Разработка технологии ферментировнного напитка на основе пермеата молочной сыворотки с использованием инкапсулированных лактозосбраживающих дрожжей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Нерсесян Тигран Валерьевич

• Нерсесян Тигран Валерьевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Нерсесян Тигран Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1 Анализ состава и свойств пермеата молочной сыворотки, как основы для производства ферментированных напитков

1.2 Характеристика Kluyveromyces marxianus как заквасочной культуры для производства кисломолочных продуктов

1.2.1 Таксономическая история современного вида Kluyveromyces marxianus

1.2.2 Биохимические особенности Kluyveromyces marxianus

1.3 Анализ использования технологий инкапсуляции в пищевой промышленности

1.3.1 Характеристика материалов, используемых для инкапсулирования микроорганизмов

1.3.2 Анализ методов инкапсуляции, использующихся в пищевой промышленности

1.4. Анализ механизмов влияния метода инкапсуляции на свойства дрожжей

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ

2.1. Характеристика объектов исследования и условия проведения эксперимента

2.2 Приборное обеспечение, стандартные методы и специальные методики

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИНКАПСУЛЯЦИИ Kluyveromyces marxianus

3.1 Исследование влияния условий инкапсуляции Kluyveromyces marxianus с использованием альгината натрия

3.1.1 Изучение влияния параметров микрокапсулирования на форму и стабильность микрокапсул

3.1.2 Изучение влияния концентрации отвердительного раствора и альгината натрия на качество микрокапсул

3.2 Определение оптимальных параметров получения иммобилизованных дрожжей Kluyveromyces marxinanus

3.3 Масштабирование процесса производства микрокапулированного препарата дрожжей с использованием пилотного оборудования

ГЛАВА 4 Исследование процесса ферментации лактозы инкапсулированными дрожжевыми клетками Kluyveromyces marxianus с разработкой технологии ферментированного напитка на основе пермеата молочной сыворотки

4.1 Исследование процесса ферментации лактозы инкапсулированными дрожжевыми клетками Kluyveromyces marxianus

4.3 Разработка технологии производства кисломолочного напитка с использованием инкапсулированных дрожжей Kluyveromyces marxianus

4.5 Безопасность и экологичность производства с применением принципов НААСР

4.6 Оценка себестоимости напитка с использованием инкапсулированных дрожжей

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии ферментировнного напитка на основе пермеата молочной сыворотки с использованием инкапсулированных лактозосбраживающих дрожжей»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Указом Президента Российской Федерации от 21.01.2020 г. № 20 была утверждена доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации.

Продовольственная безопасность России играет ключевую роль в обеспечении здоровья и благополучия населения. Она является одним из основных приоритетов государственной политики и долгосрочной стратегии развития страны. Продовольственная безопасность включает в себя обеспечение населения доступом к качественной и безопасной пище, обеспечение ее достаточными объемами, а также сохранение продуктов питания от порчи и загрязнения. Это важно не только для физического здоровья людей, но также для социально-экономического развития страны. Одним из ключевых положений доктрины является экономическая доступность продовольствия [40]. Экономическая доступность продовольствия зависит от степени эффективности использования сырья при производстве продуктов питания.

Молочная промышленность относится к материало- и энергоемким отраслям экономики. В себестоимости молочных продуктов затраты на сырье составляют более 80 %. Промышленная переработка молока на принципах безотходной технологии, полное извлечение всех компонентов, рациональное использование промежуточных и побочных продуктов, снижение нормативных потерь и исключение неиспользованных отходов являются важнейшими резервами увеличения объемов вырабатываемой молочной продукции и повышения эффективности производства. Безотходная технология обеспечивает исключение загрязнения окружающей среды и, таким образом, имеет большое экологическое значение [42]. Реализация принципов безотходной технологии в молочной промышленности возможна на основе комплексного использования всех компонентов молока для производства продуктов питания либо раздельного

извлечения компонентов [42]. В последнем случае неизменно возникает проблема последующей переработки образующихся побочных продуктов

С развитием мембранных технологий появляются и новые методы обработки вторичного молочного сырья, позволяющие концентрировать и фракционировать те или иные компоненты молока, главным образом, его белковую составляющую. В образующуюся в процессе мембранной обработки фракцию, обедненную белками, - пермеат, переходят низкомолекулярные компоненты сырья, лактоза, составляющая более 80% сухого остатка пермеата, минеральные вещества, небелковые азотистые соединения и т.д.

На сегодняшний день объёмы получаемого пермеата становятся сравнимы с объемами молочной сыворотки. Так, при стандартизации белка в молоке для производства сыра и творога образуется порядка 30 % молочного пермеата от общего объема входящего сырья. При производстве концентрата сывороточных белков КСБ 35 эта цифра увеличивается до 80 %, а при выработке КСБ 60 до 95 % исходной сыворотки [8]. Распространённым вариантом решения проблемы является выработка сухого пермеата. Продукт применяется в производстве десертов [31], кондитерских изделий [30], и как компонент рекомбинированных молочных продуктов, таких как мороженное [25]. Однако технология сухого пермеата предусматривает использование сгущения, распылительной сушки, иногда дополнительных процессов очистки, в частности деминерализации, которые являются довольно дорогостоящими. Поэтому для малых объемов переработки сухой продукт может иметь низкую коммерческую ценность.

Одной из мер решения этой проблемы является производство ферментированных напитков на основе пермеата молочной сыворотки, полученного после её ультрафильтрационной обработки. Использование современных мембранных и электромембранных методов может значительно улучшить качество сырья, а подбор заквасочных культур получить продукт, привлекательный для потребителя. В качестве заквасочной культуры в таких напитках могут быть использованы как молочнокислые бактерии, так и дрожжи.

Особенностью напитков, получаемых с использованием культур дрожжей, является интенсивное газообразование даже после окончания технологического процесса ферментации. Эту проблему можно решить, если удалить или инактивировать дрожжи после ферментации. Для того, чтобы сделать это, не прибегая к дорогостоящим методам микрофильтрации, и избежать сложностей, связанных с термической инактивацией закваски, дрожжевые клетки перед фильтрацией могут быть иммобилизованы путем их предварительной инкапсуляции.

При иммобилизации дрожжевых клеток, например, в альгинатные микрокапсулы, появляется возможность их многократного использования, сохраняются или улучшаются естественные трофические свойства, выживаемость, устраняется необходимость инактивации микроорганизмов в готовом продукте.

Таким образом, высокоэффективной технологии переработки вторичного молочного сырья могут основываться на инженерных решениях, получивших распространение в других областях науки и техники.

Научной базой для разработки технологии напитков, произведённых с использованием инкапсулированных микроорганизмов должна стать новая методология, учитывающая культуральные свойства дрожжевых клеток, физико-химические свойства субстрата, трансформацию и конверсию нутриентов питательной среды, и их влияние на качество и безопасность готовой продукции.

Работа выполнялась с 2018 года в рамках программы студенческой мобильности университета Любляны, в соответствии с научным направлением СКФУ «Живые системы» и госбюджетными научно-исследовательскими работами. Часть исследований проведена при финансовой поддержке гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации «Изучение механизмов взаимодействия молочнокислых микроорганизмов,

лактозосбраживающих дрожжей и биологически активных веществ при микроинкапсулировании различных фракций микробиоты», (Соглашение № 07515-2022-1129 от 01.07.2022 г.)

Степень разработанности темы. Значительный вклад в изучение способов наиболее полного использования вторичного молочного сырья внесли отечественные ученые. Вопросами рационального, комплексного использования молочной сыворотки и её производных, как источника большого количества питательных веществ, посвящены труды таких известных ученых как Н.Н. Липатов, М.С. Коваленко, А.Г. Храмцов, И.А. Евдокимов, С.В. Василисин, В.Д. Харитонов, М.В. Залашко, П.Г. Нестеренко, Г.Б. Гаврилов, П.Ф. Крашенинин, Э.Ф. Кравченко, T. Paterson, K.H. Ridel, T.Senkevich, W. Zadow, B. Horton и др. [13, 17, 18, 20, 23, 41, 44, 92, 151].

Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка технологии напитка на основе пермеата молочной сыворотки с использованием инкапсулированных микроорганизмов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- обосновать применение пермеата молочной сыворотки как сырья для производства кисломолочных напитков,

- провести анализ направлений использования дрожжей, включая Kluyveromyces marxianus, в пищевой промышленности и обосновать их выбор в качестве заквасочной культуры ферментированного напитка на основе пермеата подсырной сыворотки;

- на основе литературных источников обосновать подбор материалов и режимов для процесса инкапсуляции Kluyveromyces marxianus;

- исследовать процесс инкапсуляции Kluyveromyces marxianus с использованием лабораторного и пилотного оборудования;

определить оптимальные параметры получения иммобилизованных дрожжей Kluyveromyces marxinanus;

- изучить закономерности развития инкапсулированных препаратов Kluyveromyces marxianus,

обосновать технологические параметры производства напитка смешанного брожения на основе вторичного молочного сырья с использованием инкапсулированных дрожжей Kluyveromyces marxianus;

- разработать технологию ферментированного напитка с использованием инкапсулированных дрожжей Kluyveromyces татапш, провести оценку экономической эффективности и безопасности разработанной технологии.

