Разработка инновационных технологий пребиотических концентратов на основе вторичного молочного сырья
На правах рукописи
Лодыгин Алексей Дмитриевич
РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРЕБИОТИЧЕСКИХ КОНЦЕНТРАТОВ
НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНОГО МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ
Специальность: 05.18.04 – Технология мясных, молочных и
рыбных продуктов и холодильных производств
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора технических наук
Ставрополь – 2012
Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет»
| Научный консультант: | доктор технических наук, профессор, академик РАСХН Храмцов Андрей Георгиевич |
| Официальные оппоненты: | доктор технических наук, профессор, Остроумов Лев Александрович доктор технических наук, профессор, Жидков Владимир Евдокимович доктор технических наук Петров Андрей Николаевич |
| Ведущая организация: | ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности» |
Защита состоится «30» марта 2012 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.245.05 при Северо-Кавказском государственном техническом университете по адресу: 355028, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2, ауд. К308.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет». С авторефератом диссертации можно ознакомиться на сайтах СевКавГТУ www.ncstu.ru и ВАК РФ Министерства образования и науки РФ www.vak.ed.gov.ru/ru/dissertation/.
Автореферат разослан « »_____________ 20 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Д 212.245.05,
доктор технических наук, профессор В. И. Шипулин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Разработка и внедрение технологических процессов переработки вторичных сырьевых ресурсов является одной из важнейших задач модернизации молочной промышленности Российской Федерации. Вовлечение в технологический цикл предприятий отрасли обезжиренного молока, пахты, молочной сыворотки позволяет оптимизировать структуру использования сырья, расширить ассортимент выпускаемых продуктов, в том числе позиционируемых по современным представлениям науки о питании как физиологически функциональные.
Значительное внимание уделяется применению в технологии продуктов функционального питания молочной сыворотки, как основного ресурса лактозы и биологически полноценных сывороточных белков. Применение принципов нанобиотехнологии при получении новых продуктов с заданным составом и свойствами представляется перспективным по двум основным направлениям: направленная химическая и биологическая трансформация компонентов вторичного молочного сырья; глубокое фракционирование пищевых полидисперсных систем баро- и электромембранными методами.
Большой вклад в решение проблем комплексной переработки вторичного молочного сырья, получения производных лактозы и белков молока внесли отечественные и зарубежные ученые: Гаврилов Г. Б., Данилов М. Б., Евдокимов И. А., Крашенинин П. Ф., Круглик В. И., Липатов Н. Н., Нестеренко П. Г., Остроумов Л. А., Полянский К. К., Просеков А. Ю., Рябцева С. А., Свириденко Ю. Я., Серов А. В., Тихомирова Н. А., Хамагаева И. С., Храмцов А. Г., Andrews G. R., Bastian E., Floris R., Harju M., Jelen P., Mizota T., Tamura Y., Zadow J. G. и др.
В то же время, не достаточно изученными и систематизированными являются процессы направленного синтеза производных компонентов молочного сырья с использованием процессов изомеризации лактозы в лактулозу по механизмам LA-трансформации и перегруппировки Амадори; гидролиза и трансгалактозилирования лактозы под действием препаратов -галактозидазы; протеолиза сывороточных белков.
Анализ современных тенденций развития науки и техники в области переработки вторичного молочного сырья позволяет сделать вывод об актуальности постановки задач по созданию системы технологий пребиотических концентратов на основе молочной сыворотки.
Цель и задачи диссертационной работы. Целью диссертационной работы является создание системы инновационных технологий пребиотических концентратов на основе результатов исследований процессов направленной трансформации компонентов молочной сыворотки и ее управляемого обогащения незаменимыми нутриентами.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- изучить процесс мутаротации аномеров лактозы в растворах молочного сахара и молочной сыворотке, установить его кинетические закономерности;
- исследовать влияние технологических факторов на интенсивность протекания изомеризации лактозы в лактулозу в различных видах молочной сыворотки, определить их оптимальные значения;
- оценить целесообразность использования ионообменных смол в технологии бифидогенных концентратов, гидролизатов лактозы на основе пермеата молочной сыворотки;
- установить закономерности гидролиза лактозы и протеолиза сывороточных белков в технологических фракциях молочной сыворотки, подвергнутых электрохимической активации;
- получить математические модели процессов изомеризации, мутаротации и гидролиза лактозы, ферментативного гидролиза сывороточных белков, как теоретической платформы технологии пребиотических концентратов на основе вторичного молочного сырья;
- разработать логистическую схему и систему инновационных технологий получения линейки пребиотических концентратов, операторные модели и аппаратурное оформление ее альтернативных вариантов;
- подготовить комплект технической документации и провести апробацию технологий различных видов пребиотических концентратов в промышленных условиях;
- изучить состав, свойства, показатели пищевой и биологической ценности опытных образцов концентратов;
- осуществить оценку экономической эффективности производства и маркетинговые исследования инновационных продуктов;
- провести экологический мониторинг и анализ безопасности производства целевых продуктов с использованием принципов ХАССП.
Обоснование рабочей гипотезы исследований. Рабочая гипотеза о направленном синтезе производных лактозы и белков вторичного молочного сырья включает следующие положения:
- смещение мутаротационного равновесия аномеров лактозы в сторону более реакционно способной -формы с использованием принципов кислотно-щелочного катализа при проведении процессов изомеризации, гидролиза и трансгалактозилирования лактозы;
- проведение реакции изомеризации лактозы в лактулозу в присутствии белков молочного сырья и их гидролизатов по двум механизмам (LA-трансформации и перегруппировки Амадори) с целью увеличения выхода целевого продукта;
- создание технологически релевантных значений рН среды, концентрации минеральных веществ в реакционных системах на основе механизмов переноса ионов через полупроницаемые ионоселективные мембраны (электродиализ, электрохимическая активация жидких полидисперсных систем) и полупроницаемые поверхностные слои ионитов (катионообмен и анионообмен);
- интенсификация процессов ферментативного катализа (гидролиз и трансгалактозилирование лактозы, протеолиз сывороточных белков) методом электрохимической активации за счет повышения растворимости субстратов, снижения потенциального барьера реакций;
- регулирование массовой доли сухих веществ молочной сыворотки и ее технологических фракций с целью создания оптимальных условий для получения производных лактозы и сывороточных белков.
Научная новизна работы состоит в следующем:
- установлена возможность смещения мутаротационного равновесия аномерных форм лактозы в творожной сыворотке в сторону -формы под действием щелочных реагентов;
- подтверждено предположение о предпочтительном синтезе лактулозы из -формы лактозы;
- разработаны математические модели изомеризации лактозы в лактулозу в различных видах молочной сыворотки (натуральной, концентрированной, деминерализованной, обогащенной гидролизатом обезжиренного молока), обоснованы оптимальные параметры процесса;
- получены кинетические модели безреагентного гидролиза лактозы в пермеате подсырной сыворотки, подвергнутом катионообменной обработке;
- установлены закономерности ферментативного гидролиза лактозы в пермеате с регулируемым электромембранными методами (катионообмен, электрохимическая активация) минеральным составом;
- разработана математическая модель ферментативного гидролиза белков в ретентате подсырной сыворотки, подвергнутом электрохимической активации;
- экспериментально обоснована возможность направленного гидролиза сывороточных белков в деминерализованной молочной сыворотке с лактозой, частично изомеризованной в лактулозу.
Новизна принятых в работе научных и технических решений подтверждена 16 патентами РФ на изобретение.
Практическая значимость работы. Разработана система инновационных технологий линейки пребиотических концентратов. Подготовлены и утверждены 13 технических документаций на производство концентратов из вторичного молочного сырья. Опытно-промышленная апробация проводилась в период с 1996 по 2011 гг. на ОАО «Комбинат молочный “Ставропольский”» (г. Ставрополь), АО «Сыродел» (с. Красногвардейское Ставропольского края), ООО «МЕГА Профи-Лайн» (г. Ставрополь), ОАО «Городской молочный завод № 2» (г. Минск), ОАО «Кузбассконсервмолоко» (пос. Тяжинский Кемеровской области).
Результаты работы используются в учебном процессе студентов специальностей 240901.65, 240902.65 и 260303.65, студентов магистратуры по направлениям 260100.68, 260200.68.
Инновационные приоритеты работы:
- обоснование механизмов направленной химической и биологической трансформации нанокластеров лактозы (размер 1 нм) молочной сыворотки в производные с пребиотическими свойствами;
- изучение закономерностей химического и ферментативного гидролиза биокластеров сывороточных белков (размер 15 – 50 нм) в ретентате молочной сыворотки и бифидогенных концентратах на ее основе;
- адаптация процессов баро- и электромембранного фракционирования жидких полидисперсных систем (на примере молочной сыворотки) к технологии пребиотических концентратов;
- формирование логистики получения и разработка альтернативных вариантов технологии линейки пребиотических концентратов на основе вторичного молочного сырья с регулируемым углеводным, аминокислотным и минеральным составом.
Апробация работы. Исследования проводились в соответствии с тематическим планом НИР кафедры прикладной биотехнологии, НИИ Биотехнологии продуктов питания СевКавГТУ в рамках межвузовских научно-технических программ Минобразования РФ, ведомственных целевых программ Минобрнауки РФ, гранта Президента РФ НШ-7510.2010.4, хозяйственных договоров в период с 1994 по 2011 гг.
Основные результаты работы доложены и обсуждены на отчетных конференциях Северо-Кавказского государственного технического университета (г. Ставрополь, 1994 – 2011 гг.); региональной научно-технической конференции «Вузовская наука – Северо-Кавказскому региону» (г. Ставрополь, 1998 – 2011 гг.); Всероссийских конференциях «Современные достижения биотехнологии» (г. Ставрополь, 1996, 2002 гг.), международных конгрессах «Биотехнология – состояние и перспективы развития» (г. Москва, 2002, 2003 гг.); международных семинарах «Пищевая индустрия: интеграция науки и образования», «Современные направления переработки молочной сыворотки», «Реальные мембранные нанобиотехнологии в молочной промышленности», «Феномен молочной сыворотки: синтез науки, теории и практики» (г. Ставрополь, 2004, 2006, 2009, 2011 гг.); международном симпозиуме ММФ «Лактоза и ее производные» (г. Москва, 2007); международной конференции «Bridging training and research for industry and the wider community» (г. Милан, 2011) и др.
Публикации. Основное содержание работы изложено в 104 работах, в том числе 3 монографиях, 2 учебных пособиях, 29 статьях в рекомендованных ВАК изданиях, 16 патентах РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы, содержащего 409 наименований, в том числе 102 иностранных источника, и 9 приложений. Содержание работы изложено на 333 страницах, включая 116 таблиц и 103 рисунка.
Основные положения, выносимые на защиту:
- концептуальная схема направленного синтеза производных лактозы и белков вторичного молочного сырья;
- закономерности процессов изомеризации, мутаротации, гидролиза лактозы, протеолиза сывороточных белков, управляемого обогащения молочной сыворотки незаменимыми нутриентами;
- математические модели и оптимальные параметры направленного синтеза лактулозы, -формы лактозы, гидролизатов лактозы и сывороточных белков в технологических фракциях молочной сыворотки;
- логистическая схема и система инновационных технологий получения пребиотических концентратов на основе вторичного молочного сырья.
СОДЕРЖАНИЕ диссертационной РАБОТЫ
Введение
Во введении рассмотрены современные тенденции переработки вторичного молочного сырья. Обоснована актуальность выбранного направления исследований. Сформулированы цель диссертационной работы и основные положения, выносимые на защиту.
Глава 1. Анализ состояния проблемы, теоретическое обоснование выбранного направления исследований
Дана характеристика состава и свойств вторичного молочного сырья как объекта физико-химической и биотехнологической обработки. Проанализированы современные технологии переработки молочного белково-углеводного сырья (молочной сыворотки и обезжиренного молока). Рассмотрены методы получения пребиотиков (лактулоза, -форма лактозы, галактоолигосахариды), гидролизатов лактозы и белков молока.
