CC BY
22
9-й Международный научно-практический симпозиум
биотехнологические процессы в производстве продуктов питания и кормов
Таблица 2
характеристика ферментов и ферментных препаратов
Ферментный препарат Активность фермента и ферментного препарата Состав фермента и ферментного препарата
Образец № 1 150 ед./мл химозин 30% и пепсин 70%
Образец № 2 300 ед./мл пепсин на основе Rhizomucor miehei
Образец № 3 305 ед./мл 100% химозин
Активная кислотность, ед. pH
Закваска 3 Закваска 1 Закваска 2
0 мин 30 мин 75 мин 90 мин 120 мин
Закваска 1 6,13 6,02 5,62 5,22 5,02
Закваска 2 6,25 6,08 5,82 5,59 5,21
Закваска 3 6,1 5,45 5,29 5,21 5,18
Продолжительность, мин Динамика изменения активной кислотности в сырной массе в зависимости от вида заквасок
нерализации солеи кальция протекает медленнее. В образце с закваской № 3 процесс дименерализации солей кальция протекает интенсивнее, и активная кислотность составляет 5,2 ед. рН.
Подбор культур в состав заквасок для сыроделия осуществляется с учетом их взаимодействия с ферментом и продуктами его атаки казеина. Сычужный фермент участвует не только в процессах свертывания смеси, но и в дальнейшем созревании сыра [3, 4]. Для разработки энергоэффективной технологии производства сыров с чеддеризацией сырной массы, характеризующейся уменьшением содержания белка в сыворотке, использовали подбор ферментов и ферментных препаратов, характеристика которых представлена в табл. 2.
Были проведены исследования по подбору ферментов как индивидуально, так и в комбинации. в ходе исследований по содержанию массовой доли белка в сыворотке, полученной при производстве сыров с чеддериза-цией сырной массы, было установлено, что комбинация ферментных препаратов № 1 и № 3 в соотношении 1:1 показала наименьшее содержание белка в сыворотке.
При производстве сыра получают побочный продукт - подсырную сыворотку, которая полностью идет на дальнейшую переработку. Разработка энергоэффективных технологий при производстве молочных белковых продуктов имеет первостепенное значение, так как это позволит решить проблему экологич-ности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Голубева, Л.В. Изменения жирового компонента в молокосодержащем напитке при хранении / Л.В. Голубева [и др.] // Молочная промышленность. - 2009. - № 9. -С. 62.
2. Korzhov, R.P. Preclinical studies of kefir product with reduced aUergenicity of P-lactoglobulin / R.P. Korzhov [et al] // Foods and Raw Materials. - 2015. - Т. 3. № 2. -P. 115-121.
3. Кригер, А.В. Некоторые свойства моло-косвертывающих ферментов / А.В. Кригер, А.Н. Белов // Сыроделие и маслоделие. -2011. - № 5. - С. 29-31.
4. Пожидаева, Е.А. Исследование форм связи влаги в творожных продуктах методом дифференциально-сканирующей калориметрии и термогравиметрии / Е.А. Пожидаева [и др.] // Пищевая промышленность. -2018. - № 11. - С. 73-77.
REFERENCES
1. Golubeva, L.V. Izmenenija zhirovogo kom-ponenta v molokosoderzhashhem napitke pri hranenii / L.V. Golubeva [i dr.] // Molochnaja promyshlennost'. - 2009. - № 9. - S. 62.
2. Korzhov, R.P. Preclinical studies of kefir product with reduced aUergenicity of P-lactoglobulin/R.P. Korzhov [et al] // Foods and Raw Materials. - 2015. - T. 3. № 2. -P. 115-121.
3. Kriger, A.V. Nekotorye svojstva moloko-svertyvajushhih fermentov / A. V. Kriger, A. N. Belov // Syrodelie i maslodelie. - 2011. -№ 5. - S. 29-31.
4. Pozhidaeva, E.A. Issledovanie form svja-zi vlagi v tvorozhnyh produktah metodom differencial'no-skanirujushhej kalorimetrii i termogravimetrii/ E. A. Pozhidaeva [i dr.] // Pishhevaja promyshlennost'. - 2018. -№ 11. - S. 73-77.
Авторы
Пожидаева Екатерина Анатольевна, канд. техн. наук, Парамонова Маргарита Александровна, Хорпякова Анастасия Михайловна
Воронежский государственный университет инженерных технологий, 394036, г. Воронеж, пр-т Революции, д. 19, post@vsuet.ru, katerina-77707@maiL.ru
Authors
Pozhidaeva Ekaterina Anatolyevna, Candidate of Technical Sciences, Paramonova Margarita Aleksandrovna, Horpyakova Anastasia Mikhailovna
Voronezh State University of Engineering Technologies, 19, Revolyutsii avenue, Voronezh, 394036, post@vsuet.ru, katerina-77707@mai1.ru
УДК 577.151:663.531 DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10042
Генерация спиртовых дрожжей на средах, приготовленных из зерновых культур с различным содержанием фитата
л.в. римарева, д-р техн. наук, профессор, академик РАН; м.Б. оверченко, канд. техн. наук; н.И. Игнатова; А.Ю. кривова, д-р техн. наук, профессор; Е.м. серба, д-р биол. наук, профессор РАН ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, Москва
Реферат
Исследован состав питательных сред, приготовленных из зерновых культур с различным содержанием фитата. Установлено, что применение фитазы на стадии подготовки зернового сусла позволяет обеспечить стабильный процесс генерации дрожжей, способствует повышению концентрации дрожжевых клеток, в том числе почкующихся, и увеличению их бродильной активности.
биотехнологические процессы в производстве продуктов питания и кормов
Ключевые слова
зерновое сырье, спиртовые дрожжи, ферменты, фитаза, фосфаты Цитирование
Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Кривова А.Ю., Серба Е.М. (2019) Генерация спиртовых дрожжей на средах, приготовленных из зерновых культур с различным содержанием фитата // Пищевая промышленность. 2019. № 4. С. 83-85.
Generation of alcoholic yeast on media prepared from cereals with different phytate content
L.V. Rimareva, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician of RAS; м^. Overchenko, Candidate of Technical Sciences; N.I. Ignatova; A.Y. Krivova, Doctor of Technical Sciences, Professor; 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 composition of nutrient media prepared from cereals with different phytate content was studied. It has been established that the use of phytase at the stage of preparation of grain wort allows to ensure a stable process of yeast generation, promotes an increase in the concentration of yeast cells, including budding cells, and an increase in their fermentation activity.
Key words
grain raw materials, alcoholic yeast, enzymes, phytase, phosphates Citation
Rimareva L.V., Overchenko M.B., Ignatova N.I., Krivova A.Yu., Serba E.M. (2019) Generation of alcoholic yeast on media prepared from cereals with different phytate content // Food processing industry = Pissevaya promyshlennost. 2019. № 4. P. 83-85.
Технология спирта основана на биокаталитических и биосинтетических процессах переработки зернового сырья [1]. В состав зерновых культур входят крахмал, целлюлоза, гемицеллюлоза, Р-глюканы, ксиланы, белок, фитиновая кислота и др. Их содержание в зерне зависит от вида культуры и условий ее произрастания. В процессе приготовления зернового сусла для конверсии полисахаридов широко используют комплекс ферментов амилолитического, глюкоамилазного и гемицеллюлазного действия. Для обеспечения дрожжей азотистым питанием, необходимым для их генерации и жизнедеятельности, применяют комплекс проте-олитических ферментов, катализирующих гидролиз белковых компонентов зерна. При этом такой потенциал зерна, как фитиновая кислота и /или фитат (соль кислоты), которые являются основной формой содержания минерального фосфора в тканях растений в связанном состоянии,
практически не рассматривался при переработке зернового сырья на спирт. Фосфор - один из основных компонентов питания, который необходим для роста и развития дрожжевых клеток. Кроме того, фитиновая кислота «тормозит» действие ферментов, расщепляющих белки и углеводы, связывает свободные минералы, такие как магний, цинк, железо, не позволяя организму их усваивать [2]. Биодоступность фосфора, входящего в состав молекулы фитиновой кислоты, можно повысить за счет гидролиза зерна препаратами фитазы [3].
цель работы - исследование питательных сред для генерации спиртовых дрожжей, приготовленных из зерновых культур с различным содержанием фитата и обработанных ферментными препаратами фитолитического действия.
Результаты исследований показали, что в кукурузе отмечено наиболее высокое содержание фитата (1,9%), что в 1,5-1,7
раза превосходило показатели в пшеничном, ячменном и ржаном зерне. При приготовлении зернового сусла с применением в составе ферментативного комплекса фитазы концентрация фосфатов в нем возрастала. Наиболее существенное влияние фитолитических ферментов сказалось при подготовке сусла из кукурузы: концентрация фосфатов в питательной среде увеличилась в 3,5 раза. В других видах зернового сусла отмечено увеличение концентрации фосфатов в 1,2-1,4 раза, что выше аналогичных показателей сусла контрольных вариантов.
Наряду с вышесказанным имело место увеличение концентрации органических солей в зерновом сусле (рис. 1), таких как малатов (в кукурузном - на 55%, в пшеничном - на 165%), цитратов (в кукурузном - на 60%, в пшеничном - на 8%).
Концентрация ионов магния, калия, кальция в зерновом сусле, обработанном ферментативными комплексами, содер-
1 * т- ° -го ■= Q О.'^ [Ц Н CD О та Фон
^ v v
CD ^
^ CD 2
^ ? s
и ^ i
IT X CD
^ 2 3
5
т ° рЕ
> о
180' 160140' 120100 80 60 40 20 0
Малаты
Цитраты
Малаты
Цитраты
Кукурузное Пшеничное сусло сусло
Зерновое сусло,приготовленное с применением фитазы
Рис. 1. Влияние фитолитических ферментов на увеличение органических солей в зерновом сусле
биотехнологические процессы в производстве продуктов питания и кормов
жащими протеазу и фитазу, увеличивалась в среднем в 1,2 раза.
