Введение
1 Литературный обзор 10
1.1 Производство и переработка масленичных культур подсолнечника 10
1.2 Технологии переработки маслосемян подсолнечника 11
1.3 Современные подходы к глубокой переработке обедненного растительного сырья и отходов, получение углеводно-белковых кормов 21
1.4 Требования, предъявляемые к изолятам белка пищевого назначения, характеристика продукта белкового изолята 36
2 Материалы и методы 40
2.1 Объекты исследования 40
2.1.1 Шрот подсолнечника 40
2.1.2 Микробные объекты исследования 40
2.1.2 Ферментные препараты 40
2.2 Культивирование микроорганизмов и микробиологические методы анализа 42
2.2.1 Составы питательных сред 42
2.2.2 Глубинное культивирование 43
2.2.3 Твёрдофазное культивирование 43
2.2.5 Определение количества жизнеспособных клеток 44
2.3 Биохимические и физико-химические методы анализа 44
2.3.1 Содержание сухих веществ в образцах 44
2.3.2 Количественное определение белков 44
2.3.3 Количественное определение углеводов 45
2.3.4 Количественное определение сырого жира 47
2.3.5 Определение содержания сырой клетчатки 48
2.3.6 Определение содержания общего азота и сырого протеина методом Къельдаля 48
2.3.7 Определение содержания сырой золы 49
2.3.8 Определение протеолитической активности ферментных препаратов по модифицированному методу Ансона с казеинатом натрия 50
2.3.9 Определение аминокислотного состава 53
2.3.10 Определение содержания фенольных соединений 53
2.4 Методы исследования 54
2.4.1Методика проведения ферментативного гидролиза 54
2.4.2 Методика проведения ультрафильтрации (концентрирование и
диафильтрация) 55
2.4.3 Выделение белка из растворов осаждением в изоэлектрической точке 56
2.4.4 Сорбция на активированном угле 56
2.4.5 Сушка 57
2.5. Методы математической обработки результатов 59
2.5.1. Корреляционный анализ 59
2.5.2. Дисперсионный анализ 59
2.5.3. Планирование и обработка факторного эксперимента 61
3 Разработка основ технологии получения изолятов и гидролизатов белка подсолнечника пищевого назначения и обоснование выбора способа экстракции 63
3.1 Исследование количественных закономерностей процессов химической экстракции белка подсолнечного шрота и процесса осаждения белкового изолята 63
3.1.1 Выбор параметров химической экстракции 63
3.1.2 Кислотная экстракция 64
3.1.3 Щелочная экстракция 66
4 Исследование количественных закономерностей проферментативного гидролиза (щелочной экстракции с добавлением фермента) белка подсолнечного шрота 70
4.1 Выбор ферментного препарата 70
4.1.1 Ферментативный гидролиз подсолнечного шрота препаратом Protex 51FP 71
4.1.2 Ферментативный гидролиз подсолнечного шрота препаратом Protex 7L 73
4.1.3 Ферментативный гидролиз подсолнечного шрота препаратом Protex 6L 77
4.1.4 Ферментативный гидролиз подсолнечного шрота препаратом Protex 40Е 79
4.1.5 Анализ результатов ферментативной обработки и выбор оптимальных параметров гидролиза 83
4.2.1 Исследование процесса концентрирования и очистки ферментативного гидролизата с применением мембранных методов 88
4.2.2 Влияние сорбата калия на процесс ультраконцентрирования 92
4.2.3 Изучение процесса тангенциальной ультрафильтрации с использованием половолоконного мембранного модуля 94
4.2.4 Изучение процесса осаждения белковых соединений гидролизата белка
4.3 Выбор стадии и способа получения конечного продукта, сушка белкового ферментативного гидролизата 102
4.4 Характеристика полученных продуктов
5 Разработка путей утилизации твёрдого отхода производства изолята белка 107
5.1. Исследование поверхностного культивирования Bacillus cereus на депротеинизированном шроте подсолнечника 107
5.1.1 Получение посевного материала Bacillus cereus для поверхностного культивирования 108
5.1.2 Культивирование Bacillus cereus БП-46 на нативном подсолнечном шроте 109
5.1.3 Культивирование Bacillus cereus БП-46 на депротеинизированном подсолнечном шроте, образующемся после щелочной экстракции 110
5.1.4 Культивирование Bacillus cereus БП-46 на депротеинизированном подсолнечном шроте, полученном в результате гидролиза препаратом Protex 40E 111
5.2 Культивирование Bacillus cereus БП-46 на ферментолизате 112
5.3 Исследование и оптимизация получения углеводно-белкового корма на основе депротеинизированного шрота 113
5.3.1 Предварительная оценка эффективности предобработки 114
5.3.2 Оптимизация условий предварительной обработки питательной среды методом факторного эксперимента 116
5.3.3 Исследование кинетики роста дрожжей и характеристика РУБК, полученного в оптимальных условиях предобработки субстрата 122
5.3.4 Биохимическая характеристика продукта 124
5.3 Сравнение и анализ полученных продуктов 125
6 Обоснование возможности использования отхода со стадии концентрирования в качестве компонента питательных сред 126
6.1 Анализ состава пермеата 126
6.2 Исследование и оптимизация удаления пигментных примесей 126
6.3 Получение сухой формы пермеата и оценка её ростовых свойств 131
6.4 Технологическая схема комплексной переработки шрота подсолнечника с получением изолята белка подсолнечника и РУБК для животных 132
6.5 Основные технико-экономические показатели 135
Выводы 137
Перечень сокращений и условных обозначений 138
Список литературы
