Научная статья на тему 'Использование биотехнологической обработки коллагенсодержащего сырья для получения белковых гидролизатов'

Использование биотехнологической обработки коллагенсодержащего сырья для получения белковых гидролизатов Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
83
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
коллаген / мясное сырье / ферментативная обработка / rawmeat / collagen / enzymaticprocessing

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Морозова Светлана Александровна, Пономарев Всеволод Ярославович, Юнусов Эдуард Шамилевич, Ежкова Галина Олеговна

В работе рассмотрена возможность использования биотехнологической трансформации вторичных ресурсов мясоперерабатывающей отрасли с целью получения белковых гидролизатов. Выявлено, что использование предварительной ферментации в сочетании с перекисно-щелочной и кислотной обработкой позволяют получить продукт, имеющий высокий технологический потенциал для применения в мясной промышленности

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Морозова Светлана Александровна, Пономарев Всеволод Ярославович, Юнусов Эдуард Шамилевич, Ежкова Галина Олеговна

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

The use of biotechnological processing of collagen-containing raw materials for the production of protein hydrolysates

The paper considers the possibility of using biotechnological transformation of the secondary resources of the meat processing industry in order to obtain protein hydrolysates. It has been established that the use of preliminary fermentation, in combination with peroxide-alkaline and acid treatment, allows to obtain a product with high technological potential for use in the meat industry.

Текст научной работы на тему «Использование биотехнологической обработки коллагенсодержащего сырья для получения белковых гидролизатов»

Концентрация метанола во всех образцах находится приблизительно на одном уровне - 0,056-0,061%об., что в целом согласуется с повышенным содержанием пектиновых веществ в клубнях топинамбура.

Таким образом, на основании комплекса проведенных экспериментальных исследований установлено, что:

- для повышения рентабельности и технологичности этанольного производства переработка клубней топинамбура сортов Десертный и Канадский в смеси с зерновым сырьем является наиболее перспективной;

- использование дрожжей Spirit Malt обеспечивает наибольшее накопление этанола, т. к. данная раса способна наиболее глубоко потреблять углеводы из смешанного сырья, направленно синтезируя конечный продукт - этанол;

- сорт клубней топинамбура, а также используемая раса дрожжей в значительной степени влияют на массовую концентрацию микропримесей в дистилляте: при этом в разрезе изучаемых сортов и рас дрожжей общее содержание микропримесей находилось в интервале от 5551,77 до 6545,86 мг/дм3, а объемная доля метанола - в диапазоне 0,0560,061%.

ЛИТЕРАТУРА

1. Разработать технологию и технологическое оборудование безотходной переработки топинамбура на оксигенаты (биоэтанола, бу-танола) и сухие корма: отчет о НИР (заключ.) / Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию (рук. темы З.В. Ловкис). - Минск, 2016. -235 с. - № ГР 20143323.

2. Пусовская, Ю.С. Совместное использование клубней топинамбура и зерна для получения биоэтанола/Ю.С. Пусовская, Е.М. Моргунова, А.А. Пушкарь // Инновационные технологии в пищевой промышленности: материалы XV Международной научно-практической конференции, 5-6 октября 2016. - С. 43-45.

3. Пусовская, Ю.С. Перспективы применения инулиназы в технологии биосинтеза этанола при переработке клубней топинамбура / Ю.С. Пусовская, Е.М. Моргунова, А.А. Пушкарь. // Пищевая промышленность: наука и технологии. - 2017. - № 3 (37). - С. 44-48.

4. Пусовская, Ю.С. Изучение процесса сбраживания сусла из инулин- и крахмал-содержащего сырья при использовании различных рас дрожжей / Ю.С. Пусовская, Е.М. Моргунова, А.А. Пушкарь // Вестник МГУП. - 2019. - № 1 - С. 79-85.

REFERENCES

1. Razrabotat' tehnoLogiju i tehnoLogiches-koe oborudovanie bezothodnoj pererabotki topinambura na oksigenaty (biojetanoLa, bu-tanoLa) i suhie korma: otchet o NIR (zakLjuch.) / Nauchno-prakticheskij centr NacionaL'noj akademii nauk BeLarusi po prodovoL'stviju (ruk. temy Z.V. Lovkis). - Minsk, 2016. - 235 s. -№ GR 20143323.

