Анотація до роботи:

Пожіткова Л. Г. Удосконалення технології виробництва функціональних інгредієнтів з сої. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія. – Одеська національна академія харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Одеса, 2008.

Дисертація присвячена науковому обґрунтуванню та розробці комплексної переробки сої в функціональні продукти та інгредієнти.

На першому етапі роботи досліджено біохімічний склад соєвих бобів та на підставі чого установлено можливість їх використання як сировини для виробництва функціональних продуктів і інгредієнтів. З огляду біохімічного складу та морфологічних ознак клітини визначено і обґрунтовано доцільність проведення попередньої обробки перед ферментативною конверсією соєвих бобів.

Обрано ферментні препарати, які здатні активно проводити деградацію соєвих біополімерів - Целюлаза-100 та Пектофоєтидин П10х. Експериментально визначено оптимальне співвідношення обраних ферментних препаратів, при яких значно підвищується ефективність гідролізу та ступінь конверсії соєвих біополімерів. Біохімічний склад отриманих соєвих екстрактів підтверджує, що використання ферментативного гідролізу приводить до збагачення їх білком, ліпідами, вуглеводами та іншими біологічно – активними речовинами. Крім того, отримані соєві екстракти є джерелом пребіотичних вуглеводів, що дозволило отримати ферментовані продукти з високим вмістом лактобактерій (1...4)10⁸ КУО/г і біфідобактерій (3...5)10⁹ КУО/г.

Визначено гарантійний термін придатності до споживання ферментованих продуктів у негерметичній упаковці, протягом якого вони зберігають свої пробіотичні властивості (концентрація лактобактерій не менше (4...6)10⁶ КУО/г та біфідобактерій - 210⁷ КУО/г ) – не більше 14 діб при температурі +4...+6 С.

Розроблено технологію отримання препарату пектину з соєвої окари.

На підставі теоретичних узагальнень і експериментальних досліджень запропоновано і реалізовано наукову концепцію ефективної комплексної переробки соєвих бобів у функціональні продукти та інгредієнти з подальшим їх використанням в харчових системах, що дозволяє підвищити їхню якість і біологічну цінність.

1. Проведено дослідження з морфологічного та біохімічного складу сортів сої, районованих на півдні України («Ельдорадо», «Успіх», «Аркадія», «Одеська -150»). Визначено, що боби сої за морфологією складаються на 10,39 % насінної оболонки, 87,07 % сім’ядолі та 2 % гіпокотилі. Основна маса бобів складається з 38...42 % білків, 17...22 % жиру, 22...28 % вуглеводів і залежить від сорту, місця зростання і кліматичних умов. На основі біохімічного складу установлено, що соя-складна багатокомпонентна система, містить різні біологічно активні речовини і може використовуватися як сировина для виробництва функціональних продуктів і інгредієнтів.

2. На основі будови клітини соєвих бобів та біохімічного складу біополімерів теоретично обґрунтовано вибір ферментних препаратів для виробництва соєвого екстракту. Обґрунтовано умови попередньої обробки соєвих бобів водним розчином гідрокарбонату натрію з масовою часткою 0,5 %, при температурі 60 С на протязі 6 годин з наступним бланшуванням. Така обробка забезпечує розм’якшення бобів, призводить до інактивації антипоживних речовин й усунення специфічного соєвого запаху. Визначено, що при комплексній переробці бобів методом ферментативного гідролізу необхідно використовувати ферменти амілолітичного характеру (Целюлаза-100, Целокандин Г10х, Мацеробацилін Г10х і Пектофоєтидин П10х ).

3. Установлено, що біоконверсія біополімерів ферментним препаратом Целюлаза-100 з масовою активністю 0,5 од/г сухих речовин соєвих бобів, при температурі 60 С, рН 4,8 з тривалістю гідролізу 180 хвилин забезпечує зменшення нерозчинних частинок соєвих бобів з 1200 мкм до 329 мкм. Використання двостадійної ферментативної обробки та внесення Пектофоєтидину П10х з активністю 1,5 од/г сухих речовин соєвих бобів при 45С, рН 5, тривалості 120 хвилин (загальна тривалість процесу 300 хвилин) призводить до подальшого зменшення розміру частинок до 144 мкм і збільшення масової частки біополімерів у ферментолізатах. Визначено оптимальне співвідношення ферментативної композиції Целюлази-100 і Пектофоєтидину П10х (0,5 : 1,5 од/г сухих речовин соєвих бобів). Використання такої композиції ферментів дозволило значно підвищити ефективність гідролізу та підвищити ступінь конверсії сировини з 4,6 % до 7,8 % а вихід редукуючих речовин з 11,63 % до 15 % відповідно.

4. Вивчено біохімічний склад соєвих екстрактів. Установлено, що соєві екстракти містять 70...80 % білка, який біологічно повноцінний за амінокислотним складом, різні інші біологічно-активні речовини, у тому числі фактори росту лакто- і біфідобактерій (вітаміни, насичені та ненасичені жирні кислоти, макро- та мікроелементи), а також фітокомпоненти поліфенольної природи. За органолептичними показниками екстракт має приємний смак, запах, однорідну ніжну консистенцію, біло-кремовий колір, рівномірний по всій масі і не містить гнильних та патогенних мікроорганізмів. Доказано можливість використання соєвих екстрактів як добавок у харчових системах.

5. Розроблено технологічні параметри отримання препарату пектину з соєвої окари. Установлено оптимальні параметри максимального виходу пектинових сполук: температура процесу 100 С, масова концентрація соляної кислоти в середовищі 0,75 %, гідромодуль 1 : 20 та тривалість процесу 120 хвилин.

6. Проведено скринінг мікроорганізмів роду Lactobacillus і Bifidobacterium, обґрунтовані умови їх росту та розвитку на соєвих екстрактах. Установлено, що найбільш активно розвивались з Lactobacillus- L. acidophilus , а Bifidobacteriu -B. longum і B. Аdolescentis які добре споживають поживні речовини екстрактів і накопичують (1...4)10⁸ КУО/г і (3...5)10⁹ КУО/г відповідно. Визначено термін зберігання ферментованих продуктів з пробіотичними властивостями, що становить не більше 14 діб при температурі +4...+6С у негерметичній упаковці. Установлено, що протягом цього часу продукт відповідає вимогам нормативної документації та зберігає свої пробіотичні властивості, а саме: концентрація лактобактерій не менше (4...6)10⁶ КУО/г та біфідобактерій – 210⁷ КУО/г .

7. Доведено можливість застосування соєвих екстрактів і препарату пектину при виробництві збивних кондитерських виробів. Вивчено біохімічний склад який показав збагачення їх біологічно-активними речовинами.

Публікації автора:

1. Пожіткова Л. Г. Биотехнологические подходы при переработке соевых бобов /
Л. Г. Пожіткова, Л. В. Капрельянц // Наук. праці ОНАХТ. – Одеса: ОНАХТ, 2006. – Вип. № 29. – C. 259 – 260.

2. Пожіткова Л. Г. Отримання пектину з соєвої окари / Л. Г. Пожіткова,
Л. В. Капрельянц, Г. Й. Євдокимова // Обладнання та технології харчових виробництв: Темат. зб. наук. пр. – Донецьк: ДонДУЕТ ім. М. Туган-Барановського, 2007. – Вип. 17, Т. 1. –
С. 119 – 123.

3. Пожіткова Л. Г. Характеристика пектинових речовин соєвої окари / Л. Г. Пожіткова, Л. В. Капрельянц // Прогресивна техніка та технології харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівл: Зб. наук. праць ХДУХТ. – Харків, 2007. – Вип. 1 (5). –
С. 126 – 131.

4. Пожіткова Л. Г. Исследование процесса экстракции пектиновых веществ из сои /
Л. Г. Пожіткова, Л. В. Капрельянц // Наук. праці ОНАХТ. – Одеса: ОНАХТ, 2007. – Вип. № 30. – C 48 – 51.

