Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Исследование условий получения продуктов ферментативной модификации соевой муки и их биохимическая характеристика
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия
Автореферат диссертации по теме "Исследование условий получения продуктов ферментативной модификации соевой муки и их биохимическая характеристика"
На правах рукописи
БАДИЧКО ЕЛЕНА АНАТОЛЬЕВНА
ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ МОДИФИКАЦИИ СОЕВОЙ МУКИ И ИХ БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Специальность: 03.00.04 - Биохимия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва - 2009
003473082
Диссертационная работа выполнена на кафедре «Аналитическая химия» ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств»
Научный руководитель: - кандидат технических наук,
доцент
Милорадова Елена Васильевна Официальные оппоненты: - заслуженный деятель науки РФ,
Защита состоится « 26 » июня 2009 г. В 11 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д.212.148.07 при ГОУВПО «Московский государственный университет пищевых цроизводств» по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д.11, ауд. 229, корпус А.
Автореферат размещен на сайте www.mgupp.ru.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГУ 1111. Отзывы на автореферат, заверенные печатью учреждения, просим направлять ученому секретарю Совета.
Автореферат разослан « 25 » мая 2009 г.
доктор технических наук, профессор
Римарева Любовь Вячеславовна
- кандидат биологических наук, доцент
Витол Ирина Сергеевна
Ведущая организация: Российский государственный аграрный
университет - МСХА им. К.А.Тимирязева.
Ученый секретарь Совета д.т.н., проф.
Богатырева Т.Г
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Проблема обеспечения человечества продовольствием и, в частности, полноценным пищевым белком сохраняет свою актуальность и в 3-ем тысячелетии.
Общепризнанным путем в ликвидации дефицита белка, устранения его качественной неполноценности и улучшения пищевой ценности продуктов питания является использование новых его источников.
Среди всех сельскохозяйственных культур первое место в общей массе белка занимает пшеница и даёт 71 миллион тонн белка, соя занимает второе место, с производством белка 62,7 миллиона тонн. Однако, пшеничный белок для пищевых целей используется на 74%, а соевый белок — лишь на 8%, поэтому основным резервом белкового питания населения в мире признана соя.
Пищевое использование сои высокими темпами растёт во всех ведущих странах мира и составляет по 5—7% в год.
В настоящее время соевый рынок также активно развивается и в России. Однако, объемы отечественного производства семян сои явно недостаточны для удовлетворения растущих потребностей промышленности и населения в продуктах их переработки. Поэтому коллегия Минсельхоза России утвердила Целевую отраслевую программу развития производства и глубокой переработки сои на период до 2010 года, предусматривающую строительство 18 разнопрофильных заводов, которые охватят своей продукцией практически все сегменты продовольственного рынка. В основе Программы лежит создание отечественной индустрии пищевого соевого белка.
Соевые белки отличаются уникальным аминокислотным составом, практически не уступающим белкам животного происхождения, что отмечено в документах Всемирной Организации Здравоохранения.
Безусловный интерес в качестве дополнительного сырьевого ресурса для производства продуктов питания представляет самый дешевый соевый белок, соевая мука, которая содержит в своем составе до 50% полноценного белка, и другие ценные питательные вещества, необходимые человеку: липиды,
О...
пищевые волокна, минеральные вещества.
Как показывает анализ опубликованных в литературе данных, эффективными методами модификации соевой муки может быть ферментативный катализ, который способствует более полному извлечению белка, увеличению ее пищевой ценности и изменению функциональных свойств, что приводит к расширению путей ее использования при производстве пищевых продуктов.
В свете вышеизложенного, исследования по ферментативному воздействию на белок соевой муки и биохимическая характеристика продуктов ее ферментативной модификации с целью их применения при производстве мучных кондитерских изделий являются актуальными.
Цель работы: изучение влияния ферментативной обработки соевой муки на ингредиентный состав полученных продуктов с позиции пищевой и биологической ценности для их применения в мучных кондитерских изделиях.
В соответствии с поставленной целью были определены задачи исследования:
- выбор условий ферментативной обработки соевой муки ферментными препаратами Бирзим П7 и Бирзим Чилл;
- исследование некоторых кинетических характеристик ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл при гидролизе белков соевой муки;
- сравнительная характеристика некоторых кинетических параметров гидролиза соевой муки под действием ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7;
- изучение динамики накопления аминного азота при гидролизе белков соевой муки ферментными препаратами Бирзим П7, Бирзим Чилл и МЭК на их основе;
- биохимическая характеристика продуктов ферментативного гидролиза соевой муки;
- изучение фракционного состава белков продуктов ферментативного гидролиза соевой муки с использованием метода гель-хроматографии;
- изучение углеводного состава продуктов ферментативной модификации соевой муки;
- изучение состояния липидного компонента продуктов ферментативной модификации соевой муки;
- изучение некоторых процессов, протекающих при хранении соевой муки и продуктов ее модификации;
- применение продуктов ферментативной обработки соевой муки при приготовлении мучных кондитерских изделий.
Научная новнзна. Впервые получены данные по применению ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7 для ферментативной обработки полуобезжиренной соевой муки, и дана биохимическая характеристика продуктов ее ферментативной модификации, позволяющая оценить их с позиций пищевой и биологической ценности по сравнению с исходной соевой мукой, что расширяет области применения этого ценного источника растительного белка в рецептурах пищевых продуктов.
Получены зависимости, характеризующие влияние концентрации фермента и концентрации субстрата на начальную скорость ферментативной реакции гидролиза белка сои в условиях сложного субстрата - соевой муки, и динамику накопления аминного азота, на основании которых обоснованы условия проведения ферментативной обработки соевой муки.
Рассчитаны кажущиеся кинетические параметры действия ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7- Кт(гаж) и Утах(иж) при гидролизе белка соевой муки, сравнительный анализ которых позволил обосновать целесообразность формирования МЭК с использованием данных ферментных препаратов.
Методом гель-хроматографии установлено, что при ферментативной обработке соевой муки увеличивается количество растворимого белка и разделяемых фракций белков в продуктах ферментативной модификации по сравнению с исходной соевой мукой.
Установлено, что в составе продуктов ферментативной обработки соевой
муки содержится широкий набор свободных аминокислот. Показано, что содержание свободных аминокислот в гидролизате, полученном с использованием МЭК на основе ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7, значительно выше, чем при раздельном их применении, в том числе по таким незаменимым аминокислотам, как триптофан, треонин, изолейцин и лейцин.
Получены данные, характеризующие ферментативный соевый гидролизат по составу Сахаров (фруктоза, глюкоза, сахароза, мальтоза, стахиоза).
Получены данные, характеризующие состояние липидного компонента соевой полуобезжиренной муки и продуктов ее ферментативной модификации, Отмечено, что во всех этих продуктах обнаруживается 9 фракций фосфолипидов, а основными являются ФХ и ФЭ. Выявлены различия в количественном содержании отдельных фракций фосфолипидов (ЛФХ, СМ, ФХ, ФС, ФЭ, КЛ+ФК) у продуктов ферментативной модификации соевой муки по сравнению с исходной полуобезжиренной соевой мукой.
Установлено, что в процессе хранения продуктов ферментативной обработки соевой муки происходят изменения состояния его липидного компонента (состав фосфолипидов, соотношение ХЛОФЛ/£ТОФЛ) на протяжении трех месяцев хранения.
Практическая значимость. Предложены технологические решения, расширяющие область применения вторичного продукта переработки сои - соевой муки в пищевых продуктах на основе ее предварительной обработки ферментными препаратами Бирзим П7, Бирзим Чилл и их МЭК.
Дана характеристика продуктов ферментативной обработки соевой муки, по составу и содержанию растворимого белка, пептидов, свободных аминокислот (в т.ч. незаменимых), Сахаров (глюкозы, фруктозы, сахарозы), общих липидов, фосфолипидов и жирных кислот (в т.ч. ненасыщенных), микробиологическим показателям в соответствии СанПиН.
Показана целесообразность применения продуктов ферментативной обработки соевой муки при производстве кексов и вафель для полной замены
дорогостоящего и скоропортящегося сырья - меланжа. Установлено что применение разработанной рецептуры при производстве этих мучных кондитерских изделий приводит к интенсификации технологического процесса и способствует удлинению сроков хранения кексов.
Разработана рецептура кексов с использованием взамен меланжа соевой муки, подвергнутой ферментативному гидролизу, и проведена ее апробация в производственных условиях на ОАО «Серпуховхлеб».
Разработана и утверждена технологическая инструкция на производство вафель с ферментативным соевым гидролизатом.
Апробацпя работы. Материалы диссертации были представлены на отчетной научно-технической конференции «Технологии живых систем» (Москва, 2003), Всероссийской научно-технической конференции-выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации» (Москва, октябрь 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития пищевой промышленности России» (Оренбург, 2005), Всероссийской конференции молодых ученых и III школы им. академика Н.М Эмануэля по проблеме «Окисление, окислительный стресс и антиоксиданты» (Москва, 2008), на VIII ежегодной Международной молодежной конференции ИБХФ РАН-ВУЗЫ «Биохимическая физика» (Москва, 2008).
Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ, в том числе в журналах по утвержденному списку ВАК.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 179 листах машинописного текста, проиллюстрировано 30 рисунками и 41 таблицей. Список литературы включает 203 источника отечественных и зарубежных авторов.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В обзоре литературы дан анализ и обобщены данные о сое, как источнике белка для создания новых видов пищевых продуктов. Рассмотрены
современные представления о структурной организации и функциональной активности протеолитических ферментов, их применении для гидролиза белоксодержащего сырья с целью повышения пищевой ценности готовых продуктов и создания новых.
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1.0бъекты и методы исследования
В работе использовали соевую дезодорированную полуобезжиренную муку (ГОСТ 3898-56), предоставленную компанией «Техномол» г. Москва, ферментные препараты фирмы «Erbsloeh»: Бирзим Чилл и Бирзим П7.
Протеолитическую активность ферментных препаратов определяли по методу Ансона в модификации Рухлядевой, амилолитическую - по методу Рухлядевой и Грачевой.
Общий белок определяли методом Къельдаля, растворимый белок -методами Лоури и биуретовым, фракционный состав белка - методом гель-фильтрации. Фракционирование проводили на колонке (2,2x35), заполненной гелем Toyopearl gel HW-55F, аминокислотный состав анализировали на аминокислотном анализаторе модели 835 фирмы Hitachi, содержание свободных аминокислот в продуктах гидролиза соевой муки проводили методом ВЭЖХ на хроматографе Agilent 1100.
Общий сахар определяли дихроматным методом, редуцирующие сахара -методом Шорля, содержание общих углеводов и растворимых углеводов -антроновым методом. Состав углеводов в гидролизатах анализировали по ГОСТ Р 4.1.1672-03 с использованием метода ВЭЖХ.
Определение микробиологических показателей проводили по стандартным методикам, которые применяются в микробиологических исследованиях в соответствии с правилами и нормами СанПиН 2.3.2. 1078-01.
Выделение общих липидов из исследуемых объектов осуществляли методом Блайя и Дайера в модификации Кейтса, содержание вторичных продуктов окисления оценивали по реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой. Определение состава ФЛ проводили методом ТСХ, стеринов
спектрофотометрически, пероксидов - йодометрически.
Жирнокислотный состав липидов проводили методом газовой капиллярной хроматографии по ГОСТ Р 51483-99.
Качество кексов оценивали по общепринятым показателям: удельному объему, влажности, структурно-механическим свойствам. Органолептический анализ осуществлялся при помощи аналитического и количественного описательного метода.
Обработку экспериментальных данных проводили с использованием методов математической статистики. Все опыты проводили не менее, чем в трех повторностях. Математическое планирование и обработку экспериментальных данных осуществляли методом центрального униформ -ротатабельного планирования с последующей графической интерпретацией параметров оптимизации с помощью программ Excel, MatStat и Statistica.