Научная новизна. Научно обоснована и экспериментально подтверждена возможность применения инкапсулированных дрожжей Kluyveromyces татапш 71М 1868 для переработки пермеата подсырной сыворотки.

Определены оптимальные условия инкапсулирования дрожжей Kluyveromyces marxianus 71М 1868 при использовании альгината натрия с концентрацией (2,0 ± 0,2) % в качестве инкапсулянта и хлорида кальция с концентрацией (1,5 ± 0,2) % в качестве отвердительного раствора. Установлено, что микрокапсулированный препарат дрожжей, полученный при оптимальных параметрах напряжения и потока инкапсулянта, содержит не менее 80,0 % микрокапсул правильной сферической формы.

Доказана возможность масштабирования процесса инкапсулирования с лабораторного (0,18 ± 0,01) кг/ч до опытно-промышленного масштаба (80,0 ± 1,0) кг/ч.

Впервые установлено, что инкапсуляция повышает ферментативную активность Kluyveromyces marxianus 71М 1868 в пермеате молочной сыворотки и увеличивает эффективность утилизации лактозы на 23,0 %. Доказано, что применение микрокапсулированного препарата Kluyveromyces татапш 71М 1868 для ферментированного напитка на основе пермеата подсырной сыворотки создает условия для многократного использования заквасочной культуры и исключает газообразование в процессе хранения.

Теоретическая и практическая значимость работы. На основании анализа научной литературы проведена оценка возможности использования инкапсулированных микроорганизмов для переработки лактозосодержащего молочного сырья. Установлена возможность утилизации лактозы при помощи иммобилизованных дрожжевых клеток. С целью получения теоретических сведений об основных параметрах производства альгинатных микрокапсул

проведен анализ литературных и патентных данных, подтверждающих возможность использования альгината в качестве имммобилизующего агента.

В рамках стажировки на базе Биотехнологического факультета в Университете Любляны (г. Любляна, Словения), организованной при финансовой поддержке гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации «Изучение механизмов взаимодействия молочнокислых микроорганизмов, лактозосбраживающих дрожжей и биологически активных веществ при микроинкапсулировании различных фракций микробиоты» (Соглашение № 075-15-2022-1129 от 01.07.2022 г.), были проведены исследования зависимости качества произведенных микрокапсул от настроек инкапсулятора BUCHI, подобраны оптимальные технические характеристики производства микрокапсул, а также организована часть исследований по изучению выживаемости дрожжевых клеток, иммобилизованных в альгинатных микрокапсулах при различных воздействиях.

Методология и методы исследований. Методологической основой диссертации являются труды отечественных и зарубежных ученых в области исследования физико-химических свойств и безопасности молока и молочных продуктов.

При выполнении работы применялись стандартные, общепринятые методы для изучения химического состава, функционально-технологических, структурно-механических, органолептических свойств, а также микробиологических показателей объектов исследований и безопасности сырья и готовой продукции. Использованы также и оригинальные методы: расчетное определение размера микрокапсул на фотографии из микроскопа, с учетом размера пикселя.

Математическая обработка экспериментальных данных и их графическое представление, выполнены с помощью программ Microsoft Excel 2010, «Ласка-ТД», ImageJ.

Положения, выносимые на защиту.

- особенности состава ультрафильтрационных пермеатов подсырной сыворотки,

- механизм иммобилизации дрожжевых клеток с использованием альгинатов,

- развитие инкапсулированных дрожжей Kluyveromyces marxianus в специализированной питательной среде, в растворах лактозы и пермеате молочной сыворотки;

- технологическая схема производства ферментированного напитка на основе вторичного молочного сырья с использованием инкапсулированных микроорганизмов.

Степень достоверности подтверждается 3-5-кратной повторностью экспериментов с применением стандартных методов исследований и статистической обработки полученных данных; использованием современных поверенных приборов и оборудования, имеющих установленный предел отклонений; проведением опытно-промышленных испытаний разработанных технологий.

Апробация результатов. Основные положения работы обсуждены на научных форумах и научно-практических конференциях российского и международного уровня в Ставрополе (2018 - 2024), Сочи (2024).

По материалам диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ, в том числе 2 в рецензируемых журналах ВАК, 1 - Scopus.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1 Анализ состава и свойств пермеата молочной сыворотки, как основы для производства ферментированных напитков

Переработка молочного сырья, включая молочную сыворотку, на высокобелковые ингредиенты путем мембранного фракционирования является одним из наиболее перспективных и активно развивающихся направлений в современной молочной отрасли [32].

Извлечение ценных компонентов сыворотки, позволяет получать продукты с высокой добавленной стоимостью. Однако при этом формируется поток пермеата, в состав которого переходят низкомолекулярные компоненты сырья: лактоза, минеральные вещества, пептиды и т.д. С учетом того, что белок составляет примерно (10 - 12) % сухого остатка молочной сыворотки, объемы получаемого пермеата сравнимы с объёмами исходной подсырной сыворотки. Так, при стандартизации белка в молоке для производства сыра и творога образуется порядка 30 % пермеата от общего объема входящего сырья. При производстве КСБ-35 эта цифра увеличивается до 80 %, а при выработке КСБ-60 - до 95 % исходном сыворотки [8]. Именно поэтому организация производства концентратов и изолятов сывороточного белка должна в обязательном порядке предусматривать переработку сывороточного пермеата.

Как правило при значительных объемах пермеат используется для получения кристаллической лактозы или пермеата распылительной сушки [42].

Сухой сывороточный пермеат - это низкобелковый продукт переработки молочной сыворотки [2]. В зависимости от технологии получения химический состав пермеата варьируется в диапазоне, представленном в таблице 1.1

По внешнему виду сухие пермеаты представляют собой сыпучий порошок белого цвета с желтоватым оттенком, сладковатым молочным вкусом [14]. Таблица 1.1 - Химический состав сухих сывороточных пермеатов

Наименование показателя Значение

Массовая доля влаги, % 2,0 - 5,0

Массовая доля лактозы, % 76,0 - 92,0

Массовая доля жира, % 0 - 1,5

Массовая доля белка, % 1,2 - 4,0

Массовая доля золы, % деминерализованный пермеат недименерализованный пермеат до 4,0 до 12,0

Преобладающим компонентом сухого вещества пермеата является лактоза. Лактоза, ß-D-галактопиранозил-(1,4)-D-глюкопираноза, образована ß-D-галактопиранозой и D-глюкопиранозой, которые связаны через полуацетальный гидроксил первого атома галактозы и гидроксил четвертого атома глюкозы. Так как полуацетальный атом глюкозы не связан гликозидной связью, цикл глюкозы в этом дисахариде может раскрываться и, соответственно, образовывать оба аномера: ß-D-глюкопираноза и a-D-глюкопираноза.

При производстве кисломолочных продуктов лактоза является источником углеводного питания для молочнокислых микроорганизмов и некоторых видов дрожжей. Молочнокислые микроорганизмы утилизируют лактозу по гликолитическому пути до пировиноградной кислоты, которая подвергается дальнейшим превращениям с образованием конечных продуктов гомоферментативного (молочной кислоты) и гетероферментативного брожения.

Механизм сбраживания лактозы дрожжами различен. У лактозосбраживающих дрожжей, например, K. marxianus способность ферментировать лактозу контролируется сложным локусом LAC, состоящим из двух тесно сцепленных структурных генов LAC4 (ген ß-галактозидазы) и LAC12 (ген пермеазы - транспортера лактозы), а также регуляторной последовательности [71, 144] Эти дрожжи продуцируют внутриклеточную ß-

галактозидазу (лактазу), расщепляя дисахарид лактозу на глюкозу и галактозу. Транспорт молочного сахара в клетку осуществляется с помощью транспортного белка пермеазы лактозы.

Характеризуя пермеат, как компонент рецептур пищевых продуктов, можно отметить, что сухой пермеат относится к натуральным молочным ингредиентам, позволяющим производить продукты с «чистой этикеткой». Вследствие высокого содержания уникального углевода животного происхождения - лактозы, может заменить в рецептурах пищевых продуктов более дорогостоящие ингредиенты, такие как кристаллическая лактоза, сухая молочная сыворотка и другие [4].

К важным функционально-технологическим характеристикам пермеата, востребованным в пищевых производствах, относятся [116]:

1) высокая гидрофильность;

2) быстрая растворимость в воде и других полярных растворителях;

3) способность усиливать естественный аромат и вкус продуктов;

4) участие в реакции меланоидинообразования;

5) меньший, в сравнении с сахарозой, коэффициент сладости;

6) оптимальная насыпная плотность и гигроскопичность;

7) хорошая адгезия с другими смесевыми компонентами.

В настоящий момент, пермеат применятся в различных отраслях пищевой промышленности. В хлебобулочных изделиях, пермеат способствует подрумяниванию выпечки за счет реакции Майяра, лактозы и других восстанавливающих сахаров, присутствующих (в сочетании с имеющимся белком) в рецептуре, что обеспечивает потемнение при термическом воздействии. Подрумянивание не только улучшает внешний вид, но и придает приятный карамелизированный вкус. Содержание лактозы в тесте позволяет получать хлеб, кексы, торты и печенье, которые сохраняют свою мягкость в течение длительного времени и увеличивают срок хранения. Эта мягкость объясняется лучшей эмульгацией жиров в рецептуре и увеличением водоудерживающей способности [30].

Пермеат может улучшать вкус и придавать текстуру продукту при приготовлении супов и соусов. Он способствует усилению молочного вкуса, текстуры и кремообразного вида, которые уже присутствуют в этих продуктах. Пермеат также можно использовать в супах и соусах на основе томатов для усиления вкуса и баланса кислотности, присутствующей в этих продуктах.

В глазури, покрытиях и карамелях пермеат может использоваться для снижения сладости, обеспечивая при этом важные характеристики кристаллизации. В продуктах типа карамели пермеат может способствовать развитию сладкого вкуса, коричневого цвета. Однако следует внимательно отрабатывать режимы и рецептуры при использовании пермеата, в производстве какрамели, из-за высокого содержания лактозы. Лактоза имеет ограниченную растворимость и при более высоких, чем оптимальные, уровнях будет кристаллизоваться в таком в карамели после охлаждения, создавая зернистую текстуру. Также важно помнить, что другие молочные ингредиенты, такие как сгущенное обезжиренное молоко или подслащенное сгущенное молоко, используемые при производстве карамели, также содержат высокий уровень лактозы, и для расчета добавления пермеата необходимо определить общее содержание лактозы.

В смесях приправ, макаронных и сырных смесях, смесях лапши и приправах для соленых закусок можно использовать пермеат для придания чистого молочного вкуса и снижения содержания натрия в соленых блюдах. Пермеат является хорошим носителем для приправ и сухих ароматизаторов и помогает равномерно распределить их по всей массе продукта.

Помимо снижения содержания натрия в мясе, пермеат может улучшать подрумянивание и защищать цвет, маскировать горькие привкусы и улучшать формирование структуры в мясных изделиях. Лактоза, содержащаяся в пермеате, обеспечивает эффективный углевод для заквасочной культуры при приготовлении ферментированных колбас и вареных ветчин.

Пермеат может применяться в производстве таких продуктов, как сырные соусы, сырные продукты и мороженое, Пермеат может быть хорошим источником сухих веществ молока и обеспечивать сливочный вкус [31].

Одним из перспективных направлений использования пермеата является получение напитков на его основе [46, 60, 135], также пермеат может быть включен в рецептуры сухих смесей и в готовые к употреблению напитки. За счет присутствия лактозы и натуральных источников минеральных веществ, включая натрий, калий, кальций и магний, напитки из пермеата позиционируются как продукты с повышенной питательной ценностью. Более того, рядом исследований подтверждено положительное влияние напитков на основе пермеата на здоровье человека, и они рекомендованы к использованию при организации лечебного питания [77]. В частности, молочный и сывороточный пермеат может быть использован для производства, так называемых изотонических напитков, которые содержат важные электролиты, такие как натрий и калий, необходимые для восстановления водного баланса организма. В [49] приводится технология производства функциональных напитков, обогащенных фруктами как природными источниками антиоксидантов. Сочетание травяных экстрактов с пермеатом молочной сыворотки, по данным [49], открывает новые перспективы для разработки продуктов с высокой добавленной стоимостью.

Анализ литературных источников позволяет выделить также несколько направлений использования пермеата с применением биоконверсии основного компонента - лактозы. Например, Рустом и др. использовали лактозный компонент пермеата для получения олигосахаридов, которые применяется в качестве функционального ингредиента в пищевых продуктах [126]. Для гидролиза лактозы использовалась В-галактозидаза - фермент (КФ 3.2.1.23) который широко применяется в пищевой промышленности для производства различных молочных продуктов и для микробиологической переработки вторичного молочного сырья -молочной сыворотки [11, 12, 13]. Авторы [57] также предлагают использовать пермеат подсырной сыворотки в качестве источника галактоолигосахаридов.

В исследовании [140] гидролизованный пермеат молочной сыворотки применяют для производства сиропов из пермеата, чтобы заменить до 50 % сахарозного сиропа в консервированных персиках и грушах без снижения качества. В аналогичном исследовании Чандан и др. сообщили, что гидролизованный или негидролизованный пермеат молочной сыворотки может быть использован для получения заменителя рассола в консервированной фасоли [65]. Аль-Эйд и др. изучали замену сахарозы в белом хлебе ферментированным и неферментированным пермеатом [51]. Сообщалось об использовании пермеата в качестве сырья для производства протеазы [52]. В исследовании была изучена кинетика роста клеток и выработки протеаз четырьмя штаммами протеолитических бактерий, а именно Bacillus subtilis EMCC 1020, Bacillus megaterium EMCC 1057, Serratia marcescens EMCC 1247 и Pseudomonasfluorescens EMCC 1221, в молочном пермеате по сравнению с другими ферментационными средами. Также были исследованы значения рН, утилизация лактозы и снижение биохимической потребности в кислороде (БПК) в молочном пермеате. Четыре штамма были способны расти в молочном пермеате и вырабатывать значительное количество протеазы, достигающее 289 (EMCC 1020), 252 (EMCC 1057), 263 (EMCC 1247) и 212 (EMCC 1221) Ед/мл после 30 ч ферментации. Рост и активность ферментов четырех штаммов были выше в молочном пермеате, чем в других средах для ферментации. Продуцирующие протеазу бактерии были способны утилизировать лактозу в молочном пермеате со значениями от 37,62 до 54,97 % и снизить БПК молочного пермеата на (50,59 - 63,65) %. Молочный пермеат оказался лучшей средой для производства ферментов всеми исследованными организмами.

Кроме этого, микробная конверсия лактозы предполагает получение довольно широкого спектра ферментированных напитков. В качестве заквасочных культур могут использоваться молочнокислые микроорганизмы, кефирные грибки, дрожжи и т.д., что позволяет варьировать сенсорные характеристики готовых продуктов и делать их более привлекательными для потребителя [150].

Таким образом, решением проблемы утилизации пермеата молочной сыворотки, особенно при небольших объемах сырья, может стать организация

производства ферментированных напитков на основе пермеата молочной сыворотки. При этом правильные подбор микроорганизмов закваски будет играть ключевую роль в обеспечении качества и безопасности продукта.

1.2 Характеристика Kluyveromyces marxianus как заквасочной культуры для производства кисломолочных продуктов

1.2.1 Таксономическая история современного вида Kluyveromyces marxianus

Kluyveromyces marxianus был впервые описан в 1888 году датским микологом Эмилем Кристианом Хансеном. В то время штамм был назван Saccharomyces marxianus в честь зимолога Луи Маркса, человека, который первоначально выделил эти дрожжи из винограда [93]. В своей монографии 1952 года, Лоддер и Кригер-ван [104] описывают десять штаммов Saccharomyces marxianus, среди которых в качестве типового был произвольно выбран штамм Zygosaccharomyces marxianus, размещённый в 1922 году Х. Шнеггом в Институте грибного разнообразия Вестердейка. Он соответствует современному штамму CBS 712. Некоторые различия между десятью упомянутыми штаммами уже были отмечены в то время в отношении образования псевдомицелия и способности усваивать и ферментировать лактозу. Гнилые листья сизаля, сточные воды сахарного завода и "Lufthefe", (аэрированные дрожжи) это некоторые места обитания, из которых были выделены штаммы Saccharomyces marxianus. Уже в 1939 году Саккетти заметил, что инулин ферментируется Saccharomyces marxianus [104]. Хотя в то время уже было признано, что Saccharomyces marxianus и Saccharomyces fragilis, которые были выделены из кефира в 1909 году Йоргенсеном, были очень тесно связаны, они считались отдельными видами. В 1951 году Лух и Фафф подтвердили, что Saccharomyces fragilis «единственный вид дрожжей, способный

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нерсесян Тигран Валерьевич, 2025 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арсеньева, Т.П. Разработка пивоподобного напитка на основе пермеата молочной сыворотки / Т. П. Арсеньева, Е. В. Борздая, О. Н. Стрижнева. - Текст : непосредственный // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. - 2015. - № 3.

2. Сублимированный пермеат творожной сыворотки: получение и оценка основных качественных показателей / С. П. Бабенышев А. А. Брацихин, Д. С. Мамай, и др. - DOI 10.31515/1019-8946-2020-09-62-64. - Текст : непосредственный // Молочная промышленность. - 2020. - № 9. - С. 62-65.

3. Брык, М. Т. Мембранная технология в пищевой промышленности / М. Т. Брык, В. Н. Голубев, А. П. Чагаровский. - Киев : Урожай, 1991. - 220 с. - Текст : непосредственный.

