CC BY
55
664.661
СНИЖЕНИЕ АКТИВНОСТИ БЕЛКОВ-ИНГИБИТОРОВ СЕМЯН ДЫНИ
Е.П. ФРАНКО, Н.Л. МАЛАШЕНКО, И.А. МОСКВИЧ
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел.: (861) 255-15-98
Представлены результаты исследования белков-ингибиторов семян дыни с целью снижения их протеолитической активности для получения белково-липидного продукта.
Ключевые слова: семена дыни, белки-ингибиторы, С02-обработка, белковый и липидный продукт.
Известно, что биологической особенностью созревания семян тыквенных растений является формирование и созревание их внутри плода при высокой влажности. Чтобы семена не проросли внутри плода и сохранили свою жизнеспособность до посева, в них сформировались барьерные функции. В семенах тыквенных эту роль выполняют белки-ингибиторы проте-олитических ферментов. Их функции в семенах тыквы достаточно изучены. Для семян дыни такие данные отсутствуют.
На первом этапе исследований определяли активность ингибиторов протеолитических ферментов целых семян, затем осуществляли фракционирование белков по растворимости на водо-, соле- и щелочерастворимые и определяли основную активность белков в водорастворимой фракции.
Распределение протеолитической, ингибиторной активности в белковых фракциях семян представлено в табл. 1.
Таблица 1
Активность белков семян по фракциям, %
Сорт дыни протеиназ ингибиторов
ВР СР ЩР ВР СР ЩР
Колхозница 74а/753 76 15 9 78 18 4
Южанка___________ 70 12 12 75 20 5
Примечание: ВР - водорастворимая, СР - солерастворимая, ЩР -щелочерастворимая.
Было выявлено три типа ингибиторов протеолитических ферментов с очень высокой активностью. Подобные белки не могут использоваться в пищевых целях. Поэтому одной из первых задач работы было снижение активности белков-ингибиторов. В связи с этим необходимо было решить три проблемы:
добиться снижения активности протеолитических ферментов;
провести структурную модификацию запасных белков глобулинов, которые присутствуют в семенах, и придать им необходимые функциональные свойства для введения в качестве компонента в другие пищевые продукты;
разработать метод удаления или нейтрализации семенной оболочки, поскольку технологии отделения оболочки семян тыквенных не разработаны, оставить же ее без изменений при добавлении в пищевые продукты невозможно, так как это очень жесткая структура, и она будет вредить пищевым свойствам.
Ключевым моментом решения первых двух проблем стало применение С02-экстракции. В результате было получено два продукта: С02-экстракт и С02-шрот. Последний в дальнейшем и был использован для получения белково-липидного продукта.
Определение активности протеолитических ферментов в С02-шроте показало, что она резко возросла. Это обусловлено особенностями получения С02-шро-та по классической технологии. Как известно, процесс связан с обработкой шрота жидкой углекислотой, после чего шрот, насыщенный ею, сообщается с атмосферой, сброс давления с 60 до 1 атм приводит к интенсивному кипению диоксида углерода, вплоть до охлаждения и образования сухого льда. Происходит замораживание С02-шрота, который затем размораживается при комнатной температуре. В результате этого активность ферментов увеличивается (табл. 2).
Таблица 2
Активность протеолитических ферментов водорастворимой фракции белков, мг/г
Протеиназы До замораживания После размораживания (до сушки)
Колхозница 74а/753 Южанка Колхозница 74а/753 Южанка
Щелочные 0,382 0,362 0,410 0,360
Кислые 0,272 0,285 0,326 0,340
Трипсинопо- добные 0,395 0,336 0,460 0,350
Исследование полученного продукта показало, что помимо высокой активности протеолитических ферментов он обладает очень высокой влажностью, так как семена перед экстракцией увлажнялись.
Был сделан вывод, что если сохранить это состояние как можно дольше в полученном шроте, то можно направить течение процесса в необходимом для нас направлении. Поэтому, отказавшись от традиционного высушивания С02-шрота при высоких температурах, применили низкотемпературную сушку при комнатной температуре, благодаря чему удалось сохранить активность ферментов достаточно долго. Это было необходимо, так как известно, что при прорастании семян любых культур происходит резкое снижение ингибиторной активности. Ингибиторы протеолитических ферментов - это относительно низкомолекулярные белки, молекулярная масса которых 20-30 кДа. 0ни первые гидролизуются, и их количество резко уменьшается. После высушивания определили активность ферментов, которая существенно снизилась (табл. 3).
Таблица 3
Активность ингибиторов протеиназ
Сорт дыни в семенах, мг/г
До сушки После сушки
Колхозница 74а/753 32,6 12
Южанка 35,8 15
0дновременно со снижением активности ферментов запасные белки глобулины семян дыни подвергаются частичному гидролизу. Это высокомолекулярные белки с массой от 100 до 200 кДа. 0ни имеют четвертичную структуру, при гидролизе, условно говоря, их молекула разворачивается, и на поверхность выходят функциональные группы, т. е. белковая составляющая (рисунок: а - до С02-обработки, б - после С02-обра-ботки). Что и необходимо для получения белка, который можно использовать в пищевых целях.
0днако достичь нулевой активности ферментов и глубины структурной модификации полностью не удалось. Поэтому была применена обработка в экструдере, т. е. термообработка. Это позволило получить белковый продукт с заданными функциональными свойствами. Но низкая ингибиторная активность после этой обработки сохранилась. Вероятно, в результате того, что белки-ингибиторы представляют собой очень термостойкую структуру и чтобы их ингибировать
полностью термообработки оказалось недостаточно. Активность ингибиторов находилась на уровне следов. Это объясняется тем, что произошел эффект разбавления белков-ингибиторов другими нейтральными белками [1].
Поскольку отделение лузги практически невозможно, семена обрабатывали на коллоидной мельнице, что позволило исключить ее воздействие.
ЛИТЕРАТУРА
1. Франко Е.П. Разработка технологии получения белково-липидного продукта из семян дыни и его использование в мясорастительных изделиях: Дис. ... канд. техн. наук. - Краснодар: Куб-ГТУ, 2011. - 136 с.
Поступила 05.07.11 г.
ACTIVITY DECREASE OF PROTEINS-INHIBITORS OF MELON SEEDS
E.P. FRANKO, N.L. MALASHENKO, I.A. MOSKVICH
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072;ph.: (861) 255-15-98
Research results of proteins-inhibitors of melon seeds for the purpose of decrease in their proteolytic activity for reception protein and lipid product are presented.
Key words: melon seeds, proteins-inhibitors, CO2-treatment, protein and lipid product.
664.1.038
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФИЛЬТРОПЕРЛИТА В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА
А.В. САВОСТИН
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел.: (861) 255-84-11, электронная почта: [email protected]
Приведены результаты исследований влияния фильтроперлита на эффективность сгущения очищенных диффузионных соков. Исследованы электрокинетические свойства фильтроперлита.
Ключевые слова: фильтроперлит, накипь, эффект очистки.
0дной из проблем свеклосахарного производства является интенсивное накипеобразование на поверхности нагрева выпарных аппаратов при сгущении очищенных диффузионных соков и, как следствие, повышение расхода условного топлива, снижение качества сиропов и сахара, повышение выхода мелассы.
В выпарных аппаратах сахарных заводов процесс кипения соков имеет пузырьковый характер. Для его возникновения и поддержания необходимо выполне-
ние двух условий: некоторый перегрев жидкости относительно температуры насыщения водяного пара при данном давлении и наличие центров парообразования. При достаточном количестве центров парообразования кипение начинается при достижении поверхностью нагрева температуры, на десятые доли градуса превышающей температуру насыщения водяного пара при данном давлении. 0днако если поверхность нагрева обеднена центрами парообразования, то жидкость
