Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1. Йодсодержащие белки 8
1.2. Механизм йодирования белков и структура соединений, образующихся при йодировании 11
1.3. Методы йодирования белков 14
1.3.1. Использование молекулярного йода в качестве йодирующего агента 15
1.3.2. Методы окисления 17
1.3.3. Применение хлористого йода 22
1.4. Обогащение пищевых продуктов как средство профилактики йод-дефицитных состояний населения 26
2. Материалы и методы 36
2.1. Материалы 36
2.2.1. Выбор белка и йодирующего агента 36
2.2. Методы 40
2.2.1. Иодирование казеина 40
2.2.2. Определение концентраций общего, свободного и связанного йода в йодказеине 42
2.2.3. Определение изоэлектрической точки йодказеина 46
2.2.4. УФ-спектроскопия 46
2.2.5. Метод термогравиметрических исследований 47
2.2.6. Определение концентрации йода в пищевых продуктах 47
3. Результаты исследований и их обсуждение 51
3.1. Разработка технологии иодказеина 51
3.1.1. Разработка методики определения общего йода в йодказеине 52
3.1.2. Разработка методики определения свободного йода в йодказеине 61
3.1.3. Определение изоэлектрической точки иодказеина 75
3.1.4. Исследование зависимостей содержания связанного йода в йодказеине от концентраций исходного буфера и йодирующего агента 77
3.1.5. Исследование свойств иодказеина 89
3.1.6. Технологическая схема производства иодказеина 94
3.2. Разработка технологии обогащения молочных продуктов йодированным белком 97
3.2.1. Подбор условий приготовления раствора иодказеина при обогащении молочных продуктов 98
3.2.2. Технологии обогащения молочных продуктов йодированным белком 101
Выводы 120
Список литературы 122
Приложение 134
- Методы окисления
- Определение концентраций общего, свободного и связанного йода в йодказеине
- Разработка методики определения свободного йода в йодказеине
- Технологии обогащения молочных продуктов йодированным белком
Методы окисления
В связи с развитием радиоизотопных методов для изучения обмена белков в норме и патологических состояниях у животных и человека исследования по введению йода в белки получили второй импульс. Так как радиоактивный йод доступен в виде йодида натрия, где йод является анионом, а для замещения водорода в аминокислотах белков (в первую очередь в тирозине) путем электрофильной атаки нужен катион Ґ, катализаторами реакции йодирования белков служат окислители, способные отобрать у аниона йода электроны и превратить его в катион
Одним из катализаторов, способных осуществить переход Г- Ґ" является N-хлортолуолсульфамид натрия, получивший торговое название «хлорамин Т». Метод йодирования белков с его использованием был впервые опубликован в 60-ые годы [84, 96], но остается до сих пор одним из самых распространенных методов введения радиоактивной метки в белки.
Принцип метода, по мнению одних авторов, состоит в том, что в водном растворе хлорамин Т превращается в гипохлорную кислоту, которая в щелочной среде окисляет йодид натрия до атомарного йода, дающего в дальнейшем ионы Ґ, которые в присутствии белка принимают участие в электрофильном замещении водорода на йод в остатках тирозина или гистидина в зависимости от рН среды [34]. Другие считают, что скорость гидролиза хлорамина Т. в нейтральных растворах невелика, и это свидетельствует о том, что хлорамин Т непосредственно сам окисляет йодид-анион [93]. Реакция йодирования идет практически мгновенно. Избыток хлорамина Т блокируется добавлением сильного восстановителя, обычно метабисульфита натрия.
Хлорамин Т как сильный окислитель представляет опасность для нативности белка. Наряду с йодидом окисляются также сульфгидрильные группы серосодержащих белков (цистеина) и S-CH3 группы метионина, приводя к серьезнцм конформационным изменениям белков. Кроме того, хлорамин Т может также хлорировать ароматические кольца. Поэтому контакт белка с хлорамином Т должен быть сведен к минимуму и после йодирования должна немедленно следовать процедура очистки. Хотя некоторые авторы утверждают, что иногда после добавления хлорамина Т необходима некоторая выдержка белка в реакционной среде для получения более высокой специфической активности [56].
