CC BY
59
10. Палкин Г.А. Некоторые особенности строения костяка кроликов в зависимости от типа конституции // Матер. докладов научной конференции, посвященной 50-летию Октябрьской социалистической революции. - Казань, 1967. - С. 212-213.
11. Палкин Г.А. Краткие итоги работ по изучению морфологических особенностей
основных типов конституции сельскохозяйственных животных // Матер. конференции, посвященной 95-летию Казанского ветеринарного института. — Казань, 1968.
12. Kunzel D. Gute Felltrager gewinnen bei schooner Korperform // Garten Klein-tierzucht J. — 1988. — Т. 27. — № 13. — S. 10.
+ + +
УДК 633.854.59
Т.П. Кулагина,
Ю.Б. Курков,
Т.А. Краснощекова, А.Ю. Курков,
А.Ф. Гудкин
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ГИДРОЛИЗА ПРОРАЩЁННЫХ СЕМЯН СОИ
Ключевые слова: гидролиз, проращённые семена сои, комбикорма-концентраты, инактивация, антипитательные свойства, активность уреазы.
Введение
В последнее время при кормлении крупного рогатого скота и свиней используются рационы, в состав которых включаются комбикорма-концентраты с использованием семян сои. Однако при использовании семян сои возникает необходимость снижения активности веществ антипитательного характера, содержащихся в них.
Анализ способов инактивации антипита-тельных веществ семян сои показал, что менее затратными и энергоемкими являются способы, связанные с воздействием химических агентов и воды на молекулы белков-ингибиторов [1, 2]. Неперевариваемые олигосахариды сои (раффиноза, стахиоза) достаточно эффективно удаляются в процессе производства концентрированных белковых соевых продуктов при промывке обезжиренного соевого шрота с целью выделения растворимых веществ. Лектины также хорошо извлекаются с помощью воды и спирта, наряду с традиционными спо-
собами отделения раффинозы и стахиозы промывкой водными растворами кислот, щелочей или этанола при производстве соевых белковых концентратов или изолятов. Значительное снижение веществ антипита-тельного характера и повышение усвояемости продуктов из сои возможно также в процессе гидролиза [1].
В процессе исследований была поставлена следующая цель: повышение эффективности инактивации антипитательных веществ в сое при приготовлении комбикормов-концентратов за счет совершенствования процесса гидролиза семян сои. При этом решалась задача обоснования технологических параметров процесса частичного гидролиза проращённых семян сои.
Анализ исследований процесса гидролиза семян сои. Гидролиз в определенных пределах может увеличивать переваривае-мость соевых белков, т.к. при этом может повышаться активность некоторых химических групп, облегчаться воздействие на белки протеолитических ферментов. Процесс идет с присоединением воды и образованием азотистых соединений, при этом происходит деструкция белков, в результате которой происходит разрыв пептидных связей
белковой молекулы. Гидролиз может быть полным или частичным в зависимости от способа расщепления. При частичном гидролизе соевых белков сначала образуются сложные смеси различных пептидов, а затем на смесь свободных белковых аминокислот уже в организме животного или человека [3], хотя этот тип гидролиза проходит не более чем на 70-80% расщепления, компоненты физиологичны, легко проникают в клетку и включаются в процессы клеточного метаболизма. При этом в результате частичного гидролиза образуются пептиды, которые являются биологически активными соединениями [1].
С учетом наименьших затрат на инактивацию веществ антипитательного характера в последнее время нашли применение технологии приготовления кормов для сельскохозяйственных животных с использованием проращённые семена сои. Проращённые семена сои богаты белком, углеводами, витаминами, ферментами. В проростках сои содержатся высококачественные белки и жиры, клетчатка, лецитин, большое количество кальция, калия, магния, железа, цинка, селена, а также фосфор, марганец, фтор, медь, кобальт, витамины С, В,, В2, В3, каротин. Установлено, что при проращивании семян сои снижается содержание антипита-тельных веществ, тетра- и трисахаридов (раффиноза и вебаскоза со стахиозой гидролизируются до моносахарида - глюкозы), значительно снижается активность ингибиторов трипсина и химотрипсина, что приводит к повышению переваримости белков (с 70 до 95% по сравнению с контролем из цельносмолотой непроросшей соей) [4-6].
На основании анализа способов инактивации антипитательных веществ в семенах сои можно предположить, что наиболее эффективным является частичный гидролиз, который в настоящее время остается неизученным. В то же время использование частичного гидролиза проращённых семян сои позволяет получить продукт с улучшенными функциональными свойствами. Обоснование технологических параметров данного процесса даст возможность судить о целесообразности приготовления кормовых и пищевых продуктов на основе проращённых гидролизированных семян сои.
Объект и методы исследований
В качестве объекта исследований был принят технологический процесс частичного гидролиза проращённых семян сои.
Общей методологической основой исследований являлось использование системного подхода, обеспечивающего рассмотрение процесса гидролиза семян сои с учетом взаимосвязей качества приготавливае-
мых кормов с технологическими и конструктивными параметрами технических средств.
Экспериментальные исследования проводились на смесителе-экстракторе с активным рабочим органом (мешалкой) с использованием методов планирования многофакторных экспериментов и математического моделирования. Анализ и обработка полученного экспериментального материала осуществлялись с помощью методов математической статистики.
Эффективность процесса инактивации ан-типитательных веществ при гидролизе проращённых семян сои оценивали по уреазной активности, которая определялась по ГОСТ 13979.9-69 «Жмыхи и шроты. Методика выполнения измерений активности уреазы». Сущность метода заключается в изменении рН фосфатного буферного раствора, который образуется в результате воздействия уреазы на содержащуюся в растворе мочевину.
Температура инактивирующего раствора принята на основании анализа ранее проведенных исследований процессов гидролиза соевого белка и инактивации антипитатель-ных веществ в соевом зерне в пределах 65-70оС [1, 2, 4, 5].
В результате предварительных поисковых исследований установлено, что наиболее рационально проводить частичный гидролиз проращённых семян сои инактивирующим раствором лимонной кислоты или хлорида кальция (кальциевой солью соляной кислоты) с водой при вращении массы в смесителе-экстракторе и нейтрализацией раствором каустической соды (гидроксидом натрия (№ОН)) с водой. Предварительное проращивание семян сои необходимо проводить в течение 3-5 сут.
Экспериментальные исследования и их результаты
В результате проведенного отсеивающего эксперимента были определены факторы, оказывающие наибольшее влияние на процесс гидролиза проращённых семян сои, к ним относятся: массовое отношение проращённых семян сои к инактивирующему раствору (гидромодуль) (К), концентрация лимонной кислоты в инактивирующем растворе L (%), продолжительность гидролиза Т (мин.), угловая скорость вращения рабочего органа смесителя-экстрактора СО (с1).
По результатам экспериментальных исследований выявлено, что на процесс инактивации антипитательных веществ в соевом зерне при частичном гидролизе проращённых семян сои значительное влияние оказывает концентрация лимонной кислоты во вносимом растворе (рис. 1).
Анализ зависимости данных показателей выявил, что при продолжительности гидролиза (Т = 35 мин.), массовом отношении проращённых семян сои к инактивирующему раствору (К = 1:1), угловой скорости вращения рабочего органа смесителя-экстрактора (О = 35,8 с-1) повышение концентрации реагента во вносимом растворе с 0,2 до 1% лимонной кислоты приводит к значительному снижению активности уреазы в гидролизируемой суспензии. При дальнейшем увеличении концентрации реагента во вносимом растворе, хотя и наблюдается снижение антипитательных свойств гидролизируемых проращённых семян сои, темпы его не высоки. Оптимальная концентрация вносимой лимонной кислоты при
приготовлении инактивирующего раствора находится в пределах от 1 до 1,4%.
Исследование влияния продолжительности гидролиза на изменение активности уреазы показало, при массовом отношении измельченных проращённых семян сои к инактивирующему раствору (гидромодуль) (К = 1:1), концентрации лимонной кислоты в инактивирующем растворе (L= 1%) и угловой скорости вращения рабочего органа смесителя-экстрактора (О = 35,8 с1) инактивация начинается не сразу после внесения раствора, а спустя 7-0 мин. Причем зависимость данных показателей усиливается с увеличением продолжительности гидролиза до 35 мин. Дальнейшее увеличение продолжительности гидролиза не значительно влияет на исследуемый процесс.
л
п
сб
<и
Л
Л
н
о
о
к
и
к
сб
Рис. 1. Изменение активности уреазы А (рН) в гидролизированных проращённых семенах сои от концентрации лимонной кислоты в инактивирующем растворе (%)
1,6
1,4
продолжительность гидролиза, мин.
Рис. 2. Изменение активности уреазы А (рН) в гидролизированных проращённых семенах сои
от продолжительности гидролиза Т (мин.)
В процессе проведенных экспериментальных исследований также установлено, что на темп инактивации антипитательных свойств семян сои оказывают влияние количество вносимого раствора (гидромодуль) и частота вращения гидролизируемой массы в смесителе-экстракторе. Последнее объясняется частичной экстракцией суспензии, вызванной механическим воздействием рабочего органа смесителя. При этом увеличивается скорость гомогенизации и взаимодействия суспензии с химическими реагентами.
Выводы
1. Полученные данные позволяют рекомендовать при производстве комбикормов-концентратов использовать частично гидролизированные проращённые семена сои, что способствует получению продукта с улучшенными функциональными свойствами.
2. Оптимальная концентрация вносимой лимонной кислоты при приготовлении инактивирующего раствора для гидролиза находится в пределах от 1 до 1,4% при его температуре 65-70°С.
3. Массовое отношение проращённых семян сои к инактивирующему раствору (гидромодуль) (К=1:1), продолжительность гидролиза 35-40 мин.
Библиографический список
1. Бегулов М.Ш. Основы переработки семян сои. — М., 2006. — 181 с.
2. Пустовой Е.А. Влияние физикохимических способов воздействия на инактивацию антипитательных веществ, содержащихся в зерне сои: дис. канд. с.-х. наук. — Благовещенск: ДальГАУ, 2000. — 132 с.
3. Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. — М., 1993. — С. 256-258.
4. Петибская В.С., Шабалта О.М., Коче-гура А.В., Зеленцов С.В. Повышение биологической ценности семян сои пищевого назначения // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1997. — № 2-3. — С. 19-22.
5. Доценко С.М., Филонова О.В., Любимова О.И. Биотехнологические основы разработки способа получения соевого белково-минерального продукта // Вопросы переработки сельскохозяйственной продукции: сб. науч. тр. — 2008. — Вып. 6. — С. 102-107.
6. Поландова Р.Д., Стребыкина А.И., Котельников Н.Н., Пучкова Л.И. Применение биоактивированной сои в хлебопечении // Хлебопечение России. — 2006. — № 1. — С. 10-11.
+ + +
