CC BY
73
Дослиджено вплив трансглютамтази в при-cymHocmi pÍ3Hux товарних форм бштв тваринно-го походження на агрегуючу здаттсть клейковини, юнозв'язувальну здаттсть бштв безглютенового борошна. Встановлено тдвищення агрегуючог здат-ностi клейковини, юнозв'язувальног здатностi бш-тв борошна в присутностi дослиджуваних добавок. Отримаш результати спрямован на покращання структурно-механчних властивостей борошняного т^та, макаронних та борошняних формованих про-дуктiв, безглютенового хлiба
Ключовi слова: трансглютамтаза, фермент, безглютенове борошно, клейковина, агрегащя, мака-ронн вироби, хлiб
Исследовано влияние трансглютаминазы в присутствии различных товарных форм белков животного происхождения на агрегующую способность клейковины, ионосвязывающую способность белков безглютеновой муки. Установлено повышение агрегирующей способности клейковины, ионосвязы-вающей способности белков муки в присутствии исследуемых добавок. Полученные результаты направлены на улучшение структурно-механических свойств мучного теста, макаронных и мучных формованных продуктов, безглютенового хлеба
Ключевые слова: трансглютаминаза, фермент, безглютеновая мука, клейковина, агрегация, макаронные изделия, хлеб
-□ □-
УДК 664.644.5:664.761:664.38
|DOI: 10.15587/2313-8416.2014.27573
ВПЛИВ ФЕРМЕНТУ ТРАНСГЛЮТАМ1НАЗА НА ВЛАСТИВОСТ1 Б1ЛК1В БОРОШНА
О. М. Шан i на
Професор, доктор техшчних наук, завщувач кафедри* E-mail: avgust23@ukr.net Н. Л. Лобачова
Астрант
Кафедра товарознавства та експертизи товарiв Хармвський державний уыверситет харчування та торгiвлi вул. Клочмвська, 333, м. Хармв, УкраТна, 61051 E-mail: nadezhda.lobacheva.1985@mail.ru В. О. Зверев Астрант*
*Кафедра технологш переробних i харчових виробництв Хармвський нацюнальний техшчний уыверситет стьського господарства ím. Петра Василенка вул. Артема 44, м. Хармв, УкраТна, 61002
1. Вступ
Властивоси борошна як основно! сировини у ви-робництвi хлiбобулочних, макаронних або борошняних кондитерських виробiв чинять виршальний вплив на яюсть готово! продукцп. Так, традицшною i найвищою за яюстю сировиною для макаронних ви-робiв е виключно борошно з твердо! пшеницi (triticum durum) - крупка та натвкрупка.
Аналiз же вказуе, що кiлькiсть борошна з твердо! пшенищ, яке переробляеться на макаронних шдприемствах Укра!ни, мае негативну тенденцiю -вщ 95...97 % загально! кiлькостi у 70-х роках до 20...45 % наприкшщ минулого сторiччя. На сьогод-нiшнiй день, фактична загальна збиральна площа, зайнята в Украiнi тд пшеницею твердих сортiв, коли-ваеться в межах 500 тис. га при валовому виробництвi 1,5...2,3 млн. т. [1]. Розвиток торговельно-економiч-ного ствробггництва свщчить про те, що впродовж останшх рокiв серед торговельно-економiчних пар-тнерiв Укра!ни в кра!нах бвропейського Союзу та свiту мшце провiдного стабiльно посiдае Iталiя. Укра!нський експорт зернових культур в цю кра!ну неуклшно зростае в рази. А вичизняш макароннi пiдприемства переробляють майже виключно хлiбо-пекарське борошно з м'яко! пшеницi третього i четвертого класу, iнодi з сумiшi м'яких i твердих сортiв i лише зовим небагато - з борошна твердо! пшенищ.
Обмежешсть використання шших видiв борошна на замiну пшеничного, нетрадицшних для хлiбопекар-сько! та кондитерсько! галузей, завжди пояснювалась незадовшьними структурно-механiчними та органо-лептичними властивостями готових виробiв. Проте, всесвiтнe поширення хвороби целiакiя суттево тдви-щило iнтерес дослiдникiв харчово! промисловостi до активного застосування безглютенових видiв борошна [2]. Наразi безглютенова продукцiя доступна на ринку, але зазвичай вона характеризуеться зниженою яюстю через вщсутшсть клейковинно! мережi в тiстi та готовому продукт [3].
Таким чином, важливою е проблема яюсного управлiння процесом утворення тiста з рiзно! бо-рошняно! сировини з урахуванням !! цiльового при-значення в борошнопереробних галузях.
2. Аналiз лiтературних даних та постановка проблеми
Сучасним i ефективним напрямком регулювання технолопчних властивостей борошна е комбшуван-ня рiзних видiв борошняно! сировини у заданому спiввiдношеннi. Значне рiзноманiття борошняних продуктiв, покращуючих добавок, нових рецептур-них компонентiв, як входять до складу композицiй, що пропонуються сьогоднi на ринку, дозволяють кардинально змiнювати структурно-механiчнi вла-
стивоси, харчову i бiологiчну цiннiсть готових ви-робiв [4, 5].
У безглютеновому хлiбопеченнi iснують рекомен-даци щодо комбiнування рiзних видiв борошна та крохмалю. Можливо, найбiльш поширеним рецептур-ним гiдроколоiдом е ксантанова камедь; популярними у використанш е також похщш целюлози - натршкар-боксиметилцелюлоза, гщроксипротлметилцелюло-за, метилцелюлоза та мiкрокристалiчна целюлоза [6]. Розроблено споаб приготування хлiба на основi рисового та кукурудзяного борошна в комбшацп з соевими баками iзолятами з використанням ксантану або мо-дифiкуючих крохмалiв [7]. Використання заквасок е привабливою можливiстю полiпшити яюсть безглюте-нового хлiба. Позитивний вплив заквасок виявляеться в шдвищенш об'ему хлiба i полiпшеннi структури м'якушки, смаку, поживноi цiнностi та запобтння утворенню цвiлi протягом усього термшу придатностi. Пiдвищення кислотностi борошна за додавання фер-ментованоi закваски може полшшити вихiднi власти-востi полiсахаридiв i певною мiрою замiнити функщю глютену [3].
Використання ферментiв у виробництвi безглюте-нового хлiба досить довго було обмеженим, тому що багато комерцшних ферментних препаратiв мктили пшеничне борошно або пшеничний крохмаль [8]. На-разi ситуацiя змшюеться, тому що багато ферментних препарапв на ринку характеризуються повною ввдсут-нiстю в iх складi глютену, навиь його мiкродоз. Ефек-тивним структуроутворювачем е фермент трансглю-тамшаза (ТГ). На вiдмiну вiд шших використовуваних в промисловостi ензимiв (наприклад, ам^аз i протеаз), якi под^яють субстрат на бiльш дрiбнi фрагменти, ТГ створюе з бшкових ланцюпв бiльш великi протеiновi сполуки. Шд дiею ТГ завдяки ii ушкальнш здатностi пiдлягають зшиванню як функцюнальш бiлки безглю-тенового борошна, так i клейковиннi бiлки [9-11]. Базу-ючись на значному об'ему здобутоi науковоi iнформацii, можна впевнено стверджувати, що ферментний препарат трансглютамiназа в процеа виробництва безглю-тенових хлiбобулочних виробiв виконуе такi важливi функцп, як збiльшення об'ему, полiпшення текстури та зб^ьшення термiну зберiгання хлiба.
В розвиток цих уявлень щодо ефективносп засто-сування ТГ в технологи безглютенового хлiба, багато зарубiжних дослiдникiв вивчали цю проблему в рiзних технологiчних напрямках: застосовуючи ТГ разом з водоутримуючими добавками, найчастше з похщни-ми целюлози; змшюючи склад бiлкового компоненту. Наразi основним методом iмiтування властивостей клейковини е виготовлення виробiв з безглютенового борошна з додаванням полiмерних речовини, таких, як ксантанова камедь i пдроксипротлметилцелюлоза (ГПМЦ), рiзних видiв крохмалю в комбшацп з загус-никами i молочними iнгредiентами [12].
У макаронному виробництвi цей фермент впли-вае на водопоглинальну здатшсть тiста, призводить до зшивання б^юв i утворення сiтчастоi структури, яка, у свою чергу, змшюе в'язко-пружнi властивостi иста. Щлком iмовiрно, що це пов'язано з утворенням новоi бiлковоi мереж^ тому що рiвень крохмалю в зразках з трансглютамшазою та без неi залишаеть-ся однаковим. Можливо, крохмаль вбудовуеться в зшиту бiлкову мережу; це призводить до обмежених
втрат крохмалю. Стушнь цього ефекту визначаеться в основному б^ковим складом зразюв. Тому що, наприклад, в робот [13] виявлено, що втрати локшини з пшеничного борошна тд час варшня штотно змь нюються iз застосуванням ТГ або без не'ь В утвореннi поперечних зв'язюв пiд дiею ТГ переважно беруть участь високомолекулярш субодиницi глютенiну та а-падину [11].
Зазначимо, що залишаеться низка питань, як потребують негайного виршення, а саме: необхщ-шсть суттевого полiпшення структури безглютено-вих хлiбопекарських виробiв, а також макаронних виробiв з борошна пшеничного хлiбопекарського; пошук додаткових бiлкових джерел для тдвищення ефективностi дii ТГ та залучення нових товарних форм б^юв; подальше виявлення механiзмiв впливу на ТГ на б^ки рослинного або тваринного походжен-ня та '¿х сумiшi.
3. Цiль та задачi дослiдження
Проведенi дослiдження ставили за мету визначи-ти особливостi впливу ферменту трансглютамшаза на функцiонально-технологiчнi властивост бiлкових речовин пшеничного та безглютенових видiв борошна та ефектившсть цього впливу в присутностi б^ка тваринного походження желатину для обгрунтування доцiльностi '¿х використання в технологи безглютенових хлiбобулочних виробiв та макаронноi продукцп на основi борошна пшеничного хлiбопекарського.
Для досягнення поставленоi мети вирiшувалися наступнi задачi:
- визначити вплив трансглютамшази в присут-ностi желатину на iонозв'язувальну здатшсть б^юв безглютенових видiв борошна (рисового, кукурудзя-ного);
- встановити особливост процесу агрегування клейковинних бшюв в присутност трансглютамiнази;
- надати практичнi рекомендаци щодо доцiльностi використання цих добавок для тдвищення техноло-гiчного потенщалу борошна як сировини хлiбопекар-ського i макаронного виробництва.
4. Матерiали та методи дослщження впливу трансглютамшази на властивост бiлкiв борошняно! сировини
4. 1. Дослщжуваш матерiали та обладнання, що використовувались в експеримени
Дослщження проводили з використанням безглютенових видiв борошна (кукурудзяного та рисового), борошна пшеничного, желатину з показниками якост зпдно дiючоi нормативно! документацп, ферментного препарату трансглютамiназа - за висновком гтешч-но! експертизи.
Для титрування водно-борошняних суспензiй за-стосовували рН-метр лабораторний «рН-50МИ» та магштну мiшалку Magnetic stireer.
Для визначення агрегуючо! здатностi клейковинних б^юв борошна вимiрювали оптичну густину роз-чину цих бiлкiв на колориметрi фотоелектричному концентрацiйному КФК-2-УХЛ4.2.
4. 2. Методика визначення показниюв властиво-стей бышв
Кiлькiсть зв'язаних ютв водню 1 %-во1 водно-бо-рошняно1 суспензii визначали методом потенщоме-тричного титрування. Титрування здшснювали 0,1 н водними розчинами НС1 i №ОН за температури су-спензii 20 °С пiсля ii витримки протягом 15 хв (для б^ьш повного розчинення бшюв).
Агрегуючу здатнiсть клейковинних бшюв борошна дослiджували за методом Аракавi та Юнезавi. Бiлки розчиняли в 0,01 моль/дм3 розчиш оцто-во1 кислоти (концентрация бгтку 0,01 %), 13 змпыували з р1вною кгтькктю 0,2 М фос-фатним буфером (рН 5,6), який мктив 2 М КаС1. Агрегащю оцшювали на коло- и риметр1 за 350 нм протягом 10 хв за при- ^
г^Ю
рощенням криво1 зкаламутнення. ч
к
3 9 и
трансглютамшаза та тваринного бшка желатина. Екс-периментальнi даш представленi на рис. 2-3. Експери-ментально пiдтверджено, що зi зб^ьшенням кiлькостi ферменту межах дослiджуваних концентрацш агре-гуюча здатнiсть клейковинних бшюв також зростае (рис. 2). додавання желатину також дещо пришвидшуе процес агрегацп клейковини, а кiнцеве значення оптич-ноi густини перевищуе контрольний зразок (9,7940-2 та 7,68.10-2 ввдн. од. вiдповiдно), проте значення у зразка з ферментом е найвищим (10,8510-2 вiдн. од.).
