Разработка биотехнологических основ деградации отходов растительного сырья ферментами пектолитического комплекса

Бутова, Светлана Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Разработка биотехнологических основ деградации отходов растительного сырья ферментами пектолитического комплекса
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Разработка биотехнологических основ деградации отходов растительного сырья ферментами пектолитического комплекса"

На правах рукописи

Бутова Светлана Николаевна

Разработка биотехнологических основ деградации отходов растительного сырья ферментами пектолитического комплекса

Специальности: 03.00.16 - Экология

03.00.23 - Биотехнология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук.

Москва, 2005 г.

Работа выполнена в Московском Государственном Университете пищевых производств на кафедре «Биотехнология».

Научный консультант: Доктор биологических наук, проф. И.М. Грачева.

Официальные оппоненты: Доктор биологических наук, проф. В.П. Саловарова Доктор биологических наук, проф. И.Ю. Чернов Доктор биологических наук, проф. Г.И. Воробьева

Ведущая организация: ОАО «Биохиммаш»

Защита состоится « 23 » июня 2005 г в 16 час, на заседании диссертационного совета Д.212.203.7 в Российском Университете дружбы народов по адресу:

113093, Г. Москва, Подольское шоссе, д. 8/5. Экологический факультет РУДН.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского Университета дружбы народов по адресу: 117923, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Автореферат разослан « 23 » мая 2005 г. Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор биологических наук, профессор H.A. Черных.

Общая характеристика работы. Актуальность исследований. Анализ информации о состоянии окружающей среды свидетельствует о том, что в настоящий момент загрязнение стало обыденным словом, хотя на самом деле это актуальная и очень сложная проблема. Организм человека оказался неспособным приспособиться к изменениям в природе, что привело к напряжению его адаптационных и биохимических механизмов, вплоть до изменения нормального его функционирования.

Несовершенство технологических процессов, отрицательное воздействие производства на окружающую среду привело к неправильному использованию огромного количества сырья, изымаемого из природной среды, т.к. в конечный продукт превращается в среднем лишь 1,5-2,0%, основная же его масса переходит в производственные и бытовые отходы, из которых только лишь 3% используется в качестве вторичного сырья. Поэтому разработка научных основ рационального использования растительных отходов, снижение их экологической опасности -одна из проблем общества, в решении которой может помочь использование живых организмов или их составных частей в практических целях.

Ограниченность сырьевых ресурсов и экологически вредные для человека изменения в природе ставят вопрос о разработке научно - обоснованной комплексной и экологически безопасной технологии переработки вторичного сырья и необходимости создания производства нового поколения пищевых продуктов, сбалансированных по главным составляющим компонентам: белкам, углеводам, жирам, ферментам и другим биологически активным веществам. Поэтому проведение исследований энзиматических и микробиологических превращений с целью создания безотходных и экологически безопасных технологий деградации растительного сырья и их отходов с использованием пектолитических ферментов для более эффективного использования полезных свойств растительного сырья, устранения дефицита питания и энергии, улучшения качества продуктов и охраны окружающей среды является актуальной в настоящее время.

Эти обстоятельства требуют внимательного рассмотрения вопросов по изучению биотехнологии деградации плодово-ягодного сырья и их отходов при использовании пектолитических ферментов в пищевой промышленности, в частности, консервной и соковой промышленности, в виноделии при осветлении соков и улучшении сокоотдачи, производстве пектинов - биологически активной

добавки к пище, при получении пищевых красителей и таннинов.

В связи с расширением спроса на пектолитические ферменты, актуальными являются исследования, направленные на изучение физиолого-биохимических особенностей роста дрожжей, синтез фермента, получение и очистку дрожжевой полигалактуроназы, не имеющей сопутствующей пектинэстеразы, а также разработка рациональных способов предварительной обработки сырья, повышение ферментативного гидролиза, использование различных микробных ассоциаций для деградации растворимых субстратов, получение высококачественных продуктов, биологически активных добавок к пище

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является теоретическое и экспериментальное обоснование биотехнологических основ деградации отходов растительного сырья ферментами пектолитического комплекса при осветлении соков и улучшении сокоотдачи, получении плодово-ягодных пектинов, пищевых красителей и таннинов, биологической мочке льна. В задачи исследований входило:

— изучение биохимического состава отходов плодово-ягодного сырья;

— выбор дрожжей Zygofabospora тагаапа как продуцента, обеспечивающего достаточно максимальный уровень биосинтеза полигилактуроназы; подбор оптимальной среды и режимов культивирования; получение высокоочищенного ферментного препарата, изучение физико-химических свойств полученного препарата;

— изучение возможности использования дрожжевой полигалактуроназы при осветлении соков и улучшении сокоотдачи;

— выделение пектинов - биологически активной добавки к пище ферментативным путем из отходов плодово-ягодного сырья;

— разработка способа выделения пищевых красителей и таннинов из отходов кукурузы;

— изучение возможности использования полигалактуроназы при мочке неиспользованной льносоломы;

Рассматриваемые проблемы решались в соответствии с программой

«Биотехнология» УНЦ РХТУ им. Д. И. Менделеева «Влияние экологических

факторов на качество пищевых продуктов и пищевых добавок на основе

микробного синтеза и разработка более совершенных стандартов контроля

качества этих продуктов»; с Межведомственной инновационной программой

к • »> #','.» . ' • »' и«"« . ( • . » • ..".,«¡»4 { 4

I V *

«Биотехнология для медицины и агропромышленного комплекса»; программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники»; проекта «Новые эффективные биотехнологические процессы микробного синтеза ферментов, антибиотиков, белково-жировых кормовых компонентов и других биологически активных соединений», предложенного ВНИИ Биотехнологии.

Научная новизна. В представленной диссертационной работе научно обоснована и экспериментально доказана:

- перспективность биодеградации отходов плодово-ягодного сырья, получение на их основе ценных продуктов, а также разработка процессов утилизации отходов, снижение вредных воздействий на окружающую среду;

- впервые выделена и очищена дрожжевая полигалактуроназа из Zygofabospora татаапа ВКМ У-848, выращенная на среде, содержащей пектиновые гидролизаты конкретного вида сырья, проведена очистка данного препарата и изучены свойства очищенных препаратов;

- впервые изучена возможность использования дрожжевой полигалактуроназы при обработке отходов плодово-ягодного сырья, осветлении соков и увеличении скорости фильтрации соков;

- впервые на основании выявленных зависимостей выхода пектина от действия активного комплекса пектолитических ферментов разработана технология выделения ферментативным путем при использовании дрожжевой полигалактуроназы пектинов, антоцианового красителя и таннинов;

- впервые обоснована и доказана возможность использования дрожжевой эндополигалактуроназы при мочке льна.

Практическая значимость работы. Проведенные исследования явились основой для решения эколого-биологических задач по совершенствованию комплексной переработки различного плодово-ягодного сырья и их отходов при использовании микроорганизмов и ферментных препаратов микробного происхождения. Наряду с получением ценных продуктов, автором одновременно решаются вопросы снижения загрязнения окружающей среды отходами растительных субстратов и токсичными продуктами их деструкции:

- даны рекомендации по оптимизации биосинтеза дрожжевой полигалактуроназы с использованием в качестве компонента питательной среды пектиновых гидролизатов;

- даны рекомендации по поддержании культуры длительное время в

активном состоянии;

- получен высокоочищенный препарат дрожжевой эндополигалактурона-зы и изучены его свойства;

- показана возможность использования дрожжевой эндополигалактуроназы при осветлении соков и увеличении скорости их фильтрации; выделении пектинов, антоциановых красителей и таннинов. Технологическая новизна предложенных технологий подтверждена патентами;

- разработаны способы обработки льносоломы с использованием дрожжевой полигалактуроназы.

Разработанные в результате исследований представления о процессах деградации отходов растительного сырья вносят существенный вклад в научные и практические основы создания экологически безопасных технологий и производства чистых продуктов.

Результаты исследований микробных сообществ культивирования, получение препарата способствуют дальнейшему расширению представлений о механизмах протекающих реакций при деградации растительного сырья, пектиновых субстратов, продуктов их разложения, будут полезны практикам, занимающимся вопросами пищевых технологий, получением пищевых и биологически активных добавок.

Теоретические и прикладные положения работы нашли конкретное воплощение в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических занятий в Московском Государственном Университете пищевых производств, а также изложены в учебном пособии «Теоретические основы биотехнологии. Биохимические основы синтеза биологически активных веществ» для студентов высших учебных заведений по специальности «Биотехнология», в монографии «Биотехнологическая деградация отходов растительного сырья», в ряде изданных методических указаний, используются в курсовых и дипломных проектах и работах.

Значимость работы дважды подтверждена дипломами 1-ой степени по номинации «Биологически активная добавка» на выставке-конкурсе Министерства образования РФ, Министерства промышленности, науки и технологий РФ, МГУПП.

Основные положения, выносимые на защиту: — теоретические положения процессов биоконверсии и деструкции растительных отходов с использованием монокультур и микробных ассоциаций;

— результаты исследований по биосинтезу полигалактуроназы дрожжами гу£оГаЬозрога татапа ВКМ У-848, выращенными на средах, содержащих пектиновые гидролизаты отходов конкретного вида сырья, очистке фермента и изучению его свойств;

— результаты по изучению возможности использования дрожжевой полигалактуроназы, при увеличении сокоотдачи и осветлении соков;

— выделение пектина из отходов растительного сырья при использовании ферментов пектолитического комплекса;

— получение пищевого антоцианового красителя и таннина из отходов кукурузы;

— возможность использования пектолитических ферментов при мочке льносоломы.

Личный вклад автора.

Автором на основе собранного и обобщенного обширного материала о современном состоянии окружающей среды, перспективности технологии биоконверсии растительных отходов, о роли пектолитических ферментов в процессах деградации плодово-ягодного сырья и получении биологически активных добавок, сформулированы цели и задачи исследования, определены методики проведения исследований.

Под ее руководством и при непосредственном участии разработаны способы деградации растительного плодово-ягодного сырья с помощью дрожжевой полигалактуроназы Zygofabospora татапа ВКМ У-848, подобраны оптимальные режимы культивирования продуцента, получения высокоочищенного ферментного препарата.

Автор изучил возможность использования мультиэнзимных композиций пектолитического комплекса ферментов дрожжевой полигалактуроназы при осветлении и увеличении скорости фильтрации соков, выделении пектинов, антоцианового красителя и таннина, дал научное обоснование и разработал способы их применения.

Апробация. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Всесоюзная конференция «Микроорганизмы в сельском хозяйстве», г.Москва, 1986 г.; на научных конференциях МГУПП, 19942004 гг.; научно-практической конференции «Биотехнология в ФЦП «Интеграция», г.Санкт-Петербург, 1999 г.; научной конференции, посвященной 300-летию создания г.Санкт-Петербурга, г.Санкт-Петербург, 2002 г.; выставке-

конкурсе «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», г.Москва, 2002 г., 2003 г.,2004 г.; Международной практической конференции по сертификации и переводу предприятий на международные системы управления, г.Москва, март 2003 г.; Второй Международной практической конференции «Обязательные требования в сфере обращения лекарственных средств (нормативное обеспечение)», октябрь 2004.

По материалам выполненных исследований опубликовано 44 работы, общим объемом 36 печатных листов, в том числе 10 - в центральных изданиях, опубликованы 2 книги.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 365 страницах, состоит из введения, обзора литературы, объектов и методов исследований, 7 глав собственных исследований, включающих 92 таблицы, 100 рисунков, выводов, списка литературы, включающего 384 источника.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении дано обоснование актуальности проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, охарактеризована научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы.

Глава 1. Биотехнологические процессы деградации растительного сырья при использовании комплекса пектолитических ферментов.

Представлены сведения о современном использовании отходов растительного сырья, так как в сыром виде они представляют серьезную угрозу для окружающей среды из-за больших объемов, вопросы возобновления ресурсов, создания новых технологий, направленных, с одной стороны, на сохранение и ресурсосбережение, с другой стороны, - на экологию окружающей среды, благодаря созданию экологически безопасной переработки отходов растительных субстратов. Рассматриваются источники получения комплекса пектолитических ферментов, катализирующих разложение растительных отходов, основные процессы микробиологической деструкции пектиновых веществ, гемицеллюлозы и целлюлозы, механизмы действия пектолитического комплекса ферментов. Особое внимание направлено на действие полигалактуроназы, принципы создания новых экологически безопасных, эффективных способов получения осветленных соков из плодово-ягодного сырья, увеличения скорости фильтрации соков, выделения пектинов, пищевых красителей и таннинов на

основе гидролиза растительного сырья, а также использование полигалактуроназы при мочке льна.

Глава 2. Объекты и методы исследований.

Общая схема проведения эксперимента представлена на рис.1.

Объектами изучения были дрожжи Zygofabospora marxiana ВКМ Y-848 и микроскопические грибы, относящиеся к роду Aspergillus и Trichoderma, а также дрожжеподобные грибы рода Geotrichium. Грибные микроорганизмы получены из коллекций кафедры биологии почв Московского Государственного Университета им. Ломоносова и кафедры биотехнологии Московского Государственного Университета пищевых производств. Культура дрожжей Zyg. marxiana получена из отдела типовых культур Института микробиологии АН РФ. Штамм ВКМ Y-848 принят на депонирование и хранится в музее культур промышленных микроорганизмов ФГУП ГосНИИГенетика под номером ЦИПМ Y-303.

Культивирование грибных культур осуществляли в аэробных условиях глубинной ферментации, дрожжей - в анаэробных условиях.

Ферментативный гидролиз субстратов проводили с использованием фильтратов дрожжевых и грибных культур, а также ферментных препаратов «Пектофоетидина Г 10Х», полученного с Бердского завода, «Целловиридина Г20Х», полученного с Омутнинского завода, а также датских препаратов «Пектинес ультра» и «Пектинес 5XL», производитель «Новозаймс А/С», Дания.

Биохимический и химический анализ отходов растительного сырья проводили общепринятыми стандартными методами.

Активности культур определяли в бесклеточных фильтратах культур и в ферментных препаратах по методикам, представленным в книге Полыгалиной Г.В., Чередниченко B.C., Римаревой JI.B. (2003).

В качестве субстратов для изучения процессов ферментативного гидролиза использовали плодово-ягодные отходы и отходы кукурузы (лузга, соцветия, вегетативная часть), яблочные, цитрусовые, черносмородиновые, черничные, брусничные, облепиховые выжимки, ананасовые и банановые отходы, а также неиспользованную льносолому.

Определение действия антибиотиков определяли биологическим и калориметрическим методами (Грачева И.М и др., 1992).

Концентрацию редуцирующих веществ, образовавшихся в ходе ферментативной реакции, определяли методом ИГомоди - Нельсона.

Анализ готового продукта пектина проводили методами, описанными Донченко Л.В. (2000).

Пищевой краситель антоциан и дубильные вещества таннины в растворах - по методам, предложенным Запрометовым М.Н. (1993).

Статистическую обработку результатов проводили с использовнием пакета программ Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Глава 3. Биосинтез ферментов пектолитического комплекса у дрожжей Zygofabospora marxiana ВКМ Y-848 и получение очищенного препарата эндополигалактуроназы.

Наиболее перспективным способом переработки отходов является их биотехнологическая деградация. Существует несколько путей вовлечения растительных отходов в качестве сырья при получении биологически активных веществ, таких как пектин, пищевые красители, таннины, а также использовании как дополнительных источников при получении соков в соковой и консервной промышленности. Осуществление названных процессов биоконверсии отходов возможно при использовании активных быстрорастущих высокопродуктивных деструкторов, которыми являются микроорганизмы - продуценты пектолитических ферментов.

Все отрасли, применяющие пектолитические ферментные препараты, постоянно предъявляют повышенные требования к их чистоте и составу. Именно эти требования создали необходимость разработать ферментный препарат полигалактуроназы высокой степени чистоты, не содержащий пектинэстеразы, что могло бы привести к образованию метилового спирта. Поэтому, хотя на сегодняшний день большинство выпускаемых пектолитических ферментных препаратов имеют грибное и бактериальное происхождение, использование дрожжевой полигалактуроназы имеет актуальное значение.

Значительный интерес вызывают дрожжи Zygofabospora marxiana, у которых были отмечены лучшие результаты по накоплению эндополигалактуроназы при наименьшем накоплении сопутствующих белков.

Способность синтезировать активный комплекс пектолитических

ферментов была проверена у представителей различных видов грибов рода Aspergillus, обладающих широким спектром пектиназных активностей Грибные организмы хотя и обладают способностью к биосинтезу пектолитических ферментов, их внеклеточная активность полигалактуроназы невысокая Анализ компонентов пектолитического комплекса ферментов грибов рода Aspergillus и дрожжей Zygofabospora marxiana свидетельствует о наибольшей способности дрожжей синтезировать полигалактуроназу, составляющую практически 90% всех секретируемых белков (табл. 1).

Таблица 1. Характеристика продуцентов пектолитических ферментов, используемых при обработке плодово-ягодного сырья_

Микроорганиз мы -продуценты пектиназ Активности ферментов, ед/см3

Пектолитиче-ская Протеоли тическая Глюкоами-лазная Целлюлазная Гемицел люлазная

ПГ ПЭ с, сх

Z. marxiana 1526 11,5 2,67 4,30 1Д2 1,18 8,73

A. foetidus 565 29,0 1,25 4,15 0,94 2,48 5,42

A. niger 330 13,0 1,25 4,10 0,32 0,07 3,21

A. awamori 190 12,0 0,71 4,70 1,02 3,07 5,19

Разработка основ биотехнологии любого ферментного препарата, помимо выбора наиболее высоко продуктивного штамма, непременно включает изучение оптимальных условий его биосинтеза. Наличие гена, контролирующего образование фермента, само по себе ещё не служит гарантией того, что данный фермент будет образовываться в значительном количестве.

Одним из важнейших путей регуляции биосинтетической способности клетки является подбор качественного и количественного оптимального состава компонентов питательной среды и поддержание режимов культивирования, т.к.жизнедеятельность продуцентов и биосинтез ферментов зависят от условий среды, в которой они находятся, уровня и сбалансированности питательных веществ, стимулирующих или репрессирующих образование фермента

Для поддержания культуры в физиологически активном состоянии рекомендуется агаризованная питательная среда, состоящая из яблочного сусла и агара, при пересевах на которую сохраняется стабильная активность продуцента.

Концентрацию редуцирующих веществ, образовавшихся в ходе ферментативной реакции, определяли методом Шомоди - Нельсона.

Анализ готового продукта пектина проводили методами, описанными Донченко Л.В. (2000).

Статистическую обработку результатов проводили с использовнием пакета программ Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Способность синтезировать активный комплекс пектолитических

ферментов была проверена у представителей различных видов грибов рода Aspergillus, обладающих широким спектром пектиназных активностей. Грибные организмы хотя и обладают способностью к биосинтезу п'ектолитических ферментов, их внеклеточная активность полигалактуроназы невысокая. Анализ компонентов пектолитического комплекса ферментов грибов рода Aspergillus и дрожжей Zygofabospora marxiana свидетельствует о наибольшей способности дрожжей синтезировать полигалактуроназу, составляющую практически 90% всех секретируемых белков (табл. 1).

Микроорганиз мы -продуценты пектиназ Активности ферментов, ед/см3

Пектолитиче-ская Протеоли тическая Глюкоами-лазная Целлюлазная Гемицел люлазная

ПГ ПЭ с, с*

Z. marxiana 1526 11,5 2,67 4,30 1,12 1,18 8,73

A. foetidus 565 29,0 1,25 4,15 0,94 2,48 5,42

A. niger 330 13,0 1,25 4,10 0,32 0,07 3,21

A. awamori 190 12,0 0,71 4,70 1,02 3,07 5,19

Проверка продуктивности Т. талпапа ВКМ У-848 в зависимости от вида и дозы посевного материала показала, что высокий уровень активности эндополигалактуроназы наблюдается при использовании двухсуточного инокулята в количестве 1 % по объему. Для длительного хранения дрожжей и обеспечения качественным посевным материалом проводили периодические пересевы и хранение в холодильнике при ( = 4 °С. Жизнеспособность культуры и способность к биосинтезу ферментов сохраняется.

В качестве основного углеродного компонента питательной среды были изучены пектины и пектиновые вещества вместо ранее используемой молочной сыворотки.

Влияние пектиновых веществ на биосинтез ферментов исследовали, используя питательную среду, содержащую пектиновые гидролизаты, полученные из отходов плодово-ягодного сырья: яблочные, цитрусовые (мандарин : апельсин : грейпфрут =1:1:1), черносмородиновые выжимки, и комбинированный материал, состоящий из яблочных и цитрусовых выжимок в соотношении 1 : 1. В качестве контроля для дрожжей использовалась среда с молочной сывороткой, для грибов - с свекловичным жомом.

