AGRIS - 

2023

Lesnikova, N.A. | Lazarev, V.A. | Chechenikhina, O.S. | Kotova, T.V.

In the contemporary world, the concept of waste-free production based on the maximum utilization of all resources becomes relevant. To increase the use efficiency of materials obtained as a result of grain processing, an integrated approach comprising the use of a disintegrator is proposed. The influence of the mechanical activation process of flour from wheat germ cake (FWGC) on its physicochemical properties was studied. There was identified a rational mode of the grinding process: the rotation speed of the rotors is 10,500 rpm, the impact velocity is 175 m/s, the process duration is 180 s. These conditions provide a weighted average particle size of the final mechanical powder of 52 microns with maximum bulk density parameters of 760 kg/m3 and water absorption capacity of 70%. During mechanical activation, the chemical composition of FWGC changes: the mass fraction of proteins increases by 1.8%, simple sugars by 17%, ash content by 11%, starch content decreases by 8% compared to the FWGC obtained without mechanical activation. To determine the physicochemical composition of the aqueous FWGC extract, the following microfiltration parameters were selected: the aqueous extract flow rate of the FWGC over the membrane surface is not less than 1.0–1.2 m/s; the working pressure of the process is within 0.25 MPa; the extract temperature does not exceed (25 ± 5) deg С. According to the research results of the microfiltration separation process of the aqueous FWGC extract it is proved that the mechanical activation increases the proportion of low-molecular-weight proteins in flour, thereby indirectly indicating a rise in their bioavailability and digestibility. It is concluded that mechanical activation allows targetedly changing the fractional composition of flour. | В современном мире приобретает актуальность концепция безотходного производства, основанная на максимальном использовании всех ресурсов. Для повышения эффективности использования материалов, полученных в результате переработки зерна, предлагается комплексный подход, подразумевающий применение дезинтегратора. Изучали влияние процесса механоактивации муки из жмыха зародышей пшеницы (МЖЗП) на ее физико-химические свойства. Установлен рациональный режим процесса измельчения: частота вращения роторов – 10 500 об/мин, скорость ударов – 175 м/с, продолжительность процесса – 180 с. В этих условиях обеспечивается средневзвешенный размер частиц конечного механопорошка 52 мкм при максимальных параметрах насыпной плотности 760 кг/м3 куб.м и водопоглотительной способности 70%. Показано, что при механоактивации изменяется химический состав МЖЗП: массовая доля белков увеличивается на 1,8%, простых сахаров – на 17%, зольность – на 11%, содержание крахмала уменьшается на 8% по сравнению с МЖЗП, полученной без механоактивации. Для определения физико-химического состава водного экстракта МЖЗП осуществлен подбор параметров микрофильтрации: скорость потока водного экстракта МЖЗП над поверхностью мембраны – не менее 1,0–1,2 м/с; рабочее давление процесса – в пределах 0,25 МПа; температура экстракта не превышает (25 ± 5) град. С. По результатам исследований процесса микрофильтрационного разделения водного экстракта МЖЗП доказано, что механоактивация увеличивает долю низкомолекулярных белков в муке, что косвенно свидетельствует о повышении их биодоступности и усвояемости. Сделан вывод, что механоактивация позволяет направленно изменять фракционный состав муки.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Tikhonov, S.L. | Tikhonova, N.V. | Danilova, I.G. | Tikhonova, M.S. | Popovskikh, A.D.

