Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Изучение биохимического состава, биологической ценности и структуры белковых продуктов, полученных из жмыхов семян льна
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия
Автореферат диссертации по теме "Изучение биохимического состава, биологической ценности и структуры белковых продуктов, полученных из жмыхов семян льна"
На правах рукописи
ГРИГОРЬЕВА
Анна Леонидовна
ИЗУЧЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА, БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ И СТРУКТУРЫ БЕЛКОВЫХ ПРОДУКТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ЖМЫХОВ СЕМЯН ЛЬНА
03.00.04 - биохимия
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
□ОЗОБ558Э
Тверь 2007
003065589
Работа выполнена на кафедре биомедицины Тверского государственного университета.
Научный руководитель доктор биологических наук,
профессор Панкрушина Алла Николаевна
Официальные оппоненты доктор химических наук, профессор
Лапина Галина Петровна
доктор биологических наук Поляков Алексей Васильевич
Ведущая организация Всероссийский научно-исследовательский институт
льна
Защита состоится » 2007 г в 14ш на заседании
диссертационного совета К 212 263 01'в Тверском государственном университете по адресу 170002, г Тверь, пр Чайковского, 70 а, корп 5, ауд 318.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тверского государственного университета по адресу 170000, г Тверь, ул Володарского, 44 а
Автореферат разослан » ^/^¿^е^ 2007 г
Г
Ученый секретарь диссертационного совета
Н В Костюк
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Анализ структуры питания населения России за последние десять лет свидетельствует о тенденции неуклонного снижения потребления белка животного происхождения, что обусловлено, в том числе, высокой себестоимостью продуктов животноводства в сравнении с продукцией растениеводства (Рогов, 2000, Нечаев, 2003) Мясо - ценнейший источник белков - относится к числу наиболее трудновоспроизводимых продуктов питания В связи с этим возрастает актуальность рационального использования растительных белков, в том числе для интенсификации производства мясопродуктов
В настоящее время в качестве источника растительного белка наиболее широко используются бобовые и масличные культуры (Плешков, 1985) Лидером по производству белка является соя (Доморощенкова, 2001) Высокая требовательность сои к природно-климатическим условиям, а также наличие в ней антипитательных компонентов (Петибская и др, 1998,2000, Лобанов и др, 2005), в том числе белковой природы, делает ее возделывание в северных регионах нашей страны нецелесообразным
При выборе источников растительного белка необходимо учитывать региональные ресурсы. В 16 субъектах Российской Федерации, в том числе и в Тверской области (Виноградов и др, 2001, Ущаповский, 2001), приоритетной культурой является лен В нашей стране лен - старейшая волокнистая и масличная культура, пригодная к возделыванию практически в любой зоне (Лисицын и др , 2002) Ценнейшим продуктом, получаемым при переработке льносемян, является льняное масло, богатое полиненасыщенными жирными кислотами Льняное масло является лечебно-профилактическим средством при некоторых онкологических заболеваниях, борьбе с липидемическими отложениями, атеросклерозом и другими заболеваниями. Отжим льняного масла, составляющего до 50% массы семени, производят методом холодного прессования, что позволяет сохранить все его ценные компоненты в неизменном виде Содержание белка в отходах льняного маслодельного производства по данным различных источников составляет от 25 до 54% (Виноградов и др , 2001) В настоящее время льняные жмыхи вводятся в количестве 10% в корма сельскохозяйственных животных, что не позволяет в полной мере реализовать заложенный в них потенциал нугрицевтиков
В связи с тем, что в процессе отжима масла на долю высокобелковых отходов -льняных жмыхов, приходится более 60%, их использование в качестве источника белка является перспективным направлением, позволяющим решить как проблему рациональной утилизации отходов маслодельного производства, так и проблему дефицита белка
Количественный и качественный состав белков льна свидетельствует о перспективности его применения в качестве источника белка (Пащенко и др, 2003,2004, Щербаков и др, 1991) В белке семени льна присутствуют все незаменимые аминокислоты, причем содержание некоторых из них соответствует стандарту ФАО (Food and Agricultural Organisation of the United Nation - Организация по питанию и сельскому хозяйству при ООН) (Виноградов и др, 2001, Ущаповский, 2001) Таким образом, существуют предпосылки создания на основе льняных жмыхов белковых продуктов В литературе есть примеры получения белковых продуктов из сои, нута, люпина, чечевицы,- подсолнечника, конопли, горчицы, рапса и многих других культур, кроме льна, что определяет актуальность данного исследования
Согласно литературным данным (Рогов, 2000, Нечаев, 2003), некоторые технологические этапы получения растительного белка, например, удаление масла экстракционным методом, снижение активности ингибиторов ферментов, приводит к денатурации белка, снижению содержания незаменимых аминокислот, в частности, полному разрушению триптофана (Доморошенкова,2001, Нечаев, 2003) В связи с этим необходимо не только разработать технологию получения белка из жмыха льна, но и изучить биохимический и аминокислотный состав белковых продуктов на его основе, а также
исследовать влияние отдельных технологических стадий на структуру белка, так как от этого во многом зависит его биологическая ценность
Таким образом, актуальность работы заключается в создании научно-методической основы получения растительного белка из жмыха семян льна и изучении биохимического состава и биологической ценности целевых и промежуточных продуктов, получаемых из жмыха семян льна
Полученные данные легли в основу запатентованной технологии «Способ получения альбуминно-глобулиновго белка «линумина» из жмыха семян льна» (патент РФ № 2232513) Изучен аминокислотный состав льняных белковых продуктов, полученных из жмыхов Показано, что льняной белковый концентрат, получаемый по разработанной технологии, обладает высокой пищевой ценностью и включает такие незаменимые аминокислоты, как лизин, треонин, вапин, метионин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, а также гистидин и аргинин, считающиеся незаменимыми в детском возрасте Результаты работы могут быть использованы для разработки новых видов пищевых и кормовых продуктов на основе льняных белковых концентратов и изолятов
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является изучение биохимического состава и биологической ценности целевых и промежуточных продуктов, полученных из жмыха семян льна Были поставлены следующие задачи
1 Изучить содержание различных форм азота в семенах и жмыхах льна, установить предпочтительность использования этих объектов в качестве источника растительного белка
2 Создать научно-методическую основу для получения льняного пищевого белка из жмыха семян льна
3 Изучить биохимический состав и биологическую ценность целевых экстракционных продуктов из жмыха семян льна
4 Установить исходную конформацию белков льняного жмыха, и конформацию белков целевого продукта для определения степени их денатурации в процессе реализации технологии
5 Изучить содержание белка в отходах производства первичной жмыховой пасте, вторичной жмыховой пасте, первичной сывороточной воде для определения возможных путей их дальнейшей утилизации
Научная новизна работы Показана перспективность и принципиальная возможность использования льняных жмыхов - отходов льняного маслодельного производства в качестве регионального источника растительного белка различного назначения Разработаны научно-методические основы для создания технологии получения растительного белка из отходов льняного маслодельного производства - жмыхов семян льна Установлено, что разработанная технология позволяет получать как льняной белковый концентрат (70-90% белка), так и изолят (90% и более) На основании аминокислотного состава изучена биологическая ценность льняных белковых продуктов Методом ИК-спектроскопии изучены конформационная структура белка льняного жмыха и изменения, происходящие с ней в процессе реализации технологии получения белка Исследования биохимического состава технологических отходов получения льняного белка позволили определить возможные пути их дальнейшей утилизации в качестве соломо-белкового корма для крупного рогатого скота
Практическая значимость Разработана биотехнология «Способ получения альбуминно-глобулинового белка «линумина» из жмыха семян льна» (патент РФ № 2232513) На базе отходов льняной маслодельной промышленности получены новые льняные белковые продукты, изучен их аминокислотный состав и биологическая ценность Установлено, что льняной белковый концентрат содержйт все незаменимые аминокислоты и удовлетворяет потребность в большинстве из них более чем на 80% Изучение биохимического состава отходов производства льняного белкового продукта позволило разработать и запатентовать «Способ получения соломобелкового корма для жвачных
животных (варианты)» (патент РФ № 2268610) Комплексная технология получения льняного белка и соломобелкового корма позволяет высокоэффективно использовать белоксодержащие отходы льняного маслодельного производства в качестве дешевого сырья, реализуя, тем самым, региональный потенциал Тверской области
Таким образом, практическая значимость работы заключается в получении новых белковых продуктов различного назначения, обладающих высокой биологической ценностью, с использованием регионального потенциала Тверской области - жмыхов семян льна - отходов льняного маслодельного производства Предложенная технология является малоотходной и ресурсосберегающей, поскольку позволяет решить не только проблему пищевого и кормового белка, но и рациональной утилизации отходов льняного маслодельного производства
Публикации. По теме диссертации было издано 19 публикаций, в том числе в журналах, рекомендуемых ВАК Получено 2 патента на изобретение
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на 5-ой Международной научно-технической конференции «Пища Экология Человек.» (Москва, 2003), на 6-ой Областной научно-технической конференции молодых ученых «Химия, технология и экология » в рамках 11 региональных Каргинских чтений (Тверь, 2004), на 8-ой Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2004г), на 3-ей Российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов» (Москва, 2005г), на 2-ом и 3-ем Международном Московском конгрессе Биотехнология состояние и перспективы развития (Москва, 2003, 2005г), на Международной научно-практической конференции «Интенсификация машинных технологий производства и переработки льнопродукции» (Тверь, 2004г), на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы аграрной науки и практики» (Тверь, 7-9 июня 2005г), на Международной научно-практической конференции «Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в сельскохозяйственном производстве» (Москва, 2005г), на Международной научно-практической конференции «Научное обеспечение национального проекта «Развитие АПК»» (Тверь, 2006г) El 2005 г технология получения белка «Способ получения альбуминно-глобулинового белка «линумина» из жмыха семян льна» была награждена дипломом победителя конкурса «Новые разработки 2005 года», проходившего в рамках 13-ой специализированной выставки «Ярмарка продовольствия» (г Тверь, 2005)
Объем и структура работы. Диссертация изложена на листах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и списка литературы Работа иллюстрирована ptO таблицами, рисунками, включая
технологическую схему получения льняного белка
Личное участие автора Настоящая диссертационная работа является результатом комплексных исследований, выполненных лично автором в 1999-2006 г Автором диссертации самостоятельно проведены экспериментальные исследования, осуществлена обработка и анализ полученных данных, разработаны основные теоретические положения, выводы и практические рекомендации Все опубликованные работы написаны автором, или при непосредственном его участии Доля личного участия автора в написании публикаций составляет 60-90%
Содержание диссертации
Материалы и методы исследований
Объектами исследований являлись 1) льняной жмых, полученный из семян льна, выращенных в Пензенской, Костромской области и Ставропольском крае, являющийся
отходом льняного маслодельного производства льняного масла, получаемый методом холодного прессования на предприятие ООО «Эколен», г Тверь, 2) льняной белок, получаемый в ходе реализации различных технологических стадий запатентованного «Способа выделения льняного пищевого белка «линумина» из жмыха семян 1ьна» (патент № 2232513) Сюда входят такие полупродукты, как солевой белковый экстракт, щелочной белковый экстракт, солевой белок-сырец, щелочной белок-сырец, а также конечные продукты технологии солевой белковый концентрат, щелочной белковый концентрат
Проводились исследования побочных продуктов технологии первичной сывороточной воды, первичной жмыховой пасты, вторичной жмыховой пасты, промывных вод
В качестве аналога льняного белкового концентрата изучался соевый белковый концентрат и изолят фирмы ADM (США), текстурированный соевый белок фирмы Central Soya (Дания) Для рациональной утилизации отходов производства были изучены сорбционные свойства различных частей стебля пшеничной соломы
Экстракцию белка из льняного жмыха проводили на первом эта« 7% раствором хлорида натрия, а на втором - 0,1% раствором гидроксида натрия Для этого льняной жмых измельчали до размера частиц 0,25>0,5 мм в лабораторной мельнице, калибровали через почвенные сита и навеску массой 10 г, взятую из фракции с указанными параметрами, заливали 7% раствором хлорида натрия в соотношении 1 10 и интенсивно перемешивали в течение 45 мин на магнитной мешалке
Полученную смесь центрифугировали в течение 10 мин при 3000 об/мин Осадок, представляющий собой жмых, заливали 0,1% раствором гидроксида натрия до достижения прежнего объема 100 мл К надосадочной жидкости приливали соляной кислоты концентрацией 36-38% до рН=3,5 и отстаивали в течение 60 мин Образовавшийся при этом осадок белка (белок-сырец) отделяли от надосадочной жидкости центрифугированием в течение 20 мин при 3000 об/мин
Полученный белок-сырец очищали от примесей полисахаридов и соли водной промывкой в соотношении МО по объему Сепарирование осуществляли центрифугированием при 3000 об/мин в течение 20 мин Льняной белковый концентрат высушивали, используя поток теплого воздуха Температура потока не превышала 40°С
Для определения количественного содержания белка в образцах использовали наиболее широко применяемый и тестированный метод Къельдаля, основанный на минерализации навески в концентрированной серной кислоте с селеном и последующем учете азотистых веществ по продукту их распада - аммиаку (ГОСТ13496 4-93) Навески измельченного льняного жмыха и вторичной жмыховой пасты брали по 0,5=± 0,001, а навески льняного белкового продукта, белка-сырца и других высокобелковых продуктов - по 0,2 г.
