Диссертация на соискание ученой степени кандидата
технических наук.
Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий механики и оптики, 2015. — 205 с.
Специальность 05.18.07 - Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ.
Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Сучкова Елена Павловна. Целью работы являлось определение режимов ультразвуковой обработки, обеспечивающих максимальную интенсификацию биотехнологических процессов в молочном производстве и разработка технологии ферментированных молочных продуктов с её применением.
Научная новизна. Обоснована и экспериментально подтверждена интенсификация биотехнологических процессов в производстве ферментированных молочных продуктов при применении кратковременной ультразвуковой обработки восстановленных молочных смесей в заданном диапазоне режимов после внесения лиофилизированных заквасок молочнокислых микроорганизмов. Установлено влияние режимов ультразвуковой обработки на интенсивность ферментационных процессов. Экспериментально показано повышение эффективности производства витамина B12 и его аналогов при ферментации пропионовокислыми бактериями сред на основе осветлённой молочной сыворотки с применением ультразвуковой обработки. Определено влияние ультразвуковой обработки в заданном диапазоне режимов на выход кобаламинов. Получены математические зависимости физико-химических и органолептических показателей конечных продуктов, выработанных с использованием исследуемых видов заквасочных микроорганизмов, от параметров ультразвуковой обработки.
Практическая значимость. Показана возможность интенсификации биотехнологических процессов, сокращения длительности ферментации и выработки продукции заданного качества в технологическом потоке при применении кратковременной обработки молочной смеси после внесения лиофилизированной закваски ультразвуком низкой частоты при режимах, соответствующих параметрам работы промышленных ультразвуковых гомогенизаторов. Получены уравнения регрессии, описывающие зависимости физико-химических и органолептических показателей продукта от параметров ультразвуковой обработки, и на их основе предложены методики выбора параметров ультразвуковой интенсификации биотехнологических процессов, обеспечивающих выработку продукции заданного качества в технологическом потоке. Разработаны технологические схемы производства ферментированных молочных продуктов, позволяющие обеспечить интенсификацию ферментативных процессов с адаптацией применяемого на молочных предприятиях ультразвукового оборудования. Составлен проект технической документации СТО и ТИ на обогащенную витамином B12 молочную сыворотку с применением ультразвуковой обработки. Результаты исследования были использованы в серии прикладных научных исследований, которые проводились в рамках Международной научной лаборатории в составе подразделения «Международный научный центр «Биотехнологии третьего тысячелетия». Проект поддержан грантом Правительства Санкт-Петербурга, серия ПСП, № 14569 от 11-12-2014. Оглавление:
Введение.
Обзор научной, технической и патентной информации.
Актуальные проблемы молочной промышленности.
Витамин B12 - перспективный функциональный компонент для обогащения ферментированной молочной продукции.
Применение ультразвука в пищевой биотехнологии.
Объекты и основные методы исследований.
Организация проведения исследования.
Объекты исследования.
Методы исследований.
Влияние ультразвуковой обработки при заданных режимах на физико-химические показатели восстановленного молока, подвергнутого ультразвуковой обработке различной интенсивности и длительности.
Влияние ультразвуковой обработки на ферментативную активность смесей мезофильных культур микроорганизмов, используемых в производстве ферментированных молочных продуктов.
Исследование влияния ультразвуковой обработки на ферментативную активность сублимированной смеси культур Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. cremoris (biovar diacetylactis).
Анализ физико-химических, структурно-механических и микробиологических показателей образцов выработанных продуктов.
Исследование влияния ультразвуковой обработки на ферментативную активность мезофильных культур лиофилизированной закваски прямого внесения.
Анализ физико-химических показателей, технологических и потребительских свойств образцов выработанных продуктов.
Определение режимов ультразвуковой интенсификации ферментативной активности мезофильных культур микроорганизмов.
Разработка методики управления качеством продукции в технологическом потоке при помощи ультразвуковой интенсификации ферментативной активности мезофильных культур микроорганизмов.
Влияние ультразвуковой обработки на ферментативную активность термофильных симбиотических культур микроорганизмов, используемых в производстве ферментированных молочных продуктов.
Исследование влияния ультразвуковой обработки на ферментативную активность сублимированной симбиотической культуры Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus.
Анализ физико-химических, структурно-механических и микробиологических показателей образцов выработанных продуктов.
Исследование влияния ультразвуковой обработки на ферментативную активность термофильных культур лиофилизированной закваски прямого внесения.
Анализ физико-химических показателей, технологических и потребительских свойств образцов выработанных продуктов.
Определение режимов ультразвуковой интенсификации ферментативной активности термофильных культур микроорганизмов.
Разработка методики управления качеством продукции в технологическом потоке при помощи ультразвуковой интенсификации ферментативной активности термофильных культур микроорганизмов.
Влияние ультразвуковой обработки на метаболическую активность промышленной культуры Propionibacterium schermanii.
Исследование влияния ультразвуковой обработки на образование кобаламинов чистыми штаммами Propionibacterium schermanii Анализ физико-химических показателей ферментированной сыворотки.
Разработка методики ультразвуковой модуляции метаболизма производственных штаммов Propionibacterium schermanii развивающихся на средах на основе молочной сыворотки.
Технико-экономическая часть.
Технологические решения для ультразвуковой интенсификации биотехнологических процессов в молочном производстве.
Разработка технологии производства ферментированных молочных продуктов с применением ультразвуковой интенсификации биотехнологических процессов.
Разработка технологии производства обогащенной витамином B12 молочной сыворотки с применением ультразвуковой обработки ферментируемой смеси.
Оценка показателей экономической эффективности предлагаемых мероприятий.
Выводы.
