Por favor use este identificador para citas ou ligazóns a este item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/47216
Заглавие: Вплив природного консерванту нізину на термін зберігання кисломолочного сиру з проєктуванням цеху його виробництва
Други Заглавия: The effect of the natural preservative nisin on the shelf life of fermented curd cheese with the design of its production workshop
Автори: Петришин, Богдан Іванович
Petryshyn, Bohdan
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, вул. Руська 56, Тернопіль, Тернопільська область, 46001
Bibliographic description (Ukraine): Петришин Б. І. Вплив природного консерванту нізину на термін зберігання кисломолочного сиру з проєктуванням цеху його виробництва : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра : спец. 181 — харчові технології / наук. кер. О. І. Вічко. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024. 103 с.
Дата на Публикуване: Дек-2024
Date of entry: 6-Яну-2025
Издател: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Country (code): UA
Place of the edition/event: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Supervisor: Вічко, Олена Іванівна
Vichko, Olena Ivanivna
UDC: 664
Ключови Думи: кисломолочний сир
консервант нізин
мікробіологічні й фізико-хімічні показники
термін зберігання сиру
проєктування цеху кисломолочного сиру
cottage cheese
nisin preservative
microbiological and physicochemical parameters
shelf life of cottage cheese
design of a cottage cheese workshop
Резюме: Встановлено, що природний консервант нізин широко використовується в харчовій промисловості, як безпечний, проте на його ефективність впливають деякі фактори, такі як рН середовища (добре активний в кислому та слабо активний за нейтрального), вміст жиру. Виявлено, що нізин добре проявляв консервуючий ефект на технічно-шкідливу й грампозитивну патогенну мікрофлору за концентрації 0,005 – 0,01 %. Проте, він погано діяв на коліформні бактерії, які є санітарно-показові гігієни технологічного процесу. У дослідних зразках сиру з нізином під час його зберігання зростання мікробіоти відбувалося, в середньому в 5,5 раза повільніше, ніж у контрольному сирі без нізину. Додавання консерванту нізину у технологію кисломолочного сиру дозволяє покращити мікробіологічні показники, знизити динаміку утворення молочної кислоти та збільшити термін реалізації цього продукту.
It has been established that the natural preservative nisin is widely used in the food industry as a safe preservative, but its effectiveness is affected by some factors, such as the pH of the medium (well active in acidic and weakly active in neutral), fat content. It was found that nisin had a good preservative effect on technically harmful and gram-positive pathogenic microflora at a concentration of 0.005-0.01%. However, it had a poor effect on coliform bacteria, which are a sanitary indicator of process hygiene. In the experimental samples of cheese with nisin, the growth of microbiota during storage was on average 5.5 times slower than in the control cheese without nisin. The addition of the preservative nisin to the technology of fermented milk cheese can improve microbiological indicators, reduce the dynamics of lactic acid formation and increase the shelf life of this product.
