Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время успех производства пищевых
продуктов, в том числе, и напитков брожения зависит от учета ряда факторов:
качества готовой продукции, экологачности н технологичности производственных
процессов. Решению этой задачи может способствовать применение, в дополнение
к классической технологии, новых, высокоэффективных вспомогательных
материалов. Одними из ыих являются сорбирующие препараты биологического
происхождения, целесообразность использования которых для решения широкого
спектра задач убедительно доказана. ' '
В большинстве случаев такие препараты являются порошкообразными или мелкодисперсными, что может ограничить область их применения. Устранить этот недостаток можно за счет получения гранулированных, механически или химически, форм биосорбентов. При сохранении сорбционной способности на удовлетворительном уровне такие препараты могут использоваться многократно или в проточном режиме, что особенно актуально в связи с переходом целых производств или отдельных стадий на непрерывные рабочие циклы.
Цели и задачи исследования. Целью наших исследований являлась разработка способа получения иммобилизованного сорбирующего препарата на основе порошкообразного биосорбёнта дрожжевой природы «ОД-2» и установление возможных областей его применения в бродильных и других пищевых производствах.
Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- изучить современные методы, применяемые для иммобилизации различных биологических объектов, определить их пригодность для достижения цели исследований;
разработать способ иммобилизации дрожжевого биосорбента, обеспечивающий получение препарата с высокими механическими и сорбционными характеристиками;
выявить параметры, влияющие на эффективность применения ' иммобилизованного биосорбента в бродильных производствах и установить их оптимальные значения;
изучить характеристики полученного разработанным способом иммобилизованного препарата;
- разработать способы применения иммобилизованного биосорбента «ОД-2» для интенсификации технологических процессов на ключевых стадиях пивоваренного производства;
определить качественные характеристики готового пива, полученного с применением иммобилизованного препарата и сопоставить их с аналогичными у пива, произведенного обычным способом.
Научная новизна работы,
Впервые проведена иммобилизация сорбирующего препарата дрожжевой природы путем поперечной сшивки его частиц.
Изучено влияние предложенного способа иммобилизации на основные характеристики полученного сорбирующего препарата дрожжевой природы.
Установлена зависимость сорбционной способности иммобилизованного препарата «ОД-2» от ряда условий: концентрации удаляемого компонента в обрабатываемом растворе, дозировки иммобилизованного биосорбента, продолжительности и температуры обработки, скорости подачи обрабатываемого раствора.
Впервые установлено влияние обработки иммобилизованным биосорбентом «ОД-2» технологической воды, используемой на стадии затирания, на улучшение состава пивного сусла.
Впервые выявлено интенсифицирующее влияние обработки пивного сусла иммобилизованным биосорбентом «ОД-2» на накопление этанола.
Практическая значимость.
Разработан эффективный способ иммобилизации микробных клеток или их оболочек на основе поперечной сшивки, не требующий использования носителя.
Установлена эффективность применения иммобилизованного биосорбента для решения различных технологических задач в различных режимах: периодическом полу периодическом, непрерывном.
Доказана возможность улучшения результатов стадии затирания за счет обработки технологической воды иммобилизованным биосорбентом «ОД-2» в непрерывном проточном режиме.
Применение иммобилизованного препарата «ОД-2» позволяет интенсифицировать сбраживание пивного сусла при сохранении или улучшении аналитических и органолептических характеристик готового пива.
Рассчитана экономическая эффективность от применения иммобилизованного биосорбента для обработки пивного сусла, которая составит 3137,8 тыс руб. на I млн. дал. пива (условно-годовая экономия 10323,37 тыс. руб.).
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлены на Научно-технической конференции «Молодые ученые - пищевым и перерабатывающим отраслям АПК (технологические аспекты производства)», 13 — 14 декабря 2000 г, Москва, МГУПП; Юбилейной международной научно-практической конференции «Пищевые продукты XXI века», Москва, МГУПП, 21 — 23 ноября 2001 п Всероссийской научно-технической конференции-выставке «Качество и безопасность продуктов питания», МГУПП, Москва, 18 - 19 декабря 2002 г.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ.
Структура и объем диоеертяпии, Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы, включающего 138 источников, и 4 приложения. Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, включая 45 таблиц и 13 рисунков.