Литература.
Приложения.
Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий механики и оптики, 2015. — 205 с.
Специальность 05.18.07 - Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ.
Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Сучкова Елена Павловна. Целью работы являлось определение режимов ультразвуковой обработки, обеспечивающих максимальную интенсификацию биотехнологических процессов в молочном производстве и разработка технологии ферментированных молочных продуктов с её применением.
Научная новизна. Обоснована и экспериментально подтверждена интенсификация биотехнологических процессов в производстве ферментированных молочных продуктов при применении кратковременной ультразвуковой обработки восстановленных молочных смесей в заданном диапазоне режимов после внесения лиофилизированных заквасок молочнокислых микроорганизмов. Установлено влияние режимов ультразвуковой обработки на интенсивность ферментационных процессов. Экспериментально показано повышение эффективности производства витамина B12 и его аналогов при ферментации пропионовокислыми бактериями сред на основе осветлённой молочной сыворотки с применением ультразвуковой обработки. Определено влияние ультразвуковой обработки в заданном диапазоне режимов на выход кобаламинов. Получены математические зависимости физико-химических и органолептических показателей конечных продуктов, выработанных с использованием исследуемых видов заквасочных микроорганизмов, от параметров ультразвуковой обработки.
Практическая значимость. Показана возможность интенсификации биотехнологических процессов, сокращения длительности ферментации и выработки продукции заданного качества в технологическом потоке при применении кратковременной обработки молочной смеси после внесения лиофилизированной закваски ультразвуком низкой частоты при режимах, соответствующих параметрам работы промышленных ультразвуковых гомогенизаторов. Получены уравнения регрессии, описывающие зависимости физико-химических и органолептических показателей продукта от параметров ультразвуковой обработки, и на их основе предложены методики выбора параметров ультразвуковой интенсификации биотехнологических процессов, обеспечивающих выработку продукции заданного качества в технологическом потоке. Разработаны технологические схемы производства ферментированных молочных продуктов, позволяющие обеспечить интенсификацию ферментативных процессов с адаптацией применяемого на молочных предприятиях ультразвукового оборудования. Составлен проект технической документации СТО и ТИ на обогащенную витамином B12 молочную сыворотку с применением ультразвуковой обработки. Результаты исследования были использованы в серии прикладных научных исследований, которые проводились в рамках Международной научной лаборатории в составе подразделения «Международный научный центр «Биотехнологии третьего тысячелетия». Проект поддержан грантом Правительства Санкт-Петербурга, серия ПСП, № 14569 от 11-12-2014. Оглавление:
Введение.
Обзор научной, технической и патентной информации.
Актуальные проблемы молочной промышленности.
Витамин B12 - перспективный функциональный компонент для обогащения ферментированной молочной продукции.
Применение ультразвука в пищевой биотехнологии.
Объекты и основные методы исследований.
Организация проведения исследования.
Объекты исследования.
Методы исследований.
Влияние ультразвуковой обработки при заданных режимах на физико-химические показатели восстановленного молока, подвергнутого ультразвуковой обработке различной интенсивности и длительности.
Влияние ультразвуковой обработки на ферментативную активность смесей мезофильных культур микроорганизмов, используемых в производстве ферментированных молочных продуктов.
Исследование влияния ультразвуковой обработки на ферментативную активность сублимированной смеси культур Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. cremoris (biovar diacetylactis).
Анализ физико-химических, структурно-механических и микробиологических показателей образцов выработанных продуктов.
Исследование влияния ультразвуковой обработки на ферментативную активность мезофильных культур лиофилизированной закваски прямого внесения.
Анализ физико-химических показателей, технологических и потребительских свойств образцов выработанных продуктов.
Определение режимов ультразвуковой интенсификации ферментативной активности мезофильных культур микроорганизмов.
Разработка методики управления качеством продукции в технологическом потоке при помощи ультразвуковой интенсификации ферментативной активности мезофильных культур микроорганизмов.
Влияние ультразвуковой обработки на ферментативную активность термофильных симбиотических культур микроорганизмов, используемых в производстве ферментированных молочных продуктов.
Исследование влияния ультразвуковой обработки на ферментативную активность сублимированной симбиотической культуры Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus.
Анализ физико-химических, структурно-механических и микробиологических показателей образцов выработанных продуктов.
Исследование влияния ультразвуковой обработки на ферментативную активность термофильных культур лиофилизированной закваски прямого внесения.
Анализ физико-химических показателей, технологических и потребительских свойств образцов выработанных продуктов.
Определение режимов ультразвуковой интенсификации ферментативной активности термофильных культур микроорганизмов.
Разработка методики управления качеством продукции в технологическом потоке при помощи ультразвуковой интенсификации ферментативной активности термофильных культур микроорганизмов.
Влияние ультразвуковой обработки на метаболическую активность промышленной культуры Propionibacterium schermanii.
Исследование влияния ультразвуковой обработки на образование кобаламинов чистыми штаммами Propionibacterium schermanii Анализ физико-химических показателей ферментированной сыворотки.
Разработка методики ультразвуковой модуляции метаболизма производственных штаммов Propionibacterium schermanii развивающихся на средах на основе молочной сыворотки.
Технико-экономическая часть.
Технологические решения для ультразвуковой интенсификации биотехнологических процессов в молочном производстве.
Разработка технологии производства ферментированных молочных продуктов с применением ультразвуковой интенсификации биотехнологических процессов.
Разработка технологии производства обогащенной витамином B12 молочной сыворотки с применением ультразвуковой обработки ферментируемой смеси.
Оценка показателей экономической эффективности предлагаемых мероприятий.
Выводы.
Литература.
Приложения.