Сформулирована концепция получения пребиотических концентратов с регулируемым углеводным, аминокислотным и минеральным составом. Одним из основополагающих принципов данной концепции является достижение синэргетического действия бифидогенных факторов за счет совмещения в технологии концентратов на основе вторичного молочного сырья процессов направленной физико-химической и/или энзиматической трансформации лактозы и белков молока.
С точки зрения логистики переработки молочной сыворотки с вовлечением ресурсов натурального и биотехнологически модифицированного обезжиренного молока, а также технологических фракций с детерминированным составом (пермеатов и ретентатов), технология пребиотических концентратов базируется на сочетании принципов полного использования сухих веществ и получения производных компонентов вторичного молочного сырья без их предварительного выделения.
Обоснованы рабочая гипотеза и задачи исследований.
Глава 2. Организация работы, объекты и методы исследований
Рассмотрены организация работы и логистика проведения исследований. Схема реализации работы представлена на рисунке 1. Изложены требования к объектам исследований и экспериментальным установкам. Описаны методы исследований, математического планирования и обработки результатов экспериментов.
Рисунок 1 – Логистическая схема проведения аналитических, экспериментальных и опытно-технологических этапов выполнения диссертационной работы
Примечание. При составлении схемы приняты следующие обозначения.
Объекты исследований: I – растворы молочного сахара-сырца, II – натуральная молочная сыворотка (подсырная и творожная), III – молочная сыворотка концентрированная, IV – молочная сыворотка деминерализованная, V – натуральное обезжиренное молоко, VI – сгущенное обезжиренное молоко, VII - гидролизат обезжиренного молока, VIII – пермеат молочной сыворотки, IX – ретентат молочной сыворотки, X – сгущенные и сухие бифидогенные концентраты из вторичного молочного сырья, XI – глюкозо-галактозные концентраты и концентраты галактоолигосахаридов из пермеата молочной сыворотки, XII – концентрат сывороточных белков гидролизованный и концентрат гидролизованный из молочной сыворотки, XIII – щелочные катализаторы реакции изомеризации лактозы, XIV – ионообменные смолы (аниониты и катиониты), XV – препараты лактазы, XVI – препарат панкреатин.
Методы исследований: A – аналитические, B – оптические, С – криоскопические, D – хроматографические, E – биохимические, F – микробиологические
Входные факторы: Х1 – доза внесения щелочных катализаторов реакции изомеризации лактозы, % (г/100 см3); Х2 – температура анионообменной обработки, оС; Х3 – соотношение объемов «жидкая фаза – анионит», см3 / см3; Х4 – продолжительность анионообменной обработки, мин.; Х5 – температура изомеризации лактозы, оС; Х6 – продолжительность изомеризации лактозы, мин.; Х7 – исходное значение рН среды в процессе изомеризации лактозы; Х8 – массовая доля сухих веществ сыворотки при проведении изомеризации лактозы в лактулозу, %; Х9 – доза внесения гидролизата обезжиренного молока при проведении изомеризации лактозы в лактулозу, %; Х10 – уровень деминерализации молочной сыворотки при проведении изомеризации лактозы в лактулозу, %; Х11 – рН лактозосодержащего сырья в процессе мутаротации; Х12 – продолжительность мутаротации, мин. (с); Х13 – температура мутаротации, оС; Х14 – температура катионообменной обработки, оС; Х15 – соотношение объемов «жидкая фаза – катионит», см3 / см3; Х16 – продолжительность катионообменной обработки, мин.; Х17 – рН среды в процессе гидролиза лактозы; Х18 – продолжительность гидролиза лактозы, мин.; Х19 – температура ферментации (гидролиза и трансгалактозилирования) лактозы под действием препаратов лактазы, оС; Х20 – уровень деминерализации сыворотки и пермеата при проведении гидролиза лактозы, %; Х21 – температура ферментативного гидролиза сывороточных белков, оС; Х22 – рН ретентата и молочной сыворотки при проведении протеолиза; Х23 – продолжительность ферментации субстратов под действием панкреатина, ч.; Х24 – рН изомеризованной сыворотки после нейтрализации.
Выходные факторы (функции отклика): У1 – рН лактозосодержащего сырья после внесения щелочных реагентов; У2 – рН лактозосодержащего сырья после анионообменной обработки; У3 – удельный угол вращения плоскости поляризации, град.; У4 – степень изомеризации лактозы в лактулозу, %; У5 – скорость изомеризации лактозы в лактулозу, ммоль / л · с; У6 – массовая доля лактулозы, %; У7 – рН лактозосодержащего сырья после изомеризации; У8 – оптическая плотность лактозосодержащего сырья после изомеризации; У9 – массовая доля аномеров лактозы, %; У10 – соотношение / лактозы; У11 – скорость реакции мутаротации, 1/с; У12 – константа равновесия и константы скорости мутаротации, 1/с; У13 – рН лактозосодержащего сырья после катионообменной обработки; У14 – температура замерзания лактозосодержащего сырья, оС; У15 – степень гидролиза лактозы, %; У16 – скорость гидролиза лактозы, ммоль / л · с; У17 – константы кинетических уравнений гидролиза лактозы, 1/с; У18 – степень трансформации лактозы, %; У19 – концентрация аминного азота, мг %; У20 – степень гидролиза белков, %; У21 – водосвязывающая способность концентратов, %; У22 – жиросвязывающая способность концентратов, %; У23 – растворимость концентратов, %; У24 – аминокислотный состав пребиотических концентратов, г/кг.
Глава 3. Изучение закономерностей изомеризации и мутаротации аномерных форм лактозы в различных видах молочной сыворотки
В ходе предварительных экспериментов были определены дозы щелочных реагентов (20 %-й раствор гидроксида натрия и насыщенный раствор гидроксида кальция), необходимые для установления в растворах молочного сахара-сырца и различных видах молочной сыворотки значений рН среды 10,8 – 11,0.
Исследовано влияние щелочных катализаторов на протекание процесса мутаротации лактозы в растворах рафинированного молочного сахара 5 %-й концентрации при температуре (20 ± 1) °С. По данным поляриметрических исследований определены относительные концентрации аномеров и соотношения / лактозы. Результаты экспериментов подтвердили предположение о возможности смещения мутаротационного равновесия лактозы в растворах молочного сахара и лактозосодержащем сырье в сторону -аномера за счет создания высокой концентрации акцепторов протонов.
Изучено влияние технологических факторов на интенсивность перехода -формы лактозы в -форму в творожной сыворотке при внесении гидроксида кальция (рисунок 2).
Рисунок 2 – Зависимость соотношения / лактозы от продолжительности мутаротации при рН творожной сыворотки: 1 – 10,0; 2 – 10,5; 3 – 11,0; 4 – 11,5
Сопоставление закономерностей мутаротации лактозы в модельных системах и образцах творожной сыворотки позволяет утверждать, что неуглеводные компоненты молочного сырья оказывают благоприятное влияние на данный процесс.
Исследованы закономерности мутаротации лактозы в творожной сыворотке с добавлением насыщенного раствора гидроксида кальция в интервале температур (20 50) °С. Рассчитаны значения скорости и констант прямой (образование -формы) и обратной (образование -формы) реакций. Анализ экспериментальных данных показывает, что с увеличением температуры возрастает скорость реакции мутаротации, повышается содержание -формы лактозы. В то же время известно, что при повышении температуры в интервале (20 – 50) °С в растворах молочного сахара данное соотношение незначительно снижается. Поэтому, смещение мутаротационного равновесия в сторону -лактозы объясняется в первую очередь каталитическим воздействием щелочного реагента.
Целью следующей серии экспериментов являлась проверка предположения о предпочтительном протекании изомеризации лактозы в лактулозу из -формы, как более реакционно способной. При реализации эксперимента были использованы образцы рафинированного молочного сахара кристаллического (лактозы – 98,6 %, в -форме – 96,9 %) и распылительной сушки (лактозы – 98,2 %, в -форме – 84,2 %). Процесс изомеризации лактозы в растворах молочного сахара 5 %-й концентрации проводился при температуре 90 °С и рН среды 10,7 – 10,9. Для сопоставления кинетических закономерностей синтеза лактулозы рассчитаны значения скорости реакции изомеризации лактозы (рисунок 3).
Установлено, что при использовании образцов с повышенным содержанием -формы лактозы реакция изомеризации протекает с более высокой скоростью и выходом лактулозы (максимальная степень изомеризации была достигнута через 20 минут после начала реакции – 43,4 %), чем в образцах, в которых преобладает -изомер (максимальная степень изомеризации отмечена через 30 минут – 29,9 %).
Рисунок 3 – Кинетические модели синтеза лактулозы в растворах молочного сахара с повышенным содержанием: 1 – -лактозы, 2 –-лактозы
Полученные данные подтвердили возможность совместного проведения процессов мутаротации и изомеризации лактозы в творожной сыворотке с использованием щелочных катализаторов.
Изучены закономерности процесса изомеризации лактозы в творожной сыворотке в сравнении с контролем – растворами молочного сахара-сырца (рисунки 4, 5). Для регулирования рН творожной сыворотки применялся раствор гидроксида кальция.
Рисунок 4 – Динамика синтеза лактулозы в растворах молочного сахара при температуре: 1 – 60 °С, 2 – 70 °С, 3 – 80 °С
Рисунок 5 – Динамика синтеза лактулозы в творожной сыворотке при постоянной температуре: 1 – 60 °С, 2 – 70 °С, 3 – 80 °С, 4 – 90 °С
Максимальное значение степени изомеризации достигается при температуре реакции 90 °С. В то же время в интервале температур (80 – 90) °С выход целевого продукта возрастает незначительно при резком снижении значений рН среды. Это свидетельствует об образовании продуктов деградации лактулозы. Процессы образования продуктов побочных реакций более выражены в творожной сыворотке, что связано, в первую очередь, со снижением доброкачественности сырья по лактозе.
Результаты исследований кинетики изомеризации лактозы в творожной сыворотке использованы при реализации двухфакторного эксперимента. В качестве критериев оптимизации были выбраны степень изомеризации лактозы в лактулозу (У1), рН (У2) и оптическая плотность творожной сыворотки (У3), определяемые по завершении процесса. Зависимости функций отклика от входных факторов Х1 (температура, °С) и Х2 (продолжительность термостатирования, мин.) описываются уравнениями регрессии:
| У1 = 29,910 + 3,384 · Х1 + 5,184 · Х2 – 1,756 · Х12 – 4,019 · Х22, | (1) |
| У2 = 9,913 – 0,178 · Х1 – 0,298 · Х2, | (2) |
| У3 = 0,062 + 0,016 · Х1 + 0,092 · Х2 – 0,019 · Х12 + 0,067 · Х22 + + 0,034 · Х1 · Х2, | (3) |
Анализ уравнений (1) – (3) и графической модели процесса (рисунок 6) позволил установить значения технологических факторов, при которых достигается степень изомеризации на уровне (29 – 31) % от исходной концентрации лактозы (массовая доля лактулозы по данным газо-жидкостной хроматографии (1,4 ± 0,1) %): температура изомеризации (80 ± 2) °С; продолжительность (30 ± 3) минуты.
Рисунок 6 Поверхность отклика выходного параметра У1 (степень изомеризации лактозы в творожной сыворотке)
Сопоставление экспериментальных данных по синтезу лактулозы в растворах молочного сахара и молочной сыворотке показало, что снижение доброкачественности сырья по лактозе приводит к уменьшению выхода целевого продукта на (10 – 28) %. Данный факт подтвердил целесообразность изучения влияния массовой доли сухих веществ, минерального и аминокислотного комплексов сырья на эффективность синтеза лактулозы.
