CC BY
46
APPLICATION OF THE OIL CAKE FROM AMARANTH SEEDS IN MANUFACTURE OF THE COMBINED MEAT PRODUCTS
A.A. FEDOROV, L.V. ANTIPOVA
Voronezh State Technological Academy,
19, Revolution av., Voronezh, 394000; ph.: (4732) 55-37-51, e-mail: meatech@yandex.ru
The chemical compound and properties of an oil cake of an amaranth, its physical and chemical characteristics, fractional structure of fibers is studied. Possibility of entering of an oil cake of an amaranth in meat products as source of fiber and irreplaceable amino acids is considered.
Key words: an amaranth oil cake, vegetative fiber, squalene, amino acids, fractional structure.
6З9.21
ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ФЕРМЕНТНОГО КОМПЛЕКСА МЯСА ПРЕСНОВОДНОГО КАРПА
О.П. ДВОРЯНИНОВА, А.В. АЛЕХИНА, С.А СТОРУБЛЕВЦЕВ
Воронежская государственная технологическая академия,
394000, г. Воронеж, пр-т Революции, 19; тел.: (4732) 55-37-51, электронная почта: meatech@yandex.ru
Получен ферментный комплекс катепсинов из мышечной ткани карпа, исследованы его электрофоретические свойства и протеолитическая активность. Применение ферментного комплекса в рыбной промышленности позволит интенси -фицировать процессы созревания рыбы при посоле.
Ключевые слова: прудовая рыба, ферментный комплекс, катепсины, электрофорез, протеолитическая активность.
В современной перерабатывающей промышленности все большую актуальность приобретает применение ферментных препаратов в производстве пищевых продуктов. Одним из перспективных источников ферментных препаратов являются органы и ткани животных, в частности гидробионтов. В рыбном сырье обнаружен широкий спектр протеолитических ферментов, содержащихся в мышечных тканях и внутренних органах рыб. Это катепсины - ферменты мышечной ткани, пепсин и трипсин - ферменты пищеварительного тракта рыбы. Рыбное сырье является также источником амилолитических и липолитических ферментов [1].
Нами была исследована возможность получения ферментного комплекса из мышечной ткани прудового карпа, а также определена протеолитическая активность полученных ферментов.
Мышечную ткань карпа измельчали и тщательно растирали с кварцевым песком в буферной среде следующего состава: 50 мМ трис-НС1 буфер (рН для карпа 7,5-7,8), 3 мМ MgCl2; 1 мМ ЭДТА; 3 мМ Р-меркапто-этанол. Полученный экстракт фильтровали через 4-слойный марлевый фильтр и центрифугировали при 3000 g 10 мин. Для определения активности комплекса ферментов и дальнейшей его очистки использовали полученный супернатант [2].
Для приготовления промывных вод фарша карпа использовали тушки, хранившиеся при -25°С в течение 20 сут. Рыбу размораживали на воздухе при температуре 18-20°С до 0-2°С, промывали в пресной воде и белую мышечную ткань измельчали на мясорубке с диаметром отверстий 2,5 мм. Полученный фарш дважды промывали на двойном капроновом фильтре питьевой водой с рН 6,8-7,0 при перемешивании в течение 10 мин. Все операции проводили при температуре
0-4°С. Катепсины мышечной ткани экстрагировали 0,05%- м раствором КС1.
Для освобождения осадка от клеток мышечной ткани неразрушенные ткани, полученные после отжимания гомогената, промывали в среде выделения в течение 2 мин. Оставшиеся ткани проводящих пучков тщательно растирали с кварцевым песком в фарфоровой ступке на холоду в среде выделения того же состава в соотношении 1 : 3, затем центрифугировали при 5000 g в течение 10 мин. Полученный супернатант использовали в дальнейшем для очистки и изучения свойств ка-тепсинов из клеток мышечной ткани карпа. Очистку проводили при 0-4°С в несколько стадий.
Фракционный состав выделенного из мышечной ткани карпа ферментного комплекса определяли методом электрофореза на приборе УЕ-1М (ООО «Биоклон»), предназначенном для электрофоретического разделения белков в полиакриламидных и агарозных
Protein bends (molecular weight, kDa):
116.0 -Cellulase;
66.2 - BSA (Bovine Serum Albumin);
45.0 - Ovalbumin;
35.0 - Carbonic anhydrase;
25.0 - Trypsin inhibitor,
18.2 - Lysozime.
Protein (molecular weight, kDa): Catepsins
Рис. 1
гелях (рис. 1), в научно-исследовательской лаборатории кафедры технологии мяса и мясных продуктов ВГТА.
Исследуемые образцы ферментного комплекса вносили в карман геля по 5 мкл. В качестве лидирующего красителя использовали Sample buffer (х2) (0,125 M трис-HCl, 4% DCH, 20% v/v глицерин, 10% 2-меркап-тоэтанол, 0,004% бромофеноловый синий, рН 6,8). В первые 10 мин сила тока составляла 15 мА/гель, затем, после вхождения образца в гель, - 25 мА/гель. После окончания электрофореза выявление белковых полос проводили окрашиванием геля в течение 40 мин в растворе Comassie brilliant blue G-250 (содержит 2% ТХУ 20% этанола). Краситель отмывали 6% ТХУ с многократной сменой раствора. Отмытые гели погружали в раствор, содержащий этиловый спирт и воду в соотношении 1 : 1.
Параметр Rf (электрофоретическая подвижность), характеризующий подвижность полипептидов в геле, определяли как частное расстояний, пройденных анализируемым полипептидом и фронтом (рис. 2).
По результатам анализа электрофореграммы в ферментном комплексе было выделено 5 фракций, молекулярная масса которых находилась в пределах от 35 до 95 кДа (рис. 1). Вторая фракция количественно преобладает над остальными и лежит в пределах 45-66,2 кДа, что близко к щелочным и нейтральным протеиназам, среди которых наиболее известны метал-лопротеиназы.
Наличие дополнительных полос в спектре комплекса можно объяснить несколькими причинами. Во-первых, фермент часто представляет собой гетерогенную систему, состоящую из нескольких компонентов с различным спектром активности. Во-вторых, в процессе хранения ферментного комплекса могут образовываться различные минорные компоненты, дополняющие спектр препарата.
В мышечной ткани идентифицирован ряд ферментов эндопептидазного действия [3]: катепсины В!, D, Н, L, G и экзопептидазные А, В2, С. Катепсин Bi является тиоловой эндопептидазой и активируется SH-соединениями, имеет оптимум активности при рН 6,0, проявляет более высокую по сравнению с коллагена-зой способность к гидролизу коллагена в кислой среде. Катепсин D является карбоксильной эндопептидазой, проявляя активность при рН 2,8-4,0; он в незначительной степени расщепляет низкомолекулярные пептиды. Катепсин Н относится к эндоаминопептидазам, способен гидролизовать белки и производные аминокислот с
12 F
9 ......................................................
0 0,2 0,4 0,6 0,8
Относительная подвижность полипептидов, Rf
Рис. 2
pH
Рис. 3
максимальной активность при рН 6,0. Катепсин Ь, тио-ловая эндопептидаза, гидролизует различные белки с максимальной активностью при рН 5,0.
Катепсин А, лизосомальная карбоксилелтидаза, проявлял наибольшую активность по отношению к пептидам при рН около 5,6-5,9. Катепсин В2 является относительно неспецифической карбоксипептидазой, активируемой сульфгидрильными соединениями, гидролизует полипептиды до свободных аминокислот с оптимумом рН 5,5-5,6. Катепсин С расщепляет пептиды и их производные с оптимумом рН 5,0-6,0. Фермент в комплексе с другими катепсинами способен принимать участие во внутриклеточной деградации белка. Активность катепсина в зависит от присутствия ионов хлора. Катепсины Ь, В, Н и Б играют определенную роль в деградации белков. Но важное место отводится катепсину Б, который обладает высокой активностью, широкой субстратной специфичностью, совместно с тиоловыми эндопептидазами обеспечивает инициацию и скорость процесса распада белков в лизо-сомах [3, 4].
Исследование влияния рН на активность ферментных препаратов проводили в диапазоне от 3,0 до 7,0 [5]. Рабочая область рН для ферментного комплекса от 4,5 до 6,5 (рис. 3). Максимум активности отмечается при рН 5 и составляет 135 ед./г. Следовательно, исследуемый комплекс ферментов активен в кислой и слабокислой зоне.
Результаты проведенных исследований показали, что выделенный ферментный комплекс мышечной ткани карпа гетерогенен. В дальнейшем планируется исследовать специфичность комплекса, с оценкой его каталитической активности в отношении субстратов белковой, углеводной и липидной природы.
Исследования выполнены в рамках Федеральной целевой программы поисковых научно-исследовательских работ по проекту (лоту) «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Биоинженерия» в рамках мероприятия 1.3.2 Программы», выполняемому в рамках мероприятия 1.3.2 «Проведение научных исследований целевыми аспирантами» мероприятия 1.3 «Проведение научных исследований молодыми учеными-кандидатами наук и целевыми аспирантами в научно-образовательных центрах» направления 1 «Стимулирование закрепле-
ния молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий» Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., в соответствии с приказом Рособразования № 511 от 15 мая 2009 г., Государственный контракт № П 1715 от 23 сентября 2009 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Рыбоводство. Основы разведения, вылова и переработки рыб в искусственных водоемах / Л.В. Антипова, О. П. Дворянино -ва, О.А. Василенко и др. - СПб.: ГИОРД, 2009. - 472 с.
2. Цибизова М.Е. Технология протеолитических ферментов широкого спектра действия из внутренних органов прудовых рыб // Рыбное хоз-во. - 2007. - № 12. - С. 113-114.
3. Кудряшов Л.С. Протеолитические ферменты мяса и их роль в процессах созревания и посола (обзор) // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1987. - № 5. - С. 20-30.
4. Кудряшов Л.С. Созревание и посол мяса - Кемерово, 1993. - 208 с.
5. ГОСТ 20264.2-88. Препараты ферментные. Методы определения протеолитической активности. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 11 с.
Поступила 09.04.10 г.
MAKING AND RESEARCH OF FERMENTAL COMPLEX PROPERTIES OF THEFRESH-WATERMEAT CARP
OP. DVORYANINOVA, A.V. ALEKHINA, S.A. STORUBLEVTSEV
Voronezh State Technological Academy,
19, Revolution av., Voronezh, 394000; ph.: (4732) 55-37-51, e-mail: meatech@yandex.ru
The fermental complex catepsins from a muscular fabric of a carp is received, are investigated it electrophoresis properties and proteolitical activity. Application in a fishing industry of a fermental complex will allow to intensify processes of maturing of fish at salt.
Key words: poud fish, a fermental complex, catepsins, electrophoresis, proteolitical activity.
664.8.038
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПОКРЫТИЙ С БАРЬЕРНЫМИ СВОЙСТВАМИ ИЗ БИОМОДИФИЦИРОВАННЫХ КОЛЛАГЕНОВЫХ БЕЛКОВ
И.А. ГЛОТОВА, Ю.В. БОЛТЫХОВ, В.В. ВАСИЛЕНКО, М.Е. СИТНИКОВА
Воронежская государственная технологическая академия,
394000, г. Воронеж, пр-т Революции, 19; тел.: (4732) 55-37-51, электронная почта: meatech@yandex.ru
Изучены антиоксидантные свойства и обоснованы дозировки СО2-экстрактов лекарственных растений и специй для создания пленкообразующих композиций с использованием биомодифицированного вторичного коллагенсодержаще -го сырья мясной промышленности. На основе квантово-механического моделирования разработана гипотетическая модель взаимодействия продуктов модификации коллагеновых белков с биологически активными веществами экстрактов растительного происхождения на примере флавоноидов. Подтверждены барьерные свойства пленкообразующих композиций в технологии мясных рубленых полуфабрикатов и кулинарных изделий из мяса птицы.
Ключевые слова: коллаген, СО2-экстракты, флавоноиды, барьерные технологии.
Представляет интерес реализация возможностей коллагеновых белков как носителей биологически активных веществ с наличием большого количества реакционноспособных групп в сфере обеспечения качества и безопасности полуфабрикатов из мяса сельскохозяйственных животных и птицы, а также продуктов кулинарной готовности [1, 2].
Цель работы - обоснование и реализация модифицированных технологий мясных полуфабрикатов, продуктов из мяса птицы за счет использования пищевых пленочных покрытий с барьерными свойствами.
Объектами исследования служили: жилки и сухожилия, выделенные при жиловке говядины, как исходное сырье для получения пленкообразующих композиций; продукты их химической и ферментативной модификации; СО2-экстракты лекарственных растений и специй производства компании ОАО «Караван»: зверобоя, календулы, ромашки, гвоздики, корицы, тыквы и
виноградных косточек, петрушки; коллагенсодержащие пленкообразующие композиции с их использованием; полуфабрикаты мясные рубленые в традиционной панировке и пищевых коллагеновых пленках; окорочка куриные, запеченные в пленочном покрытии и без него.
При разработке коллагенсодержащих пленочных покрытий антиоксидантную активность СО2-экстрак-тов лекарственных растений и специй определяли амперометрическим методом [3]; пероксидное число - по ГОСТ 8285-91; КМАФАнМ и БГКП - согласно [4].
Проведенный анализ антиоксидантной активности СО2-экстрактов лекарственных растений и специй показал, что по этому показателю их можно расположить в следующий убывающий ряд, мг/см3: гвоздика (19,50) > петрушка (10,01) > корица (9,27) > зверобой (8,65) > тыква и виноградные косточки (7,79) > ромашка (6,26).