Content: Реферат 5 Вступ 6 1 НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 10 1.1. Аналітичний огляд літературних джерел 10 1.1.1 Критерії, які обмежують використання нізину у технології консервування молочних продуктів 10 1.1.2 Застосування стратегій для підвищення протимікробного ефекту нізину в харчових продуктах 13 1.1.2.1 Інкапсуляція нізину 13 1.1.2.2 Використання протимікробної упаковки з нізином для збільшення терміну молочних продуктів 14 1.1.2.3 Використання біоінженерії для покращення структури нізину 17 Підсумки з огляду 19 1.2. Матеріали і методи досліджень 21 1.2.1. Мета, об’єкт, предмет та методи дослідження 21 1.2.2. 1.2.2. Методи досліджень 22 1.3. Результати досліджень та їх обговорення 23 1.3.1 Перспективні шляхи підвищення безпечності харчових продуктів та терміну їх зберігання 23 1.3.2 Дослідження мінімально бактерицидної концентрації промислового нізину щодо різних мікроорганізмів кисломолочного сиру 24 1.3.3 Розробка дослідних зразків кисломолочного сиру з консервантом нізином та дослідження їх технологічних показників 26 1.3.4 Дослідження впливу зберігання кисломолочного сиру з нізином на його мікробіологічні й біохімічні показники 312 ПРОЄКТНО-ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 35 2.1. Технологічні розрахунки виробництва запроектованого асортименту 36 2.1.3. Сировинно-продуктовий розрахунок 38 2.1.4. Зведена таблиця розрахунку продуктів 45 3 ВИБІР ТА ОБГРУНТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ І РЕЖИМІВ ВИРОБНИЦТВА МОЛОЧНИХ ПРОДУКТІВ 47 3.1. Вимоги до сировини, використовуваної для виробництва молочних продуктів 47 3.2. Опис загальних технологічних операцій виробництва молочних продуктів 49 3.3. Опис технології виробництва молочних продуктів запроектованого асортименту 53 4. ОРГАНІЗАЦІЯ ТЕХНОХІМІЧНОГО І МІКРОБІОЛОГІЧНОГО КОНТРОЛЮ ВИРОБНИЦТВА МОЛОЧНИХ ПРОДУКТІВ ЗАПРОЕКТОВАНОГО АСОРТИМЕНТУ 58 5. ПІДБІР ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ 64 6. РОЗРАХУНОК ПЛОЩ ВИРОБНИЧИХ І ДОПОМІЖНИХ ПРИМІЩЕНЬ 73 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 81 4.1 Охорона праці 81 4.1.1. Техніка безпеки для недопущення травматизму на піжприємствах харчової промисловості 81 4.1.2. Особливості охорони праці неповнолітніх 82 4.2 Безпека в надзвичайних ситуаціях 84 4.2.1 Забезпечення стійкості роботи молокопереробного 84підприємства в умовах хімічного зараження ВИСНОВКИ І ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ 90 Список літератури 91 Додатки 99
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/47216
Copyright owner: © Петришин Б. І., 2024
References (Ukraine): 1. Ibarra-Sánchez, L. A., El-Haddad, N., Mahmoud, D., Miller, M. J., & Karam, L. (2020). Invited review: Advances in nisin use for preservation of dairy products. Journal of dairy science, 103(3), 2041-2052.
2. Gharsallaoui, A., Oulahal, N., Joly, C., & Degraeve, P. (2016). Nisin as a food preservative: part 1: physicochemical properties, antimicrobial activity, and main uses. Critical reviews in food science and nutrition, 56(8), 1262-1274.
3. Sobrino-López, A., & Martín-Belloso, O. (2008). Use of nisin and other bacteriocins for preservation of dairy products. International Dairy Journal, 18(4), 329-343.
4. Van Tassell, M. L., Ibarra-Sánchez, L. A., Takhar, S. R., Amaya-Llano, S. L., & Miller, M. J. (2015). Use of a miniature laboratory fresh cheese model for investigating antimicrobial activities. Journal of dairy science, 98(12), 8515-8524.
5. Feng, Y., Ibarra-Sánchez, L. A., Luu, L., Miller, M. J., & Lee, Y. (2019). Co-assembly of nisin and zein in microfluidics for enhanced antilisterial activity in Queso Fresco. LWT, 111, 355-362.
6. Skril, Yu; Shved, O; Hubrii, Z; Vichko, O; Kupka, T.  Analytical Review of Biotechnological Problem of Ukrainian Hard Cheeses. (2023) Biotechnologia Acta , 16( 3), 5-23
7. Liu, W., & Hansen, J. N. (1990). Some chemical and physical properties of nisin, a small-protein antibiotic produced by Lactococcus lactis. Applied and environmental microbiology, 56(8), 2551-2558.
8. Davies, E. A., Bevis, H. E., Potter, R., Harris, J., Williams, G. C., & Delves-Broughton, J. (1998). Research note: the effect of pH on the stability of nisin solution during autoclaving.