Проведенные нами исследования по подбору компонентов питательной среды с использованием пектиновых гидролизатов, обеспечивающей эффективный биосинтез пектолитических ферментов, позволили в качестве компонента питательной среды рекомендовать все пектиновые гидролизаты, присутствие которых повышал биосинтез полигалактуроназы. Следует отметить, что повышение полигалактуроназной активности у грибов сопровождается накоплением пектинэстеразы, что является непригодным для последующего использования этих продуцентов при получении экологически чистых продуктов, (табл. 2). Наилучшие результаты по накоплению эндополигалактуроназы наблюдались у дрожжей при внесении цитрусового пектинового гидролизата, в связи с чем дальнейшие исследования проводили с этим продуцентом на среде с цитрусовым пектином. Исследования по влиянию количества вносимого цитрусового пектина показали увеличение накопления эндополигалактуроназы по сравнению с контролем на 6 %, что могло бы способствовать повышению эффективности производства по утилизации отходов плодово-ягодного сырья.

Таблица 2. Влияние различных пектиновых сиропов на накопление полигалактуроназы дрожжами Zygofabospora marxiana и микроскопическими _ грибами рода Aspergillus_

Наименование Активности ферментов, ед/см

Пектолитическая Проте олити ческая Целлюлазная Гемиц ел-люлаз ная Глюко амила зная

Полига лакгуро назная Пектинэ стеразн ая, % С,-ферме нта с,- ферме нта

Zygofabospora marxiana

контрольная среда 2230 12,5 3,58 1,53 1,63 12,15 5,52

яблочный пектин 1270 13,7 2,96 1,34 1,71 11,70 2,27

черносмородиновый пектин 1410 следы 1,48 1,53 0,83 13,50 3,56

цитрусово-яблочный пектин 830 14,8 1,78 0,57 0,83 12,25 3,58

цитрусовый пектин 2300 4,8 3,26 1,28 0,93 12,60 6,06

Aspergillus foetidus

контрольная среда 870 26,1 2,44 0,94 2,66 8,23 5,40

яблочный пектин 820 29,2 1,82 0,63 2,57 7,63 5,23

черносмородиновый пектин 430 4,8 0,74 0,86 1,15 7,85 2,63

цитрусово-яблочный пектин 580 25,3 0,92 0,57 2,54 8,02 2,84

цитрусовый пектин 900 24,7 2,36 0,87 1,02 8,25 5,36

Aspergillus awamori

контрольная среда 150 10,3 1,78 1,02 3,54 8,10, 5,82

яблочный пектин 170 5,4 0,72 0,57 3,20 6,75 4,64

черносмородиновый пектин 100 7,5 1,54 1,02 1,14 7,20 3,24

цитрусово-яблочный пектин 110 5,2 1,54 0,71 3,24 5,40 3,38

цитрусовый пектин 160 7,5 1,77 0,76 2,68 7,20 2,54

Aspergillus niger

контрольная среда 450 11,4 2,42 0,12 0,72 4,50 5,12

яблочный пектин 480 5,3 2,56 0,10 0,72 4,05 5,20

черносмородиновый пектин 470 следы 2,42 0,12 0,24 4,95 2,84

цитрусово-яблочный пектин 310 13,0 1,25 0,06 0,36 3,60 3,16

цитрусовый пектин 470 следы 1,25 0,21 0,58 4,95 4,82

При изучении влияния времени культивирования продуцента на накопление фермента отмечено лучшим 96 часов культивирования.

Дальнейшей задачей наших исследований является изучение возможности использования дрожжевой полигалактуроназы при осветлении соков и получении биологически активных добавок из отходов растительного сырья. При этом следует учесть степень очистки фермента, которая определяется областью применения последнего.

Для пищевой промышленности используются препараты пектинразрушающих ферментов, осажденных спиртом, а для медицинской промышленности и при производстве детского питания требуются препараты высокой степени очистки, получаемые с использованием фракционирования комплекса, хроматографии, электрофореза. Поэтому встал вопрос о получении более очищенного препарата полигалактуроназы дрожжей Ъ. тагаапа В КМ У-848. Препарат дрожжевой полигалактуроназы был очищен путем колоночной хроматографии на ионообменных смолах: ДЭАЭ-целлюлоза, БерИаскх С-75 и 8ерИас1ех в-100. Результаты исследований активности ферментов препарата дрожжевой полигалактуроназы свидетельствуют (табл. 3) о высокой активности фермента, что представляет особый интерес для его практического использования.

Таблица 3. Очистка внеклеточной полигалактуроназы дрожжей Zygofabospora тагаапа

Стадии Общий объем, см3 пг, ед/см3 Общая активность пг, млн ед. Белок, мг/см3 Общий белок, мг Улельная акивность, млн ед /г белка Степень очистки

Кульгуральная жидкость 1041 3120 3,20 5,0 5,2 0,62 -

Осажденный фермент 25 3340 0,08 3,8 0,1 0,80 1,3

Диализ 14 5670 0,08 3,2 0,04 2,00 3,2

Хроматография на ДЭАЭ-целлюлозс 64 6300 0,40 2,1 0,13 3,10 5,0

Хроматография на БерЬааех С-75 30 14000 0,28 1,4 0,028 10,0 16,1

Хроматография на ЗерЬайех О-100 15 6500 0,10 0,5 0,08 12,50 20,2

При очистке препарата на 8ерЬас1ех в-100 получено 2 активные фракции фермента (10 и 24) (рис. 2), участвующие в деградации пектиновых веществ, полигалактуроназа I и II типа.

О 04 О 33 0 4? О I

21 26 28 30 32 Э*

Нэмера (Ьимий

2 §

£ <

Л 0 9 1..1. «»НЖНЯИЛЛГ

Иллерн сшивных (|дик1»1Й

Рис. 2. Хроматография на ЗерЬаёех О-100. Из литературных данных [Семенова М.В. и др., 2003] известно, что в активный центр полигалактуроназы входят катионы металлов, в частности Са2+ и . Внесение данных катионов в питательную среду уже в количестве 0,02 и 0,07% соответственно значительно увеличивает активность фермента. Активность 10 фракции, по-видимому, обусловлена присутствием катионов Са2+, так называемый «Са2+-пик», а активность 24 фракции, вероятно, связана с присутствием катионов так называемый «М^2+-пик».

Одними из важнейших характеристик белковой части фермента являются изоэлектрическая точка и молекулярные массы, определение которых проводили методом гель-хроматографии в тонком слое с последующим осаждением кислотами. Изоэлектрическая точка лежит в пределах рН 8,0, молекулярная масса

составляла 50,8 кДа.

По субстратной специфичности фермент обладает активностью по отношению к полигалактуроновой кислоте и очень слабо к цитрусовому пектину .Других сопутствующих ферментативных активностей не обнаружено.

Определенный интерес представляет аминокислотный состав белковой части ферментов, поскольку именно белковая часть обеспечивает специфичность действия того или иного фермента. В состав дрожжевой полигалактуроназы входят 16 аминокислот. Преобладают остатки аспарагиновой кислоты, глицина и серина.

Полигалактуроназа имеет узкие рН - оптимумы 4,5-5,5 и удерживает ак!ивность при температуре 30° практически 90%. Высокоочищенный препарат полигалактуроназы со степенью очистки 90% действует на незамещенные участки полимерной цепи полигалактурона, имеющего свободные карбоксильные группы, является по совокупности свойств типичной эндополигалактуроназой.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод о возможности использования дрожжевой эндополигалактуроназы различной степени очистки в зависимости от предъявляемых требований в той или иной области их применения при обработке отходов растительного сырья.

Глава 4. Использование ферментов пектолитического комплекса при

осветлении соков, полученных из отходов плодово-ягодного сырья.

Плодово-ягодное сырье и его отходы является комплексом органических соединений, постоянно восполняющимся путем фотосинтеза, на основе которого можно создать экологически безопасные технологии получения полезных продуктов пищевого назначения. К таким полезным продуктам относятся плодово-ягодные соки. Их производство имеет большое значение как в России, так и за рубежом, они представляют собой ценнейшие, богатые витаминами и легко усваиваемые продукты питания. Пищевая ценность соков обусловлена наличием в них белков, углеводов, органических кислот, полифенолов, минеральных веществ и витаминов.

Основной задачей при производстве соков является максимальное извлечение сока из сырья без потери его полезных свойств. В масштабе страны потери сока достигают огромной величины, так как после прессования в отходах остается 20-30 % сока, в связи с тем, что сок в плодах находится в клеточных вакуолях и межклеточных пространствах и прочно удерживается плодовой

тканью. При обычной переработке сырья, содержащего 90-95% сока, выход его составляет 60-70%.

При извлечении сока из плодов и ягод необходимо обеспечить выделение его из вакуолей, стараясь иметь как можно меньше обрывков клеток и тканей Основным препятствием для реализации биотехнологических процессов является низкая реакционная способность нативных растительных субстратов по отношению к ферментам микроорганизмов.

Увеличение выхода сока, а также улучшение его качества, снижение содержания взвешенной фракции в полученных соках и стабилизацию их от коллоидных помутнений можно добиться, используя комплекс пектолитических ферментов, хотя пектолитические ферменты вызывают деструкцию и гниение фруктов и овощей.

Во вторичном сырье (выжимках, отработанной мезге, шротах) структура растительных клеточных стенок в значительной мере разрушена механически, действие пектолитических ферментов с невысокой целлюлазной активностью эффективны, приводит к снижению вязкости и осветлению соков

Основной биохимический процесс, протекающий в плодово-ягодной мезге и соке при его обработке ферментами - гидролиз пектиновых веществ. Но наряду с этим происходят превращения белков, целлюлозы, гемицеллюлозы и ряда других соединений. При ферментативной обработке мезги эти превращения вызывают полное нарушение первичного состояния плодовой ткани, кроме того, в плодах и ягодах всегда содержится небольшое количество собственных пектиназ.

При получении дополнительных количеств сока с высокими биохимическими и органолептическими показателями использовалась дрожжевая эндополигалактуроназа. Количество вносимого фермента составляло от 0,004 до 0,01% к массе мезги при стандартной активности полигалактуроназы 3000 ед/см3, температура действия - от 10 до 40°, время действия - от 2 до 24 часов.

Выяснено, что выход сока увеличивается в среднем на 25-30% в зависимости от вида сырья при добавлении ермента в количестве 0,01% к массе мезги при тепмпературе 30°С за 12 часов (рис. 3). Дальнейшее увеличение времени действия фермента приводит к брожению сока, о чем свидетельствовало уменьшение содержания РВ, соки становились мутными и не поддавались фильтрации.

[

конт

2ч

6ч

12ч

24 ч

■ яблоки ¡3 смородина □ крас виноград И бел виноград

Рис.3. Зависимость выхода сока от действия фермента

Полученные соки были охарактеризованы по химическим и органолептическим показателям. Показано, что все соки по этим показателям находятся в пределах нормы, допустимых ГОСТом, и характеризуются вкусом и ароматом свежих плодов. При более высоких температурах и времени действия фермента соки сильно темнеют и приобретают приваренный тон по аромату и вкусу. Качество сока улучшается, за счет разрушения структуры клеточной ткани в сок переходят красящие, ароматические и все растворимые вещества.

В результате действия ферментов снижается кислотность соков, полученных из разного вида сырья (яблок, смородины, белого и красного винограда соответственно) на 15-45 %, количество сахара при этом увеличивается на 3-5 % у яблок, на 12-15 % у смородины, в 3 раза у красного винограда, в 3,5 раза у белого винограда, наблюдается снижение вязкости соков от 5 -8 до 18 % в зависимости от вида растительного сырья, что приводит к увеличению скорости

лава 5. Изучение возможности получения пектина из отходов плодово-ягодного сырья микробиологическим путем.

Нежелательные экологические изменения в природной среде и наблюдающаяся тенденция к сокращению запасов питания все острее ставят вопрос о роли пищевых добавок, которые обладают защитным, диетическим и лечебно-профилактическим действием для всех категорий населения. К таким пищевым добавкам относится пектин и пектиновые вещества.

В настоящее время потребность в пектине значительно превышает объемы

1ации соков.

его производства. Так, в России на сегодняшний день производство желирующих и лечебно-профилактических пектинов отсутствует, хотя и предпринимаются попытки осуществления различных проектов по его производству.'

Известны способы получения пектина из растительного сырья, включающие обработку пектинсодержащего сырья кислотами органическими и минеральными.

Выделение пектина из растительного сырья с использованием ферментов упрощает технологический процесс и может быть проведен одним из двух путей: с помощью целлюлаз и гемицеллюлаз или пектолитическими ферментами.

Выделение пектина из отходов различных видов сырья осуществлялось комплексом пектолитических ферментов гу§оГаЬоБрога татапа В работе использовались яблочные, цитрусовые, черничные, брусничные, черносмородиновые, облепиховые выжимки, а также отходы бананов и ананасов. Схема выделения пектина представлена на рис. 4.

Рис. 4. Схема получения плодово-ягодных пектинов

Гидролиз пектолитическими ферментами приводит к вырезанию с помощью эндо-ПГ фрагментов полигалактуроновой кислоты из состава протопектина, структура комплекса целлюлозы и гемицеллюлозы не затрагивается, что физически затрудняет процесс экстракции пектина, но позволяет получать его препараты с более высоким относительным содержанием полигалактуроновой кислоты, в результате ограничения гидролиза пектина в процессе экстракции.

Проведение сравнительного гидролиза отходов плодово-ягодного сырья дрожжевой и грибной эндополигалактуроназой, продемонстрировало наилучший выход пектина при обработке отходов ферментом на 15-40% выше по сравнению с контролем в зависимости от добавляемого гидролизующего агента и вида сырья. Наилучший выход пектина наблюдается при действии дрожжевой полигалактуроназы на яблочные и облепиховые выжимки (рис. 5).

Яблоки Цитрусы Ананасы Бананы Облепиха

Ш Контроль Я2.тггх. ИА^ое!. (ПА.гпдег ®А.а>лгат.

Рис. 5. Выход пектина из отходов различного сырья при обработке ферментами пектолитического комплекса,

выделенными из разных продуцентов.

В результате действия пектолитических ферментов происходит распад тканей до отдельных клеток, расщепление клеточной стенки. Пектолитические ферменты, а также ферменты, деградирующие арабиногалактаны, расщепляют поперечные мостики, соединяющие Д-галактуронаны с гемицеллюлозой, покрывающей микрофибриллы целлюлозы. По-видимому, без модификации клеточной стенки пектолитическими ферментами, другие полисахарид-расщепляющие ферменты не могут атаковать свои субстраты. Далее гемицеллюлазы делают доступными микрофибриллы целлюлозы целлюлолитическим ферментам, что дает возможность превращению нерастворимого протопектина в растворимый пектин, тем самым увеличивая выход пектина. Наибольшее количество пектина выделяется из отходов яблочного сырья, затем облепихи, цитрусовых, бананов и ананасов, примерно от 15,4 до40% по сравнению с контролем в зависимости от добавляемого гидролизующего агента, причем лучшие результаты наблюдаются при действии Ъ. шатала и А. РоейсЬк.

Таким образом, исследования, проведенные по выделению пектинов, еще раз показали, что отходы плодово-ягодного сырья, которые практически не используются и создают серьезную экологическую опасность, могут служить перспективной сырьевой базой для организации новых совершенных технологий. Использование пектолитических ферментов при выделении пектинов позволяет получать экологически чистый продукт на 40% больше, чем при кислотном гидролизе.

Важнейшей особенностью процесса биоконверсии отходов плодово-ягодного сырья с целью увеличения выхода пектинов является разрушение полимерных субстратов растительного сырья. По химической структуре пектиновые вещества представляют собой макромолекулярные соединения и близки к гемицеллюлозам - коллоидным полисахаридам или глюкополисахаридам, которые покрывают микрофибриллы целлюлозы в клеточных стенках растений, способные соединяться с целлюлозой водородными связями, наряду с пектиновыми веществами образуют основное вещество клеточных оболочек. От полноты гидролиза этих компонентов растительной клетки зависят эффективность последующей конверсии и выход пектина. Использование целлюлаз приводит к гидролизу целлюлозы, что облегчает выход комплекса полигалактуроновой кислоты и гемицеллюлоз из клеточных стенок, а гидролиз последних повышает содержание полигалактуроновой кислоты в выделенном пектине.

Целью дальнейших исследований явилось изучение возможности увеличения выхода пектина из отходов растительного сырья при использовании комплексного воздействия ферментов полигалактуроназно-гемицеллюлазно-целлюлазного действия. В связи с этим, ферментативный гидролиз проводили мультиэнзимным комплексом ферментов культуральных жидкостей продуцентов полигалактуроназы, гемицеллюлазы и целлюлазы, а именно 7.тагаапа, 0.сапсНс1ит и T.longibrachiatum.

В качестве отходов растительного сырья были использованы яблочные, облепиховые, черносмородиновые, брусничные и черничные выжимки, цитрусовые корки Это сырье было выбрано не случайно. Пектины, полученные из этого сырья, являются натуральными пищевыми добавками, адсорбируют уксусно-кислый свинец сильнее активированного угля и используются в качестве диабетических продуктов.

Наибольшие выходы пектинов наблюдаются при гидролизе пектинсодержащего сырья из отходов черной смородины и цитрусовых выжимок при использовании в качестве гидролизующего агента смеси культуральных жидкостей г.тагаапа + О.сапсШит: выход пектина на 100% выше из отходов черной смородины и на 64% выше из цитрусовых выжимок по сравнению с контролем.

При действии г.татапа + ТЛопдШгасЫаинп также наблюдается увеличение выходов пектинов, хотя и несколько ниже: выход пектина на 93,8 % и 57,7% сроответственно больше, по сравнению с контролем. Из остального сырья выходы пектинов приблизительно одинаковы, но также выше, чем в контроле. Обращает внимание тот факт, что выход пектинов во всех вариантах при совместном действии эндополигалактуроназы 2.тагх1апа и гемицеллюлазы С.сапсИит, а также эндополигалактуроназы 7.тагх1апа и целлюлазы Т 1ог^ЬгасЫа1ит примерно на 42,5% выше, чем при кислотном гидролизе и на 27% выше, чем при гидролизе только культуральной жидкостью г.тагаапа или Авр.йэейсЫ (рис.6).

14-1

□Контроль эг.шагоапа ■ Ъ marx.-H3.cand. нг.тагх.+Т.1отц>й)г. НА-бкЛйив

Рис. 6. Зависимость выхода пектинов от обработки различными ферментными препаратами Проведенные исследования по изучению максимального выхода пектинов при изменении различных условий проведения ферментативного гидролиза показали, что наибольший выход пектинов наблюдается при добавлении 0,03 % фермента к массе плодово-ягодной мезги при температуре 50 °С и рН 4,5.

Многоплановый спектр присущих пектину свойств обусловливает его широкое применение в медицинской и пищевой промышленности, поэтому всестороннее изучение его физико-химических свойств, которые зависят от качества используемого растительного сырья, условий экстракции и от баланса функциональных групп представляет несомненный интерес.

Характерными показателями пектина являются молекулярная масса, метоксильное число, ацетильное число, растворимость в воде и соляной кислоте, вязкость, желирующая способность, сорбция металлов.

Нами были оценены полученные пектины и возможность их использования в пищевой промышленности. Данные по физико-химическим, биохимическим и органолептическим показателям представлены в таблицах 4 и 5.

Таблица 4. Физико-химические характеристики пектинов, выделенных из отходов различного плодово-ягодного сырья__

Плодово-ягодные пектины

яблочный 1 цитрусо-вый облепихо-!_ вый черносмородиновый черничный | бруснич- | ный банановый ананасовый

Растворимость, % по массе

в воде, 120°С 3,0 4,0 1,0 2,5 2,3 2,0 1,6 1,5

в НС1,1н 5,7 7,2 1,8 4,75 4,37 3,9 2,5 2,6

в №ОН, 1н 10,0 12,0 3,0 8,2 7,5 6,6 5,0 4,8

Зольность, % 1,26 4,6 2,2 1,6 1,4 1,3 1,04 1,16

Влажность, % 4,9 5,5 5,3 4,7 5,1 5,2 5,1 5,6

Метоксильные группы, % 8,3 9,2 7,0 6,7 5,8 5,0 6,8 7,1

Ацетильные группы, % 1.3 1,2 2,2 2,1 1,7 1,3 1,4 1,5

Свободные карбоксильные группы, % 11,3 10,0 20,3 17,3 16,9 15,0 20,3 19,8

Пектовая кислота, % 46,0 45,0 35,0 40,0 39,0 37,0 41,0 40,0

Массовая доля балластных веществ, % 29,9 29,0 31,1 32,0 31,2 29,0 30,1 30,2

Статическая объемная емкость.

