УДК 573.6.086.83
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В ПОЛУЧЕНИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИЗОЛЯТОВ БЕЛКА РАПСА
Забурунов С.С., Пигарева Т.В., Глотова И.А.
ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия», Воронеж, Россия, [email protected]
Из пищевых веществ, необходимых для удовлетворения жизненных потребностей человека, самое ценное – белок. Незаменимость его функций в организме однозначно ставит проблему полноценного белкового питания для обеспечения здоровья и нормальной жизнедеятельности человека. Один из альтернативных источников белка − растительное сырье. Среди отечественных растительных источников особый интерес представляют рапс и вторичные продукты его переработки на предприятиях масложировой промышленности – жмых и шрот, объемы которых растут динамичными темпами: 150 тыс. т в 2009 г. против 90 тыс. т в 2005, при этом массовая доля суммарных белковых фракций составляет около 40 % (рис. 1, 2).
40
31 13
9 7
Белок Углеводы Влага
Жир Зола
Рис. 1. Производство рапсового шрота Рис. 2. Общий химический состав
в России рапсового шрота
Превалирование среди белков рапса щелочерастворимой фракции обусловливает в качестве цели работы получение, исследование свойств и разработку рекомендаций по прикладным аспектам биомодифицированных белков рапса в технологии продуктов питания на основе комплиментарного сочетания с белками из других источников, преимущественно животного происхождения.
Для эффективного выделения белковых фракций из вторичных продуктов переработки рапса – шрота и жмыха - и обеспечения высокого уровня их функционально- технологических свойств в пищевых системах необходим выбор комплексных ферментных препаратов с учетом химического состава подвергаемого биомодификации субстрата. Источники препаратов и стандартный уровень преобладающей активности представлены в табл. 1. При их использовании как возможного фактора интенсификации процесса экстрагирования белка из рапсового жмыха учитывали физико-химические характеристики ферментных препаратов – рН и температурный оптимумы действия (табл.
2).
Для сравнения эффективности использования избранных ферментных препаратов в достижении поставленной цели оценивали массовую долю водо- и солерастворимой белковых фракций в жидкой фракции гидролизата. Ферментные препараты применяли в дозировке 0,8-1,0 ед. целевой активности на грамм субстрата при гидромодуле 1:5.
Температура и рН – в соответствии с оптимальными условиями, представленными в табл.
2.
Результаты показывают, что наилучшие показатели по массовому выходу фракций, участвующих в формировании функционально-технологических свойств пищевых систем, водо- и солерастворимой – достигаются при использовании препарата Целлолюкс А.
Таблица 1 Источники ферментных препаратов и стандартный уровень преобладающей активности
Ферментный
препарат Источник Вид активности Уровень
активности Производитель Амилолюкс-А Aspergillus
avamori
Амилолитическая 1500
ед./см3 ООО«Сиббиофарм»
г.Новосибирск Протосубтилин
Г3х Bacillus
subtilis
Протеолитическая 70 ед./г ООО«Сиббиофарм»
г.Новосибирск Целлолюкс-А Aspergillus
avamori
Целлюлазно- глюканазно- ксиланазная
2000 ед./г(см3)
ООО«Сиббиофарм»
г.Новосибирск Коллагеназа
пищевая
Paralithodes camtshatica
Коллагенолитическая 100 ед./г ЗАО
«Биопрогресс», г. Щелково, Московской
области GC-401 Aspergillus
niger
Протеолитическая 600 ед./см3 «Дженикор интернешенел»,
США
Таблица 2 Физико-химическая характеристика ферментных препаратов
Состав и условия действия препаратов
Ферментный препарат Амилолюкс-А Протосубтилин
Г3х
Целлолюкс- А
Коллагеназа пищевая
GC-401
Состав
α-амилаза Ксиланаза β-глюканаза Целлюлаза Глюкоамилаза Протеаза
Нейтральная протеаза Щелочная протеаза β-глюканаза Ксиланаза α-амилаза
Ксиланаза Целлюлаза β-
глюканаза Глюко- амилаза
Протеазы Протеазы
Оптимум рН 5,0-7,0 6,0 -7,0 4,0-6,0 7,5-7,75 5,5-6,6 Температурны
й оптимум, оС
50-70 45-50 50-60 37-45 55-65
Диапазон рН 4,0-8,5 4,5-10 3,0-7,0 6,5-9,5 4,0-7,0 Температурны
й диапазон, оС
30-80 30-60 30-70 35-50 50-70
При разработке технологической схемы получения изолята белка из рапсового шрота в качестве базовой использована схема, предусматривающая последовательное трехступенчатое экстрагирование белков из растительного сырья (А.В. Антипова, В.Ю.
Астанина, И.А. Глотова, 1998 г.). Схема модифицирована в соответствии с имеющимися в литературе сведениями о предпочтительных экстрагентах для биополимерных систем рапса, доступности и сравнительной стоимости экстрагентов и обеспечивает извлечение белка из рапсового жмыха на уровне 90-91 %.
Полученный изолят белка рапса апробирован в качестве компонента шприцовочного рассола в технологии цельномышечных птицепродуктов. В
интегрированной программной среде «Generic 2.0» нами произведен расчет рецептуры шприцовочного рассола с дополнительным использованием в качестве белоксодержащего компонента и источника минеральных веществ молочной сыворотки, подвергнутой электрофлотации. Получен положительный расчетный экономический эффект.