9. Kukhtyn, M., Kravchenyuk, K., Selskyi, V., Pokotylo, O., Vichko, O., Kopchak, N., & Hmelar, A. (2022). Evaluation of spontaneous fermentation with basil content in the technology of rye-wheat bread production. ScientificMessenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Food Technologies, 24(97), 14-19.
10. Modugno, C., Loupiac, C., Bernard, A., Jossier, A., Neiers, F., PerrierCornet, J. M., & Simonin, H. (2018). Effect of high pressure on the antimicrobial activity and secondary structure of the bacteriocin nisin. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 47, 9-15.
11. Jung, D. S., Bodyfelt, F. W., & Daeschel, M. A. (1992). Influence of fat and emulsifiers on the efficacy of nisin in inhibiting Listeria monocytogenes in fluid milk. Journal of dairy science, 75(2), 387-393.
12. Bhatti, M., Veeramachaneni, A., & Shelef, L. A. (2004). Factors affecting the antilisterial effects of nisin in milk. International Journal of Food Microbiology, 97(2), 215-219.
13. Aasen, I. M., Markussen, S., Møretrø, T., Katla, T., Axelsson, L., & Naterstad, K. (2003). Interactions of the bacteriocins sakacin P and nisin with food constituents. International journal of food microbiology, 87(1-2), 35-43.
14. Kukhtyn, M., Salata, V., Horiuk, Y., Kovalenko, V., Ulko, L., Prosyanуi, S., ... & Kornienko, L. (2021). The influence of the denitrifying strain of Staphylococcus carnosus no. 5304 on the content of nitrates in the technology of yogurt production. Slovak Journal of Food Sciences, 15.
15. Wirjantoro, T. I., M. J. Lewis, A. S. Grandison, G. C. Williams, and J. Delves-Broughton. 2001. The effect of nisin on the keeping quality of reduced heat-treated milks. J. Food Prot. 64:213–219.
16. Houlihan, A. J., & Russell, J. B. (2006). The effect of calcium and magnesium on the activity of bovicin HC5 and nisin. Current microbiology, 53, 365-369.
17. O’Bryan, C. A., Koo, O. K., Sostrin, M. L., Ricke, S. C., Crandall, P. G., & Johnson, M. G. (2018). Characteristics of bacteriocins and use as food antimicrobials in the United States. Food and feed safety systems and analysis, 273-286.
18. Kukhtyn, M. D., Kovalenko, V. L., Pokotylo, O. S., Horyuk, Y. V., Horyuk, V. V., & Pokotylo, O. O. (2017). Staphylococcal contamination of raw milk and handmade dairy products, which are realized at the markets of Ukraine. Journal for Veterinary Medicine, Biotechnology and Biosafety, (3, Iss. 1), 12-16.
19. Kaur, G., Malik, R. K., Mishra, S. K., Singh, T. P., Bhardwaj, A., Singroha, G., ... & Kumar, N. (2011). Nisin and class IIa bacteriocin resistance among Listeria and other foodborne pathogens and spoilage bacteria. Microbial Drug Resistance, 17(2), 197-205.
20. Rasch, M., & Knøchel, S. (1998). Variations in tolerance of Listeria monocytogenes to nisin, pediocin PA‐ 1 and bavaricin A. Letters in Applied Microbiology, 27(5), 275-278.
21. Ennahar, S., Deschamps, N., & Richard, J. (2000). Natural variation in susceptibility of Listeria strains to class IIa bacteriocins. Current Microbiology, 41, 1-4.
22. Szendy, M., Kalkhof, S., Bittrich, S., Kaiser, F., Leberecht, C., Labudde, D., & Noll, M. (2019). Structural change in GadD2 of Listeria monocytogenes field isolates supports nisin resistance. International journal of food microbiology, 305, 108240.
23. Kukhtyn, M., Vichko, O., Horyuk, Y., Shved, O., & Novikov, V. (2018). Some probiotic characteristics of a fermented milk product based on microbiota of “Tibetan kefir grains” cultivated in Ukrainian household. Journal of food science and technology, 55, 252-257.
24. Ibarra-Sánchez, L. A., Van Tassell, M. L., & Miller, M. J. (2017). Invited review: Hispanic-style cheeses and their association with Listeria monocytogenes. Journal of dairy science, 100(4), 2421-2432.
25. Касянчук, В., Бергілевич, О., Крижанівський, Я., & Кухтин, М. (2006). Організація ветеринарно-санітарного контролю виробництва молока коров’ячого на фермі відповідно до вимог СОТ. Ветеринарна медицина України, 7, 38-40.
26. Martínez, B., Obeso, J. M., Rodríguez, A., & García, P. (2008). Nisinbacteriophage crossresistance in Staphylococcus aureus. International Journal of Food Microbiology, 122(3), 253-258.
27. European Food Safety Authority (EFSA). 2006. Opinion of the Scientific Panel on food additives, flavourings, processing aids and materials in contact with food (AFC) related to the use of nisin (E 324) as a food additive. EFSA J. 314:1– 16.
28. Ibarra-Sánchez, L. A., Van Tassell, M. L., & Miller, M. J. (2018). Antimicrobial behavior of phage endolysin PlyP100 and its synergy with nisin to control Listeria monocytogenes in Queso Fresco. Food Microbiology, 72, 128-134.
29. da Silva Malheiros, P., Daroit, D. J., da Silveira, N. P., & Brandelli, A. (2010). Effect of nanovesicle-encapsulated nisin on growth of Listeria monocytogenes in milk. Food Microbiology, 27(1), 175-178.
30. da Silva Malheiros, P., Sant'Anna, V., de Souza Barbosa, M., Brandelli, A., & de Melo Franco, B. D. G. (2012). Effect of liposome-encapsulated nisin and bacteriocin-like substance P34 on Listeria monocytogenes growth in Minas frescal cheese. International Journal of Food Microbiology, 156(3), 272-277.
31. Shi, C., Zhang, X., Zhao, X., Meng, R., Liu, Z., Chen, X., & Guo, N. (2017). Synergistic interactions of nisin in combination with cinnamaldehyde against Staphylococcus aureus in pasteurized milk. Food Control, 71, 10-16.
32. Shi, C., Zhao, X., Meng, R., Liu, Z., Zhang, G., & Guo, N. (2017). Synergistic antimicrobial effects of nisin and p-Anisaldehyde on Staphylococcus aureus in pasteurized milk. LWT, 84, 222-230.
33. Pinilla, C. M. B., & Brandelli, A. (2016). Antimicrobial activity of nanoliposomes co-encapsulating nisin and garlic extract against Gram-positive and Gram-negative bacteria in milk. Innovative food science & emerging technologies, 36, 287-293.
34. Lopes, N. A., Pinilla, C. M. B., & Brandelli, A. (2019). Antimicrobial activity of lysozyme-nisin co-encapsulated in liposomes coated with polysaccharides. Food hydrocolloids, 93, 1-9.
35. McClements, D. J. (2018). Encapsulation, protection, and delivery of bioactive proteins and peptides using nanoparticle and microparticle systems: A review. Advances in colloid and interface science, 253, 1-22.
36. Quintavalla, S., & Vicini, L. (2002). Antimicrobial food packaging in meat industry. Meat science, 62(3), 373-380.
37. Вічко, О. І., Кухтин, М. Д., Беркевич, О., Горюк, Ю., & Горюк, В. (2016). Main Microbiological and Biological Properties of Microbial Associations of “Lactomyces tibeticus”.
38. Guiga, W., Swesi, Y., Galland, S., Peyrol, E., Degraeve, P., & Sebti, I. (2010). Innovative multilayer antimicrobial films made with Nisaplin® or nisin and cellulosic ethers: Physico-chemical characterization, bioactivity and nisin desorption kinetics. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 11(2), 352-360.