мг-экв/г

по ЫаОН 5,0 5,3 4,6 4,2 4,5 4,6 4,5 4,4

по на 4,5 4,9 4,4 4,2 4,0 4,1 4,3 4,3

рН 1% раствора 3,4 3,1 3,6 3,2 3,1 3,0 3,1 3,0

Температура гелеобразования 1% р-ра, °С 77,0 84,0 60,0 60,0 57,0 53,0 67,0 69,0

РЬ2+

рН 1,2 30,2 24,2 27,0 35,0 30,0 24,0 24,0 23,0

8,0 41,8 31,0 52,0 47,0 39,0 32,0 32,6 29,7

Сорбция солей Си2+

тяжелых металлов, рН 1,2 24,0 22,0 22,0 25,0 23,0 20,0 22,3 20,0

% 8,0 34,0 28,0 45,0 37,0 34,0 33,0 35,7 33,7

С62+

рН 1,2 26,7 20,7 21,0 27,0 22,0 21,0 21,1 21,0

8,0 36,0 30,0 43,0 39,0 36,2 34,0 32,5 33,4

Таблица 5. Биохимические и органолептические показатели полученных пектинов

Биохимические и органолептичес кие показатели Плодово-ягодные пектины

Цитрусовый Яблочный Облепихо вый Черносмо родиновый Черничный Бруснич ный Банано вый ананасов ый

СВ, % 94,5 95,1 94,7 95,3 94,9 94,8 94.9 94,4

Степень этерификации, % 72,0 68,0 58,0 63,0 62,0 59,0 64.0 61,0

Балластные вещества, % 27,0 29,0 32,0 33,0 30,0 31,0 31.0 30,0

Агрегатное состояние порошок порошок порошок порошок порошок порошок порошок порошок

Цвет бледно-желтоват. светло-коричн. желтовато -коричн. темно-бордов. темно-бордов. темно-красный бледно-желтый светло-коричн.

Вкус безвкусный Безвкус ный Безвкус ный Безвкус ный безвкусный Безвкус ный почти отсутст вует почти отсутст вует

Запах почти отсутствует

Содержа ние тяжелых металлов, мкг/кг Свинец не обнаружен не обнаружен 2,0 не обнаружен не обнаружен не обнаружен 1.7 1,9

Медь 10,0 10,7 30,0 11,8 11,5 11,75 24,0 21,0

Цинк 0,3 0,4 0,41 0,3 0,31 0,3 0,38 0,39

Ягодные пектины имеют достаточное количество ацетильных и карбоксильных групп, что отрицательно влияет на желирующую способность пектинов, они образуют слабые желе, чего нельзя сказать о цитрусовых и яблочных пектинах.

Значительное количество свободных карбоксильных групп свидетельствует о высоких ионообменных свойствах. Все полученные пектины обладают сорбционными свойствами по отношению к меди, кадмию и свинцу при рН 1,2 (рН кислой среды желудка), при рН 8,0 (рН щелочной среды кишечника). Время и температура контакта соответствовали условиям желудочно-кишечного тракта: 3 часа и 37°С. Яблочные и ягодные пектины имеют определенную цветность, что может быть использовано при изготовлении джемов и конфитюров.

В последние десятилетия пектин получил особую значимость из-за его способности выводить из организма не только тяжелые металлы, но сорбировать и выводить из организма биогенные токсины, анаболики, антибиотики, ксенобиотики, продукты метаболизма и биологически вредные вещества, способные накапливаться в организме: холестерин, желчные кислоты, мочевину, продукты тучных клеток.

Широкое внедрение в медицину и ветеринарию лекарственных препаратов, в частности антибиотиков, привело к снижению сопротивляемости организма к вредным факторам, изменило экологические взаимоотношения человека с микроорганизмами. Претерпел изменения видовой состав микрофлоры, защищающей организм от инфекций и аллергических заболеваний, появились различные виды условно-патогенных микроорганизмов, возникло состояние дисбактериоза. В связи с этим, использование пектина в качестве профилактического средства имеет большое значение.

Основной эффект терапевтического действия пектина связан с особенностями его химической структуры. Полимерная цепь полигалактуроновой кислоты, наличие химически активных свободных карбоксильных групп и спиртовых гидроксидов способствует образованию хелатных комплексов и выведению последних из организма.

Оценена эффективность применения пектинов при уменьшении антибиотической активности некоторых антибиотиков. Отмечено, что при внесении 1- и 2%-ых растворов ягодных пектинов, простерилизованных при 1,0 атм в течение 20 мин. в антибиотическую среду in vitro снижает действие антибиотиков Р-лактамного ряда уже через 1 час и резко падает через 24 часа. На изменение активности других антибиотиков (эритромицина, стрептомицина, тетрациклина) пектины не оказывают заметного влияния.

Наименование антибиотика Вид пектина Ампициллин, мкг/см3 Бензил пенициллина натриевая соль, мкг/см3 Гентамицина сульфат, мкг/см3

сразу через 24 ч сразу через 24 ч сразу через 24 ч

Черничный пектин 335 270 337 270 325 280

Брусничный пектин 356 295 390 320 363 305

Черносмородиновый пектин 308 235 295 225 300 215

В результате проведенных нами исследований был получен пектин из отходов плодово-ягодного сырья, таких как яблочных, цитрусовых, облепиховых, брусничных, черничных, черносмородиновых выжимок и отходов бананов и ананасов при использовании в качестве гидролизующего агента эндополигалактуроназно-гемицеллюлазно-целлюлазного комплекса ферментов. Физико-химические свойства пектина, его дальнейшее применение зависят от качества используемого растительного сырья, условий экстракций пектина из этого сырья, также от баланса функциональных групп.

Полученные биохимические и физико-химические показатели пектинов, полученных из отходов плодово-ягодного сырья, свидетельствуют еще раз о способности их очищать живые организмы от вредных веществ, не нарушая бактериологического баланса организма. В связи с этим пектин можно использовать как профилактическое средство в условиях вредной окружающей среды, насыщенной соединениями тяжелых металлов, радионуклидами и нитратами.

В заключении данной главы отметим, что использование ферментных препаратов эндополигалактуроназного, гемицеллюлазного и целлюлазного действия позволяет увеличить выход пектинов и получить экологически чистый продукт, а это в свою очередь, дает возможность расширить ассортимент пектинсодержащих консервных, кондитерских, хлебобулочных и других изделий при широком спектре сырья.

Глава 6. Получение антоцианового красителя и таннина из отходов растительного сырья микробиологическим путем

Красящие вещества для пищи и пищевых продуктов в той или иной форме издавна использовались человеком. Красители придавали приятный вид продуктам питания. Вид и качество красителя определялись только необходимостью получения желаемой окраски продукта и его стоимостью.

Но помимо создания привлекательности пищевых продуктов, пищевые красители, выделенные из растительного сырья являются мощными антиоксидантами, защищающими клетки от действия свободных радикалов, улучшают работу сердечно-сосудистой системы, предотвращают атеросклероз, снижают содержание сахара в крови при сахарном диабете, ингибируют рост раковых опухолей.

Выход красящих веществ можно достичь обработкой растительных тканей гидролитическими ферментными препаратами, а именно целлюлолитическими, пектолитическими и гемицеллюлазными. Под действием ферментов уменьшается количество и прочность связей пигмента с лигнин-углеводным комплексом, облегчается доступ к нему экстрагента и, следовательно, увеличивается его выход.

Перед нами стояла задача изучить возможность выделения красителей из отходов кукурузного сырья микробиологическим путем, используя в качестве гидролизующего агента эндополигалактуроназно-гемицеллюлазно-целлюлазного комплекса ферментов. Желтая кукуруза является в настоящий момент одним из прогрессивных источников антоцианов, имеющих разную цветовую гамму от бледно-желтого до ярко-красного и даже коричневого, содержит 4-8% Сахаров, 12-15% крахмала, около 3% протеина, 1% жиров, ряд витаминов Вь В2, РР, вещества алкалоидного характера (0,21%), пектозаны 7,4%, кварцетин. В последнее время появились данные, свидетельствующие о том, что экстракт измельченных зерен кукурузы содержит пектины. Суммарное содержание полифенолов составляет 1,2-2,5%, таннина - 1%, флаваноидов 0,5% , в том числе рутин 0,05%, кварцетин 0,015%.

Для выделения антоцианов из отходов кукурузы исследования проводились по двум направлениям: непосредственный гидролиз отходов кукурузы и гидролиз кукурузного шрота, полученного после экстракции неорганическими и органическими экстрагентами. Схема выделения красителя представлена на рис. 7.

При сравнительном анализе данных по выходу красителя в зависимости от условий выделения последнего лучший выход красителя наблюдается при использовании в качестве гидролизующего агента мультиэнзимные комплексы ферментов бесклеточной жидкости Ъ тагаапа и С.сапсМит (рис.8, табл 7) Полученные красители проявляют устойчивость к замораживанию, кипячению, свету и изменению рН среды.

Рис. 7. Технологическая схема выделения красителя

лузга соцветия вегетативная часть

□ Контроль Шг.тагхта ИС-сатШит ■ г.тагх. + 0.сап<1.

Рис. 8. Выход красителя (г/г АСВ).

Таблица 7. Биохимическая, физико-химическая и органолептическая

характеристика полученного красителя

Наименование Лузга Соцветия Вегетативная часть

Выход, % 2,4 4,2 3,5

Плотность, г/дмЗ 1,045 1,128 1,107

РВ, мг/г 68,4 63,9 52,3

Белок, мг/смЗ 0,1 0,03 0,01

Фенольные соединения, г/дмЗ 0,073 0,3 0,09

Устойчивость к рЯ среды 2,0-6,0 2,0-5,5 2,0-5,5

Устойчивость к замораживанию, % 80 90 85

Устойчивость к кипячению, % 93 95 90

Устойчивость к свету, % 96 99 98

Прозрачная Прозрачная густая Прозрачная густая

Внешний вид жидкость жидкость темно- жидкость

лимонного цвета красного цвета оранжевого цвета

Выход красителя на 25-80 % выше контроля из лузги, рыльцев, вегетативной части.

Совместное действие мультиэнзимной композиции гидролизующих ферментов микроорганизмов - продуцентов 2.тагаапа и С.сапсМит направлено на гидролиз прежде всего Р-глюканов и других гемицеллюлоз, при гидролизе которых освобождаются микрофибриллы целлюлозной молекулы клетки. Целлюлазы, расщепляя лигноцеллюлозы клетки, улучшают выход красителя при его экстракции водой, спиртом или другими экстрагентами.

Выделение красителей с использованием ферментных препаратов «Пектофоетидин П10Х», «Целловиридин Г20Х», «Пектинекс Ультра» и «Пектинекс 5Х-Ь» проводилось после обработки отходов органическими и неорганическими кислотами.

Работа проводилась в несколько этапов:

- подбор экстрагентов, в качестве которых были выбраны неорганические кислоты соляная, серная, комплекс кислот и органические экстрагенты: лимонная кислота, цитрат натрия лимоннокислый и цитратный буфер. Гидролиз проводили 2 часа при 85°С. Лучшие результаты получены при экстракции 0,1 н серной кислотой.

- выделение красителя из шрота при действии указанных ферментных препаратов в течение 5 суток при 40°С. Лучшие результаты были получены при действии «Пектинекс Ультра».

- выделение красителя из шрота при последовательной обработке ферментными препаратами «Пектинекс Ультра» и «Целловиридин Г20Х». Показано, что сернокислый гидролиз и последовательный ферментолиз дают максимальный выход антоцианового красителя.

- Выделение красителя из шрота «Пектофоетидином П10Х» и «Целловиридином Г20Х», и, наоборот, «Целловиридином Г20Х» и «Пектофоетидином П10Х». При сернокислом гидролизе соцветий кукурузы и последующем ферментолизе «Целловиридином Г20Х» и «Пектофоетидином П10Х» наблюдается максимальный выход красящих веществ. Эти данные подтверждают тот факт, что антоцианы в соцветиях кукурузы инкорпорированы в большей мере в соединении с целлюлозой и в меньшей с пектином. Эксперимент, проведенный по одновременному использованию обоих ферментных препаратов, указывает на увеличение выхода красителя в 2 раза. Полученные красители по качеству и стойкости отвечают всем нормам, предъявляемым к натуральным

«>С НАЦИОНАЛЬНАЯ киммотекА С'яИда

« о> М Ш

красителям. I

331

Отходы кукурузы, являясь побочными продуктами переработки кукурузы, являются источниками извлечения всех ценных компонентов растительного сырья.

Разработка эффективных способов переработки отходов кукурузы дает возможность выделения таких биологически важных соединений, как таннин.

В лабораторных условиях нами был получен таннин из кукурузного шрота, предварительно обработанного с целью получения красителя.

Способ реализовался путем повторного ферментативного гидролиза и дальнейшей экстракцией 96 % этанолом в течение 5 часов при О °С, отделением этанола, концентрированием фильтрата до с! = 1,009 г/дмЗ при 40-45°С и высушиванием. Полученный аморфный порошок светло - коричневого цвета -таннин. Схема выделения таннина представлена на рис. 9.Выход таннина представлен на диаграмме (рис. 10), а характеристика - в табл. 8.

Рис. 9. Схема выделения таннина при ферментативном гидролизе кукурузного шрота, полученного при извлечении красителя из отходов кукурузного сырья

.о»- 1

а а

лузга

□ Контроль @ Х.тагхта

соцветия ■ в сапсИ<1ит

вегетативная часть Ш г.шагх. + в сап(1

Рис. 10. Выход таннииа при ферментативной обработке различными гидролизующими агентами, г/г АСВ.

Таблица 8. Характеристика полученного таннина

Наименование Лузга Соцветия Вегетативная часть

Внешний вид Светлый аморфный порошок Светлый аморфный порошок Светлый аморфный порошок

Выход, % 0,69 0,90 0,80

РВ, мг/г 67,3 37,5 19,5

Белок мг/смЗ 0,300 0,187 1,500

Фенольные соединения, г/дмЗ 0,033 0,035 0,135

Полученный таннин обладает свойственным дубильным веществам вяжущим вкусом, слабым специфическим запахом. Таннин относится к группе гидролизующих дубильных веществ, растворим в воде, спирте, ацетоне, имеет температуру плавления 205-209 °С, состоит из фенольных соединений, углеводов.

Глава 7. Использование дрожжевой эндополигалактуроназы в процессе

мочки льна

К настоящему времени накоплено достаточно много способов подготовки и переработки льна, однако, нет широко используемых рекомендаций по его обработке, что объясняется разнородностью сырья по химическому составу, срокам вегетации, технологическим особенностям. Поэтому разработка условий переработки льносоломы при использовании комплекса пектолитических ферментов весьма актуальна. Работами прошлых лет (Гребешова Р.Н., 1993; Бравова, 1993.) было показано использование сиропов из грибов Asp.niger, Asp.awamori, Asp.foetidus, Alternaria tennis, Clostridium felsineum при мочке льна в условиях слабокислой среды (рН 5,8-6,5). Но все эти продуценты в комплексе ферментов имеют достаточное количество целлюлазы, которая гидролизует целлюлозу, что отрицательно влияет на свойства льноволокна, делая его менее прочным и негибким.

Использование эндополигалактуроназы Z marxiana, которая имеет в своем комплексе незначительные количества пектинэстеразы и целлюлазы могло бы дать положительные результаты.

В связи с этим проведены исследования по изучению условий процесса мочки льна при добавлении в мочильную жидкость бесклеточной жидкости Z. marxiana ВКМ Y-848. В качестве исходного сырья использовалась льносолома сорта J1-1120 урожая Курской области.

Биологическая мочка льна делится на две фазы: предварительную и основную биологические фазы. Предварительная биологическая фаза является подготовительным этапом для основной биологической фазы. Мочильная жидкость, обогащенная экстрактивными веществами, представляет собой хорошую питательную срсду для развития микроорганизмов различных физиологических групп. По мере замачивания происходит разложение пектиновых веществ стебля микроорганизмами. Предварительная мочка льна проводится обычно в течение 18-20 ч от момента заливки воды. Анализ проведенных исследований по времени проведения предварительной мочки показал возможность проведения мочки в течение 1 часа. Затем проводится основная биологическая мочка льна.

Проведение биологической мочки льна при добавлении бесклеточной жидкости Z. marxiana привели к увеличению длины льноволокна на 18-20 % при нагревании мочильной жидкости до 30 °С, таким образом, процесс мочки льна улучшается, продолжительность процесса сокращается. Мочильную жидкость

можно использовать 2 раза в зависимости от условий мочки и качества льна, что может повысить экономический потенциал процессов первичной обработки льна и уменьшить расход фермента (табл. 9,10).

Проведенные исследования свидетельствуют о возможности организации эффективной обработки льносоломы при использовании комплексного препарата эндополигалактуроназы Ъ тагаапа ВКМ У-848.

Таблица 9. Характеристика льняного волокна при многократном __использовании мочильной жидкости _

Наименование Контроль Авр. {оей(1и5 Ъ. таппапа

я X —. V О 2 св X гч 5" о я х сп г о 2 я к —, !Г О 2 я X 2 я и 2 я X —, V о 2 я X сч а; о 2 я а СО 9- О 2

Выход длинного волокна, см 5,8 3,0 — 7,5 4,2 — 8,6 3,9 —

Содержание пектиновых веществ, % 1,0 0,35 — 1,4 0,8 — 4,0 3,2 1,5

Содержание гемицеллюлозы, % 1,5 1,0 0,5 1,2 075 0,3 1,0 0,45 0,2

Содержание целлюлозы, % 1,3 0,9 0,5 0,8 0,3 — 0,05 — —

Таблица 10. Характеристика мочильной жидкости после многократного использования

Наименован ие Контроль А$р!оеис1ия г.тагаапа

я х ^ V о 2 я X 2 я X со 6£ О 2 я X в" о 2 я X п э; о 2 я X ^ о 2 я X -5 2 я X СА £ о 2 я X го а; о 2

Вязкость, сст/сек 4,3 5,1 6,0 3,5 4,0 4,4 3,3 4,2 4,8

Цветность ! коричн. темно-коричн. темно-коричн. коричн. коричн. темно-коричн. желтый коричн. коричн.

ПГ, ед/см3 168 134 — 215 156 — 464 305 —

Сь ед/см3 1,5 0,6 — 3,1 1,43 — 0,7 1,65 —

Сх, ед/см3 0,7 0,31 — 0,92 0,49 — 0,7 1,63 —

Кс, ед/см3 6,1 2,8 — 7,8 1,5 — 8,5 2,1 —

выводы

1. Изучены биотехнологические экологически безопасные основы деградации отходов растительного сырья, включающие предварительную обработку отходов и использование в качестве гидролизующего агента дрожжевого мультиэнзимного комплекса эндополигалактуроназы Zygofabospora татапа ВКМ У-848.

2. Установлена роль пектиновых сиропов, полученных из отходов плодово-ягодного сырья, как отдельных компонентов питательной среды, позволяющих повысить выход дрожжевой эндополигалактуроназы на 6 %, гемицеллюлазы на 8 % при снижении пектинэстеразы на 65 %. Оптимизированы условия длительного хранения продуцента, условия биосинтеза эндополигалактуроназы. Установлена зависимость эффективности синтеза фермента от количества вносимого пектинового сиропа, получен препарат дрожжевой эндополигалактуроназы со степенью очистки 20,2 раза. Изучен аминокислотный состав и определена изоэлектрическая точка фермента. Данный препарат, полученный при культивировании продуцента на среде, содержащей гидролизат цитрусового пектина в количестве 2 % в анаэробных условиях в течение четырех суток и очищенный в 20,2 раза, обладал удельной активностью 12,5 млн.ед/г белка при р1=8,0.

3. Разработаны условия использования внеклеточной эндополигалактуроназы при осветлении соков, полученных из отходов плодово-ягодного сырья, и показана эффективность сокоотделения приблизительно на 8 % уже при добавлении минимальной дозы препарата. Наилучший выход сока наблюдается через 12 часов при температуре 30 °С при добавлении 0,01 % к массе мезги (на 30 % выше контроля). Полученные соки из всех видов плодово-ягодного сырья по химическим, органолептическим и биохимическим показателям удовлетворяют требованиям ГОСТа. Следует отметить, что действие дрожжевой эндополигалактуроназы более эффективно, что важно при производстве плодово-ягодных соков.

Таблица 9. Характеристика льняного волокна при многократном _ использовании мочильной жидкости _

Наименование Контроль Авр. КюйсЬи Ъ. татапа

в а —. В" о 2 я к сч 5" о 2 я и 2 я а -ч В" О 2 я к гч £ о 2 я к го ¡г о я К —I V о 2 я у 2 я а со Я" о 2

Выход длинного волокна, см 5,8 3,0 — 7,5 4,2 — 8,6 3,9 —

Содержание пектиновых веществ, % 1,0 0,35 — 1,4 0,8 — 4,0 3,2 1,5

Содержание гемицеллюлозы, % 1,5 1,0 0,5 1,2 075 0,3 1,0 0,45 0,2

Содержание целлюлозы, % 1,3 0,9 0,5 0,8 0,3 — 0,05 — —

Таблица 10. Характеристика мочильной жидкости после многократного использования

Наименован ие Контроль Авр^оеНсЬк г.ташапа

я У -ч В* О 2 я у ^ 5! о 2 я У со В" О 2 я у -ч В1 О 2 я у 2 я У СО В" о 2 я X аг* О 2 2 2 я У. со в; о 2

Вязкость, сст/сек 4,3 5,1 6,0 3,5 4,0 4,4 3,3 4,2 4,8

Цветность коричн. 1 темно-коричн. темно-коричн. коричн. коричн. темно-коричн желтый коричн. коричн.

