Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы вопросы производства и применения молокосвертывающих ферментов - необходимого средства при изготовлении сыра, творога и казеина - опять оказались в центре внимания мировой науки'и технологии. Мировое производство сыра неизменно растет и за последние 20 лет ежегодно увеличивается приблизительно на 20. По мере роста выпуска сыров возрастает спрос и на сычужный Фермент. Практически во всех странах с развитым сыроделием ощущается недостаток классического сычужного фермента. Главным образом, это связано с уменьшением сырьевых источников для его получения - сычужков телят И ягнят в возрасте от трех Дней до четырех месяцев, питавшихся исключительно молоком. Заготовка желудков молочных телят ежегодно снижаете», так как в современном животноводстве преобладает тенденция увеличения массы забиваемых животных, в том числе засчет сокращения убоя телят, подсосного периода жизни. Наряду с проблемой количества сычужного ikp-ыента возникает и проблема его качества. Желудки более взрослых животных характеризуются пониженным содержанием реннина, повышенным содер-яанием пепсина и нежелательных балластных вещесте . Сычужный фермент, вырабатываемый из таких желудков; менее пригоден для нужд сыроделия, так как не обеспечивает достаточного выхода сыра и требуемых вкуса и консистенции. Кроме того, вместо традиционного способа консервирования сычужков сушкой при 35*С все чаще применяют более быстрый метод - замораживание. В России в условиях вкладывающихся 'рыночных отношений для. небольших мясокомбинатов и убойных пунктов этот способ консервирования сычужков становится единственно приемлемым. Однако, для сохранения активности в замороженных сычугах необходимо строгое соблюдение специальных условий хранения и транспортировки. Существующая технология, сложившаяся еще в 30-е годы, не позволяет стабильно обеспечивать установленный выход стандартных препаратов из сычугов такого качества. Все это требует внесения корректировки в сложившуюся технологию получения сычужного фермента с учетом качества поставляемого сырья.
Целью работы явился анализ влияния способа заготовки сырья на выход и качество получаемых препаратов сычужного фермента, а также поиск путей интенсификации технологии производства сычужного фермента с учетом реального качества сырья.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- сравнительный анализ основного сырья для производства сычужнг
го фермента, заготовленного способом высушивания и способом эа^'
вания: " /
\
..-4-.
изучение условий подготовки сырья к экстракции и возможностей его предобработки для облегчения выхода фермента в жидкую фазу;
исследование влияния технологических параметров процесса экстракции сычужного' фермента на выход и характеристики препарата:
определение оптимальных условий выделения реннша из экстрактов сычугов телят и получения готового препарата сычужного- фермента;
анализ микробиологического состояния производства препарата сы-' чужного фермента и поиск пут^Й снижения бактериальной обсемененности' препаратов из замороженных сычугов.
Научная новизна. Проведен комплексный анализ состояния производства на Московском заводе сычужного фермента (МЗСФ). Предложены научно обоснованные пути интенсификации получения реннина из высушенных и замороженных сычугов. Впервые опробованы варианты предобработки сырья, приводящие к увеличению выхода стандартного препарата: низкотемпературная выдержка в жидком азоте замороженных сычугов. С0Л -обработка высушенных сычугов, введение в экстрагент ауторегуляторного фактора йл. Экспериментально обосновано уточнение технологических параметров отдельных стадий производства сычужного порошка. Показана эффективность метода рН-активации солєбьк экстрактов. Исследованы характеристики готовых препаратов и предложены пути повышения их качества. Для уменьшения бактериальной обсемененности рекомендовано применять кислотный режим экстракции, в состав солевого экстрагента вводить борную кислоту, использовать .замороженные сычуги без дефростации. Изучение состава и 'свойств нерастворимого осадка позволило снизить его долю в готовом препарате засчет осветления экстрактов центрифугированием или ультрафильтрацией через мембрану с порогом отсечения 10000 Д.
Практическая ценность. На основании проведенных исследований и апробации предложены пути интенсификации процесса получения натурального сычужного фермента с учетом реального качества поступающего от заготовителей сырья. Показано, что способ заготовки сычугов определяет особенности протекания процесса -экстракции фермента и характеристики готового препарата. Установлены возможности увеличения выхода стандартного препарата после низкотемпературной выдержки в жидком азоте замороженных сычугов на 20% и более, после сол-обработки высушенных сычугов - на 15% и более, при введении в экстрагент ауторегуляторного фактора с^- на (14-43)%. Проведено сравнительное изучение кислотного и солевого режимов экстракции и выявлены предпочтительные области их применения. Установлено, что солевая экстракция обеспечивает больший -на (24-271 %- выход стандартного препарата. Кислотный режим позволяет
-" " - 5 -
получать препарата с обсененешшстью ниже нормативного показателя. Подобраны значения концентрации н активной кислотности . экстрагеятоз, обеспечивающие наибольший выход фермента и микробиологическув стабильность экстрактов и готовых препаратов. Поддержание значения рН солевого раствора я интервале 5,3-5,5 б течение всего Процесса экстракций увеличивает уровень МСА на (12-13). снижение значения -рН раствора соляной кислоти до 1,4 приводит к возрастанию і.ітйнн«ст!' г!-стра;лов в П.*?-?. 1) ЬаЗв. ііродлрзгзю іізесіу в технологически схему получения «ид':ого препарата стадию выдержки экстракта при низком значении рН, обеспечивающую увеличение' молокосвертывавщей активности на (27-37Ж. На основании изучения динамики отдельных стадий экстракции сычужного фермента установлена их оптимальная продолжительность. Обоснованы пути сокращения производственного цикла получения готового препарата засчет исключения' стадии дефростации замороженных сычугов, уменьшения длительности стадий экстракции и формирования осадка йермрнт». Подоб;,".! \а условия осаадения Фермента, обеспечивающие наилучшее сохранение активности. Рекомендованы нзмененекня технологического процесса для обеспечения качества препаратов в соответствии с утвержденными нормативами.
Аііроб&ция работы, результаты работу были представлены на Кездунв-родноп конференции "Научно-технический прогресс в перерабатыраащих отраслях ЛПК" (Москва. 1995) й йеждународнои научно-технической конференции "Прикладная биотехнология на пороге XXI века" (Москва, 1995).
Публикации По материалам диссертационной работы опубликовано ? работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из «ведения, обзора литературы, экспериментальной части, включагщей главу о материалах и методах, at/водов, списка использованной литературы. Работа излодліа на 241 странице машинописного текста, включая 46 таблиц а 16 рисунков. В списке литературы указано 184 источника отечественных и зарубежных авторов.