Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 11
1.1. Соя, как дополнительный сырьевой ресурс для создания продуктов, обладающих повышенной пищевой ценностью 11
1.2. Современные представления о протеолитических ферментах 30
2. Экспериментальная часть 44
2.1. Объекты и методы исследования 44
2.1.1. Сырьё и материалы, применявшиеся при проведении исследований 44
2.1.2. Методы определения активностей ферментных препаратов... 44
2.1.3. Методы исследования соевой полуобезжиренной муки и продуктов ее модификации 45
2.1.4. Методы исследования микрофлоры муки и гидролизатов 48
2.1.5. Методы исследования липидной компоненты соевой полуобезжиренной дезодорированной муки и гидролизатов... 50
2.1.6. Методы приготовления теста для кексов «Российский» и оценки качества готовых изделий 55
2.1.7. Методы математического планирования и статистическая обработка экспериментальных данных 58
2.2. Характеристика сырья, применявшегося в исследованиях 59
2.2.1. Характеристика соевой дезодорированной полуобезжиренной муки 59
2.2.2. Характеристика ферментных препаратов 60
2.2.3. Характеристика пшеничной муки 61
2.3. Выбор условий ферментативной обработки соевой муки 2.3.1. Изучение влияния рН и температуры на каталитическую активность ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7 64
2.3.2. Исследование некоторых кинетических характеристик ферментных препаратов бирзим П7 и Бирзим Чилл при гидролизе белков соевой муки 67
2.3.2.1. Влияние дозировок ферментных препаратов Бирзим ТТ7 и
Бирзим Чилл на скорость гидролиза белка соевой муки 67
2.3.2.2. Влияние концентрации субстрата на скорость ферментативной реакции гидролиза белка соевой муки ферментным препаратом Бирзим П7 и Бирзим Чилл 73
2.3.2.3. Оптимизация условий проведения гидролиза соевой муки ферментным препаратом Бирзим Чилл методом математического планирования на основе униформ-ротатабельных планов 76
2.3.3. Сравнительная характеристика некоторых кинетических параметров гидролиза соевой муки под действием ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7 81
2.3.4. Изучение динамики накопления аминного азота при гидролизе белков соевой муки ферментными препаратами Бирзим П7 и Бирзим Чилл и МЭК на их основе 88
2.4. Биохимическая характеристика продуктов ферментативного гидролиза соевой муки 93
2.4.1. Изучение фракционного состава белков продуктов ферментативного гидролиза соевой муки с использованием метода гель-хроматографии 95
2.4,1.1. Изучение аминокислотного состава продуктов ферментативного гидролиза соевой муки 102
2.4.2. Изучение углеводного состава продуктов ферментативного гидролиза соевой муки 108
2.4.3. Изучение состояния липидного компонента продуктов ферментативного гидролиза соевой муки 111
2.5. Изучение некоторых процессов, протекающих при хранении соевой муки и продуктов ее модификации 121
2.5.1. Исследование состояния липидного компонента продуктов ферментативной модификации соевой муки в процессе хранения 122
2.5.2. Микробиологический анализ соевой муки и сухих продуктов ее ферментативной модификации 133
2.6. Применение продуктов ферментативной обработки соевой муки при приготовлении мучных кондитерских изделий 140
2.6.1. Влияние гидролизованной муки на свойства теста и качество кексов 142
2.6.2. Применение гидролизованной муки при производстве кексов в производственных условиях 151
2.6.3. Влияние соевого ферментативного гидролизата на качество вафельных листов 152 *
Выводы 156
Список литературы 160
Приложения 180
- Соя, как дополнительный сырьевой ресурс для создания продуктов, обладающих повышенной пищевой ценностью
- Сырьё и материалы, применявшиеся при проведении исследований
- Методы математического планирования и статистическая обработка экспериментальных данных
- Изучение динамики накопления аминного азота при гидролизе белков соевой муки ферментными препаратами Бирзим П7 и Бирзим Чилл и МЭК на их основе
Введение к работе
Актуальность темы. Проблема обеспечения человечества продовольствием и, в частности, полноценным пищевым белком сохраняет свою актуальность и в 3-ем тысячелетии.
Общепризнанным путем в ликвидации дефицита белка, устранения его качественной неполноценности и улучшения пищевой ценности продуктов питания является использование новых его источников.
Среди всех сельскохозяйственных культур первое место в общей массе белка занимает пшеница и даёт 71 миллион тонн белка, соя занимает второе место, с производством белка 62,7 миллиона тонн. Однако, пшеничный белок для пищевых целей используется на 74%, а соевый белок —- лишь на 8%, поэтому основным резервом белкового питания населения в мире признана соя.
Пищевое использование сои высокими темпами растёт во всех ведущих странах мира и составляет по 5—7% в год.
В настоящее время соевый рынок также активно развивается и в России. Однако, объемы отечественного производства семян сои явно недостаточны для удовлетворения растущих потребностей промышленности и населения в продуктах их переработки. Поэтому коллегия Минсельхоза России утвердила Целевую отраслевую программу развития производства и глубокой переработки сои на период до 2010 года, предусматривающую строительство 18 разнопрофильных заводов, которые охватят своей продукцией практически все сегменты продовольственного рынка. В основе Программы лежит создание отечественной индустрии пищевого соевого белка.
Соевые белки отличаются уникальным аминокислотным составом, практически не уступающим белкам животного происхождения, что отмечено в документах Всемирной Организации Здравоохранения.
Безусловный интерес в качестве дополнительного сырьевого ресурса для производства продуктов питания представляет самый дешевый соевый белок, соевая мука, которая содержит в своем составе до 50% полноценного белка, и
7 другие ценные питательные вещества, необходимые человеку: липиды, пищевые волокна, минеральные вещества.
Как показывает анализ опубликованных в литературе данных, эффективными методами модификации соевой муки может быть ферментативный катализ, который способствует более полному извлечению белка, увеличению ее пищевой ценности и изменению функциональных свойств, что приводит к расширению путей ее использования при производстве пищевых продуктов.
В свете вышеизложенного, исследования по ферментативному воздействию на белок соевой муки и биохимическая характеристика продуктов ее ферментативной модификации с целью их применения при производстве мучных кондитерских изделий является актуальными.
Цель работы; изучение влияния ферментативной обработки соевой муки на ингредиентныи состав полученных продуктов с позиции пищевой и биологической ценности для их применения в мучных кондитерских изделиях.
В соответствии с поставленной целью были определены задачи ? исследования:
выбор условий ферментативной обработки соевой муки ферментными препаратами Бирзим П7 и Бирзим Чилл;
исследование некоторых кинетических характеристик ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл при гидролизе белков соевой муки;
сравнительная характеристика некоторых кинетических параметров гидролиза соевой муки под действием ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7;
изучение динамики накопления аминного азота при гидролизе белков соевой муки ферментными препаратами Бирзим П7, Бирзим Чилл и МЭК на их основе;
биохимическая характеристика продуктов ферментативного гидролиза соевой муки;
- изучение фракционного состава белков продуктов ферментативного
гидролиза соевой муки с использованием метода гель-хроматографии;
изучение углеводного состава продуктов ферментативной модификации соевой муки;
изучение состояния липидного компонента продуктов ферментативной модификации соевой муки;
изучение некоторых процессов, протекающих при хранении соевой муки и продуктов ее модификации;
применение продуктов ферментативной обработки соевой муки при приготовлении мучных кондитерских изделий.
Научная новизна. Впервые получены данные по применению ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7 для ферментативной обработки полуобезжиренной соевой муки, и дана биохимическая характеристика продуктов ее ферментативной модификации, позволяющая оценить их с позиций пищевой и биологической ценности по сравнению с исходной соевой мукой, что расширяет области применения этого ценного источника растительного белка в рецептурах пищевых продуктов.
Получены зависимости, характеризующие влияние концентрации фермента и концентрации субстрата на начальную скорость ферментативной реакции гидролиза белка сои в условиях сложного субстрата — соевой муки, и динамику накопления аминного азота, на основании которых обоснованы условия проведения ферментативной обработки соевой муки.
