Отруби из композитной зерносмеси — как объект глубокой переработки. Часть 1. Белково-протеиназный комплекс

Глубокая переработка зерновых отрубей — важное, перспективное направление, позволяющее использовать побочные (вторичные) продукты мукомольного производства с целью получения ценных пищевых компонентов для создания обогащенных пищевых продуктов, а также специализированных продуктов на зерновой основе. Поликомпонентные отруби, полученные при совместной переработке зерновых (пшеница), бобовых (чечевица) и масличных (лен) культур, по своему химическому составу и состоянию белковопротеиназного комплекса представляют уникальное сырье, которое можно использовать для дальнейшей переработки. В частности, оно пригодно для применения с целью получения гидролизатов и других структурно-модифицированных продуктов с использованием методов ферментативного биокатализа. Оценка химического состава и биохимических особенностей новых видов отрубей показала высокое содержание белка, в котором преобладает доля альбумино-глобулиновой фракции (78,5-86%), при этом существенная часть белка (7,6-10%) прочно связана с другими биополимерами. Выделены и исследованы протеолитические ферменты отрубей, действующие в нейтральной (рН 6,8) и кислой (рН 3,8) зонах рН. Показано, что чечевично-льняные отруби характеризуются наибольшей протеолитической активностью, при этом активность нейтральных протеиназ превышает активность кислых протеиназ во всех трех вариантах: в 1,32; 1,37 и 1,56 раза соответственно. Установлено, что во всех исследуемых отрубях присутствуют белковые ингибиторы трипсина и собственных протеиназ. Они подавляют активность кислых протеиназ в большей степени, чем нейтральных (% ингибирования): 37,5 против 28,2 (вариант 1); 32,3 против 24,5 (вариант 2); 48,6 против 32,4 (вариант 3). Молекулярная масса, по данным гель-хроматографии, составила: нейтральные протеиназы 250 000 200 000 Да, кислые протеиназы 100 000 75 000 Да. Белковые ингибиторы, выделенные из поликомпонентных отрубей, имели молекулярную массу 25 000 20 000 Да. Полученные данные будут использованы в экспериментальных исследованиях, по направленному биокатализу с целью получения продуктов заданного состава и свойств.

1. Витол, И. С. (2022). Структурно-модифицированные отруби — инновационный продукт глубокой переработки зерна. Пищевая промышленность, 5, 27-29. http://doi.org/10.52653/PPI.2022.5.5.008

2. Витол, И. С., Мелешкина, Е. П. (2021). Ферментативная трансформация пшенично-льняных отрубей. Пищевая промышленность, 9, 20-22. https://doi.org/10.52653/PPI.2021.9.9.004

3. Никифорова, Т. А., Хон, И. А., Леонова, С. А., Вебер, А. Л., Краус, С. В. (2020). Рациональное использование побочных продуктов мукомольного и крупяного производств. Хлебопродукты, 11, 30-32. http://doi.org/10.32462/0235-2508-2020-29-10-30-32

4. Goyal, A., Sharma, V., Upadhyay, N., Gill, S., Sihag, M. (2014). Flax and flaxseed oil: an ancient medicine & modern functional food. Journal Food Science Technology, 51(9), 1633-1653. http://doi.org/10.1007/s13197-013-1247-9

5. Gutte, K. B., Sahoo, A. K., Ranveer, R. C. (2015). Bioactive components of flaxseed and its health benefits. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research, 31(1), 42-51, Artilce 09.

6. Типсина, Н. Н., Батура, Н. Г., Демидов, Е. Л., Белошапкин, М. С. (2020). Характеристика чечевицы и ее использование в пищевой промышленности. Вестник Красноярского государственного аграрного университета, 11, 225-231. http://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-11-225-231

7. Ефремов, Д. П. (2021). Перспективные отечественные разработки в области производства мучных изделий с семенами льна и про -дуктами их переработки. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 83(4(90), 209-218. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-4-209-218

8. Конева, С. И., Егорова, Е. Ю., Козубаева, Л. А., Резниченко, И. Ю. (2019). Влияние льняной муки на реологические свойства теста из пшеничной и льняной муки и качество хлеба. Техника и технология пищевых производств, 49(1), 85-96. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-1-85-96

9. Пащенко, В. Л. (2006). Бобы чечевицы — перспективный белковый обогатитель пищевых продуктов. Успехи современного естествознания, 12, 97-97.