4. Быкова, С. Т. Сывороточный сухой молочный пермеат -перспективный ингредиент для обогащения продуктов питания детей, больных фенилкетонурией / С. Т. Быкова, Т. Г. Калинина. - DOI 10.52653/PPI.2021.7.7.015. - Текст : непосредственный // Пищевая промышленность. - 2021. - № 7. - С. 46-49.

5. Воронько, Н. Г. Совершенствование процесса капсулирования рыбных жиров на основе применения полисахаридов : специальность 05.18.12 «Процессы и аппараты пищевых производств» : диссертация на соискание учёной' степени кандидата технических наук / Воронько Николай Георгиевич. - 2000. - 201 с. - Текст : непосредственный.

6. Горбатова, К. К. Биохимия молока и молочных продуктов / К. К. Горбатова. - Москва : Пищевая промышленность, 1980. - 272 с. - Текст : непосредственный.

7. ГОСТ Р 53438-2009. Сыворотка молочная. Технические условия = Whey dairy. Specifications : национальный стандарт Российской Федерации :

издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 декабря 2009 г. № 548-ст : введен впервые : дата введения 2011-01-01 / разработан Государственным научным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия» Россельхозакадемии. -Москва : Стандартинформ, 2010. - 11 с. - Текст : непосредственный.

8. Деминерализованный пермеат, как альтернатива молочному сахару / И. А. Евдокимов, Д. Н. Володин, В. К. Топалов, В. А. Михнева // Молочная промышленность. - 2013. - № 2. - С. 38. - Текст : непосредственный.

9. Биохимическое обоснование использования молочной сыворотки при производстве безалкогольных напитков / С. В. Демченко, Е. В. Барашкина, А. В. Батогов, Е. С. Стрельникова. - Текст : непосредственный // Известия вузов. Пищевая технология. - 2007. - №5-6.

10. Дьяченко, П.Ф., Новое в биохимии молока / П. Ф. Дьяченко, В. П. Шидловская ; Центральный ин-т науч.-техн. информации пищевой промышленности Государственного комитета по пищевой промышленности при Госплане СССР. - Москва : [б. и.], 1965. - 51 с. - Текст : непосредственный.

11. Евдокимов И. А. Научно-технические основы интенсивной технологии молочного сахара : специальность 05.18.04 : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Евдокимов Иван Алексеевич. - Ставрополь, 1997. - 399 с. - Текст : непосредственный.

12. Физические свойства инкапсулированных форм биологически активных веществ в процессе ферментативного гидролиза in vitro / А. В. Евтеев, Н. В. Горбунова, Л. С. Разумова, А. А. Крепнева, А. В. Банникова. -Текст : непосредственный // Аграрный научный журнал. - 2017. - № 1. - С.1-4.

13. Залашко, М. В. Биотехнология переработки молочной сыворотки / М. В. Залашко. - Москва: Агропромиздат, 1990. - 192 с. - Текст : непосредственный.

14. Изтаев, А. Инновационные технологии производства хлеба ускоренным способом с и без использования закваски и дрожжей / А. И. Изтаев, Ш. А. Турсунбаева, М. Г. Магомедов. - Текст : непосредственный // Вестник Алматинского технологического университета. - 2019. - № 1. - С. 510.

15. Гидрофильные полимеры для инкапсулирования пробиотиков : аналитический обзор / А. К. Какимов, Ж. Х. Какимова, А. Е. Бепеева, В. В. Хуторянский, Ж. С. Есимбеков. - Текст : непосредственный // Государственный университет имени Шакарима г. Семей. - Алматы, 2016. -48 с.

16. Инкапсулирование в пищевой промышленности / А. К. Какимов, Н. К. Ибрагимов, А. М. Муратбаев, М. М. Джумажанова, Г. А. Жумадилова. -Текст : непосредственный // Инновации в пищевой биотехнологии : сборник тезисов VII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых / Кемеровский государственный университет. - 2019. -С.153-154.

17. Коваленко, М. С. Переработка побочного молочного сырья / М. С. Коваленко. - Москва : Пищевая промышленность, 1965. - 123 с. - Текст : непосредственный.

18. Кравченко, З. Ф. Состояние я перспективы переработки и использования молоч кой сыворотки в СССР И за рубежом : обзорная информация / З. Ф. Кравченко, Т. А. Волкова Т. А., О. А. Чикалов. - Москва : АгроНИИТЭИММП, 1989. - 44 с. - Текст : непосредственный.

19. Кравченко Э.Ф. Использование молочной сыворотки в России и за рубежом / Э.Ф. Кравченко, Т.А. Волкова // Молочная промышленность. -2005. - № 4. - С. 56-58. - Текст : непосредственный.

20. Молочная сыворотка и направления ее рационального использования : обзорная информация / П. Ф. Крашенниин, Н. Н. Липатов, А. Г. Храмцов, В. Н. Сергеев. - Москва : Агро, 1992. - 40 с. - Текст : непосредственный.

21. Криваносов, И. Непрерывное брожение пива : обзор / И. Криваносов, И. Новикова, А. Муравьев. - DOI 10.20914/2310-1202-2024-1-126130. - Текст : непосредственный // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2004. - 86 (1). - С. 126-130.

22. Капрельянц, Л. В. Исследование процесса ко-инкапсулирования пробиотических культур / Л. В. Капрельянц, Т. Н. Воловик. - Текст : непосредственный // Харчова наука i технолопя. - 2012. - № 1(18). - С. 14-26.

23. Липатов, Н. Н. Мембранные методы разделения молока и молочных продуктов / Н. Н. Липатов, В. А. Марьин, Е. А. Фетисов. - Москва : Пищевая промышленность, 1976. - 168 с. - Текст : непосредственный.

24. Мартыненко Н. Совершенствование ремюажа (иммобилизованные дрожжи). - Текст : непосредственный // Виноделие и Виноградарство. - 2003. - № 3. - С. 14-16.

25. Мельникова, Е. И. Состав и функционально-технологические свойства пермеата подсырной сыворотки / Е. И. Мельникова, Е. В. Богданова, Д. А. Павельева. - Текст : непосредственный // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2022. - № 1.

26. Липатов, Н. Н. Мембранные методы разделения молока и молочных продуктов. / Н. Н. Липатов, В. А. Марьин, Е. А. Фетисов. - Москва : Пищевая промышленность, 1976. - 168 с. - Текст : непосредственный.

27. Обратноосмотическая очистка пермеатов, полученных при нанофильтрации молочного сырья / А. В. Гавриш, Г. С. Анисимов, В. А. Кравцов и др. - DOI 10.21603/1019-8946-2023-5-2. - Текст : непосредственный // Молочная промышленность. - 2023. - № 5. - С. 16-18.

28. Объедков, К. В. Переработка сыворотки в Республике Беларусь / К. В. Объедков. - Текст : непосредственный // Молочная промышленность. -2006. - № 6. - С. 44-45.

29. Паламарчук, А. С. Экономика предприятия: учебник для вузов / А. С. Паламарчук. - Москва : Инфра-М, - 2014. - 457 с. - Текст: непосредственный.

30. Применение пермеата в производстве крекера / Д. С. Писаревский, Е. И. Пономарева, К. К. Полянский, С. А. Титов. - Текст: непосредственный // Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечение : сборник научных статей и докладов IX Международной научно-практической конференции, Воронеж, 15-17 декабря 2022 года. - Воронеж : Воронежский государственный университет инженерных технологий, 2023. -С. 406-407.

31. Применение сывороточного пермеата в технологии замороженного десерта / Е. И. Мельникова, Е. В. Богданова, Д. А. Павельева, Я. А. Дорохова. - Текст: непосредственный // Инновационные технологии в пищевой промышленности: наука, образование и производство : VIII Международная научно-техническая конференция, Воронеж, 30 ноября 2022 года / Воронежский государственный университет инженерных технологий. -Воронеж, 2023. - С. 199-201.

32. Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки / под редакцией А. Г. Храмцова, П. Г. Нестеренко. - Москва : Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 396 с. - Текст : непосредственный.

33. Различные технологии инкапсуляции в пищевой промышленности. - Текст: электронный // Оборудование. BIORUS®. Все для масштабируемой биотехнологии. - URL: https://bio-rus.ru/stati/razlichnyie-texnologii-inkapsulyaczii-v-pishhevoj- promyishlennosti.html (дата обращения 07.08.2024).

34. Разработка способа производства белково-минеральной кормовой добавки на основе пермеата молочной сыворотки / А. А. Алексеева, К. А.

Беззубова, Е. А. Костыльникова, Н. В. Акатов. - Текст : непосредственный // Лучший исследовательский проект 2024 : сборник статей Международного научно-исследовательского конкурса, Петрозаводск, 27 мая 2024 года. -Петрозаводск : Новая Наука, 2024. - С. 88-98. - EDN TGEJQY.

35. Инкапсулятор BUCHI B-390 : руководство пользователя. - 11 с. -Текст : непосредственный.

36. Установка для гранулирования (микрокапсулирования) коллоидного сырья в микрогранулы ИИ 0.35-1.5. : руководство пользователя по эксплуатации. - Текст : непосредственный.

