Осуществляли подбор ферментных препаратов для ферментативного гидролиза масличных семян с целью одновременного извлечения белковой и липидной фракции в щадящих условиях. Объектами изучения являлись измельченные семена сои и подсолнечника. Для оценки физико-химических показателей сырья использовали стандартные методики. Исследовано влияние ферментов (целлюлазы грибного происхождения из штамма Trichoderma reesei, пектиназы грибного происхождения из штаммов Aspergillus niger и Tricoderma longibrachiatu и протеазы бактериального происхождения из штамма Bac. subtilus) и установлены оптимальные режимы подготовки масличных семян и параметры ферментативной обработки (гидромодуль 1:8÷1:9; доза фермента 0,03÷0,05% от массы субстрата; температура 50–60℃; продолжительность 4–6 ч; активная кислотность 4,8–6,0; степень измельчения семян масличных 100–180 мкм), позволяющие добиться максимального выхода белковой и липидной фракции из шелушенных и измельченных семян сои и подсолнечника. Доказано, что использование полученных режимов измельчения и ферментативной обработки масличного сырья дает значительное увеличение выхода масла и белка.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Растениеводство
Получение белковой и липидной фракции повышенной биологической ценности из семян масличных с сохранением нативных полезных веществ и функциональных свойств является важной проблемой масложировой промышленности. Одним из вариантов решения данной задачи может стать разработка и внедрение технологий ферментативного гидролиза масличных препаратами гидролаз и протеаз, модифицирующих клеточную структуру масличного сырья и способствующих выходу масла и белка из семян с последующим разделением полученной белково-жировой эмульсии на липидную и протеиновую фракции.
Список литературы
1. Li Y., Fine F., Fabiano-Tixier A.-S., Abert-Vian M., Carre P., Pages X., Chemat F. Evaluation of alternative solvents for improvement of oil extraction from rapeseeds. C. R. Chimie. 2014, V. 17, no. 3, pp. 242-251. DOI: 10.1016/j.crci.2013.09.002
2. Zhang S.B., Wong T. Destabilization of emulsion formed during aqueous extraction of peanut oil: Synergistic effect of tween 20 and pH. JAOCS. 2016, V. 93, Is. 11, pp. 1551-1561. DOI: 10.1007/s11746-016-2899-1
3. Гапонова Л.В., Полежаева Т.А., Матвеева Г.А. Основные подходы к разработке продуктов здорового питания на растительной основе с использованием масличного и зернобобового сырья // Инновации в технологии продуктов здорового питания: сб. тр. Калининград: Изд-во Калинингр. гос. техн. ун-та, 2023. Т. 5. С. 44-55.
4. Ключкин В.В., Гапонова Л.В., Константинова О.В., Логвинова Т.Т. Способ одновременного получения масла и белка из масличного сырья: патент 2 091 450 C1 Российская Федерация. 1997. 4 с.
5. Nyam K.L., Tan C.P., Lai O.M., Long K., Che Man Y.B. Physicochemical properties and bioactive compounds of selected seed oils. LWT - Food Science and Technology. 2009, V. 42, Is. 8, pp. 1396-1403. DOI: 10.1016/j.lwt.2009.03.006
6. Roy I., Sharma S., Gupta M.N. Smart biocatalysts: design and applications. Adv Biochem Eng Biotechnol. 2004, V. 86, pp. 159-189. DOI: 10.1007/b12442
7. Soto C., Concha J., Zuniga M.E. Antioxidant content of oil and defatted meal obtained from borage seeds by an enzymatic-aided cold pressing process. Process Biochemistry. 2008, V. 43, no. 6, pp. 696-699. DOI: 10.1016/j.procbio.2008.02.006
8. Latif S., Diosady L.L., Anwar F. Enzyme-assisted aqueous extraction of oil and protein from canola (Brassica napus L.) seeds. Eur J Lipid Sci Technol. 2008, V. 110, Is. 10, pp. 887-892. DOI: 10.1002/ejlt.200700319
9. Поморова Ю.Ю., Пятовский В.В., Бескоровайный Д.В., Болховитина Ю.С. Характеристика, методы выделения белковой фракции семян основных масличных культур (обзор) // Масличные культуры. 2019. № 4. С. 161-169. Х-2019-4-180-161-169. DOI: 10.25230/2412-608
10. Saini R.K., Prasad P., Shang X., Keum Y.-S. Advances in lipid exraction methods: A review.Int J Mol Sci. 2021, V. 22, article 13643. DOI: 10.3390/ijms222413643
11. Ling J.K.U., Hadinoto K. Deep eutectic solvent as green solvent in extraction of biological macromolecules: A review.Int J Mol Sci. 2022, V. 23, article 3381. DOI: 10.3390/ijms23063381
12. Римарева Л.В., Серба Е.М., Соколова Е.Н., Борщева Ю.А., Игнатова Н.И. Ферментные препараты и биокаталитические процессы в пищевой промышленности // Вопросы питания. 2017. Т. 86. № 5. С.63-74.