ПГ, ед/см3 168 134 — 215 156 — 464 305 —

Сь ед/см3 1,5 0,6 — 3,1 1,43 — 0,7 1,65 —

Сх, ед/см3 0,7 0,31 — 0,92 0,49 — 0,7 1,63 —

Ко ед/см3 6,1 2,8 — 7,8 1,5 — 8,5 2,1 —

ВЫВОДЫ

что при ферментативном гидролизе выход пектина увеличивается на 25-36 %, лучшие результаты получены при обработке мезги черной смородины, отходов яблок, цитрусовых, облепихи, бананов и ананасов; еще раз доказана возможность использования отходов растительного сырья при организации новых современных технологий и создание тем самым безотходного производства.

5. Проведено сравнительное изучение эффективности гидролиза отходов пектинсодержащего сырья ферментами гемицеллюлазного, целлюлазного и полигалактуроназного действия, определены оптимальные режимы обработки отходов сырья, при которых достигается наилучший выход пектина. Наибольший выход пектина достигается при использовании в качестве гидролизующих агентов гемицеллюлазы и полигалактуроназы Сеой1сЫит сапсМит и Zygofabospoгa тагаапа при совместном действии. Выход пектина составляет почти на 60 % больше.

6. Изучены физико-химические, биохимические и биологические свойства полученных пектинов. Установлено, что качество пектина зависит от качества используемого сырья, условий экстракции, баланса функциональных групп. Наличие ацетильных групп отрицательно влияет на желирующую способность пектинов, ягодные пектины из-за значительного количества ацетильных групп в качестве желирующего компонента применяться не могут; пектины могут очищать живые организмы от вредных веществ, не нарушая бактериологического баланса организма, снижать активность антибиотиков пенницилинового ряда, но не действовать на антибиотики: эритромицин, стрептомицин, тетрациклин, способны сорбировать ионы тяжелых металлов (Си2+, РЬ2+, Zn:2+), в связи с чем пектин можно использовать как профилактическое средство в условиях вредной окружающей среды.

7. Проведены исследования, направленные на разработку способа получения антоцианового красителя из отходов кукурузы при использовании комплекса ферментов эндополигалакгуроназы, гемицеллюлазы и целлюлазы при совместном использовании в качестве гидролизующего агента дрожжей Zygofabospoгa тагаапа В КМ У-848 и дрожжеподобного 'гриба СеоШсЫит сапсМит. Отработаны условия выделения красителя. Наилучший выход красителя от 2,4 до 4,2 %, что приближено к идеальному значению.

8. Изучена возможность выделения красителя из отходов кукурузы при

использовании в качестве гидролизующего агента отечественных и импортных ферментных препаратов пектолитческого и целлюлазного действия при предварительном использовании экстрагентов в виде органических и неорганических кислот. Подобраны оптимальные условия выделения красителя с учетом экономии материальных, энергетических ресурсов. Использование ферментных препаратов в технологии красителя повышает выход продукта в 2 раза, качество и стойкость красителя отвечают всем нормам, предъявляемым к натуральным красителям.

9. Показана возможность получения дубильных веществ (таннина) из отходов кукурузы путем дальнейшего гидролиза кукурузного шрота, являющегося отходом получения антоциана, пектолитическим комплексом ферментов. Выход таннина составляет 0,009-0,016 г на 1 г АСВ сырья. Изучены свойства полученного таннина. Его качество по составу и свойствам соответствует требованиям, предъявляемым к натуральным таннинам.

10. Проведены исследования по изучению возможности использования дрожжевой эндополигалактуроназы в процессах биологической мочки льна и выявлена возможность использования дрожжей Zygofabospora тагаапа ВКМ У-848. Длина льноволокна при определенных условиях увеличивается примерно на 20 %, происходит процесс фитолиза, вызывающий мацерацию льноволокна Биологическую мочку льна можно проводить при двухкратном использовании мочильной жидкости, что позволяет повысить экономический потенциал процессов первичной обработки льна и сократить расход фермента.

11. Разработана принципиальная схема получения пектина, пищевого красителя антоциана и таннина из отходов плодово-ягодного и кукурузного сырья при использовании комплекса ферментов эндополигалактуроназного, гемицеллюлазного и целлюлазного действия. Выявлены основные условия действия ферментов с целью наибольшего выхода продукта. Выявлено повышение выхода продукта в условиях действия мультиэнзимных композиций фермента гидролитического действия, экспериментально доказана возможность интенсификации биоконверсии субстратов по сравнению с кислотным гидролизом. Показана возможность улучшения качества готового продукта, экспериментально подтверждена возможность создания малоотходного или безотходного производства по утилизации отходов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1. Родзевич В.И., Бутова С.Н. Фермент трансглюкозилаза в культурах плесневых грибов./Яруды ВНИИФС. - 1965. - 6. - с. 23-25.

2. Двадцатова Е.А., Бутова С.Н. Влияние концентрации водородных ионов на активность амилолитических ферментов в глубинной культуре гриба Aspergillus oryzae 3-9-15.//Ферментная и спиртовая промышленность. -1965.-с. 9-13

3. Родзевич В.И., Бутова С.Н. К вопросу о замене солода культурой гриба Aspergillus awamori при производстве глюкозо-белкового концентрата (ГБК).//Труды ВНИИФС. - 1967. - 17. - с. 21-25.

4. Бутова С.Н., Ауэрман T.JI. Использование дрожжами янтарного полуальдегида для синтеза аминокислот и глютамина.// Тезисы докладов на научной конференции МТИПП. - 1967. - с. 95.

5. Бутова С.Н., Ауэрман Т.Л. Усвоение дрожжами Candida tropicalis азота, меченного по аминной и амидной группам.//Тезисы докладов на научной конференции МТИПП. - 1967. - с. 95.

6. Кретович B.JL, Бутова С.Н., Ауэрман Т.Л. Влияние янтарного полуальдегида на обмен аминокислот у дрожжей//Микробиология. - 1967. -т. 36. - в. 5. - с. 2-6.

7. Кретович В.Л., Бутова С.Н., Ауэрман Т.Л. Использование азота глютамина для синтеза аминокислот пекарскими и кормовыми дрожжами.//Докл. АН СССР. - 1968ю -т. 187. - вып. 3. - с. 37-40.

8. Кретович В.Л., Бутова С.Н., Ауэрман Т.Л. Использование янтарного полуальдегида для синтеза аминокислот протопластами, диализованныи экстрактами из кормовых и пекарских дрожжей//Микробиология. - 1968. -т. 37. - вып. 1. - с. 3-5.

9. Кретович В.Л., Бутова С.Н., Ауэрман Т.Л. Влияние янтарного полуальдегида на поглощение кислорода кормовыми и пекарскими дрожжами.// Микробиология. - 1968. - т. 37. - вып. 1.-е. 5-8.

10. Родзевич В.И., Бутова С.Н., Добролинская Г.М. Изучение условий получения ферментативных гидролизатов муки с целью использования их в хлебопекарной промышленности.//Пищевая промышленность. - 1971. -№2.-с. 18-21.

П.Ярош А.К., Наджей А.Ф., Гайдай В.Н., Бутова С.Н., Ходоровский В.В.

Краткий справочник по иммунопрепаратам, используемым в республике Афганистан. //Изд-во Кабул, ДРА, 1988, с.47.

12.Вахеди A.C., Авилов Е.А., Бубнов О.В., Бутова С.Н., Гайдай В.Н., Дзюбенко Н.В. Общественное здравоохранение Республики Афганистан (Справочное пособие для медицинских работников).// Изд-во Кабул, ДРА, 1988, с. 115.

13. Нгуен Jla Ань, Грачева И.М., Покровская С.С., Грачев Ю.П., Бутова С.Н. Оптимизация состава питательной среды для культивирования Zygofabospora marxiana - продуцента полигалактуроназы.//ВИНИТИ. -Депонированные научные работы. - 1993. - № 5.

14.Нгуен Ла Ань, Покровская С.С., Грачева И.М., Бутова С.Н. Изучение и оптимизация условий культивирования, обеспечивающих максимальный уровень биосинтеза полигалактуроназы дрожжами Zygofabospora marxiana В КМ Y-848.//ВИНИТИ. -Депонированные научные работы. - 1994. - № 6.

15.Грачева И.М.. Филиппова Р.Л., Бутова С.Н. Изучение микроорганизмов, способных осуществлять процесс денитрификации.//ВИНИТИ. -Депонированные научные работы. - 1995. - с. 6.

16.Грачева И.М., Филлипова Р.Л., Бутова С.Н., Белова С.М. Изучение влияния физико-химических факторов на процесс микробиологической денитрификации растительного материала.//ВИНИТИ. - 1995, - с. 3-13.

17.Грачева И.М., Бутова С.Н. Изучение вопросов денитрификации растительных кормов микробиологическим путем.//ВИНИТИ. Депонированные научные работы. - 1995. - с. 5-10.

18.Ле Тху Ха, Анисимов С.А., Бутова С.Н. Изучение влияния различной природы протеолитических ферментных препаратов на стабилизацию готового пива, приготовленного по разной рецептуре, против белково-коллоидного помутнения.//ВИНИТИ. - Депонированные научные работы. -1996. - с. 4-16.

19.Ле Тху Ха, Анисимов С.А., Калашникова Г.А., Бутова С.Н. Изучение влияния температуры, длительности воздействия и места внесения протеолитических ферментных препаратов на процесс пивоварения и на физико-химические показатели готового пива, его стабильность к белково-коллоидному помутнению при хранении.//ВИНИТИ. -Депонированные научные работы. - 1996. - с. 16-32

20.Грачева И.М., Бутова С.Н. Изучение условий биосинтеза пуллуланазы у бактерий Bacillus pullulansV/ВИНИТИ. - Депонированные научные работы.

-1997.-с. 3-10.

21 Грачева И.М., Бутова С.Н. Оптимизация условий культивирования Bacillus pullulans, обеспечивающая максимальное накопление пуллуланазы.//ВИНИТИ. - Депонированные научные работы. - 1997. - с 815.

22 Грачева И.М., Бутова С.Н. Денитрификация плодов и овощей при получении плодово-овощных соков.//ВИНИТИ. - Депонированные научные работы. - 1999. - с. 3-10.

23. Бутова С.Н., Корнакова Ю., Теряева М. Использование дрожжевой полигалактуроназы при осветлении плодовых соков //Тезисы докл. МГУПП, 2000.

24.Грачева И.М., Бутова С.Н. Изучение влияния полигалактуроназы на разрушение стенок льна при его мочке. //ВИНИТИ. - Депонированные научные работы. - 2001. - с. 2-7.

25. Иванова JI.A., Грачева И.М., Тырсин Ю А., Бутова С.Н.,Типисева И.А., Матреничева В.В. Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Теоретические основы биотехнологии». Раздел 2. «Биохимические основы синтеза биологически активных веществ. Часть I. Белки»//Изд. комплекс МГУПП. - 2001. - с. 46.

26.Бутова С.Н., Стребков В.Б. Изучение возможности получения пектина из отходов плодово-ягодного сырья путем ферментативного гидролиза.//Докл. на Всероссийской научно-технической конференции -выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации». Москва. - 21 октября 2003. - с. 5.

27. Бутова С.Н., Грачева И.М.. Лыско К.А. Изучение возможности использования дрожжевой полигалактуроназы при осветлении соков, полученных из плодово-ягодного и виноградного сырья.//Технологии и техника пищевых производств. Итоги и перспективы развития на рубеже XX - XXI веков. Сборник научных трудов. - С-Пб. - 2003. - с. 73-78.

28. Грачева И.М., Бутова С.Н., Типисева И.А., Эль-Регистан Г.И. Теоретические основы биотехнологии. Биохимические основы синтеза биологически активных веществ.(Учебное пособие)//М.: Изд-во Элевар. -2003. - 554 с.

29.Орлова B.C., Бутова С.Н.Орлова Е.В. Биологически активная добавка к пище «Намивит». // Тезисы докл. Всероссийской научно-технической конференции -выставке «Высокоэффективные пищевые технологии,

методы и средства для их реализации». Москва - 21 октября 2003.

30.Орлова Е.В., Бутова С.Н. Новый подход к полуфункциональной терапии.//Докл. на Первой международной практической конференции по сертификации и переводу предприятий на международународные системы управления. - 4-5 декабря 2003.

31.Бутова С.Н., Кривова И.А., Ладур Т.А., Воробьева И.В. Получение высокомальтозных сиропов из отходов крахмалистого сырья с использованием мультиэнзимных композиций препаратов амилолитического действия// Докл. на конференции. - МГУПП. - 2004.

32.Бутова С.Н., Колоскова А А. Исследование биохимических и функциональных свойств ягодного пектина.// Докл. на конференции. -МГУПП. - 2004.

33.Бутова С.Н., Кривова И.А., Воробьева И В Использование мультиэнзимных композиций для получения высокомальтозно-глюкозных сиропов.// Докл. на конференции. - МГУПП. - 2004.

34. Бутова С.Н., Стрсбков В.Б., Колоскова A.A. Получение плодово-ягодных пектинов и изучение их свойств// Научно-практическая конференция "Технологии и продукты здорового питания". - Москва. - ВВЦ. - 2-5 июня 2004 г.

35.Бутова С Н., Кривова И А., Ладур Т.А., Воробьева И.В. Получение высокомальтозных сиропов из отходов крахмалистого сырья с использованием мультиэнзимных композиций препаратов амилолитического действия.//Микробные биокатализаторы и перспективы развития ферментных технологий в перерабатывающих отраслях АПК.//М.: Пищепромиздат. - 2003. - с. 274-279.

36. Бутова С.Н., Кривова И.А., Ладур Т.А.. Воробьева И.В. Использование мультиэнзимных композиций для получения высокомальтозно-глюкозных сиропов.//Сб. докл. молодых ученых МГУПП Второй Всероссийской научно-технической конференции-выставки «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», ч. 2. -Москва. - 2004. - с. 135-136.

37.Орлова B.C., Бутова С.Н., Орлова Е.В. Разработка биологически активной добавки «Намивит» // Тезисы докл. Всероссийской научно-технической конференции -выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации». Москва. - 2004.

38. Бутова С.Н., Толкачева Е.В. Особенности биотехнологического получения

пектина из растительного сырья.// Сб. докл. молодых ученых МГУПП Второй Всероссийской научно-технической конференции-выставки «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», ч. 1. - Москва. - 2004. - с. 110-113.

39.Орлова Е.В., Бутова С.Н. Иммуностимулятор нового поколения.// Докл. на Второй международной практической конференции «Обязатеоьные требования в сфере обращения лекарственных средств. (Нормативное обеспечение)». - Москва. - 2004.

40. Бутова С.Н. Биотехнологическая деградация отходов растительного сырья.//М.: Изд-во Россельхозакадемия. - 2004. - с. 319.

41.Бутова С.Н., Стребков В.Б., Колоскова A.A. Способ получения пектина. Патент. Заявка № 2004113624 от 6 мая 2004.

42. Бутова С.Н., Иванова JI.A., Рыжова Н.В. Способ получения натурального пищевого антоцианового красителя из отходов кукурузы и пищевой антоциановый краситель, полученный по этому способу Патент. Заявка № 2004113741 от 19 ноября 2004. Имеется положительное решение.

43. Бутова С.Н., Ладур Т.А., Кривова И.А. Роль пуллуланазы в расщеплении полисахаридов при использовании растительного сырья в пищевой промышленности.//Хранение и переработка сельхозсырья. - 2005.

44. Бутова С.Н., Стребков В.Б., Лыско К.А. Использование дрожжевой полигалактуроназы при расщеплении пектина, полученного из отходов растительного сырья.//Хранение и переработка сельхозсырья. - 2005. - № 5. - с. 3-4.

Автор выражает свою искреннюю благодарность и сердечную признательность своему научному консультанту, профессору, доктору биологических наук И.М. Грачевой за постоянную поддержку, внимание, консультации и помощь при выполнении настоящей работы. Огромное спасибо за ценные советы, замечания при выполнении работы. Автор благодарит коллектив кафедры «Биотехнология» МГУПП.

Бутова Светлана Николаевна (Россия)

Разработка биотехнологических основ деградации отходов растительного сырья

В диссертации научно обоснована и экспериментально доказана перспективность биодеградации растительных пектинсодержащих отходов ферментами пектолитического комплекса при получении и осветлении фруктовых соков, выделении пектинов, пищевых красителей и таннинов. Изучена возможность использования пектолитических ферментов при мочке льна. Наряду с получением ценных продуктов, одновременно решаются вопросы снижения экологического загрязнения окружающей среды отходами растительных субстратов и токсинов.

The treatment of biotechnological principles of degradation secondary vegetative

In this dissertation scientific is grounded and demonstrated experimental the perspective of biodégradation secondary pectincontent vegetative resources by enzymes of pectolitic complex in the processes for the production and the clearative of fruit juices, for preparing pectin from the conversion plant tissues and extracting anthocyanin-type colors and tannins from natural products. The processes of biological ways, to soak the flax are shown. Opportunity it is got the various values products and it is decided the questions for reduce the sources of environmental harm by secondary vegetative substrates and toxins.

ферментами пектолитического комплекса. Резюме

Boutova Svetlana N. (Russia)

resources by enzymes of pectolitic complex. Summary.

Типография ООО "Авиаграф", 127055, Москва, ул.Образцова, д. 13 Заказ №173, тираж 100 экз, формат 60x84 1/16, уч. изд. л.2,1, бум. Офс.

912509

РНБ Русский фонд

2006-4 8757

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Бутова, Светлана Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Общая характеристика пектиновых веществ и флавоноидов растительной клетки.

1.1.1. Пектиновые вещества растительной клетки.

1.1.2. Красящие вещества высших растений

1.1.3. Дубильные вещества растений.

1.2. Механизмы микробной деградации пектина растительной клетки.

1.2.1 .Характеристика ферментов, расщепляющих пектинсодержащее сырье.

1.2.2. Микроорганизмы - продуценты ферментов пектолитического комплекса.

1.2.3. Роль неполитических ферментов в физиологических процессах у высших растений.

1.2.4. Биосинтез пектолитических ферментов у микроорганизмов.

1.3. Биотехнологическая деградация отходов растительного сырья.

1.3.1 .Использование пектолитических ферментов при выделении и осветлении плодово-ягодных соков и для улучшения сокоотдачи.

1.3.2. Выделение биопектина из отходов плодово-ягодного сырья.

1.4. Выделение пищевых красителей и таннина из отходов растительного сырья.

1.4.1. Природные и синтетические красители.

1.4.2. Способы выделения натуральных пищевых красителей.

1.4.3. Использование красителей в различных отраслях народного хозяйства.

1.4.4. Роль фенольных соединений как витаминов и пищевых добавок.

1.4.5. Способы выделения дубильных веществ.

1.5. Использование пектолитических ферментов при биологической мочке льна.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Микроорганизмы, используемые для биотехнологической утилизации отходов растительного сырья.

2.2. Условия хранения исследуемых микроорганизмов.

2.3. Питательные среды и условия культивирования микроорганизмов.

2.3.1. Условия культивирования дрожжей Zygofabospora marxiana

ВКМ Y-848.

2.3.2. Выращивание грибов в условиях глубинной ферментации.

2.4. Ферментные препараты, используемые при утилизации отходов растительного сырья.

2.5. Методы определения активностей ферментов.

2.6. Определение активности антибиотиков.

2.7. Основные методы предварительной обработки растительных субстратов.

2.8. Методы биохимического, физико-химического и органолептического анализов отходов растительного сырья.

2.8.1. Определение влажности сырья ускоренным методом на приборе Чижовой.

2.8.2. Метод определения содержания сухих веществ в растворах с использованием рефрактометра.

2.8.3. Определение зольности методом сжигания.

2.8.4,Определение кислотности.

2.8.5. Определение титруемой кислотности.

2.8.6. Определение восстанавливающих Сахаров.

2.8.7. Определение содержания гемицеллюлозы.

2.8.8. Определение содержания пектиновых веществ.

2.8.9. Определение общего азота по Несслеру.

2.8.10. Определение белка по методу Лоури.

2.9. Приготовление гелей для гель-хроматографии и заполнение колонок.

2.9.1. Приготовление ДЭАЭ-целлюлозы.

2.9.2. Приготовление сефадексов.

2.9.3. Приготовление и заполнение колонок.

2.9.4. Приготовление и нанесение образца на колонку.

2.9.5. Определение молекулярных масс разделяемых веществ.

2.10. Техника проведения гель-хроматографии в тонком слое.

2.10.1. Выделение белка при изоэлектрической точке.