37. Сенкевич, Т. Молочная сыворотка: переработка и использование в агропромышленном комплексе / Т. Сенкеви, К.-Л. Ридель ; перевод с немецкого H. A. Эпштейна ; под редакцией и с предисловием H. H. Липатова.

- Москва : Агропромиздат, 1989. - 270 с. - Текст : непосредственный.

38. Иммобилизованные клетки микроорганизмов / А. Синицын, Е. Райнина, В. Лозинский, С. Спасов. - Москва : Изд-во МГУ, 1994. - 288 с. -Текст : непосредственный.

39. Технологические процессы с применением мембран / под редакцией Р. Лейси ; перевод с английского Л. А. Мазитова, Т. М. Мнацаканян.

- Москва : Мир, 1976. - 370 с. - Текст : непосредственный.

40. Президент Российской федерации. Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации : Указ № 20 от 21.01.2020. - URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202001210021 (дата обращения: 20.03. 2024). - Текст : непосредственный.

41. Харитонов, В. Д. Инновационное оборудование для переработки молока / В. Д. Харитонов, В. Г. Будрик. - Текст : непосредственный // Молоко. Переработка и хранение : коллективная монография. - Москва : Типография РАН, 2015. - С. 377-401.

42. Храмцов, А. Г. Безотходная технология в молочной промышленности / А. Г. Храмцов, П. Г. Нестеренко ; под редакцией А. Г.

Храмцова. - Москва : Агропромиздат, 1989. - 279 с. - Текст : непосредственный.

43. Храмцов, А. Г. Молочная сыворотка / А. Г. Храмцов. - 2-е издание, переработанное и дополненное. - Москва : Агропромиздат, 1990. -240 с. - Текст : непосредственный.

44. Храмцов, А. Г. Справочник мастера по промышленной переработке молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, С. В. Василисин. - Москва : Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 168 с. - Текст : непосредственный.

45. Полное и рациональное использование молочной сыворотки на принципах безотходной технологии / А. Г. Храмцов, C. B. Василисин, А. И. Жаринов, и др. - Ставрополь : ИРО, 1997. - 121 с. - Текст : непосредственный.

46. Храмцов, А. Г. Биотехнология напитков из молочной сыворотки : учебное пособие / А. Г. Храмцов, В. Е. Жидков, Г. И. Холодов. - Ставрополь. СГТУ, 1996. - 144 с. - Текст : непосредственный.

47. Молочная сыворотка - ценное сырье для производства напитков : обзорная информация / А. Г. Храмцов, В. Е. Жидков, Г. И. Холодов, А. Н. Пономарев. - Москва : АгроНИИТЭИММП, 1993. - 32 с. - Текст : непосредственный.

48. Яхин, И. Р. Исследование роста дрожжей Kluyveromyces lactis и Kluyveromyces marxianus на отходах молокоперерабатывающих предприятий / И. Р. Яхин, О. В. Рытченкова. - Текст : непосредственный // Успехи в химии и химической технологии. - 2011. - № 10. - С. 126.

49. Abdel-Salam, Evaluation of physical and organ- olyptic properties of some herb beverage commonly consumed blend with milk permeate / M. H Abdel-Salam, A. H. ZaghlouL, A. S. Salem. - Text : direct // Bull Nati. Nutr. Inst., Cairo, Eygpt. (24). - 2004. - Vol. 1. - P. 18.

50. Poshadri, A. Microencapsulation technology : A review / A. Poshadri, A. Kuna. - Text : direct // J Res Angrau. - 2010. - P. 38.

51. Influence of substituting water with ultrafiltered milk permeate on dough properties and baking quality of white pan bread / S. M. Al-Eid , A. A. Al-Neshawy, Ahmad Al-Shaikh. - Text : direct // J Cereal Sci. - 1999. - Vol. 30. - P. 79-82.

52. Ali, A. A. A. Fermentation of milk permeate by proteolytic bacteria for protease production / A. A. A. Ali, I. M. Roushdy. - DOI 10.1007/BF02787175.

- Text : direct // Applied biochemistry and biotechnology. - 1998. - Vol. 74. - P. 85-93.

53. Bajpai, P. Ethanol inhibition kinetics of Kluyveromyces marxianus grown on Jerusalem artichoke juice / P. Bajpai, A. Margaritis. - Text : direct // Appl Environ Microbiol. - 1982. - Vol. 44. - P. 1325-1329.

54. Baldasso, C. Concent- ration and purification of whey proteins by ultrafiltration / C. Baldasso, T.C. Barros, I.C. Tessaro. - Text : direct // Desalination.

- 2011. - Vol. 278. - P. 381.

55. Bandyopadhyay, K. K. Studies on immobilized Saccharomyces cerevisiae. III. Physiology of growth and metabolism on various supports / K. K. Bandyopadhyay, T. K. Ghose. - DOI 10.1002/bit.26024 0405. - Text : direct // Biotechnology and bioengineering. - 1982. - Vol. 24. - N 4. - P. 805-815.

56. Bardi, E. P. Immobilization of yeast on delignified cellulosic material for room temperature and low-temperature wine making / E. P. Bardi, A. A. Koutinas. - DOI 10.1021/jf00037a040. - Text : direct //Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 1994. - Vol. 42. - N 1. - P. 221-226.

57. Permeate from cheese whey ultrafiltration is a source of milk oligosaccharides / D. Barile et al. - Text : direct // International Dairy Journal. -2009. - Vol. 19. - N 9. - P. 524-530.

58. Ethanol formation and enzyme activity around glucose-6-phosphate in Kluyveromyces marxianus CBS 6556 exposed to glucose or lactose exces / Bellaver L. H. et al. - Text : direct // FEMS yeast research. - 2004. - Vol. 4. - N. 7. - P. 691698.

59. Microbial resources and innovation in the wine production sector / Berbegal C. et al. - DOI 10.21548/38-2-1333. - Text : direct // South African Journal of Enology and Viticulture. - 2017. - Vol. 38. - N 2. - P. 156-166.

60. Beucler, J. Design of a beverage from whey permeate / J. Beucler, M. Drake, E. A. Foegeding. - Text : direct // Journal of food science. - 2005. - Vol. 70.

- N 4. - S. 277-285.

61. Blank, L. M. Metabolic-flux and network analysis in fourteen hemiascomycetous yeasts / L. M. Blank, F. Lehmbeck, U. Sauer. - Text : direct // FEMS yeast research. - 2005. - Vol. 5. - N 6-7. - P. 545-558.

62. Bullerman, L. B. Use of Cheese Whey for Vitamin B12 Production: I. Whey Solids and Yeast Extract Levels / L. B. Bullerman, E. C. Berry. - Text : direct // Applied microbiology. - 1966. - Vol. 14. - N 3. - P. 353-355.

63. Cameron, D. R. The mannoprotein of Saccharomyces cerevisiae is an effective bioemulsifier / D. R. Cameron, D. G. Cooper, R. J. Neufeld. - Text : direct // Applied and environmental microbiology. - 1988. - Vol. 54. - N 6. - P. 14201425.

64. Castrillo J. I. Patterns of energy metabolism and growth kinetics of Kluyveromyces marxianus in whey chemostat culture / J. I. Castrillo, U. O. Ugalde.

- Text : direct // Applied microbiology and biotechnology. - 1993. - Vol. 40. - P. 386-393.

65. Chandan R. C. Utilization of cheese whey permeate in canned beans and plums / R. C. Chandan, M. A. Uebersax, M. J. Saylock. - Text : direct // Journal of food Science. - 1982. - Vol. 47. - N 5. - P. 1649-1653.

66. Notes on the respiratory metabolism of Kluyveromyces fragilis van der Walt / Chassang- A. Douillet et al. - Text : direct // Zeitsch Allg Mikrobiol. - 1973.

- Vol. 13. - P. 193-199.

67. Chavarri M. Encapsulation technology to protect probiotic bacteria / M. Chavarri, I. Maranon, M. C. Villaran. - DOI 10.5772/50046. - Text : direct // Probiotics. - IntechOpen, 2012.

68. Production of bioethanol from organic whey using Kluyveromyces marxianus I A. D.Christensen, Z. Kádár, P. Oleskowicz-Popiel, M. H. Thomsen. -Text : direct II Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. - 2011. - Vol. 38. - N 2. - P. 283-289.

69. Serial measures of circulating biomarkers of dairy fat and total and cause-specific mortality in older adults: the Cardiovascular Health Study I M. C. De Oliveira Otto, R. N. Lemaitre, X. Song, I. B. King. - Text : direct II The American journal of clinical nutrition. - 2018. - Vol. 108. - N 3. - P. 476-484.

70. Díaz-Montes, E. Wall Materials for Encapsulating Bioactive Compounds via Spray-Drying : A Review I E. Díaz-Montes. - Text : direct II Polymers. - 2023. - Vol. 15. - N 12. - P. 2659.

71. Dickson, R. C. The lactose-galactose regulon of Kluyveromyces lactis I R. C. Dickson, M. I. Riley. - Text : direct II Biotechnology (Reading, Mass.). -1989. - Vol. 13. - P. 19-40.

