CC BY
24
биотехнологические процессы в производстве продуктов питания и кормов
predprijatija / B.Ja. Shvedin. - M: Lenand, 2010. -240 s.
4. Shelehova, N.V. Upravlenie tehnologi-cheskimi processami proizvodstva alkogol'noj produkcii s primeneniem informacionnyh tehnologij / N.V. Shelehova, L.V. Rimareva // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ja. - 2017. -№ 3. - S. 28-31.
5. Shelehova, N.V. Kompleksnaja sistema kontrolja proizvodstva jetilovogo spirta i spirtnyh napitkov / N.V. Shelehova, V.A. Polja-kov, L.V. Rimareva // Hranenie i
pererabotka sel'hozsyr'ja. - 2015. - № 12. -S. 53-56.
6. Shelehova, N.V. Specializirovannye prog-rammnye kompleksy v kontrole kachestva alkogol'noj produkcii / N.V. Shelehova [i dr.] // Pishhevaja promyshlennost'. - 2017. -№ 1. - S. 50-52.
7. Shelehova, N.V. Specializirovannyj prog-rammnyj kompleks «S2N5ON-ana1itik» -innovacionnyj instrument avtomatizacii kontrolja kachestva i bezopasnosti alkogol'noj produkcii / N.V. Shelehova, V.A. Poljakov,
L.V. Rimareva // Pishhevaja promyshlennost'. -2015. - № 9. - S. 28-31.
8. Shelehova, N.V. Informacionnye tehnologii v analiticheskom kontrole kachestva alkogol'noj produkcii / N.V. Shelehova [i dr.] // Pishhevaja promyshlennost'. - 2018. -№ 8. - S. 30-33.
9.Blagoveshhenskaja, M.M. Avtomatizi-rovannaja sistema kontrolja bezopasnosti pishhevyh produktov na primere mjasnogo syr'ja / M.M. Blagoveshhenskaja [i dr.] // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ja. -2017. -№ 4. - S. 49-52.
Авторы
Шелехова Наталия Викторовна, д-р техн. наук, Абрамова Ирина Михайловна, д-р техн. наук, Шелехова Тамара Михайловна, канд. техн. наук ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, 111033, Москва, ул. Самокатная, д. 4Б, sateLLa@maiL.ru
Authors
Shelekhova Nataliya Viktorovna, Doctor of Technical Sciences, Abramova Irina Mihailovna, Doctor of Technical Sciences, Shelekhova Tamara Mihailovna, Candidate of Technical Sciences 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, satella@mail.ru
УДК 663.052 DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10061
Биотехнология получения ферментативно-модифицированных ингредиентов из растительного сырья
т.в. Юраскина; Е.и. курбатова, канд. техн. наук; н.с. погоржельская, канд. техн. наук; Е.м. серба, д-р биол. наук, профессор РАН ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, Москва
Реферат
Изучено воздействие биокаталитических систем на характеристику и состав полисахаридной фракции плодово-ягодного сырья. Показана возможность повышения функционально-технологических свойств препаратов клетчатки, полученных после отделения соков.
Ключевые слова
биокаталитические системы, клетчатка, пищевые волокна, растительное сырье, ферментолиз Цитирование
Юраскина Т.В., Курбатова Е.И., Погоржельская Н.С., Серба Е.М. (2019) Биотехнология получения ферментативно-модифицированных ингредиентов из растительного сырья // Пищевая промышленность. 2019. № 4. С. 121-122.
Biotechnology for obtaining enzyme-modified ingredients from plant materials
T.V. Yuraskina; E.I. Kurbatova, Candidate of Technical Sciences; N.S. Pogorzhelskaya, Candidate of Technical Sciences; E.M. Serba, Doctor of Biological Sciences, Professor of RAS
All-Russian Scientific-Research Institute of Food Biotechnology - Branch of the Federal Research Center for Nutrition, Biotechnology and Food Safety, Moscow Abstract
The effect of biocatalytic systems on the characteristics and composition of the polysaccharide fraction of fruit and berry raw materials was studied. The possibility of functional and technological properties increasing of fiber preparations obtained after separation of juices is shown.
Key words
biocatalytic systems, dietary fiber, alimentary fiber, roughage, enzymatic hydrolysis, plant row materials Citation
Yuraskina T.V., Kurbatova E.I., Pogorzhelskaya N.S., Serba E.M. (2019) Biotechnology for obtaining enzyme-modified ingredients from plant materials // Food processing industry = Pisshevaya promyshlennost. 2019. № 4. C. 121-122.
В настоящее время на фоне постоянно нарастающего действия техногенных факторов окружающей среды, а также последствий социальных стрессов
особенно остро стоит проблема повышения адаптационных возможностей организма. Крайне важным аспектом государственной политики в области
здорового питания является ликвидация дефицита жизненно необходимых ну-триентов в составе пищевой продукции, например, производство обогащенных
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ И КОРМОВ
40-
30-
20 —
10-
0
0 10 25 50 75 100 Дозировка ЦС, ед/100 г сырья □ ОРВ, г/100 г а.с.в. ЩРВ, мг/100 см3 а
о m срй
а
- о^
1,2 1
0,80,6-
0,4-
<и О
0,2-
ек
И 0-
0 10 25 50 75 100 Дозировка ЦС, ед/100 г сырья
6
Содержание углеводов (а) и галактуроновой кислоты (б) в плодово-ягодных ферментолизатах после воздействия комплекса пектиназы* и целлюлазы*концентрация пектиназы в составе реакционной среды не менялась
продуктов питания (молоко с добавлением витаминно-минерального премикса, пребиотиков, соки с кальцием, кисломолочные продукты с пробиотиками и пр.). Положительные результаты получены при внесении в состав пищевых продуктов ингредиентов, обладающих сорбци-онной способностью [1].
