Протепсин ферменті гидролизіні рн-а жне екінші срыпты сиыр етіні ылал байланыстыру абілетіне сері

Кіріспе

Инновациялық технологияларды, оның ішінде тамақ өнімдерінің биотехнологиясын енгізуге қатысты қолданбалы ғылыми зерт-теулерді дамыту, тамақ өнімдерінің сапасын арттыру, оларға функционалдық және/немесе көп функционалды қасиеттерді беру тәсілі болып табылады [1].

Ет өнеркәсібінде шикізатты өңдеудің биотехнологиялық әдістері көптеген жағдайларда ферменттік жүйелерді мақсатты пайдалану түрінде жүзеге асырылатын алдыңғы қатарлы технологияларды құрумен байланысты.

Көптеген ғалымдардың пікірінше, био-технологияның жеткілікті азық-түлік пен жемшөппен қамтамасыз етуге, қоршаған ортаны қорғауға қосқан үлесі, белгілі бір мағынада техникалық дамудың бұрын белгілі салаларынан әлдеқайда маңызды. Ферменттерді өндіру мен пайдаланудағы жетістіктерді енгізу халық шаруашылығының тиімділігін айтарлықтай арттырудың нақты жолы болып табылады [2]

Әлемдік және отандық зерттеулер ет өнеркәсібінде сойылған малдың қанын өңдеу, қауырсын мен мамығын өңдеу, теріден жүн алу, сонымен қатар әртүрлі гидроли-заттарды алу үшін ферменттік препараттарды қолдану қажеттілігін көрсетеді.

Ғалымдар екінші және үшінші сұрыпты еттің жетілуі мен жұмсаруын тездететін бұлшықет тінінің ақуыздарын ферментативті өңдеу әдістерін жасады [3].

Төмен сұрыпты ет шикізатын өңдеуде ферменттік препараттарды тиімді және мақ- сатқа сай қолдану үшін олардың бұлшықет тінінің физика-химиялық және функционал-дық көрсеткіштеріне әсері туралы білімді те-реңдететін тәжірибелер жүргізу қажет [4-6].

Функционалды өнімдерге сұраныстың артуы ет өнімдерін өндіруді ынталандырады. Органолептикалық көрсеткіштері жақсартылған ет өнімдерін өндіру үшін жақсартылған физика-химиялық, функционалдық-технологиялық және құрылымдық-механи-калық сипаттамалары бар шикізатты пайдалану, технологиялық процестерді жетілдіру сияқты шараларды енгізу қажет [1].

Ет сапасының барлық көрсеткіштерінің ішінен тұтынушылар нәзіктікті ең маңызды деп бағалайды. Нәзіктік-бұл етті шайнау немесе кесу жеңілдігін анықтайтын ет қасиеті. Сондықтан жұмсақ және нәзік ет кесектері жоғары бағаға ие. Нәзіктік бірқатар факторларға, соның ішінде ет дәніне, дәнекер тінінің мөлшеріне және майдың мөлшеріне байланысты. Еттің жұмсақтығын тендеризация деп аталатын бірқатар өңдеу әдістерімен көбейтуге болады.

Еттің құрылымын тендеризация арқылы жақсарту үшін ең танымал әдіс – протео-литикалық ферменттермен өңдеуді қолдану.

Ет автолизінде болатын процестерді жеделдету үшін протеолитикалық және коллагеназа белсенділігі бар ферментті препараттар жиі қолданылады.

Ет шикізатының гидролизі препараттың ерекшелігіне байланысты технология-лық өңдеудің әртүрлі кезеңдерінде жүзеге асырылады.

Еттің құрылымын жақсарту үшін фер-ментті препараттарды қолданудан жоғары тиімділік алу үшін бұл препараттар келесі қасиеттерге ие болуы керек:

• -    мукополисахарид кешенін бұзбай, ақуыздардың дәнекер тіні өзгеруін анықтау;

• -    дәнекер тінінің жылуға төзімділігін төмендетуге ықпал ету;

• -    дәнекер тінінің ақуыздарының гид-ролизіне ықпал ету;

• -    белсенділігі әлсіз қышқыл немесе бейтарап ортада жұмыс істеу;

• -    адам ағзасына зиянсыз болу.