13. Толкачева А.А., Черенков Д.А., Корнеева О.С., Пономарев П.Г. Ферменты промышленного назначения - обзор рынка ферментных препаратов и перспективы его развития // Вестник Воронеж. гос. ун-та инженер. технол. 2017. Т. 79. № 4. С. 197-203. DOI: 10.20914/2310-1202-2017-4-197-203
14. Kalia V.C., Rashmi L.S, Gupta M.N. Using enzymes for oil recovery from edible seeds. J Sci Ind Res. 2001, no. 60, pp. 298-310.
15. Wu J., Johnson L.A. Jung S. Demulsification of oil-rich emulsion from enzyme-assisted aqueous extraction of extruded soybean flakes. Bioresour Technol. 2009, no. 100, pp. 527-533. DOI: 10.1016/j.biortech.2008.05.057
16. Rosenthal A., Pyle D.L., Niranjan K., Gilmour S., Trinca L.Combined effect of operational variables and enzyme activity on aqueous enzymatic extraction of oil & protein from soybean. Enzyme Microb Technol. 2001, no. 28, pp. 499-509. DOI: 10.1016/s0141-0229(00)00351-3
17. Jung S., Maurer D., Johnson L.A. Factors affecting emulsion stability and quality of oil recovered from enzyme assisted aqueous extraction of soybeans. Bioresour Technol. 2009, no. 100, pp. 5340-5347. DOI: 10.1016/j.biortech.2009.03.087
18. Lamsa B.P., Murphy P.A., Johnson L.A. Flaking and extrusion as mechanical treatments for enzyme-assisted aqueous ex-traction of oil from soybeans. J Am Oil Chem Soc. 2006, V. 83, no. 11, pp. 973-979. DOI: 10.1007/s11746-006-5055-5
19. Cater C.M., Rhee K.C., Hagenrnaier R.O., Mattil K.F. Aqueous extraction-an alternative oilseed milling process. J Am Oil Chem Soc. 2004, V. 51, no. 4, pp. 137-140. DOI: 10.1007/BF02639723
20. Lanzani A., Petrini M.C., Cozzoli O., Gallavresi P., Carola C., Jacini G. On the use of enzymes for vegetable-oil extraction, a preliminary report. Riv Ital Sostanze Grasse. 2005, V. 11. pp. 226-229.