I
го
5. Результати дослщжень змiни властивостей бшюв борошняно! сировини п1д впливом ферменту трансглютамiназа
На рис. 1 представлен результати титрування лугом водно-борошняних суспензiй з безглютенових видiв борошна (рисового i кукурудзяного) в присут-ностi добавок ферменту i желатину. З рисунка видно, що б^ьшою здатшстю зв'язувати юни ОН- володiе кукурудзяне, меншою - рисове борошно. Так, за дода-вання однаковоi кiлькостi лугу (а саме 5 мл) значення рН зростае на 1,78 од. пр. (кукурудзяне борошно) та 4,02 од. пр. (рисове). Присутшсть ферменту та желатину (в р1зному д1апазош рН) суттево знижуе дослщжуваний показник. Проте, найбгтыпою м1рою зростання рН за додавання лугу спостер1гаеться за сумкного використання ферменту та желатину. Р1з-ниця м1ж цим 1 контрольним зразком (за додавання 5 мл лугу) сягае вже 2,4 од. рН (для рисового борошна) та 1,6 од. рН (для кукурудзяного борошна).
Експериментальними дослщження-ми також встановлено, що застосування ТГ помино змшюе буферш властивосп борошна при титруванш кислотою [14]. Встановлено, що хвд кривих цих водно-бо-рошняних суспенз1й не ствпадае на ета-ш початкового титрування в штерва.щ рН вище 4 (кукурудзяне борошно) або вище
3 (рисове борошно). Додавання желатину (в юлькосп 3 % до води) змшюе буферну емшсть суспензш. Темп зниження значення рН за додавання желатину сумкно з ферментом е найнижчим: для рисового борошна - 0,625 од/мл (контрольний зразок), 0,355 од/мл (з додаванням желатину та ТГ); для кукурудзяного борошна - 0,358 од/мл та 0,170 од/мл ввдповвдно.
Дослщжували також властивост водонерозчин-ноi фракцп б^юв пшеничного борошна - агрегуючу здатшсть клейковини - за використання ферменту
-с -1
-2
-3
-X -4
Кшыасть лугу, мл
Кльюсть лугу, мл
б
Рис. 1. Залежшсть значення рН вщ ктькосп лугу, доданого до водно-борошняних суспензiй з використанням: а — рисового борошна; б — кукурудзяного борошна, де: 1 — без добавок; 2 — 0,05 % ТГ; 3 - 3,0 % желатин; 4 - 0,05 % ТГ та 3,0 % желатин
2
& к
Я
«
о о.
из
я я н
о £>
се
я я
я н к
о
03
0,25
0,2
0,15
ОД
0,05
—без Т6 (контроль)
-0,05% Т6
- 0,1% Т6
100
200
300
400
500
600
Тривал1сть агрегування, с
Рис. 2. Змша оптичноТ густини розчину клейковинних бтюв протягом агрегацп за використання р1зноТ ктькосп ферменту трансглютамшази (TG)
За сумкного використання ферменту та желатину (рис. 3) ступшь агрегацп протягом 600 с помПно зростае - до 27,70.10-2 вщн. од. Крiм того, стрiмко зростае i швидкiсть агрегацп. Отримаш данi свiдчать про ефектившсть впливу ферменту сумiсно з желатином на технолоНчш властивост борошна зi слабкою клейковиною в бiк И можливо-го укрiплення.
а
&
я -
со О
о.
оЗ X 5
н
0
Ь
СЙ
1 з-
н к О
0,2 0Д8 0д6 0,14 0,12 од 0,08 0,06 0,04 0,02 0
-о -без доба 50К (контр оль)
-и -Ж -3% жела -0,05% Т1 гин
-ж - 0,05% Т ~ 3% жел птш с—ж—X
ж> ,.^-ж—а с—ж—} <-Ж-> К—ж—>
У ;-Ж—а К-Ж-1 к—ж—ж
3-□-□
^-О-С —о—с Э—о—с )—о—с >—о—о
г
Таким чином, пор1внювали теоретично можливу ьалыасть зв'язаних юшв (а) та експе-риментально встановлену (б). Даш представлен! в табл. 2.
Таблиця 1
Розрахунок кшькосп зв'язаних южв у водно борошняних суспензых
о 100 200 300 400 500 6с
Тривашсть агрегаци, с
Рис. 3. Змша оптично! густини розчину клейковинних бшмв протягом агрегаци за використання рiзно! кiлькостi ферменту трансглютамшази (ТГ)
6. Обговорення результатiв дослщження впливу добавок ферменту та желатину на властивост бiлкiв рiзних видiв борошна
Отриманi експериментально кривi змши рН тд-дано порiвняльному аналiзу на прикладi титрування борошна рисового з ферментом. Встановлено суттев1 розбiжностi мiж значенням рН, якi вказують на змiну здатностi борошна зв'язувати юни водню та пдроксиль-ш iони, якщо додавати до нього фермент ТГ.
Розраховано юлькють зв'язаних юшв Н+ та ОН- у водно-борошняних суспензiях рiзно-го складу. Кшьюсть зв'язаних iонiв знаходили з урахуванням рiзницi мiж величиною рН води (рНв) та розчину (рНр) при титруванш певною кiлькiстю кислоти Vк (або лугу) за формулою:
Склад зразка Юльюсть зв'язаних юшв
Н+-103, моль/г 0Н--103, моль/г
у водно-борошнянш суспензи на основ! борошна
рисового кукуру-дзяного рисового кукуру-дзяного
0,5 мл кислоти (рН=3,5) або 0,5 мл лугу (рН=9,6)
Без добавок 39,42 39,66 39,98 39,99
0,05 %ТГ 39,95 39,94 39,98 39,99
0,05 %ТГ+ +3,0 % Желатин 39,78 39,34 39,99 40,00
1,0 мл кислоти (рН=3,2) або 1,0 мл лугу (рН=10)
Без добавок 79,08 79,53 79,95 79,98
0,05 %ТГ 79,92 79,91 79,98 79,98
0,05 %ТГ+ +3,0 % Желатин 79,71 79,29 79,99 80,00
5 мл кислоти (рН=2,6) або 5 мл лугу (рН=10,6)
Без добавок 304,02 388,73 141,6 159,87
0,05 %ТГ 390,83 390,83 159,9 159,95
0,05 %ТГ+ +3,0 % Желатин 391,04 396,10 160,0 160,00
Таблиця 2
Порiвняння кiлькостi зв'язаних юшв (встановлених експериментально та розрахункових) у водно борошнянш суспензи на основi рисового борошна з додаванням 0,05 % ТГ та 3,0 % желатину
м=
Vк
10 1,25 (1 - 10рНв-рНр) '
(1)
Результати наведено в табл. 1. Як видно, загальна юлькють зв'язаних юшв (водню або гидроксильних) за додавання 5 мл титранту (кислоти або лугу) у водно-борошнянш суспензи помггно зростае, якщо застосовувати добавки ферменту ТГ та тваринного бшка желатину (сумюно - найб^ьшою мiрою).
Враховуючи, що в присутностi ферменту мiж баками вiдбуваeться взаeмодiя, нами за результатами титрування (зразок 1 - водна суспензiя борошна, зразок 2 - водний розчин ферменту, зразок 3 - водна суспензiя борошна в присутност ферменту) були розраховаш та порiвнянi:
а) сумарна кiлькiсть iонiв, зв'язаних борошном та ферментом (шляхом сумування даних зразюв 1 та 2), коли взаeмодiя мiж ними вщсутня;
б) кiлькiсть iонiв, зв'язаних борошном та ферментом (зразок 3), коли взаeмодiя ввдбуваеться.
Юльюсть ти-транту Юльюсть зв'язаних юшв
Н+-103, моль/г 0Н-103, моль/г
Розрах. (зр.1+зр.2) Експ. (зр.3) А=Роз-рах.--Експ. Розрах. (зр.1+зр.2) Експ. (зр.3) А=Роз-рах.--Експ.
