Коагуляция сывороточных белков водорастворимыми полимерами Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

678.022

КОАГУЛЯЦИЯ СЫВОРОТОЧНЫХ БЕЛКОВ ВОДОРАСТВОРИМЫМИ ПОЛИМЕРАМИ

И.П. ЩЕТИЛИНА, Н.С. РОДИОНОВА, С.С. НИКУЛИН

Воронежская государственная технологическая академия

Молочная сыворотка, получаемая при производстве сыра и творога, содержит в себе половину сухих веществ молока, в том числе белки, углеводы, жир, минеральные соли и др. Энергетическая ценность ее состав -ляет 36% энергетической ценности цельного молока. В 100 мл молочной сыворотки в среднем содержится 0,134 мг азота, из которого около 65% относится к белковым соединениям, а 35% - к небелковым. Содержание белковых соединений в сыворотке составляет 0,5-1,0% и зависит от способа осаждения казеина.

Сложность извлечения белковых соединений молочной сыворотки обусловлена их неоднородностью, что подтверждается данными, приведенными в таблице [1].

Функциональные свойства сывороточных белков -стабилизирующие, гидрофильные и липофильные -зависят от реактивности аминокислотных остатков [2], чувствительных к термической обработке [3-5].

Цель исследований - определение концентрационных и температурных условий коагуляции и флокуляции сывороточных белков в присутствии катионного полиэлектролита.

В качестве реагента применяли поли-М,М-диме-тил-Ы^-диаллиламмонийхлорид (ПДМДААХ), выпускаемый в промышленных масштабах под торговой маркой ВПК-402 (ТУ 6-05-2009-86) и успешно применяемый для очистки производственных сточных вод ряда предприятий [6-8]. Он имеет следующую формулу:

-н2с-сн-сн-сн2-

I I н2с сн2

2 \ + 2 1\Т С1-/ \

н3с сн

3

Среднее значение молекулярной массы полиэлектролита составляло Му ~ 10-40 тыс., характеристическая вязкость [11] = 0,15...0,35. Чистый ПДМДААХ представляет собой белый гигроскопический, хорошо растворимый в воде, метаноле и нерастворимый в органических растворителях порошок.

Выпускаемый в промышленных масштабах ВПК-402 в виде водного раствора должен удовлетворять следующим требованиям:

Внешний вид

Концентрация полимера в водном растворе

Вязкость 20%-го раствора в 2 н растворе КаС1

Растворимость в воде

Вязкая жидкость от желтого до темно-коричневого цвета

Не менее 50%

Не менее 0,0055 Пас

Полная, без механических включений

Токсикологическая оценка и заключение гигиенической экспертизы о возможности применения по-ли-М,М-диметил-М,М-диаллиламмонийхлорида (ВПК-402) в практике очистки питьевой воды, выполненные кафедрой коммунальной гигиены Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова, подтверждают возможность использования полиэлектролита катионного ВПК-402 в качестве коагулянта в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Обработку молочной сыворотки полиэлектролитом проводили следующим образом. На первом этапе готовили водный раствор ВПК-402 с концентрацией 9%. Аппарат, снабженный перемешивающим устройством, помещали для поддержания заданной температуры в термостат, вводили 100 мл сыворотки. После термостатирования в течение 10 мин добавляли расчетное количество 9%-го водного раствора ВПК-402 и перемешивали в течение 2 мин. Опыты проводили в интервале температур 10-60°С. После завершения процесса коагуляции сыворотку центрифугировали (т = 300 с, п = 3000 об/мин). Массовое содержание ка-

Таблица

Фракции белков Содержание, % Относительная молекулярная масса, ед. рН Температура денатурации, °С

Термолабильные: лактоальбуминовая: р-лакто глобулин 7-12 3600 5,3 60-90

а-лактоальбумин 2-5 16500 4,2-4,5 60-110

альбуминовая (сыво -ротка крови) 0,7-1,3 6900 4,7 75-90

иммуноглобулиновая 1,9-3,3 150000-1000000 5,5-6,8 75-90

Термоустойчивые: протеозопептонная 2-6 4000^1000 95

п

С, %

тионного полиэлектролита в исследуемом объекте составляло 2,09-3,7%.

В обработанной сыворотке определяли изменение оптической плотности фотоколориметрически со светофильтром, оптимум поглощения которого 420 нм. Полноту процесса коагуляции фиксировали по изменению оптической плотности раствора.