72. Theme-4-Immobilized cell technology in wine production I С. Divies, R. Cachon, J. F. Cavin, H. Prevost. - Text : direct II Crit. Rev. Biotechnol. - 1994. Vol. 14. - P. 135-153.

73. Immobilized yeast cells and secondary metabolites I V. Djordjevic, R. Willaert, B. Gibson et al. - Text : direct IIFungal metabolites. - 2016. - P. 1-40.

74. Doran, P. M. Effects of immobilization on growth, fermentation properties, and macromolecular composition of Saccharomyces cerevisiae attached to gelatin I P. M. Doran, J. E. Bailey. - DOI 10.1002Ibit. 22400. - Text : direct II Biotechnology and Bioengineering. - 1986. - Vol. 28. - N 1. - P. 73-87.

75. Drçzek, K.; Kozlowska, J.; Detman, A.; Mierzejewska, J. Development of a Continuous System for 2-Phenylethanol Bioproduction by Yeast on Whey Permeate-Based Medium. Molecules 2021, 26, 7388. Development of a continuous system for 2-phenylethanol bioproduction by yeast on whey permeate-based medium I K. Drçzek, J. Kozlowska, Detman, J. Mierzejewska. - Text : direct II Molecules. - 2021. - Vol. 26. - N 23. - P. 7388.

76. Dufour, J. P. Brewing yeasts / J. P. Dufour, K. Verstrepen, G. Derdelinckx ; eds T. Boekhout and V. Robert. - Text : direct // Food. - Cambridge : Woodhead Publishing, 2003. - P. 347-388.

77. Elsayed, H. H. Preparation and evaluation of new functional beverage / H. H. Elsayed, S. A. Freig, A. S. Salem. - Text : direct // Proc. 10th Egyptian Conf : Dairy Sci. &Tech. - 2007. - P. 211-225.

78. Eraso, P. Catabolite repression in yeasts is not associated with low levels of cAMP / P. Eraso, J. M. Gancedo. - Text : direct // European journal of biochemistry. - 1984. - Vol. 141. - N 1. - P. 195-198.

79. Production of the aroma chemicals 3-(methylthio)-1-propanol and 3-(methylthio)-propylacetate with yeasts / M. W. Etschmann, M. P. Kötter, J. Hauf et al. - Text : direct // Applied microbiology and biotechnology. - 2008. - Vol. 80. -P. 579-587.

80. Fabre, C. E. Production of 2-phenylethyl alcohol by Kluyveromyces marxianus / C. E. Fabre, P. J. Blanc, G. Goma. - Text : direct // Biotechnology progress. - 1998. - Vol. 14. - N 2. - P. 270-274.

81. Galazzo, J. L. Growing Saccharomyces cerevisiae in calcium-alginate beads induces cell alterations which accelerate glucose conversion to ethanol / J. L. Galazzo, J. E. Bailey. - DOI 10.1002/bit.26036 0413. - Text : direct // Biotechnology and Bioengineering. - 1990. - Vol. 36. - N 4. - P. 417-426.

82. Production of an electrolyte beverage from milk permeate / W. G. Geilman, D. Schmidt, C. Herfurth-Kennedy et al. - Text : direct // Journal of dairy science. - 1992. - Vol. 75. - N 9. - P. 2364-2369.

83. Production of white wine by Saccharomyces cerevisiae immobilized on grape pomace / Z. Genisheva S. Macedo, S. I. Mussatto, et al. - doi 10.1002/jib.29. - Text : direct //Journal of the Institute of Brewing. - 2012. - Vol. 118. - N 2. - P. 163-173.

84. Encapsulation in the food industry: a review / F. Gibbs, Selim Kermasha, Inteaz Alli et al. - Text : direct // International journal of food sciences and nutrition. - 1999. - Vol. 50. - N 3. - P. 213-224.

85. Aroma enhancement in wines using co-immobilized Aspergillus niger glycosidases / P. Gonzalez-Pombo, L. Fariña, F. Carrau, et al. - DOI 10.1016/j.foodchem.2013.07.107. - Text : direct // Food Chemistry. - 2014. - Vol. 143. - P. 185-191.

86. Desai, K. G. H. Recent developments in microencapsulation of food ingredients / K. G. H. Desai, H. Jin Park. - Text : direct // Drying technology. -2005. - Vol. 23. - N 7. - P. 1361-1394.

87. Gouin S. Microencapsulation: industrial appraisal of existing technologies and trends / S. Gouin. - Text : direct // Trends in food science & technology. - 2004. - Vol. 15. - N 7-8. - P. 330-347.

88. Volatile metabolites produced from agro-industrial wastes by Na-alginate entrapped Kluyveromyces marxianus / O. Güne§er, Y. Karagül-Yüceer, A. Wilkowska, D. Kregiel. - DOI 10.1016/J.BJM.2016.07.018. - Text : direct // Brazilian journal of microbiology. - 2016. - Vol. 47. - N 4. - P. 965-972.

89. Production of extracellular inulinase in high-cell-density fed-batch cultures of Kluyveromyces marxianus / M. Hensing H. Vrouwenvelder C. Hellinga et al. //Applied microbiology and biotechnology. - 1994. - Vol. 42. - P. 516v521.

90. Utilization of delactosed whey permeate for the synthesis of ethyl acetate with Kluyveromyces marxianus / A. Hoffmann, A. Franz, T. Walther et al. - Text : direct // Applied Microbiology and Biotechnology. - 2023. - Vol. 107. - N 5. - P. 1635-1648.

91. Preparation of microcapsules with self-microemulsifying core by a vibrating nozzle method / M. Homar, D. Suligoj, M. Gasperlin. - DOI 10.1080/02652040601058525. - Text : direct // Journal of microencapsulation. -2007. - Vol. 24. - N 1. - P. 72-81.

92. Horton B. Wheys of recovery / B. Horton. - Text : direct // Dairy Ind. Int. -1996. - N 5. -P. 39 - 42.

93. Schultz, A. S. The Yeasts : A Taxonomic Study. J. Lodder and NJW Kreger-Van Rij / A. S. Schultz. - Amsterdam : North-Holland Pub. ; New York : Interscience, 1952. - 713 p. - Text : direct.

94. Recent developments on encapsulation of lactic acid bacteria as potential starter culture in fermented foods-A review / D. Kavitake, S. Kandasamy, P. B. Devi, P. H. Shetty. - DOI 10.1016/j.fbio.2017.11.003. - Text : direct // Food Bioscience. - 2018. - Vol. 21. - P. 34-44.

95. Regulation of alcoholic fermentation in batch and chemostat cultures of Kluyveromyces lactis CBS 2359 / J. Kiers, A. M. Zeeman, M. Luttik et al. - Text : direct // Yeast. - 1998. - Vol. 14. - N 5. - P. 459-469.

96. Immobilization technologies and support materials suitable in alcohol beverages production: a review / Y. Kourkoutas, A. Bekatorou, I. M. Banat, et al. -DOI 10.1016/j.fm. 2003.10.005. - Text : direct // Food microbiology. - 2004. - Vol. 21. - N 4. - P. 377-397.

97. High-temperature wine making using the thermotolerant yeast strain Kluyveromyces marxianus IMB3 / Y. Kourkoutas, C. Mc Erlean, M. Kanellaki et al. - Text : direct // Applied biochemistry and biotechnology. - 2004. - Vol. 112. -P. 25-35.

98. Krasaekoopt W. Evaluation of encapsulation techniques of probiotics for yoghurt / W. Krasaekoopt, B. Bhandari, H. Deeth. - Text : direct // International dairy journal. - 2003. - Vol. 13. - N 1. - P. 3-13.

99. Kregiel D. Growth and metabolic activity of conventional and non-conventional yeasts immobilized in foamed alginate / D. Kregiel, J. Berlowska, W. Ambroziak. - Text : direct // Enzyme and Microbial Technology. - 2013. - Vol. 53. - N 4. - P. 229-234.

100. Kurtzman, C. P. Phylogenetic relationships among yeasts of the 'Saccharomyces complex'determined from multigene sequence analyses / C. P. Kurtzman, C. J. Robnett. - Text : direct // FEMS yeast research. - 2003. - Vol. 3. -N 4. - P. 417-432.

101. Lachance, M. A. Kluyveromyces van der Walt emend. van der Walt / M. A. Lachance. Text : direct // The Yeasts. - Elsevier, 1998. - P. 227-247.

102. Lievore P. et al. Chemical characterisation and application of acid whey in fermented milk / P. Lievore, D. R. Simöes, K. M. Silva et al. - DOI

10.1007/s13197-013- 1244-z. - Text : direct // Journal of food science and technology. - 2015. - Vol. 52. - P. 2083-2092.

103. Lodato, P. Viability and thermal stability of a strain of Saccharomyces cerevisiae freeze-dried in different sugar and polymer matrices / P. Lodato, M. Segovia de Huergo, M. P Buera. - DOI 10.1007/ s002530051511. - Text : direct //Applied microbiology and biotechnology. - 1999. - Vol. 52. - P. 215-220.

