Ефимов Андрей Анатольевич. Научное обоснование технологии рациональной переработки термофильных синезеленых водорослей Камчатки

Краткое описание

Ефимов Андрей Анатольевич. Научное обоснование технологии рациональной переработки термофильных синезеленых водорослей Камчатки : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.04 / Ефимов Андрей Анатольевич; [Место защиты: Камчат. гос. техн. ун-т].- Петропавловск-Камчатский, 2007.- 178 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/5087

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Камчатский государственный
технический университет»
(ФГОУ ВПО «КамчатГТУ»)
ЕФИМОВ АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ
НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИИ РАЦИОНАЛЬНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
ТЕРМОФИЛЬНЫХ СИНЕЗЕЛЕНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ
КАМЧАТКИ
Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных,
рыбных продуктов и холодильных производств
Научный консультант кандидат технических наук, доцент В.А. Голованец

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель доктор биологических наук Т.И. Кузякина
Петропавловск-Камчатский - 2007

2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1. Биологическая характеристика синезеленых водорослей 10
1.2. Химический состав синезеленых водорослей 13
1.3. Использование синезеленых водорослей 16
1.4. Теоретические основы и современные способы получения
пищевых продуктов из синезеленых водорослей 19
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 42
2.1. Методологический подход к организации исследований 42
2.2. Объекты исследований 44
2.3. Методы исследований 45
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ВИДОВ ТЕРМОФИЛЬНЫХ
СИНЕЗЕЛЕНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 51
3.1. Исследование гидротерм Камчатки как естественной среды
обитания термофильных синезеленых водорослей 51
3.2. Исследование биоразнообразия синезеленых водорослей
гидротерм Камчатки 54
3.3. Исследование продуктивности синезеленых водорослей
гидротерм Камчатки 58
3.4. Исследование технологической ценности синезеленых
водорослей гидротерм Камчатки 59
ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЦИОНАЛЬНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕРМОФИЛЬНЫХ СИНЕЗЕЛЕНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ 64

з
4.1. Обоснование и разработка технологии получения биомассы
термофильных синезеленых водорослей рода Phormidium 64
4.2. Обоснование и разработка технологии порошка пищевого
из термофильных синезеленых водорослей рода Phormidium 68
4.3. Обоснование и разработка технологии красителя пищевого фикоцианина из термофильных синезеленых водорослей
рода Phormidium 81
4.4. Обоснование и разработка технологии красителя пищевого хлорофилла из термофильных синезеленых водорослей
рода Phormidium 105
4.5. Общая характеристика технологии переработки термофильных
синезеленых водорослей Камчатки 123
4.6. Производственная проверка разработанной технологии
и оценка ее экономической эффективности 125
ВЫВОДЫ 128
ЛИТЕРАТУРА 130
ПРИЛОЖЕНИЯ 152

Список литературы

ВЫВОДЫ
1. Научно обоснована технология рациональной переработки термо-фильных синезеленых водорослей Камчатки, обеспечивающая получение пи-щевых продуктов, в том числе пищевых добавок.
2. Определены виды термофильных синезеленых водорослей Камчатки, перспективные для технологического использования. В качестве объектов об-работки выбраны синезеленые водоросли рода Phormidium, доминирующие в Средне-Паратунских и Нижне-Паратунских гидротермах (степень доминиро¬вания 0,48). Они характеризуются высокой продуктивностью (в среднем 50 мг сухого вещества в час с 1 м освещаемой поверхности).
3. Определена технологическая ценность выбранных объектов обработ¬ки. Химический состав синезеленых водорослей рода Phormidium характеризу¬ется достаточно богатым спектром витаминов, значительной долей фикоциа- нина (45,2 мг/г) и хлорофилла а (8,4 мг/г), наличием всех аминокислот, содер¬жанием белка 12,94% от сухого вещества. По показателям безопасности водоросли соответствуют требованиям санитарных правил и норм.
4. Установлены рациональные режимы получения биомассы термофиль¬ных синезеленых водорослей рода Phormidium. На основании анализа сущест¬вующих биореакторов для культивирования (открытого и закрытого типа) предложен способ культивирования термофильных синезеленых водорослей в установке комбинированного типа. В качестве субстрата и источника энергии используются термальные растворы. Установлены режимы культивирования синезеленых водорослей рода Phormidium по обеспечению постоянства хими¬ческого состава среды, аэрации, температуре, освещению.
5. Научно обоснованы и разработаны следующие технологии продуктов из синезеленых водорослей рода Phormidium:
- технология порошка пищевого, основанная на сушке дезинтегрирован¬ной, денуклеизированной биомассы, обеспечивающая выход готовой продук¬ции в количестве 19,59 % от массы направленного сырья;

129
- технология красителя пищевого фикоцианина, основанная на экстрак¬ции фикоцианина из сырья водой, обеспечивающая выход фикоцианина в ко¬личестве 62,8% от его исходного количества в сырье;
- технология красителя пищевого хлорофилла, основанная на экстракции хлорофилла из сырья органическими растворителями, обеспечивающая выход хлорофилла в количестве 86,5% от его исходного количества в сырье.
6. Научно обоснована рациональная технология переработки синезеле¬ных водорослей рода Phormidium, основанная на взаимосвязи разработанных технологий, на рациональном использовании сырья, промежуточных компо¬нентов и отходов, регенерации и повторном использовании растворителей.
7. Разработаны и утверждены технологические инструкции по производ¬ству порошка пищевого, красителя пищевого хлорофилла, красителя пищевого фикоцианина из синезеленых водорослей рода Phormidium, а также техниче¬ские условия на краситель пищевой хлорофилл; разработаны проекты техниче¬ских условий на синезеленые водоросли рода Phormidium-сырец, на порошок пищевой, на краситель пищевой фикоцианин из синезеленых водорослей рода Phormidium.
8. Производственные испытания и выпуск опытных образцов продукции в ООО «Полесье» подтверждает воспроизводимость новых технологий в про-изводственных условиях. Произведенные расчеты подтверждают экономиче¬скую целесообразность производства продукции из синезеленых водорослей рода Phormidium.