Ет өнеркәсібінде энзимдерді пайдалануды талдау кейбір ферменттердің дәнекер тіндік ақуыздарға әлсіз әсер ететінін, ал бұлшықет тінінің ақуыздарын гидролиздей-тінін, осылайша еттің қаттылығын тудыратынын көрсетеді. Осыған байланысты, фер-менттің оңтайлы әрекеті, әсіресе оның акти-ваторлары мен ингибиторлары ет өңдеудің технологиялық процесінде маңызды рөл атқарады. Жануарлар ақуызының гидролизі процесінде пептидтік байланыстардың бұзылу ерекшелігі де үлкен маңызға ие [2].

«Протеазалар» деп те аталатын протео-литикалық ферменттер екі амин қышқылын байланыстыратын пептидтік байланыстарды үзеді. Олар гидролиздік реакция механизмін ұстанады. Протеолитикалық ферменттердің үлкен коммерциялық маңызы бар, өйткені олар тамақ, сүт, жуғыш заттар және тері өнеркәсіптерінде сұранысқа ие [3-10].

Қазіргі уақытта негізінен жануарлардан алынатын ферменттер қолданылады.

Етті өңдеу технологиясында протеоли-тикалық, липолитикалық және коллагено-литикалық белсенділіктері бар ферментті препараттар қолданылады, олар жұмсақ ету, ет сапасын жақсарту, сонымен қатар ақуыз гидролизаттарын алу үшін қолданылады [3-9].

Бұл жұмыстың мақсаты- жануарлардан алынатын ферментті препарат Протепсинді қолдану арқылы 2-ші сұрыпты сиыр етінің ақуыздарының суда еритін, тұзда және сілтіде еритін фракцияларының гидролизінің динамикасын зерттеу.

Зерттеу материалдары мен әдістері

«Протепсин» ферменті құрамында коллаген бар ет шикізатын өңдеуді зерттеуде керемет сипатқа ие. Препараттың артықшылықтары еттің табиғи рН-мен сәйкес келетін оңтайлы рН әсерін, сондай-ақ тер- миялық өңдеу кезінде препараттың толық инактивациясын қамтиды.

«Протепсиннің» ет шикізатына әсерінің тиімділігін талдау гистологиялық зерт-теулер арқылы жүргізілді, бұл микроқұры-лымдық деңгейде препараттың еттің құры-лымдық элементтеріне әсерінің тиімділігін анықтауға мүмкіндік береді.

Тәжірибелік модельдеу негізінде енгізілген «Протепсин» ферментінің жұмыс концентрациясы анықталды.

Сиыр етін биотехнологиялық өңдеу үшін бұлшықет тініне ерітінділерді енгізу және кейіннен турама араластырғышта уқалау әдісі қолданылды. Уқалау 10 сағат бойы жүргізілді.

Сиыр етін өңдеудің биотехнологиялық әдісінің тиімділігі зерттелетін үлгілердегі технологиялық параметрлердің (рН мәні, ылғал байланыстыру қабілеті (ЫБҚ)) өзгеру динамикасын зерттеу арқылы бағаланды.

Шикізаттың рН . Зертханалық және өндірістік жағдайларда Потенциометриялық өлшеу үшін «рН - 150» отандық өндірісінің рН-метрі қолданылды [10].

Ет және ет өнімдерінің ылғал байланыстыру қабілеті (ЫБҚ) Грау-Хамма әдісі арқылы анықталды [10].

Нәтижелер және оларды талдау

Ет өнімінің сапалық және тұтынушылық қасиеттері өнімнің соңғы шығымдылығын және оның консистенциясын құрайтын функционалды және технологиялық қасиеттермен анықталады.

Шикі еттің белоктары гидратталған қабықшалардың түзілуіне байланысты суды сіңіріп, ұстап тұра отырып, сутектік байланыстар мен электростатикалық әрекеттесу-лердің түзілуіне және функционалдық-техно-логиялық көрсеткіштің - еттің ылғал байланыстыру қабілетінің қалыптасуына ықпал етеді.

Ет жүйесінде ақуыздық табиғаттағы тағамдық қоспалардың, ас тұзының болуы ылғалды байланыстыру қабілетінің артуына ықпал етеді.

Өнімнің тұтынушылық қасиеттері және оның сапасы тағы бір маңызды физика-химиялық көрсеткішке байланысты - сутегі иондарының концентрациясымен байланысты ортаның рН.

Тәжірибелерде дәнекер тінінің аз және үлкен массалық үлесі бар 2-ші сұрыпты сиыр етін өңдеу үшін «Протепсин» ферменттік препаратын қолданудың мақсаттылығы мен мүмкіндігі зерттелді. Зерттеу үшін сиыр еті салқындатылған күйде, 24 сағат сойылғаннан кейін пісетін кезеңде пайдаланылды. Ет саңылаулары = 2-3 мм болатын ет тартқышта тартылған. Салмағы 100 г алынған үлгілер ферментті препараты бар және онсыз тұзды ерітінділермен гидролизге ұшырады.

Үлгілердің салмағы бойынша 3-тен 12%-ға дейінгі ферменттік ерітінділер тартылған ет сынамаларына енгізіліп, функ- ционалдық және технологиялық көрсеткіштері анықталды.

Жүргізілген зерттеулер негізінде фер-ментсіз сынамаларда 12 сағат ішінде ЫБҚ біртіндеп жоғарылағаны анықталды. Фер-ментті қолданғанда тәжірибелік үлгілердегі ЫБҚ ерітіндіде 3-тен 6 сағатқа дейін өсті, содан кейін 9-дан 12 сағатқа дейін аздап жоғарылады.

Кесте 1. Ферментпен гидролиз процесінде сиыр етінің ылғал байланыстыру қабілетінің өзгеруі, %

Етті ұстау уақыты, сағ	Бақылау	Фермент мөлшері, 1 кг шикізатқа г
		3	6	9	12
0	62,17	62,17	62,17	62,17	62,17
3	58,51	58,92	59,91	61,49	59,34
6	61,48	61,88	63,80	65,23	63,43
9	62,17	62,93	63,95	65,54	64,23
12	64,37	65,49	66,92	69,73	65,56

Кесте 2. Ферментпен гидролиз процесінде сиыр етінің рН өзгеруі, %

Етті ұстау уақыты, сағ	Бақылау	Фермент мөлшері, 1 кг шикізатқа г
		3	6	9	12
0	5,6	5,6	5,6	5,6	5,6
3	5,4	5,4	5,5	5,6	5,5
6	5,5	5,6	5,7	5,8	5,7
9	5,6	5,7	5,8	5,9	5,8
12	5,7	5,8	5,9	5,9	5,8

Ферментті қолданбай ет үлгілеріндегі ылғал байланыстыру қабілеті гидролизден кейін 12 сағат ішінде 64,37%-ға, ал фермент-ті 9 г мөлшерінде қолданғанда 69,73%-ға дейін гидролизден кейін де 12 сағат ішінде жеткені анықталды.

рН мәні ЫБҚ мәндерімен байланысты. 9-12 сағат кезеңінде 9 г – 5,9 бірлік мөлшерінде ферментті қолдана отырып, тәжірибелік үлгілерде рН ең жоғары мәніне жетті. Тәжіри-белік үлгіде рН 12 сағат ұстау кезінде макси-малды мәнге жетті және 5,7 бірлікті құрады.

рН және ЫБҚ өзгерістері бұлшықет тіні ақуыздарының гидролизімен және автолитика-лық өзгерістердің дамуымен байланысты.

Алынған мәліметтерді қорытындылай келе, «Протепсин» ферментін шұжық техноло-гиясында ет өңдеуге ұсынуға болатындығын атап өткен жөн, өйткені оны қолдану ет шикізатының пісіп-жетілуі мен тұздану процестерін едәуір жылдамдатуға мүмкіндік береді.

Қорытынды

Гидролизденген ет шикізатының рН өзгеру динамикасын, ылғал байланыстыру қабілетін және гистологиялық параметрлерін зерттеу бойынша алынған мәліметтерді талдау зерттелетін тәуелділіктер «Протепсиннің» ет шикізатының дәнекер ұлпа ақуыздарына гидролизденуінің нәтижесі екенін көрсетеді. .

Сиыр етінің кесінділерін «Протепсин-мен» инъекциялау сиыр етінің функцио-налдық қасиеттерін айтарлықтай жақсартады. «Протепсин» - ақуыз молекулаларын-дағы пептидтік байланыстарды және олардың аминқышқылдарына ыдырау өнімдерін катализдейтін спецификалық күшті протео-литикалық ферментті препарат. Инъекция-лық тұзды ерітіндіден «Протепсин» деңгейінің жоғарылауы, сондай-ақ әсер ету уақытының жоғарылауы ет құрылымының айтарлықтай ыдырауын көрсетті.

Сиыр етінің протепсинді тендериза-циясы нәзіктіктің, дәм мен шырындылықтың жақсарғанын анықтады. Бұл технологияны қолдану сиыр етін өндірушілер мен өңдеушілерге тұтынушының үміттерін қанағаттандыра алатын ет өнімдерін алуға көмектеседі.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

• 1.    Ж.Кадирбай, Б.Тюсюпова, Ш.Абжанова. Использование ферментных препаратов для мясных

  продуктов. // ВЕСТНИК КазНИТУ, 2018. - №2 (126). - С. 119-123

• 2.    B. Gerelt, Y. Ikeuchi, and A. Suzuki, Meat tenderization by proteolytic enzymes after osmotic dehydration,// Meat Science, vol. 56, no. 3, PP. 311– 318, 2000.

• 3.    C. Qihe, H. Guoqing, J. Yingchun, and N. Hui, Effects of elastase from a Bacillus strain on the tenderization of beef meat, // Food Chemistry, vol. 98, no. 4, PP. 624–629, 2006.

• 4.    B. Gerelt, H. Rusman, T. Nishiumi, and A. Suzuki, Changes in calpain and calpastatin activities of osmotically dehydrated bovine muscle during storage after treatment with calcium, // Meat Science, vol. 70, no. 1, PP. 55–61, 2005.

• 5.    R. Cheret, C. Delbarre-Ladrat, M. D. Lam-ballerie-Anton, and ´ V. Verrez-Bagnis, Calpain and cathepsin activities in post mortem fish and meat muscles. // Food Chemistry, vol. 101, no. 4, PP. 1474–1479, 2007.

• 6.    M. J. Benito, M. Rodr´ıguez, R. Acosta, and J. J. Cordoba, ´ Effect of the fungal extracellular protease EPg222 on texture of whole pieces of pork loin, // Meat Science, vol. 65, no. 2, PP. 877–884, 2003.

• 7.    G. I. Katsaros, P. Katapodis, and P. S. Taouk-is, High hydrostatic pressure inactivation kinetics of the plant proteases ficin and papain. // Journal of Food Engineering, vol. 91, no. 1, PP. 42–48, 2009.

• 8.    J. A. Melendo, J. A. Beltran, I. Jaime, R. Sancho, and P. ´ Roncales, Limited proteolysis of myofibrillar proteins by ´ bromelain decreases toughness of coarse dry sausage. // Food Chemistry, vol. 57, no. 3, PP. 429–433, 1996.

• 9.    A. Ionescu, I. Aprodu, and G. Pascaru, “Effect of papain and bromelin on muscle and collagen proteins in beef meat. // The Annals of the University Dunarea de Jos of Galati. Fascicle VI— Food Technology, New Series, PP. 9–16, 2008.

• 10.    Л.В. Антипова., И.А Глотова., И.А Рогов. Методы исследования мяса и мясных продуктов. - М. Колос, 2001. - 576 с.