CC BY
45
нотоскопела и гимноскопела размером не более 8 см. Эти виды имеют относительно высокий выход съедобной части и хорошие вкусовые свойства мяса. Светящиеся анчоусы миктоф и нотоскопел могут быть сырьем для производства пресервов по типу слабосоленых созревающих паст.
Мелкие виды светящихся анчоусов, такие как электрона, бентозема, цератоскопел, мавролик, целесообразно без разделки перерабатывать на рыбные белковые массы, белковые изоляты, гидролизаты и ферментные препараты.
Таким образом, на основании состава и биохимических свойств мелких мезопелагических рыб выявлены их особенности, свидетельствующие, что эти рыбы не могут быть обработаны по существующим технологическим схемам. На первых этапах освоения запасов мелких мезопелагических рыб основное значение будет иметь производство на их основе кормовой рыбной муки, технология которой также требует уточнения.
Кафедра технологии продуктов питания
Поступила 29.09.2000г. ■■г,;
, ,, .„V 663.531.4:576.8.002.3
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СЫРЬЯ И ПОЛУПРОДУКТОВ СПИРТОВОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРИ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ ЗЕРНА
Л.Н. КРИКУНОВА, Е.М. МАКСИМОВА, Т.В. ПИЧУГИНА
Московский государственный университет пищевых производств
Внедрение на спиртовых заводах способов подготовки крахмалистого сырья к сбраживанию без избыточного давления взамен традиционного разваривания наряду с многочисленными преимуществами предполагает более жесткие требования к микробиологическому состоянию зерна. При нарушении в перетоке массы по трубопроводам или подаче а-амилазы на разжижение замеса сырье может являться очагом инфицирования сусла.
Известно, что на зерне злаковых культур находится большое количество микроорганизмов, попавших из почвы и воздуха в процессе роста и созревания, при уборке урожая и его транспортировке [1]. Это так называемая эпифитная микрофлора. Эпифиты не внедряются в ткани растений и не оказывают вредного воздействия на их развитие. Однако во время уборки в зерновую массу могут попадать фитопатогенные микроорганизмы - возбудители микозов зерновых культур. Микозы не только резко ухудшают качество зерна и продуктов его переработки, но и нередко придают им ядовитые свойства.
Общим для всех вредных в спиртовом производстве микроорганизмов является их способность превращать углеводы в органические кислоты, что приводит к снижению питательной ценности сусла, повышению кислотности среды, инактивации амилолитических ферментов, а следовательно, к снижению выхода спирта.
Биотехнологическая обработка зерна перед выделением фракции периферийных частей при дифференциальной переработке на спирт предусматривает его очистку от примесей, увлажнение раствором ферментного препарата (ФП) цитолитического комплекса, от-волаживание при температуре, оптимальной для дей-
ствия ферментов в течение 3 ч, и сушку до первоначальной влажности. В этом случае дополнительным источником инфицирования может служить используемый для обработки ФП.
Ранее нами опубликованы основные технологические показатели такого способа производства спирта [2]. В настоящей работе представлена сравнительная характеристика микробиологического состояния сырья и полупродуктов производства при получении спирта из целого зерна, а также зерна, освобожденного от периферийных частей, с применением биотехнологической обработки и без нее.
Объектом исследования служила рожь урожая 2000 г. Чаще всего для производства спирта используют фуражное зерно, которое по сравнению с кондиционным, как правило, характеризуется более низким качеством. Поэтому было проведено сравнение микробиологических показателей фуражного зерна для использования в технологическом процессе и четырех сортов кондиционного зерна, полученных из НИИ сельского хозяйства центральных районов нечерноземной зоны. Общую обсемененность ржи микроорганизмами определяли методом посева на плотные среды. Для обнаружения грибных культур использовали агаризованное сусло, для бактериальных - мясо-пептонный агар. Внутреннюю микрофлору зерна контролировали прямым посевом на среду Чапека [1,3].
Результаты анализа микробиологических показателей зерна ржи (табл. 1) свидетельствуют, что в целом фуражное зерно не уступает кондиционному. Следует отметить только несколько пониженную прорастае-мость (80%). При этом по показателю зараженности внутренней микрофлорой фуражное зерно превосходит другие образцы в 2-3 раза. На агаризованном сусле через 72 ч во всех пробах ржи грибных культур обнаружено не было. Проведенные ранее биохимические исследования также подтвердили хорошее качество пар-
2-3,2002
зшиче-явлены ыбы не нологи-запасов :ние бу-рыбной ения.
.8.002.3
9
РНА
ервона-
ельным
исполь-
логиче-спирта гельная шя сы-[учении
ІЄННОГО
зхноло-
:ая 2000 уют фу-шным, єством, логиче-ювания конди-) хозяй-1ы, Об-опреде-ируже-юе сус-Внут-рямым
жазате-І целом 'ледует растае-
«ности евосхо-VI сусле >бнару-
КИ8 ИС-
во пар-
тии фуражного зерна. Таким образом, данное сырье может применяться для производства спирта без дополнительной обработки.
Таблица 1
Сорт ржи
Показатель Фу- раж- ное зерно Аль- фа Кро-1 на Пур- га Восход I
ОМЧ, тыс. КОЕ/г 75,0 100,0 120,0 185,0 270,0
Прорастаемость через 72 ч, % 80,0 80,0 87,5 90,0 92,5
Зараженность через 72 ч, % 21,0 60,0 45,0 45.0 " 67,5
Известно, что большая часть микроорганизмов находится на поверхности и во внешних частях зерна [3,4]. Поэтому можно предположить, что при удалении периферийных слоев зерновки, как в случае дифференцированного способа переработки крахмалистого сырья, микробиологическое состояние зерна должно улучшиться. Это подтверждают исследования, проведенные в мукомольно-крупяном производстве для ше-лушеной пшеницы [5].
Анализ микрофлоры отдельных фракций фуражной ржи показал, что общее количество микроорганизмов во фракции эндосперма намного ниже, чем во фракции оболочек (1100 против 18 тыс. КОЕ/г). В результате определения обсемененности фракций зерна, прошедшего биотехнологическую обработку с применением ФП Шеарзим 500JI, выяснилось, что такой способ подработки не ухудшает микробиологических показателей сырья. Напротив, общая обсемененность обеих фракций значительно ниже, чем тот же показатель у необработанного зерна. Обработанные оболочки содержали микроорганизмов 47 тыс. КОЕ/г, эндосперм - 14 тыс. КОЕ/г.
Полученные данные свидетельствуют, во-первых, об относительной чистоте ФП. Его общая обсемененность составляла 200 КОЕ/см3. При этом спор гри-бов-продуцентов (Asp. oryzae и Asp. aculeatus) при посеве на агаризованное сусло обнаружено не было. Во-вторых, положительный эффект дает сушка обработанной раствором ФП зерновой массы до исходной влажности.
Известно, что летальные для внутренней микрофлоры температуры находятся в обратной зависимости от влажности зерна [1]. Если в зерне влажностью 10-11% микрофлора полностью отмирает при температуре 80-85°С, то в зерне влажностью 28% - при 60°С. При сушке фуражного зерна пшеницы в обычном режиме (35-40°С) наблюдалось отмирание 85-99% бактерий и 65 -78% грибов из общего ч исла микрофлоры. В нашем случае сушка зерна влажностью 19-20% осуществлялась при 75-80°С. Однако для спор бактерий и грибов обезвоженное состояние является естественной формой существования и сушка при таком ре-
жиме не может влиять на их жизнеспособность. Исходя из условий биотехнологического способа обработки зерна, можно предположить, что за 3 ч отволаживания часть спор микроорганизмов переходит в вегетативное состояние и в этом случае погибает при сушке.