Рассчитаны кажущиеся кинетические параметры действия ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7- Кт(Каж) и Утах(КаЖ) при гидролизе белка соевой муки, сравнительный анализ которых позволил обосновать целесообразность формирования МЭК с использованием данных ферментных препаратов.
Методом гель-хроматографии установлено, что при ферментативной обработке соевой муки увеличивается количество растворимого белка и
Соя, как дополнительный сырьевой ресурс для создания продуктов, обладающих повышенной пищевой ценностью
Рассматривая социально - экономические аспекты структуры питания, следует отметить, что результаты исследований мониторинга питания показывают нарушение пищевого статуса населения России. Современная структура питания характеризуется снижением потребления ценных, в биологическом отношении пищевых продуктов, а именно, мяса, молока, рыбы, растительного масла, фруктов, овощей, с одновременным увеличением потребления хлеба и картофеля. Как показали исследования [26,70,151], дефицит животных белков составляет 15-20% от рекомендуемых рациональных норм потребления. Особенно он выражен в группах населения с низкими доходами [72].
В связи с этим безусловный интерес, с точки зрения социально -экономического, медицинского и технологического аспектов, представляет использование аналогов животных белков, среди которых сое и продуктам ее переработки отводится лидирующая позиция [50,62,92,179].
В настоящее время по объему производства и переработки белок бобов сои занимает ведущее положение среди других пищевых белков, и их производство растет особенно динамично [93,101,152,175].
Основное производство сои в России сосредоточено в Дальневосточном регионе (75,5% от суммарных посевов), 22% в Южном Федеральном округе, (1,5%) в Центральном Федеральном округе и около 1% в Западно-Сибирском, Поволжском и Уральском регионах. Проведенные научные исследования и широкая производственная практика подтверждает, что в европейской части России сою можно выращивать на площади не менее 5 млн. га, собирая около 10 млн.т. зерна при высокой экономической эффективности производства. Такие объемы позволят решить проблему получения достаточных количеств растительного сырья для промышленного производства белковых продуктов с целью совершенствования структуры питания населения.
Содержание белков в семенах сои, по данным различных авторов, изменяется в пределах 27-50% [7,15,88,124], и они являются признанным мировым лидером пищевого белка, биологическая ценность которого составляет 96 усл. ед., а перевариваемость - 91 %.
Общеизвестно, что соевые белки отличаются наличием значительного количества незаменимых аминокислот, в том числе лизина, лейцина, треонина, триптофана. Кроме того, они наиболее сбалансированы по аминокислотному составу, хотя одна из незаменимых аминокислот - метионин, присутствует в белке сои в недостаточном количестве. Это и обуславливает их высокую биологическую ценность, приближающуюся к белкам мяса, молока, яиц [15,123,124].
Белки сои представлены в основном глобулинами, на долю которых в общем белковом комплексе приходится 60-70%. Большая часть этих белков представлена двумя типами глобулинов- легуминоподобные 11S - белки и вицилиноподобные 7S - белки. Наименьшее количество приходится на долю глютелинов. Альбуминов немного больше, чем глютелинов. Эти белки имеют сложную четвертичную структуру, включающую от 2 до 12 полипептидных субъединиц. Установлено, что 11S - белки семян сои диссоциируют сначала на 7S - субъединицы, а затем на субъединицы 2-3 S. Диссоциация протекает ступенчато и каждая из 2S субъединиц, образующихся под влиянием сильных диссоциирующих агентов, состоит из одной полипептидной цепи [121,133,143,153].
Установлено, что молекула 11S белка сои состоит из шести кислых и шести основных субъединиц. Особенности четвертичной структуры 11S белков сои аналогичны особенностям этой же структуры 11S белков других семейств (капуста, тыквенные, гречиха, рапс) [6,41,108,133,143,153,202]. Запасные 7S белки изучены значительно меньше, чем 11S белки. Известно, что эта фракция также диссоциирует на субъединицы, и конечными продуктами диссоциации являются 2S субъединицы, промежуточными - 4S субъединицы.