Зависимость оптической плотности раствора А после удаления коагулюма от концентрации коагулянта ВПК-402 С, %, представлена на рисунке.

Установлено, что наиболее полная степень выделения сывороточных белков по данным оптической плотности достигается при концентрации полиэлектролита в сыворотке 2,1-2,6% и температуре 40-50°С. При этом происходит практически полная коагуляция белковых соединений, определяемая ксантопротеино-вым методом по А. Гололобову и Н. Павловой. Фазовое разделение в системе белок-вода-ВПК-402 сопро-

вождалось коацервацией. С увеличением концентрации коагулянта размеры коацерватов сывороточных белков возрастали, образуя аморфную жидкую фазу. При дальнейшем увеличении концентрации ВПК-402 размеры коацерватов белков сыворотки уменьшались, что сопровождалось частичной стабилизацией коллоидной системы и возрастанием оптической плотности (рисунок).

Таким образом, определены концентрационные (2,1-2,6%) и температурные (40-50°С) условия коагуляции сывороточных белков в присутствии катионного полиэлектролита.

ЛИТЕРАТУРА

1. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. - МАгропромиз-дат, 1990. - 240 с.

2. Сенкевич Т., Ридель К.Л. Молочная сыворотка. Переработка и использование в агропромышленном комплексе. - М.: Агропромиздат, 1989. - 272 с.

3. Food Technol. - 1990. - 44. - № 4. - P. 100, 102-104, 106, 108, 110, 112.

4. Food Process. - 1988. -49. - № 5. - P. 85-86.

5. I. Dairy Ind. - 1988. - 53. - № 1. - P. 6-7.

6. Грошем И.М. Применение полиэлектролитов в произ -водстве древесноволокнистых плит: Обзор. информ. - М.: ВНИ -ПИЭИлеспром, 1990. - 60 с.

7. Кинд В.Б., Выглазов В.ВХолькин Ю.И. Седиментация взвешенных веществ гидролизатов растительного сырья в при -сутствии катионного полиэлектролита // Г идролизная и лесохимиче -ская пром-сть. - 1993. - № 3. - С. 15-17.

8. Ананьева Л.Н., Никулин С.С., Гаршина С.И. Сорбционная чистка производственных вод мясоперерабатывающих предприятий // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2000. - № 4. -С. 113-115.

Кафедра процессов и аппаратов химических и пищевых производств

Поступила 07.04.04 г.

664.955.2

МИКРОСТРУКТУРА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИКРЫ ЛОСОСЕВОЙ ПРИ ФЕРМЕНТАЦИИ, ПОСОЛЕ И ХРАНЕНИИ

Н.М. КУПИНА, Н.Б. СТАРОДУБЦЕВА, И.Ю. ДОЛМАТОВ

Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (ТИНРО-центр)

Институт биологии моря Дальневосточного отделения РАН

Икра лососевых рыб принадлежит к наиболее ценным продуктам питания, так как содержит большое количество эссенциальных жирных кислот, обладающих биостимулирующим действием. Традиционная технология изготовления соленой зернистой икры лососевой основана на механическом способе отделения икры - трении ястыков о сито, что приводит к повреждению икринок. В ыход икры при пробивке ястыков зависит от прочностных свойств икорной оболочки и в зависимости от стадии зрелости составляет от 43 до 68%. Эти данные свидетельствуют о необходимости совершенствования технологии изготовления соленой зернистой икры с целью снижения потерь ценного сырья.

Одним из путей повышения эффективности процесса производства соленой зернистой икры лососевых является внедрение методов биотехнологии, в частности, применение протеолитических ферментов для разрушения пленки ястыка и выделения зерна. Установлено, что ферментативная обработка ястыков протеазами, выделенными из гепатопанкреаса краба, позволяет легко отделить икринки от ястычной пленки и увеличить выход икры до 75-80% [1, 2].

Однако практика показала, что при хранении соленой ферментированной икры наблюдается дестабилизация качества, так как ферментация приводит не только к распаду соединительной ткани пленки ястыка, но и к повреждению оболочки икринки [3, 4].

С целью разработки рациональных условий изготовления соленой икры, обеспечивающих получение продукта длительного срока хранения, исследовали изменения физико-химических показателей и структу-