Peptides are biologically active substances with different spectrum of action. Studies of the physicochemical properties of pepsin hydrolyzate of cow colostrum have been carried out. The enzymatic hydrolyzate of bovine colostrum has a high protein content of 9.16% and a low fat content of 0.25%. A precipitate of the hydrolyzate was obtained by centrifugation at 3900 rpm for 10 min. Two fractions R (1) and R (2) were isolated from the sediment from the pepsin hydrolyzate of cow colostrum on a MALDI-TOF mass spectrometer. It has been established that the peptide chain R (1), consisting of 6 amino acid residues in different sequences, forms a polypeptide of 11 amino acids. Peptide R (2) refers to polypeptides: its chain includes 7 repeating amino acid residues. The molecular weight of the peptide R (1) is 1.7 kDa, the peptide R (2) – 7 kDa. According to the scientific database NCBI, peptide R (1) refers to the little-studied peptide "Nuclear receptor 2C2-associated protein, Bos taurus", peptide R (2) refers to peptides "14 kDa phosphohistidine phosphatase, Pongo abelii" whose biological functions have not been studied. When studying the cytotoxicity of the isolated peptides in the composition of the bovine colostrum hydrolyzate on HEG 293 cells using the Neutral Red Assay method with a 24-hour incubation, it was found that the cytotoxicity of the studied hydrolyzate at concentrations from 0.1 to 0.5 mg/ml ranges from 0.9 to –6.30, which indicates its absence. The antimicrobial and antimicrobial activity of cow colostrum hydrolyzate against Escherichia coli, Bacillus subtilis and Candida albicans has been proven. Probably, the isolated peptides can be used as part of pharmaceuticals or functional products. | Пептиды относятся к биологически активным веществам различного спектра действия. Проведены исследования физико-химических свойств пепсинового гидролизата молозива коров. Ферментативный гидролизат молозива коров отличается высоким содержанием белка 9,16% и низким содержанием жира 0,25%. Получен осадок гидролизата с помощью центрифугирования при 3900 об/мин в течение 10 минут. Из осадка из пепсинового гидролизата молозива коров на МАЛДИ-ТОФ масс-спектрометре выделено две фракции R (1) и R (2). Установлено, что пептидная цепь R (1) состоит из 6 аминокислотных остатков в разной последовательности и образует полипептид из 11 аминокислот. Пептид R (2) относится к полипептидам, так как в его цепь входят 7 повторяющихся аминокислотных остатков. Молекулярная масса пептида R (1) составляет 1,7 кДа, пептида R (2) – 7 кДа. Согласно научной базе данных NCBI пептид R (1) относится к малоизученному пептиду "Nuclear receptor 2C2-associated protein, Bos taurus", пептид R (2) относится к пептидам "14 kDa phosphohistidine phosphatase, Pongo abelii", биологические функции которого не исследованы. При изучении цитотоксичности выделенных пептидов в составе гидролизата молозива коров на клетках линии HEG 293 методом Neutral Red Assay при 24 часовой инкубации установлено, что цитотоксичность исследуемого гидролизата в концентрациях от 0,1 до 0,5 мг/мл составляет от 0,9 до – 6,30, что свидетельствует об ее отсутствии. Доказана антимикробная и противомикробная активность гидролизата молозива коров по отношению к Escherichia coli, Bacillus subtilis и Candida albicans. Вероятно, выделенные пептиды могут быть использованы в составе фармпрепратов или функциональных продуктов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Agarkova, E.Yu.

Whey proteins to a large extent exhibit different process properties, in particular an ability to form foams, which can be regulated in various ways, for example, by hydrolysis. Hydrolysis of whey proteins leads to a change in the total charge of peptide molecules, which changes their properties, including foaming ability. At the same time, the initially high foaming ability of both concentrates and hydrolysates of whey proteins does not ultimately guarantee the production of high steady foam. The research aim is to study the foaming properties (FP) of whey protein concentrate as well as its hydrolysates and permeate included in the mousse formulation, a previously developed aerated product. Monitoring the dynamics of structural and mechanical properties has been realized additionally. According to the experiment results, it has been found that to obtain stable foam masses, a large number of peptides with a molecular weight of less than 5 kDa or more than 10 kDa must be present in protein solutions. The highest values of FP were recorded in mousse samples obtained by using hydrolysates, but in these cases the permeability of the aerated gel also increased, which together led to a decrease in the stability of the system. In mousses obtained on the basis of whey protein concentrates and fractionated permeate, a lower FP was noted, but the permeability of the gel was higher. According to the results of the assessment of rheological characteristics, it was found that the most stable during storage were samples based on whey protein concentrates