На основании молекулярных масс белковых молекул получены данные о сходстве четвертичных структур 7S и 11S белков глобулиновой фракции сои, так как молекулы 7S белков состоят из шести 2S субъединиц, a 4S субъединицы являются «полумолекулами» 7S субъединиц. Установлено, что 2S субъединицы 7S белков между собой не идентичны [41,42,108,153].
Есть данные, что кроме глобулинов содержатся белки альбумино-глютелинового типа, они представляют собой глобулины, связанные с углеводами [6,143,166,200].
Экспериментально подтверждено, что диссоциация белков сопровождается предварительным дезамидированием остатков аминокислот, накоплением мочевины и протеканием ряда других процессов, облегчающих диссоциацию [6,108,143,153].
По данным многих авторов известно, что белки сои, хотя и обладают питательной ценностью, но в их состав входят антиалиментарные соединения, имеющие также белковую природу [6,31,70,167,178]. Они понижают питательную ценность белковых продуктов и пищевых изделий. К таким соединениям относятся ингибиторы протеолитических ферментов, лектины, уреаза, липоксигеназа и др. [148].
Сырьё и материалы, применявшиеся при проведении исследований
Протеолитическую активность (ПС) определяли по методу Ансона в модификации Рухлядевой, основанному на гидролизе белка казеината натрия препаратом фермента и осаждением негидролизованного белка трихлоруксусной кислотой [98].
За единицу протеолитической активности принимают такое количество фермента, которое за 1 минуту при температуре +30 С превращает в неосаждаемое трихлоруксусной кислотой состояние казеинат натрия в количестве, соответствующем 1 мкмоль тирозина (1 мкмоль тирозина равен 0,181 мг).
Амилолитическую активность определяли по методу Рухлядевой и Горячевой, основанному на фотоэлектроколориметрировании йодкрахмального комплекса при А.=656 нм и толщине слоя 10 мм.
За единицу амилолитической активности (АС) принимают такое количество фермента, которое катализирует гидролиз 1г растворимого крахмала в строго определенных стандартных условиях: температура + 30С, время гидролиза - 60 минут, рН раствора - 4,7, соотношение в реакционной смеси (фермент : субстрат) должно быть постоянным и обеспечивать гидролиз крахмала на 30 % за 10 минут [98].
Содержание массовой доли влаги определяли стандартным методом высушивания до постоянной массы [32]. Определение зольности (минерального состава) проводили методом сухого озоления [32]. Содержание сухих веществ (СВ) в гидролизатах определяли измерением показателя преломления на рефрактометре РПЛ-З [11]. Определение лигнина проводили удалением «нелигниновых» компонентов гидролизом концентрированными кислотами с учётом по массе остатка [32]. Определение общего белка осуществляли методом Къельдаля [32].
Содержание растворимого белка определяли по методу Лоури [18], основанному на образовании окрашенных комплексов пептидных связей с медью и ароматических аминокислот с реактивом Фолина. Колориметрирование проводили на спектрофотометре при длине волны 750 нм и толщине слоя 10 мм. Количество белка мг/г препарата рассчитывали по градуировочной кривой, построенной по альбумину или с помощью микробиуретового метода [169], с использованием цветной реакции белка, обработанного крепкой щёлочью, с сернокислой медью. Поглощение раствора определяли при длине волны 540 нм на фотоэлектроколориметре, КФК - 3.
Для построения соответствующего градуировочного графика использовали яичный альбумин. Концентрацию белка рассчитывали по формуле: Сбслка (МГ/МЛ) = KxD540 им , (2.1.1) Где К - коэффициент, учитывающий разбавление и tg угла наклона градуировочной прямой, D54011.M— оптическая плотность при А. = 540 нм.
