Глава 2. Объекты исследования

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Глава 2. Объекты исследования

В качестве сырья для получения белковых гидролизатов использовали отходы переработки атлантической трески. Этот вид рыбы является промысловым и содержит большое количество белка.

Атлантическая треска - традиционный объект промысла в Баренцевом море и сопредельных водах. Лов трески исторически ведут такие страны как Россия, Норвегия, Великобритания, Германия, Франция, Польша, Исландия, Испания и др. Благодаря широкому ареалу распространения, массовости и доступности для вылова технохимический состав этого вида рыб хорошо изучен.

Характеризуя ценность рыб семейства тресковых, следует отметить, что при относительно небольшой калорийности (60-90 калорий на 100 г), среднее содержание белка в тканях атлантической трески колеблется в пределах     16-18 %. Компонентный состав тканей (таблица 2.1) характеризуется низким содержанием жира (менее 1 %).

Известно, что биологическая ценность белка определяется, главным образом, содержанием в нем незаменимых аминокислот, т.е. не синтезируемых в организме, а получаемых исключительно с пищей. Аминокислотный состав белков во многом определяет аминокислотную полноценность гидролизата.

Аминокислотный состав белков мышечных тканей атлантической трески

Содержание (мкг/г сухого вещества) микроэлементов в мышечных тканях трески

Ферментный препарат

В качестве основного ферментного препарата в работе использовали гепатопанкреатин - комплекс протеиназ из гепатопанкреаса камчатского краба. 

Ферментный препарат представляет собой однородный пылеобразный порошок бежевого цвета, не содержит влажных плотных комков, хорошо растворим в воде. Данный препарат характеризуется низким содержанием жира (менее 1 %) и содержит более 90 % белка. Проявляет активность в нейтральной среде по отношению к различным белковым субстратам. Общая протеолитическая активность гепатопанкреатина значительно выше, чем активность ферментов в пищеварительных органах позвоночных животных.

Оптимум действия данного ферментного препарата наблюдается при температуре 50 – 55 °С, и в диапазоне рН 7-9.

Обнаружено, что наиболее высокая его протеолитическая способность проявляется по отношению к тканям тресковых пород рыб, исландского гребешка и северной креветки, которые входят в пищевой рацион камчатского краба. В меньшей степени ферментный препарат расщепляет белки животного происхождения (мясо курицы, говядину, свинину и др.).

Химический состав ферментного препарата гепатопанкреатина представлен в таблице 2.9.

Таблица 2.9

Содержание (%) компонентов в ферментном препарате

В таблице 2.10 представлено содержание микроэлементов в ферментном препарате. Гепатопанкреатин характеризуется повышенным содержанием меди. Это связано с тем, что у ракообразных в состав красящих веществ крови входит не железо, а медь.

Таблица 2.10

Содержание микроэлементов (мкг/г сухого вещества) в ферментном препарате

Аминокислотный состав гепатопанкреатина

Параметры, влияющие на процесс гидролиза

Вид сырья

В связи с тем, что количество промысловых видов рыб велико, отходы каждого из них могут рассматриваться в качестве потенциального источника для получения ферментативных белковых гидролизатов. В этом случае определенный интерес представляет изучение кинетических характеристик ферментативного гидролиза в зависимости от вида гидролизуемого сырья.

Были изучены данные по гидролизу тканей атлантической трески, путассу, морского окуня, которые различаются по аминокислотному составу, содержанию жира, белка и общего азота.

Через 3 часа после начала процесса гидролиза степень гидролитического расщепления тканей трески составляет 40,8 %, путассу – около 35% а морского окуня – почти в 2 раза меньше (23 %).

Причиной может являться то, что белки, входящие в состав тканей трески и путассу являются более подходящим субстратом для данного ферментного препарата и поэтому расщепляются более эффективно.

Тип ферментного препарата

Выбор ферментного препарата для гидролиза того или иного рыбного сырья имеет большое значение в виду специфичности действия ферментов к белкам различного происхождения. Эффективность гидролитического расщепления белковых молекул, входящих в состав определенного сырья, может различаться при использовании для этих целей разных ферментов.

Например возьмем ткани трески и три ферментных препарата

из гепатопанкреаса камчатского краба

из гепатопанкреаса краба-стригуна

препарата на основе панкреатина из поджелудочной железы свиней и крупного рогатого скота)

При одинаково высокой активности действия, расщепление тканей трески будет происходить по-разному. Так как среда и условия обитания трески и краба схожи, и так как краб питается гидробионтами и рыбой, его пищеварительная система «настроена» на переработку рыбного белка и с ней содержатся необходимые для этого ферменты. Для ферментов панкреатина рыбный белок не знаком, поэтому разрушать его он будет медленнее. 

В этом случае необходимо выбрать один из препаратов краба. И основным параметром при этом станет экономическая сторона вопроса: Какой краб подойдет лучше для получения препарата.

Температура гидролиза

Важный параметр, влияющий на процесс гидролиза. Посколько при недостаточной температуре ферментные вещества не смогут в достаточной степени активизировться, а при избытке температуры они будут разрушены. Исследования показали, что наибольшая активность гепатопанкреатина наблюдается при температуре 50 – 55С

Метод электрофореза

Метод электрофореза в градиентном полиакриламидном геле используется для определения молекулярно-массового состава гидролизатов. Этот метод основан на миграции белковых макромолекул в полиакриламидном геле под действием электрического поля, что позволяет разделять белки в широком диапазоне молекулярных масс.

В порах полиакриламидного геля, действующего как молекулярное сито, большие белки тормозятся значительно сильнее, чем малые белки. Вследствие этого белки, обладающие высокой молекулярной массой остаются в начале гелевой пластинки, тогда как низкомолекулярные белки мигрируют в ней от отрицательного электрода к положительному. Таким образом, сложная смесь белков делится на ряд фракций, которые при окрашивании гелевой пластинки проявляются на ней как ряд полос, расположенных в соответствии с их молекулярной массой.