and fractionated permeate. The values of their dynamic viscosity and thixotropy over time did not practically change. It has been concluded that for creating storage-stable aerated dairy products, it is preferable to use whey protein concentrates and permeate containing the maximum amount of low molecular weight peptides. | Сывороточные белки в значительной степени проявляют различные технологические свойства, в частности способность образовывать пены, которые можно регулировать различными способами, например, при помощи гидролиза. Гидролиз сывороточных белков приводит к изменению суммарного заряда пептидных молекул, что изменяет их свойства, в том числе и пенообразующие. При этом изначально высокая пенообразующая способность как концентратов, так и гидролизатов белков молочной сыворотки не гарантирует в итоге получение пены с высокой стойкостью. Целью исследования является изучение пенообразующих свойств (ПС) концентрата сывороточных белков, а также его гидролизатов и пермеата, включенных в рецептуру ранее разработанного аэрированного продукта (мусса), с отслеживанием динамики структурно-механических свойств. По результатам эксперимента установлено, что для получения стойких пенных масс в белковых растворах должно присутствовать большое количество пептидов молекулярной массой менее 5 кДа или более 10 кДа. Самые высокие значения ПС зафиксированы в образцах муссов, полученных с использованием гидролизатов, однако в этих случаях увеличивалась и проницаемость аэрированного геля, что в совокупности приводило к снижению стабильности системы. В муссах, полученных на основе концентратов сывороточных белков и фракционированного пермеата, отмечена более низкая ПС, проницаемость геля была выше. По результатам оценки реологических характеристик установлено, что наиболее стабильными в процессе хранения были образцы на основе концентратов сывороточных белков и фракционированного пермеата. Значения их динамической вязкости и тиксотропности с течением времени практически не менялись. Сделан вывод, что для создания стойких в хранении аэрированных молочных продуктов предпочтительнее использовать концентраты сывороточных белков и пермеат, содержащий максимальное количество низкомолекулярных пептидов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Tatarinova, T.D. | Perk, A.A. | Ponomarev, A.G. | Vasil'eva, I.V., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Yakutsk (Russian Federation). Institute of Biological Problems of Cryolithozone

Summaries (En, Ru) | 6 ill. | The compositional features of stressful dehydrin proteins of some species of Betula L.: silver birch B. pendula Roth, dwarf bog birch B. fruticosa Pall., dwarf birch B. nana L., growing under extreme climate conditions in the cryolithozone of Central Yakutia were studied using specific antibodies. The composition of birch dehydrins hanging from regions differing in more moderate climatic indices (South Yakutia and Pribaikalye) was studied for comparison. The composition of dehydrins in different species of birch under the conditions of cryolithozone has significant similarities. Low molecular weight dehydrins, mainly 17 kDa from two groups of identified dehydrins in the range with mol. m. 15-21 and 56-73 kDa, regardless of the species characteristics of birch, are subject to the greatest seasonal changes. These proteins in shoots and buds, as well as in the tissues of the bark and xylem of silver birch, have a high level during winter dormancy at the lowest negative temperatures, when frost resistance of plants reached maximum values, while they almost disappeared in the summer period. Dehydrins in the region of 15-21 kDa in birch shoots and buds were characterized by more pronounced intraspecific polymorphism in the conditions of Central Yakutia, their content, predominantly 17 kDa of dehydrin, significantly exceeded that of birches of the South Yakutia and Irkutsk populations. The middle molecular weight dehydrins of birch 66-69 kDa are presented round whole year at almost the same level. These dehydrins in leaves, male inflorescences, pollen and seedlings from silver birch seeds were observed during the growing season, although they were found in smaller quantities. Significant similarities in the composition and representation of dehydrins in the organs and tissues of the studied birch populations may indicate their important role in the general mechanisms of the formation of the low-temperature resistance of Betula L. plants to the conditions of Northeast Eurasia. | 40 ref. | С использованием специфических антител исследованы особенности состава стрессовых белков-дегидринов некоторых видов рода Betula L.: береза повислая B. pendula Roth, береза кустарниковая B. fruticosa Pall., береза карликовая B. nana L., произрастающих в условиях экстремального климата криолитозоны Центральной Якутии. Для сравнения изучали состав дегидринов березы повислой из регионов, отличающихся более умеренными климатическими показателями (Южная Якутия и Прибайкалье). Показано, что у разных видов березы в условиях