Получение гидролизата -лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью Пономарева Неля Валерьевна

Содержание к диссертации

Введение

1 Литературный обзор 8

1.1 Характеристика аллергии как прогрессирующего заболевания 8

1.1.1 Причины возникновения. Типы аллергических реакций 8

1.1.2 Аллергены коровьего молока 20

1.2 Способы снижения антигенности молочных белков 24

Заключение по литературному обзору 29

2 Объекты, материалы и методы исследований 31

2.1 Организация исследований 31

2.2 Методы и методики экспериментальных исследований 31

2.3 Материально-техническая база эксперимента

2.3.1 Ультрафильтрационная установка 48

2.3.2 Биореактор РМБ-2 50

2.3.3 Анализатор азота/белка Къельтек 8100/8200 52

2.3.4 Система капиллярного электрофореза Капель-105М 55

2.4 Математическая обработка результатов исследований 57

3 Биотехнологическая модификация подсырной сыворотки для снижения остаточной антигенности 59

3.1 Разработка модели для тестирования остаточной антигенности гидролизатов сывороточных белков 60

3.2 Подбор ферментных препаратов для гидролиза -лактоглобулина 65

3.3 Оптимизация условий биоконверсии -лактоглобулина в УФ-концентрате подсырной сыворотки з

4 Разработка технологии гидролизата -лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью и молочных продуктов на его основе 82

4.1 Изучение состава, свойств, показателей качества и безопасности гидролизата -лактоглобулина 82

4.2 Исследование биофункциональных свойств полученного гидролизата -лактоглобулина in vitro и in vivo 87

4.3 Разработка технологии получения гидролизата -лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью 90

4.4 Адаптация технологии получения гидролизата -лактоглобулина к интегрированной системе менеджмента качества HACCP 94

4.5 Частные технологии молочных продуктов на основе гидролизата -лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью 98

Выводы 104

Список литературы .

• Аллергены коровьего молока
• Материально-техническая база эксперимента
• Подбор ферментных препаратов для гидролиза -лактоглобулина
• Исследование биофункциональных свойств полученного гидролизата -лактоглобулина in vitro и in vivo

Введение к работе

Актуальность работы. Стратегия развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации на период до 2020 года предусматривает гарантированное и устойчивое снабжение населения страны безопасным и качественным продовольствием. Ввиду дефицита сырья животного происхождения потенциал им-портозамещения связан с ресурсосбережением и рациональной переработкой, в частности, молочной сыворотки, объемы которой ежегодно растут. Самый ценный ее компонент – сывороточные белки, содержащие все незаменимые аминокислоты, используемые организмом для структурного обмена. Наиболее высокой биологической ценностью характеризуются -лактоглобулин и -лактоальбумин, доля которых составляет 70 – 80 % от содержания сывороточных белков. Сдерживающим фактором применения этих белков в пищевых технологиях является их аллергенность.

Теоретические принципы снижения остаточной антигенности сывороточных белков и применения их в качестве сырья для различных отраслей промышленности рассмотрены в работах А. Г. Храм-цова, И. А. Евдокимова, В. Д. Харитонова, Ю. Я. Свириденко, А. Ю. Просекова, Л. А. Забодаловой, В. И. Круглик, Т. Н. Головач, M. K. Schmide, S. L. Taylor, J. A. Nordlee, W. J. Lahl, S. D. Braun, K. M. Shahani и др.

К одному из перспективных направлений в этой области относится разработка способа высокоэффективной биоконверсии белков молочной сыворотки с получением функциональных пищевых ингредиентов и функциональных пищевых продуктов на их основе.

Исследования по теме диссертационной работы выполнялись в соответствии с тематикой НИР кафедры технологии продуктов животного происхождения ФГБОУ ВО ВГУИТ «Развитие научных основ инновационных биотехнологий в переработке животного сырья» (№ г. р. 114112640086, 2014 – 2018 гг.), а также при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 – 2013 годы», государственные контракты № 14.512.11.0037 и № 12.527.11.0008).