2.11. Анализ полученного плодово-ягодного пектина.

2.11.1. Определение растворимости, % по массе.

2.11.2.Определение массовой доли свободных и метоксилированных карбоксильных групп.

2.11.3. Определение массовой доли пектовой кислоты.

2.11.4. Определение массовой доли балластных веществ.

2.11.5. Определение рН 1%-ного раствора пектина.

2.11.6. Определение температуры гелеобразования 1% раствора.

2.11.7. Сорбция солей тяжелых металлов.

2.12. Анализ полученных красителей и таннина.

2.12.1. Определение количества красящих веществ в натуральных пищевых красителях.

2.12.2. Определение абсолютно сухого вещества в красителе (весовой метод).

2.12.3. Калориметрический метод определения содержания флавоноидов.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

ГЛАВА 3. Биосинтез ферментов пектолитического комплекса у дрожжей Zygofabospora marxiana В KM Y-848 и получение очищенного препарата эндополигалактуроназы.

3.1. Получение пектиновых сиропов.

3.2. Использование различных пектиновых сиропов в качестве компонентов питательной среды при биосинтезе дрожжевой эндополигалактуро-назы.

3.3. Изучение влияния количества вносимого цитрусового пектинового сиропа на активность полигалактуроназы у Zygofabospora marxiana и Aspergillus foetidus.

3.4. Влияние времени культивирования на накопление полигалактуроназы на средах с цитрусовым пектином.

3.5. Выделение и очистка внеклеточной эндополигалактуроназы из дрожжей Zygofabospora marxiana.

З.б.Определение изоэлектрической точки внеклеточной эндополигалактуроназы, выделенной из дрожжей Zygofabospora marxiana.!.

3.7.0пределение аминокислотного состава внеклеточной эндополигалактуроназы, выделенной из дрожжей Zygofabospora marxiana.

ГЛАВА 4. Использование ферментов пектолитического комплекса при осветлении соков, полученных из отходов плодово-ягодного сырья.

4.1. Характеристика используемого сырья.

4.2. Выбор микроорганизмов - продуцентов пектолитических ферментов, используемых при обработке плодово-ягодного сырья.

4.3. Разработка условий использования эндополигалактуроназы при осветлении соков, полученных из отходов плодово-ягодного сырья.

4.3.1.Влияние дозы фермента на выделение сока из отходов яблочной, смородиновой и виноградной мезги.

4.3.2. Влияние температуры и времени ферментативной обработки на выделение соков из отходов плодово-ягодного сырья.

ГЛАВА 5. Изучение возможности получения пектина из отходов плодовоягодного сырья микробиологическим путем.

5.1. Подготовка сырья для получения пектина.

5.2. Характеристика комплекса ферментных препаратов, используемых при гидролизе отходов плодово-ягодного сырья.

5.3. Получение плодово-ягодных пектинов.

5.4. Получение пектинов из отходов плодово-ягодного сырья при использовании мультиэнзимных комплексов пектолитических ферментов.

5.5. Изучение возможности интенсификации условий выделения пектинов при энзиматической конверсии растительных отходов.

5.6. Физико-химические, органолептические и биохимические свойства выделенных пектинов.

5.7. Исследование функциональных свойств пектинов.

ГЛАВА 6. Получение антоцианового красителя и таннина из отходов растительного сырья микробиологическим путем.

6.1. Кукуруза как источник антоцианового красителя.

6.2. Характеристика продуцентов ферментных препаратов, используемых при обработке отходов кукурузы.

6.3. Изучение возможности получения красителя из отходов кукурузы при использовании мультиэнзимных препаратов культуральной жидкости микроорганизмов-продуцентов.

6.4. Изучение условий интенсификации выхода красителя при ферментативной обработке сырья.

6.4.1. Влияние рН на увеличение выхода и качество красителя.

6.4.2. Влияние температуры на выход красителя и на изменение интенсивности окраски.

6.4.3. Влияние дозы ферментного препарата на выход красителя.

6.4.4. Влияние времени выдерживания на интенсивность красителя.

6.5.Биохимическая, физико-химическая и органолептическая характеристика выделенного красителя.

6.6. Получение растительного красного пигмента при использовании отечественных и зарубежных ферментных препаратов.

6.6.1. Подбор экстрагента для выделения красящих веществ из кукурузы.

6.6.2. Выделение красящих веществ из кукурузы при комплексной обработке кислотами и цитратом натрия лимоннокислым.

6.6.3.Выделение красителя из шрота при действии ферментных препаратов.

6.6.4. Последовательная обработка кукурузного шрота ферментными препаратами «Пектинекс 5X-L» и «Целловиридин Г20Х».

6.6.5. Последовательная обработка кукурузного шрота ферментными препаратами «Пектофоетидин П10Х» и «Целловиридин Г20Х».

6.6.6. Совместное действие ферментных препаратов «Целловиридин Г20Х» и «Пектофоетидин П10Х».

6.7 Получение таннина из отходов кукурузы микробиологическим путем.

ГЛАВА 7. Использование дрожжевой эндополигалактуроназы в процессе мочки льна.!.

7.1. Определение качества воды, используемой при мочке льна.

7.2. Биологическая мочка льносоломы при использовании пектолитических ферментных препаратов.

7.2.1. Влияние продолжительности основной биологической мочки льна на выход и качества льноволокна.

7.2.2. Влияние температуры мочки льна на выход и качество льноволокна.З

7.3. Биологическая мочка льна при многократном использовании мочильной жидкости.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Разработка биотехнологических основ деградации отходов растительного сырья ферментами пектолитического комплекса"

Анализ информации о состоянии окружающей среды свидетельствует о том, что в настоящий момент загрязнение стало обыденным словом, хотя на самом деле это актуальная и очень сложная проблема. Организм человека оказался неспособным приспособиться к изменениям в природе, что привело к напряжению его адаптационных и биохимических механизмов, вплоть до изменения нормального его функционирования.

Несовершенство технологических процессов, отрицательное воздействие производства на окружающую среду привело к неправильному использованию огромного количества сырья, изымаемого из природной среды, т.к. в конечный продукт превращается в среднем лишь 1,5-2,0%, основная же его масса переходит в производственные и бытовые отходы, из которых только лишь 3% используется в качестве вторичного сырья. Поэтому разработка научных основ рационального использования растительных отходов, снижение их экологической опасности - одна из проблем общества, в решении которой может помочь использование живых организмов или их составных частей в практических целях.

Цель н задачи исследования. Целью настоящей работы является теоретическое и .экспериментальное обоснование биотехнологических основ деградации отходов растительного сырья ферментами пектолитического комплекса при осветлении соков и улучшении сокоотдачи, получении плодово-ягодных пектинов, пищевых красителей и таннинов, биологической мочке льна.

В задачи исследований входило: изучение биохимического состава отходов плодово-ягодного сырья; выбор дрожжей Zygofabospora marxiana как продуцента, обеспечивающего достаточно максимальный уровень биосинтеза полигилактуроназы; подбор оптимальной среды и режимов культивирования; получение высокоочищенного ферментного препарата, изучение физико-химических свойств полученного препарата; изучение возможности использования дрожжевой полигалактуроназы при осветлении соков и улучшении сокоотдачи; выделение пектинов - биологически активной добавки к пище ферментативным путем из отходов плодово-ягодного сырья; разработка способа выделения пищевых красителей и таннинов из отходов кукурузы; изучение возможности использования полигалактуроназы при мочке неиспользованной льносоломы;

Рассматриваемые проблемы решались в соответствии с программой «Биотехнология» УНЦ РХТУ им. Д. И. Менделеева «Влияние экологических факторов на качество пищевых продуктов и пищевых добавок на основе микробного синтеза и разработка более совершенных стандартов контроля качества этих продуктов»; с Межведомственной инновационной программой «Биотехнология для медицины и агропромышленного комплекса»; программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники»; проекта «Новые эффективные биотехнологические процессы микробного синтеза ферментов, антибиотиков, белково-жировых кормовых компонентов и других биологически активных соединений», предложенного ВНИИ Биотехнологии.

Научная новизна. В представленной диссертационной работе научно обоснована и экспериментально доказано: перспективность биодеградации отходов плодово-ягодного сырья, получение на их основе ценных продуктов, а также разработка процессов утилизации отходов, снижение вредных воздействий на окружающую среду; впервые выделена и очищена дрожжевая полигалактуроназа из Zygofabospora marxiana ВКМ Y-848, выращенная на среде, содержащей пектиновые гидролизаты конкретного вида сырья, проведена очистка данного препарата и изучены свойства очищенных препаратов; впервые изучена возможность использования дрожжевой полигалактуроназы при обработке отходов плодово-ягодного сырья, осветлении соков и увеличении скорости фильтрации соков;

- впервые обоснована и доказана возможность использования дрожжевой эндополигалактуроназы при мочке льна.

Практическая значимость работы. Проведенные исследования явились основой для решения эколого-биологических задач по совершенствованию комплексной переработки различного плодово-ягодного сырья и их отходов при использовании микроорганизмов и ферментных препаратов микробного; происхождения. Наряду с получением ценных продуктов, автором одновременно решаются вопросы снижения загрязнения окружающей среды отходами растительных субстратов и токсичными продуктами их деструкции:

- даны рекомендации по поддержании культуры длительное время в активном состоянии;

- получен высокоочищенный препарат дрожжевой эндополигалактуроназы и изучены его свойства;

- разработаны способы обработки льносоломы с использованием дрожжевой полигалактуроназы.

Разработанные в результате исследований представления о процессах деградации- отходов растительного сырья вносят существенный вклад в научные и практические основы создания экологически безопасных технологий и производства чистых продуктов.

Основные положения, выносимые на защиту: теоретические положения процессов биоконверсии и деструкции растительных отходов с использованием монокультур и микробных ассоциаций; результаты исследований по биосинтезу полигалактуроназы дрожжами Zygofabospora marxiana ВКМ Y-848, выращенными на средах, содержащих пектиновые гидролизаты отходов конкретного вида сырья, очистке фермента и изучению его свойств; результаты по изучению возможности использования дрожжевой полигалактуроназы, при увеличении сокоотдачи и осветлении соков; выделение пектина из отходов растительного сырья при использовании ферментов пектолитического комплекса; получение пищевого антоцианового красителя и таннина из отходов кукурузы; возможность использования пектолитических ферментов при мочке льносоломы.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Всесоюзная конференция «Микроорганизмы в сельском хозяйстве», г.Москва, 1986 г.; на научных конференциях МГУПП, 1994-2004 гг.; научно-практической конференции «Биотехнология в ФЦП «Интеграция», г.Санкт-Петербург, 1999 г.; научной конференции, посвященной 300-летию создания г.Санкт-Петербурга, г.Санкт-Петербург, 2002 г.; выставке-конкурсе «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», г.Москва, 2002 г., 2003 г.,2004 г.; Международной практической конференции по сертификации и переводу предприятий на международные системы управления, г.Москва, март 2003 г.; Второй Международной практической конференции «Обязательные требования в сфере обращения лекарственных средств (нормативное обеспечение)», октябрь 2004.

По материалам выполненных исследований опубликовано 38 работ, поданы 2 заявки на оформление патентов, опубликованы 2 книги, 2 справочника.

Результаты работы изложены в трудах конференций, журналах «Микробиология», «Ферментная и спиртовая промышленность», «Доклады АН СССР», серия биологическая, «Пищевая промышленность», «Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья», «Труды ВНИИФС», «Труды «Микроорганизмы в сельском хозяйстве»; в двух кратких справочниках по иммунопрепаратам, в книге «Микробные биокатализаторы и перспективы развития ферментных технологий в перерабатывающих отраслях АПК», в сборнике научных трудов «Технологии и техника пищевых производств. Итоги и-перспективы развития на рубеже XX и XXI веков», в сборниках трудов МТИПП, МГУПП; в учебном пособии УМО по образованию в области химической технологии и биотехнологии издательства «Элевар» (Москва), методических указаниях к выполнению лабораторных работ по разделам «Биологически активные вещества» издательства МГУПП.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 365 страницах, включающих 92 таблиц, 100 рисунков и состоит из введения, обзора литературы, объектов и методов исследований, 7 глав собственных исследований, выводов, списка литературы, включающего 384 источника.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Бутова, Светлана Николаевна

выводы

2. Установлена роль пектиновых сиропов, полученных из отходов плодово-ягодного сырья, как отдельных компонентов питательной среды, позволяющих повысить выход дрожжевой эндополигалактуроназы на 6 %, гемицеллюлазы на 8 % при снижении пектинэстеразы на 65 %. Оптимизированы условия длительного хранения продуцента, условия биосинтеза эндополигалактуроназы. Установлена зависимость эффективности синтеза фермента от количества вносимого пектинового сиропа, получен препарат дрожжевой эндополигалактуроназы со степенью очистки 20,2 раза. Изучен аминокислотный состав и определена изоэлектрическая точка фермента, Данный препарат, полученный при культивировании продуцента на среде, содержащей гидролизат цитрусового пектина в количестве 2 % в анаэробных условиях в течение четырех суток и очищенный в 20,2 раза, обладал общей активностью 12,5 млн.ед/г белка при pl=8,0.

4. Получен пектин - биологически активная добавка путем биоконверсии отходов плодово-ягодного сырья, используя в качестве гидролизующего агента мультиэнзимный комплекс фермента дрожжевой эндополигалактуроназы Zygofabospora marxiana ВКМ Y-848. Показано, что при ферментативном гидролизе выход пектина увеличивается на 2536 %, лучшие результаты получены при обработке мезги черной смородины, отходов яблок, цитрусовых, облепихи, бананов и ананасов; еще раз доказана возможность использования отходов растительного сырья при организации новых современных технологий и создание тем самым безотходного производства.

5. Проведено сравнительное изучение эффективности гидролиза отходов пектинсодержащего сырья ферментами гемицеллюлазного, целлюлазного и полигалактуроназного действия, определены оптимальные режимы обработки отходов сырья, при которых достигается наилучший выход пектина. Наибольший выход пектина достигается при использовании в качестве гидролизующих агентов гемицеллюлазы и полигалактуроназы Geotrichium candidum и Zygofabospora marxiana при совместном действии. Выход пектина составляет почти на 60 % больше.

Си , РЬ'\

Zn2+) , в связи с чем пектин можно использовать как профилактическое средство в условиях вредной окружающей среды.

7. Проведены исследования, направленные на разработку способа получения антоцианового красителя из отходов кукурузы при использовании комплекса ферментов эндополигалактуроназы, гемицеллюлазы и целлюлазы при совместном использовании в качестве гидролизующего агента дрожжей Zygofabospora marxiana ВКМ Y-848 и дрожжеподобного гриба Geotrichium candidum. Отработаны условия выделения красителя. Наилучший выход красителя от 2,4 до 4,2 %, что приближено к идеальному значению.

8. Изучена возможность выделения красителя из отходов кукурузы при использовании в качестве гидролизующего агента отечественных и импортных ферментных препаратов пектолитческого и целлюлазного действия при предварительном использовании экстрагентов в виде органических и неорганических кислот. Подобраны оптимальные условия выделения красителя с учетом экономии материальных, энергетических ресурсов. Использование ферментных препаратов в технологии красителя повышает выход продукта в 2 раза, качество и стойкость красителя отвечают всем нормам, предъявляемым к натуральным красителям.

10. Проведены исследования по изучению возможности использования дрожжевой эндополигалактуроназы в процессах биологической мочки льна и выявлена возможность использования дрожжей Zygofabospora marxiana ВКМ Y-848. Длина льноволокна при определенных условиях увеличивается примерно на 20 %, происходит процесс фитолиза, вызывающий мацерацию льноволокна. Биологическую мочку льна можно проводить при двухкратном использовании мочильной жидкости, что позволяет повысить экономический потенциал процессов первичной обработки льна и сократить расход фермента:

11. Разработана принципиальная схема получения пектина, пищевого красителя антоциана и таннина. из отходов плодово-ягодного и кукурузного сырья при использовании комплекса: ферментов эндополигалактуроназного, гемицеллюлазного и целлюлазного действия. Выявлены основные условия действия ферментов с целью наибольшего выхода продукта. Выявлено повышение выхода продукта в условиях действия мультиэнзимных композиций фермента гидролитического действия, экспериментально доказана возможность интенсификации биоконверсии субстратов по сравнению с кислотным гидролизом. Показана возможность улучшения качества готового продукта; экспериментально подтверждена возможность создания малоотходного или безотходного производства по утилизации отходов.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Бутова, Светлана Николаевна, Москва

1. Абакумов М.М., Лазарева Е.Б., Смирнов С.В. и др. Пектины в комплексной терапии больных с неотложной хирургической патологией.//Методические рекомендации №19. Москва, 2003. - 14 с.

2. Абдуллатипова Д.М., Даудова Т.Н. Исследование процесса извлечения пищевого красителя из плодов боярышника.//Хранение и переработка сельхозсырья. 1998. - №7. '

3. Авдеенко В. Инновации в биотехнологии.//Инновации. — июнь, 2002

4. Айзенберг В.Л. Пектиндеполимизирующая способность пенициллов.//Микробиология. 1983.- №4. — с. 99-100.

5. Айзенберг В.Л., Захарченко В.А., Сырчин С.А. и др. Отбор микромицетов по способности к образованию фермента пектинэстеразы.//Экспериментальная и клиническая медицина. 1999. - № 2. - с. 21-23.

6. Аллахвердова Л.И., Макарова Н.А. Производство плодово-ягодных соков в странах мира. М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1982. - сер. 4, вып. 7.

7. Алейников И.Н., Сергеев В.Н. Энергосберегающая технология для производства биофлавоноидных красителей.//Пищевая промышленность. — 1998.-№8.- с. 43.

8. Алейников И.Н., Сергеев В.Н., Русаков А.В., Аганян В.Б. Пищевые добавки из гречишной лузги.//Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. 2001.- №1. -с. 30-31.

9. Альба Н.В., Дорофеева Л.С., Барнашова Г.С. К вопросу о влиянии стимуляторов созревания плодов на активность гидролитических ферментов.//Регуляция ферментативных активностей у растений. Горький: Изд-во ГТУ. - 1990. - с.82-86.

10. Андрощук С.П., Маштолер В.М. Технология производства сока, пюре и кормовой муки из яблок.//Консервная и овощесушильная промышленность. 1984. - № 7. - с. 6-8.

11. П.Арасимович В.В., Балтага С.В., Пономарева Н.П. Методы анализа пектиновых веществ, гемицеллюлоз и пектолитических ферментов в плодах. Кишинев: АН Молдавской ССР, 1970. - 740 с.

12. Аркадьева 3.J1. Факторы, влияющие на жизнеспособность и свойства микроорганизмов при разных методах хранения.//Научный доклад высшей школы. Серия биологические науки. М. - 1983. - т. 18.-е. 193-215.

13. З.Аркадьева З.А., Безбородов А.М., Блохина И.Н. и др. Промышленная микробиология. М.: Высшая школа, 1989. - 688 с.

14. Архипова А.Н. Натуральные пищевые красители для мясной и молочной индустрии.//Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. — 2001. №1.- с. 12.

15. Архипова А.Н. Пищевые красители, их свойства и применение.// Пищевая промышленность. — 2000. № 4. - с. 66-69.

16. Астапович Н.И. Образование пектолитических ферментов грибом S.sclerotrotum и A.niger 2 в условиях глубинного культивирования.//Автореф. дис. канд. биол. наук. — Минск, 1970.-21 с.

17. Астапович Н.И., Кондратьева JI.B., Лобанок А.Г., Головлева Н.А. и др. Влияние глюкозы на образование внеклеточной эндополигалактуроназы у Aspergillus foetidus.//npHKnaflHaH биохимия и микробиология. 1981. - т. 17, №6.-с. 864-869.

18. Афанасьева B.C., Кузнецова Е.Н. Стойкий пищевой краситель из столовой свеклы.//Достижения науки и техники. 1993. - №1.

19. Бабицкая В.Г., Грель М.В. Подбор питательной среды на основе молочной сыворотки для синтеза пектолитических ферментов. М., 1987. - 321 с.

20. Бабицкая В.Г., Щерба В.В. Деградация природных полимеров мицелиальными грибами-продуцентами биологически активных веществ.//Прикладная биохимия и микробиология. 1991. - т. 27, №5. - с. 687-694.

21. Бабкина И.П., Чернов И.Ю. Биология дрожжей. М.: МГУ, 2000. - 96 с.

22. Бакунина О.Н. Натуральные красители. К вопросу об улучшении щ, потребительских свойств отечественных продуктов питания.//Пищеваяпромышленность. 1999. - №8. - с. 46-47.

23. Баразненок В.А. Выделение и свойства эндоглюканаз и ксиланаз Chaetomium се11и1о1уйсит.//Диссертация кандидата химических наук. М.: МГУ, 1999. - 175 с.

24. Безусов А.Т., Зверькова А.С., Уткина О.В., Груба 3. Воздействие ферментов на полисахарид яблочного сока.//Пищевая промышленность. — 1989. №3. -с. 72-73.