2. Pusovskaja, Ju.S. Sovmestnoe ispoL'zova-nie kLubnej topinambura i zerna dLja poLu-chenija biojetanoLa/ Ju.S. Pusovskaja, E.M. Morgunova, A.A. Pushkar' // Innovacion-nye tehnoLogii v pishhevoj promyshLennosti: materiaLy XV Mezhdunarodnoj nauchno-prakti-cheskoj konferencii, 5-6 oktjabrja 2016. -S. 43-45.

3. Pusovskaja, Ju.S. Perspektivy primene-nija inuLinazy v tehnoLogii biosinteza jetano-La pri pererabotke kLubnej topinambura / Ju.S. Pusovskaja, E.M. Morgunova, A. A. Pushkar'. // Pishhevaja promyshLennost': nauka i tehno-Logii. - 2017. - № 3 (37). - S. 44-48.

4. Pusovskaja, Ju.S. Izuchenie processa sbrazhivanija susLa iz inuLin- i krahmaLso-derzhashhego syr'ja pri ispoL'zovanii razLich-nyh ras drozhzhej / Ju. S. Pusovskaja, E.M. Morgunova, A.A. Pushkar' // Vestnik MGUP. - 2019. - № 1 - S. 79-85.

Авторы

Моргунова Елена Михайловна, канд. техн. наук, Пусовская Юлия Сергеевна,

Пушкарь Александр Александрович, канд. техн. наук Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию,

220037, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Козлова, д. 29

УДК 637.5.03

Authors

Morgunova Elena Mihaylovna, Candidate of Technical Sciences, Pusovskaya Yulia Sergeevna,

Pushkar Alexander Alexandrovich, Candidate of Technical Sciences Scientific and Practical Center for Foodstuffs of the National Academy of Sciences of Belarus,

29, Kozlov st., Minsk, Republic of Belarus, 220037

DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10034

Использование биотехнологической обработки коллагенсодержащего сырья для получения белковых гидролизатов

с.А. морозова; в.я. пономарев, канд. техн. наук; Э.Ш. Юнусов, канд. биол. наук; г.о. Ежкова, д-р биол. наук, профессор Казанский национальный исследовательский технологический университет

Реферат

В работе рассмотрена возможность использования биотехнологической трансформации вторичных ресурсов мясоперерабатывающей отрасли с целью получения белковых гидролизатов. Выявлено, что использование предварительной ферментации в сочетании с перекисно-щелочной и кислотной обработкой позволяют получить продукт, имеющий высокий технологический потенциал для применения в мясной промышленности.

Ключевые слова

коллаген, мясное сырье, ферментативная обработка Цитирование

Морозова С.А., Пономарев В.Я., Юнусов Э.Ш., Ежкова Г.О. (2019) Использование биотехнологической обработки коллагенсодержащего сырья для получения белковых гидролизатов // Пищевая промышленность. 2019. № 4. С. 67-69.

The use of biotechnological processing of collagen-containing raw materials for the production of protein hydrolysates

S.A. Morozova; V.Ya. Ponomarev, Candidate of Technical Sciences, E.Sh. Yunusov, Candidate of Biological Sciences; G.O. Yezhkova, Doctor of Biological Sciences, Professor Kazan National Research Technological University

Abstract

The paper considers the possibility of using biotechnological transformation of the secondary resources of the meat processing industry in order to obtain protein hydrolysates. It has been established that the use of preliminary fermentation, in combination with peroxide-alkaline and acid treatment, allows to obtain a product with high technological potential for use in the meat industry.

Key words

rawmeat, collagen, enzymaticprocessing Citation

Morozova S.A., Ponomarev V.Ya., YunusovE.Sh., Ezhkova G.O. (2019) The use of biotechnological processing of collagen-containing raw materials for the production of protein hydrolysates // Food processing industry = Pisshevaya promyshlennost. 2019. № 4. P. 67-69.

На данный момент в отечественной отрасли по переработке мясопродуктов остается невостребованным большое количество белоксодержащих ресурсов. Среди них особый интерес представлен вторичными продуктами забоя животных: жилы, сухожилия, хрящи, богатые коллагеном. Непосредственное использование коллагенсодержащего сырья на пищевые цели без этапа предварительной обработки ограничено по причине его низких функционально-технологических свойств [1].

Одним из вариантов рационального использования данного вида сырья является получение пищевых белковых гидролиза-тов. Данный вид продуктов имеет такие отличительные черты, как высокая растворимость и жироудерживающая способность, и широко применяется при выработке разнообразной мясной продукции [2]. Продукты деструкции коллагена дополнительно обогащают продукт пищевыми волокнами и увеличивают выход за счет повышенного влагоудержания фарша.

цель работы - изучение воздействия предварительной обработки ферментным препаратом микробного происхождения на качественные показатели белковых гидролизатов и оценка перспектив их использования в мясной промышленности.

Исследованиям были подвергнуты следующие образцы: контроль - коллаген-содержащее сырье, не подвергнутое обработке, и коллагенсодержащее сырье, подвергнутое выдержке в растворе фер-

ментного препарата микробного происхождения.

В качестве фермента была выбрана про-теиназа Bacillus megaterium, обладающая значительной протеолитической активностью. Длительность обработки составила от 1 до 15 суток при дозировке препарата от 0,1 до 0,3%.

При оценке влияния ферментов на коллагенсодержащее сырье отмечалось снижение показателя массы жира в количестве 10-30% и влаги в количестве 3-5% на 5-е сутки эксперимента, затем наблюдался рост данного показателя. в контрольных образцах отмечено незначительное снижение всех рассматриваемых показателей, за исключением влагосодержания. Затем проводилась оценка эффективности воздействия ферментного препарата на структурные элементы соединительной ткани. в процессе выдержки коллагенсодержащего сырья с ферментным препаратом отмечалось снижение содержания белковой фракции в диапазоне 8-12%, в зависимости от дозировки препарата и времени выдержки. Наиболее эффективное воздействие было отмечено у образца, содержащего 0,3% ферментного препарата при длительности эксперимента 15 суток. В контрольном образце снижение белка было незначительным. Использование ферментного препарата привело к значительному накоплению продуктов гидролиза, максимум которых пришелся на 5-10-е сутки эксперимента.

б) Образец после предварительной ферментации

Далее было произведено осаждение высокомолекулярных соединений путем осаждения ТХУ с целью оценки накопления низкомолекулярных продуктов гидролиза. Интенсивно процесс образования низкомолекулярных продуктов протекал при концентрации фермента 0,3%. Максимальное количество продуктов отмечалось на 5-е сутки эксперимента, которые и были определены оптимальными, так как далее было отмечено снижение данного показателя, что, скорее всего, объясняется процессами дезаминирования.

Наблюдаемые эффекты наиболее наглядно можно было оценить визуальным путем (см. рисунок). Коллагеновые массы, подвергнутые предварительной ферментации, отличались более вязкой консистенцией и большей влажностью.

На заключительном этапе предобра-ботанный коллаген подвергался двухста-дийной перекисно-щелочной и кислотной обработке с целью получения белкового гидролизата. Продукт, полученный из предварительно ферментированного сырья, отличался показателями высокой влажности и более нежной консистенцией.

Полученный белковый гидролизат может быть применен при производстве мясной продукции в качестве компонента рецептур, что позволит значительно расширить сырьевую базу мясной отрасли за счет вовлечения продуктов с низкой пищевой ценностью.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пономарев, В.Я. Исследование возможности применения ферментов микробного происхождения для обработки мяса / В.Я. Пономарев, Л.В. Антипова, О. А. Решетник // Вестник Казанского государственного технологического университета. - 2000. - № 1-2.

2. Юнусов, Э.Ш. Использование экзогенных ферментных препаратов в технологии мясных продуктов / Э.Ш. Юнусов [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. -Т. 15. - № 22.

REFERENCES

1. Ponomarev, V.Ja. Issledovanie voz-mozh-nosti primenenija fermentov mikrob-

nogo proishozhdenija dLja obrabotki mjasa / tehnoLogicheskogo universiteta. - 2000. - fermentnyh preparatov v tehnoLogii mjasnyh produktov V.Ja. Ponomarev, L.V. Antipova, O.A. Reshet- № 1-2. / Je. Sh. Junusov [i dr.] // Vestnik Kazanskogo

nik // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo 2. Junusov, Je.Sh. IspoL'zovanie jekzogennyh tehnoLogicheskogo universiteta. - 2012. - T. 15. - № 22.

Авторы Authors

Морозова Светлана Александровна, Morozova Svetiana Ateksandrovna,

Пономарев Всеволод Ярославович, канд. техн. наук, Ponomarev Vsevoiod Yarosiavovich, Candidate of Technical Sciences,

Юнусов Эдуард Шамилевич, канд. биол. наук, Yunusov Eduard Shamiievich, Candidate of Biological Sciences,

Ежкова Галина Олеговна, д-р биол. наук, профессор Ezhkova Gaiina Oiegovna, Doctor of Biological Sciences, Professor Казанский национальный исследовательский технологический университет, Kazan National Research Technological University,

420000, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 68, 68, KarL Marx str., Kazan, 420000,

msa.72010@yandex.ru msa.72010@yandex.ru

УДК 663.5 DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10005

Перспективный способ обработки древесины дуба для выдержки висковых дистиллятов

с.с. морозова, канд. хим. наук; И.м. Абрамова, д-р техн. наук; н.Е. головачева, канд. техн. наук; л.п. галлямова; н.А. Шубина; А.с. мартиросян

ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, Москва Реферат

Разработан способ обработки дубовой клепки, используемой при выдержке висковых дистиллятов с обработкой ферментным препаратом Брюзайм BGX. Предлагаемый способ позволяет улучшить органолептические показатели дистиллята за счет ускорения перехода лигнина в раствор и его последующей деполимеризации с образованием простых ароматических соединений (ванилина, кониферилового, синапового и сиреневого альдегидов).

Ключевые слова

дубовая клепка, ферментные препараты, висковый дистиллят, ароматические альдегиды Цитирование

Морозова С.С., Абрамова И.М., Головачева Н.Е., Галлямова Л.П., Шубина Н.А., Мартиросян А.С. (2019) Перспективный способ обработки древесины дуба для выдержки висковых дистиллятов // Пищевая промышленность. 2019. № 4. С. 69-70.

A promising method of processing oak wood for aging whiskey distillates

S.S. Morozova, Candidate of Chemical Sciences; I.M. Abramova, Doctor of Technical Sciences; N.E. Golovacheva, Candidate of Technical Sciences; L.P. Gallyamova; N.A. Shubina; A.S. Martirosyan

All-Russian Scientific-Research Institute of Food Biotechnology - Branch of the Federal Research Center for Nutrition, Biotechnology and Food Safety, Moscow Abstract

A method has been developed for treating oak rivets used in the tempering of temporal distillates with the Bruzime BGX enzyme preparation. The proposed method allows to improve the organoleptic characteristics of the distillate due to the acceleration of the transition of lignin into solution and its subsequent depolymerization with the formation of simple aromatic compounds (vanillin, coniferyl, synapse and syringal aldehydes).

Key words

oak riveting, enzyme preparations, whiskey distillate, aromatic aldehydes Citation

Morozova S.S., Abramova I.M., Golovacheva N.E., Gallyamova L.P., Shubina N.A., Martirosyan A.S. (2019) A promising method of processing oak wood for aging temporal distillates // Food processing industry = Pissevaya promyshlennost. 2019. № 4. P. 69-70.

Одной из основных стадий приготовления виски является выдержка дистиллята в контакте с древесиной дуба. Во время выдержки дистиллятов в дубовых бочках происходит экстракция дубильных веществ, лигнина, углеводов и других компонентов, превращение которых имеет решающее значение для качества получаемого напитка. Процесс выдержки в дубовых бочках очень длительный и трудоемкий, поэтому многие исследо-

вания были направлены на разработку методов для ускорения созревания.

В работе [1] предложен способ предварительной обработки древесины дуба, при котором дубовую клепку двукратно замачивают в холодной (температура 16 °С) воде в течение 72-96 ч, затем проводят 20-30-минутную обработку острым паром, последовательно ополаскивают горячей (температура 80 °С) и холодной (температура 16 °С) водой и высушивают

до влажности 60 % в хорошо проветриваемом помещении при 45 °С [2].

Разработан способ обработки дубовой клепки, при котором ее предварительно замачивают поочередно в холодной и горячей воде в течение 8-12 ч и высушивают в хорошо проветриваемом помещении, после чего подвергают воздействию светового излучения с длиной волны 5,3-10,6 мкм и продолжительностью от 5 до 30 суток. [2].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.