104. Lodder J. The yeasts : a taxonomic study / J. Lodder, Rij. Kreger-van. - Amsterdam ; NJW, 1952. - 713 p. - Text : direct.

105. Lotfipour, F. Evaluation of the effect of CaCl2 and alginate concentrations and hardening time on the characteristics of Lactobacillus acidophilus loaded alginate beads using response surface analysis / F. Lotfipour S. Mirzaeei M. Maghsoodi. . - DOI 10.5681/apb.2012.010. - Text : direct // Advanced pharmaceutical bulletin. - 2012. - Vol. 2. - N 1. - P. 71.

106. Lukondeh, T. Evaluation of Kluyveromyces marxianus FII 510700 grown on a lactose-based medium as a source of a natural bioemulsifier / T. Lukondeh, N. J. Ashbolt, P. L. Rogers. - Text : direct //Journal of Industrial Microbiology and biotechnology. - 2003. - Vol. 30. - N 12. - P. 715-720.

107. Low-temperature wine-making using yeast immobilized on pear pieces / P. Mallios, Y. Kourkoutas, M. Iconomopoulou et al. - DOI 10.1002/jsfa. 1848. -Text : direct // Journal of the Science of Food and Agriculture. - 2004. - Vol. 84. -N 12. - P. 1615-1623.

108. Wine fermentations by immobilized and free cells at different temperatures. Effect of immobilization and temperature on volatile by-products / A. Mallouchos, M. Komaitis, A. Koutinas et al. - DOI 10.1016/S0308-8146(02)00247-9. - Text : direct // Food Chemistry. - 2003. - Vol. 80. - N 1. - P. 109-113.

109. Margaritis, A. Effect of sugar concentration in Jerusalem artichoke extract on Kluyveromyces marxianus growth and ethanol production / A. Margaritis, P. Bajpai. - Text : direct //Applied and Environmental Microbiology. - 1983. - Vol. 45. - N 2. - P. 723-725.

110. Margaritis, A. Continuous ethanol production from Jerusalem artichoke tubers. II. Use of immobilized cells of Kluyveromyces marxianus / A. Margaritis, P. Bajpai. - DOI 10.1002/bit.260240703. - Text : direct //Biotechnology and Bioengineering. - 1982. - Vol. 24. - N 7. - P. 1483-1493.

111. Aroma compounds produced by Kluyveromyces marxianus in solid state fermentation on a packed bed column bioreactor / A. B. P. Medeiros, A. Pandey, P. Christen et al. - Text : direct // World Journal of Microbiology and Biotechnology. - 2001. - Vol. 17. - P. 767-771.

112. Melzoch K. Effect of immobilization upon the properties and behaviour of Saccharomyces cerevisiae cells / K. Melzoch, M. Rychtera, V. Habova. - DOI 10.1016/0168-1656(94)90120-1. - Text : direct // Journal of Biotechnology. - 1994. - Vol. 32. - N 1. - P. 59-65.

113. Yeast immobilization systems for alcoholic wine fermentations: actual trends and future perspectives / J. Moreno-García, T. García-Martínez, J. C. Mauricio, J. Moreno. - DOI 10.3389/fmicb.2018.00241. - Text : direct //Frontiers in Microbiology. - 2018. - Vol. 9. - P. 241.

114. Principles and methods of microencapsulation of probiotic microorganisms. Iranian Journal of Biotechnology, 5, 1-18. Principles and methods of microencapsulation of probiotic microorganisms / A. Mortazavian, S. H. Razavi, M. Ehsani, R. S. Sohrabvandi. - Text : direct // Iranian Journal of Biotechnology. -

2007. - Vol. 5. - P. 1-18.

115. Survival of encapsulated probiotic bacteria in Iranian yogurt drink (Doogh) after the product exposure to simulated gastrointestinal conditions / A. M. Mortazavian, A. Azizi, M. R. Ehsani et al. - Text : direct.// Milchwissenschaft. -

2008. - Vol. 63. - N 4. - P. 427.

116. Powder and reconstituted properties of commercial infant and follow-on formulas / E. G. Murphy, N. E. Regost, Y. H. Roos, M. A. Fenelon. - Doi 10.3390/ foods9010084. - Text : direct // Foods. - 2020. - Vol. 9. - N 1. - P. 84.

117. Uncoupling reproduction from metabolism extends chronological lifespan in yeast / S. Nagarajana, A. L. Kruckeberg, K. H Schmidt,. et al. - DOI

10.1073/pnas.1323918111. - Text : direct // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2014. - Vol. 111. - N 15. - P. E1538-E1547.

118. Aroma formation by immobilized yeast cells in fermentation processes / V. Nedovic, B. Gibson, T. F. Mantzouridou et al. - DOI 10.1002/yea. 3042. - Text : direct // Yeast. - 2015. - Vol. 32. - N 1. - P. 173-216.

119. Aroma formation by immobilized yeast cells in fermentation processes / V. Nedovic et al. - Text : direct // Yeast. - 2015. - Vol. 32. - N 1. - P. 173-216.

120. Applications of Cell Immobilisation Biotechnology / R. Willaert (ed.).

- Springer, 2005. - Text : direct.

121. Nelofar, A. Validated HPLC-RI method for the determination of lactulose and its process related impurities in syrup / A. Nelofar, A. H. Laghari, A. Yasmin. - Text : direct // Indian journal of pharmaceutical sciences. - 2010. - Vol. 72. - N. 2. - P. 255.

122. Norton, S. Physiological effects of yeast cell immobilization: applications for brewing / S. Norton, T. D'Amore. - Text : direct // Enzyme and Microbial Technology. - 1994. - Vol. 16. - N. 5. - P. 365-375.

123. Polysaccharide Hydrogels for the Protection of Dairy-Related Microorganisms in Adverse Environmental Conditions / I. G. Osojnik Crnivec et al.

- Text : direct // Molecules. - 2021. - Vol. 26. - N. 24. - P. 7484.

124. Ozmihci, S. Comparison of yeast strains for batch ethanol fermentation of cheese-whey powder (CWP) solution / S. Ozmihci, F. Kargi. - Text : direct // Letters in applied microbiology. - 2007. - Vol. 44. - N. 6. - P. 602-606.

125. Raymond, M. C. Encapsulation of brewer's yeast in chitosan coated carrageenan microspheres by emulsification/thermal gelation / M. C. Raymond, R. J. Neufeld, D. Poncelet. - Text : direct //Artificial cells, blood substitutes, and biotechnology. - 2004. - Vol. 32. - N. 2. - P. 275-291.

126. Rustom, I. Y. S. Formation of oligosaccharides from whey UF-permeate by enzymatic hydrolysis-analysis of factors / I. Y. S. Rustom, M. I. Foda, M. H. Lopez-Leiva. - Text : direct // Food chemistry. - 1998. - Vol. 62. - N. 2. - P. 141-147.

127. Sanchez, S. B. Effect of pH on the growth of Kluyveromyces fragilis on deproteinized whey / S. B. Sanchez, F. J. Castillo. - 1981. - P. 24-26. - Text : direct.

128. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis / J. Schindelin et al. - Text : direct // Nature methods. - 2012. - Vol. 9. - N 7. - P. 676682.

129. Shahidi, F. Encapsulation of food ingredients / F. Shahidi, X. Q. Han.

- Text : direct // Critical Reviews in Food Science & Nutrition. - 1993. - Vol. 33. -N 6. - P. 501-547.

130. Skjak-Brœk, G. Tailoring of alginates by enzymatic modification in vitro / G. Skjak-Brœk, O. Smidsrad, B. Larsen. - Text : direct // International Journal of Biological Macromolecules. - 1986. - Vol. 8. - N 6. - P. 330-336.

131. Development of microencapsulation delivery system for long-term preservation of probiotics as biotherapeutics agent / Solanki H. K. et al. - Text : direct // BioMed research international. - 2013. - Vol. 2013. - N 1. - P. 620-719.

132. Genomic exploration of the hemiascomycetous yeasts: 1. A set of yeast species for molecular evolution studies / J-L. Souciet, M. A. F. Artiguenave, G. Blandin et al. - Text : direct // FEBS letters. - 2000. - Vol. 487. - N 1. - P. 3-12.

133. Spalatelu, C. Biotechnological valorisation of whey / C. Spalatelu. -Text : direct // Innovative Romanian Food Biotechnology. - 2012. - Vol. 10. - P. 1.

134. Sukroongreung, S. Survey of sensitivity of twelve yeast genera toward T-2 toxin / S. Sukroongreung, K. T.Schappert, G. G. Khachatourians . - Text : direct // Applied and Environmental Microbiology. - 1984. - Vol. 48. - N 2. - P. 416-419.

135. Suresha, K. B. Utilization of ultrafiltration whey permeate for preparation of beverage / K. B. Suresha, H. M. Jayaprakasha. - 2003. - P. 278-284.

- Text : direct.