криолитозоны выявлено значительное сходство состава дегидринов. Независимо от видовых особенностей березы, из двух групп идентифицированных дегидринов в диапазоне молекулярной массы 15-21 и 56-73 кДа, наибольшим сезонным изменениям подвержены низкомолекулярные дегидрины, преимущественно 17 кДа. Высокий уровень этих белков в побегах и почках, а также в тканях ксилемы и коры березы повислой, выявлялся в период зимнего покоя, когда морозоустойчивость растений достигала максимальных значений при наиболее низких отрицательных температурах, тогда как в летний период они практически исчезали. Дегидрины в области 15-21 кДа в побегах и почках березы в условиях Центральной Якутии характеризовались более выраженным внутривидовым полиморфизмом, их содержание, в первую очередь 17 кДа дегидрина, заметно превышало таковое у деревьев южно-якутской и иркутской популяций. Среднемолекулярные дегидрины березы 66-69 кДа представлены круглогодично почти на одном уровне. Данные дегидрины в листьях, мужских соцветиях, пыльце и проростках из семян березы повислой наблюдались во время вегетации, хотя и обнаруживались в меньшем количестве. Значительное сходство состава и представленность дегидринов в органах и тканях изученных популяций березы могут указывать на их важную роль в общих механизмах формирования низкотемпературной устойчивости растений рода Betula L. к условиям Северо-Востока Евразии.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Il'ina, I.A. | Nen'ko, N.I. | Petrov, V.S. | Sokolova, V.V. | Sundyreva, M.A., North-Caucasian Research and Development Inst. of Horticulture and Viticulture, Krasnodar

The article presents the results of studies of the expressiveness of genetic systems for the adaptation of grape varieties of various ecological-geographical origin to low temperatures in a state of organic dormancy and high temperatures in the summer period on the example of proteins with peroxidase activity. Specific proteins of cold and heat stress were identified. A large peroxidase activity was established in the grapevine grape varieties 'Kristall', 'Dostoyny' and 'Krasnostop AZOS', which characterizes their increased resistance to oxidative stress during the winter period. Using the artificial freezing, it was confirmed histochemically that the varieties 'Kristall', 'Dostoyny', 'Krasnostop AZOS' are highly frost-resistant (the starch content in the small-cell core zone is 5.0 points), the 'Vostorg' variety is frost-resistant (4.6 points), the 'Aligote' and 'Zarif' varieties are medium-frost resistant (4.4 points and 4.3, respectively). The amount and molecular weight of high temperature stress proteins were determined. It was established that the varieties 'Dostoyny', 'Krasnostop AZOS' and 'Vostorg' are more resistant to high-temperature and water stress, which is caused by a higher content of heat shock proteins with a molecular weight of 80, 70 and 60 kDa. Under the influence of water stress in the model experiment on the leaves of grape varieties, a decrease in the protein content was revealed: with a molecular weight (MW) of 100, 80 and 70 kDaat the 'Dostoyny', with MW 100, 80, 70 kDa at the 'Krasnostop AZOS', with MW 110, 100, 80 kDa at the 'Vostorg', with MW 100 and 80 kDa at the 'Aligote 'variety. In the 'Zarif', the content of high-molecular proteins (250, 130, 110 kDa) significantly decreased. | Приводятся результаты исследований экспрессивности генетических систем адаптации сортов винограда различного эколого-географического происхождения к низким температурам в состоянии органического покоя и высоким температурам летнего периода на примере белков, обладающих пероксидазной активностью. Выделены специфические белки холодового и теплового стресса. Установлена большая активность пероксидазы в лозе винограда сортов Кристалл, Достойный и Красностоп АЗОС, характеризующая повышенную устойчивость их к окислительному стрессу зимнего периода. Методом искусственного промораживания на основании гистохимических исследований подтверждено, что сорта Кристалл, Достойный, Красностоп АЗОС являются высокоморозостойкими (содержание крахмала в зоне мелкоклеточной сердцевины 5,0 баллов), сорт Восторг - морозостойким (4,6 балла), сорта Алиготе и Зариф – среднеморозостойкими (4,4 балла и 4,3 соответственно). Определено количество и молекулярная масса белков высокотемпературного стресса. Установлено, что сорта Достойный, Красностоп АЗОС и Восторг более устойчивы к высокотемпературному и водному стрессу, что обусловлено более высоким содержанием белков теплового шока с молекулярной массой 80, 70 и 60 кДа. При воздействии водного стресса в модельном опыте на листья сортов винограда выявлено снижение содержания белков с молекулярной массой 100, 80 и 70 кДа у сорта Достойный, с ММ 100, 80, 70 кДа - у сорта Красностоп АЗОС, с ММ 110, 100, 80 кДа - у сорта Восторг, с ММ 100 и 80 кДа - у сорта Алиготе. У сорта Зариф значительно снизилось содержание высокомолекулярных белков (250, 130, 110 кДа).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Permyakova, L.V., Kemerovo State Univ.

