CC BY
174
КАЧЕСТВО И БЕЗОПАСНОСТЬ
УДК: 664:637.483 (063)
Ферментативная обработка яичного белка
перед сушкой
Л.И. Войно, канд. техн. наук, профессор Московский государственный университет пищевых производств А.Н. Дьяконенко
ООО «Конд Класс», Украина, г. Харьков
Исследованиями, проведенными за последние 10 лет, показано, что компоненты куриных яиц оказывают самое разнообразное влияние на организм человека (табл. 1).
Компоненты яйца, содержащие полный набор пищевых и биологически активных веществ, упакованы в скорлупу. Контакт этих веществ в полужидкой среде приводит к актив-
Таблица 1
Компоненты яйца и их роль в улучшении здоровья человека
Ключевые слова: яйцо; яйцепро-дукты; глюкозооксидаза; каталаза; ферментация; обессахаривание.
Key words: egg; egg products; glucose oxidase; catalase; fermentation; desaccharifying.
Компонент яйца Функция
Антитело 1дУ Иммуностимулянт; применяют в терапии ротавируса, кишечной палочки, сальмонеллеза, стрептококковой и стафилококковой инфекций; продлевает жизнь больных СПИДом
Бетаин Снижает уровень гомоцистеина плазмы и риск сердечнососудистых заболеваний
Брассикастерол, бета-ситостерол, кампестерол и стигмастерол (минорные стеролы) Повышают уровень «хорошего» холестерина в сыворотке крови
Каротиноидные пигменты Натуральные антиоксиданты; уничтожают свободные радикалы; противоопухолевое средство; снижают уровень «плохого» холестерина; предохраняют от болезней сердца
Связанная линолевая кислота Противоопухолевое и антиинфарктное средство
Фолиевая кислота Снижает уровень «плохого» холестерина
Глобулины G2 и G3
Лизоцим Антимикробные агенты и иммуностимулянты
Овомакроглобулин
Лецитин, связанный с витамином В12 Улучшает развитие нервной ткани у младенцев и снижает риск болезни Альцгеймера
Лецитин Фосвитин Натуральные антиоксиданты, предохраняют от старения и формирования атеросклеротических бляшек в сосудах
Липопротеин YLP-p17,5 Улучшает рост клеток, включая «человеческие гепатические клетки»; стимулятор роста
Люмихром Люмифлавин Натуральные антиоксиданты, борются со свободными радикалами, противостоят развитию атеросклероза и старению; противоопухолевое средство
Олеиновая кислота Снижает уровень «плохого» холестерина и повышает «хорошего»
Омега-3 жирные кислоты Снижают гипертензию, предотвращают тромбозы, атеросклероз, балансируют уровни холестерина
Органический хром Снижает уровень «плохого» холестерина и контролирует уровень сахара в крови, благодаря стимулированию продуцирования инсулина
Органический селен Витамин Е Натуральные антиоксиданты; иммуностимуляторы
Овальбумин Защищает слизистую оболочку; предохраняет от желудочно-кишечных заболеваний
Сиаловая кислота №и-5АС Обладает антиожоговыми и антивирусными свойствами
Сульфорафан Противоопухолевый агент
Таурин Снижает уровень «плохого» холестерина; Предохраняет от формирования атеросклеротических бляшек в сосудах
ным химическим реакциям и к быстрому старению яйца. Этому способствует выход через поры скорлупы инертного углекислого газа и проникновение кислорода воздуха. Из-за разности осмотического давления между составными частями яйца идет миграция низкомолекулярных веществ, ускоряющая химические реакции. В процессе хранения яйцо теряет воду (усыхает), происходят и другие негативные процессы. Консервирование яйцепродуктов замедляет их физико-химическое разрушение и в течение длительного периода предупреждает реакцию Майяра, микробиологическое загрязнение. Вследствие наличия в составе белка определенного количества редуцирующих сахаров на отдельных этапах хранения и переработки возникает реакция Майяра (меланоидинообразования).
Сущность реакций меланоидинообразования заключается во взаимодействии аминогруппы аминокислот с гликозидными гидроксилами сахаров. Меланоидины понижают биологическую ценность продукта, так как снижается усвояемость аминокислот из-за того, что сахаро-аминные комплексы не подвергаются гидролизу ферментами пищеварительного тракта. Характерные признаки реакции Майяра - потемнение продукта в результате образования трудно- или нерастворимых в воде темно-окрашенных соединений, снижение редуцирующих сахаров и азотааминных групп.
При производстве продукции из яиц необходимо учитывать сезонность яйценоскости кур, низкую сохраняемость с потерей качества яй-цепродуктов.
Белок куриного яйца содержит (%, в среднем) воды - 85,7; протеинов -12,7; углеводов - 0,7; жира - 0,03; минеральных веществ - 0,6. По химическому составу протеины разделяются на пять составляющих: 75 % -овалюбумин; 13 % - овамукоид; 7 % - овамуцин; 3 % - овокональ-бумин; 2 % - овоглобулин. Белок состоит из четырех слоев неодинаковой плотности. Первый слой - наружный жидкий белок (23 %), второй - плотный белок (57 %), третий - внутренний жидкий белок (17%) и четвертый - градинковый белок (3 %). Последний прилегает непосредственно к желточной оболочке. При помощи градинок (связок), отходящих к острому и тупому концам яйца, желток удерживается в центре яйца. Количество плотного белка принято считать одним из показателей качества яйца. При хранении яиц плотный белок постепенно разжижается.
Желток представляет собой густую непрозрачную массу, заключенную в оболочку. Последняя играет важную роль в процессах осмоса в яйце, придает желтку шарообразную форму и не позволяет ему смешиваться с белком. Плотность желтка - 1,028— 0,029. Цвет — от бледно-желтого до темно-оранжевого. Желток имеет слоистое строение.
Один из наиболее эффективных способов консервирования — сушка. Сухой яичный порошок представляет собой высокопитательный продукт и находит разнообразное применение в пищевой промышленности, при производстве синтетических тканей, а также в кожевенной, полиграфической, лакокрасочной отраслях промышленности. К сухим яйцепро-дуктам предъявляются повышенные требования, в связи с чем предусматриваются расширение производственных мощностей, увеличение выработки яйцепродуктов, повышение их качества при увеличении срока хранения.
Для обессахаривания яичного белка используют высокоочищенные препараты глюкозооксидазы и ката-лазы, при этом процесс протекает согласно уравнению: глюкоза + О2 = глюконовая кислота + Н2О2.
Для удаления глюкозы в систему необходимо ввести фермент и кислород, чтобы обеспечить реакцию окисления глюкозы до глюконовой кислоты. Это можно сделать путем добавления перекиси водорода, которая легко разлагается до воды и молекулярного кислорода катала-зой.
При использовании препаратов глюкозооксидазы рН яичного белка доводится примерно до 7,0—7,4 путем добавления небольшого количества разбавленной соляной или лимонной кислоты (исходная рН белка 8,8—9,2). В процессе окисления глюкозы рН падает на единицу за счет образования глюконовой кислоты. Яичный белок затем обрабатывается ферментным препаратом, который содержит 175 единиц глюкозооксидазы на 1 г белка. Одна единица соответствует потреблению 10 мл кислорода в 1 мин при 30 °С и рН 5,9 в присутствии избыточного количества кислорода и каталазы. Между концентрацией фермента и обратной величиной времени, необходимого для окисления глюкозы, наблюдается прямая зависимость.
Обработка глюкозооксидазой для удаления глюкозы не приводит к окислению всех моноз, присутствующих в яичном белке. После обработки глюкозооксидазой остается около 5—6 % редуцирующих сахаров от их
QUALITY AND SAFETY
содержания в нативном белке, но они не оказывают влияния ни на функциональные свойства высушенного альбумина, ни на его стабильность. Порошок яичного белка, который не был обработан каким-либо способом с целью удаления глюкозы, довольно быстро теряет свои свойства, и эти потери увеличиваются при хранении.
Цель данной работы — ферментативная обработка яичного белка перед получением сухого препарата.
Обессахаривание осуществляли при условиях: доведение рН яичного белка до значения 7,0—7,2; внесение ферментного препарата глюкозоок-сидазы в реакционную смесь из расчета 31,7 ед. на 1 г яичного белка; внесение через каждые 30 мин ферментативной реакции 1 %-ного раствора перекиси водорода; процесс ферментации вели при температуре 37 °С (оптимум для действия фермента) в течение 3 ч.
В процессе ферментативной обработки белка была прослежена динамика изменения содержания глюкозы в яичном белке. Каждый час после начала ферментативного гидролиза отбирали пробу и определяли количество оставшейся глюкозы.
Результаты проведенного эксперимента представлены в табл. 2. После трехчасовой ферментативной обработки остаточное содержание глюкозы в белке составляет от 0,08 до 0,1 %.
Органолептические и некоторые физико-химические показатели высушенного белка представлены в табл. 3.
Полученный сухой яичный белок — белый порошок однородной консистенции. Белок, необработанный ферментом, отличается цветом, меньшей растворимостью и содержанием белка. Вкус и запах у всех препаратов типичны для сухого яичного белка.
Растворимость сухого белка, обработанного ферментным препаратом, заметно улучшилась по сравнению с контролем — 86,5 и составляет 91,7 %.
Показатели качества готового сухого яичного белка — его растворимость, пенообразующая способность и пеностойкость.
Для определения этих показателей использовали полученные нами образцы сухого яичного белка. Результаты исследований показали, что яичный белок, обработанный методом ферментации, обладает хорошей растворимостью. Пенообразую-щая способность во всех образцах выше на 4—5 %, чем контрольный (нативный) белок. Пена, образован-
Таблица 2
Динамика изменения содержания глюкозы в белке в процессе ферментативной обработки
№ опыта Содержание глюкозы после ферментативной обработки, %
Исходное содержание глюкозы, % Время обработки, ч
1 2 3
1 0,52 0,31 0,17 0,1
2 0,47 0,29 0,16 0,082
3 0,51 0,30 0,14 0,108
Таблица 3
Органолептические и физико-химические показатели яичного белка, обработанного глюкозооксидазой
Исследуемый параметр Яичный белок, обработанный ферментным препаратом Контроль (яичный белок без обработки)
Белый, Светло-желтый,
Цвет однородный однородный по всей массе
Структура Порошок, однородный без комочков Порошок, однородный без комочков
Типичный для Типичный для
Вкус, запах сухого яичного белка, без сухого яичного белка, без
постороннего привкуса и запаха постороннего привкуса и запаха
Содержание глюкозы, % 0,1 0,5
Содержание белка, % 83 80
рН белка 7 7
Влажность, % 8 8
Растворимость, % 91,7 86,5
ная ферментируемым белком, плотная, мягкая, с мелкими пузырьками.
Таким образом, обработка яичного белка ферментным препаратом перед сушкой позволяет получить сухой яичный белок повышенного качества, сохраняющий свои технологические и функциональные свойства при сушке и хранении.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агафончев, В.П. Улучшение функциональных свойств яичных продуктов путем ферментации/В.П. Агафончев, А.И. Каренин//Новые мировые тенденции в производстве продуктов из мяса, птицы и яиц. — Ржавки, 2006. — С. 125—127.
2. Низкотемпературная сушка яичных продуктов/А.В. Степанян [и др.]//Мясные технологии. — 2008. — № 6. — С. 62—63.
3. Матвеева, И.В. Ферментные препараты: безопасность, инновационные применения, защита окружающей среды/И.В. Матвеева, И.Ю. Мартынов//Пищевые ингредиенты. — 2010. — № 2. — С. 30—32.
