Вивчення основ ультразвукової обробки дріжджів для одержання лізатів. Інтенсифікація біотехнологічних процесів бродильних виробництв. Дослідження лізису дріжджових клітин у полі ультразвукових хвиль. Склад пекарських, пивних та спиртових дріжджів.
Аннотация к работе
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукНаукові керівники: доктор технічних наук, професор Мокрий Євген Миколайович кафедра технології органічних продуктів Національного університету “Львівська політехніка”, зав. кафедри кандидат хімічних наук, доцент Паляниця Любов Ярославівна кафедра технології органічних продуктів Національного університету “Львівська політехніка”, доцент Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Маринченко Віктор Опанасович Національний університет харчових технологій, кафедра біотехнології продуктів бродіння, екстрактів і напоїв, професор кандидат технічних наук Ткаченко Любов Володимирівна Український науково-дослідний інститут спирту та біотехнології продовольчих продуктів, старший науковий співробітник Захист відбудеться “29” січня 2003 р. о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.058.04 Національного університету харчових технологій за адресою: 01033, м.Пошук ефективних способів інтенсифікації процесів нагромадження сахароміцетів та зброджування ними цукромісних субстратів бродильних виробництв має значний науковий та практичний інтерес. Нагромаджений теоретичний та експериментальний матеріал свідчить, що ультразвукові хвилі є ефективним чинником впливу як на біотехнологічні процеси, так і при одержанні біологічно-активних речовин з мікроорганізмів. Цей спосіб порівняно з іншими, наприклад хімічними, має ряд суттєвих переваг, насамперед відсутність токсичного впливу одержаного лізату на виробничі мікроорганізми, що дає змогу впроваджувати його у харчовій промисловості. Тому дослідження щодо використання ультразвукових методів обробки в бродильних виробництвах можуть сприяти вирішенню технологічних задач, повязаних з їх інтенсифікацією, а, отже, залишаються своєчасними та актуальними. Дослідження виконано відповідно тематики науково-дослідних робіт кафедри технології органічних продуктів Національного університету “Львівська політехніка”: 0102U001187 “Наукові основи створення каталітичних та ініціюючих систем для процесів синтезу і використання спиртів”.Проте, виявлено неповне висвітлення УЗ лізису дріжджів в інформаційних джерелах, відсутність порівняння даного способу одержання лізатів з іншими існуючими способами за швидкістю та ступенем протеолізу білків, а також порівняння стимулюючої дії лізатів, одержаних під дією УЗ та інших лізуючих агентів. Дія УЗ коливань в межах 22-44 КГЦ (діапазон частот УЗДН-2Т) на дріжджові клітини не є специфічною, оскільки одержані при таких частотах лізати відрізнялися за вмістом ЗА і кількістю мертвих клітин не більше, ніж на 5 %. Вивчення впливу концентрації суспензії на процес одержання лізату проводили за зміною питомого нагромадження ЗА, тобто формольного числа (ФЧ) лізату, віднесеного до маси дріжджів (з вологістю 75 %), взятої для його приготування. У четвертому розділі “Порівняльна характеристика способів одержання дріжджових лізатів та їх властивостей” висвітлено особливості цитологічних змін дріжджових клітин, зумовлених різними лізуючими чинниками; зроблено порівняння динаміки нагромадження засвоюваного азоту в дріжджових лізатах різної природи та представлено порівняльну характеристику складу одержуваних лізатів; зроблено порівняння стимулюючої дії лізатів, одержаних різними способами, на нагромадження сахароміцетів та зброджування ними мелясного сусла. При дослідженні впливу літичних агентів фізичної та хімічної природи на дріжджові клітини спостерігали як спільні ознаки: зменшення розміру клітин, концентрування цитоплазматичної мембрани в центральній частині клітини, збільшення зернистості протоплазми; так і відмінні: при дії хімічних ініціаторів лізису відбувається розщеплення внутрішньоклітинного матеріалу без видимого руйнування стінок органел, під впливом ж УЗ коливань спостерігали значні механічні руйнування клітинної стінки, цитоплазматичної мембрани та ін. структур, вивільнення з клітини її решток.На основі теоретичних і експериментальних досліджень розроблені наукові основи технології дріжджових лізатів під дією ультразвуку, призначених для використання в бродильних виробництвах. Експериментально доведено переваги ультразвукового лізису над автолізом дріжджів, ініційованим хімічними речовинами: тривалість процесу в 180 разів менша, не потрібно вводити речовини, які можуть негативно впливати на виробничі дріжджі при використанні лізатів у біотехнологічних процесах. Доповнено відомості про морфологічні зміни сахароміцетів, зумовлені дією ультразвукових коливань: пошкодження комплексу “клітинна стінка - мембрана”, розрив клітинної стінки та стінок внутрішньоклітинних органел, вимивання клітинного матеріалу в середовище. Показано можливість використання надлишкових спиртових і пивних дріжджів, а також санітарного браку пекарських дріжджів для одержання лізатів у полі ультразвукових хвиль.