Оптимальное значение рН для йодирования белков с использованием хлорамина Т - около 7,5, эффективность уменьшается при рН ниже 6,5 и выше 8,5. При рН 7-7,8 происходит замещение водорода в бензольном кольце тирозиновых остатков, а рН выше 8-8,5 (по другим источникам [129] - 8,4-9,0) благоприятствует замещению в имидазольном кольце гистидина. Последнее обстоятельство используется при необходимости йодирования белков, не содержащих остатков тирозина, но богатых остатками гистидина [56].
Метод йодирования с использованием хлорамина Т технически прост, быстр и обычно применяется при йодировании белка впервые. Однако некоторые белки легко разрушаются, а также теряют ферментную активность после выдержки в среде такого сильного окислителя [75, 121]. Кроме того, для каждого отдельного случая получения меченого соединения приходится модифицировать метод, подбирая концентрации белка, хлорамина Т, метабисульфита натрия и время реакции. Таким образом, до настоящего времени подбор оптимальных условий этого метода каждым исследователем для каждого конкретного случая проводится методом проб и ошибок, что требует длительной и трудоемкой работы.
Как альтернатива этому методу был предложен метод [59], в котором в качестве окислителя, способствующего переходу Г- Ґ", выступал хлор, образующийся из хлорида натрия при действии на него хлорамина Т. Раствор Na125I, забуференный до рН 7,2, смешивался с раствором йодирующегося белка, над смесью помещали фильтровальную бумагу, пропитанную NaCl. Выделяющийся при действии хлорамина Т на хлорид натрия хлор освобождал из йодида натрия йод, который включался в белок. Йодирование проводили в течение 10 минут, реакцию останавливали добавлением метабисульфита натрия. Этот метод давал возможность избежать контакта белка с хлорамином Т, но тем не менее не получил широкого распространения.
Вместо хлорамина Т в качестве окислителя авторами [112] было предложено использовать гипохлорит натрия. Иодирование проводили при рН 7,5 в течение 30 с, затем добавляли избыток метабисульфита натрия для остановки реакции. Оптимальное количество гипохлорита натрия для каждого белка должно определяться отдельно, так как отклонение от оптимальных условий проведения реакции влияет на содержание йода в йодопротеине в сторону его уменьшения. Этот метод не получил широкого распространения, так как не устранял основной недостаток метода с использованием хлорамина Т - вьщержку белка в среде достаточно вредных веществ и связанных с этим проблем химического разрушения белка.
Редко используется еще один метод, позволяющий избежать вредного воздействия растворимых окислителей на белки. Fraker и Speck [77] предложили использовать водонерастворимый окислитель - 1,3,4,6-тетрахлоро-За,6а-дифенилгликолоурил (йодо-ген). Им покрывали поверхность реакционного сосуда, в который затем добавляли растворы Na125I и белка. Йодирование проводили в течение 5-10 минут, после чего реакцию останавливали либо добавлением избытка восстанавливающего агента, либо, для предотвращения дополнительного химического воздействия, отсасыванием йодированной смеси из реакционного сосуда.
В качестве альтернативы методам химического окисления йодирования белков Pennisi и Rosa [108, 117] разработали метод, использующий электролиз для превращения йодида в реакционно-способную форму. Для этого раствор йодируемого белка в растворе хлористого натрия смешивали с Na125I и проводили электролиз в течение 40 минут. Полученный продукт сохранял высокий уровень иммунологической и биологической активности. Преимуществом этого метода является то, что протеин не подвергается действию ни окислителей, ни восстановителей, есть возможность регулирования скорости выделения свободного йода. Однако, технически он более сложен, дороже, требует длительных затрат времени и специального оборудования.
В методе ферментного йодирования белков, впервые описанном в 1969 году [103], в качестве катализатора окисления йодида используются ферменты (пероксидаза хрена, лактопероксидаза, хлорпероксид) в присутствии небольших количеств перекиси водорода Чаще всего используют лактопероксидазу, которая обладает большей окислительной активностью. При йодировании белка по этому методу его смешивают с йодидом натрия и лактопероксидазой, а затем инициируют и поддерживают реакцию добавлением порций перекиси водорода. Останавливают процесс йодирования добавлением цистеина или разведением. Иногда вводят две сопряженные ферментные системы: глюкоза и глюкозооксвдаза образуют перекись водорода за счет воды и окисления глюкозы, а затем лактопероксидаза использует образующуюся перекись водорода для окисления йодида [30].
В методе ферментного йодирования на оптимальные условия реакции даже простых по химической структуре белков влияет множество факторов: количество добавляемого фермента и перекиси водорода, количество порций последней и частота их прибавления, рН среды. Считается, что фермент оптимально действует в кислой среде, в то время как остатки тирозина в белках ионизируются и эффективнее йодируются в щелочных условиях. Потому при выборе кислотности среды необходимо учитывать свойства и стабильность йодируемого протеина.
При работе с ферментной системой, а тем более с двумя ферментами, следует учитывать, что одновременно с исследуемым белком йодируются и сами ферменты. Потому нередко возникает необходимость их последующего отделения от основного белка [30].
Преимущество ферментного йодирования состоит в том, что белок не находится в контакте с сильным окислителем. Но все же и в этом случае не удается полностью избежать опасности окисления и денатурации белка. Кроме того, приготовление реагентов и условия проведения реакции более сложны в технологическом отношении, чем в методе, основанном на применении хлорамина Т.
Определение концентраций общего, свободного и связанного йода в йодказеине
Для определения концентрации общего йода в предварительно прокаленный в течение 3-4 часов при 600С фарфоровый тигель вносили (0,2500±0,0002) г пробы йодказеина, добавляли 0,625 см3 1 М раствора гидроксида калия и оставляли на 10-12 часов для набухания. Помещали тигель в сушильный шкаф и выдерживали при температуре 100С до полного высыхания пробы, затем поднимали температуру до 160С и выдерживали в течение 30 мин. Переносили тигель в муфельную печь, выдерживали при температуре 250С в течение 30 мин, поднимали температуру до 500С и проводили минерализацию пробы при температуре (520±20)С в течение 2 часов. Минерализация считалась законченной, если зола приобрела серый или белый цвет. В случае неполного озоления сухой остаток, охлажденный до комнатной температуры, смачивали 0,3-0,5 см3 дистиллированной воды, помещали в сушильный шкаф и высушивали при температуре 150С в течение 30 мин. Затем переносили тигель в муфельную печь и прокаливали при температуре (520±20)С в течение 30 мин.
Охлаждали тигель до комнатной температуры, переносили золу количественно в пробирку вместимостью 5 см3. Нейтрализовали пробу 2 М серной кислотой и доводили объем раствора в пробирке до 5 см3 дистиллированной водой. Центрифугировали пробу в течение 20 мин. при скорости вращения 1500 об./мин.
Полученный раствор пробы анализировали на содержание в нем йода методом прямой переменнотоковой вольтамперометрии на вольтамперометрическом анализаторе «Экотест-ВА» по трехэлектродной схеме измерения аналитического сигналах использованием стационарного углеродного электрода в качестве рабочего, платинового вспомогательного электрода и хлорсеребряного электрода сравнения. Вносили в электрохимическую ячейку фоновый раствор, состоящий из 20 см3 раствора 0,25 М раствора серной кислоты. Регистрировали фоновую кривую. Параметры выполнения измерений указаны в таблице 3.
Затем вносили в электрохимическую ячейку поочередно 1; 0,5; 0,5 см3 раствора йодида калия с концентрацией йодид-ионов 10 мг/см3 пробы и регистрировали кривые стандартных растворов при тех же параметрах, что и фоновую кривую. Вносили в электрохимическую ячейку 1 см3 пробы и регистрировали кривую анализируемого раствора пробы при тех же параметрах, что и фоновую кривую.