Цель работы – разработка технологии биоконверсии -лактоглобулина для применения в производстве низкоаллергенных молочных продуктов.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

выявить основные аллергенные белки коровьего молока и провести комплексный анализ их состава и свойств;

обосновать наиболее рациональный и экономически эффективный способ снижения остаточной антигенности основного сывороточного белка – -лактоглобулина;

адаптировать иммуноферментный метод анализа для определения содержания -лактоглобулина в молоке и молочных продуктах;

подобрать ферментную систему и оптимизировать условия биоконверсии -лактоглобулина, обеспечивающие получение гидро-лизата с приемлемыми органолептическими показателями, заданными молекулярно-массовым распределением и остаточной антигенностью;

изучить химический состав, свойства, показатели качества и безопасности гидролизата -лактоглобулина, а также биофункциональные свойства в исследованиях in vitro и in vivo;

разработать технологию, техническую документацию на получение гидролизата -лактоглобулина и продуктов на его основе, рассчитать экономическую эффективность, провести промышленную апробацию и внедрение на предприятиях отрасли.

Научная новизна. Теоретически обоснован и оптимизирован способ биотехнологической трансформации -лактоглобулина, обеспечивающий заданные параметры молекулярно-массового распределения пептидов (не более 10 кДа) и остаточную антигенность (не более 9 – 10 %).

Разработана методика с применением иммуноферментного анализа для определения содержания -лактоглобулина в молоке и молочных продуктах.

Получены и систематизированы новые данные о биотехнологическом потенциале гидролизата -лактоглобулина, обеспечивающие разработку технологии низкоаллергенных продуктов.

Исследования биофункциональных свойств in vitro и in vivo подтвердили, что гидролизат -лактоглобулина характеризуется ан-тиоксидантными, гипохолестеринемическими и гиполипидемиче-скими эффектами.

Практическая значимость. Предложена технология получения гидролизата -лактоглобулина со сниженной остаточной анти-генностью (9 – 10 %) для применения в производстве низкоаллергенных молочных продуктов.

Разработанная методика определения -лактоглобулина обеспечивает возможность контроля его массовой доли на всех стадиях переработки молока, а также в процессе получения низкоаллергенных молочных продуктов.

Внедрение технологии гидролизата -лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью и продуктов на его основе в условиях ОАО Молочный Комбинат «Воронежский», г. Воронеж, а также методики контроля его остаточной антигенности подтвердили экономическую, технологическую целесообразность и социальную значимость предложенных решений.

Новизна технического решения подтверждена патентом РФ № 2531164 «Способ получения низкогидролизованной пептидной композиции из белков молочной сыворотки».

Основные положения диссертационного исследования рекомендуются к внедрению в учебный процесс по дисциплинам «Биотехнологический потенциал сырья животного происхождения», «Технология функциональных продуктов животного происхождения» и «Современные технологии продуктов животного происхождения» направления подготовки бакалавров 19.03.03 «Продукты питания животного происхождения».

Методология и методы исследования. Методы исследований – стандартные и общепринятые в исследовательской практике, а также модифицированные, усовершенствованные и специальные, выполненные с применением современных приборов и информационных технологий для оценки свойств сырья, полуфабрикатов и продукции.

Научные положения, выносимые на защиту.

Биотехнология снижения остаточной антигенности -

лактоглобулина.

Химический состав и свойства, в т.ч. биофункциональные, показатели качества и безопасности гидролизата -лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью.

Степень достоверности результатов проведенных исследований. Достоверность результатов проведенных исследований базируется на строгих доказательствах и использовании апробированных математических методов. Полученные результаты характеризуются высокой воспроизводимостью, взаимной согласованностью экспериментально полученных значений, корректной статистической обработкой результатов.

Ряд выявленных автором теоретических положений непосредственно согласуются с общепризнанными результатами в других областях науки и техники.

Все научные положения, выводы и рекомендации, изложенные в диссертации, обоснованы и подтверждены экспериментальными исследованиями и материалами, которые полностью соответствуют данным протоколов опытов. Основные положения, выводы и рекомендации одобрены при выступлениях диссертанта на научно-технических конференциях.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международных научно-технических конференциях: VII Московском Международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (г. Москва, 2013); Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии в пищевой промышленности: наука, образование и производство» (г. Воронеж, 2013); Международном форуме «Питание и здоровье» (г. Москва, 2014); 9^th international congress «TASTE NUTRITION & HEALTH» (Квебек, Канада, 2014).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 5 в журналах, рекомендованных ВАК, 5 статей в научно-технических журналах, тезисы 4 докладов и 1 патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 29 таблиц и 39 рисунков. Список литературы включает 124 наименования работ отечественных и зарубежных авторов.

Аллергены коровьего молока

Примером гиперчувствительности замедленного типа являются аллергический контактный дерматит, реакция отторжения аллотрансплантата, туберкулез, лепра, бруцеллез, микозы, протозойные инфекции, некоторые аутоиммунные заболевания.

V. Стимулирующий тип реакций гиперчувствительности. При реализации реакций этого типа повреждения клеток не наступает, а, напротив, происходит активация функции клеток [27, 58]. Особенностью этих реакций является то, что в них участвуют антитела, не обладающие комплементсвязывающей активностью. Если такие антитела направлены против компонентов клеточной поверхности, участвующих в физиологической активации клетки, например, против рецепторов физиологических медиаторов, то они будут вызывать стимуляцию данного типа клеток (рисунок 6). Этот иммунный механизм лежит в основе развития болезни Грейвса диффузного токсического зоба [26].

Аллергенами могут быть различные соединения. Одни из них попадают в организм извне (экзогенные аллергены), другие образуются в самом организме (эндогенные аллергены, или аутоаллергены). Экзогенные аллергены бывают неинфекционного (бытовая пыль, шерсть животных, лекарственные средства и другие химические вещества, пыльца растений, животные и пищевые продукты) и инфекционного (бактерии, вирусы, грибки и продукты их жизнедеятельности) происхождения. Выделяют биологические, лекарственные, бытовые, пыльцевые, пищевые и промышленные аллергены [1].

К биологическим аллергенам относятся бактерии, вирусы, грибки, гельминты, сыворотки, вакцины и аллергены насекомых. Развитие многих инфекционных болезней (бруцеллеза, лепры, туберкулеза и др.) сопровождается аллергией: такую аллергию называют инфекционной [57].

Аллергеном может быть практически любой лекарственный препарат. Так, при применении кодеина аллергические реакции наблюдаются примерно в 1,5 % случаев, ацетилсалициловой кислоты – около 2 %, сульфаниламидов – около 7 % [57]. Нередко аллергические реакции возникают в ответ на введение новокаина, витамина B1 и многих других препаратов. Наиболее часто вызывают аллергические реакции антибиотики, и в первую очередь, пенициллин (до 16 % случаев). Частота этих реакций возрастает по мере повторения курсов лечения. Пенициллин и новокаин чаще других лекарственных средств служат причиной аллергических реакций со смертельным исходом [39]. Среди бытовых аллергенов основную роль играет домашняя пыль – пылевые частицы с ковров, одежды, постельного белья, частички домашних насекомых, грибки (в сырых помещениях), бактерии [57]. Основным аллергенным компонентом домашней пыли являются микроскопические клещи (живые, мертвые, их линные шкурки и экскременты), особенно вида Dermatophagoides pteronyssimus. К этой же группе относят так называемые эпидермальные аллергены – волосы, шерсть, перхоть животных. Нередко аллергеном бывает рачок дафния, которого используют как сухой корм для аквариумных рыб. Возрастает число аллергических реакций на препараты бытовой химии, особенно на синтетические моющие средства. Бытовые аллергены чаще всего вызывают аллергические заболевания дыхательных путей (бронхиальную астму, аллергический ринит). При попадании в организм пыльцы некоторых видов растений, чаще ветроопыля-емых, появляются насморк, конъюнктивит и другие проявления поллинозов. Сильными аллергизирующими свойствами характеризуется пыльца амброзии [39, 57].

Пищевыми аллергенами могут быть практически все продукты питания (рисунок 7). Обычно пищевая аллергия наблюдается на фоне нарушений функции желудочно-кишечного тракта [55]. У детей ее возникновению способствуют искусственное вскармливание, перекармливание; часто пищевые аллергены вызывают у них диатезы. Непереносимость определенных пищевых продуктов не всегда связана с аллергической реакцией. Она может быть обусловлена псевдоаллергией или недостаточностью некоторых ферментов (например, лактазы) в пищеварительных соках, которая приводит к нарушению пищеварения и расстройствам, напоминающим пищевую аллергию. Аллергические поражения желудочно-кишечного тракта могут развиваться при попадании аллергена в организм иным путем, например, через слизистую оболочку дыхательных путей [29].

Термин «пищевая аллергия» не является клиническом диагнозом, под ним подразумевается развивающаяся при воздействии пищевых продуктов аллергическая реакция, в основе которой лежат иммунологические механизмы, ведущими среди которых являются IgE-опосредуемые реакции [16].

Клинические проявления пищевой аллергии разнообразны и зависят от свойств аллергена, реактивности организма и функционального состояния органов, в которых развивается аллергическая реакция (рисунок 8). В типичных случаях клинические симптомы появляются через 5 – 10 мин до 3 – 4 ч после приема пищи. При маскированных формах заболевания симптоматика может проявиться и в более поздние сроки – через сутки и до 10 – 12 дней. Повторные аллергические реакции являются причиной функциональных, а затем и органических изменений желудочно-кишечного тракта и других органов. Пищевые аллергии влияют на качество жизни и благосостояние подверженных аллергии лиц, а также на экономику пищевой промышленности, которой приходится учитывать потребности людей, страдающих пищевой аллергией [81]. Диетотерапия является основой комплексного лечения таких лиц [19]. В периоде клинических проявлений заболевания диета должна быть максимально строгой и предусматривать, с одной стороны, элиминацию продуктов, характеризующихся высокой сенсибилизирующей активностью, исключение или ограничение причинно-значимых и перекрестно реагирующих аллергенов, с другой – обязательную адекватную замену элиминированных продуктов натуральными или специализированными продуктами или смесями [7, 8]. В стадии ремиссии рацион больного постепенно расширяют за счет ранее исключенных продуктов и блюд. Вместе с тем, независимо от периода болезни, диета должна обеспечивать физиологические потребности человека в основных пищевых веществах, энергии, витаминах, минеральных веществах, микроэлементах и, несмотря на строгий характер кулинарной обработки, сохранять высокую пищевую и биологическую ценность, иметь приятные органолептические свойства.

Материально-техническая база эксперимента

Дистилляционный блок Kjeltec (рисунок 19) – это удобный и безопасный инструмент для быстрой паровой дистилляции. Одна из главных его областей применения – дистилляция образцов, "дигерированных по Къельдалю", когда щелочь добавляется встроенной системой подачи. Дистиллят собирается в приемной колбе для последующего титрования. Этот прибор позволяет выполнять официальное измерение азота/ белка по методу Къельдаля, а также эффективно работать с многими другими методами, включая определение диоксида серы, цианида, фенола и алкоголя. Может также выполняться прямая дистилляция.

Принцип действия (рисунок 20) При включении электропитания начинается самотестирование. При нормальном завершении самотестирования загружается последняя использованная программа. Для запуска дистилляционного блока необходимо вставить пробирку (5), и нажать кнопку Старт. Насос (13) подает приемный раствор (только для модели Kjeltec 8200) в приемную колбу (15) из емкости (17), одновременно вода для разбавления подается в пробирку (5) из канистры (6) насосом (7). В режиме нормального анализа щелочь подается в пробирку (5) из канистры (19) насосом (9). После задержки открывается клапан парогенератора (10) и подает пар в пробирку. Одновременно открывается клапан охлаждающей воды (8) и подает воду в конденсатор (4). Освобожденный газ конденсируется в конденсаторе (4) и поступает в приемную колбу (15), содержащую приемный раствор. Титрование выполняется вручную после дистилляции. – парогенератор; 2 – емкость для слива пробирки; 3 – дистилляционная головка;

Области применения: анализ объектов окружающей среды, контроль качества пищевой продукции и их сырья, контроль качества кормов, комбикормов, сырья для их производства, фармпроизводства, клиническая биохимия, химическая промышленность, криминалистическая экспертиза. Метод капиллярного электрофореза (КЭ) основан на разделении компонентов сложной смеси в кварцевом капилляре под действием приложенного электрического поля. Микрообъем анализируемого раствора вводят в капилляр, предварительно заполненный подходящим буфером – электролитом.

Последовательность операций ввода: сначала на выходе погружают конец капилляра в рабочий буферный раствор, затем на входе – в пробу. Автоматически или в ручном режиме вводят пробу, после чего на входе заменяют пробу на рабочий буфер и переходят к анализу. После подачи к концам капилляра высокого напряжения (до 30 кВ), компоненты смеси начинают двигаться по капилляру с разной скоростью, зависящей в первую очередь от заряда и массы (точнее – величины ионного радиуса) и, соответственно, в разное время достигают зоны детектирования. Полученная последовательность пиков называется электрофореграм-мой, при этом качественной характеристикой вещества является параметр удерживания (время миграции), а количественной – высота или площадь пика, пропорциональная концентрации вещества. На рисунке 21 показана схема установки для капиллярного электрофореза. - смена проб автоматическая с двумя автосемплерами на 10 входных и 10 выходных пробирок;

Для обработки данных и графических интерпретаций результатов использовали пакет прикладных программ «MathCad 16.0».

Проверку адекватности полученных уравнений проводили по критерию Фишера, расчётное значение которого не должно превышать табличного, в зависимости от числа проведённых опытов и количества исследуемых факторов. Анализ коэффициентов уравнений проводили в соответствии с критерием Стьюдента при уровне значимости 0,05.

При проведении оценки метрологической надежности аналитических сигналов применяли следующие показатели [13, 43]. 1. Для нахождения среднего значения, x , использовали формулу:

Для наиболее эффективного гидролиза сывороточных белков нами предложена предварительная модификация состава подсырной сыворотки, которую проводили по следующей схеме: - сбор сыворотки; - сепарирование и очистка с применением вибросита; - пастеризация осветленной подсырной сыворотки; - охлаждение; - УФ-концентрирование сывороточных белков на установке ультрафильтрации MMS Swissflow UF в условиях ОАО «Молочный комбинат «Воронежский».

Важное научное и практическое значение при отработке режимов УФ-концентрирования подсырной сыворотки уделялось подбору фактора концентрирования, который смог бы обеспечить получение пищевой композиции с содержанием -лактоглобулина свыше 1,0 %. Этот диапазон обусловливает максимальную эффективность работы протеолитических ферментов [44].

Второй фактор, который учитывали при определении режимов концентрирования, - массовая доля белка в полученном УФ-концентрате, которая должна быть не менее 3,0 % [49], т.к. продукт биотехнологической модификации подсыр-ной сыворотки в дальнейшем предполагается применять в технологии кисломолочных напитков для замены обезжиренного молока.

С учетом вышеизложенного выполнена серия экспериментов, позволившая установить рациональный фактор концентрирования сывороточных белков (рисунок 22). 444

Разработка модели для тестирования остаточной антигенности гидроли-затов сывороточных белков [44]

Для анализа эффективности процесса гидролиза -лактоглобулина необходимо наличие методики его определения в полученной пищевой композиции, т.к. известные методы анализа трудоемки, требуют наличия дорогостоящего оборудования и характеризуются невысокой точностью из-за влияния на результаты неаллергенных компонентов тестируемой пробы.

Для разработки методики измерения содержания -лактоглобулина адаптирован иммуноферментный метод анализа (ИФА), эффективный для применения в производственном контроле предприятий молочной промышленности, в том числе при производстве низкоаллергенных продуктов. Выбор оптимальных концентраций иммунореагентов

Для того чтобы минимизировать предел обнаружения -лактоглобулина при сохранении точности анализа, осуществлена серия экспериментов по выбору оптимальной концентрации сывороточного белка при иммобилизации в лунках микропланшета. Обнаружено, что характерные для большинства иммунофер-ментных микропланшетных систем нагрузки адсорбируемого белка в диапазоне 1 – 0,1 мкг/см3 избыточны для разрабатываемой системы. -лактоглобулин эффективно адсорбируется на поверхности полистирола даже из низких концентраций. Возможно снижение его концентрации для адсорбции, что позволяет минимизировать риск формирования низкоаффинных полислоёв адсорбированного белка, ухудшающих точность определения. Установлено, что значимые снижения амплитуды сигнала наблюдались при концентрациях -лактоглобулина от 10 мг/см3 и ниже (рисунок 23).

Подбор ферментных препаратов для гидролиза -лактоглобулина

Приемка сырья. Сырьем является подсырная сыворотка с кислотностью pH = 6,4 – 6,8; массовой долей белка 0,8 % и массовой долей жира не более 0,05 %.

Сепарирование и очистка. Нативную молочную сыворотку направляют на центробежный сепаратор-осветлитель при температуре 45 – 55 С для удаления излишнего жира, массовая доля жира в сыворотке должна быть не более 0,05 %.

Пастеризация. С помощью насоса молочного центробежного обезжиренную подсырную сыворотку непрерывно подают на пастеризационно-охладительную установку пластинчатого типа. Пастеризацию проводят при 80 С с выдержкой при данной температуре 300 с. Полученная пастеризованная под-сырная сыворотка поступает в накопительный резервуар. Технологический процесс

УФ-концентрирование. Из накопительного резервуара пастеризованная подсырная сыворотка поступает в блок УФ-концентрирования с мембранными элементами с молекулярной массой отсекаемых компонентов 5 кДа. УФ-концентрирование проводят под давлением 0,3 – 0,6 МПа. Величина объемного фактора концентрирования (VCF) должна составлять 3,9. Далее УФ-концентрат поступает в накопительную емкость, а пермеат – в емкость для УФ-пермеата. Со 92

держание белка в полученном УФ-концентрате должно составлять 2,8 - 3,0 %. Производительность установки составляет 4 т/ч.

Ферментативный гидролиз. Из накопительного резервуара УФ-концентрат подают в реактор с паровой рубашкой и мешалкой, датчиками температуры и рН-статированием. После загрузки пастеризованного УФ-концентрата, приводят в движение мешалку для перемешивания. В рубашку подают водяной пар до достижения реакционной смесью температуры (52 ± 1) С. Реактор должен быть снабжен системой регулирования температуры УФ-концентрата за счет подачи пара в рубашку. Полученную смесь инкубируют при непрерывном перемешивании и температуре (52 ± 1) С. Затем в емкость с помощью перистальтического насоса со скоростью подачи 1 - 1,5 дм3/мин подают ферментный препарат в виде растворов 3,6 % F750MDP и 1,65 % P439L от массы белка в реакционной смеси. Для определения дозировки внесения фермента в УФ-концентрат нужно найти массовую долю белка.

Для ориентировочных (приблизительных) расчетов в концентрате сывороточных белков определяют массовую долю сухих веществ и далее проводят расчет по формуле: = ±М (20) где: Б - массовая доля белка, %; СВ - массовая доля сухих веществ, %. Для более точных данных определяют массовую долю белка в концентрате после выхода УФ-установки на рабочий режим концентрирования. Массу ферментного препарата (Mi) рассчитывают согласно уравнению: Мх =т- 0,045 -а белка (21) где: Mi - масса ферментного препарата, кг; т - масса УФ-концентрата подсырной сыворотки в танке, кг; 0,045 - фермент-субстратное отношение; совелт - массовая доля белка в УФ-концентрате подсырной сыворотки. Полученную смесь инкубируют при непрерывном перемешивании со скоростью 50 об/мин и температуре (52 ± 1) С в течение 6,5 ч.

Пастеризация и инактивация фермента. По завершении процесса ферментации в рубашку реактора подают водяной пар и через пластинчатый теплообменник рециркулируют продукт до достижения реакционной смесью температуры (80 ± 2) С. Продолжительность выдержки при данной температуре и перемешивании со скоростью 50 об/мин составляет 5 мин. В течение этого времени происходит термическая инактивация ферментов и пастеризация гидролизата сывороточных белков.

Охлаждение гидролизата. Гидролизованную смесь с помощью пастериза-ционно-охладительной установки пластинчатого типа охлаждают до t = (4 ± 2) оС и закачивают в емкость с рубашкой.

Аппаратурно-технологическая схема получения гидролизата лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью представлена в приложении А.

Технология ферментативного гидролиза -лактоглобулина в УФ-концентрате подсырной сыворотки апробирована и внедрена в производственных условиях на ОАО Молочный Комбинат «Воронежский», г. Воронеж (Приложение Б), разработана и утверждена техническая документация (Приложение В).

Проведен расчет экономической целесообразности получения гидролизата -лактоглобулина (Приложение Г). Значимость технологического решения подтверждена патентом Российской Федерации на изобретение (Приложение Д).

Разработанная технология открывает новые возможности в решении проблемы комплексной, экономически целесообразной и экологически безопасной переработки вторичного молочного сырья, позволяет получить функциональные продукты питания с направленными физиолого-биохимическими свойствами, повышенной пищевой и биологической ценностью. 4.4 Адаптация технологии получения гидролизата -лактоглобулина к интегрированной системе менеджмента качества HACCP

Система менеджмента качества представляет собой часть общей системы управления организацией, имеющую своей целью обеспечение стабильного качества оказываемых услуг и производимой продукции (рисунок 38) [3]. В соответствии с концепцией систем менеджмента качества организации высокое качество продукции должно достигаться не за счет постоянного контроля за каждой производимой единицей, а вследствие устранения факторов, которые могут повлечь за собой появление ошибок и брака [3, 70].

Так, например, возникновение опасностей пищевых продуктов может произойти на любой стадии цепи производства и потребления, поэтому важен адекватный контроль всей этой цепи. Следовательно, безопасность пищевых продуктов гарантируется объединенными усилиями всех участников цепи производства и потребления пищевых продуктов.

Hazard Analysis and Critical Control Points – это документированная система, которая обеспечивает идентификацию опасных факторов, установление критических контрольных точек и предупреждающих мер и внедрение системы проверок. Как инструмент управления, она обеспечивает структурированный подход к опознаваемым опасностям, которые непосредственно затрагивают микробиологическую, химическую, физическую безопасность пищевых продуктов [3].

Система сосредотачивается на скорейшем предотвращении опасностей на каждом шагу поточной линии (процесса производства). Таким образом, сокращается конечный контроль изделия, включая микробиологические испытания. Это не только «эффективная стоимость», но также и мощная система, которая увеличивает гарантии безопасности пищевых продуктов наряду с повышением конкурентоспособности на данном временном этапе [3, 70].

Исследование биофункциональных свойств полученного гидролизата -лактоглобулина in vitro и in vivo

Система менеджмента качества представляет собой часть общей системы управления организацией, имеющую своей целью обеспечение стабильного качества оказываемых услуг и производимой продукции (рисунок 38) [3]. В соответствии с концепцией систем менеджмента качества организации высокое качество продукции должно достигаться не за счет постоянного контроля за каждой производимой единицей, а вследствие устранения факторов, которые могут повлечь за собой появление ошибок и брака [3, 70].

Так, например, возникновение опасностей пищевых продуктов может произойти на любой стадии цепи производства и потребления, поэтому важен адекватный контроль всей этой цепи. Следовательно, безопасность пищевых продуктов гарантируется объединенными усилиями всех участников цепи производства и потребления пищевых продуктов.

Hazard Analysis and Critical Control Points – это документированная система, которая обеспечивает идентификацию опасных факторов, установление критических контрольных точек и предупреждающих мер и внедрение системы проверок. Как инструмент управления, она обеспечивает структурированный подход к опознаваемым опасностям, которые непосредственно затрагивают микробиологическую, химическую, физическую безопасность пищевых продуктов [3].

Система сосредотачивается на скорейшем предотвращении опасностей на каждом шагу поточной линии (процесса производства). Таким образом, сокращается конечный контроль изделия, включая микробиологические испытания. Это не только «эффективная стоимость», но также и мощная система, которая увеличивает гарантии безопасности пищевых продуктов наряду с повышением конкурентоспособности на данном временном этапе [3, 70].

Процессная модель интегрированной системы менеджмента качества В целях обеспечения качества и безопасности полученного гидролизата -лактоглобулина разработан план НАССР. С применением метода «дерева принятия решения» были определены критические контрольные точки (ККТ) (таблица 23), т.е. технологические параметры, контроль за которыми позволяет предотвратить или снизить до приемлемого уровня возможные риски в процессе производства гидролизата -лактоглобулина [19, 69].

Использование разработанного плана НАССР в технологии гидролизата -лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью обусловливает его высокое качество, санитарно-гигиеническую безопасность, биологическую ценность и стабильность свойств при производстве и хранении (рисунок 39).

Таким образом, принципы НАССР составляют основу для грамотной разработки и внедрения управленческих систем контроля качества над производством продуктов. Реализация разрабатываемых подходов для анализа безопасности продуктов питания будет в существенной степени способствовать реструктурированию производственных процессов. Участок приемки подсырной сыворотки

Рисунок 39 – Блок-схема производства гидролизата -лактоглобулина в соответствии с требованиями НАССР 4.5 Частные технологии молочных продуктов на основе гидролизата -лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью

Ценные свойства гидролизата -лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью реализованы в технологии следующих продуктов: напитка моло-косодержащего, пасты молокосодержащей и кисломолочного напитка для питания детей старше 3 лет. Выбор пищевых систем для модификации в функциональные продукты за счет применения гидролизата -лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью осуществлялся с учетом следующих принципов: возможности эквивалентной замены традиционных компонентов (обезжиренного молока) в рецептурах пищевых продуктов с целью формирования функциональных свойств; сохранения свойств и эффектов, сформированных в процессе модификации при хранении продукта; принадлежности к продуктам для диетического профилактического питания людей, страдающих легкой формой пищевой аллергии на молочные белки.

Напиток молокосодержащий пастеризованный для диетического профилактического питания (ТУ 9226-513-00419785-13) Продукт предназначен для непосредственного употребления в пищу для профилактического питания взрослых, страдающих аллергией на молочные белки. Сырье, применяемое для изготовления, должно соответствовать нормативной и технической документации, требованиям действующих нормативно-правовых актов Российской Федерации и сопровождаться документами, удостоверяющими его безопасность и качество (таблица 24). При использовании сырья и гидролизата -лактоглобулина с другими физико-химическими показателями, делают перерасчет сырья для того, чтобы получить готовый продукт с соответствующими характеристиками (таблица 25). Таблица 24 – Нормы закладки компонентов на 1000 кг готового продукта