Ферментативная модификация побочного мясокостного коллагенсодержащего сырья при его переработке

Целью исследования являлось изучение процесса экстракции ценных протеиновых водорастворимых веществ из высокоминерализованного мясокостного сырья при гидролизе протеолитическими ферментами. Эксперименты проводили на говяжьих трубчатых и реберных костях с применением ферментов Alcalase 2,5 L, Protamex, Протосубтилин Г3х. Эффективность гидролиза белков оценивали по накоплению в водном протеиновом экстракте небелкового аминного азота, количество которого устанавливали путем формольного титрования. Оценку химического состава сырья и продуктов гидролиза проводили стандартными физико-химическими методами. Высушивание гидролизованных протеиновых фракций осуществляли на лиофильной установке при температуре конденсатора -55 °C. Сушку осадочной белково-минеральной фракции проводили 
конвекционным способом при 60 оС. Установлен общий химический состав сырья и протеиновых гидролизатов. Показано, что ферментолиз в водной среде с предварительным отделением жира и последующим разделением фракций позволяет получать низкомолекулярные водорастворимые пептиды и белково-минеральные нерастворимые композиции, а также жировые продукты в количестве 13,3–14,4 % от массы сырья. Выход протеинов по содержанию сухих веществ в водорастворимых сублимированных продуктах составил 6,1–7,9 % в зависимости от вида фермента и условий гидролиза. Основная масса протеинов сырья осаждается вместе с минеральными веществами при ферментолизе. Содержание сухих веществ в плотных осадках составило 66,5–73,8 %. Рекомендовано применять ферментолиз мясокостного сырья для предварительной обработки при последующем высокотемпературном гидролизе. Протеиновые продукты, полученные при ферментативной модификации мясокостного сырья, рекомендованы к использованию в составе кормовых добавок, микробиологических сред и удобрений, кормов для аквакультуры. Для этого необходимо изучить их аминокислотный состав и провести биологические испытания. Выделенный жир может являться сырьем для ряда жировых продуктов (маргарин, спред, мыло).

мясокостное побочное сырье, коллаген, ферментативный гидролиз, сухие вещества, водорастворимые пептиды, аминный азот

1. Shсhekotova A.V., Khamagaeva I.S., Tsyrenov V.Zh., Darbakova N.V., Khazagaeva S.N. Biotechnological processing procedures of collagen-containing raw materials for creation of functional foods // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019. Т. 9. N 2. С. 250–259. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-2-250-259

2. Глотова И.А., Литовкин А.Н. Проблемы и перспективы переработки вторичных продуктов убоя птицы // Технологии и товароведение сельскохозяйственной продукции. 2013. N 1. С. 7–12.

3. Литовкин А.Н., Глотова И.А., Кривцова О.Ю. Вторичные продукты убоя птицы как сырьё для функциональных препаратов животных белков // Современные наукоемкие технологии. 2014. N 5–1. С. 189.

4. Глотова И.А., Галочкина Н.А., Болтыхов Ю.В. Функциональные коллагенсодержащие субстанции на основе вторичных продуктов животноводства // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2012. N 4 (328). С. 16–19.

5. Глотова И.А., Ряжских В.И, Галочкина Н.А., Макаркина Е.Н., Галочкин М.Н. Получение функциональных дисперсных систем на основе коллагеновых белков: формализованный подход к описанию тепло-массообменных процессов // Фундаментальные исследования. 2012. N 11-20. С. 383–388.

6. Глотова И.А., Литовкин А.Н. Переработка голов и ног птицы с получением пищевых модулей // Мясная индустрия. 2016. N 6. С. 48–50.

7. Asyakina L., Babich O., Dolganuk V., Suhih S. Methods of production and purification of biologically active peptides // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016. Vol. 7. Issue 4. P. 2415–2422.

8. Prosekov A., Babich O., Kriger O., Ivanova S., Pavsky V., Sukhikh S., et al. Functional properties of the enzyme-modified protein from oat bran // Food Bioscience. 2018. Vol. 24. P. 46–49. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2018.05.003

9. Фисинин В.И., Исмаилова Д.Ю., Волик В.Г., Лукашенко В.С., Салеева Ч.П. Глубокая переработка вторичных продуктов птицеводства для разных направлений исследования (обзор) // Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52. N 6. С. 1105–1115. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.6.1105rus

10. Мезенова О.Я. Перспективы получения и использования протеинов из вторичного рыбного сырья // Вестник международной академии холода. 2018. N 1. С. 5–10. https://doi.org/10.17586/1606-4313-2018-17-1-5-10

11. Пискаева А.И. Биотехнологические аспекты утилизации отходов птицеперерабатывающих предприятий // Уникальные исследования XXI века. 2016. N 10 (22). С. 5–25.

12. Мезенова О.Я., Волков В.В., Мерзель Т., Гримм Т., Кюн С., Хелинг А. [и др.]. Сравнительная оценка способов гидролиза коллагенсодержащего рыбного сырья при получении пептидов и исследование их аминокислотной сбалансированности // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2018. Т. 8. N 4. С. 83–94. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2018-8-4-83-94

13. Мезенова О.Я., Хелинг А., Мерзель Т. Биопотенциал вторичного рыбного сырья // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2018. N 1. С. 11–18.

14. Глотова И.А., Литовкин А.Н., Артёмов Е.С., Ермолова А.В., Шахов С.В., Саранов И.А. Исследование процессов дегидратации биополимерных систем в составе птицепродуктов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ). 2016. Т 121. С. 801–812. https://doi.org/10.21515/1990-4665-121-045

15. Минченко В.Н., Коваль О.В., Васькина Т.И. Химический анализ костной ткани телят при включении в рацион биопротекторов в условиях техногенного загрязнения территории // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. N 1 (53). С. 33–37.

16. Какимов А.К., Есимбеков Ж.С., Кабулов Б.Б. Минеральный состав реберных костей убойных животных // Международная научнопрактическая конференция, посвященная памяти Василия Матвеевича Горбатова. 2015. N 1. С. 217–219.

17. Zhai Y., Wang F., Wang S. Study on prescription and technology for producing calciumrich chewable tablets using carp bone // Journal of Tianjin Agricultural University. 2013. Issue 2. P. 25–36.

18. Курчаева Е.Е., Артемов Е.С., Глотова И.А., Тертычная Т.Н., Калашникова С.В., Ходыкина О.И. Инновационные подходы к созданию продуктов питания функциональной направленности // Технологии и товароведение сельскохозяйственной продукции. 2015. N 1. С. 65–71.

19. Babich O., Sukhih S., Prosekov A., Ulrikh E., Lukin A. Selection of modes of poultry waste conversion into biofertilizers // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 2018. Vol. 10. Issue 7. P. 1768–1771.

20. Dyshlyuk L.S., Noskova S.Yu., Asyakina L.K., Babich O.O. Upgrading experimental technological lines for obtaining bio-fertilizers from poultry biowaste // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2017. Vol. 12. Issue 23. P. 6732–740.