25. Бейли Дж., Оллис Д. Основы биохимической инженерии. // М.: Мир. 1989. - т. 2. - с. 692.

26. Беликов П.С., Дмитриева Г.А. Физиология растений. М.: РУДН, 1992. -248с.

27. Бейсеулов Калимулла. Новое в минеральном дублении кож.//Монография.-М.: Легпромбытиздат. 1983. - с. 128.

28. Белова С.М., Игнатьева Г.Т., Донченко Л.В. Пектин из льна и его отходов.// Научные и практические пути решения проблемы производства пектина. Тез. докл. — Краснодар. 1994. — с. 46.

29. Берлин Х.А. Исследование топологических эндоглюканаз и ксиланаз ферментных комплексов Pencilliiim verruculosum и Trichoolerma reesei. Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук. М.: МГУ, 1999. - 170 с.

30. Берпггейн И.Я., Каменский Ю.Л. Спектрофотометрический анализ в органической химии. Л.: Химия, 1986. - 376 с.

31. Бланк Т. А., Паценкер Е.С., Иголкина Е.В. Натуральные пищевые красители.//Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. 1998. -№7.

32. Болотов В.М. Новый способ получения гидрофилизированных каротиноидных красителей из отечественного растительного сырья.//Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. 1999. -№5.

33. Болотов В.М., Полухин Н.А., Рудаков О.В. и др. Новые способы получения пищевых модифицированных красителей из растительного сырья.//Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. 1999. - №8. - с. 83-87.

34. Боровски В.Р., Демченко В.В., Мироненко Л.И. Технология производства пищевых красителей из столовой свеклы./ЯТищевая промышленность. — 1984. -№3.- с. 37-38.

35. Бояров А.Н., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. М.: Химия, 1979. - 232 с.

36. Бравова Г.Б. Биосинтез пектолитических ферментов анаэробными бактериями рода Clostridium. Диссертация на соискание степени канд. техн. наук. -М.: 1973.-38 с.

37. Бравова Г.Б., Калунянц К.А., Гребешова Р.Н. Применение ферментных препаратов при производстве льноволокна. В кн. "Ферменты, получение и применение в народном хозяйстве". М.: 1972. - вып. 1. — с. 254-264.

38. Бравова Г.Б., Самойлова М.В. Мацерирующие ферменты, получение и применение в народном хозяйстве. М.: ОНТИТЭИмикробиолпром, 1981. — 44 с.

39. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. М.: Мир, 1986. - с. 586-588.

40. Бузина Г.В., Кибрик Э.Д., Парфененко В.В. Производство свекловичного пектина.//Обзорная информация кондитерской промышленности., ЦНИИ ТЭИПшцепром. 1974. -№ 3. - с.32 .

41. Булгаков А.С. Пищевые добавки. Справочник. С-Пб.: «Ut», 1996. — с. 41.

42. Бурьян Н.И. Микробиология виноделия// Ялта. ИВиВ «Магарач» Украинской академии аграрных наук. - 1997. - с. 431.

43. Бутенко Р.Г. Изолированные протопласты растений объект и модель для физиологического исследования.//Культура клеток растений. - Изд-во Наука.-1981.-с. 69-84

44. Васильева К.В., Гладких Г.А., Глинка Е.М. и др. Пектолитические ферменты из Aspergillus niger. В кн. «Биохимия хранения картофеля и овощей». м.: Наука, 1990.-с. 77-83.

45. Васильева К.В., Гладких Г.А., Иванова JT.B., Давыдова М.А. и др. Изучение множественности форм полигалактуроназы методом изоэлектрофокусирования в полиакриламидном геле.//Прикладная биохимия и микробиология. 1984. - т. 20, №5. - с. 604-611.

46. Витол И.С., Корелева И.Б., Траубенберг С.Е. Ферменты и их применение в пищевой промышленности. — М.: Издательский комплекс МГУ1111, 2000. — 213 с.

47. Витамакс XXI век. Фенольные соединения. БАД — словарь ингредиентов и терминов. — Днепропетровск, 2004. 218 с.

48. Волхонская ТА., Шкель Н.М., Триль В.М. Фенольные соединения Pentaphylloides fiuticosa (L.) О. Schwaiz в природе и в культуре.//Сибирский экологический журнал. 1999. - № 3. - с. 231-236.

49. Вольшонок М.З. (перевод) Пищевые красители нового тысячелетия: по материалам журнала «Food ingredients and analysis» (july/august, 2000) //Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. — 2001. №1. - с. 14-17.

50. Газина Т.П., Дьяконов Л.П., Печерский В.И. Пища XXI века. Натуральные биокорректоры и лечебно-профилактические продукты сублимационной сушки.//М.: Изд-во Домиург-АРТ. 2001. - с. 18.

51. Генералова Т.Г., Войно Л.И. Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Теоретические основы биотехнологии». — М.: МГУПП, 2002.-18 с.

52. Герна Р.Л. Хранение микроорганизмов. Методы общей бактериологии. — М.: Мир, 1983.-т. 1.-512 с.

53. Гетов Г., Минков П., Никова 3. и др. Безотходные технологии в винопроизводстве.//Техника. 1983. — с. 72-88.

54. Глинка Е.М. Иммуноэлектрофоретическое исследование пектолитических ферментов фитопатогенных грибов./ Автореф. дисс. канд. биол. наук., М.: 1993.-с. 21.

55. Глинка Е.М., Проценко М.А. Функции белкового ингибитора полигалактуроназы в растении.//Прикладная биохимия и микробиология. -1999. т. 35, № 1.- с. 3-9.

56. Глинка Е.М., Проценко М.А. и др. Действие белкового ингибитора полигалактуроназы из тканей плодов яблони на фермент, выделяемый фитопатогенными грибами.//Прикладная биохимия и микробиология. — 2002,- №5. с. 607-611.

57. Голубев A.M., Килимник А.Ю., Родионова Н.А., Капрельянц Л.В. и др. Выделение и свойства арабинофуранозидазы из Geotrichium candidum ЗС.//Биохимия. 1993. - т. 58, №2. - с. 234-239.

58. Голубев В.В., Гарбузова Г.Д. Новое слово в производстве пищевых ингредиентов.// Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. 2001. - №1. — с. 41.

59. Голубев В.Н., Шелухина Н.П. Пектин: химия, технология, применение. — М.: АН РФ, 1995.-с. 235-275.

60. Гордон П.Ф., Грегори П. Органическая химия красителей. Пер. с англ.Славина -Мирского Ю.М.,- 1987. — с. 344.

61. Готтшалк Г.М. Метаболизм бактерий. М.: Мир, 1987. — 324 с.

62. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 199 с.

63. Грачева И.М., Бутова С.Н., Типисева И.Л., Эль-Регистан Г.А. Теоретические основы биотехнологии. М.: Элевар, 2003. - 553 с.

64. Грачева И.М., Грачев Ю.П., Мосичев М.С. и др. Лабораторный практикум по технологии ферментных препаратов. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. 240 с.

65. Грачева И.М., Иванова Л.А., Кантере В.М. Технология микробных препаратов, аминокислот и биоэнергия. — М.: Колос, 1992. — 383 с.

66. Грачева И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов. — М.: Элевар, 2000.-512 с.

67. Грачева И.М., Покровская С.С., Нгуен Ла Ань. Выбор продуцента полигалактуроназы и пути повышения ее активности.//Сб. докладов конф. «Биосинтез ферментов микроорганизмами». — 1993. — с. 26-27.

68. Грачева И.М., Покровская С.С., Нгуен Ла Ань, Бутова С.Н. Изучение и оптимизация условий культивирования, обеспечивающих максимальный уровень биосинтеза полигалактуроназы дрожжами.//ВИНИТИ. 1994. — 10 с.

69. Гребешова Р.Н., Бравова Г.Б. Возможность использования пектолитических ферментных препаратов в процессе мочки льна.//Биосинтез ферментов микроорганизмами и их применение в народном хозяйстве. М.: 1968. - 138 с.

70. Гребешова Р.Н., Орещенко Л.И., Карапалкин О.В. Разработка способов применения ферментных препаратов в производстве шелка. Тезисы докладов Всесоюзного Совещания. М.: декабрь 1968. — с. 141

71. Гребешова Р.Н. Способы стабилизации ферментных препаратов.//Прикладная биохимия и микробиология. — 1994. — № 2. с. 196203.

72. Гулый И.С., Донченко JI.B., Карпович Н.С. и др. Пектин, его свойства и производство// Обзорная информация АгроНИИТЭИПП. 1992. - №6. -с.56.

73. Гумерова Е.А., Румянцева Н.И., Лозовая В.В., Селиванов А.С., Рабинович М.И. Новые литические композиции ферментов для получения делящихся протопластов гречихи.//Прикладная биохимия и микробиология. 1993. -№29. - вып. 4. - с. 591-596

74. Гусаков А.В., Марков А.В., Гришутин С.Г., Семенова М.В., Кондратьева Е.Г., Синицин А.П.//Биохимия. 2002. - №67. - с. 815-822 .

75. Даскалов П., Асланян Р., Тенов Р. Плодовые и овощные соки. // М.: Пищевая промышленность, 1989. 424 с.

76. Датунашвили Е.Н. Биохимические основы применения ферментных препаратов в виноделии.// Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. Ялта. - 1973. - с. 36.

77. Датунашвили Е.Н. Применение ферментных препаратов в виноградном виноделии. //В кн. «Ферментные препараты в пищевой промышленности». М.- 1975.-с. 225-306.

78. Джаруллаев Д.С. Универсальное и экономичное сырье. // Пищевая промышленность. — 2000. №5. - с. 36.

79. Докучаева Г. БАД: миф или реальность? В кн. «Биологически активные добавки, витамины, фитопрепараты в России. Каталог». М.: «Классик-Консалтинг», 2002. - с. 34-40.

80. Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов. М.: ДеЛи принт, 2000.

81. Донченко Л.В., Карпович Н.С., Нелина В.В. Феномен пектиновых веществ.// Вестник аграрной науки. 1991. - №9. - с. 42-44.

82. Досон Р., Элиот Д., Элиот У., Джонс К. Справочник биохимика//М.:Мир. -1991.-с. 466.

83. Дубовая Н.В. Исследование процессов выделения и очистки микробной эндо-1,4-Р-ксиланазы из рода Geotrichum и изучение свойств фермента. Автореферат на соискание ученой степени кандидата биологических наук. -М., 2002. 23 с.

84. Дубцова Г.И., Севериненко С.М. и др. Лабораторный практикум по органической химии. — М.: Издательский комплекс МГУ1111, 1996. — с. 45

85. Дудкин М.С. Проблема преобразования в пищевые продукты растительного сырья и пути ее решения.//Тезисы докладов 54-й научной конференции Одесского технологического института пищевой промышленности. — Одесса, 1994.-с. 3

86. Дудкин М.С., Черно Н.К. и др. Пищевые волокна. Киев: Урожай, 1998. -152 с.

87. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Новые продукты питания. — М.: Наука, 1998. -303 с.

88. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Пищевые волокна новый раздел химии и технологии пищи.//Вопросы питания. - 1998. - №3. — с. 18-23.

89. Евтушенков А.Н. Биологческая характеристика пектолитических бактерий рода Erwinia. /Автореферат на соискание ученой степени кандидата биологических наук . Минск. - 1981.-е. 26.

90. Егоров Н.С., Датунашвили Е.Н., Ландау Н.С. и др. Свойства полигалактуроназы дрожжей Fabospora macedomenbis ВКМ Y-480.//Биологические науки. 1983. - № 8. - с. 35-39.

91. Егоров Н.С., Датунашвили Е.Н., Ландау Н.С. и др. Иммобилизации полигалактуроназы дрожжей Fabospora macedonienbis ВКМ Y-480.//Биологические науки. 1984. - № 3. - с. 23-28.

92. Ежов В.М. Влияние обработки вин на их устойчивость к полисахаридным помутнениям.//Садоводство, виноградорство и виноделие Молдавии. 1977. - №6. - с. 32-36.

93. Ежов В.М. Биотехнологические основы производства белка и пектина в виноделии и переработки плодов винограда. К.: Урожай, 1993.

94. Ежов В.Н., Сонина Е.Г., Танащук Т.Н., Семакова М.В. Использование грибной пектинэстеразы для получения яблочного пектина.//Виноград и вино России. 2000. - № 3. - с. 46-48.

95. Ежова А.Ю., Шишкова Э.А., Бравова Г.Б., Нестеренко Е.А. Свойства пектолитических лиаз Bacillus шасегапБ.//Биотехнология. — 2002. № 2. — с. 20-29.

96. Запашко М.В., Залашко JI.C. Микробный синтез на молочной сыворотке. -М., 1976.-243 с.

97. Запрометов М.Н. Фенольные соединения, распространение, метаболизм и функции в растениях. М.: Наука, 1993. - 272 с.

98. Золотарева А.М., Чиркина Т.Ф., Цыбикова Д.Ц., Бабуева Ц.М. Исследование функциональных свойств облепихового KapoTHHa.//Science Journal Chemwood. — 2003. т. 2, № I. — 5 с.

99. Игнатов В.В., Селиванов Н.Ю., Шкодина О.Г. Пектины: роль в жизни растений и проблемы их практического использования.//Всерос. конф. «Химия и технология растительных веществ». — 2000.

100. Игнатова JI.K. Особенности выделения и некоторые свойства , изолированных протопластов листьев клевера лугового.// Физиологиярастений. 1990. - 37. - №2. - с. 372-377.

101. Ильинская С.П., Понамаренко В.Б., Костик Ф.Д и др. Использование пектолитических ферментных препаратов в первичном виноделии./В кн. «» Ферменты грибов и их применение в народном хозяйстве.//Кишинев. — 1975. -с. 45-47.

102. Имшенецкий А.А., Кондратьева Т.Ф., Линькова М.А. и др. Активность эндополигалактуроназы в культуральной жидкости экспериментально полученных полиплоидных культур Saccharomyces утк/ТМикробиология. -1989. 58. - вып. 4. - с.566-570.

103. Информкондитер: Заграница нам поможет.//Обзор рынка пектинов. — 2003. -12 с.

104. Ирбис К.Ц. Заграница нам поможет.//Обзор рынка пектинов. — 2002. -№2. с.4-5

105. Исследование грибной пектинэстеразы для получения яблочного пектина.//Виноград и вино России. 2003. - № 3. — с. 46-48.

106. Калайциди Л.Ю. Биохимическое обоснование и разработка технологии пектиновых веществ с заданными комплексообразующими свойствами из различных видов сырья .//Краснодар. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. — 1998. — 156с.

107. Каримджанов А.К. Пищевые красители фенольной природы. Химия, источники и методы получения, область применения.//Всесоюзный симпозиум по фенольным соединениям. Ташкент. — 1982.-е. 63.

108. Калашникова Н.А., Гребешова Р.Н., Купцова Г.Б., Киселева Л.В. и др. Обработка плодово-ягодного сырья композициями ферментных препаратов.//Консервная и овощесушильная промышленность. 1982. - №8. -с. 1-3.

109. Капитонова Л.С. Исследование комплекса пектинолитических ферментов при комбинированном аэробно-анаэробном способе мочки льна.//тезисы докладов Всесоюзного совещания. — М., 1968. — с. 140.

110. Карпович Н.С., Доичеико JI.B., Нелииа В.В. Пектин. Производство и применение. Киев: Урожай, 1989. - с. 21-36,42-45.

111. Кацерикова Н.В., Позняковский В.М. Натуральные пищевые красители. -Новосибирск: Экор, 1999. 60 с.

112. Кислухина О.С. Ферменты в производстве пищи и кормов. — М.: ДеЛи принт, 2002. — 336 с.

113. Кислухина О., Кюдулас И. Биотехнологические основы переработки растительного сырья. — Каунас: Технология, 1997. — 183 с.

114. Кишковский З.Н., Скурихин И.М. Химия вина.//М.: Агропромиздат. — 1988.-с. 45-64.

115. Коваленко А.В., Безусов А.Т. Новый пектолитический препарат.//Пищевая промышленность. — 1996. №12. - с. 35-36.

116. Колесное А.Ю. Методы оценки и качества сухих яблочных выжимок.//Пищевая промышленность. — 1992. № 10.

117. Козлов Н.А. Биотехнологические аспекты переработки гоюдово-овощного сырья в производстве соков и пюре. — М.: Пищепроиздат, 2004. — с. 243-248.

118. Колесное А.Ю., Эндресс Х.У., Крац Р. Применение классических яблочных пектинов в производстве термостабильных фруктовых начинок.//Пищевая промышленность. —1993. № 3 — с. 28-32.

119. Кондратенко В.В Биохимическое обоснование технологии пектиновых веществ из тыквы.//Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Краснодар. 1999. - 250 с.

120. Константинова О.В. Исследование и анализ литературы по биохимическому составу семян винограда, способам их переработка И использования. Отчет ВНИИЖ. С-Пб., 2001. - 28 с.

121. Корнеев Е.Н., Писарницкий А.Ф., Неверов Ф.Ф. Некоторые аспекты энергосбережения и экологии микробиологических производств. М.: Биотехнология, 1991. - 69 с.

122. Корнеев А.Д., ЧегодаевФ.Н., Стракатов П.А., Неверов Ф.Ф. и др. Некоторые аспекты энергосбережения и экологии микробиологических производств.//Биотехнология. — 1991. №6. — с. 84-85

123. Косован А.П. Утилизация биологически ценных компонентов кориандрового жома на пищевые цели.//Хранение и переработка сельхозсырья. 1999. - № 5. - с. 35-36.

124. Костин В.И., Офицеров Е.Н. Роль пектинов из Amarantus cruentus в экологии анаэробных азотофиксирующих бактерий рода Clostridium.//EyTiiepoBCKoe сообщение № 5, 2001 . с. 214-221.

125. Косумов М.А. Новые пищевые красители для масложировой, бисквитной, карамельной и ликероводочной промышленности. Доклад АН НЗССР. -1984. т. 40, № 7. - с. 69-74.

126. Кочеткова А.А. Новые аспекты применения пектина.//Пищевая промышленность. № 7. — 1992.

127. Кочеткова А.А., Колесное Ю.П. Научно-техническое сотрудничесво в области производства и использования пектина/ЛТищевая промышленность. -№6.-1992.

128. Краинский А.И. К вопросу о разрушении клетчатки микроорганизмами.//Опытная агрономия. — 1973. № 4. — с. 255-267.

129. Красители органические и пигменты неорганические. Методы испытания. ГОСТ 21119.1-75 ГОСТ 21119,10-75

130. Красникова Е.В., Филиппов В.И., Крименевская М.И. Совершенствование технологии получения пищевого красителя из ягод аронии.//Пищевые ингредиенты, сырье и добавки. 2000. - № 1.-е. 24-26.

131. Кречетникова А.Н. Разработка технологии ферментного препарата целлюлазно-пектиназного комплекса.//Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. М. — 1987. - 24 с.

132. Кригман Е.С. Натуральные пищевые красители и их применение в пищевой промышленности//Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. — 2001.-№1.-с. 20-21

133. Кудряшова А.А. Пищевые добавки и продовольственная безопасность.//Пищевая промышленность. — 2000. №7. — с. 36-37.

134. Курбатова Е.И., Трифонова В.В., Римарева JI.B. Лиазное действие Мацеробациллина на пектин с различной степенью этерификации. — М.: Пищепроиздат, 2004. с. 180-184.

135. Курныгина В.Т., Некрасова В.Б. Биологически активный природный краситель.//Техника и технология. — 1992. №1.

136. Кюдулас И., Авиженис В. и др. Новые ферментные препараты для производства соков и вин.//В сб. трудов II Межд. конф. «Качество, безопасность и экология пищевых продуктов и производство». — М.: Ялта, 2001.-с. 202-203.

137. Лазарева Е.Б. Пекто методические рекомендации, клинические апробации.// http// www.pektin.narod.ru/ - 1999.

138. Лебедев В.В., Астапович Н.И., Датунашвили Е.Н., Герхикова В.Г. Влияние различных источников азотного и фосфорного питания на накопление внеклеточной эндополигалактуроназы дрожжей Z. тагаапа.//Вести А.Н. 1985. - с. 57-59.

139. Левченко Б.Д., Тимонова Л.М. Белоусова Е.А. и др.К вопросу о применинии водного экстракта пектина яблочного в целях детоксикации при некоторых заболеваниях человека.//Сборник научно-практических работ врачей. Краснодар. — 1992. с. 3-7.

140. Левченко Б.Д. Использование полезных свойств пектиновых веществ в медицинской практике//Электротехнология пектиновых веществ. Тез. докл.4 н-т сем. К. 1993.-c.30.

141. Ленинджер А. Основы биохимии, тт. 1-3. М.: Мир, 1985. - 957 с.

142. Ливчак И.Ф., Воронов Ю.В. Охрана окружающей среды. М.: Стройиздат, 1988.- 191 с.

