AGRIS - 

2023

Kurchenko, V.P. | Golovach, T.N. | Chudnovskaya, E.V. | Shramko, M.I. | Alieva, L.R. | Lodygin, A.D. | Evdokimov, I.A.

Milk whey proteins, especially beta lactoglobulin (BLG), exhibit allergenic properties. A decrease in the allergenic potential of milk proteins can be achieved by removing BLG from whey.Such cationic polysaccharide as chitosan was used as a selective sorbent for binding whey BLG. Up to 95% of BLG was isolated from whey and whey protein concentrate using an original chitin-containing chromatographic sorbent. The isolated BLG was used for the production of a hypoallergenic product. A critical conformational change in the BLG molecule occurs at 63 deg. C, when the content of beta-pleated layers decreases by 19%. Under effect of a temperature of 80 deg. C almost complete unfolding of the molecule occurs that leads to its irreversible conformational changes. With heat treatment, the antigenic properties of BLG are preserved, which is associated with linear antigenic determinants. To increase the depth of BLG proteolysis and obtain low molecular weight peptides, it was subjected to preliminary thermal denaturation in the range of 60 to 99 deg. C. The denatured protein heat-treated at various temperatures was fermented with alkalase. According to the results of electrophoretic analysis, it is shown that the depth of hydrolysis of denatured BLG increases linearly with an increase in the temperature of its thermal destruction. The degree of proteolysis by alkalase of native BLG is about 50% and increases to 80% in the case of its preheating to 80 deg. C. A comparative analysis of the composition of peptides of fermented hydrolysates of native BLG and thermodenatured at 80 deg. C was carried out by the HPLC. The resulting product contained more than 50 low molecular weight peptides. The immunoreactivity of the hydrolysate is reduced by 4 orders of magnitude relative to the native BLG. Due to this it can be used as a hypoallergenic component in functional foods. | Белки сыворотки молока, особенно бета-лактоглобулин (бета-ЛГ), проявляют аллергенные свойства. Снижение аллергенного потенциала молочных белков может быть достигнуто удалением бета-ЛГ из молочной сыворотки. В качестве селективного сорбента для связывания бета-ЛГ молочной сыворотки использован катионный полисахарид – хитозан. С использованием оригинального хитинсодержащего хроматографического сорбента из молочной сыворотки и концентрата сывороточных белков выделено до 95% бета-ЛГ. Выделенный бета-ЛГ использовался для получения гипоаллергенного продукта. Критическое конформационное изменение в молекуле бета-ЛГ наступает при 63 град. С, когда на 19% уменьшается содержание бета-складчатых слоев. Под действием температуры 80 град. С происходит практически полное разворачивание молекулы, что ведет к ее необратимым конформационным изменениям. При термической обработке сохраняются антигенные свойства бета-ЛГ, что связано с линейными антигенными детерминантами. Для повышения глубины протеолиза бета-ЛГ и получения низкомолекулярных пептидов он подвергался предварительной термической денатурации в диапазоне от 60 до 99 град. С. Термизированный при различных температурах денатурированный белок ферментировали алкалазой. По результатам электрофоретического анализа показано, что глубина гидролиза денатурированного бета-ЛГ линейно увеличивается с ростом температуры его термодеструкции. Степень протеолиза алкалазой нативного бета-ЛГ составляет около 50% и возрастает до 80% в случае его предварительного нагревания до 80 град. С. Методом ВЭЖХ проведен сравнительный анализ состава пептидов ферментированных гидролизатов нативного бета-ЛГ и термоденатурированного при 80 град. С. В полученном продукте выявлено более 50 низкомолекулярных пептидов. Иммунореактивность гидролизата снижена на 4 порядка по отношению к нативному бета-ЛГ. Благодаря этому он может быть использован в качестве гипоаллергенного компонента в функциональных продуктах питания.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Kostyleva, E.V. | Sereda, A.S. | Velikoretskaya, I.A. | Kurbatova, E.I. | Fursova, E.A. | Tsurikova, N.V. | Ivanov, V.V. | Serba, E.M. | Satrutdinov, A.D.

