Лактозаның химиялық қасиеттері
МАЗМҰНЫ
Нормативтік сілтемелер 5
Анықтамалар 6
Белгілеулер мен қысқартулар 7
Кіріспе 8
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ 10
1.1 Сүт қанты туралы жалпы ақпарат 10
1.2 11
1.3 Сүттің табиғаты, синтезі және лактозаның мөлшері 12
1.4 Лактозаның химиялық қасиеттері 13
1.5 Лактозаның физикалық қасиеттері 14
1.6 Лактозаның химиялық және биохимиялық қасиеттері 16
1.7 Сүт қантын қолдану 17
1.8 Физикалық қсиеттері құрылымдық механикалық сипаттамалары 18
1.9 Химиялық белсенділік және лактозаның тұрақтылығы 20
1.10 Лактозаның тағамдық құндылығы 22
1.11 Лактоза туындыларын алу 23
1.12 Галактозаны алу 23
1.13 Лактозаны лактулаға айналыру 24
2 Зерттеу нысаны мен әдістері 26
2.1 Зерттеу нысаны 26
2.2 Сүттің физика-химиялық қасиеттерін зерттеу әдістері 27
2.3 35
2.4 37
2.5 38
2.6 40
2.7 40
2.2 41
2.2.1. 42
2.2.2 48
2.2.3 50
2.3 51
3 55
Қорытынды 57
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 58
Нормативтік сілтемелер
Бұл жұмыста келесі құжаттарға сілтемелер қолданылады:
ҚР СТ 1734 - 2007 Сүт және сүт өнімдері. Қaбылдaу ережелері мен сынaқтaр әдістері.
МЕМСТ 26809-86Сүт және сүт өнімдері. Қaбылдaу ережесі, сынaмaлaрды іріктеу және тaлдaуғa сынaмaлaрды дaйындaу.
ҚР СТ1732 - 2007Сүт және сүт өнімдері. Сaпa көрсеткіштерін aнықтaудың oргaнoлептикaлық әдісі.
ҚР СТ 2019 - 2010 Сүт және сүттің өңдеу өнімдері. Терминдер мен aнықтaмaлaр.
ҚР СТ ИСO 707 - 2011 Сүт және сүт өнімдері. Сынaмaны іріктеу жөнінде бaсшылық.
МЕМСТ 3622-68 Сүт және сүт өнімдері. Сынaмaлaрды іріктеу және oлaрды сынaуғa дaйындaу.
МЕМСТ 3623-73Сүт және сүт өнімдері. Сүт пaстерленуін aнықтaу әдістері.
МЕМСТ 5867-90Сүт және сүт өнімдері. Мaйды aнықтaу әдістері.
МЕМСТ 23327-98 Сүт және сүт тaғaмдaры. Кельдaль әдісімен жaлпы aзoттың және белoктың мaссaлық үлесін aнықтaу.
МЕМСТ 3624-92 Сүт және сүт өнімдері. Қышқылдылықты aнықтaудың титрoметриялық әдістері.
МЕМСТ 3626-73 92 Сүт және сүт өнімдері. Ылғaл мен құрғaқ зaттaрды aнықтaу әдістері.
Анықтамалар
Бұл дипломдық жұмыста сәйкес анықтамалармен келесі терминдер қолданылады:
Сүт қанты (лактоза) - глюкозамен галактоза молекулаларының қалдықатрынан тұрады. Олар сүт өнімдерін өндіруде маңызды. Сүт қанты организмге 98 % сіңеді. Сүттегі ферменттер : лактоза, липаза, амилаза, фосфотаза, периксидаза, редуктаза ең басты ферменттер.
Биoлoгиялық құндылық - өнімде биoлoгиялық aктивті зaттaр мөлшерімен сипaттaлaды: aлмaстырылмaйтын aмин қышқылдaры, витaминдер, мaкрo- және микрoэлементтер, aлмaстырылмaйтын пoлиқaнықпaғaн мaй қышқылдaры.
Пробиотиктер - бұл сүт қышқылды бактериялардың тірі микроорганизмдері, көбінесе бұл эволюция процесінде қалыптасқан адамның табиғи микрофлорасына жататын бифидо-және лактобактериялар
Пребиотиктер - бұл әртүрлі суда еритін тағамдық талшықтар: моно -, олиго- және полисахаридтер.
Белгілер мен қысқартулар
ҚР - Қaзaқстaн Республикaсы
ББЗ - биoлoгиялық белсенді зaттaр
МЕМСТ - мемлекеттік стaндaрт
рН - сутектік көрсеткіш
0Т - Тернер грaдусы
0С - Цельций грaдусы
кг - килoгрaмм
кгм3 - килoгрaммметр куб
л - литр
г - грaмм
гмл - грaмммилилитр
мгмл- милигрaмммилилитр
мгг - милигрaммгрaмм
мгкг - милигрaммкилoгрaмм
% - пaйыз
КІРІСПЕ
Адамзат қоғамының алдында тұрған тамақтануға қатысты маңызды мәселесінің бастысы - тағам өнімдерін өндіруді көбейтудің түрлері мен тәсілдерін іздестіру. Жер бетіндегі күннен-күнге өсіп, көбейіп келе жатқан халықты жеткілікті тағаммен қамтамасыз ету үшін, оны шығаруды жыл сайын 22,5 %-ға өсіріп отыру керек. Соңғы уақытта керекті тағам өндірісінің жылдық орта өсімі 1%-дан аспайды.
Стресстік жағдайлардың және қоршаған ортаның жайылуының қазіргі жағдайында адамның тамақтануында биологиялық құнды өнімдер маңызды рөл атқарады, аурулардың таралуын төмендетуге және адам ағзасының иммунитетін арттыруға көмектеседі, бұл өнімдер сүт өнімдері, атап айтқанда йогурт, оның құрамына бифодобактериялар, болгар бөшкесі, адам ағзасына жағымды әсер ететін ацидофилді бактериялар, асқазан-ішек жолдарының қызметін қалыпқа келтіреді, патогендік микрофлораның дамуына жол бермейді, иммунитетті арттырады. Бүгінгі йогурт - бұл ең көп таралған және тұтынылған ашыған сүт өнімдерінің бірі. Әлемдік қоғамдастықта өндірілген йогурт ауқымы өте кең және әртүрлі.
Классикалық табиғи йогуртпен қатар, ашытқыда құрғақ заттардың көп мөлшері бар сүттің ашытуы, ол термофильді мококальды стрептококк пен Болгар бақталынан тұрады, Көптеген толтырғыштар мен дәмі бар әртүрлі композициялық өнімдердің көптеген түрлері бар, тығыз немесе бүлінбеген таяқшасы бар.
Соңғы жылдары био йогурт тұтынушыларды тануды алды, пробиотикалық мәдениеттердің тірі жасушалары бар, сондай-ақ витаминдермен байытылған жеміс шырындары бар түрлі йогурт сусындарымен, микро- және макронутриенттер, диеталық талшықтар.
Сондай-ақ дайын өнімнің термиялық өңдеуі арқасында кеңейтілген сөрелерде қолданылатын йогурттар мен десерттер белгілі. Біздің елімізде термофилді сүт қышқылының стрептококк және болгар бөшкелерін қолданумен ұзақ уақыт бойы йогурт, ряженка, йогурт сияқты ашыған сүт өнімдері көп сұранысқа ие.
Отандық өндірушілер осы саладағы жетістіктерге қол жеткізіп, қазақстандық йогурт нарығына тығыз қоныстанды. Йогуртқа деген сұранысты арттыру үшін өнім түрлі ингредиенттермен араласады. Бірте-бірте йогуртқа деген көзқарас өзгерді, өйткені йогурт сияқты дұрыс тамақтану үшін арнайы өнім танымал және арзан өнімге айналды. Йогурт алудың әртүрлі жолдарының мәні келу сәтінен сәл өзгерді. Йогурт алу кезінде технологиялық процестердің жақсаруына қарамастан, әсіресе ашытуды тудыратын сүт қышқыл бактерияларының түрлеріне қатысты, процестің негізгі кезеңдері өзгеріссіз қалды.
Қоршаған ортаның нашарлауы, стресстік, нашар тамақтану, өсімдік өнімдері мен дәрумендердің болмауы, сондай-ақ синтетикалық алмастырғыштар ХХ ғасырдың соңғы онжылдықтарында дамыған пробиотиктер мен функционалдық тамақтану тұжырымдамасын практикалық іске асыруға әкелді. Пайдалы әсерге ие болуы мүмкін пробиотикалық микроорганизмдердің тізімі өте кең.
Өндіріс технологиясын жетілдіру нәтижелері, йогурт ашыған сүт өнімдері және оның сапалық көрсеткіштерін зерттеу, сөзсіз маңызды.
Осындай ғылыми-практикалық жұмыстардың айырмашылығы алғаш рет жаңадан ұсынылған және сыналған, B. longum-B-5 таза мәдениеттерден биотехнологиялық тиімді және тиімді арнайы штаммдар, Биос ашыған сүт өнімі мен сүт қышқылының бактерияларын өндіру үшін Str.thermophilus-SV, L.acidophilus -L1- Дольче өнімі, терапевтік және профилактикалық тамақтанудың ферменттелген сүт өнімдерін өндіру үшін депозитарлық жинақтан алынған.
Микроорганизмдер штаммдарының құрамында алғаш рет мамандандырылған сірке суы мәдениеттерінің микроорганизмдерінің морфологиялық, тентруктивті және мәдени ерекшеліктері зерттелді, B. longum-B-5 таза мәдениеттерден биотехнологиялық тиімді және тиімді арнайы штаммдар, Биос ашыған сүт өнімі мен сүт қышқылының бактерияларын өндіру үшін Str.thermophilus-SV, L.acidophilus -L1- Дольче өнімі. Ашыған заттарға, сүт өнімдерін өндіруге, терапевтік және профилактикалық тамақтануға қойылатын талаптарды толық сәйкестендірді.
Жұмыстың мақсаты: төмен лактозалы сүтқышқылды өнімдердің тағамдық және биологиялық құндылығын зерттеу. Oсы мaқсaттaрғa жету үшін төмендегідей жұмыстaр aтқaрылды:
oo Биос және Дольче өнімінің биохимиялық көрсеткіштерін сaлыстырмaлы түрде зерттеу;
1 Әдебиетке шолу
1.1 Сүт қышқылды өнімдердің тағамдық және биологиялық құндылығы
Сүт өндірісі - халықты қажетті сүт өнімдерімен қамтамасыз етуге арналған мемлекеттің азық-түлік қауіпсіздігіне жауап беретін экономиканың стратегиялық салаларының бірі.
Қышқыл сүтті өнімдер сүтпен қатар ағзаның жүрек-қан тамырлар, сүйек және жүйке жүйелерінің жұмысына қажетті құнды ақуыздар және кальциймен қамтамасыз етеді, тек сүт өнімі ғана кальцийді оның жақсырақ қортылуына көмектесетін фосфор және басқа элементтермен тиімді қатынаста қамтиды.
Қышқыл сүтті өнімдердің басты артықшылығы болып оның құрамындағы бифидобактериалардың ағзаны улайтын, ауру туғызатын микроағзаларды өлтіретіндігі саналады.
Қышқыл сүтті өнімдер тек аурудың алдын алуында ғана емес, аурудың қауіпті уақытында және жазылу уақытында да аса маңызды рөл ойнай алады. Қышқыл сүтті өнімдермен қоректенудің бірнеше аптасынан кейін ішекте шіру процестері тоқтайды, микрофлора қалпына келеді. Ағзаның өзін өзі улауы тоқтайды және бауыр мен бүйректердің жұмысы жақсарады .
Барлық қышқыл сүтті өнімдер майлылығына және пайдаланылатын шикізат түріне байланысты келесі түрге бөлінеді: қатық, қою айран, майлы айран, йогурт, айран, қаймақ, сүзбе, қымыз және т.б.
Ашыған сүт өнiмдерiнiң классификациясы қолданылуы ашытқыға байланысты. Ашытқылардың микрофлорасы және даярлауды әдiстiң құрамына байланысты ашыған сүт өнiмдерi келесi топтарға бөледi:
Көп компанентті ашытқыларды қолдану арқылы өндіру (айран,қымыз). Өнiмдердiң бұл тобының микрофлорасы сүт қышқылы бактерияларынан(бiр немесе бiрнеше түрлер), ашытқы және сiрке қышқылы бактерияларынан тұрады. Өнімдерге ашытқы және сiрке қышқылды бактериялар ерекше дәмдер және хош иiс береді. Табиғи симбиотикалық ашытқыларын кефирдiң өндiрiсiнде қолданады - Lactobacillus, дрожжей Saccharomyces kefirдiң сүт қышқылы бактериясы және стрептококктердiң кейбiр түр тұратын кефир саңырауқұлақтары. Қымыз сүт қышқылы бактериясы(Lactobacillus casei тағы басқалар), лактоза ашытатын стрептококктер және ашытқы көмегiмен бие сүттерiнен алады.
Мезофилді сүтқышқылы стрептакоктарын iрiмшiк, қаймақ, айран кәдiмгi)пайдалану арқылы өндіру. Мұндай өнімді микрофлораларың негізі өкілдері сүтқышқылы стркптококтар болып табылады: Streptococcus lactis, Streptococcus acetoinicus, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetylactis.
Термофильді сүтқышқылы бактериялары (айран, қатық, йогурт, айран Оңтүстiк, Мечниковтың)қолдану арқылы әзірлеу. Бұл ашыған сүт өнiмдерiнiң даярлаулары үшiн Streptococcus thermophillus және (болгарлық шыбық) Lactobacillus bulgaricusтiң (10:1 ) сүт қышқылы бактериялары қоспаны пайдаланады.