Небелковый азот определяли, осаждая белки из водного экстракта трихлоруксусной кислотой (Ермаков и др, 1972), а затем анализировали надосадочную жидкость по методу Къельдаля Расчет азота и белка проводился в мг навески
Анализ аминокислотного состава проводили в соответствии с ГОСТ Na 13496 21-87 и ГОСТ № 13496 22-90
Определение редуцирующих Сахаров и гемицеллюлоз проводили по методу Бертрана-Бьери (Петухова и др, 1989) и Ермакова (1972) Экстракцию редуцирующих Сахаров проводили 80-82% этанолом, а затем заливали образец 2% соляной кислотой и нагревали для проведения 5-часового кислотного гидролиза гемицеллюлоз до редуцирующих Сахаров Расчет Сахаров проводился по выпавшему осадку закиси меди Пересчет на гемицеллюлозы проводился с использованием коэффициента 0,9 (Ермаков и др , 1972)
Гигроскопическую влажность устанавливали в соответствии с традиционной методикой (Разумов, 1986)
Изучение конформации белков проводили методом Фурье-ИК-спектроскопии (Пахомов, 1997) Образцы для ИК-спектроскопии готовили в виде таблеток с КВг (Эллиот, 1972) Спектры поглощения получали на Фурье-ИК-спектрометре «Equinox 55» фирмы
«Вгикег» (Германия). Для соотнесения полос поглощения использовали данные, представленные в работах Деханта (1976), Чиргадзе (1965), а также определяли спектры модельных соединений
Весь полученный экспериментальный материал обрабатывали методом вариационной статистики по соответсвующим биометрическим алгоритмам с использованием критерия Стьюдента (Венецкий, 1979, Иванова, 1981)
Результаты исследований и их обсуждение
1 Характеристика биохимических особенностей накопления белка в семенах льна и возможности использования льняных жмыхов в качестве перспективного источника протеина
Первой задачей нашего исследования явилось изучение содержания белка в льняных семенах и жмыхах для определения предпочтительности использования объектов в качестве источника белка. Как известно, выбор исходного сырья является основополагающим фактором в разработке технологии
Результаты проведенных исследований показали, что большую часть азотсодержащих соединений семян льна составляют белки, на долю которых приходится от 81 до 92% в зависимости от сорта (табл 1) Небелковые экстрактивные вещества составляют в среднем порядка 15% (табл 1)
Таблица 1
Содержание различных форм азота и белка в семени льна-долгунца различных сортов
Алексии Белинка Лен-долгунец**
показатели %, ас в %, общ %, а с в %, общ %, а с в %, общ
азота азота азота
общий азот 4,39±0,09* 100 3,14±0,04 100 3,52±0,19 100
белковый азот 3,74±0,09* 85,19 2,56±0,05 80,89 3,25±0,18* 92,05
небелковый азот 0,65±0,01* 14,81 0,60±0,01* 19,11 J 0,28±0,01 7,95
сырой протеин 27,62*0,81* 100 19,65±0,35 100 22,02±1,21 100
белок 23,35±0,60* 85,19 1 6,02=1:0,3 1 80,89 20,29*1,16* 92,05
соотношение - 5,75 - 4,23 - 11,58
*- различия достоверны при р < 0,05, ** - сертификат соответствия №РОСС К и АЕ67 С00011
Предшественниками белков являются аминокислоты, короткоцепочечные пептиды, поэтому содержание растворимых форм азота в процессе созревания семени снижается Как показано в табл 1, минимальное количество небелкового азота содержится в семенах льна-долгунца № РОСС Яи АЕ 67 С00011 и составляет около 8% от общего азота, что свидетельствует о его зрелости
Проведенные исследования показали, что содержание белка в льняных жмыхах колеблется от 30 до 37%, что в 1,4 раза превышает его содержание в семенах Поэтому льняные жмыхи являются более перспективным сырьем в сравнении с семенами Содержание белкового азота в льняных жмыхах выше, чем в семенах, и составляет соответственно 87% в сравнении с 81% в семенах Более высокое количество белкового и общего азота в льняных жмыхах объяснимо с позиций сбора льна на масло и на волокно Семена льна-долгунца, как правило, собираются в фазу ранней желтой спелости, так как волокно в этот период отличается наилучшими качественными показателями Семена масличного льна собираются в фазе полной спелости, когда запас питательных веществ в них масла и белка максимален
Таблица 2
Биохимический состав и содержание различных форм азота в жмыхах различных
областей
показатели пензенский жмых ставропольский жмых костромской жмых
%, а с в %, общ азота %, ас в %, общ азота %, ас в %, общ азота
общий азот 4,90±0,16 100 5,27±0,11* 100 5,91±0,03* 100
белковый азот 4,32±0,02 87,76 4,62±0,10* 87,43 5,29±0,02* 89,51
небелковый азот 0,60±0,02 12,24 0,66±0,01* 12,57 0,61 ±0,01 10,49
сырой протеин 30,59±1,56 100 32,80±0,58* 100 36,91±0,17* 100
белок 27,00±0,13 87,76 28,87±0,64* 87,43 33,06±0,13* 89,51
соотношение - 7,17 - 6,95 - 8,53
дисахариды 3,33±0,14* - 2,86±0,03* - 2,23±0,032 -
гемицеллюлозы 18,01 ±0,12 * - 14,44±0,13* - 13,47±0,07 -
*- различия достоверны при р < 0,05
Проведенные исследования позволили установить зависимость между содержанием белка и углеводов Наши эксперименты показали (табл 1,2), что чем выше содержание белка, тем ниже содержание редуцирующих Сахаров, что хорошо согласуется с литературными данными (Щербаков, 1991) Семена льна, из которых был получен костромской жмых, являются более зрелыми, так как содержат максимальное количество сырого протеина — 36,91% и минимальное редуцирующих Сахаров и гемицеллюлоз, соответственно, 2,23% и 13,47%(табл 2)
Таким образом, проведенные исследования общего количества азота и белка, а также различных его форм в исходном сырье в зависимости от сорта льна и зоны его выращивания выявило преимущества льняного жмыха перед льняным семенем в качестве источника получения белка различного назначения Полученные результаты позволили теоретически обосновать и практически реализовать технологию выделения белка из жмыха льна
2. Разработка технологии выделения белка из жмыха льна
Как показали проведенные исследования, льняные жмыхи содержат более 30% белка, что позволяет рассматривать их в качестве дешевого растительного сырья для получения протеина Белки льна представлены преимущественно альбуминами и глобулинами, характеризующимися полноценным аминокислотным составом (Виноградов, 2000, Ущаповский, 2001) Это явилось предпосылкой разработки технологии пол /чения белка из жмыха льна В основе технологии лежит принцип последовательной экстракции различных белковых фракций из жмыха семян льна (рис 1) Разработанная технология позволяет получать льняной белковый концентрат (содержание белка более 70%) либо изолят (содержание белка около 90%) Технология защищена патентом №2232513 На базе отходов разработанной технологии получения льняного белка может быть получен с оломобелковый корм для крупного рогатого скота (патент № 2268610)
Семена льна белки-'3 2639% липиды-37 41% углеводы-23 2S% моно- и дисахариды - 2 81% ПРОДУКТ Льняное масло получаемое методом холодного прессования — выход более 30%
OI ХОД - СЫРЫ Льняной жмых
белок - 30,6%
липиды -11%
углеводы - 52%
моно- и дисахариды - 3 06%
Солевая экстракция белков NaCt
Обезжиривание - * ПРОДУЮ Льняная белковая мука
ОЧХОД Вторичная жмыховая паста
белок - 7 24%
ОТХОД Первичная жмыховая паста
белок-13 31%
Щелочная экстракция &,1% растворам NaOH
Льняной солевой белковый экстракт
сухой остаток - 9 10% содержание белка в сухом в-ве - 9,71%, концентрация белка в растворе - 0,89% выход - 46 38% этносительно содержания белка в сырье
Льняной щелочной белковый экстракт
сухой остаток - 6 82%
содержание белка в сухом в-ве - 6,05%
концентрация белка в растворе - 0,41%
выход- 22 13% относительно содержания белка в
сырье
Осаждение белка НС1Ы
ПРОДУЮ Солевой
белок - сырец
белок - 29,32%
О i ХОД Первичная сывороточная вода
содержанке белка в cv\o\t в-ве - 7 18%
с\лой остаток - 8 75%
моно- н дисахариды - 2 05%
потери - 14 38% относительно содержания
белка в сырье
Осаждение белки На^н
Т
ПРОДУЮ Щелочной белок-сырец
белок - 61,83% -г-
Промывка белка водой
Промывка белка водой
ПРОДУЮ Льняной солевой белковый концентрат
белок - 69 52% липиды - 0,3% углеводы - 19% сырая зола - 8 5%
ПРОДУЮ Льняной щелочной белковый концентрат
белок - 74 17% липиды - 1 34% углеводы - 17% сырая зола - 5%
Рис 1 Технолсн ическая схема выделения белка из жмыха льна
3. Характеристика целевых и промежуточных белковых продуктов
В результате проведения последовательной солевой и щелочной экстракции в раствор удалось перевести 67,06% белка от исходного его количества в льняном жмыхе Выход белка в ходе солевой экстракции составил 44,95%, а щелочной - в 2 раза меньше - 22,11% от его содержания в льносырье, что хорошо согласуется с литературными данными о фракционном составе белков льна (Барбашов, 2004)
Проведенные эксперименты позволили установить, что солевой и щелочной белковые экстракты имеют низкую концентрацию белка (0,83 и 0,41%), в связи с чем необходимо их концентрирование В результате осаждения белка соляной кислотой удается повысить концентрацию белка в солевом белке-сырце до 30, а в щелочном белке-сырце до 62%
(табл 3) Фактически, щелочной белок-сырец по содержанию белка соответствует категории белковой муки (более 50% белка)
Таблица 3
Содержание белка в целевых продуктах, полученных из льняного жмыха
показатель солевая экстракция
солевой белковый раствор солевой белок-сырец
азот,% белок, % азот, % белок, %
содержание азота/беяка в а с в, % 1,44±0,03 9,01 ±0,14 4,69±0,16 29,32±1,00
концентрация азота/белка в растворе, % 0,14±0,003 0,83±0,03 - -
количество азота/белка относительно массы навески, % 14,43±0,22 13,75±0Д1 13,87±0,19 9,33±0,14
количество азота/белка относительно общего содержания его в навеске, % 44,95±0,71 44,95*0,68 31,21±0,3! 31,21 ±0,32
щелочная экстракция
щелочной белковый раствор щелочной белок-сырец
азот, % белок, % азот, % белок, %
содержание азота/белка в а с в, % 0,97±0,01 6,05±0,08 9,89±0,05? 61,83±0,32
концентрация азота/белка в растворе, % 0,065±0,0014 0,41 ±0,04 - -
количество азота/белка относительно массы навески,% 1,08±0,001 6,77±0,10 0,92±0,001 5,72±0,023
количество азота/белка относительно общего содержания его в навеске, % 22,13±0,34 22,11 ±0,31 18,68*0,0« 18,70±0,083
Дальнейшее повышение концентрации белка осуществляется промывкой различными растворителями Максимального увеличения концентрации белка позволяет добиться промывка горячей водой После ее проведения солевой и щелочной белковый продукт соответствует категории белкового концентрата с содержанием белка, соответственно, 73,31 и 78,56% (табл 4)
Таблица 4
Изменение концентрации белка в целевом продукте путем промывки различными
растворителями
последовательная промывка
вид очистки солевой белок-сырец щелочной белок-сырец
азот,% белок,% потери, % азот,% белок,% потери, %
белок-сырец 7,39±0,07 46,19*0,52 - 9,89±0,05 61,83±0,32 -
промывка водой, ее 11,73±0,15 73,31 ±0,94 27,12 12,56±0,05 78,50±0,28 16,67
этанол после воды 11,81±0,06 73,81 ±0,51 0,5 11,80±0,04 73,76±0,26 -4,74
ацетон после воды и этанола 7,11±0,36 44,44±2,29 -29 37 12,73±0,14 79,57±0 87 5,81
параллельная промывка
промывка водой, ГС 11,76±0,06 73,51 ±0,39 27,31 12,58±0 06 78,66±0,37 16 83
промывка этанолом 8,55±0,10 53,48±0,06 7,28 11,71±0 03 73 21±0,22 11,38
«-»- снижение содержания белка в белковом продукте
Высокая эффективность водной промывки, особенно в солевом белковом продукте, объясняется значительным содержанием в семени льна водорастворимых полисахаридов -слизей, которые в процессе экстракции переходят как в солевой, так и в щелочной белковый экстракт, но в меньшей степени
Обработка высушенного белкового продукта методом последовательной промывки водой, этанолом, ацетоном и эфиром позволяет получить на основе солевого белка льняной белковый изолят с содержанием белка 88,75% Щелочной белковый концентрат имеет более высокое содержание белка, чем солевой Однако из солевого белкового концентрата возможно получение изолированного белка
Таким образом, на базе разработанной технологической схемы возможно получение льняных белковых продуктов, соответствующих категориям белковой муки (50-70% белка), белкового концентрата (70-90% белка) и изолята (более 90%белка) Каждая технологическая стадия выделения белка оказывает определенное влияние на его структуру, вплоть до денатурации белка, разрушения некоторых незаменимых аминокислот В связи с этим возникла необходимость изучения структуры льняного белкового продукта, выделенного из жмыха
Высушенные порошки целевых, промежуточных и побочных белковых продуктов, отобранные после каждой технологической стадии, были проанализированы с использованием метода ИК-спектроскопии В качестве контрольного образца нативного белка использовали промышленный препарат изолята бычьего сывороточного альбумина
Анализ ИК-спектров льняного жмыха позволил установить, что в нем преобладают белки, имеющие а-свернутую форму Об этом свидетельствует положение полос поглощения амид I, амид И при 1653 см 1 и 1544 см"1 соответственно Положение полосы поглощения амид V при 660 см"1 подтверждает нахождение незначительной части белков в неупорядоченной конформации Причиной нарушения спиральной конформации белка является отталкивание одинаково заряженных групп аминокислотных радикалов (глутамин, аргинин), а также их большие размеры (треонин, лейцин) Присутствие перечисленных аминокислот в составе белка льна, а также фенилаланина, тирозина, лейцина и валина подтверждается ИК-спектрами белков
4. Анализ конформации белковых продуктов
Тгап5т(Мапсе [%]
08-
03_
02
04
07-
00
0 5-
3000
1500
1000
500
Рис 2 ИК-спектры костромского( I) ставропольского (2) пензенского (3) льняных жмыхов
Tra remittance [%]
08. 2
07 . /\
06. 1 « V \l2§8 \ (I | 11401 / \
05. / 1 / \ / 2927 ( 1 V \
04 . / \ , П7 '1243 ( \ У
03 . / {/¿854 |/д/ 'l407 W
02 . \ 1 / / ¿926 jeep i Z1542
01 _ Щ2/
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Wavenumbercm 1
Рис 3 ИК-спектры солевого белкового экстракта (1) и солевого белка-сырца (2)
Изучение ИК-спектра солевого белкового экстракта позволило установить, что после экстракции белков хлоридом натрия конформационных изменений в молекуле белка не происходит Об этом свидетельствует неизменное положение полос поглощения амид I, амид 11, амид III, амид IV в ИК-спектре солевого белкового экстракта В связи с тем, что молекулы соли обладают большими, чем белки электростатическими зарядами, они оттягивают на себя молекулы воды, образующие гидратную оболочку белка, в результате чего заряд на поверхности молекулы белка становится равным нулю Для прохождения процесса денатурации белка необходимо изменение двух стабилизирующих факторов электрического заряда и растворимости
Анализ ИК-спектра солевого белка-сырца показывает изменение положения полос поглощения амид II, амид III, амид IV, появление полосы поглощения при 1150 см"', расщепление полосы поглощения при 1406 см'1 на две при 1400 см"1 и 1384 см"1 Смещение полосы поглощения амид II к 1532 см"1, характерному для хаотического клубка, смещение полосы поглощения амид III к 1238 см"1 свидетельствуют об изменении конформации белка вследствие его денатурации
Денатурационные изменения наблюдаются и в процессе щелочной экстракции Смещение полос поглощения амид I к 1646 см"1, характерному для p-сгруктур, отсутствие поглощения в области амид И, амид III, обусловленных колебаниями группы -CONH- и деформационными колебаниями NH-группы в ИК-спектре щелочного белкового экстракта свидетельствует о разворачивании третичной, вторичной структуры белков до первичной
После осаждения щелочного белка-сырца соляной кислотой в его ИК-спектре полоса поглощения амид II восстанавливается при 1529 см"1, а полоса поглощения амид I наблюдается при 1656 см"1, оба эти значения характеризуют хаотический клубок Положение полосы поглощения амид III сдвинуто в длинноволновую область Данные изменения характеризуют процессы частичного самопроизвольного сворачивания в термодинамически менее выгодные p-структуры (Финкельштейн, 2000) Последующее сворачивание полипептидной цепи после нейтрализации становиться возможным из-за существования областей гидрофобного связывания полипетидной цепи, не доступных для химических взаимодействий (Кушнер, 1977) Очевидно они впоследствии становятся зародышевыми центрами формирования вторичной и третичной структуры полипепгида
Тгатегтииапсе [%] 07
МауепитЬегст-1
Рис 4 ИК-спектры щелочного белкового экстракта (1) и щелочного белка-сырца(2)
Таким образом, используемые в настоящее время методы концентрирования приводят к денатурации белка, разрушению третичной и вторичной структуры Снижение концентрации денатурирующего агента приводит к образованию водородных связей и самосборке более жестких р-структур, реализуя потенциал, заложенный в последовательности аминокислотных остатков
Проведенные исследования позволили установить, что льняной белковый концентрат находится в конформации статистического клубка и 0-структур С позиций термодинамики Р-структуры являются менее выгодной формой существования макромолекул по сравнению с а-спиралью (Финкельштейн,2000) Судя по ИК-спектрам льняных белковых продуктов, после обработки этанолом белки в конформации р-структур преобладают Это предположение подтверждается смещением амид I и амид II полос поглощения к значениям, характеризующим ^-структуры
Как показали проведенные исследования, технологическая обработка растительных белков приводит к денатурации, и, как следствие, снижению их-растворимости, изменению функциональных свойств Денатурация белка способствует повышению доступности химических связей белка для пищеварительных ферментов, что облегчает усвоение протеинов человеческим организмом (Рогов, 2000) С другой стороны, в процессе денатурации возможно уменьшение содержания некоторых незаменимых аминокислот, образование лизиноаланина и тп (Нечаев, 2003), что может снижать биологическую ценность получаемых белковых продуктов В связи с этим на следующем этапе работы было проведено определение аминокислотного состава целевых белковых продуктов
5. Биологическая ценность льняных продуктов
Как показали проведенные исследования, в аминокислотном составе как солевого, так и щелочного льняного белкового концентрата присутствует семь незаменимых аминокислот, а также обе частично заменимые аминокислоты - гистидин и аргинин
Щелочной белковый концентрат превосходит практически в 2 раза солевой льняной белковый концентрат по содержанию большинства незаменимых аминокислот лизина, треонина, валина, метионина, лейцина, изолейцина Единственной аминокислотой.
содержание которой в рассматриваемых концентратах очень близко, является фенилаланин, хотя и по этому показателю льняной солевой белковый продукт уступает щелочному Его содержится 2,22 и 2,15% соответственно
Содержание частично незаменимых аминокислот гистидина и аргинина в льняном щелочном белковом продукте также выше и составляет 2,02 и 5,83% соответственно Концентрация этих аминокислот в солевом белковом концентрате ниже и составляет 1,01 и 4,17% соответственно
Сумма незаменимых аминокислот в льняном щелочном белковом концентрате составляет 34,53, а, включая и частично незаменимые аминокислоты - 47,5% Льняной солевой белковый концентрат уступает по сумме незаменимых аминокислот льняному щелочному белковому концентрату, в нем содержится 23,65% незаменимых аминокислот от общего содержания их в белке
На основании данных об аминокислотном составе белковых концентратов были рассчитаны скоры незаменимых аминокислот относительно эталона ФАО/ВОЗ (Нечаев,2003, Рогов,2000) Аминокислотный скор выражают в % или безразмерной величиной, представляющей собой отношение содержания незаменимой аминокислоты (а к) в исследуемом белке к ее количеству в идеальном белке согласно данным ФАО/ВОЗ (Нечаев,2003, Рогов,2000)
мг а.к в\г белка ...
АК =-хЮО
мг а к в \г эталона
Таблица 5
Аминокислотный состав льняных и соевых белковых продуктов __(% от содержания белка)__
незаменимые аминокислоты Соя (Зубцов и др , 2002) стандарт ФАО Лен
семена молоко мука семена сорта Ленок (Виноградов идр,2001 ) солевой концентрат щелочной концентрат
изолейцик 4,5 5,3 4,7 4,0 4,0 2,4 4,6
лейцин 7,1 8,8 7,7 7,0 7,0 3,1 6,7
лизин 5,9 3,5 5,8 5,5 2,5 1,9 3,0
метионин +ЦИСТИН 1,9* 2,5 2,3 3,5 4,2 2,0 3,0
фенилаланин +тирозин 4,1* 8,0 8,5 6,0 ¡0,7 4,6 5,9
треонин 3,4 4,5 3,6 4,0 5,1 2,0 3,3
триптофан 1,7 - - 3,5 1,5 - -
валин 4,5 5,0 5,2 5,2 5,2 2,9 5,4
*-данные без учета цистина и тирозина
Первой лимитирующей аминокислотой в льняном солевом и щелочном белковом концентрате, как и у большинства растительных белков, является лизин В льняном солевом белковом концентрате его содержание покрывает всего 34,36% потребности взрослого человека, а в льняном щелочном белковом концентрате - на 55,82%, что в 1,62 раза выше, чем в льняном солевом белковом концентрате
Второй лимитирующей аминокислотой в льняных белковых концентратах является треонин Потребность взрослого человека в треонине за счет использования солевого белкового концентрат удовлетворяется на 50,75, а щелочного - на 82,25% (табл 5) В целом, аминокислотный состав щелочного белкового концентрата более сбалансирован, содержание 6 незаменимых аминокислот более 80% потребности в них взрослого человека, а по содержанию вапина и изолейцина льняной щелочной белковый продукт удовлетворяет
108,4.1)
Рис.5 Содержание аминокислот в солевом
незаменим^ и Шел очном С
льняном белковом концентрате
потребность а них на 114 и 108% соответственно. Как в солевом, так и в щелочном льняном белковом концентрате содержание суммы фдаилалянгта я тирозина составляет, соответственно 76,5 и 98,83% суточной потребности в нем человека. Белок льняного щелочного белкового концентрата удовлетворяй* 84.29% потребности человека в метиопине и иистнис. Л белок солевого льняного белкового концетрата ~ 56,29% потребности (рис.5).
В льняном соленом белковом ,14'2S концентрате второй лимитирующей
аминокислотой является лейцин, его использование в пшцу позволяет удовлетворять только 44,85% суточной потребное i и взрослого человека. Применение льняного щелочного белкового продукта в отличие от предыдущего образца позволяет практически полностью - на 95% удовлетворять суточную потребность в нем человека. Как показали проведенные исследования аминокислотного состава солевою н щелочного льняного белкового концентрата. щелочной белковый концентрат обладает более высокой пищевой ценностью (рис.5).
Сравнение аминокислотного
состава льняного белкового концентрата с соевой белковой мукой показывает, что в обоих iipuü^KYax »с Содержится всех незаменимых аминокислот: отсутствует аминокислота триптофан
Несмотря на то, что соевая белковая мука превосходит льняной белковый концентрат по содержанию таких незаменимых аминокислот, как изолейции, лейцин, фенилаланкн, тирозин и грсош», содержание лимитирующих аминокислот метионина и цистииа покрывает всего 65,71% суточной потребности в НИХ человека. Это незначительно, всего на 9.89% выше аминокислотного скора лизина — лимитирующей аминокислоты льняного белкового концентрата (рис.6). Значение скора Лимитирующей аминокислот определяет биологическую ценность и степень усвояемости белков (] 1ечаев, 2003; Рогов. 2000). Отсюда следует, что биологическая ценность льняного белкового концентрата не уступает биологической ценности соевой белковой муки. Использование более мягких технологически* условий на стадии концентрирования белка позволит частично сохранить разрушающиеся и процессе технологической обработки аминокислоты.
Таким образом, исследования аминокислотного состава льняных белковых продуктов, получаемых я результате реализации разработанной нами технологии, позволили
# 160 £ 140
5 120
1 100
S so
5 во
I
I 20
g О
17.50
141,67
108,40
Рис,6 скорое
Сравнение аминокислотных COCBOÍÍ IXVJKOBOÍ) МУКИ □ II
льняного белкового концентрата i
установить, что в их составе присутствуют семь незаменимых аминокислот лизин, треонин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, а также гистидин и аргинин Использование льняных белковых продуктов позволяет удовлетворять потребность человека в большинстве незаменимых аминокислот более чем на 80% Это свидетельствует о том, что льняной белковый концентрат может найти применение в пищевой промышленности в качестве белкового обогатителя при производстве аналогов мясных продуктов, а также хлебобулочных и макаронных изделий
6. Характеристика белковых компонентов технологических отходов после реализации технологии выделения белка из жмыха льна
Как показали наши исследования, часть полноценного пищевого белка уходит в технологические отходы, представленные первичной и вторичной сывороточной водой, первичной и вторичной жмыховой пастой
В связи с этим, следующей задачей нашей работы было изучение содержания белка в отходах производства и поиск рационального пути их утилизации В первичной сывороточной воде содержится максимальное количество белка - 4,57%, включая и небелковый азот (табл 6) Концентрация белка во вторичной жмыховой пасте составляет более 7% (табл 6) Минимальная концентрация белка - 3,24% была обнаружена во вторичной сывороточной воде
Таблица 6
Количественное содержание белка в исходных и побочных продуктах разработанной
технологии
показатель побочные продукты
первичная жмыховая паста первичная сывороточная вода
азот,% белок, % азот, % белок, %
содержание азота/белка в а с в, % 2,14±0,12 13,35±0,80 0,73±0,001 4,57±0,07
концентрация азота/белка в растворе,% 0,44±0,025 2,77±0,16 0,06±0,001 0,39±0,07
количество азота/белка относительно массы навески,% 18,43±1,12 11,50±0,70 0,73±0,015 4,50±0,10
количество азота/белка относительно общего содержания его в навеске,% 37,62±2,28 37,58±2,28 14,33±0,22 14,39±0,20
побочный продукт исходный продукт
вторичная жмыховая паста льняной жмых
азот,% белок, % азот, % белок, %
содержание азота/белка в а с в , % 1,15±0,01 7,24±0,06 4,90±0,16 30,59±1,56
концентрация азота/белка в растворе, % 0,16±0,001 1,02±0,03 4,42±0,14 27,61 ¿0,88
количество азота/белка относительно массы навески, % 0,057±0,0009 5,76±0,11 4,90±0,1б 30,59±1,56
количество азота/белка относительно общего содержания его в навеске, % 1,16±0,02 18,81 ±0,37 100 100
В целом в технологические воды переходит около 24,5% белка от общего его содержания в исходном сырье, те порядка одной трети от 70% экстрагируемого белка
переходит в отходы На долю первичной сывороточной воды приходится 14,39, а на долю вторичной сывороточной воды - 10,20% белка от общего его содержания в жмыхе Во вторичной жмыховой пасте остается около 19% от общего его содержания в исходном сырье Таким образом, в технологических отходах содержится около 43,5% белка льняного жмыха
Следует отметить, что азотистые соединения, содержащиеся в первичной сывороточной воде, представлены экстрактивным (небелковым) азотом, 60-80% которого составляют свободные аминокислоты, представляющие особую пищевую ценность Азотистые соединения технологических вод представлены пептидами с низкой молекулярной массой, что не позволяет осадить их под действием центробежных сил Помимо этого в первичную сывороточную воду переходят редуцирующие сахара, водорастворимые полисахариды (камеди и слизи) В результате частичного гидролиза под действием соляной кислоты на этапе осаждения белка они распадаются на моносахариды и альдобионовую кислоту (Пащенко, 2004)
Анализ амидных характеристических полос поглощения указывает на денатурационные изменения в структуре белков, присутствующих во вторичной жмыховой пасте Большая часть белков вторичной жмыховой пасты находится в р-конформации. на что указывает положение характеристических амидных полос поглощения в ИК-спектре(рис 7)
В технологических водах содержится около 43,5% азотистых соединений от содержания белка в льняном жмыхе, 24,5% которых отличаются высокими качественными показателями и биологической ценностью Помимо белков, отходы производства богаты водорастворимыми углеводами в легко доступной для усвоения форме и липидами, как это показано на ИК-спектре (рис 7)
Тгагштйапсе [%]
УУауепитЬег ст-1
Рис 7 ИК-спектр первичной(1) и вторичной (2) жмыховой пасты
Таким образом, биохимический состав технологических отходов доказывает целесообразноегь их использования в качестве белкового компонента для приготовления корма крупному рогатому скоту Изучение биохимического состава технологических отходов позволи ю разработать на их основе технологию получения соломобелкового корма для крупного рогатого скота (патент № 2268610), реализовав тем самым принципы безотходности и экологичности
18
ВЫВОДЫ
1 Установлено, что преобладающей формой азота как в семенах, так и в жмыхах - отходах льняного маслодельного производства является белковый азот Содержание сырого протеина в жмыхах семян льна в 1,4 раза выше по сравнению с семенами, что свидетельствует о перспективности их использования в качестве источника растительного белка
2 Создана научно-методическая база для получения белка из жмыхов семян льна, на основе которой разработана технология получения белкового продукта «линумин»
3 Из жмыха льна получены белковые продукты, соответствующие по содержанию белка белковой муке (более 50%), концентрату (70-90%) и изоляту (90% и более) Выявлены денатурационные изменения белковых макромолекул в процессе выделения и осаждения целевых продуктов из жмыхов семян льна, в результате чего конформация а-спирали переходит в конформацию статистического клубка
4 Установлено, что в целевом льняном белковом продукте содержится семь незаменимых аминокислот лизин, треонин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, а также гистидин и аргинин, считающиеся незаменимыми в детском возрасте, что свидетельствует о его высокой биологической ценности, качественно и количественно сравнимой с соевыми белковыми продуктами
5 Установлено, что в составе технологических отходов получения льняного белка содержатся биологически ценные компоненты свободные аминокислоты, белки, липиды, углеводы Биохимический состав технологических отходов доказывает целесообразность их использования в качестве белкового компонента для приготовления корма для крупного рогатого скота
Основное содержание диссертации отражают следующие публикации
1. Стеблинин АН, Григорьева АЛ Оценка пищевых свойств льна 1! Технологии и технические средства производства и переработки льнопродукции Сб науч тр. Тверь ГНУ ВНИПТИМЛ, 2001 - С 77-83
2. Григорьева А Л Очистка технологической воды при производстве пищевого льняного белка // Достижения науки и техники АПК, 2003, №4 - С 32-33
3. Панкрушина А Н , Григорьева А Л , Стеблинин А Н. Разработка технологии получения пищевого белка из льняного жмыха // Пища Экология Человек Материалы 5-ой Международной научно-технической конференции - М МГУПБ, 2003 - С 155-156
4 Григорьева А Л, Стеблинин А Н, Панкрушина А Н Комплексная переработка отходов льняного маслодельного производства // Биотехнология состояние и перспективы развития Материалы Второго Московского международного конгресса (Москва, 10-14 ноября 2003 г у- М ЗАО «Эксло-биохим-технологии», РХТУ им Д И Менделеева, 2003 - Ч 2 - С 58-59
5 Григорьева А Л Изучение экстрагентов из льняного жмыха Н XI Региональные Каргинские чтения VI областная научно-техническая конференция «Химия, технология и экология» Тез докл - Тверь Твер гос ун-т, 2004 - С 15
6 Григорьева А Л, Панкрушина А Н, Стеблинин А Н Влияние некоторых технологических факторов на процентный выход белка, извлекаемого из жмыха льна // Биология - наука XXI века Материалы 8-ой Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых (17-21 мая 2004г) -Пущино, 2004 - С 258
7 Панкрушина А Н, Григорьева А Л, Пахомов П М , Стеблинин А Н Изучение содержания белка в льняных жмыхах и продуктах их переработки // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, 2005, №10
8 Григорьева А Л, Панкрушина А Н , Пахомов П М , ИК спектроскопическое исследование экстрактов льняного жмыха // Физико-химия полимеров Синтез, свойства и применение. Сбнаучтр Вып 10-Тверь Твер гос ун-т, 2004 - С 167-171
9 Стеблинин А Н, Миневич И Э, Исакова А В, Григорьева А Л Свойства льняного жмыха и возможности его переработки // Интенсификация машинных технологий производства и переработки льнопродукции Материалы Международной научно-практической конференции (15-16 июля 2004г )- М «Издательство ВИМ», 2004 - Ч 2 - С 39-45
10 Григорьева А Л , Стеблинин А Н Биохимический состав льняного жмыха и льняного пищевого белка // Интенсификация машинных технологий производства и переработки льнопродукции Материалы Международной научно-практической конференции (15-16 июля 2004г )- М «Издательство ВИМ», 2004 - Ч 2 - С 58-64
11 Стеблинин А Н , Миневич И Э, Григорьева А Л., Исакова А В Способ получения и питательные свойства соломобелкового корма // Актуальные проблемы аграрной науки Сб науч тр - Тверь ТГСХА, 2005 - С 194-196
12 Григорьева АЛ, Панкрушина А Н, Стеблинин А Н Использование жмыхов льна для получения льняного белкового концентрата И Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов питания Материалы III Российской научно-практической конференции - М РАЕН, 2005-С 129-130
13 Панкрушина А Н, Пахомов П М , Григорьева А Л , Стеблинин А Н Биотехнологическое получение льняного белка // Биотехнология состояние и перспективы развития: материалы Третьего Московского международного конгресса (Москва, 14-18 марта 2005 г.)- М ЗАО «Экспо-биохим-технологии», РХТУ им Д И Менделеева, 2005 - 4 1 -С 357-358
14 Стеблинин А, Миневич И, Григорьева А, Исакова А Белковый корм для жвачных животных // Комбикорма, 2005, № 5 - С 30-31
15 Пахомов ПМ, Григорьева АЛ, Панкрушина АН, Хижняк СД, Стеблинин АН Количество и качество белка в продуктах переработки льняного жмыха // Известия высших учебных заведений Пищевая технология, 2006, №1 - С 27-30
16 Стеблинин А Н, Миневич И Э , Григорьева А Л , Исакова А В Некондиционные семена льна-долгунца и перспективы их промышленного применения // Достижения науки и техники АПК, 2006, №6 - С 45-46
17 Стеблинин А Н , Миневич И Э , Григорьева А Л , Исакова А В Пути повышения эффективности использования продукции растениеводства // Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в сельскохозяйственном производстве Материалы XIII Международной научно-практической конференции - М «Издательство ВИМ», 2006 - Т 2 - С 307-313
18 Патент на изобретение № 2232513 РФ МПК A23J1/14 С11В1/10 Способ получения альбуминно-глобулинового белка «линумина» из жмыха семян льна / Стеблинин А Н, Григорьева А Л, Миневич И Э , Зелинский А М , Акаро А И , Исакова А В, Зубанов В В №2002129154, Заявл 31 10 2002.0публ 20 07 2004Бюл №20
19 Патент на изобретение № 2268610 РФ МПК А23К1/12 Способ получения соломобелкового корма для жвачных животных / Стеблинин А Н, Миневич И Э, Исакова А В , Григорьева А Л № 2004121661/13, Заявл 14 07 2004, Опубл 27 01 2006, Бюл № 03
Выражаю глубокую признательность и благодарность моему научному руководителю д б н, проф А Н Панкрушиной за неоценимую помощь в работе над диссертацией, а также д х н проф П М Пахомову и зав лабораторией спектроскопии ТвГУ С Д Хижняк за помощь в проведении экспериментальных исследований и интерпретации спектральных данных
Технический редактор H M Петрив Подписано в печать 27 08 2007. Формат 60 х 84 '/16 Уел печ л 1,25 Тираж 100 экз Заказ № 416 Тверской государственный университет Редакционно-издательское управление Адрес Россия, 170100, г. Тверь, ул Желябова, 33 Тел РИУ: (4822) 35-60-63.