2.2. Выбор условий ферментативной обработки соевой муки ферментными препаратами Бнрзим П7 и Бирзим Чилл
Для ферментативной модификации соевой муки наиболее часто используют протеолитические ферменты растительного, микробного и животного происхождения. Эти ферменты различаются по субстратной специфичности, избирательности гидролиза пептидных связей в зависимости от вида аминокислот, образующих пептидную связь, а также оптимальными условиями проявления максимальной каталитической активности фермента.
Для проведения исследований нами были выбраны ферментные препараты фирмы «Erbsloeh»: Бирзим Чилл (ПС= 28 ед. ПС/мл) и Бирзим П7 (35 ед. ПС/мл).
2.2.1. Исследование некоторых кинетических характеристик ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл при гидролизе белков соевой муки
С целью выбора оптимальных условий гидролиза белков соевой муки ферментными препаратами использовали кинетические методы ферментативного катализа, теоретические закономерности и практические
подходы которых позволяют оценить активность ферментов, а также влиять на их активность в заданном направлении на различных стадиях технологического процесса.
Для выбора оптимальной дозировки ферментных препаратов исследована зависимость скорости гидролиза муки от количества вносимых ферментных препаратов. Гидролиз соевой муки под действием ферментного препарата Бирзим П7 проводили при рН 6,3 и температуре 45°С при концентрации субстрата 15 мг/мл, под действием Бирзим Чилл - при рН 8, температуре 50°С при различных концентрациях субстрата.
В результате проведенных исследований установлено, что линейная зависимость между скоростью реакции и дозировкой ферментного препарата Бирзим Чилл при различных концентрациях субстрата сохраняется в области концентраций меньше - 0,3 ед.ПС/г муки (рис.1), а для ферментного препарата Бирзим П7 - меньше 0,5 ед.ПС/г муки. Для выбора оптимальной концентрации субстрата определяли начальные скорости реакций гидролиза субстрата при различных его концентрациях.
0.1 ОД ОJ OA
о,« О,« 0.7 0J
[Ео], ед-ПС/г
. W08
а
Е £
с №
£
и 0,004
Е
о
> ода
а)
у ' 6)
—
О 50 1» 150 2С0 2Ю
[во], мг/мл Рис.2. Зависимость начальной скорости реакции гидролиза от концентрации субстрата под действием: а) Бирзим П7; б) Бирзим Чилл.
Рис.1. Зависимость начальной скорости ферментативных реакций от концентрации ферментного препарата Бирзим Чилл при различных концентрациях субстрата: 1-50 мг/мл; 2-100 мг/мл; 3 - 130 мг/мл; 4 - 180 мг/мл; 5 - 200 мг/мл.
По полученным данным строили кинетические кривые и рассчитывали средние значения начальных скоростей ферментативных реакций при
различных концентрациях субстрата (рис.2).
Результаты кинетических исследований позволили выбрать оптимальные условия действия ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл при гидролизе белков соевой муки. Установлено, что максимальная скорость гидролиза наблюдается при применении ферментного препарата Бирзим П7-концентрация 0,5 ед.ПС/г муки, концентрация субстрата 100 мг/мл.
Методом математического планирования на основе униформ -ротатабельных планов проводили оптимизацию условий проведения гидролиза соевой муки ферментным препаратом Бирзим Чилл. Критерием для оценки эффективности гидролиза белка соевой муки под действием Бирзим Чилл являлось количество аминного азота в гидролизатах.
Графическая интерпретация полученных результатов представлена на
Анализ полученных
поверхностей отклика и математических зависимостей подтвердил, что оптимальными условиями ферментативного гидролиза необходимо считать: дозировка ферментного
препарата Бирзим Чилл от 0,3 до 0,5 ед.ПС/г муки, концентрация муки 100-130 мг/мл; время гидролиза 8 часов.
2.2.2. Сравнительная характеристика некоторых кинетических параметров гидролиза соевой муки под действием ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7
Кинетические свойства многих ферментов можно описать в рамках модели Михаэлиса - Ментен, связывающей начальную скорость реакции,
(рис. 3).
Концентрация фермента, ед.ПС/г муки
хг Си 700
Концентрация □ 8Ш субстрата, % Е 500
Рис. 3. Зависимость накопления аминного азота от концентраций соевой муки и ферментного препарата Бирзим Чил
максимальную скорость реакции и исходную концентрацию субстрата.
Применение уравнения Михаэлиса-Ментен позволяет количественно характеризовать эффективность действия ферментов, сравнить их действие на одинаковый субстрат. Значение Кт с определенными оговорками позволяет оценить сродство различных ферментов к субстратам.
В связи с этим рассчитывали значения кажущихся кинетических параметров Кт^) и Утах^) исследованных ферментных препаратов, используя экспериментальные кинетические зависимости и известные математические методы преобразования уравнения Михаэлиса-Ментен (Лайнуивера - Берка, Эди - Хофсти, Вульфа - Августинсона).
Таблица 1
Кинетические параметры Кт и Утах для ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл, полученные различными математическими
методами преобразования уравнения Михаэлиса-Ментен
№ Методы Ферментный препарат
п/п преобразования Бирзим П7 Бирзим Чилл
Кт(каж)> мг/мл ^тощфсаж), мг/мл-МИН КЦ^КЯ),, мг/мл ^тах(каж)> мг/мл-мин
1 Лайнуивера - Берка 200 0,02 133 0,11
2 Эди - Хофсти 258 0,022 142 0,01
3 Вульфа -Августинсона 250 0,02 150 0,01
4 Средние значения кинетических параметров 236 0,021 142 0,01
Данные табл. 1 свидетельствуют о различие К^аж) и VП^ÍИ(ИЖ) для ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл при гидролизе соевой муки, и, несмотря на принятые допущения, полученные при расчете этих кинетических параметров, они косвенно свидетельствуют о различном сродстве изучаемых ферментных препаратов к субстрату, что позволяет сделать предположение о целесообразности совместного применения данных ферментных препаратов для эффективного гидролиза соевой муки.
2.23. Изучение динамики накопления аминного азота при гидролизе белков соевой муки ферментными препаратами Бирзим П7 и Бнрзим Чнлл и МЭК на их основе
При составлении МЭК, концентрации ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл уменьшали по дозировке протеолитической активности в 2 раза, по сравнению с той концентрацией, которая имела место в случае применения индивидуального ферментного препарата.
Гидролиз вели в течении 10 часов, при температуре 50°С, рН=8, концентрация муки в суспензии составляла 100 мг/мл. Ферментные препараты вносили одновременно в начале гидролиза.
Из рис. 4 видно, что эффект от применения МЭК оказался более позитивным, чем от применения одного ферментного препарата.
Так, через 8-10 часов гидролиза содержание аминного азота в них составляло 1,100 мг/мл, что на 57% и 10% выше, чем при применении ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7 соответственно.
Рис.4. Динамика накопления аминного азота при использовании: а) Бирзим Чилл, б) Бирзим П7, в) МЭК (Бирзим Чилл+ Бирзим П7).
Полученные экспериментальные данные показывают, что применение МЭК при гидролизе дает возможность получить выход продуктов ферментативной реакции по накоплению аминного азота при уменьшении в 2 раза дозировок ферментных препаратов в МЭК на 15-50% больше, чем при раздельном применении ферментов и почти на 35% больше ожидаемого
эффекта.
23, Биохимическая характеристика продуктов ферментативного гидролиза соевой муки
Известно, что основные структурные элементы растительных клеток состоят из взаимосвязанных между собой белков, углеводов и липидов, и, следовательно, ферментативное воздействие на один из этих компонентов может привести к модификации двух других.
23.1. Изучение фракционного состава белков продуктов ферментативного гидролиза соевой муки с использованием метода гель-хроматографии
Для оценки степени протеолиза белка и характеристики его фракций использовали метод гель-хроматографии. Модификацию белков полуобезжиренной соевой муки проводили ферментными препаратами Бирзим Чилл, Бирзим П7 и их МЭК в течение 8 часов при ранее выбранных условиях.
Анализ распределения водорастворимых белков соевой муки по фракциям показывает, что белки исследуемого образца соевой муки разделяются на три основные фракции (табл. 2).
Таблица 2
Молекулярная масса белков соевой муки
Фракции Объем элгоата, см3 Молекулярная масса, Да % от общего количества
I пик 32- 60 Больше 700000 (выход декстрана синего) 30,77
II пик 84-108 55000-8000 47,25
Шпик 128-156 Низкомолекулярные азотные соединения 21,98
При фракционировании белков соевой муки, подвергнутой модификации ферментным препаратом Бирзим Чилл, обнаруживается 6 фракций, ферментным препаратом Бирзим П7 - 7 фракций, а, как видно из рис.5, при использовании МЭК - 8 фракций. При этом во всех опытных образцах увеличивается не только общее количество водорастворимых белков по сравнению с соевой мукой, но количество высоко-, средне- и
низкомолекулярных фракций.
А750
1,800 у 1,600 1,400 1,200 1,000 ■0,800 0,600 -0,400 0,200 -0,000 • -0,200 -И
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 6(
№ фракций
Рис. 5. Гель-хроматограмма белков соевой муки после гидролиза МЭК (Бирзим Чилл и Бирзим П7)
Таким образом, анализ распределения водорастворимых белков полуобезжиренной соевой дезодорированной муки и муки, подвергнутой ферментативному гидролизу ферментными препаратами Бирзим П7, Бирзим Чилл и их МЭК по фракциям, показывает, что под действием ферментных препаратов протеолитического действия происходит глубокий гидролиз белков соевой муки, при этом фермент активно гидролизует как высокомолекулярные белки, переводя их из нерастворимого в растворимое состояние, так и средне- и низкомолекулярные белки, а также пептиды с накоплением значительного количества промежуточных продуктов гидролиза и низкомолекулярных азотистых соединений.
2.3.2. Изучение аминокислотного состава продуктов ферментативного гидролиза соевой муки
Для более полной характеристики белковой части продуктов гидролиза соевой муки под действием ферментных препаратов Бирзим П7, Бирзим Чилл и их МЭК исследовали состав свободных аминокислот. В результате проведенных исследований установлено, что все образцы муки, подвергнутые ферментативному воздействию, содержат широкий набор аминокислот, однако их распределение в образцах различно.
Установлено, что при сравнении аминокислотного состава гидролизатов,
полученных при действии отдельных ферментных препаратов, наблюдается
значительная разница, обусловленная их действием на различные виды
пептидной связи в молекуле белка соевой муки, что является подтверждением
различной субстратной специфичности ферментных препаратов Бирзим П7 и
Бирзим Чилл по отношению к пептидным связям белка сои и является
обоснованием их совместного применения для получения соевых
ферментативных гидролизатов.
Наиболее интересными являются результаты по аминокислотному
составу гидролизата, полученного при действии МЭК. Так, содержание
гистидина, треонина, аланина, триптофана и изолейцина выше в 1,6 - 3,2 раза,
по сравнению с содержанием этих аминокислот в гидролизатах, полученных с
использованием отдельных ферментных препаратов.
233. Изучение углеводного состава продуктов ферментативной
модификации соевой муки
Установлено, что за 8 часов гидролиза белков соевой муки ферментными
препаратами Бирзим П7 и Бирзим Чилл происходит накопление содержания РВ
по сравнению с мукой в 1,2-1,3 раза, и это является положительным моментом,
так как, известно, что редуцирующие вещества играют важную роль в
технологических процессах, способствуют приданию вкуса готового
гидролизата, а кроме того, при получении сухого продукта, вследствие реакции
меланоидинообразования будут определять цвет и аромат продукта.
Таблица 3 Для более полной характеристики
Углеводный состав ферментативного
продуктов модификации соевой муки определяли содержание некоторых углеводов. Из таблицы 3 , видно, что общее содержание углеводов составляет 26,32%, из них 60% представлены легкоусвояемыми сахарами, а 40% стахиозой.
соевого гидролизата
Наименование Содержание, %
Фруктоза 1,20
Глюкоза 0,34
Сахароза 13,06
Мальтоза 0,58
Стахиоза 11,14
Итого 26,32
Полученные результаты свидетельствуют о высоком содержании углеводов в ферментативном соевом гидролизате, которое необходимо учитывать при использовании его в составе пищевых продуктов.
23.4. Изучение состояния липидного компонента продуктов ферментативного гидролиза соевой муки
Продукты ферментативной модификации соевой муки сушили на распылительной сушилке «Мобильный минор» и использовали для выделения липидов. Из данных табл. 4 видно, что в процессе ферментативного гидролиза соевой муки происходит снижение содержания общего количества липидов в 3 раза по сравнению с мукой, и, напротив, наблюдается рост пероксидов (с 0,6 мкмоль/г - в муке до 6,8±2,8 мкмоль/г липидов - в гидролизованной муке), что свидетельствует о том, что за 8 часов гидролиза муки окислительные процессы липидов происходят достаточно интенсивно. Это приводит к достоверному снижению соотношения [ОЛ]/[белок] в гидролизованной мухе по сравнению с исходной.
Таблица 4.
Биохимические показатели гидролизатов соевой муки_
Исходные Соевая Гидролизованная Гидролизах соевой
показатели полуобезжиренная мука) муки
мука (п*=6) (п*=6)
(п*=3)
[ОЛ]/СВ, мг/г 86,2 ±11,6 27,8±2,8 14,8± 0,7
[ТБК-АП],
нмоль/мг белка 0,109*0,023 0,179±0,029 0,370*0,071
[ОЛ]/[белок] 0,257±0,034 0,049*0,007 0,0371±0,0024
[ХС]/[ФЛ] 0,544±0,027 0,70±0,13 3,08±0,79
%ФЛ 24,1±1,6 24,8±1,3 12,4±1,4
%ХС 7,3±1,2 9,1±1,25 26,4±1,6
*Примечание: п - число повторностей
Важнейшими представителями сложных липидов являются фосфолнпиды, которые также называют "полярными липидами". Они являются главными компонентами плазматической мембраны клетки и мембран клеточных органелл. ФЛ непосредственно участвуют в метаболических процессах живой клетки, поскольку функционирование мембран связано с присутствием в них полярных липидов. В связи с этим определяли содержание
и состав фосфолипидов.
Из таблицы 4 видно, что содержание фосфолипидов в составе общих липидов в гидролизованной муке, а также доля стеринов в них достоверно не изменяются, а, следовательно, и соотношение [ХС]/[ФЛ] остается на исходном уровне.
При исследовании количественного соотношения фракций ФЛ, рассчитанных на неорганический фосфор (Р), было отмечено, что во всех анализируемых образцах было обнаружено 9 фракций фосфолипидов, но основными, как и у всех высших эукариотов, являлись ФХ и ФЭ (табл.5).
Таблица 5
Состав фосфолипидов
Фракция, % Р Соевая полуобезжиренная мука (п*=15) Гидролизованная мука (п*=29) Ферментативный гидролизат (п*=21)
ЛФХ 3,9±0,6 3,55±0,50 6,60±1,85
СМ 4,25±0,65 3,8±0,45 П,85±0,9
ФХ 31,4±1,2 36,3±0,9 25,1±1,45
ФС 15,3*0,95 14,1±0,6 7,40±0,65
ФИ 5,2±0,85 5,65±0,45 б,3±0,70
ФЭ 24,45±1,45 23,6±0,85 19,15±1,65
ФЭ' ---- 3,2±0,5 5,25 ±1,0
ФГ 3,6±0,4 3,5±0,3 4,8±0,8
КЛ+ФК 12,0±1,8 6,35±0,8 13,55±1,8
Следует отметить, что количественное соотношение фракций ФЛ у опытных образцов различно, что свидетельствует о существенных изменениях, которые происходят в соевой муке в процессе гидролиза ее ферментными препаратами и последующих стадий обработки и это влияет на способность липидов к окислению.
Методом газовой капиллярной хроматографии изучен жирнокислотный состав гидролизованной соевой обезжиренной муки.
Установлено, что соевая мука содержит широкий спектр насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, а содержание линолевой кислоты, которая является незаменимой и не синтезируется в организме человека, составляет 48%.
2.4. Изучение некоторых процессов, протекающих при хранении соевой муки и продуктов ее модификации
Учитывая достаточно высокое содержание липидного компонента в соевой муке и продуктах ее модификации, состояние которого, с одной стороны, имеет важное значение для оценки пищевой ценности, а с другой -для определения сроков хранения продуктов, проводили исследования по стабильности липидного компонента соевой муки и продуктов её модификации при хранении в течение трех месяцев.
Установлено, что показатель ТБК-АП достаточно стабилен в анализируемых продуктах ферментативной модификации соевой муки. При хранении гидролизата соевой муки на протяжении 3-х месяцев выявлена только тенденция его снижения вследствие высокой вариабельности интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ) в исходных образцах.
При хранении липидсодержащего сырья происходит изменение состава липидов и их способности образовывать комплексы с белками и углеводами, в связи с этим изучали динамику изменения белка и соотношения [ОЛ]/[белок] в продуктах ферментативной модификации соевой муки в течение 3-х месяцев хранения.
Рис. 6. Изменение белка в процессе хранения: Рис. 7. Изменение соотношения лшшд/белок 1- гидролизованной муки; 2- ферментативного в процессе хранения 1-гидролизата из соевой гиролизата. муки; 2- гидролизовапная муки
Результаты исследований, представленные на рис.6,7 свидетельствуют о том, что происходит значительное падение содержания белка в течение 1
месяца: в 1,5 раза в расчете на 1 г СВ, затем содержание белка в гидролизованной муке уменьшается еще на 25%, а в гидролизате сохраняется на том же уровне.
При этом динамика соотношения [ОЛ]/[белок] (рис.7) в обоих образцах модифицированной соевой муки имеет идентичный характер на протяжении всего процесса хранения: максимальная величина показателя обнаружена при хранении в течение 1 месяца, а затем наблюдается снижение этого показателя.
Анализ полученных результатов по составу ФЛ продуктов (табл.6) свидетельствует о том, что основными фракциями ФЛ на протяжении всего периода хранения в продуктах модификации соевой муки являются фракции ФХ и ФЭ, при этом доля ФХ в гидролизованной муке возрастает при хранении в течение трёх месяцев.
Таблица 6
Изменение состава фосфолипидов гидролизованной соевой муки в процессе
хранения
Фракция, %Р Продолжительность хранения
Омес. 1 мес. 1,5 мес. 3 мес
ЛФХ 3,55±0,50 2,75±0,55 3,9±0,60 5,85±0,85
СМ 3,8±0,45 4,б£0,95 2,3±0Д5 2,25±0,3
ФХ 3б,3±0,9 36,7±1,3 40,25±1,1 41,35±0,95
ФС 14,1 ±0,6 16,45±1Д5 17,15±0,8 16,4±1,0
ФИ 5,65±0,45 ЗД±0,45 1,57±0,30 2,3±0,35
ФЭ 23,6±0,85 20,95±1,0 22,6±0,75 22,35±1,05
ФЭ' 3,2±0,5 --- 1,35±0,25
ФГ 3,5±0,3 4,5±0,9 2,85±0,35 2Д5±0,65
КЛ+ФК 6,35±0,8 10,9±1,35 8,0*1,1 7,3±0,90
Таким образом, совокупность представленных данных свидетельствует о целесообразности применения антиоксидантов для повышения стабильности липидного компонента при хранении продуктов ферментативной модификации соевой муки.
Проведен микробиологический анализ полученных продуктов модификации соевой муки на протяжении 3-х месяцев хранения. Установлено, что при хранении они соответствуют всем требованиям СанПиНа, и могут быть использованы при производстве продуктов питания.
2.5. Применение продуктов ферментативпой обработки соевой муки при приготовлении мучных кондитерских изделий
Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что проведение ферментативного гидролиза соевой муки протеолитическими ферментными препаратами и их МЭК позволяет значительно повысить пищевую и биологическую ценность растворимой части продукта, что расширяет возможности и перспективы его применения в составе пищевых продуктов:
для повышения пищевой и биологической ценности пищевых продуктов (обогащение свободными аминокислотами, белками, легкоусвояемыми сахарами, минеральными веществами, лшшдами, фосфолипидами); для улучшения качества пищевых продуктов; для сокращения расхода основного сырья; для интенсификации технологического процесса.
В рецептуре мучных кондитерских изделий в качестве структурообразователя используют меланж, который содержит белок, фосфатиды и другие вещества. Однако, с технологической точки зрения, меланж является достаточно дорогостоящим продуктом, с ограниченным сроком хранения, применение которого связано с определенными технологическими трудностями.
В связи с вышеизложенным, проводили исследования по применению продуктов ферментативного гидролиза соевой муки, взамен меланжа, на качество вафельных листов, дрожжевых кексов и сроки их хранения.
Показано, что применение соевой гидролизо ванной муки в рецептурах кексов взамен меланжа позволяет интенсифицировать процесс брожения теста и приводит к сокращению времени приготовления теста на 30 минут. При этом кексы по органолептическим и физико-химическим свойствам не отличаются от контроля (рис. 8, 9). Кроме того, использование гидролизо ванной муки способствует замедлению процесса их черствения.
куполообразная форма
^ интенсивный
флейвор]
отсутствие комкуемости отсутствие вкус; добавки
аромат мягкий укус
сладость
отсутствие прогорклости
— 25% 50% *-100%
Рис.8. Фотография кексов с заменой меланжа Рис.9. Бальная оценка описательных
соевой гидролизованнои мукой:
терминов кексов с различными дозировками
1 - контрольный образец, 2 - замена меланжа на 25%, соевой гидролизоваииой муки на 1 сутки 3 - замена меланжа на 50%. 4 - замена меланжа на 100%.
после выпечки.
ВЫВОДЫ:
На основании проведенных исследований были сделаны следующие выводы:
1. Изучены некоторые кинетические характеристики ферментных препаратов Бирзим Чилл, Бирзим П7 при действии на соевую муку. Выбраны оптимальные концентрации ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл и оптимальные концентрации соевой муки, при которых концентрация субстрата приближается к насыщающей, а начальная скорость ферментативного гидролиза приближается к максимальной скорости реакции: для Бирзим П7- концентрация - 0,5 ед. ПС/г муки, концентрация субстрата -100 мг/мл; для Бирзим Чилл - концентрация - 0,3 ед. ПС/г'муки, концентрация субстрата - 100-130 мг/мл.
Установлено, что при оптимальных концентрациях участников ферментативного гидролиза и оптимальных условиях их взаимодействия, максимальное накопление аминного азота в гидролизатах достигается в первые восемь часов гидролиза и составляет 1,00-0,70 мг/мл.
2. С помощью различных методов расчетно-графических преобразований уравнения Михаэлиса - Ментен рассчитаны кажущиеся Кт и Утах Для
ферментных препаратов: для Бирзим П7 - Кт(гаЖ)=236мг/мл; ^^тах(юж)=0,021мг/мл мин; для Бирзим Чилл - Кт(каж)=142 мг/мл; Ущ^^Ю.ОП мг/мл-мин.
Показано, что кажущаяся Кт ферментного препарата Бирзим П7 превышает кажущуюся Кт Бирзим Чилл, что косвенно свидетельствует о большем сродстве к субстрату последнего.
3. Обоснована целесообразность создания МЭК на основе исследованных ферментных препаратов. Показано, что МЭК, состоящая из Бирзим Чилл и Бирзим П7 при гидролизе белка соевой муки дает возможность получить выход продуктов ферментативной реакции по накоплению аминного азота при уменьшенных в 2 раза дозировок ферментных препаратов на 15-50% больше, чем при раздельном их применении и почти на 35% больше ожидаемого эффекта.
4. Методом гель-хроматографии установлено, что при ферментативной обработке соевой муки увеличивается количество растворимого белка и разделяемых фракций белков в продуктах ферментативной модификации по сравнению с исходной соевой мукой. Выявлено наличие в продуктах ферментативной модификации новых фракций (с молекулярной массой 26 ООО - 160 ООО и 90 ООО - 35 ООО) и низкомолекулярных азотистых соединений (аминокислот и низкомолекулярных пептидов).
5. Установлено, что в составе ферментативных гидролизатов соевой муки содержится широкий набор свободных аминокислот, в том числе все незаменимые аминокислоты, причем качественный состав свободных аминокислот в гидролизатах, полученных с использованием ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7 идентичен, а в количестве присутствующих аминокислот имеются существенные различия, что является подтверждением различной субстратной специфичности ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7 по отношению к пептидным связям белка сои и является обоснованием для их совместного применения для получения ферментативных соевых гидролизатов.
Исследован аминокислотный состав полученных продуктов модификации муки и рассчитан их аминокислотный скор. Установлено, что содержание незаменимых аминокислот в полученных продуктах модификации соевой муки достаточно высоко и составляет 38-40%.
6. Установлено, что исследуемые ферментные препараты, помимо гидролиза белков соевой полуобезжиренной муки, способствуют расщеплению содержащихся в ней полисахаридов и приводят к накоплению редуцирующих веществ. Методом ВЭЖХ исследован углеводный состав продуктов ферментативного гидролиза соевой муки. Установлено, что общее содержание углеводов составляет 26,32%, из них 60% представлены легкоусвояемыми сахарами, а 40% стахиозой.
7. Получены данные, характеризующие состояние липидного компонента соевой полуобезжиренной муки и продуктов ее ферментативной модификации. Отмечено, что во всех этих продуктах обнаруживается 9 фракций фосфолипидов, а основными являются ФХ и ФЭ. Выявлены различия в количественном содержании отдельных фракций фосфолипидов (ЛФХ, CMC, ФХ, ФС, ФЭ, КЛ+ФК) у продуктов ферментативной модификации соевой муки по сравнению с исходной полуобезжиренной соевой мукой, что в значительной степени влияет на соотношение ФХ/ФЭ и способность липидов к окислению.
Методом газовой капиллярной хроматографии исследован жирнокислотный состав падролизованной муки. Установлено, что продукты модификации соевой муки содержат широкий спектр насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, а содержание линолевой кислоты, которая является незаменимой и не синтезируется в организме человека составляет 48%.
8. Получены данные, характеризующие стабильность липидного компонента продуктов ферментативной модификации соевой муки при хранении в течение 3-х месяцев.
Показано, что содержание ТБК-активных продуктов, по которому оценивали интенсивность ПОЛ, достаточно стабильно в анализируемых
продуктах ферментативной модификации соевой муки при хранении на протяжении 3-хмесяцев.
Изучен состав фосфолипидов в анализируемых образцах, и показано изменение их количественного соотношения при хранении исследуемых образцов.
9. Показана целесообразность использования продуктов ферментативной обработки соевой муки при приготовлении мучных кондитерских изделий. Установлено, что применение этих продуктов в рецептурах кексов и вафельных листов, взамен меланжа, позволяет интенсифицировать технологический процесс, при этом получить готовые изделия по органолептическим и физико-химическим свойствам на уровне контроля.
Разработана и утверждена технологическая инструкция по применению соевого ферментативного гидролизата при производство вафель.
Проведены производственные испытания в условиях ОАО «Серпуховхлеб» по применению гидролизованной муки при выпечке кексов «Российский».
Список работ, опублнковаппых по материалам диссертации:
1. Бадичко Е.А. Разработка технологии утилизации вторичных продуктов переработки масличного сырья в многофункциональные пищевкусовые добавки [Текст] / Траубенберг С.Е., Осташенкова Н.В., Козлова A.A., Бадичко Е.А. // Материалы научно-технической конф. "Технологии живых систем", - М., 2003, - С. 35-39.
2. Badichko Е.А. Hydrolysats enzymatgues de soya: leur obtention et application dans l'industrie alimentaire [Text] / Traubenberg S.E., Ostashencova N.V., Kozlova A.A., Badichko E.A., Tchernobrovina A.G. // Actes de la Conf. Int.'Maitrise et gestion de la gualite dans l'industrie alimentaire", Moldavie, 2004, - P.17-19.
3. Бадичко Е.А. Разработка способа получения пищевкусовой добавки на основе соевого ферментативного гидролизата [Текст] / Козлова A.A., Чернобровипа А.Г., Бадичко Е.А., Милорадова Е.В. // Сб. докл. 111 Юбилейной Междунар. Выставки-конф. "Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации", - М., 2004, -С. 60-64.
4. Бадичко Е.А. Применение биотехнологических способов обработки соевой муки при производстве вафель [Текст] / Бадичко Е.А, Алексеенко Е.В., Тесслер Т.В., Минаева C.B. // Материалы научно-практической конференции "Перспективы развития пищевой промышленности России", Оренбург: ГОУ ОГУ МОРФ, 2005, - С. 268-271.
5. Бадичко Е.А. Ферментативный гидролиз как инструмент для повышения пищевой ценности продуктов растениеводства [Текст] / Траубенберг С.Е., Милорадова Е.В., Алексеенко Е.В., Бадичко Е.А. // Хранение и переработка сельхозсырья, - 2007, - № 5, - С. 6265.
6. Бадичко Е.А. Влияние каротиноидов на окислительные реакции в соевых гидролизатах в процессе хранения [Текст] / Бадичко Е.А., Милорадова Е.В., Траубенберг
С.Е., Шишкина Л.Н. // В сб. материалов всероссийской конференции молодых учёных и П1 школы им. Академика Н.М.Эмануэля по проблеме «Окисление, окислительный стресс и антиоксиданты», Москва, 2008, - С. 150-152.
7. Бадичко Е.А. Состояние липидного компонента соевой муки и её гидролизатов в процессе хранения [Текст] / Бадичко Е.А., Милорадова Е.В., Траубенберг С.Е., Шишкина Л.Н. // В сб. материалов на VIII ежегодной, Международной молодежной конференции ИБХФ РАН-ВУЗЫ «Биохимическая физика», Москва, 2008, - С. 18-21.
8. Бадичко Е.А. Влияние гидролиза и центрифугирования на состояние липидного компонента соевой муки [Текст] / Траубенберг С.Е., Бадичко Е.А., Милорадова Е.В., Шишкина Л.Н. // Известия вузов. Пищевая технология, - 2008, - № 5-6, - С. 36-38.
9. Бадичко Е.А. Исследование биохимических характеристик продуктов ферментативного гидролиза соевой муки [Текст] / Милорадова Е.В., Траубенберг С.Е.,
Бадичко Е.А., Иванушкин П.А. // Вестник МИТХТ, - 2009, - №2, - Т. 4, - С. 89-94.
***
Автор выражает свою признательность и благодарность д.х.н., проф., зав. лаб. «Физико-химических проблем радиобиологии и экологии» Института биохимической физики им. Н.М. Эммануэля РАН Л.Н Шишкиной за ценные советы и помощь при проведении исследований.
Список сокращений:
МЭК - мультиэнзимная композиция
£ЛОФЛ - сумма более легкоокисляемых фракций фосфолипидов
ЕТОФЛ - сумма более трудноокисляемых фракций фосфолипидов
АО - антиоксидант, антиоксидантный
АО А - антиокислительная активность
АПА - антипероксидная активность
КЛ - кардиолишн
ЛФХ - лизоформы фосфолипидов
ПАВ - поверхностно-активные вещества
ПОЛ - перекисное окисление лшщдов
ТБК - АП (ТБК - активные продукты) - продукты, реагирующие с 2-тиобарбитуровой кислотой
СМ - сфингомиелин; ФИ - фосфатидилинозит ;ФК - фосфатидная кислота ФЛ - фосфолшщды; ФС - фосфатидилсершцФХ - фосфатадилхолин ФЭ - фосфатидилэтаноламин ;ХС - холестерин ;ОЛ - общие липиды.
Подписано в печать 25.05.09. Формат 60х90'/,6. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 72.
Издательский комплекс МГУПП 125080, Москва, Волоколамское ш., 11
Содержание диссертации, кандидата технических наук, Бадичко, Елена Анатольевна
Введение
1. Обзор литературы.
1.1. Соя, как дополнительный сырьевой ресурс для создания продуктов, обладающих повышенной пищевой ценностью.
1.2. Современные представления о протеолитических ферментах.
2. Экспериментальная часть.
2.1. Объекты и методы исследования.
2.1.1. Сырьё и материалы, применявшиеся при проведении исследований.
2.1.2. Методы определения активностей ферментных препаратов.
2.1.3. Методы исследования соевой полуобезжиренной муки и продуктов ее модификации.
2.1.4. Методы исследования микрофлоры муки и гидролизатов.
2.1.5. Методы исследования липидной компоненты соевой полуобезжиренной дезодорированной муки и гидролизатов.
2.1.6. Методы приготовления теста для кексов «Российский» и оценки качества готовых изделий.
2.1.7. Методы математического планирования и статистическая обработка экспериментальных данных.
2.2. Характеристика сырья, применявшегося в исследованиях.
2.2.1. Характеристика соевой дезодорированной полуобезжиренной муки.
2.2.2. Характеристика ферментных препаратов.
2.2.3. Характеристика пшеничной муки.
2.3. Выбор условий ферментативной обработки соевой муки 2.3.1. Изучение влияния рН и температуры на каталитическую активность ферментных препаратов Бирзим Чилл и
Бирзим П7.
2.3.2. Исследование некоторых кинетических характеристик ферментных препаратов бирзим П7 и Бирзим Чилл при гидролизе белков соевой муки.
2.3.2.1. Влияние дозировок ферментных препаратов Бирзим П7 и
Бирзим Чилл на скорость гидролиза белка соевой муки.
2.3.2.2. Влияние концентрации субстрата на скорость ферментативной реакции гидролиза белка соевой муки ферментным препаратом Бирзим П7 и Бирзим Чилл.
2.3.2.3. Оптимизация условий проведения гидролиза соевой муки ферментным препаратом Бирзим Чилл методом математического планирования на основе униформ-ротатабельных планов.
2.3.3. Сравнительная характеристика некоторых кинетических параметров гидролиза соевой муки под действием ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7.
2.3.4. Изучение динамики накопления аминного азота при гидролизе белков соевой муки ферментными препаратами Бирзим П7 и Бирзим Чилл и МЭК на их основе.
2.4. Биохимическая характеристика продуктов ферментативного гидролиза соевой муки.
2.4.1. Изучение фракционного состава белков продуктов ферментативного гидролиза соевой муки с использованием метода гель-хроматографии.
2.4.1.1. Изучение аминокислотного состава продуктов ферментативного гидролиза соевой муки.
2.4.2. Изучение углеводного состава продуктов ферментативного гидролиза соевой муки.
2.4.3. Изучение состояния липидного компонента продуктов ферментативного гидролиза соевой муки.
2.5. Изучение некоторых процессов, протекающих при хранении соевой муки и продуктов ее модификации.
2.5.1. Исследование состояния липидного компонента продуктов ферментативной модификации соевой муки в процессе хранения.
2.5.2. Микробиологический анализ соевой муки и сухих продуктов ее ферментативной модификации.
2.6. Применение продуктов ферментативной обработки соевой муки при приготовлении мучных кондитерских изделий.
2.6.1. Влияние гидролизованной муки на свойства теста и качество кексов.
2.6.2. Применение гидролизованной муки при производстве кексов в производственных условиях.
2.6.3. Влияние соевого ферментативного гидролизата на качество вафельных листов. 152 *
ВЫВОДЫ.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование условий получения продуктов ферментативной модификации соевой муки и их биохимическая характеристика"
Актуальность темы. Проблема обеспечения человечества продовольствием и, в частности, полноценным пищевым белком сохраняет свою актуальность и в 3-ем тысячелетии.
Общепризнанным путем в ликвидации дефицита белка, устранения его качественной неполноценности и улучшения пищевой ценности продуктов питания является использование новых его источников.
Среди всех сельскохозяйственных культур первое место в общей массе белка занимает пшеница и даёт 71 миллион тонн белка, соя занимает второе место, с производством белка 62,7 миллиона тонн. Однако, пшеничный белок для пищевых целей используется на 74%, а соевый белок —- лишь на 8%, поэтому основным резервом белкового питания населения в мире признана соя.
