CC BY
40
биотехнологические процессы в производстве продуктов питания и кормов
2. Костылева, Е. Комплексный ферментный препарат в зернобобовых рационах свиней / Е. Костылева [и др.] // Комбикорма. - 2017. - № 9. - С. 98-100.
3. Мальцева, Н.А. Эффективность применения комбикормов с повышенным содержанием аминокислот в кормлении цыплят-бройлеров / Н.А. Мальцева // Птица и пти-цепродукты. - 2012 - № 6. - С. 34-36.
REFERENCES
1. Kaloev, B.S. Vozmozhnosti uluchshenija kachestvennyh pokazatelej jaic kur-nesushek v rezul'tate ispol'zovanija fermentnyh prepa-ratov / B.S. Kaloev, M.O. Ibragimov // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skohozjajstvennoj akademii: teoreticheskij i nauchno-prakticheskij zhurnal. - 2018. - № 2. - S. 43-47.
2. Kostyleva, E. Kompleksnyj fermentnyj preparat v zernobobovyh racionah svinej / E. Kostyleva [i dr.] // Kombikorma. - 2017. -№ 9. - S. 98-100.
3. Mal'ceva, N.A. Jeffektivnost' primene-nija kombikormov s povyshennym soder-zhaniem aminokislot v kormlenii cypljat-brojlerov / N.A. Mal'ceva // Ptica i pticeprodukty. -2012 - № 6. - S. 34- 36.
Авторы
Волкова Галина Сергеевна, д-р техн. наук, Куксова Елена Владимировна, канд. техн. наук, Фурсова Наталья Александровна
ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, 111033, Москва, ул. Самокатная, д. 4Б, ga1ina.vo1kova@bk.ru Веремьев Дмитрий Николаевич
Московский государственный университет пищевых производств, 125080, Москва, Волоколамское ш., д. 11
Authors
Voikova Gatina Sergeevna, Doctor of Technical Science, Kuksova Elena Viadimirovna, Candidate of Technical Science, Fursova Nataiya Aieksandrovna
All-Russian Scientific-Research Institute of Food Biotechnology - Branch of the Federal Research Center for Nutrition, Biotechnology and Food Safety, 4B, Samokatnaya str., Moscow, 111033, galina.volkova@bk.ru Veremyev Dmitry Nikoiaevich
Moscow state University of food production, Moscow State University of Food Production,
11, Volokolamskoe highway, Moscow, 125080
УДК 664.38: 644.53 DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10013
Белковые композиции из зерновых культур с повышенной биологической ценностью, синтезированные с ферментом трансглютаминазой
и.с. гайворонская; в.в. колпакова, д-р техн. наук, профессор
ВНИИ крахмалопродуктов - филиал ФНЦ пищевых систем имени В.М. Горбатова РАН, Московская обл., п. Красково Реферат
В работе представлены теоретические и практические основы создания двухкомпонентных белковых композиций из различных видов зерновых культур с использованием фермента трансглютаминазы с целью повышения биологической ценности пищевых изделий и улучшения показателей их качества.
Ключевые слова
трансглютаминаза, растительные препараты, белковые композиции, аминокислотный скор, биологическая ценность Цитирование
Гайворонская И.С., Колпакова В.В. (2019) Белковые композиции из зерновых культур с повышенной биологической ценностью, синтезированные с ферментом трансглютаминазой // Пищевая промышленность. 2019. № 4. С. 28-29.
Creation of multicomponent protein compositions with increased biological value with the use of transglutaminase
I.S. Gaivoronskaya; V.V. Kolpakova, Doctor of Technical Sciences, Professor
All-Russian Scietific-Research Institute of Starch Products - Branch of the Federal Research Center for Food Systems named after V.M. Gorbatov RAS, Moscow region, Kraskovo village Abstract
The data presents the theoretical and practical bases of creating new two-component protein compositions from various types of grain raw materials with using the transglutaminase enzyme in order to apply them in the production of food products to increase the biological value and improve quality indicators.
Key words
transglutaminase, protein compositions, plant based preparations, amino acid score, biological value Citation
Gaivoronskaya I.S., Kolpakova V.V. (2019) Creation of multicomponent protein compositions with increased biological value with the use of transglutaminase // Food processing industry = Pissevaya promyshlennost. 2019. № 4. P. 28-29.
