Preview

Создание низколактозной молочной сыворотки с использованием бактериальной β-галактозидазы

https://doi.org/10.36107/hfb.2019.i4.s282

Полный текст:

Аннотация

На сегодняшний момент существует проблема переработки отходов молочной промышленности, в частности молочной сыворотки. Молочная сыворотка является ценным белоксодержащим продуктом, однако на переработку поступает не более 30 % от объёма её выработки в России. В настоящей статье представлены результаты исследования, посвящённые ферментативной переработке молочной сыворотки, направленной на получение низколактозного молочного полуфабриката. В работе использовался фермент бактериальной природы – β-галактозидаза со стандартной активностью 5500 BLU/г. Изучалось влияние рН в интервале от 5,5 до 6,5, температуры в диапазоне от 40 до 45 °С, количества вносимой β-галактозидазы (0,01-0,07 % от массы сыворотки), продолжительности процесса ( от 3 до 24 часов) на эффективность гидролиза молочной сыворотки. Установлено, что при рН= 6,0; температуре 40 °С; продолжительности гидролиза 3 часа β-галактозидаза в дозировке 0,05 % обеспечивает оптимальное остаточное количество лактозы в сыворотке, равное 0,6 %. Максимального снижения лактозы в сыворотке (массовая доля лактозы составила 0,1 %) также удалось добиться при следующих параметрах: рН=6,0; температура 40 °С, продолжительность 24 часа, количество фермента 0,07 %. Но проведение гидролиза при указанных параметрах было признано нерациональным и экономически нецелесообразным. Таким образом, были получены оптимальные параметры переработки молочной сыворотки при помощи бактериальной β-галактозидазы. Был получен низколактозный молочный полуфабрикат, который является перспективной сырьевой основой функциональных и специализированных продуктов питания, предназначенных для людей, страдающих лактозной непереносимостью.

Об авторах

Ю. В. Краснова
Межрегиональное общественное учреждение «Институт инженерной физики»
Россия

Краснова Юлия Валерьевна

142210, город Серпухов, Большой Ударный переулок, дом 1а



С. Н. Бутова
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»
Россия

Бутова Светлана Николаевна

125080, Москва, Волоколамское шоссе, дом 11



Е. Р. Вольнова
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»
Россия

Вольнова Екатерина Романовна

125080, Москва, Волоколамское шоссе, дом 11



Ю. В. Николаева
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»
Россия

Николаева Юлия Владимировна

125080, Москва, Волоколамское шоссе, дом 11



Список литературы

1. Арсеньева, Т. П. (2010). К чему приводит лактазная недостаточность. Молочная промышленность, 7, 28-30.

2. Афанасьева, М. М., & Широкова, Н. В. (2019). Низколактозный кисломолочный продукт с растительным наполнителем. В Научные основы создания и реализации современных технологий здоровьесбережения (c. 229-232).

3. Бедных, Б. С., & Евдокимов, И. А. (2015). Моделирование углеводного состава в продуктах детского питания. Научные и практические аспекты. Молочная промышленность, 9, 50-52.

4. Беркетова, Л. В. (2018). Разработка продуктов с пониженным содержанием лактозы В Ю.Н. Зубцов (ред.), Здоровьесберегающие технологии в ВУЗе: состояние и перспективы (с.91-95).

5. Гаврилова, Н. Б., & Бортникова, О. А. (2019). Перспективы использования молочной сыворотки в технологии производства специализированных молочных продуктов. В Состояние и перспективы развития наилучших доступных технологий специализированных продуктов питания (c.148-150).

6. Голубев, А. Е., Ионова, И. И., & Машков В. В. (2019). Актуальность расширения низколактозных кисломолочных напитков. Вестник науки, 4 (4), 137-141.

7. Добриян, Е. И., & Зоров И. Н. (2010). Основные направления применения β-галактозидазы в производстве молочных консервов. В Перспективные биокатализаторы для перерабатывающих отраслей АПК (c. 354-359).

8. Калинина, Е. Д., Гаврилов, А. В., & Филонов, Р. А. (2015). Исследование влияния массовой доли β-галактозидазы и продолжительности процесса на гидролиз лактозы молока. Известия сельскохозяйственной науки Тавриды, 2 (165), 98-103.

9. Кисель, А. А. (2019). Растительные альтернативы молоку - развивающийся сегмент функциональных напитков. В Конкурентоспособность территорий (c. 184-186).

10. Козлов, С. Г. (2008). Исследование и разработка технологии сывороточных гелеобразных продуктов с использованием растительного сырья [Кандидатская диссертация, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности]. Кемерово, Российская Федерация

11. Костеневич, А. А., & Сапунова, Л. И.(2013). Бактериальные β-галактозидазы: биохимическое и генетическое разнообразие. Труды БГУ 2013, 8 (1), 52-63.

12. Красникова, Л.В., Маркелова, В.В., Вербицкая, Н.Б., Добролеж, О.В. (2012). Функциональные продукты из молочной сыворотки с использованием антагонистически активных штаммов ацидофильных лактобактерий. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, 1 (325), 41-43.

13. Кушугулова, А. Р. (2010). Актуальные вопросы исследований и производства пробиотической продукции. Биотехнология. Теория и практика, 2, 25-31.

14. Остроумов, Л. А., & Гаврилов, В. Г. (2013). Биотрансформация лактозы ферментными препаратами β-галактозидазы. Техника и технология пищевых производств, 1, 1-5.

15. Поротова, Е. Ю., Храмицев, А. Г., & Лодыгин, А. Д. (2015). Исследование закономерностей ферментативного гидролиза лактозы во вторичном молочном сырье. Известия сельскохозяйственной науки Тавриды, 3(166), 36-40.

16. Сапунова, Л. И., & Костеневич, А. А. (2014). Внеклеточные полисахариды дрожжевого гриба Cryptococcus flavescens - продуцента β-галактозидазы. Успехи медицинской микологии, 12, 264-266.

17. Серба, Е. М., Оверченко, М. Б., Игнатова, Н. И., Медриш, М. Э., & Римарева, Л. В. (2018). Обоснование метода определения β-галактозидазной активности ферментных препаратов. Вестник российской сельскохозяйственной науки, 6, 65-68. https://doi.org/10.30850/vrsn/2018/6/65-68

18. Судакова, О. А., Вийтив, И. М., & Лашеб, С. Л. (2017). Анализ рыночного предложения детских молочных смесей в Москве. Тверской медицинский журнал, 1, 51-52.

19. Тихомирова, Н. А. (2016). Низколактозные и безлактозные продукты детского и лечебного питания. Переработка молока, 3 (197), 16-23.

20. Чернышова, К. С., Андреева, А. А., & Кузнецова, Д. С. (2016). Вторичная лактазная недостаточность в аспекте симбионтного пищеварения. В Mолодежь, наука, медицина (c. 536-537).

21. Adiguzel, A., Nadaroglu, H., & Adiguzel, G. (2018). Purification and characterization of -mannanase from Bacillus pumilus (M27) and its applications in some fruit juices. Journal of Food Science and Technology-mysore, 52(8), 5292-5298. https://doi.org/10.1007/s13197-014-1609-y

22. Arnold, J. W., Simpson, J. B., Roach, J., Bruno- Barcena, J. M., & Azcarate-Peril, M. A. (2018). Prebiotics for Lactose Intolerance: Variability in Galacto-Oligosaccharide Utilization by Intestinal Lactobacillus rhamnosus. Nutrients, 10(157), https://doi.org/10.3390/nu10101517

23. Bosso, A., Setti, A. C. I ., Tomal, A. B., Guemra, S., Morioka, L. R. I., & Suguimoto, H. H. (2019). Substrate consumption and beta-galactosidase production by Saccharomyces fragilis IZ 275 grown in cheese whey as a function of cell growth rate. Biocatalysis and agricultural biotechnology, 21, UNSP 101335. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2019.101335

24. Juajin, O., Nguen, Thu-Ha, Maischberger, T., Iqbal, S., Haltrich, P., & Yamabhai, M. (2011). Cloning, purification, and characterizationof β-galactosidase from Bacillus licheniformis DSM 13. Biotechnologically Relevant Enzymes and Proteins, 89, 645-654. https://doi.org/10.1007/s00253-010-2862-2

25. Kim, S., Huang, E., Park, S., Holzapfel, W., & Lim, S. D. (2018). Physiological Characteristics and Anti-obesity Effect of Lactobacillus plantarum K10. Korean Journal for Food Science of Animal resources, 38(3), 554-569. https://doi.org/10.5851 /kosfa.2018.38.3.554

26. Lapides, R. A., & Savaiano, D. A. (2018). Gender, Age, Race and Lactose Intolerance: Is There Evidence to Support a Differential Symptom Response? A Scoping Review. Nutrients, 10(12). 1956. https://doi.org/10.3390/nu10121956

27. Liu, P., Xie, J. X., Liu, J. H., & Ouyang, J. (2019). A novel thermostable beta-galactosidase from Bacillus coagulans with excellent hydrolysis ability for lactose in whey. Journal of Dairy Science, 102(11), 9740-9748. https://doi.org/10.3168/jds.2019-16654

28. Mano, M. C. R., Paulino, B. N., & Pastore, G. M. (2019). Whey permeate as the raw material in galacto-oligosaccharide synthesis using commercial enzymes. Food Research International, 124, 78-85. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.09.019

29. Szilagyi, A., & Ishayek, N. (2018). Lactose Intolerance, Dairy Avoidance, and Treatment Options. Nutrients, 10(12), 1994. https://doi.org/10.3390/nu10121994

30. Thum, C., Weinborn, V., Barile, D., McNabb, W. C., Roy, N. C., & Bell, J. M. L. N. D. (2019). Understanding the Effects of Lactose Hydrolysis Modeling on the Main Oligosaccharides in Goat Milk Whey Permeate. Molecules, 24(18), 3294. https://doi.org/10.3390/molecules24183294

31. Zheng, X., Chu, H., Cong, Y., Deng, Y., Long, Y., Zhu, Y., Pohl, D., Fried, M., Dai, N., & Fox, M. (2015). Self-reported lactose intolerance in clinic patients with functional gastrointestinal symptoms: prevalence, risk factors, and impact on food choices. Neurogastroenterology and Motility, 27(8), 1138-1146. https://doi.org/10.1111/nmo.12602


Просмотров: 4


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2712-7648 (Online)