WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 |

«ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СЫРА С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛЕСНЕВЫХ ГРИБОВ PENICILLIUM CASEICOLUM Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных ...»

-- [ Страница 1 ] --

1

Министерство образования и наук

и Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кемеровский технологический институт

пищевой промышленности»

(ФГБОУ ВПО «КемТИПП»)

На правах рукописи

Шабанова Ольга Владимировна

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СЫРА

С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛЕСНЕВЫХ ГРИБОВ

PENICILLIUM CASEICOLUM

Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Просеков Александр Юрьевич Кемерово –

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………… Глава 1. ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ …………..………………………………... 1.1 Принципы классификации сыров ………………………………………… 1.2 Использование микроорганизмов в различных отраслях народного хозяйства ………………………………………………………………………… 1.3 Анализ технологий производства сыров, вырабатываемых с использованием плесневых грибов ……………………………………………. 1.4 Заключение по обзору и задачи исследований ……………………………

ГЛАВА 2 ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ ……………………………………………………………. 2.1 Организация и схема эксперимента ………………………………………. 2.2 Объекты исследований …………………………………………………….. 2.3 Методы исследований ………………………………………………………. ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ …………. 3.1 Изучение процесса роста плесневых грибов P. caseicolum в условиях различных факторов ………………………………………………………….. 3.1.1 Изучение процесса роста плесневых грибов P. caseicolum в условиях различных температур ………………………………………………………….. 3.1.2 Изучение процесса роста плесневых грибов P. caseicolum в условиях различной активной кислотности …………………………………………….. 3.1.3 Изучение процесса роста плесневых грибов P. caseicolum в условиях различной активности воды …………………………………………………… 3.1.4 Изучение процесса роста плесневых грибов в условиях различной относительной влажности воздуха …………………………………………….



. 3.2 Определение каталитической активности ферментных систем плесневых грибов P. сaseicolum …………………………………………………………… 3.3 Исследование влияния технологических параметров выработки сыра с плесневыми грибами P. caseicolum на динамику микрофлоры и биохимические свойства продукта ………………………. …………………… 3.4 Практическая реализация результатов исследования ……………………. 3.4.1 Технологическая схема производства сыра с использованием плесневых грибов Penicillium caseicolum ……………………………………….. 3.5 Пищевая и биологическая ценность сыра, выработанного с использованием плесневых грибов …………………………………………….. 3.6 Показатели безопасности сыров, выработанных с использованием плесневых грибов P. caseicolum.……………………………………………… 3.7 Расчет экономических показателей ……………………………………… ВЫВОДЫ ………………………………………………………………………… СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………. ПРИЛОЖЕНИЯ …………………………………………………………………

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Сыры относятся к категории продуктов, интересующих все социокультурные, этнические и возрастные группы потребителей. Как показывает практика, мировой рынок сыров характеризуется серьезным ростом. Основное производство сыра концентрируется в Европе и Северной Америке, в этих же регионах наблюдается самое высокое потребление данного продукта. По данным различных источников, растущей популярностью пользуются сыры, обладающие пряным и насыщенным вкусом.

Особое место среди сыров занимают сыры, созревающие при участии плесневых грибов.

В последнее время сыры с плесенью пользуются все большей популярностью. Это объясняется целым рядом их преимуществ: короткими сроками созревания; возможностью обеспечения высокого уровня механизации;

присутствием в свободном виде всех незаменимых аминокислот. Тем не менее, ассортимент не расширяется, объемы производства не увеличиваются Учитывая перспективность, актуальность, научную новизну и практическое значение исследований в области технологии сыров, созревающих при участии плесневых грибов, их роль в формировании качества продукта, в настоящей диссертационной работе сделана попытка обобщить результаты исследований, выполненных автором в этом направлении. В процессе исследований автор основывался на работах отечественных специалистов В.Н.

Алексеева, И.В. Буяновой, В.М. Богданова, В.И. Ганиной, Д.А. Граникова, А.В.

Гудкова, З.Х. Диланяна, Н.И. Дунченко, И.А. Евдокимова, И.И. Климовского, С.А. Королева, П.Ф. Крашенинина, Н.Н. Липатова, А.А. Майорова, А.М.

Маслова, В.К. Неберта, А.В. Оноприйко, Л.А. Остроумова, Р.В. Саакяна, Ю.Я. Свириденко, И.А. Смирновой, О.А. Суюнчева, В.П. Табачникова, М.С.

Уманского, А.Г. Храмцова, А.М. Шалыгиной, И.А. Шергиной, Г.Г. Шилера, И.С. Хамагаевой, А.И. Чеботарева и других ученых.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является исследование и разработка технологии сыра с использованием плесневых грибов Penicillium caseicolum.

Для выполнения поставленной цели решали следующие задачи:

– исследовать процесс роста плесневых грибов P. caseicolum в условиях различных факторов;





– исследовать активность ферментных систем плесневых грибов P.

сaseicolum;

– исследовать влияние технологических факторов на особенности выработки сыров;

– оценить динамику микрофлоры и биохимические характеристики сыров с использованием плесневых грибов P. caseicolum;

– разработать технологию получения сыра с использованием плесневых грибов P. caseicolum, исследовать их состав и свойства, определить продолжительность хранения, внедрить результаты работы в производство.

Научная новизна работы заключается в следующем:

– исследован процесс роста плесневых грибов P. caseicolum в условиях различных факторов. Установлена оптимальная температура, относительная влажность воздуха, активная кислотность среды и оптимальная активность воды для роста плесневых грибов рода P. caseicolum;

– определена протеолитическая и липолитическая активность ферментных систем плесневых грибов P. сaseicolum;

– определено влияние технологических факторов на особенности выработки сыров с использованием плесневых грибов P. caseicolum. Установлено, что относительное содержание растворимого азота, азота полипептидов, а также свободных аминокислот оказалось ниже в сырах, полученных из молока пастеризованного при температуре 70 °С;

– проведена оценка динамики микрофлоры и определены биохимические характеристики сыра, созревающего при участии плесневых грибов P.

caseicolum;

– установлены технологические принципы выработки сыра, созревающего с применением плесневых грибов P. caseicolum, которые состоят в подготовке молочного сырья, пастеризации, ферментации заквасочной микрофлорой, состоящей из молочнокислых микроорганизмов и плесневых грибов и созревания;

– установлены параметры выработки сыра с P. caseicolum: температура второго нагревания – 36–38 °С, массовая доля поваренной соли – до 2,5%;

температура созревания – 11–14 °С.

Практическая ценность работы. Практическая ценность работы состоит в разработке технологии сыра с применением плесневых грибов Penicillium caseicolum. В установленном порядке разработана и утверждена техническая документация (технические условия ТУ № 9225-020-00419872Сыр Российская Швейцария» и технологическая инструкция). Проведены экспериментальные выработки сыра с плесенью в производственных условиях ООО «фирма «Калория» (г. Краснодар).

Методология и методы исследования. При выполнении диссертационной работы использовали стандартные, общепринятые и оригинальные методы исследований, к которым можно отнести физико-химические (экстракция, диализ, ионообменная хроматография, электрофорез, спектроскопия), биохимические, микробиологические, органолептические и другие.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе три статьи в отраслевых журналах, рекомендованных ВАК «Переработка молока», «Сыроделие и маслоделие», «Хранение и переработка сельхозсырья».

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В обзоре литературы рассмотрены ассортимент и классификация основных видов сыров по способу изготовления и вида сырья; показано значение плесеней в развитии различных отраслей промышленности; раскрыты технологические особенности изготовления сыров, вырабатываемых с плесенями.

Сыр является одним из самых питательных и полезных с биологической точки зрения продуктов молочной промышленности, имеющий практически абсолютную усвояемость (до 97 %). В состав этого молочного продукта входят большое количество белка и жира. Также в состав сыра входят незаменимые аминокислоты, соли кальция и фосфора, водо- и жирорастворимые витамины, необходимые для нормальной жизнедеятельности и развития организма человека [114].

В силу того, что существует большое разнообразие технологий производства и названий одних и тех же сыров, выработанных не только разными производителями, но и различными странами, отсутствует единая классификация сыров [26, 51]. Наиболее известной классификацией сыров и сырных продуктов является французская. Отметим, что представленная классификация в таблице 1.1.1 условна и некоторые виды сыров можно отнести к нескольким видам одновременно [113].

Таблица 1.1.1 - Классификация сыров Твердые (прессо- Украинский, Костромской, (т.е. процесс закваски происходит при температуре ванные) Львовский, Звенигородский, Продолжение таблицы 1.1. Продолжение таблицы 1.1. Рокфор (Roquefort), Блё де характерный кисловато-пряный вкус. Их тесто испещБрэс, Сэн-Агюр, Блё рено голубоватыми прожилками или пятнышками плеГолубые д'Оверен, Блё де Кос, Фурм сени (отсюда и название этой группы). В основном дед'Амбэр, Сэнт Агюр (Saint лаются из коровьего молока, лишь Рокфор – из овечьего молока. Созревают в сырых погребах, пещерах или Плавленые Сливочный, Кисломолочный, – Кроме французской классификации сыры классифицируют по виду сырья, используемого в готовом сыре. В данной классификации выделяют четыре группы сыров [103]. Первая группа сыров – сыры, выработанные из коровьего молока с низкой жирностью, которые характеризуются сдержанным традиционным вкусом и сладковатым акцентом. В первую группу входят сыры любой твердости. Наиболее известными представителями мягких сыров, выработанных из коровьего молока, являются Бэль Паэзе, Бабибель, Камамбер, Бри и др. Представителями твердых сыров, выработанных из коровьего молока, являются Эдам, Канталь, Брик. А наиболее яркими представителями твердых сыров, выработанных из коровьего молока, являются Маасдам, Чеддер, Эмменталь и др [50, 66, 68].

Наиболее жирными сырами являются сыры, приготовленные из молока овцы (массовая доля жира в молоке овцы достигает 9 %). Сыры, выработанные с использованием молока овцы, богаты белками, аминокислотами, незаменимыми жирными кислотами, макро- и микроэлементами. Данные виды сыров, как правило, твердые и имеют плотную консистенцию, характеризуются свежим, своеобразным вкусом. Наиболее яркими представителями твердых сыров, выработанных из молока овцы, являются Арагон, Кастеллано [50]. Среди сыров из молока овцы встречаются и мягкие сыры (Фета и Риккота), имеющие творожную консистенцию. Наиболее популярным представителем сыров, выработанных из молока овцы, является сыр Рокфор, имеющий кисло-соленый вкус.

Следующая группа – сыры, выработанные из козьего молока. Такие сыры по жирности занимают второе место после сыров, приготовленных из молока овцы. Сыры, как правило, имеют богатый по разнообразию и содержанию состав микроэлементов и характерный (специфический) привкус козьего молока. Сыры, выработанные из молока козы, входят в разряд деликатесных, имеющих мягкую сморщенную корочку. В эту группу входят сыры любой твердости от мягкого до твердого [107]. Сыры с подсушенной корочкой, выработанные из козьего молока методом створаживания с искусственным добавлением дрожжей и грибка Geotrichum, являются самой многочисленной группой. В результате деятельности грибка Geotrichum на поверхности образуется слегка сморщенная корочка, являющаяся «фирменным знаком» традиционных козьих сыров [113]. К представителям данной группы сыров относят: Picodon, Couche-verac, Rocamadour, Chabichou, Maconnais, Crottin de Chavignol, Pelardon, Tourmon St Martin, Pouligny Saint Pierre, Rigotte.

