CC BY
6
_ВЕСТНИК ПНИПУ_
2023 Химическая технология и биотехнология № 4
Б01: 10.15593/2224-9400/2023.4.02 Научная статья
УДК 604.4:633.853.52-035.41
Н.С. Евдокимов, Е.С. Сахарова, О.В. Малий, Е.А. Рогачев, В.В. Даньшина
Омский государственный технический университет, Омск, Россия
ВЛИЯНИЕ ФЕРМЕНТАЦИИ НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ИЗ ОБОЛОЧКИ СОИ
Применение целлюлозы, полученной из оболочки сои, является актуальным, поскольку позволяет использовать отходы производства сои, что способствует утилизации и снижению негативного воздействия на окружающую среду. Полученная целлюлоза может использоваться в пищевой промышленности для производства пищевых волокон, которые являются важным компонентом здорового рациона или в косметической отрасли.
Цель работы - извлечь из оболочки сои целлюлозу и исследовать ее функциональные свойства.
В работе впервые проведен ферментный гидролиз оболочки сои протеазами: Рго1атех, А1са1а2е и Пауои^ате. Установлено влияние вида ферментов на функциональные свойства продуктов переработки сои.
Изучены функциональные свойства полученной целлюлозы. Определение массовой доли влаги и водорастворимых веществ исследуемых образцов проводили гравиметрическим методом. Зольность определяли по ГОСТ 18461-93, смачиваемость -по ГОСТ 595-79.
Методом растровой электронной микроскопии выявлена фибриллярная структура продуктов переработки сои, характерная для целлюлозы. Ее элементный состав контролировался методом энергодисперсионого анализа. Показано, что целлюлоза, полученная с Псмои^ате, богата микроэлементами магний, кальций, фосфор, калий. В целлюлозе, полученной с Рго1атех, содержится азот.
Установлено, что у всех образцов целлюлозы выросла смачиваемость в 1,6-1,7раза по сравнению с оболочкой сои.
Функциональные свойства целлюлозы, полученной с Рго1атех, лучше по сравнению с образцами, извлеченными другими ферментными препаратами: по сравнению с оболочкой сои зольность выше в 1,8 раза; доля водорастворимых веществ больше на 1 %.
Полученные результаты подтверждают перспективность применения целлюлозы из оболочки сои в качестве добавки в продукты питания или косметические средства.
Ключевые слова: оболочка сои, ферментация, смачивоемость, зольность, растровая электронная микроскопия, энергодисперсионный анализ.
N.S. Evdokimov, E.S. Sakharova, O.V. Malij, E.A. Rogachev, V.V. Dan'shina
Omsk State Technical University, Omsk, Russian Federation
INFLUENCE OF FERMENTATION ON FUNCTIONAL PROPERTIES OF SOYBEAN CELLULOSE
The use of cellulose obtained from soybean shells is relevant because it allows the use of soybean production waste, which facilitates recycling and reduces the negative impact on the environment. The resulting cellulose can be used in the food industry to produce dietary fiber, which is an important component of a healthy diet, or in the cosmetics industry.
Purpose of the work: extract cellulose from the soybean shell and study its functional properties.
For the first time, enzymatic hydrolysis of the soybean shell with proteases was carried out: Protamex, Alcalaze and Flavourzame. Influence of enzyme type on functional properties of soybean processing products was determined.
The functional properties of soybean processing products were studied. The mass fraction of moisture and water-soluble substances of the studied samples was determined by the gravimetric method. Ash content was determined according to GOST18461-93, wettability - according to GOST595-79.
Using scanning electron microscopy, the fibrillar structure of soybean processing products, characteristic of cellulose, was revealed. Its elemental composition was controlled by energy dispersive analysis. It has been shown that cellulose obtained from Flavourzame is rich in microelements magnesium, calcium, phosphorus, and potassium. The pulp produced from Protamex contains nitrogen.
It was found that the wettability of all cellulose samples increased by 1.6-1.7 times compared to the soybean shell.
The functional properties of cellulose obtained with Protamex are better compared to samples extracted with other enzyme preparations: compared to soybean shell, the ash content is 1.8 times higher; the proportion of water-soluble substances is 1 % higher.
The results obtained confirm the prospects of using cellulose from soybean hulls as an additive in food or cosmetics.
Keywords: soybean shell, fermentation, wettability, ash content, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive analysis.