Обогащение зернового сусла фосфатами и минералами в результате действия фитазы позволяет обеспечить стабильный процесс генерации дрожжей, способствует повышению концентрации дрожжевых клеток, в том числе почкующихся, в 1,21,5 раза и увеличению их бродильной активности (рис. 2).
Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2019-2021 гг. (тема № 0529-2019-0066).
ЛИТЕРАТУРА
1. Серба, Е.М. Биотехнологические основы микробной конверсии концентрированного зернового сусла в этанол / Е.М. Серба, М.Б. Оверченко, Л.В. Римарева - М.: БИБЛИО-ГЛОБУС, 2017. - 120 с.
2. Труфанов, О.В. Фитаза в кормлении сельскохозяйственных животных и птиц - Киев: ПолиграфИнко, 2011. - 112 с.
3. Vohra, A. Phytases: microbial sources, production, purification and potential bio-technological applications / A. Vohra, T. Saty-anarayana // Crit. Rev. Biotechnol. - 2003. -V. 23. - No 1. - P. 29-60.
REFERENCES
1. Serba, E.M. BiotehnoLogicheskie osno-vy mikrobnoj konversii koncentrirovan-nogo zernovogo susLa v jetanoL/ E.M. Serba, M. B. Overchenko, L. V. Rimareva - M.: BIBLIO-GLOBUS, 2017. - 120 s.
2. Trufanov, O. V. Fitaza v kormLenii seL'sko-hozjajstvennyh zhivotnyh i ptic - Kiev: Po Li -graflnko, 2011. - 112 s.
3. Vohra, A. Phytases: microbial sources, production, purification and potential bio-technoLogicaL applications / A. Vohra, T. Satyanarayana // Crit. Rev. Biotec-hnoL. -2003.-V. 23. - No 1. - P. 29-60.
Авторы
Римарева Любовь Вячеславовна, д-р техн. наук, профессор, академик РАН, Оверченко Марина Борисовна, канд. техн. наук, Игнатова Надежда Иосифовна, Кривова Анна Юрьевна, д-р техн. наук, профессор, Серба Елена Михайловна, д-р биол. наук, профессор РАН ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, 111033, Москва, ул. Самокатная, д. 4-Б Lrimareva@maii.ru
Authors
Rimareva Lyubov' Vyacheslavovna, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician of RAS,
Overchenko Marina Borisovna, Candidate of Technical Sciences, Ignatova Nadezhda Iosifovna,
Krivova Anna Yur'evna, Doctor of Technical Sciences, Professor Serba Elena Mihajlovna, 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, 4B, Samokatnaya, str., Moscow, 111033, Lrimareva@mai1.ru
УДК 577.152.321:577.114.4:579.222.3 DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10043
Влияние субстратной индукции и условий культивирования на синтез хитозаназ штаммом Bacillus thuringiensis B-387
в.р. сафина, аспирант; А.и. мелентьев, д-р биол. наук, профессор; г.Э. Актуганов, канд. биол. наук Уфимский Институт биологии УФИЦ РАН
Реферат
Исследованы особенности продукции внеклеточных хитозаназ инсектицидным штаммом B. thuringiensis B-387 в присутствии различных источников углерода и азота. Показана возможность многократного увеличения продукции хитозаназ B. thuringiensis B-387 при эмпирическом подборе соотношений оптимальных источников углерода и азота в питательной среде.
Ключевые слова
биоактивные олигомеры хитозана, хитиназа, хитозаназа, Bacillus thuringiensis Цитирование
Сафина В.Р., Мелентьев А.И., Актуганов Г.Э. (2019) Влияние субстратной индукции и условий культивирования на синтез хитозаназ штаммом Bacillus thuringiensis B-387 // Пищевая промышленность. 2019. № 4. С. 85-87.
The effect of substrate induction and culture conditions on synthesis of chitosanases by Bacillus thuringiensis, strain B-387
V.R. Safina, graduate student; A.I. Melentiev, Doctor of Biological Sciences, Professor; G.E. Aktuganov, Candidate of Biological Sciences Ufa Institute of Biology of Ufa Federal Research Center of RAS
Abstract
The features of the production of extracellular chitosanases by the insecticidal strain of B. thuringiensis B-387 in the presence of various carbon and nitrogen sources are explored. The capability for manifold increase of chitosanase production by B. thuringiensis B-387 was shown with data fitting of optimal substrates' ratios of in nutrient medium.
Key words
chitosanase, chitinase, bioactive chitosan oligomers, Bacillus thuringiensis Citation
Safina V.R., MelentievA.I., Aktuganov G.E. (2019) The effect of substrate induction and culture conditions on synthesis of chitosanases by Bacillus thuringiensis, strain B-387 // Food processing industry = Pisshevaya promyshlennost. 2019. № 4. P. 85-87.