Литературные данные, а также результаты собственных экспериментальных исследований показали, что использование сырьевых ресурсов растительного происхождения позволяет получать напитки с повышенным содержанием биологически ценных компонентов, показана возможность максимального извлечения водорастворимых компонентов сырья с использованием биокаталитической деградации структурообразующих полимеров ткани [2]. Однако растительная биомасса как отход переработки плодово-ягодного сырья содержит значительное количество ценных полисахаридов и представляет научно-практический интерес в качестве сырья для создания натуральных биокорректоров пищи. Использование ферментных систем направленного действия для модификации фракционно-структурного состава полимеров растительного сырья позволит получать препараты с заданным составом и функционально-технологическими свойствами, что является перспективным и актуальным направлением в биотехнологии.
Объектами исследования были выбраны ягоды брусники и черной смородины, а также ферментные системы (ФС) пектолитического и целлюлолитического действия.
На первом этапе исследований изучено воздействие ФС пектиназ в комплек-
се с различной дозировкои целлюлазы (20-100 ед/100 г сырья) на выход сока, а также показатели сырой биомассы после отделения жидкой фракции. Выявлены увеличение выхода сока-самотека на 25-60% и повышение концентрации фенольных веществ 28-41 %, редуцирующих сахаров (РВ) 45-68%. Изучение влияния ФС на биохимический состав полученной биомассы показало, что при повышении дозировки целлюлазы отмечается увеличение содержания растворимых пектиновых веществ (концентрация га-лактуроновой кислоты), а также снижение содержания протопектина, содержание ОРВ как показателя концентрации полисахаридов уменьшалось, а при увеличении дозировки целлюлазы до 100 ед/100 г сырья увеличилось, что, по всей видимости, связано с высвобождением РВ в результате гидролиза кислых полисахаридов сырья (см. рисунок).
При этом высокое содержание РВ (170196 мг / г сырой биомассы) свидетельствует о значительной адсорбционной способности полученного жмыха. В связи с этим исследованы функционально-технологические свойства биомассы, показаны низкие значения водоудержи-вающей способности (ВУС) - 2,5-3,1 г воды/ г препарата, жироудерживающей способности (ЖУС) - 1,2-1,4 г жира / г препарата и водосвязывающей способности (ВСС) - не более 40%. Адсорбционная способность на тест-культурах E. coli и Bac. subtilis также оказалась незначительной. В связи с этим представилось интересным провести биокаталитическую обработку препаратами целлюлаз полисахаридов предварительно отмытой твердой фракции сырья после отделения сока. Исследование выхода продуктов гидролиза клетчатки позволило подобрать
ферментные препараты преимущественно эндодействия (концентрация СВ, РВ в результате действия целлюлазы значительно не менялась), использование которых привело к повышению ВУС до 5,56,5 г/г, ЖУС до 3,5-4,5 г/г сухого препарата и ВСС до 68%. При этом выявлено повышение адсорбционной способности сухих препаратов в отношении тест-культур E. coli и Bac. subtilis.
Таким образом, показана возможность использования отходов перерабатывающих отраслей АПК (плодово-ягодный жмых) в качестве функциональной добавки, а также повышение функционально-технологических свойств получаемых препаратов путем направленной биокаталитической деструкции полимеров растительного сырья. Полученные препараты на основе деструкту-рированной клетчатки являются перспективным компонентом для использования в мясной, кондитерской, хлебобулочной промышленностях и пр. в качестве технологических средств, сорбционных препаратов, а также носителей для получения функциональных пищевых продуктов заданного состава.
Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 20192021 гг. (тема № 0529-2019-0066).
ЛИТЕРАТУРА
1. Кайшев, В.Г. Функциональные продукты питания: основа для профилактики заболеваний, укрепления здоровья и активного долголетия / В.Г. Кайшев, С.Н. Серегин // Пищевая промышленность. -
2017. - № 7.
2. Курбатова Е.И. Биотехнологический способ повышения качества напитков, полученных на основе растительного сырья / Е.И. Курбатова [и др.] // Пиво и напитки. -
2018. - № 4. - С. 54-58.
REFERENCES
1. Kajshev, V.G. Funkcional'nye produkty pitanija: osnova dlja profilaktiki zaboleva-nij, ukreplenija zdorov'ja i aktivnogo dolgo-letija / V.G. Kajshev, S.N. Seregin // Pishhe-vaja promyshlennost'. - 2017. - № 7.
2. Kurbatova E.I. Biotehnologicheskij sposob povyshenija kachestva napitkov, poluchennyh na osnove rastitel'nogo syr'ja / E.I. Kurbatova [i dr.] // Pivo i napitki. - 2018. - № 4. -S. 54-58.
Авторы
Юраскина Татьяна Владимировна, Курбатова Елена Ивановна, канд. техн. наук, Погоржельская Наталья Сергеевна, канд. техн. наук, Серба Елена Михайловна, д-р биол. наук, профессор РАН ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, 111033, Москва, ул. Самокатная, д. 4Б, e1ena_kurbatova@1ist.ru
Authors
Yuraskina Tatyana Vladimirovna,
Kurbatova Elena Ivanovna, Candidate of Technical Sciences, Pogorzhelskaya Natalya Sergeevna, Candidate of Technical Sciences, Serba Elena Mihajlovna, Doctor of Biological Sciences, Professor of RАS 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, elena_kurbatova@list.ru