По окончании регистрации вольтамперограмм из вольтамперограммы стандартных растворов и вольтамперограммы анализируемого раствора пробы вычитали вольтамперограмму фона и измеряли высоты пиков ионов йода. По высотам пика тока стандартных растворов строили градуировочныи график зависимости их величины (I) от концентрации йодид-ионов (с) в электрохимической ячейке и выводили уравнение прямой I=ac+b. Концентрацию йодид-ионов в электрохимической ячейке вычисляли по формуле
Для определения свободного йода в йодказеине предварительно строили градуировочный график.
Построение градуировочного графика. 0,1436 г кристаллического йода (ГОСТ 4159-79) помещали в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляли 10 г йодида калия, 60-70 см3 дистиллированной воды и перемешивали до полного растворения йода. Доводили объем раствора до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивали (раствор А). 10 см3 раствора А вносили в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводили объем раствора в колбе до метки 10% раствором йодида калия и тщательно перемешивали (раствор Б).
Из раствора Б готовили растворы с концентрацией йода 0,00259; 0,00402; 0,00517; 0,00632; 0,00747; 0,00919 мг/см3. Измеряли оптическую плотность полученных растворов на спектрофотометре на длине волны 352 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм относительно раствора сравнения.
Приготовление раствора сравнения. Навеску (0,013010,0001) г казеина, растертого в ступке, количествш-с .г . ...-г„,._ Zj 2: _..Д добавляли 10% раствор йодистого калия до метки, опускали в колбу якорь магнитной мешалки, закрывали колбу и постоянно перемешивали 30 мин. при температуре (45±5) С. Раствор фильтровали и использовали в качестве раствора сравнения.
Растворы йодказеина для определения свободного йода готовили аналогично раствору сравнения, используя взамен казеина йодказеин и измеряли оптическую плотность при 352 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм относительно раствора сравнения.
Количество свободного йода в % (Q) в пересчете на сухой белок вычисляли по формуле: (100 - W) где X - концентрация йода в растворе, найденная по калибровочному графику, мг/см3; т - навеска йодказеина, г; W- влажность йодказеина, %. Массовую концентрацию связанного йода в йодказеине рассчитывали вычитанием массовой концентрации свободного йода из массовой концентрации общего йода.
Разработка методики определения свободного йода в йодказеине
Соединения, которые йод образует с высокомолекулярными веществами, относят к так называемым соединениям включения -веществам, занимающим промежуточное положение между твердыми растворами внедрения и истинными химическими соединениями. В противоположность лабильным неорганическим соединениям йода в них он прочно связан с молекулами и образует устойчивые комплексы [24].
Хлористый йод, добавляемый к раствору казеина при его йодировании, частично расходуется на реакцию с тирозиновыми группами белка, а частично (его избыточное количество) в водной среде гидролизирует с образованием свободного йода: 5IC1+ЗН20 - 212 +НЮз +5НС1.
Таким образом, наряду с включением йода в структуру белка происходит выделение его паров, которые адсорбируются белковой молекулой, образуя достаточно прочный комплекс. Для разрушения этого комплекса и очистки йодированного белка от молекулярного йода используется избыточное количество восстановителя - сернистокислого натрия. Для подтверждения полноты очистки йодированного белка от молекулярного йода готовый продукт должен быть проанализирован на его содержание.
На сегодняшний день разработанных методов количественного определения свободного йода в применение к высокомолекулярным соединениям в целом и к белкам в частности нет. Методика определения свободного йода в йодказеине должна состоять из двух частей. Первая заключается в извлечении свободного йода из белка, а вторая - собственно его количественное определение. Наиболее надежным методом извлечения йода является его экстракция (десорбция) растворителями. Учитывая прочность комплекса белка с молекулярным йодом этот процесс являетсянепростой задачей. Кроме выбора десорбента, необходимо подобрать и условия десорбции, обеспечивающие полное разрушение комплекса молекулярного йода с белком и переход его в раствор десорбента.
Растворимость йода в воде очень невелика, но в присутствии йодидов она сильно возрастает. Так в 10% растворе KI йода растворяется в 500 раз больше, чем в воде. Соответственно снижается и коэффициент его распределения между газовой и жидкой фазами. Он столь незначителен, что раствор йода с достаточной концентрацией йодида (0,1н) используют для определения концентрации восстановителей в воздухе, пренебрегая улетучиванием йода из этих растворов [20]. Из органических растворителей для экстракции йода наиболее часто используют четыреххлористый углерод, хлороформ, толуол, бензол, сероуглерод [2].
Таким образом, учитывая хорошую растворимость молекулярного йода в йодистом калии, 10% раствор последнего был выбран и опробован для экстракции свободного йода из образцов йодированного белка с заведомо известным количеством сорбированного йода. Использование водного раствора йодистого калия предпочтительнее перед органическими растворителями из-за летучести последних. Вторая часть методики определения свободного йода в йодированных белках заключается в измерении количества йода, перешедшего в раствор десорбента. Наиболее простой и удобный метод - спектрофотометрический, позволяющий определять концентрацию без воздействия на систему, т.е. без нарушения установившегося равновесия. Еще одним важным преимуществом этого метода является быстрота определения.
Абсорбционный спектр водного раствора йода в присутствии йодида калия в диапазоне длин волн 250-500 нм характеризуется полосами поглощения с максимумами при X = 287-289 и 352-353 нм (рис.5). Многочисленные исследователи приписывают обе полосы сложному иону 13" [20, 24]. Зависимость оптической плотности йода в этой системе от его концентрации имеет линейный характер на обеих вышеуказанных длинах волн. Учитывая тот факт, что основной вклад в систематическую ошибку определения концентрации фотометрическим методом вносит погрешность измерения оптической плотности, что обусловлено спецификой фотометрии, концентрацию растворов йода для построения градуировочных графиков рассчитывали таким образом, чтобы их оптическая плотность лежала в интервале от 0,2 до 0,8 (рис.6, 7). При таких значениях оптической плотности относительная систематическая ошибка фотометрического определения концентрации раствора не превышает ±2% [49]. Однако необходимо учитывать еще и тот факт, что определение свободного йода в йодказеине происходит на фоне присутствия в растворе белка. При даже незначительном растворении иодказеин может влиять на определение йода на длине волны 289 нм (рис.20), потому для количественного анализа была выбрана длина волны 352 нм.
До установления условий полноты экстракции свободного йода из йодказеина для количественной оценки содержания йода в качестве градуировочного графика использовали график зависимости оптической плотности раствора йода в 10% растворе йодида калия, измеренной по отношению к 10% раствору йодида калия, от концентрации йода. В качестве образца, на котором отрабатывались условия экстракции использовали образец йодказеина с заведомо известной концентрацией свободного йода -3,3%. Это значение концентрации было определено как разница измерянных концентраций общего йода в исходном и хроматографически очищенном на фоне избытка сульфита натрия образцах.
На рис.8 представлена зависимость концентрации десорбированного свободного йода из гранулированного (размер зерна 0,5-1,5 мм) йодказеина от времени экстракции при периодическом перемешивании при комнатной температуре. Как видно из рис.8 десорбция йода из гранулированного йодказеина происходит очень медленно и даже в течение 24 часов не удается полностью разрушить комплекс йода с белком. Дальнейшее увеличение времени экстракции нецелесообразно, так как скорость десорбции во времени существенно уменьшается и для достижения полноты десорбции необходим слишком длительный отрезок времени. Один из способов ускорения десорбции - измельчение белка. При большей площади соприкосновения белка и десорбента можно ожидать увеличения скорости десорбции. Проведенные исследования (рис.8) подтвердили этот факт, однако увеличение скорости, достигнутое благодаря измельчению белка, невелико и также не позволяет в течение удобного для проведения анализа времени полностью разрушить комплекс свободного йода с белком.
Еще одним фактором, который может повлиять на скорость десорбции молекулярного йода из йодказеина, является температура. Как видно из рис.9 увеличение температуры до 50С и постоянное перемешивание позволили достигнуть необходимого результата в течение 30 мин. Небольшое отклонение количества десорбированного в этих условиях йода (2,9%) от истинного (3,3%) могло быть связано с используемой градуировкой, когда в растворе не учитывалось присутствие белка, что впоследствии подтвердилось.
После подбора условий десорбции свободного йода из йодказеина градуировочный график был построен с учетом всех условий проведения анализа: наличия белка в растворе, температурного режима и постоянного перемешивания. В качестве белка использовался хроматографически чистый йодказеин. Для построения градуировочного графика навеску 0,013 г йодказеина количественно переносили в мерную колбу на 25 мл, добавляли определенные количества (0,45; 0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,6 мл) раствора йода (ОД325 мг/мл) в 10% растворе йодида калия, доводили объем раствора в колбе до метки раствором йодида калия, закрывали колбу и перемешивали раствор в течение 30 минут при температуре 50С. Затем раствор фильтровали и измеряли его оптическую плотность. Раствор сравнения готовили аналогичным образом без добавления раствора йода. Калибровочные точки легли на прямую D=92,4811c-0,04423 с коэффициентом корреляции 0,99921 и средней квадратичной погрешностью 0,00904 (рис.10).
Учитывая отсутствие коммерческого хроматографически чистого йодказеина и необходимость при промышленном выпуске йодированного белка проводить его анализ в различных аттестованных лабораториях, была опробована возможность замены йодказеина на его нейодированный аналог -казеин (кислотный, молотый высшего сорта по ГОСТ 17626-81). Полученный график представлен на рис. 11.
Как видно из уравнений, описывающих прямые на рис.10, 11, и из таблицы 7 хроматографически чистый йодказеин при определении молекулярного йода в йодказеине может быть заменен на казеин при построении градуировочного графика и при приготовлении раствора сравнения.
Предел обнаружения концентрации свободного йода определяется чувствительностью фотометрического анализа.
Технологии обогащения молочных продуктов йодированным белком
Среди большого разнообразия пищевых продуктов, потребляемых человеком, молоко и продукты его переработки занимают важное место в рационе питания. Они относятся к незаменимым продуктам массового и повседневного потребления.
Анализ технологических схем производства различных видов молока и результаты проведенных исследований определили способ обогащения его йодказеином - добавление раствора йодированного белка до или после пастеризации.
Производство пастеризованного молока, обогащенного йодированным белком, состоит из следующих операций: приёмка, очистка, охлаждение и резервирование сырья; нормализация молока и приготовление смеси; очистка и гомогенизация; внесение йодказеина; пастеризация и охлаждение; фасовка, упаковка и маркировка.
Учитывая устойчивость йодированного белка к воздействию температур, операция его внесения может проводиться как до, так и после пастеризации. Технологическая схема производства обогащенного йодированным белком пастеризованного молока представлена на рис.23.
Опытные партии обогащенного йодированным белком продукта были выработаны в производственных условиях ОАО «Жуковмолоко» Калужской области. Исследования их качества проводили по комплексу показателей: органолептических, физико-химических и бактериологических.
В результате органолептической оценки обнаружено, что йодная пастеризованного молока, обогащенного йодированным белкомдобавка не влияет на внешний вид, консистенцию, вкус, запах и цвет молока (табл.11), в процессе хранения не появляется постороннего запаха и привкуса. Физико-химические и микробиологические показатели обогащенного продукта представлены в таблицах 12 и 13. Приведенные данные подтверждают его доброкачественность и соответствие его нормативным требованиям к пищевым продуктам [23].
Кисломолочные напитки, помимо приятного вкуса и аромата, даже без обогащения их микронутриентами, обладают лечебными и диетическими свойствами. Это объясняется благотворным воздействием на организм человека микроорганизмов и веществ, образующихся в результате биохимических процессов, которые протекают при сквашивании молока. Обогащение таких продуктов йодом придает им дополнительные ценные свойства.
