Розробка технології виробництва дріжджового екстракту
Автор: Жуковець Руслан Романович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Фармацевтична біотехнологія
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У рамках даної магістерської роботи було досліджено та розроблено технологію виробництва екстракту як натуральної харчової добавки. Дріжджовий екстракт, отриманий в результаті лізису дріжджових клітин, в основному містить амінокислоти, вітаміни, нуклеотиди, пептиди, вуглеводи, солі та інші водорозчинні компоненти дріжджових клітин. Однак азотовмісні компоненти та вітаміни є важливими інгредієнтами дріжджових екстрактів через їх поживні властивості. Він широко використовується в харчовій промисловості як ароматизатор у соусах, супах, рагу, підливах, консервах та закусках. Він також має широке застосування в галузі охорони здоров’я як вітамінно-білкова добавка, а також у мікробіологічних препаратах, у косметичній промисловості та для живлення рослин. [1] Екстракт дріжджів 0,025% мав ті самі ефекти, що і глутамат натрію 0,1% у всіх випробуваних сенсорних властивостях. Усі зразки, посилені смаком, мали однаковий або навіть сильніший загальний смак, м’ясний смак, курячий смак та смак умамі. [2] Усі шляхи засвоєння джерел азоту в загальний набір реакцій для синтезу глутамату та глутаміну. Ці реакції дозволяють синтезувати глутамат з а-кетоглутарату та аміаку, а також синтезувати глутамін із глутамату та аміаку. Використовуючи різні набори ферментів, ці основні реакції також дозволяють глутаміну як єдиному джерелу азоту перетворюватися на глутамат, а глутамату як єдиному джерелу азоту перетворюватись на глутамін. [3] Це означає, що дріжджовий екстракт є хорошим джерелом MSG і показує дуже хороші результати як натуральний підсилювач смаку. У цьому дослідженні був розроблений та оптимізований процес виробництва дріжджової біомаси (Saccharomyces cerevisiae) та вилучення з них дріжджового екстракту. Наступні фізичні, хімічні та біологічні фактори впливають на ріст мікроорганізмів: оптимальна температура для росту відповідала результатам, повідомленим раніше для росту Saccharomyces cerevisiae, використовуючи в якості субстрату бурякову мелясу [4] [5]; також кількість біомаси у виробництві хлібопекарських дріжджів у ферментерах з періодичною подачею субстрату повинна бути максимізована, мінімізуючи небажане утворення надлишкового алкоголю, регулюючи подачу субстрату та повітря. [6] Існує три основних методи лізису для отримання лізатів дріжджів за допомогою автолізу, плазмолізу та ферментативного гідролізу. Ефективний в порівнянні з автолізом, як основний метод лізису клітин, оскільки він дав більш високе одержання вмісту дріжджового екстракту. Однак вихід кінцевих продуктів (розчинних твердих речовин та концентрацій білка) під час ферментативного гідролізу був вищим, ніж при автолізі, а також при плазмолізі. Високі концентрації кінцевих продуктів, отриманих при обробці протеазами, можуть бути обумовлені впливом дріжджових внутрішньоклітинних ферментів та алкалази. [7] Згідно з отриманими експериментальними даними, технологія виробництва екстрактів дріжджів масштабована до промислових потужностей. У цій роботі проводиться розрахунок матеріальних балансів основних технологічних етапів виробництва дріжджового концентрату, розрахунки та планування основного обладнання та постачальників та технічні вимоги до необхідного обладнання. У роботі представлені теплові розрахунки основного реактора, в якому ферментується культура дріжджів. На основі технологічних та матеріальних розрахунків технологічного процесу проводяться економічні розрахунки виробництва дріжджового екстракту. Розроблена основна технологічна схема виробництва екстракту дріжджів, на основі якої розроблено креслення конструкції майбутнього заводу, зонування приміщень та розміщення обладнання.?