143. Лисицын А.Б., Иванкин А.Н., Неклюдов А.Д. Методы практической биотехнологии. М.: Изд-во ВНИИМП, 2002. - 408 с.

144. Лукин Н.Д., Осенков В.Н., Копытин А.А. Пути утилизации жома свекловичного в Центрально-Черноземном регионе России. С-Пб.: 2002. -с. 93-95.

145. Лясковский М.И. Процессы биосинтеза и метаболизма гемицеллюлоз стебля пшеницы и их физиологическая роль в онтогенезе растений.//Тезисы докладов 3-й Всесоюзной конференции «Химия, биохимия и использование гемицеллюлоз». Рига: 1985. — с. 10-11.

146. Макарова Н.М. Разработка способов регулирования синтеза пектат-трансэлиминазы в процессе культивирования Вас. circulans 31.// Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. М.:- 1987.-с. 154

147. Макарова Н.М.,Ховрычев М.П., Бравова Г.Б. Биосинтез внеклеточной пектат-трансэлиминазы при периодическом и непрерывном культивировании Вас. С1гси1апз//Ферменты микроорганизмов. М.: - 1989. -ч. 1. — с. 160-168.

148. Маркина М.Н., Румянцева Г.Н., Птичкина Н.М. Использование отечественных ферментых препаратов для получения пектина из жома./ЛШ:етагюпа1 Congress Biotechnology. М.: 2002. - 379 с.

149. Маурьер Г. Диск-электрофорез. Теория и практика электрофореза в полиакриламидном геле.//М.: Мир. -1971.-е. 247.

150. Метлицкий Л.В. Фитоиммунитет. Молекулярные механизмы.//31-е к Баховские чтения. М.: Наука. 1976.

151. Михайлова З.И., Сапунова Л.И., Лобанок А.Г. Регуляция образования ферментов пектингидролазного комплекса A.alliaceusV/Прикладная биохимия и микробиология. 1992. - т. 28, №2. - с. 249-255.

152. Мкртчян Т.А., Снанян Г.Т. Активность пектолитических ферментов и превращение пектиновых веществ при созревании плодов яблони.//Прикладная биохимия и микробиология. 1989. - т. 25, №2. - с. 264-271.

153. Мошкин А.Г. Современное состояние российского биотехнологического рынка, основные тенденции развития.//»Биотехнология и бизнес». Вторая межд. конференция. М.: 2002. — с. 13-14.

154. Мурадов М.С., Рамазанова Л.А. Экстракция красящих веществ из растительного сырья.//Хранение и переработка сельхозсырья. 2000. - №4.

155. Нгуен Ла Ань. Полигалактуроназа дрожжей и ее применение.

156. Автореферат на соискание ученой степени доктора биологических наук. — М.: Издат. Комплекс МГАПП, 1992. 101 с.

157. Нестерова О.В. Изучение масличности и жирнокислотного состава семян и выжимок из винограда. Научные труды НИИ Фармации Министерства здравоохранения РФ, №34, 1995. — 123 с.

158. Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Зайцев А.Н. Пищевые добавки. М.: МГУПП, 1997.-97 с.

159. Номенклатура ферментов. М.: Изд-во ВИНИТИ, 1979. - 320 с.

160. Ополева Л.В. Продукты, способствующие выведению радионуклеотидов из организма.//Народная библиотека и радио. 2003. - 7 с.

161. Осадчая А.И., Подгорский B.C., Семенов В.Ф. и др. Биотехнологическое использование отходов растениеводства. — Киев: Наукова думка, 1990. -96 с.

162. Отакулов М.К. Красители из штокрозы для пищевых продуктов.//Обзорная информация АнроНИИТЭИПП. Консервная, овощесушильная и пищеконцентратная промышленность. — 1993. №1. — с. 1-20.

163. Отакулов М.К. Производство и применение антоциановых красителей в кондитерской промышленности.//М.: 1993.

164. Павлова Н.М. Сырьевой потенциал для производства пектина в Нижнем Поволжье. // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2000. № 1.

165. Панахов У.М. Разработка рациональных технологических направлений использования прессованных фракций виноградного сусла. Автореферат дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. — Ялта, 1990. — 23 с.

166. Панцхава Е.С. Биохимия и биотехнология метаногенеза. В книге «Микробиология и биохимия разложения растительных материалов». — М-: Наука, 1988.-230 с.

167. Панюшин С.К., Угодчиков Г.А. Биологически активные добавки к пище. Теоретические и прикладные аспекты. — М.: «РТ-Пресс», 2002. — 191 с.»

168. Параска П.И. Получение энокрасителя из красных виноградных выжимок.//Виноделие и виноградарство СССР. 1985. - № 1.-е. 21-24.

169. Пектин: его свойства и производство./Юбзоры по информационному обеспечению общесоюзных научно-технических программ, сер. 14, вып. 6. — М.: АгроНИИТЭИПП, 1992. с. 39.

170. Пектины: строение, свойства, производство. — С-Пб.: НПФ Востокфарм, 2003.-54 с.

171. Пектины — лекарство от вредных воздействий.//Рекомендации Минздрава РФ для лиц, проживающих в экологически неблагоприятных условиях. ООО НПФ «Востокфарм». 2003.

172. Перт С.Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. М.: Мир, 1978.-332 с.

173. Пищевые добавки. Дополнение к «Медико-биологическим требованиям и санитарным нормам качества продовольственного сырья и пищевых продуктов». М.: Госсанэпиднадзор России, 1994. — 23с.

174. Пирогова Е.В. Разработка биотехнологии комплексной переработки ягод красной смородины. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: 1998. - 41 с.

175. Погорельский Л.В. Пектин — механизм действия, свойства, применение.// http://pecto.narod.ru

176. Покровская С.С., Егоров Н.С., Датунашвили Е.Н. и др. Свойств аполигалактуроназы дрожжей ВКМ У-480.//Биологические науки. — 1983. -№8.-с. 5-10.

177. Полухин Н.А., Болотов В.Н. Новые способы получения пищевых модифицированных красителей из растительного сырья России.//Хранение и переработка сельхозсырья. 1999. - №8.

178. Полухин Н.А., Черепнин B.C. Ацилированный антоциановый краситель черноплодной рябины. Физико-химические основы пищевых и химических производств.//Тезисы докл. Всерос. научно-техн. конф. — Воронеж, 1996. с. 164.

179. Получение антоциановых красителей из отходов сельскохозяйственного производства. М.: НИИИТЭИПП, 1997. - 24 с.

180. Полыгалина Г.В., Чередниченко B.C., Римарева JI.B. Определение активности ферментов. М.: ДеЛи принт, 2003. - 372 с.

181. Полякова JI.B. Дубильные вещества некоторых представителей рода Polygonum L. Автореферат на соискание уч. степени кандидата биологических науки. Томск, 1968. - 20 с.

182. Потиевский Э.Г., Дроздов В.Н. Антибактериальное действие пектина в эксперименте и клинике/Юмск.: Изд-во Омской государственной медицинской академии. — 1997. — с. 96.

183. Пучков Е.О. Методы определения содержания и жизнеспособности микроорганизмов.//Биотехнология. 1996. - т. 4, № 1.-е. 142.

184. Пучкова Т.С. Разработка глюкозно-фруктозного сиропа из крахмала с применением глюкозоизомеризующих ферментных препаратов. — М.: ВНИИК, 1984.-26 с.

185. Реймерс Н.Ф. Экология. М.: Россия молодая, 1994. — 185 с.

186. Рид Д. Ферменты в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1971.-413 с.

187. Римарева Л.В., Курбатова Е.И., Трифонова В.В. и др. Оптимизация процессов ферментации плодово-ягодного сырья с целью получения соков и морсов для ликеро-водочного производства. — М.: Пищепромиздат, 2004. — с. 248-255.

188. Родионова Н.А. Ферменты микроорганизмов, устойчивые к экстремальным условиям: физико-химические свойства и применение. В сборнике «Итоги науки и технике».//Биотехнология, ВИНИТИ. 1989. — т. 19.-195 с.

189. Родионова Н.А., Безбородов A.M. О локализации систем ферментов, катализирующих расщепление полисахаридов клеточных стенок у высшихрастений. Пектиназы.//Прикладная биохимия и микробиология. — 1997. — т. 33,№5.-с. 467-487.

190. Родионова Н.А., Карельянс JI.B., Середницкий П.В., Килимник А.Ю. Гемицеллюлозы зерна злаков и ферменты, катализирующие их расщепление.//Прикладная биохимия и микробиология. — 1992. — т. 28. — с. 645-665.

191. Романова Э.П., Куракова Л.И., Ермаков Ю.Б. Природные ресурсы мира. -М.: Изд-во МГУ, 1993. 304 с.

192. Румянцева Г.Н. Модифицированный пектин радиопротекторного действия: получение и свойства.//Хранение и переработка сельхозсырья. -1998.-3 12.-с. 30-3.

193. Рустамбекова Г.У., Мирзарахметова Д.Т., Абдуразакова G.X. Сравнительная характеристика пектинов различного сырья//Виноградорство и виноделие. 1992. - № 1-2. - с. 72-74.

194. Рыжова Н.В., Иванова Л.А., Кузнецова О.В. Интенсификация способов выделения натуральных пищевых красителей из растительного сырья.//В сб. докл. «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации». М.: МГУПП, 2004. - с. 131-135.

195. Саловарова В.П. Эколого-биотехнологические аспекты конверсии растительных субстратов. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. М.: 2002. - 412 с.

196. Саловарова В.П., Козлов Ю.П. Эколого-биотехнологические аспекты конверсии растительных субстратов. — М.: «РУ Дружбы народов», 2001. -287 с.

197. Самойлова М.В. Разработка условий получения мацерирующего ферментного препарата из Вас. circulans 31//Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: 1981. — 25 с.

198. Самсонова А.Н., Ушева В.Б. Фруктовые и овощные соки. М.: Агропромиздат, 1990. - 287 с.

199. Самуилов В.Д., Олексин А.В. Технологическая биоэнергетика. М.: Изд-во МГУ, 1994. - 192 с.

200. Сапожникова Е.В., Альба Н.В., Барнашова Г.С.и др. Фракционный состав и локализация пектиновых веществ в связи с их функциями в растении//Биохимические исследования растительных и животных объектов. Саранск. 1977. - вып. 2. - с. 3-10.

201. Сапунова Л.И. Пектингидролазы Asp. alleaceus.: биосинтез, свойства, применение//Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. — Минск. 1990. - 24 с.

202. Сапунова Л.И., Михайлова Р.В., Лобанок А.Г. Получение пектингидролазного ферментного препарата Asp. alleaceus// Ферменты микроорганизмов. Ч. 1. - М.: - 1989. - с. 169-174.

203. Сарафанова Л.А., Васекина И.В. Синтетические пищевые красителиг многообразие форм для удобства использования.//Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. 2001. - № 1. — с. 22-23.

204. Селиванов А.С. Малоотходная технология биоконверсии растительного сырья. М.: МГАПП, 1992. - 233 с.

205. Семенова М.В., Гришутин С.Г., Гусаков А.В. и др. Выделение и свойства пектиназ из гриба Aspergillus japonicus.Z/Биохимия. — 2003. — т. 68, №5. — с. 686-697.

206. Сенкевич Т., Ридель К. Молочная сыворотка: ее переработка и использование в агропромышленном комплексе. — М.: Агропромиздат, 1989. 268 с.

207. Сергеев А.В. Использование пектинов как нетоксичных иммунорегуляторов в онкологии//Химия и использование экстрактивныхвеществ дерева. Тез. докл. 3 Всесоюзн. н-т конф. Горький. 1990. — с. 113114.

208. Сергеева Н.В. Технология и экономическая эффективость применения ферментного препарата Пектоаваморина П10Х в производстве розового масла/ЛГезисы 4 съезда Микробиология. 1980. № 4. - с. 130.

209. Скорикова Ю.Г. Получение антоциановых красителей из отходов сокового производства.//М.: 1997. - с. 21.

210. Скочинская Н.Н., Айзенберг B.JL, Антипчук А.Ф. и др. К вопросу о наличии пектолитической активности у клубеньковых бактерий //Микробиология. 1990. - 52 - № 1. с. 22-23.

211. Скрипников Ю.Г. Производство плодово-ягодных вин и соков. — 1999. -256 с.

212. Смирнов Е.З., Береснева Е.А. Синтетические и пищевые красители. Исследования и разработки.//Пищевая промышленность. — 1998. № 7.

213. Смирнова Т.Е., Бурмистрова В.В., Бравова Г.Б. и др. Фитолиаза -перспективный ферментный препарат для переработки плодово-овощного сырья. М.: Пищепромиздат, 2004. - с. 175-180.

214. Снегирева С.Г. Влияние условий культивирования Scl. sclerotiorum на биосинтез отдельных пектолитических ферментов.//Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Минск. 1974.-20 с.

215. Содержание биологически активных веществ в лекарственных травах.//Фитотерапия, лечение травами. 2004.

216. Соколов A.M., Краснова Ю.Т. Экология и охрана окружающей среды. — М., 1997.-356 с.

217. Сонина Е.Г. Совершенствование технологии производства виноградного сока и виноматериалов на основе использования пектолитическихферментов дрожжей.// Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ялта. — 1990.-23 с.

218. Стальная М.И., Триль В.М. Сезонная динамика накопления дубильных веществ в различных популяциях Pentaphylloides firuticosa в условиях культуры на Северном Кавказе.//Материалы IV Международной конференции Сев. Кав. ГТУ. — Ставрополь, 2002. — с. 123-128

219. Степаненко Б.Н. Углеводы: успехи в изучении строения и метаболизма. В сборнике «Итоги науки и технике».//Биохимия, ВИНИТИ. — 1968. — 169 с.

220. Супонина Т.А., Кочнева С.В., Касымакунова A.M. Получение порошкообразного пищевого красителя из выжимок черной смородины.//Известия вузов «Пищевая технология». 1999. - № 2-3. — с. 4748.

221. Танащук Т.Н., Солина Е.Г. Перспективы производства пищевых грибов на отходах переработки винограда. НИИ Винограда и продуктов его переработки "Магарач", 2001. — с. 5-8.

222. Танчев С.С. Антоцианы в плодах и овощах. — М.: Пищевая промышленность, 1980. 304 с.

223. Тарковский Э.М. Экономическая эффективность использования отходов винодельческой промышленности. — М.: пищевая промышленность, 1971.

224. Триль В.М., Стальная М.И. Зависимость накопления биологически активных веществ в Pentaphylloides fruticosa (L.) О. Schwaiz от экологических условий///Технология, химия и экологические проблемы Северного Кавказа. Майкоп, 2000. - с. 87-90.

225. Триль В.М., Шкель Н.М., Волхонская ТА. Курильский чай кустарниковый — новая лекарственная культура в Западной Сибири.//Экологические проблемы интродукции растений на современном этапе. Вопросы теории и практики. Краснодар, 1993. - с. 591-5947

226. Трубилин И.Т., Донченко JI.B. Организация производства пектина, w производительность 150 т/год.//Бизнес-предложение «Инновационнотехнологический проект». Краснодар. 2002. - 18 с.

227. Турахожаева М.Г., Ходжаева М.А., Бурханова Н.Д. и др. О структуре и свойствах яблочного пектина.//Химия природных соединений. 1997. - № 6. -с. 792-796.

228. Тутаюк В.Х. Анатомия и морфология растений. М., 1980. — 380 с.

229. Тюрина Ж.П., Альман А.В., Десятник А.А Вторичное растительное сырье и способы улучшения его кормовых качеств. Кишинев: Штиинца, 1989.-87 с.

230. Тюрина С.С. Исследование пектолитических ферментов виноградной лозы. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Ялта, 1997. - 225 с.

231. Умуршатян А.К. Молекулярные механизмы действия сорбентов//Обзор ) новостей нутрициологии. Росто-на=Дону. — 2003. — с. 1-6.

232. Уэстли Д. Ферментативный катализ. — М.: Мир, 1972. — 169 с.

233. Фогарти В.М. Микробные ферменты и биотехнология. М.: Агропромиздат, 1986. — 317 с.

234. Фоке Г.Ф., Асмуссен Р., Фишер К., Эндресс Х.У. Затраты и рентабельность переработки яблочных выжимок.//Пищевая промышленность. № 7. — 1992.

235. Харламова О.А., Кафка Б.В. Натуральные пищевые красители. — М.: Пищевая промышленность, 1979. 191 с.

236. Хербстрайт унд Фоке К.Г. (ФРГ) производственное объединение. Многолетний опыт получения и применения пектина//Пищевая промышленность. - 1992. - № 8.

237. Храмова Е.П. Особенности накопления флавоноидов у Pentaphylloides fruticosa (L.) O.Schwarz при интродукции. Автореферат на соискание уч. степени кандидата биологических наук. Новосибирск, 1997. - 26 с.

238. Храмцова В.Н. Справочник по заводской первичной обработке льна. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 508 с.

239. Цыганова Т.Б., Кузнецова Л.С., Сиданова М.Ю. Пищевые красители для кондитерских изделий. С-Пб.: ГИОРД, 2002. - 115 с.

240. Частухин В.Я., Николаевская М.А. Биологический распад и ресинтез органического вещества в природе. М.: Наука, 1969. - 325 с.

241. Чернов С.П., Евтушенков А.Н., Фолинев Ю.К. Мацерация тканей клубней картофеля пектолитических бактерий рода Erwinia.// Прикладная биохимия и микробиология. 1991. - т. 27. - вып. 6. - с. 885-889.

242. Шелухина Н.П. Перспективные методы получения пектиновых веществ.//Пищевая промышленность. — 1988. № 5. - с. 11-12.

243. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987. - 566 с.

244. Шобингер У. Плодово-ягодные и овощные соки. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 472 с.

245. Шольц Е.П. Технология переработки винограда. — М.: Агропромиздат, 1990.-92 с.

246. Шпынов С.В., Зеленко А.С., Бурова С.Л., Петров М.В. Производство пектина»Зостерин-Ультра» из морской травы//1У Международная выставка -конгресс «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» С-Пб. — 2000.

247. Щербаков В.Г. Биохимия растительного сырья. М.: Колос. — 1999. — 376 с.

248. Югова Л.В., Шишкова Э.А. и др. Использование новых ферментных препаратов для повышения качества крепленых вин.//Межд. Конгресс «Биотехнология состояние и перспективы развития». - М., 2002. - с. 378.

249. Activity localization and thermal inactivation of deteriorative enzymes in Australian carrot varieties.//.!. Sc. Food Agr. 1999. - v. 79, N 8. - pp. 11291135.

250. Albersheim P. Concerning the structure and biosynthesis of the primary cell walls of plant. //Biochemistry of carbohydrate II Int. Rev. Biohem. Baltimore MD, 1978. — v.16 —p.127-150.

251. Alana A., Alrorta I. et al. Pectin lyase in a Penicillin italicum strain.// Apt. Environ. Microbiol. 1990. - 56. - 3755-3759

252. Alana A., Liama M.J. fnd Serra J.L. Purification and some properties of the pectin lyase from Penicillin italicum. //FEBS. Lett. 1991. - 280. - p. 335-340.

253. Alana A., Gabilondo A., Hernaldo F. et al. Pectin lyase production by a Penicillin italicum strain. //Appl. Environ. Microbiol. 1995. - 55. - p. 16121616.

254. Alkorta I., Garbisu C. et al. p-Transelimination of citrus pectin catalyzed by Penicillin italicum pectin lyase in a membrane reactor.//Appl. Biochem. Biotechnol. 1995. - 55 - p. 249-259.

255. Alkorta I., Garbisu C. et al. Industrial applications of pectic enzymes: a review.//Process Biochemistry. 1998. - v. 33. - # 1. - pp. 21-28.

256. Alkorta I., Garbisu C. et al. Viscositidecrease of pectin and fruit juices catalyzed by pectin lyase from Penicillin italicum in baten and continuous-flow membrane reactors.//Biotecnol Techniques. 1995. - # 9. - pp. - 95-100.

257. Alana A., Liama M.J. et al. Interference by pectin in protein determination.//Food Sci. Technol. 1994. - # 27. - pp. 39-41.

258. Analysis of cell wall components in juice of "Flavoitop" nectarines during normal ripening and whole lines development.//J. Am. Soc. Nortic. Sc. — 1999. -v. 124, N 4. pp. 424-429.

259. Axelos M.A., Lefebvre J. Conformation at a low methoxye citrus pectin in aqueous solution//Food Hydrocolloides. 1981. - v. 1. - 5-6. - pp. 569-570.

260. Barona F. Quelques employs de polyoxydases dans l'iduatrie des fruit et legunies. Liquefaction et macepation.//Revue francais d'Ocnologie. France. -Janvier. 1990. - tm. 30. - 122. - pp. 21-27.

261. Brillouet J.M., Soulnier L. et Moutounet M. Les polysaccharides pectinques et les enzymes de degradation.//Revue francais d'Ocnologie. 34690. Fabreque. France. Janvier. 1990. 30. - 122. - pp. 43-54.

