Помощь студентам в учебе
Разработка технологии иммобилизации β–галактозидазы и оценка ее биологического действия на молоко и некоторые молочные продукты
|
Введение…………………………………………………………………… 3
Раздел 1. Обзор литературы……………………………………………… 5
1.1 Характеристика молочных консервов………………………. 5
1.2. Состояния, связанные с лактазной недостаточностью……. 9
1.3. Иммобилизованные ферменты и их применение………….. 11
Раздел 2. Специальная часть…………………………………………….. 18
2.1. Общая характеристика предприятия………………………. 18
2.2. Характеристика сгущенного молока “Семь гномов”……… 19
2.3. Сырье для производства вареного сгущенного молока…. 21
2.4. Технологическая схема производства вареного сгущенного молока “Семь гномов”…………………………………….. 22
2.5. Собственные исследования…………………………………. 25
Раздел 3. Инженерная часть……………………………………………… 58
3.1. Описание АПС до и после реконструкции…………………. 58
3.2. Описание оборудования……………………………………. 59
3.3. Расчет оборудования……………………………………….. 64
3.4. Снабжение предприятия……………………………………. 76
3.5. Автоматизация производства………………………………. 82
Раздел 4. Экономика……………………………………………………… 87
Раздел 5. Безопасность жизнедеятельности…………………………….. 95
Раздел 6. Экология………………………………………………………. 105
Заключение……………………………………………………………….. 115
Выводы…………………………………………………………………… 117
Список литературы………………………………………………………. 119
Приложения……………………………………………………………….. 123
Раздел 1. Обзор литературы……………………………………………… 5
1.1 Характеристика молочных консервов………………………. 5
1.2. Состояния, связанные с лактазной недостаточностью……. 9
1.3. Иммобилизованные ферменты и их применение………….. 11
Раздел 2. Специальная часть…………………………………………….. 18
2.1. Общая характеристика предприятия………………………. 18
2.2. Характеристика сгущенного молока “Семь гномов”……… 19
2.3. Сырье для производства вареного сгущенного молока…. 21
2.4. Технологическая схема производства вареного сгущенного молока “Семь гномов”…………………………………….. 22
2.5. Собственные исследования…………………………………. 25
Раздел 3. Инженерная часть……………………………………………… 58
3.1. Описание АПС до и после реконструкции…………………. 58
3.2. Описание оборудования……………………………………. 59
3.3. Расчет оборудования……………………………………….. 64
3.4. Снабжение предприятия……………………………………. 76
3.5. Автоматизация производства………………………………. 82
Раздел 4. Экономика……………………………………………………… 87
Раздел 5. Безопасность жизнедеятельности…………………………….. 95
Раздел 6. Экология………………………………………………………. 105
Заключение……………………………………………………………….. 115
Выводы…………………………………………………………………… 117
Список литературы………………………………………………………. 119
Приложения……………………………………………………………….. 123
По своему содержанию, целям и задачам биотехнология становится важнейшей составной частью экономики мира, в том числе и агропромышленного производства. Большое внимание уделено разработке и освоению новейших биотехнологий в растениеводстве, животноводстве, ветеринарной медицине, хранении, транспортировке и переработке сельскохозяйственной продукции, получению и использованию биологически активных веществ, кормовых добавок и др. В биотехнологии видят одно из средств для преодоления продовольственных, энергетических, сырьевых и экологических проблем.
Для пищевой, кондитерской и медицинской промышленности большое экономическое значение имеет биотехнология производства и использования ферментных препаратов.
Биологическим объектом для изучения в данном дипломном проекте является фермент микробиологического происхождения β–галактозидаза; его иммобилизация и использование в молоке и молочных продуктах. Интерес представляет использование иммобилизованной лактазы в производстве вареного сгущенного молока “Семь гномов”, выпускаемого на ООО “Маслосырбаза “Энгельсская”.
Инженерная часть дипломного проекта, а также разделы “Безопасность жизнедеятельности” и “Экология” выполнялись на базе предприятия ООО “Маслосырбаза “Энгельсская”. Научно-исследовательская работа проводилась в научной лаборатории кафедры биотехнологии, органической и биологической химии СГАУ им. Н. И. Вавилова.
На основании изложенного можно сформулировать цель и задачи дипломного проекта.