Очень редкими являются сыры, выработанные из молока других видов животных, таких как верблюд, буйвол, лошадь и др. Такие сыры, как правило, относятся к деликатесным продуктам. Сыры ценятся по всему миру за счет насыщенного специфического вкуса и разнообразных полезных свойств.

Сыры также классифицируют по типу молока, которое применяется при производстве продукта. В этой классификации выделяют несколько групп сыров. К первой группе можно отнести сыры, при производстве которых использовалось свежее молоко. При выработке этих сыров используют оригинальные рецепты и технологии. Сыры характеризуются повышенной мягкостью, повышенным содержанием жира, белка и микроэлементов, содержащихся в исходном молоке [63, 64].

Вторая группа сыров – сыры, выработанные из «снятого» обезжиренного молока. К этой группе относят твердые и полутвердые сорта сыров.

Такие сыры характеризуются пониженным содержанием жира (в сравнении с сырами, выработанными из свежего молока), плотной, сухой консистенцией, более строгим и сдержанным вкусом [1, 3, 102].

К третьей группе относятся сыры, выработанные на основе пастеризованного молока. В последнее время технология производства сыров из пастеризованного молока является наиболее популярной, в связи с тем, что при пастеризации молока гибнет чужеродная микрофлора и бактерии, способные негативно повлиять на качество готового продукта, безопасность и здоровье потребителя [46]. Но в связи с тем, что при пастеризации разрушается и полезная микрофлора нативного молока при производстве сыра, вырабатываемого из пастеризованного молока, добавляют бактериальные культуры, что способствует повышению биологической и пищевой ценности готового продукта, а также улучшению органолептических свойств последнего.

В отдельную группу выделяют сыры с плесенью. Технология производства данной группы сыров сводится к тому, что плесень выделяет ферменты, которые заставляют молочный белок денатурировать, превращая его в готовый продукт со специфическими показателями [135]. В технологии таких сыров используют несколько видов плесени, различающихся, как правило, цветом и определенными свойствами. Деление сыров на различные виды внутри группы основано на цветовой особенности плесеней.

Выделяют голубые сыры – в технологии производства данного вида сыра используют голубую плесень. Характерной чертой таких сыров является то, что на разломе можно наблюдать многочисленные прожилки синего или зелёного цвета. Представителями являются сыры немецкого производства – Бергадер, Дор Блю (широкое распространение получили в странах СНГ) и Рокфор [16, 39, 94, 120, 126, 127].

Сыры с самым сильным ароматом, так называемые «пахучие» сыры, покрыты красно-оранжевой плесенью. Представителем такого сыра является немецкий сыр «Мюнстер».

Редким видом сыров с плесенью являются черные сыры, плесень которых необходимо перед приемом в пищу счищать.

Наиболее нежные сыры вырабатываются с применением белой плесени. Белая плесень покрывает сыр снаружи. Представителями этого вида сыров являются Камамбер и Бри [139].

Существуют также комбинированные сорта, получаемые при помощи нескольких видов плесени. Очень распространены итальянская Горгонцолла и французские Брис Блю и Кёр де Лион [94, 113, 141].

1.2. Применение микроорганизмов в различных В процессе жизнедеятельности человек постоянно контактирует с различными микроорганизмами, бактериями и плесневыми грибами. Как правило, микроорганизмы и, в частности, плесневые грибы обитают на поверхности растений, в воздухе, почве. Наибольшее количество различных плесневых грибов содержат почва и вода – как морская, так и пресная. Согласно литературным данным, массовая доля грибов в одном грамме почвы и водоема достигает сотни тысяч спор и сотни километры мицелия [2].

Концентрация в воздухе внешней среды плесневых грибов при обычных условиях деятельности человека составляет несколько тысяч единиц в м3. Внутри различных помещений, в зависимости от характера их использования (общественные, производственные и жилые) и их состояния, концентрация спор плесневых грибов в воздухе может существенно варьироваться от десятков и сотен спор в 1 м3 до нескольких десятков тысяч [2, 12].

Сравнительный анализ статистических данных за последние несколько лет в разных странах о концентрации спор плесневых грибов в воздухе различных помещениях позволил сделать вывод о том, что наименьшее содержание спор плесневых грибов наблюдается в больницах и офисах, то есть в помещениях, в которых проводят санитарногигиеническую влажную обработку ежедневно. Несмотря на то, что посещаемость этих помещений высока, концентрация спор плесневых грибов в среднем насчитывает всего сотни спор в 1 м 3. В жилых помещениях (частные дома, общежития и квартиры), как правило, концентрация спор плесневых грибов в воздухе значительно выше и может достигать нескольких тысяч на 1 м3. Рекордная концентрация спор плесневых грибов в воздухе (до сотен тысяч и миллионов спор на 1 м 3) наблюдается на предприятиях по переработке сельскохозяйственной продукции.

Благодаря мицелиальному росту и набору окислительных и гидролитических ферментов, плесневые грибы обладают хорошей способностью проникать в субстраты. В живой природе эти свойства необходимы для обеспечения естественного круговорота органического материала [4, 5, 84].

Окружающая среда оказывает существенное влияние на развитие плесневых грибов. Особенно влияют такие факторы окружающей среды как потепление, повышение влажности воздуха в отдельных регионах, ветер. Множество исследований доказали тот факт, что споры переносятся воздушным путём, транспортом, продуктами питания, произведёнными в самых разных странах мира. Так, например, в последние годы отмечаются случаи заболевания глубокими микозами (возбудитель P. marnefii, типичный для тропических широт) не только у европейцев, посетивших тёплые страны, но и у людей, никогда в них не бывавших.

Также анализ накопленных данных показывает, что наблюдается тенденция совместной эволюции человека и микроорганизмов (плесеней). Это естественно, в связи с тем, что сам человек и его быт существует и развивается в тесной связи со множеством видов животных и растений [76; 87]. Вот и в плесенях, обитающих в среде, создаваемой человеком, преобладают вездесущие виды с высоким потенциалом выживания. К каким последствиям это может привести, однозначно сказать нельзя. Однако стоит отметить тот факт, что наблюдается рост случаев выявления вторичных заболеваний микозами в последние годы. Это связано с тем, что ритм, в котором живет современный человек и стрессовые условия жизни, с которыми человек сталкивается ежедневно, часто способствуют снижению иммунного статуса человека.

В природе плесневые грибы играют очень важную роль в освоении новых территорий. Плесневые грибы имеют способность выживать в различных экстремальных условиях. Они способны жить при воздействии ультрафиолетового и радиоактивного излучения, в условиях пониженной влажности и низкого содержания органических и неорганических элементов, необходимых для жизнедеятельности. Плесневые грибы способны сохранять жизнеспособность в условиях вечной мерзлоты довольно длительное время.

По сравнению со многими другими организмами мицелиальные микроскопические грибы проявляют большую устойчивость к усиливающейся в последние десятилетия, иногда экстремальной, техногенной и антропогенной нагрузке на окружающую среду и в том числе к радиации [73].

Уже несколько веков подряд человек сознательно использует в своей жизнедеятельности плесневые грибы. В европейских странах истинные плесени, с развитым мицелием (микроскопические грибы рода Penicillium) широко используют для производства различных сыров, таких как Камамбер, английский Стилтон Рокфор, Бри, Голубой датский, итальянский Горгонцол и др. В Японии и странах Востока плесени рода Aspergillus издавна применяют при производстве спиртных напитков (рисовая водка, саке), при приготовлении продуктов питания из сои. А плесневый гриб Asp. niger широко применяют в пищевой и фармацевтической промышленности как основной продуцент для производства лимонной кислоты, начиная с 30-х годов XX века во всем мире [71; 89].

Различные микроорганизмы нашли широкое применение в пищевой, фармацевтической, биотехнологической и ряде других отраслей промышленности для получения ряда витаминов, гормонов, антибиотиков, ферментов, органических кислот и т.д.

В последнее время большой популярностью пользуются ферментные препараты, полученные из плесневых грибов [99]. Среди таких ферментов стоит выделить пектазу и танназу, протеолитические и осахаривающие ферменты (грибной солод). Последний фермент используется в пивоваренной, спиртовой и хлебопекарной промышленностях.

Ферментные препараты протеолитического действия из плесневых грибов получают методом поверхностного выращивания, подобного методу получения ферментного препарата амилазы из Asp. oryzae. Протеолитические ферментные препараты используются в кожевенной промышленности для размягчения кожи и снятия волос. Некоторые представители этого класса ферментов используются в хлебопечении.

В технологии осветления натуральных фруктовых соков используются пектиновые энзимы грибов Asp. niger и Asp. oryzae. Кроме этого, в пищевой промышленности для осветления фруктовых соков и повышения их качественных показателей применяют фермент пектиназу (продукт плесени P.

glabrum). Для гидролиза крахмала, белков сои и риса используют амилазу. В целлюлозно-бумажной промышленности используют способность плесневых грибов продуцировать целлюлозолитические ферменты для переработки исходного сырья и получения определённых сортов картона и бумаги из бумажных, древесных и других видов отходов. В текстильной и кожевенной промышленности используют набор протеолитических ферментов нескольких видов рода Asp. для очистки от волос и размягчения кожи [8, 48, 49].

В сельском хозяйстве уже несколько десятилетий весьма успешно работает препарат триходермин, изготавливаемый из грибов рода триходерма, подавляющий рост паразитарных грибов, патогенных для культурных и декоративных растений. Опасные для насекомых плесневые грибы нужны для борьбы со многими насекомыми-вредителями, например колорадским жуком, картофельной коровкой, кукурузным мотыльком, свекловичным долгоносиком, щитовками, нематодами, клещами [62, 105, 113].

Основное свойство плесневых грибов – разлагать разнообразные органические субстраты – используют при очистке сточных вод: плесневые сапротрофные грибы в комплексе с простейшими и бактериями составляют «биоплёнку», которой покрывают камни «загрузки фильтра» в очистных сооружениях. Без этого жизнь в больших городах была бы крайне затруднена [106, 158, 113].

Важнейшее и широко используемое свойство плесневых грибов – способность к биосинтезу антибиотиков (антибиотических веществ) – продуктов обмена микроорганизмов, избирательно подавляющих рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, опухолевых клеток.

Наряду с антибиотиками, другими важнейшими веществами, получаемыми из плесеней, стали статины. Статины – это одна из главных групп лекарственных препаратов, применяемых в фармацевтике с целью снижения концентрации холестерина в крови пациента. По мнению известного кардиолога В. Робертса, статины для атеросклероза – то же, чем был пенициллин для инфекционных болезней. Первый статин, который нашел свое клиническое применение – ловастатин. Ловастатин был выделен из плесневого микроскопического гриба Asp. terreus. Ловастатин зарегистрирован в США в 1987 году.

