CC BY
29
¡малом
1ЭЛЫ0-
Iблица 5
И ПО
5-0,88
4-0,51
2-0.64 1-0,12 ,7-27,7 ¡4-33,11
58-2197
10-1615
.7—580
36-232
400
28
15-0,45
,24-0,30
,33-0,88
,07-0,09
1,1-0,13
0,02
3-105 15-29
минов и чных от-, а также л железа по содер-кислоты юсфора и ие, чем в
гь БМПО
металлов их пести-1е отвеча-ов только ЦК у пше-) экологи-ветствую-лрья.
; муки И' пшениР1
5%, у^°-
яемость относительно казеина — 94%. Лимитирующей аминокислотой БМПО является изолейцин.
2. В составе БМПО наблюдается высокий уровень ненасыщенных жирных кислот (85,9%), главную часть которых составляет линолевая кислота (62,6%).
Содержание витаминов В2, РР, а также калия, натрия, кальция и железа в БМПО больше, чем в пшеничных отрубях. По количеству витаминов Вр В6, Е и фолиевой кислоты БМПО мало отличается от исходного сырья.
Углеводы БМПО представлены главным образом крахмалом (29,4%), декстринами (10,5%) и мальтозой (2,7%). В ее состав входят также нерастворимые и растворимые волокна.
3. Экологическая безвредность БМПО достигается соответствующим контролем за содержанием тяжелых металлов в сырье.
4. Медико-биологическая оценка показывает, что БМПО обладает относительно высокой пищевой и биологической ценностью, возможно ее применение в качестве перспективного улучшите-ля технологических свойств продуктов, а с учетом аминокислотного состава исходных белков — в качестве обогатителя или заменителя.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шапиро Д.К. Практикум по биологической химии. — Минск: Вышэйшая школа, 1976. — 288 с.
2. Методы биохимического исследования растений / Под ред. А.И. Ермакова. — Л.: Колос, 1972. — 456 с.
3. Nils-G. Asp, Claes-G. Johansson, Hakan Hallmer, Monica Siljestrom. Rapid Ensimatic Assay of Insoluble and soluble Dietary Fiber // J. Agrie. Food Chem. — 1993. — V. 31. — № 3. — P. 476.
4. Химический состав пищевых продуктов. Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергети-
-. ческой ценности блюд и кулинарных изделий / Под ред. И.М. Скурихина и В.А. Шатерникова. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. — 327 с.
5. Коденцова В.М., Орлова Н.В., Вржесинская O.A., Сокольников A.A. Определение рибофлавина в пищевых продуктах с помощью рибофлавинсвязывающего апобелка // Вопросы питания. — 1992. — № 1. — С. 70.
6. Степанова Е.Н., Нестерова И.М., Букина H.A. Микробиологические методы определения ниацина, витамина Вб и фолацина в пищевых продуктах / Теоретические и клинические аспекты науки о питании. — М.: Институт питания АМН СССР, 1987. Т. 8. — С. 216.
7. Григорьева М.П., Рыбина И.В. Методы определения витамина Е в пищевых продуктах / Теоретические и клинические аспекты науки о питании. — М.: Институт питания АМН СССР, 1987. Т. 8. — С. 154.
8. Nutritional Evaluation оГ Protein Foods / Ed. P.L. Pellett, V.R. Young. — UNU, 1980. — P. 41-58, 154.
9. Высоцкии В.Г., Мамаева E.M. К оценке эндогенных потерь азота у белых крыс различного возраста // Вопросы питания. — 1989, — №3. - С. 48.
10. Химический состав пищевых продуктов. Кн. 2 / Под ред. И.М. Скурихина и М.Н. Волгарева. — М.: Агропромиздат, 1987. — $60 с.
11. Protein Quality Evaluation // Rep. Joint FAO/WHO, 4-8 Dec. 1989. — Rome: FAO UN, 1990.
12. Зилов? И.C., Высоцкий В.Г. Сравнительная характеристика качества новых источников растительного белка / Тез. докл. науч.-техн. конф., 23-24 нояб. 1993 г. — С.-Пб., 1993. — С. 79.
13. Кулакова С.Н. Новый принцип в оценке биологических свойств пищевых жиров: нормирование ПНЖК семейства линолевой кислоты / Тез. докл. науч.-техн. конф., 23-24 нояб. 1993 г. — С.-Пб., 1993. — С. 61.