21. Nyam K.L. Tan.C.P, Lai O.M., Long K., Che Man Y.B. Physicochemical properties and bioactive compounds of selected seed oils. LWT Food - Sci Technol. 2009, V. 42, pp. 1396-1403. DOI: 10.1016/J.LWT.2009.03.006
22. Latif S., Diosady L.L., Anwar F. Enzyme-assisted aqueous extraction of oil and protein from canola (Brassica napus L.) seeds. Eur J Lipid Sci Technol. 2008, V. 110, pp. 887-892. DOI: 10.1002/ejlt.200700319
23. Гапонова Л.В., Гаврилова В.А., Демьяненко Т.Ф., Полежаева Т.А., Матвеева Г.А. Подсолнечник и использование его в безотходной технологии переработки с целью производства продуктов лечебно-профилактического и детского питания // Вестник Воронеж. гос. ун-та инженерных технологий 2021. Т. 83. С. 181-189.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Исследовали влияние ферментативной обработки яблочной и морковной мезги, а также способ сушки выжимок, полученных из мезги, на время сушки выжимок, гранулометрический состав порошков, полученных из выжимок, и их растворимость. Ферментативную обработку яблочной мезги проводили ферментным препаратом Vegazym M (доза внесения 0,09% от массы мезги), морковной мезги – Fructozym MA (доза внесения 0,07% от массы мезги) при температуре 50°С в течение 1 ч. Сушку выжимок осуществляли конвективным способом при температуре 50°С и методом низкотемпературной вакуумной сушки при температуре 35°С. Установлено, что ферментативная обработка мезги увеличивает выход яблочного сока на 26%, а морковного на 17%, при этом количество получаемых выжимок снижается; сокращает время сушки выжимок: морковных – на 80 мин при конвективной сушке и на 45 мин при низкотемпературной вакуумной сушке, и яблочных – на 60 и 20 мин соответственно. Показано, что ферментативная обработка яблочной и морковной мезги повышает степень деструкции сырья. Обработка яблочной мезги ферментным препаратом Vegazym M увеличила количество частиц с проходом через сито 0,25 мм на 2%, а обработка морковной мезги Fructozym MA – на 3,3% относительно порошков, полученных из выжимок без обработки мезги ферментными препаратами. Установлено, что сушка выжимок вакуумным способом повышает число частиц, проходящих через сито Ø 0,25 мм для яблочных выжимок на 14% и для морковных на 7,2% в сравнении с сушкой выжимок конвективным способом. Кроме того, при низкотемпературной вакуумной сушке выжимок растворимость порошков, полученных из них, утраивается. Данные результаты целесообразно учитывать при разработке технологии выработки плодоовощных порошков, рекомендованных для обогащения ферментированных напитков как на зерновой, так и на соковой основе, а также кисломолочных продуктов для повышения жизнедеятельности микроорганизмов, присутствующих в продуктах питания, и для технологий микробиологического синтеза.
Определяли влияние ферментных препаратов на содержание сырого протеина в продуктах переработки подсолнечного шрота с целью повышения его уровня в продуктах ферментативного гидролиза. Объектом исследования выбрана фракция подсолнечного шрота, полученная методом механического фракционирования, содержащая 43,87% сырого протеина. Для проведения ферментативного гидролиза применяли препараты Целлолюкс, Distizyme, Viscozyme и Ultraflo. Ферментативная экстракция белка из растительного сырья основана на расщеплении клеточных стенок сырья целлюлолитическими ферментами. Известно, что преобладающими компонентами клетчатки подсолнечного шрота являются целлюлоза и гемицеллюлоза, поэтому для гидролиза выбрали ферментные препараты с целлюлазной и гемицеллюлазной активностью. Для оптимизации условий гидролиза сравнивали содержание сырого протеина при воздействии данных препаратов в дозировках 1, 2 и 4% от массы образца. Показано увеличение содержания сухих веществ и сырого протеина в продуктах гидролиза, в частности при гидролизе препаратом Целлолюкс достигнуто содержание протеина 49,86%. Последовательное повышение дозировок препаратов Distizyme, Viscozyme и Ultraflo привело к увеличению уровня протеина в продуктах гидролиза. При концентрации 4% препарата Ultraflo достигнут максимальный уровень сырого протеина, который составил 58,14%, то есть на 14% выше, чем в исходном образце. Показана возможность получения белковых продуктов на основе подсолнечного шрота методом ферментативного гидролиза. Данные белковые препараты из растительного сырья могут использоваться в пищевой промышленности, в частности для повышения содержания белка в мучных изделиях.