Практически все представители плесневых грибов ведут сапротрофный образ жизни. Они питаются органическим веществом отмерших организмов и растительными остатками, травой и гниющими корнями, опавшими листьями и ветками, мертвыми насекомыми, экскрементами животных и т.д., то есть являются деструкторами – разрушителями. Среди органических веществ, поглощаемых плесенями, следует отметить органические кислоты, циклические соединения, простые и сложные сахара, целлюлозу, белки. Перерабатывая мёртвое органическое вещество, плесневые грибы возвращают отдельные «кирпичики» углеродных соединений в почву, чтобы живые организмы вновь могли их использовать для построения своей биомассы [16, 66, 159]. Такая постоянная гигантская работа по минерализации и разложению разнообразных сложных и простых органических соединений, осуществляемая микроскопическими и плесневыми грибами, замыкает круговорот углерода в живой природе и имеет глобальное значение в масштабах биосферы.

Вышеперечисленный перечень полезных свойств и полезных веществ, создаваемых плесневыми грибами, далеко не полный. В настоящее время из плесневых грибов и при их помощи производят сотни необходимых человеку и обществу продуктов. Так, например, токсические вещества плесневых грибов в малых нетоксичных дозах обладают специфическим благоприятным лечебным действием на живой организм и используются в качестве симптоматического лечебного средства [6, 52, 98]. Одним из перспективных направлений является получение из микроскопических и плесневых грибов пигментов, гормонов и стимуляторов роста. Подробно с биотехнологией получения этих целевых продуктов можно ознакомиться в справочной литературе [109].

В Германии (Тюринг) для разрушения буковых пней на вырубках, предназначенных для лесопосадок, используется культура Pholiota nutabilis вместо корчевки. Кроме этого, в Германии эту культуру используют в пищевых целях (для получение плодовых тел этих грибов), что представляет национальное блюдо [4, 152].

Сапрофитные представители грибов отличаются от хищных своим обменом. Хищные грибы для питания и развития используют в основном глюкозу (остальные углеводы используют слабее по сравнению с сапрофитами), более активно гидролизуют белковые вещества до мономеров – аминокислот [4, 72, 146].

Промышленное использование хищных грибов реализуется, в настоящее время, в двух направлениях. Первое направление – в борьбе с гельминтозами животных и человека, а второе направление – это борьба с фитопатогенными нематодами, вызывающими образование галлов на корнях культурных растений. С этой целью хищные грибы выращивают на кукурузной сечке из целых кукурузных початков с влажностью 25–30 % при температуре 25–30 °С, в течение примерно 10 дней, затем засевают культуры в баллоны или крынки с кукурузной сечкой. Хищные грибы производятся с суспензией конидий, смытых раствором агара в арбузном соке (арбузного сока – 10 %, aгapa – 2–3 %) [146, 155].

В настоящей главе рассмотрены положительные (полезные) свойства плесневых грибов для жизнедеятельности человека, но для более полного рассмотрения изучаемой темы необходимо остановиться и на их негативном влиянии [78, 130, 146]. Среди наиболее опасных факторов окружающей среды особое место занимают микотоксины – биополимеры, синтезируемые микроскопическими грибами. Микотоксины обладают биологической активностью широкого спектра и способны оказывать токсическое действие на живой организм.

На сегодняшний день изучено примерно 450 микотоксинов и более видов токсинообразующих грибов. Но, хочется заметить, что отрицательное влияние отдельных их представителей на хозяйственную деятельность человека и его здоровья далеко не однозначно. С одной стороны, токсинообразующие микромицеты широко распространены в природе и могут наносить значительный ущерб народному хозяйству при определенных благоприятных климатических условиях, а также различных антропогенных воздействиях.

Токсинообразующие микромицеты могут поражать растения, зерновые и грубые корма для животных, производственное сырье и продукты питания. С другой стороны, использование в сельском хозяйстве пораженных кормов приводит к тяжелым заболеваниям сельскохозяйственных животных, снижению резистентности, их продуктивности, нарушению воспроизводства, а также делает продукты животноводства опасными для здоровья людей.

Плесневые грибы могут быть ответственны за три группы неблагоприятных для человека факторов: пищевые отравления – микотоксикозы, микогенные аллергии и непосредственно грибковые заболевания – микозы [13, 65, 78, 113, 155].

Заплесневелые продукты питания могут быть причиной пищевого отравления в связи с тем, что некоторые плесени образуют токсичные вещества. Наиболее опасным для человека являются афлатоксины. Афлотоксины синтезирует микроскопический гриб зелёно-жёлтого цвета Asp. flavus, который культивируется в теплых условиях при относительной влажности воздуха 50–70 % на самых разных продуктах питания: зёрнах какао, кофе, арахисе, джемах, сушёной рыбе, бобовых и масличных культурах [146, 157].

Установлено, что даже самые незначительные дозы микотоксинов обладают отрицательным эффектом и способны накапливаться в живом организме [78, 154, 157].

Плесневые грибы, способные вырабатывать токсины, образуют их далеко не всегда, а только в определённых условиях. В том случае, если в среде обитания человека выявлены токсинообразующие плесневые грибы, это признак не столько неизбежного отравления, сколько повышенного риска его возникновения [11, 19, 146].

Причиной отравления сельскохозяйственных животных и людей является заражение сельскохозяйственных продуктов и кормов плесневыми грибами. Согласно данным ФАО/ВОЗ, ежегодно загрязняются микотоксинами до 25 % урожая. Так, например, употребление в пищу «пьяного» хлеба, изготовленного из перезимовавшего под снегом зерна, зараженного плесенью фузарией, приводит к развитию алиментарно-токсическому заболеванию – алейкии. Алейкия – заболевание, при котором наблюдается снижение лейкоцитарной защиты организма. До 1944 года это заболевание называлось «септическая ангина» [11, 19, 158].

Также на сегодняшний день накоплены убедительные данные об аллергенных свойствах ряда чёрных плесеней, которые могут сопровождать человека в его среде обитания [5, 78, 79, 113].

Хорошо изученными являются распространенные грибковые заболевания кожи ног и ногтей. На сегодняшний день науке известно более 1, млн. видов грибков, из них опасными для человека считаются чуть больше 500 видов. В нашем регионе распространены несколько десятков потенциально опасных грибков, среди них главные возбудители заболеваний – дерматомицеты, дрожжевые и плесневые грибы. Продукты жизнедеятельности грибов оказывают токсическое и отравляющее действие на живой организм. Современная медицина имеет ряд различных эффективных методов борьбы с заболеваниями, но большинство из них имеет один огромный недостаток – они токсичны. Известна группа плесневых грибов, обладающая специализированными, первичными патогенами и вызывающая различные заболевания кожных покровов и внутренних органов у относительно здоровых людей. Как правило, данная группа плесневых грибов встречается в тропических регионах с повышенной влажностью – странах Центральной Африки, США, Латинской и Южной Америки, Индии, Малайзии, Индонезии [6, 47, 78].

По современным представлениям, одним из факторов, определяющих потенциальную возможность плесени стать опасной для человека, может быть её диморфизм (два пути роста) – способность в одних условиях к мицелиальному росту (в виде активно растущих гиф), а в других – к росту в виде дрожжевых клеток [4, 45, 78, 113].

Наиболее опасное для человека свойство плесневых грибов, вызывающее тяжелые заболевания, развивается в условиях повышенной температуры.

Таким, например, свойством, обладают представители плесневых грибов рода Aspergillus. Среди плесневых грибов Aspergillus встречаются наиболее опасные для здоровья человека виды. Выделяют отдельную группу плесневых грибов способных расти при температуре 37 оС и имеющих «патогенный потенциал».

Согласно статистическим данным ученых из крупных университетов, концентрация патогенных плесневых грибов в почвах увеличивается в направлении с севера на юг. Незначительная концентрация патогенных микроорганизмов выявлена в горной местности, в зоне субальпийских лугов и выше, а также в лесотундре и северных хвойных лесах. Хочется отметить тот факт, что на севере и в горной местности плесневые грибы представлены видами, вредоносные для человека свойства которых встречаются крайне редко. На песчаных морских берегах, пляжах довольно часто встречаются оппортунистические грибы, вызывающие глубокие микозы.

Можно предположить, что наиболее часто вторичные микозы встречаются в регионах с теплым и влажным климатом, где имеются благоприятные условия для развития патогенных микроорганизмов [78, 156]. Сразу отметим, что у коренного населения должен быть стойкий иммунитет к своей «плесневой среде».

Плесневые грибы очень распространены и живут везде, особенно много их скапливается в общественных местах, но будут ли эти грибы выделять токсины и тем самым вызовут различные заболевания (астма, пневмония, заболевания верхних дыхательных путей, синусит, сухой кашель, кожные высыпания, расстройство желудка, головные боли, носовые кровотечения) зависит от их количества и вида. Крупные споры плесневых грибов (более 5, мкм) способны вызывать аллергические реакции, в связи с тем, что они попадают в живой организм при дыхании. Споры плесневых грибов размером (1,5–5,0 мкм) попадают в легочные альвеолы и тем самым являются возбудителями различных заболеваний человека [78, 80].

Есть опасение, что негативное влияние плесневых грибов может усугубиться. В зоне риска находятся развитые страны северных широт. Основная опасность связана с формированием комфортных условий для человека. Люди создают благоприятные для своей жизни условия, которые отличаются от условий внешней среды. Благоприятные условия, создаваемые человеком являются комфортными для жизнедеятельности и развития плесневых грибов. Температура в жилых и общественных помещениях является оптимальной температурой для роста и развития плесеней (18– С). Кроме того, такие строительные и отделочные материалы как шпатлевка, деревянная обшивка, бумажные обои, ткани и ковры являются хорошими субстратами для развития плесневых грибов [34].

В последнее время в офисных и жилых помещениях используют кондиционеры. Учеными установлено, что при нерегулярном профилактическом обслуживании и смене фильтров в кондиционерах развиваются плесневые грибы. При использовании устройства споры микроорганизмов попадают в помещения.

Современные мегаполисы и населенные пункты представляют собой особые экосистемы, отличные от природных зональных биоценозов по климатическим условиям, химическому составу почвы и атмосферы, видовому разнообразию растений, животных и микроорганизмов. Современные города характеризуются наличием большого количества зданий и сооружений, развивающимися промышленными предприятиями и автотранспортом, которые загрязняют внешнюю среду. Не стоит забывать о бытовых органических и неорганических отходах, которые создаются в этих экосистемах и также загрязняют окружающую среду. Это все привело к тому, что в городах гораздо теплее, чем в пригороде. Результаты приведенных исследований позволили установить, что почва в крупных городах менее подвержена к промерзанию из-за ее повышенной температуры и имеет слабощелочную или нейтральную реакцию. Все это способствует развитию оппортунистических плесневых грибов. В зональных зонах в основном преобладают плесневые грибы рода Penicillium, а в крупных городах (Лабытнанги, Кандалакша, Серпухов, Москва, Нальчик) доминируют представители патогенных плесневых грибов рода Aspergillus, Paecilomyces. Максимальная концентрация патогенных плесневых грибов была выявлена в Москве.