Анализ технологической схемы производства кефира и результаты проведенных исследований определили способ обогащения его йодказеином - добавление раствора йодированного белка в нормализованное молоко перед внесением закваски. Производство продукта осуществляется резервуарным и термостатным способами. Технологический процесс состоит из следующих операций:
-приёмка, охлаждение и резервирование сырья;
-нормализация молока и приготовление смеси;
-гомогенизация смеси;
-пастеризация и охлаждения смеси;
-внесение йодказеина;
-заквашивание и сквашивание смеси;
-перемешивание, охлаждение и созревание молочного сгустка;
-охлаждение, упаковка и маркировка продукта.
Технологическая схема производства обогащенного йодированным белком кефира различными способами представлена на рис.24 и 25.
Опытные партии обогащенного йодированным белком кефира были выработаны в производственных условиях ОАО «Молоко», г.Балабаново, Калужской области. Исследования их качества проводили по комплексу показателей: органолептических, физико-химических и бактериологических.
В результате органолептической оценки обнаружено, что йодная добавка не влияет на внешний вид, консистенцию, вкус, запах и цвет кефира (табл.14), в процессе хранения не появляется постороннего запаха и привкуса. Физико-химические и микробиологические показатели обогащенного продукта представлены в таблицах 15 и 16. Приведенные данные подтверждают его доброкачественность и соответствие нормативным требованиям к пищевым продуктам [23].
Сметана является русским национальным продуктом, изготавливаемым сквашиванием нормализованных сливок чистыми культурами мезофильного молочнокислого лактококка или смеси чистых культур молочнокислых лактококков и термофильного стрептококка. Обогащение ее йодированным белком придает продукту диетические и лечебно-профилактические свойства.
Анализ технологической схемы производства сметаны и результаты проведенных исследований определили способ обогащения ее йодказеином -добавление раствора йодированного белка в нормализованные сливки передвнесением закваски. Производство продукта осуществляется резервуарным и термостатным способами. Технологический процесс состоит из следующих операций:
- приемка, очистка, охлаждение и резервирование сырья;
- сепарирование молока;
- нормализация сливок;
- приготовление смеси;
- гомогенизация, пастеризация и охлаждение сливок (смеси);
- внесение йодказеина;
- заквашивание и сквашивание сливок (смеси);
- перемешивание сквашенных сливок;
- упаковка и маркировка продукта;
- охлаждение и созревание упакованного продукта.
Технологическая схема производства обогащенной йодированным белком сметаны различными способами представлена на рис.26 и 27.
Опытные партии обогащенной йодированным белком сметаны были выработаны в производственных условиях ОАО «Молоко», г.Балабаново, Калужской области. Исследования их качества проводили по комплексу показателей: органолептических, физико-химических и бактериологических.
В результате органолептической оценки обнаружено, что йодная добавка не влияет на внешний вид, консистенцию, вкус, запах и цвет сметаны (табл.17), в процессе хранения также не появляется постороннего запаха и привкуса. Физико-химические и микробиологические показатели обогащенного продукта представлены в таблицах 18 и 19. Приведенные данные подтверждают его доброкачественность и соответствие нормативным требованиям к пищевым продуктам [23].
Творог - концентрированный белковый кисломолочный продукт, обладающий высокой пищевой и диетической ценностью. Он богат кальцием, фосфором, железом, магнием, другими минеральными веществами, необходимыми для роста и развития молодого организма и для укрепления костной системы пожилых людей. Стандартная технология производства творога предполагает сквашивание пастеризованного нормализованного цельного или обезжиренного молока с последующим удалением из сгустка части сыворотки и отпрессовыванием белковой массы. В связи с тем, что йод в натуральном молоке находится в виде минеральных солей, при производстве творога даже то небольшое его количество, которое содержится в исходном сырье, удаляется из продукта вместе с сывороткой.
