Степень гидролиза лактозы препаратом «Максилакт»
| Температура, оС | Степень гидролиза (%) после, выдержки, ч | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 10 | 15 | 25 | 30 | |
| 6 | 60 | 60 | 72 | 87 | 90 | ||||
| 38 | 58 | 79 | 86 | 94 | |||||
Во ВНИИМС под руководством Ю.Я. Свириденко исследованы свойства фермента, полученного НПО «Биотехнология» из культуры гриба Penicillium canescens. Фермент лактоканесцин (активность 1000 ед/г) является кислой b-галактозидазой, гидролизующей лактозу молочной сыворотки в диапазоне рН от 2,5 до 6,5 с максимумом активности при рН 4,0-5,0. Температурный оптимум активности фермента 50оС, при температуре гидролиза вышеуказанной начинает инактивироваться. Известны протеолитические свойства этого препарата в отношении сывороточных белков.
Биохимические свойства лактоканесцина во многом определяются глубиной гидролиза лактозы: в сыворотке с массовой долей сухих веществ 20 % глубина гидролиза не изменяется при соотношении «фермент - субстрат» и резко снижается при более высокой концентрации сухих веществ.
В этой же работе показаны закономерности формирования сиропов с гидролизованной лактозой из сыворотки, подвергнутой электродиализу. Автор успешно совмещал ферментативный гидролиз и деминерализацию, целью которой являлось сокращение продолжительности процесса и снижение потерь сырья. Совмещение технологических операций привело к сокращению периода полураспада лактозы в два раза (с 7,1 часа до 3,7 часа). При общей продолжительности совмещенного технологического процесса 5 часов обеспечивается глубина гидролиза лактозы более 50 % и степень деминерализации сыворотки не ниже 90%.
|
|
|
Установленные закономерности являются теоретической основой технологии производства сыворотки сгущенной деминерализованной и сыворотки сгущенной деминерализованной гидролизованной, которая используется для приготовления сиропов с гидролизованной лактозой.
Возможным направлением биотехнологической переработки молочной сыворотки является ее использование в производстве алкогольных напитков путем сбраживания лактозы до этилового спирта с помощью специальных заквасок, поскольку лактоза не сбраживается пивными дрожжами. В связи с этим изучена возможность сбраживания продуктов ферментативного гидролиза лактозы иммобилизованными в криогель поливинилового спирта дрожжами Saccharomyces cerevisiae непрерывным способом (табл. 3.13). В качестве субстрата использовали творожную сыворотку с содержанием сухих веществ 20 %, степенью гидролиза 50 % и содержанием глюкозы 6 %.
Таблица 3.13
Эффективность обработки сыворотки
Дрожжами (по Ю.Я. Свириденко)
| Вид дрожжевых клеток | Концентрация этанола в сыворотке, г/л | Выход этанола от теоретического, % | Интегральная продуктивность, г этанола / г дрожжей |
| Свободные | 18+2 | 70+2 | 10+2 |
| Иммобилизованные | 25+2 | 90+2 | 116+8 |
В отличие от кислотного гидролиза при ферментации лактазами возможно их ингибирование конечным продуктом. Этот принцип положен в основу подбора концентрации фермента: чем больше конечных продуктов реакции требуется получить, тем больше его необходимо внести.
|
|
|
Как научное направление, биотехнология гидролиза лактозы в отечественной молочной промышленности находится в стадии становления, потому что большинство ферментных препаратов, используемых для этих целей, являются зарубежными. В развитых капиталистических странах достигнутые успехи являются более значительными, однако по сравнению с другими направлениями развития индустрии не являются столь же ощутимыми. В Канаде, например, первый продукт подобного типа выпущен лишь в 1987 г. Несколько лучше обстоит дело в Финляндии. В качестве примера можно привести фирму Valio, которая выпускает широкий ассортимент продуктов с гидролизованной лактозой (молоко, кисломолочные продукты, сыры, мороженое, творог). В США производят питьевое молоко, сыр «коттедж», йогурты, продукты для детского питания под торговой маркой «Lact Aid», в Японии (фирма Snow Brend Milk Product Co. Ltd) - питьевое молоко, сухие молочные продукты, в т.ч. для детского и диетического питания, в Нидерландах (марка Lactalac) - сухое обезжиренное и цельное молоко, а также сыворотка и заменитель женского молока «Vita-Nova», в Италии - стерилизованное молоко «Latte accadi», в Великобритании - йогуртные продукты марки «Yogglace».
|
|
|
В России развиваются следующие направления создания продуктов с гидролизованной лактозой: пастеризованные молочные продукты и мороженое с гидролизованной лактозой для местных рынков сбыта в районах с плохой экологией или для ослабленных людей, а также для лиц, страдающих плохим усвоением лактозы; стерилизованные молочные продукты (в частности, УВТ-молоко), однако высокая реакционная способность групп -СНО и высвобождение более чем 1,6 мкмоль свободных аминогрупп в мл в определенных условиях может привести к желированию продукта; высушенные молочные продукты повышенной гигроскопичности (возможно сухое смешивание фермента и высушенного молока); сиропы гидролизованной лактозы в кондитерской и хлебопекарной промышленности в качестве улучшителей.
|
|
|
Экономически оправданным является использование сиропа из гидролизованной лактозы, полученной из сыворотки или пермеата на заводах, производящих кисломолочные продукты в значительных объемах, достаточных для получения 5-10 т 60 %-го сиропа гидролизованной лактозы в сутки. В данном случае сдерживающими факторами использования данных технологий являются незначительный выпуск вторичных молочных ресурсов с высоким содержанием лактозы на указанных предприятиях, а также капитальными вложениями в оборудование по осветлению, деминерализации, депротеинизации и концентрирования сыворотки, поскольку производительность отечественных установок при выработке деминерализованных сиропов не превышает двух тонн в час.
Сгладить отмеченные недостатки возможно за счет иммобилизации ферментных систем, причем стоимость ферментов в общей структуре издержек на сиропы гидролизованной лактозы не превышают 20-30%. Метод иммобилизации является непрерывным и более эффективным, чем периодическая обработка. Однако его использование налажено лишь в некоторых развитых странах (например, Сorning Glass (Великобритания) и Valio (Финляндия)).
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 357; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!