Стоит обратить внимание, что почва в крупных городах загрязнена различными органическими и неорганическими соединениями и различным строительным, бытовым мусором, пищевыми отходами, продуктами убоя животных и их переработки (шерсть, перья) и т.д. Такое состояние внешней среды является благоприятным для развития патогенных плесневых грибов, опасных для здоровья человека и домашних животных. Установлено, созданные условия приводят к снижению численности природных микроскопических грибов, в частности целлюлозолитических грибов. Уменьшение численности целлюлозолитических грибов связано с осенним вывозом листьев и бедной растительностью на территории крупных городов. Статистические данные показывают, что в почве жилых районов растет численность потанциально опасных плесневых грибов, в частности преобладают дерматофиты – грибы, разлагающие фибриллярный белок, содержащийся в ногтях, шерсти, волосах).

Основным источником накопления и развития патогенных плесневых грибов в крупных городах являются городские сооружения. Плесневые грибы, а также их споры легко распространяются в приземных слоях воздуха.

Считается, что зима – безопасное время для «плесневого загрязнения».

Известны еще несколько факторов, влияющих на развитие и рост плесневых грибов в крупных городах – автомагистраль автомобильные дороги.

Во второй половине XIX века в Англии обнаружили микроорганизмы с темной окраской, обусловленной меланином. Исследования свидетельствуют о том, что количество темноокрашенных микроорганизмов увеличивается с каждым годом. Очевидно, это связано с тем, что плесневые грибы, содержащие меланин, более устойчивы к воздействию тяжелых металлов.

Установлено, что микробиологическая порча пищевых продуктов приводит к потере более чем 1/3 от общего объема производимых во всем мире. Также различные исследования показали, что мясные продукты осеменяются аэробными и факультативно анаэробными бактериями, среди которых преобладают плесневые грибы рода Penicillium (их значение может достигать до 80 % от общего содержания). Плесневые грибы способны лучше, чем другие микроорганизмы приспосабливаться к внешней среде.

Эта способность позволяет им лучше и быстрее захватывать субстраты поляризованным ростом [13, 129].

Многочисленные микроскопические исследования свидетельствуют о том, что плесневые грибы вытесняют бактерии с поверхности продуктов питания.

1.3. Анализ технологий производства сыров, вырабатываемых В настоящее время объем производства сыров, вырабатываемых в присутствии плесневых грибов, очень низкий по сравнению с общим объемом производства, но он набирает популярность благодаря специфическим органолептическим показателям [84, 90].

В производстве сыров с использованием плесневых грибов применяют, как правило, лактококковые закваски с добавлением лейконостоков [85]. Последний препарат применяют для того, чтобы сырная масса приобрела пористость для равномерного и интенсивного роста плесневых грибов [73, 84]. В Италии применяют закваски, состоящие из термофильного стрептококка и болгарской палочки для производства сыров Талледжио, Горгонзола, а для производства сыров Италико и Крешенца используют молоко, свернувшееся при температуре 40–44 °С [73, 156]. Закваска, состоящая из термофильного стрептококка и болгарской палочки, стимулирует протеолитические ферменты плесневых грибов P. roqueforti за счет образования пептидов с различной молекулярной массой. Качественный состав закваски существенно влияет на качество готового продукта (сыра). Так, например, в культурах, состоящих из молочных лактококков и Lbc. сasie, рост плесневых грибов Penicillium замедляется. Ученые установили, что в трансформации продуктов протеолиза плесневыми грибами, с образованием ароматообразующих веществ важную роль играют лактококки [11, 12].

У всех видов сыров с поверхностным развитием плесневых грибов в процессе созревания преобладают лактокки и лейконостоки во внутренних слоях. Через три – четыре часа после прессования наблюдается максимальное количество микрофлоры, например в сыре Камамбер их количество составляет 2,5·1010 г-1. По окончанию процесса созревания сыра количество лактокков и лейконостоков резко снижается и минимальное содержание отмечается на десятые сутки. Второй максимум (ниже первого максимума примерно в полтора раза) содержания лактокков и лейконостоков наблюдается на двадцатые сутки. В первые десять суток в сырах преобладает сливочный лактококк, а уже с 11 суток по 26 сутки включительно доминируют во внутренних слоях сыров лейконостоки. Начиная с двадцати семи суток и до конца процесса в глубинных слоях сыра преобладают мезофильные молочнокислые палочки и молочные лактококки. На 46 сутки количество микрофлоры во внутренних слоях снижается на четыре порядка по сравнению с началом процесса (период первого максимума). Качественный состав молочнокислых бактерий на поверхности сыров идентичен внутренним слоям [10, 11, 52].

В технологии сыра Камамбер вызывает интерес развитие молочнокислой микрофлоры: наличие второго максимума. Видимо это связано с тем, что развитие лактобактерий и сливочного лактококка в процессе прессования сыра прекращается, вследствие низких значений активной кислотности. На десятые сутки созревания сыра значение рН увеличивается и наблюдается рост лейконостоков. На первых этапах созревания лейконостоки не обнаруживались [19, 143].

После выработки сыров на их поверхности интенсивно размножаются, образуя пленку толщиной около 200 мкм, дрожжи Sacharomyces ceversiae, Torulopsis sphaerica, Kluyveromyces lactic, Sacharomyces italicus, Debaryomyces hanseni [141]. При слабой посолке сыра вместе с дрожжами развиваются плесневые грибы рода G. Candidum. На седьмые сутки растет P.

camembert, в результате чего поверхность сыра полностью покрывается сплошным белым газоном [154].

При размножении плесневых грибов рода P. camemberti на поверхностных слоях сыра повышается активная кислотность. Плесневые грибы рода P. camemberti развиваются в течение двадцати суток [135, 149]. Затем на поверхности сыра активно растет устойчивая к соли кислоточувствительная микрофлора (Br. Linens). Br. Linens замедляет свой рост и развитие в связи с низким содержанием в поверхностных слоях сливочного лактококка [141].

Как отмечалось ранее, сыр Рокфор является одним из известных представителей сыров с плесенью. Единство сыра Рокфор и его торговой марки определяется большим разнообразием различных технологических параметров: это и продолжительность созревания, режимы созревания, размер и форма сыра, а также порода и возраст коз или овец, состав кормов, которыми питались животные, время сбора молока и т.д. [15, 52, 154].

Технологию производства сыров с применением плесневых грибов отличают высокие температурные режимы пастеризации исходного молока и продолжительность процесса (75-90 °С, продолжительность 20–25 с); повышенные дозы внесения в пастеризованное молоко бактериальных заквасок (от 0,3 до 3,5 %); качественный и количественный состав заквасок. Бактериальные закваски, как правило, состоят из ароматообразующих, молочнокислых стрептококков. Для некоторых представителей сыров в бактериальную микрофлору добавляют молочнокислые палочки. Кроме этого, технологическую схему отличают высокая зрелость молока; повышенная кислотность исходного молока направляемого на свертывание, что способствует образованию более прочного сгустка; процесс дробления молочного сгустка (характерно для сыров «Чайный», «русский Камамбер»); отсутствие второго нагревания. Сыры вырабатываются свежими, созревание их протекает с участием плесневых грибов, молочнокислых бактерий и микроорганизмов, локализованных в сырной слизи [52, 84, 85]. В результате получаются сыры с нежной консистенцией и высоким содержанием влаги.

В первые трое суток в процессе созревания сыров в сырной массе синтезируется большое количество молочной кислоты (резко увеличивается значение активной кислотности), которая замедляет рост бактериальной закваски [2, 9]. Дальнейший рост и развитие ферментных систем бактериальной закваски, принимающих участие в процессе созревания возможно после снижения значений активной кислотности в сырной массе. Кислотность сырной массы можно снизить путем развития плесневых грибов и микрофлоры сырной слизи на поверхности сыров [138].

В зависимости от продолжительности процесса созревания сыры можно разделить на три группы. К первой группе относятся сыры созревающие в течение 1–2 суток (без созревания). Ко второй группе относятся сыры с коротким сроком созревания, который длится от 5 до 15 суток и сыры длительного созревания, относящиеся к третьей группе – это сыры, процесс созревания которых протекает в течение 20–45 суток. Для выработки сыров третьей группы используют молоко с кислотностью 22–24 °Т, в то время как для выработки свежих сыров – молоко с кислотностью 20 °Т. Форму сыру придают методом розлива сгустка. Сыр подвергается самопрессованию, и только некоторые виды сыра подвергаются прессованию с давлением до 5 кПа [140].

Недостатком технологии является трудоемкость процесса и недостаточная механизация труда [96, 102].

В процессе созревания сыров протекают различные процессы, имеющие микробиологическую природу. Такие реакции обусловлены действием ферментных систем бактериальной закваски, плесневых грибов и, конечно, действием молокосвертывающего фермента. Ведущую роль в созревании сыра отводят основной микрофлоре сыра – молочнокислым закваскам [86, 103].

Под воздействием молочнокислой микрофлоры составные части сыра претерпевают изменения, что приводит к изменению рН среды. Таким образом, в глубинных слоях сыра создаются благоприятные условия для развития дополнительной микрофлоры, необходимой для созревания – сырная слизь и микрофлора плесневых грибов, которая развивается как на поверхности головки, так и внутри сыра [116, 117].

Развитие различной микрофлоры приводит к образованию щелочных продуктов реакции гидролиза белка, что способствует снижению кислотности сырной массы. Низкая кислотность сырной массы способствует созданию благоприятных условий для жизнедеятельности молочнокислых палочек и работе протеолитических ферментов [114].

В созревании сыров принимают участие различные плесневые грибы, среди которых широко используются P. camemberti, P. caseicolum, Oidium lactis и др. [34].

Плесневый гриб Oidium lactis имеет второе название «Молочная плесень» и развивается как на поверхности сыра, так и в глубинных слоях сыра.

Плесневый гриб развивается при активной кислотности 5,2 при минимальном доступе кислорода. При активной кислотности ниже 3,5 рост молочной плесени резко прекращается. В результате действия молочной плесени подвергается гидролизу молочная кислота и молочный жир с образованием прогорклых продуктов. Мицелий плесневых грибов Oidium lactis представляет собой многоклеточные, маловетвистые нити [133, 136].

Плесневый гриб рода Penicillium ceseicolum входит в состав микрофлоры сыров закусочного типа. За счет трансформации молочной кислоты Penicillium ceseicolum снижает кислотность сыра. Плесневый гриб в своем составе имеет хорошо развитые ферментные системы липолитического и протеолитического действия. Споры плесневого гриба имеют белый цвет, а на поверхности сырной массы формируется толстый пушистый слой мицелия белого цвета, проникающий в поверхностный слой сыра и способный легко отделяться от него [122, 124, 136, 144].

Еще одним представителем плесневых грибов, используемый в производстве сыров, является Penicillium camemberti. Данный плесневый гриб имеет мицелий белого цвета, а споры его окрашены в свинцово-серый, синеватый, сине-серый либо темно-синий цвета. Такая окраска спор снижает органолептические показатели сыра по внешнему виду. При созревании сыра Penicillium образует тонкий слой мицелия на поверхности сырной массы, который невозможно отделить от него [139].

Белые плесени используют для производства белого десертного сыра и русского Камамбера. Данные виды сыров созревают последовательно в направлении от поверхности к центру, образуя специфический вкус и аромат. В связи с тем, что белые плесени культивируются на поверхности сырной массы с активной кислотностью 4,7–4,9, при этом нейтрализуют поверхностный слой сырной массы продуктами своего метаболизма и способствуют протеолизу белков [143].