цель работы - создание двухкомпонентных белковых композиций на основе реакции с ферментом трансглютаминазой (ТГ) и биологически неполноценной сухой пшеничной клейковиной (СПК) для рас-
ширения использования ее в производстве пищевых изделий.
Большинство злаковых культур дефицитные по лизину и треонину, в то время как бобовые и пасленовые содержат
их в достаточном количестве. С другой стороны, белки злаков способны дополнять другие белки дефицитной аминокислотой метионином [1]. При использовании фермента тГ для биосинтеза композитных
биотехнологические процессы в производстве продуктов питания и кормов
белковых продуктов повышенной биологической ценности важным фактором является различное содержание в них свободных аминогрупп. Добавление белков с высоким содержанием свободных лизиновых аминогрупп к белкам с низким их количеством может увеличивать реактивность последних [2] и формировать модули с заданным составом и функциональными свойствами. ТГ достаточно широко применяется в мясной и молочной промышленности для агрегации белковых молекул при производстве реструктурированных продуктов [3-5], тогда как значительно меньше ТГ используется в производстве других изделий (хлеб, печенье) [2, 6, 7] или для получения композиций из растительных белков [5].
объекты и методы исследования. В качестве материалов использовали образцы СПК («БиоРосва», Калужская область, Россия) и белковые концентраты: картофельный Tubermine GP (Roquette, Франция), овсяный (Tate&Lyle, Швеция), гороховый (Roquette, Франция), в качестве энзима - ферментный препарат ТГ «классическая» (Novozymes, Дания). О протекании реакции между белками различной химической природы делали вывод на основании уменьшения количества выделившегося аминного азота. Аминный азот определяли методом фор-мольного титрования.
Экспериментальная часть. С помощью программы, разработанной на основе метода подсчета Монте-Карло, составлены композиции белков с улучшенным аминокислотным профилем. При расчете использовали данные аминокислотного состава исходных белковых продуктов. Для СПК и горохового концентрата оптимальное соотношение белков в композиции составило 1:1,5, для СПК и картофельного концентрата - 1:2,0, для картофельного и овсяного концентратов - 1:1,5. Аминокислотный состав СПК и овсяного концентрата улучшался за счет картофельного и горохового концентратов. Особенно значительно это увеличение у всех композитов для скора лизина (101-107%), треонина (98-122) и серосодержащих аминокислот (42-113), дефицит которых отмечается у большинства зерновых культур. Наиболее сбалансированными явились композиты состава картофельный концентрат/овсяный концентрат и СПК/картофельный концентрат, самым несбалансированным (по серосодержащим аминокислотам) - композит состава СПК/гороховый концентрат.
Для определения параметров биосинтеза композиций из СПК и белковых концен-
тратов с ТГ исследовали влияние концентрации ФП и времени экспозиции на количество аминного азота, выделившегося в ходе реакции. Исследования проводили при концентрациях ФП 0,0015 и 0,0024 г/г белка и продолжительности реакции 5, 10, 15, 30, 90 и 120 мин. Для композиции СПК/гороховый концентрат и СПК/кар-тофельный концентрат наименьшее количество аминного азота после реакции с тГ оставалось в среде при концентрации ФП 0,0024 г/г белка и времени реакции 10 мин. Свыше 10 мин реакции наблюдался резкий скачок количества свободных групп при обоих значениях концентрации ФП, что, вероятно, было связано с конкурентным торможением реакции переноса аминогрупп накапливающимися продуктами реакции или субстратным ингиби-рованием активного центра фермента. Для композиции картофельный концентрат/овсяный концентрат рациональными были концентрация тГ 0,0015 г /г белка и время экспозиции 15 мин.
заключение. С помощью компьютерной программы составлены композиции белковых концентратов с улучшенным аминокислотным составом. С учетом массовой доли белка и аминокислотного состава концентратов определены их соотношения и аминокислотный скор для композитов состава белок / белок, полученных из пшеницы, гороха, картофеля, овса. Композиты обогащены лизином, треонином, серосодержащими аминокислотами. С использованием реакции при участии фермента класса трансфераз (трансглютаминазы) получены композиты состава СПК / гороховый концентрат, СПК / картофельный концентрат, картофельный концентрат/овсяный концентрат. Экспериментальным путем определены параметры реакции: продолжительность ее протекания и концентрация ТГ. Композиции концентратов с картофельным белком имели полностью сбалансированный аминокислотный состав, скор максимально приближался к эталонному белку либо был выше. Дальнейшие исследования покажут, какими функционально-технологическими свойствами будут обладать созданные белковые композиты и в каких пищевых изделиях их можно будет использовать.
ЛИТЕРАТУРА
1. Икбал, А. Пищевые качества важных пищевых бобовых культур / А. Икбал [и др.] // Пищевая химия. - 2006.
2. Марко, К. Производительность хлебопечения обогащенных белком хлебов без глю-тена / К. Марко, СМ Розелли. Евр. Наука о пищевых технологиях. - 2008.
3. Кураиши, С. Производство перестроенного мяса с использованием микробной трансглютаминазы без соли или варки./ С.Кураиши [и др.] // Пищевая наука. - 1997.
4. Озер, Б. Включение микробной транс-глутаминазы в производстве обезжиренного йогурта / Б. Озер [и др.] // Международная молочная промышленность. - 2007.
5. Лоренцен, П.К. Влияние ферментативного сшивания молочных белков на функциональные свойства сета йогуртов / П.К. Лоренцен [и др.] // Международная молочная промышленность. - 2002. - Т. 55. - с. 152-157.
6. Курайши, К. Трансглютаминаза: ее использование в пищевой промышленности / К. Курайши, К. Ямазаки, Ю. Суза // Продовольственная версия. - 2001.
7. Колпакова, В.В. Композиция на основе растительных белков с использованием трансгютаминазы / В.В. Колпакова // Международная мультидисцилинарная научная геоконференция SGEM, Албена, Болгария. -2018. - С. 119-126.
REFERENCES
1. Ikbal, A. Pishhevye kachestva vazhnyh pishhevyh bobovyh kul'tur/A. Ikbal [i dr.] // Pishhevaja himija. - 2006
2. Marko, K. Proizvoditel'nost' hlebopechenija obogashhennyh belkom hlebov bez gljutena / K. Marko, SM Rozelli. Evr. Nauka o pishhevyh tehnologijah. - 2008.
3. Kuraishi, S. Proizvodstvo perestroennogo mjasa s ispol'zovaniem mikrobnoj transglju-taminazy bez soli ili varki./S. Kuraishi [i dr.] // Pishhevaja nauka. - 1997.
4. Ozer, B. Vkljuchenie mikrobnoj trans-glutaminazy v proizvodstve obezzhirennogo jogurta./B. Ozer [i dr.] // Mezhdu-narodnaja molochnaja promyshlennost'. - 2007.
5. Lorencen, P.K. Vlijanie fermentativnogo sshivanija molochnyh belkov na funkcional'nye svojstva seta jogurtov / P. K. Lorencen [i dr.] // Mezhdunarodnaja molochnaja promyshlen-nost'. - 2002. - T. 55. - s. 152-157.
6. Kurajshi, K. Transgljutaminaza: ee ispol'zovanie v pishhevoj promyshlen-nosti / K. Kurajshi, K. Jamazaki, Ju. Suza // Prodovol'stvennaja versija. - 2001.
7. Kolpakova, V.V. Kompozicija na osnove rastitel'nyh belkov s ispol'zovaniem transgju-taminazy/V.V. Kolpakova // Mezhdunarodnaja mul'tidiscilinarnaja nauchnaja geokonferencija SGEM, Albena, Bolgarija. -2018. - S. 119-126.
Авторы
Гайворонская Ирина Сергеевна,
Колпакова Валентина Васильевна, д-р техн. наук, профессор ВНИИ крахмалопродуктов - филиал ФНЦ пищевых систем имени В.М. Горбатова РАН,
140051, Московская обл., Люберецкий район, п. Красково, ул. Некрасова, д. 11,
irina_ivahnenko@bk.ru, vaL-koLpakova@ramb1er.ru
Authors
Gaivoronskaya Irina Sergeevna,
Kolpakova Valentina Vasilievna, Doctor of Technical Sciences, Professor All-Russian Research Institute of Starch Products - Branch of the Federal Scientific-Research Center for Food Systems named after V.M. Gorbatov RAS,
11, Nekrasova str., Kraskovo village, Lubertsy district, Moscow region, 140051,
