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:

Рожкова Татьяна Вячеславовна. Биотехнология стартовых культур на основе молочнокислых бактерий, синтезирующих полисахариды : Дис. ... канд. техн. наук : 05.18.07 Москва, 2006 159 с. РГБ ОД, 61:06-5/1612

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 9

  1. Общая характеристика полисахаридов 9

  2. Свойства полисахаридов 11

  3. Новые возможные аспекты применения

молочнокислых бактерий 14

1.3.1. Молочнокислые бактерии - продуценты

биологически активных веществ 14

1.3.2.. Экзополисахариды молочнокислых бактерий и

факторы, влияющие на их синтез 18

1.4. Современные представления о роли ЭПС-штаммов

в кисломолочных продуктах 24

1.5. Обоснование перспективности выбранного направления,
формулирование цели и задач работы 30

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ; 34

  1. Объекты исследований 34

  2. Методы исследований 34

  1. Микробиологические методы 34

  2. Биохимические методы 36

  3. Генетические методы 38

  4. Методы определения структурно-механических свойств 39

  5. Хроматографические методы 40

  6. Математические методы 41

3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБНОСТИ ШТАММОВ

МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ СИНТЕЗИРОВАТЬ ЭПС 42

3.1. Активизация коллекционных штаммов
молочнокислых бактерий и изучение технологических

свойств восстановленных штаммов 42

3.2. Исследование способности отечественных

культур молочнокислых бактерий к синтезу ЭПС 47

3.3. Изучение влияния внешних факторов на способность

бактерий синтезировать ЭПС 48

  1. Определение плазмидного профиля и изучение стабильности сохранения синтеза ЭПС у подобранных культур 55

  2. Получение индивидуальной генетической характеристики отобранных штаммов 59

4. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ БИОТЕХНОЛОГИИ
БИОМАССЫ ЭПС-КУЛЬТУР МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ 63

4.1. Определение количества ЭПС, синтезируемых
молочнокислыми бактериями, при разных

условиях культивирования 63

4.2. Характеристика ЭПС, синтезируемых

штаммом L. lactis LLN-E2 69

4.3. Изучение влияния температуры культивирования и
состава питательных сред на показатели качества стартовой

культуры в условиях стационарного культивирования 74

  1. Изучение влияния температуры культивирования на показатели качества стартовой культуры в условиях полунепрерывного культивирования 81

  2. Получение сухой биомассы ЭПС-штамма 86

  3. Исследование производственно-ценных свойств полученной в условиях полунепрерывного культивирования лиофилизированной ЭПС-стартовой культуры 87

  4. Исследование свойств разработанной стартовой

культуры в процессе хранения 91

5. ИЗУЧЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОДУКТОВ,
ПОЛУЧЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗРАБОТАННОЙ

ЭПС-СТАРТОВОЙ КУЛЬТУРЫ 93

5.1. Применение ЭПС-стартовой культуры в технологии сметаны 93

5.2. Изучение микробиологических показателей

сметаны, выработанной с ЭПС-стартовой культурой 95

5.3. Изучение органолептических и физико-химических

показателей сметаны 97

  1. Изучение структурно-механических свойств сметаны 101

  2. Исследование показателей сметаны

в процессе хранения 108

ВЫВОДЫ 113

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК , 115

ПРИЛОЖЕНИЯ 135

Введение к работе:

Современные требования к пищевым продуктам, предъявляемые медиками-диетологами, обусловленные развитием общества, энергозатратами людей, состоянием здоровья населения, стимулируют производителей выпускать как традиционные, так и новые продукты с более длительным сроком хранения. Выработка качественных и безопасных молочных продуктов, стабильно сохраняющих показатели при хранении, одна из важнейших задач в производстве продуктов питания. Существуют и постоянно совершенствуются технологические приемы, направленные на получение кисломолочных продуктов с заданными характеристиками. Важнейшую роль в производстве ферментированных молочных продуктов играют стартовые культуры (закваски).