Так как оборудование тоже является источником инфицирования, то в следующей серии опытов было исследовано изменение обсемененности ржи при Измельчении. Размол зерна осуществляли на установке 03-114-ЛАБ-МИЛЛ-1 (быстродействующая лабораторная мельница). Для получения чистого помола проводили дезинфекцию оборудования. Для всех рассматриваемых образцов - целого, шелушеного зерна и ше-лушеного зерна после биотехнологической обработки - характерна одинаковая закономерность изменения микробиологических показателей. Количество микроорганизмов в помоле намного выше, чем в исходном сырье. В случае измельчения на установке без дезинфекции содержание бактерий (грибов обнаружено не было) возрастает в 4-6 раз. Дезинфекция оборудования позволяет снизить обсемененность помола на 21-44%. Следовательно, в процессе размола микробиологическое состояние сырья ухудшается не только из-за загрязнения аппаратуры, но в большей степени из-за вскрытия внутренней микрофлоры. При использовании биотехнологической обработки зерна перед шелушением количество микроорганизмов во всех пробах было ниже, чем у других образцов сырья.
С технологической точки зрения интерес представляет изменение количественного состава микрофлоры при хранении. С этой целью был проведен опыт. Установлено, что 2-месячное хранение в комнатных условиях шелушеного зерна и фракции периферийных частей после биотехнологической обработки и без нее оказывает следующее влияние на обсемененность фракций. В периферийных частях без биотехнологической обработки содержание микроорганизмов уменьшилось с 1100 до 600 тыс. КОЕ/г, в той же фракции после обработки снижение оказалось не столь выраженным - с 47 до 40 тыс. КОЕ/г , Во фракции эндосперма без обработки обсемененность несколько увеличилась (со 110 до 130 тыс. КОЕ/г), для обработанного эндосперма этот показатель остался неизменным. Вероятно, определенное снижение количества микроорганизмов при хранении во фракции периферийных слоев происходит в результате отмирания части неспоровых форм микроорганизмов в условиях низкой температуры и недостатка питательных веществ. Для фракций обработанного зерна , при хранении можно отметить стабильность микробиологических показателей.
На следующем этапе исследования изучали состав микрофлоры сусла, полученного механико-ферментативным способом из целого зерна, шелушеного и ше-лушеного после биотехнологической обработки. В первую очередь был проведен микробиологический анализ ФП, используемых для подготовки крахмала к сбраживанию, который установил относительную чистоту препаратов термамил и сан-Ультра фирмы «Но-
во-Нордиск» (Дания) и значительную обсемененность препарата амилолихитерм Г20х (Россия).
Полученное с использованием отечественного препарата сусло содержало намного больше микроорганизмов, чем сусло с препаратом термамил (табл. 2). Даже в случае применения чистого помола обсемененность сусла удалось снизить незначительно. При анализе сусла из зерна, прошедшего биотехнологическую обработку, заметного уменьшения количественного состава микрофлоры также не наблюдалось. Поэтому можно отметить, что без добавления антисептика использование при механико-ферментативном способе подготовки сырья к сбраживанию ФП амилолихитерм Г20х с ОМЧ 7х 108 КОЕ/г приводит к повышенному содержанию микроорганизмов в сусле.
’л .'^011 Таблица 2
ОМЧ сусла, тыс. КОЕ/см3, при разных условиях получения
Зерно для сусла ФП амилолихитерм Г20х ФП термамил, чистый помол
Помол без дезинфекции Чистый помол
Целое 28,70 23,50 0,06
Шелушеное без обработки 24,50 23,00 0,03
Шелушеное после обработки 20,00 21,50 0,01
В сусле с ФП термамил шелушение зерна и применение биотехнологической обработки показывают тенденцию к снижению общей обсемененности, т.е. при использовании в технологическом процессе относительно микробиологически чистых ферментных препаратов количественный состав микрофлоры сусла определяется чистотой сырья. При производстве спирта из зерна, прошедшего биотехнологическую обработку, зараженность сусла микроорганизмами снижается.
