CC BY
45
664.38.002.612:633.85
МОДИФИКАЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ БЕЛКОВО-ЛИПИДНЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ СЕМЯН РАПСА И СУРЕПИЦЫ
И.В. ШУЛЬВИНСКАЯ
Кубанский государственный технологический университет
Получение белково-липидных продуктов (БЛП) из сырья растительного происхождения позволит, с одной стороны, сократить дефицит пищевого белка, с другой - будет способствовать созданию продуктов функционального и лечебно-профилактического назначения, имеющих в своем составе помимо незаменимых аминокислот активные компоненты растительных масел, нормализующие липидный обмен [1].
Для получения растительных БЛП могут быть использованы шроты и жмыхи, остающиеся после технологической переработки семян масличных растений, в частности растений семейства капустных - рапса и сурепицы [2].
Объектами исследования служили семена и шроты из семян сурепицы сорта Злата и семян рапса сортов Ярвэлон и Отрадненский [3].
Исследуемые сорта рапса являются двунулевыми («00»), они характеризуются высокой семенной продуктивностью и высоким качеством белка. Почти полное отсутствие эруковой кислоты в масле и низкое - на уровне мирового стандарта - содержание глюкозино-латов в семенах дает возможность использовать их для получения пищевого масла, состоящего на 80% из физиологически активных триацилглицеролов олеиновой и линолевой кислот.
Сорт озимой сурепицы Злата трехнулевого типа («000») отличается высокой урожайностью и высоким содержанием масла и белка. Его семена содержат в 2,4 раза меньше глюкозинолатов и в 1,4 - клетчатки (табл. 1).
Массовая доля суммарного белка в семенах колеблется от 21 до 27%, причем наибольшее количество протеина характерно для семян озимого рапса. Основными растворимыми компонентами белкового комплекса семян рапса и сурепицы являются глобулино-вая и альбуминовая фракции: 45-62 и 20-42% от суммарного белка.
Наибольшей трипсинингибирующей активностью обладают нативные семена рапса сорта Отрадненский, минимальная активность ингибиторов трипсина отмечена у семян сурепицы.
Жирнокислотный состав масла рапса и сурепицы представлен в табл. 2. В масле исследуемых сортов содержание эруковой кислоты близко к нулю, олеиновой
- до 60-65%, линолевой - до 20%, а количество лино-леновой и эйкозеновой кислот снижено до 2 и 10% соответственно. Таким образом, масло безэруковых сортов рапса по содержанию олеиновой кислоты становится сходным с оливковым, а сумма нежелательных жирных кислот в нем ниже, чем в оливковом масле -7%. Благодаря такому составу рапсовое масло безэруковых сортов признается диетологами оптимальным для здоровья [4].
Биохимические характеристики белкового и липидного комплекса изучаемых сортов позволяют использовать их семена при производстве белково-липидных обогатителей. Однако перспективность таких рецептурных компонентов обусловливается не только их биологической ценностью, но и функциональными свойствами, определяющими поведение белков в сложных пищевых системах.
Разработанные нами принципиальные схемы модификации белкового комплекса ограниченным протео-лизом и термоденатурацией позволили направленно улучшить функциональные свойства БЛП, обладающих полноценным липидным и жирнокислотным составом, свойственным исходным масличным семенам.
При ферментативной модификации семян рапса и сурепицы собственными эндопротеиназами в процессе проращивания проводили промывку семян при соотношении с водой 1 : (3-5) и их обеззараживание раствором 0,01-0,05% натриевой соли сорбиновой кислоты для инактивации поверхностной микрофлоры. Ферментативный гидролиз осуществляли в одну ступень путем проращивания семян для активации протеиназ и частичного гидролиза ими белкового комплекса при влажности семян 80-150%, температуре 10-25°С в течение 36-60 ч. Гидролиз останавливали нагреванием пророщенных семян при температуре (85 ± 5)°С в течение 10-30 мин. Затем измельчали семена и, отделив на капроновых ситах семенные оболочки, получали модифицированный белково-липидный продукт БЛП-2, а также порошок для кормовых целей.
При термомодификации предварительно увлаженные до критической влажности семена подвергали термообработке в течение 10-30 мин, измельчали, а затем на шелковых ситах выделяли модифицированные БЛП 3, 4 и 5, что соответствует температуре обработки 40, 60 и 80° С.
Контролем служили БЛП-1, полученные из немо -дифицированных семян рапса и сурепицы (табл. 3).
Таблица 1
Сорт Липиды, % Массовая доля в семенах, % Белок (К • 6,25) на а.с.в., % Активность трипсиновых ингибиторов, ед. опт. плот.
