Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

Диссертационная работа:

Глотова Ирина Анатольевна. Развитие научных и практических основ рационального использования коллагенсодержащих ресурсов в получении функциональных добавок, продуктов и пищевых покрытий : Дис. ... д-ра техн. наук : 05.18.04, 05.18.07 Воронеж, 2003 458 с. РГБ ОД, 71:04-5/412

смотреть содержание
смотреть введение
смотреть литературу
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 7

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 12

1.1. Современные представления о структуре коллагена; биологические, физико-химические, функционально- технологические свойства; способы модификации 12

1.2. Вторичные ресурсы мясной промышленности как источник получения коллагенсодержащих продуктов 37

1.3. Совершенствование и разработка технологий рационального использования коллагенсодержащего сырья 48

ГЛАВА 2. ПРОБЛЕМНО-ЦЕЛЕВАЯ СТРУКТУРА РАБОТЫ, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ 77

2.1. Структура работы и схема исследований 77

2.2. Объекты исследования 80

2.2.1. Вторичное коллагенсодержащее сырье, полуфабрикаты и продукты на его основе 80

2.2.2. Отечественные ферментные препараты протеолитического и липолитического действия 84

2.2.3. Перспективные отечественные источники растительного белка 90

2.3. Общие методы исследований 105

2.4. Специальные и сложные методы исследований 112

2.4.1. Приборное обеспечение обработки коллагеновых пленок импульсным магнитным полем (ИМП) 112

2.4.2. Светооптический гистологический метод исследования структуры тканей и коллагеновых пленок и статистический анализ результатов микроскопических исследований 114

2.4.3. Рентгенофазовый анализ коллагеновых белков 116

2.4.4. Методы термического анализа коллагеновых полуфабрикатов 119

2.4.5. Исследование структуры модифицированных биополимеров методом ИК-спектроскопии 120

2.5. Формализация методов расчета рецептур и технологических процессов получения продуктов с заданным химическим составом 121

2.5.1. Стохастическое моделирование и оптимизация состава поликомпонентных продуктов 121

2.5.2. Моделирование тепло-массообменных процессов при выделении очищенных коллагеновых субстанций из соединительных тканей 128

ГЛАВА 3. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ВТОРИЧНЫХ КОЛЛАГЕНСОДЕРЖАЩИХ РЕСУРСОВ МЯСНОЙ ОТРАСЛИ 129

3.1. Гисто-морфологическая характеристика вторичных коллагенсодержащих ресурсов 129

3.2. Комплексная оценка свойств и обоснование принципов дифференциации вторичного коллагенсодержащего сырья на группы по прикладному значению 151

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ВЫДЕЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ КОЛЛАГЕНОВЫХ СУБСТАНЦИЙ 159

4.1. Биокаталитические свойства и субстратная специфичность промышленных препаратов протеиназ из разных источников 159

4.2. Закономерности процессов ферментной модификации балластных биополимеров коллагенсодержащего сырья 169

4.3. Идентификация структуры биомодифицированных коллагеновых белков 186

4.4. Физико-химическая характеристика, оценка безвредности очищенных коллагеновых субстанций как основы в производстве добавок и пищевых покрытий 199

4.5. Формализованное описание тепло-массообменных процессов при выделении очищенных коллагеновых субстанций из соединительных тканей 216

ГЛАВА 5. ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ КОЛЛАГЕНОВЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ, ОЦЕНКА ИХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ 230

5.1. Влияние физико-химических и биотехнологических факторов на структурообразующие свойства диспергированных коллагеновых белков 231

5.2. Обоснование экологически безопасных подходов к интенсификации структурообразования биомодифицированных коллагеновых субстанций 257

5.3. Комплексная оценка свойств и обоснование рациональных направлений использования модифицированных коллагеновых ингредиентов 273

ГЛАВА 6. РАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ ПРИМЕНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КОЛЛАГЕНОВЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ В ТЕХНОЛОГИИ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ РАЗЛИЧНЫХ АССОРТИМЕНТНЫХ ГРУПП 282

6.1. Развитие и реализация принципов целенаправленного дозированного обогащения продуктов соединительнотканными аналогами пищевых волокон 283

6.2. Разработка сбалансированных пищевых систем путем комплиментарного сочетания животных и растительных белков 303

ГЛАВА 7. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЧАСТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ МОДИФИЦИРОВАННЫХ И ОРИГИНАЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ 325

7.1. Получение комбинированных функциональных добавок и использование их в технологии колбасных изделий 325

7.2. Применение очищенных коллагеновых ингредиентов в технологии фаршевых изделий 337

7.3. Применение нейтральных коллагеновых дисперсий в технологии пастообразных продуктов 340

7.4. Технологическое обеспечение производства модифицированных и оригинальных продуктов в коллагеновых дисперсиях 345

7.4.1. Производство мясных натуральных, рубленых и комбинированных полуфабрикатов в коллагеновых дисперсиях 345

7.4.2. Применение коллагеновых дисперсий в технологии цельномышечных продуктов из свинины и говядины 362

7.4.3. Использование биополимерных дисперсионных систем при производстве функционального корма для домашних животных 373

7.5. Обогащенные экструдированные белковые продукты из коллагенсодержащего и растительного сырья 387

ВЫВОДЫ 396

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 399 

Введение к работе:

Современная концепция совершенствования и развития производства базируется на ресурсосбережении как реальном источнике усиления сырьевой базы перерабатывающих отраслей АПК. Однако в отечественной мясоперерабатывающей отрасли около 14 % белоксодержащих ресурсов остаются невостребованными. Среди них особый интерес представляет вторичное сырье, богатое коллагеном, на долю которого приходится от 25 до 33 % общей массы белков убойных животных при выходе соединительной ткани 16 % к массе мяса на костях.

В связи с реализацией государственной политики здорового питания (до 2005 г.) в России в работах И.А. Рогова, Э.С. Токаева, Л.В. Антиповой, А.И. Жаринова, Н.Н. Липатова (мл.), Г .И. Касьянова, Ю.И. Ковалева, А.И. Мглинца и др. обоснованы подходы к рациональному использованию коллагенсодержащего сырья в технологии мясных продуктов с учетом медико-биологических требований к нутриентно адекватному питанию. Современные тенденции в области питания связаны с созданием ассортимента функциональных продуктов, способствующих поддержанию и коррекции здоровья при их ежедневном потреблении за счет регулирующего и нормализующего воздействия на организм в целом либо на определенные его органы или функции. В этом большая роль отводится соединительнотканным белкам как пищевым волокнам со всеми присущими им физиологическими свойствами.

Для обоснования наиболее рациональных путей использования сырья необходима систематизация вторичных коллагенсодержащих ресурсов мясной отрасли и формирование дифференцированных подходов, способов, методов его переработки на пищевые цели, что особенно актуально в условиях участившихся экстремальных ситуаций, наличия зон экологиче ского риска и техногенных катастроф, имеющих место практически во всех странах мира, в том числе в России.

Попытка максимального вовлечения соединительнотканных белков в производство пищевых продуктов в рамках традиционных технологий не дала желаемых результатов в связи с низкими функциональными и органо-лептическими свойствами нативных компонентов соединительных тканей в рецептурах мясных продуктов. Наиболее перспективным для расширения возможностей и областей применения соединительных тканей следует считать предварительную обработку методами биотехнологии для целенаправленной биомодификации структуры и на этой базе разработку новых подходов применительно к технологии пищевых продуктов. Здесь следует выделить как наиболее известный и перспективный метод энзиматической конверсии.

В теорию и практику разных аспектов ферментативной обработки мясного сырья внесли вклад работы многих отечественных и зарубежных ученых (Л.В. Антипова, В.Г. Боресков, А.С. Большаков, Л.А. Бушкова, А.А. Васильев, Н.К. Журавская, Н.Н. Крылова, Л.С. Кудряшов, Н.Н. Липатов, Е.Ф. Орешкин, Д.В. Павлов, П.Е. Павловский, И.А. Рогов, И.А. Смородинцев, В.И. Соловьев, А.А. Соколов, W.R. Dayton, T.R. Duton, R. Hamm, K.O. Honikel, S. Ishiura, R.R. Lawrie, H. Ockerman, A. Okitani и др.). Однако, несмотря на положительный ретроспективный итог пищевой биотехнологии в различных отраслях производства продуктов питания, темпы и масштабы ее внедрения в мясной отрасли нельзя признать удовлетворительными.

Это связано с недостаточной изученностью и дефицитом промыш-ленно выпускаемых ферментных препаратов, а также научных подходов к использованию коллагенсодержащего сырья.

Цель исследования - теоретическое и экспериментальное обоснование рациональных путей использования коллагенсодержащего сырья с получением белковых ингредиентов и продуктов с привлечением методов биотехнологии.

Задачи исследования:

- обобщение и дополнение информационных данных о структуре соединительных тканей в составе вторичных коллагенсодержащих ресурсов и идентификация коллагеновых белков;

- дифференциация коллагенсодержащих ресурсов для получения белковых ингредиентов и добавок;

- оптимизация процессов биомодификации компонентов соединительных тканей и математическая формализация методов расчета рецептур и технологических процессов получения продуктов с заданным химическим составом;

- теоретическое и экспериментальное обоснование новых подходов к стабилизации структуры биомодифицированных коллагеновых субстанций;

- теоретическое и экспериментальное обоснование частных технологий коллагеновых субстанций для получения модифицированных и оригинальных мясных продуктов, их опытно-производственная апробация и внедрение.

Научная концепция работы заключается в обосновании подходов, принципов и методов получения белковых препаратов, добавок, пищевых пленочных покрытий на основе рационального использования вторичных коллагенсодержащих ресурсов.

Научные положения, выносимые на защиту:

- дифференциация коллагенсодержащих ресурсов мясной отрасли для переработки в коллагенсодержащие продукты;

- особенности структуры коллагенов при различных способах обработки сырья;

- теоретические основы и режимы биомодификации коллагенсодер-жащего сырья с использованием ферментных препаратов;

- новые коллагеновые полуфабрикаты применительно к технологии функциональных добавок, продуктов и пленочных покрытий;

- обоснование и реализация подходов, способов, методов в реализации частных технологий.

Работа является составной частью НИР кафедры технологии мяса и мясных продуктов ВГТА в рамках федеральных грантов "Теория и практика продуктов лечебно-профилактического и специального назначения на основе рационального использования вторичного сырья мясной и птицеперерабатывающей промышленности" (1996-1997 гг., № г.р. 01970000494) и "Разработка теоретических аспектов биотехнологических процессов в создании биопрепаратов специального назначения на основе рационального использования второстепенных белковых ресурсов» (1998-1999 гг., № г.р. 01990004397), госбюджетной НИР Министерства образования РФ по единому заказ-наряду "Разработка теоретических и практических основ рационального использования коллагенсодержащих ресурсов мясной промышленности" (1996-1999 гг., № г.р. 01970000496); НТП Министерства образования РФ "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники", подпрограмма "Технологии живых систем" по теме 204.01.014 (2000-2002 гг., № г.р. 01.200.1 16991), ИНТП «Технология экологического прогнозирования, мониторинга и рационального природопользования» по теме «Разработка и внедрения комплексной системы обеспечения производства лечебно-профилактических и специальных препаратов, экологической безопасности продуктов на основе сырьевых ресурсов перерабатывающих отраслей АПК» (1998-2000 гг., № г.р. 01200008973); региональной НТП "Черноземье" по разделу "Рациональное использование коллагенсодержащих ресурсов мясной промышленности на основе комплексного использования сырья" (1992-1995 гг.).

Тема диссертации соответствует плану госбюджетных НИР кафедры технологии мяса и мясных продуктов ВГТА "Разработка технологии и оборудования биологически полноценных экологически чистых мясных продуктов на основе рационального использования ресурсов" (1991-2000 гг., № г.р. 01930006724) и "Теоретические и практические аспекты производства биологически полноценных, лечебно-профилактических и функциональных продуктов питания на основе биотехнологий и рационального использования сельскохозяйственного сырья" (2001-2003 гг., № 01.200.1 16991).

Экспериментальные исследования и опытные работы проводились в сотрудничестве с учеными и специалистами кафедр аналитической химии и технологии эластомеров Воронежской государственной технологической академии, лаборатории гистохимии Всероссийского научно-исследовательского ветеринарного института патологии, фармакологии и терапии, кафедр физики твердого тела и ядерной физики Воронежского государственного университета, Югославского института технологии и гигиены мяса (Белград, Сербия), Ново-Садского университета (Новый Сад, Сербия).

Выражаем искреннюю благодарность за консультации и помощь при выполнении диссертационной работы.

Подобные работы
Галицкий Владислав Владимирович
Развитие технологий кулинарной продукции функционального назначения на основе рыбного сырья
Бушина Ирина Александровна
Совершенствование технологии коньяков на основе использования электрохимически активированной воды и дубового экстракта
Хамнаева Нина Ивановна
Научные и практические основы использования биотехнологических свойств кефирных грибков
Расулов Эльдар Магомедтагирович
Разработка технологии продуктов функционального питания на основе использования белковых рыбных гидролизатов
Варфоломеева Ольга Анатольевна
Разработка технологии пищевого пектина на основе использования карбогидраз и лиаз микроорганизмов
Жабкина Татьяна Николаевна
Совершенствование технологии спиртных напитков на основе использования фильтрующих материалов, модифицированных наночастицами серебра
Осадько Марина Игоревна
Разработка технологии комплексной переработки бобовых культур на основе использования микробных ферментных препаратов
Евсеичева Мария Николаевна
Совершенствование технологии получения растительного белка из нетрадиционных видов сырья на основе использования протеаз и ксиланаз микроорганизмов
Багдасарян Ашхен Сейрановна
Биотехнология синбиотических продуктов на молочной основе с использованием растительных бифидогенных волокон
Бушин Максим Анатольевич
Интенсификация процесса производства этилового спирта на основе целенаправленного использования протеолитического ферментного препарата

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net