Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка и исследование технологии капсул из белков молока Равнюшкин Станислав Андреевич

Разработка и исследование технологии капсул из белков молока
<
Разработка и исследование технологии капсул из белков молока Разработка и исследование технологии капсул из белков молока Разработка и исследование технологии капсул из белков молока Разработка и исследование технологии капсул из белков молока Разработка и исследование технологии капсул из белков молока Разработка и исследование технологии капсул из белков молока Разработка и исследование технологии капсул из белков молока Разработка и исследование технологии капсул из белков молока Разработка и исследование технологии капсул из белков молока Разработка и исследование технологии капсул из белков молока Разработка и исследование технологии капсул из белков молока Разработка и исследование технологии капсул из белков молока
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Равнюшкин Станислав Андреевич. Разработка и исследование технологии капсул из белков молока : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.04 / Равнюшкин Станислав Андреевич; [Место защиты: Кемер. технол. ин-т пищевой пром.].- Кемерово, 2009.- 128 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1478

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Обзор литературы 8

1.1. Анализ состава и свойств биосистем с целью производства из них капсул 8

1.2. Анализ использования белков молока в производстве капсул на основе оценки их состава и свойств 20

1.3. Современные аспекты получения молочно-белковых гидролизатов 31

1.3.1. Технологические принципы получения гидролизатов ..

1.3.2. Химический состав белковых гидролизатов 36

1.4. Очистка гидролизатов с целью использование в пищевой промышленности 38

1.5. Заключение по обзору литературы и задачи исследования 42

ГЛАВА 2. Методика выполнения работы 44

2.1. Организация экспериментальных работ 44

2.2. Объекты исследований 46

2.3. Методы исследований 47

ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение 54

3.1. Характеристика состава и свойств желатиновых капсул 54

3.2. Анализ состава и свойств молочно-белкового концентрата с целью использования его в технологии пищевых капсул 58

3.3. Исследование и разработка параметров гидролиза МБК 64

3.4. Исследование закономерностей отчистки гидролизатов МБК. 78

3.5. Разработка технологической схемы и

исследование технологии получения массы для пищевых капсул... 85

3.6. Анализ качества капсул на основе МБК 94

3.7. Пищевая и биологическая ценность 100

3.8. Эффективность выработки и практическая реализация результатов исследований 102

Выводы 106

Список использованных источников

Введение к работе

Обеспечение населения принципиально новыми пищевыми упаковочными материалами для лекарственных веществ — нетоксичных, легко утилизируемых, способных обеспечить эффективную защиту вещества от микробных поражений и воздействия кислорода воздуха, предотвратить их усушку в процессе производства и хранения. В этой связи фармакологическая, пищевая промышленности занимают важное место в решении этих задач, связанных с укреплением здоровья людей и обеспечением новыми материалами для дозированного хранения и реализации лекарственных веществ.

Особой проблемой в настоящее время является капсулирование лекарственных препаратов для использования в медицине, фармакологии, обеспечивающих сохранность, пролонгированное высвобождение лекарств и биологически активных веществ из капсул, маскировку вкуса горьких и тошнотворных лекарств, капсулирование пищевых добавок. Кроме того, проницаемость оболочек капсул может изменяться под действием ряда факторов — температуры, кислотности среды, лазерного излучения, переменного магнитного поля и др.

В настоящее время широкое распространение получила желатиновая упаковка лекарственных компонентов - желатиновые капсулы. Капсулы для лекарственных веществ выпускают разнообразной формы, размерами и функциональными свойствами, для чего используется специальный желатин. Специальный желатин для капсул выпускается только некоторыми предприятиями Китая и стран Европейского союза. Стоимость данного вида желатина колеблется в пределах 500-600 тыс. руб. за тонну и с каждым годом возрастают. Это связано, в первую очередь, от сложности и продолжительности процесса производства желатина и возрастающих потребностей на этот продукт.