эруковой кислоты глюкозин олатов
Ярвэлон 44-45 0,1 0,7 25-26 7,57
Отрадненский 46-48 0,2 0,8 26-27 13,40
Злата 43-45 0,1 0,6 21-22 0,87
Таблица 2
Жирнокислотный состав триацилглицеролов, % от суммы жирных кислот
Сорт С16 : 0 С18 : 0 С18 : 1 С18 : 2 С18 : 3 С20 : 1 С20 : 2 С 22 : 1 С24 : 0
Низкоэруковый р апс 3,3-6,0 1, 1-2,5 52-67 16-25 6-14 0,1-3,4 - 0-4,7 -
Низколиноленовый рапс 4,0-5,0 1,0-2,0 59-66 24-29 2-3 ,2 1-1 0, - 0-0,05 -
Озимая сурепица 2,01 0,5 13,6 12,2 7,0 11,6 0,83 50,6 1,47
Яр овая сурепица 2,05 1,02 25,6 16,8 9,2 11,4 0,58 32,44 -
Таблица 3
Образец БЛП
Функциональные свойства, %
ВУС
ЖУС
ПОС
СП
ЖЭС
Злата:
1 153 98 11,2 112 32
2 148 83 16 160 44
3 159 170 29 100 90
4 164 165 12,8 110 98
5 170 193 12,8 110 120
Отрадненский:
1 148 99 13,6 131 38
2 140 89 20 111 48
3 152 117 14 140 80
4 158 174 16,4 164 90
5 192 201 14 140 95
Ярвэлон:
1 117 127 14 146 61
2 105 91 12 125 53
3 167 126 12,8 107 90
4 184 118 19,2 171 100
5 245 118 18 118 105
В результате модификации под влиянием ограниченного протеолиза увеличилась водоудерживающая способность (ВУС) БЛП из семян всех исследуемых сортов и жироудерживающая способность (ЖУС) БЛП из семян сортов Злата и Отрадненский. На 43% возросла также стойкость пены (СП) у БЛП из семян озимой сурепицы. Полученные данные можно объяснить усилением гидрофобных свойств белков в результате отщепления протеиназами гидрофильных пептидов с поверхности белковых молекул.
Очевидно, термическое разрушение структуры молекул усиливает гидрофобные свойства не только белков, но и липидов, что объясняет увеличение жироэмульгирующей способности (ЖЭС) необезжиренных образцов при повышении температуры термообработки.
Увеличение пенообразующей способности (ПО С) БЛП в результате термомодификации наиболее выражено у семян озимых сортов рапса и сурепицы. У БЛП из семян ярового рапса максимальное увеличение ПОС отмечено при температуре обработки 60 и 80° С -на 37 и 24% соответственно.
С величиной ПОС положительно коррелирует повышение СП у БЛП из термомодифицированных се-
мян озимого рапса, а также у БЛП из термомодифицированных при 60°С семян ярового рапса.
Качественная оценка фракций белков БЛП до и после термомодификации методом капельно-жидкостного электрофореза выявила увеличение числа фракций. Перспективны дальнейшие исследования по определению влияния термоденатурации на групповой состав липидов.
Результаты исследования показали возможность модификации функциональных свойств БЛП за счет денатурационных и гидролитических воздействий, вызывающих конформационные изменения белковых молекул [5, 6].
Увеличение жироудерживающей, жироэмульгирующей, водоудерживающей и пенообразующей способностей модифицированных БЛП свидетельствует о возможности их использования в качестве функциональных компонентов пищевых продуктов различного назначения [1, 7].
Автор выражает благодарность профессору В.Г. Щербакову за консультации при выполнении работы и обсуждении ее результатов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Растительный белок: новые перспективы / Под ред. Е.Е. Браудо. - М.: Пищепромиздат, 2000. - 180 с.
2. Щербаков В.Г., Тежерова Л.Н. Послеуборочная обработка и хранение семян рапса // Изв. вузов. Пищевая технология. -1985. - № 4. - С. 25-27.
3. Сорта ярового рапса, сурепицы и горчицы белой селекции ВНИПТИР: Каталог / Сост. В. Н. Горшков и др.; Под ред. В.В. Корпачева. - Липецк: Центр. полиграфия, 2005. - 21 с.
4. Бочкарева Э .Б. Исследования по рапсу и сурепице // Ис -тория научных исследований во ВНИИМКе за 90 лет. - Краснодар: Сельские зори, 2002. - С. 61-79.
5. Ржехин В.П., Погонкина Н.И. К вопросу о взаимодей -ствии липидов с белковыми веществами масличных семян при из -влечении из них масла // Маслобойно-жировая пром-сть. - 1960. -№ 7. - С. 17-19.
6. Лисицын А.Н. Создание технологий отжимания масел в условиях высокоинтенсивного нагрева маслосодержащего мате -риала: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - СПб.: ВНИИЖ, 1996. -33 с.
7. Шульвинская И.В. Применение белков семян семейства капустных для обогащения пищевых продуктов // Изв. вузов. Пи -щевая технология. - 2003. - № 1. - С. 83-84.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 25.10.05 г.
