Научная статья на тему 'Биотехнология получения напитков с повышенным содержанием биологически ценных компонентов на основе ферментолизатов растительного сырья'

Биотехнология получения напитков с повышенным содержанием биологически ценных компонентов на основе ферментолизатов растительного сырья Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
62
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
биокаталитические системы / концентраты / натуральные пищевые ингредиенты / плодово-ягодное сырье / ферментативный катализ / biocatalytic systems / natural food ingredients / concentrates / fruit and berry raw materials / enzymatic catalysis

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Соколова Елена Николаевна, Курбатова Елена Ивановна, Борщева Юлия Александровна, Римарева Любовь Вячеславовна, Серба Елена Михайловна

Подобраны условия получения концентрированных форм ферментолизатов с повышенным содержанием биологически ценных компонентов, а также показана возможность создания на их основе напитков профилактического действия для различных групп населения

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Соколова Елена Николаевна, Курбатова Елена Ивановна, Борщева Юлия Александровна, Римарева Любовь Вячеславовна, Серба Елена Михайловна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Biotechnology for producing beverages with a high content of biologically valuable components based on fermentolysates of plant raw materials

The conditions of concentrated forms production of fermentolysates with a high content of biologically valuable components were developed and the possibility of prophylactic beverages creating based on them for various population groups was shown

Текст научной работы на тему «Биотехнология получения напитков с повышенным содержанием биологически ценных компонентов на основе ферментолизатов растительного сырья»

Рис. 2. Типичный рост L. monocytogenes после этапа «реактивации»

исследования на бактериях рода Listeria, выделенных из продуктов питания.

Для инициации образования биопленки площадь контактной поверхности увеличивали с использованием стерильных тефлоновых кубиков, которые помещали в пробирки с питательным бульоном в количестве 21 шт. (2016 мм2). После заражения исследуемым штаммом / L. monocytogenes пробирки инкубировали при температуре (30±1) °С, после чего промывали стерильной водой от планктонных клеток, фиксировали биопленки 96%-ным этиловым спиртом в течение 10 мин и заливали анилиновый краситель генциан фиолетовый так, чтобы он полностью покрыл кубики. Время экспозиции составляло 30 мин. После удаления кра-

Авторы

Соколова Ольга Вячеславовна, канд. техн. наук, Юшина Юля Константиновна, канд. техн. наук ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, 109316, Москва, ул. Талалихина, д. 26, yu.yushina@fncps.ru, o.soko1ova@fncps.ru

УДК 663.819

сителя пробирки ополаскивали стерильной водой до прозрачности промывной воды. На этом этапе наблюдаемое более яркое окрашивание косвенно доказывает наличие биопленок (см. рисунок).

Для оценки условного количества биопленок в пробирки заливали 96%-ный спирт на 60 мин для экстракции красителя. После этого измеряли оптическую плотность полученных элюентов при длине волны 490 нм. Выбранная длина волны позволяет комплексно интерпретировать результаты исследований, так как при данном подходе учитывается и остаточное количество экзополисахаридов.

Для подтверждения биопленкообра-зования проводили этап «реактивации» культур. Для этого пробирки с кубиками после окончания эксперимента промывали стерильной водой, вносили питательный бульон и инкубировали при (30±1) °с в течение 2 сут, после чего проводили пересев штрихом на хромогенную среду ALOA (Biomerieux) и повторно инкубировали при том же режиме. Типичный рост (рис. 2) подтверждает факт биопленкообразования L. monocytogenes.

вывод. Описанный алгоритм позволяет определить биопленкообразующую

способность микроорганизмов, а также условное количество биопленки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Monroe, D. Looking for chinks in the armor of bacterial biofilms / D. Monroe // PLOS Biology. - 2007. - 5 (11). - P. 2458-2461.

2. Christensen, G.D. Adherence of coagu-lase-negative staphylococci to plastic tissue culture plates: a quantitative model for the adherence of staphylococci to medical devices / G. D. Christensen [at. al.] // Journal of Clinical Microbiology. - 1985. - V. 22. -№ 6 - P. 996-1006.

REFERENCES

1. Monroe D. Looking for chinks in the armor of bacterial biofilms / Monroe D // PLoS Biology. - 2007. - 5 (11). P. 2458-2461.

2. Christensen G. D. Adherence of coagulase-negative staphylococci to plastic tissue culture plates: a quantitative model for the adherence of staphylococci to medical devices / G.D. Christensen at. al. // Journal of Clinical Microbiology. - 1985. - V. 22. - № 6 - P. 9961006.

Authors

Sokolova Olga Vyacheslavovna, Сandidate of Technical Sciences, Yushina Yulia Konstantinovna, Candidate of Technical Sciences Federal Scientific Center of Food Systems V.M. Gorbatov RAS, 26, Talalikhina str., Moscow, 109316, yu.yushina@fncps.ru, o.soko1ova@fncps.ru

DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10049

Биотехнология получения напитков с повышенным содержанием биологически ценных компонентов на основе ферментолизатов растительного сырья

Е.н. соколова, канд. биол. наук; Е.и. курбатова, канд. техн. наук; Ю.А. Борщева, канд. техн. наук; л.в. римарева, д-р техн. наук, профессор, академик РАН; Е.м. серба, д-р биол. наук, профессор РАН ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, Москва

Реферат

Подобраны условия получения концентрированных форм ферментолизатов с повышенным содержанием биологически ценных компонентов, а также показана возможность создания на их основе напитков профилактического действия для различных групп населения.

Ключевые слова

биокаталитические системы, концентраты, натуральные пищевые ингредиенты, плодово-ягодное сырье, ферментативный катализ Цитирование

Соколова Е.Н., Курбатова Е.И., Борщева Ю.А., Римарева Л.В., Серба Е.М. (2019) Биотехнология получения напитков с повышенным содержанием биологически ценных компонентов на основе ферментолизатов растительного сырья // Пищевая промышленность. 2019. № 4. С. 95-97.

Biotechnology for producing beverages with a high content of biologically valuable components "based on fermentolysates of plant raw materials

E.N. Sokolova, Candidate of Biological Sciences; E.I. Kurbatova, Candidate of Technical Sciences; Yu.A. Borshcheva, Candidate of Technical Sciences; L.V. Rimareva, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician of RAS; 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 conditions of concentrated forms production of fermentolysates with a high content of biologically valuable components were developed and the possibility of prophylactic beverages creating based on them for various population groups was shown

Key words

biocatalytic systems, natural food ingredients, concentrates, fruit and berry raw materials, enzymatic catalysis Citation

Sokolova E.N., Kurbatova E.I., Borsheva Yu.A., Rimareva L.V., Serba E.M. (2019) Biotechnology for producing beverages with a high content of biologically valuable components based on fermentolysates of plant raw materials // Food processing industry = Pisshevaya promyshlennost. 2019. № 4. P. 95-97.

Для развития производства рынка пищевых добавок наиболее целесообразно использование биотехнологических способов переработки традиционных растительных источников (в том числе т. н. дикоросов), а также отходов перерабатывающих отраслей АПК, что позволит создавать высокоэффективные, экологически чистые производства с получением натуральных продуктов с низкой себестоимостью.

Для получения продуктов профилактического назначения был изучен биохимический состав различных видов зернового и плодово-ягодного сырья, произрастающего в средней полосе России, экономически выгодного для использования и имеющего полный набор биологически ценных компонентов. В связи с этим в качестве объектов исследования были выбраны зерновые культуры (пшеница), а также источники плодово-ягодного сырья (яблоки, черная смородина).

На основании ранее подобранных ферментных комплексов для гидролиза растительного сырья наработана экспериментальная партия ферментолизатов с повышенным содержанием широкого спектра БАВ флавоноидов, катехинов в ферментолизате черной смородины; легко усвояемых веществ углеводной, белковой природы,токоферолов в ферментолизате яблок; витаминов, токоферолов, янтарной кислоты в ферментолизате зернового сырья [1, 2]. Ряд БАВ полученных экстрактов особо чувствительны к воздействию температуры, кислорода воздуха, света, в связи с этим возникает необходимость поиска способов их сохранения [3]. Изучение лабильности данных соединений, а также результаты собственных экспериментальных данных

зависимости биохимического состава полученных экстрактов от условий фильтрации и режимов вакуум-выпаривания позволили подобрать условия получения концентрированных форм ферментоли-затов на основе мембранных процессов и вакуум-выпаривания с целью сохранения уровня биологической активности этих веществ в процессе хранения. Наработана опытная партия концентрированных форм ферментолизатов, и изучен их биохимический состав (см. таблицу).

По данным ФГБНУ НИИ питания РАН, исходя из суточных норм физиологических потребностей в пищевых веществах и проведенных исследований концентрации функциональных компонентов в полученных концентрированных формах ферментолизатов, были сконструированы и наработаны опытные образцы напитков для различных групп населения с преобладанием разных компонентов. В качестве биокорректора белковой природы и витаминов группы В использовали фермен-толизат дрожжевой биомассы. Изучены функциональные свойства полученных опытных образцов комбинированных напитков. Антиоксидантная способность полученных образцов составила 52,7-74,3% по степени ингибирования реакции ау-тоокисления адреналина, при этом с увеличением количества концентрата черной смородины антиоксидантная способность увеличивалась.

Таким образом, изучение закономерностей конструирования продуктов питания, обогащенных комплексом биологически активных веществ растительного и микробного происхождения, позволит в значительной степени снизить дефицит жизненно важных нутриентов в рационе питания населения и тем самым вероят-

ность возникновения заболеваний, вызванных недостаточно сбалансированным поступлением БАВ.

Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 20192021 гг. (тема №0529-2019-0066).

ЛИТЕРАТУРА

1. Абрамова, И.М. Эффективность применения ферментных препаратов для обработки плодово-ягодного сырья при приготовлении полуфабрикатов для ликероводочных изделий / И.М. Абрамова [и др.] // Пищевая промышленность. - 2018. - № 11. - С. 86-90.

2. Курбатова, Е.И. Исследование содержания биологически активных веществ в ферментолизатах растительного и микробного сырья для получения напитков функционального назначения / Е.И. Курбатова [и др.] // Сборник международной научно-практической конференции «Отечественная наука в эпоху изменений: постулаты прошлого и теории нового времени». -Екатеринбург, 12-13 сентября 2014 г. -С. 12-16.

3. Самородова-Бианки, Г.Б. Исследование биологически активных веществ плодовых культур / Г.Б. Самородова-Бианки, С. А. Стрельцина. - С-Пб.: ВИР им. Н.И. Вавилова. - 2009. - 82 с.

REFERENCES

1. Abramova, I.M. Jeffektivnost' primene-nija fermentnyh preparatov dLja obrabotki pLodovo-jagodnogo syr'ja pri prigotov-Lenii poLufabrikatov dLja Likerovodochnyh izdeLij / I.M. Abramova [i dr.] // Pishhe-vaja promyshlennost'. - 2018. - № 11. -S. 86-90.

2. Kurbatova, E.I. IssLedovanie soderzhanija bioLogicheski aktivnyh veshhestv v fermento-Lizatah rastiteL'nogo i mikrobnogo syr'ja dLja poLuchenija napitkov funkcionaL'nogo naznachenija / E.I. Kurbatova [i dr.] // Sbornik mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Otechestvennaja nauka v jepohu izmenenij: postuLaty proshLogo i teorii novogo vremeni». - Ekaterinburg, 12-13 sentjabrja 2014 g. - S. 12-16.

3. Samorodova-Bianki, G.B. IssLedovanie bioLogicheski aktivnyh veshhestv pLodovyh kuL'-tur/G.B. Samorodova-Bianki, S.A. StreL'cina. -S-Pb.: VIR im. N. I. VaviLova. - 2009. - 82 s.

Биохимический состав полученных концентратов

Источник получения биодобавки Показатели

СВ, % рн Аминный азот, мг% Фенольные соединения, мг/100 см3 РВ, мг/100 см3 Витамин С, мг/дм3 Белковые вещества, мг/см3

Черная смородина 60,2 2,58 7420 8123,4 2351,6 3174,6 -

Яблоки 57,5 3,2 80,5 946,5 2840,0 1282,3 -

Пшеница 53,5 4,8 472,5 - 1680,0 - 14,1

Авторы

Соколова Елена Николаевна, канд. биол. наук, Курбатова Елена Ивановна, канд. техн. наук, Борщева Юлия Александровна канд. техн. наук, Римарева Любовь Вячеславовна, д-р техн. наук, профессор, академик РАН,

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

УДК 664.681

Authors

Sokolova Elena Nikolaevna, Candidate of Biological Sciences, Kurbatova Elena Ivanovna, Candidate of Technical Sciences, Borsheva Yulia Alexandrovna, Candidate of Technical Sciences, Rimareva Lyubov' Vyacheslavovna, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician of RАS,

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

DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10050

Функции и применение ферментных препаратов при производстве затяжного печенья

Е.А. солдатова, канд. техн. наук; с.Ю. мистенева; т.в. савенкова, д-р техн. наук, профессор ВНИИ кондитерской промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, Москва

Реферат

Изучено влияние ферментного препарата протеолитического действия на технологические свойства теста и качественные показатели затяжного печенья. Показано, каким образом изменение биохимического состояния пшеничной муки обеспечивает возможность управления качеством теста и затяжного печенья.

Ключевые слова

затяжное печенье, качественные показатели, пшеничная мука, ферментные препараты Цитирование

Солдатова Е.А., Мистенева С.Ю., Савенкова Т.В. (2019) Функции и применение ферментных препаратов при производстве затяжного печенья // Пищевая промышленность. 2019. № 4. С. 97-98.

Functions and use of enzyme preparations in the production of prolonged biscuits

E.A. Soldatova, Candidate of Technical Sciences; S.Yu. Misteneva; T.V. Savenkova, Doctor of Technical Sciences, Professor All-Russian Scientific-Research Institute of the confectionery industry - Branch of the Federal Research Center for Food Systems V.M. Gorbatov RAS, Moscow

Abstract

The effect of the enzyme proteolytic effect on the technological properties of the dough and the quality indicators of the prolonged biscuitshas been studied. It is shown how the change in the biochemical state of wheat flour provides the ability to control the quality of the dough and the prolonged biscuits.

Key words

wheat flour, enzyme preparations, prolonged biscuits, quality indicators Citation

Soldatova E.A., Misteneva S.Yu., Savenkova T.V. (2019) Functions and use of enzyme preparations in the production of prolonged biscuits // Food processing industry = Pisshevaya promyshlennost. 2019. № 4. P. 97-98.

Успех производителей продуктов питания заключается в решении непростых задач: с одной стороны, необходимо добиться стабильности продукта, а с другой - технологические процессы и рецептурные компоненты в силу ряда причин, в частности натурального происхождения, подвержены изменениям. В технологии получения мучных кондитерских изделий всегда существовала проблема коррекции качества пшеничной муки, являющейся основным сырьем при их производстве [1]. Современная ситуация дополнительно осложняется тенденцией к снижению качества производимой муки и отсутствием специализированных требований к качеству пшеничной муки для кондитерских изделий

(в отличие от требований к муке пшеничной хлебопекарной). Поступающая на производство мука имеет значительные различия по содержанию и качеству клейковины, крахмала, сахаров, пищевых волокон, жира и т. д. [2].

Для производства крекера, затяжного печенья и галет необходимо использовать муку из мягких сортов пшеницы с содержанием клейковины 24-26%, которая должна обладать определенными качественными характеристиками, обеспечивающими получение теста с требуемыми реологическими свойствами. В связи с этим возникает необходимость регулирования биохимического состояния

пшеничной муки посредством внесения ферментных препаратов [3-5].

цель работы - оптимизация технологических свойств пшеничной муки и повышение качества затяжного печенья.

материалы и методы исследований. Протео-литический ферментный препарат Нейтраза (активность 1,5 Мг), мука пшеничная высшего сорта с содержанием клейковины 26%, количеством белка 11,6 % и ИДК 65. Объектами исследования являлись экспериментальные образцы затяжного печенья. определение физико-химических и органолептических показателей печенья осуществляли стандартными методами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.