Термофильді және мезофильді сүтқышықылы бактерияларын (сүйікті қаймақ, төменгі құрамды майлы қаймақ, Любительский Юбилейный, Русский сусындары) қолдану арқылы өндіру. Мұндай өнiмдердiң микрофлоралары негiзгi өкiлдермен мезофильдіжәне термофильді сүтқышқылды стрептококктерi болып табылады.
Ацидофилді бактерия және бифидобактерияны қолдану арқылы өндіру:ацидофилді сүт, афидофилин, бифидоөнімдер-емдік-профилактикалық өнімдер. Микрофлорды мұндай өнімдердің құрамында мыналар болады: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus lactis, Streptococcus thermophillus айран ашытқысының қосылуымен; Bifidobacterium bifidum және т.б.
Йогурт. Ферментация жолымен алынатын ең ежелгi өнiмдердiң бірі. Streptococcus thermophillus және Lactobacillus bulgaricus бактериялары осында негізгі рол атқарады.. Йогурт өз тән дәмiмен жастардың лактоза алынатын сүт қышқылы және ацетальдегидке мiндеттi. Екiсi бұл заттар Lactobacillus bulgaricusтердi iстеп шығарады.
1.1 Сүт қанты туралы жалпы ақпарат
Алғаш рет сүт қанты деп аталатын зат айтылған 1583 жылы А. Турнейссермен. Сүт қанты туралы толығырақ ақпарат сүттің жеке компоненті ретінде итальяндық натуралист Ф. Бертолеттидің шығармаларында берілген және 1633-ке сілтеме жасалады. Сарысуды буландырады, ол манна деп аталатын ең маңызды сүт сусын салқындағаннан кейін алды. 1780 жылы атақты химик К.Шелле сүт қанты химиялық құрамы бойынша көмірсулар болып табылды және оны лактодан алынған лактоза деп аталатын қосылыстар класына енгізді. Осылайша, сүт қанты термині синонимдік болып табылады.
Көмірсулардың қазіргі номенклатурасына сәйкес лактоза полисахаридтер класына жатады. Лактозаның молекулалық салмағы, құрылымы мен қасиеттері полисахаридтердің бірінші тобын - олигосахаридтерді, атап айтқанда дисахаридтерді жіктеуге толық сәйкес келеді.
Барлық табиғи олигосахаридтер сияқты, гликозид болып табылатын лактоза сахароза мен мальтозаға ұқсас С12H22O11 химиялық формуласына ие. Е. Фишердің лактозаның құрылымдық формуласы.
Сурет 1. Е. Фишердің лактозаның құрылымдық формуласы
Лактоза молекулсы D- глюкоза α-формасында және D- галактоза β- формасының қалдықтарынан құралады.
Лактозаның химиялық атауы қазіргі уақытта олигосахаридтер деп келесідей:
Бірінші атауы - 4-O-β- D- галактопирнзол-(1--4)- α-D глюкопираноза, немесе 1,4- галактозидоглюкоза. бірінші рецепт бойынша моносахаридтердің таңбаларын пайдаланып қысқартылған белгілер: β-D- Galp1-4D-6Gl.
Лактозада 12 байланыстырылған көміртегі атомы, 22 сутегі атомы, 9 гидроксил топтары, бір эфир және бір карбоксил тобы бар.
Деп саналады, бірақ жалпыға танылмайды, бұл лактоза бес изомерных нысандары болуы мүмкін: α,β,γ,δ,ε; және α-жәнеβ- формасы негізгі болып табылады. Формалардың әрқайсысы гидратталған және ангидрид болуы мүмкін, яғни. сусыз. Лактозаның үш түрі іс жүзінде белгілі: α- гидрат (С12Н22О11 · Н2 О), α- ангидрид (С12Н22О11). Өнеркәсіптік өсімдіктер өндіретін сүт қанты α - бұл гидрат, яғни. құрамында 5% кристалды су бар, ол іс жүзінде қарастырылуы тиіс.
Лактозаның синтезі химиялық және биологиялық жағынан да жүзеге асырылуы мүмкін. Моноциттерден лактозаның химиялық синтезі теориялық түрде жалғасады:
С6Н12О6+С6Н12О6--С12Н22О11+Н2O (1)
глюкоз галктоза лактоза
Түрлі сүтқоректілердің сүтінде лактозаның мөлшері 1 ден 10% өзгереді. Киттің сүтіндегі ең төменгі лактозаның мөлшері-1,5% , ал жоғарғы пілде -8,8% Академик А.А. Покровскийдің сүт құрамын әрбір биологиялық түрдің жаңа туған нәрестелерінің әдісімен байланыстыру туралы тұжырымдарын ескере отырып, емшек сүтіндегі -7,3% лактозаның көп мөлшері назар аударады, ол алмастырғыштарды құру кезінде назарға алынуы керек. Сиыр сүтінде лактозаның мөлшері 47-ге тең және тұқымға, лактация кезеңіне, денсаулық жағдайына және жануарлардың жағдайына байланысты кейбір флуктуациялармен (4 тен 5,6%) расталады. Лактация және зобелевания жануарларының соңында сүт қантының шығуына әсер етуі мүмкін лактозаның құрамында айтарлықтай төмендеу байқалды.
Лактоза гетерогенді сүт жүйесінің компоненттеріне сандық және құрылымдық түрде байланысты. Сүтдегі лактозаның және казеиннің, лактозаның және майдың кері байланысы арасындағы тікелей байланыс орнатылды.
Теңдестірілген тамақтану теориясына сәйкес, көмірсуларға күнделікті адамның қажеттілігі шамамен 410 грамм, бұл ақуызға деген қажеттілікке қарағанда әлдеқайда көп және өмір сүреді.
Лактоза, көмірсулар сияқты, биохимиялық процестерді жүзеге асыру үшін қажетті организмнің энергия көзі болып табылады. Лактозаның энергия мөлшері - 15700 кж. килограмм эквивалентті қант, негізгі заттар. Лактозаның тағамдық құндылығын сапалы, қоректік, биологиялық және дәрілік құндылықтарды қамтитын қасиеттер жиынтығы ретінде қарастырған жөн.
Денеге түсетін лактоза толығымен сіңіріледі. Ол, жануарлардан алынатын көмірсулар сияқты, ерекше функцияларға тән. Лактоза құрылымдық көмірсулар болып саналады, ал басқалары энергия.
Тамақтанудағы көмірсулардың маңыздылығын ескере отырып, азық-түлік гигиенасы саласындағы танымал сарапшы Петровсктің айтуынша, лактозаны босанғаннан бастап өте қартайған кезге дейін тұтынуға ұсынуға болады. Қарама-қайшылықтар немесе қазіргі заманғы көзқарастар бойынша лактозаның құрамдас бөлігі - галактозаның.
Тамақтанудағы көмірсулардың маңыздылығын ескере отырып, азық-түлік гигиенасы саласындағы танымал сарапшы Петровсктің айтуынша, лактозаны босанғаннан бастап өте қартайған кезге дейін тұтынуға ұсынуға болады. Қарама-қайшылықтар немесе қазіргі заманғы көзқарастар бойынша лактозаның құрамдас бөлігі - галактозаның. Лактоза сахарозасы суға шамамен 3 есе аз және алкоголь мен эфирде іс жүзінде ерімейтін.
Дайын өнімге арналған заманауи технологияларды әзірлеу кезінде өндірілетіндіктің, күрделіліктің, экологиялық қауіпсіздіктің, биоқауіпсіздіктің, энергия тиімділігінің және т.б. сияқты талаптарды сақтау қажет. Сүт өнеркәсібінің ең маңызды міндеті халықтың түрлі топтарының, оның ішінде әртүрлі аурулар мен патологияларды ескере отырып, сүт өнімдерінің жаңа түрлерін жасау болып табылады.
Адам организмінің тек балаларда ғана емес, сонымен бірге ересек тұрғындарда да байқалатын ауыр патологиясының бірі - сүт өнімдерін қорытуды бұзу, жеңіл ішекте пайда болатын ферментативті β-галактидаза (лактаза) ферменті жетіспеушілігінен және лактозаның бөлінуін катализдейді.
Бұл ферменттің болмауы немесе болмауы салдарынан лактоза гидролиз жасамайды, ол өзінің туған жерінде үлкен ішекке жетеді, онда органикалық қышқылдар мен көміртегі диоксиді қалыптастыру үшін ішек микрофлорасы бөлінген. Бұл қосылыстардың жинақталуы осмотикалық қысымның жоғарылауына, ішектің сұйықтық ағынын тудырады, бұл диарея, құсу, ішекте ауырсыну сияқты белгілер тудырады.
Бұл сүт өнімдеріне деген сұраныстың төмендеу себептерінің бірі, ол бастапқы немесе сатып алынған төзімсіздіктен сүт қантына байланысты. Ұзақ уақыт бойы лактозаның төзімсіздігі көбінесе нәрестелер мен қарттардың ауруына жатады.
Осылайша, төменгі лактозалық сүт өнімдерінің диапазоны негізінен майдың әртүрлі массалық фракциялары және төмен немесе лактозасыз нәресте формуласы бар төменгі лактоза сүті болып табылады. Қазіргі уақытта тұтынушылардың кең ауқымына арналған төменгі лактозалық сүт өнімдерінің ауқымын кеңейту қажеттілігі бар.
Сүт өнімдері құрамында аз мөлшерде лактоза бар, бірақ биологиялық белсенді заттармен (ферменттер, дәрумендер, бактерияға қарсы заттар, полипептидтер, бос аминқышқылдар, органикалық қышқылдар) бай, белгілі бір, пробиотикалық және басқа да қасиеттерін беретін биологиялық құндылығын арттырады. Көптеген жағдайларда өнімдердің осы қасиеттері пайдаланылатын сірне культураларын құрайтын бактерияларға байланысты.
Өз кезегінде, жоғары биохимиялық белсенділігі бар микроорганизмдер негізінде стартер жасау - ашыған сүт өнімдерінің ауқымын кеңейту мен биологиялық құндылығын арттырудың негізгі бағыттарының бірі.
Қазіргі уақытта шикі сүттегі лактозаның массалық үлесін төмендету үшін келесі әдістер жиі пайдаланылады: фермент препараттарын қолданатын ферментативті гидролиз: лактоксанцин G20x, Ha-Lactase және т.б .; Мембраналық сүтті өңдеу әдістері; жоғары биохимиялық белсенділігі бар сүт қышқылдарының бактерияларын қолдану. Сүт шикізатындағы лактозаның массалық үлесін азайтудың ең көп тараған тәсілі ферментті препаратпен лактозаның гидролизі болып табылады, ол арнайы ферменттелген сүт қоспасына енгізіледі.
Лактозаны (химиялық, ферментативті немесе биотехнологиялық) гидролиздеудің белгілі әдістерінен ең қолайлы биотехнологиялық әдіс. Оның мәні микроорганизмдердегі b-галактозидазаның биосинтезі ферменттің индуцирленген синтезінің мысалы болып табылады және шикі сүттің ашыту кезінде лактозаның концентрациясын төмендетуге мүмкіндік береді. Осыған орай, төменгі лактозалық сүт өнімдерін өндіруде ғылыми-практикалық маңызы бар β-галактозидаз ферментін синтездеу қабілеті жоғары сүт қышқылдары бактерияларының арнайы штаммдарының стартерлік құрамында дайындықтар мен дайындықтар қолданылады.
Ашытқы мәдениеттердің көптеген штамдары лактозаға қатысты селективті ферментативті белсенділікке ие, бірақ оның нақты бөлінуі шағын ортада (орта есеппен 0,4-0,8% дейін) болады. Лактозаның гидролизі көбінесе бұл мәдениеттердің өсуін тудырады. Лактоза қышқылының және бифидобактериялардың б-галактозидаз белсенділігінің жанама белгісі олардың қышқылдықты құрайтын қабілеті болып табылады, бұл ферменттелген лактозаның мөлшерін және лактоза-сығу белсенділігінің индексін анықтауға мүмкіндік береді. Әдебиетте бифидобактериялармен салыстырғанда, Болгарияның шошқа және лактококкымен салыстырғанда, лактаза өндіретін штамдар термофилді сүт қышқылының стрептококки болып табылады. Str.thermophilus өндіретін ферменттер сульттағы жоғары белсенділік пен тұрақтылықты көрсетеді 6.68 сүтте, ал сүт катиондарының концентрациясы оның әсерін күшейтеді.
Зерттеушілер ұсынған стартерлі микроағзалардағы β-галактозидаз ферментін синтездеудің бір әдісі - қоректік ортаны өзгерту, атап айтқанда, олигосахаридтермен байытылған сарысулық протеин концентратын пайдалану. Олигосахаридтердің лактоза катаболизмінің негізгі ферменттері болып табылатын b-галактозидастың синтезін тудыруы көрсетілген. Б-галактозидаз ферментінің жоғары өнімділігіне ие штаммдарды алудың тағы бір бағыты гендік инженерияны пайдалану болып табылады. Оң нәтижелерге қарамастан, зерттеулер жалғасуда және осы штамдарды сүт өнеркәсібінде пайдалану үшін ешқандай рұқсат алынды.
Кейбіреулер химиялық және физикалық әсерлері (дыбыс, токты, магниттік және электромагниттік өрістерді өңдеу) сияқты биологиялық объектілердің өздерінің ферменттік жүйелерін белсендіру мүмкін екенін мәлімдейді. Физикалық факторлар тиімді, сенімді, технологиялық тұрғыда дамыған және химиялық факторларға қарағанда экологиялық таза. Жануарлар мен өсімдік тектес шикізатқа әсер етудің физикалық әдістерінің арасында акустикалық және электрлік контактілерді өңдеу аппаратураның құрылымында ең қолжетімді және қарапайым болып табылады. Олар кез-келген күшпен жүзеге асырылуы мүмкін, алайда эндо-және экзоценозды жүйелерді белсендіру үшін бұл факторлар қолданылатын әсердің төменгі қуаттарында тиімді қолданылуы мүмкін.
1.3 Лактозаның химиялық қасиеттері және биохимиялық қасиеттері
Оның химиялық сипаттамаларына сәйкес, лактоза көмірсулардың азаю тобына жатады, олар өздерінің оттегі байланысын бұзып электрондарды сыйға тарта алады. Сонымен қатар, бұл сахарид әлсіз қышқылдың қасиеттерін көрсетеді, натрий гидроксидімен және басқа да сілтілермен әрекеттеседі. Лактозаның химиялық белсенділігі оның құрылымында алкогольдік функционалды топтардың болуымен байланысты.
Моносахаридтер мен глюкоза галактозасы арасындағы байланыс оттегімен қамтамасыз етіледі және гликозид деп аталады. Оның жарылуы ферменттер немесе күшті қышқылдардың ерітінділеріндегі гидролиз әсерінен пайда болады. Мұндай химиялық реакцияның жылдамдығы температурадан тәуелді: ол қаншалықты жоғары болса, байланыс үзілу үрдісі жылдамырақ. Сілтілі болған жағдайда, көмірсулар қышқылдарға ыдырайды, бірақ сонымен бірге сахарин құрылымын сақтайды, яғни, реакция аяқталғаннан кейін қосылысты қышқылға айналдыратын белсенді қышқыл тобымен екі моносахарид алынған.
Лактоза белсенді көмірсулардың класына жатады. Нашар қышқылдық қасиеттерге ие, ол қанттың 1 мольтіне шамамен 2 моль каустикалық сода байлайды. Лактозаның құрылымы бойынша әртүрлі функционалдық топтар үлкен химиялық белсенділікті тудырады. Лактозаның циклдік формуласы альдегидке өтеді.
Лактозадағы моноктар арасындағы гликозидтік байланыс ферменттік химиялық заттарға гидролиздендірілуі мүмкін. Лактозаның химиялық гидролизі күшті қышқылдардың әсерінен болуы мүмкін. 100 градусқа дейін қызады 1 г лактоза 100 мл 10% күкірт қышқылында бір сағат бойы глюкозаға және галактозаға толығымен гидролизденеді. Лактозаның гидролизі сахарозды гидролиздеуде әлдеқайда қиын, іс жүзінде лактозаның қышқыл ерітінділерде тұрақты екеніне сенеді.
Жартылай ацетальды, бастапқы және қайталама алкогольдік лактоза топтары лактозаның ерітінділері мен өнімдерін анықтау мен сандық анықтау үшін пайдаланылатын қосымша, тотығу, қалпына келтіру реакциялары мен құбылыстарын тудырады.
Сілтілі ерітінділерде лактоза сахарозды қышқылдарға тотықтырады, содан кейін оны тазартады - қоңыр болады. Жылыту, лактоза және су ерітінділерінің нәтижесінде технологиялық режимдердің химиясын айқындайтын айтарлықтай өзгерістер орын алады.
α гидрат кристалдары 87 градусқа дейін қызғанда, кристалдану санын бірте-бірте жоғалтады және 110 температурада су болмайды. 120 градуста кристалдар қараңғы болады, ал процесс 170-180 температурада оқшауланулардың қалыптасуымен аяқталады.Фруктоза ерітіндісінің температуралық тұрақтылығы концентрацияға, реакция ортасына, ерітіндінің тазалығына және басқа да факторларға байланысты.
Сүт пастерлеу кезінде лактозаның тотығу ыдырауы қышқылдардың, альдегидтің және көмірқышқылдың түзілуімен жүреді. 100 градустан жоғары қызған кезде судың ерітінділері қоңыр түске боялады. Көрсетілген процесс көмірсулар мен азот бар қосылыстардың гидролизденген өнімдерінің өзара әрекеттесуі болып табылады, олар түрлі түсті заттарға - миланоидтарға арналған тақырыптарды қалыптастыру жолымен қарастырылады.
Температураның артуы, ортаны сілтілі реакция, концентрацияның ұлғаюы, мыс пен темір иондарының болуы бір қанттың миланоидтарын, оның ішінде лактозадан тудырады. Сүт қанты өндірісінде миланоидин реакциясын мүмкіндігінше алып тастау керек.
Лактоза микроорганизмдер шығаратын ферменттерге оңай қатысты. Жалпы, лактозаның ашыту процесі лактозаның монозға ыдырауын білдіреді. Лактозаның тозуы ішек қабырғалары мен микроағзалар шығаратын лактаза әсерімен, лактозаның α және β формаларында әрекет ететін ферментпен жүреді.
Алынған моносахаридтер микроорганизмдердің түріне және гликолитикалық схеманың қоршаған орта жағдайларына немесе сүт қышқылының, спирттің, көмірқышқыл газының және басқа заттардың пептидін құра отырып, гексонофосфат жолына байланысты.
Сүт немесе сарысудағы сүт қышқылының мөлшеріне теориялық лактозаның ыдырау дәрежесіне қарай бағалануы мүмкін. Дегенмен, есептелген және эксперименттік деректер арасында қышқылдықтың ұлғаюымен бірге өсетін айырмашылық бар. Мұны лактозаның бір бөлігі басқа заттарды қалыптастыру үшін пайдаланылатын өрнектің гетероферментациялық сипатымен түсіндіріледі.
Лактозаның моноидтарға гидролизі сонымен бірге бета галактозидаз ферменттерімен жүзеге асырылады. Лактоза фермент сырасы мен нанның ашытқысы бойынша бөлінбейді. Формалин және күкірт қышқылы тууды тежейді, сондықтан олар лактозаның кроссворын сақтау үшін қолданылады.
Лактоза негізіндегі сүт өнімдерін, ірімшіктерді ферменттеу реакциясы туралы. Сүт қанты ашығаннан кейін оны алып тастау керек.
Сүт қантына деген сұраныс деңгейін талдай отырып, азық-түлік сапасы санатының лактозасына - лактозаның тағамына немесе азық-түлік сүтіне ерекше назар аудару керек.
Тамақ өнімдерінде лактозаны пайдалану кезінде келесі артықшылықтар ескеріледі: лактозаның энергетикалық құны және сахароза бірдей; лактозаның тәттілігі аз және басқа да көмірсуларға қарағанда ерігіштігі, оны пайдалануға мүмкіндік береді диактивтік тамақтанудағы лактоздың туындылары;
лактоза хош иісті заттарды жақсы сіңіреді, бұл бірқатар өнімдердің сапасын жақсартуға және қосымша дәмде жинақ алуды қамтамасыз етеді; лактоза тістің бұзылуына әкелмейді.
Азық-түлік өнімдерінде қолданылатын сүт өнімдері қантының құрамында лактозаның жоғары мазмұны және күлдің төменгі мөлшері бар жақсартылған қант санаты ерекшеленеді. Дайындау үрдісі ұқсас. Технология конденсация кезеңінде азотты және бояғыш қосылыстардан тереңірек тазалаумен ерекшеленеді. Азық-түлік сүті технологиясын жетілдіру, тазартылған сүт қантының жақсартылған технологиясымен салыстырғанда, ультрафильтрация арқылы құрамында сарысулық компоненттерді молекулярлық електен бөлу процесін пайдалану арқылы мүмкін болады. Электродиализ арқылы деминерализацияның жұмыс істеу технологиясына кіріспе сапалы сүт қанты тағамының сапасын алуға мүмкіндік береді. Бұл операция Краснодар өлкесінің Лабинск ірімшік зауытында жүзеге асырылды. Бұл әдіс оларды дамытуға мүмкіндік берді тіпті тұзды сүт сарысуынан сүт қанты алу технологиясы.
Азық-түлік сүті қанттарын сироптардың кептіруімен ion exchangers (IA-1R + KU-2-8 + EDE10pG) арналған сарысуды терең тазалау арқылы жасауға болады. Өнімнің ақ түсті және жоғары сапасы бар. Сонымен қатар ақуыз коагуляциясының реагентті емес әдісі енгізілді және қалыңдатқыш кезеңде сарысуды тазарту операциясы алынып тасталды.
Тамақ өнеркәсібіндегі сүт қанты белгілі бір карамель, помада, шоколад және басқа да кондитерлік өнімдерді өндіруде қолданылады. Лактоза және олардың бояу дәмін және иісін жақсартады.
Консервіленген сүттің өндірісінде тұқымдық кристаллизация ретінде сүт консервілері саласы лактозасы қолданылады. Тазартылған сүт қанты, мұқият ұсақталған ұнтақ ұнтақ, ол електен кем дегенде 200 меш, яғни бір метрге 80 ұяшықпен ауысқан кезде қолданылады. електен қараңыз.
Тұқым саны мен лактоза кристалдарының мөлшері мен қоюландырылған сүттің арасындағы кері байланыс бар екені дәлелденді.
Коми сүт зауытының қолданыстағы шотының нөмірі 80-ге сәйкес, тұқымдық кристалдардың мөлшері 158 мкм, ал тордың саны бойынша бұл технологиялық нұсқаулар 63 мкм. Максималды сапары 45 мкм тұратын өнімдерді таратуға мүмкіндік береді Әдетте 200 мешті шектеуге болады, яғни, 63 мкм.
Лактозаның химиялық белсенділігі көмірсулардың азаюы сияқты нақты құрылымымен байланысты.Бұл лактоза мен сахароза арасындағы негізгі айырмашылық, бұл оларды өндіру технологиясын қайталау мүмкіндігін жоққа шығарады. Нашар қышқылдық қасиеттері бар, 1 моль лактоза 2 моль натрий гидроксидімен байланысады.
Лактозаның циклдік формуласы альфа формасын бета формасына конформациялаудың теңдігінен туындайтын альдегидке айналуы мүмкін.Теориялық тұрғыдан алғанда, кез-келген ерітіндіде лактоза бар, оның белгілі бір бөлігі ең белсенді альдегид түрінде болады.Бұл ережені іс жүзінде ескеру керек, өйткені лактозаның бұл түрі реагент-қабілетті болып табылады.
Лактоза молекуласындағы моноктар арасындағы гликозидтік байланыс химиялық немесе ферментативті құралдармен гидролиздендірілуі мүмкін.Лактозаның химиялық гидролизі тұз қышқылы немесе күкірт сияқты қатты қышқылдарды тудырады.100 грамм температурада 100 мг 10% күкірт қышқылында 1 г лактозаның толық гидролизі ұсынылды.Лактозаның тұз қышқылымен гидролизі 100 градусқа дейін қызған кезде төмен температураларда болуы мүмкін.
Қызмет лактозаның қышқыл гидролизі сахарозадан гөрі күрделі болып табылатынын атап өтті.Лактозаның қышқыл ерітінділерде тұрақты екеніне және сілті тұрақтылығына, тез ыдырайтынына, сахароза қышқылынан тотығуына, содан кейін шайырларға жатады деп саналады.Лактозаның алкалалық ыдырауы табиғатта, оның жылдамдығы температураға тікелей пропорционалды.
Іс жүзінде, рН-да лактозаның тұрақсыз екенін есте ұстау қажет.Лактоздың гемиацетальды, бастапқы және қайталама гидроксил топтарының болуы қосымша және қалпына келтіру реакцияларының болуына мүмкіндік береді.Бұл реакциялар өнімдерде лактозаның сандық анықтау, сондай-ақ лактозаны өндіру және өндіру үшін пайдаланылады. C - H сутегі байланысының ұялы болып табылатындығына байланысты, лактозаның және оның компоненттерінің, глюкозаның және галактозаның реакцияның жаңа түрін - теломирттандыру мүмкіндігіне ие болатынын болжауға болады.
Жылыту, лактоза кристалдары және су ерітінділерінің нәтижесінде технологиялық режимдерді таңдау кезінде ескерілуі керек елеулі өзгерістерге зиянын тигізуі мүмкін. Альфа-гидрата лактоза кристалы 87 градусқа ериді, 100 градуста кристалданудың суын шығарады және 110 градусқа сусыз болады, бета-ангидрид 120 градусқа түседі, масса массаның карамелдеу үдерісі басталып, 185 -190 градус аяғында изо-октандардың құрылуымен аяқталады.
Лактозаның су ерітінділерінің жылулық тұрақтылығы олардың концентрациясына, реакция ортасына, ерітіндінің тазалық дәрежесіне және басқа көрсеткіштерге байланысты. Сүтті пастерлеу кезінде органикалық қышқылдар, альдегидтер мен көміртегі диоксидінің пайда болуымен лактозаның аз тотықтырғыш ыдырауы белгілі.100 градустан жоғары температурада қыздырылған кезде лактозаның су ерітінділері қоңыр түсті болады. Бұл процесс көмірсулар мен азот құрамындағы сүт қосылыстарының жылу гидролизі өнімдері арасындағы химиялық реакция болып саналады, нәтижесінде нәтижесінде түрлі-түсті меланоидты қосылыстар пайда болады.Меланоидиннің қалыптасуы температураның артуымен, қоршаған ортаны сілтілі реакциясымен, лактозаның концентрациясының артуымен, мыс пен темір иондарының болуымен жеделдетіледі. Бұл ережелер сүт өнімдерінің қант өндірісінің технологиялық режимдерін таңдау кезінде ескерілуі керек, себебі меланоидин реакциясын алып тастау керек.
Молекулалық энергияның заңдарына негізделген монодер мен ашық альдегид тобымен гликозидтік байланыстың дисахариді ретінде лактозаның сипаты мен қасиеттеріне сүйене отырып, қызған кезде және оның гомогенді шешімдерінде қандай өзгерістер пайда болады деп болжауға болады. Осылайша, жүйенің термиялық активтенуі нәтижесінде диссоциациялану тұрақтысы артады, ал ортаны және ерігіштігі арасында электрондық алмасу жүреді.Тұрақты энергетикалық деңгейге көтерілу үшін валенттілігі электрондары лактозаның альдегид топтарында орын алады.Электрондардың бір деңгейден екіншісіне өтуі нәтижесінде ерітіндінің электрохимиялық қасиеттеріне әсер ететін реакцияның реакциясы жүреді.
Жылу әсерін тудыратын жүйелердің активациялау энергиясы артуымен гликозидтік байланыстар бұзылып, жылу әсерінен жүйенің активтендіруі энергиясының ұлғаюымен гликозидтік байланыстар бұзылып, ерітіндде манноз пайда болады - глюкоза және галактоза. С.Л. Берманға сәйкес моноидтардың химиялық гидролизі қышқыл қосылыстардың қалыптасуымен бірге жүреді.
Ерітіндіні қыздырғанда, лактозаны басқа олиго және полисахаридтерге, лактат-карамелан мен лактакарамелелені қалыптастыруға, сондай-ақ лактоза молекуласының деградациясына көшіруге болады.
Осылайша, лактозаның химиялық препараты гидролиз реакциясы, деградация және тотықтырумен байланысты деп болжауға болады. Іс жүзінде гидролизді ескеру қажет, өйткені жоғары температурада дегидратация реакциясы қажет, ал тотығу процесінде тек сілтілік ортада мүмкін болады.
Шешімнің белсенді қышқылдығы қышқыл қосылыстардың жинақталуын көрсететін ықтималды әсердің жоғарылауымен азаяды. Бұл үдеріс алғашқы 20 сағат ішінде әсіресе жылдам болады, бұл жүйеде кейінгі тиімді өзгерістер үшін алғышарттар жасайды.
Оптикалық тығыздықтың өзгеру сипаты, жарық беру арқылы айқындалады, сонымен қатар жүйеде лактозаның өзгеруін, әсіресе 50 сағаттық экспозициядан кейін көрсетеді. Бұл кезде қара түсті қосылыстардың пайда болуы көзбен байқалады. Қартаюдан кейінгі фруктозаның ерітіндісін зерттегенде, оның молекуласындағы құрылымдық өзгерістер 220 және 281 нм ауданында 2 жаңа шыңның пайда болуымен расталады.
Лактоза үлгілері өндірісінің ыдырауы процесте тікелей зерттелгенде келесі нәтижелер алынды. Сарысуды тазалау барысында мөлдірліктің үздік көрсеткіштері қышқыл-негізді коагуляция арқылы алынды. Дегенмен, жүйе қаттылықтың қышқыл әдісімен ұзаққа созылған, әсіресе тұрақты болатын. Сондықтан қышқыл және түсті қосылыстардың жиналуын болдырмау үшін тазартылған сарысуды жылдам өңдеу керек.
Сарысуы шырындарының жылытуы мен қартаюы, әсіресе 80 градустан жоғары температурада, лактозаның санын көбейтуге және гидролиздеуге әкеледі. Шикі қанттың қант ерітіндісін тазарту кезінде бұл құбылыстарды ескеру қажет. Сүт қантының дымқыл кристалдарын 50-140 градусқа дейін зерттеу кезінде 70-ке дейінгі қартаю процесінде жүйеде ешқандай өзгерістер болмайды. Кеуіп кету температурасын 140 градусқа дейін жоғарылату мүмкіндігі.
Эксперименттер мен бақылаулардың нәтижелері салада қабылданған технологиялық параметрлер негізінен лактозаның қажетті тұрақтылығын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді деп айтуға мүмкіндік береді. Қыздыру температурасын 80 градустан астам қалыңдатуға, сондай-ақ ыстық күйде тазартылған сарысуды және тазарту кезінде шикі қантты ерітінділердің ұзақ уақыт бойы ашылуына жол бермеу керек.
Бұл деректер шикі қанттың 30% ерітінділерінің тазарту режимінің рұқсат етілмейтіндігін және шетелде қолданылатын схемалардың қауіптілігімен ұсынылғандығын көрсетеді. Олар сондай-ақ қантсыз қанттан алынатын сарысуды терең тазарту қажеттігін түсіндіреді, бұл дайын өнімнің қажетті сапасын ғана емес, сонымен қатар лактозаның тұрақтылығын қамтамасыз етеді.
Лактоза микроорганизмдер шығаратын ферменттерге оңай қатысты. Жалпы алғанда, ашыту процесі біздің үйімізге лактозаның бөлінуінен басталады. Лактоза ішек ақшаларымен және микроорганизмдермен, Альфа мен бета-пішінде жұмыс істейтін ферментпен өндірілетін лактаза әсерімен бөлінеді.
Қоршаған орта жағдайындағы микроорганизмдердің түріне байланысты алынған моносахаридтер гликолитикалық схемада немесе сүт қышқылының, спирттің, көмірқышқыл газының және басқа заттардың қалыптасуымен гексомонофосфат жолында ашытылады.
Теориялық тұрғыдан, лактозаның мөлшері сүтті қышқылдың сүт немесе сарысу мөлшері бойынша бағалануы мүмкін. Алайда, қышқылдықтың өсуімен бірге өсетін есептелген эксперименттік деректер арасында сәйкессіздік бар.
Лактозаның физикалық қасиеттері және құрылымдық механикалық сипаттамалары
Су ерітінділеріндегі лактозаның жиынтық жағдайы шоғырлануға және температураға байланысты. Сүтте ол еркін (шынайы ерітінді) түрінде - шамамен 10А бөлшектері еркін және байланыс күйінде.
Лактоза ерітінділердің құрамында кристалдар шығаруға қабілетті. Құрғақ сүтте және қаныққан ерітіндіде аморфты күйде болады. Лактозаның негізгі физикалық байланыстары 1-кестеде көрсетілген.
Кесте 1 - Лактозаның негізгі физикалық байланыстары
№
Көрсеткіштер
Лактоза формасы
α
β
1
Тығыздығы кгм3
1545,3
2
Молекулалық масса
360,1
3
Жану жылуы, кджкг
15,94
16,45
4
Жылу қуаты,
1,202
1,168
5
Калория мәні кджкг
16,68
15,59
6
Бұрышы
32,4-34,7
34,6-36,7
7
Жылу өткізгіштік коэффициенті(втм·град)
0,931
8
Еріту нүктесіºС
201,6
252,2
α-және β- формасықасиеттері сүт қанты әр түрлі, сондықтан оларды анықтау үшін бірнеше әдіс ұсынылды, оның ішінде рентген әдісі, бұл құрылымды зерттеуге α-жәнеβ- формасы сандық бағалауға мүмкіндік береді.
Лактоза оптикалық белсенді. Ерекше айналу [α]tD оның сызықтық температурасына байланысты.
[α]tD = 52,42+ 0,072 ( 20-t)
20 ºC лактозаның нақты айналымы (градустарда).
α-гидрат ... ... ... ... ... ... .+8 9,4
α-ангидрид ... ... ... ... ... ..+52 ,3
β-ангидрид ... ... ... ... ... ..+35 ,5
Сулы ерітінділерде лактозаның нақты айналуы +53.6 +53.9 шегінде мутаротация нәтижесінде белгіленеді. Бұл индикатор поляриметриялық әдісінің ерітінділерінің және лактозаның мазмұнын анықтау үшін қолданылады.
Таутомер түрлерінің өзара өтілуі температурадан тәуелді және ерітінді C концентрациясына байланысты.
[α]tD =55,23- 0,01688С- 0,07283 (t-25).
Мумаротацияның температуралық коэффициенті - 2,6; Активтендіру энергиясы - 16000-17 1000 калмоль. Тұздардың қатысуымен мутарот таза сумен салыстырғанда 1,84 және 2,24 есе тездетеді.
Зерттеулер көрсеткендей, лактозаның ерігіштігі кестеде көрсетілгендерге қарағанда әлдеқайда жоғары, бұл сүттегі ерігіштігі судағыдай.
Әртүрлі заттардың болуына байланысты лактозаның ерігіштігі. Сахароза болған кезде ол қант емес, азаяды немесе өседі - бұл қант емес, әсіресе минералды тұздардың мелаастарды қалыптастыру қабілетімен түсіндіріледі. Өндіріс жағдайында байқау көрсеткендей: сарысуды тазалаудың сапасы қаншалықты төмен болса, сірке қышқылының құрамында көп лактоза сақталады. Лактозаның суда ерігіштігі рН-ға байланысты, бұл, шамасы, мутаротация жылдамдығымен байланысты.
Күкірт эфирінде, абсолютті этил және метил спирті, лактоза іс жүзінде ерімейтін болып табылады, ол таза өнімнің алкогольмен жуу және кристалдар арқылы алынады.
Лактоза көрсетілген шешімдерден кристаллизирует: 93 градустан төмен температурада -гидрат, ал жоғарғы β-ангидрид.Ол метастабилді шешімдерді ұзақ уақыт бойы кристалдардың қалыптасуынсыз сақтап қалу арқылы қалыптастыра алады.
Сарысуы сироптар үшін оңтайлы сверхризатация коэффициенті сүт қанты өндіру болып табылады.
Лактоза бар ерітіндіні салқындату кезінде ол тұрақты аймақта кристаллдайды,α-форма аз ерімейтін сияқты. Тепе-теңдік бұзылып, күннің нысанын бір бөлігі қайтадан кристалданатын формаға келеді. Лактоза кристалдарының өсу қарқыны бірқатар факторларға байланысты, атап айтқанда бета-пішінді альфа түріне көшу жылдамдығына байланысты. Кейбір зерттеушілер бұл процесс негізгі кристаллизация емес деп санайды.
Лактозаның кристаллографиялық құрылымы моно-көлбеу сингтонға және оксил симметриясына жатады. Лактозаның ұзындығы 1,8 есеге жуық. Онда 16-ға дейін трапеция, төртбұрыш, параллелепипед және ромбды көруге болады. Сүт өнімдеріндегі лактоза кристалдарының әр түрлі көрінісі жеке тұлғаның өсу ерекшеліктерімен түсіндіріледі.
Сулы ерітінділердегі лактозаның жиынтық күйі ерітіндінің концентрациясы, температурасы және тазалығымен түсіндіріледі. Сүтте лактоза молекулалардың құрамында еркін және басқа сүт жайларымен байланыстырылады. Қарапайым бөлшектердің мөлшері 1,0-1,5 нм құрайды. Қаныққан ерітінділерде және құрғақ сүтте, лактоза аморфты күйде, ерітілген ерітінділерде лактоза кристалданып, қатты болады. Alpha және Beta нысандарының сипаттары бірдей емес. Альфа мен Бета-ның кристалдық құрылымы, сондай-ақ олардың айырмашылықтары олардан жақсы байқалады. Лактозаның кристалдық құрылымы жоқ.
Құрылымына байланысты лактозаның оптикалық белсенділігі. Спектрофотометрия әдістерін қолдану арқылы молекулалық сіңіру хроматографиясы ерітінділер мен кристалдардағы лактозаның сапалық және сандық анықтауын жүзеге асыруға мүмкіндік берді.
Ең лактозаның 36 пайыздық ерітіндісінің оптикалық сипаттамалары болып табылады, өйткені лактозаның одан әрі ұлғаюы оның кристалдануына әкеледі. Толқындардың ұзындығы 290-дан 210 нм-ге дейінгі спектрдің ультрафиолет аймағында лактозаның ерітіндісінің барлық концентрациясы үшін анық көрсетілген максималды сіңіру байқалады.
Қазіргі уақытта толқын ұзындығы 253.7: 313 және 365 нм болатын жарыққа ұшыраған кезде лактозаның люминесценциясы байқалмайды. Біздің сапалы сүт қантының люминесценциясына арналған тәжірибеміз көрсеткендей, бұл сипаттамасы өнімдердің тазалығын бағалауға пайдаланылмайды, себебі бұл сусындардың люминесценциясына байланысты.
Лактозаның ең маңызды қасиеттері - ерігіштігі мен кристаллизациясы.
Судағы лактоза альфатын гидратация дәрежесі шамамен формула бойынша есептелуі мүмкін
α= 5,0M ()
Лактозаның ерігіштігі гидроксилдің молекуласында болуы себебінен негізінен ерітіндінің температурасына байланысты.
Кесте 2 - лактозаның жиынтық күйі ерітіндінің концентрациясы, температурасы
№
Температура
αжәнеβ формасы қатынасы
Лактозаның суда ерігіштігі
жалпы
αформа
βформа
1
-30
1,73
5,62
2,06
3,56
2
-20
1,71
6,95
2,56
4,39
3
-10
1,68
8,60
3.20
5,40
4
0
1,65
10,60
4,00
6,60
5
10
1,62
13,10
5,00
8,10
6
20
1,59
16,10
6,20
9,90
7
30
1,58
17,80
6,90
10,90
8
40
1,57
19,90
6,70
12,20
9
50
1,54
24,60
9,70
14,90
10
60
1,51
30,40
12,10
18,30
11
70
1,48
37,00
14,90
22,10
12
80
1,45
43,90
17,90
26,00
13
90
1,43
54,00
21,00
30,00
14
100
1,33
61,20
23,30
34,40
Практикалық тұрғыда сүт пен сарысудағы лактозаның ерігіштігі судағы ерігіштігімен бірдей. Алайда, зерттеу көрсеткендей, сүт майындағы лактозаның ерігіштігі кестеде келтірілген деректерге қарағанда біршама жоғары.Белоктардың ерігіштігі ерітіндідегі басқа заттардың болуына байланысты екендігі анықталды.Мысалы, сахароза болған кезде ол ақуыздар мен минералды тұздардың ұлғаюы немесе азаюы мүмкін.Лактозаның бұл қасиеті пирамидалық пішінді қалыптастыру қабілетімен түсіндіріледі, лактоза мелассада сақталады.
Лактозаның ерігіштігі ерітіндісінің рН мәніне байланысты, бұл, шамасы, мутаротацияның жылдамдығымен байланысты.Органикалық еріткіштерде, мысалы, күкірт эфирінде, абсолютті этил мен метил спиртінде лактоза іс жүзінде ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Нормативтік сілтемелер 5
Анықтамалар 6
Белгілеулер мен қысқартулар 7
Кіріспе 8
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ 10
1.1 Сүт қанты туралы жалпы ақпарат 10
1.2 11
1.3 Сүттің табиғаты, синтезі және лактозаның мөлшері 12
1.4 Лактозаның химиялық қасиеттері 13
1.5 Лактозаның физикалық қасиеттері 14
1.6 Лактозаның химиялық және биохимиялық қасиеттері 16
1.7 Сүт қантын қолдану 17
1.8 Физикалық қсиеттері құрылымдық механикалық сипаттамалары 18
1.9 Химиялық белсенділік және лактозаның тұрақтылығы 20
1.10 Лактозаның тағамдық құндылығы 22
1.11 Лактоза туындыларын алу 23
1.12 Галактозаны алу 23
1.13 Лактозаны лактулаға айналыру 24
2 Зерттеу нысаны мен әдістері 26
2.1 Зерттеу нысаны 26
2.2 Сүттің физика-химиялық қасиеттерін зерттеу әдістері 27
2.3 35
2.4 37
2.5 38
2.6 40
2.7 40
2.2 41
2.2.1. 42
2.2.2 48
2.2.3 50
2.3 51
3 55
Қорытынды 57
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 58
Нормативтік сілтемелер
Бұл жұмыста келесі құжаттарға сілтемелер қолданылады:
ҚР СТ 1734 - 2007 Сүт және сүт өнімдері. Қaбылдaу ережелері мен сынaқтaр әдістері.
МЕМСТ 26809-86Сүт және сүт өнімдері. Қaбылдaу ережесі, сынaмaлaрды іріктеу және тaлдaуғa сынaмaлaрды дaйындaу.
ҚР СТ1732 - 2007Сүт және сүт өнімдері. Сaпa көрсеткіштерін aнықтaудың oргaнoлептикaлық әдісі.
ҚР СТ 2019 - 2010 Сүт және сүттің өңдеу өнімдері. Терминдер мен aнықтaмaлaр.
ҚР СТ ИСO 707 - 2011 Сүт және сүт өнімдері. Сынaмaны іріктеу жөнінде бaсшылық.
МЕМСТ 3622-68 Сүт және сүт өнімдері. Сынaмaлaрды іріктеу және oлaрды сынaуғa дaйындaу.
МЕМСТ 3623-73Сүт және сүт өнімдері. Сүт пaстерленуін aнықтaу әдістері.
МЕМСТ 5867-90Сүт және сүт өнімдері. Мaйды aнықтaу әдістері.
МЕМСТ 23327-98 Сүт және сүт тaғaмдaры. Кельдaль әдісімен жaлпы aзoттың және белoктың мaссaлық үлесін aнықтaу.
МЕМСТ 3624-92 Сүт және сүт өнімдері. Қышқылдылықты aнықтaудың титрoметриялық әдістері.
МЕМСТ 3626-73 92 Сүт және сүт өнімдері. Ылғaл мен құрғaқ зaттaрды aнықтaу әдістері.
Анықтамалар
Бұл дипломдық жұмыста сәйкес анықтамалармен келесі терминдер қолданылады:
Сүт қанты (лактоза) - глюкозамен галактоза молекулаларының қалдықатрынан тұрады. Олар сүт өнімдерін өндіруде маңызды. Сүт қанты организмге 98 % сіңеді. Сүттегі ферменттер : лактоза, липаза, амилаза, фосфотаза, периксидаза, редуктаза ең басты ферменттер.
Биoлoгиялық құндылық - өнімде биoлoгиялық aктивті зaттaр мөлшерімен сипaттaлaды: aлмaстырылмaйтын aмин қышқылдaры, витaминдер, мaкрo- және микрoэлементтер, aлмaстырылмaйтын пoлиқaнықпaғaн мaй қышқылдaры.
Пробиотиктер - бұл сүт қышқылды бактериялардың тірі микроорганизмдері, көбінесе бұл эволюция процесінде қалыптасқан адамның табиғи микрофлорасына жататын бифидо-және лактобактериялар
Пребиотиктер - бұл әртүрлі суда еритін тағамдық талшықтар: моно -, олиго- және полисахаридтер.
Белгілер мен қысқартулар
ҚР - Қaзaқстaн Республикaсы
ББЗ - биoлoгиялық белсенді зaттaр
МЕМСТ - мемлекеттік стaндaрт
рН - сутектік көрсеткіш
0Т - Тернер грaдусы
0С - Цельций грaдусы
кг - килoгрaмм
кгм3 - килoгрaммметр куб
л - литр
г - грaмм
гмл - грaмммилилитр
мгмл- милигрaмммилилитр
мгг - милигрaммгрaмм
мгкг - милигрaммкилoгрaмм
% - пaйыз
КІРІСПЕ
Адамзат қоғамының алдында тұрған тамақтануға қатысты маңызды мәселесінің бастысы - тағам өнімдерін өндіруді көбейтудің түрлері мен тәсілдерін іздестіру. Жер бетіндегі күннен-күнге өсіп, көбейіп келе жатқан халықты жеткілікті тағаммен қамтамасыз ету үшін, оны шығаруды жыл сайын 22,5 %-ға өсіріп отыру керек. Соңғы уақытта керекті тағам өндірісінің жылдық орта өсімі 1%-дан аспайды.
Стресстік жағдайлардың және қоршаған ортаның жайылуының қазіргі жағдайында адамның тамақтануында биологиялық құнды өнімдер маңызды рөл атқарады, аурулардың таралуын төмендетуге және адам ағзасының иммунитетін арттыруға көмектеседі, бұл өнімдер сүт өнімдері, атап айтқанда йогурт, оның құрамына бифодобактериялар, болгар бөшкесі, адам ағзасына жағымды әсер ететін ацидофилді бактериялар, асқазан-ішек жолдарының қызметін қалыпқа келтіреді, патогендік микрофлораның дамуына жол бермейді, иммунитетті арттырады. Бүгінгі йогурт - бұл ең көп таралған және тұтынылған ашыған сүт өнімдерінің бірі. Әлемдік қоғамдастықта өндірілген йогурт ауқымы өте кең және әртүрлі.
Классикалық табиғи йогуртпен қатар, ашытқыда құрғақ заттардың көп мөлшері бар сүттің ашытуы, ол термофильді мококальды стрептококк пен Болгар бақталынан тұрады, Көптеген толтырғыштар мен дәмі бар әртүрлі композициялық өнімдердің көптеген түрлері бар, тығыз немесе бүлінбеген таяқшасы бар.
Соңғы жылдары био йогурт тұтынушыларды тануды алды, пробиотикалық мәдениеттердің тірі жасушалары бар, сондай-ақ витаминдермен байытылған жеміс шырындары бар түрлі йогурт сусындарымен, микро- және макронутриенттер, диеталық талшықтар.
Сондай-ақ дайын өнімнің термиялық өңдеуі арқасында кеңейтілген сөрелерде қолданылатын йогурттар мен десерттер белгілі. Біздің елімізде термофилді сүт қышқылының стрептококк және болгар бөшкелерін қолданумен ұзақ уақыт бойы йогурт, ряженка, йогурт сияқты ашыған сүт өнімдері көп сұранысқа ие.
Отандық өндірушілер осы саладағы жетістіктерге қол жеткізіп, қазақстандық йогурт нарығына тығыз қоныстанды. Йогуртқа деген сұранысты арттыру үшін өнім түрлі ингредиенттермен араласады. Бірте-бірте йогуртқа деген көзқарас өзгерді, өйткені йогурт сияқты дұрыс тамақтану үшін арнайы өнім танымал және арзан өнімге айналды. Йогурт алудың әртүрлі жолдарының мәні келу сәтінен сәл өзгерді. Йогурт алу кезінде технологиялық процестердің жақсаруына қарамастан, әсіресе ашытуды тудыратын сүт қышқыл бактерияларының түрлеріне қатысты, процестің негізгі кезеңдері өзгеріссіз қалды.
Қоршаған ортаның нашарлауы, стресстік, нашар тамақтану, өсімдік өнімдері мен дәрумендердің болмауы, сондай-ақ синтетикалық алмастырғыштар ХХ ғасырдың соңғы онжылдықтарында дамыған пробиотиктер мен функционалдық тамақтану тұжырымдамасын практикалық іске асыруға әкелді. Пайдалы әсерге ие болуы мүмкін пробиотикалық микроорганизмдердің тізімі өте кең.
Өндіріс технологиясын жетілдіру нәтижелері, йогурт ашыған сүт өнімдері және оның сапалық көрсеткіштерін зерттеу, сөзсіз маңызды.
Осындай ғылыми-практикалық жұмыстардың айырмашылығы алғаш рет жаңадан ұсынылған және сыналған, B. longum-B-5 таза мәдениеттерден биотехнологиялық тиімді және тиімді арнайы штаммдар, Биос ашыған сүт өнімі мен сүт қышқылының бактерияларын өндіру үшін Str.thermophilus-SV, L.acidophilus -L1- Дольче өнімі, терапевтік және профилактикалық тамақтанудың ферменттелген сүт өнімдерін өндіру үшін депозитарлық жинақтан алынған.
Микроорганизмдер штаммдарының құрамында алғаш рет мамандандырылған сірке суы мәдениеттерінің микроорганизмдерінің морфологиялық, тентруктивті және мәдени ерекшеліктері зерттелді, B. longum-B-5 таза мәдениеттерден биотехнологиялық тиімді және тиімді арнайы штаммдар, Биос ашыған сүт өнімі мен сүт қышқылының бактерияларын өндіру үшін Str.thermophilus-SV, L.acidophilus -L1- Дольче өнімі. Ашыған заттарға, сүт өнімдерін өндіруге, терапевтік және профилактикалық тамақтануға қойылатын талаптарды толық сәйкестендірді.
Жұмыстың мақсаты: төмен лактозалы сүтқышқылды өнімдердің тағамдық және биологиялық құндылығын зерттеу. Oсы мaқсaттaрғa жету үшін төмендегідей жұмыстaр aтқaрылды:
oo Биос және Дольче өнімінің биохимиялық көрсеткіштерін сaлыстырмaлы түрде зерттеу;
1 Әдебиетке шолу
1.1 Сүт қышқылды өнімдердің тағамдық және биологиялық құндылығы
Сүт өндірісі - халықты қажетті сүт өнімдерімен қамтамасыз етуге арналған мемлекеттің азық-түлік қауіпсіздігіне жауап беретін экономиканың стратегиялық салаларының бірі.
Қышқыл сүтті өнімдер сүтпен қатар ағзаның жүрек-қан тамырлар, сүйек және жүйке жүйелерінің жұмысына қажетті құнды ақуыздар және кальциймен қамтамасыз етеді, тек сүт өнімі ғана кальцийді оның жақсырақ қортылуына көмектесетін фосфор және басқа элементтермен тиімді қатынаста қамтиды.
Қышқыл сүтті өнімдердің басты артықшылығы болып оның құрамындағы бифидобактериалардың ағзаны улайтын, ауру туғызатын микроағзаларды өлтіретіндігі саналады.
Қышқыл сүтті өнімдер тек аурудың алдын алуында ғана емес, аурудың қауіпті уақытында және жазылу уақытында да аса маңызды рөл ойнай алады. Қышқыл сүтті өнімдермен қоректенудің бірнеше аптасынан кейін ішекте шіру процестері тоқтайды, микрофлора қалпына келеді. Ағзаның өзін өзі улауы тоқтайды және бауыр мен бүйректердің жұмысы жақсарады .
Барлық қышқыл сүтті өнімдер майлылығына және пайдаланылатын шикізат түріне байланысты келесі түрге бөлінеді: қатық, қою айран, майлы айран, йогурт, айран, қаймақ, сүзбе, қымыз және т.б.
Ашыған сүт өнiмдерiнiң классификациясы қолданылуы ашытқыға байланысты. Ашытқылардың микрофлорасы және даярлауды әдiстiң құрамына байланысты ашыған сүт өнiмдерi келесi топтарға бөледi:
Көп компанентті ашытқыларды қолдану арқылы өндіру (айран,қымыз). Өнiмдердiң бұл тобының микрофлорасы сүт қышқылы бактерияларынан(бiр немесе бiрнеше түрлер), ашытқы және сiрке қышқылы бактерияларынан тұрады. Өнімдерге ашытқы және сiрке қышқылды бактериялар ерекше дәмдер және хош иiс береді. Табиғи симбиотикалық ашытқыларын кефирдiң өндiрiсiнде қолданады - Lactobacillus, дрожжей Saccharomyces kefirдiң сүт қышқылы бактериясы және стрептококктердiң кейбiр түр тұратын кефир саңырауқұлақтары. Қымыз сүт қышқылы бактериясы(Lactobacillus casei тағы басқалар), лактоза ашытатын стрептококктер және ашытқы көмегiмен бие сүттерiнен алады.
Мезофилді сүтқышқылы стрептакоктарын iрiмшiк, қаймақ, айран кәдiмгi)пайдалану арқылы өндіру. Мұндай өнімді микрофлораларың негізі өкілдері сүтқышқылы стркптококтар болып табылады: Streptococcus lactis, Streptococcus acetoinicus, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetylactis.
Термофильді сүтқышқылы бактериялары (айран, қатық, йогурт, айран Оңтүстiк, Мечниковтың)қолдану арқылы әзірлеу. Бұл ашыған сүт өнiмдерiнiң даярлаулары үшiн Streptococcus thermophillus және (болгарлық шыбық) Lactobacillus bulgaricusтiң (10:1 ) сүт қышқылы бактериялары қоспаны пайдаланады.
Термофильді және мезофильді сүтқышықылы бактерияларын (сүйікті қаймақ, төменгі құрамды майлы қаймақ, Любительский Юбилейный, Русский сусындары) қолдану арқылы өндіру. Мұндай өнiмдердiң микрофлоралары негiзгi өкiлдермен мезофильдіжәне термофильді сүтқышқылды стрептококктерi болып табылады.
Ацидофилді бактерия және бифидобактерияны қолдану арқылы өндіру:ацидофилді сүт, афидофилин, бифидоөнімдер-емдік-профилактикалық өнімдер. Микрофлорды мұндай өнімдердің құрамында мыналар болады: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus lactis, Streptococcus thermophillus айран ашытқысының қосылуымен; Bifidobacterium bifidum және т.б.
Йогурт. Ферментация жолымен алынатын ең ежелгi өнiмдердiң бірі. Streptococcus thermophillus және Lactobacillus bulgaricus бактериялары осында негізгі рол атқарады.. Йогурт өз тән дәмiмен жастардың лактоза алынатын сүт қышқылы және ацетальдегидке мiндеттi. Екiсi бұл заттар Lactobacillus bulgaricusтердi iстеп шығарады.
1.1 Сүт қанты туралы жалпы ақпарат
Алғаш рет сүт қанты деп аталатын зат айтылған 1583 жылы А. Турнейссермен. Сүт қанты туралы толығырақ ақпарат сүттің жеке компоненті ретінде итальяндық натуралист Ф. Бертолеттидің шығармаларында берілген және 1633-ке сілтеме жасалады. Сарысуды буландырады, ол манна деп аталатын ең маңызды сүт сусын салқындағаннан кейін алды. 1780 жылы атақты химик К.Шелле сүт қанты химиялық құрамы бойынша көмірсулар болып табылды және оны лактодан алынған лактоза деп аталатын қосылыстар класына енгізді. Осылайша, сүт қанты термині синонимдік болып табылады.
Көмірсулардың қазіргі номенклатурасына сәйкес лактоза полисахаридтер класына жатады. Лактозаның молекулалық салмағы, құрылымы мен қасиеттері полисахаридтердің бірінші тобын - олигосахаридтерді, атап айтқанда дисахаридтерді жіктеуге толық сәйкес келеді.
Барлық табиғи олигосахаридтер сияқты, гликозид болып табылатын лактоза сахароза мен мальтозаға ұқсас С12H22O11 химиялық формуласына ие. Е. Фишердің лактозаның құрылымдық формуласы.
Сурет 1. Е. Фишердің лактозаның құрылымдық формуласы
Лактоза молекулсы D- глюкоза α-формасында және D- галактоза β- формасының қалдықтарынан құралады.
Лактозаның химиялық атауы қазіргі уақытта олигосахаридтер деп келесідей:
Бірінші атауы - 4-O-β- D- галактопирнзол-(1--4)- α-D глюкопираноза, немесе 1,4- галактозидоглюкоза. бірінші рецепт бойынша моносахаридтердің таңбаларын пайдаланып қысқартылған белгілер: β-D- Galp1-4D-6Gl.
Лактозада 12 байланыстырылған көміртегі атомы, 22 сутегі атомы, 9 гидроксил топтары, бір эфир және бір карбоксил тобы бар.
Деп саналады, бірақ жалпыға танылмайды, бұл лактоза бес изомерных нысандары болуы мүмкін: α,β,γ,δ,ε; және α-жәнеβ- формасы негізгі болып табылады. Формалардың әрқайсысы гидратталған және ангидрид болуы мүмкін, яғни. сусыз. Лактозаның үш түрі іс жүзінде белгілі: α- гидрат (С12Н22О11 · Н2 О), α- ангидрид (С12Н22О11). Өнеркәсіптік өсімдіктер өндіретін сүт қанты α - бұл гидрат, яғни. құрамында 5% кристалды су бар, ол іс жүзінде қарастырылуы тиіс.
Лактозаның синтезі химиялық және биологиялық жағынан да жүзеге асырылуы мүмкін. Моноциттерден лактозаның химиялық синтезі теориялық түрде жалғасады:
С6Н12О6+С6Н12О6--С12Н22О11+Н2O (1)
глюкоз галктоза лактоза
Түрлі сүтқоректілердің сүтінде лактозаның мөлшері 1 ден 10% өзгереді. Киттің сүтіндегі ең төменгі лактозаның мөлшері-1,5% , ал жоғарғы пілде -8,8% Академик А.А. Покровскийдің сүт құрамын әрбір биологиялық түрдің жаңа туған нәрестелерінің әдісімен байланыстыру туралы тұжырымдарын ескере отырып, емшек сүтіндегі -7,3% лактозаның көп мөлшері назар аударады, ол алмастырғыштарды құру кезінде назарға алынуы керек. Сиыр сүтінде лактозаның мөлшері 47-ге тең және тұқымға, лактация кезеңіне, денсаулық жағдайына және жануарлардың жағдайына байланысты кейбір флуктуациялармен (4 тен 5,6%) расталады. Лактация және зобелевания жануарларының соңында сүт қантының шығуына әсер етуі мүмкін лактозаның құрамында айтарлықтай төмендеу байқалды.
Лактоза гетерогенді сүт жүйесінің компоненттеріне сандық және құрылымдық түрде байланысты. Сүтдегі лактозаның және казеиннің, лактозаның және майдың кері байланысы арасындағы тікелей байланыс орнатылды.
Теңдестірілген тамақтану теориясына сәйкес, көмірсуларға күнделікті адамның қажеттілігі шамамен 410 грамм, бұл ақуызға деген қажеттілікке қарағанда әлдеқайда көп және өмір сүреді.
Лактоза, көмірсулар сияқты, биохимиялық процестерді жүзеге асыру үшін қажетті организмнің энергия көзі болып табылады. Лактозаның энергия мөлшері - 15700 кж. килограмм эквивалентті қант, негізгі заттар. Лактозаның тағамдық құндылығын сапалы, қоректік, биологиялық және дәрілік құндылықтарды қамтитын қасиеттер жиынтығы ретінде қарастырған жөн.
Денеге түсетін лактоза толығымен сіңіріледі. Ол, жануарлардан алынатын көмірсулар сияқты, ерекше функцияларға тән. Лактоза құрылымдық көмірсулар болып саналады, ал басқалары энергия.
Тамақтанудағы көмірсулардың маңыздылығын ескере отырып, азық-түлік гигиенасы саласындағы танымал сарапшы Петровсктің айтуынша, лактозаны босанғаннан бастап өте қартайған кезге дейін тұтынуға ұсынуға болады. Қарама-қайшылықтар немесе қазіргі заманғы көзқарастар бойынша лактозаның құрамдас бөлігі - галактозаның.
Тамақтанудағы көмірсулардың маңыздылығын ескере отырып, азық-түлік гигиенасы саласындағы танымал сарапшы Петровсктің айтуынша, лактозаны босанғаннан бастап өте қартайған кезге дейін тұтынуға ұсынуға болады. Қарама-қайшылықтар немесе қазіргі заманғы көзқарастар бойынша лактозаның құрамдас бөлігі - галактозаның. Лактоза сахарозасы суға шамамен 3 есе аз және алкоголь мен эфирде іс жүзінде ерімейтін.
Дайын өнімге арналған заманауи технологияларды әзірлеу кезінде өндірілетіндіктің, күрделіліктің, экологиялық қауіпсіздіктің, биоқауіпсіздіктің, энергия тиімділігінің және т.б. сияқты талаптарды сақтау қажет. Сүт өнеркәсібінің ең маңызды міндеті халықтың түрлі топтарының, оның ішінде әртүрлі аурулар мен патологияларды ескере отырып, сүт өнімдерінің жаңа түрлерін жасау болып табылады.
Адам организмінің тек балаларда ғана емес, сонымен бірге ересек тұрғындарда да байқалатын ауыр патологиясының бірі - сүт өнімдерін қорытуды бұзу, жеңіл ішекте пайда болатын ферментативті β-галактидаза (лактаза) ферменті жетіспеушілігінен және лактозаның бөлінуін катализдейді.
Бұл ферменттің болмауы немесе болмауы салдарынан лактоза гидролиз жасамайды, ол өзінің туған жерінде үлкен ішекке жетеді, онда органикалық қышқылдар мен көміртегі диоксиді қалыптастыру үшін ішек микрофлорасы бөлінген. Бұл қосылыстардың жинақталуы осмотикалық қысымның жоғарылауына, ішектің сұйықтық ағынын тудырады, бұл диарея, құсу, ішекте ауырсыну сияқты белгілер тудырады.
Бұл сүт өнімдеріне деген сұраныстың төмендеу себептерінің бірі, ол бастапқы немесе сатып алынған төзімсіздіктен сүт қантына байланысты. Ұзақ уақыт бойы лактозаның төзімсіздігі көбінесе нәрестелер мен қарттардың ауруына жатады.
Осылайша, төменгі лактозалық сүт өнімдерінің диапазоны негізінен майдың әртүрлі массалық фракциялары және төмен немесе лактозасыз нәресте формуласы бар төменгі лактоза сүті болып табылады. Қазіргі уақытта тұтынушылардың кең ауқымына арналған төменгі лактозалық сүт өнімдерінің ауқымын кеңейту қажеттілігі бар.
Сүт өнімдері құрамында аз мөлшерде лактоза бар, бірақ биологиялық белсенді заттармен (ферменттер, дәрумендер, бактерияға қарсы заттар, полипептидтер, бос аминқышқылдар, органикалық қышқылдар) бай, белгілі бір, пробиотикалық және басқа да қасиеттерін беретін биологиялық құндылығын арттырады. Көптеген жағдайларда өнімдердің осы қасиеттері пайдаланылатын сірне культураларын құрайтын бактерияларға байланысты.
Өз кезегінде, жоғары биохимиялық белсенділігі бар микроорганизмдер негізінде стартер жасау - ашыған сүт өнімдерінің ауқымын кеңейту мен биологиялық құндылығын арттырудың негізгі бағыттарының бірі.
Қазіргі уақытта шикі сүттегі лактозаның массалық үлесін төмендету үшін келесі әдістер жиі пайдаланылады: фермент препараттарын қолданатын ферментативті гидролиз: лактоксанцин G20x, Ha-Lactase және т.б .; Мембраналық сүтті өңдеу әдістері; жоғары биохимиялық белсенділігі бар сүт қышқылдарының бактерияларын қолдану. Сүт шикізатындағы лактозаның массалық үлесін азайтудың ең көп тараған тәсілі ферментті препаратпен лактозаның гидролизі болып табылады, ол арнайы ферменттелген сүт қоспасына енгізіледі.
Лактозаны (химиялық, ферментативті немесе биотехнологиялық) гидролиздеудің белгілі әдістерінен ең қолайлы биотехнологиялық әдіс. Оның мәні микроорганизмдердегі b-галактозидазаның биосинтезі ферменттің индуцирленген синтезінің мысалы болып табылады және шикі сүттің ашыту кезінде лактозаның концентрациясын төмендетуге мүмкіндік береді. Осыған орай, төменгі лактозалық сүт өнімдерін өндіруде ғылыми-практикалық маңызы бар β-галактозидаз ферментін синтездеу қабілеті жоғары сүт қышқылдары бактерияларының арнайы штаммдарының стартерлік құрамында дайындықтар мен дайындықтар қолданылады.
Ашытқы мәдениеттердің көптеген штамдары лактозаға қатысты селективті ферментативті белсенділікке ие, бірақ оның нақты бөлінуі шағын ортада (орта есеппен 0,4-0,8% дейін) болады. Лактозаның гидролизі көбінесе бұл мәдениеттердің өсуін тудырады. Лактоза қышқылының және бифидобактериялардың б-галактозидаз белсенділігінің жанама белгісі олардың қышқылдықты құрайтын қабілеті болып табылады, бұл ферменттелген лактозаның мөлшерін және лактоза-сығу белсенділігінің индексін анықтауға мүмкіндік береді. Әдебиетте бифидобактериялармен салыстырғанда, Болгарияның шошқа және лактококкымен салыстырғанда, лактаза өндіретін штамдар термофилді сүт қышқылының стрептококки болып табылады. Str.thermophilus өндіретін ферменттер сульттағы жоғары белсенділік пен тұрақтылықты көрсетеді 6.68 сүтте, ал сүт катиондарының концентрациясы оның әсерін күшейтеді.
Зерттеушілер ұсынған стартерлі микроағзалардағы β-галактозидаз ферментін синтездеудің бір әдісі - қоректік ортаны өзгерту, атап айтқанда, олигосахаридтермен байытылған сарысулық протеин концентратын пайдалану. Олигосахаридтердің лактоза катаболизмінің негізгі ферменттері болып табылатын b-галактозидастың синтезін тудыруы көрсетілген. Б-галактозидаз ферментінің жоғары өнімділігіне ие штаммдарды алудың тағы бір бағыты гендік инженерияны пайдалану болып табылады. Оң нәтижелерге қарамастан, зерттеулер жалғасуда және осы штамдарды сүт өнеркәсібінде пайдалану үшін ешқандай рұқсат алынды.
Кейбіреулер химиялық және физикалық әсерлері (дыбыс, токты, магниттік және электромагниттік өрістерді өңдеу) сияқты биологиялық объектілердің өздерінің ферменттік жүйелерін белсендіру мүмкін екенін мәлімдейді. Физикалық факторлар тиімді, сенімді, технологиялық тұрғыда дамыған және химиялық факторларға қарағанда экологиялық таза. Жануарлар мен өсімдік тектес шикізатқа әсер етудің физикалық әдістерінің арасында акустикалық және электрлік контактілерді өңдеу аппаратураның құрылымында ең қолжетімді және қарапайым болып табылады. Олар кез-келген күшпен жүзеге асырылуы мүмкін, алайда эндо-және экзоценозды жүйелерді белсендіру үшін бұл факторлар қолданылатын әсердің төменгі қуаттарында тиімді қолданылуы мүмкін.
1.3 Лактозаның химиялық қасиеттері және биохимиялық қасиеттері
Оның химиялық сипаттамаларына сәйкес, лактоза көмірсулардың азаю тобына жатады, олар өздерінің оттегі байланысын бұзып электрондарды сыйға тарта алады. Сонымен қатар, бұл сахарид әлсіз қышқылдың қасиеттерін көрсетеді, натрий гидроксидімен және басқа да сілтілермен әрекеттеседі. Лактозаның химиялық белсенділігі оның құрылымында алкогольдік функционалды топтардың болуымен байланысты.
Моносахаридтер мен глюкоза галактозасы арасындағы байланыс оттегімен қамтамасыз етіледі және гликозид деп аталады. Оның жарылуы ферменттер немесе күшті қышқылдардың ерітінділеріндегі гидролиз әсерінен пайда болады. Мұндай химиялық реакцияның жылдамдығы температурадан тәуелді: ол қаншалықты жоғары болса, байланыс үзілу үрдісі жылдамырақ. Сілтілі болған жағдайда, көмірсулар қышқылдарға ыдырайды, бірақ сонымен бірге сахарин құрылымын сақтайды, яғни, реакция аяқталғаннан кейін қосылысты қышқылға айналдыратын белсенді қышқыл тобымен екі моносахарид алынған.
Лактоза белсенді көмірсулардың класына жатады. Нашар қышқылдық қасиеттерге ие, ол қанттың 1 мольтіне шамамен 2 моль каустикалық сода байлайды. Лактозаның құрылымы бойынша әртүрлі функционалдық топтар үлкен химиялық белсенділікті тудырады. Лактозаның циклдік формуласы альдегидке өтеді.
Лактозадағы моноктар арасындағы гликозидтік байланыс ферменттік химиялық заттарға гидролиздендірілуі мүмкін. Лактозаның химиялық гидролизі күшті қышқылдардың әсерінен болуы мүмкін. 100 градусқа дейін қызады 1 г лактоза 100 мл 10% күкірт қышқылында бір сағат бойы глюкозаға және галактозаға толығымен гидролизденеді. Лактозаның гидролизі сахарозды гидролиздеуде әлдеқайда қиын, іс жүзінде лактозаның қышқыл ерітінділерде тұрақты екеніне сенеді.
Жартылай ацетальды, бастапқы және қайталама алкогольдік лактоза топтары лактозаның ерітінділері мен өнімдерін анықтау мен сандық анықтау үшін пайдаланылатын қосымша, тотығу, қалпына келтіру реакциялары мен құбылыстарын тудырады.
Сілтілі ерітінділерде лактоза сахарозды қышқылдарға тотықтырады, содан кейін оны тазартады - қоңыр болады. Жылыту, лактоза және су ерітінділерінің нәтижесінде технологиялық режимдердің химиясын айқындайтын айтарлықтай өзгерістер орын алады.
α гидрат кристалдары 87 градусқа дейін қызғанда, кристалдану санын бірте-бірте жоғалтады және 110 температурада су болмайды. 120 градуста кристалдар қараңғы болады, ал процесс 170-180 температурада оқшауланулардың қалыптасуымен аяқталады.Фруктоза ерітіндісінің температуралық тұрақтылығы концентрацияға, реакция ортасына, ерітіндінің тазалығына және басқа да факторларға байланысты.
Сүт пастерлеу кезінде лактозаның тотығу ыдырауы қышқылдардың, альдегидтің және көмірқышқылдың түзілуімен жүреді. 100 градустан жоғары қызған кезде судың ерітінділері қоңыр түске боялады. Көрсетілген процесс көмірсулар мен азот бар қосылыстардың гидролизденген өнімдерінің өзара әрекеттесуі болып табылады, олар түрлі түсті заттарға - миланоидтарға арналған тақырыптарды қалыптастыру жолымен қарастырылады.
Температураның артуы, ортаны сілтілі реакция, концентрацияның ұлғаюы, мыс пен темір иондарының болуы бір қанттың миланоидтарын, оның ішінде лактозадан тудырады. Сүт қанты өндірісінде миланоидин реакциясын мүмкіндігінше алып тастау керек.
Лактоза микроорганизмдер шығаратын ферменттерге оңай қатысты. Жалпы, лактозаның ашыту процесі лактозаның монозға ыдырауын білдіреді. Лактозаның тозуы ішек қабырғалары мен микроағзалар шығаратын лактаза әсерімен, лактозаның α және β формаларында әрекет ететін ферментпен жүреді.
Алынған моносахаридтер микроорганизмдердің түріне және гликолитикалық схеманың қоршаған орта жағдайларына немесе сүт қышқылының, спирттің, көмірқышқыл газының және басқа заттардың пептидін құра отырып, гексонофосфат жолына байланысты.
Сүт немесе сарысудағы сүт қышқылының мөлшеріне теориялық лактозаның ыдырау дәрежесіне қарай бағалануы мүмкін. Дегенмен, есептелген және эксперименттік деректер арасында қышқылдықтың ұлғаюымен бірге өсетін айырмашылық бар. Мұны лактозаның бір бөлігі басқа заттарды қалыптастыру үшін пайдаланылатын өрнектің гетероферментациялық сипатымен түсіндіріледі.
Лактозаның моноидтарға гидролизі сонымен бірге бета галактозидаз ферменттерімен жүзеге асырылады. Лактоза фермент сырасы мен нанның ашытқысы бойынша бөлінбейді. Формалин және күкірт қышқылы тууды тежейді, сондықтан олар лактозаның кроссворын сақтау үшін қолданылады.
Лактоза негізіндегі сүт өнімдерін, ірімшіктерді ферменттеу реакциясы туралы. Сүт қанты ашығаннан кейін оны алып тастау керек.
Сүт қантына деген сұраныс деңгейін талдай отырып, азық-түлік сапасы санатының лактозасына - лактозаның тағамына немесе азық-түлік сүтіне ерекше назар аудару керек.
Тамақ өнімдерінде лактозаны пайдалану кезінде келесі артықшылықтар ескеріледі: лактозаның энергетикалық құны және сахароза бірдей; лактозаның тәттілігі аз және басқа да көмірсуларға қарағанда ерігіштігі, оны пайдалануға мүмкіндік береді диактивтік тамақтанудағы лактоздың туындылары;
лактоза хош иісті заттарды жақсы сіңіреді, бұл бірқатар өнімдердің сапасын жақсартуға және қосымша дәмде жинақ алуды қамтамасыз етеді; лактоза тістің бұзылуына әкелмейді.
Азық-түлік өнімдерінде қолданылатын сүт өнімдері қантының құрамында лактозаның жоғары мазмұны және күлдің төменгі мөлшері бар жақсартылған қант санаты ерекшеленеді. Дайындау үрдісі ұқсас. Технология конденсация кезеңінде азотты және бояғыш қосылыстардан тереңірек тазалаумен ерекшеленеді. Азық-түлік сүті технологиясын жетілдіру, тазартылған сүт қантының жақсартылған технологиясымен салыстырғанда, ультрафильтрация арқылы құрамында сарысулық компоненттерді молекулярлық електен бөлу процесін пайдалану арқылы мүмкін болады. Электродиализ арқылы деминерализацияның жұмыс істеу технологиясына кіріспе сапалы сүт қанты тағамының сапасын алуға мүмкіндік береді. Бұл операция Краснодар өлкесінің Лабинск ірімшік зауытында жүзеге асырылды. Бұл әдіс оларды дамытуға мүмкіндік берді тіпті тұзды сүт сарысуынан сүт қанты алу технологиясы.
Азық-түлік сүті қанттарын сироптардың кептіруімен ion exchangers (IA-1R + KU-2-8 + EDE10pG) арналған сарысуды терең тазалау арқылы жасауға болады. Өнімнің ақ түсті және жоғары сапасы бар. Сонымен қатар ақуыз коагуляциясының реагентті емес әдісі енгізілді және қалыңдатқыш кезеңде сарысуды тазарту операциясы алынып тасталды.
Тамақ өнеркәсібіндегі сүт қанты белгілі бір карамель, помада, шоколад және басқа да кондитерлік өнімдерді өндіруде қолданылады. Лактоза және олардың бояу дәмін және иісін жақсартады.
Консервіленген сүттің өндірісінде тұқымдық кристаллизация ретінде сүт консервілері саласы лактозасы қолданылады. Тазартылған сүт қанты, мұқият ұсақталған ұнтақ ұнтақ, ол електен кем дегенде 200 меш, яғни бір метрге 80 ұяшықпен ауысқан кезде қолданылады. електен қараңыз.
Тұқым саны мен лактоза кристалдарының мөлшері мен қоюландырылған сүттің арасындағы кері байланыс бар екені дәлелденді.
Коми сүт зауытының қолданыстағы шотының нөмірі 80-ге сәйкес, тұқымдық кристалдардың мөлшері 158 мкм, ал тордың саны бойынша бұл технологиялық нұсқаулар 63 мкм. Максималды сапары 45 мкм тұратын өнімдерді таратуға мүмкіндік береді Әдетте 200 мешті шектеуге болады, яғни, 63 мкм.
Лактозаның химиялық белсенділігі көмірсулардың азаюы сияқты нақты құрылымымен байланысты.Бұл лактоза мен сахароза арасындағы негізгі айырмашылық, бұл оларды өндіру технологиясын қайталау мүмкіндігін жоққа шығарады. Нашар қышқылдық қасиеттері бар, 1 моль лактоза 2 моль натрий гидроксидімен байланысады.
Лактозаның циклдік формуласы альфа формасын бета формасына конформациялаудың теңдігінен туындайтын альдегидке айналуы мүмкін.Теориялық тұрғыдан алғанда, кез-келген ерітіндіде лактоза бар, оның белгілі бір бөлігі ең белсенді альдегид түрінде болады.Бұл ережені іс жүзінде ескеру керек, өйткені лактозаның бұл түрі реагент-қабілетті болып табылады.
Лактоза молекуласындағы моноктар арасындағы гликозидтік байланыс химиялық немесе ферментативті құралдармен гидролиздендірілуі мүмкін.Лактозаның химиялық гидролизі тұз қышқылы немесе күкірт сияқты қатты қышқылдарды тудырады.100 грамм температурада 100 мг 10% күкірт қышқылында 1 г лактозаның толық гидролизі ұсынылды.Лактозаның тұз қышқылымен гидролизі 100 градусқа дейін қызған кезде төмен температураларда болуы мүмкін.
Қызмет лактозаның қышқыл гидролизі сахарозадан гөрі күрделі болып табылатынын атап өтті.Лактозаның қышқыл ерітінділерде тұрақты екеніне және сілті тұрақтылығына, тез ыдырайтынына, сахароза қышқылынан тотығуына, содан кейін шайырларға жатады деп саналады.Лактозаның алкалалық ыдырауы табиғатта, оның жылдамдығы температураға тікелей пропорционалды.
Іс жүзінде, рН-да лактозаның тұрақсыз екенін есте ұстау қажет.Лактоздың гемиацетальды, бастапқы және қайталама гидроксил топтарының болуы қосымша және қалпына келтіру реакцияларының болуына мүмкіндік береді.Бұл реакциялар өнімдерде лактозаның сандық анықтау, сондай-ақ лактозаны өндіру және өндіру үшін пайдаланылады. C - H сутегі байланысының ұялы болып табылатындығына байланысты, лактозаның және оның компоненттерінің, глюкозаның және галактозаның реакцияның жаңа түрін - теломирттандыру мүмкіндігіне ие болатынын болжауға болады.
Жылыту, лактоза кристалдары және су ерітінділерінің нәтижесінде технологиялық режимдерді таңдау кезінде ескерілуі керек елеулі өзгерістерге зиянын тигізуі мүмкін. Альфа-гидрата лактоза кристалы 87 градусқа ериді, 100 градуста кристалданудың суын шығарады және 110 градусқа сусыз болады, бета-ангидрид 120 градусқа түседі, масса массаның карамелдеу үдерісі басталып, 185 -190 градус аяғында изо-октандардың құрылуымен аяқталады.
Лактозаның су ерітінділерінің жылулық тұрақтылығы олардың концентрациясына, реакция ортасына, ерітіндінің тазалық дәрежесіне және басқа көрсеткіштерге байланысты. Сүтті пастерлеу кезінде органикалық қышқылдар, альдегидтер мен көміртегі диоксидінің пайда болуымен лактозаның аз тотықтырғыш ыдырауы белгілі.100 градустан жоғары температурада қыздырылған кезде лактозаның су ерітінділері қоңыр түсті болады. Бұл процесс көмірсулар мен азот құрамындағы сүт қосылыстарының жылу гидролизі өнімдері арасындағы химиялық реакция болып саналады, нәтижесінде нәтижесінде түрлі-түсті меланоидты қосылыстар пайда болады.Меланоидиннің қалыптасуы температураның артуымен, қоршаған ортаны сілтілі реакциясымен, лактозаның концентрациясының артуымен, мыс пен темір иондарының болуымен жеделдетіледі. Бұл ережелер сүт өнімдерінің қант өндірісінің технологиялық режимдерін таңдау кезінде ескерілуі керек, себебі меланоидин реакциясын алып тастау керек.
Молекулалық энергияның заңдарына негізделген монодер мен ашық альдегид тобымен гликозидтік байланыстың дисахариді ретінде лактозаның сипаты мен қасиеттеріне сүйене отырып, қызған кезде және оның гомогенді шешімдерінде қандай өзгерістер пайда болады деп болжауға болады. Осылайша, жүйенің термиялық активтенуі нәтижесінде диссоциациялану тұрақтысы артады, ал ортаны және ерігіштігі арасында электрондық алмасу жүреді.Тұрақты энергетикалық деңгейге көтерілу үшін валенттілігі электрондары лактозаның альдегид топтарында орын алады.Электрондардың бір деңгейден екіншісіне өтуі нәтижесінде ерітіндінің электрохимиялық қасиеттеріне әсер ететін реакцияның реакциясы жүреді.
Жылу әсерін тудыратын жүйелердің активациялау энергиясы артуымен гликозидтік байланыстар бұзылып, жылу әсерінен жүйенің активтендіруі энергиясының ұлғаюымен гликозидтік байланыстар бұзылып, ерітіндде манноз пайда болады - глюкоза және галактоза. С.Л. Берманға сәйкес моноидтардың химиялық гидролизі қышқыл қосылыстардың қалыптасуымен бірге жүреді.
Ерітіндіні қыздырғанда, лактозаны басқа олиго және полисахаридтерге, лактат-карамелан мен лактакарамелелені қалыптастыруға, сондай-ақ лактоза молекуласының деградациясына көшіруге болады.
Осылайша, лактозаның химиялық препараты гидролиз реакциясы, деградация және тотықтырумен байланысты деп болжауға болады. Іс жүзінде гидролизді ескеру қажет, өйткені жоғары температурада дегидратация реакциясы қажет, ал тотығу процесінде тек сілтілік ортада мүмкін болады.
Шешімнің белсенді қышқылдығы қышқыл қосылыстардың жинақталуын көрсететін ықтималды әсердің жоғарылауымен азаяды. Бұл үдеріс алғашқы 20 сағат ішінде әсіресе жылдам болады, бұл жүйеде кейінгі тиімді өзгерістер үшін алғышарттар жасайды.
Оптикалық тығыздықтың өзгеру сипаты, жарық беру арқылы айқындалады, сонымен қатар жүйеде лактозаның өзгеруін, әсіресе 50 сағаттық экспозициядан кейін көрсетеді. Бұл кезде қара түсті қосылыстардың пайда болуы көзбен байқалады. Қартаюдан кейінгі фруктозаның ерітіндісін зерттегенде, оның молекуласындағы құрылымдық өзгерістер 220 және 281 нм ауданында 2 жаңа шыңның пайда болуымен расталады.
Лактоза үлгілері өндірісінің ыдырауы процесте тікелей зерттелгенде келесі нәтижелер алынды. Сарысуды тазалау барысында мөлдірліктің үздік көрсеткіштері қышқыл-негізді коагуляция арқылы алынды. Дегенмен, жүйе қаттылықтың қышқыл әдісімен ұзаққа созылған, әсіресе тұрақты болатын. Сондықтан қышқыл және түсті қосылыстардың жиналуын болдырмау үшін тазартылған сарысуды жылдам өңдеу керек.
Сарысуы шырындарының жылытуы мен қартаюы, әсіресе 80 градустан жоғары температурада, лактозаның санын көбейтуге және гидролиздеуге әкеледі. Шикі қанттың қант ерітіндісін тазарту кезінде бұл құбылыстарды ескеру қажет. Сүт қантының дымқыл кристалдарын 50-140 градусқа дейін зерттеу кезінде 70-ке дейінгі қартаю процесінде жүйеде ешқандай өзгерістер болмайды. Кеуіп кету температурасын 140 градусқа дейін жоғарылату мүмкіндігі.
Эксперименттер мен бақылаулардың нәтижелері салада қабылданған технологиялық параметрлер негізінен лактозаның қажетті тұрақтылығын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді деп айтуға мүмкіндік береді. Қыздыру температурасын 80 градустан астам қалыңдатуға, сондай-ақ ыстық күйде тазартылған сарысуды және тазарту кезінде шикі қантты ерітінділердің ұзақ уақыт бойы ашылуына жол бермеу керек.
Бұл деректер шикі қанттың 30% ерітінділерінің тазарту режимінің рұқсат етілмейтіндігін және шетелде қолданылатын схемалардың қауіптілігімен ұсынылғандығын көрсетеді. Олар сондай-ақ қантсыз қанттан алынатын сарысуды терең тазарту қажеттігін түсіндіреді, бұл дайын өнімнің қажетті сапасын ғана емес, сонымен қатар лактозаның тұрақтылығын қамтамасыз етеді.
Лактоза микроорганизмдер шығаратын ферменттерге оңай қатысты. Жалпы алғанда, ашыту процесі біздің үйімізге лактозаның бөлінуінен басталады. Лактоза ішек ақшаларымен және микроорганизмдермен, Альфа мен бета-пішінде жұмыс істейтін ферментпен өндірілетін лактаза әсерімен бөлінеді.
Қоршаған орта жағдайындағы микроорганизмдердің түріне байланысты алынған моносахаридтер гликолитикалық схемада немесе сүт қышқылының, спирттің, көмірқышқыл газының және басқа заттардың қалыптасуымен гексомонофосфат жолында ашытылады.
Теориялық тұрғыдан, лактозаның мөлшері сүтті қышқылдың сүт немесе сарысу мөлшері бойынша бағалануы мүмкін. Алайда, қышқылдықтың өсуімен бірге өсетін есептелген эксперименттік деректер арасында сәйкессіздік бар.
Лактозаның физикалық қасиеттері және құрылымдық механикалық сипаттамалары
Су ерітінділеріндегі лактозаның жиынтық жағдайы шоғырлануға және температураға байланысты. Сүтте ол еркін (шынайы ерітінді) түрінде - шамамен 10А бөлшектері еркін және байланыс күйінде.
Лактоза ерітінділердің құрамында кристалдар шығаруға қабілетті. Құрғақ сүтте және қаныққан ерітіндіде аморфты күйде болады. Лактозаның негізгі физикалық байланыстары 1-кестеде көрсетілген.
Кесте 1 - Лактозаның негізгі физикалық байланыстары
№
Көрсеткіштер
Лактоза формасы
α
β
1
Тығыздығы кгм3
1545,3
2
Молекулалық масса
360,1
3
Жану жылуы, кджкг
15,94
16,45
4
Жылу қуаты,
1,202
1,168
5
Калория мәні кджкг
16,68
15,59
6
Бұрышы
32,4-34,7
34,6-36,7
7
Жылу өткізгіштік коэффициенті(втм·град)
0,931
8
Еріту нүктесіºС
201,6
252,2
α-және β- формасықасиеттері сүт қанты әр түрлі, сондықтан оларды анықтау үшін бірнеше әдіс ұсынылды, оның ішінде рентген әдісі, бұл құрылымды зерттеуге α-жәнеβ- формасы сандық бағалауға мүмкіндік береді.
Лактоза оптикалық белсенді. Ерекше айналу [α]tD оның сызықтық температурасына байланысты.
[α]tD = 52,42+ 0,072 ( 20-t)
20 ºC лактозаның нақты айналымы (градустарда).
α-гидрат ... ... ... ... ... ... .+8 9,4
α-ангидрид ... ... ... ... ... ..+52 ,3
β-ангидрид ... ... ... ... ... ..+35 ,5
Сулы ерітінділерде лактозаның нақты айналуы +53.6 +53.9 шегінде мутаротация нәтижесінде белгіленеді. Бұл индикатор поляриметриялық әдісінің ерітінділерінің және лактозаның мазмұнын анықтау үшін қолданылады.
Таутомер түрлерінің өзара өтілуі температурадан тәуелді және ерітінді C концентрациясына байланысты.
[α]tD =55,23- 0,01688С- 0,07283 (t-25).
Мумаротацияның температуралық коэффициенті - 2,6; Активтендіру энергиясы - 16000-17 1000 калмоль. Тұздардың қатысуымен мутарот таза сумен салыстырғанда 1,84 және 2,24 есе тездетеді.
Зерттеулер көрсеткендей, лактозаның ерігіштігі кестеде көрсетілгендерге қарағанда әлдеқайда жоғары, бұл сүттегі ерігіштігі судағыдай.
Әртүрлі заттардың болуына байланысты лактозаның ерігіштігі. Сахароза болған кезде ол қант емес, азаяды немесе өседі - бұл қант емес, әсіресе минералды тұздардың мелаастарды қалыптастыру қабілетімен түсіндіріледі. Өндіріс жағдайында байқау көрсеткендей: сарысуды тазалаудың сапасы қаншалықты төмен болса, сірке қышқылының құрамында көп лактоза сақталады. Лактозаның суда ерігіштігі рН-ға байланысты, бұл, шамасы, мутаротация жылдамдығымен байланысты.
Күкірт эфирінде, абсолютті этил және метил спирті, лактоза іс жүзінде ерімейтін болып табылады, ол таза өнімнің алкогольмен жуу және кристалдар арқылы алынады.
Лактоза көрсетілген шешімдерден кристаллизирует: 93 градустан төмен температурада -гидрат, ал жоғарғы β-ангидрид.Ол метастабилді шешімдерді ұзақ уақыт бойы кристалдардың қалыптасуынсыз сақтап қалу арқылы қалыптастыра алады.
Сарысуы сироптар үшін оңтайлы сверхризатация коэффициенті сүт қанты өндіру болып табылады.
Лактоза бар ерітіндіні салқындату кезінде ол тұрақты аймақта кристаллдайды,α-форма аз ерімейтін сияқты. Тепе-теңдік бұзылып, күннің нысанын бір бөлігі қайтадан кристалданатын формаға келеді. Лактоза кристалдарының өсу қарқыны бірқатар факторларға байланысты, атап айтқанда бета-пішінді альфа түріне көшу жылдамдығына байланысты. Кейбір зерттеушілер бұл процесс негізгі кристаллизация емес деп санайды.
Лактозаның кристаллографиялық құрылымы моно-көлбеу сингтонға және оксил симметриясына жатады. Лактозаның ұзындығы 1,8 есеге жуық. Онда 16-ға дейін трапеция, төртбұрыш, параллелепипед және ромбды көруге болады. Сүт өнімдеріндегі лактоза кристалдарының әр түрлі көрінісі жеке тұлғаның өсу ерекшеліктерімен түсіндіріледі.
Сулы ерітінділердегі лактозаның жиынтық күйі ерітіндінің концентрациясы, температурасы және тазалығымен түсіндіріледі. Сүтте лактоза молекулалардың құрамында еркін және басқа сүт жайларымен байланыстырылады. Қарапайым бөлшектердің мөлшері 1,0-1,5 нм құрайды. Қаныққан ерітінділерде және құрғақ сүтте, лактоза аморфты күйде, ерітілген ерітінділерде лактоза кристалданып, қатты болады. Alpha және Beta нысандарының сипаттары бірдей емес. Альфа мен Бета-ның кристалдық құрылымы, сондай-ақ олардың айырмашылықтары олардан жақсы байқалады. Лактозаның кристалдық құрылымы жоқ.
Құрылымына байланысты лактозаның оптикалық белсенділігі. Спектрофотометрия әдістерін қолдану арқылы молекулалық сіңіру хроматографиясы ерітінділер мен кристалдардағы лактозаның сапалық және сандық анықтауын жүзеге асыруға мүмкіндік берді.
Ең лактозаның 36 пайыздық ерітіндісінің оптикалық сипаттамалары болып табылады, өйткені лактозаның одан әрі ұлғаюы оның кристалдануына әкеледі. Толқындардың ұзындығы 290-дан 210 нм-ге дейінгі спектрдің ультрафиолет аймағында лактозаның ерітіндісінің барлық концентрациясы үшін анық көрсетілген максималды сіңіру байқалады.
Қазіргі уақытта толқын ұзындығы 253.7: 313 және 365 нм болатын жарыққа ұшыраған кезде лактозаның люминесценциясы байқалмайды. Біздің сапалы сүт қантының люминесценциясына арналған тәжірибеміз көрсеткендей, бұл сипаттамасы өнімдердің тазалығын бағалауға пайдаланылмайды, себебі бұл сусындардың люминесценциясына байланысты.
Лактозаның ең маңызды қасиеттері - ерігіштігі мен кристаллизациясы.
Судағы лактоза альфатын гидратация дәрежесі шамамен формула бойынша есептелуі мүмкін
α= 5,0M ()
Лактозаның ерігіштігі гидроксилдің молекуласында болуы себебінен негізінен ерітіндінің температурасына байланысты.
Кесте 2 - лактозаның жиынтық күйі ерітіндінің концентрациясы, температурасы
№
Температура
αжәнеβ формасы қатынасы
Лактозаның суда ерігіштігі
жалпы
αформа
βформа
1
-30
1,73
5,62
2,06
3,56
2
-20
1,71
6,95
2,56
4,39
3
-10
1,68
8,60
3.20
5,40
4
0
1,65
10,60
4,00
6,60
5
10
1,62
13,10
5,00
8,10
6
20
1,59
16,10
6,20
9,90
7
30
1,58
17,80
6,90
10,90
8
40
1,57
19,90
6,70
12,20
9
50
1,54
24,60
9,70
14,90
10
60
1,51
30,40
12,10
18,30
11
70
1,48
37,00
14,90
22,10
12
80
1,45
43,90
17,90
26,00
13
90
1,43
54,00
21,00
30,00
14
100
1,33
61,20
23,30
34,40
Практикалық тұрғыда сүт пен сарысудағы лактозаның ерігіштігі судағы ерігіштігімен бірдей. Алайда, зерттеу көрсеткендей, сүт майындағы лактозаның ерігіштігі кестеде келтірілген деректерге қарағанда біршама жоғары.Белоктардың ерігіштігі ерітіндідегі басқа заттардың болуына байланысты екендігі анықталды.Мысалы, сахароза болған кезде ол ақуыздар мен минералды тұздардың ұлғаюы немесе азаюы мүмкін.Лактозаның бұл қасиеті пирамидалық пішінді қалыптастыру қабілетімен түсіндіріледі, лактоза мелассада сақталады.
Лактозаның ерігіштігі ерітіндісінің рН мәніне байланысты, бұл, шамасы, мутаротацияның жылдамдығымен байланысты.Органикалық еріткіштерде, мысалы, күкірт эфирінде, абсолютті этил мен метил спиртінде лактоза іс жүзінде ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz