CC BY
38
Технологии пищевых продуктов
давлении 100 мбар в течение 0,1 мин, рабочее напряжение 20 кВ, детектирование при 254 нм, температура термостата 20 °С. Концентрирование витаминов проведено методом твердофазной экстракцией с использованием картриджа Strata Traditional C18-E (силикагель, 55 мкм, размер пор 70 А, масса/объем сорбента 200 мг/3 мл, эффективная поверхность - 500 м2/г). Витамины выделяли кислотным (0,1 МНС1) и ферментативным (активность фермента амилазы 200 ед. акт.) гидролизом. Исследование токоферолов проведено с использованием системы жидкостной хроматографии [насос Gilson 302 (Англия) с флуориметрическим детектором после щелочного гидролиза образцов (колонка 80x2 мм, Силасорб 600, 5 мкм)].
Результаты и обсуждение. Сумма токоферолов жиров, используемых для изготовления сахарного печенья, составила от 3,4 до 10,4 мг/100 г. Разное содержание токоферолов обусловливает различные потери витаминов при выпечке печенья.
Потери витаминов В1 и В2 в печенье, изготовленном с использованием подсолнечного масла, составили 34 и 29% соответственно. А в печенье, изготовленном на пальмовом масле, потери витаминов В1 и В2 - 13 и 14%.
В процессе хранения происходит дальнейшее уменьшение содержания витаминов с различной скоростью для изделий, изготовленных с использованием различных жиров (см. рисунок).
Потери витамина В1 в сахарном печенье, изготовленном с использованием различных жиров, в процессе хранения при температуре 20 °С после 2 мес хранения составили для подсолнечного масла 40%, для маргарина - 38%, а при использовании пальмового масла - всего 30%.
Такие потери связаны с различной окислительной стабильностью жировой фракции кондитерских изделий, обусловленной их химическим составом (состав жирных кислот и антиоксидантов).
Аналогичные результаты получены для других витаминов.
Разработка методов прогнозирования сохранности витаминов в кондитерских изделиях для сокращения времени исследований является актуальным направлением дальнейшей работы. Закономерности изменения содержания витаминов в кондитерских изделиях в различных условиях хранения позволяют прогнозировать срок годности изделий и рассчитывать необходимое вводимое количество витаминов с учетом их потерь при введении и дальнейшем хранении.
о 100
^ 80 то X
! 60
5 СП
i 40
О
0
1 20
^
X о
° 0
я
0 1 2 Продолжительность хранения, мес
□ Подсолнечное масло □ Маргарин □ Пальмовое масло
Сохранность витамина В1 в сахарном печенье, изготовленном с использованием различных жиров в процессе хранения при температуре 20 °С
Костылева Е.В., Середа А.С., Великорецкая И.А., Цурикова Н.В.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА НА ОСНОВЕ НОВОГО ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОДУЦЕНТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВЫХ КОРМОВЫХ ДОБАВОК ИЗ ПОДСОЛНЕЧНОГО ШРОТА
ВНИИПБТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва
С целью решения проблемы дефицита пищевого и кормового белка разрабатываются ресурсосберегающие технологии переработки растительных белоксодержащих субстратов. Так, вторичный продукт производства растительного масла - подсолнечный шрот (ПШ) является перспективным сырьем для получения белковых кормовых добавок для сельскохозяйственных животных. В то же время высокое содержание некрахмальных полисахаридов (НКП) снижает питательную ценность ПШ рационах для животных с однокамерным желудком. НКП повышают вязкость перевариваемой массы, снижают утилизацию нутриентов, образуют комплексы с белком, снижая его переваримость, способствуют развитию патогенной микрофлоры в кишечнике. В подсолнечном шроте содержится 21-30% НКП, представленных главным образом целлюлозой (16-23%) и арабиноксиланами (6,5-11%).
В повышении питательной ценности кормов за счет гидролиза НКП ключевую роль играют ксиланазы и эндог-люканазы, обеспечивающие быстрое снижение вязкости субстратов и разрушение клеточных стенок, что облегчает
20 15 10
0
шя\
20
25
30
Концентрация ПШ в реакционной смеси, %СВ Дозировка ФП, ед. КМЦазы/г ПШ ■ 0 □ 25 □ 20 □ 30
Зависимость выхода восстанавливающих сахаров при гидролизе подсолнечного шрота в зависимости от концентрации субстрата и дозировки ферментного препарата
Материалы XVII Всероссийского конгресса с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты нутрициологии и диетологии. Лечебное, профилактическое и спортивное питание» (Москва, 29-31 октября 2018 г.)
доступ пищеварительных ферментов к питательным компонентам. Во ВНИИПБТ проведены эксперименты по мутагенезу и селекции промышленного продуцента целлюлаз и гемицеллюлаз - штамма Т. гвввв'1. На основе нового мутантного штамма получен ферментный препарат (ФП) с увеличенной активностью ксиланазы и эндоглюканазы.