Годовой объем российского рынка желатиновых капсул составляет

1,2 млрд. штук в год. Основными производителями желатиновых капсул, импортируемых в Россию, являются Associated Capsules Pvt Ltd и Capsugel. Экспорт в Россию капсул или сырья для их производства в 2008 году по данным газеты «Коммерсантъ — Сибирь» составил в пересчете на готовый продукт до 1 млрд. шт. в год.

В связи с этим в настоящее время существует проблема поиска и использования новых материалов для производства на их основе капсул. Считаем, что возможной альтернативой изготовления капсул являются белки молока. Представленные в форме разнообразных белковых концентратов, молочные белки обладают рядом важных функционально-технологических свойств, которые можно также целенаправленно изменять. Доступность мол очно-белковых концентратов, повсеместное распространение и возможность сезонного изготовления по специальным технологиям, открывают новые возможности их использования, особенно в отраслях промышленности, смежных с пищевой технологией (фармацевтика, медицина, биотехнологическая промышленность).

Вместе с тем, совершаются попытки создания съедобного водонепроницаемого пленочного покрытия из молочного белка. Проблема полного и рационального использования молочных белков существует во всех странах с развитой молочной промышленностью, независимо от формы собственности и системы экономических отношений. В этих странах промышленностью перерабатывается до 95% ресурсов молочных белков. Особенность использования молочных белков в России - низкий уровень их промышленной переработки: около 25%.

В мировой печати, посвященной молочной промышленности, систематически публикуются статьи, показывающие, что композиты, гидроли-заты и другие продукты переработки молочных белков по своему составу, пищевой и биологической ценности относятся к ценнейшему источнику незаменимых аминокислот, из которого можно производить необычайно широкий ассортимент пищевых продуктов.

Важнейшим фактором, предопределяющим состояние здоровья нации, является как питание, так и пищевые компоненты, рациональные и адекватные по количественным и качественным показателям с учетом медико-биологических требований. В Концепции государственной политики в области здорового питания населения России большое внимание уделяется развитию биотехнологии новых видов пищевых продуктов и компонентов с применением белковых препаратов и пищевых добавок, биологически активных веществ, а также использованию побочного белково-углеводного сырья пищевой промышленности. Этому отвечает направление по созданию функциональных белковых продуктов и компонентов, которое связано с необходимостью восполнения белкового дефицита в питании и поиском дешевых и доступных источников белка.

Исследования в указанной области являются важным звеном в решении фундаментальной проблемы обеспечения людей полноценным белковым питанием. Создание белковой пищи на новых принципах предполагает изменение структуры производства и потребления продовольствия, обеспечивает меньшую зависимость производства продовольствия от случайных факторов, положительно влияет на экологию окружающей среды.

В связи с вышесказанным в настоящее время существует проблема поиска и использования новых материалов для производства на их основе капсул. Широко исследуется и внедряется в производство капсул продукты переработки молочной, крахмальной и других отраслей.

Направвлением использования молочных белков для получения продуктов и компонентов специального назначения посвящены работы З.Х. Диланяна, Н.И. Дунченко, П.Ф. Дьяченко, Г.Б. Гаврилова, И.А. Евдокимова, П.Ф. Крашенинина, В.И. Круглика, Н.Н. Липатова, Л.А. Остроумова, И.А. Рогова, Ю.Я. Свириденко, Н.А. Тихомировой, В.А. Тутельяна, В.Д. Харитонова, А.Г. Храмцова и других отечественных и зарубежных ученых.

Огромные резервы для получения белков в связи с использованием их в производстве пищевых капсул имеются в молочной промышленности.

Содержащиеся в молоке и молочных продуктах (обезжиренном молоке, сыворотке, пермеате) белки, способны образовывать пищевые пленки, обладающие хорошими гелеобразующими свойствами. Изучая закономерности физико-химических и гелеобразующих процессов, протекающих при формировании пищевых пленок, можно совершенствовать процессы их получения, регулируя состав и свойства.

Учитывая высокое содержание всех незаменимых аминокислот в молочных белках, использование которых как компонента при производстве пищевых капсул, обеспечивает продукту высокую пищевую и биологическую ценность, а также открывает новые направления в технологии получения капсул.

