости от размеров (измеряли в %). Для определения дисперсности пены использовали микроскоп, имеющий окулярный микрометр. Реологические характеристики образцов определяли на ротационном вискозиметре VT550. Для проведения стендовых испытаний характеристик пенообразования использовали гидродинамический измельчитель-диспергатор ГИД-100/1. Для осуществления процесса газонасыщения использовали взбивальную машина МВ-60 (диспергатор-взбиватель). Общую бактериальную обсемененность исследуемых образцов рассчитывали как среднее арифметическое число колоний микроорганизмов на 1 г препарата для всех разведений. Определение общего количества дрожжей и плесневых грибов проводили в соответствии с ГОСТ 10444.12-88 путем посева в чашки Петри на сусло-агар. Для определения бактерий группы кишечной палочки использовали метод накопления путем посева на среде Кесслера с последующей идентификацией на среде Эндо согласно ГОСТ 9225-84. Определение сальмонелл проводили по ГОСТ Р 50480-93 путем посева на накопительную среду Кауфмана с последующим посевом на среде Эндо. Определение содержания токсичных элементов, пестицидов, антибиотиков и радионуклидов определяли по соответствующим ГОСТам.
Положения, выносимые на защиту.
- параметры стабилизации свиной крови для обеспечения сохранности высокомолекулярных белков плазмы;
- параметры обезвоживания плазмы крови;
- основные показатели пенообразования восстановленной плазмы;
- описание технологии получения пенообразователя из плазмы свиной крови.
Степень достоверности и апробация работы. Основные положения диссертации получили одобрение на научно-практических конференциях, симпозиумах, семинарах и конгрессах, в том числе на Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи (Кемерово, 2010), на VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Магнитогорск, 2011), на III Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию образования аграрного факультета РУДН «Инновационные процессы в АПК» (Москва, 2011), на Международной молодежной конференции «Биокаталитические технологии и технологии возобновляемых ресурсов в интересах рационального природопользования» (Кемерово, 2012).
По материалам диссертационных исследований опубликовано 11 печатных работ, из них три в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Получен патент РФ на «Способ разделения свиной крови на плазму и эритроцитарную массу». Разработаны и утверждены технологическая инструкция и технические условия.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, экспериментальной части, выводов, списка использованных источников и приложений. Основной текст работы изложен на 129 страницах, включает 39 рисунков и 24 таблицы. Список использованных источников включает 178 российских и зарубежных авторов.