Для исследования фракционного состава растворимого белка использовали метод гель-фильтрации, основанный на разделении смеси молекул по их молекулярной массе и форме. Фракционирование проводили на колонке (2,2x35), заполненной гелем Toyopearl gel HW-55F Гель этой марки позволяет разделять белки с молекулярной массой от 1000 до 700000 Дальтон (Да). Элюцию проводили буфером со скоростью истечения 30 мл/ч, отбор проб осуществляли по 5 мл. Каждую отобранную фракцию дополнительно исследовали на содержание в ней белка по методу Лоури, затем рассчитывали процентное содержание каждой фракции к общему числу компонентов. Поглощение элюата определяли при длине волны 280 нм. Общий объем определяли по выходу тирозина. Для определения молекулярной массы белковых фракций колонку маркировали стандартными метчиками — белками с известной молекулярной массой. Определение молекулярной массы вели по градуировочной кривой [91].
Определение аминного азота в гидролизате проводили методом формольного титрования с применением смешанных индикаторов (фенолфталеина и бромтимола синего) [94].
Анализ аминокислотного состава ферментативного гидролизата проводили на аминокислотном анализаторе модели 835 фирмы Hitachi на колонке 0,26 х 15 см.
Подготовку проб проводили следующим образом: из образца соевого ферментативного гидролизата отбирали среднюю пробу, брали навеску и проводили кислотный гидролиз белка 6 н. соляной кислотой при температуре 110С. Объем анализируемого образца кислотного гидролизата белка составлял 25 мкл. Температура 53С в колонке поддерживалась постоянной в ходе всего анализа.
Детекцию аминокислот проводили при длине волны 570 нм, исключение составляет пролин, который определяли при 440 нм [184].
Определение свободных аминокислот в продуктах гидролиза соевой муки проводили методом ВЭЖХ на хроматографе Agilent 1100, оборудованном диодноматричным спектрофотометрическим детектором и флуориметрическим детектором, а также системой для сбора и обработки хроматографических данных Agilent.
Подготовку образцов осуществляли следующим образом: навеску растворяли в 50 мл ОДн. раствора соляной кислоты, фильтровали через бумажный фильтр «синяя лента», затем через тефлоновый фильтр с размером пор 0,45 мкм. Жидкие образцы гидролизатов без разведения фильтровали через бумажный фильтр «синяя лента», затем через тефлоновый фильтр с размером пор 0,45 мкм.
Подвижными фазами являлись: раствор, состоящий из 0,36г ацетата натрия, 500 мл воды, 90 мкл триэтиламина, 1,5 мл тетрагидрофурана и уксусной кислоты до 7,2 (%) и смесь - 1,36г ацетата натрия, 100 мл воды, уксусной кислоты до 7,2%, 200 мл метанола и 200 мл ацетонитрила.
Обнаружение аминокислот проводили по поглощению в УФ - области спектра при длине волны J=338 нм и А,=262нм.
Методы математического планирования и статистическая обработка экспериментальных данных
Полуобезжиренную соевую муку, содержащую около 6-9 % масла, обычно производят измельчением соевого жмыха, полученного при механическом прессовании очищенных и прошедших темперирование соевых семян. Соевая обезжиренная и полуобезжиренная мука являются наиболее дешевыми белоксодержащими вторичными продуктами переработки сои на масло, содержащие в соответствии с литературными данными 38 - 54% ценного белка [7,25,106]. Вследствие вышесказанного, соевая мука является ценным сырьем, модификация которого, в том числе ферментативная, позволяет получать на ее основе продукты, содержащие 30-90% белка и отличающиеся по функциональным свойствам, что несомненно расширяет области ее использования в пищевой промышленности.
Для ферментативной модификации соевой муки наиболее часто используют протеолитические ферменты растительного, микробного и животного происхождения [47,71,107,125]. Эти ферменты различаются по субстратной специфичности, избирательности гидролиза пептидных связей в зависимости от вида аминокислот, образующих пептидную связь, а также оптимальными условиями, влияющими на скорость реакции. В результате модификации компонентов соевой обезжиренной муки ферментными препаратами могут быть получены гидролизаты с определенным профилем пептидов и набором аминокислот и обладающие уникальными свойствами, такими как высокая растворимость, низкая вязкость, термостабильность и др., что позволяет их рассматривать как универсальную добавку при производстве широкого ассортимента продуктов питания [84].
Для проведения исследований нами были выбраны ферментные препараты Бирзим Чилл и Бирзим П7. Бирзим Чилл является препаратом растительного происхождения и получен из латекса фрукта Карика папайя, а Бирзим П7 - микробный препарат, полученный из специально отобранного штамма Bacillus subtilis.
Эффективность проведения гидролиза субстрата, в том числе и соевой муки, обусловливается целым рядом факторов. Это, прежде всего, температура, рН, длительность гидролиза, концентрация ферментных препаратов и концентрация субстрата [10,13,45,51,87,95,98].
В настоящем разделе представлены результаты исследований по определению оптимальных условий для действия ферментных препаратов с целью модификации соевой муки при использовании ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл, а также мультэнзимной композиции (МЭК) на основе этих препаратов.
Исследования вели по следующим направлениям: изучение влияния рН и температуры на каталитическую активность ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7; исследование некоторых кинетических характеристик ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл при гидролизе белков соевой муки; оптимизация условий проведения гидролиза соевой муки ферментным препаратом Бирзим Чилл методом математического планирования на основе униформ - ротатабельных планов; сравнительная характеристика некоторых кинетических параметров гидролиза соевой муки под действием ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл; изучение динамики накопления аминного азота при гидролизе белков соевой муки ферментными препаратами Бирзим П7, Бирзим Чилл и МЭК на их основе. 2.3.1. Изучение влияния рН и температуры на каталитическую активность ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7.
Характеристика основных каталитических активностей ферментных препаратов представлена в таблице 2.2.6.
Для успешного применения ферментных препаратов были изучены факторы, определяющие скорость ферментативной реакции.
Известно, что одним из основных фактором, влияющих на скорость ферментативной реакции, является температура [13,45,87,95]. Установлено, что с повышением температуры до определённого предела скорость ферментативной реакции возрастает, а при дальнейшем повышении температуры, хотя и происходит нарастание скорости, температурный коэффициент уменьшается, что свидетельствует о начинающемся процессе разрушения фермента. При достижении определённой температуры наблюдается быстрое уменьшение скорости реакции, т.к. наступает инактивация фермента. В связи с вышеизложенным, оптимальной считают ту температуру, при которой повышение скорости ферментативной реакции совпадает с началом разрушения фермента [13,51,95]. Оптимальная температура для данного фермента не является строго постоянной величиной и зависит также от других условий, например, от продолжительности реакции. При увеличении длительности действия фермента оптимальная температура несколько снижается [80,98].
Для определения оптимальной температуры действия изучаемых ферментных препаратов проводили гидролиз альбумина при различных температурах от 20 до 80С в течение 10 минут. Протеолитическую активность ферментных препаратов определяли стандартным методом Ансона в модификации Рухлядевой [98].
Изучение динамики накопления аминного азота при гидролизе белков соевой муки ферментными препаратами Бирзим П7 и Бирзим Чилл и МЭК на их основе
С целью интенсификации процесса гидролиза белковых веществ применяют комплексную обработку субстрата несколькими ферментными препаратами, так называемыми мультиэнзимными композициями (МЭК) с различным спектром действия [125].
Выбранные нами ферментные препараты имеют различное происхождение, которое определяет различное строение их активных центров, а, следовательно, и их субстратную специфичность [126]. Так, Бирзим Чилл обладает довольно широкой специфичностью. Он, как эндоэнзим, преимущественно гидролизует высокомолекулярные белковые вещества до среднемолекулярных растворимых белковых веществ и пептидов, действуя на связи, которые состоят из ионогенных аминокислот, или лейцина, или глицина. В то время как Бирзим П7 также является эндоэнзимом, но гидролизующим пептидные связи со стороны гидрофобного конца белковой цепочки, в позиции 2 до образования растворимых пептидов и аминокислот [160].
Кроме того, принимая во внимание данные главы 2.3.3 о различной специфичности изучаемых ферментных препаратов, сделали предположение, что совместное применение данных ферментных препаратов, имеющих различную селективность к пептидным связям и разное сродство к субстрату, позволит повысить степень биоконверсии белка, по сравнению с использованием каждого фермента в отдельности.
При составлении МЭК, концентрации ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл уменьшали по дозировке протеолитической активности в 2 раза, по сравнению с той концентрацией, которая имела место в случае применения индивидуального ферментного препарата.
Гидролиз вели в течении 10 часов, при температуре 50С, рН=8, концентрация муки в суспензии составляла 100 мг/мл. Ферментные препараты вносили одновременно в начале гидролиза.
Для сравнения изучали динамику накопления аминного азота при ранее выбранных оптимальных условиях при гидролизе белков соевой муки каждым препаратом в отдельности.
Установлено, что при выбранных условиях наибольшее накопление аминного азота наблюдается в первые 6 часов гидролиза и составляет 0,860 мг/мл - при применении ферментного препарата Бирзим П7, и 0,683 мг/мл при использовании ферментного препарата Бирзим Чилл. В течение следующих 2 часов прирост аминного азота для выбранных ферментных препаратов составляет 16-17 %. Данные, представленные на графике 2.13.14 показывают, что после 8 часов гидролиза накопление аминного азота практически не происходит, т.е нет целесообразности увеличивать продолжительность гидролиза соевой муки. Причём следует отметить, что при увеличении длительности гидролиза свыше 8 часов в гидролизатах появляется посторонний запах и снижается рН, что говорит об инфицировании гидролизатов. Поэтому дальнейшее продолжение гидролиза нецелесообразно.
Таким образом, за оптимальную продолжительность процесса гидролиза соевой муки под действием ферментных препаратов приняли длительность гидролиза - 6 часов при выбранных ранее условиях.
Из рис. 2.3.14 видно, что эффект от применения МЭК оказался более позитивным, чем от применения одного ферментного препарата. Так, через 8-10 часов гидролиза содержание аминного азота в получаемых гидролизатах составляло 1,100 мг/мл, что на 57% и 10% выше , чем при применении соответственно ферментных препаратов Бирзим Чилл и Бирзим П7 при их отдельном внесении при дозировке вдвое большей, чем в составе МЭК, что свидетельствует об их синергизме при их действии на белок соевой муки.
Таким образом, полученные экспериментальные данные свидетельствуют о целесообразности использования МЭК, состоящего из Бирзим Чилл и Бирзим П7, для гидролиза белков соевой полуобезжиренной муки по сравнению с действием каждого препарата в отдельности.
Исследованы некоторые свойства ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл при их действии на белок соевой полуобезжиренной муки.
Методом кинетики ферментативных реакций изучены условия действия ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл : зависимость скорости ферментативных реакций от концентрации её участников, а так же условия проявления максимальной активности ферментных препаратов от условий взаимодействия участников ферментативной реакции.
Показано, что максимальная протеолитическая активность ферментного препарата Бирзим П7 проявляется при температуре 40-50С и рН = 7 - 8, а ферментного препарата Бирзим Чилл - при температуре 40-60С, рН 7- 9.
Установлено, что начальная скорость ферментативного гидролиза соевой муки под действием выбранных ферментных препаратов зависит от концентрации соевой муки и от концентрации ферментных препаратов.
Выбраны оптимальные концентрации ферментных препаратов Бирзим П7 и Бирзим Чилл и оптимальные концентрации соевой муки, при которых концентрация субстрата приближается к насыщающей, а начальная скорость ферментативного гидролиза приближается к максимальной скорости реакции: - для ферментного препарата Бирзим П7 - концентрация - 0,5 ед. ПС/г муки и концентрация соевой полуобезжиренной муки - 100 мг/мл; - для ферментного препарата Бирзим Чилл - концентрация - 0,3 ед. ПС/г муки, концентрация соевой полуобезжиренной муки - 100-130 мг/мл.
Установлено, что при оптимальных концентрациях участников ферментативного гидролиза и оптимальных условиях их взаимодействия, максимальное накопление аминного азота в гидролизатах при действии ферментного препарата Бирзим П7 достигается в первые шесть часов гидролиза, которое составляет 0,860 мг/мл.