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Григорьева, Анна Леонидовна
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Характеристика растительных белков и протеинов.
1.2 Физико-химические свойства белков как основа биохимического процесса их выделения.
1.3 Биохимические особенности технологических процессов и методы выделения белковых веществ из растительного материала.
1.4 Источники растительного белка.
1.4.1 Бобовые культуры.
1.4.2. Масличные культуры и побочные продукты их переработки.
1.4.3 Характеристика и сферы использования побочных продуктов переработки масличных культур.
1.5 Лен как перспективный источник растительного белка.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Объекты исследований.
2.2 Экстракция белка из льняного жмыха.
2.3. Определение содержания белка в льняном жмыхе и продуктах его переработки.
2.4 Определение содержания небелкового азота в льняных семенах и жмыхах
2.5 Определение аминокислотного состава льняного белкового концентрата
2.6 Определение общего количества гемицеллюлоз в льняном жмыхе и продуктах его переработки.
2.7 Определение редуцирующих Сахаров по методу Бертрана-Бьери в льняных жмыхах и продуктах их переработки.
2.8 Определение гигроскопической влажности.
2.9 Спектральный метод определения конформации белка.
2.10 Статистическая обработка результатов исследований.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЗЛ Изучение содержания белка в льняных семенах и жмыхах.
3.2 Разработка технологии извлечения белка из жмыха льна на основе его физико-химических свойств.
3.3 Содержание белка в целевых продуктах, экстрагированных из жмыхов льна.
3.3.1 Изучение содержания белка в экстрактах.
3.3.2 Изучение возможности повышения содержания белка в целевом продукте промывкой различными растворителями.
3.3.3 Анализ биологической ценности льняного белкового продукта.
3.4 Анализ конформации льняного белка.
3.5 Изучение аминокислотного состава льняных белковых продуктов.
3.6 Изучение содержания белка в побочных продуктах разработанной технологии.
3.7. Изучение содержания углеводов и липидов в целевых и побочных продуктах разработанной технологии.
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1 Характеристика биохимических особенностей накопления белка в семенах льна и возможности использования льняных жмыхов в качестве перспективного источника протеина.
4.2 Биохимическое обоснование основных этапов извлечения белка из жмыха льна.
4.3 Характеристика полученных льняных белковых продуктов.
4.4 Характеристика конформационных перестроек, происходящих в белках в процессе технологической обработки.
4.5. Биологическая ценность льняных белковых продуктов.
4.6 Характеристика белковых компонентов технологических отходов после реализации технологии выделения белка из жмыха льна.
4.7 Характеристика углеводных и липидных компонентов в технологических отходах реализованной технологии выделения белка из жмыха льна.
ВЫВОДЫ.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Изучение биохимического состава, биологической ценности и структуры белковых продуктов, полученных из жмыхов семян льна"
Анализ структуры питания населения России за последние десять лет свидетельствует о тенденции неуклонного снижения потребления белка животного происхождения, что обусловлено, в том числе, высокой себестоимостью продуктов животноводства в сравнении с продукцией растениеводства [62,95]. Мясо - ценнейший источник белков - относится к числу наиболее трудновоспроизводимых продуктов питания. В связи с этим возрастает актуальность рационального использования растительных белков, в том числе для интенсификации производства мясопродуктов [62,95].
В настоящее время в качестве источника растительного белка наиболее широко используются бобовые и масличные культуры [18,23,85,86,62,95]. Лидером по производству белка является соя [7,9,11,15,16,28,32,33,78,80]. В связи с высокой требовательностью сои к природно-климатическим условиям [79,85,86,127], а также наличием в ней антипитательных компонентов [43,56,130], в том числе белковой природы, делает ее возделывание в северных регионах нашей страны нецелесообразным.
При выборе источников растительного белка необходимо учитывать региональные ресурсы. В 16 субъектах Российской Федерации, в том числе и в Тверской области [14,68,116], приоритетной культурой является лен. Лен является в нашей стране старейшей волокнистой и масличной культурой , пригодной к возделыванию практически в любой зоне [68].
Ценнейшим продуктом, получаемым при переработке льносемян является льняное масло, богатое полиненасыщенными жирными кислотами. Льняное масло является лечебно-профилактическим средством при некоторых онкологических заболеваниях, борьбе с липидемическими отложениями, атеросклерозом и другими заболеваниями. Отжим льняного масла, составляющего до 50% массы семени, производят методом холодного прессования, что позволяет сохранить все его ценные компоненты в неизменном виде. Содержание белка в отходах льняного маслодельного производства по данным различных источников составляет от 25 до 54% [14]. В настоящее время льняные жмыхи вводятся в количестве 10% в корма сельскохозяйственных животных, что не позволяет в полной мере реализовать заложенный в них потенциал нутрицевтиков.
В связи с тем, что в процессе отжима масла на долю высокобелковых отходов - льняных жмыхов, приходится более 60%, их использование в качестве источника белка является перспективным направлением, позволяющим решить как проблему рациональной утилизации отходов, так и проблему дефицита белка.
Количественный и качественный состав белков льна свидетельствует о перспективности его применения в качестве источника белка [3539,75,76,127]. В белке семени льна присутствуют все незаменимые аминокислоты, причем содержание некоторых из них соответствует стандарту ФАО (Food and Agricultural Organisation of the United Nations -Организация по питанию и сельскому хозяйству при ООН) [14,35,36,113,116]. Таким образом, существуют предпосылки создания на основе льняных жмыхов белковых продуктов. В литературе есть примеры получения белковых продуктов из сои, нута, люпина, чечевицы, подсолнечника, конопли, горчицы, рапса и многих других культур, кроме льна, что определяет актуальность данного исследования.
Согласно литературным данным [62,95], некоторые технологические этапы получения растительного белка, например, удаление масла экстракционным методом, снижение активности ингибиторов ферментов, приводит к денатурации белка, снижению содержания незаменимых аминокислот, в частности, полному разрушению триптофана [27-30,78]. В связи с этим необходимо не только разработать технологию получения белка из жмыха льна, но и изучить биохимический и аминокислотный состав белковых продуктов на его основе, а также исследовать влияние отдельных технологических стадий на структуру белка, так как от этого во многом зависит его биологическая ценность.
Таким образом, актуальность работы заключается в создании научно-методической основы получения растительного белка из жмыха семян льна и изучении биохимического состава и биологической ценности целевых и промежуточных продуктов, получаемых из жмыха семян льна.
Полученные данные легли в основу запатентованной технологи «Способ получения альбуминно-глобулиновго белка «линумина» из жмыха семян льна» (патент РФ № 2232513). Изучен аминокислотный состав льняных белковых продуктов, полученных из жмыхов. Показано, что льняной белковый концентрат, получаемый по разработанной технологии, обладает высокой пищевой ценностью и включает такие незаменимые аминокислоты, как лизин, треонин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, а также гистидин и аргинин, считающиеся незаменимыми в детском возрасте. Результаты работы могут быть использованы для разработки новых видов пищевых и кормовых продуктов на основе льняных белковых концентратов и изолятов.
Цель и задачи исследования
Целью настоящей работы является изучение биохимического состава и биологической ценности целевых и промежуточных продуктов, полученных из жмыха семян льна.
Были поставлены следующие задачи:
1. Изучить содержание различных форм азота в семенах и жмыхах льна, установить предпочтительность использования этих объектов в качестве источника растительного белка.
2. Создать научно-методическую основу для получения льняного пищевого белка из жмыха семян льна.
3. Изучить биохимический состав и биологическую ценность целевых экстракционных продуктов из жмыха семян льна.
4. Установить исходную конформацию белков льняного жмыха, и конформацию белков целевого продукта для определения степени их денатурации в процессе реализации технологии.
5. Изучить содержание белка в отходах производства: первичной жмыховой пасте, вторичной жмыховой пасте, первичной сывороточной воде для определения возможных путей их дальнейшей утилизации.
Научная новизна работы
Показана перспективность и принципиальная возможность использования льняных жмыхов - отходов льняного маслодельного производства в качестве регионального источника растительного белка различного назначения. Разработаны научно-методические основы для создания технологии получения растительного белка отходов льняного маслодельного производства - жмыхов семян льна. Установлено, что разработанная технология позволяет получать как льняной белковый концентрат (70-90% белка), так и изолят (90% и более). На основании аминокислотного состава изучена биологическая ценность льняных белковых продуктов. Методом ИК-спектроскопии изучены конформационная структура белка льняного жмыха и изменения, происходящие с ней в процессе реализации технологии получения белка. Исследования биохимического состава технологических отходов получения льняного белка позволили определить возможные пути их дальнейшей утилизации в качестве соломо-белкового корма для крупного рогатого скота.
Практическая значимость
Разработана технология «Способ получения альбуминно-глобулинового белка «линумина» из жмыха семян льна» (патент РФ № 2232513). На базе отходов льняной маслодельной промышленности получены новые льняные белковые продукты, установлен их аминокислотный состав и биологическая ценность. Установлено, что по этому показателю они не значительно уступают соевому белковому концентрату фирмы ADM (США), широко применяемому в мясной промышленности. Изучение биохимического состава отходов производства льняного белкового продукта позволило разработать и запатентовать «Способ получения соломобелкового корма для жвачных животных (варианты)» (патент РФ № 2268610). Комплексная технология получения льняного белка и соломобелкового корма позволяет высокоэффективно использовать белоксодержащие отходы льняного маслодельного производства в качестве дешевого сырья, реализуя, таким образом, региональный потенциал Тверской области.
Таким образом, практическая значимость работы заключается в получении нового белкового продукта различного назначения, обладающего высокой биологической ценностью, с использованием регионального потенциала Тверской области - жмыхов семян льна - отходов льняного маслодельного производства. Предложенная технология является малоотходной и ресурсосберегающей, поскольку позволяет решить не только проблему пищевого и кормового белка, но и рациональной утилизации отходов льняного маслодельного производства.
Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Григорьева, Анна Леонидовна
ВЫВОДЫ
1. Установлено, что преобладающей формой азота как в семенах, так и в жмыхах - отходах льняного маслодельного производства является белковый азот. Содержание сырого протеина в жмыхах семян льна в 1,4 раза выше по сравнению с семенами, что свидетельствует о перспективности их использования в качестве источника растительного белка.
2. Создана научно-методическая база для получения белка из жмыхов семян льна, на основе которой разработана технология получения белкового продукта «линумин».
3. Из жмыха льна получены белковые продукты, соответствующие по содержанию белка белковой муке (более 50%), концентрату (70-90%) и изоляту (90% и более). Выявлены денатурационные изменения белковых макромолекул в процессе выделения и осаждения целевых продуктов из жмыхов семян льна, в результате чего конформация а-спирали переходит в конформацию статистического клубка.
4. Установлено, что в целевом льняном белковом продукте содержится семь незаменимых аминокислот: лизин, треонин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, а также гистидин и аргинин, считающиеся незаменимыми в детском возрасте, что свидетельствует о его высокой биологической ценности, качественно и количественно сравнимой с соевыми белковыми продуктами.
5. Установлено, что в составе технологических отходов получения льняного белка содержатся биологически ценные компоненты: свободные аминокислоты, белки, липиды, углеводы. Биохимический состав технологических отходов доказывает целесообразность их использования в качестве белкового компонента для приготовления корма для крупного рогатого скота.
Выражаю глубокую признательность и благодарность моему научному руководителю д.б.н., проф. А.Н.Панкрушиной за неоценимую помощь в работе над диссертацией, а также научному консультанту д.х.н., проф. П.М.Пахомову и зав. лабораторией спектроскопии ТвГУ С.Д. Хижняк за помощь в проведении экспериментальных исследований и интерпретации спектральных данных.
140
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Григорьева, Анна Леонидовна, Тверь
1. Аникеева Н.В., Антипова JI.B. Применение нута в производстве колбасных изделий. // Пищевая промышленность. 2003, №2 С.66.
2. Аникеева Н.В. Хлеб «Нутовый» с лечебно профилактическими свойствами. // Хлебопечение России. 2003, №1 С.36-37.
3. Антипова JI.B., Перелыгин В.М., Курчаева Е.Е. Продукт эмульсионной природы на основе растительного белка. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001, №1 -С.50-52.
4. Аминокислоты, их производные и регуляция метаболизма. Отв. ред. Броневицкая З.Г. Ростов на Дону: Изд-во Рост. гос. ун-та, 1983. 111 с.
5. Барбашов А.В., Ксандопуло С.Ю. Групповой состав белкового комплекса семян льна современных сортов. // Известия вузов. Пищевая технология. 2005, № 4 С.71-72.
6. Барбашов А.В., Шульвинская И.В. Групповой состав белкового комплекса пророщенных семян льна современных сортов // Известия вузов. Пищевая технология. 2006, № 4 С.40-41.
7. Бархатова Т.В., Лунев A.M., Дыкань В.Н. Миграция азотистых соединений при получении соевого белкового концентрата // Известия вузов. Пищевая технология. 2002, №2-3 С.75-76.
8. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия М.: Медицина, - 2-е изд. перераб. и доп., 1990. - 542 с.
9. Борисова М.М., Бархатова Т.В., Амуров B.C., Лунев A.M. Электрохимический способ получения соевых белковых концентратов. // Известия вузов. Пищевая технология. 2005. - №4 - С. 68-69.
10. Ю.Бохински Р. Современные возрения в биохимии. -М.: Мир, 1987. 543 с.
11. П.Брюхнова Е.А., Мустафаев С.К., Романов Д.М., Сираш Н.Н. Влияние СВЧ-нагрева на белковый комплекс семян сои // Известия вузов. Пищевая технология. 2002, №2-3 С.74-75.
12. Бухтоярова З.Т., Куликов И.А., Бугаец Н.А., Корнеева О.А. Соус-майонез повышенной биологической ценности. // Известия вузов. Пищевая технология. 2003, № 1 С. 84-85.
13. И.Венецкий И.Г., Венецкая В.И. Основные математико-статистические формулы в экономическом анализе М.: Статистика, 1979. - 447 с.
14. Высоцкий В.Г., Зилова И.С., Роль соевых белков в питании человека // Вопросы питания. 1995, №5.
15. Гапонова JI.B., Полежаева Т.А., Волотовская Н.В., Кузьмин A.JI. Современные технологии переработки сои в России. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. - №2 - С.30-32.
16. Гатько Н.Н. Использование белковых обогатителей в приготовлении дрожжевого теста // Известия вузов. Пищевая технология. 2003, №2-3 С. 46-47.
17. Геген Ж., Азанза Ж.Л. Состав и физико-химические свойства белков бобовых и масличных культур // Растительный белок. / Пер. с франц. В.Г. Долгополова.-М.: Агропромиздат, 1991.- С.149-175.
18. ГОСТ 13496.4-93 Корма, комибкорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания азота и сырого протеина. Минск: Изд-во стандартов, 1995. - 24 с.
19. ГОСТ 13496.21-87 Корма, комибкорма, комбикормовое сырье. Методы определения лизина и триптофана. Минск: Изд-во стандартов, 1987. - 16 с.
20. ГОСТ 13496.22-90 Корма, комибкорма, комбикормовое сырье. Методы определения цистина и метионина. Минск: Изд-во стандартов, 1991. - 5 с.
21. Григорьева В.Н., Лисицын А.Б. Расширение переработки семян крестоцветных культур и льна для северных регионов России. // Масложировая промышленность. 2000, №4 - С.8-10.
22. Гуслянников П.В., Кроха Н.Г., Андреева О.С., Даниленко А.Н., Дианова В.Т., Варфоломеева Е.П., Браудо Е.Е. Гидролитические изменения компонентов муки гороха в процессе индуцированного автолиза // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004, №5 С.30-32.
23. Дехант И. Инфракрасная спектроскопия полимеров. Пер. с нем. Э.Ф. Олейника М.: Химия, 1976. - 472 с.
24. Доморощенкова М.Л. Современные технологии получения пищевых белков из соевого шрота. // Пищевая промышленность. 2001, №4 С.6-10.
25. Доморощенкова М.Л., Демьяненко Т.Ф. Новые виды текстурированных соевых белков для пищевой промышленности // Пищевая промышленность. 2002, №1 С.44-47.
26. Доморощенкова М.Л. Особенности современного этапа производства и развития рынка пищевых соевых белков в России // Пищевая промышленность. 2006, №10 С.68-69.
27. Доморощенкова М.Л., Зайцева Л.В., Сироткина P.P., Нечаев А.П., Стойкова В.Л., Ступакова Л.Ф. и др. Извлечение растительных масел сприменением ферментных препаратов. // Масложировая промышленность. 1999. - С.14-17.
28. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. JL: Колос, 1972.-456 с.
29. Ефремова Е.Г., Надыкта В.Д., Щербакова Е.В. Сопоставление химического состава семян традиционой и генномодифицированной сои // Известия вузов. Пищевая технология. 2002, №5-6 С.80-81.
30. Ефремова Е.Г., Петибская B.C. Выбор сырья для производства соевых белковых продуктов // Известия вузов. Пищевая технология. 2003, №4 -С. 109.
31. Жбанков Р.Г., Иванова Н.В., Грушецкий К.М., Комар В.П., Прима A.M. Инфракрасные спектры полиуглеводов и особенности их структуры // Спектроскопия полимеров. / Под.ред. М.В. Волькенштейна Киев: Наук. Думка, 1968.-С. 26-37.
32. Зубцов В.А., Лебедева Т.И., Осипова Л.Л., Антипова Н.В. Функциональные свойства биологически активных веществ из семян льна. // Достижения науки и техники АПК. 2006. № 5 - С. 44-45.
33. Иванова В.М., Нешумова Л.А., Калинина В.Н. Математическая статистика -М.: Высшая школа 1981.-371 с.
34. История научных исследований во ВНИИМКе за 90 лет. / Сост. Н.И. Бочкарев, С.Д. Крохмаль. Краснодар: Сельские зори, 2002. - 292 с.
35. Кайваряйнен А.И. Динамическое поведение белков в водной среде. Л.: Наука, 1980.-271 с.
36. Калинин А. Продукты из сои: настоящее и будущее. // Продовольственный бизнес. 2001, №3.
37. Калоус В., Павличек 3. Биофизическая химия. Пер. с чешек. А.П. Сергеева -М.: Мир, 1985.-446 с.
38. Капрельянс Л.В., Швец Н.А. Биохимическая характеристика липидов семян льна как компонентов функциональных продуктов питания. // Зерновые продукты и комбикорма. 2002, №1.
39. Колпакова В.В., Зайцева Л.В., Смирнов Е.А., Конопленко Е.И. Интенсификация процесса экстракции белков из отходов зерноперерабатывающей промышленности с применением мультиэнзимных композиций // Известия вузов. Пищевая технология. 2004, №2-3 С.28-30.
40. Колпакова В.В., Нечаев А.П., Линниченко В.Т., Смирнова А.В. Белок из пшеничных отрубей. Влияние технологических факторов на выход и биологическую ценность. // Хранение и переработка сельхозсырья. 1994, №6 С.34-42.
41. Колпакова В.В., Мартынова И.В., Невский А.А., Чумикина JI.B. Функциональные свойства растительных белковых композитов и физико-химические характеристики их белков и липидов. // Известия вузов. Пищевая технология. 2006, № 4 С.36-40.
42. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия: учеб для вузов М.: Дрофа, 2004. -640 с.
43. Краснова Н.С., Пуриче Ж.В., Чикала Т.Е. Химический состав, функциональные свойства и перспективы использования соевых белковых продуктов в хлебопечении. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001, №4-С. 43-44.
44. Краус С., Акжигитова Л., Иунихина В., Люнина Е. Льняное семя и пищевая ценность хлебобулочных изделий // Хлебопродукты. 2003. - № 9. С 28-29.
45. Кретович В.Л. Биохимия растений. -М.: Высшая школа, 1986. 503 с.
46. Кушнер В.П. Конформационная изменчивость и денатурация биополимеров Л.: Наука, 1977. - 274 с.
47. Лобанов В.Г., Минакова А.Д., Алешин В.Н. Лектины масличных семян // Известия вузов. Пищевая технология, 2005, №4 С. 19-20.
48. Лобанов В.Г., Минакова А.Д., Шульвинская И.В., Щербаков В.Г. Влияние вида структурной модификации белковых продуктов из семян рапса сурепицы на их функциональные свойства. // Известия вузов. Пищевая технология. 2005, № 1 С. 34-39.
49. Листопад В. Анализ и перспективы рынка льна и продуктов переработки // Масложировой комплекс 2006. - №2 (13) - С. 22-27.
50. Макенова С.К. Использование муки нута в кондитерской промышленности. // Аграрная наука в новом тысячелетии. Омск, 2003. -С.141-144.
51. Минакова А.Д., Москвич И.А., Щербаков В.Г. Влияние термоденатурации белков подсолнечника на их атакуемость ферментами // Известия вузов. Пищевая технология^003, №4 С.43-45.
52. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. М.: Мир, 1965. - 265 с.
53. Нечаев А.П. Пищевая химия. СПб: ГИОРД, издание 2-ое перераб. и испр,-2003.-640 с.
54. Николаева М.Г. Биология семян. СПб.: - 1999. - 231 с.
55. Нечаев А.П., Колпакова В.В. Ресурсосберегающая технология переработки отрубей пшеницы. // Пищевая промышленность. 1993, № 12 -С. 18-20.
56. Пахомов П.М. Спектроскопия полимеров: Учеб. Пособие Тверь: Изд-во ТГУ, 1997.- 142 с.