As known yeast viability in the beer production can be improved with various agents. Previously, a positive effect of complex mineral-organic additive (MOA) on yeast viability and beer wort fermentation was established. MOA is composition of powdered natural mineral and dry yeast (3:1). Single and multiple MOA application at different stages of beer production was under study. MOA was added to rehydrated dry beer yeast, either to seed yeast, or to the must before the inoculum introduction. The MOA effects were assessed by the change during fermentation in the number of budding cells, glycogen-containing cells, the concentration of solids, the content of turbid substances in green beer. It is shown that the effect of a single activation of dry yeast after rehydration is retained only in the first and second cycles of fermentation. In the third fermentation cycle, yeast without stimulation can reproduce themselves more slowly and ferment the wort worse. Regular MOA use during inoculum preparation provides, in all three cycles of fermentation, an intensification the cell budding accompanied a reduction in the adaptation phase, accumulation of high glycogen cells, and loss in the wort dry substances. Similar changes are also observed with the constant activation of yeast with MOA at the stage of medium fermentation. However, in the latter case, there is a log phase in yeast reproduction; the maximum increment in budding cells number occurs one day later. In all experiment series, the content of polyphenols and A protein fraction in green beer decreases, but to a greater extent (from 32 to 45% relative to the initial value) it was observed in the case of constant MOA application. Thus, regular MOA use has a stable activating effect on the physiological characteristics of the yeast population, the wort fermentation process and the beer turbid substances content. | В производственной практике для улучшения жизнедеятельности дрожжей применяют различные препараты. Ранее было установлено положительное воздействие на жизнеспособность дрожжей и процесс сбраживания пивного сусла комплексной минерально-органической подкормки (МОП). МОП представляет собой совместно измельченную композицию природного минерала и сухих дрожжей (3:1). МОП применяли одно- и многократно на разных этапах получения пива. МОП добавляли к регидратированным сухим пивным дрожжам, либо к семенным дрожжам, либо в сусло перед введением инокулята. Результативность действия МОП оценивали по изменению в процессе ферментации среды количества клеток почкующихся и с гликогеном, концентрации сухих веществ, содержанию мутеообразующих компонентов в молодом пиве. Показано, что эффект однократной активации исходной культуры дрожжей (сухих после регидратации) сохраняется только в 1-м и 2-м циклах брожения. В 3-м цикле ферментации дрожжи без стимуляции медленнее размножаются и хуже сбраживают экстракт сусла. Регулярное применение МОП на стадии подготовки инокулята обеспечивает во всех 3-х циклах брожения интенсификацию почкования клеток с сокращением фазы адаптации, накопления клеток, упитанных по гликогену, убыли сухих веществ сусла. Схожие изменения наблюдаются и при постоянной активации дрожжей МОП на этапе сбраживания среды, но в последнем случае в размножении дрожжей присутствует лаг-фаза, максимальный прирост клеток почкующихся происходит на 1 сут позже. Во всех сериях опытов содержание полифенолов и фракции А белка в молодом пиве снижалось, но в большей степени (от 32 до 45% по отношению к исходной величине) при постоянном применении МОП. Таким образом, регулярное применение МОП оказывает устойчивый активирующий эффект на физиологические показатели дрожжевой популяции, процесс ферментации сусла и содержание в пиве основных мутеобразующих веществ.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Ul'rikh, E.V., Kemerovo State Agrarian Inst.

The development of scientific bases for isolation of whey components in food enterprises by means of flocculants is an urgent task that makes it possible to solve environmental issues and utilize valuable products (proteins, fat, and lactose) that whey contains. The goal of the given work was to study the modified flocculant properties such as swelling and light absorption which have an effect on the completeness of components isolation from milk whey. The research objects of the scientific work were the following: flocculants based on polyacrylamide: Magnafloc 156, Magnaflok 24 and Magnaflok 919; modifiers: propylene glycol, ethylenechlorhydrin, propylene chlorohydrin, amino acids serine and glycine, and whey. The study took place in Kemerovo region. The obtained data reveal that though the swelling degree has approximately the same values, the swelling time of the original and modified flocculants