Настоящая диссертационная работа посвящена разработке научной концепции производства капсул с использованием молочных белков.

При выполнении работы изучены:

состав и свойства желатиновых капсул;

особенности состава и свойств молочно-белкового концентрата в связи с использованием в технологии капсул;

особенности гидролиза молочно-белкового концентрата;

очистка кислотного гидролизата молочно-белкового концентрата;

органолептические и физико-химические свойства и микробиологические показатели полученных капсул;

Результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях различного уровня, опубликованы в четырнадцати печатных работах, в т.ч. одна - в журнале «Сыроделие и маслоделие».

Анализ использования белков молока в производстве капсул на основе оценки их состава и свойств

Белки молока - наиболее важные в биологическом отношении органические вещества. Образующиеся в результате расщепления белков аминокислоты идут на построение клеток организма, ферментов, защитных тел, гормонов и т.д. По содержанию незаменимых аминокислот (лизин, триптофан, метионин, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, валин) белки молока относят к белкам высокой биологической ценности [2, 13].

Белки молока состоят из цепей аминокислот, из которых образуется первичная структура молочного белка. Вторичная структура формируется по очередности аминокислот белка первичной структуры, которая стабилизируется водородными связями. Вторичная структура, в которой взаимодеиствуют аминокислоты, расположенные в разных местах спиральной структуры, образуют третичную структуру белка. Четвертичная структура белка в свою очередь возникает в результате взаимодействия двух и более полипептидных цепей, образуя молекулу белка. Такая структура не стабильная и может изменяется в зависимости от содержания воды, значения рН и наличия других веществ. При проектировании и созданию на основе молочных белков технологий продуктов питания необходимо учитывать такие изменения структуры, которые в свою очередь изменяют функциональные свойства белков молока [40, 52, 58, 67].

Биологическая ценность молочных белков обусловлена специфичностью содержания определенных аминокислот. Аминокислотный состав белка обусловлен наличием в его содержании определенных аминокислот, которые обладают либо полноценными свойствами, либо неполноценными. Последние характеризуются полной перевариваемостью в желудочно-кишечном тракте человека. [91, 99].

Молочные белки делятся на две группы, обладающие разными свойствами. При рН молока 4,3-4,7 при 20-25С 78-85% белка выпадают в осадок. Это основная фракция молочных белков, которые находятся в форме коллоидных мицелл. Оставшиеся в молоке в растворимом состоянии белки называются сывороточными [17, 91].

Особенно богаты незаменимыми аминокислотами сывороточные белки молока - они содержат больше по сравнению с казеином лизина, триптофана и некоторых других аминокислот. Содержание многих незаменимых аминокислот в них значительно выше не только по сравнению с белками растительных продуктов, но и по сравнению с некоторыми белками мяса и рыбы.

Состав незаменимых аминокислот в некоторых белках представлен в табл. 1.2.1. Поэтому использование белков молока в хлебопекарной, кондитерской и мясной промышленности повышает биологическую ценность пищевых продуктов. Кроме того, казеин и сывороточные белки молока обладают рядом важных функциональных свойств (водосвязывающая, эмульгирующая, пенообразующая способность и др.), позволяющих использовать их гидролизаты в качестве компонентов разнообразных продуктов [116, 119].

Одним из важных качеств молочных белков является то, что они содержатся в растворенном состоянии, легко атакуются и перевариваются протеолитическими ферментами пищеварительного тракта. Степень усвоения белков молока составляет 96-98% [23, 33].

Белки обладают большой молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов Да). Вследствие большого размера белковых частиц водные растворы их представляют собой коллоидную систему, которая состоит из дисперсионной среды и дисперсной фазы (частицы рас творенного вещества). Размеры коллоидных частиц обычно колеблются от 1 до 200 нм. Устойчивость коллоидных систем обусловливается наличием на поверхности частиц электрического заряда и гидратной оболочки. Нарушение этих факторов устойчивости приводит к осаждению (коагуляции) частиц. [32, 36].

Глобулярные белки, как правило, за счет преобладания в них остатков кислых аминокислот, приобретают в растворах избыток отрицательных зарядов. Только при определенном рН наблюдается равенство отрицательных и положительных зарядов, т.е. электрический заряд белков в целом будет равен нулю. При этих условиях белок находится в изоэлектри-ческом состоянии и белковая молекула не перемещается в электрическом поле. Величина рН раствора, при которой белок находится в изоэлектриче-ском состоянии, называется изоэлектрической точкой. Изоэлектрическая точка большинства глобулярных белков находится в слабокислой среде (рН 4,5-6,5) [38, 39].

В изоэлектрической точке силы электрического отталкивания между белковыми глобулами минимальные. Это приводит к тому, что белки в изоэлектрической точке легко агрегируют (укрупняются) и коагулируют. При рН ниже изоэлектрической точки наступает перезарядка белковых частиц: они приобретают противоположный заряд и вновь становятся устойчивыми в растворе. Коагуляцию можно осуществить, добавляя в раствор белков дегидратирующие вещества (спирт, ацетон, сульфат аммония и некоторые другие соли), разрушающие гидратную оболочку. При этом происходит обратимое осаждение белков, т.е. при удалении этих веществ белки вновь переходят в нативное состояние [19, 37, 38, 56].

Технологические принципы получения гидролизатов

Исследования, направленные на разработку технологий новых видов пищевых продуктов с использованием молочного сырья, позволяют наиболее полно и рационально использовать сырьевые ресурсы молочной промышленности и повысить эффективность производства; снизить экологическое воздействие предприятий молочной промышленности на окружающую среду; обеспечить различные слои населения продуктами функционального питания [52, 107].

Выделенные белковые компоненты из гетерогенных систем могут быть использованы в молочной промышленности для получения продуктов с целенаправленным регулированием аминокислотного состава.

Белковый гидролизат — продукт с содержанием свободных аминокислот и низкомолекулярных полипептидов. Существуют два основных метода гидролиза: ферментативный и химический (кислотный и щелочной). Для получения оптимальных результатов гидролиза необходимо соблюдать следующие условия: гидролизуемое сырье должно иметь хорошее санитарно-гигиеническое состояние, что позволит обрабатывать его и в свежем, и в пастеризованном виде; значение рН во время процесса должно быть постоянным, зависящим от свойств используемого фермента; с целью более полного гидролиза необходимо регулировать гидродинамические параметры процесса [44, 53, 69].

Химические методы, используемые для гидролиза молочных белков, просты и не требует редких, дорогостоящих ферментов. Они характеризуются жесткими условиями. Получение кислотных белковых гидролизатов проводят обычно при температуре 100-130С, рН (1-2) в течение 2—24 часов с использованием минеральных кислот (соляной, серной, ортофосфор-ной). Щелочные гидролизаты можно получить аналогично, используя, например, гидрат окиси натрия. Щелочной гидролиз белков используется реже из-за разрушения отдельных аминокислот при высоких значениях рН. Продукты, выработанные с применением этих методов гидролиза, характеризуются возникновением побочных продуктов, придающих раствору кремовую окраску и кислый вкус, и перед использованием необходима их нейтрализация [12, 116].

В результате использования соляной кислоты часть образуемых аминокислот разрушается, поэтому они не усваиваются организмом. Кроме того, кислотные гидролизаты содержат большое количество солей, мела-ноидинов и карамелизированных Сахаров, что снижает их вкусовые качества. Кроме того, требуется очистка гидролизата на ионообменных смолах [12,92,101].

Техническим результатом является получение пищевого белкового продукта, содержащего набор незаменимых аминокислот для человека и животных, при относительно быстром и дешевом процессе изготовления. В работах академик А.Г. Храмцов выявил следующие недостатки кислотного метода гидролиза: — перед гидролизом молочное сырье необходимо деминерализовать, в связи с наличием солей; — кислотный гидролиз характеризуется возникновением побочных продуктов и появлением темной окраски раствора, для осветления которой необходимо введение дополнительной стадии очистки (обесцвечивания с помощью активированного угля или электродиализа); — необходимость изготовления аппаратов из кислотоустойчивых мате риалов.

Ферментативный способ гидролиза является более предпочтительным, по сравнению с химическим, т. к. проводится в более мягких условиях (при температуре 30-65С, рН может колебаться от 4,0 до 8,5 в зависимости от ферментного препарата). При этом не происходит разрушения аминокислот, однако образуется сложная смесь продуктов распада белков с различной молекулярной массой. Это позволяет перевести белковый материал в хорошо растворимые пептидно-аминокислотные смеси. Их соотношение зависит от свойств фермента, используемого сырья и условий проведения процесса. С целью получения гидролизата с максимальным содержанием низкомолекулярных пептидов и свободных аминокислот отрабатывают оптимальные условия для проведения гидролиза пищевых белков. Недостаток ферментативного гидролиза: ферменты являются очень дорогостоящим препаратом; для расщепления молочного белка необходим целый ряд ферментных препаратов, так как они обладают определенной специфичностью и отсоединяют ту или иную аминокислоту, достаточно длительный процесс от 5-50 часов, в результате чего характеризуется большая вероятность накопление патогенных микроорганизмов [3, 74].

После достижения необходимой степени гидролиза полученная смесь пептидов и аминокислот очищается от остаточных нерасщепленных молекул и их фрагментов ультрафильтрацией, центрифугированием и обработкой на абсорбентах и ионообменных смолах. При этом задаются: необходимая степень гидролиза, состав и размер пептидов, состав и процентное соотношение аминокислот, а также удаляются нежелательные примеси.

В зависимости от содержания аминокислот, молекулярной массы полипептидной фракции, наличия ди-, три- и олигопептидов может быть определена область наиболее эффективного использования гидролизатов. К белковым гидролизатам, получаемым для различных целей, предъявляются разные требования, зависящие в первую очередь от состава гидролизата. Так, в медицине желательно применение гидролизатов, содержащих 15-20% свободных аминокислот. Для пищевых целей немаловажным являются органолептические свойства получаемых продуктов. Но основным требованием при использовании белковых гидролизатов в различных областях является сбалансированность по аминокислотному составу. [14, 19]

Белковая фракция коровьего молока связана со здоровьем. Целебные свойства касаются не только питательных аспектов рассматриваемой белковой фракции, но и других факторов, способствующих укреплению здоровья [20].

Объекты исследований

Для решения поставленных задач использовали стандартные, общепринятые методы исследования свойств сырья и качества готовой продукции (физико-химические, биохимические, микробиологические).

Среднюю пробу для исследований составляли, пользуясь соответствующими методиками: ГОСТ 9404; ГОСТ 5667; ГОСТ 5904; ГОСТ 3622.

Физико-химические показатели определяли по стандартным методикам: массовой доли влаги по ГОСТ 30305.1.

Массовую долю казеинов, сывороточных белков, а также общее содержание белка определяли по ГОСТ 25179 рефрактометрически и методом формольного титрования. В качестве арбитражного использовали метод Дюма. Определение небелкового азота проводили в фильтрате после осаждения белков фотометрическим методом. Фракционирование азотистых веществ, а также изучение их состава и свойств проводили по известным методикам.

Степень гидролиза {%) определяли по расходу щелочи, пошедшей на поддержание заданной величины рН согласно формуле, предложенной Адле-ром-Ниссеном [125]: DH=N-B- — — -100, (2.3.1) а Мб ho где N - нормальность щелочи; В - объем щелочи, израсходованной на поддержание рН, мл; а - степень диссоциации a-NH-групп, равная 1,4 при рН и 7,5+0,2 и температуре 47+2С; Мб - массовая доля белка, %; h0 - общее число пептидных связей в белковом субстрате. Массовую долю аминокислот определяли на аминокислотном анализаторе ARACUS после гидролиза белков.