10. Колпакова, В. В., Уланова, Р. В., Куликов, Д. С., Гулакова, В. А., Кадиева, А. Т. (2019). Зерновые композиты с комплементарным аминокислотным составом для пищевых и кормовых целей. Техника и технология пищевых производств, 49(2), 301-311. http://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-2-301-311

11. Миневич, И. Э. (2019). Функциональная значимость семян льна и практика их использования в пищевых технологиях. Health, Food & Biotechnology, 1(2), 97-120. https://doi.org/10.36107/hfb.2019.i2.s224

12. Тюрина, И. А., Невская, Е. В., Тюрина, О. И., Борисова, А. Е., Пешкина И. П. (2019). Разработка хлебопекарной композитной смеси с высоким содержанием белка для обогащенных хлебобулочных из -делий. Хлебопродукты, 9, 53-55. https://doi.org/10.32462/0235-2508-2019-31-9-53-55

13. Миневич, И. Э., Цыганова, Т. Б. (2020). Влияние добавки измельченных семян льна и льняной муки на технологические и потребительские свойства мучных изделий. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, 2-3, 88-91. http://doi.org/10.26297/0579-3009.2020.2-3.23

14. Шубина, Л. Н., Иванова, Е. Е., Косенко, О. В., Запорожская, С. П., Белоусова, С. В. (2019). Использование нетрадиционных видов сырья и биологически активных добавок для формирования технологических и потребительских свойств функциональных и обогащенных пищевых продуктов. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, 2-3, 9-12. http://doi.org/10.26297/0579-3009.2019.2-3.2

15. Антипова, Л. В., Родионова, Н. С., Попов, Е. С. (2018). Тенденции развития научных основ проектирования пищевых продуктов. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, 1, 8-11. http://doi.org/10.26297/0579-3009.2018.1.2

16. Чаканова, Ж. М., Махамбетова, А. А., Сарбасова, Г. Т., Шаймерденова, Д. А., Искакова, Д. М., Бекболатова, М. Б. (2020). Способ получения цельнозернового продукта из зерна гречихи и чечевицы. Вестник Алматинского технологического университета, 3, 20-25. https://doi.org/10.48184/2304-568X-2020-3-20-25

17. Плотникова, И. В., Магомедов, Г. О., Шевякова, Т. А., Писаревский, Д. С., Плотников, В. Е. (2020). Использование суспензии из бобов чечевицы в производстве кексов для постного и вегетарианского питания. Хлебопродукты, 6, 38-41. http://doi.org/10.32462/0235-2508-2020-29-6-38-41

18. Мистенева, С. Ю., Щербакова, Н. А., Зайцева, Л. В., Баскаков, А. В. (2022). Развитие направления комплексной фортификации мучных кондитерских изделий. Пищевая промышленность, 4, 47-52. http://doi.org/10.52653/PPI.2022.4.4.013

19. Крикунова, Л. Н., Дубинина, Е. В., Песчанская, В. А., Ульянова, Е. В. (2022). Новый вид азотсодержащего сырья для использования в технологии дистиллятов. Техника и технология пищевых производств, 52(1), 123-132. http://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-1-123-132

20. Крикунова, Л. Н., Дубинина, Е. В. (2022). Инновационное направление использования зерновых отрубей в технологии дистиллятов. Пищевая промышленность, 5, 20-22. http://doi.org/10.52653/PPI.2022.5.5.005

21. Vitol, I. S., Igoryanova, N. A., Meleshkina, E. P. (2019). Bioconversion of secondary products of processing of grain cereals crops. Food Systems, 2(4), 18-24. http://doi.org/10.21323/2618-9771-2019-2-4-18-24

22. Gunenc, A., Alswiti, C., Hosseinian, F. (2017). Wheat bran dietary fiber: promising source of prebiotics with antioxidant potential. Journal of Food Research, 6(2), 1-10. http://doi.org/10.5539/jfr.v6n2p1

23. Barrett, E., Ray, S., Batterham, M., Beck, E. (2019). Whole grain, bran and cereal fibre consumption and cardiovascular disease: A systematic review. The British Journal of Nutrition, 121(8), 1-57. https://doi.org/10.1017/S000711451900031X

24. Kapreliants, L., Zhurlova, O. (2017). Technology of wheat and rye bran biotransformation into functional ingredients. International Food Research Journal, 24(5), 1975-1979.

25. Милорадова, Е. В. (2008). Некоторые аспекты создания импортозамещающих технологий продуктов переработки сои. Хранение и переработка сельхозсырья, 11, 65-67.

26. Chatterjee, C., Gleddie, S., Xiao, C.-W. (2018) Soybean bioactive peptides and their functional properties. Nutrients, 10(9), Article 1211. https://doi.org/10.3390/nu10091211

27. Попова, А. Ю., Тутельян, В. А., Никитюк, Д. Б. (2021). О новых (2021) нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. Вопросы питания, 90(4), 6-19. https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-4-6-19

28. Тутельян, В. А., Никитюк, Д. Б., Батурин, А. К., Васильев, А. В., Гаппаров, М. Г., Жилинская, Н. В. и др. (2020). Нутриом как направление «главного удара»: определение физиологических потребностей в макро- и микронутриентах, минорных биологически активных веществах пищи. Вопросы питания, 89(4), 24-34. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10039

29. Verni, M., Rizzello, C. G., Coda, R. (2019). Fermentation biotechnology applied to cereal industry by-products: nutritional and functional insights. Frontiers in Nutrition, 6, Article 42. https://doi.org/10.3389/fnut.2019.00042

30. Римарева, Л. В., Серба, Е. М., Соколова, Е. Н., Борщева, Ю. А., Игнатова, Н. И. (2017). Ферментные препараты и биокаталитические процессы в пищевой промышленности. Вопросы питания, 86(5), 63-74.

31. Румянцева, Г. Н., Евсеичева, М. Н. (2005). Влияние ферментных препаратов протеолитического действия на белоксодержащее сырье. Хранение и переработка сельхозсырья, 2, 48.

32. Телишевская, Л. Я. (2000). Белковые гидролизаты: получение, состав, применение и их применение. М.: Аграрная наука. 2000.

33. Толкачева, А. А., Черенков, Д. А., Корнеева, О. С., Пономарев, П. Г. (2017). Ферменты промышленного назначения — обзор рынка ферментных препаратов и перспективы его развития. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 79(4), 197-203. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-4-197-203

34. Мосолов, В. В. (1983). Белковые ингибиторы как регуляторы процесса протеолиза. 36-е Баховские чтения. М.: Наука, 1983.

35. Rugg, E. M., Galbusera, V., Scarafoni, A., Negri, A., Tedeschi, G., Consonni, A. et al. (2006). Inhibitory properties and structure of a solution of a potent Bowman-Birk protease inhibitor from lentil (Lens culinaris, L) seeds. FEBS Journal, 273(17), 4024-4039. https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2006.05406.x

36. Панкратов, Г. Н., Мелешкина, Е. П., Витол, И. С., Кечкин, И. А., Коломиец, С. Н. (2022). Белково-жировой концентрат для обогащения пшеничной муки. Пищевые системы, 5(2), 107-113. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2022-5-2-107-113

37. Нечаев, А. П., Траубенберг, С. Е., Кочеткова, А. А., Колпакова, В. В., Витол, И. С., Кобелева, И. Б. (2006). Пищевая химия. Лабораторный практикум. СПб.: ГИОРД, 2006.

38. Остерман, Л. А. (1985). Хроматография белков и нуклеиновых кислот. М.: Наука, 1985.

39. Бенкен, И. И., Волузнева, Т. А., Мирошниченко, И. И. (1977). Активность ингибиторов трипсина и содержание белка в семенах чечевицы и чины. Бюллетень ВИР. Л:73, 29-34.

40. Кондыков, И. В. (2012). Культура чечевицы в мире и Российской Федерации (обзор). Зернобобовые и крупяные культуры, 2(2), 13-20.