Процесс созревания сыров начинается в специализированной ванне и направлены[143] на получение свежей сырной массы, в которой активно протекают молочнокислые процессы, тем самым увеличивая кислотность и массовую долю влаги массы [83].

Молочнокислые процессы, интенсивно протекающие во время формирования сыра, самопрессования и процесса выдержки способствуют полному сбраживанию молочного сахара и повышению активной кислотности в сырной массе до 4,2 и 4,5 [151]. Что, в свою очередь, способствует замедлению ферментативных процессов и созревания сыра.

В результате интенсивного развития молочнокислого процесса во время формования и самопрессования сыра и в первые дни выдержки молочный сахар почти полностью сбраживается и активная кислотность сырной массы достигает рН 4,2–4,5 [151]. При такой кислотности ферментативные процессы тормозятся, а созревание сыра приостанавливается. Оно может возобновиться только при условии понижения кислотности, что наблюдается при развитии на поверхности сыра аэробной микрофлоры, которая сначала предпочитает высокую кислотность (дрожжи, плесени), а затем менее кислую, нейтральную и щелочную среду [137]. В результате ее жизнедеятельности образуются щелочные продукты распада белка, которые накапливаются на поверхности, постепенно проникают внутрь сыра, понижают кислотность сырной массы и создают реакцию среды, при которой возможно дальнейшее созревание, т.е. распад белков и развитие молочнокислой микрофлоры. Таким образом, созревание сыров начинается с поверхности [3, 113, 150].

Для правильного развития аэробной молочной микрофлоры, как на поверхности сырной массы, так и в глубинных слоях сыра, необходимо создать благоприятные условия (оптимальный температурный режим, оптимальное содержание влаги и относительная влажность воздуха реакционной среды) [141]. Согласно технологии, вначале сыры созревают при повышенных температурных режимах, а затем – при низких температурах. Благодаря повышенному температурному режиму в первые дни созревания происходит активация микрофлоры сырной слизи и молочнокислых бактерий [85, 138].

Такой температурный режим необходим для полного подавления нежелательных процессов, вызываемых патогенными микроорганизмами, в частности, бактериями группы кишечной палочки [125].

Процесс созревания сыра зависит от различных физических факторов, одним из которых является относительная влажность воздуха [84]. В том случае, если массовая доля влаги в сырной массе будет выше оптимальной, то аэробная микрофлора будет развиваться медленнее. Поэтому в технологической линии предусмотрено обсушивание поверхности сырной массы до 80– %. В некоторых случаях относительная влажность может достигать 93–95 % (например, для камеры сыра Рокфор). Правильное развитие микрофлоры обеспечивается при относительной влажности воздуха 92–93 % [115, 119].

На качество готового продукта в процессе созревания решающее влияние оказывают постоянная поддержка нужного температурного режима, оптимального значения влажности среды, необходимой для правильного развития молочной микрофлоры и протекания реакций на поверхности сырной массы [115, 121]. Эти реакции участвуют в формировании органолептических показателей сыра [133, 153].

При созревании сыра очень важно следить за своевременным появлением и интенсивностью развития аэробной молочнокислой микрофлоры. Так как интенсивное развитие молочнокислых бактерий или их замедление в развитии негативно влияют на качество сыра и снижают органолептические показатели готового продукта, появляются различные пороки вкуса, внешнего вида и консистенции. Для подавления интенсивного роста микроорганизмов, равномерного их развития, а также формирование необходимой и качественной формы сыра, его периодически переворачивают.

При производстве сыров, вырабатываемых в присутствии белой плесени, осуществляют только наблюдение за развитием микрофлоры, и лишь по необходимости принимают ряд мер по снижению интенсивности ее роста [142].

Для созревания сыра русский Камамбер используют чистые штаммы молочнокислых бактерий и плесневые грибы. Для производства сыра исходное молоко подвергают нормализации до массовой доли жира не менее 60, % в сухом веществе. После чего нормализованную смесь направляют на пастеризацию. Пастеризацию проводят при температуре 76–78 °С в течение 20– 25 с. В некоторых случаях температурный режим процесса повышают до °С. Затем смесь охлаждают до температуры 8–10 °С и к ней добавляют молочнокислые бактериальные закваски (0,3–0,5 %) и оставляют для созревания на 18 ч.

Как отмечалось ранее, в производстве сыра русский Камамбер применяют пастеризованное молоко, чистые штаммы молочнокислых бактерий и определенные виды плесневых грибов. Особенностью технологии производства этого сыра является использование молока, хранившегося в условиях низких температур (4 °С) в течение 24 ч, что замедляет процесс свертывания молока на 30 мин и способствует образованию более плотного сгустка.

При производстве сыра русский Камамбер перед посолкой удаляют сыворотку из зерна. Достигается это за счет молочнокислого брожения и образования молочной кислоты [111, 123].

Для того, чтобы образовавшийся сгусток имел постоянную температуру, в цехе постоянно поддерживается температурный режим, который должен быть не ниже 24–25 °С. Перед разрезкой образовавшийся сгусток должен быть плотным, раскол должен быть правильным, с острыми краями, выделяемая сыворотка должна быть прозрачная, без хлопьев и иметь зеленоватый цвет.

Сгусток разрезают на кубики. Каждый кубик должен быть размером не менее 15 мм. При этом кислотность сыворотки должна быть 16–17 °Т. После разрезания образовавшийся сгусток оставляют на 15 мин, затем проводят перетяжку сгустка не менее 4–5 раз, делая движения на себя. По окончании процесса проводят очистку ванн [147, 148].

Далее сгусток направляют на самопрессование, для этого ванну перемещают к воронке бункера транспортерного устройства и в ванну поддают сжатый воздух. На первом этапе в бункер стекает молочная сыворотка и сгусток. Сыворотка сразу же удаляется через перфорированное дно бункера, а сгусток, с помощью валика, равномерно распределяется по транспортировочной ленте. Толщина слоя сгустка при этом составляет 30–40 мм, а ширина 800 мм. Данная технологическая операция необходима для удаления избыточного количества молочной сыворотки, равномерного распределения влаги в сырном сгустке, его дозирования и формирования.

Продолжительность выгрузки сгустка соответствует продолжительности процесса заполнения ванны исходным молоком и составляет примерно мин. Сгусток поступает в бункер синхронно, в непрерывном потоке и распределяется на транспортерном устройстве слоем 40 мм. Для правильного порционирования и формирования сгусток должен поступать на формирование с постоянной влажностью и кислотностью. Значение влажности и кислотности нормируются нормативно-технической документацией.

Транспортерное устройство для самопрессования сырного сгустка представляет собой систему, состоящую из трех транспортерных машин ленточного типа, расположенных друг под другом под определенным углом и одного транспортера со скребками наклонного типа. Длина каждого транспортерного устройства 6000 мм, а ширина 850 мм. С целью снижения потерь мелких частиц сырной массы на верхнее транспортерное устройство помещают ткань или сетку [39, 47].

При необходимости длина и ширина каждого транспортерного устройства может варьироваться с помощью распределительного валика. Сырный пласт движется по транспортерному устройству следующим образом: в конце перового транспортерного устройства сырный пласт переворачивается и поступает на ленточный элемент второго транспортерного устройства, движущегося в противоположном направлении, затем снова переворачивается и поступает на нижний ленточный транспортер, который тоже движется в противоположном направлении второго транспортерного элемента. Ленточные транспортерные устройства работают со скоростью 1,5–1,6 м в мин. Температурный режим следующий: температура производственного цеха должна составлять 24 °С, а температура сырного пласта должна быть 30–32 °С. Продолжительность процесса самопрессования сырной массы составляет 12– минут [52, 128, 112].

В процессе самопрессования сыворотка, проходя через тканевые фильтры транспортеров, поступает в поддоны и сборники, затем удаляется с помощью насосов. Сырный пласт в конце третьего ленточного транспортера разрезают ножами и подают на наклонный ленточный транспортер. Лента транспортерного устройства имеет выступы, с помощью которых сырный пласт подают в аппарат для формирования сыра. При этом температура сырной массы должна составлять 27–28 °С. Далее в формовочной машине сырная масса равномерно распределяется по трубопроводам с помощью передвигающейся пластины.

Формовочная машина состоит из 45 цилиндрических перфорированных в нижней части форм. Высота каждой из них – 600 мм. Перфорированная нижняя часть формы позволяет удалить сыворотку из сгустка. Сырная масса оседает в трубах, образуя цилиндрическую форму. При этом сырная масса своим весом опирается на закрытые ножи. Под формовочной машиной имеется область для подачи групповых сотовых форм бортиками вверх, под пластиной имеется область для подачи дренажного сетчатого щетка. После того, как все цилиндрические формы были заполнены, открывают закрытые шиберные ножи. Сформированная масса в виде колонок поступает в сотовые формы, горизонтально установленные пневматические ножи начинают работать и формировать сыр в виде цилиндра высотой 35–40 мм. Одновременно формы со сгустком закрываются снизу.

Работа формовочной машины осуществляется циклично. После заполнения форма и сетчатый щит выталкиваются автоматически, после чего форму с сыра снимают, переворачивают и покрывают бортиками вниз сыр, с целью предупреждения деформации и приобретения необходимой формы готового продукта [135].

Сотовые формы к формовочной машине поступают из моечного цеха по транспортеру в виде штабелей сетчатых полок [149].

Заполненные сыром групповые формы и дренажные полки устанавливают в тележку. В одну тележку входит 10 рядов заполненных сыром групповых форм. Далее тележка направляется в цех, где происходит самопрессование и отделение сыворотки от сырной массы. При этом температура воздуха в цехе должна быть 24–25 °С.

В цехе самопрессования сыр подвергается многократному переворачиванию. Этот процесс очень важен для более полного удаления молочной сыворотки, уплотнения сырной массы и формирования внешнего вида сыра [37]. Сыр начинают переворачивать через 20–30 мин после его формирования, второй раз сырную массу переворачивают через 50–60 мин и третий раз переворачивают сыр через 2 ч. Сыр можно переворачивать при необходимости, четвертый раз, но только по истечении 8–9 ч после формирования сыра.

Для переворачивания сыр накрывают сетчатой полкой и для лучшей укладки сырной массы, со встряхиванием, рабочие быстрым движением переворачивают групповые формы.

После того, как сыр подвергли первому переворачиванию, полки, установленные на опорные рамы по высоте (по 20 рядов), перемещают в другую часть комнаты. К каждой полке устанавливают индивидуальный поддон для сбора сыворотки, которая затем удаляется с помощью переносного шланга.

Продолжительность всего процесса самопрессования составляет 12–18 ч. В процессе самопрессования сырная масса освобождается от избыточной сыворотки и происходит уплотнение сыра и увеличение кислотности. Каждый штабель с сыром имеет свою этикетку, где содержится информация о номере штабеля, дате выработки, массовой доли жира, масса сыра до созревания и после процесса созревания [73, 141, 149].

Далее после процесса самопрессования сыр направляется в цех посолки. Для этого поддоны для сбора сыворотки из штабелей вынимаются, а верхнюю групповую форму каждого штабеля накрывают решеткой, для того чтобы избежать всплывания сыра.

Групповые формы с сыром помещают в рассол при температуре 15– °С и относительной влажности воздуха в диапазоне 85–95 %. Рассол перед каждым процессом посолки подвергают пастеризации. Срок службы одной порции рассола составляет одну неделю.

Кислотность рассола, используемого для посолки сыров, не должна превышать 65 °Т. После того, как штабеля с сыром вынули из рассола, их помещают в солильном цехе в наклонном положении для удаления избытка рассола и оставляют на 5–8 ч. Далее сыр перекладывают на полки в виде решеток и направляют в сушильный цех. Отработанные групповые формы, сетчатые полки направляют на мойку и дезинфекцию [141].

Процесс обсушки сыров осуществляется при температуре 10–12 °С, относительной влажности воздуха 85 % и продолжительности 4–5 ч. После чего 2–3 штабеля с сыром и решетками направляют на контрольное взвешивание для установления средней массы сыра. Процесс обсушивания сыра необходим для создания оптимальных условий развития плесневых грибков, а также предупреждения ослизнения и развития неблагородной молочной плесени.

Камеры для созревания сыров должны иметь температуру 11–13 °С и относительную влажность воздуха 88–92 %. Необходимая влажность в камерах для созревания сыров поддерживается методом кондиционирования [38].

Процесс длится не менее 7–12 суток, уже на 4–5-е сутки на поверхности начинает образовываться мицелий белой плесени, сырную массу рекомендуется перевернуть для равномерного роста и развития плесневых грибов. Кроме этого, сыр в период созревания необходимо перемещать по высоте штабеля и в направлении воздуха для более равномерной ферментации.

Далее сыры направляют в цех для фасовки и упаковки. Перед фасовкой и упаковкой сыры направляют на контрольное взвешивание [38, 42, 84].

Для упаковки сыров с плесенью используют специальные упаковочные автоматы. В качестве упаковки применяют алюминиевую лакированную фольгу и индивидуальные картонные коробки. Допускается использование кэшированной фольги. При применении кэшированной фольги индивидуальные коробки не применяют. Затем фасованный и упакованный сыр складывают в ящики массой нетто не более 8,0 кг и проводится автоматическое этикетирование ящиков [84, 85].

Готовый сыр с плесенью имеет следующие физико-химические показатели: массовая доля влаги не должна превышать 55 %; массовая доля жира в пересчете на сухое вещество 60 %; массовая доля абсолютного жира не должна превышать 27 %; массовая доля влаги в обезжиренном веществе не должна превышать 75,3 %, а массовая доля поваренной соли должна быть в интервале 1,3–2,5 %. Упакован сыр должен быть в алюминиевую лакированную фольгу и индивидуальную упаковку, либо кашированную фольгу без индивидуальной упаковки. Без упаковки поверхность сыра должна быть покрыта тонкой корочкой мицелий белой плесени, корочка должна быть мягкой, обладающей определенной упругостью. По консистенции сыр, выработанный с плесневыми грибами, должны быть однородным со слегка мажущим подкорковым слоем. Тесто сыра должно быть без посторонних глазков, но могут присутствовать легкие щели. Цвет теста должен быть от белого до кремового. По форме сыр должен представлять собой цилиндр высотой 2–3 см, с диаметром от 8 до 10 см и расчетной массой 0,13 кг. Вкус и запах сыра должен быть чистым, кисломолочным с грибковым привкусом и легкой горечью [141, 143].

В настоящее время в технологии широко используют процесс ультрафильтрации молока. Использование при производстве сыра метод ультрафильтрации для концентрации молока запатентован в различных странах.

Метод ультрафильтрации позволяет получить молочный концентрат, состав которого будет соответствовать составу готового сыра. Такой концентрат можно использовать сразу для производства различных видов сыра или можно его законсервировать [73].

Метод ультрафильтрации был разработан во Франции и используется в технологии производства сыра Камамбер [73]. Обезжиренное молоко подвергают пастеризации с последующей ультрафильтрацией до получения концентрата с массовой доли белка 10 %. Процесс ведут при температуре 2–4 °С.

Далее молоко направляют в теплообменник. После того как молоко нагрелось до температуры 30 °С, вводят 2 % закваски чистых культур молочнокислых бактерий. Затем проводят дополнительную ультрафильтрацию с целью получения концентрата с массовой долей белка 19 %. Молочный концентрат после второй ультрафильтрации имеет следующий состав: азот и его производные – 17–24 %, сухих веществ – 23–30 %, золы – 1,8–2,1 %, лактозы – 3,2–3,7 %. Активная кислотность концентрата составляет 5,7. Концентрат доводят по жирности до массовой доли жира 45% и вводят плесневые грибы рода P. сaseicolum вместе с сычужным ферментом. Затем смесь перемещают в формы массой 300–500 г. В течение 7–10 минут происходит образование сгустка. Далее сыры в формах выдерживают в течение 30 минут при температуре 20–24 °С, вынимают из форм и продолжают процесс выдержки при этой же температуре в течение суток. После этого сыр направляют на посолку и созревание. Процесс созревания протекает 14–16 суток при температуре 17 °С. При таком способе выработки сыра выход увеличивается на 15 % [73, 87, 140].

Стоит отметить, что повышенное содержание в мягком сыре, выработанном с помощью метода ультрафильтрации, растворимых азотистых соединений может быть источником горького вкуса, образованном в процессе созревания [104, 108]. С этой целью ученые СССР проводили ряд опытов по определению оптимальной концентрации молока, исключающей образование горького вкуса в сырах типа Белый десертный, Чайный, Камамбер и др.

Немецкие ученые разработали новый способ производства сыра Камамбер. Новшества касаются процессов самопрессования и процесса созревания сыра. Согласно разработанной технологии, процесс самопрессования проходит в цилиндрических формах одинаковой высоты с открытым основанием и перфорированными стенками. Сырную массу в виде зерна помещают в формы, а сыворотка удаляется благодаря перфорации. При этом расстояние между формами должно быть таким, чтобы внутренняя поверхность после выемки сырной массы из цилиндров составила 20–60 % от внешней. Благодаря таким изменениям, сыр равномерно созревает по всей толщине. Поддон для форм имеет бортики, дополнительную перфорацию, диаметр которой от 1,5 до 4,0 мм и круглые отверстия, равные диаметру внутреннего цилиндра.

Сыры в процессе переворачивания накрывают перфорированной пластиной.

Процесс переворачивания сыров при самопрессовании повторяют несколько раз. Далее сыр направляют на посолку, которую ведут путем погружения сырной массы в рассол на 30–40 минут, после чего проводят повторное обсеменение спорами плесневых грибов и направляют на созревание. Процесс созревания сыра длится 10–12 суток при температуре воздуха 12–13 °C и относительной влажности воздуха 92–96 %. Далее сыр упаковывают в алюминиевую лакированную фольгу и хранят при температуре 4–8 °С. Сыр, приготовленный по такой технологии, характеризуется высокими органолептическими показателями [140].

Сотрудниками ВНИИМИС разработана технология получения мягкого сыра Белого десертного. Сыр производят из пастеризованного молока, массовая доля жира которого не ниже 50 %, массовая доля влаги 65 % и соли 2,5 %. Для Белого сыра используют следующую молочнокислую микрофлору: молочнокислые стрептококки и плесневые грибы рода P.caseicolum. Молоко подвергают пастеризации в течение 15–20 с, при температуре 84–85 °С с последующим охлаждением. Далее добавляют 1,5– 2 % бактериальной закваски и выдерживают молоко до нарастания кислотности 22 °Т. Свертывание молока проводят при температуре 35–38 °С.

Хлористый кальций при производстве сыра белого десертного не используют. В том случае, если сгусток не удовлетворяет требованиям, то на кг молока добавляют 10–15 г хлористого кальция. Процесс образования сгустка ведут от 60 до 90 минут. Образовавшийся сгусток разделяют на кубики, размер которых достигает 3 см и выдерживают 5–10 минут. После чего все переносят в формы для самопрессования. Металлические формы для самопрессования представляют собой цилиндр диаметром 9 см и высотой 11 см с отверстиями диаметром 2 мм. Металлические формы для самопрессования кладут на поддоны с тканью. Процесс ведут в течение 4–6 ч при температуре 20–26 °С. При самопрессовании сыр переворачивают два раза: первый раз через 30 минут после начала процесса, и второй раз за 2 ч до окончания процесса. Величина активной кислотности при этом должна быть различна на каждой стадии: в конце самопрессования – 4,8–4,85, перед посолкой – 4,6–4,7, зрелого сыра – 4,7–5,0. Массовая доля влаги готового сыра должна составлять 58–65 %, а перед посолкой содержание влаги должно быть от 68 до 75 %. Технологические параметры процесса посолки следующие: концентрация рассола 20–22 %, температура 13–15 °С.

Процесс посолки по времени ведут в зависимости от массовой доли влаги и температуры рассола до содержания соли 1,8–2 %. Далее сыр направляют в сушильный цех на 2–3 ч. Проводят опыление спорами плесневого гриба рода P.caseicolum. Для этого из пульверизатора разбрызгивают водный смыв по поверхности сыра. Созревание ведут в камере при температуре 8–10 °С и влажности 90–92 % в течение 8-10 дней. Белая плесень появляется на 5-7 сутки. На 10-е сутки сыр направляют в сушильный цех, после чего направляют на фасовку и упаковку. Упаковку сыра проводят сначала в кэшированную фольгу, а потом в картонные коробки с отверстиями. Хранить сыр можно не более 10 суток при температуре 5 °С.

В целом анализ информации дает основание полагать, что развитие направления по созданию отечественных сыров с плесневыми грибами является перспективным.

1.4 Заключение по обзору и задачи исследований Сыр – один из наиболее питательных и полезных продуктов. Его питательная ценность определена высоким скоплением белка и жира, присутствием незаменимых аминокислот, солей кальция и фосфора, витаминов A и B, нужных для правильного развития организма человека. Сыр – легкоперевариваемый пищевой продукт, имеющий почти абсолютную усвояемость (95–97 %).

В силу того, что существует большое разнообразие технологий производства и названий одних и тех же сыров, выработанных не только разными производителями, но и различными странами, отсутствует единая классификация сыров. Наиболее известной классификацией сыров и сырных продуктов является французская. Кроме французской, сыры классифицируют по виду сырья, используемого в готовом сыре. В данной классификации выделяют четыре группы сыров. Сыры также классифицируют по типу молока, которое применяется при производстве продукта, где также выделяют несколько групп сыров. В отдельную группу выделяют сыры с плесенью. В технологии таких сыров используют несколько видов плесени, различающихся, как правило, цветом и определенными свойствами. Деление сыров на различные виды внутри группы основано на цветовой особенности плесеней.

В технологии осветления натуральных фруктовых соков используются пектиновые энзимы грибов Asp. niger и Asp. oryzae.

Различные микроорганизмы нашли широкое применение в пищевой, фармацевтической, биотехнологической и ряде других отраслей промышленности для получения ряда витаминов, гормонов, антибиотиков, ферментов, органических кислот и т.д.

В последнее время большой популярностью пользуются ферментные препараты, полученные из плесневых грибов. В природе плесневые грибы играют очень важную роль в освоении новых территорий. Плесневые грибы имеют способность выживать в различных экстремальных условиях. Они способны жить при воздействии ультрафиолетового и радиоактивного излучения, в условиях пониженной влажности и низкого содержания органических и неорганических элементов, необходимых для жизнедеятельности.

Основное свойство плесневых грибов – разлагать разнообразные органические субстраты – используют при очистке сточных вод. Важнейшее и широко используемое свойство плесневых грибов – способность к биосинтезу антибиотиков (антибиотических веществ) – продуктов обмена микроорганизмов, избирательно подавляющих рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, опухолевых клеток. Наряду с антибиотиками другими важнейшими веществами, получаемыми из плесеней, стали статины. Статины – это одна из главных групп лекарственных препаратов, применяемых в фармацевтике с целью снижения концентрации холестерина в крови пациента.

Практически все представители плесневых грибов ведут сапротрофный образ жизни. Они питаются органическим веществом отмерших организмов и растительными остатками, травой и гниющими корнями, опавшими листьями и ветками, мертвыми насекомыми, экскрементами животных и т.д., то есть являются деструкторами – разрушителями. Такая постоянная гигантская работа по минерализации и разложению разнообразных сложных и простых органических соединений, осуществляемая макроскопическими и плесневыми грибами, замыкает круговорот углерода в живой природе и имеет глобальное значение в масштабах биосферы.

В настоящее время из плесневых грибов и при их помощи производят сотни необходимых человеку и обществу продуктов. Одним из перспективных направлений является получение из макроскопических и плесневых грибов пигментов, гармонов и стимуляторов роста.

В Германии (Тюринг) используется культура Pholiota nutabilis для разрушения вместо корчевки буковых пней на вырубках, предназначенных для лесопосадок. Кроме этого, в Германии эту культуру используют в пищевых целях (для получение плодовых тел этих грибов) – национальное блюдо.

В настоящее время объем производства сыров, вырабатываемых в присутствии плесневых грибов очень низкий по сравнению с общим объемом производства, но он набирает популярность благодаря специфическим органолептическим показателям. Сыр Рокфор является одним из представителем сыров с плесенью.

В совокупности аналитический анализ отечественной и зарубежной литературы позволяет сделать вывод о том, что развитие направления по созданию отечественных сыров с применением плесневых грибов является перспективным направлением в создании их новых видов.

Целью настоящей работы является исследование и разработка технологии сыра с использованием плесневых грибов Penicillium caseicolum.

Для выполнения поставленной цели решали следующие задачи:

- исследовать процесс роста плесневых грибов P. caseicolum в условиях различных факторов;

- исследовать активность ферментных систем плесневых грибов P.

сaseicolum;

- исследовать влияние технологических факторов на особенности выработки сыров;

- оценить динамику микрофлоры и биохимические характеристики сыров;

- разработать технологию получения сыра, исследовать его состав и свойства, определить продолжительность хранения, внедрить результаты работы в производство.

ГЛАВА 2 ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ

В настоящей главе рассмотрена организация выполнения работы, охарактеризованы объекты и основные методы исследований.

Теоретические и экспериментальные исследования выполнены в соответствии с поставленными задачами на кафедре Бионанотехнология Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». Общая схема исследований представлена на рисунке 2.1.1. Экспериментальные исследования состояли из нескольких логически взаимосвязанных блоков.

На первом этапе для формулировки цели и задач собственных исследований проводили анализ доступной отечественной и зарубежной информации по теме диссертационного исследования.

Второй этап исследований связан с изучением процесса роста плесневых грибов P. caseicolum в условиях различных факторов. Исследовали влияние температуры процесса, активной кислотности среды, активность воды и влажность воздуха на накопление биомассы плесневых грибов P. caseicolum.

На третьем этапе изучали активность ферментных систем грибов P.

caseicolum в различных условиях – кислых и щелочных протеаз и липаз, окислительных ферментов (лактатдегидрогеназы, малатдегидрогеназы,

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СЫРА С ПРИМЕНЕНИЕМ

ПЛЕСНЕВЫХ ГРИБОВ PENICILLIUM CASEICOLUM

Анализ отечественной и зарубежной литературы, формулировка цели и задач Исследование процесса роста плесневых грибов P. caseicolum в условиях различных факторов Определение каталитической - потеолитические ферменты активности ферментных систем - липолитические ферменты плесневых грибов P. сaseicolum - окислительные ферменты Исследование влияния техноло- - температура гических параметров выработки - продолжительность созревания сыра с плесенью на динамику - динамика микрофлоры микрофлоры и биохимические - органолептические показатели свойства продукта Разработка технологии сыра, с - регламент выработки применением плесневых грибов - состав и свойства P. caseicolum Практическая реализация результатов исследований Рисунок 2.1.1. – Схема проведения исследований сукцинатдегидрогеназы, глутаматдегидрогеназы, глюкозо-6- фосфатдегидрогеназы, глюкозооксидазы, аскорбатоксидазы), оценивали возможные мишени для атаки на молекулах-субстратах.

Четвертый этап посвящен исследованию влияния технологических параметров выработки сыра с плесенью на динамику микрофлоры и биохимические свойства продукта. На этом этапе изучали влияние температурных режимов, продолжительность созревания на состав и свойства микрофлоры после пастеризации, физико-химические свойства молока, органолептические и физико-химические показатели сыра. Кроме этого, оценивали динамику развития микрофлоры на разных этапах выработки сыра, а также динамики изменения органолептических.

На следующем этапе разрабатывали технологию производства сыра с использованием плесневых грибов P. caseicolum, исследовали их состав и свойства, определяли продолжительность хранения.

На заключительном этапе результаты исследований внедряли в производство, оценивали эффективность выработки.

При выполнении диссертационной работы использовали стандартные, общепринятые и оригинальные методы исследований, к которым можно отнести физико-химические (экстракция, диализ, ионообменная хроматография, электрофорез, спектроскопия), биохимические, микробиологические, органолептические и другие.

На разных этапах работы объектами исследований являлись:

- молоко коровье, соответствующее требованиям № 88-ФЗ, ФЗ 163 и ГОСТ Р 52054 высшего и первого сорта;

- молоко коровье, козье и овечье, соответствующее показателям сыропригодности и ТУ 9811-153-04610209 «Молоко-сырье для сыроделия»;

- молоко обезжиренное, соответствующее требованиям, предъявляемым к молоку коровьему по ГОСТ Р 52054;

- молоко сухое цельное и обезжиренное по ГОСТ Р52791;

концентраты лиофилизированных молочнокислых бактерий по ТУ 9229-102-04610209;

- концентраты бактериальные лиофилизированные для ферментированных молочных продуктов, - культуры плесеней для мягких сыров по ТУ 10-02-02-91;

- кальций хлористый (хлорид кальция) по ТУ 2162-004-07623164 «Кальций хлористый»;

- вода питьевая по ГОСТ Р 51232;

- соль поваренная пищевая по ГОСТ Р 51574;

- кислота соляная по ГОСТ 3118;

- кислота молочная по ГОСТ 490;

- кислота уксусная по ГОСТ 61;

- кислота лимонная моногидрат пищевая по ГОСТ 908;

- калий азотнокислый по ГОСТ 4217-77;

- натрий азотнокислый по ГОСТ 4168-79;

- перекись водорода по ГОСТ 10929;

- лизоцим (Е 1105);

- пирофосфат натрия;

- кальций фосфорнокислый однозамещенный 1-водный по ГОСТ 10091;

- хлорид калия по ГОСТ 4234.

При выполнении работы использовали общепринятые, стандартные и оригинальные методы исследования. Отбор проб и подготовку их к анализу проводили по ГОСТ 9225, ГОСТ 26809, ГОСТ 26929, ГОСТ 3622.

Физико-химические показатели определяли по стандартным методикам.

Активную кислотность измеряли методом, основанном на определении активности ионов водорода с помощью потенциометрических анализаторов. Для этого в химический стакан помещали пробу и погружали электроды прибора. При этом электроды не должны касаться стенок и дна химического стакана. Для быстрого установления показаний прибора измерения проводили при круговом перемещении химического стакана.

Для определения титруемой кислотности в колбу отмеривали дистиллированную воду и анализируемый продукт, добавляли три капли индикатора – фенолфталеина. Реакционную смесь тщательно перемешивали и титровали раствором гидроокиси натрия до появления слабо-розового окрашивания, соответствующего контрольному эталону окраски, не исчезающей в течение 1 мин.

Массовую долю казеинов, сывороточных белков и общее содержание белка определяли методом Дюма на анализаторе общего азота/белка rapid N cube с регистрацией N2 на детекторе по теплопроводности. Масса навески – до 1 г для твердых образцов и до 1 мл для жидких; предел обнаружения – 0,1 мг (по азоту); точность – менее 0,5 % при массе образца 300 мг, чувствительность (сигнал/шум 2:1) – 5 пмоль по аспарагину, воспроизводимость площади пика: % по глутамину и гистидину, уровень шума менее 0,02·103 е.о.п. Дрейф базовой линии – менее 1,0·105 е.о.п./ч, объем вводимой пробы – 1–50 мкл, шаг объема вводимой пробы – 1 мкл, точность – менее 1 %; объем петли – 20 или 50 мкл.

Массовую долю влаги определяли методом взвешивания. Для этого навеску пробы помещали в бюксу, закрывали крышкой и взвешивали с отчетом результата до 0,0001 г. Бюксу с навеской и отдельно крышку помещали в сушильный шкаф с температурой воздуха 102 °С. По истичении 4 ч бюксу вынимали, закрывали крышкой, помещали в эксикатор и охлаждали до комнатной температуры. Взвешивали бюксу с отчетом результата до 0,0001 г.

Массовую долю влаги в пробе вычисляли по формуле:

где m1 – масса бюксы, крышки и навески до высушивания, г;

m2 – масса бюксы, крышки и навески после высушивания, г;

m0 – масса бюксы и крышки, г.

Определение небелкового азота проводили в фильтрате после осаждения белков фотометрическим методом. Фракционирование азотистых веществ, а также изучение их состава и свойств проводили по известным методикам [64, 155]. Подготовка пробы включает в себя следующие операции:

гидролиз соляной кислотой при температуре 110±10 °С, давление минус 0, МПа в течение 12–15 ч, центрифугирование через мембрану с заданным размером пор для удаления из раствора различных примесей.

Массовую долю жира определяли кислотным методом Гербера по ГОСТ 5867. Метод основан на выделении жира из молока и молочных продуктов под действием концентрированной серной кислоты и изоамилового спирта с последующим центрифугированием и измерении объема выделившегося жира в градуированной части жиромера [121-123]. Липазную и эстеразную активность, а также степень липолиза определяли по методам, модифицированным М.С. Уманским [123].

Массовую долю макро- и микроэлементов определяли методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Принцип метода основан на способности диссоциированных атомов элементов поглощать свет в узкой области спектра. Исследования проводили на приборе Hitachi (Япония) по приложенной инструкции.

Определение биомассы плесневых грибов осуществляли как разницу биомассы до и после культивирования.

Активность протеолитических ферментов в среде и клетке продуцента оценивали по изменению содержания в реакционной смеси нингидринположительных веществ [14]. Принцип метода заключается в наблюдении и последующем обсчете изменения содержания нингидринположительных продуктов в реакционной смеси либо внеклеточного фермента исследуемого микроорганизма, накапливающегося в среде [25, 67].