Молекулярно-массоеое распределение желатины определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на колонках фирмы «Hewlett Packard». Разделение проводили при скорости потока 0,5 мл/мин и 1 мл/мин в первой и второй колонках, соответственно. Для анализа желатина колонки калибровали по водорастворимому коллагену, используя проточный лазерный нефелометр «Dawn F» (фирма Wyatt Thechno-logy). Молекулярную массу (М) определяли по формуле: lgM= 5,04-0,32-Х, (2.3.2) где X - время удерживания, мин. Общий азот в исходных препаратах пищевых белков и ферментативных гидролизатах определяли по методу Дюма на автоматизированом анализаторе RAPID-N. Сдвиговые характеристики гидролизатов определяли вискозиметриче-ски на ротационном вискозиметре «Реотест-2». Напряжение сдвига (9, Па) вычисляли по формуле: в= Z-a, (2.3.3) где Z - константы цилиндров (Si/S, или S2/S, или H/h); а - показания реотеста. Эффективную вязкость (тэф, Па-с)вычисляли по формуле: % = 9/ J, (2.3.4) где V - скорость сдвига, с" . Адгезионные свойства исследовали на приборе "Структурометр". В качестве контактирующих поверхностей использовали диски из стали Ст 3.

Обработка поверхностей всех материалов соответствовала пятому классу чистоты. Диски вводили в контакт с определенным усилием. Время контакта составляло 100 секунд.

Массовую долю сухих веществ в гидролизатах и низкомолекулярных пептидных фракциях определяли рефрактометрически на приборе FM-2 (ФРГ). Уравнения для пересчета массовой доли сухих веществ имеют следующий вид: Ссв=К-Ср, (2.3.5) где Ссв - массовая доля сухих веществ, %; К - коэффициент пересчета; К=0,95 (для гидролизата), К=0,98 (для низкомолекулярной фракции).

Для определения прочности гелей по методу Bloom test (British Standart BS 757:1975; АО AC 1986) применяли следующее оборудование и материалы: анализатор текстуры ТА-ХТ2І) с цилиндрическим индентором диаметром 12,5 мм; технические весы с точностью взвешивания ±0.01 г; водяная баня; термометр; мешалка; химическая посуда и инструменты.

Мерным цилиндром отмеряли 296 мл 2%-ного раствора хлорида натрия и наливали в стеклянный стакан емкостью 400 мл. При интенсивном перемешивании вносили предварительно взвешенную навеску образца массой 4,5 г. Суспензию перемешивали до полного растворения. Стакан с суспензией помещали на кипящую водяную баню и при перемешивании шпателем доводили температуру дисперсии до 80-85С. Стакан накрывали алюминиевой фольгой для предотвращения испарения воды и оставляли на слабо кипящей водяной бане на 15-17 минут. Температура дисперсии в конце термообработки составляла 90-95С.

После термообработки стакан с дисперсией тщательно перемешивали, содержимое выливали в алюминиевую банку емкостью 240 мл, оставляя для охлаждения при комнатной температуре на 3-4 часа, затем выдерживали 16-18чпри4-6С.

Анализ состава и свойств молочно-белкового концентрата с целью использования его в технологии пищевых капсул

До настоящего времени в фармацевтической промышленности и медицине в качестве материала для приготовления капсул широко применяется желатин. Однако желатиновые капсулы обладают рядом недостатков (потеря эластических свойств при хранении, нестабильность во влажной атмосфере, вероятность заражения вирусными заболеваниями) [49]. В связи с этим в качестве альтернативны в последнее время предлагаются различные материалы, не обладающие указанными недостатками. Молочные белки, будучи природным биологическим соединением, представляют значительный интерес в качестве материала для замены желатина при производстве пищевых капсул медицинского, фармацевтического назначения.