Рисове борошно, 0,05 % ТГ
0,5 мл 79,25 39,95 39,30 59,93 39,98 19,95
1,0 мл 124,16 79,92 44,24 125,03 79,98 45,05
5,0 мл 503,55 390,83 112,72 174,54 159,91 14,63
Рисове борошно, 3 % желатину та 0,05 % ТГ
0,5 мл 85,10 39,78 45,32 73,71 39,99 33,72
1,0 мл 139,92 79,71 60,21 140,12 79,99 60,13
5,0 мл 541,59 391,04 150,55 180,25 160,00 20,25
Розходження даних свщчить про неадитивне зв'я-зування юшв Н+ i ОН- бшковими молекулами, тобто про взаeмодiю мiж добавкою i борошном. При чому, розходження мiж теоретичними та експерименталь-ними даними зi зниженням рН у кислий бж е б^ьш
суттевим. Це узгоджуеться з даними щодо взаемодп мiж амiнокислотами лiзином та глютамшовою кислотою, якi здатш до зв'язування iонiв Н+ i ОН- вiдповiдно. Оскiльки кiлькiсть 1х вiльних залишкiв за додавання ферменту ТГ зменшуеться (бо вони взаемоджть один з одним), тому й експериментальна юльккть зв'язаних юшв менше, шж вони здатнi зв'язувати.
1оногенш i полярнi груп бiлковоi молекули, знаходя-чись зазвичай на поверхш бiлковоi глобули, визначають кислотно-лужнi властивост та заряд бiлковоi молекули. Розглянемо поведшку лiзину i глютамiновоi кислоти (як е учасниками реакцiй з ТГ) у розчиш пiдчас титрування. Глютамшова кислота надае бiлку кислих властивостей; дисоцiацiя 11 карбоксильних груп е джерелом негатив-них електричних зарядiв на поверхнi бiлковоi молекули. Тобто и здатнiсть зв'язувати вiльнi iони ОН- виявляеться в лужному середовишд. Амiнокислота лiзин здатна до протонування, надае бшку лужних властивостей i вияв-ляе себе, зв'язуючи вшьш iони Н+ в кислому середови-щi. Застосування ферментного препарату ТГ модифшуе нативну конформацiю макромолекул бшюв, знижуючи кiлькiсть вiльних залишюв лiзину та глютамiновоi кислоти, що виявляеться у змiнi юнозв'язувально! здатностi пiд час титрування як кислотою, так i лугом. Порiвняння даних табл. 2 щодо визначення i порiвняння кiлькостi зв'язаних юшв Н+ i ОН- за додавання желатину сумкно з ферментом сввдчить про ще бiльш суттевi розходження мiж теоретичними та експериментальними даними.
Експериментально доведено зростання ступеня 1 швидкост агрегацп клейковинних 61лк1в за додавання ферменту трансглютамшаза (прямо пропорцшно к1лькост1 ферменту) та тваринного бшка желатину (найбiльшою м1рою - за сумкного використання з ферментом). Можливо, стшккть 61лк1в у розчиненому сташ зменшуеться внаслiдок утворення надмолеку-лярних 61лкових структур клейковини через юнно-електростатичнi взаемодп та додатков! водневi зв'язки. Така трактовка експериментальних даних, заснована на iонно-електростатичних взаемодiях i конформа-ц1йних перетвореннях, дозволяе задовшьно пояснити осо6ливост1 поведiнки 61лк1в у присутност1 добавок.
В1домо, що агрегуюча здатшсть 61лк1в е зворот-ною функцiею 1хньо1 ст1йкост1 в розчинах. Параметри агрегацп 61лк1в сильних пшениць е помино вищими пор1вняно з1 слабкими, процес утворення 61лкових агрегатiв е iнтенсивнiшим i тривалшим. Агрегацiя бiлка з пiдвищенням рН, юнно' сили та концентра-цп посилюеться, супроводжуючись формуванням мiцелярно-фiбрилярних структур, характерних для 61лк1в клейковини. Здатшсть до агрегацп зростае з1 зб^ьшенням рухомост1 полiпептидiв i зменшенням 1х молекулярноi маси, що знайшло свое експеримен-тальне пiдтвердження [15]. Отримаш данi дозволя-ють впевнено стверджувати, що застосування обраних добавок у дослщжуваному iнтервалi концентрацiй спричиняе посилення клейковини. Високу ефектив-н1сть д!1 ферменту можна пояснити комбшуванням рослинного бшка (безглютенового або пшеничного
борошна) з тваринним 61лком (желатином, що отриму-ють з колагенвмiсноi м'ясно' сировини). Це збтеться з твердженням шших досл1дник1в [16] щодо здатностi трансглютамшази зв'язувати протеiни р1зного поход-ження: казе'ни i альбумiни з молока, тваринний 61лок з яець i м'яса, соевий i пшеничний протеiн.
Результати спробних лабораторних вип1чок св1д-чать, що ц1 добавки досить ефективно д1ють на як1сть безглютенового хлiба - пом1тно зростае об'ем хлiба, його форма i зовшшнш вигляд, полiпшуеться пори-ст1сть. При цьому найбшьший вплив зд1йснюють фермент ТГ сумкно з желатином. Також пол1пшуються структурно-механiчнi властивостi макаронного ткта та кулiнарнi властивостi готових макаронних виро61в [17].
7. Висновки
Проведеними дослвдженнями щодо впливу ферменту трансглютамшаза в присутносп бiлка тваринного по-ходження желатину на властивосп 61лкових речовин бо-рошняно' сировини встановлено неадитивне зв'язування юшв водню та пдроксильних юшв быками безглютенового борошна, що сввдчить про взаемодп м1ж бiлками р1з-ного походження. Найбiльшi розходження м1ж теоретичними та експериментальними даними вiдмiчалось з1 зниженням рН у кислий 61к. Це узгоджуеться з ввдомими даними щодо взаемодп м1ж амшокислотами л1зином та глютамiновою кислотою, яю здатнi до зв'язування 1он1в Н+ i ОН- в1дпов1дно. Поясненням може слугувати та об-ставина, що юльккть в1льних залишкiв цих амшокислот внаслiдок 1хньо1 активно' взаемодп за додавання ферменту ТГ зменшуеться, то й експериментально встановлена юльюсть зв'язаних юшв е меншою, шж вони зв'язують в разi в1дсутност1 тако' взаемодп. Додавання желатину сумкно з ферментом посилюе вказаш тенденцп.
Дослiджено також особливост протiкання проце-су агрегування клейковинних 61лк1в в розчин1 в при-сутност1 зазначених добавок. Встановлено зростання ступеня i швидкост1 агрегацп клейковинних 61лк1в за додавання ферменту трансглютамшаза (прямо пропорцшно к1лькост1 ферменту) та тваринного быка желатину (найбыьшою м1рою - за сумкного викори-стання з ферментом).
Таким чином, застосування цих добавок у дослвд-жуваному iнтервалi концентрацiй посилюе клейковину. Висока ефектившсть ди ферменту зумовлена ефек-тивним комбiнуванням рослинних 61лк1в борошна з тваринним 61лком желатином. Це збтеться з погляда-ми дослвдниюв [16] щодо здатностi трансглютамiнази активно взаемодiяти з проте'нами тваринних 61лк1в, проте'нами пшеничного борошна.
Таким чином, дослщженнями показано можлив1сть спрямованого регулювання процеав тiстоутворення з безглютеново' борошняно' сировини в технологи хлiба та формування структури макаронного ткта та виро61в з використанням борошна пшеничного хлiбопекарсько-го з1 зниженими технолопчними властивостями.
Лiтература
1. Вирощування твердо' пшениц' в Укршш - крок до полшшення и конкурентоспроможност на св'товому ринку [Елек-тронний ресурс] / Електронне наукове фахове видання «Ефективна економша». - Режим доступу: \wwwl URL: http://www.economy.nayka.com.ua/?op=1&z=2172. - 09.07.2013 р. - Назва з екрану.
2. Green, P. H. R. Celiac Disease [Text] / P. H. R. Green, C. Cellier // New England Journal of Medicine. - 2007. - Vol. 357, № 17. -P. 1731-1743. doi:10.1056/nejmra071600.
3. Jeffrey, L. C. Gluten-free Baked Products [Text] / L. C. Jeffrey, W. A. Atwell. - AACC international, Inc., 2014. - 88 p.
4. Стабровская, О. Анализ рынка многокомпонентных смесей для производства хлебобулочных изделий [Текст] / О. Стабров-ская, А. Романов, О. Короткова // Хлебопродукты. - 2011. - №1. - С. 28-30.
5. Кузнецова, Л. И. Научные основы разработки безглютеновых смесей [Текст] / Л. И. Кузнецова, Г. В. Мельникова, Н. Д. Синявская // Хлебопечение России. - 2001. - № 3. - С. 30-31.
6. Anton, A. A. Hydrocolloids in gluten-free breads: A review [Text] / A. A. Anton, S. D. Artfield // Int J Food Sci Nutr. - 2008. -Vol. 59, № 1. - P. 11-23. doi:10.1080/09637480701625630.
7. Барсукова, Н. В. Новые технологические подходы к созданию специализированных продуктов питания для безглютеновой диеты [Текст] / Н. В. Барсукова, В. Н. Красильников // Материалы V Российского Форума «Здоровое питание с рождения: медицина, образование, пищевые технологии. Санкт-Петербург-2010», 12-13 ноября 2010 г. - СПб., 2010. - С. 7-8.
8. Rosell, C. M. Enzymatic manipulation of gluten-free breads [Text] / C. M. Rosell; Ed. E. Gallagher // Gluten-Free Food Science and Technology. - London: John Wiley & Sons, 2009. - P. 83-98. doi:10.1002/9781444316209.ch6
9. Kuraishi, C. Transglutaminase: its utilization in the food industry [Text] / C. Kuraishi, K. Yamazaki, Y. Susa // Food Reviews Internationa. - 2001. - Vol. 17, № 2. - P. 221-246. doi:10.1081/fri-100001258.
10. Renzetti, S. Microstructure, fundamental rheology and baking characteristics of batters and breads from different gluten-free flours treated with a microbial transglutaminase [Text] / S. Renzetti, F. Dal Bello, E. K. Arendt // Journal of Cereal Science. - 2008. -Vol. 48, № 1. - P. 33-45. doi:10.1016/j.jcs.2007.07.011.
11. Bauer, N. Studies on Effects of Microbial Transglutaminase on Gluten Proteins of Wheat. I. Biochemical Analysis [Text] / N. Bauer, P. Koehler, H. Wieser, P. Schicberle // Cereal Chemistry. - 2003. - Vol. 80, № 6. - P. 781-786. doi:10.1094/cchem.2003.80.6.781.
12. Gallagher, E. Recent advances in the formulation of gluten-free cereal-based products [Text] / E. Gallagher, T .Gormley, E. Arendt // Trends in Food Science & Technology. - 2004. - Vol. 15, № 3-4. - P. 143-152. doi:10.1016/j.tifs.2003.09.012.
13. Wu, J. Quality of dried white salted noodles affected by microbial transglutaminase [Text] / J. Wu, H. Corke // Journal of the Science of Food and Agriculture. - 2005. - Vol. 85, № 15. - P. 2587-2594. doi:10.1002/jsfa.2311.
14. Шашна, О. М. Дослщження юнозв'язувально! здатност бшгав безглютенового борошняного тюта за додавання трансглюта-мшази [Текст] / О. М. Шашна, Н. Л. Лобачова // Обладнання та технологи харчових виробництв. - 2014. - Вип. 32. -С. 136-143.
15. Сафонова, О. М. Наукове обгрунтування та розроблення технологш борошняних кондитерських i хлiбопекарських про-дукйв з використанням нетрадищйно! борошняно! сировини [Текст]: дис. ... докт. техн. наук / О. М. Сафонова. - Кшв, 007. - 302 с.
16. Truong, V.-D. Cross-Linking and Rheological Changes of Whey Proteins Treated with Microbial Transglutaminase [Text] / V.-D. Truong, D. A. Clare, G. L. Catignani, H. E. Swaisgood // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2004. - Vol. 52, № 5. - P. 1170-1176. doi:10.1021/jf034397c.
17. Shanina, O. Production challenges of enriched flour products [Text] / O. Shanina, K. Dugina, V. Zverev, T. Gavrish, M. Domahina, N. Lobacheva // European Science and Technology. Materials of the III International and Practice Conference. - Munich, Germany, 2012. - Vol. 1. - P. 248-252.
