CC BY
15
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ И КОРМОВ
УДК 637.1 DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10006
Разработка процесса биокаталитической конверсии компонентов молочной сыворотки
Е.Ю. Агаркова, канд. техн. наук; А.г. кручинин, канд. техн. наук ВНИИ молочной промышленности, Москва
Реферат
Представлены данные по проведению гидролиза лактозы молочной сыворотки с последующим получением на ее основе гидролизата сывороточных белков, с использованием приема двойной фильтрации. Выработанный по данной технологии гидролизат обладал повышенной массовой долей белка, минимальным количеством свободных аминокислот и пониженным содержанием лактозы.
Ключевые слова
ультрафильтрация, мембрана, концентрат сывороточных белков, гидролиз, лактоза Цитирование
Агаркова Е.Ю., Кручинин А.Г. (2019) Разработка процесса биокаталитической конверсии компонентов молочной сыворотки // Пищевая промышленность. 2019. № 4. С. 16-17.
Development of the biocatalytic conversion process of whey components
E.Yu. Agarkova, Doctor of Technical Sciences; A.G. Kruchinin, Doctor of Technical Sciences All-Russian Scientific-Research Institute of Dairy Industry, Moscow
Abstract
The data related to milk whey hydrolysis aimed at obtaining on its base whey proteins hydrolysate using the method of double filtration have been presented. The hydrolysate produced according to the presented technology possessed the enhanced mass fraction of protein, minimal amount of free amino asids and redused amount of lactose.
Key words
ultrafiltration, membrane, whey proteins concentrate, hydrolysis, lactose Citation
Agarkova E.Yu., Kruchinin A.G. (2019) Development of the biocatalytic conversion process of whey components // Food processing industry = Pissevaya promyshlennost. 2019. № 4. P. 16-17.
В молочной сыворотке, в частности в подсырной, содержится большое количество лактозы - до 6,0 %; что может оказать значительное влияние на процесс гидролиза [1]. Ранее при проведении про-теолиза белков сыворотки нейтральными протеазами было отмечено снижение степени гидролиза при прочих равных условиях в среднем на 10 %, при увеличении массовой доли лактозы - на 1%. Для гидролиза лактозы нами был использован препарат очищенной лактазы МахНай® (Максилакт), являющийся продуцентом штаммов молочных дрожжей Saccharomyces (Kluyveromyces) татапи va. Lactis.
Подсырную сыворотку (массовая доля белка - 0,98 %, лактозы - 4,31 %) предварительно очищали от жира и казеиновой пыли [2, 3]. Задачей данного этапа исследований является достижение максимальной степени гидролиза (СГ) при различных значениях активной кислотности среды и массовой доли вносимого фермента. Для варьирования уровня активной кислотности использовали лимонную кислоту
и 20%-ный раствор NaOH. Диапазон варьирования концентраций ферментного препарата (ФП) - от 0,04 до 0,12 %.
На рис. 1 представлена зависимость степени гидролиза лактозы от продол-
жительности процесса, во всех случаях прослеживается тенденция возрастания СГ на протяжении 180 мин с увеличением дозы ФП, при этом максимальная ее величина отмечена при использовании 0,12 %
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
у--0,0058х}-0,6463хг + 14_45х + 11,167 R? 0.9913
30
у = -0,0171k3 - 0,0892х! + 7,2613х + 4,7667 К1 = 0.9932
у = -0,0416к' 4- 0.2389хг + 7.6 1 + 1: R2 = 0,9979
» 0,04%
О 0,08%
а 0,12%
60
90
240
Рис.
120 150 180 210 Продолжительность, мин
. Зависимость степени гидролиза лактозы от продолжительности процесса
—i— 270
300
биотехнологические процессы в производстве продуктов питания и кормов
80 70 60 50 40 30 20 10 0
У--Ц2593Х3 + 12.115Х1 - 21,626к + 36.: Rs - 0.9938
4,5
V = -0,6944х* + й,559 Jx? - 10,032?; + 13 R= = 0,9741
у--1,1296х> + 10,718**- 19.866Х + 29.667 R2 - 0,9969
5,0
^ 0.04% о 0.08% ° 0,12%
5,5 6,0
Активная кислотность, рН
Рис. 2. Зависимость степени гидролиза лактозы от активной кислотности
6,5
7,0
ФП. По истечении 180 мин СГ возрастает незначительно, что может быть связано с нарастанием активной кислотности и частичной инактивацией фермента.
На рис. 2 представлена зависимость степени гидролиза лактозы от активной кислотности сыворотки. Из данных рис. 2 можно заключить, что максимальная степень гидролиза в случае использования всех концентраций ФП при продолжительности 180 мин достигается при рН, равном 6,5.
Таким образом, наиболее рациональными условиями проведения гидролиза молочной подсырной сыворотки для снижения уровня лактозы можно считать продолжительность 3 ч, дозу внесения ФП - 0,12 %, активную кислотность на начальной стадии инкубирования - не ниже 6,5 ед. рН.
Полученная на предыдущем этапе сыворотка была подвергнута диафиль-трации с целью очистки от продуктов гидролиза лактозы. На первом этапе провели ультрафильтрацию до массовой доли сухих веществ 6,23 %. При этом произошла неизбежная потеря лактозы и моносахаров на 0,11 %. Для удаления из концентрата лактозы и минеральных веществ проводили однократную промывку гидролизованной сыворотки деминерализованной водой, далее осуществляли ультрафильтрационное концентрирование. Из 6 л исходного раствора был получен 1 л концентрата с содержанием белка 11,05 %.
Выработанный по данной технологии гидролизат обладает повышенной, по сравнению с ранее полученным, массовой долей белка, пониженным содер-
жанием лактозы и может быть рекомендован при создании продуктов лечебно-профилактической направленности, в том числе и в диетотерапии при лактазной недостаточности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бабенышев, С.П. Баромембранное разделение жидких полидисперсных систем: монография/ С. П. Бабенышев, И. А. Евдокимов. - Ставрополь: ГОУВПО «СевКавГТУ», 2007. - 123 с.
2. Зябрев, А.Ф. Мембранные системы «БИО-КОН». Применение мембранных процессов при переработке молочного сырья. Часть 2/ А. Ф. Зябрев // Переработка молока. -2002. - № 2. - С. 14-15.
3. Королёва, О.В. Перспективы использования гидролизатов сывороточных белков в технологии кисломолочных продуктов/О. В. Королёва [и др.] // Молочная промышленность. - № 7. - 2013. - С. 66-68.
REFERENCES
1. Babenyshev, S.P. Baromembrannoe razdelenie zhidkih polidispersnyh sistem: monografija/ S. P. Babenyshev, I. A. Evdoki-mov. - Stavropol': GOUVPO «SevKavGTU», 2007. - 123 s.
2. Zjabrev, A.F. Membrannye sistemy «BIOKON». Primenenie membrannyh processov pri pererabotke molochnogo syr'ja. Chast' 2/A. F. Zjabrev // Pererabotka moloka. - 2002. - № 2. - S. 14-15.
3. Koroljova, O.V. Perspektivy ispol'zovanija gidrolizatov syvorotochnyh belkov v tehnologii kislomolochnyh produktov / 0. V. Koroljova [i dr.] // Molochnaja promyshlennost'. - № 7. -2013. - S. 66-68.
Авторы
Агаркова Евгения Юрьевна, канд. техн. наук, Кручинин Александр Геннадьевич, канд. техн. наук ВНИИ молочной промышленности, 115093, Москва, Люсиновская ул., д. 35, корп. 7, euagarkova@mai1.ru
Authors
Agarkova Evgeniya Yuryevna, Doctor of Technical Sciences, Kruchinin Alexander Gennadievich, Doctor of Technical Sciences All-Russian Scientific-Research Institute of Dairy Industry, 35, build. 7, Lusinovskaya str., Moscow, 115093, uagarkova@mai1.ru
УДК 542.06 DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10007
Применение ферментного препарата Целловиридин Г20Х в технологии получения низкомолекулярного хитозана
А.и. Албулов, д-р биол. наук, профессор; м.А. Фролова, д-р биол. наук; в.п. варламов, д-р хим. наук, профессор; в.и. Еремец, д-р биол. наук, профессор; А.к. Елисеев, канд. вет. наук; Э.и. ковалева, аспирант
ВНИТИ биологической промышленности, Московская обл., г. Щелково Реферат
Природный полисахарид хитозан обладает широким спектром биологической активности, что определяет многообразие его практических применений. Особый интерес представляют его низкомолекулярные формы. В результате проведенных исследований были подобраны технологические параметры получения низкомолекулярного хитозана методом ферментативного гидролиза.
Ключевые слова
низкомолекулярный хитозан, ферментативный гидролиз, молекулярная масса, динамическая вязкость