Цель проекта: разработка технологии иммобилизации β−галактозидазы.
Задачи:
- оценить действие нативного фермента на снижение концентрации лактозы в молочных продуктах;
- оценить активность и продолжительность действия иммобилизованного фермента;
- ввести иммобилизованную β–галактозидазу в молоко цельное, сухое и сгущенное и оценить действие фермента на степень снижения в них содержания лактозы;
- на базе разработки технологии иммобилизации фермента усовершенствовать технологическую линию производства вареного сгущенного молока “Семь гномов”;
- просчитать экономическую эффективность проектируемого продукта и целесообразность его производства.
Молочные продукты, обладающие лечебно-профилактическими свойствами и качественным сырьевым составом, пользуются большим спросом у населения. Применение иммобилизованных ферментов в производстве таких продуктов является актуальным в современной пищевой биотехнологии. Поэтому поставленные цель и задачи дипломного проекта можно считать важными и необходимыми для выполнения.
Для пищевой, кондитерской и медицинской промышленности большое экономическое значение имеет биотехнология производства и использования ферментных препаратов.
Биологическим объектом для изучения в данном дипломном проекте является фермент микробиологического происхождения β–галактозидаза; его иммобилизация и использование в молоке и молочных продуктах. Интерес представляет использование иммобилизованной лактазы в производстве вареного сгущенного молока “Семь гномов”, выпускаемого на ООО “Маслосырбаза “Энгельсская”.
Инженерная часть дипломного проекта, а также разделы “Безопасность жизнедеятельности” и “Экология” выполнялись на базе предприятия ООО “Маслосырбаза “Энгельсская”. Научно-исследовательская работа проводилась в научной лаборатории кафедры биотехнологии, органической и биологической химии СГАУ им. Н. И. Вавилова.
На основании изложенного можно сформулировать цель и задачи дипломного проекта.
Цель проекта: разработка технологии иммобилизации β−галактозидазы.
Задачи:
- оценить действие нативного фермента на снижение концентрации лактозы в молочных продуктах;
- оценить активность и продолжительность действия иммобилизованного фермента;
- ввести иммобилизованную β–галактозидазу в молоко цельное, сухое и сгущенное и оценить действие фермента на степень снижения в них содержания лактозы;
- на базе разработки технологии иммобилизации фермента усовершенствовать технологическую линию производства вареного сгущенного молока “Семь гномов”;
- просчитать экономическую эффективность проектируемого продукта и целесообразность его производства.
Молочные продукты, обладающие лечебно-профилактическими свойствами и качественным сырьевым составом, пользуются большим спросом у населения. Применение иммобилизованных ферментов в производстве таких продуктов является актуальным в современной пищевой биотехнологии. Поэтому поставленные цель и задачи дипломного проекта можно считать важными и необходимыми для выполнения.
1. Введение нативной β−галактозидазы в концентрации 0,03% сильнее снижает концентрацию лактозы в цельном молоке, чем 0,01%-й раствор фермента. В цельном молоке содержание лактозы снизилось за 3 часа на 24,4; за 6 часов – на 31,4 и за 24 часа – на 32,4%. В сухом молоке снижение составило 22,1; 32,6 и 45,7% соответственно. В сгущенном молоке с сахаром – на 29,2; 31 и 32%, а в вареном сгущенном молоке “Семь гномов” снижение содержания лактозы составило соответственно через 3, 6 и 24 часа 58,8; 65,8 и 70%. Нативная β−галактозидза практически полностью инактивируется в течение суток.
2. Внесение в цельное восстановленное и сгущенное молоко β−галактозидазы не изменяет органолептических свойств продукта.
3. Из шести носителей, используемых для иммобилизации β−галактозидазы, оптимальными оказались лавсан, асбестовое волокно и древесные опилки, т.к. они удобны в использовании и способны связывать достаточное количество фермента.
4. Пороком вареного сгущенного молока является кристаллизация лактозы при охлаждении и фасовке готового продукта. Это ухудшает органолептические свойства и качество сгущенного молока. В тоже время ферментативный гидролиз β−галактозидазой позволяет избежать кристаллизации, т.к. часть лактозы из твердого состояния переходит в раствор.
5. Иммобилизованный на лавсане, асбесте и древесных опилках 0,03%-й раствор β−галактозидазы эффективно действовал даже на 3 сутки непрерывного ферментативного гидролиза. При этом концентрация лактозы на этих носителях снизилась на 48,3; 46,4 и 35% соответственно.
6. Наибольшую эффективность по разложению лактозы показал 0,03%-й раствор β−галактозидазы, иммобилизованной на асбесте. С использованием этого носителя в нативном молоке концентрация лактозы снизилась через 3 часа на 31,5%, 6 часов – на 34,9%; 24 часа - на 39,3%; а в сухом молоке соответственно на 31,9; 43,6 и 52%. В вареном сгущенном молоке, приготовленном на предварительно гидролизованном 0,03%-й β−галактозидазой сухом молоке, концентрация лактозы снизилась на 61,8%.
7. Фермент, иммобилизованный на асбесте, сохранял свою активность в течение 15 суток; на лавсане – 10суток; на древесных опилках – 7 суток.
8. Себестоимость 1т сгущенного молока, приготовленного с использованием иммобилизованного фермента, выше базовой, на 45,7руб. Однако при этом срок окупаемости составляет 10 месяцев. В тоже время уровень рентабельности производства сгущенного молока достаточно высок и составляет 19,8%. Выручка предприятия по проектируемому варианту составляет 136 942 руб. в первый год производства и 952 699 руб. в последующие годы.
9. Считаем, что для модернизации линии вареного сгущенного молока необходимо установить двухкорпусную вакуум-выпарную установку. Установка не требует специального помещения и размещается на свободной производственной площади плавцеха.
2. Внесение в цельное восстановленное и сгущенное молоко β−галактозидазы не изменяет органолептических свойств продукта.
3. Из шести носителей, используемых для иммобилизации β−галактозидазы, оптимальными оказались лавсан, асбестовое волокно и древесные опилки, т.к. они удобны в использовании и способны связывать достаточное количество фермента.
4. Пороком вареного сгущенного молока является кристаллизация лактозы при охлаждении и фасовке готового продукта. Это ухудшает органолептические свойства и качество сгущенного молока. В тоже время ферментативный гидролиз β−галактозидазой позволяет избежать кристаллизации, т.к. часть лактозы из твердого состояния переходит в раствор.
5. Иммобилизованный на лавсане, асбесте и древесных опилках 0,03%-й раствор β−галактозидазы эффективно действовал даже на 3 сутки непрерывного ферментативного гидролиза. При этом концентрация лактозы на этих носителях снизилась на 48,3; 46,4 и 35% соответственно.
6. Наибольшую эффективность по разложению лактозы показал 0,03%-й раствор β−галактозидазы, иммобилизованной на асбесте. С использованием этого носителя в нативном молоке концентрация лактозы снизилась через 3 часа на 31,5%, 6 часов – на 34,9%; 24 часа - на 39,3%; а в сухом молоке соответственно на 31,9; 43,6 и 52%. В вареном сгущенном молоке, приготовленном на предварительно гидролизованном 0,03%-й β−галактозидазой сухом молоке, концентрация лактозы снизилась на 61,8%.
7. Фермент, иммобилизованный на асбесте, сохранял свою активность в течение 15 суток; на лавсане – 10суток; на древесных опилках – 7 суток.
8. Себестоимость 1т сгущенного молока, приготовленного с использованием иммобилизованного фермента, выше базовой, на 45,7руб. Однако при этом срок окупаемости составляет 10 месяцев. В тоже время уровень рентабельности производства сгущенного молока достаточно высок и составляет 19,8%. Выручка предприятия по проектируемому варианту составляет 136 942 руб. в первый год производства и 952 699 руб. в последующие годы.
9. Считаем, что для модернизации линии вареного сгущенного молока необходимо установить двухкорпусную вакуум-выпарную установку. Установка не требует специального помещения и размещается на свободной производственной площади плавцеха.
Подобные работы
- РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИММОБИЛИЗАЦИИ β−ГАЛКТОЗИДАЗЫ И ОЦЕНКА ЕЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ НА МОЛОКО И НЕКОТОРЫЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ
Дипломные работы, ВКР, технология питания. Язык работы: Русский. Цена: 7900 р. Год сдачи: 2007