decreases starting with Magnafloc 24 and up to Magnafloc 919. Magnafloc 156, a medium anionic polyelectrolyte with an average degree of macromolecule expansion, is the most optimal among them concerning the swelling rate. It is proved that as a result of modification the flocculants molecular weight increases 1.4–2.4 times. It is established that the average distance between the ends of macromolecules increases 1.3–1.8 times; there is a slight decrease in flexibility; hydrodynamic volume increases 1.33–9.9 times. It has been experimentally established that the absorption peaks for the modified flocculants in the ultraviolet region shift to a longer wavelength region compared to the original polyelectrolytes. That indicates that due to the modification process large particle aggregates have been formed. Based on the experiment, the following technological parameters were obtained for milk whey components isolation: flocculant concentration – 0.05%; amount of flocculant – 6 g/m3; temperature – 25–30 deg С; flocculation time – 10–20 min; feeding method – continuous; settling time – 60 min; angular speed of stirring – 30–40 rpm. There is offered a technological scheme for whey components isolation. It is proved that modified flocculants isolate valuable components from whey much better than unmodified ones. | Выделения компонентов сыворотки флокулянтами решать вопросы охраны окружающей среды и утилизации содержащихся в сыворотке ценных продуктов (белков, жира, лактозы). Цель работы – изучение свойств, модифицированных флокулянтов, таких как набухание и светопоглощение. Объекты исследования – флокулянты на основе полиакриламида – Магнафлок 156, Магнафлок 24 и Магнафлок 919; модификаторы – пропиленгликоль, этиленхлоргидрин, пропиленхлоргидрин, аминокислоты серин и глицин, а также молочная сыворотка. Из полученных данных следует, что при близких значениях степени набухания время набухания для исходных и модифицированных флокулянтов убывает от Магнафлока 24 до Магнафлока 919. Наиболее оптимальным по скорости набухания является среднеанионный полиэлектролит Магнафлок 156 со средней степенью развертывания макромолекул. Доказано, что в результате модификации молекулярная масса флокулянтов возрастает в 1,4–2,4 раза. Установлено, что среднестатистическое расстояние между концами макромолекул увеличивается в 1,3–1,8 раза; наблюдается незначительное снижение гибкости; гидродинамический объем повышается в 1,33–9,9 раза. На основании эксперимента для выделения компонентов молочной сыворотки получены следующие технологические параметры: концентрация флокулянта – 0,05%; доза флокулянта – 6 г/м3; температура – 25–30 град. С; время флокуляции – 10–20 мин; способ подачи – непрерывный; время отстоя – 60 мин; угловая скорость перемешивания – 30–40 об/мин. Предложена технологическая схема выделения компонентов молочной сыворотки. Доказано, что модифицированные флокулянты значительно полнее выделяют ценные компоненты сыворотки, чем немодифицированные.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Zorin, S.N. | Vorob'eva, I.S. | Vorob'eva, V.M. | Netunaeva, E.A. | Sidorova, Yu.S. | Kochetkova, A.A. | Mazo, V.K., Federal Research Center of Nutrition, Biotechnology and Food Safety, Moscow

There was estimated a usability of 4 enzymatic preparations (EPs) in the single-stage hydrolysis technology of soya protein isolate (SPI). The following EPs were compared: pancreatine from swine pancreatic gland (EP1), flavoenzyme (EP2 – a complex of fungal proteases/peptidases), neutral protease B 2256 (EP3) and alkaline protease "Protozyme B" (EP4). SPI Pro-Vo 500U used in food industry for producing meat, fish and dairy foods was as a substrate. Hydrolysis was performed at r 50 deg. C for 5 min. The SPI : EP ratio was 20:1. The molecular mass distribution (MMD) of peptides within the water-soluble part of hydrolysates was analyzed by exclusive high pressure liquid chromatography. There were identified 8 peptide fractions of MMD: more than 272.0; 271.0-72.9; 72.9-29.0; 29.0-14.6; 14.6-8.0; 8.0-4.1; 4.1-1.6 and less than 1.6 kD. The hydrolysates produced by using EP3 and EP4 were actually not different in MMD of peptide fractions. The highest content values of short-chain fractions of peptides and free amino acids (less than 1.6 kD) were revealed in hydrolysates prepared by using EP1 and EP2 (34.3 and 32.7%). The ultimate yield of total nitrogen relative to the initial SPI in the process of hydrolysis using EP1, EP2, EP3 and EP4 was 83.1; 56.9; 64.3 and 77.8%, respectively. Due to successive micro- and nano-filtration the content of low molecular peptide fraction (less than 1.6 kD) could be reduced almost twice thereby decreasing the osmolality from 32 to 27 mmol/kg and improving the organoleptic indicators (reduced