Научные основы биотехнологии молочных продуктов изложены в трудах: Банниковой Л.А., Гавриловой Н.Б., Ганиной В.И., Евдокимова И.А., Забодаловой Л.А., Королевой Н.С., Рогова И.А., Семенихиной В.Ф., Хорольского В.В., Храмцова А.Г., Degeest В., Hassan A., De Vuyst L. и др.

Интенсивное расширение ассортимента молочных продуктов, произошедшее в конце XX и в начале XXI века, привело к широкому использованию в технологии пищевых добавок. Для улучшения реологических характеристик и увеличения срока годности кисломолочных продуктов применяют полисахариды различного происхождения: натуральные полимеры, полученные из морских водорослей (агар, альгинаты и каррагинаны) и из растений (крахмал, галактоманнаны и пектины); модифицированные (кукурузный, картофельный крахмалы и др.) [90, 178]. Однако, как показала практика, применение пищевых добавок для улучшения консистенции, имеет ряд недостатков. Во-первых, каждый из полисахаридов обладает комплексом функциональных свойств, которые варьируют в зависимости от состава, рН используемой коллоидной системы и других параметров [14, 21, 41]. Во-вторых, иногда только применение композиции полисахаридов позволяет получить требуемый результат. До последнего времени не решены все аспекты

биобезопасносга, возникающие при использовании в продуктах питания пищевых добавок.

За рубежом в последние годы акцентируется внимание на новые стартовые молочнокислые культуры, синтезирующие экзополисахариды (ЭПС), которые могут быть не только натуральным альтернативным источником пищевым добавкам, улучшающим реологические показатели кисломолочных продуктов, но также выступать в роли факторов, способствующих адгезии полезных микроорганизмов на стенках кишечника Особый интерес к ЭПС-синтезирующим культурам обусловлен тем, что на Международном уровне молочнокислым бактериям, которые используются in situ, присвоен статус безопасности - GRAS, что подтверждает возможности применения этих микроорганизмов в производстве безопасных продуктов питания [54, 105, 118, 151, 183]. В этой связи, актуальным и целесообразным является получение стартовых культур на основе природных отечественных штаммов молочнокислых бактерий, синтезирующих ЭПС, внесение которых на соответствующей стадии технологического процесса будет способствовать наибольшему сохранению полезных природных свойств получаемой продукции, ее конкурентоспособности при заданных показателях качества и безопасности.

Целью диссертационной работы являлась разработка биотехнологии новых отечественных стартовых молочнокислых культур, обладающих свойством синтезировать экзополисахариды, путем селекции молочнокислых бактерий с дальнейшим скринингом культур по биотехнологическим параметрам и способности к максимальному синтезу экзополисахаридов.

Научная новизна работы заключается в том, что проведена диагностика и селекция отечественных штаммов молочнокислых бактерий, позволившая выявить среди них синтезирующие экзополисахариды; получены новые данные о влиянии внешних условий на метаболистическую активность ЭПС-культур в условиях стационарного и полунепрерывного глубинного культивирования; селекционирован природный импортозамещающий штамм-продуцент ЭПС - Lactococcus lactis subsp. lactis LLN-E2 со стабильными

свойствами, который принят на патентное депонирование за № ВКПМ В-8558 во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) ФГУП ГосНИИгенетики и селекции промышленных микроорганизмов; определены фракционный и мономерный состав, молекулярная масса и соотношение моносахаридов в экзополисахариде, синтезируемом штаммом Lactococcus lactis subsp. lactis LLN-E2; научно обоснованы параметры биотехнологии, обусловливающие получение биомассы ЭПС-стартовой культуры, характеризующейся высоким выходом экзополисахаридов, количеством клеток и технологичностью.