262. Calvo C., Salvador D. Use of natural colorants in food gels. Influence of compositition of gels on their colour and study oh their stability by during storage.//Food Hydrocolloids. 2000. - vol. 14, N5. - pp. 439-443.

263. Chamchong M. and Noomhorm A. Effect of pH and enzymatic treatment on microfiltration and ultrafiltration of tangerine juice//Food Process Engng. 1991.-14.-21-34.

264. Christiansen C., Bernstorff M. Naturlich rot Farben// Ernahrungsindustrie. -2000.-7-8.-c. 12-13.

265. Cliffe S., Famer M., Maier G. et al. Enzyme is valued for phenolic contents of natural juice.//J. Agricultur. and Food Chem. 1994. - v. 42. - pp. 1824-1828.

266. Collmer A. and Keen N.T. The role of pectic enzymes in plant pathogenesis.// Annu. rev. Phytopathol. 1986. - 24. - 383-409.

267. Comparative studies of pectinase production by Aspergillus niger in solid state and submerged fermentation.//Fond. Recht. Etc. 1997. - pp. 347-351.

268. Draginja M., Antov M. Microbial polygalacturonases: a review pectin.//Novi Swad. Fac. J. Technology. 1999. - N 30. - pp. 115-163.

269. Effect of additives on kinetic thermal stability of polygalacturonase from Aspergillus carbonarisis: mechanism of stabilization by sucrose.//J. Agr. Food Chem. 1998. - v. 46, N 9. - pp. 3540-3545.

270. Effect of genetic down-regulation of polygalacturonase and pectinesterase activity on composition of tomato juice.//J. Sc. Food Agr. 1998. - v. 76, N 4. -pp. 515-519.

271. Elias Л., Foda M., Attia Z. Formation of extracellular polygalacturonase and pectin methylesterase activities by fungi and yeasts.//Egypt J. Microbiol. 1983. -v. 18, N 1-2. pp. 2255-2258.

272. Fiedurek J., Ilizuk Z., Lobarzewski J. Influence of the mycelium growth conditions of the production of amylolytic, proteolytic and pectinolytic enzymes by Asp.niger.//Acta Biotechnol. 1989. - vol. 9, N4. - pp. 355-361.

273. Fonsenca V., Spadaro C., Said S. Separation of the components of pectolytic complex produced by Tubereularia vulgaris in solid state culture.//Biotechnol. Lett. 1991. - vol. 13, N1. - pp. 39-42.

274. Ginaiska G., Brzyska V., Lobarzewski J. The influence of metal ions on endopolygalacturonase from Asp. niger 71 soluble and immobilized by NH3 or COOH groups.//Mol. Catalvsis. 1989. - 58. - 251-257.

275. Giusti M. Application of acylated antocyanins as natural food colorants.//Business Briefing: Innovative food ingredients. 2000. - pp. 45-48.

276. Goldberg R., Morvan C., Jauneau A. ets. Methyl — esterification, de-esterification and gelation of pectins in the primary cell wall//Pectin and pectinases Procudings of an int. Symp-Wageningen, Netherlands. 1996. - pp. 151-172.

277. Heinrichova K. Purification and practical characterization of endo-D-galactouronase from Asp.foetidus.//Biol. 1985. - vol. 4, N12. - pp. 1119-1120.

278. Hobson G.E. Determination of polygalacturonase in fruits.//Nature. — 1962. -195.-pp. 804-805.

279. Holfzapple M., Humphrey A. The effect of organosolve pretreatment on the enzymatic hydrolysis of poplar.//Biotechnol. And Bioeng. — 1984. v. 20. — pp. 670-676.

280. Horikoshi K.Alkaliphiles: In "Ezthermophiles Microbial life in extreme environments".-NY: Wiley-Liss, 1998.-pp. 155-179.

281. Illanes A. Stability of biocatalysts.//J. Biotech. 1999. - v. 2, N 1. - pp. 1-9.

282. Inactivation of orange pectinesterase by combined high-pressure and m temperature treatment: a kinetic study .//J. Agr. Food Chem. 2000. - v. 48, N 5.pp. 1960-1970.

283. Kester H., Visser J. Purification and characterization of polygalacturonase produced by the hyphae fungi Asp.niger.//Biotechnol. and Appl. Biochem. — 1990. -vol. 12, N2.-pp. 150-160.

284. Klapper B.F. Gameson D.M. et al. Faction affecting the synthetis and release of the extracellular protease of Aspergillus oryzae NRRL2160 //Biochem. Biophys. Acta. 1973. - 304. - 2. - pp. 513-519.

285. Kristjansson J.K., Hreggvidsson G.O. Ecology and habitats of exthermophilis.//World J. Microbiol. Biotechnol. 1995. - N11. - pp. 17-25.

286. Kitamoto N., Matsui J., Kawai Y., Kato A., Yoshino S., Ohmiya K. and Tsukagoshi N. //Appl. Microbiol. Biotechnol. 1998. - 63 - 120-124.

287. Kitamoto N., Okada H., Yoshino S., Ohmiya K., Tsukagoshi N.//Biosci. Biotechnol. Biochem. 1999. - 63 - 120-124.

288. Komkova M., Kucera J. Comparison of pectolitic enzymes covalently bound to synthetic ion-exchangers using different methods of binding.//Enzyme Microbial Technol. 1982. - 5 - 204-208.

289. Kojima Y., Sakamoto Т., Kishida M., et al.//mol. Catal. B. 1999. - 6 - pp. 351-357.

290. Kravchenko T.P., Voragen A.G., Pilnik W. Analytical cjmparison of three industrial pectin preparations.//Carbohydrate Polymers. 1992. — 18. - pp. 17-25.

291. Laksman G., Keon Т., Tuenes G. Purification and characterization of two endopolygalacturonases from Sclerotinia sclerotiorum.//Biochem. And Biophys. Acta Gene Subj. 1991. - vol.1073, N1. - pp. 43-48.

292. Larios G., Garcia J.M., Huitron C. Endopolygalacturonase from untreated lemon peel by Aspergillus CH-Y 1043.//Biotechnol. Lett. 1989. - vol. 11, N10. -pp, 729-734

293. Lim J., Jamasaki J., Suzuki J., Ozawa J. Multiple forms of endopolygalacturonase from Saccharomyces fragilis. //Agr. Biol. Chem. 1980. -v. 44.-pp. 473-478.

294. Limberg G., Korner R., Buchholt. H.C., Christensen. Т., Roepstorff P. and Mikkelsen.J.D.//Carbohyd. Res. 2000. - 327. - pp. 293-307.

295. Lozano P., Manjon A., Romojaro F., Iborra J.L. Properties of pectolytic enzymes covalently bound to nylon for apricot juice clarification.//Process Biohemistry. 1988. - June. - pp. 75-78.

296. Lowry O.H., Basebrough N.S., Farr A.L. et al. Protein measurement with the folin phenol reagent.//J. Biol. Chem. 1951. - vol. 193. - p. 265.

297. Luh В., Phaff N. End products and mechanism of hydrolysis of pectin and pectic acid by yeast polygalacturonase.//Arch. Biochem. Biophys. 1954. — v. 51, N l.-pp. 102-113.

298. Lund B.M. //Appl. Bact. 1971. - 34. - p. 9.

299. Lund B.M., Brochlehurat T.F.// Gen.Microbiol. 1978. - 104. - p. 59.

300. McCann M.C., Roberts K. Plant cell wall architecture: the role of pectins//Pectins and pectinases: Procudings of an Int. Sym. Wageningen. Netherlands. 1996. -pp. 91-107.

301. Maldonado M., Cristina M., Strasser A. Catobolite repression of the synthesis of inducible polygalacturonase and pectinesterase by Aspergillus niger.//Current Microb. 1989. - v. 18, N 5. - p. 303.

302. Massiot P., Baron A., Drilleau Y. Pectins from different tissue zones of apple: characterization and enzymatic hydrolysis.//Pectin and pectinases: Procudings of an International Symposium. Wageningen. - Netherlands. - 1996. — pp. 577582.

303. Parenicova L., Benen J. A., Kester H.C., Visser J. //Biochem 1998. - 251. -pp. 72-80.

304. Parenicova L., Hester H.C., Benen J. A., Visser J. //FEBS Lett. 2000. - 467. - pp. 333-336.

305. Pectinesterase and pectin complexes inhibit ion exchange membrane separation.//J. Agr. Food. Chem. 1998. - v. 46, N 5. - pp. 1777-1782.

306. Pienta K.Y. Inhibition of spontaneous metastasis in a rat prostate cancer model by oral administration of modified citrus pectin//J. Nati Cancer Inst. 1995. — 1-87(5).-pp. 348-353.

307. Purification and characterization of acid-stable protopectinase produced by Aspergillus awamori.//J. Food Eng. 2000. - v. 64, N 7. - pp. 770-775.

308. Rao M.A., Acree Т.Е., Cooley H.J., Ernis R.W. Clarification of apple juice dy hollow fiber ultrafiltration: fluxes and retention of odor-active volatiles.//J. Food Sci. -1987. 52. -pp. 375-377.

309. Rinaudo M. Physicochemical properties of pectins in solution and and gel states.//Pectin and pectinases: Procudings of an International Symposium. — Wageningen. — Netherlands. 1996. - pp. 21-34.

310. Rombomts F., Pulnik W. Pectic enzymes.//Microb. Enxymes and Bioconversions. London, NY. Toronto. - 1980. - N 5. - pp. 228-272.

311. Romero C., Manjon A., Iborra J.L. Synergistic effect of endo-D-polygalacturonase on coim-modilized pectinesterase. //Biotecnol. Lett. — 1988. -10.-97-100.

312. Sakai Т., Okushima M., Yashitaks S. Purification, crystallization and some properties of endopolygalacturonase from Kliyveromyces fragilis.//Agr. Biol. Chem. 1984. - v. 48, N 8. - pp. 1951 -1961.

313. Sakai Т., Sakamoto Т., Hallaert J., Vandamme T.J. Pectin, pectinase and protopectinase: Production, properties and applications. //In Advanses in Applied Microbiology. Academic Press. London. — 1993. 39. - pp. 213-294.

314. Sakellarus G., Evangelopoulus A.E. Production, purification and characterization of octracellular pectinesterase from Lactobacillus plantarum (strain BA1 l).//Biotech. and Appl. Biochem. 1989. 11. - 5. - pp. 503-507.

315. Sanchez J., Guiraud J., Galzy P. A study of the polygalacturonase activity of several yeast strains isolated from cocoa.//Appl. Microbiol, and Biotechnol. -1984. vol. 20, N4. - pp. 262-267.

316. San-Francisco M., Joseph D., McCasland R. Uptake of degradable plant cellwall molecules by phytopathogenic bacteria.//Biochem. Biotechnol. SI. -1993.-vol. 6.-pp. 16-20.

317. Schaher Т., Duflher F. Exthermophilic enzymes in industry: screening, protein engineering and application. — Hamburg. 2000. — pp. 306-307.

318. Snyder Z.R., Kirkland J.J. Introduction to modern liquid chromatography. -NY.: Wiley-Interscience, 1979. 863 p.

319. Scols H.A., Voragen A.G.Y. Complex pectiens. Structure elucidation using enzymes.// Pectin and pectinases: Procudings of an International Symposium. — Wageningen. — Netherlands. — 1996. — pp. 3-19.

320. Snyder L. R., Kirrland J.J. Introduction to modern liquid chromatography.// New-York. Wiley-Interscience.- 1979.- p. 863.

321. Spagna G., Pifferi P.G.//Food Chem. 1995. - p. 349.

322. Spagna G., Pifferi P.G., Gilioli EM Enzyme Microb. Technol. 1995. - 17.pp. 729-738.

323. Stability of new red colourant.//Grech. J. Food Sci. 2000.

324. Suyama K., Tjahjono В., Fujii H. Occurrence of slimy rot disease on the stored potato tubers.//Ann. Phytopathol. Soc. Japan. 1990. - 56. - 5. - pp. 577-583.

325. Thermal and combines pressure-temperature inactivation of orange pectinesterase influence of pH and activities.//J. Agr. Food Chem. 1999. — v. 47, -N 7. -pp. 2950-2958.

326. The use of commercial pectinase in fruit juice industry. I Viscosimetric determination of enzyme activity .//J. Food Eng. 1999. - v. 41, N V*. - pp. 147150.

327. Thomas R.L., Westrall P.H., Ellis N.D. Production in apple juice by pass metallic membrane ultrafiltration.//J. Food sci. — 1986. 51. — pp. 559-563.

328. Tsang E., Zrootwassink J. Extraordinary rapid appearance of a exoinulinasehyperproclucing mutant in culture of Kliyveromyces fragilis.//J. Gen. Microb. -1988. v. 134, N 3. - pp. 679-688.

329. Vitali J., Schick В., Kester H.C.M., Visser J., Jurnak F.// Plant Physiol. 1998. -116.-pp. 69-80.

330. Voragen A.G.J. Characterization of pection lyaseson pectins and methyl oligogalacturonates.// PhD thesis, Agricultural University, Department of Food Science, Wageningen, The Netherlands. 1972.

331. Voragen A.G.J., Pilnik W., Thibault J.F., Alexelos M.A.V., Renard M.G.C. //Food Polysaccharides and their Applications (Stephen A.M. ed.) Marcel Dekker, Inc., New York. 1995. - pp. 287-339.

332. Walter R.H. et al. The Chemistry and Technology of Pectin//Academic Harcourt Brace Jovanovich, Publishers, 1991.

333. Wimborn M., Riecard A. Pectolytic activity of Saccharomyces fragilis in «1 controlled environmental.//Biotechnol. And Bioeng. 1978. - v. 20. - pp. 231249.

334. Авторские свидетельства и патенты

335. Авторское свидетельство GB. Способ получения пектина, заявка 2201684. С.08В 37/06, 1988.

336. Афанасьева B.C., Кузнецова Е.Н., Клименко С.В. Способ получения пищевого пастообразного красителя из растительного сырья. Патент 5047639/13,20.03.1995.

337. Болотов В.М., Черепнин B.C., Черноусова Н.Н., Дорофеева О.Н. Способ получения модифицированного антоцианового красителя./ЯТатент Ru №2099371, бюллетень информационный №35. 1997.

338. Болотов В.М., Черепнин B.C., Янова Л.А. Способы получения антоцианового красителя.//Патент РФ 2008314 МКИ С09 В 61/100, бюллетень информационный №4. 1994.

339. Бондарева А.Г.,Жатова А.Е., Бравова Г.Б., Смирнова Т.Е. Способ ферментативной мочки соломы конопли. АС 1175197 СССР, 1985, бюлл. 22, с.З.

340. Герасимас В.Б., Савицкене Р.Ю. Сиепонавичюс Ю.Ю., Денис Г.И. Способ получения окрашенного субстрата для определения полигалактуроназной активности. АС 1578198 А1 SU. - 1982.

341. Дазек Я., Шефер Д., Трэльн К.Р. Способ получения зеаксантина. Патент 575037. Швейцария. - 1971.

342. Датунашвили Е.Н., Покровская С.С., Лебедев В.В., Тюрина Л.В. и др. Способ получения пектолитического ферментного препарата эндополигалактуроназы. АС №974798 СССР, 1980.

343. Имшнецкий А.А., Кондратьева Т.Ф., Линькова М.А., Датунашвили Е.Н. и др. Диплоидный штамм дрожжей Zygofabospora marxiana — продуцент полигалактуроназы. АС № 974789 СССР, 1989.

344. Кацерикова Н.В. и др. Способ получения пигментной добавки из растительного сырья. Патент 2154075 РФ.

345. Квасенков О.И. Способ получения антоцианового красителя из растительного сырья.//Патент РФ94022987/13. 1997.

346. Квасенков О.И. Способы получения антоцианового красителя из растительного сырья.//Патент РФ 2077543 С09В61/00, 1994.

347. Крешнянская Е.В. Композиция для окрашивания пищевых продуктов. Патент РФ 2218028,2002.

348. Кузнецова Е.Н., Афанасьева B.C., Касьянов Г.И. и др. Способ получения пектиновых веществ из выжимок растительного сырья. Патент РВ 2090088 С1А232 1/0524, 1997.

349. Куцакова В.Е., Полякова И.Н. Способ получения порошкообразного пищевого красителя из свеклы. А.с. 2102418. 20.01.1998.

350. Лебедев Н.Г. Способ стабилизации белков в кислой среде высокоэтерифицированным пектином (варианты). Патент РФ 2207761, 2002.

351. Левченко Ф.Г., Петров П.П. Композиция для окрашивания пищевых продуктов.//Патент РФ 2218028CI RU., 2002.

352. Леонов Б.И., Леонов Г.Б. Способ получения сухого энокрасителя из экстракта виноградных выжимок. А.с. СССР 205991, 11 Б.И., 1967.

353. Матора А.В., Шкодина О.Г., Коршунова В.Е., Птичкина Н.М. Способ получения пектина. Патент РФ 2059385 CI A23L1/0524, С8 В37/06, 1999.

354. Покровская С.С., Бурьян Н.И. Способы получения пектолитического ферментного препарата эндополигалактуроназы. АС. СССР № 1036054.

355. Покровский А.В., Гагарин М.А., Покровская С.С. Способ получения пектолитического ферментного препарата эндополигалактуроназы./ЯТатент 2000101050/13,2001.

356. Причко Т.Г., Жабская Л.В. Способы получения студнеобразующего порошка. Патент РФ 2181957, С2 A23L1/0524, С08 В37/06, 2002.

357. Рабинович М.Л.,Клесов А.А., Березин И.В., Мягких И.В., Мартьянов В.А. Способ выделения целлюлазы.// АС 975796, 1982.

358. Репях С.М., Величко Н.А. Способ получения кормовой добавки.// Патент RU 5046219/13, 1997.

359. Смирнов В.А., Сидоров В.В., Смирнова В.В. Краситель антоциановый из растительного сырья. Патент RU 2177015, бюлл. Инф. № 35, 2001.

360. Смирнов В.А., Смирнова В.В. и др. Способы получения антоцианового краси1ёля из растительного сырья. Патент 2158743 РФ.

361. Фролов В.Л. и др. Способ получения пищевого красителя из свеклы. Патент 2081136 РФ.

362. Шакуров В.Н., Ефремов Б.А., Ибрагимов Ш.Н. и др. Способ получения таннидов из растительного сырья. Патент RU 2126025, бюлл. инф. № 4, 1999.

363. Шишина Н.И., Гореньков Э.С., Киселева Л.В. Способ получения пектина. Патент РФ 2095372, CI 08В 37/06, 1998.

364. Шишина Н.И., Киселева Л.В., Гореньков Э.С. и др. Способ получения пектина из растительного сырья. Патент РФ 2132855, CI, С08 В37/06, A23L1/0524, 1999.

365. Шурыгин А.Я., Злищева Л.И., Андросова Т.В., Газарян А.З. Способ получения пектина. Патент РФ 2114122, CI, С08В37/06, 1998.

366. Gerrit К. Methods for producing Rophanus sativa sprouts with increased anthocyanin levels.//Patent NZ 521140, 2004

367. Gosho K.K., Okumura S. Anthocyanin-based red rice extract and powder add their production. Patent of Japan 032954. 02.02.2000.

368. Gregory F., Seed В. Natural red sunflower anthocyanin colorant with naturally stabilized color qualities, and the process of making. //Patent US 6132791? 2000.

369. Isao Y., Takeshi O. Process of extracting anthocyanin-type colors from natural products.//Patent US 4302200, 1981.

370. Martin В., Cvak L. Ing PHD Isolation process of anthocyanin dyes from vegetable material.// Patent CZ 292834, 2003.

371. Oba R., Saegusa T. Method for producing fermented liquor containing anthocyanin. Patent of Japan 304858, 2003.

372. Vunsch R., Matilsky M. Production of anthocyanin food dyes from carrot cell lines.// Patent AU 5785886, 1987.

373. Ronalde W., Luise R. Natural colorant from potato extract.//Patent US 6180154, 2001.

374. Sakai Т., Katsuragi T. Process for preparing pectin from plant tissuses.//Patent 4686187, USA. 1987. Япония приор. №54-102389, 1979. МКИ G08B 30/04, НКИ 435/275.

375. Thomas P. Recovery of anthocyanin from plant source.//Patent US 3963700, 1976.

376. Общество с ограниченной ответственностью "ПИК-HI"107258, г. Москва, ул. 1-я Бухвостова, 12/11, т/ф (095) 962-02-97, ИНН 7718134268, р/с 40702810738290101648, в Сбербанке РФ. Стромынское отд. №5281, к/с 30101810400000000225, БИК 044525225.

377. Утверждаю" Ген. директор ООО "ПИК-Ши

Информация о работе

Бутова, Светлана Николаевна
доктора биологических наук
Москва, 2005
ВАК 03.00.16

Диссертация

Разработка биотехнологических основ деградации отходов растительного сырья ферментами пектолитического комплекса - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы