3. Di Pierro P et al. Chitosan-whey protein edible... transglutaminase: analysis of their mechanical and barrier properties // Biomacromolecules. –

3.
Di Pierro P et al. Chitosan-whey protein edible films produced in the absence or presence of
transglutaminase: analysis of their mechanical and barrier properties // Biomacromolecules. –
2006. – V. 7(3). – P. 744–749.
4. Josten A. et al. Enzyme immobilization via microbial transglutaminase: a method for the
generation of stable sensing surfaces // J. of Mol. Cat. B: Enzymatic. – 1999. – V. 7. – P. 57–
66.
5. Kamiya N. et al. Transglutaminase-mediated protein immobilization to casein nanolayers
created on a plastic surface // Biomacromolecules. – 2005. – V. 6(1) – P. 35–38.
6. Tanaka Y. et al. Exploring enzymatic catalysis at a solid surface: a case study with
transglutaminase-mediated protein immobilization // Org. Biomol. Chem. – 2007. – № 5. –
P. 1764–1770.
7. Shleikin A., Danilov N. Modification of food products properties by use of transglutaminase.
Original Research // Procedia Food Science. – 2011. – V. 1. – P. 1568–1572.
8. Villalonga M.L. et al. Transglutaminase-catalysed glycosidation of trypsin with aminated
polysaccharides // World J. of Microbiol. and Biotechnol.– 2006.– V. 22(6). – P. 595–602.
9. Villalonga R. et al. Transglutaminase-catalyzed synthesis of trypsin-cyclodextrin conjugates:
kinetics and stability properties // Biotechnol Bioeng. – 2003. – V. 81(6). – P. 732–737.
10. Yoshikawa M. et al. Transglutaminase-catalysed Formation of Coenzymatically Active NAD+
Analog Casein Conjugates // Agric. Biol. Chem. – 1982. – V. 46(1). – P. 207–213.
УДК 663.16
УТИЛИЗАЦИЯ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ ПУТЕМ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ОБОГАЩЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ
Б.С. Шершенков
Научный руководитель – к.т.н., доцент Е.П. Сучкова
Утилизация молочной сыворотки является одной из главных проблем современной
молочной промышленности. На территории России объемы сбрасываемой со сточными
водами сыворотки достигают 80% от общего объема, что приводит к существенным потерям
ценного сырья и значительному повышению экологической опасности молочных
производств [2].
В последние годы основным направлением переработки молочной сыворотки стали
биотехнологические методы благодаря их быстрому развитию, а также высокой
эффективности и рентабельности. В молочной сыворотке содержится большое количество
лактозы, служащей основным источником углерода для микроорганизмов, а также микрои макроэлементов, азотистых веществ и витаминов в естественных пропорциях. Это
позволяет рассматривать ее как ценную основу для специализированных питательных сред,
требующую минимальной модификации для создания оптимальных условий для
жизнедеятельности микроорганизмов и образования ими целевого продукта.
Благодаря этому в молочной сыворотке возможно культивирование полезных
микроорганизмов с целью направленного микробиологического синтеза сложных
функциональных соединений, таких как ферменты или витамины. Это позволит частично
решить проблему рентабельной переработки сыворотки, а также открывает большие
перспективы для производства различных обогащенных функциональными компонентами
продуктов с добавлением обогащенной сыворотки для лечебного питания или
удовлетворения потребности человека в определенном компоненте.
Примером
такого
компонента
может
служить
витамин
В12 – группа
кобальтсодержащих биологически-активных корриноидов, известных как кобаламины. Они
участвуют в биокаталитических реакциях, обеспечивающих кроветворную функцию
108
организма, и в других важных процессах. Витамин содержится только в качественных
продуктах животного происхождения, поэтому в рационе может наблюдаться его
длительный дефицит, приводящий к анемии и другим серьезным заболеваниям. В настоящее
время витамин В12 является одним из наиболее дорогостоящих, так как его химический
синтез очень сложен и состоит более чем из 70 стадий. В промышленности его получают
исключительно биосинтетическим путем [1].
Молекула витамина представляет собой комплекс, состоящий из порфириноподобной
кобальтосодержащей и нуклеотидной частей, содержащей 5,6-диметилбензимидазол.
Помимо активного витамина микроорганизмами могут образовываться неактивные для
человека и животных «псевдовитамины», у которых вместо 5,6-диметилбензимидазола
содержатся различные пурины. Поэтому основным микроорганизмом для промышленного
получения витамина являются пропионовокислые бактерии (Propionibacterium shermanii),
синтезирующие высокоактивный витамин В12.
Кроме того, они также хорошо сбраживают лактозу, и активно развиваются в молочных
продуктах, в частности в молочной сыворотке [3]. Благодаря этому на предприятиях
молочной промышленности может быть налажено экономически рентабельное производство
различных продуктов на основе молочной сыворотки обогащенных витамином В12
с использованием возбудителей пропионовокислого брожения.
Однако известные способы микробиологического получения витамина требуют
длительного многоступенчатого процесса синтеза, высокотемпературной обработки для
высвобождения витамина из клеток, а также использования для стабилизации и экстракции
витамина таких опасных и токсичных веществ, как цианиды и фенол [1], применение
которых на пищевом предприятии недопустимо.
Поэтому целью данных исследований была адаптация известных методов получения
и анализа витамина В12 и его активных аналогов к условиям пищевых производств, а также
определение оптимальных условий культивирования микроорганизмов на питательных
средах на основе молочной сыворотки различного состава. В качестве основного продуцента
витамина используется мутантный штамм ВКПМ В-4891 Propionibacterium freudenreichii
subsp. shermanii I-63.
В процессе работы была определена оптимальная степень сгущения молочной
сыворотки, позволяющая снизить ее перерабатываемые объемы и, соответственно, затраты
на переработку, с минимальным влиянием на относительный выход продукта. Определен
состав повышающих выход витамина добавок в культуральную среду.
Разработана методика фотометрического определения концентрации устойчивых
кобаламинов в ультрафильтратах образцов, позволяющая исключить стадию экстракции
и использование фенола. Предварительный выход витамина по предлагаемой технологии
составил 5,97–6,03 мг/л смеси [4]. Таким образом, полученная смесь может быть
использована в качестве добавки в производстве обогащенных продуктов питания.
В настоящее время проводятся исследования по применению ультразвуковой
обработки клеток пропионовокислых бактерий в питательной среде с целью ускорения
синтеза биомассы, повышения эффективности процессов брожения и синтеза витамина,
а также использованию ультразвука высокой мощности в качестве замены тепловой
деструкции клеток [5], что позволит избежать стадии стабилизации витамина цианистыми
соединениями.
1.
2.
Литература
Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. В 2 ч.: учебн. пособие. – 4-е изд., перераб. и доп.
– М.: МЕДпресс-информ, 2007. – 624 с.
Евдокимов И.А., Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Современное состояние переработки
молочной сыворотки // Молочная промышленность. – 2008. – № 11. – С. 36–40.
109
3.
4.
5.
Залашко М.В. Биотехнология переработки молочной сыворотки. – М.: Агропромиздат,
1990. – 192 с.
Шершенков Б.С. Производство витаминизированных продуктов на основе молочной
сыворотки // Сборник трудов молодых ученых. – СПб: НИУ ИТМО, 2012. – Ч. I. – С. 3–
6.
Timothy J. Mason, John Philipp Lorimer. Applied sonochemistry: Uses of Power Ultrasound in
chemistry and processing. – Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. – 2002. – 303 p.
УДК 664.8.037.1
ТЕХНОЛОГИЯ РЫБНЫХ ФАРШЕВЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ
ПРОБИОТИЧЕСКИХ КУЛЬТУР
Д.А. Шматкова
Научный руководитель – д.т.н., профессор В.С. Колодязная
Рыбные продукты широко используются в повседневном рационе, в диетическом
и детском питании, так как являются источником полноценного животного белка.
Расширение ассортимента рыбных продуктов и полуфабрикатов является одним из
перспективных направлений в развитии рыбоперерабатывающей отрасли. В последние годы
проводятся исследования по разработке функциональных продуктов питания на основе
рыбного сырья, обогащенных биологически активными веществами, для различных групп
населения.
С целью повышения усвояемости и биологической ценности рыбного сырья, в том
числе пониженной товарной ценности, а также вторичных продуктов переработки рыбы
в настоящее время используются различные ферментные препараты протеолитического
и липолитического действия, а также пробиотические культуры, выделяющие биологически
активные вещества и ферменты, способные гидролизовать водо- и солерастворимые белки,
а также белки соединительной ткани.
Цель исследования – разработать технологию производства рыбных фаршевых
полуфабрикатов, повышенной биологической ценности, с применением пробиотических
культур.
Объектами исследования выбраны: обрезь лосося, филе минтая и хека; а также
пробиотическая культура, в качестве которой использовались молочнокислые бактерии
L.acidophilus шт. Д 75 и Д 76. Штаммы депонированы в коллекции типовых культур
микроорганизмов ВНИИСХМ РАСХН. На их основе в НИИОЧБ разработан биопрепарат
«Витафлор». В качестве пищевых добавок использовались дигидрокверцетин, изготовленный
в ООО «Флавир» и структурообразователь – модифицированный тапиоковый крахмал.
При определении физико-химических и органолептических показателей качества,
биологической и пищевой ценности, а также микробиологических и других показателей
безопасности сырья и полуфабрикатов использовали общепринятые методы исследования.
Эксперименты проводили в трехкратной повторности, данные обрабатывали методом
математической статистики с нахождением доверительного интервала при вероятности 0,95
с использованием компьютерных программ. В рыбном сырье и фаршевых полуфабрикатах на
его
основе
определяли
влагосодержание,
влагоудерживающую
способность,
экстрагируемость водо- и солерастворимых белковых фракций, pH, продукты гидролиза
и окисления триацилглицеринов, количество санитарно-показательных микроорганизмов
(КМАФАнМ) в зависимости от массовой доли вносимой закваски и пищевых добавок.
Обоснован и выбран режим культивирования биопрепарата «Витафлор», разработана
схема активизации сухой закваски и способ внесения ее в рыбный фарш. Установлено, что
110