Для этого подготавливали пластинки для полимеризации ПААГ, а резервуары камеры для электрофореза заполняли электродным буферным раствором (0,066 M Трис, 0,19 M глицин, 0,1% ДСН). В каждую лунку образовавшегося геля вносили анализируемый раствор. Электрофорез проводили при силе тока 40±0,2 мА и 80±0,2 мА. После проведения электрофоретического исследования гель промывали и окрашивали тремя реагентами: фиксирующим раствором (10 мин при 80±2 оС), раствором для «отмывки» (10 мин при 80±2 оС) и окрашивающим раствором (10 мин при 80±2 оС). На последней стадии проводили обесцвечивание геля в дистиллированной воде при температуре 25±2 оС [100].

Из культуральной жидкости препарат протеолитических ферментов осаждали сульфатом аммония в интервале 0,3–0,5. Осадок отделяли центрифугированием, растворяли в минимальном количестве дистиллированной воды. Раствор диализовали до полного удаления ионов SO42-, затем диализат охлаждали до 2 оС, смешивали с этанолом (1:1). Осадок центрифугировали на холоде и высушивали под вакуумом. В результате был получен препарат со степенью очистки (по белку), равной 15. Для изучения физико-химических свойств препарат подвергали дальнейшей очистке на колонке, заполненной сефадексом G-100. Ферменты, вызывающие свертывание молока и обладающие протеолитической активностью, оказались в третьей фракции, степень очистки их по белку – 50. Электрофорез в полиакриламидном геле при рН 8,6 (веронал-мединаловый буфер), 4,5 и 5, (ацетатный буфер) дал основание считать, что этот препарат содержит протеазы в соотношении 5:1. Используя гель-фильтрацию, рассчитали ориентировочный молекулярный вес комплекса [263].

Протеолитический комплекс оценивался по двум параметрам: молокосвертывающей активности (Ас) и протеолитической активности (Ап) (метод Бенке, модифицированный ВНИИМС).

1 мг казеина, превращенного в гель под действием 1 мг белка ферментного препарата за 6 мин при 35 оС и рН 6,5, принимали за единицу молокосвертывающей способности препарата. 1 мг казеина, расщепленного под действием 1 мг белка препарата при 35 оС и рН 6,5 и продолжительности гидролиза 5 мин, принимали за единицу протеолитической активности препарата.

При изучении влияния температуры и концентрации СаCl2 на Ас и Ап опыты проводили в интервале температур 10–80 оС. Одновременно аналогичный опыт проводили с раствором ренина.

Протеолитическую активность культур Penicillium определяли аппликационным методом на водном агаре с обезжиренным молоком, определяя размер зоны гидролиза казеина [67].

Активность окислительных ферментов определяли в гомогенате мицеллия, для получения которого грибы растирали в фарфоровой ступке с двойным количеством соответсвующего буфера [17]. При необходимости иметь вытяжки гомогенат центрифугировали и использовали супернатант. Активность дегидрогеназ молочной кислоты глутомата и яблочной кислоты определяли флуорометрическим методом. При оценке активности лактатдегидрогеназы учитывали образование НАД при инкубировании 2 мл вытяжки, 3 мл 1 %-ного раствора никотинамида, 0,5 мл НАД·Н (в концентрации 6 мг/мл) и 2 мкМ пирувата натрия. Реакцию останавливали добавлением 5 мл 10 %-ной трихлоруксусной кислоты, реакционную смесь центрифугировали и 5 мл надосадочной жидкости смешивали с 5 мл метилэтилкетона. К полученой смеси добавляли 2 мл 5 Н КОН и выдерживали на кипящей водяной бане 2 минуты, приливали 5 мл 1/15 М фосфатного буфера рН 7,2 и 5 мл воды и измеряли флуоресценцию.

При определении активности глутаматдегидрогеназы растертый мицелий (0,5 г) инкубировали с 5 мл раствора НАДН (0,4 мМ), кетоглутарата (6 мМ), сульфата аммония (30 мМ) и никотинамида (100 мМ) в трис-НСlбуфере рН 7,4 при 37 оС. Смесь охлаждали до 0 оС и в нее добавляли 1 N HCl (1 мл). Раствор центрифугировали, отбирали 0,5 мл и переносили в измерительную пробирку с 10 мл 6,6 N NaOH. После выдерживания этой смеси при комнатной температуре в течение 1 ч измеряли флуоресценцию.

Количественную оценку активности малатдегидрогеназы производили по скорости изменения содержания НАД, определяемого флуорометрически в реакционной смеси, состоящей из гомогената мицелия (0,5 г), оксалоацетата (5 мкМ), НАДН (30 мг) и 5 мл 1/15 М фосфатного буфера рН 7,2. Определение активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы осуществляли по скорости накопления НАДФН в реакционной смеси, состоящей из 0,5 г гомогената мицелия, 0,5 мМ глюкозо-6-фосфата, 50 мг НАДФ и 5 мл буфера рН 7,5, состоящего из 0,5 М триэтаноламина и 0,005 М этилендиаминтетраацетата. Скорость накопления НАДФН определяли спектрофотометрически.

Активность сукцинатдегидрогеназы определяли по скорости восстановления 2,6-дихлорфенолиндофенола (30 мМ), сукцинатом (5 мМ) в смеси с 0,5 г гомогената мицелия и 5 мл фосфатного буфера рН 7,2. За ходом процесса наблюдали по уменьшению оптической плотности при 600 нм.



Pages:   || 2 |
 
Похожие работы:

«ЧЕЧКО СВЕТЛАНА ГЕННАДЬЕВНА ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЛАВЛЕНЫХ СЫРНЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ НИЗКОЖИРНОГО ТВОРОГА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИКОРАСТУЩЕГО СЫРЬЯ Специальность: 05.18.04 – Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств...»

«Бабич Ольга Олеговна ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ БИОТЕХНОЛОГИЙ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ L-ФЕНИЛАЛАНИН-АММОНИЙ-ЛИАЗЫ 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных...»

«ВАГАЙЦЕВА ЕЛЕНА АЛЕКСЕЕВНА НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ ДЕТСКИХ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ УЧРЕЖДЕНИЙ Специальность: 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и...»

«ВАСИЛЬЕВА ИРИНА ОЛЕГОВНА РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МЯСНОГО ПРОДУКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОГО КОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО КОЛЛАГЕНА И МИНОРНОГО НУТРИЕНТА 05.18.04 – Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств 05.18.07 – Биотехнология пищевых продуктов и биологических...»

«БОНДАКОВА МАРИНА ВАЛЕРЬЕВНА РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОСМЕТИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСТРАКТА ВИНОГРАДА Специальность 05.18.06 – Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов (технические наук и) Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук...»

«ЛОСКУТОВА ЕЛЕНА ВИКТОРОВНА ТОВАРОВЕДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИКОРАСТУЩИХ ЯГОД СЕМЕЙСТВА ВЕРЕСКОВЫХ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ Специальность: 05.18.15. – технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата...»

«ОВСЯННИКОВА ЕВГЕНИЯ АЛЕКСАНДРОВНА РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОГО ПОДХОДА К ПЕРЕРАБОТКЕ ДИКОРАСТУЩИХ ЯГОД КЛЮКВЫ И БРУСНИКИ 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания Диссертация на соискание ученой...»

«ПОПОВА НАТАЛИЯ ВИКТОРОВНА ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОССТАНОВЛЕННЫХ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ МОЛОКА И ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ИХ ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ Специальность 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов...»

«ЗАВОРОХИНА НАТАЛИЯ ВАЛЕРЬЕВНА РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ С УЧЕТОМ СЕНСОРНЫХ ПРЕДПОЧТЕНИЙ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 05.18.15 –...»

«Гринюк Анна Валентиновна ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ КРОВИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЖИДКОГО АЗОТА В КАЧЕСТВЕ АГЕНТА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных и...»

«МАКСЮТОВ РУСЛАН РИНАТОВИЧ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ЙОДОБОГАЩЁННЫХ КУМЫСНЫХ НАПИТКОВ С ИНУЛИНОМ 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические наук и) Диссертация на соискание...»

«КОСТИН АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ РАЗРАБОТКА, ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ПРОБИОТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ 05.18.15 – Техноогия и товароведение пищевых продуктов и функционаьного и специаизированного назначения и общественного питания...»

«ГРАЩЕНКОВ ДМИТРИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ РАЗРАБОТКА БЛЮД И РАЦИОНОВ ДЛЯ ДОШКОЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ НА ОСНОВЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РАСЧЕТОВ 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания Диссертация на соискание ученой степени кандидата...»

«ВОЛОТКА ФЁДОР БОРИСОВИЧ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЫБНЫХ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ РЫБ ПРИБРЕЖНОГО ЛОВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПИВНОЙ ДРОБИНЫ Специальность 05.18.04 Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств Диссертация на...»

«ЛЕ ТХИ ДИЕУ ХУОНГ РАЗРАБОТКА И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ПРОДУКЦИИ НА МОЛОЧНОЙ ОСНОВЕ ДЛЯ ШКОЛЬНОГО ПИТАНИЯ ВО ВЬЕТНАМЕ Специальность 05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические наук и). ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой...»

«СУХОРУКОВ ДМИТРИЙ ВИКТОРОВИЧ РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО СМЕСИТЕЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ С ОРГАНИЗАЦИЕЙ НАПРАВЛЕННОГО ДВИЖЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ ПОТОКОВ 05.18.12 Процессы и аппараты пищевых производств Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : кандидат технических наук, доцент Бородулин Дмитрий Михайлович...»

«АПЁНЫШЕВА ТАТЬЯНА НИКОЛАЕВНА РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЯГКИХ КИСЛОТНОСЫЧУЖНЫХ СЫРНЫХ ПРОДУКТОВ С РАСТИТЕЛЬНЫМ ЖИРОМ Специальность: 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических...»

«Беляева Лидия Александровна ИССЛЕДОВАНИЕ СОХРАНЯЮЩИХ ФАКТОРОВ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОДЛИННОСТИ ПРИРОДНОЙ БУТИЛИРОВАННОЙ СТОЛОВОЙ ВОДЫ Специальность 05.18.15 – технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические науки) ДИССЕРТАЦИЯ На соискание ученой степени кандидата технических наук Научный...»

«КАЙМБАЕВА ЛЕЙЛА АМАНГЕЛЬДИНОВНА НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ И ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МЯСА И ПРОДУКТОВ УБОЯ МАРАЛОВ Специальность: 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук Научный консультант : доктор технических наук, профессор Узаков Я.М. Улан-Удэ - СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 1.1...»

«КОШЕЛЕВА ЕЛЕНА АЛЕКСЕЕВНА ИССЛЕДОВАНИЕ ЖИРОВОЙ ФАЗЫ МОЛОКА И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СЛИВОЧНО-БЕЛКОВОГО ПРОДУКТА Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств ДИССЕРТАЦИЯ на соискание степени кандидата технических наук Научный руководитель : доктор технических...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.