bitterness). Therefore, 5-hour proteolysis of SPI using EP1 and successive micro- and nano-filtration of the hydrolysate ensures providing a food having a high content of mean length peptides (14.6-1.6 kD) and acceptable taste. The prepared peptide modules may be used as ingredients of specialized foods for persons with different metabolic disorders. | Оценивали возможность применения 4 ферментных препаратов (ФП) в технологии одностадийного гидролиза изолята соевого белка (ИСБ). Сравнивали следующие ФП: панкреатин из панкреатической свиной железы (ФП1), Флавоэнзим (ФП2 – комплекс грибных протеаз/пептидаз), нейтральную протеазу В 2256 (ФП3) и щелочную протеазу "Протозим В" (ФП4). В качестве субстрата использовали ИСБ марки Pro-Vo 500U, используемый в пищевой промышленности при производстве мясных, рыбных и молочных продуктов. Гидролиз вели при t 50 град. C в течение 5 ч. Соотношение ИСБ:ФП составляло 20:1. Молекулярно-массовое распределение (ММР) пептидов в составе водорастворимой части гидролизатов анализировали методом эксклюзивной жидкостной хроматографии высокого давления. Выделили 8 пептидных фракций ММР: больше 272,0; 271,0-72,9; 72,9-29,0; 29,0-14,6; 14,6-8,0; 8,0-4,1; 4,1-1,6 и меньше 1,6 кД. Гидролизаты, полученные с применением ФП3 и ФП4, практически не различались по ММР пептидных фракций. Наиболее высокие значения содержания короткоцепочных фракций пептидов и свободных аминокислот (меньше 1,6 кД) выявлены в гидролизатах, полученных с применением ФП1 и ФП2 (34,3 и 32,7%). Суммарный выход общего азота относительно исходного ИСБ в процессе гидролиза с применением ФП1, ФП2, ФП3 и ФП4 составил 83,1; 56,9; 64,3 и 77,8% соответственно. Благодаря последовательным микро- и нанофильтрации содержание низкомолекулярной пептидной фракции (меньше 1,6 кД) удалось снизить почти в 2 раза, что снизило осмоляльность с 32 до 27 ммоль/кг и улучшило органолептические показатели (уменьшило горечь). Следовательно, 5-часовой протеолиз ИСБ с применением ФП1 и последующей микро- и нанофильтрацией гидролизата обеспечивает получение продукта с высоким содержанием пептидов средней длины (14,6-1,6 кД) и приемлемым вкусом. Полученные пептидные модули могут использоваться в качестве ингредиентов специализированных продуктов питания для лиц с различными метаболическими нарушениями.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Kukin, M.Yu., All-Russia Research and Development Inst. of Food Flavours, Acids and Dyes, St. Petersburg

Influence of hydrolyzing agent type, apple pomace hydrolysis duration, evaporation regimes of pectin-containing solution, precipitation with ethyl alcohol and pectin drying on yield and quality indicators of finished product are studied to develop competitive domestic technology for pectin production. Currently available methods for pectin production were analyzed. Technology based on acid hydrolysis of plant raw materials followed by pectin precipitation from solution with ethyl alcohol was chosen as an object for improvement. Taking into account the existing raw material resources in Russia, it is expedient to use apples to produce highly esterified pectin. Objective data on the pectin yield relative to its content in the feedstock and the relations between the quality indicators of the finished product and its yield are found. The maximum pectin yield while maintaining an average molecular weight of 130 kDa was chosen as an optimization criterion. The data on the effect of apple pomace hydrolysis duration with water, 0.03 N citric acid solution, and with 0.0125 N hydrochloric acid solution on the yield and average molecular weight of pectin are presented. Hydrolysis was carried out at the temperature of 98–100 deg C. To determine the pectin content in the feedstock and the final product yield a calcium-pectate method was used, and for the average molecular weight and degree of esterification – viscosimetric and titrimetric methods respectively. Gelling capacity was determined by the method based on the sedimentation of the gel with 65% solids mass fraction under the action of gravity. It is shown that the hydrolysis of apples should be carried out with 0.0125 N hydrochloric acid solution, the average molecular weight of 130 kDa, gelling capacity of more than 200 deg SAG and a relative yield of 75.2% being achieved within 90 min. Experimental data is well scaled and can be used in the development of industrial technology of pectin production from apples. | Исследовали влияние вида гидролизующего агента, продолжительности гидролиза яблочных выжимок, режимов упаривания пектинсодержащего раствора, осаждения этиловым спиртом и сушки пектина на выход и показатели качества готового продукта с целью разработки конкурентоспособной отечественной технологии получения пектина. Проведен анализ существующих в настоящее время способов получения пектина. В качестве объекта для совершенствования выбрана технология, основанная на кислотном гидролизе растительного сырья с последующим осаждением пектина из раствора этиловым спиртом. С учетом имеющейся в России сырьевой базы для получения высокоэтерифицированного пектина целесообразно использовать яблоки. Получены объективные данные по выходу пектина относительно его содержания в исходном сырье и взаимосвязи показателей качества готового продукта с его выходом. В качестве критерия оптимизации выбрано достижение максимального выхода пектина при сохранении средней молекулярной массы 130 кДа. Получены данные по влиянию продолжительности гидролиза яблочных выжимок водой, 0,03 н раствором лимонной кислоты и 0,0125 н раствором соляной кислоты на выход и среднюю молекулярную массу пектина. Гидролиз проводили при температуре 98–100 град. C. Для определения содержания пектина в исходном сырье и выхода готового продукта использовали кальций-пектатный метод, для средней молекулярной массы и степени этерификации – вискозиметрический и титриметрический методы соответственно. Гелеобразующую способность определяли методом, основанным на оседании геля с массовой долей сухих веществ 65% под действием силы тяжести. Показано, что гидролиз яблок целесообразно проводить 0,0125 н раствором соляной кислоты, при этом средняя молекулярная масса 130 кДа, гелеобразующая способность более 200 град. SAG и относительный выход 75,2% достигаются в течение 90 мин. Экспериментальные данные хорошо масштабируются и могут быть использованы при разработке промышленной технологии производства пектина из яблок.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Chernukha, I.M. | Fedulova, L.V. | Vasilevskaya, E.R. | Ertikeeva, E.A. | Akhremko, A.G., The V.M. Gorbatov All-Russia Research and Development Inst. of Meat Industry, Moscow

The electrophoretic protein-peptide studies were carried out in extracts –of pigs' mucous membranes - oral cavity, tongue, nasolabial mirror, rectum. High extracts' heterogeneity was shown. Low molecular weight proteins (molecular weight from 9 to 12 kDa) are shown in all investigated extracts in combination with high-molecular proteins up to 100-101 kDa (mucous tongue membrane, 19 tracks); up to 149-150 kDa (mucous oral cavity membranes, 20 tracks; mucous nasal cavity membranes, 18 tracks); up to 150-151 kDa (in rectal mucosa, 18 tracks). Similarities of extracts by protein-peptide components is shown – there is some correlation in protein zones in the tracks of mucous oral and nasal cavity membranes; and partially crossing with mucous tongue membrane, varying by the concentration. Obtained data are comparable in 15% and 18% polyacrylamide gel. Also comparison of major tracks of mucous oral cavity membrane extract in range of up to 5 kDa and more than 30 kDa; mucous tongue and nasal cavity membranes extracts in the range of more than 30 kDa with protein concentration results was shown. Tissue-specific compounds, responsible for antibacterial activity and stimulating action in immune system, are represented. The characterized compounds also accelerate healing of wounds, have the antineoplastic and antibacterial activities, activate enzymes. | Проведено электрофоретическое исследование белкового профиля экстрактов слизистых оболочек свиней – ротовой полости, языка, носогубного зеркальца, прямой кишки. Выявлена высокая гетерогенность экстрактов внутренних органов. Обнаружено присутствие белковых соединений широкого диапазона молекулярных масс. Низкомолекулярные белки (молекулярная масса от 9 до 12 кДа) присутствуют во всех исследуемых экстрактах в сочетании с высокомолекулярными белками до 100-101 кДа (19 треков, слизистая оболочка языка); до 149-150 кДа (слизистые оболочки ротовой полости, 20 треков; носовой полости, 18 треков); до 150-151 кДа (слизистая оболочка прямой кишки, 18 треков). Показано сходство экстрактов по белковым компонентам – белковые зоны коррелируют между собой в треках слизистых оболочек ротовой и носовой полости; а также частичные совпадения с экстрактом слизистой оболочки языка, различаясь концентрационно. Данные анализа в 15%-ном и 18%-ном полиакриламидном геле сопоставимы. Также показана корреляция мажорных треков экстракта ротовой полости в области до 5 кДа и свыше 30 кДа; экстракта слизистой оболочки языка и носовой полости в диапазоне более 30 кДа с концентрационными данными содержания белка. Представлены тканеспефические соединения, ответственные за антибактериальную активность и стимулирующие иммунные реакции живого организма. Охарактеризованные соединения также ускоряют заживление ран, обладают противоопухолевой и антибактериальной активностями, активируют ферменты.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation