Технология получения пищевого белка 1
Вопросы Пути использования микробного белка для пищевых целей: цельная и частично облагороженная биомасса, белковые изоляты. u Основные требования к микробной биомассе, используемой в качестве пищевой добавки. u Бактериальная и дрожжевая биомасса как источник пищевого белка. u Методы получения белковых изолятов из бактерий и дрожжей. u 2
Для нормальной жизнедеятельности человеку необходимо в сутки около 3000 калорий. Менее 500 калорий – дистрофия. 3
В принципе это количество калорий можно покрыть съедая 75 гр сахара, но питание должно быть сбалансированным 4
Суточная потребность в белке: u 80 -100 грамм, причем не менее 50% этого количества – белок животного происхождения (полноценные белки); u Нижняя граница потребления белка : - 750 мг/кг веса – взрослые - 1100 мг/кг веса – маленькие дети 5
Дефицит полноценного белкового питания у 2/3 населения планеты. Главным образом из за отсутствия платежеспособности. 6
Существующие направления в пищевой биотехнологии: Обогащение классических продуктов белком растений или микроорганизмов; u Создание новых видов пищевых продуктов. u Для этих целей сегодня в основном используют растительные белки (соя). 7
Использование цельной биомассы в питании Бактерии для этих целей не используются. Микроводоросли используются в виде муки (спирулина). Основной продуцент пищевой биомассы – дрожжи. Первое производство пищевых дрожжей – в Германии в 1 -ю мировую войну (субстрат - меласса). Дрожжи добавляли в различные продукты. 8
Во вторую мировую войну получали пищевые дрожжи на гидролизатах и сульфитных щелоках. Наиболее широко в нашей стране белковые суррогаты использовались во время Ленинградской Блокады. Дрожжи как ценная биомасса м. б. использованы в экстремальных условиях, однако в мирное и относительно сытое время данная тематика интересна не как основа питания, а пищевые добавки. 9
В достаточно сытых странах: u u В США производится продукт «Торутин» (продуцент - Candida utilis, субстрат этанол), биомасса добавляется в различные продукты для повышения питательной ценности В России на этаноле производят Saccaromyces cerevisiae как хлебопекарные для обогащения муки белком для ликвидации дефицита лизина (в муке 14% дрожжей). 10
Использование частично облагороженной биомассыдля пищевых целей u Получение белково-углеводного комплекса их хлореллы. В липидной фракции хлореллы находятся токсичные и аллергенные вещества, поэтому при получении пищевой биомассы их надо удалить экстракцией – липиды идут на получение биодизеля. 11
u Способов извлечения липидов много – лучший перекисное окисление липидов с последующей экстракцией продуктов окисления органическими растворителями. u Условия 7 часов 30% перекись, температура +70 С. Далее экстракция. u Продукт содержит все незаменимые аминокислоты кроме триптофана. Продукт лучше пшеничного белка но хуже говядины. 12
Кроме токсинов липидная фракция содержит: Витамины u Ценные липиды u После экстракции липидов все эти соединения удалить не удается – делают окисление перекисью 3, 5 ч, +65 С (но триптофан все равно разрушается). 13
Белковые изоляты u Могут быть получены из любых групп микроорганизмов в т. ч. Из водорослей. 14
Основные этапы получения белковых изолятов u Дезинтеграция - клеточных стенок (дорого и трудоемко). Методы Механическая деструкция Замораживание/оттаивание Термическая деструкция (нагрев + НС 1) Ферментативный гидролиз , автолиз 15
Экстракция Обычно в щелочных средах с едким натром разной концентрации, растворами натриевой соды, окисью кальция. u Удаление остатков клеток из экстракта Фильтрование, центрифугирование u Очистка и сгущение белков -осаждение, высаливание, ультрафильтрация, подкисление растворов до Иэ. ЭТ u 16
u Сушка любая. Часто влажная паста , получаемая на этапе осаждения является конечным продуктом. Готовые белковые изоляты не имеют ни цвета, ни вкуса, ни запаха. Есть эту пасту никто не захочет (в условиях если есть что ни будь еще съестное). 17
Существуют два способа предподготовки: u Обычно в щелочных средах с едким натром разной концентрации, растворами натриевой соды, окисью кальция. 18
Создание новых продуктов Вкус – вкусовые добавки: соль, сахар, уксус, глутамат натрия, мальтат натрия, искуственные подсластители. Запах – сернистые соединения – запах мяса, за счет взаимодействия аминокислот с сахарами. Для цвета – фибрины бычей крови, нитрат натрия, аскорбиновая кислота Текстурирование – пористость , волокнистость – продавливание через фильеры, закручивание. Пористость – нагревание с резким охлаждением. u 19
Технология производства съедобных грибов 20
u Основные виды грибов, культивируемые в промышленных масштабах. u Технология производства шампиньонов по однозональной и многозональной схеме. 21
в отличии от дрожжей, бактерий и микроводорослей это направление ориентировано на платежеспособных потребителей и сытые времена 22
Основные промышленные культуры u Вешенка u Шампиньон u Зимний и летний опенок u Шиитаке 23
Вешенка - Pleurotus ostreatus 35. 000 т/год 24
Шампиньон - Agaricus bisporus 1. 000 т/год к середине 21 в – 1/3 всего белка 25
Опенок зимний - Flammulina velutipes 26
Летний опенок - Kuehneromyces mutabilis 27
Шиитаке - Lentinula edodes 28
Оптовые цены на грибы 1 -го сорта (г. Москва опт. От 50 кг) u. Шампиньоны 65 u. Опята 65 u. Вешенка 58 u. Шиитаке 29
Технология культивирования грибов Твердофазная аэробная ферментация в растильной камере 30
Требования к условиям культивирования грибов u Температура u Влажность субстрата u Влажность воздуха u Содержание СО 2 в вых. Воздухе u Освещенность u Состав пит. Среды от этих условий зависит продолжительность жизненного цикла 31
Технологические этапы u Подготовка посевного материала u Подготовка субстрата u Термическая обработка субстрата u Приготовление покровного материала u Выращивание посадочного материала (мицелий) u Выгонка плодовых тел u Сбор и хранение продукции 32
Существуют две системы выращивания плодовых тел: u Однозональная – все стадии в одном помещении, последовательно, друг за другом – долго, но исключается перемещение субстрата u Многозональная – каждая стадия в своем помещении – высокая производительность – цикл 20 суток 33
Растильная камера 34
Получение посевного материала u. В лаборатории производят мицеллий в колбах на сусло – агаре, затем засевают банки с разваренным зерном. Зерновой мицелий и используют в качестве посевного материала 35
Зерновой мицелий вешенки 36
Мицелий шиитаке 37
Мицелий опят 38
шампиньон 39
u Подготовка субстрата – выращивание на злаковой соломе. Лучший субстрат (для шампиньонов) конский навоз, где солома частично гидролизована, часто используют смесь конского навоза с соломой. Добавляют источники азота 2% по массе (отходы мясопереработки, рыбные отходы, удобрения, карбамид). После анализа иногда вносят фосфор (суперфлосфат) и забуферивают среду известкой или мелом. Субстрат готовят в 40
Субстрат подвергают спонтанной ферментации для усреднения состава и структуры. В процессе ферментации иногда осуществляют увлажнение субстрата. Готовый компост направляют либо сразу на культивирование грибов, либо предварительно пастеризуют (многозонная схема). 41
После подготовительного процесса он должен иметь следующее содержание основных питательных элементов: u u u u азота — 1, 8— 2%, фосфора (Р 2 О 5) — 1, 3— 1, 5%, калия (К 2 О) — 1, 5%, кальция — до 4%, р. Н среды (кислотность по водной вытяжке) — 7, 3— 7, 5, влажность — 65— 70%, наличие аммиака в субстрате не должно превышать 0, 1%. 42
Требования к сооружениям u Наличие систем подготовки и кондиционирования воздуха (90% влажности) u Отсутствие прямого солнечного света 43
При однозонной схеме выращивание ведут на многоярусных стеллажах 44
Внесение посевного материала Перемешивание с мицелием u Внесение небольшого количества зернового мицелия u Проращивание мицелия в массе (самый современный способ) – компост перемешанный с мицелием раскладывают на решетки слоем 1, 5 м и снизу подают воздух. Когда мицелий пророс – раскладывают субстрат в мешки или ящики - процесс ведут в отдельном помещении. u 45
Получение плодовых тел u Перемешивают посевной материал с компостом u +25 С вентиляция (охлаждение воздухом 22 -23 С) u Влажность 90% u Продолжительность 10 -14 суток u Укрывают покровным материалом – почва, реже песок –слой см 46
Подготовка покровного материала u Пастеризация паром без нанесения покровного материалаплодовые тела развиваются плохо. Укрывной материал препятствует высыханию мицелия и создает благоприятную газовую средув верхнем слое. 47
Далее 1 неделя мицелий проростает через укрывной материал и начинается период плодообразования Температура компоста 20 С, воздуха 16 -18 С, полив 3 раза в сутки, СО 2 не выше 0, 1% - интенсивная вентиляция 48
От насыпки укрывного материала до первого урожая 2 -3 недели u Плодоношение идет волнами 3 -6 волн u Урожай с 1 м 2 – 15 -20 кг грибов u Сбор ручной, хранение в холодильнике u Хранение не более 1 недели u Оставшийся компост – удобрение либо на корм скоту 49
Шиитаке 50
Специфика u. В качестве субстрата используют пеньки - бревна распиливают на бруски длиной 30 -40 см, в них просверливают или надпиливают отверстия, и в течение недели вымачивают в воде или прокипячивают (1 час и остудить). Свежесрубленную древесину вымачивать не обязательно. Перед внесением мицелия влажность древесины должна быть не менее 80 -90%. 51
Обычно субстрат для культивирования шиитаке содержит смесь опилок дуба с отрубями и зерном злаков. например с добавлением овсяной муки и воды в соотношении 7: 3: 9. либо такая субстратная смесь (по массе компонентов): 1. Опилки (лиственные) - 100 ч. ; 2. Щепа - 50 ч. ; 3. Отруби - 40 ч. ; 4. Гипс - 5 ч. 52
u Внесение посевного материала осуществляется с торца пенька раскладкой мицелия и вколачиванием гвоздей u Требуется освещение 8 -12 ч в сутки, в пределах 100 -200 люкс. u Грибы появляются, когда установится температура 8 -14 °С. 53
инокуляция 54
Культивирование шиитаке 55
56
Вешенка 57
Специфика Субстрат не раскладывается на стеллажи а находится в мешках u Наиболее традиционный субстрат — пшеничная солома требует предварительной обработки для прорастания грибницы. Для субстрата берут сухую солому, пролежавшую не более года, без явных признаков плесневых грибов. Более удобна для культивирования вёшенки измельченная солома (до 3— 6 см). Она лучше поглощает воду. u 58
Культивирование вешенки 59
Конкуренты u перегреве субстрата выше 28 -30 °С, тогда будут проблемы с конкурентами Trichoderma, Mucor и др. 60
Глубинное культивирование грибов u На мелассе u На сыворотке u На гидролизатах и сульфитных щелоках Достоинства – низкое содержание НК и хороший состав липидов Минусы – вкус настоящих грибов получить не удается 61
Скачать презентацию Технология получения пищевого белка 1 Вопросы Пути
пищ белок и грибы.ppt