Аппаратно-технологическая схема производства протеолитических ферментов из внутренностей рыб

Министерство образования  и науки Российской Федерации

 

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

 

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Школа биомедицины

           Кафедра биотехнологии продуктов из животного сырья и функционального питания

 

          КУРСОВАЯ  РАБОТА

 

ТЕМА: Аппаратно-технологическая схема производства протеолитических ферментов из внутренностей рыб

 

 

                                                           Студент С 7503 Пб гр. Чуркина О.В.

                                                           Руководитель: к.т.н. доцент Макарова Е.В.

                                                Курсовая работа допущена к  защите:

                                                 _______________________________

                                                  «____»___________________  20__г.

                                                           Курсовая работа защищена   

                                                           с оценкой:_ ___________________               

                                                 «____»___________________  20__г.

 

 

 

Владивосток 2011г.

 

Дальневосточный федеральный университет

Школа биомедицины

           Кафедра биотехнологии продуктов из животного сырья и функционального питания

ЗАДАНИЕ

На курсовую работу студента 5 курса

1. Тема курсовой работы: аппаратно-технологическая схема производства протеолитических ферментов из внутренностей рыб.

2. Цель и общее направление  работы: ознакомление с аппаратно-технологической схемой и методом получения протеолитических ферментов.

 

3. Содержание работы.

Введение…………………………………………………………………………...6

1 Характеристика основных свойств  пищевого сырья для производства  протеолитических ферментов…………………………………………………....8

2 Теоретические подходы к обоснованию  параметров обработки на основных  этапах производства протеолитических  ферментов…………………..……....20

3 Ассортимент вырабатываемой продукции………………………………......22

4 Основные процессы, протекающие  при производстве протеолитических ферментов………………………………………………………………………..255 Технологическая схема производства протеолитических ферментов……..32

6 Характеристика оборудования  линии………………………………………..34

7 Современные подходы к совершенствованию  способов переработки…….42

8 Проблемы утилизации отходов……………………………………………….47

Заключение……………………………………………………………………….49

Список использованных источников…………………………………………...51

 

 

 

 

5. Сроки выполнения курсовой  работы:

• Начало работы ________________________________________________
• Конец работы _________________________________________________
• Срок представления работы на кафедру ___________________________

 

 

Руководитель курсовой работы________________________________________

Студент ___________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

Пояснительная записка: 54 листа, 4 таблицы, 7 рисунков, 15 библиографических источников, 20 интернет ресурсов.

 

ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ, ТЕХНОЛОГИЯ, ПОЛУЧЕНИЕ, ПРОИЗВОДСТВО, ПРОМЫШЛЕННОСТЬ, ОБРАБОТКА,  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ  ОБОРУДОВАНИЕ.

 

В работе представлено химико-технологическое обоснование проекта, дана характеристика сырьевой базы, произведён подбор оборудования, рассмотрено применение продукта, его состав, свойства основные процессы, протекающие при производстве и хранении. Произведены расчеты процесса центрифугирования как одного из важнейших операций производства.

Рассмотрены инновационные  течения в рыбной отрасли, проблемы утилизации отходов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………...6

1 Характеристика основных свойств пищевого сырья для производства протеолитических ферментов…………………………………………………....8

2 Теоретические подходы  к обоснованию параметров обработки  на основных этапах производства  протеолитических ферментов…………………..………20

3 Ассортимент вырабатываемой  продукции………………………………......22

4 Основные процессы, протекающие  при производстве протеолитических  ферментов………………………………………………………………………...255 Технологическая схема производства протеолитических ферментов……..32

6 Характеристика оборудования  линии………………………………………..34

7 Современные подходы  к совершенствованию способов  переработки…….42

8 Проблемы утилизации  отходов……………………………………………….47

Заключение……………………………………………………………………….49

Список использованных источников…………………………………………...51

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ 

Ферменты, обладающие способностью гидролизовать белки, широко используются в самых различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве и медицине. Протеолитические ферменты выпускаются промышленностью в большом количестве, это крупнотоннажное производство. Протеиназы применяются в пищевой технологии, где идет процесс с использованием микроорганизмов (дрожжи, молочнокислые бактерии и др.). Введение в процесс протеиназ позволяет в результате гидролиза белков обрабатываемого сырья обеспечить дрожжам нормальные условия жизнедеятельности, что улучшает весь технологический процесс, особенно в пивоварении, спиртовой промышленности, виноделии. В ряде исследований показано, что протеолитические ферменты могут использоваться в хлебопечении для уменьшения длительности замесов при производстве заварных сортов хлеба и специальных изделий, изготавливаемых из муки с сильной клейковиной. Внесение в тесто небольших количеств амилаз и протеиназ увеличивает газообразование, улучшает аромат, цвет корочки и мякиша, позволяет сократить процесс тестоведения. Широко применяются протеиназы для снятия различного рода белковых помутнений в пивоварении и виноделии и для ускорения фильтрационных процессов. Протеолитические ферменты используются для мягчения (тендеризации) мяса, мясных изделий, рыбы, что облегчает и ускоряет обработку полупродуктов, повышает их качество. В мясной, рыбной промышленности и в кулинарии используются не только микробные протеиназы, но и протеиназы, получаемые из растительного и животного сырья. Высокоочищенные протеолитические ферменты могут с успехом использоваться в крахмало-паточной промышленности для выделения особенно чистого крахмала без сопутствующих белков.

Комплексные ферментные препараты, содержащие протеиназы, используются в пищеконцентратной и консервной промышленности при приготовлении концентратов из трудно развариваемых круп, гороха, фасоли и др.

Протеииазы  могут использоваться в кожевенной промышленности для обработки кож  в процессе их обезволашивания и  мягчеиия с большим эффектом: улучшается качество шкуры, сохраняется толщина готовой кожи, отделенная щетина может использоваться как вторичное сырье, а главное – резко улучшаются условия труда работающих. Используются протеиназы при обработке натурального шелка для процесса снятия белка с поверхности шелковой нити.

Самая большая потребность в протеолитических ферментах связана с их использованием в составе синтетических моющих средств (CMC). Особенно эффективна обработка протеиназосодержащими CMC больничного белья, загрязненного кровью и другими выделениями белковой природы.

Протеолитические  препараты, особенно животного происхождения, широко используются в медицинской  промышленности и медицине. Они применяются  для приготовления питательных  и диагностических сред, для изготовления ряда лечебных сывороток и вакцин. Протеиназы различной степени очистки используются в качестве лекарственных препаратов для регулирования процессов свертывания крови, при лечении воспалительных процессов, для восполнения недостатка ферментов в организме и т. д [14].

 

 

 

1 Характеристика основных свойств пищевого сырья для производства протеолитических ферментов

 

Химический состав рыбы не является постоянным. Он существенно  зависит не только от ее вида и физиологического состояния, но и от возраста, пола, места  обитания, времени лова и других условий окружающей среды.

 Содержание основных  веществ в мясе рыбы может  колебаться в следующих пределах: воды  -  от 46 % (угорь) до 92 % (зубатка  синяя), жира  -  от 0,1 % (треска) до 54 % (угорь), азотистых веществ  -  от 5,4 % (палтус черный) до 27 % (тунец полосатый), минеральных веществ -  от 0,1 % (зубатка полосатая) до 3 % (сайка).

Азотистые вещества в  мясе рыбы представлены белками и  небелковыми азотистыми веществами, соотношение которых у различных  рыб неодинаково. Так, у костистых  рыб азотистые вещества примерно на 85 % состоят из белков и на 15 % - из небелковых веществ; у хрящевых  -  количество небелковых азотистых веществ, как правило, значительно больше и может достигать 35 - 45 %, а иногда и 50 % общего азота.

 От содержания и  количественного соотношения белковых и небелковых азотистых веществ в мясе рыбы во многом зависят ее вкус, запах, консистенция, подверженность действию микроорганизмов и быстрота порчи при хранении.

 Белки мяса рыбы  по ценности не уступают белкам  мяса теплокровных животных, их аминокислотный состав находится в оптимальных для питания человека соотношениях. Среди них имеются все незаменимые аминокислоты, в том числе имеющие особенно важное значение для организма человека: лизин, метионин, триптофан, называемые незаменимыми лимитирующими, от наличия, которых зависит полнота усвоения пищи и всех белков.

В состав мяса рыбы входят главным образом простые полноценные  белки альбумины и глобулины. Белки глобулины - миозин, актин (Г  и Ф), актомиозин, тропомиозии являются солерастворимыми, входят в состав миофибрилл мышечного волокна и составляют более половины всех белков мышц рыбы. Белки альбумины  -  миоген А и Б, глобулин X, миоальбумин являются водорастворимыми, входят в состав саркоплазмы, на их долю приходится около 25 % всех белков мяса рыбы.

Кроме простых белков, в состав мышечной ткани входят растворимые  в слабых растворах щелочей и  кислот сложные белки: нуклеопротеиды, фосфопротеиды, липопротеиды и глюкопротеиды (муцииы и мукоиды), которые при  гидролизе отщепляют глюкозу, чем  обусловливается сладковатый привкус мяса рыбы, а муцины к тому же придают и вязкость межтканевому соку.

 Белки, входящие  в состав сарколеммы мышечных  волокон и соединительной ткани,  представлены в основном простыми, устойчивыми к растворителям  неполноценными белками, как правило, коллагеном и в весьма незначительном количестве эластином. При тепловой обработке коллаген переходит в глютин, который обладает высокой гидрофильностью, чем и объясняется нежность и сочность мяса рыбы.

Белки мяса рыбы по сравнению  с белками мяса теплокровных животных отличаются высокой (до 97 %) усвояемостью. Это обусловлено тем, что белки соединительной ткани рыбы составляют около 3 %, в то время как в мясе теплокровных животных содержание их доходит до 20 % общего количества белков.

Небелковые азотистые  вещества, легко растворяясь в  воде, часто называются азотистыми экстрактивными веществами. Они представлены следующими группами соединений: летучими основаниями (моно-, ди- и триметиламины, аммиак), триметиламмониевыми основаниями (триметиламиноксид, бетаины и др.); производными основаниями гуапидина (креатин, крсатинин, аргинин); производными пурина (гипоксантин, ксантин и др.); производными амидазола (гистидин, карнозин и ансерин); смешанной группой (мочевина, свободные аминокислоты).

Азотистые экстрактивные  вещества мяса рыбы, содержащиеся в  оптимальных количествах, играют весьма заметную роль в пищеварении. Воздействуя  на нервные окончания пищеварительных  органов, они тем самым вызывают выделение желудочного сока, способствуя  появлению аппетита и лучшему усвоению пищи. Некоторые из этих веществ обусловливают специфический вкус и запах рыбы.

Жир рыб представлен  в основном ненасыщенными жирными  кислотами (до 84 %), в том числе  высоконепредельными  -  с 4 -  6 двойными связями, которые в жирах наземных животных отсутствуют.

 Жир рыбы легко  усваивается, характеризуется высокой  пищевой ценностью и витаминной  активностью, является ценным  источником несинтезируемых в  организме линолевой, линоленовой  и арахидоновой кислот, которые  нормализуют лсировой обмен, способствуют выведению из организма избытка холестерина, защищают организм от вредного действия у-лучей и придают кровеносным сосудам эластичность.

В жире рыб присутствуют в небольших количествах фосфатиды (лецитин, кефалин), стериды и стерины (холестерин), красящие вещества, жирорастворимые витамины и другие сопутствующие жирам вещества. При хранении рыбы сопутствующие вещества легко подвергаются окислению, вызывая ухудшение вкуса.

 Минеральный состав мяса  рыбы характеризуется исключительным разнообразием. Больше всего в мясе рыб содержится фосфора, калия, натрия, кальция, магния, в значительных количествах найдены микроэлементы, такие, как йод, медь, бром, цинк, марганец, кобальт и др. Морские рыбы по содержанию и разнообразию более богаты минеральными веществами и особенно микроэлементами, чем пресноводные.