Пищевое использование сои высокими темпами растёт во всех ведущих странах мира и составляет по 5—7% в год.
В настоящее время соевый рынок также активно развивается и в России. Однако, объемы отечественного производства семян сои явно недостаточны для удовлетворения растущих потребностей промышленности и населения в продуктах их переработки. Поэтому коллегия Минсельхоза России утвердила Целевую отраслевую программу развития производства и глубокой переработки сои на период до 2010 года, предусматривающую строительство 18 разнопрофильных заводов, которые охватят своей продукцией практически все сегменты продовольственного рынка. В основе Программы лежит создание отечественной индустрии пищевого соевого белка.
Соевые белки отличаются уникальным аминокислотным составом, практически не уступающим белкам животного происхождения, что отмечено в документах Всемирной Организации Здравоохранения.
Безусловный интерес в качестве дополнительного сырьевого ресурса для производства продуктов питания представляет самый дешевый соевый белок, соевая мука, которая содержит в своем составе до 50% полноценного белка, и другие ценные питательные вещества, необходимые человеку: липиды, пищевые волокна, минеральные вещества.
Как показывает анализ опубликованных в литературе данных, эффективными методами модификации соевой муки может быть ферментативный катализ, который способствует более полному извлечению белка, увеличению ее пищевой ценности и изменению функциональных свойств, что приводит к расширению путей ее использования при производстве пищевых продуктов.
В свете вышеизложенного, исследования по ферментативному воздействию на белок соевой муки и биохимическая характеристика продуктов ее ферментативной модификации с целью их применения при производстве мучных кондитерских изделий является актуальными.
Цель работы: изучение влияния ферментативной обработки соевой муки на ингредиентный состав полученных продуктов с позиции пищевой и биологической ценности для их применения в мучных кондитерских изделиях.
В соответствии с поставленной целью были определены задачи ? I исследования:
- выбор условий ферментативной обработки соевой муки ферментными препаратами Бирзим П7 и Бирзим Чилл;
- исследование некоторых кинетических характеристик ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл при гидролизе белков соевой муки;
- сравнительная характеристика некоторых кинетических параметров гидролиза соевой муки под действием ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7;
- изучение динамики накопления аминного азота при гидролизе белков соевой муки ферментными препаратами Бирзим П7, Бирзим Чилл и МЭК на их основе;
- биохимическая характеристика продуктов ферментативного гидролиза соевой муки;
- изучение фракционного состава белков продуктов ферментативного гидролиза соевой муки с использованием метода гель-хроматографии;
- изучение углеводного состава продуктов ферментативной модификации соевой муки;
- изучение состояния липидного компонента продуктов ферментативной модификации соевой муки;
- изучение некоторых процессов, протекающих при хранении соевой муки и продуктов ее модификации;
- применение продуктов ферментативной обработки соевой муки при приготовлении мучных кондитерских изделий.
Научная новизна. Впервые получены данные по применению ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7 для ферментативной обработки полуобезжиренной соевой муки, и дана биохимическая характеристика продуктов ее ферментативной модификации, позволяющая оценить их с позиций пищевой и биологической ценности по сравнению с исходной соевой мукой, что расширяет области применения этого ценного источника растительного белка в рецептурах пищевых продуктов.
Получены зависимости, характеризующие влияние концентрации фермента и концентрации субстрата на начальную скорость ферментативной реакции гидролиза белка сои в условиях сложного субстрата — соевой муки, и динамику накопления аминного азота, на основании которых обоснованы условия проведения ферментативной обработки соевой муки.
Рассчитаны кажущиеся кинетические параметры действия ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7- Кт(каж) и Утах(каж) при гидролизе белка соевой муки, сравнительный анализ которых позволил обосновать целесообразность формирования МЭК с использованием данных ферментных препаратов.
Методом гель-хроматографии установлено, что при ферментативной обработке соевой муки увеличивается количество растворимого белка и
разделяемых фракций белков в продуктах ферментативной модификации по сравнению с исходной соевой мукой.
Установлено, что в составе продуктов ферментативной обработки соевой муки содержится широкий набор свободных аминокислот. Показано, что содержание свободных аминокислот в гидролизате, полученном с использованием МЭК на основе ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7, значительно выше, чем при раздельном их применении, в том числе по таким незаменимым аминокислотам, как триптофан, треонин, изолейцин и лейцин.
Получены данные, характеризующие ферментативный соевый гидролизат по составу Сахаров (фруктоза, глюкоза, сахароза, мальтоза, стахиоза).
Получены данные, характеризующие состояние липидного компонента соевой полуобезжиренной муки и продуктов ее ферментативной модификации. Отмечено, что во всех этих продуктах обнаруживается 9 фракций фосфолипидов, а основными являются ФХ и ФЭ. Выявлены различия в количественном содержании отдельных фракций фосфолипидов (ЛФХ, СМ, ФХ, ФС, ФЭ, КЛ+ФК) у продуктов ферментативной модификации соевой муки по сравнению с исходной полуобезжиренной соевой мукой.
Установлено, что в процессе хранения продуктов ферментативной обработки соевой муки происходят изменения состояния его липидного компонента (состав фосфолипидов, соотношение £ЛОФЛ/£ТОФЛ) на протяжении трех месяцев хранения.
Практическая значимость. Предложены технологические решения, расширяющие область применения вторичного продукта переработки сои - соевой муки в пищевых продуктах на основе ее предварительной обработки ферментными препаратами Бирзим П7, Бирзим Чилл и их МЭК.
Дана характеристика продуктов ферментативной обработки соевой муки, по составу и содержанию растворимого белка, пептидов, свободных аминокислот (в т.ч. незаменимых), Сахаров (глюкозы, фруктозы, сахарозы), общих липидов, фосфолипидов и жирных кислот (в т.ч. ненасыщенных), микробиологическим показателям в соответствии СанПиН.
Показана целесообразность применения продуктов ферментативной обработки соевой муки при производстве кексов и вафель для полной замены дорогостоящего и скоропортящегося сырья - меланжа. Установлено что применение разработанной рецептуры при производстве этих мучных кондитерских изделий приводит к интенсификации технологического процесса и способствует удлинению сроков хранения кексов.
Разработана рецептура кексов с использованием взамен меланжа соевой муки, подвергнутой ферментативному гидролизу, и проведена ее апробация в производственных условиях на ОАО «Серпуховхлеб».
Разработана и утверждена технологическая инструкция на производство вафель с ферментативным соевым гидролизатом.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Бадичко, Елена Анатольевна
ВЫВОДЫ:
На основании проведенных исследований были сделаны следующие выводы:
1. Изучены некоторые кинетические характеристики ферментных препаратов Бирзим Чилл, Бирзим П7 при действии на соевую муку. Выбраны оптимальные концентрации ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл и оптимальные концентрации соевой муки, при которых концентрация субстрата приближается к насыщающей, а начальная скорость ферментативного гидролиза приближается к максимальной скорости реакции: для Бирзим П7- концентрация - 0,5 ед. ПС/г муки, концентрация субстрата — 100 мг/мл; для Бирзим Чилл - концентрация - 0,3 ед. ПС/г муки, концентрация субстрата - 100-130 мг/мл.
Установлено, что при оптимальных концентрациях участников ферментативного гидролиза и оптимальных условиях их взаимодействия, максимальное накопление аминного азота в гидролизатах достигается в первые восемь часов гидролиза и составляет 1,00-0,70 мг/мл.
2. С помощью различных методов расчетно-графических преобразований уравнения Михаэлиса - Ментен рассчитаны кажущиеся Кт и Vmax для ферментных препаратов: для Бирзим П7 - Кга(каж)=236мг/мл; Утах(каж)=0,021мг/мл-мин; ДЛЯ БИРЗИМ ЧИЛЛ - Кт(каж)=142 МГ/МЛ; Утах(каж)=0,011 мг/мл-мин.
Показано, что кажущаяся Km ферментного препарата Бирзим П7 превышает кажущуюся Km Бирзим Чилл, что косвенно свидетельствует о большем сродстве к субстрату последнего.
3. Обоснована целесообразность создания МЭК на основе исследованных ферментных препаратов. Показано, что МЭК, состоящая из Бирзим Чилл и Бирзим П7 при гидролизе белка соевой муки дает возможность получить выход продуктов ферментативной реакции по накоплению аминного азота при уменьшенных в 2 раза дозировок ферментных препаратов на 15-50% больше, чем при раздельном их применении и почти на 35% больше ожидаемого эффекта.
4. Методом гель-хроматографии установлено, что при ферментативной обработке соевой муки увеличивается количество растворимого белка и разделяемых фракций белков в продуктах ферментативной модификации по сравнению с исходной соевой мукой. Выявлено наличие в продуктах ферментативной модификации новых фракций (с молекулярной массой 26 ООО - 160 ООО и 90 ООО - 35 ООО) и низкомолекулярных азотистых соединений (аминокислот и низкомолекулярных пептидов).
5. Установлено, что в составе ферментативных гидролизатов соевой муки содержится широкий набор свободных аминокислот, в том числе все незаменимые аминокислоты, причем качественный состав свободных аминокислот в гидролизатах, полученных с использованием ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7 идентичен, а в количестве присутствующих аминокислот имеются существенные различия, что является подтверждением различной субстратной специфичности ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7 по отношению к пептидным связям белка сои и является обоснованием для их совместного применения для получения ферментативных соевых гидролизатов.
Исследован аминокислотный состав полученных продуктов модификации муки и рассчитан их аминокислотный скор. Установлено, что содержание незаменимых аминокислот в полученных продуктах модификации соевой муки достаточно высоко и составляет 38-40%.
6. Установлено, что исследуемые ферментные препараты, помимо гидролиза белков соевой полуобезжиренной муки, способствуют расщеплению содержащихся в ней полисахаридов и приводят к накоплению редуцирующих веществ. Методом ВЭЖХ исследован углеводный состав продуктов ферментативного гидролиза соевой муки. Установлено, что общее содержание углеводов составляет 26,32%, из них 60% представлены легкоусвояемыми сахарами, а 40% стахиозой.
7. Получены данные, характеризующие состояние липидного компонента соевой полуобезжиренной муки и продуктов ее ферментативной модификации. Отмечено, что во всех этих продуктах обнаруживается 9 фракций фосфолипидов, а основными являются ФХ и ФЭ. Выявлены различия в количественном содержании отдельных фракций фосфолипидов (ЛФХ, CMC, ФХ, ФС, ФЭ, КЛ+ФК) у продуктов ферментативной модификации соевой муки по сравнению с исходной полуобезжиренной соевой мукой, что в значительной степени влияет на соотношение ФХ/ФЭ и способность липидов к окислению.
Методом газовой капиллярной хроматографии исследован жирнокислотный состав гидролизованной муки. Установлено, что продукты модификации соевой муки содержат широкий спектр насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, а содержание линолевой кислоты, которая является незаменимой и не синтезируется в организме человека составляет 48%.
8. Получены данные, характеризующие стабильность липидного компонента продуктов ферментативной модификации соевой муки при хранении в течение 3-х месяцев.
Показано, что содержание ТБК-активных продуктов, по которому оценивали интенсивность ПОЛ, достаточно стабильно в анализируемых продуктах ферментативной модификации соевой муки при хранении на протяжении 3-хмесяцев.
Изучен состав фосфолипидов в анализируемых образцах, и показано изменение их количественного соотношения при хранении исследуемых образцов.
9. Показана целесообразность использования продуктов ферментативной обработки соевой муки при приготовлении мучных кондитерских изделий. Установлено, что применение этих продуктов в рецептурах кексов и вафельных листов, взамен меланжа, позволяет интенсифицировать технологический процесс, при этом получить готовые изделия по органолептическим и физико-химическим свойствам на уровне контроля.
Разработана и утверждена технологическая инструкция по применению соевого ферментативного гидролизата при производство вафель.
Проведены производственные испытания в условиях ОАО «Серпуховхлеб» по применению гидролизованной муки при выпечке кексов «Российский».
