Characteristics of products of enzymatic modification of legume seeds
Authors: Витол И.С. 
Published: September 2024

Биотехнологические способы глубокой переработки семян бобовых культур позволяют получать компоненты, включение которых в рецептуру новых пищевых продуктов обеспечивает повышение пищевой ценности и придание функциональной направленности готовым изделиям. Целью исследования являлась разработка способов получения гидролизатов и структурно-модифицированной цельносмолотой муки семян сои, гороха, нута и чечевицы с использованием двух композиций ферментных препаратов целлюлолитического, протеолитического и фитазного действия. Установлено, что ФП, входящие в состав мультэнзимных композиций, проявляют высокую эффективность по отношению к биополимерам бобовых культур, увеличивая количество редуцирующих веществ, растворимого белка, а также растворимого фосфора в исследуемых гидролизатах по сравнению с их автолизатами. Так, наибольшие значения выявлены в гидролизатах чечевицы: РВ в 3,0–3,5 раза; растворимого белка в 4,0–5,8 раза. Доля растворимого фосфора увеличивается в среднем в 3,6 раза при использовании МЭК-1 и МЭК-2. Наименьшее увеличение при использовании исследуемых МЭК выявлено в гидролизатах сои: РВ в 2,0 раза, растворимого белка в 2,5–3,0 раза. Количество растворимого фосфора увеличивается в среднем в 2,5 раза при использовании МЭК-1 и МЭК-2. Полученные ферментативные гидролизаты и структурно-модифицированная цельносмолотая мука сои, гороха, нута и чечевицы были охарактеризованы по некоторым биохимическим и функционально-технологическим показателям. Методом гель-хроматографии установлено соотношение высоко-, средне- и низкомолекулярных продуктов протеолиза в полученных гидролизатах. Наибольшее количество низкомолекулярных продуктов протеолиза отмечено в гидролизатах чечевицы – 28,80 % от общего количества. При этом доля низкомолекулярной фракции возрастает в 5,5 раза по отношению к контролю. Показано существенное снижение активности белковых ингибиторов трипсина. Проведена оценка функционально-технологических свойств структурно-модифицированной цельносмолотой муки из семян бобовых культур. Полученные результаты позволят прогнозировать состав продуктов ферментативной модификации и направленно регулировать их функционально-технологические свойства при создании новых пищевых продуктов.

Biotechnological methods for the safe deep processing of legume seeds make it possible to obtain components, the inclusion of which in the formulation of new food products increases the nutritional value and imparts a functional orientation to the finished products. The purpose of the study was to develop methods for producing hydrolysates and structurally modified whole-ground flour of soybean seeds, peas, chickpeas and lentils using two compositions of enzyme preparations with cellulolytic, proteolytic and phytase action. It has been established that EPs included in multienzyme compositions exhibit high efficiency in relation to biopolymers of legumes, increasing the amount of reducing substances, soluble protein and soluble phosphorus in the studied hydrolysates compared to their autolysates. Thus, the highest values were found in lentil hydrolysates: RS by 3.0–3.5 times; soluble protein: 4.0–5.8 times. The proportion of soluble phosphorus increases on average 3.6 times when using MEC-1 and MEC-2. The smallest increase when using the studied MEC was found in soybean hydrolysates: PB by 2.0 times, soluble protein by 2.5–3.0 times. The amount of soluble phosphorus increases on average 2.5 times when using MEС-1 and MEС-2. The resulting enzymatic hydrolysates and structurally modified whole-milled soybean, pea, chickpea and lentil flour were characterized according to some biochemical and functional-technological indicators. Using gel chromatography, the ratio of high-medium- and low-molecular proteolysis products in the resulting hydrolysates was established. The largest amount of low molecular weight proteolysis products was observed in lentil hydrolysates – 28.80 % of the total amount. In this case, the proportion of the low molecular weight fraction increases by 5.5 times relative to the control. A significant decrease in the activity of protein trypsin inhibitors was shown. An assessment of the functional and technological properties of structurally modified whole-ground flour from legume seeds was carried out. The results obtained will make it possible to predict the composition of enzymatic modification products and specifically regulate their functional and technological properties when creating new food products.