Важную роль в поддержании здоровья пищеварительной системы человека имеют пищевые волокна (ПВ), которые являются нерастворимыми углеводами и не усваиваются организмом человека. Неправильное питание, бедное плодами, овощами, злаками и другими источниками волокон, а также некоторые процессы обработки пищевых продуктов могут приводить к потере волокон в организме. Недостаток пищевых волокон может привести к проблемам пищеварения, запорам, к нарушению синтеза витаминов в кишечнике и другим проблемам со здоровьем. Пищевые волокна получают из различных видов пищевых веществ: овощей, фруктов, зерен злаков, корнеплодов, водорослей и др. [1].
В качестве перспективного, целлюлозосодержащего сырья все чаще используются отходы переработки злаков (солома, подсолнечник, соя) для создания эффективной технологии получения ПВ.
В настоящее время в России для разработки эффективных методов получения ПВ в качестве сырья рассматриваются отходы переработки злаков (овес, подсолнечник, соя), как перспективное, целлюлозосодер-жащее сырье [2]. Урожай сои растет с каждым годом, и вопрос о переработке оболочки сои является актуальным [3]. Оболочку сои в нативном виде в основном используют как кормовую добавку в животноводстве. Она содержит следующие основные компоненты: целлюлозу (29-51 %), гемицеллюлозу (10-25 %), лигнин (1-4 %), пектин (4-8 %), белки (11-15 %) и второстепенные экстрактивные вещества из основного производства сои [4, 5]. Это обстоятельство позволяет использовать оболочку сои для получения ПВ с заданными свойствами, используя различные методы переработки непищевого лигноцеллюлозного сырья [6, 7]. Во время обработки исходного сырья начинается частичный распад гемицеллюлоз и лигнина, отделяется значительная часть низкомолекулярных веществ и, как следствие, изменяются функциональные свойства выделившихся ПВ.
Деструкцию соевой оболочки на более простые компоненты осуществляют химическим или ферментным гидролизом. При химическом гидролизе для разрушения компонентов, содержащихся в соевой оболочке, используют агрессивные вещества: кислоты или щелочи. Этот процесс обычно проводят при высоких температурах и давлениях, и он протекает в течение нескольких минут или нескольких часов. Химический гидролиз является более быстрым методом, по сравнению с ферментативным, однако он может привести к потере некоторых питательных веществ при длительной промывке [8, 9]. Ферментный гидролиз осуществляется с использованием ферментов, таких как протеа-зы, глюканазы и целлюлазы, которые разрушают белки и полисахариды в соевой оболочке. Этот процесс происходит при определенной для каждого фермента температуре и рН и может длиться от нескольких часов до нескольких суток. Ферментный гидролиз является более щадящим методом, который позволяет сохранить большую часть веществ и функциональных свойств компонентов в соевой оболочке [8-14].
Функциональные свойства целлюлозы, полученной из оболочки сои, влияют на качество пищевых волокон [15-17]. Смачиваемость отражает способность пищевых волокон или оболочки сои абсорбировать влагу. Высокая смачиваемость оболочки сои означает, что она способна
связать большое количество влаги. Это может быть полезно для увеличения влажности продукта, так как оболочка сои может помочь сохранить его привлекательные реологические свойства и текстуру. Кроме того, смачиваемость может способствовать стабилизации ингредиентов при производстве многокомпонентных пищевых продуктов.
Показатель водорастворимых веществ указывает на наличие растворимых веществ в нерастворимых пищевых волокнах. Низкое значение показателя водорастворимых веществ свидетельствует о более высоком качестве выработанных пищевых волокон. Пищевые волокна не только способствуют улучшению пищеварения, но и могут регулировать уровень сахара в крови и снизить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Зольность является показателем содержания минеральных веществ в продукте. Высокая зольность оболочки сои может указывать на высокое содержание в ней минеральных веществ, таких как кальций, железо и магний. Эти минералы важны для поддержания здоровья костей, крови и других систем организма. Поэтому, чем выше зольность, тем больше микроэлементов может поступить в организм [17-20].
Цель работы - извлечь из оболочки сои целлюлозу и исследовать ее функциональные свойства.
Экспериментальная часть.
Объектом исследования являлась оболочка сои (ОС), из которой извлечена целлюлоза. Семена сои выращены на черноземных почвах европейской части России. Оболочка сои (рис. 1) получалась в заводских условиях механическим методом.
Оболочка сои была рассыпчатой консистенции, имела светло-бежевый цвет и слабовыраженный запах.
Целлюлозу получали по приведенной на рис. 2 блок-схеме.
Образцы целлюлозы после обработки были однородными, рассыпчатыми по консистенции, светло-коричневого цвета со слабовыра-женным характерным запахом.
Применяемые ферменты Е1ауоигеате 1000 Ь (далее Е1ауоигеате), Л1са1аБе 2.4Ь БО (далее Л1са1аБе) и Рго1атех были приобретены у фирмы Коуо2утеБ (Багсверд, Дания). Использовались реактивы только аналитической чистоты.
Рис. 1. Внешний вид оболочки сои
Рис. 2. Блок-схема извлечения целлюлозы из оболочки сои
Зольность (А) определяли по ГОСТ 18461-93 [21]. В предварительно доведенные до постоянной массы и взвешенные тигли вносились полученные образцы массой 1 г с точностью до 0,1 мг. Прокаливались в муфельной печи при 525 °С в течение не менее 3 ч. После охлаждения в эксикаторе взвешивались.
Зольность рассчитывали по формуле
. 100 т
А =-^,
т
где А - остаток после прокаливания, %; тв - масса остатка после прокаливания (разность массы тигля с остатком и массы пустого тигля), г; тн - масса абсолютно сухого образца, г.
Определение смачиваемости проводили по ГОСТ 595-79 [22]. В специальный цилиндр, предварительно взвешенный, вносили навеску полученных образцов, заполняя цилиндр до внутренней границы. Цилиндр помещали в сосуд с дистиллированной водой при температуре 20 °С, уровень которой соответствовал внутренней границе цилиндра. После 30-секундной выдержки цилиндр вынимали и взвешивали.
Смачиваемость (Х) вычисляли по формуле
Х = ^вл.цил — (ил + тнав )
где тнав - масса воздушно-сухой целлюлозы, г; твл.цил - масса цилиндра с целлюлозой после испытания, г; тцил - масса пустого цилиндра, г.
Определение массовой доли влаги исследуемых образцов проводили на анализаторе влажности OHAUS МВ 35 (Швейцария) гравиметрическим методом.
Водорастворимые вещества (ВВ) определялись методом, описанным в работе [23]. Тигли выдерживались в сушильном шкафу при 80 °С в течение 30 мин, остужались до комнатной температуры и взвешивались. Навеску в 1 г, растворяли в 16 мл воды и перемешивали в течение 10 мин. Полученная суспензия отфильтровывалась с помощью вакуумного насоса через фильтр. Перед взвешиванием фильтрат выпаривали и высушивали при 105 °С в течение 1 ч.
Расчет проводили по формуле
m — m
ВВ _ ост_ост.в
где тост - масса остатка (разность массы тигля после высушивания и массы пустого тигля), г; тоств - масса остатка в холостом образце дистиллированной воды, г; то - масса образца (разность массы тигля с образцом и массы пустого тигля), г.
Все измерения проводили в 3-кратной повторности. Результаты выражали как среднее значение показателя ± стандартное отклонение.
Микрорельеф поверхности исследовался методом растровой электронной микроскопии (РЭМ) на сканирующем электронном микроскопе JEOL JCM-5700 в Научно-образовательном ресурсном центре ОмГТУ.
Элементный состав образцов контролировался методом энергодисперсионного анализа (ЭДА) на сканирующем электронном микроскопе JEOL JCM-5700 при ускоряющем напряжении 20 кВ, оснащенном энергодисперсионным анализатором JED-2300 Analysis Station (Япония).
m0
Результаты и их обсуждение. Оболочку сои (ОС) подвергли ферментативному гидролизу (см. рис. 2) с тремя разными ферментами Ргс^ашех (ОС-Рго), Л1са1а2е (ОС-А1с) и Шауошггаше (ОС-Па).
Исследован микрорельеф поверхности оболочки сои и продуктов ее переработки. У оболочки сои (рис. 3, а) рельеф поверхности неоднородный, волокна компактной структуры расположены плотно со значительным перепадом высот.
г
Рис. 3. Микроструктура поверхности: а - оболочка сои; б - ОС-Рго; в - ОС-А1с; г - ОС-Б1а
На образцах продуктов переработки оболочки сои (рис. 3, б, в, г) при увеличении в 3000 крат отчетливо видна структура микрофибрилл, характерная для целлюлозы. Аналогичную картину наблюдали на модифицированных волокнах в работе [24].
Химический состав образцов определен методом энергодисперсионного анализа. На рис. 4 в качестве характерного примера представлен один из ЭДА-спектров.
Рис. 4. ЭДА-спектр целлюлозы, полученной из оболочки сои, гидролизом с ферментным препаратом Иауоигеаше
В составе всех образцов преимущественно содержится углерод и кислород. В табл. 1 отражены усредненные значения элементного состава исследованных образцов в массовых долях.
Таблица 1
Химический состав продуктов переработки оболочки сои
Образец Элементный состав, мас. %
С О Р К Са
ОС 66,39±0,06 29,58±0,15 0,36±0,07 0,21±0,13 3,47±0,25 -
ОС-Рго 41,50±0,04 29,93±0,17 - - 0,31±0,13 0,52±0,16
ОС-А1с 66,15±0,07 33,28±0,15 0,33±0,09 - 0,23±0,31 -
ОС-Б1а 58,82±0,07 38,14±0,16 0,28±0,09 0,39±0,16 1,48±0,30 0,88±0,36
В ОС-Б1а выявлены четыре микроэлемента: магний, фосфор, калий и кальций, в остальных образцах только по два.
По химическому составу отличается только целлюлоза, полученная гидролизом с ферментным препаратом РгОашех: в ней обнаружен
азот в количестве (21,72±0,19) мас. %. Содержание азота, с одной стороны, объясняется свойствами самого фермента Рго1ашех, который является смесью нейтральной протеазы с сериновыми эндопептидазами. Он способен проводить специфичный гидролиз оболочки сои с расщеплением ее компонентов, высвобождая азотистые органические соединения, которые могут оставаться в массе целлюлозы. С другой стороны, учитывая белковую природу активных ферментов и сложный состав ферментного препарата Рго1ашех, можно предположить, что в самом Рго1ашех содержатся азотистые группы, такие как аминокислоты или белки, которые в процессе гидролиза способны присоединяться к целлюлозе, добавляя азот в ее структуру.
Исследованы функциональные свойства целлюлозы (табл. 2).
Таблица 2
Результаты определения функциональных свойств целлюлозы из оболочки сои
Образец Смачиваемость, X, г Зольность, А, % Массовая доля влаги,% Водорастворимые вещества ВВ,%
ОС 1,36±0,07 4,65±0,04 7,08±0,03 5,0±0,5
ОС-Рго 2,31±0,05 8,14±0,02 5,46±0,05 6,0±0,5
ОС-А1с 2,13±0,05 1,25±0,08 4,75±0,04 5,5±0,5
ОС-Б1а 2,17±0,05 3,96±0,05 5,19±0,05 4,9±0,5
Смачиваемость целлюлозы выросла в ряду ОС < ОС-А1с < ОС-Б1а < ОС-Рго в 1,7 раза по сравнению с оболочкой сои.
По величине зольности оболочку сои превзошел только образец ОС-Рго в 1,8 раза. По массовой доле влаги ни один образец целлюлозы не превысил исходную оболочку сои. Доля водорастворимых веществ незначительно повысилась на 1,0 и 0,5 % у ОС-Рго и ОС-А1с относительно оболочки сои. По совокупности показателей образец ОС-Рго проявил наилучшие функциональные свойства.
Таким образом, из оболочки сои впервые получены продукты переработки гидролизом с ферментными препаратами Рго1ашех, А1са1а2е и Бкуоигеаше.
По микрорельефу поверхности продуктов переработки оболочки сои, установлена их фибриллярная структура, характерная для целлюлозы. Об этом же свидетельствует элементный состав всех образцов: преимущественно углерод и кислород.
Изучены функциональные свойства целлюлозы: увеличилась смачиваемость и доля водорастворимых веществ по сравнению с оболочкой сои.
Ферментный препарат Protamex может быть рекомендован для извлечения целлюлозы из оболочки сои, так как образец ОС-Pro продемонстрировал более высокие функциональные свойства, по сравнению с другими ферментами. Эта целлюлоза может использоваться в косметических продуктах, таких как кремы, лосьоны и шампуни, так как она обладает увлажняющими свойствами и способствует улучшению текстуры и стабильности косметических формул или в качестве пищевой добавки, так как она обладает структурообразующими свойствами и способствует улучшению текстуры и стабильности продуктов питания.
Список литературы
1. Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Зайцев А.Н. Пищевые добавки. - М.: Колос, 2001. - 256 с.
2. Результаты комплексной переработки биомассы / Г.В. Сакович, С.Г. Ильясов, М.С. Василишин, В.В. Будаева, В.Ю. Егоров // Ползуновский вестник. - 2008. - № 3. - С. 259-266.
3. Итоги - 2022: масличные [Электронный ресурс] // Институт конъюнктуры аграрного рынка. - URL: https://agrovesti.net/lib/industries/oilse-eds/itogi-2022-maslichnye.html (дата обращения: 12.03.2023).
4. Sequential proteolysis and cellulolytic hydrolysis of soybean hulls for oligopeptides and ethanol production / M.J. Rojas, P.F. Siqueira, L.C. Miranda, P.W. Tardioli, R.L.C. Giordano // Industrial crops and products. - 2014. - Vol. 61. -Р. 202-210. DOI: 10.1016/j.indcrop.2014.07.002
5. Малий О.В., Рогачев Е.А., Евдокимов Н.С. Исследование микроструктуры и состава оболочки сои для модификации в пищевые волокна // Молодежь. Наука. Творчество: материалы XX Всерос. науч.-практ. конф. -Омск, 2023. - С. 44-49.
6. Черно Н.К., Адамовская К.Д., Лобоцкая Л.Л. Полисахарид-лигнинные комплексы нетрадиционного для пищевой промышленности сырья и их свойства // Химия древесины. - 1991. - № 3. - С. 95-98.
7. Дудкин М.С., Казанская И.С., Базилевский А.С. Пищевые волокна // Химия древесины. - 1984. - № 2. - C. 3-6.
8. Способ получения микрокристаллической целлюлозы: пат. 2178033 Рос. Федерация / Кочева Л.С., Карманов А.П., Данилова Л.И., Попова М.Ф. -№ 2001107716/12; заявл. 22.03.2001; опубл. 10.01.2002.
9. Способ получения микрокристаллической целлюлозы: пат. 2528261 Рос. Федерация / Торлопов М.А., Кучин А.В., Удоратина Е В. - № 2013112914/05; заявл. 22.03.2013; опубл. 10.09.2014.
10. Кузнецова А.А., Левочкина Л.В. К вопросу о возможности ферментативной обработки соевой окары // Вестник ТГЭУ. - 2011. - № 4. - С. 69-74.
11. Shen M., Weihao W., Cao L. Soluble dietary fibers from black soybean hulls: Physical and enzymatic modification, structure, physical properties, and cholesterol binding capacity // Food science. - 2020. - Vol. 85. - Is. 626. - May. DOI: org/10.1111/1750-3841.15133
12. Скороходова Е.В. Биотехнологические аспекты получения биологически активной добавки из семенной оболочки сои: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Улан-Удэ, 2011 - 20 с.
13. Biocatalysis for the Production of Industrial Products and Functional Foods from Rice and Other Agricultural Produce / C.C. Akoh, S-W. Chang, G-C. Lee, J-F. Shaw // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2008 - Vol. 56, iss. 22. - Р. 10445-10451. DOI: org/10.1021/jf801928e
14. Способ получения растительных пищевых волокон: пат. 2336731 Рос. Федерация / Румянцева Г.Н., Макурина С.В. - № 2007133465/13; заявл. 07.09.2007; опубл. 27.10.2008.
15. Li Y.-O., Komarek A.R. Dietary fibre basics: Health, nutrition, analysis and applications / Food Quality and Safety. - 2017. - Vol. 1(1). - Р. 47-59. DOI: org/10.1093/fqsafe/fyx007
16. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: метод. рек. / Федер. служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. - М., 2021. - 72 с.
17. Пырьева Е.А., Сафронова А.И. Роль и место пищевых волокон в структуре питания населения // Вопросы питания. - 2019. - № 88(6). -С. 5-11. DOI: 10.24411/0042-8833-2019-10059
18. Intakes and food sources of dietary fibre and their associations with measures of body composition and inflammation in UK adults: cross-sectional analysis of the airwave health monitoring study / R. Gibson, R. Eriksen, E. Chambers, H. Gao, M. Aresu, A. Heard [et al.] // Nutrients. - 2019. - Vol. - 11(8). - Article 1839. DOI: org/10.3390/nu11081839
19. Enrichment of meat products with dietary fibers: a review / O. Zinina, S. Merenkova, D. Tazeddinova, M. Rebezov, M. Stuart, E. Okuskhanova [et al.] // Agronomy Research. - 2019. - Vol. 17(4). - Р. 1808-1822. DOI: org/10.15159/ AR.19.163
20. Eskicioglu V., Kamiloglu S., Nilufer-Erdil D. Antioxidant dietary fibres: Potential functional food ingredients from plant processing by-products // Czech Journal ofFood Sciences. - 2015. - Vol. 33(6). - Р. 487-499. DOI: org/10.17221/42/2015-CJFS
21. ГОСТ Р ИСО 1762-2013. Бумага, картон и целлюлоза. Метод определения остатка (золы) при прокаливании при 525 °С: нац. стандарт Российской Федерации: утв. и введ. в действие Приказом Федер. агентства по техн. рег. и метрологии от 31 окт. 2013 г. № 1291-ст.: Введ. 2015-01-01 / под-
гот. ОАО «Всерос. науч.-исслед. ин-т цел.-бум. пром.». - М.: Стандартин-форм, 2014. - 7 с.
22. ГОСТ 595-79. Целлюлоза хлопковая. Технические условия: утв. и введ. в действие Постановлением Гос. комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 26 апр. 1979 № 1566: Введ. 1980-07-01. -URL: https://internetlaw.ru/gosts/gost/8050/ ?ysclid=l9z32mo099754522359 (дата обращения: 30.05.2023).
23. Tomar M., Kumar S.-A., Raj S.-A. Physicochemical Parameter of Mi-crocrystalline Cellulose and the Most Acceptability in Pharmaceutical Industries // Journal of Innovations in Pharmaceuticals and Biological Sciences. - 2015. -Vol. 2 (4). - Р. 570-578.
24. Comparisons of the micronization, steam explosion, and gamma irradiation treatment on chemical composition, structure, physicochemical properties, and in vitro digestibility of dietary fiber from soybean hulls / Li Zhu, Bing Yu, Hong Chen, Jie Yu, Hui Yan, Yuheng Luo, Jun He, Zhiqing Huang, Ping Zheng, Xiangbing Mao, Junqiu Luo, Daiwen Chen // Food Chemistry. - 2022. - Vol. 366. DOI: 10.1016/j.foodchem.2021.130618
References
1. Nechaev A.P., Kochetkova A.A., Zajcev A.N. Pishhevye dobavki [Nutritional supplements]. Moscow, Kolos, 2001, 256 p.
2. Sakovich G.V., Il'jasov S.G., Vasilishin M.S., Budaeva V.V., Egorov V.Ju. Rezul'taty kompleksnoj pererabotki biomassy [Results of complex biomass processing]. Polzunovskij vestnik, 2008, no 3, pp. 259-266.
3. Itogi-2022: maslichnye [Results 2022: oilseeds] // Institut konjunktury agrarnogo rynka (2022) URL: https://agrovesti.net/lib/industries/oilseeds/itogi-2022-maslichnye.html (data obrashhenija 12.01.2023)
4. Rojas M.J., Siqueira P.F., Miranda L.C., Tardioli P.W., Giordano R.L.C. Sequential proteolysis and cellulolytic hydrolysis of soybean hulls for oligopep-tides and ethanol production. Industrial crops and products, 2014, vol. 61, рр. 202210. DOI: 10.1016/j.indcrop.2014.07.002.
5. Malij O.V., Rogachev E.A., Evdokimov N.S. Issledovanie mikrostruktury i sostava obolochki soi dlja modifikacii v pishhevye volokna [Study of the microstructure and composition of the soybean shell for modification into dietary fiber]. Vsbornike: Molodezh'. Nauka. Tvorchestvo. Materialy XX Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii. Omsk, 2023, рр. 44-49.
6. Cherno N.K., Adamovskaja K.D., Lobockaja L.L. Polisaharid-ligninnye kompleksy netradicionnogo dlja pishhevoj promyshlennosti syr'ja i ih svojstva [Study of the microstructure and composition of the soybean shell for modification into dietary fiber] Himija drevesiny, 1991, no. 3. рр. 95-98.
7. Dudkin M.S., Kazanskaja I.S., Bazilevskij A.S. Pishhevye volokna [Dietary fiber] Himija drevesiny, 1984. no. 2. рр. 3-6.
8. Kocheva L.S., Karmanov A.P., Danilova L.I., Popova M.F. Sposob poluchenija mikrokristallicheskoj celljulozy [Method for producing microcrystal-line cellulose]. Patent Rossiiskaia Federatsiia no. 2001107716/12 (2002).
9. Torlopov M.A., Kuchin A.V., Udoratina E.V Sposob poluchenija mikrokristallicheskoj celljulozy [Method for producing microcrystalline cellulose]. Patent Rossiiskaia Federatsiia no. 2013112914/05 (2014).
10.Kuznecova A.A., Levochkina L.V. K voprosu o vozmozhnosti fermentativnoj obrabotki soevoj okary [On the question of the possibility of enzymatic processing of soy okara] Vestnik TGJeU, 2011, no. 4, рр. 69-74.
11.Shen M., Weihao W., Cao L. Soluble dietary fibers from black soybean hulls: Physical and enzymatic modification, structure, physical properties, and cholesterol binding capacity. Food science,2020, vol. 85, is. 626, May. DOI: org/10.1111/1750-3841.15133.
12.Skorohodova E.V. Biotehnologicheskie aspekty poluchenija biologicheski aktivnoj dobavki iz semennoj obolochki soi [Biotechnological aspects of obtaining a biologically active additive from the soybean seed coa]. Abstract of Ph. D. thesis, Ulan-Ude, 2011,20 p.
13.Akoh C.C., Chang S-W., Lee G-C., Shaw J-F. Biocatalysis for the Production of Industrial Products and Functional Foods from Rice and Other Agricultural Produce. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2008, vol. 56, is. 22, рр. 10445-10451. DOI: org/10.1021/jf801928e.
14.Rumjanceva G.N., Makurina S.V. Sposob poluchenija rastitel'nyh pishhevyh volokon [Method for obtaining plant dietary fiber]. Patent Rossiiskaia Federatsiia no. 2007133465/13 (2008).
15.Li Y.-O., Komarek A.R. Dietary fibre basics: Health, nutrition, analysis and applications. Food Quality and Safety, 2017, vol. 1(1), рр. 47-59. DOI: org/10.1093/fqsafe/fyx007.
16.Normy fiziologicheskih potrebnostej v jenergii i pishhevyh veshhestvah dlja razlichnyh grupp naselenija Rossijskoj Federacii: Metodicheskie rekomendacii [Norms of physiological needs for energy and nutrients for various groups of the population of the Russian Federation: Methodological recommendations.]. Moscow, Federal'naja sluzhba po nadzoru v sfere zashhity prav potrebitelej i blagopoluchija cheloveka, 2021, 72 p.
17.Pyr'eva E.A., Safronova A.I. Rol' i mesto pishhevyh volokon v strukture pitanija naselenija [The role and place of dietary fiber in the nutritional structure of the population] Voprosy pitanija, 2019, no. 88(6), рр. 5-11. DOI: 10.24411/00428833-2019-10059.
18.Gibson R., Eriksen R., Chambers E., Gao H., Aresu M., Heard A. [et al.] Intakes and food sources of dietary fibre and their associations with measures of body composition and inflammation in UK adults: cross-sectional analysis of the airwave health monitoring study. Nutrients, 2019, vol. 11(8), article 1839. DOI: org/10.3390/nu11081839.
19. Zinina O., Merenkova S., Tazeddinova D., Rebezov M., Stuart M., Okuskhanova E. [et al.] Enrichment of meat products with dietary fibers: a review. Agronomy Research, 2019, vol. 17(4), рр. 1808-1822. DOI: org/10.15159/AR.19.163
20. Eskicioglu V., Kamiloglu S., Nilufer-Erdil D. Antioxidant dietary fibres: Potential functional food ingredients from plant processing by-products. Czech Journal of Food Sciences, (2015), vol. 33(6). рр. 487-499. DOI: org/10.17221/42/2015-CJF S.
21. GOST R ISO 1762-2013. Bumaga, karton i celljuloza. Metod opredelenija ostatka (zoly) pri prokalivanii pri 525 °S : nac. standart Rossijskoj Federacii : utv. i vved. v dejstvie Prikazom Feder. agentstva po tehn. regulirovaniju i metrologii ot 31 okt. 2013 g. № 1291-st. : data vved. 2015-01-01 [GOST R ISO 1762-2013. Paper, cardboard and cellulose. Method for determining residue (ash) upon calcination at 525 °C: national. standard of the Russian Federation: approved. and input put into effect by Federal Order. technical agencies regulation and metrology from 31 Oct. 2013 No. 1291-st.: Date entered. 2015-01-01]. podgot. Otkrytym akc. obshhestvom «Vseros. nauch.-issled. in-t celljulozno-bumazhnoj prom-sti». Moscow, Standardinform, 2014, 7 p.
22. GOST 595-79. Celljuloza hlopkovaja. Tehnicheskie uslovija : utv. i vved. v dejstvie Postanovleniem Gos. komiteta SSSR po upravleniju kachestvom produkcii i standartam ot 26 apr. 1979 № 1566 : data vved. 1980- 07-01 [GOST 595-79. Cotton cellulose. Specifications: approved. and input into effect by State Decree. USSR Committee on Product Quality Management and Standards dated April 26. 1979 No. 1566: date of introduction. 1980-07-01], available at: https://internetlaw.ru/gosts/ gost/8050/?ysclid=l9z32mo099754522359 (access date: 05/30/2023)
23. Tomar M., Kumar S.-A., Raj S.-A. Physicochemical Parameter of Mi-crocrystalline Cellulose and the Most Acceptability in Pharmaceutical Industries. Journal of Innovations in Pharmaceuticals and Biological Sciences, 2015, vol. 2 (4), рр. 570-578.
24. Li Zhu, Bing Yu, Hong Chen, Jie Yu, Hui Yan, Yuheng Luo, Jun He, Zhiqing Huang, Ping Zheng, Xiangbing Mao, Junqiu Luo, Daiwen Chen. Comparisons of the micronization, steam explosion, and gamma irradiation treatment on chemical composition, structure, physicochemical properties, and in vitro digestibility of dietary fiber from soybean hulls. Food Chemistry, 2022, Vol. 366. DOI: org/10.1016/j.foodchem.2021.130618.
Об авторах
Евдокимов Никита Сергеевич (Омск, Россия) - кандидат технических наук, доцент кафедры «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: ens17@mail.ru).
Сахарова Елизавета Сергеевна (Омск, Россия) - бакалавр направления 19.03.01 «Биотехнология» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: sakharova-elizavetka@mail.ru).
Малий Ольга Владимировна (Омск, Россия) - магистрант направления 19.04.01 «Биотехнология» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: malij_olga@mail.ru).
Рогачев Евгений Анатольевич (Омск, Россия) - кандидат технических наук, доцент кафедры «Физика» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: evg-rogachev@yandex.ru).
Даньшина Валентина Владимировна (Омск, Россия) - кандидат химических наук, доцент кафедры «Физика» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: danshina_v@mail.ru).
About the authors
Nikita S. Evdokimov (Omsk, Russian Federation) - Ph.D. in Technical Sciences, Associate Professor, Department of «Biotechnology, catering technology and commodity research», Omsk State Technical University (11, Mira av., Omsk, 644050; e-mail: ens17@mail.ru).
Elizaveta S. Sakharova (Omsk, Russian Federation) - Bachelor of direction 19.03.01 "Biotechnology", Omsk State Technical University (11, Mira av., Omsk, 644050; e-mail: sakharova-elizavetka@mail.ru)
Olga V. Malij (Omsk, Russian Federation) - Undergraduate Student of Direction 19.04.01 "Biotechnology", Omsk State Technical University (11, Mira av., Omsk, 644050; e-mail: malij_olga@mail.ru).
Evgeniy A. Rogachev (Omsk, Russian Federation) - Ph.D. in Technical Sciences, Associate Professor, Department «Physics», Omsk State Technical University (11, Mira av., Omsk, 644050; e-mail: evg-rogachev@yandex.ru).
Valentina V. Dan'shina (Omsk, Russian Federation) - Ph.D. of Chemical Sciences, Associate Professor, Department «Physics», Omsk State Technical University (11, Mira av., Omsk, 644050; e-mail: danshina_v@mail.ru).
Поступила: 11.10.2023
Одобрена: 14.11.2023
Принята к публикации: 15.11.2023
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов равноценен.
Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом:
Влияние ферментации на функциональные свойства целлюлозы из оболочки сои / Н.С. Евдокимов, Е.С. Сахарова, О.В. Малий, Е.А. Рогачев, В.В. Даньшина // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. - 2023. - № 4. - С. 19-33.
Please cite this article in English as:
Evdokimov N.S., Sakharova E.S., Malij O.V., Rogachev E.A., Dan'shina V.V. Influence of fermentation on functional properties of soybean cellulose. Bulletin of PNRPU. Chemical Technology and Biotechnology, 2023, no. 4, pp. 19-33 (In Russ).