57. Пащенко Л.П. Применение семян льна для повышения биологической ценности хлеба. // Материалы II Московского Международного конгресса:
58. Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 10-14 ноября 2003 г.) М.: ЗАО «Экспо-биохим-технологии», РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2003. -4.1 - С.111-112.
59. Пащенко Л.П., Курчаева Е.Е., Кулакова Ю.А., Яковлев Е.А. Некоторые сведения о нуте и применении его в продуктах питания. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004. №4 С.59-60.
60. Пащенко Л.П., Жаркова И.М. Рациональное использование растительного белок содержащего сырья в технологии хлеба. Воронеж: 2003. - 239 с.
61. Пащенко Л.П., Никитин И.А., Кобцева Я.Ю. Повышение пищевой ценности сахарного печенья. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004, №4 С.56-59.
62. Пащенко Л.В., Жаркова И.М., Росляков Ю.Ф., Пащенко Л.Ю. Применение чечевичной муки в производстве жидких пищевых дрожжей. // Известия вузов. Пищевая технология. 2003, № 2-3 С. 48-51.
63. Пащенко Л.П., Прохорова А.С., Кобцева Я.Ю., Никитин И.А. Характеристика семян льна и их применение в производстве продуктов питания. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004, №7 С.56-57.
64. Пащенко Л.П., Странадко Г.Г., Булгакова Н.Н., Кулакова Ю.А., Золотарева Е.П. Использование семян льна для повышения биологической ценности хлебобулочных изделий. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003, №4. С.82-85.
65. Петибская B.C., Ефремова Е.Г. Влияние азотсодержащих соединений в семенах сои на качество соевых продуктов // Известия вузов. Пищевая технология. 2003, №5-6 С.32-35.
66. Петибская B.C., Ефремова Е.Г. Питательная ценность соевых проростков. // Известия вузов. Пищевая технология. 2005. №1 - С.32-35.
67. Петибская B.C., Назаренко С.В., Баранов В.Ф., Кочегура А.В. Влияние биологических особенностей сорта и условий выращивания сои на биохимический состав семян // Известия вузов. Пищевая технология. 2000, №4-С.14-18.
68. Петрова Л.И. Питание растений льна-долгунца макро- и микроэлементами. // Технические культуры. 1992. - № 1. - С. 31-36.
69. Петрова Е.В., Казеннова Н.К., Глазунов А.А., Шнейдер Т.И. Использование люпиновой муки при изготовлении макаронных изделий // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004, №2 С.48-51.
70. Петухова Е.А., Бессарабова Р.Ф., Халенева Л.Д., Антонова О.А., Зоотехнический анализ кормов. М.: Агропромиздат, 1989. - 239 с.
71. Пири Н.У. Белки из листьев зеленых растений. / Пер. с англ. Ф.Р. Кивучана-М.: Колос, 1980- 191 с.
72. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений. 5-е изд. доп и перераб. -М.: Агропромиздат, 1987.-494 с.
73. Плешков Б.П. Практикум по биохимии растений. -3-е изд-е прераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1985, - 255 с.
74. Плутахин Г.А., Кощаев А.Г., Петенко А.И. Получение белкового изолята из подсолнечного шрота с помощью электроактиватора. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2005, №6 С. 38-39.
75. Поландова Р.Д., Котельников Н.Н., Стребыкина А.И., Пучкова Л.И., Павловская Н.Е. Биоконверсия сои при проращивании и технологии хлебобулочных изделий с ее использованием // Хранение и переработка сельхозсырья. 2005, №7 С.43-45.
76. Поморова Ю.Ю. Изменчивость форм желтосемянного ярового рапса по качеству белка и окислительной стойкости масла. // Известия вузов. Пищевая технология. 2004, №2-3 -С. 17-19.
77. Попелло И.А., Варфоломеева Е.П., Сучков В.В., Токаев Э.С. Оптимизация процесса получения белка из семян гороха // Обзорная информация Московской государственной академии прикладной биотехнологии.
78. Серия: Мясная и холодильная промышленность, молочная промышленность) -М.: АгроНИИ ТЭИП, 1996, Вып. 1. С.25-28.
79. Попов Е.М. Структурная организация белков. М.: Наука, 1989. - 351 с.
80. Попов Е.М. Структурно-функциональная организация белков. М.: Наука, 1992.-360 с.
81. Разумов В.А., Справочник лаборанта-химика по анализу кормов. М.: Россельхозиздат, 1986. - 304 с.
82. Рахимов М.М., Тиллябаева И.С. Способ получения пищевого белка из шрота масличных культур / Авторское свидетельство СССР № 718964 кл. А 23 J 1/14 от 7 августа 1981.
83. Рогов И.А., Антипова Я.В., Дунченко Н.И. и др. Химия пищи. Книга 1: Белки: структура и функции. В 2 кн.Кн.1 М.: Колос, 2000. - 384 с.
84. Рогов И.А., Гуслянников П.В., Кроха Н.Г., Даниленко А.Н., Дианова В.Т., Варфоломеева Е.П., Браудо Е.Е. Превращения белков в процессе индуцированного автолиза муки гороха // Известия вузов. Пищевая технология. 2004, №2-3 С. 31-32.
85. Саломатин А.Д., Теретчик Л.Ф. Применение белка люпина в производстве пищевых продуктов // Пищевая промышленность. 1999, №7. С.38-39.
86. Самофалова Л.А., Притульская Н.В., Иванова Т.Н., Подкопаева Е.Н. Оптимизация потребительских свойств мучных концентратов с использованием нетрадиционного белоксодержащего сырья. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003, №6 С. 62-65.
87. Самофалова Л.А., Березина Н.А. Повышение качества ржано-пшеничного хлеба путем внесения конопляной добавки. // Известия вузов. Пищевая технология. 2004, №4 С. 31-33.
88. Скворцов Е.В., Соснина Н.А., Лапин А.А., Минзанова С.Т., Миронов В.Ф., Коновалов А.И., Bardeau U.E. Извлечение белка из высушенной фитомассы амаранта // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2001, №5 С.7-9.
89. Скоупс Р.К. Методы очистки белков. Пер. с англ. М.: Мир, 1985. -358 с.
90. Соболев А.Н. Запасание белка в семенах растений М.: Наука, 1985 -113 с.
91. Соловьев А.Я. Льноводство 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1989. -320 с.
92. Соловьева Е.В., Черкасов С.В. Вторичные сырьевые ресурсы предприятий масложировой промышленности // Известия вузов. Пищевая технология. 2005, №1 С. 102-103.
93. Соркина Д.А., Залевская И.Н. Структурно-функциональные свойства белков. Киев: Вища школа, 1990. - 215 с.
94. Стауффер К.Е. Соевые белки в хлебопечении // Хлебопечение России. 2003, №1 -С.30-31.
95. Стеблинин А.Н., Григорьева А.Л., Миневич И.Э. и др. Способ получения альбуминно-глобулинового белка «линумина» из жмыха семян льна / Патент на изобретение № 2232513 от 20 июля 2004.
96. Стеблинин А.Н., Миневич И.Э., Исакова А.В., Григорьева А.Л. Способ получения соломобелкового корма для жвачных животных (варианты) / Патент на изобретение № 2268610 от 27 января 2006.
97. Степанов В.М. Молекулярная биология. Структура и функции белков. М.: Высшая школа, 1996 - 335 с.
98. Стрыгина М.В., Алешин В.Н., Минакова А.Д., Лобанов В.Г. Биохимическая характеристика новых сортов подсолнечника. // Известия вузов. Пищевая технология. 2003, №1 С. 26-27.
99. Сузи Г. Инфракрасные спектры биологических макромолекул. / Структура и стабильность биологических макромолекул Обзоры. Под ред. МБ. Волькенштейна-М.: Мир, 1973. С. 481-579.
100. Тоблер Ф., Бредерман Г., Рябов И. и др. Лен как прядильное растение -М.: Сельхозгиз, 1931.-240 с.
101. Толстогузов В.Б. Новые формы белковой пищи. -М.: Агропромиздат, 1987.-303 с.
102. Тутова Э.Г., Куц П.С. Сушка продуктов микробиологического производства. -М.: Агропромидат, 1987. 303 с.
103. Физические методы определения строения органических соединений / Под ред. Иоффе Б.В., Костиков P.P., Разин В.В. М.: Высшая школа, 1984.-336 с.
104. Физико-химические методы исследования биополимеров и их низкомолекулярных регуляторов. М.: Наука, 1992. - 405 с.
105. Филлипович Ю.Б. Биохимия белка и нуклеиновых кислот.- М.: Наука -1978.- 192 с.
106. Филлипович Ю.Б., Основы биохимии. М.: Высш. школа, 1985. - 503с.
107. Финкелыпнейн А.В, Птицын О.Б. Физика белка: курс лекций. М.: Книжный дом «Университет», 2002. - 374 с.
108. Хвыля С.И., Крылова В.Б., Василевская Д.О. Микроструктурные исследования модифицированной чечевичной муки. // Пищевая промышленность. 2002, №10 С.72-73.
109. Чиков В.П., Аввакумова Н.Ю., Бакирова Т.Н., Белова В.А. Постфотосинтетические превращения продуктов фотосинтеза,образовавшихся при различной освещенности. // Вестник Башкирского университета, 2001, №2(1) С.87-90.
110. Чиргадзе Ю.Н. Инфракрасные спектры и структура полипептидов и белков. М.: Медицина, 1965. - 234 с.
111. Шуваев В.А., Петрова С.П. Концентрирование белка и жира при помощи полисахарида метилцеллюлозы. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003, №8 - С. 123-125 .
112. Шульвинская И.В. Применение белков семян семейства капустных для обогащения пищевых продуктов. // Известия вузов. Пищевая технология. 2003, №1-С. 83-84.
113. Щербаков В.Г. Биохимия и товароведение масличного сырья. М.: Агропромиздат, 1991. - 302 с.
114. Щербаков В.Г. Лабораторный практикум по биохимии и товароведению масличного сырья. 2-е изд. Перераб. и доп. - М.: Колос, 1999.- 128 с.
115. Щербаков В.Г., Минакова А.Д., Шульвинская И.В., Широкорядова О.В. Функциональные свойства белковых концентратов из семян сурепицы новых сортов ВНИИМК. // Известия вузов. Пищевая технология. 2004, № 1 С.88-90.
116. Щербаков В.Г., Москвич И.А. Влияние протеиназ и их ингибиторов на пищевую ценность белков. // Известия вузов. Пищевая технология. 2006, № 4 С.35-36.
117. Эллиот А. Инфракрасные спектры и структуры полимеров. М.: Мир, 1972.- 159 с.
118. Элиот В., Элиот Д. Биохимия и молекулярная биология. Пер. с англ. Под ред. Арчакова А.И. и.др. М.: научно-исслед. ин-т. Биомедицинской химии РАМН, Материк-альфа, 2000. - 366 с.
119. Arozarena I., Bertholo Н., Empis J., Bunger A., Sousa I. de. Study of the total replacement of egg by white lupine protein, emulsifiers and xanthan gumin yellow cakes // Europ. Food Res. Technol. 2001 - Vol. 213, N4/5 - P.312-316.
120. Aziadekey M.,Schapaugh W.T. jr, Herald T.J. Genotype by enviroment interaction for soymilk and tofu quality charcteristies // J. Food Qual. 2002. -Vol.25,N3 - P.243-259.
121. Baraniak В., Niezabitovska M. Jakoze bialka koncentratow otrzymanysh roznumi metodami z nasion grochu odmiany Piast // Ann. Univ. Mariae Curie-Sklodowska. Sect E. 2004. - Vol. 59,N 4 - P. 1557-1566.
122. Barron J.M., Chaires C., Navarro A.L., Vazguez F.A., Yanez G.A. Effects of alcali treatment on the nutrition characterristics of soybean (Clycine max) albumins and globulins // J. Food Processing Preservat. 2003. - Vol. 26, N6 -P.375-383.
