Биоконверсия вторичных продуктов переработки зерна тритикале


Ферментативная модификация белков растительного сырья, в том числе и белков зерновых культур, представляет собой важный этап в перспективных технологиях глубокой переработке зернового сырья [1]. В качестве ферментных препаратов протеолитического и целлюлолитического действия использовали: «Нейтраза» – бактериальная металлопротеиназа (Zn), продуцируемая Bacillusamyloliquefaciens, «ДистицимПротацид Экстра» – грибная протеаза, продуцируемая Aspergillusniger; «Шеразим 500L» – очищенная кслиланаза, продуцируемая Aspergillusoryzae и Aspergillusaculeatus. «ВискофермL» – сбалансированная смесь ксиланазы, β-глюканазы, целлюлазы и α-амилазы, продуцируемая Aspergillusaculeatus. Эффективность гидролиза оценивали по накоплению редуцирующих веществ (РВ) и растворимого белка. Результаты представлены на рисунках 1 и 2.

 
Таким образом, показана эффективность действия ферментных препаратов целлюлолитического действия на некрахмалистые полисахариды отрубей тритикале. Применение ферментного препарата «Шеразим 500 L» увеличивает количество РВ и растворимого белка в 2 раза; препарата «ВискофермL» – РВ в 1,5 раза, а растворимого белка в 2,5 раза. Полученные данные косвенно свидетельствуют о возможности существенного увеличения пищевой ценности вторичных продуктов переработки зерна тритикале.
В настоящее время с целью интенсификации процесса ферментативного гидролиза применяют комплексную обработку субстрата несколькими ферментными препаратами, так называемыми, мультэнзимными композициями (МЭК) с широким спектром действия.
Исследования проводили с использованием двух мультэнзимных композиций: МЭК-1 (Шеразим + Нейтраза) и МЭК-2 (Вискоферм + ДистицимПротацид Экстра). Выбор ферментных препа- ратов обусловлен различной специфичностью действия и примерно одинаковыми оптимумами действия: оптимум температуры – 50ºС; рН 5,5-6,0 для МЭК-1 и 40ºС; рН 3,5 для МЭК-2 [2]. Гидролиз проводили в 2-а этапа. На первом этапе вносили целлюлолитический ферментный препарат. На втором этапе – ферментный препарат протеолитического действия. Время каждого этапа 1,5 часа. Дозировка ферментных препаратов и концентрация субстрата подобраны экспериментально.

Данные по фракционированию продуктов протеолиза методом гель-хроматографии показывают, что все анализируемые образцы характеризуются большим разнообразием белков и пептидов различной молекулярной массой (рис.3, табл.1). При этом можно выделить семь основных пиков, которые характерны для белков с определенной молекулярной массой.

 

При ферментативной модификации количество белков с молекулярной массой 700000 ÷ 350000 снижается примерно в 1,5 – 2,0 раза. Полученные данные свидетельствуют о высокой степени и глубине гидролиза белков тритикалеых отрубей с использованием композиций целлюлолитических и протеолитических ферментов: при использовании МЭК1 (Шеразим + Нейтраза) во всех гидролизатах преобладают высоко- и среднемолекулярные продукты протеолиза; МЭК2 (Вискоферм + Дистицим) низкомолекулярные пептиды и аминокислоты. Доля низкомолекулярных азотистых соединений (≤ 1000) в результате ферментативной модификации увеличилась в 4-5 раз.

Таким образом, в результате биконверсиитритикалевых отрубей с применением композиций ферментных препаратов могут быть получены модифицированные тритикалевые отруби с определенным профилем пептидов и набором аминокислот, обладающие специфическими свойствами. Они могут быть использованы при производстве широкого спектра продуктов питания общего, функционального и лечебно-профилактического назначения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мелешкина Е.П., Витол И.С., Кандроков Р.Х.Продукты переработки зерна тритикале как объект для ферментативной модификации // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2016. – № 9. – С.14-18.
2. Витол И.С., Мелешкина Е.П., Карпиленко Г.П. Биоконверсиятритикалевых отрубей с использованием ферментных препаратов целлюлолитического и протеолитического действия // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2016. – № 10. – С.35-38.
 
Витол И.С., к.б.н., доц.; Мелешкина Е.П., д.т.н., Карпиленко Г.П., д.т.н., проф., ФГБНУ «ВНИИЗ»
 
Статья опубликована в сборнике:
«Та?ам, же?іл ?нерк?сіптері мен ?она?жайлылы? индустриясыны? инновациялы? дамуы = Инновационное развитие пищевой, легкой промышленности и индустрии гостеприимства»: халы?ар. ?ыл. т?жіриб. конф. материалдары (6-7 ?азан 2017 жыл) - Алматы: АТУ, 2017. –С.31-33.
 

 
Наверх ↑