Цель работы - исследование эффективности применения ФП на основе нового мутантного штамма Т. гвввв/ при гидролизе НКП экструдированного подсолнечного шрота.
Материал и методы. В качестве субстрата использовали экструдированный шрот подсолнечника. Концентрация субстрата в реакционной смеси составляла 20, 25 и 30% сухих веществ, ФП вносили в дозировке 20, 25 и 30 ед. эндоглюканазы/г субстрата. Ферментативную обработку субстрата проводили в течение 5 ч при температуре 40 °С и постоянном перемешивании. Полученные гидролизаты центрифугировали при 10 750д в течение 5 мин. Эффективность действия ФП оценивали по выходу восстанавливающих сахаров (ВС), определяемых методом Шомоди-Нельсона. Контрольные варианты инкубировали в аналогичных условиях без внесения ФП. Активность ксиланазы и эндоглюканазы в препарате определяли по начальным скоростям образования ВС при гидролизе кси-лана из древесины березы и водорастворимой Na-соли карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), соответственно. Активность эндоглюканазы в исследуемом ФП составляла 6368 ед/г, активность ксиланазы - 6086 ед/г.
Результаты и обсуждение. Применение ФП на основе нового мутантного штамма Т. гвввв/ позволило существенно повысить концентрацию ВС в полученных гидролизатах экструдированного ПШ, что свидетельствует об интенсивном гидролизе НКП (см. рисунок). По сравнению с контрольными вариантами (без внесения ФП) выход ВС в среднем увеличился в 6-7 раз.
Следует отметить повышение выхода ВС не только при увеличении дозировки препарата, но и при увеличении концентрации сухих веществ в реакционной смеси, что показывает перспективность использования ФП на основе нового мутантного штамма Т. гвввв/ при гидролизе концентрированных растительных субстратов, что актуально при разработке ресурсосберегающих технологий производства кормовых добавок.
Научно-исследовательская работа по подготовке рукописи проведена за счет средств субсидии на выполнение государственного задания в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 гг. (тема № 0529-2016-0045).
Кривова А.Ю., Серба Е.М., Оверченко М.Б., Мочалина П.Ю., Погоржельская Н.С., Римарева Л.В.
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЦЕЛЕВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ASPERGILLUS ORYZAE В ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ
ВНИИПБТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва
Проблема формирования в России рынка здорового питания населения может быть решена на основе использования методов современной биотехнологии и пищевого инжиниринга, направленных на развитие производства функциональных ингредиентов, необходимых для повышения питательной ценности продуктов, из широкого спектра сырьевых продуктов и отходов пищевой промышленности. Основой интенсификации развития всех перерабатывающих отраслей может служить создание компактных по масштабам безотходных технологий производства ферментных препаратов (ФП), базирующихся на многоцелевом использовании микроорганизмов: метаболитов гриба - для получения целевых ферментов, и дополнительной продукции - из остаточной биомассы.
Цель работы - исследование мажорных составляющих ферментативного комплекса, синтезируемого глубинной культурой гриба Aspergillus oryzae, - продуцента амило- и протеолитических ферментов и оценка перспективности использования последних для получения гидролизатов остаточной биомассы, для последующего придания, корректирования биологической ценности продуктов питания на их основе.
Материал и методы. Объектом исследования являлась культуральная жидкость, полученная глубинным культивированием непатогенного гриба Aspergillus oryzae. Фильтрат культуральной жидкости концентрировали на ультрафильтрационной установке через мембраны с размером пор 5 и 13 кДа, затем ультраконцентрат был высушен на лиофильной установке LL3000 (Thermo Fisher Scientific, США) и получен концентрированный ФП (КФП). Фракционный состав белковых веществ КФП изучали с использованием метода электрофореза в полиакриламидном геле (12,5% ПААГ). Исследуемые белковые фракции вырезали из ПААГ, обрабатывали трипсином, гидролизат анализировали с использованием тандемного времяпролетного масс-спектрометра с лазерной десорбцией/ионизацией MALDI-TOF/TOF Ultrafle Xtreme (Bruker, Германия). Обработку полученных данных проводили с использованием программы Bruker Data Analysis (Bruker Corporation, США). Поиск исследуемого фермента по масс-спектрам в белковых базах данных NCBI и SWISS-PROTT осуществляли по программе Peptide Mass Fingerprint (Matrix Science Inc., США). Культуру тестировали по уровню накопления биомассы, белковых веществ, полисахаридов и гидролитических ферментов.
Результаты и обсуждение. Изучена возможность многоцелевого использования метаболитов непатогенного гриба Aspergillus oryzae и остаточной биомассы микромицета. Ультрафильтрацией и последующей лиофилизацией фильтрата культуральной жидкости получен КФП. Электрофоретическими исследованиями фракционного состава