Wheat gluten is a source of essential amino acids and bioactive peptides, its enzymatic hydrolysates are used as food additives and flavour intensifiers. However, it can also be an allergen and cause a few disorders in the body of some people. The proteolytic activity of several enzyme preparations (EP) was compared. Protoorizin LAP (EP1) was obtained on the basis of the Aspergillus oryzae strain 21-154 LAP with increased leucine aminopeptidase activity. For comparison, Flavourzyme (trademark), 1000L (EP2) and Alcalase 2.4L (EP3) widely used in the food industry were taken. As a substrate in determining the proteolytic activity of EP dry wheat gluten with a protein content of 80% in terms of dry matter was used. EP1 was used at a concentration of 20 LAPU/g of substrate, and EP2 and EP3 were used at concentrations of 1.5 and 2.0%, which also amounted to 20 LAPU/g of substrate. The EP efficiency was estimated by the accumulation of free amino acids and a decrease in the protein content in the insoluble fraction relative to its content in the total reaction mixture. The completeness of hydrolysis of the main gluten proteins was determined by electrophoresis of proteins in polyacrylamide gel. It was found that EP1 in terms of increasing the content of soluble protein and free amino acids during the hydrolysis of wheat gluten exceeded EP2 and EP3 both in their individual and combined use. Electrophoretic analysis of the obtained hydrolysates has shown that EP1 intensively cleaves all the main gluten proteins. After 24 h, only a weak strip of protein with 37 kDa mm remained. During the same time, in addition to the 37 kDa band, EP3 left a few peptides with a molecular weight of less than 14.4 kDa. FP2 had the lowest hydrolysis capacity of wheat gluten, although its combined use with EP3 led to effective hydrolysis of low molecular weight protein fractions. It has been concluded that EP1 can successfully replace EP2 and EP3 both when used separately and in combination, therefore it is promising for industrial use. | Пшеничный глютен - источник незаменимых аминокислот и биоактивных пептидов, его ферментативные гидролизаты используются как пищевые добавки и усилители вкуса. Однако он же может быть аллергеном и вызывать ряд нарушений в организме некоторых людей. Сравнивали протеолитическую активность нескольких ферментных препаратов (ФП). Протооризин LAP (ФП1) получен на основе штамма Aspergillus oryzae 21-154 LAP с повышенной активностью лейцинаминопептидазы. Для сравнения брали широко используемые в пищевой промышленности ФП Flavourzyme (торговая марка) 1000L (ФП2) и Alcalase 2.4L (ФП3). Как субстрат при определении протеолитической активности ФП использовали глютен пшеничный сухой, содержащий 80% белка в пересчете на сухое вещество. ФП1 использовали в концентрации 20 LAPU/г субстрата, а ФП2 и ФП3 - в концентрациях 1,5 и 2,0%, что также составляло 20 LAPU/г субстрата. Об эффективности ФП судили по накоплению свободных аминокислот и снижению содержания белка в нерастворимой фракции по отношению к его содержанию в общей реакционной смеси. Полноту гидролиза основных белков глютена определяли путем электрофореза белков в полиакриламидном геле. Установили, что ФП1 по увеличению содержания растворимого белка и свободных аминокислот при гидролизе пшеничного глютена превосходил ФП2 и ФП3 как при их индивидуальном, так совместном применении. Электорфоретический анализ полученных гидролизатов показал, что ФП1 интенсивно расщепляет все основные белки глютена. Через 24 ч оставалась только слабая полоска белка с мм 37 кДа. ФП3 за это же время помимо полосы на уровне 37 кДа, оставлял некоторое количество пептидов с молекулярной массой меньше 14,4 кДа. Наименьшей способностью к гидролизу пшеничного глютена обладал ФП2, хотя его совместное применение с ФП3 приводило к эффективному гидролизу низкомолекулярных белковых фракций. Сделан вывод, что ФП1 может успешно заменить ФП2 и ФП3 как при раздельном, так и при совместном применении, поэтому он перспективен для промышленного использования.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Shanenko, E. F. | Skorodumov, A. S. | Mukhamedzhanova, T. G. | Nesterov, E. D.