160
2.6.4. Заключение
В результате проведенных исследований установлено, что замена меланжа на соевую муку в количестве 25-50% позволяет получать кексы, которые по качеству не отличаются от контрольного образца, а в некоторых случаях превосходят его по органолептическим и физико-химическим показателям.
Показано, что применение соевой гидролизованной муки в рецептурах кексов взамен меланжа позволяет интенсифицировать процесс брожения теста, и приводит к сокращению времени приготовления теста на 30 минут. При этом кексы по органолептическим и физико-химическим свойствам не отличаются от контроля. Кроме того, использование гидролизованной муки способствует уменьшению усушки кексов, в течение 5 суток хранения и замедляет процесс их черствения.
Результаты исследований подтверждены производственными испытаниями, проведенными на ОАО «Серпуховхлеб».
Показана целесообразность использования ферментативного соевого гидролизата взамен меланжа при производстве вафель. Установлено что применение разработанной рецептуры способствует снижению энергозатрат на производстве. Разработана и утверждена технологическая инструкция на производство вафель с ферментативным соевым гидролизатом.
156
Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Бадичко, Елена Анатольевна, Москва
1. Авиженис В., Кислухина О.В. Протеолитические ферментные препараты // Maisto chemija ir technologija. 1997. С. 4-10.
2. Арсентьева Е.И., Зайцев А.И., Шерстобитова О.В. Соевые продукты в лечебном питании // Нижегор. мед. ж-л, 1999. №2. С. 70-73.
3. Арутюнян Н.С., Корнена Е.П. Фосфолипиды растительных масел. М.: Агропромиздат, 1985. 368 с.
4. Баратова Л.А., Богачева Е.Н., Гольданский В.И. Тритиевая планиграфия биологических молекул. М.: Наука. 1999. 175 с.
5. Бархатова Т.В. Замена импортных стабилизирующих систем модифицированным соевым белком в производстве мороженного // Изв. вузов. Пищ. Технология, 2003. №4. С. 117-118.
6. Баукова Н.А., Алексеева С.Г., Сорокоумова Г.М., и др. Белки и сапонины в липидном препарате, полученном при экстракции соевой муки // Прикл. биохим. и микробиол, 2002. 38. № 2. С. 183-189.
7. Бегеулов М.Ш. Основы переработки семян сои. М.: ДеЛи принт, 2006. 181 с.
8. Биологические мембраны. Методы. / Под ред. Дж. Б. Финдлея, У. Г. Эванз. М.: Мир, 1990. 424 с.
9. Бурлакова Е.Б., Мазалецкая Л.И., Шелудченко Н.И., Шишкина Л.Н. Ингибирующее действие смесей фенольных антиоксидантов и фосфатидилхолина. // Изв. РАН. Сер. химич., 1995. № 6. С. 1053 1059.
10. Варфоломеев С.Д. Химическая и биологическая кинетика. Новые горизонты. Т. 2. Биологическая кинетика: Сб. обзорных статей, М.: Химия, 2005. С. 175-213.
11. Виноградова А.А., Мелькина Г.М., Фомичева Л.А. и др. Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств / под ред. Ковальской Л.П. / М.: Агропромиздат, 1991. 335 с.
12. Высоцкий В.Т., Зилова И.С. Роль соевых белков в питании человека // Вопросы питанияю 1995. №5.
13. Галимова М.Х. Ферментативная кинетика: Справочник по механизмам реакций: 50 механизмов ферментативных реакций и их кинетическое поведение. М.: Ком. К., 2007. 320 с.
14. Гапонова Л.В., Логвинова Т.Т., Першикова А.В., Решетник Е.И. Соя в лечебно-профилактическом и детском питании // Молоч. пром-сть. 1999. №5. С. 25-27.
15. Геворкян Г.Р. Сравнительная оценка химического состава белковых препаратов из различных источников // Хранение и переработка сельхозсырья. 2006. №11. С. 32-35.
16. Геннис Р. Биомембраны. Молекулярная структура и функции. М.: Наука, 1997.
17. Гладышева И.П., Балабушевич Н.Г., Мороз Н.А., Ларионова Н.И. Выделение и характеристика соевого ингибитора типа Баумана Бирк из различных сырьевых источников // Биохимия. 2000. № 2. С. 238-244.
18. Грачева И. М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов. 3-е изд. Перераб. и доп. М.: Издательство «Элевар», 2000. 512 с.
19. Гребешкова Р.Н., Сальседо-Торрес Л.Э., Идальго М.А. Сериновая протеаза Bacillus subtilis R. // Прикл. Биохим. и микробиология. 1999. №2. С. 35.
20. Гридина С.Б., Романова Е.А Изучение свойств соевой обезжиренной муки. // Хранение и переработка сельхозсырья. №3. 2002.
21. Деев А.И. Молекулярная биофизика. В кн.: Биофизика. М.: Медицина, 1983. С. 63-88.
22. Дианова В.Т., Зареченская С.Г., Страшненко Е.С. Гидролизаты соевого белка для ферментативных соусов. В сб. докладов Всесоюзной конференции «Химия пищевых добавок». Черновцы, 1989. 231 с.
23. Диетология руководство / Под ред. А.Ю. Барановского. СПб.: Питер, 2008.1021 с.
24. Диксон М., Уэбб Э. Ферменты. М.: Мир, 1982. Т. 1-3. 1118 с.
25. Доморощенкова M.JL Современные технологии получения пищевых белков из соевого шрота // Пищевая промышленность. 2001. №14. С. 6-10.
26. Доморощенкова M.JL Особенности современного этапа производства и развития рынка пищевых соевых белков // Пищевая промышленность 2006. № 9-11.
27. Доронин АЛ), и др.; под ред. Кочетковой А.А. Технология детского и функционального питания. М.: ДеЛи принт, 2009. 288 с.
28. Доценко С.М., Тильба В.А., Иванов С.А., Абрамкина Е.А. Проблема дефицита белка и соя // Пищевая промышленность 2002. № 8. С. 38-40.
29. Дремучева Г.Ф., Шлеленко Л.А., Ильин И.С. (ГосНИИ хлебопекарной промышленности). Применение соевых продуктов при интенсивной технологии пшеничного хлеба // Хлебопечение России. 2000. №4. С. 2325.
30. Дятловицкая Э.В., Безгулов В.В. Липиды как биоэффекторы. Введение // Биохимия. 1998. Т. 63. Вып. 1. С. 3-5.
31. Егупов А.Г., Щербакова Е.В., Бархатова ТВ. Модификация соевых белков экзопротеиназами // Сб. науч. тр. Краснод. Регион, ин-та агробизнеса. 2003. Вып. 12. С. 254-257.
32. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П., Перуанский Ю.В., Луковников Г.А., Иконникова М.И. / под ред. Ермакова А.И./ Методы биохимического исследования растений. Л.: Агропромиздат, 1987. 430 с.
33. Ермолаев В.А. Спасительница соя // Достиж. науки и техн. АПК. 2002. № 6. С. 41-42.
34. Ершова Л.Д., Павлова Т.Н., Алехина Л.А. и др. // Пастообразные продукты из сои //Пищевая.промышленность. 2001. №9.
35. Жукова JI.П., Канунникова Н.Е., Жукова Э.Г. Соевые продукты в мягком мороженом //Молочная промышленность. 2000. №10. С. 35.
36. Зорин С.Н., Баяржаргал М., Бурдза Е.А., Мазо В.К. Получение и характеристика ферментативного гидролизата изолята соевых белков // Вопросы питания. 2006. Т. 75. №1. С. 10-12.
37. Иваницкий С.Б., Лобанов В.Г., Назаренко С.В. Соя в кондитерском производстве //Пищ. промышленность. 1998. №3. С. 38-39.
38. Изолированные соевые белки «Супро» компании «Протеин Технолоджиз Интернэшнл» // Пищ. промышленность. 1999. №5. С. 68-70.
39. Иоффе М.И., Страшненко Е.С., Дианова В.Т., Кроха Н.Г. Пептидные фракции заданного состава на основе белков различного происхождения // Хранение и переработка сельхозсырья. 1998. №3. С. 45-47.
40. Казаков Е.Д., Карпиленко Г.П. Биохимия зерна и хлебопродуктов. СПб.: ГИОРД, 2005. 512 с.
41. Квеситадзе Г.И., Безбородое A.M. Введение в биотехнологию. М.: Наука, 2002, 284 с.
42. Кейтс М. Техника липидологии. М.: Мир, 1975. 322 с.
43. Келети Т. Основы ферментативной кинетики. М.: Мир, 1990. 350 с.
44. Кирюхина М., Дубцов Г., Дубцова Г. Новые сорта хлебобулочных изделий для профилактического и лечебного питания // Хлебопродукты. 2006. №11. С. 36-37.
45. Кислухина О.В. Ферменты в производстве пищи и кормов. М.: ДеЛи принт, 2002, 336 с.
46. Клайд Е. Стауффер. Соевые белки в хлебопечении // Пищевая промышленность. 2003. №1. С. 48-49.
47. Ковбаса В.Н., Терлецкая В.А., Кобылинская Е.В. Изменение количества и активности ингибиторов протеолитических ферментов в процессе их гидротермической обработки. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2000. №5. С. 68-70.
48. Колеснов А.Ю. Биохимические системы в оценке качества продуктов питания (ферментативный анализ). М.: Пищевая промышленность, 2000. 416 с.
49. Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия / 2-е издание.: Пер. с нем. М.: Мир, 2004. 469 с.
50. Колпакова В. В., Зайцева Л.В., Мартынова И.В., Осипов Е.А. Белок из пшеничных отрубей: повышение выхода и функциональные свойства // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007. № 2. С. 23-24
51. Колпакова В.В., Мартынова И.В., Арабова Л.И., Чумикина Л.В. Физико-химические свойства и структурные особенности белково-липидных композитов повышенной пищевой ценности // Прикл. биохимия и микробиология. 2004. Т. 40. № 6. С. 693 698.
52. Коновалов К.JI. Растительные ингредиенты в производстве мясных продуктов //Пищевая промышленность. 2006. №4. С. 60-63.
53. Коновалов К.Л., Шульбаева М.Т., Мусина О.Н. Пищевые вещества животного и растительного происхождения для здорового питания // Пищевая промышленность. 2008. №8. С. 10-12.
54. Конотоп Н.С. Бисквитный торт с соевым белком для лечебно-профилактического питания // Кондитерское производство. 2006. №1. С. 34.
55. Корельский В.Ф., Новикова М.В., Борк Д.А., Дон Р.Н., Рязанова Л.Ф. Влияние введения соевых белков на характеристику рыбного фарша и продуктов на её основе // Вопросы рыболовства 2005. Т. 6. №3. С. 599-606.
56. Кочеткова А.А. Продукты сои в лечебном и профилактическом питании // Сб. докладов форума «Пищевые ингредиенты». М., 2001. с. 53-54.
57. Кретович В.Л. Основы биохимии растений. М.: Высшая школа. 1971. 450 с.
58. Ксенз. М.В. Применение протеиназ для повышения усвояемости пищевых белков // Изв. вузов. Пищ. Технология. 2002. №1. С. 52-55.
59. Крючин С.В. и др. Производство отечественного соевого белкового концентрата П Пищевая промышленность. 2001. №9. С. 41-43.
60. Кузнецова А.А., Левочкина Л.В. Соевая окара для комбинированных изделий // Пищевая промышленность. 2008. №8. С. 30-31.
61. Кучеренко Л.А., Ефименко С.Г., Петибская B.C., Прудникова Т.Н. Токоферолы семян сои // Известия вузов. Пищевая технология. 2008. № 2-3. С. 24-28.
62. Лакин Г.Ф. Биометрия. 3-е изд. М.: Высш. шк., 1990. 293 с.
63. Левицкая А.П., Макаренко О.А., Богатов В.В., Селиванская И.А., Ходаков И.В., Россаханова Л.Н. Выделение и биологические свойства изофлавонов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. №9.
64. Ленинджер А. Основы биохимии / под ред. Энгельгарда В.А.,' Варшавского Л. М. В 3-х томах. М.: Мир, 1985. 1051 с.
65. Лисицин А.Б., Гутник Б.Е., Анисимова И.Г., Смирнов М. (ВНИИ мясной промышленности) М. Икач, В.И. Маликова (компания «Вобекс-Интерсоя»). Продукты из соевой муки нового поколения // Пищевая промышленность. 2002. №4. С. 50-52.
66. Лищенко В.Ф. Мировая продовольственная проблема: белковые ресурсы (1960-2005 гг.). М.: ДеЛи принт, 2006. 272 с.
67. Мамыкин В.К., Мазур Н.С., и др. Перспективы использования микробных препаратов целлюлазы для получения пищевого белка из отходов переработки сои. // Хранение и переработка сельхозсырья. 1994. №5. С. 46-47.
68. Мартинчик А.Н. и др. Физиология питания, санитария и гигиена. М.: Мастерство: Высшая школа. 2000. 192 с.
69. Мартынова Е.А. Влияние сфинголопидов на активацию Т-лимфоцитов (обзор). // Биохимия. 1998. Т. 63. Вып. 1. С. 122-132.
70. Махотина И. А., Евдокимова О.В., Щипанова А.А., Рудась П.Г., Фукс С.Г. Функционально-технологические свойства муки и зерна бобовых // Известия вузов пищевая технология. 2008. № 2-3. С. 42-44.
71. Мендельсон Г.И. Значение соевых белковых продуктов в питании человека // Пищевая промышленность. 2004. № 6-7. С. 90-91.
72. Меньшов В.А., Шишкина JI.H., Кишковский З.Н. Липиды биосорбентов: состав, структура, свойства и стабильность при хранении. // Прикл. биохимия и микробиол., 1993. Т. 29. Вып. 4. С. 900 910.
73. Мещерякова. В.А. Соя в лечебно-профилактическом питании // Пищевая промышленность. 2002. №8. С. 24-26.
74. Микляшевский П., Прянишников В.В., Пестова А.Н. «МОГУНЦИЯ» -полный ассортимент соевых белков // Пищевые ингредиенты, сырье и добавки. №1. 2003. С. 16-18.
75. Микробные ферменты и биотехнология // под. ред. Фогарти В.М. пер. с англ. Предисл. и ред. Грачевой И.М. М.: Агропромиздат, 1986. 318 с.
76. Милорадова Е.В. Применение соевых ферментных гидролизатов при производстве продуктов питания // Индустрия продуктов здорового питания третье тысячелетие (человек, наука, технология, экономика). М.: 1999. Ч. 1. С. 132-134.
77. Невмываный С.Л., Капрельянц Л.В. Исследование реологических свойств ферментированных соевых продуктов типа йогурта // Хранение и переработка сельхозсырья. 2002. №1. С. 19-21.
78. Неклюдов А.Д., Иванкин А.Н., Бердутина А.В. Получение и очистка белковых гидролизатов // Прикладная биохимия и микробиология. 2000. Т.36 . №4. С. 371-379.
79. Неклюдов А.Д., Иванкин А.Н., Бердутина А.В. Свойства и применение белковых гидролизатов (обзор) // Прикл. биохим. и микробиол. 2000. 36. № 5. С. 56-58.
80. Нефедова Н.В. Ферментированные пищевые добавки и их использование в мясных продуктах // Изв. вузов. Пищ.технология. 2003. №2-3. С. 31-33.
81. Номенклатура ферментов: Рекомендации (1972 г., с доп. 1975 г.) / Пер. с англ. Под ред. Браунштейна А.Е. М.: БИ, 1979. 321 с.
82. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А., Колпакова В.В., Витол И.С., Кобелева И.Б. Пищевая химия. СПб.: ГИОРД, 2007. 640с.
83. Ольховая Л.П., Петрова Л.Д. Химический состав и функциональные свойства экструзионных соевых белковых продуктов // Пищевая промышленность. 2005. №1. С. 68-69.
84. Осадько М.И., Румянцева Г.Н. Режимы ферментативной обработки сырья при получении соевого белка // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007. №3. С. 46 48.
85. Остерман Л.А. Хроматография белков и нуклеиновых кислот. М.: Наука, 1985. 536 с.
86. Пащенко Л.П., Жаркова И.М. Рациональное использование растительного белоксодержащего сырья в технологии хлеба. Воронеж: ФГУП ИПФ «Ворнеж». 2003. 239 с.
87. Петибская B.C., Баранов В.Ф., Кочегура А.В., Зеленцов С.В. Соя: качество, использование, производство // Аграрная наука. 2001. 61 с.
88. Петров К.П. «Практикум по биохимии пищевого растительного сырья». М.: пищевая промышленность, 1965. 330 с.
89. Петушкова Е.В. Введение в кинетику ферментативных реакций. М.: МГУ, 1972. 200 с.
90. Подобедов А.В. Лечебные и профилактические свойства соевых продуктов // Аграрная наука. 1999. №5. С. 9-11.
91. Покровский А.А. Роль биохимии в развитии науки о питании. М., Наука, 1974. С. 127.
92. Полыгалина Г.В., Чередниченко В.С, Римарева JI.B. «Определение активности ферментов». М.: 2003. С. 225-229.
93. Практическое руководство по переработке и использованию сои / Под ред. ДэйвидаР. Эриксона; Пер. с англ. М.: Макцентр. 2002. С. 672.
94. Прекинс Э.Г. Руководство по переработке сои. М.: Колос, 1996.
95. Приступа О.А., Пасько О.В., Шадрин М.А. Применение ферментированного белкового обогатителя при производстве продуктов // Пищевая промышленность. 2006. №11. С. 12.
96. Прянишников В.В., Микляшевский П., Ладд X., Красуля О.Н. Функциональные добавки направленного действия для пищевой промышленности//Пищ. промышленность. №1. 1999. С. 54-56.
97. Пучкова Л.И. «Лабораторный практикум по технологии хлебопекарного производства». СПб.: ГИОРД, 2004. 263 с.
98. Пынзарь Е.И., Пальмина Н.П. Кинетические характеристики спонтанного перекисного окисления липидов в биологических мембранах нормальных и опухолевых клеток // Биологические мембраны. 1998. Т. 15. № 2. С. 191-197.
99. Растительный белок: новые перспективы. / Под ред. Браудо Е.Е. М.: Пищепромиздат, 2000. 180 с.
100. Римарева Л.В. Перспективы использования протеолитических ферментных препаратов // Пищевая промышленность. 1996. №3. С. 44-45.
101. Рогов И.А., Антипова Л.В., Дунченко Н.И. и др. Химия пищи. / В 2 книгах / Книга 1. Белки: структура, функции, роль в питании. / М.: Колос, 2000. 384 с.
102. Рубин А.Б. Биофизика. М.: Издательство МГУ: Наука, 2004. 335 с.
103. Рязанова О.А., Поздняковский В.М., Шевелева А.А. Продукты специального назначения на основе сои // Пищевая промышленность. 2002. №8. С. 42-43.
104. Румянцева Г.Н. Теория и практика использования направленного биокатализа в технологии пищевых продуктов и ингредиентов белковой углеводной природы: Автореф.дисс. док. техн. наук. Москва, 2008. С. 47.
105. Румянцева Г.Н., Осадько М. И. Роль микробных ферментов при получении соевого белка // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007. № 2. С. 53-54.
106. Савкин Н.Н. Производство напитков из сои // Молочная промышленность. 2000. №10.
107. Санитарные правила и нормы (СанПин) 2.3.2.1078-01 «Гигиена. Требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». 2008.
108. Скрипникова Т.Т. Основание и разработка технологии текстурированных соевых концентратов: Автореф.дисс. канд. техн. наук. Благовещенск, 2004. С. 24.
109. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. М.: Высшая школа, 1991. 288 с.
110. Слюсаренко Т.П. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых производств. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 207 с.
111. Соевые продукты ЗАО "ТЕХНОМОЛ пищевые Продукты" // Пищевая промышленность. 2002. №4. С. 19-21.
112. Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н., Поздняковский В.М. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами / Наука и технология, Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. 548 с.
113. Степанов А.Е., Краснопольский Ю.М., Швец В.И. Физиологически активные липиды. М.: Наука. 1991. 136 с.
114. Страер JT.С. Биохимия: Пер. с англ. В 3-х томах. Т. 1. Мир, Москва, 1984. 1232 с.
115. Стребков В.Б. Разработка нового способа обработки соевых бобов на основе инфракрасного энергоподвода: Автореф. дисс. канд. биол. наук. М., 2008. С. 25.
116. Телишевская Л.Я. Белковые гидролизаты. Получение, состав, применение / Под ред. Панина А.Н. М.: 2003, 295с.
117. Токбаев М.М., Бжеумыхов B.C. Делаев У.А. Сравнительный биохимический состав продуктов и технологические свойства семян сои // Хранение и переработка сельхозсырья. 2006. №9. С. 47-53.
118. Траубенберг С.Е., Пивцаева М.М., Милорадова Е.В., Фуголь О.А. Получение и применение ферментативных соевых гидролизатов // Междунар. конф. «Науч.-техн.прогресс в перераб. отраслях АПК», Москва, 16-18 мая, 1995: Тез. докл. М. 1995. С.151.
119. Фершт Э. Структура и механизм действия ферментов. М.: Мир, 1980. 334 с.
120. Химический состав пищевых продуктов. Справочник / Институт питания РАМН Под редакцией Скурихина И.М., Тутельяна В.А. // М.: ДеЛи принт, 2002. 236 с.
121. Шабанова Е.А, Бархатова Т.В., Шипитько В.В. Сравнительные аспекты технологического пищевого применения соевых белковых изолятов // Известия вузов пищевая технология. 2008. № 2-3. С. 50-52.
122. Шабров А.В., Дадли В.А., Макаров В.Г. Биохимические основы действия микрокомпонентов пищи. М.: Аввалон, 2003. 184 с.
123. Шадрин М.А. Характеристика сои и соевых ингредиентов, используемых в производстве пищевых продуктов // Инновационное образование и экономика. 2008. №2. С. 82-88.
124. Щербаков В.Г., Лобанов В.Г., Прудникова Т.Н. и др. Биохимия растительного сырья. / Под. ред. Щербакова В.Г. М.: Колосс, 1999. 376 с.
125. Шергина И.А., Перфильев Г.Д., Мордвинова В.А., Логинова Е.Б Сырный продукт с соевым белком // Переработка Молока. 2007. №12. С. 38-39.
126. Шиленок О.И., Кочнева И.В., Толкунов С.Н., Бидюк А.Я., Толкунова Н.Н. Сравнительная характеристика функциональных свойств белковых препаратов // Пищевая промышленность. 2006. №11 С. 73.
127. Шишкина Л.Н., Козлова А.А., Милорадова Е.В. Влияние центрифугирования на состояние липидной компоненты соевого гидролизата// Известия вузов пищевая технология. 2006. №1. С. 25-27.
128. Шишкина Л.Н., Климова М.А., Дремучева Г.Ф., Траубенберг С.Е. Состояние липидной компоненты сухих смесей для пончиков в процессе хранения // Прикладная биохимия и микробиология. 2000. Т. 36. № 4. С. 503-508.
129. Шишкина JI.H., Хрустова Н.В. Кинетические характеристики липидов тканей млекопитающих в реакциях автоокисления // Биофизика. 2006. Т. 51. Вып. 2. С. 340-346.
130. Шишков А.В., Богачева Е.Н. Структура поверхности биополимеров исследуется тритиевой планиграфией // Природа. 2001. №5. С. 19-27.
131. Шишков В.А., Кудряшов В.Л., Римарева Л.В., Поляков В.А. Получение изолятов соевого белка с применением ферментативного гидролиза и мембранных процессов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007. №3. С. 49-52.
132. Шишков В.А., Римарева Л.В., Кудряшов В.Л., Поляков В.А. Экстракция растворимых белков из продуктов переработки соевого зерна с применением ферментативного гидролиза // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007. №1. с. 19-21.
133. Шульц Г., Шилер Р. Принципы структурной организации белков. М.: Мир, 1982. 354 с.
134. Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение процессов окисления жиров. М.: Пищепромиздат, 1961. 355 с.
135. Adler-Nissen J. Enzymatic hydrolysis of food proteins, Elsevier Publshing Co.: New York, 1986.
136. Asakawa Т., Matsushita S. Coloring Conditions of Thiobarbituric Acid Test for Detecting Lipid Hydroperoxides // Lipids., 1980. V. 15. N. 3. P. 137 140.
137. Backgrounder: Functional Foods. In: Food Insight Media Guide. Washington, DC: International Food Information Council Foundation; 1998.
138. Bau H.M., Vilaume C. Nicolas J.P., Mejean L. Effect of germination on chemical composition, biochemical constituents and antinutritional factors of soya bean (Glycine max) seeds // J. Sci. Food Agric. 1997. N 73. P. 1-9.
139. Bennett J.O., Krishnan A.H., Wiebold W.J., Krishnan H.B. Positional effect on protein and oil content and composition of soybeans // J. Agric. Food Chem. 2003. N51. P. 6882-6886.
140. Bernardi-Don L.S., Pilosof A.M.R., Batholomai G.B. Enzymatic modification of soy protein concentrates by fungal and bacterial proteases. J. Am Oil Chem Soc. 1991. N68. P. 102-105.
141. Bedford M.R. Exogenous enzymes in monogastric nutrition-their current value and future benefits // Anim Feed Sci Technol. 2000. N 86. P. 1-13.
142. Betsiashvili M., Kuprava N., Sadunishvili T. Study of the Georgian soybean varieties for preparation of valuable food protein // Bull. Georg. Acad. Sci. 2002.165. N 2. P. 358-360.
143. Carpita N.C., Gibeaut D.M., Structural models of primary cell walls in flowering plants: consistency of molecular structure with the physical properties of the walls during growth // Plant. 1993. N 3. P. 1-30.
144. Cassidy A., Bingham S., Setchell K.D.R. Biological effects of a diet of soy protein rich in isoflavones on the menstrual cycle of premenopausal women // At. J. Clin. Nutr. 1994. P. 60.
145. Denisov E.T., Denisova T. J. Handbook of Antioxidants. Bond Dissociation Energy, Rate Constants, Activation Energy and Enthalpies, of Reactions (2uaed) // Boca Raton, New York, Washington: CRC Press, 2000. 290 p.
146. De. Meester J., Kempener S., Mollee P. Production and isolation of soy proteins Industrial Proteins. 2000. N 8. P. 5-7.
147. Friedman M., Brandon D.L. Nutritional and health benefits of soy proteins // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2001. N 49. P. 1069-1086.
148. Feldman A.L., Hass G.J., Lugay J.S., Wiener J.S. Production of bland protein for fortifying foodstuffs // Brevets americains 3857966 ct 3970520,1974.
149. Fischer M., Kofod L.V., Schols H.A., Piersma S.R., Gruppen H., Voraggen A.G.J. Enzymatic extractability of soybean meal proteins and carbohydrates: heat and humidity effects // J. Agric. Food Chem. 2001. N 49. P. 4463-4469.
150. Forlani G., Seves A.M., Ciferri O. A bacterial extracellular proteinase degrading silk fibroin // Int. Biodeter. & Biodegradat. 200. 46(4). P. 271-275.
151. Fukushima D. Structures of plant storage proteins and their functions // Food Rev. Int. 1991. N 7. P. 353-381.
152. Garcia M.C., Torre M., Marina M.L., Laborda F. Composition and characterization of soybean and related products // Crit. Rev. Food Sci. Nutr.1997. N37. P. 361-391.
153. Gonzalez-Lopez C.I., Szabo R., Blanchin-Rolanda S., Gaillardina C. Genetic control of extracellular protease synthesis in the yeast Yarrowia lipolytica // Genetics. 2002.160. P. 417-427.
154. Huisman M.M.H., Schols H.A., Voragen A.G.J. Cell wall polisaccarides from soybean (Glycinc max.) meal. Isolation and characterizatio // Carbohydr Polym. 1998. N 37. P. 87-95.
155. Hout R. van den, Pouw M., Gruppen H., Van't Riet K. Inactivation kinetics study of the Kunitz soybean trypsin inhibitor and the Bowman-Birk inhibitor // J. Agr. Food Chem. 1998. Vol. 46. N1. P. 281-285.
156. Hrckova M., Rusnakova M., Zemanovic J. Enzymatic hydrolysis of defatted soy flour by three different proteases and their effect on the functional properties of resulting protein hydrolysates // Czech J. Food Sci. Vol. 20. N1. P. 7-14.
157. Itzhaki R., Gill D.M. A micro-biuretic method for estimating proteins // Anal. Biochem. 1964. V. 9. P. 401 410.
158. Jin-Yeol Lee, Hyun Duck Lee, Cherl-Ho Lee. Characterization of hydrolysates produced by mild-acid treatment and enzymatic hydrolysis of defatted soybean flour // Food Research International. 2001. N 34. P. 217-222.
159. Karibe Hideji, Komatsn Setsuko. Protein kinases from soybean and rice leaves //Biosci. Bio techno 1. and Biochem. 1996. 60. N 3. P. 530-531.
160. Kennedy J.F., Palva P.M.G., Corella M.T.S., Cavalcanti M.S.M., Coelho L.C.B.B. Lectins, versatile proteins of recognition: a review // Carbohyd. Polym. 1995. N 26. P. 219-230.
161. Kim S.W., Knabe D.A., Hong K.J., Easter R.A. Use of carbohydrases in corn-soybean meal-based nursery diets // J. Anim Sci. 2003. N 81. P. 2496-2504.
162. Kumar R., Choudhary V., Mishra S., Varma I.K. Enzymatically modified soy protein // Thermal Analysis and Calorimetry. 2004. N 3. P. 727-738.
163. La Barge Greg. Yield and quality characteristics of food-type soybeans // Spec. Circ. Ohio State Univ. Ohio Agr. Res. and Dev. Cent. 2002. N 187. P. 39-41.
164. Lakemond C.M.M., Jongh H.H.J.d., Hessing M., Gruppen H., Voragen A.G.J. Soy glycinin: influence of pH and ionic strength on solubility and molecular structure at ambient temperatures // J. Agric. Food Chem. 2000. N 48. P. 19851990.
165. Leontowicz H., Kostyra H., Kulasek G .W. The inactivation of legume seed haemagglutinin and trypsin inhibitors by boiling. In Recent Advances of Research in Antinutritional Factors in Legume Seeds and Rapeseed 1998. P. 429-432.
166. Liener I.E. Implications of antinutritional components in soybean foods // Crit. Rev. Food Sci. Nntr. 1994. N 34. P. 31-67.
167. Liu K.S. Soybeans // Chemistry. Technology and Utilization.
168. Mala B.Rao, Aparna M.Tanksale, Mohini S.Ghatge, Vasanti V. Deshpande. Molecular and Biotechnological Aspects of Microbiol. And Mol. Biol. Rev. 1998. N 62(3).
169. Marsman G.J.P., Grippen H., Mul A.J., Voragen A.G.J. In-vitro accessiblity of untreated, toasted, and extruded soybean meals for proteases and carbohydrases. // J. Agric Food Chem. 1997. N 45. P. 4088-4095.
170. Matsushima A., Kodera Y., Hiroto M., Nishimura H., Inada Y. Bioconjugates of proteins and polyethylene glycol: potent tools in biotechnological processes // Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. 1996. N 2(1). P. 117.
171. Min-Hsiung Pan and Chi-Tang Ho Chemopreventive effects of natural dietary compounds on cancer development // J. Chemical Society Reviews. 2008. P. 2558-2574.
172. Ozols J. Methods in Enzymology. 1990. N 182. P. 587- 626.
173. Pandey A., Nigam P. Advances in microbial amylases // Biotechnol. Appl. Biochem. 2000. Apr.: 31.
174. Pardo M.F., Lopez L.M.I., Canals F.; AvilesF.X.; Natalucci C.L., Caffini N.O. Purification of balansain An.endopeptidase from uripe fruits of Bromelia balansae Mez (Bromeliaceae) // J. Agr. Food Chem. 2000. vol.48. N 9. P. 3795-3800.
175. Rao M.B. et al. Molecular and biotechnological aspects of microbal proteases // MMBR. 1998. N9. P. 597-635.
176. Rich J.O., Mazhaev V.V., Dordick J.S., Clark D.S., Khmelnitsky Y.L. Molecular imprinting of enzymes with water-insoluble ligands for nonaqueous biocatalysis // J.Am. Chem.Soc. 2002. N 124. P. 5254-5255.
177. Ruth L. Henn, Flavia M. Netto. Biochemical Characterization and Enzymatic Hydrolysis of Different Commercial Soybean Protein Isolates // J. Agric. Food Chem. 1998. N 46. P. 3009-3015.
178. Sanches-Porro С., Mellado E., Bertoldo C., Antranikian G., Ventosa A. Screening and characterization of the protease CP 1 porduced by the moderately halophilic bacterium Pseudoalteromonas sp strain CP76 // Extremophiles. 2003. N 7. P. 221-228.
179. Thorpe J., Beal J.D. Vegetable protein meals and the effects of enzymes. In Enzymes in farm animal nutrition, Bedford M.R., Partridge G.G., Eds. // CABI Publishing: Wallingford. UK. 2000. P. 125-143.
180. Spellman D., Keny P., O'Cuinni G., FitzGerald R.J. Aggregation properties of whey protein hydrolizates generated with Bacillus Licheniformis proteinase activities // J. Agric. Food Chem. 2005. N 53. P. 1258-1265.
181. Sperry W.M., Webb M. A revision of the schoenheimer-sperry method for cholesterol determination // J. Biol. Chem. 1950. V. 187. N 1. P. 97 106.
182. Surowka K., Zmudzinski D. Functional properties modification of extruded soy protein concentrate using Neutrase // Czech J. Food Sci. Vol. 22. N 5. P. 163 -174.
183. United States Patent 6896917. Process for preparation of protein-hydrolysate from soy flour.
184. United States Patent 6451359. Soy beverage and related method of manufacture.
185. Utomo Joko Susilo, Nikkuni Sayuki. Soybean foods in Indonesia // JIRCAS Work. Rept. 2002. N 24. P. 25-37.
186. Voragen A.G.J., Schols H.A., Gruppen H. Structural studies of plant cell-wall polysaccharides using enzymes. In Plant polymeric carbohydrates. Meuser, F., Ed., Royal Society of Chemistry, Cambridge, UIC. 1993. P. 3-15.
187. Wu Y.-F.G.; Cadwallader K.R. Characterization of the aroma of a meat like process flavoring from soybean-based enzyme-hydrolyzed vegetable protein // J.agr. Food Chem. 2002. Vol. 50. N 10. P.2900-2907.
188. Yamauchi F., Yamagishi Т., Iwabuchi S. Molecular Understanding of Heat-Induced Phenomena of Soybean Protein // Food Rev. Int. 1991. N 7. P. 283322.
189. Yang L., Dordick J.S., Garde S. Hydration of enzyme in nonagueous media is consistent with solvent dependence of its activity // Biophysical Jourmal. 2004. N87. P. 812-821.
-
Бадичко, Елена Анатольевна
-
кандидата технических наук
-
Москва, 2009
-
ВАК 03.00.04
- Разработка технологии получения и применения соевых ферментативных гидролизатов
- Разработка технологии получения белковых препаратов из растительного сырья с применением ферментативных и мембранных процессов
- ПОЛНОЖИРОВАЯ СОЕВАЯ МУКА В КОМБИКОРМАХ ДЛЯ ЯИЧНЫХ КУР-НЕСУШЕК
- Биохимическая и технологическая оценка качества соевых семян в связи с их комплексной переработкой
- Биохимические и функциональные характеристики белков семян льна и разработка способов повышения их биологической ценности