Разрабатывали технологию и исследовали показатели качества нового пищевого продукта с использованием молоки сельди тихоокеанской и криопорошка брусники. Выработку рыбных паштетов с молоками проводили из сырого и предварительно термически обработанного (бланшированного) рыбного компонента. Сырье изучалось по органолептическим и технологическим показателям (влагосвязывающая способность, влагоудерживающая способность, влаговыделяющая способность, эмульгирующая способность и стабильность эмульсии). Три образца паштетов исследовались по физико-химическим (активная кислотность рН, перекисное число), микробиологическим и органолептическим показателям. Установлено, что сырые молоки обладает высокими показателями влагоудерживающей и влагосвязывающей способности – 70 и 63% соответственно, а влагоудерживающая способность составляет 11%. Молоки проявляют высокую эмульгирующую способность, а эмульсии на их основе являются стабильными, наилучшие показатели имели сырые молоки – 60 и 55% соответственно. Опытные образцы паштетов обладали приятным вкусом и ароматом, привлекательным внешним видом и нежной консистенцией до и после хранения. Замена основного рыбного сырья (филе сельди) на 30–40% молок возможна без ухудшения качества готового продукта. Исследование пищевой и энергетической ценности рыбного паштета подтвердило целесообразность использования молок в качестве равноценной замены филе сельди не более 40%. Энергетическая ценность продукта составляет 283 ккал на 100 г продукта. Употребление 100 г паштета с добавлением концентрата брусники обеспечивает примерно 25% от суточной потребности в антоцианах. Показано, что в процессе хранения рН остается стабильным (от 6,4 до 5,6), перекисное число изменяется незначительно (0,61–0,65 мэкв/г), КМАФАнМ не превышало допустимой нормы. Применение криопорошка брусники в качестве природного консерванта пролонгирует сохранность охлажденного паштета из филе сельди и молок при температуре от 0 до 6°С до двух месяцев.
Изучали метод синхронного сканирования спектров эмиссии и возбуждения для идентификации масла виноградной косточки прямого отжима с целью оперативного скрининга фальсификатов, поскольку флуоресцентная спектроскопия (SF спектроскопия) является одним из наиболее чувствительных и недорогих методов. Объектом исследования выбраны четыре образца масла виноградной косточки, приобретенного в различных сегментах российского ретейла. Показано, что SF спектроскопия позволяет не только идентифицировать отдельные соединения в структуре матрицы масла виноградной косточки, но и разделять их изомеры. Наиболее информативные данные получены при величине деградации энергии (Δhэм–Δhвозб), соответствующей 30 и 60 нм. При этом в образцах подлинных масел произошла четкая дифференциация максимумов для токоферолов и токотриенолов λmax = 287 и 305 нм соответственно при Δh30 и λmax = 283 и 305 нм при Δh40 нм, в фальсификатах разделение пиков не происходило. Аналогичное разделение полос наблюдалось для изомеров хлорофилла α (λmax = 633 нм) и хлорофилла β (λmax = 668 нм) при Δh40 нм. В фальсифицированных образцах пики хлорофилла, каротиноидов и коричных кислот отсутствовали. Наиболее информативен оказался анализ полного спектра синхронного сканирования флуоресценции (TSFS) с шагом сканирования Δh10. Таким образом, метод SF спектроскопии позволяет оперативно решать проблему контроля подлинности масла виноградной косточки и аналогичной пищевой продукции.
Издательство
- Издательство
- ИТМО
- Регион
- Россия, Санкт-Петербург
- Почтовый адрес
- Кронверкский пр., д.49, лит. А, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 197101.
- Юр. адрес
- Кронверкский пр., д.49, лит. А, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 197101.
- ФИО
- Васильев Владимир Николаевич (Ректор)
- E-mail адрес
- od@itmo.ru
- Контактный телефон
- +7 (812) 6070277
- Сайт
- https:/itmo.ru