кандидат биологических наук, доцент, заведующий НИЛ «Нанобиотехнология и биофизика», Центр биотехнологического инжиниринга355009, Ставрополь, ул. Пушкина, 1Тел.: +7–962–445–20–91
Candidate of Biological Sciences (PhD), associate professor, Head of the Laboratory, Laboratory for Nanobiotechnology and Biophysics Center of bioengineering355009, Stavropol, Pushkin Street, 1.Tel.: +7–962–445–20–91
аспирант, инженер, НИЛ «Нанобиотехнология и биофизика», Центр биотехнологического инжиниринга355009, Ставрополь, ул. Пушкина, 1Тел.:+7–918–759–07–60
post-graduate student, Engineer, Laboratory for Nanobiotechnology and Biophysics Center of bioengineering355009, Stavropol, Pushkin Street, 1.Tel.: +7–918–759–07–60
доктор технических наук, профессор, Заведующий базовой кафедрой технологии молока и молочных продуктов355009, Ставрополь, ул. Пушкина, 1Тел.:+7–962–403–08–47
Doctor of Technical Sciences, Head of the basic Department of milk and dairy products technology355009, Stavropol, Pushkin Street, 1.Tel.: +7–962–403–08–47
магистр, инженер, НИЛ «Нанобиотехнология и биофизика», Центр биотехнологического инжиниринга355009, Ставрополь, ул. Пушкина, 1Тел.: +7–928–329–20–53
master, Engineer, Laboratory for Nanobiotechnology and Biophysics Center of bioengineering355009, Stavropol, Pushkin Street, 1.Tel.: +7–928–329–20–53
инженер, НИЛ «Нанобиотехнология и биофизика», Центр биотехнологического инжиниринга355009, Ставрополь, ул. Пушкина, 1Тел.: +7–928–329–20–53
Engineer, Laboratory for Nanobiotechnology and Biophysics Center of bioengineering355009, Stavropol, Pushkin Street, 1.Tel.: +7–961–446–52–56
кандидат медицинских наук, инженер, Центр биотехнологического инжиниринга355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1Тел.: +7–962–444–89–94
Candidate of Medical Sciences (PhD), Engineer, Center of bioengineering355009, Stavropol, Pushkin Street, 1.Tel.: +7–962–444–89–94
The aim of this work was to study the effect of pressure (50; 90; 160; 250; 350 MPa) on a physical property of casein micelle: hydrodynamic radius, tyrosine and tryptophan fluorescence and IR spectra characteristics. According to photon-correlation spectroscopy, the average hydrodynamic radius of the casein micelle was 128 nm, increasing at 50 MPa to 467 nm with the formation of conglomerates. Further increase of pressure led to the formation of two fractions of particles, differing in hydrodynamic radius. At a pressure of 350 MPa, an average radius of 75 % of particles was 121 nm. Comparison of hydrodynamic radius and tyrosine fluorescence revealed a decrease in the intensity of the glow with an increase in the proportion of large particles and an increase in the radiation in the solution with a decrease of the micelles size. The increase of casein fluorescence by tryptophan and its decrease by tyrosine indicate a change in the conformation of protein molecules during pressure treatment. FTIR spectroscopy revealed a change in the intensity of the optical density in the range of amide I, amide II and valence bonds of tyrosine, confirming the absence of new bonds. The obtained physical data indicate a change in the structure of casein micelles with an increase in the proportion (25 %) of large particles after the action of high pressure (350mpa), which should be taken into account in milk processing. The fluorescence of casein during pressure treatment is a poorly investigated physical indicator and can be important for the processing of raw milk.
Целью данного исследования было изучение влияния воздействия давления (50; 90; 160; 250; 350 МПа) на ряд физических свойств мицеллы казеина: гидродинамический радиус, флюоресценцию тирозина и триптофана и характеристику ИК-спектров. По данным фотонно-корреляционной спектроскопии средний гидродинамический радиус мицеллы казеина составил 128 нм, увеличиваясь при 50 МПа до 467 нм с образованием конгломератов. Дальнейшее увеличение давления привело к формированию двух фракций частиц, различающихся по величине гидродинамического радиуса. При давлении в 350 МПа основную часть (75 %) составляли частицы со средним радиусом 121 нм. Сопоставление гистограмм гидродинамического радиуса и флуоресценции тирозина обнаружило снижение интенсивности свечения при увеличении доли частиц больших размеров и рост излучения в растворе при уменьшении размера мицелл. Рост флуоресценции казеина по триптофану и её снижение по тирозину указывают на изменение конформации белковых молекул при обработке давлением. ИК-Фурье спектроскопия выявила изменение интенсивности оптической плотности в диапазоне амид I, амид II и валентных связей тирозина, подтверждая отсутствие появления новых связей.
Полученные физические данные указывают на изменение структуры казеиновых мицелл с увеличением доли (25 %) крупных частиц после действия высокого давления (350МПа), что следует учитывать в переработке молока. Флюоресценция казеина при обработке давлением является слабо исследованным физическим показателем и может нести прикладное значение для технологической обработки молочного сырья.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.