39. Limbo, S., & Khaneghah, A. M. (2015). Active packaging of foods and its combination with electron beam processing. In Electron beam pasteurization and complementary food processing technologies (pp. 195-217). Woodhead Publishing.
40. Cui, H., Wu, J., Li, C., & Lin, L. (2017). Improving anti-listeria activity of cheese packaging via nanofiber containing nisin-loaded nanoparticles. LWTFood Science and Technology, 81, 233-242.
41. Balasubramanian, A. I. S. H. W. A. R. Y. A., Rosenberg, L. E., Yam, K., & Chikindas, M. L. (2009). Antimicrobial packaging: potential vs. reality—a review. Journal of Applied Packaging Research, 3(4), 193-221.
42. Karam, L., Casetta, M., Chihib, N. E., Bentiss, F., Maschke, U., & Jama, C. (2016). Optimization of cold nitrogen plasma surface modification process for setting up antimicrobial low density polyethylene films. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 64, 299-305.
43. Horiuk, Y. V., Kukhtyn, M. D., Vergeles, K. M., Kovalenko, V. L., Verkholiuk, M. M., Peleno, R. A., & Horiuk, V. V. (2018). Characteristics of enterococci isolated from raw milk and hand-made cottage cheese inUkraine. Research journal of pharmaceutical biological and chemical sciences, 9(2), 1128-1133.
44. Mlalila, N., Hilonga, A., Swai, H., Devlieghere, F., & Ragaert, P. (2018). Antimicrobial packaging based on starch, poly (3-hydroxybutyrate) and poly (lactic-co-glycolide) materials and application challenges. Trends in Food Science & Technology, 74, 1-11.
45. Karam, L., Jama, C., Dhulster, P., & Chihib, N. E. (2013). Study of surface interactions between peptides, materials and bacteria for setting up antimicrobial surfaces and active food packaging. J. Mater. Environ. Sci, 4(5), 798-821.
46. Karam, L., Jama, C., Mamede, A. S., Boukla, S., Dhulster, P., & Chihib, N. E. (2013). Nisin-activated hydrophobic and hydrophilic surfaces: assessment of peptide adsorption and antibacterial activity against some food pathogens. Applied microbiology and biotechnology, 97, 10321-10328.
47. Кухтин М.Д. Лабораторний практикум з мікробіології молока і молочних продуктів: навчальний посібник / Кухтин М.Д., Кравченюк Х.Ю. – Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2023. – 157 с.
48. Karam, L., Jama, C., Mamede, A. S., Fahs, A., Louarn, G., Dhulster, P., & Chihib, N. E. (2013). Study of nisin adsorption on plasma-treated polymer surfaces for setting up materials with antibacterial properties. Reactive and Functional Polymers, 73(11), 1473-1479.
49. Scannell, A. G., Hill, C., Ross, R. P., Marx, S., Hartmeier, W., & Arendt, E. K. (2000). Development of bioactive food packaging materials using immobilised bacteriocins Lacticin 3147 and Nisaplin®. International journal of food microbiology, 60(2-3), 241-249.
50. Mauriello, G. D. L. E., De Luca, E., La Storia, A., Villani, F., & Ercolini, D. (2005). Antimicrobial activity of a nisin‐ activated plastic film for food packaging. Letters in applied microbiology, 41(6), 464-469.
51. Cao-Hoang, L., Grégoire, L., Chaine, A., & Waché, Y. (2010). Importance and efficiency of in-depth antimicrobial activity for the control of listeria development with nisin-incorporated sodium caseinate films. Food Control, 21(9), 1227-1233.
52. Hanušová, K., Šťastná, M., Votavová, L., Klaudisová, K., Dobiáš, J., Voldřich, M., & Marek, M. (2010). Polymer films releasing nisin and/or natamycin from polyvinyldichloride lacquer coating: Nisin and natamycin migration, efficiency in cheese packaging. Journal of Food Engineering, 99(4), 491-496.
53. Mauriello, G. D. L. E., De Luca, E., La Storia, A., Villani, F., & Ercolini, D. (2005). Antimicrobial activity of a nisin‐ activated plastic film for food packaging. Letters in applied microbiology, 41(6), 464-469.
54. dos Santos Pires, A. C., de Fátima Ferreira Soares, N., de Andrade, N. J., da Silva, L. H. M., Camilloto, G. P., & Bernardes, P. C. (2008). Development and evaluation of active packaging for sliced mozzarella preservation. Packaging Technology and Science: An International Journal, 21(7), 375-383.
55. Field, D., Gaudin, N., Lyons, F., O'Connor, P. M., Cotter, P. D., Hill, C., & Ross, R. P. (2015). A bioengineered nisin derivative to control biofilms of Staphylococcus pseudintermedius. PLoS One, 10(3), e0119684.
56. Rollema, H. S., Kuipers, O. P., Both, P., de Vos, W. M., & Siezen, R. J. (1995). Improvement of solubility and stability of the antimicrobial peptide nisin by protein engineering. Applied and environmental microbiology, 61(8), 2873- 2878.
57. Hayes, K., Field, D., Hill, C., O’Halloran, F., & Cotter, L. (2019). A novel bioengineered derivative of nisin displays enhanced antimicrobial activity against clinical Streptococcus agalactiae isolates. Journal of global antimicrobial resistance, 19, 14-21.
58. Li, Q., Montalban-Lopez, M., & Kuipers, O. P. (2018). Increasing the antimicrobial activity of nisin-based lantibiotics against Gram-negative pathogens. Applied and environmental microbiology, 84(12), e00052-18.
59. Rouse, S., Field, D., Daly, K. M., O'Connor, P. M., Cotter, P. D., Hill, C., & Ross, R. P. (2012). Bioengineered nisin derivatives with enhanced activity in complex matrices. Microbial Biotechnology, 5(4), 501-508.
60. Campion, A., Morrissey, R., Field, D., Cotter, P. D., Hill, C., & Ross, R. P. (2017). Use of enhanced nisin derivatives in combination with food-grade oils or citric acid to control Cronobacter sakazakii and Escherichia coli O157: H7. Food microbiology, 65, 254-263.
61. ДСТУ 4554:2006 Сир кисломолочний. Технічні умови. К. 2006. Держспоживстандарт України, 10 с.
62. Кухтин, М. Д. (2008). Динаміка мікробіологічного та біохімічного процесу в молоці сирому при зберіганні за різних температур. Науковий вісник Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій імені СЗ Ґжицького, 10(3-3 (38)), 229-237.
63. Бергілевич ОМ, Касянчук ВВ, Власенко ІГ, Кухтін МД. Мікробіологія молока і молочних продуктів. Суми: Університетська книга. 2010. – 205 с
64. Vasylyuk, S., Shved, O., Hubrii, Z., Vichko, O., Shved, O. Biosafety and Biosafety of Health and the Environment on the Basis of Information Technologies. ITTAP’2022: 2nd InternationalWorkshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems, CEUR Workshop Proceedings 3309, pp. 109–116, November 22–24, 2022.
65. Жидецький В.Ц. Основи охорони праці / В.Ц. Жидецький, В.С. Джигирей, О.В. Мельников. – Львів: Афіша, 2000. – 350 с.
66. Основи охорони праці / Під ред. К.Н. Ткачука, Н.О. Халімовського. – К.: Основа, 2006. – 448 с
67. Стручок В.С. Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання / В.С.Стручок. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – 156 с. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39196.
Content type: Master Thesis
Appears in Collections:181 — харчові технології

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Магістер Петришин.pdf2,49 MBAdobe PDFИзглед/Отваряне


Публикацияте в DSpace са защитени с авторско право, с всички права запазени, освен ако не е указно друго.

Ferramentas administrativas