Молочные белки, как показано в литературном обзоре, имеют сложное химическое строение, и можно выделить две группы: казеин и сывороточные белки. В их состав входят элементарные звенья аминокислот, ди-пептидов и полипептидов, определенным образом связанных друг с другом. Белки молока характеризуются высокой биологической ценностью, они содержат в избыточных количествах лизин и триптофан с одновременным недостатком серосодержащих аминокислот. Белки сыворотки содержат незаменимые аминокислоты в значительных количествах, чем казеин, включая лизин, треонин, триптофан, метионин и цистеин.

Установлено, что качественные характеристики молочных белков в связи с использование в технологии пищевых капсул в значительной степени определяются фракционным составом и содержанием белка. Нами проведены соответствующие исследования об оценке возможности использования этих белков в качестве материала для капсул.

В исследованиях применяли смесь казеина и сывороточных белков — молочно-белковый концентрат (МБК). Соотношение белков соответствовало натуральному молоку.

Результаты эксперимента по определению физико-химических показателей МБК показал, что, состав МБК соответствует натуральному молочному белку. Установлено, что в МБК среднее содержание основных молочных белков находится в пределах соотношения казеина/сывороточных белков. В исследуемом препарате МБК содержание влаги 10,5-10,9%. Доля общего белка находится в пределах от 78,6% до 82,9%, включая массовую долю сывороточных белков 18,7-19,6. На оставшуюся долю 6,2-10,9% приходятся углеводы, минеральные и нерастворимые вещества. Такое количество примесей не влияет на обработку МБК, не требуется его дополнительной очистки.

Для определения качественного и количественного состава фракций МБК, нами проведено разделения белка на фракции на электрофорезе. В результате фракционирования МБК с использованием вертикального электрофореза выделены основные фракции МБК, проведена оценка их качественного и количественного состава, который будет использоваться для исследований.

Качественный и количественный фракционный состав МБК, согласно обработки результатов, представленных на рис. 3.2.1 (Б), показан в табл. 3.2.2.

Подробный анализ полученных данных показал, что в МБК около 39-40% приходится на долю а«$і-фракции казеинов, около 30-31% - aS2- и р-фракции, притом последних в 6,9 раз больше, чем а -казеинов. Молекулярная масса фракций казеина изменяется от 20,8 до 25,8 кДа. Наибольшую массу имеют а -казеины, однако их содержание не превышает 2,3-2,6% от общего белка, наименьшую — %-казеины при содержании 5,7-6,0% от белка. На долю а3і-казеина и р-казеина приходится значительное количество около 41,4-42,0% общего белка при массе 23,4-25,5 кДа.

Качественный и количественный фракционный состав сывороточных белков МБК, согласно рис. 3.2.1 (Б), представлен в табл. 3.2.3.

Доля сывороточных белков по общему содержанию не превышает 20,0%. Р-лактоглобулин представлен наибольшей долей на уровне 9,0-9,2% от всех сывороточных белков при молекулярной массе до 19,0 кДа. а-лактальбумин - одна из самых маленьких фракций по количеству от общего белка — 0,6-0,7% (молекулярной массе 14,2-15,1 кДа).

Иммуноглобулины - самая тяжелая фракция сывороточных белков около 398,7-409,4 кДа - по содержанию колеблется от 0,6% до 0,7 % от общего количества в МБК. На долю неидентифицированной фракции приходится 0,5-0,6% количества МБК при молекулярной массе 90,5- 95,9 кДа.

Выявленные данные доказывают возможность использования МБК в производстве капсул, но вероятно необходима его дополнительная обработка для приближения количественного фракционного состава к желатиновой массе для капсул.

Белки в молочных объектах содержаться в виде биополимеров сложного строения. Наиболее распространенными из биополимеров являются белки массой 30-60 кДа. По пространственной структуре пептидных цепей белки молочных объектов относятся к глобулярным белкам. Пептидные цепи глобулярных белков сильно изогнуты, свернуты и часто имеют форму жестких шариков — глобул. Такое пространственное строение придает этим белкам низкую степень асимметрии, в результате чего они хорошо растворимы в воде, но обладают сравнительно невысокой вязкостью и прочностью структуры геля [9].

Похожие диссертации на Разработка и исследование технологии капсул из белков молока