Далее проводили изучение процесса брожения. Сусло, полученное с использованием препарата термамил, сбраживали дрожжами БассЬаготусез сегеу1з!ае расы XII периодическим способом в течение 3 сут при температуре 28-30 °С. Начальная концентрация дрож-
жевых клеток составляла 100 млн/см . В ходе брожения контролировали бродильную активность дрожжей по количеству выделившегося углекислого газа весовым способом. В зрелой бражке определяли общее количество дрожжевых клеток, мертвых и с гликогеном. Микробиологический контроль осуществляли микро-скопированием.
Из опытных данных следует, что в случае использования зерна, обработанного биотехнологическим способом перед шелушением, бродильная активность дрожжей была выше по сравнению с целым зерном на 15% и с шелушеным зерном без обработки - на 6%.
Общее количество дрожжевых клеток в бражке составило: из целого зерна - 126 млн/см3, из шелушеного зерна - 138 млн/см’5, из зерна после биотехнологической обработки - 146 млн/см3. Количество мертвых клеток было соответственно 10,4; 8,3; 7,9 млн/см"’. Клеток с гликогеном во всех образцах было немного - 1-3 в поле зрения микроскопа. Содержание посторонних микроорганизмов в бражке из целого зерна составляло 4 особи в поле зрения микроскопа, в бражке из шелушеного зерна с обработкой и без нее - 1-2 особи.
Таким образом, при дифференцированном способе переработки зерна на спирт, особенно с использованием предварительной биотехнологической обработки, удается значительно улучшить микробиологические показатели сырья и полупродуктов производства.
’ ЛИТЕРАТУРА
1. Смирнова Т.А., Кострова Е.И. Микробиология зерна и продуктов его переработки. - М.: Агролромиздат, 1989. - 159 с.
2. Пат. РФ 2162103. Способ производства этилового спирта из зернового сырья / Л.Н Крикунова., Е.М. Максимова, Е.М. Мельников, Л.Ю. Орешкина. -2001.
3. Слюсаренко Т.П. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых производств. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984.-208 с.
4. Вербина Н.М., Каптерева Ю.В. Микробиология пищевых производств. - М.: Агропромиздат, 1988. - 256 с.
5. Алимкулов Ж.С. Исследование технологических свойств и ГТО шелушеного зерна при многосортном помоле пшеницы: Дис. ... канд. техн. наук. - М.: МТИПП, 1979. - 180 с.
Кафедра процессов ферментации и промышленного биокатализа Поступила 13.11.01 г.
' и' •
V- .V - .-н, • Я;.-,.: і;- . : ; і,, г,і і 641.12.004.14
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПИЩЕВЫХ БЕЛКОВ
В.Г. ЛОБАНОВ, М.В. КСЕНЗ
Кубанский государственный технологический университет
Одним из путей повышения эффективности использования пищевых белков в рационе питания человека являются ферментные препараты, под действием которых происходит ускоренный протеолитический
гидролиз пищевых белков и образуется большое число физиологически активных пептидов и других наиболее усваиваемых фрагментов белковой молекулы.
Применяемые с этой целью растительные протеи-назы тропических и субтропических растений, такие как папаин, бромелин, фицин, достаточно широко известны. Они используются для мягчения мяса, в каче-
стве
гидр
тупи
испо
г
доба
овоп
нарн
с лож И
ЯВЛЯІ
овон 4% у ми с< В
циро
мг/ІС
(3-кар
феро.
В
илит
ЛОГИ1
рабат спосс ние м
ПОЛИН
кваші тельн казак рать і жет < щесті Се качес делия было ее И31У Эк 1999-робио.
ЧЄСКОІ
март в
го сыр при те духа 8 Ио сортов выраш тофелі Прі свеже*. пусты: которы отделя, ние 10 ванной
НОЙ ПО]