Jerusalem artichoke tubers are known as a natural source of inulin and fructooligosaccharides useful for the human body. They are prebiotic substances that promote the growth of beneficial microflora in the intestines, as well as increase the nutritional value of foods and improve digestion. There was developed a method for producing from Jerusalem artichoke tubers a concentrated extract comprising fructooligosaccharides with a desired polymerization degree varying from 3 to 8. The objects of the study were Jerusalem artichoke 'Interes' harvested in the Astrakhan region in 2023, and the enzyme preparation Invertasa produced by Biopreparat LLC. The effect of extraction parameters on the yield of extractives and inulin was studied. The highest yield was achieved at ratio of solid and liquid phases of 1:3 and a temperature of 100 deg. C. At such a high temperature, a loss of a number of valuable biologically active compounds is possible. Enzymatic hydrolysis was carried out under milder conditions: temperature from 30 to 60 deg. C, duration from 10 to 50 min. The dosage of the enzyme preparation ranged from 0.1 to 0.5% by weight of the substrate. A multifactorial mathematical model of enzymatic hydrolysis has been constructed. It has been found that low molecular weight fractions of the target compounds are present in the hydrolyzate under the following hydrolysis conditions: ratio of solid and liquid phases of 1:3, temperature of 50 deg. C., duration of 40 min, and dosage of the enzyme preparation of 0.3% by weight of the substrate. The selection of enzymatic hydrolysis parameters makes it possible to produce hydrolysates with a desired degree of polymerization of the fructooligosaccharides present in it. | Клубни топинамбура известны как природный источник инулина и фруктоолигосахаридов, полезных для организма человека. Это пребиотические вещества, которые стимулируют рост благоприятной микрофлоры в кишечнике, а также повышают пищевую ценность продуктов и способствуют улучшению пищеварения. Разрабатывали способ получения из клубней топинамбура концентрированного экстракта, содержащего фруктоолигосахариды с заданной степенью полимеризации (от 3 до 8). Объекты исследования - топинамбур сорта Интерес, выращенный в Астраханской области в 2023 г.; ферментный препарат "Инвертаза" производства ООО "Биопрепарат". Изучили влияние параметров экстракции на выход экстрактивных веществ и инулина. Наибольший выход достигался при гидромодуле 1:3 и температуре 100 град. С. При столь высокой температуре возможна потеря ряда ценных биологически активных соединений. Ферментативный гидролиз проводили в более мягких условиях: температура от 30 до 60 град. С, продолжительность от 10 до 50 мин. Дозировка ферментного препарата составляла от 0,1 до 0,5% от массы субстрата. Построена многофакторная математическая модель ферментативного гидролиза. Установлено, что низкомолекулярные фракции целевых соединений присутствуют в гидролизате при следующих условиях гидролиза: гидромодуль 1:3, температура 50 град. С, продолжительность 40 мин, дозировка ферментного препарата 0,3% от массы субстрата. Подбор параметров ферментативного гидролиза позволяет получать гидролизаты с заданной степенью полимеризации присутствующих в нем фруктоолигосахаридов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Serba, Е.M. | Rimareva, L.V. | Overchenko, М.B. | Ignatova, N.I. | Pogorzhel'skaya, N.S.

An analysis of information on the composition of the main polymers of wheat, corn, rye and triticale and enzyme preparations suitable for their hydrolysis was carried out. Enzyme systems (ES) have been developed and experimentally tested for deep conversion of high molecular weight grain polymers, providing appropriate qualitative indicators of the biochemical composition and rheological properties of grain wort. It is shown that the maximum amount of starch and phytates is contained in corn grain (65.7 and 2.2%), protein - in triticale and wheat grain (14.8 and 13.0%), hemicellulose - in rye grain (11.5%). Alpha- and glucoamylases were used for the destruction and saccharification of starch, xylases were used for the destruction of non-starch polysaccharides, proteases and phytases were used for the hydrolysis of protein and phytic compounds. The basis of the ES for the destruction of grain polymers of all 4 crops were proteases, alpha- and glucoamylases in concentrations of 0.1, 0.5 and 0.7 enzyme units/g of starch, respectively. Xylases and phytases were injected into the ES in concentrations specific to each crop. The key role in the preparation of wort is played by enzymes of proteolytic and phytolytic action. The use of them in the ES composition can significantly reduce the viscosity of grain wort, and increase the concentration of glucose in the wort by 25-30%, amine nitrogen by 1.5-2.0 times, phosphorus ions by 1.4-3.7 times. It is concluded that the rational selection of target-purpose ES provides deep hydrolysis of polymers of grain raw materials. | Проведен анализ информации о составе основных полимеров зерна пшеницы, кукурузы, ржи и тритикале и ферментных препаратах, пригодных для их гидролиза. Разработаны и экспериментально апробированы ферментные системы (ФС) для глубокой конверсии высокомолекулярных полимеров зерна, обеспечивающих надлежащие качественные показатели биохимического состава и реологических свойств зернового сусла. Показано, что максимальное количество крахмала и фитатов содержится в зерне кукурузы (65,7 и 2,2%), белка – в зерне тритикале и пшеницы (14,8 и 13,0%), гемицеллюлоз – в зерне ржи (11,5%). Для деструкции и осахаривания крахмала применяли альфа- и глюкоамилазы, для деструкции некрахмальных полисахаридов - ксилазы, для гидролиза белковых и фитиновых соединений - протеазы и фитазы. Основу ФС для деструкции полимеров зерна всех 4 культур составляли протеазы, альфа- и глюкоамилазы в концентрации 0,1; 0,5 и 0,7 ед. фермента/г крахмала соответственно. Ксилазы и фитазы вводили в ФС в концентрациях, специфичных для каждой культуры. Ключевую роль при приготовлении сусла играют ферменты протеолитического и фитолитического действия. Их использование в составе ФС позволяет существенно снизить вязкость зернового сусла и увеличить концентрацию глюкозы в сусле на 25-30%, аминного азота – в 1,5-2,0 раза, ионов фосфора – в 1,4-3,7 раза. Сделан вывод, что рациональный подбор ФС целевого назначения обеспечивает глубокий гидролиз полимеров зернового сырья.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Grashchenkova, K.V. | Kovaleva, E.G. | Savinykh, D.Yu.

Studies have been conducted to optimize the composition of the nutrient medium based on feather meal hydrolysate (FMH) for the effective cultivation of Bacillus subtilis in order to obtain a valuable protein-probiotic concentrate (feed supplement). Hydrolysis of feather meal was carried out at t 121 deg. C and a pressure of 1.52 bar. The concentration of hydrochloric acid in the 1st series of experiments was 3 and 6%, and the ratio of meal: acid was 1:10 and 1:15. In the 2nd series of experiments, the concentration of acid was 5 and 10%, and the ratio of meal: acid was 1:10. To use FMH as a source of amine nitrogen in nutrient media, its content must be at least 4 g/l. The FMH of the Reftin Poultry Farm (FMH1) was used in the research. For comparison, the FMH of the Belgorod Poultry Farm (FMH2) and soy meal hydrolysate (SMH) were taken. The content of amine nitrogen in FMH and SMH was determined by the method of formol titration and the ninhydrin method. The results obtained by the 2nd method largely depended on the degree of dilution of hydrolysates and were lower than the results obtained using formol titration (4.41 g/l for FMH 1 and 4.90 g/l for FMH2). The mass fraction of protein determined in FMH1 and FMH2 by the Kjeldahl method was 6.90 and 7.96%. When analyzing the amino acid composition of FMH1, FMH 2 and SMH, it was shown that the content of asparagine (an amino acid necessary for the formation of feathers), valine and isoleucine (affecting the growth rates in young poultry and egg production in adult poultry) in SMH (3967, 2476 and 1884 mcg/ml) was significantly higher than in FMH1 (1163, 725 and 399 mcg/ml) and in FMH2 (747, 453 and 263 mcg/ml). Cultivation of B. subtilis on media containing FMH made it possible to obtain a clarified liquid valuable protein-probiotic product that is not inferior in growth and storage characteristics of SMH and corn enzymatic hydrolysate. It has been concluded that the obtained FMH can be used as a nitrogen source in the preparation of nutrient media. | Проведены исследования по оптимизации состава питательной среды на основе гидролизата перьевой муки (ГПМ) для эффективного культивирования Bacillus subtilis с целью получения ценного белково-пробиотического концентрата (кормовой добавки). Гидролиз перьевой муки проводили при t 121 град. C и давлении 1,52 бар. Концентрация соляной кислоты в 1-й серии экспериментов составляла 3 и 6%, а соотношение мука : кислота – 1:10 и 1:15. Во 2-й серии экспериментов концентрация кислоты составляла 5 и 10%, а соотношение мука : кислота - 1:10. Для использования ГПМ в качестве источника аминного азота в питательных средах его содержание должно быть не менее 4 г/л. В исследованиях использовали ГПМ Рефтинской птицефабрики (ГПМ1). Для сравнения брали ГПМ Белгородской птицефабрики (ГПМ2) и гидролизат соевой муки (ГСМ). Содержание аминного азота в ГПМ и ГСМ вели методом формольного титрования и нингидриновым методом. Результаты, полученные 2-м методом, в значительной степени зависели от степени разбавления гидролизатов и были ниже, чем результаты, полученные с применение формольного титрования (4,41 г/л у ГПМ1 и 4,90 г/л у ГПМ2). Массовая доля белка, определенная в ГПМ1 и ГПМ2 методом Кьельдаля, составила 6,90 и 7,96%. При анализе аминокислотного состава ГПМ1, ГПМ2 и ГСМ показали, что содержание аспарагина (аминокислоты, необходимой для формирования перьев), валина и изолейцина (влияющих темпы роста у молодняка и яйценоскость у взрослых птиц) у ГСМ (3967, 2476 и 1884 мкг/мл) было существенно выше, чем у ГПМ1 (1163, 725 и 399 мкг/мл) и у ГПМ2 (747, 453 и 263 мкг/мл). Культивирование B. subtilis на средах, содержащих ГПМ, позволило получить осветленный жидкий ценный белково-пробиотический продукт, не уступающий по ростовым и накопительным характеристикам ГСМ и кукурузному ферментативному гидролизату. Сделан вывод, что полученный ГПМ может быть использован в качестве источника азота при приготовлении питательных сред.

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

2021

Abramova, I.M. | Golovacheva, N.Е. | Morozova, S.S. | Gallyamova, L.P. | Shubina, N.A. | Titova, O.T.

When preparing alcoholic beverages based on natural raw materials, the use of raspberry alcoholic juices and alcoholic drinks, instead of food flavors, may improve the qualities of fruit drinks. The conducted studies on the enzymatic processing of quick-frozen raspberries before the infusion process have shown the effectiveness of the use of enzyme preparations: pectolytic action-Fructocim Color and mushroom cellulase-Brusaym BGX for the preparation of alcoholic drinks. Multienzyme compositions of enzyme preparations for the treatment of quick-frozen raspberry pulp were studied. The analysis of the obtained experimental data showed that the pretreatment of raspberries with quick-frozen juice significantly affects its yield. A more effective treatment for the biocatalysis of high-molecular substances of raspberry pulp is the use of the multi-enzyme composition Fructocim Color and Bruzaym BGX. Physicochemical and rheological properties of fermentolysates compared to the control were higher: the juice yield increased 3 times, the viscosity of the juice decreased by 4 times, the turbidity of the juice decreased by 6 times as a result of the complete hydrolysis of pectin substances. The use of the multienzyme composition of the enzyme preparations Fructocim P6L and Bruzaym BGX was less effective, the hydrolysis of pectin substances was not complete, and so, the yield of juice and juice self-flow was less. An increase in the mass concentration of soluble substances, the content of total phenolic substances and anthocyanins indicates a more complete depletion of raw materials due to the hydrolysis of cell walls. The increase in antioxidant activity in fermentolysates confirms the release of coloring substances (anthocyanins) and vitamins with biological activity. | При приготовлении ликероводочных изделий на основе натурального сырья применение малиновых спиртованных соков и спиртованных морсов взамен пищевых ароматизаторов может улучшить качественные показатели напитков. Проведенные исследования по ферментативной обработке ягод малины быстрозамороженной перед процессом настаивания показали эффективность использования ферментных препаратов: пектолитического действия (Фруктоцим Колор) и грибной целлюлазы (Брюзайм BGX) при приготовлении спиртованных морсов. Исследованы мультиэнзимные композиции ферментных препаратов для обработки мезги малины быстрозамороженной. Анализ полученных экспериментальных данных показал, что предварительная обработка ягод малины быстрозамороженной при получении сока существенно влияет на его выход. Более эффективной обработкой для биокатализа высокомолекулярных веществ мезги малины является использование мультиэнзимной композиции Фруктоцим Колор и Брюзайм BGX. Физико-химические и реологические показатели ферментолизатов по сравнению с контрольным вариантом были выше: выход сока увеличился в 3 раза, вязкость снизилась в 4 раза, мутность уменьшилась в 6 раз в результате полного гидролиза пектиновых веществ. Применение мультиэнзимной композиции ферментных препаратов Фруктоцим П6Л и Брюзайм BGX было менее эффективно: гидролиз пектиновых веществ прошел не до конца, поэтому выход сока и сока-самотека был меньше. Увеличение массовой концентрации растворимых веществ, содержания общих фенольных веществ и антоцианов свидетельствует о более полном истощении сырья за счет гидролиза клеточных стенок. Увеличение антиоксидантной активности в ферментолизатах подтверждает высвобождение красящих веществ (антоцианов) и витаминов, обладающих биологической активностью.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Agarkova, E.Yu. | Ryazantseva, K.A. | Kalugina, D.N.

A possibility of effective production of low molecular weight peptides from whey was studied. For this the proteolysis process on an experimental ultrafiltration unit with a rotating membrane module in continuous-discrete mode was studied. Proteolysis was exposed to the cheese whey obtained in the production of semi-hard cheese. Trypsin, chymotrypsin and a drug manufactured under the trademark "Alkalase u 2.4 L" were used as enzyme preparations. Comparison of the content of low molecular weight peptides showed that the largest amount was recorded during Alkalase hydrolysis. After 60 minutes, their share in the hydrolyzed permeate (42.7%) was higher than the recorded maximum values obtained during hydrolysis with trypsin and chymotrypsin – 33.8% (300 min) and 40.6% (240 min), respectively. Similar results were obtained upon hydrolysis of the substrate with trypsin for 240 min and with Alkalase for 60 min, therefore for the release of low molecular weight peptides, from the point of view of reducing the duration of the process, it is advisable to use Alkalase. | Изучали возможность эффективного получения низкомолекулярных пептидов из молочной сыворотки. Для этого исследовали процесс протеолиза на экспериментальной ультрафильтрационной установке с вращающимся мембранным модулем UF-RDM в непрерывно-дискретном режиме. Протеолизу подвергали подсырную сыворотку, полученную при производстве полутвердого сыра. В качестве ферментных препаратов использовали трипсин, химотрипсин и препарат, выпускаемый под торговой маркой "Алкалаза" 2.4 L. Сопоставление содержания низкомолекулярных пептидных остатков показало, что наибольшее их количество было зафиксировано при гидролизе алкалазой. По истечении уже 60 мин их доля в гидролизованном пермеате (42.7%) была больше зафиксированных максимальных значений, полученных при гидролизе трипсином и химитрипсином – 33.8% (300 мин) и 40.6% (240 мин) соответственно. При гидролизе субстрата трипсином в течение 240 мин и алкалазой в течение 60 мин получены сходные резултаты, поэтому для высвобождения низкомолекулярных пептидов с точки зрения сокращения продолжительности процесса целесообразно прменять алкалазу.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Tikhonov, S.L. | Brashko, I.S. | Tikhonova, N.V. | Tikhonova, M.S.

Исследования проводили с целью получения ферментного препарата на основе коллагеназы микробного происхождения и оценки его протеолитических свойств. Для этого на питательной среде, содержащий фитопептон из семян люпина, культивировали Clostridium histolyticum с последующим отделением продукта метаболизма – фермента коллагеназы – от питательной среды путем ультрафильтрации на мембранах с селективностью пропускания макромолекул массой до 130 кДа. Степень гидролиза белка люпина в фитопептоне определяли по содержанию аминного азота. Протеолитическую активность ферментного препарата оценивали путем гидролиза коллагенсодержащего сырья – измельченной кожи цыплят-бройлеров. Для эксперимента сформировали 2 партии образцов по 5 кг в каждой. Первая была контрольная, образцы второй партии обрабатывали ферментным препаратом в количестве 0,3% от массы сырья в течение 8 ч. Содержание аминного азота в гидролизате измельченной кожи сильно возрастало в первые часы. Через 2 ч гидролиза оно составляло 2,9 г/л, через 3 ч – 3,8 г/л, через 4 ч – 4,5 г/л и через 5 ч – 5,2 г/л, что выше, чем в контрольных образцах, соответственно в 14,5, 19,0, 22,5 и 26,0 раза. Ферментный препарат обладает высокой протеолитической активностью в отношении коллаген-содержащего сырья о чем свидетельствует высокое содержание аминного азота – 5,4 г/л, азота саркоплазматических и миофибрилярных белков – соответственно 15,9% и 2,7%, небелкового и полипептидного азота – 8,1% и 3,3% к общему азоту гидролизата через 6 ч гидролиза, что в 27, 41, 14, 82 и 66 раз выше, чем в образцах измельченной кожи контрольной партии. В результате гистологического исследовании коллагенсодержащего сырья на фоне внесения фермента отмечено разрыхление волокон и их гомогенизация с образованием полостей белковой массы. | The purpose of the studies was to obtain an enzyme preparation based on collagenase of microbial origin and to assess its proteolytic properties. For this purpose, Clostridium histolyticum was cultured on a nutrient medium containing phytopeptone from lupine seeds followed by the separation of the metabolic product, i.e. a collagenase enzyme, from the nutrient medium by ultrafiltration on membrane transmitting macromolecules weighing up to 130 kDa. The degree of hydrolysis of the lupine protein in phytopeptone was determined by the content of amine nitrogen. The proteolytic activity of the enzyme preparation was assessed by hydrolysis of collagen-containing raw materials – crushed broiler chicken skin. For the experiment, we formed two batches of samples of 5 kg each. The first was the control one; the samples from the second batch were treated with an enzyme preparation in the amount of 0.3% of the raw material mass for 8 hours. The amine nitrogen content in the crushed skin hydrolyzate increased strongly in the first hours. In 2, 3, 4, and 5 hours of hydrolysis, it was 2.9 g/L, 3.8 g/L, 4.5 g/L, and 5.2 g/L, respectively. These indicators were higher than in control samples 14.5, 19.0, 22.5, and 26.0 times respectively. The enzyme preparation was characterized by a high proteolytic activity against collagen-containing raw materials, as evidenced by the high content of amine nitrogen (5.4 g/L), nitrogen of sarcoplasmic and myofibrillar proteins (15.9% and 2.7%, respectively), non-protein and polypeptide nitrogen (8.1% and 3.3%, respectively) to the total hydrolyzate nitrogen after 6 hours of hydrolysis, which was 27, 41, 14, 82, and 66 times higher than in the samples of crushed skin from the control batch. Histological examination of collagen-containing raw materials against the background of the introduction of the enzyme showed loosening of the fibres and their homogenization with the formation of cavities of the protein mass.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Kremenevskaya, M.I. | Aret, V.A. | Sosnina, O.A. | Panchenko, M.Yu. | Rubtsov, A.K., St. Petersburg State National Reseach Univ. of Information Technology, Optical Design and Engineering

A possibility of processing by-products of leather production as food raw materials was determined. The heat exchange processes during the pretreatment of the collagen-containing system from the edge sections of the minnow beef split in the presence of enzymes in an apparatus with scraper mixing devices in the range from t 20 to 33 deg. C were studied. The criterion equation of heat transfer under non-isothermal motion of biologically active systems and products, both Newtonian and non-Newtonian liquids, is obtained. The values of the dimensionless coefficients of the Reynolds and Prandtl criteria and the empirical coefficient in the proposed criterion equation are determined, which allows determining the value of the Nusselt criterion with reliable probability, which characterizes the similarity of heat transfer processes at the boundary between the wall of the apparatus and the liquid flow. Physical and chemical methods were used to determine their rheological characteristics and safety indicators. Empirical dependences describing rheological changes in food systems are obtained. The protein semi-finished products obtained after pretreatment comply with the safety standards of the Russian Federation. A complex study of protein semi-finished products dried at t 21 ± 0.5 deg. C after preliminary and further processing in the presence of a low-concentration alkaline reagent was carried out by the method of infrared spectroscopy of disturbed total internal reflection. The presence of glucosamine and chondroitin was determined in relation to the Swanson preparation. The pretreatment has a minimal effect on the change in the structure of raw materials, and the maximum content of biologically active substances and protein is observed in collagen-containing samples hydrolyzed in the presence of 0.085% sodium hydroxide. Pretreatment allowed reducing the duration of the subsequent technological process and energy consumption of production by 25%. The use of a food additive that has biologically active substances of a neuroprotective effect in food technologies will expand the range of targeted products. | Определяли возможность переработки побочных продуктов кожевенных производств как пищевого сырья. Исследовали процессы теплообмена предварительной обработки (ПО) коллагенсодержащей системы из краевых участков спилка гольевого говяжьего в присутствии ферментов в аппарате со скребковыми перемешивающими устройствами в диапазоне tот 20 до 33 град. С. Получено критериальное уравнение теплообмена при неизотермическом движении биологически активных систем и продуктов как ньютоновских, так и неньютоновских жидкостей. Определены значения безразмерных коэффициентов критериев Рейнольдса, Прандтля и эмпирического коэффициента в предложенном критериальном уравнении, что позволяет с достоверной вероятностью определять значение критерия Нуссельта, характеризующего подобие процессов теплопереноса на границе между стенкой аппарата и потоком жидкости. Физико-химическими методами определяли их реологические характеристики и показатели безопасности. Получены эмпирические зависимости, описывающие реологические изменения пищевых систем. Полученные после ПО белковые полуфабрикаты соответствуют нормам безопасности РФ. Методом инфракрасной спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения провели комплексное исследование высушенных при t 21±0,5 град. C белковых полуфабрикатов после ПО и дальнейшей обработки в присутствии щелочного реагента малой концентрации. Наличие глюкозамина и хондроитина определяли по отношению к препарату фирмы Swanson. ПО оказывает минимальное воздействие на изменение структуры сырья, а максимальное содержание биологически активных веществ и белка наблюдается в коллагенсодержащих образцах, гидролизованных в присутствии 0,085% гидроокиси натрия. ПО позволила снизить продолжительность последующего технологического процесса и энергозатраты производства на 25%. Применение пищевой добавки, обладающей биологически активными веществами ходропротекторного действия, в технологиях продуктов питания позволит расширить ассортимент линейки продукции направленного действия.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation