Биотехнология пищевых продуктов и биологически активных веществ. Рубрика в журнале - Вестник Мурманского государственного технического университета
Свойства водной дисперсии комплекса хитотозана и хондроитина сульфата, полученных из гидробионтов
Статья научная
Исследование возможности производства хондроитина сульфата и хитозана и полиэлектролитных комплексов на их основе, полученных из местного морского сырья, является актуальным с точки зрения разработки комплексной безотходной технологии переработки природного сырья. Объектами исследования являлись хитозан, полученный из панциря камчатского краба Paralithodescamtschaticus, и хондроитина сульфат, выделенный из хрящевой ткани семги Salmo salar. Для определения поверхностного натяжения растворов полиэлектролитов и дисперсии комплекса использовали метод Вильгельми, эффективный радиус частиц определяли методом дисперсии светорассеяния, измерения эффективной вязкости проводили в условиях сдвиговой деформации. Изучены условия формирования, поверхностные и реологические свойства комплекса хитозана и хондроитина сульфата, выделенных из гидробионтов Баренцева моря. Установлены условия получения и молярные соотношения этих полиэлектролитов, при которых водная дисперсия комплекса сохраняет устойчивость в течение длительного времени. Установлено, что при добавлении раствора хондроитина сульфата к раствору хитозана в молярных соотношениях 1 : 3; 1 : 6 образуется дисперсия полиэлектролитного комплекса, устойчивая в течение 2-3 суток. Дисперсии полиэлектролитного комплекса ведут себя как псевдопластичные неньютоновские жидкости. При молярном соотношении смешиваемых растворов 1 : 1 (независимо от последовательности их смешения) образуется суспензия полиэлектролитного комплекса, затем выпадает осадок. Равновесные значения поверхностного натяжения водной дисперсии полиэлектролитного комплекса выше, чем у растворов хондроитина сульфата и хитозана. Определен эффективный радиус частиц в дисперсии комплекса. Эффективный радиус частиц в дисперсии комплекса зависит от молярного соотношения хондроитина сульфат : хитозан. Предложена качественная схема формирования полиэлектролитного комплекса хитозана и хондроитина сульфата в виде нерастворимого осадка и в виде устойчивой водной дисперсии. Водные дисперсии комплекса на основе хитозана и хондроитина сульфата могут быть использованы для стабилизации суспензий, эмульсий, для создания пищевых продуктов с лечебно-профилактическими свойствами.
Бесплатно
Статья
В работе рассматриваются проблемы физической модификации крахмалопродуктов и других пищевых ингредиентов. Описаны основные тенденции и направления инновационной деятельности, характерные для ингредиентного рынка. В результате проведенных экспериментов разработан метод модификации крахмалов, крахмалопродуктов и добавок пищевых комплексных для улучшения их микробиологических, физико-химических и органолептических характеристик. Доказано, что при воздействии инфракрасного излучения с длиной волны 7–10 мкм на слой продукта толщиной 1 см в течение 1 мин количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в таком продукте снижается до нулевого значения. При этом массовая доля редуцирующих веществ вследствие такой обработки увеличивается более чем в два раза, что свидетельствует о протекании процесса декстринизации. Допускается обработка как крахмалопродуктов, выполняющих роль носителей в составе комплексных смесей, так и готовых добавок после завершения процесса перемешивания. Массовая доля влаги в процессе инфракрасной обработки уменьшается менее чем на 1 % для мальтодекстринов и менее чем на 2 % для добавок пищевых комплексных, что характеризует возникающие технологические потери как допустимые. Изменение гранулометрического состава комплексных добавок под воздействием инфракрасного излучения улучшает сыпучесть продукта, повышает равномерность распределения вкусоароматических веществ по поверхности носителя, что в свою очередь обеспечивает возможность снижения дозировки комплексных добавок при изготовлении мясных и кондитерских продуктов. На основе полученных результатов разработаны и описаны технологические диаграммы, показывающие поэтапно производственный процесс с указанием всех значимых параметров.
Бесплатно
Условия продуцирования уксусной кислоты дрожжами Brettanomyces
Статья научная
Дрожжи рода Brettanomyces нашли применение в пивоварении (стили Ламбик и Гёз). Уксусная кислота, полученная в ходе ферментации дрожжей Brettanomyces, участвует в синтезе эфиров, отвечающих за вкусо-ароматическую составляющую напитка. В ходе исследования определяли способность четырех штаммов дрожжей Brettanomyces ( intermedius, bruxellensis, custersianus и clausenii ) к выработке уксусной кислоты на среде, содержащей глюкозу. B. bruxellensis признан наиболее эффективным для биологического подкисления среды, в том числе в пивоварении. Определен оптимальный режим расхода воздуха при полном потреблении глюкозы и достижении максимальных значений объемного - 0,06 г/(дм3×ч) и удельного выхода уксусной кислоты - 0,43 г/(г×ч), равный 300 дм3/ч. Статистическими методами исследовано влияние температуры и перемешивания среды на выработку уксусной кислоты B. bruxellensis в среде, содержащей глюкозу, при температуре 26, 30, 34 °С и скорости вращения мешалки 250, 350, 450 об./мин. Оптимальными условиями для максимального объемного выхода уксусной кислоты - 0,114 г/(дм3×ч) - выбраны температура среды 28 °C и скорость вращения мешалки 250 об./мин.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены активность, субстратно-ингибиторная специфичность, температурная и рН зависимости, сезонные изменения протеолитических и нуклеолитических ферментных систем пищеварительного тракта, мышечной и репродуктивной тканей трепанга. Показана разнонаправленная изменчивость активности ферментов на разных стадиях развития. На стадии роста протеолитические ферменты кишечного тракта имеют наибольшую активность, которая значительно снижается в период нереста. В мышечной ткани наблюдаются противоположные процессы, связанные с изменением прочности. Проведено разделение протеаз пищеварительного тракта трепанга методом ионообменной хроматографии. Обнаружено два белковых пика, проявляющих активность трипсина, соответствующих обладающим отрицательным зарядом изоформам этого фермента. Молекулярная масса соответствующих пиков, определенная методом электрофореза, составила 26 и 28 кДа. Полученные данные аналогичны установленным ранее для других видов голотурий. Определение активности протеаз мышечной ткани трепанга в разные сезоны показало невысокий уровень протеолитической активности в период роста...
Бесплатно
Статья научная
Комбинирование компонентов животного и растительного происхождения является перспективным направлением создания специализированных продуктов питания повышенной биологической и пищевой ценности. В этой связи исследования, направленные на разработку технологии ферментированного продукта на основе сочетания молочного сырья и продуктов переработки зерна, являются актуальными. При организации и проведении исследований применялся комплекс общепринятых стандартных методов, в том числе физико-химических, микробиологических, биохимических, реологических, а также математические методы статистической обработки результатов исследований и построения математических моделей. В работе представлены результаты исследований, направленные на разработку технологии ферментированного молочно-злакового продукта. На первом этапе исследований для обоснования состава продукта применили системный подход, рассматривая компоненты продукта, изменения их состояния и свойств во взаимосвязи как действующие биотехнологические системы (БТС). Выбор оптимального соотношения злаков в композиции осуществляли, исходя из совокупности показателей: химического состава и энергетической ценности, содержания витаминов группы В и пищевых волокон, показателя биологической ценности, органолептических показателей. Анализ совокупности результатов позволил для дальнейших исследований выбрать вариант злаковой композиции с соотношением хлопьев 1 : 1 : 1 (овсяные : ячменные : ржаные). В качестве основного источника углеводов использовался мед натуральный, который позволил также улучшить органолептические свойства продукта. Пищевая добавка глицин используется в качестве модификатора вкуса и запаха. Установлено, что при введении глицина в количестве 0,1 % в БТС "молоко - злаковая композиция" уменьшается интенсивность естественного привкуса и запаха злаковой композиции. Установлено также влияние гранулометрического состава злаковой композиции на свойства биотехнологической системы молочно-злакового продукта. Для технологии разрабатываемого продукта выбрана фракция злаковой композиции (соотношение хлопьев овсяные : ячменные : ржаные как 1 : 1 : 1), с размерами частиц 670-1 000 мкм. Проведенные аналитические и экспериментальные исследования позволили выявить влияние гранулометрического состава злаковой композиции на свойства биотехнологической системы молочно-злакового продукта.
Бесплатно
Химическая и ферментативная деструкция хондроитина сульфата из северного ската
Статья
Благодаря биосовместимости с тканями человека и животных, низкой токсичности, биодеградируемости хондроитина сульфат (ХС) представляет большой интерес для медицины. Поскольку ХС используется как фармацевтический препарат, то величина его молекулярной массы и растворимость определяют возможности его применения. Приведены результаты изучения химической и ферментативной деструкции макромолекул ХС и ее влияние на молекулярную массу, растворимость и степень кристалличности полисахарида. ХС получали из хрящевой ткани северного ската (Amblyraja hyperborea). На стадии ферментолиза хрящевой ткани использовали ферменты панкреатин, гепатопанкреатин и протосубтилин. Идентификацию полученных образцов ХС выполняли методом ИК-спектроскопии. Ферментативную деструкцию гликозидных связей в макромолекулах ХС проводили 1%-м раствором фермента гепатопанкреатина, химическую деструкцию – перекисью водорода и хлороводородной кислотой. Содержание ХС в образцах определяли методом Дише. Химический состав образцов ХС оценивали стандартными методами. Среднемассовую молекулярную массу (ММ) определяли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии и нефелометрическим методом; степень кристалличности (СК) – графической обработкой дифрактограмм, полученных рентгенофазовым анализом образцов ХС. Установлено, что под действием гепатопанкреатина и перекиси водорода происходит глубокая деструкция хондроитина сульфата, до образования низкомолекулярных и олигомерных фрагментов. В условиях кислотной деструкции в 0,5 н HCl в течение 20 мин ММ хондроитина сульфата снижается на 10 % по сравнению с исходной. Кислотная деструкция вызывает значительное уменьшение СК образцов ХС. Для не деструктированных в кислоте образцов ХС растворимость в дистиллированной воде увеличивается с уменьшением ММ и СК. Растворимость ХС после кислотной деструкции в диапазоне рН = 5–9 единиц составляет 99,0 ± 0,5 %. Высокая растворимость, по всей видимости, объясняется значительным содержанием в образцах аморфной фазы.
Бесплатно