Практическая ценность результатов состоит в том, что освоены количественный и качественный методы по определению и выделению ЭПС у культур молочнокислых бактерий. Выявлены штаммы молочнокислых бактерий, обладающие комплексом биотехнологических свойств, и способные синтезировать экзополисахариды. Показано, что штаммы молочнокислых бактерий разных таксонов, способные к синтезу ЭПС, отличаются составом и размером обнаруженных плазмид. Разработана и проверена в лабораторных и промышленных условиях биотехнология ЭПС-стартовой культуры. Проведена выработка сметаны на ОАО «Волоколамском молочном заводе» с применением биомассы полученной ЭПС-культуры молочнокислых бактерий. Показано, что опытный готовый продукт обладал лучшими органолептическими и реологическими показателями по сравнению с контрольным продуктом, полученным с традиционно используемыми заквасками. Разработан проект технической документации на биомассу стартовой культуры молочнокислых бактерий, синтезирующих ЭПС.

На штамм бактерий Lactococcus lactis subspecies lactis ВКПМ В-8558, используемый в производстве молочных продуктов, и способ получения стартовой культуры штамма Lactococcus lactis subspecies lactis ВКПМ В-8558 подана заявка на патент, зарегистрированная за № 2005125605.

Результаты работы внедрены в учебный процесс: используются при выполнении лабораторных, курсовых и дипломных работ на основе вновь

разработанных методических указаний к выполнению лабораторных и научно-исследовательских работ для магистров техники и технологий направления 260100 - Технология продуктов питания и студентов по специальностям: 260303, 260301, 260302, 260505, 240902, 240901 по дисциплине «Стартовые культуры в технологии продуктов питания и кормов». Работа выполнялась в рамках НИР №2-6-02 «Биотрансформация мясного сырья. Подбор и изучение штаммов бактерий. Технологии переработки биотрансформированного сырья».

По выполняемой теме в 2003 году выигран внутривузовский грант на конкурсе среди молодых ученых и получен диплом за разработку в области биологии «Биотехнология стартовой культуры с ЭПС-активностыо для молочных продуктов» на Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2005, Москва.

Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на 2-ой Международной научной конференции «Живые системы и биологическая безопасность населения» (21 октября, 2003г.); 3-ей Международной научной конференции «Живые системы и биологическая безопасность населения» (26 ноября, 2004г.); конференции, посвященной 60-ти летаю кафедры «Технология молока и молочных продуктов» и 75-ти летию МГУПБ (31 января, 2005г); Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2005, Москва (29 июня - 3 июля, 2005г.); 4-ой Международной научной конференции «Живые системы и биологическая безопасность населения» (30 ноября, 2005г.) и др.

По материалам диссертации опубликовано 19 работ.

Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора литературы, экспериментальной части, выводов, библиографического списка, приложений. Основной текст работы изложен на 114 страницах машинописного текста, содержит 10 таблиц и 45 рисунков. Библиография представлена 200 источниками, в том числе 108 зарубежных авторов, количество приложений 13.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Подобные работы
Осадько Марина Игоревна
Разработка технологии комплексной переработки бобовых культур на основе использования микробных ферментных препаратов
Косминский Геннадий Иванович
Научно-практические основы совершенствования технологии солода, пива и напитков брожения с использованием нетрадиционного сырья и новых культур микроорганизмов
Митыпова Наталья Васильевна
Разработка технологии концентрированной закваски на основе симбиоза пробиотических бактерий
Абезин Валентин Германович
Механизация возделывания бахчевых культур на основе ресурсосберегающих почвозащитных технологий
Аверьянов Юрий Иванович
Повышение безопасности процесса уборки зерновых культур на основе совершенствования системы "оператор - машина - среда"
Скворцов Александр Константинович
Разработка ресурсосберегающих технологий и средств механизации уборки зерновых культур на основе использования инерционно-оч#сных молотильных аппаратов
Валеев Галимжан Абубакирович
Качественная оценка обмолота зерновых культур на основе исследования напряженно-деформированного состояния модели растительной массы
Астахов Василий Сергеевич
Механико-технологические основы посева сельскохозяйственных культур сеялками с пневматическими системами группового дозирования
Нуруллин Эльмас Габбасович
Разработка основ теории и машин пневмомеханического шелушения зерна крупяных культур
Тананыкина Лариса Валентиновна
Организационно-методические основы совместной деятельности детской библиотеки и школы по воспитанию культуры чтения младших школьников

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