136. Yeast and bacterial modulation of wine aroma and flavor / J. H Swiegers. et al. - Text : direct // Australian Journal of grape and wine research. -2005. - Vol. 11. - N 2. - P. 139-173.

137. Torabizadeh, H. Preparation and characterisation of bioemulsifier fromsaccharomyces cerevisiaeand its application in food products / H. Torabizadeh, S. A. Shojaosadati, H. A. Tehrani. - Text : direct // LWT-Food Science and Technology. - 1996. - Vol. 29. - N 8. - P. 734-737.

138. Immobilization of yeast on dried raisin berries for use in dry white wine-making / A.Tsakiris, A. Bekatorou, C. Psarianos et al. - DOI 10.1016/j.foodchem.2003. - Text : direct // Food Chemistry. - 2004. - Vol. 87. - N 1. - P. 11-15.

139. Red wine making by immobilized cells and influence on volatile composition / Tsakiris A. et al. - Text : direct // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2004. - Vol. 52. - N 5. - P. 1357-1363.

140. Tweedie, L. S. The effect of partial replacement of sucrose by hydrolysed whey lactose on the quality of canned peaches and pears / L. S. Tweedie, R. D. MacBean. - 1978. - Text : direct.

141. Lachance, M. A. Kluyveromyces van der Walt emend. van der Walt / M. A. Lachance. - Text : direct // The Yeasts. - Elsevier, 1998. - P. 227-247.

142. Van der Walt J. P. Genus 13. Kluyveromyces marxianus van der Walt emend. van der Walt // The yeast, a taxonomic study. - 1984. - Text : direct.

143. Origin of lactose fermentation in Kluyveromyces lactis by interspecies transfer of a neo-functionalized gene cluster during domestication / Varela J. A. et al. - Text : direct // Current Biology. - 2019. - Vol. 29. - N 24. - P. 4284-4290.

144. Modeling Of Alcohol Fermentation In Brewing-Comparative Assessment Of Flavor Profile Of Beers Produced With Free And Immobilized Cells / Vassilev S. et al. - Text : direct // ECMS. - 2013. - P. 415-421.

145. Inhibition of yeast growth by octanoic and decanoic acids produced during ethanolic fermentation / Viegas C. A. et al. - Text : direct // Applied and environmental microbiology. - 1989. - Vol. 55. - N 1. - P. 21-28.

146. Walsh, P. K. Cell growth patterns in immobilization matrices / P. K. Walsh, D. M. Malone. - Text : direct // Biotechnology advances. - 1995. - Vol. 13. - N 1. - P. 13-43.

147. Whelehan, M. W. Microencapsulation using vibrating technology / P. K. Walsh, D. M. Malone. - Text : direct // Journal of microencapsulation. - 2011. -Vol. 28. - N 8. - P. 669-688.

148. Wittmann, C. Metabolic physiology of aroma-producing Kluyveromyces marxianus / C. Wittmann, M. Hans, W. Bluemke. - Text : direct // Yeast. - 2002. - Vol. 19. - N 15. - P. 1351-1363.

149. Optimal fermentation conditions and storage period of fermented beverages made from demineralized whey using Kluyveromyces marxians / Yamahata N. et al. - Text : direct // Journal of Food Science and Nutrition Research. - 2020. - Vol. 3. - N 1. - P. 1-17.

150. Zadow, J. G. Whey and Lactose Processing Elsevier Applied Science / J. G. Zadow. - London-New York, 1992. - Text : direct.

151. Zhang, Y. Comparison of emulsion and vibration nozzle methods for microencapsulation of laccase and glucose oxidase by interfacial reticulation of poly (ethyleneimine) / Y. Zhang, D. Rochefort. - Text : direct // Journal of microencapsulation. - 2010. - Vol. 27. - N 8. - P. 703-713.

ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение А

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ па поставку установки гранулирования (микроиикапсулирования) для обеспечения нужд ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»

1. Наименование, основные характеристики и количество поставляемого товара.

в_

№ п/п Наименование поставляемых товаров/ код по ОКПД 2 Наименование, основные характеристики поставляемых товаров* Ед. изм. Кол-во

1 Установка гранулирования (микроинкапсули рования) Техн нческие характеристики: 1. Используемые материалы: альгинат натрия. 2. Инкапсулируемые объекты: культуры клеток молочнокислых бактерий и дрожжей, экстракты растительного сырья, растворы белков, в т.ч. ферментов. 3. Структурирующий реагент: раствор СаС12. 4. Требуемый размер капсул: 100 - 300 мкм. Допустимый вариант шраничения: 350 мкм - 500 мкм. 5. Производительность установки: не менее 0,5-1 кг/час. 6. Габаритные размеры установки: Максимально допустимые габариты: 1 000мм* 1000мм* 1500мм (Длина*Н1ирина*Высота). Статус установки - Лабораторная. 7. Электрическое питание: Оптимальное - 220В. Допустимое 380В. 8. Материал: Нержавеющая сталь. Соединительные шланги - пищевые полупрозрачные. 9. Включение технических опций: - замкнутая система промывки; - система автоматизации, включающая регулировку скорости подачи сырья для изменения размера капсул, систему промывки и разгрузки с вращающихся стола; 10. Основная документация: Паспорт и Руководство по эксплуатации. шт 1

'Любое упоминание на товарный знак следует читать в сопровождении слов: «или эквивалент»

2. Требования к качеству, техническим характеристикам товара, требования к их безопасности, требования к функциональным характеристикам (потребительским свойствам) товара, требования к размерам, упаковке, отгрузке товара и иные показатели, связанные с определением соответствия поставляемого товара потребное гам заказчика:

№ п/п Содержание требования

Требования к качеству поставляемого товара: Товар должен быть новым, то есть не бывшим в зкеплуатации, не восстановленным и не собра1шым из восстановленных компонентов, без дефектов материала и изготовления, не модифицированным, не переделанным, не повреждённым, без каких-либо ограничений (залог, запрет, арест и т.п.), допущенным к свободному обращению на территории Российской Федерации, надлежащим образом сертифицирован. Качество Товара должно соответствовать требованиям, предъявляемым производителям соответствующих товаров.

Требования к технической докумеш иции, упаковке, маркировке и транспортировке: Упаковка должна предохранять груз от всякого рода повреждений, утраты товарного вида и коррозии при перевозке его контейнерами, водным, железнодорожным и автомобильным транспортом с учетом возможных перегрузок в пути и длительного хранения. На упаковке должен быть наклеен маркировочный ярлык.

Требования к опрузке и доставке товара. Поставщик производит доставку Товара и его выгрузку непосредственно по адресу заказчика, за свой счёт. Право собственности па Товар, а также риск случайной гибели или случайного повреждения Товара переходит к Заказчику с даты подписания Сторонами товарной накладной или УПД. Погрузо-разгрузочные работы по доставке Товара, осуществляются силами Поставщика. Поставка осущес газяется в полном объёме.

Требования к срокам поставки: Товар должен быть поставлен в срок, установленный договором. Спок поставки включает доставку, складирование товара в помещение Заказчика.

Приложение Б

АКТ № 1 от 28.04.2024 опытно-экспериментальной выработки ферментированного напитка на основе пермеата молочной сыворотки с использованием инкапсулированных лактозосбраживающих дрожжей

составлен комиссией в составе: генеральный директор - Казаков И.Г. начальник цеха- Гончаров А А. к.т.н., доцент кафедры прикладной биотехнологии Куликова И.К.

В производственных помещениях организации ИП Казаков И.Г. проведена экспериментальная выработка «ферментированного напитка на основе пермеата молочной сыворотки с использованием инкапсулированных лактозосбраживающих дрожжей» по утвержденной рецептуре с целью проверки соответствия органолептических и физико-химических показателей требованиям НТД.

Закладка сырьевых компонентов представлена в таблице.

Наименование компонетгта (Выработка 1) Содержание компонента

Единица измерения Количество

Пермеат подсырной сыворотки кг 1000,0

Инкапсулированные дрожжи К1иух'еготусе& татапия 1868 кг 2

ИТОГО: Напитка Инкапсулированные дрожжи кг 1002 1000,0 2

Наименование компонента (Выработка 2) Содержание компонента

Единица измерения Количество

Пермсат подсырной сыворотки кг 1000,0

Инкапсулированные дрожжи К1иууеготусе.ч тагх1апт ZIM 1867 кг 2

ИТОГО: Напитка Инкапсулированные дрожжи кг 1002 1000,0 2

Заключение'.

Уровень кислотности в выработке 1 был несколько ниже, чем в выработке 2 (рН 5 и рН 5,6 соответственно) Это можно связать с особенностями штамма и более интенсивным кислотообразованием. Технологический процесс производства ферментированного напитка на основе пермеата молочной сыворотки с использованием инкапсулированных лактозосбраживающих дрожжей проведен в соответствии с технологической инструкцией, закладка ингредиентов произведена в соответствии с утверждённой рецептурой, готовый продукт по органолептнческнм и физико-химическим показателям соответствует требованиям ТУ.

Члены комиссии

Казаков И.Г.

Гончаров А. А.

Куликова И.К.

Приложение В