123. Batty R.S. Flaxseed in Human Nutricion. Ed. By S.C. Gunnane and L.U. Tompson. AOSC. Press. Champaihg, IL., 1995, P.22-42.
124. Berti C., Ballabio C., Restani P., Porrini M., Bonomi F., Iametti S. Immunochemical and Molecular Properties of Proteins in Chenopodium quinoa // Cereal Chemistry; St. Paul. 2004. -Vol. 81, N 2. - P.275-277.
125. Bordignon J.R., Nakahara K., Yoshihashi Т., Nikkuni S. Hydrolysis of isoflavanones and consumption of oligosaccarides during lactic acid fermentation of soybean milk // JARQ 2004. - Vol. 38,N4 - P. 259-265.
126. Chango A., Villiaume C., Bau H.M., Nicotas J.P., Messian L. Debittering of lupin protein by calcium alginate and nutritional evalution // J. Sci. Food Agric., 1993,63.
127. Choo Wee Sim, Muchammad K., Yusof S., Bakar J., Hashim D. The optumization of conditions for the prodaction of acid-hydrolysed winged bean and soe bean proteins with reduction of 3-monocloropropane-l, 2-diol (3
128. MCPD) // International Journal Food Science & Technology 2004. - Vol. 39, N9-P.947-958.
129. Chove B.E., Grandison A.S., Lewis M.J. Emulsifyihg properties of soy protein isolate fraction obtained by isoelectric precipitation // J. Sc. Food Agr.2001. Vol. 81., iss 8. -P.759-763
130. Dalev P., Ljubomirova A. Dry fractionation of green leaf mass and possibilites for utilization of the fractions // Год. Софийская Унив. «Климент Охридски», Биол. фак. София , 2002- Кн.З, т. 90/91. - С.13-17.
131. Fasina О., Tyler В., Picard М., Zheng G.-H., Wahg N. Effect of infrared heating on the properties of legume seeds // Intern. J. Food Sc. Technol. 2001. - Vol. 36, N1 - P.79-90.
132. Fredrikson M., Biot P., Alminger M.L., Carlsson N.-G., Sandberg A.-S. Production process for high-quality pea-protein isolate with low content of oligosaccharides and phytate // J. agr. Food Chem. 2001. -Vol. 49, N 3. - P. 1208-1212.
133. Fuh W.-S., Chaing B.-H. Dephytinisation of the rice bran and manufacturing a new food ingredient // J. Sc. Food Agr. 2001 - Vol.81, iss. 15 - P. 14191425.
134. Gambus H., Mikulec A., Gambus F., Pisulewski P. Perspectives of linseeds utilization in bacing // Pol.J.Food Nutrit. Sc. 2004. - Vol.13, N1 - P.21-27.
135. Gonzalez Z., Perez E. Evaluation of lentil starches by microware irradiation and extrusion cooking // Food Res. intern. 2002. - Vol. 35, N5 - P.415-420.
136. Graham J.A., Panozzo J.F., Lim P.S., Brouwer J.B. Effects of gamma irradiation on physical and chemical properties of chikpeas (Cicer arietinum) // J.Sc.Food Agr. 2002. - Vol. 82, iss 14 - P. 1599-1605.
137. Haque A.M., Shams-Ud-Din M., Haque A. The effect of aqueous extracted wheat bran on the baking quality of biscuit // Intern. J. Food Sc. Technol.2002. Vol. 37,N4 - P.453-462.
138. 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
139. J.agr.Food Chem. 1998 - Vol.46, N1 - P.281-285.
140. Tnouye K., Shiihara M., Uno Т., Takita T. Deodorization of soybean proteins by enzymatic and physicochemical treatments // J.agr.Food Chem. 2002 -Vol.50, N6-P.1652-1658
141. Kadles P., Sculinova M., Urbanova D., Blaxa L., Pincrova J. Influens of abiotic stress and technologial treatment on chemical composition of cereal grains and legumin seeds // Pol.J.Food Nutrit. Sc. 2003. - Vol. 12/53, SI-2 -P.40-41.
142. Kaiser H., Muller K. Gewinnung und Eigenschaften pflanzlicher Proteine fur der Einsaz in gezchaumten Systemen und Feinen // Getreide Mehl Brot. 2005, Vol.59, N1.-P. 39-47.
143. Kampars V., Kronberga S. Iodine values estimination of vegetable oils by FTIR spectroscopy // Pol.J.Food Nutrit. Sc. 2003. - Vol.12/53, SI-2 - P.45-47.
144. Kawai K., Hagiwara Т., Takai R. Suzuki T. Maillard reaction rate in various glassy matrices // Biosc. Biotechnol. Biochem. 2004,- Vol. 68, N 11 -P.2285-2288.
145. Koningsveld G.A. van, Voragen P., Cruppen H., Wijngaards G., Boekel M.A.J.S. van, Voragen A.G.J. Formation and stability of foam made with various potato protein preparations // J.agr. Food Chem. 2002. - Vol. 50,N26 -P. 7651-7659.
146. Manthey F.A., Lee R.E., Hall C.A. Processing and cooking effects on lipid content and stability of alpha-linolenic acid in spagetti containing ground flaxseeds // J. Agr. Food Chem. 2002. - Vol.50, N 6. - P. 1668-1671.
147. Matthaus В., Bruhl L., Nutzung und Qualitatsaspecle Pflanzenden als Speised // KTBL-Schrift/ Kuratorium Fur Technik und Bauweser in der Landwirtschaft e.V.- Darmstadt. -N427. -P.71-84.
148. Mielke Т., Gunstige Aussihten fur Rapssaat und ol. // Raps. 2002. - Jg. 20, N3 - S.148-151.
149. Miller K.W., Hojilla-Evangelista M.P., Johnson L.A. Optimizing the oil extraction/water adsorption step in sequential extraction processing of corn. // Trans. ASAE. St. Joseph (Mich.), 2002. - Vol.45, N 1 - P. 137-144.
150. Mwikya S.M., Van Camp J., Rodriguez R., Hyghebeat A. Effect of sprouting on nutrient and antinutrient composition of kidney beans (Phaseolus vulgaries var Rose coco) // Europ. Food Res. Technol. 2001 - Vol. 212, N2 -P.188-191.
151. Ngugen T.T.H., Sacurai H., Migahara M., Yoshihashi Т., Uematsu Т., Yamaki Т., Parkanyiova J, Pokorny J. Comparative study on allergenic properties of high -oleic and conventional peanuts // Pol.J.Food Nutrit. Sc. -2003. Vol. 12/53, SI-2 - P.88-95.
152. Noll B. Chemisch-physikallische Charakterisierung von Lupinenprotein, insbesondere der Emulgatorwirkung in Baskaren // Getreide Mehl Brot. 2001, Jg.55,H.6.-S. 354-358.
153. Oomah B.D. Flaxseed as a functional food sours // J. Sc. Food Agr. 2001. - Vol. 81, iss. 9 - P.889-894.
154. Ozcan M., Seven S. Physical and chemical analysis and fatty acid composition of peanut, peanut oil and peanut butter from COM and NC-7. cultivars // Grasas Aceites 2003. - Vol. 54, fasc. 1 - P. 12-18.
155. Pelembe L.A.M., Erasmus C., Taylor J.R.N. Development of a protein-rich composite sorghum-compea instant porridge by extrusion cooking process // Lebensmittel-Wiss.-Technol. 2002, Vol.35,N2 -P.120-127.
156. Porres J.M., Etcheverry P., Miller D.D., Lei X.G. Phytase and citric acid supplementation in whole-wheat bread improves phitate-phosphorus release and iron dialyzability // J. Food Sc. 2001. - Vol.66, N 4. - P.614-619.
157. Remmele E., Anlagentechnik der Reinigung und Lagerung // KTBL-Schrift/ Kuratorium Fur Technik und Bauweser in der Landwirtschaft e.V.- Darmstadt. -N427. -P.37-50.
158. Sayar S., Turhan M., Gunasekara S. Analysis of chickpea soaking by simultaneous water-starch reation // J. Food Engg. 2001 - Vol. 50, N2 - P.91-98
159. Simeonova L., Dalev P. Improvement of the emulsifying of food proteins by interaction with anionic polysaccarides // Год. Софийская Унив. «Климент Охридски», Биол. фак. София , 2002- Кн.З, т. 90/91. - С.5-12.
160. Stewart S., Mazza G. Effect of flaxseed gum on quality and stability of a model salod dressing // J. Food Qual. 2000 - Vol.23, N44. - P.373-390.
161. Sunny-Roberts E.O., Otunola E.T., Iwakun B.T. An evalution of some quality parameters of a laboratory-preparated fermented groundnut milk. // European Food Research and Technology. 2004. - Vol. 218, N 5 - P.452-455.
162. Taha F.S., Ibrahim M.A., el-Zanaty T.A. Optimum conditions for enzymatic degradation of some oilseeds proteins // Grasas Aceites Vol. 53, fasc. 3 -P.267-272.
163. Tosi E.A., Re E.D., Masciarelli R., Sanchez H., Osella C., La Torre M.A. de ' Whole and defatted hyperproteic amaranth flours tested as wheat flour supplementation in wold bread // Lebensmittel-Wiss.-Technol. 2002, Vol.35,N5 -S.472-475.
164. Uruakra F.O., Arntfield S.D. The physuco-chemical properties of commercial canola protein isolate-guar gum gels // Internacional Journal Food Science & Technology. 2005. - Vol.40,N6 - P. 643-653.
165. Wu Y-F.G., Cadwallader K.R. Characterization of the aroma of a meatlike process flavoring from soybean-based enzyme-hydrolyzed vegetabl protein // J.agr. Food Chem. 2002. - Vol. 50,N10 - P. 2900-2907.
166. Wu Y.V., Hareland G.A., Warner K. Protein-enriched spagetti fortified wiht corn gluten meal // J. Agr. Food Chem. 2001. - Vol.49, N 8. - P.3906-3910. (кукуруза, белок).
167. Yust M.M., Pedroche J., Megias C., Giron-Calle J., Alaiz M., Millan F., Vioque J. Improvement of protein extraction from sunflower meal by hydrolysis with alcalase // Grasas Aceites. 2003. - Vol. 54, fasc. 4 - P. 419423.
168. Zia-Ur-Rechman, Salaria A.M. The effects of hidrotermal processing on antinutrients, protein and starch digestibility of food legumes. // Internacional Journal Food Science & Technology. 2005. - Vol. 40, N7 - P.695-700
169. Zielinski H., Kozlowska H. The content of tocopherols in Cruciferae sprouts // Pol.J.Food Nutrit. Sc. 2003. - Vol. 12/53, N4 - P.25-31.
170. Zielinski H., Piscula M.K., Kozlowska H. Biologically active compounds in Cruciferae sprouts and their canger after termal treatment Pol.J.Food Nutrit. Sc. 2005. - Vol.14, N4 - P.375-380.
171. Zmudzinski D., Lasocha W., Surowka K. The effect of enzymatic hydrolisis of extruded soy protein concentrate on its physicochemical and functional properties // Pol.J.Food Nutrit. Sc. 2003. - Vol. 12/53, SI-2 - P.163-170.
172. Zmudzinski D., Surowka K. Limited enzymic hydrolysis of extruded soy flour as a method for obtaining new functional food components // Pol.J.Food Nutrit. Sc. -2003. Vol. 12/53, SI-2 -P.171-177.
-
Григорьева, Анна Леонидовна
-
кандидата биологических наук
-
Тверь, 2007
-
ВАК 03.00.04
- Продуктивность и качество мяса цыплят-бройлеров при использовании в рационах рыжикового жмыха и ферментных препаратов
- Биохимические и функциональные характеристики белков семян льна и разработка способов повышения их биологической ценности
- Использование семян и жмыха льна в комбикормах для цыплят-бройлеров
- Эффективность использования тыквенного жмыха различной технологии производства в рационах быков-производителей
- Выращивание цыплят-бройлеров с использованием в кормосмесях льняного жмыха, полученного из семян сибирской селекции