Изучена специфика изомеризации лактозы в концентрированной творожной сыворотке с массовой долей сухих веществ 20, 30 и 40 % в интервале температур (70 – 90) °С при рН среды 10,8 ± 0,1. Рисунок 7 иллюстрирует динамику изменения степени изомеризации лактозы при оптимальной температуре процесса 80 °С. Увеличение температуры в интервале (70 – 90) °С приводит к повышению выхода целевого продукта при одновременном накоплении продуктов деградации лактулозы.
Рисунок 7 – Динамика изменения степени изомеризации лактозы в концентрированной творожной сыворотке с массовой долей сухих веществ: 1 – 20 %, 2 – 30 %, 3 – 40 %
Осуществлена оптимизация параметров синтеза лактулозы в концентрированной сыворотке. Установлены значения технологических факторов, при соблюдении которых достигается степень изомеризации лактозы (30 – 33) % (массовая доля лактулозы (5,9 ± 0,3) %): температура (78,5 ± 1,5) °С, продолжительность термостатирования (28,5 ± 1,5) минуты, массовая доля сухих веществ сыворотки (23,0 ± 4,0) %.
В таблице 1 представлены данные, характеризующие эффективность процесса изомеризации лактозы в лактулозу в различных видах лактозосодержащего сырья при температуре 80 °С.
Таблица 1 – Показатели эффективности синтеза лактулозы в различных видах лактозосодержащего сырья
| Контролируемые показатели | Значение показателя для вида лактозосодержащего сырья | ||
| раствор молочного сахара-сырца 5 %-й концентрации | творожная сыворотка, 6 % сухих веществ | творожная сыворотка, 23 % сухих веществ | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Продолжительность реакции до достижения максимального выхода лактулозы, мин. | 39 – 43 | 27 – 33 | 27 – 30 |
| Массовая доля лактулозы, % | 1,5 – 1,7 | 1,3 – 1,5 | 5,6 – 6,2 |
| Относительная концентрация лактулозы, % от массовой доли сухих веществ | 30 – 34 | 22 – 25 | 25 – 27 |
продолжение таблицы 1
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Максимальная скорость реакции, ммоль / л · с | 0,044 | 0,032 | 0,076 |
| Оптическая плотность по завершении изомеризации, ед. | 0,079 | 0,125 | 0,212 |
| Изменение рН среды в процессе изомеризации, ед. | 0,67 | 1,17 | 1,38 |
Анализ экспериментальных данных, приведенных в таблице 1, позволил сделать вывод о целесообразности проведения изомеризации лактозы в лактулозу в концентрированной молочной сыворотке при соблюдении установленных значений технологических факторов.
При изучении процесса безреагентной изомеризации лактозы с применением анионообменных смол проведены предварительные исследования кинетики регулирования рН подсырной сыворотки на ионитах АВ-17-8 чс и ЭДЭ-10П. Результаты экспериментов позволили рекомендовать для дальнейшей работы ионит марки АВ-17-8 чс. Установлены закономерности анионообменной обработки и параметры процесса, обеспечивающие конечные значения рН среды 10,8 – 10,9: температура (38,5 ± 3,5) °С, соотношение фаз «анионит – сыворотка» (0,25 ± 0,05).
Исследована динамика изменения массовой доли минеральных веществ в подсырной сыворотке в процессе анионообмена. Установлено, что обработка подсырной сыворотки на ионите АВ-17-8 чс до указанных значений рН обеспечивает уровень деминерализации (50 – 51) %. Таким образом, рассматриваемый способ регулирования рН лактозосодержащего сырья может быть рекомендован к использованию в технологии пребиотических концентратов с регулируемым минеральным составом.
Изучены кинетические закономерности безреагентной изомеризации лактозы в лактулозу при температурах 70, 80, 90 °С. Максимальные значения степени изомеризации лактозы в подсырной сыворотке, подвергнутой обработке на ионите АВ-17-8 чс в статических условиях, достигаются в интервале температур (80 – 90) °С и продолжительности реакции (25 – 35) минут. Особенностью синтеза лактулозы в рассматриваемом объекте исследований по сравнению с реагентной изомеризацией лактозы является отсутствие периода замедленного накопления целевого продукта на начальном этапе процесса, что объясняется снижением буферной емкости сырья в процессе анионообменной обработки. При безреагентной изомеризации лактозы отмечено менее интенсивное накопление побочных продуктов, что обусловлено частичной деминерализацией сырья.
Установлены технологические параметры безреагентной изомеризации лактозы в подсырной сыворотке, обеспечивающие выход целевого продукта (27,5 – 28,5) % от исходной концентрации лактозы в сырье (массовая доля лактулозы (1,3 ± 0,1) %): температура (80,5 ± 1,5) °С, продолжительность (31,5 ± 2,5) минуты.
В рамках изучения влияния минерального комплекса лактозосодержащего сырья на эффективность синтеза лактулозы исследован процесс изомеризации лактозы в подсырной сыворотке, деминерализованной методом электродиализа. Подтверждена целесообразность предварительного концентрирования подсырной сыворотки и электродиализной обработки до 70 %-го уровня деминерализации. Реализован двухфакторный эксперимент по оптимизации параметров изомеризации лактозы в деминерализованной подсырной сыворотке с массовой долей сухих веществ 24 %.
Анализ математических и графических моделей процесса позволил установить оптимальные параметры процесса (температура (76,5 ± 1,5) °С, продолжительность (16,5 ± 1,5) минуты), соблюдение которых обеспечивает степень изомеризации лактозы на уровне (34 – 36) % (массовая доля лактулозы (6,5 – 7,0) %) при незначительном образовании продуктов побочных реакций.
В таблице 2 обобщены экспериментальные данные, характеризующие эффективность изомеризации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке с регулируемым минеральным составом.
В целом результаты исследований изомеризации лактозы в подсырной сыворотке, подвергнутой электромембранной обработке, подтвердили целесообразность реализации процесса в лактозосодержащем сырье с регулируемым минеральным составом.
Таблица 2 – Эффективность синтеза лактулозы в подсырной сыворотке, подвергнутой анионообменной и электродиализной обработке
| Контролируемые показатели | Значение показателя для способа обработки подсырной сыворотки | |
| анионообмен | электродиализ | |
| Массовая доля сухих веществ, % | 6,0 | 24,0 |
| Уровень деминерализации, % | 50 – 51 | 68 – 72 |
| Продолжительность реакции до достижения максимального выхода лактулозы, мин. | 29 – 34 | 15 – 18 |
| Массовая доля лактулозы, % | 1,2 – 1,4 | 6,5 – 7,0 |
| Относительная концентрация лактулозы, % от массовой доли сухих веществ | 20 – 23 | 27 – 30 |
| Оптическая плотность по завершении изомеризации, ед. | 0,090 | 0,225 |
| Изменение рН среды в процессе изомеризации, ед. | 1,03 | 0,82 |
Изучено влияние азотсодержащих компонентов на процесс изомеризации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке. Исследована зависимость выхода целевого продукта от температуры, продолжительности термостатирования и дозы внесения гидролизата обезжиренного молока (рисунок 8).
Рисунок 8 – Зависимость максимальной степени изомеризации от температуры и дозы внесения гидролизата обезжиренного молока
Максимальная степень изомеризации лактозы достигается при температуре (80 – 90) °С в течение (30 – 40) минут. Увеличение выхода лактулозы при варьировании дозы внесения гидролизата обезжиренного молока в интервале от 2,5 до 7,5 %, предположительно, объясняется протеканием реакции изомеризации одновременно по механизмам LA-трансформации и перегруппировки Амадори. Однако дальнейшее увеличение дозы гидролизата приводит к снижению выхода целевого продукта, что обусловлено более интенсивным включением лактозы и лактулозы в реакции меланоидинообразования.
Результаты исследований, представленные в данной главе, послужили основой разработки технологии пребиотических (бифидогенных) концентратов на основе молочной сыворотки. Для совершенствования процесса изомеризации лактозы в лактулозу рекомендованы следующие мероприятия: сгущение молочной сыворотки перед проведением изомеризации до массовой доли сухих веществ (20 25) %; деминерализация методом электродиализа до (70 – 75) %-го уровня; анионообменная обработка с использованием ионита АВ-17-8 чс; обогащение гидролизатом обезжиренного молока в количестве (5 – 6) % по массе.
Глава 4. Исследование процессов химического и ферментативного гидролиза лактозы молочного сырья
Перспективным направлением модернизации технологии продуктов с гидролизованной лактозой является внедрение безреагентных методов регулирования рН реакционных систем. Изучены кинетические закономерности регулирования рН пермеата подсырной сыворотки с использованием катионита КУ-2-8 чс. Установлены оптимальные параметры процесса, при соблюдении которых обеспечиваются значения рН среды 1,4 – 1,6: температура (50 ± 2) °С, продолжительность (60 ± 1) минута, соотношение объемов «катионит – жидкая фаза» (0,25 ± 0,05).
Рассмотрено влияние режимов катионообмена на минеральный состав пермеата подсырной сыворотки. Максимальный уровень деминерализации пермеата при обработке на катионите КУ-2-8 чс до значений рН 1,4 – 1,6 составляет (58 – 59) %. Таким образом, подтверждена целесообразность использования катионообменной обработки лактозосодержащего сырья в технологии гидролизатов лактозы с регулируемым минеральным составом.
Исследована кинетика безреагентного гидролиза лактозы в пермеате подсырной сыворотки, подвергнутом катионообменной обработке, в сравнении с контролем – растворами молочного сахара-сырца. Процесс проводился при температуре (95 – 97) °С. Степень гидролиза лактозы определялась криоскопическим методом (рисунок 9).
Рисунок 9 – Динамика изменения степени гидролиза лактозы в пермеате подсырной сыворотки, подвергнутом катионообменной обработке, при рН среды: 1 – 1,5, 2 – 2,0
Максимальная степень гидролиза 75 – 76 % от исходной концентрации лактозы в субстрате была достигнута при рН 1,5 и продолжительности термостатирования 150 минут (в растворах молочного сахара – (70 – 72) %). Повышению степени гидролиза лактозы способствует частичная деминерализация сырья в процессе катионообменной обработки.
Изучены закономерности ферментативного гидролиза лактозы в пермеате подсырной сыворотке, обработанном на катионите КУ-2-8 чс до значений рН 4,00 ± 0,05 при температурах 45, 50 и 55 °С (рисунок 10). Для проведения гидролиза использовался препарат грибной -галактозидазы «Лактоканесцин Г20х», выбранный по результатам предварительных экспериментов. Доза внесения фермента составляла 0,2 % от массы сырья.
Максимальная степень гидролиза лактозы составила 84 % при температуре 50 °С и продолжительности ферментации (120 – 150) минут. Увеличение температуры в интервале (50 – 55) °С не целесообразно, так как приводит к незначительному снижению выхода продуктов гидролиза лактозы.
Рисунок 10 – Динамика изменения степени ферментативного гидролиза лактозы при температурах: 1 – 45 °С, 2 – 50 °С, 3 – 55 °С
Эффективность разработанного способа ферментативного гидролиза лактозы в сравнении с безреагентным процессом и аналогичным методом без регулирования рН среды представлена в таблице 3.
Таблица 3 – Показатели эффективности различных способов гидролиза лактозы в пермеате подсырной сыворотки
| Контролируемые показатели | Значение показателя для способа гидролиза лактозы | ||
| ферментативный, с предварительной катионообменной обработкой | ферментативный (контроль) | безреагентный при рН 1,5 | |
| Температура реакции, °С | 50 | 50 | 96 |
| Продолжительность реакции до достижения максимальной степени гидролиза, мин. | 150 | 180 | 150 |
| Максимальная степень гидролиза, % | 83,7 | 74,0 | 76,7 |
| Максимальная скорость гидролиза, ммоль / л · с | 0,0297 | 0,0332 | 0,0122 |
Данные, представленные в таблице 3, подтверждают целесообразность регулирования рН пермеата молочной сыворотки путем катионообменной обработки до значений, соответствующих оптимуму действия препаратов грибной лактазы. Повышение эффективности гидролиза лактозы при использовании данного варианта обработки лактозосодержащего сырья по сравнению с безреагентным методом объясняется более высокой специфичностью процесса и, как следствие, снижением концентрации побочных продуктов. Увеличение степени гидролиза при предварительной обработке пермеата на катионите КУ-2-8 чс относительно контроля (ферментация без предварительного регулирования рН среды) может быть связана с частичной деминерализацией сырья и, как следствие, снижением эффекта ингибирования -галактозидазы.
Исследованы закономерности ферментативного гидролиза лактозы в пермеатах подсырной и творожной сыворотки, обработанных методом электрохимической активации, под действием препарата «Лактоканесцин Г20х» при оптимальной температуре 50 °С. Наиболее эффективное образование продуктов гидролиза лактозы в пермеате подсырной сыворотки наблюдается в интервале значений рН среды 4,0 – 5,0, а в пермеате творожной сыворотки – при рН 4,5 – 5,0. Получены уравнения регрессии, адекватно описывающее влияние исследуемых факторов Х1 (температура ферментации) и Х2 (рН субстрата) на выходной параметр У (степень гидролиза лактозы):
- в пермеате подсырной сыворотки
| У = 77,400 + 6,797 · Х1 – 3,546 · Х2 – 11,888 · Х12 + 2,988 · Х22, | (4) |
- в пермеате творожной сыворотки
| У = 81,900 – 4,367 · Х1 – 15,013 · Х12 – 8,638 · Х22, | (5) |
Анализ математических моделей и их графической интерпретации (рисунок 11) позволил установить оптимальные параметры процесса: в пермеате подсырной сыворотки – температура (50,5 ± 2,0) °С, рН 4,4 ± 0,1, продолжительность ферментации (180 ± 5) минут; в пермеате творожной сыворотки – температура (54, 5 ± 2,0) °С, рН 4,5 ± 0,2, продолжительность ферментации (150 ± 5) минут.
Также проведены контрольные опыты, в которых рН субстратов устанавливался на уровне 4,50 ± 0,05 путем добавления цитратного буфера.
 |  |
| а) | б) |
Рисунок 11 Поверхность отклика выходного параметра У (степень гидролиза лактозы в пермеате подсырной (а) и творожной (б) сыворотки)
Сравнительные показатели эффективности ферментативного гидролиза лактозы при оптимальной температуре 50 °С и регулировании рН пермеатов рассматриваемыми способами приведены в таблице 4.
Таблица 4 – Влияние электроактивации пермеатов молочной сыворотки на эффективность ферментативного гидролиза лактозы
| Контролируемые показатели | Значение показателя для способа регулирования рН (вид сырья) | |||
| Электро-активация (пермеат подсырной сыворотки) | Реагентный (пермеат подсырной сыворотки) | Электро-активация (пермеат творожной сыворотки) | Реагентный (пермеат творожной сыворотки) | |
| Продолжительность реакции до достижения максимальной степени гидролиза, мин. | 180 | 210 | 150 | 180 |
| Максимальная степень гидролиза, % | 86,0 | 76,3 | 78,5 | 74,5 |
| Максимальная скорость гидролиза, ммоль / л · с | 0,0279 | 0,0225 | 0,024 | 0,0211 |
При электроактивации пермеата с последующим внесением ферментного препарата грибной лактазы повышается выход продуктов гидролиза лактозы, сокращается продолжительность ферментации по сравнению с аналогом.
Результаты исследований ферментативного гидролиза лактозы в пермеатах молочной сыворотки, обработанных методами катионообмена и электрохимической активации нашли практическое применение при обосновании способов получения концентратов гидролизованной лактозы с регулируемым углеводным, минеральным и аминокислотным составом.
При изучении закономерностей гидролиза лактозы в пермеате подсырной сыворотки с использованием препарата дрожжевой лактазы Ha-Lactase в ряде случаев было отмечено уменьшение моляльной концентрации реакционных растворов. Данный эффект потребовал изучения процессов гидролиза и трансгалактозилирования лактозы в пермеате, подвергнутом электрохимической активации. В качестве выходного параметра использована степень трансформации лактозы, определяемая криоскопическим методом (рисунок 12).
Рисунок 12 – Зависимость степени трансформации лактозы в электроактивированном пермеате подсырной сыворотки от продолжительности ферментации при значениях рН: 1 – 6,0, 2 – 6,5, 3 – 7,0
Наиболее высокий выход продуктов реакции трансгалактозилирования лактозы в рассматриваемом объекте исследований достигается при температуре ферментации 50 °С в интервале значений рН среды 6,0 – 6,5. Результаты исследований подтвердили целесообразность использования ферментного препарата Ha-Lactase для направленного синтеза галактоолигосахаридов в пермеате молочной сыворотки, подвергнутом электрохимической активации.
В рамках разработки технологии концентратов гидролизованной лактозы и галактоолигосахаридов было рассмотрено влияние процесса электрохимической активации на уровень деминерализации сырья. Образцы пермеатов подвергались электроактивации до заданных значений рН, соответствующих максимуму гидролитической активности препарата грибной лактазы (4,5), а также рН-оптимуму трансгалактозилирующей активности дрожжевой лактазы (6,0 – 6,5). Электрохимическая активация обеспечивает частичную деминерализацию сырья, что позволяет рекомендовать данный процесс к использованию в технологии концентратов с регулируемым минеральным составом.
Глава 5. Экспериментальное обоснование процессов
управляемого обогащения пребиотических концентратов
белками молока и их гидролизатами
С целью реализации концепции получения пребиотических концентратов с регулируемым углеводным, аминокислотным и минеральным составом был осуществлен комплекс исследований химического (щелочного) и ферментативного гидролиза сывороточных белков. Химический гидролиз сывороточных белков рассматривался как этап технологического процесса получения бифидогенных концентратов, сопряженный со щелочной изомеризацией лактозы в лактулозу.
Изучено влияние режимов изомеризации лактозы на глубину гидролиза белков натуральной творожной сыворотки. Процесс изомеризации лактозы в лактулозу осуществлялся при температурах 75, 80, 85 °С и рН сыворотки 10,8 ± 0,1. В процессе термостатирования осуществлялся контроль концентрации аминного азота, массовой доли лактулозы и оптической плотности фильтрата (таблица 5). Анализ экспериментальных данных (рисунок 13) показывает, что максимальная степень щелочного гидролиза сывороточных белков достигается на уровне (37,5 – 39) % в интервале температур (80 – 85) °С и продолжительности термостатирования (22 – 26) минут.
Таблица 5 – Динамика изменения контролируемых показателей в процессе изомеризации лактозы
| Температура, C | Продолжительность термостатирования, минут | Концентрация аминного азота, мг % | Массовая доля лактулозы, % | Оптическая плотность раствора |
| 75 | 10 | 20,4 ± 0,4 | 0,49 ± 0,03 | 0,049 ± 0,003 |
| 20 | 37,8 ± 0,5 | 0,83 ± 0,03 | 0,083 ± 0,003 | |
| 30 | 41,2 ± 0,3 | 1,25 ± 0,02 | 0,157 ± 0,004 | |
| 40 | 34,4 ± 0,4 | 1,15 ± 0,02 | 0,289 ± 0,004 | |
| 80 | 10 | 29,4 ± 0,3 | 0,63 ± 0,03 | 0,075 ± 0,005 |
| 20 | 49,6 ± 0,4 | 1,08 ± 0,02 | 0,107 ± 0,003 | |
| 30 | 53,2 ± 0,5 | 1,37 ± 0,03 | 0,216 ± 0,004 | |
| 40 | 43,4 ± 0,4 | 1,29 ± 0,03 | 0,423 ± 0,003 | |
| 85 | 10 | 35,0 ± 0,5 | 0,82 ± 0,02 | 0,087 ± 0,003 |
| 20 | 55,2 ± 0,4 | 1,27 ± 0,03 | 0,139 ± 0,004 | |
| 30 | 54,1 ± 0,4 | 1,43 ± 0,03 | 0,243 ± 0,003 | |
| 40 | 42,0 ± 0,5 | 1,31 ± 0,03 | 0,445 ± 0,005 |
Рисунок 13 – Динамика изменения степени гидролиза сывороточных белков в процессе изомеризации лактозы в творожной сыворотке при температурах: 1 – 75 °С, 2 – 80 °С, 3 – 85 °С
Снижение концентрации аминного азота и степени гидролиза белков творожной сыворотки при термостатировании в течение (30 – 40) минут объясняется взаимодействием продуктов реакции с редуцирующими углеводами по механизму реакции Майара, что подтверждается снижением концентрации лактулозы и увеличением оптической плотности. Для обеспечения эффективного гидролиза сывороточных белков и высокого выхода лактулозы при изомеризации лактозы в творожной сыворотке необходимо лимитировать продолжительность термостатирования при температуре (80 – 85) °С.
Также рассмотрены закономерности щелочного гидролиза белков в следующих видах сырья: концентрированная творожная сыворотка с массовой долей сухих веществ 20 и 25 %; натуральная подсырная сыворотка, подвергнутая анионообменной обработке на ионите АВ-17-8 чс; подсырная сыворотка, подвергнутая электродиализной обработке, с уровнем деминерализации 75 %. Спецификой щелочного гидролиза белков в концентрированной сыворотке является более интенсивное образование побочных продуктов при длительном термостатировании реакционной смеси.
При этом следует отметить уменьшение максимальной степени гидролиза белка в видах лактозосодержащего сырья, подвергнутых электромембранной обработке, по сравнению с натуральной молочной сывороткой при температуре изомеризации лактозы в лактулозу 80 °С (для натуральной творожной сыворотки – 36 %, для подсырной сыворотки, подвергнутой анионообменной обработке – 32,2 %, для деминерализованной подсырной сыворотки – 28,9 %). Отмеченные различия могут быть объяснены потерями азотистых веществ в ходе анионообменной и электромембранной обработки молочного сырья.
Изучено влияние технологических факторов на эффективность ферментативного гидролиза сывороточных белков в ретентате подсырной сыворотки, подвергнутом электрохимической активации, под действием препарата панкреатина. Результаты предварительных исследований позволили установить необходимую продолжительность ферментации (14,0 ± 0,5) ч. и послужили основой для оптимизации технологических параметров процесса: Х1 (температура ферментации) и Х2 (рН субстрата после электрохимической активации). Получено уравнение регрессии, описывающее влияние технологических параметров процесса на функцию отклика У – степень гидролиза белка:
| У = 89,440 + 6,217 · Х1 – 3,717 · Х2 – 13,489 · Х12 – 5,814 · Х22, | (6) |
При сопоставлении математической модели процесса и поверхности отклика выходного параметра (рисунок 14) установлены значения варьируемых факторов, соблюдение которых обеспечивает степень гидролиза белка на уровне 90 %: температура (51 ± 1) °С, рН 8,85 ± 0,15.
Рисунок 14 – Поверхность отклика выходного параметра У (степень гидролиза белка)
Эффективность способа получения гидролизатов сывороточных белков с предварительной электрохимической активацией субстрата по сравнению с аналогами, предусматривающими использование для регулирования рН среды растворов щелочей, рассмотрена в таблице 6.
Таблица 6 – Сравнительная эффективность способов регулирования рН ретентата в процессе ферментативного гидролиза сывороточных белков
| Контролируемые показатели | Значение показателя для способа регулирования рН ретентата | ||
| Внесение гидроксида натрия (контроль) | Внесение гидроксида натрия и щелочной фракции ЭХА-воды (контроль) | Электро-химическая активация | |
| Температура реакции, °С | 50 | 50 | 50 |
| Продолжительность ферментации до достижения максимальной концентрации аминного азота, ч. | 18,0 | 15,5 | 14,0 |
| Максимальная степень гидролиза белка, % | 68,1 | 77,8 | 88,6 |
| Массовая доля сухих веществ субстрата, % | 8,7 | 7,4 | 8,6 |
Анализ данных, приведенных в таблице 6, подтверждает эффективность использования метода электрохимической активации ретентата подсырной сыворотки по сравнению с аналогами применительно к ферментативному гидролизу сывороточных белков. При использовании предложенного метода повышается выход продуктов гидролиза сывороточных белков, сокращается продолжительность ферментации ретентата под действием препарата панкреатина. Данные результаты объясняются более эффективной гидратацией сывороточных белков в электроактивированном ретентате по сравнению с субстратами, для регулирования рН которых применяются щелочные реагенты. Это приводит к увеличению коллоидной растворимости белков молочной сыворотки, и, как следствие, к повышению атакуемости субстрата комплексом протеаз панкреатина.
Результаты исследований использованы при разработке технологий двух групп продуктов: концентраты сывороточных белков, получаемые методом ультрафильтрации, с регулируемым уровнем протеолиза; пребиотические углеводные концентраты, обогащенные сывороточными белками и продуктами их гидролиза.
Изучен процесс ферментативного гидролиза сывороточных белков в деминерализованной подсырной сыворотке, подвергнутой изомеризации лактозы в лактулозу. В качестве объекта исследований использовалась подсырная сыворотка с уровнем деминерализации 75 %. Деминерализованная и изомеризованная сыворотка подвергалась нейтрализации раствором лимонной кислоты для предотвращения автокаталитического распада лактулозы до значений рН 7,5; 8,0; 8,5. Нейтрализованная сыворотка охлаждалась до оптимальной температуры действия панкреатина 50 °С. Анализ экспериментальных данных (рисунок 15) показывает, что максимальные значения степени гидролиза белка достигаются при рН 8,5 и продолжительности ферментации (17 – 18) часов.
Исследовано изменение углеводного состава сырья и образование продуктов реакции Майара в процессе ферментативного гидролиза белков подсырной сыворотки.
Рисунок 15 – Зависимость степени гидролиза белка от продолжительности ферментации при рН субстрата: 1 – 7,5; 2 – 8,0; 3 – 8,5
В исходных образцах и по завершении гидролиза белка были определены значения массовой доли лактулозы (рисунок 16) и оптической плотности фильтрата подсырной сыворотки (рисунок 17).
 |  |
| Рисунок 16 – Массовая доля лактулозы в деминерализованной сыворотке: 1 – контроль, 2, 3, 4 – по завершении ферментативного гидролиза белка при рН 7,5; 8,0; 8,5 соответственно | Рисунок 17 – Оптическая плотность деминерализованной сыворотки (контрольных образцов и по завершении ферментативного гидролиза белка) |
Сопоставление экспериментальных данных позволило рекомендовать применительно к технологии бифидогенных концентратов обработку деминерализованной сыворотки с лактозой, частично изомеризованной в лактулозу препаратом панкреатина при температуре 50 °С, рН среды 8,0 и продолжительности ферментации 17 часов. Указанные параметры технологического процесса обеспечивают управляемый протеолиз сывороточных белков (степень гидролиза на уровне 60 %) при минимальной деградации лактулозы и лимитировании реакций меланоидинообразования.
В целом результаты исследований, представленных в данной главе, подтвердили возможность регулирования функциональных и технологических свойств концентратов на основе молочной сыворотки и ее технологических фракций, содержащих лактулозу и продукты гидролиза лактозы, за счет управляемого обогащения белками молочного сырья и их гидролизатами.
Глава 6. Разработка альтернативных вариантов технологии пребиотических концентратов на основе вторичного молочного сырья
Анализ результатов исследований процессов изомеризации, мутаротации и гидролиза лактозы, химического и ферментативного гидролиза сывороточных белков подтвердил целесообразность реализации данных процессов при использовании в качестве сырья различных видов молочной сыворотки, а также ее технологических фракций, получаемых методом ультрафильтрации. Наиболее полное представление о структуре системы технологий получения пребиотических концентратов на основе молочной сыворотки с регулируемым углеводным, аминокислотным и минеральным составом дает схема, представленная на рисунке 18.
Ассортимент пребиотических концентратов в перспективе может быть представлен четырнадцатью линейками продуктов с регулируемым углеводным, аминокислотным и минеральным составом, включающими более 60 наименований целевых продуктов. Систематизация альтернативных вариантов получения и функционального назначения концентратов позволяет выделить три ассортиментные группы: бифидогенные концентраты с лактулозой на основе натуральной и деминерализованной молочной сыворотки, с возможным обогащением белками молочного сырья; глюкозо-галактозные концентраты на основе молочной сыворотки и ее пермеата, а также комплексные пребиотики, содержащие продукты гидролиза лактозы, лактулозу и галактоолигосахариды; концентраты сывороточных белков и продукты с регулируемым уровнем протеолиза.
| Группа процессов | |
| Центро-бежные | |
| Баромем-бранные | |
| Электро-мембранные | |
| Физико-химическая трансфор-мация | |
| Биотранс-формация | |
| Тепло-, массообмен-ные |
Рисунок 18 – Логистическая схема реализации концепции получения пребиотических концентратов с регулируемым углеводным, аминокислотным и минеральным составом
Процессы получения концентратов на основе производных компонентов молочной сыворотки и ее технологических фракций могут быть объединены в многоуровневую систему. Системный анализ альтернативных вариантов получения пребиотических концентратов позволил разработать типовые операторные модели для трех ассортиментных групп с учетом специфики технологии, методов обработки вторичного молочного сырья, состава, свойств и функционального назначения целевых продуктов. В качестве примера в таблице 7 представлена структура операторной модели технологической системы производства бифидогенных концентратов с лактулозой.
Таблица 7 – Операторная модель технологической системы производства бифидогенных концентратов
| Под-система | Опера-тор | Элементы системы |
| А | Подсистема стандартизации состава и получения товарных форм бифидогенных концентратов лактулозы с показателями качества, соответствующими требования технической документации | |
| 1 | Оператор сгущения до массовой доли сухих веществ, соответствующей стандарту (при производстве сгущенных концентратов) или оптимальным параметрам сушки (при получении сухих концентратов) | |
| 2 | Оператор сушки концентратов | |
| 3 | Оператор расфасовки и упаковки, хранения готовых продуктов | |
| B | Подсистема регулирования аминокислотного состава концентратов | |
| 1 | Оператор ферментативного гидролиза белков обезжиренного молока и молочной сыворотки | |
| 2 | Оператор управляемого обогащения молочной сыворотки с лактозой, частично изомеризованной в лактулозу, белками молока и их гидролизатами | |
| C | Подсистема регулирования углеводного и минерального состава молочной сыворотки | |
| 1 | Оператор предварительного концентрирования вторичного молочного сырья | |
| 2 | Оператор деминерализации (электродиализа) | |
| 3 | Оператор регулирования рН молочной сыворотки (внесение щелочных реагентов, анионообмен) | |
| 4 | Оператор изомеризации лактозы и нейтрализации реакционной смеси | |
| D | Подсистема подготовки сырья | |
| 1 | Оператор приемки и резервирования вторичного молочного сырья (молочной сыворотки и обезжиренного молока) | |
| 2 | Оператор очистки молочной сыворотки от жира и казеиновой пыли | |
| 3 | Оператор тепловой обработки вторичного молочного сырья | |
По результатам исследований разработаны и утверждены 13 технических документаций на производство пребиотических концентратов (таблица 8).
Таблица 8 – Перечень технических документаций на производство пребиотических концентратов
| Наименование документации | Реквизиты документации |
| Бифидогенные концентраты из молочной сыворотки и продуктов ее переработки (КБУ-20, КБУ-40, КБУ-Рс) | ТУ 9229-021-00672610-99 |
| Бифидогенный концентрат из молочного белково-углеводного сырья «Лактобел»* | ТУ 9229-038-00437062-01 |
| Концентрат бифидогенный из молочного белково-углеводного сырья «Лактобел-ЭД» | ТУ 9229-001-79993300-2006 |
| Концентрат сывороточный с бифидогенными свойствами (КБУ-Ан-Рс) | СТО 02067965-002-2007 |
| Концентраты функциональные из вторичного молочного сырья с пребиотической активностью (ГМБ-20, ГМБ-40, ГМБ-65, ГМБ-Рс) | ТУ 9229-003-05324181-07 |
| Концентрат лактулозы | ТУ BY 100377914.512-2008 |
| Концентраты лактулозы из лактозосодержащего сырья | СТО 02067965-003-2009 |
| Концентрат из молочного белково-углеводного сырья «ЛАКТ-ОН» | СТО 02067965-004-2009 |
| Концентрат глюкозо-галактозный деминерализованный пищевой * | СТО 9229-001-00437062-2009 |
| Концентраты галактоолигосахаридов из лактозосодержащего сырья (ГОСП-40, ГОСП-65) | СТО 02067965-001-2010 |
| Концентрат сывороточных белков гидролизованный из молочной сыворотки (ГСБ-20, ГСБ-40, ГСБ-Рс) | СТО 02067965-002-2010 |
| Концентрат гидролизованный из молочной сыворотки (КГС-20, КГС-40, КГС-Рс) | СТО 02067965-004-2010 |
| Бифидогенный концентрат на основе молочной сыворотки и сои «КПС-лакт» * | ТУ 9229-010-05324181-11 |
*Примечание. Документации разработаны совместно с ОАО «Молкомбинат Ставропольский»
По результатам опытно-промышленных выработок были изучены состав, показатели качества, функционально-технологические свойства бифидогенных концентратов на основе молочной сыворотки, глюкозо-галактозного концентрата на основе пермеата подсырной сыворотки, концентрата сывороточных белков гидролизованных в сгущенном виде и концентрата гидролизованного из молочной сыворотки в сухом виде.
В таблице 9 представлены данные о составе и физико-химических показателях сухих бифидогенных концентратов из вторичного молочного сырья, получивших наиболее широкое промышленное внедрение. Высокие функциональные и органолептические показатели, питательная и биологическая ценность пребиотических концентратов обуславливают перспективность их использования при создании новых видов пищевых продуктов и кормовых средств с бифидогенными свойствами, а также питательных сред для культивирования бифидобактерий и молочнокислых микроорганизмов.
Таблица 9 – Состав и физико-химические показатели бифидоегнных концентратов
| Показатели | Норма для продуктов | ||||
| КБУ-Рс | КБУ-Ан-Рс | «Лактобел» | «Лактобел-ЭД» | ГМБ-Рс | |
| Массовая доля сухих веществ, %, не менее в т.ч.: лактулозы, %, не менее лактозы, %, не менее белка, %, не менее золы, %, не более | 95,0 15,0 45,0 10,0 15,0 | 95,0 20,0 50,0 8,0 4,5 | 95,0 10,0 45,0 22,5 10,0 | 95,0 12,5 45,0 23,5 8,0 | 95,0 15,0 40,0 15,0 15,0 |
| Кислотность, оТ, не более (* | 20,0 | 20,0 | 25,0 | 10,0 | 20,0 |
| Индекс растворимости, см3 сырого осадка, не более | 1,5 | 1,5 | 1,0 | 0,5 | 1,5 |
(* Примечание. Показатель нормируется для восстановленных продуктов с массовой долей сухих веществ: КБУ-Рс, КБУ-Ан-Рс, ГМБ-Рс - 6,5 %, «Лактобел», «Лактобел-ЭД» – 8,5 %
Сотрудниками кафедры прикладной биотехнологии разработаны технологии синбиотических кисломолочных продуктов (ряженковый напиток, «Кремола», «Ацилак») с использованием бифидогенных концентратов «Лактобел» и «Лактобел-ЭД». Предложен способ производства бактериального препарата «Бифидумбактерин» с добавлением в состав защитной среды бифидогенного концентрата КБУ-Рс. Концентрат «Лактобел» использован в качестве комплексного обогатителя питательных сред для культивирования бифидобактерий и биомассы кефирного грибка. По результатам исследований процесса гидролиза лактозы сформирована линейка низколактозных ферментированных напитков из вторичного молочного сырья «МиЛа».
Сотрудниками кафедры технологии мяса и консервирования СевКавГТУ разработаны технологии новых видов копченых колбас с использованием бифидогенного концентрата из молочной сыворотки, вареных колбас и сосисок функционального назначения с добавлением концентратов «Лактобел», «Лактобел-ЭД», «ЛАКТ-ОН». Специалистами Ставропольского НИИ животноводства и кормопроизводства реализованы системные исследования по применению пребиотических концентратов на основе вторичного молочного сырья в рецептурах кормов для молодняка сельскохозяйственных животных и заменителей цельного молока.
Проводятся исследования по применению глюкозо-галактозных концентратов, концентратов сывороточных белков гидролизованных в технологии мороженого, кисломолочных продуктов, хлебобулочных, кондитерских изделий и мясопродуктов.
Результаты технико-экономических расчетов и маркетинговых исследований подтвердили высокий экономический потенциал организации производства пребиотических концентратов. При реализации варианта внедрения на базе действующих цехов сгущения и сушки, переработки вторичного молочного сырья предприятий молочной промышленности обеспечиваются минимальные капитальные затраты на установку специфического оборудования.
Комплексное использование методологии экологического мониторинга и анализа критических контрольных точек обеспечивает экологически чистое производство сгущенных и сухих концентратов на основе молочной сыворотки и технологических фракций ее мембранного разделения, что является основой выпуска конкурентоспособной продукции с гарантированными и стабильными показателями качества и безопасности.
Выводы
1. Анализ состава и свойств вторичного молочного сырья как объекта физико-химической и биологической трансформации, инновационных приоритетов его переработки, методов направленного синтеза производных лактозы и белков молока позволил сформулировать концепцию получения пребиотических концентратов на основе молочной сыворотки с регулируемым углеводным, аминокислотным и минеральным составом.
2. Установлены закономерности регулирования рН лактозосодержащего сырья химическим (внесение гидроксидов натрия и кальция) и безреагентным (анионообмен) методами как этапа технологических процессов мутаротации и изомеризации лактозы.
3. Подтверждена возможность смещения мутаротационного равновесия лактозы в сторону -аномера в растворах молочного сахара и молочной сыворотке при значениях рН на уровне 11,0. Получены кинетические модели изомеризации лактозы в растворах молочного сахара, подтверждающие предположение о предпочтительном синтезе лактулозы из -формы данного углевода.
4. Разработаны математические модели изомеризации лактозы в лактулозу в натуральной и концентрированной творожной сыворотке, подсырной сыворотке, обработанной электромебранными методами (электродиализ и анионообмен) и обогащенной гидролизатом обезжиренного молока. Для всех изученных видов сырья установлены оптимальные параметры процесса изомеризации лактозы (температура и продолжительность термостатирования), соблюдение которых обеспечивает выход лактулозы на уровне (27 – 38) % от исходной концентрации лактозы в реакционной системе.
5. Для повышения степени изомеризации лактозы в лактулозу в молочной сыворотке рекомендованы следующие процессы: сгущение до массовой доли сухих веществ (20 25) %; предварительная деминерализация сырья методом электродиализа до (70 – 75) %-го уровня; обработка на анионите АВ-17-8 чс до значений рН 10,8 – 10,9; обогащение гидролизатом обезжиренного молока в количестве (5 – 6) %.
6. Изучены закономерности регулирования рН растворов молочного сахара-сырца и пермеата подсырной сыворотки с использованием катионообменной смолы КУ-2-8 чс применительно к технологии безреагентного и ферментативного гидролиза лактозы.
7. Разработаны математические модели ферментативного гидролиза лактозы в пермеатах молочной сыворотки, обработанных методами катионообмена и электрохимической активации. Рекомендованы параметры процесса (температура, рН, продолжительность ферментации), соблюдение которых позволяет получать целевые продукты с регулируемой степенью гидролиза на уровне (70 – 85) % от исходной концентрации лактозы в реакционной системе.
8. Подтверждена целесообразность использования ферментного препарата Ha-Lactase для направленного синтеза галактоолигосахаридов в пермеате молочной сыворотки, подвергнутом электрохимической активации. Наиболее высокий выход продуктов реакции трансгалактозилирования лактозы достигается при температуре ферментации 50 °С в интервале значений рН среды 6,0 – 6,5.
9. Установлено, что процесс изомеризации лактозы в лактулозу при рН среды 10,7 – 10,9 сопровождается гидролизом сывороточных белков. Поддержание оптимальных параметров процесса изомеризации лактозы в натуральной, концентрированной и деминерализованной молочной сыворотке позволяет усилить пребиотическое действие бифидогенных концентратов за счет гидролиза сывороточных белков на уровне (28 – 36) %.
10. Разработана математическая модель ферментативного гидролиза белков в ретентате подсырной сыворотки, подвергнутом электрохимической активации; установлены параметры процесса (температура, рН среды), обеспечивающие выход продуктов гидролиза на уровне (88 – 90) % от исходной концентрации белков в субстрате. Подтверждена целесообразность проведения ферментативного гидролиза белков в деминерализованной подсырной сыворотке с лактозой, частично изомеризованной в лактулозу.
11. По результатам исследований разработана система инновационных технологий пребиотических концентратов на основе молочной сыворотки. Разработаны операторные модели и аппаратурно-процессовое оформление получения основных ассортиментных групп пребиотических концентратов. Новизна принятых решений подтверждена 16 патентами РФ на изобретение.
12. Разработаны и утверждены 13 технических документаций на производство пребиотических концентратов, прошедшие промышленную апробацию на предприятиях молочной промышленности Российской Федерации и Республики Беларусь. Изучены состав, показатели качества и функционально-технологические свойства опытных образцов инновационных продуктов.
13. Результаты маркетинговых исследований и анализ технико-экономических показателей подтвердили высокий инновационный потенциал и конкурентоспособность пребиотических концентратов. Экологический мониторинг технологического цикла и адаптация системы ХАССП позволили сформулировать требования к процессам производства целевых продуктов, обеспечивающие их безопасность.
Список основных трудов, опубликованных по материалам диссертации
Монографии
1. Храмцов, А. Г. Состояние и перспективы развития функционального питания сельскохозяйственных животных в России [Текст] / А. Г. Храмцов, Д. Н. Лодыгин, А. Д. Лодыгин [и др.] – Ставрополь : СевКавГТУ, ГНУ СНИИЖК, 2008. – 127 с.
2. Храмцов, А. Г. Реальные мембранные нанобиотехнологии в молочной промышленности [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, А. Д. Лодыгин [и др.]; под ред. И. А. Евдокимова. – М. : НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2009. – 84 с.
3. Храмцов, А. Г. Биотрансформация нанокластеров молочной сыворотки [Текст] / А. Г. Храмцов, А. Д. Лодыгин. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2010. – 106 с.
Учебные пособия
4. Храмцов, А. Г. Технология кормовых добавок нового поколения из вторичного молочного сырья [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин [и др.] – М. : ДеЛи принт, 2006. – 288 с.
5. Лодыгин, А. Д. Инновационные технологии продуктов на основе биокластеров молочной сыворотки [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. Г. Храмцов, Д. Н. Лодыгин [и др.] – Ставрополь : СевКавГТУ, 2010. – 143 с.
Статьи в журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки РФ
6. Храмцов, А. Г. Бифидогенный концентрат из молочной сыворотки [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин // Молочная промышленность. – 1996. – № 8. – С. 16.
7. Храмцов, А. Г. Физико-химические аспекты создания технологии бифидогенного концентрата на основе производных лактозы [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин. – Известия ВУЗов. Пищевая технология // 1997. – № 1. – С. 18 – 21.
8. Храмцов, А. Г. Изомеризация лактозы в лактулозу в молочной сыворотке [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин [и др.] // Известия ВУЗов. Пищевая технология. – 1998. – № 1. – С. 34 – 36.
9. Храмцов, А. Г. Бифидогенный препарат «ЛАКТОБЕЛ» [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин [и др.] // Молочная промышленность – 2003. – № 9. – С. 39.
10. Храмцов, А. Г. Научные основы получения бифидогенных добавок из молочного белково-углеводного сырья [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин [и др.] – Хранение и переработка сельхозсырья // 2005. – № 2. – С. 39 – 43.
11. Лодыгин, А. Д. Изучение влияния гидролизованных белков молока на эффективность процесса изомеризации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке [Текст] / А. Д. Лодыгин, Д. Н. Лодыгин, М. В. Еремина, О. В. Панова // Вестник СевКавГТУ. – 2005. – № 4. – С. 54 – 58.
12. Храмцов, А. Г. Галактоолигосахариды: возможности синтеза и использования [Текст] / А. Г. Храмцов, А. Д. Лодыгин, А. Б. Рябцева // Молочная промышленность. – 2006. – № 6. – С. 34 – 35.
13. Лодыгин, А. Д. Концентраты с пребиотическими свойствами на основе сыворотки [Текст] / А. Д. Лодыгин, С. А. Рябцева, Д. Н. Лодыгин [и др.] // Молочная промышленность. – 2006. – № 6. – С. 69 – 70.
14. Лодыгин, А. Д. Теоретические предпосылки и технология получения производных лактозы – галактоолигосахаридов [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. В. Серов, А. Б. Рябцева // Вестник СевКавГТУ. – 2006. – № 3. – С. 78 – 82.
15. Лодыгин, А. Д. Бифидогенные концентраты на основе деминерализованной сыворотки [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. Г. Храмцов, В. А. Барсуков [и др.] // Молочная промышленность. – 2007. – № 4. – С. 56.
16. Меркулова, О. В. Синбиотический концентрат на основе молочной сыворотки [Текст] / О. В. Меркулова, Н. М. Панова, А. Г. Храмцов, А. Д. Лодыгин // Молочная промышленность. – 2007. – № 8. – С. 50 – 51.
17. Лодыгина, С. В. Экспериментальное обоснование технологии пребиотических и синбиотических концентратов на основе анионообменной обработки лактозосодержащего сырья [Текст] / С. В. Лодыгина, А. С. Бессонов, А. Д. Лодыгин [и др.] // Вестник СевКавГТУ. – 2007. – № 1. – С. 71 – 74.
18. Варданян, А. Г. Результаты исследований ферментативного гидролиза лактозы в пермеате молочной сыворотки, подвергнутом электрохимической активации [Текст] / А. Г. Варданян, А. Г. Храмцов, А. Д. Лодыгин, Н. С. Донской // Вестник СевКавГТУ. – 2007. – № 4. – С. 49 – 52.
19. Кравец, А. Б. Контроль производства бифидогенных сывороточных концентратов [Текст] / А. Б. Кравец, А. Д. Лодыгин. – Молочная промышленность // 2008. – № 11. – С. 46 – 48.
20. Лодыгин, А. Д. Концентраты «Профилакт–Б» на основе молочной сыворотки [Текст] / А. Д. Лодыгин, Н. М. Панова, А. Г. Храмцов, О. В. Меркулова // Молочная промышленность. – 2008. – № 11. – С. 52 – 53.
21. Лодыгин, А. Д. Применение ферментативного гидролиза лактозы [Текст] / А. Д. Лодыгин, Н. С. Донской, А. Г. Варданян [и др.] // Молочная промышленность. – 2008. – № 11. – С. 74 – 75.
22. Лодыгин, А. Д. Концентрат галактоолигосахаридов из лактозы и ультрафильтрата молочной сыворотки [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. Б. Родная // Молочная промышленность. – 2008. – № 12. – С. 54.
23. Храмцов, А. Г. Бифидогенный концентрат «Лактобел-ЭД» [Текст] / А. Г. Храмцов, В. А. Пономарев, А. Д. Лодыгин [и др.] // Молочная промышленность. – 2008. – № 12. – С. 67.
24. Храмцов, А. Г. Современные технологи синтеза галактоолигосахаридов из лактозы молочного сырья для продуктов функционального питания нового поколения [Текст] / А. Г. Храмцов, А. Д. Лодыгин, А. Б. Родная // Вестник СевКавГТУ. – 2008. – № 3. – С. 63 – 67.
25. Постников, С. И. Изучение состава и функционально-технологических свойств молочного белково-углеводного препарата «ЛАКТ-ОН» [Текст] / С. И. Постников, А. Д. Лодыгин, И. В. Рыжинкова [и др.] // Вестник СевКавГТУ. – 2009. – № 1. – С. 71 – 73.
26. Пономарев, В. А. Исследование влияния уровня деминерализации подсырной сыворотки на процесс изомеризации лактозы в лактулозу [Текст] / В. А. Пономарев, К. Х. Манапов, А. Д. Лодыгин // Вестник СевКавГТУ. – 2009. – № 3. – С. 60 – 61.
27. Робиков, Р. И. Оптимизация параметров процесса изомеризации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке, деминерализованной методом электродиализа [Текст] / Р. И. Робиков, А. Д. Лодыгин, С. В. Василисин, Т. М. Ельникова // Вестник СевКавГТУ. – 2009. – № 3. – С. 65 – 69.
28. Лодыгин, А. Д. Направленный синтез галактоолигосахаридов [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. Б. Родная, Н. А. Перевышина. – Молочная промышленность // 2010. – № 1. – С. 51 – 52.
29. Лодыгин, А. Д. Нанотехнологии трансформации лактозы в кластеры бифидогенных концентратов [Текст] / А. Д. Лодыгин, Н. С. Донской, А. Б. Родная, А. Г. Варданян // Молочная промышленность. – 2010. – № 1. – С. 57 – 58.
30. Лодыгин, А. Д. Бифидогенные концентраты с заданными функциональными свойствами [Текст] / А. Д. Лодыгин, В. А. Пономарев // Молочная промышленность. – 2010. – № 1. – С. 64.
31. Храмцов, А. Г. Бифидогенный концентрат «Лакт-ОН» [Текст] / А. Г. Храмцов, А. Б. Кравец, А. Д. Лодыгин // Молочная промышленность. – 2010. – № 1. – С. 65.
32. Бурцев, Д. Г. Концентрат КПС-Лакт [Текст] / Д. Г. Бурцев, А. Д. Лодыгин // Молочная промышленность. – 2010. – № 7. – С. 44.
33. Лодыгин, А. Д. Теория и практика получения пребиотических концентратов с регулируемым углеводным, аминокислотным и минеральным составом [Текст] / А. Д. Лодыгин. // Вестник СевКавГТУ. – 2010. – № 3. – С. 162 – 164.
34. Храмцов, А. Г. Тенденции развития способов получения галактоолигосахаридов [Текст] / А. Г. Храмцов, А. Д. Лодыгин, С. А. Рябцева, А. Б. Родная // Известия ВУЗов. Пищевая технология. – 2011. – № 2 – 3. – С. 5 – 8.
Статьи в научных журналах, сборниках научных трудов
35. Храмцов, А. Г. Теоретические предпосылки разработки технологии комплексных углеводных препаратов [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин // Депонированная рукопись № 1879 – В 95 (26.06.1995 г.). – М : ВИНИТИ, 1995. – 13 с.
36. Храмцов, А. Г. О применении лактулозы в продуктах детского и диетического питания [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, П. Ф. Крашенинин, А. Д. Лодыгин // Вопросы питания. – 1997. – № 2. – С. 25 – 26.
37. Храмцов, А. Г. Научно-технические основы экологически чистой технологии бифидогенных концентратов из молочной сыворотки [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин // Межвузовский сборник научных трудов «Консервирование пищевых продуктов с применением искусственного холода». – СПб. : СПГАХПТ, 1997. – С. 18 – 21.
38. Храмцов, А. Г. Теоретические предпосылки экспериментальных исследований мутаротации аномерных форм лактозы и их изомеризации в лактулозу [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин // Сборник научных трудов. Серия «Продовольствие. Молочная промышленность». Выпуск 1. – Ставрополь : СтГТУ, 1998. – С. 122 –126.
39. Храмцов, А. Г. Изучение физико-химических закономерностей изомеризации лактозы в лактулозу применительно к технологии бифидогенных концентратов на основе молочного белково-углеводного сырья [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин [и др.] // Сборник научных трудов. Серия «Естественнонаучная». Выпуск 1. – Ставрополь : СтГТУ, 1998. – С. 203 – 210.
40. Храмцов, А. Г. Изучение процессов мутаротации и изомеризации лактозы применительно к технологии бифидогенного концентрата из молочной сыворотки [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин // Сборник научных трудов. Серия «Продовольствие. Молочная промышленность». Выпуск 2. – Ставрополь : СевКавГТУ, 1999. – С. 41 – 45.
41. Храмцов, А. Г. Технологии бифидогенного концентрата на основе производных лактозы [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин // Российская лактулоза. Чудо из молока: Сборник научно-технических работ. – М. : МИИТ, 1999. – С. 98 – 108.
42. Синельников, Б. М. Изучение закономерностей изомеризации лактозы в лактулозу в модельных системах «молочная сыворотка обезжиренное молоко» [Текст] / Б. М. Синельников, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, А. Д. Лодыгин [и др.] // Вестник СКО АТН РФ. Серия «Технологии живых систем». Выпуск 1. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2001. – С. 12 – 14.
43. Храмцов, А. Г. Некоторые аспекты обеспечения безопасности и качества бифидогенных концентратов из молочного сырья [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин // Вестник СКО АТН РФ. Серия «Технологии живых систем». Выпуск 1. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2001. – С. 19 – 21.
44. Храмцов, А. Г. Бифидогенные продукты с лактулозой [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин [и др.] // Научные школы и научные направления СевКавГТУ: сборник научных трудов. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2001. – С. 158 – 160.
45. Рябцева, С. А. Результаты исследования процесса изомеризации лактозы в лактулозу в модельных растворах, подвергнутых анионообменной обработке [Текст] / С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин, С. В. Лодыгина [и др.] // Вестник СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 1 (6). – Ставрополь : СевКавГТУ, 2003. – С. 20 – 22.
46. Храмцов, А. Г. Теоретические предпосылки направленного обогащения бифидогенных концентратов незаменимыми нутриентами на основе биотрансформации белков молочного сырья [Текст] / А. Г. Храмцов, Л. А. Борисенко, А. Д. Лодыгин, А. В. Адоньев // Вестник СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 1 (6). – Ставрополь : СевКавГТУ, 2003. – С. 40 – 42.
47. Лодыгин, А. Д. Пребиотические концентраты на основе молочного белково-углеводного сырья [Текст] / А. Д. Лодыгин // Вестник СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 1 (7). – Ставрополь : СевКавГТУ, 2004. – С. 50 – 52.
48. Лодыгин, А. Д Изучение кинетики ферментативного гидролиза сывороточных белков с использованием электроактивированных растворов [Текст] / А. Д. Лодыгин, Л. А. Борисенко, А. В. Адоньев, Е. И. Ломидзе // Вестник СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 1 (7). – Ставрополь : СевКавГТУ, 2004. – С. 52 – 54.
49. Храмцов, А. Г. Бифидогенный молочно-растительный концентрат «БУК-СОМ» [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, Д. Н. Лодыгин, А. Д. Лодыгин [и др.] // Переработка молока. – 2004. – № 5. – С. 6.
50. Храмцов, А. Г. Анализ эффективности способов изомеризации лактозы в лактулозу с использованием анионообменных смол и раствора гидроксида натрия [Текст] / А. Г. Храмцов, А. Д. Лодыгин, С. А. Рябцева [и др.] // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 1. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2005. – С. 26 – 31.
51. Борисенко, Л. А. Экспериментальное обоснование технологических параметров получения гидролизата сывороточных белков молока [Текст] / Л. А. Борисенко, А. Д. Лодыгин, А. В. Адоньев // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 1. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2005. – С. 39 – 42.
52. Лодыгин, А. Д Результаты исследований процесса изомеризации лактозы в лактулозу в концентрированной подсырной сыворотке [Текст] / А. Д. Лодыгин, Д. Н. Крайнюков, Е. В. Ломако, Е. В. Казакова // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 1. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2005. – С. 42 – 47.
53. Лодыгин, А. Д. Лактосахароза и галактоолигосахариды – новые перспективные пребиотики из лактозосодержащего сырья [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. Б. Рябцева // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 2. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2006. – С. 26 – 28.
54. Варданян, А. Г. Результаты исследований ферментативного гидролиза лактозы в пермеате подсырной сыворотки [Текст] / А. Г. Варданян, А. Д. Лодыгин // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 2. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2006. – С. 34 – 37.
55. Лодыгин, А. Д. Результаты исследований по разработке технологии комбинированных концентратов с пребиотическими свойствами на основе молочной сыворотки [Текст] / А. Д. Лодыгин, И. А. Евдокимов // Ползуновский альманах. – 2006. – № 2. – С. 84 – 88.
56. Лодыгин, А. Д. Инновационные технологии пребиотических (бифидогенных) концентратов из молочной сыворотки [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов [и др.] // Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока: сборник научных трудов с международным участием. Выпуск 4. – Барнаул : ГНУ Сибирский НИИ сыроделия СО РАСХН, 2007. – С. 216 – 220.
57. Еремина, М. В. Изучение влияния неуглеводных компонентов молочного сырья на процесс изомеризации лактозы в лактулозу в молочной сыворотке [Текст] / М. В. Еремина, Д. Н. Лодыгин, А. Д. Лодыгин // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 3. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2007. – С. 15 – 19.
58. Василисин, С. В. Перспективы получения пищевого бифидогенного концентрата из молочной сыворотки с использованием электромембранных методов обработки молочного сырья [Текст] / С. В. Василисин, А. Д. Лодыгин, Р. И. Робиков // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 4. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2008. – С. 17 – 19.
59. Лодыгин, А. Д. Функциональные кормовые добавки на основе молочной сыворотки [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов [и др.] // Молочна промисловiсть. – 2008 – № 4. – С. 64 – 65.
60. Лодыгин, А. Д. Исследование кинетики изомеризации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке, подвергнутой электродиализной обработке [Текст] / А. Д. Лодыгин, В. А. Пономарев, К. Х. Манапов // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 5. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2009. – С. 14 – 16.
61. Донской, Н. С. Исследование кинетики ферментативного гидролиза сывороточных белков, подвергнутых электрофизческой обработке [Текст] / Н. С. Донской, А. Д. Лодыгин, А. Г. Храмцов // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 5. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2009. – С. 28 – 31.
62. Храмцов, А. Г. Актуальность проблемы синтеза нанокластеров – бифидогенных концентратов на основе вторичного молочного сырья [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева А. Д. Лодыгин [и др.] // Научное обеспечение молочной промышленности (ВНИМИ – 80-лет). Сборник научных трудов. – М. : ГНУ ВНИМИ, 2009. – С. 407 – 413.
63. Пономарев, В. А. Бифидогенные концентраты – продукты здорового питания с заданными функциональными свойствами [Текст] / В. А. Пономарев, А. Д. Лодыгин // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 6. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2010. – С. 16 – 19.
64. Донской, Н. С. Методы гидролиза сывороточных белков молока [Текст] / Н. С. Донской, А. Д. Лодыгин, А. Г. Храмцов // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие», № 6. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2010. – С. 19 – 21.
Тезисы докладов научно-технических и научно-практических конференций
65. Храмцов, А. Г. Физико-химические предпосылки разработки технологии комплексных углеводных препаратов [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева А. Д. Лодыгин // Тезисы докладов ХХ1У НТК по результатам НИР ППС, аспирантов и студентов за 1993 г. Том 1. – Ставрополь : СтПИ, 1994. – С. 27.
66. Храмцов, А. Г. Пищевые добавки с лактулозой для создания специальных продуктов с бифидогенными свойствами [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева А. Д. Лодыгин [и др.] // Материалы НТК «Научные основы прогрессивных технологий хранения и переработки с/х продукции для создания продуктов питания человека». – Углич : РАСХН, 1995. – С. 171.
67. Евдокимов, И. А. Разработка технологии комплексного углеводного препарата на основе лактозы [Текст] / И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева А. Д. Лодыгин // Материалы Всероссийской конференции «Современные достижения биотехнологии». – Ставрополь : СтГТУ, 1996. – С. 190.
68. Храмцов, А. Г. Физико-химические закономерности получения бифидогенного концентрата из молочной сыворотки [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева А. Д. Лодыгин // Тезисы докадов Международной конференции «Рациональные пути использования вторичных ресурсов АПК». – Краснодар : КубГТУ, 1997. – С. 99.
69. Храмцов, А. Г. Технология нового поколения бифидогенных добавок для продуктов питания и кормовых средств [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева А. Д. Лодыгин [и др.] // Тезисы докладов НПК «Прогрессивные экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки с/х продукции». – М. : РАСХН, 1998. – С. 356.
70. Храмцов, А. Г. Некоторые аспекты разработки технологии физиологически активных продуктов на основе нежирного молочного сырья [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева А. Д. Лодыгин [и др.] // Тезисы докладов Всероссийской конференции с международным участием «Пробиотики и пробиотические продукты в профилактике и лечении заболеваний человека». – М. : Миннауки РФ, 1999. – С. 53.
71. Лодыгин, А. Д. Биотехнология физиологически активных концентратов на основе молочного сырья [Текст] / А. Д. Лодыгин, С. А. Рябцева // Тезисы докладов Международной конференции молодых ученых «Химия и биотехнология пищевых веществ». – М. : РХТУ, 2000. – С. 42.
72. Лодыгин, А. Д. Сухой молочный продукт «Лактобел». Технология получения и перспективы использования [Текст] / А. Д. Лодыгин, В. Н. Чернобаев // Тезисы докладов III Международной НТК студентов и аспирантов по технике и технологии пищевых производств. – Могилев : МГТУ, 2001. – С. 118.
73. Храмцов, А. Г. Бифидогенные концентраты из молочного белково-углеводного сырья: научные основы и перспективы использования [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин // Материалы I международного конгресса «Биотехнология – состояние и перспективы развития». – М. : ЗАО ПИК «Максима», 2002. – С. 335.
74. Храмцов, А. Г. Перспективы совершенствования технологии бифидогенных концентратов из молочного белково-углеводного сырья [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева А. Д. Лодыгин [и др.] // Материалы Второй всероссийской НТК «Современные достижения биотехнологии». Том 2. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2002. – С. 138 – 139.
75. Храмцов, А. Г. Перспективы получения препаратов галактозы на основе направленного ферментативного гидролиза лактозы молочного сырья [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин // Материалы II международного конгресса «Биотехнология – состояние и перспективы развития». Том 2. – М. : ЗАО ПИК «Максима», 2003. – С. 93.
76. Лодыгин, А. Д. Направления повышения качества и биологической ценности бифидогенных концентратов из молочного сырья [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов // Материалы Всероссийской НПК «Основные направления повышения качества молочных продуктов». – Адлер : АПМП «Кубаньмолоко», 2004. – С. 56 – 57.
77. Храмцов, А. Г. Результаты исследований ферментативного гидролиза белков молочной сыворотки применительно к технологии бифидогенных концентратов из молочного белково-углеводного сырья [Текст] / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, А. Д. Лодыгин [и др.] // Материалы НТК «Технологии живых систем». – М. : МГУПБ, 2004. – С. 82 – 85.
78. Лодыгин, А. Д. Ферментативный гидролиз лактозы в пермеате подсырной сыворотки [Текст] / А. Д. Лодыгин, И. А. Евдокимов, А. Г. Варданян // Материалы Всероссийской НПК «Пути повышения эффективности производства молочных продуктов». – Адлер : АПМП «Кубаньмолоко», 2005. – С. 126 – 127.
79. Лодыгин, А. Д. Результаты исследований процесса изомеризации лактозы в лактулозу в молочной сыворотке обогащенной гидролизатом обезжиренного молока [Текст] / А. Д. Лодыгин, Д. Н. Лодыгин, М. В. Еремина, О. В. Меркулова // Материалы IX региональной НТК «Вузовская наука – Северо-Кавказскому региону». – Ставрополь : СевКавГТУ, 2005. – С. 132.
80. Лодыгин, А. Д Получение пребиотиков из молочной сыворотки [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов [и др.] // Сборник материалов международного научно-практического семинара «Современные направления переработки молочной сыворотки». – М. : НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2006. – С. 68 – 69.
81. Лодыгин, А. Д. Технология концентратов молочной сыворотки с пониженным содержанием лактозы [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. Г. Варданян, А. Г. Храмцов // Сборник тезисов симпозиума ММФ «Лактоза и ее производные» и региональной конференции «Кисломолочные продукты – технологии и питание». – М. : РСПМО, 2007. – С. 123 – 124.
82. Лодыгин, А. Д. Инновационные технологии низколактозных продуктов из молочного белково–углеводного сырья [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. Г. Храмцов, А. Г. Варданян [и др.] // Материалы Всероссийской НПК «Трансформация научных исследований в производство – основа перехода молочной отрасли на инновационную модель развития». – Адлер : АПМП «Кубаньмолоко», 2008. – С. 71 – 73.
83. Храмцов, А. Г. Исследование кинетики ферментативного гидролиза сывороточных белков подвергнутых электрофизической обработке [Текст] / А. Г. Храмцов, Н. С. Донской, А. Д. Лодыгин // Современные проблемы техники и технологии пищевых производств: материалы Двенадцатой международной научно-практической конференции. – Барнаул : АлтГТУ им. И. И. Ползунова, 2009. – С. 203 – 206.
84. Лодыгин, А. Д. Практические аспекты реализации концепции получения пребиотических концентратов с регулируемым углеводным, аминокислотным и минеральным составом [Текст] / А. Д. Лодыгин // Материалы Международной НПК «Молочная индустрия – 2010». – М.: АНО «Молочная промышленность», 2010. – С. 5 – 10.
85. Rodnaya, A. Obtaining of galactooligosaccharides using membrane technologies [Текст] / A. Rodnaya, A. Lodygin, A. Khramtsov et. al. // International Conference «Ion transport in organic and inorganic membranes». – Krasnodar, 2010. – P. 160.
86. Лодыгин, А. Д. Применение катионообменных смол в технологии глюкозо-галактозного концентрата [Текст] / А. Д. Лодыгин, А. Е Родионова // Сборник материалов международной НТК «Современные достижения биотехнологии» и международного научно-практического семинара «Феномен молочной сыворотки». Часть 1. – М.: НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2011. – С. 113 – 114.
87. Rodnaya, A. Trends on patenting the methods of production of galactooligosaccharides [Текст] / A. Rodnaya, A. Lodygin // 2nd International ISEKI Food Conference «Bridging training and research for industry and the wider community». – Milan, 2011. – P. 99.
88. Lodygin, A. Enzymatic lactose hydrolysis in whey permeate [Текст] / A. Lodygin, S. Lodygina, I. Evdokimov et. al. // 2nd International ISEKI Food Conference «Bridging training and research for industry and the wider community». – Milan, 2011. – P. 102.
Патенты на изобретения
89. Патент РФ № 2084163, МКИ А23С 21/02. Способ производства напитка «Примула» / А. Г. Храмцов, С. В. Василисин, С. А. Рябцева, Т. С. Воротникова, А. Д. Лодыгин. Приор. 05.06.95, опубл. 20.07.97, бюл. № 20.
90. Патент РФ № 2098977, МКИ А23С 21/10. Способ производства сухой молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, А. Д. Лодыгин, С. А. Рябцева [и др.] Приор. 18.01.96, опубл. 20.12.97, бюл. № 35.
91. Патент РФ № 2169776, МКИ С13К 5/00, А23С 21/00. Способ получения сиропа, содержащего производные лактозы / Б. М. Синельников, А. Г. Храмцов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 22.11.99, опубл. 27.06.2001, бюлл. № 18.
92. Патент РФ № 2201093, МКИ А23С 21/00, С13К 5/00, 13/00. Способ производства сухого молочного продукта / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 28.12.2000, опубл. 27.03.2003, бюл. № 9.
93. Патент РФ № 2218798, МКИ А23С 21/00. Способ производства сухой молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 28.12.2001, опубл. 20.12.2003, бюлл. № 35.
94. Патент РФ № 2260286, МПК А23С 21/00. Способ получения концентрата молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, С. А. Рябцева, Б. О. Суюнчева, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 09.04.2003, опубл. 20.09.2005, бюлл. № 28.
95. Патент РФ № 2284701, МПК А23J 1/20, А23J 3/30, А23J 3/34. Способ получения сывороточного белкового концентрата / Л. А. Борисенко, А. Г. Храмцов, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 09.03.2005, опубл. 10.10.2006, бюл. № 28.
96. Патент РФ № 2299570, МПК А23С 21/00. Способ производства сухой молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А.Рябцева, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 24.10.2005, опубл. 27.05.2007, бюлл. № 15.
97. Патент РФ № 2314701, МПК А23С 21/00. Способ производства сухой молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, А. С. Бессонов, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 06.02.2006, опубл. 20.01.2008, бюлл. № 2.
98. Патент РФ № 2327358, МПК А23С 21/00. Способ получения сухого молочного продукта на основе молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, С. А. Рябцева, Н. М. Панова, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 07.12.2006, опубл. 7.06.2008, бюл. № 18.
99. Патент РФ № 2329652, МПК А23С 9/13. Способ получения кисломолочного напитка / А. Г. Храмцов, С. А. Рябцева, Д. О. Мячина, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 09.11.2006, опубл. 27.07.2008, бюл. № 21.
100. Патент РФ № 2350090, МПК А23С 21/00, А23С 21/06. Способ производства концентрата блочной молочной сыворотки / М. В. Еремина, А. Г. Храмцов, Д. Н. Лодыгин, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 24.09.2007, опубл. 27.03.2009, бюл. № 9.
101. Патент РФ № 2353657, МПК С13К 5/00, А23С 21/00. Способ производства глюкозо-галактозного сиропа / А. Г. Храмцов, А. Г. Варданян, И. А. Евдокимов, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 29.10.2007, опубл. 27.04.2009, бюл. № 12.
102. Патент РФ № 2379903, МПК А23С 21/00, А23L 1/30. Способ получения концентрата галактоолигосахаридов (варианты) / А. Г. Храмцов, А. Б. Родная, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 30.06.2008, опубл. 27.01.2010, бюл. № 3.
103. Патент РФ №2400097, МПК А23С 23/00, А23С 21/00. Способ производства сухого молочного продукта / А. Г. Храмцов, С. И. Постников, А. Д. Лодыгин [и др.] Приор. 06.06.2006, опубл. 27.09.2010, бюл. № 27.
104. Патент РФ № 2422024, МПК А23С 9/13. Способ получения кисломолочного напитка с бифидогенным концентратом / И. А. Евдокимов, А. Д. Лодыгин, А. С. Гришина. Приор. 27.10.2009, опубл. 27.06.2011, бюл. № 18.
Автор выражает благодарность за консультации при постановке и реализации отдельных этапов исследований, оформлении диссертационной работы профессору кафедры прикладной биотехнологии СевКавГТУ Рябцевой Светлане Андреевне и заведующему кафедрой прикладной биотехнологии СевКавГТУ Евдокимову Ивану Алексеевичу.