5. Пат. 23997. Україна, МПK А23L 1/0524. Спосіб одержання пектину з соєвої окари /
Л. В. Капрельянц, Л. Г. Пожіткова – № u 2007 02056; заявл. 26.02.2007; опубл. 11.06.2007, Бюл. № 8.

6. Пат. 30786. Україна, МПK А23L 1/20. Спосіб одержання соєвого екстракту (молока) / Л.В. Капрельянц, Л.Г. Пожіткова – № u 2007 12953; заявл. 23.11.2007; опубл. 11.03.2008, Бюл. № 5.

7. Pozhitkova L.G. Application of enzymatic agents during reprocessing of soy-beans /
L.G. Pozhitkova, L.V. Kaprelyants // Scientific conference with international participation «Food science engineering and technologies-2007». – Plovdiv: University of Food technologies,
2007. – № 2. – C. 171 – 175.

8. Пожіткова Л. Г. Удосконалення технології переробки соєвих бобів / Л. Г. Пожіткова, Л. В. Капрельянц // Наука і соціальні проблеми суспільства: харчування, екологія, демографія: Тези доповідей ІV міжнар. наук-практ. конф. – Харків. ХДУХТ, 2006. – Ч. 1. – С. 84 – 86.

9. Пожіткова Л. Г. Использование гидролитических ферментов при производстве соевого экстракта / Л. Г. Пожіткова, Л. В. Капрельянц // Мікробні біотехнології: Тези доповідей міжнар. наук. конф. – Одеса: ОНУ. ім. Мечнікова І.І. 2006. – С. 91

10. Пожіткова Л. Г. Пектиновые вещества сои / Л. Г. Пожіткова, Л. В. Капрельянц // Харчові технології - 2006: Тез доп. ІІ міжнар. наук.-практ. конф. – Одеса: ОНАХТ,
2006. – С. 36.

11. Пожіткова Л. Г. Розробка комплексної переробки сої / Л. Г. Пожіткова,
Л. В. Капрельянц // Розвиток наукових досліджень – 2006: Матеріали міжнар. наук–практ. конф.– Полтава: «ІнтерГрафіка», 2006. – Т. 5. – С. 113 – 114.

12. Пожіткова Л. Г. Удосконалення умов отримання соєвого екстракту / Л. Г. Пожіткова,
Л. В. Капрельянц // Студ. наук.-практ. конф.: Зб. наук. пр. молодих вчених, аспірантів та студентів. – Одеса: ОНАХТ, 2007. – С. 142 – 144.

13. Пожіткова Л. Г. Використання гідролаз при отриманні соєвого екстракту /
Л. Г. Пожіткова, Л. В. Капрельянц // Наукові здобутки молоді – вирішенню проблеми харчування людства у столітті: Матеріали 73-ої наук. конф. молодих вчених, аспірантів та студентів. – Київ: НУХТ, 2007. – Ч. . – С. 10.

14. Пожіткова Л. Г. Застосування целюлазного комплексу ферментів при переробці сої/ Л. Г. Пожіткова, // Наукові дослідження – теорія та експеримент 2007: Матеріали третьої міжнар. наук.-практ. конф. – Полтава: «ІнтерГрафіка», 2007. – Т.6. – С.89 – 91.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

15. Pozhitkova L. G. Extraction and the characteristic of pectinеs substances from a Soya /
L.G. Pozhitkova, L.V. Kaprelyants // Biodiversity. Ecology. Adaptation. Evolution: Book of abstracts of Proceedings of the III International Young scientists conference. – Odesa: Pechatniy dom,
2007. – P. 216 – 217.

16. Pozhitkova L.G. Improvement of process of production soymilk with enzymes /
L. G. Pozhitkova, L.V. Kaprelyants // Modern problems of microbiology and biotechnology: Book of abstracts of The young scientists and students international scientific conference. – Odesa: «Astroprint», 2007. – P. 142.

Особистий внесок:

1. проведення літературного пошуку та експериментальних досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку [1-4,
   7-16];

2. проведення літературного та патентного пошуку, узагальнення та систематизація отриманих експериментальних даних, оформлення заявки на патент, участь у складанні опису винаходів [5, 6].