Введение к работе
Актуальность работы.С развитием хлебопекарной промышленности возрастает потребность предприятий данной отрасли в пекарских дрожжах, Важнейшим условием получения высококачественной продукции ЯВЛПс-ТСП использование дрожжей,обладающих Еисокой физиологической 'активностью.
В настоящее время разработаны различные физико-химические средства интенсификации процесса выращивания микроорганизмов и повышения их физиологической активности. Среди наиболее эффективных методов -применение биостимуляторов.Данный способ позволяет увеличить продуктивность промышленных процессов культивирования микроорганизмов, а также повысить качественные характеристики получаемого продукта без значительных дополнительных капитальных затрат, без существенного (принципиального) изменения технологических схем производства и их аппаратурного оформления.
В последние годы в пищевой промышленности все большее применение находят высушенные хлебопекарные дрожжи, которые имеют ряд преимуществ перед прессованными, традиционно применяемыми на многих хлебопекарных заводах: высушенные дрожжи хранятся в течение значительно большего времени, не требуют высоких затрат на обеспечение необходимых условий при их транспортировке. Однако сам процесс высушивания дрожжей создает сложности в получении физиологичесіиі активных дрожжевых клеток высоюэго качества. Перспективным направлением является поиск и использование веществ, стабилизирующих активность дрожжей при высушивании. Поэтому исследования в области интенсификации процесса получения хлебопекарных дрожжей, повышения их качества (как прессованных,так и высушенных) являются актуальными. Важной частью этих исследований является поиск стимуляторов и стабилизаторов высокоэффективных, нетоксичных, стабильно при хранении, доступных для промышленного применения. Несомненный интерес представляют данные о влиянии таких веществ на микробную клетку, поскольку знание о механизме действия добавок позволит повысить эффективность их использования в промышленных процессах выращивания микроорганизмов. Работа выполнена в соответствии с межвузовской научно-технической программой "Биотехнология", направление "Промышленный биосинтез и биотрансформация", научным направлением Казанского государственного технологичесіюго университета "Разработка основ биотехнологических процессов, создание интенсивных технологий и аппаратурное обеспечение" в рамках единого заказ- наряда ПНИЛ 03 - 22 на 1991- 1995 годи.
/'
\
Целью работы является интенсификация процесса культивирования хлебопекарных дрожжей на мелассной среде, повышение их физиологической активности, а также стабилизация дрожжевых клеток в процессе высушивания на основе использования стимуляторсш известной химическое природы - антиоксидантов, обоснование перспективности использования антиоксидантов в технологии полученгл дрокжей.
изучение влияния стимуляторов роста микроорганизмов на техио-логические показатели процесса культивирования хлеоопекарных дрожжей;
исследование влияния антиоксидантов на физиологическую активность дрожжей в процессе их роста; - сопоставление эффектов стимуляции при масштабировании процесса в условиях промышленного культи-вироьания пекарских дрожжей;
-. изучений влияния антиоксиданта на стабилизацию физиологическое активности дрожжей в процессе их сушки и хранения';
интерпретация механизма стимулирующего, и стабилизирующей дейстгчя антиоксидантов на основе изучения количественного и качественного состава лкпидов дрожжей, уровня их антиокислительной активности, процессов транспорта ионов кальция в дрожжевые клетки;
выдача практических рекомендаций по использованию разработанных стимуляторов (стабилизаторов) в промышленных условиях.
Научная новизна, . Доказана эффективность использования синтетических антиоксидшгов в качестве стимуляторов роста и физиологической активности дрожжей рода Засспаготусез.Определеш показателі процесса культивирования пекарских дрожжей в присутствии антиоксидантов в' лабораторных и промышленных условиях в аппаратах различной масштаба; в условиях масштабирования до промышленных аппаратов и переходе от" периодического к полупериодическому способу культивирования эффект стимуляции сохраняется.
Впервые показана эффективность использования антиоксиданта (ионаї в качестве стабилизатора физиологической активности дрожжей в процес се их сушки и при последующем хранении.
Исследовано влияние антиоксидантов на качественный и количестве! ный состав,а также уровень актиокислительной активности липидов дроз жей Saccharomyces cerevisiae на различных стадиях роста культуры.
Впервые исследовано" влияние экзогенного антиоксиданта на транспорт ионов Са2+ в клетки дрожжей.
- о -
Практическая значимость. Проведены опытно-промышленные испытания мтиоксиданта(ацетата основания Манниха)в процессах выращивания пе-сарасих дрожжей: зкязлеко увеличение выхода биомассы от истребленного зубстрата на 11,5 - 35Х; продуктивности процесса на 10,3 - 37%.
Ожидаемый годовой экономический эффект от использования антиок-:идантов в промыисенных процессах получения хлебопекарных дрожжей гоставил 147 млн руб.( в ценах 1995г.) из расчета объема производства S10 т/год.
Разработаны рекомендации по использованию ан-иоксидантаСионолаЗв качестве стимулятора роста дрожжей в промышленных процессах получения . дрожжевой биомассы, а также в.качестве стабилизатора физиологической активности дрожжей в процессе их сушки и хранения.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены на П Межреспубликанской конференции студентов вузов "Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений" (Казань,1994 г), на научной конференции студентов вузов республики Татарстан "Наука - 2000" (Казань,1995г), на Международной научной конференции "Прогрессивные технология и техника в пищевой промышленности" (Краснодар,1994г), на Поволжской региональной научно-практической конференции "Наука и техника: история и современное развитие" (Самара,1995г), на IX Международной конференции молодых учёных по химии и химической технологии "Интенсивная технология получения микробного белка"(Москва,1995г)', на ежегодных отчетных конференциях КГТУ (1993-1996Г).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 1? печатных работ.
Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения,обзора литературы, описания методик исследований, экспериментальной части, списка литературы" и приложений. Работа изложена на 146 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц и ?2. рисунка. Список -литературы включает 146 наименований работ, из них 27 работ зарубежных авторов.