Кафедра органической химии
Лаборатория технологии пищевых продуктов
Лаборатория белкового обмена
Поступила 22.09.94
633.854.78.002.237:665.3
ПОСЛЕУБОРОЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ В БЕЛКОВОМ КОМПЛЕКСЕ СЕМЯН ВЫСОКООЛЕИНОВОГО ПОДСОЛНЕЧНИКА
В.Г. ЩЕРБАКОВ, А.Д. МИНАКОВА
Кубанский государственный технологический университет
Послеуборочные процессы в липидном комплексе свежеубранных семян подсолнечника, дозревающих при различных внешних условиях, неоднократно исследовались. Была установлена прямая корреляция между массовой долей линолевой кислоты в составе запасных липидов, температурной сушкой и накоплением продуктов окисления в полученном из семян масле. Отсюда был сделан вывод о недопустимости высокотемпературной сушки семян подсолнечника линолевого типа [1, 2]. Показано также [3], что сушка семян подсолнечника олеинового типа при высоких температурах нежелательна, так как сопровождается снижением массовой доли олеиновой кислоты в масле.
Цель работы — изучение белкового комплекса семян высокоолеинового подсолнечника и изменение его под влиянием различных условий послеуборочной обработки, включая тепловую сушку при разных температурах. Исследовали семена высокоолеинового сорта Первенец с массовой долей оле-
иновой кислоты 70-72% от суммы жирных кислот в триацилглицеролах.
Изучали направленность процессов в белковом комплексе семян в образцах, полученных однофазной уборкой, а также в семенах, убранных двухфазным способом. В этом случае соцветия срезали с растений и навешивали на оставшуюся часть стебля, оставляя до полного высыхания [2]. В других вариантах опыта семена дозревали на материнском растении до осыпания (перестой) или высушивались в лабораторной сушильной установке при температуре сушильного агента 60, 100, 140°С, что соответствовало температуре семян 45, 60 и 90°С.
При подготовке проб к анализу семена обрушивали вручную, измельчали и обезжиривали гекса-ном, остаток размалывали в тонкую муку. Все действия с пробами проводили на холоде. О процессах, происходящих в белковом комплексе, судили по изменению фракционного состава [4] и атакуемости белков комплексом протеолитических ферментов желудочно-кишечного тракта in vitro в условиях последовательного действия пепсином и трипсином [5], а также по изменению вязкости растворов глобулиновой фракции в вискозиметре Гепплера [6]. Установлено, что условия послеубо-
рочной обработки оказывают заметное влияние на фракционный состав белкового комплекса семян (табл. 1). Дозревание последних в полевых условиях способствует некоторому увеличению доли альбуминов. При тепловой сушке, особенно при более жестких тепловых режимах, содержание семян заметно снижается. Так, в высушенных при 90°С семенах количество альбуминов в три раза меньше, чем при однофазной уборке.
- Таблица 1
Азот, % на сухое обезжиренное вещество
Условия пос- белковый небелковый
леуборочной обработки об- щий аль- буми- ны псев- до- гло- були- ны эвг- лобу- лины глю- ТЄЛИ- ны экс- трак- ТИВ- ный стро- ма
Дозревание на растении (перестой) 11,07 0.37 1,74 5,45 1,96 1,50 0,13
Двухфазная уборка 11,06 0,35 1,65 5,32 2,03 1,58 0,12
Однофазная уборка + сушка при:
45°С 11,05 0,20 1,54 5,68 1,88 1,57 0,17
60°С 10,95 0,13 1,52 5,56 2,11 1,40 0,23
90° С 10,73 0,09 1,22 5,08 2,32 1,04 0,95
Однофазная уборка (контроль)
.10,61 0,28 1,47 5,55 1,88 1,25 0,16
тивных частей растения и продолжающимся синтезом в семенах низкомолекулярных белков. Наряду с этим не исключена и агрегация белковых молекул за счет взаимодействия их с липидами и другими соединениями небелковой природы. Эти процессы способствуют накоплению труднорастворимых сложных белков, повышению содержания глютелинов с одновременным снижением количества солерастворимых белков.
Ускоренное обезвоживание семян при тепловой сушке приводит к снижению доли более низкомолекулярных альбуминов и псевдоглобулинов, что связано с денатурационными изменениями белков. Наиболее интенсивно эти процессы идут при 90°С, когда из-за значительного повышения температуры резко сокращается время обезвоживания семян.
Изменения фракционного состава белков сопровождаются изменениями атакуемости суммарного белка подсолнечника комплексом протеолитиче-ских ферментов желудочно-кишечного тракта in vitro (табл. 2).
Таблица 2
Условия
послеуборочной
обработки
Степень протеолиза, % при действии
пепсином
,пепсин+трипсин
Наблюдаются также измеиения в доле основных запасных белков семян — глобулинов. При этом изменяется содержание как псевдо-, так и эвгло-булинов. Дозревание в полевых условиях способствует более интенсивному накоплению водорастворимых белков — альбуминов и псевдоглобулинов, доля же солерастворимых — эвглобулинов — несколько снижается.Тепловая сушка способствует устойчивому снижению водорастворимых белков, а количество солерастворимых немного возрастает, и только лишь жесткие режимы ведут к снижению эвглобулинов. При этом следует отметить, что по суммарному содержанию псевдо- и эвглобулины семян, высушенных при 45°С, соответствуют дозревавшим на материнском растении. Возрастает содержание щелочерастворимых белков — глютелинов: больше их в семенах, высушенных при 90°С.
Происходят изменения и в массовой доле небелкового азота: дозревание в полевых условиях способствует накоплению экстрактивного и некоторому снижению азота плотного остатка — стромы, при сушке отмечена устойчивая обратная зависимость.
Изменения в белковом комплексе могут быть объяснены накоплением водорастворимых белков и экстрактивного небелкового азота в семенах, дозревающих в полевых условиях, что связано с притоком азотсодержащих соединений из вегета-
Дозревание на растении (перестой)
Двухфазная уборка
Однофазная уборка + сушка при:
45°С
60°С
90°С
Однофазная
(контроль)
уборка
37.25
34.25
37.96
33.75
31,63
30,70
56,38
68,68
72,10
66,42
62,47
43,92
Как следует из приведенных данных, исследуемые варианты послеуборочной обработки, включая высокотемпературную сушку, способствуют усилению атакуемости белка как пепсином, так и суммой ферментов пепсин + трипсин. Наиболее интенсивно в этих условиях действует трипсин: ата-куемость пепсином белков семян высушенных при 90°С, возрастает лишь на 1,07%, в то время как атакуемость суммой ферментов — на 18,55%.
Послеуборочное дозревание семян в полевых условиях ведет к увеличению степени протеолиза белков, при этом легче атакуются ферментами белки семян, дозревавших при двухфазной уборке. Максимальная величина атакуемости белков как пепсином, так и трипсином отмечена для семян, высушенных в лабораторных условиях при 45°С. Это обусловлено высокой скоростью их обезвоживания по сравнению с дозреванием в естественных условиях. В результате резко различных скоростей обезвоживания семян степень ’’разрыхления” и структура белковых глобул различна, доступ про-теолитических ферментов к внутренним гидролизуемым связям в ’’разрыхленных” белковых молекулах облегчается. В то же время повышение
ИЗВЕСТИЯ В5
температурь димому, та* которой мо> створимых I остатка, хот гатов сниж ’’рыхлыми”, виях медлеь семян на ма мость комш белков ИЗ Д1 семян на 6; 90°С (при п куемости бе тельно узки: Изменена подтвержда] метрически)
Условия послеуборочной обработки
Вязкость tf, мПа-с
Из таблиц булина из ( этот показат ях на матер» высушенньн подтверждае шенных Ї лые”, чем Д( убранных 01
Э.Г. РОЗАН!) Л.И. БУЛАТЯ Е.И. СИМБЩ
Московская го\ прикладной би
Преимуще технологии лучаемых п} матрицах, и иммобилиза: фермента по деструктивн! крываются в] ности, регул] ния выхода I Для иммоб носителей п высокомолек
№ 1-2,1995
имея син-ков. Наря-белковых шидами и роды. Эти ;нораство-щержания :м количе-
I тепловой з низкомо-пинов, что ИЯМИ бел-,1 идут при ния темпе-зоживания
жов сопро-:уммарного иеолитиче-тракта ш
Таблица 2
ри действии ин+трипсин
56,38
68,68
72,10
66,42
62,47
43,92
IX, исследуе-■ки, включая гвуют усиле-1, так и сум-[аиболее ин-■рипсин: ата-^шенных при го время как 18,55%.
I в полевых и протеолиза ферментами 1зной уборке, и белков как а для семян, ях при 45°С. их обезвожи-естественных [ЫХ скоростей рыхления” и I, доступ про-ним гидроли-:лковых моле-1 повышение
температуры сушки семян сопровождается, по-ви-димому, также агрегацией белковых молекул, о которой можно судить по накоплению щелочерастворимых белков и увеличению азота плотного остатка, хотя атакуемость ферментами таких агрегатов снижается. Но такие белки будут более ’’рыхлыми”, чем те, которые формируются в условиях медленного удаления влаги при дозревании семян на материнском растении. Поэтому атакуемость комплексом ферментов пепсин + трипсин белков из дозревавших на материнском растении семян на 6,09% меньше, чем у высушенных при 90°С (при протеолизе трипсином). Величина ата-куемости белков пепсином изменяется в сравнительно узких пределах.
Изменения, происходящие в структуре белков, подтверждаются также исследованием вискози-метрических свойств белковых растворов (табл. 3).
Таблица 3
Одно- Однофазная
фаз- Дозре- Двух- уборка + сушка при
Условия пос- ная вание фаз- t, "С
леуборочной уборка на ная
обработки (конт- рас- уборка
роль) тении 45 60 90
Вязкость t),
мПа-с 1,18 1,65 2,03 2,13 1,81 1.69
Из таблицы видно, что вязкость растворов глобулина из семян двухфазной уборки превышает этот показатель при дозревании в полевых условиях на материнском растении, но уступает семенам, высушенным при 45°С. Такое изменение вязкости подтверждает, что молекулы белков семян, высушенных в лабораторных условиях, более ’’рыхлые”, чем дозревавших на растении, и тем более, убранных однофазным способом. Максимальному
’’разрыхлению” белковых тел способствует тепловая сушка свежеубранных семян при 45°С.
ВЫВОДЫ
1. Послеуборочная обработка свежеубранных подсолнечных семян способствует ’’разрыхлению” белковых глобул, о чем свидетельствуют изменения вязкости и атакуемости их протеолитически-ми ферментами желудочно-кишечного тракта.
2. Сравнительное исследование условий послеуборочной обработки семян высокомасличного подсолнечника олеинового типа Первенец показало, что наиболее благоприятными по атакуемости ферментами пепсином и трипсином белкового комплекса являются мягкие условия сушки при 45°С. Изменение массовой доли основного запасного белка семян подсолнечника — глобулина — наблюдается в небольших пределах, а степень протеолиза ферментами желудочно-кишечного тракта значительно возрастает.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лобанов В.Г. Исследование локализации и состава липидов-в тканях подсолнечных семян при созревании, послеуборочной обработке и хранении в связи с условиями их технологической переработки: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Краснодар, 1975. — 29 с.
2. Щербаков В.Г. Биохимия и товароведение масличного сырья. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1991. — 304 с.
3. Шмыгля Е.В. Совершенствование технологии переработки семян высокоолеиновых гибридов подсолнечника: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — С.-Пб., 1992. — 20 с.
4. Ермаков А.И. Методы биохимических исследований растений. — Л.: Колос, 1972. — 456 с.
5. Покровский A.A., Ертанов И.Д. Атакуемость белков пищевых продуктов протеолитическими ферментами in vitro / / Вопросы питания. — 1965. — № 3. — С. 33.
6. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масло-жировой промышленности /Под ред. В.П. Ржехина, А.Г. Сергеева. Т. 1, кн. 2. — Л.: Наука, 1967. — 1053 с.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 20.08.9-1
637.523.36:66.098
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ. ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА
Э.Г. РОЗАНЦЕВ, О.Н. БЕЛЯЦКАЯ,
Л.И. БУЛАТНИКОВА, Л.В. БЫКОВА,
Е.И. СИМБИРЕВА, Э.А. КОЗЛОВА
Московская государственная академия прикладной биотехнологии
Преимущества использования в пищевой биотехнологии иммобилизованных ферментов, получаемых путем их закрепления на полимерных матрицах, известны и очевидны [1]. В процессе иммобилизации нередко повышается стабильность фермента по отношению к термическому и другим деструктивным воздействиям пищевых сред, открываются возможности изменения его специфичности, регулирования скорости реакции и повышения выхода готового продукта.
Для иммобилизации нативных белков в качестве носителей применяют синтетические и природные высокомолекулярные соединения ВМС. Одним из
широко используемых полимеров является поливиниловый спирт ПВС, что обусловлено комплексом специфических свойств: наличием большого числа гидроксильных групп, гидрофильностью, жиростойкостью, высокими прочностными характеристиками пленок на его основе и др. Для прочного связывания белка с полимером обычно применяют токсичные химические реагенты, присутствие которых нежелательно в полимерных материалах, контактирующих с пищевыми продуктами. По этой причине для иммобилизации ферментов на ПВС был использован разработанный нами [2, 3] способ криомодификации полимера, позволяющий осуществлять взаимодействие ПВС с требуемыми соединениями без дополнительных кросссшивающих реагентов. Суть данного способа — в периодическом воздействии низких температур (ниже температуры фазового перехода растворителя) на растворы полимера. Благодаря этому в
I