Гель имеет разный градиент пористости и позволяет разделять смесь белков в разном диапазоне молекулярных масс.

Рис. 3.2. Установка бумажных фитилей: 1 — охлаждающий столик; 2 — электродные резервуары; 3 — фитили; 4 — гель.

Реологические методы

Ротационная вискозиметрия

Для определения вязкости растворов ферментативных белковых гидролизатов использовали ротационный вискозиметр. Его измерительная ячейка состоит из двух коаксиальных цилиндров: неподвижного наружного и вращающегося внутреннего, вставленных в термостатируемую камеру. Радиус наружного цилиндра составляет 12 мм, внутреннего – 8,74 мм. Длина измерительной поверхности внутреннего цилиндра 30 мм.

Исследуемую систему помещали в зазор между цилиндрами, вязкость η измеряли при различных скоростях сдвига в диапазоне скоростей сдвига  (скорости вращения). 

Капиллярная вискозиметрия

Также вязкость растворов гидролизатов определяли методом капиллярной вискозиметрии [51] с помощью капиллярного вискозиметра, помещенного в водную термостатируемую ячейку. Внутренний диаметр капилляра 0,37 мм. Для каждой системы проводили измерения времени истечения раствора гидролизата по капилляру t_ист и вычисляли кинематическую вязкость ν исследуемой системы по формуле:

,

где К - постоянная вискозиметра (К = 0,01097м²/с²);

g - ускорение свободного падения в месте измерений в м/с²;

t_ист - время истечения раствора гидролизата, с.

Расчет динамической вязкости производили по формуле:

      ,                                                         

где ρ - плотность раствора гидролизата, определенная методом рефрактометрии, кг/м³

Содержание микроэлементов

В работе проведено исследование содержания микроэлементов в гидролизате, полученном из отходов переработки трески (таблица 5.1).

Содержание микроэлементов в гидролизате тканей трески

Таким образом в растворе рыбного гидролизата преобладают медь, хром и никель.

Концентрация кадмия находится в пределах от 0,01 – 0,09 мкг/г сухого вещества, что не превышает установленного норматива по содержанию тяжелых металлов в рыбных продуктах.

Питательный бульон

При анализе данных из таблицы 6.1 можно сделать вывод о том, что питательный бульон, приготовленный на основе ферментативного гидролизата, полученного при однократном внесении гепатопанкреатина, по чувствительности тест-культур полностью удовлетворяет требованиям Отмечается активный рост Escherihia coli 055 К59 3912/41, Pseudomonas aeruginosa 27/99 и Staphilococcus aureus Wood -46.

Характеристика роста и биологические показатели тест-культур на питательном бульоне, приготовленном на основе гидролизатов тканей Атлантической трески

Глава 2. Объекты исследования

В качестве сырья для получения белковых гидролизатов использовали отходы переработки атлантической трески. Этот вид рыбы является промысловым и содержит большое количество белка.

Атлантическая треска - традиционный объект промысла в Баренцевом море и сопредельных водах. Лов трески исторически ведут такие страны как Россия, Норвегия, Великобритания, Германия, Франция, Польша, Исландия, Испания и др. Благодаря широкому ареалу распространения, массовости и доступности для вылова технохимический состав этого вида рыб хорошо изучен.

Характеризуя ценность рыб семейства тресковых, следует отметить, что при относительно небольшой калорийности (60-90 калорий на 100 г), среднее содержание белка в тканях атлантической трески колеблется в пределах     16-18 %. Компонентный состав тканей (таблица 2.1) характеризуется низким содержанием жира (менее 1 %).

Известно, что биологическая ценность белка определяется, главным образом, содержанием в нем незаменимых аминокислот, т.е. не синтезируемых в организме, а получаемых исключительно с пищей. Аминокислотный состав белков во многом определяет аминокислотную полноценность гидролизата.

Аминокислотный состав белков мышечных тканей атлантической трески

Содержание (мкг/г сухого вещества) микроэлементов в мышечных тканях трески

Ферментный препарат

В качестве основного ферментного препарата в работе использовали гепатопанкреатин - комплекс протеиназ из гепатопанкреаса камчатского краба. 

Ферментный препарат представляет собой однородный пылеобразный порошок бежевого цвета, не содержит влажных плотных комков, хорошо растворим в воде. Данный препарат характеризуется низким содержанием жира (менее 1 %) и содержит более 90 % белка. Проявляет активность в нейтральной среде по отношению к различным белковым субстратам. Общая протеолитическая активность гепатопанкреатина значительно выше, чем активность ферментов в пищеварительных органах позвоночных животных.

Оптимум действия данного ферментного препарата наблюдается при температуре 50 – 55 °С, и в диапазоне рН 7-9.

Обнаружено, что наиболее высокая его протеолитическая способность проявляется по отношению к тканям тресковых пород рыб, исландского гребешка и северной креветки, которые входят в пищевой рацион камчатского краба. В меньшей степени ферментный препарат расщепляет белки животного происхождения (мясо курицы, говядину, свинину и др.).

Химический состав ферментного препарата гепатопанкреатина представлен в таблице 2.9.

Таблица 2.9

Содержание (%) компонентов в ферментном препарате

В таблице 2.10 представлено содержание микроэлементов в ферментном препарате. Гепатопанкреатин характеризуется повышенным содержанием меди. Это связано с тем, что у ракообразных в состав красящих веществ крови входит не железо, а медь.

Таблица 2.10

Содержание микроэлементов (мкг/г сухого вещества) в ферментном препарате

Аминокислотный состав гепатопанкреатина

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов