Актуальные проблемы развития пищевых и биотехнологий. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии
Статья научная
Одним из ключевых трендов в пищевой индустрии становится разработка продуктов, которые не только характеризуются высоким качеством, но и соответствуют принципам экологической чистоты и энергетически сбалансированы. Бобовые растения изучаются как способ решения проблемы недостаточности белка и формирования адекватного и качественного питания быстрорастущего населения мира. Цель исследования - поиск решений и оценка имеющихся подходов к технологиям переработки растительных белков на примере горохового белка, включая такие этапы переработки, как: экстрагирование, фракционирование, модификация. Экстрагирование белковой фракции сои и гороха на основе традиционных способов уже получило индустриальное решение. В то же время развиваются экоинновационные подходы, объединяющие сверхкритическую экстракцию диоксидом углерода, субкритическую водную экстракцию, методы, основанные на использовании ультразвука, давления, плазмы и пр. Особое значение для рационального и устойчивого производства имеет проблема фракционирования и модификации получаемых в ходе экстрагирования продуктов. Потенциальный спектр использования этих продуктов определяется их функционально-технологическими свойствами, которые напрямую зависят от молекулярных характеристик отдельных белковых фракций. В работе проведен анализ технических решений в области модификации растительного белка, в т. ч. химических, физических и биологических. В зависимости от сути применяемых методов и достигаемых в ходе модификации эффектов определены основные зависимости и ограничения. Рассмотрены вызовы, обуславливающие сложности при подборе и унификации методов экстрагирования, фракционирования и модификации при их применении к различным видам бобовых и даже сортам одного вида. Установлено на примере продуктов поэтапной переработки гороха (мука, концентрат, изолят, отдельные фракции белка), что функционально-технологические свойства продуктов в значительной степени зависят от методов, используемых для их производства, степени изменений белковой структуры, соотношения отдельных фракций белка и их изначальных физико-химических свойств (аминокислотного профиля, структуры, конформации, заряда, гидрофобности, размера и др.).
Бесплатно
Толерантность бактерий Pseudomonas к додецилсульфату натрия
Статья научная
Уникальная способность бактерий Pseudomonas расти в присутствии додецилсульфата натрия (SDS) позволяет использовать их при создании промышленных биопроцессов, не предполагающих стерилизации сред. Механизмы, обеспечивающие толерантность к SDS можно условно разделить на три группы: процессы агрегации, включающие продукцию защитных экзополимеров и адгезинов, модификацию мембран и синтез ферментов, расщепляющих алкилсульфаты. Образование агрегатов регулируется с помощью различных механизмов, таких как трансдукция SiaABCD и продукция циклического монофосфата дигуанозина, который инициирует синтез компонентов матрикса (углеводов, нуклеиновых кислот и белков). Также клетки могут модифицировать жирные кислоты, входящие в состав мембранных фосфолипидов, чтобы снизить растворимость компонентов билипидного слоя в ядрах мицелл додецилсульфата. Для расщепления SDS в периплазматическом пространстве и цитозоле псевдомонадами продуцируются сульфатазы, принадлежащие трем различным группам. Наличие этих ферментов обеспечивает динамическое равновесие между диффузией SDS внутрь клетки и его разложением, что предохраняет компоненты цитозоля от действия высоких концентраций додецилсульфата. Все три группы механизмов устойчивости бактерий Pseudomonas к SDS хорошо изучены, однако усиление или подавление этой толерантности путем варьирования условий культивирования все еще является трудной задачей. На сегодняшний день известно только два способа подавления толерантности к додецилсульфату, которые не приводят к немедленной гибели клеток. К ним относятся ингибирование клеточного дыхания, которое предотвращает образование агрегатов и добавление к культурам клеток легко метаболизируемого субстрата (например, углеводов), который замедляет продукцию сульфатаз.
Бесплатно
Фосфолипиды жидких растительных лецитинов и способы их модификации
Статья обзорная
Представлен обзор данных, опубликованных отечественными и зарубежными учеными в области исследований физиологической роли и технологических свойств фосфолипидов, содержащихся в жидких растительных лецитинах, а также данных, характеризующих известные способы модификации жидких лецитинов. Анализ литературных данных убедительно показал необходимость поступления в организм человека фосфолипидов, которые являются физиологически ценными веществами, обеспечивающими нормальное функционирование всех органов человека. Эффективным способом рекомендуемого поступления в организм человека фосфолипидов (5-7 г в сутки) является употребление продуктов питания, обогащенных пищевыми добавками фосфолипидной природы. К таким пищевым добавкам фосфолипидной природы бесспорно относятся модифицированные лецитины, при этом сырьем для их производства являются жидкие лецитины, вырабатываемые из нерафинированных растительных масел путем гидратации содержащихся в маслах фосфолипидов. Для получения модифицированных лецитинов применяют физические и ферментативные способы модификации жидких лецитинов, позволяющие получать целевой продукт с заданным составом фосфолипидов, а следовательно, и с заданными технологическими свойствами и биоактивным потенциалом. Известные способы модификации жидких лецитинов характеризуются следующими недостатками, во-первых, высокой энерго- и ресурсозатратностью, во-вторых, сложностью технологического процесса, а, в-третьих, высокими потерями целевого компонента - фосфолипидов (до 3,0-3,5 %). Учитывая высокую востребованность модифицированных лецитинов в технологиях продуктов питания, которые в настоящее время на российском рынке представлены только импортными производителями (Германия, Китай, Аргентина), актуальным является производство отечественных модифицированных лецитинов. В связи с этим разработка инновационных технологий производства модифицированных лецитинов является стратегически важной задачей для обеспечения продовольственной независимости страны.
Бесплатно
