Аннотация

Интенсивная индустриализация общества изменила пищевые предпочтения потребителей, растет спрос на полноценные высокопитательные мясомолочные продукты. Это увеличило востребованность в зерновых культурах и при- вело к росту цен на корма для животных, что отразилось в изменениях цены и качества готовой продукции для сохранения рентабельности фермерских хозяйств. Как следствие, высокая стоимость животных белков ставит производителей в условия поиска равноценных источников белка, не уступающих по своим питательным свойствам животному. Наиболее культивируемым видом на сегодняшний день остается овес посевной (Avena sativa L.). Овес является источником качественного белка с оптимальным аминокислотным балансом. Работа посвящена исследованию технологии получения белкового концентрата зерен овса посевного (Avena sativa). Изучены значения параметров процесса экстракции белка из зерен овса. Для экстракции белка кислотным и щелочным способами оптимальными параметрами процесса являлись: температура 40 ± 2 °С, гидромо- дуль 1:10, продолжительность 90 мин, активная кислотность кислотной экстракции 2,0 ед., активная кислотность щелочной экстракции 9,0 ед. Подобраны значения параметров ультрафильтрации белкового экстракта (мембраны с диаметром пор 100 кДа при рН 8,0 и давлении 0,5 МПа). Ультрафильтрация белковых экстрактов, полученных из зерна овса щелочным и кислотным способами, позволила сконцентрировать белковые фракции с молекулярной массой 50 кДа и выше. Установлено, что использование в качестве осадителя 10 % водного раствора янтарной кислоты позволяет получить степень осаждения белков, которая равна 89,3 %. Разработан метод очистки белкового концентрата, полученного из зерен овса. Он характеризуется высоким содержанием белка и незаменимых аминокислот, имеет схожий состав с животными белками молока.

Ключевые слова

Овес, ультрафильтрация, питательная ценность, белковый изолят, экстракция белка

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Prosekov, A. Yu. Food security: The challenge of the present / A. Yu. Prosekov, S. A. Ivanova // Geoforum. – 2018. – Vol. 91. – P. 73–77. DOI: https://doi.org/10.1016/j.geoforum.2018.02.030.
2. Перфилова, О. В. Социальная значимость создания продуктов для здорового и функционального питания с ис- пользованием вторичного фруктово-овощного сырья / О. В. Перфилова, Г. О. Магомедов, В. А. Бабушкин [и др.] // Наука и Образование. – 2019. – № 1. – С. 41.
3. Пасичный, В. Н. Проблема белка или проблема качества пищи / В. Н. Пасичный // Мясной бизнес. – 2004. –№ 2. – С. 12–18.
4. In vivo study of medical and biological properties of functional bakery products with the addition of pumpkin flour /L. Dyshlyuk, O. Babich, A. Prosekov [et. al.] // Bioactive carbohydrates and dietary fibre. – 2017. – Vol. 12. – P. 20–24. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bcdf.2017.09.001.
5. Izgaryshev, A. V. Technological Features of Obtaining an Antianemic Product with the Maximum Heme Iron Content / A. V. Izgaryshev, A. Yu. Prosekov, O. O. Babich // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. – 2017. – Vol. 9, № 7. – P. 1128–1132.
6. Просеков, А. Ю. Анализ состава и свойств белков молока с целью использования в различных отраслях пищевой промышленности / А. Ю. Просеков, М. Г. Курбанова // Техника и технология пищевых производств. – 2009. – Т. 15, № 4. – С. 68–71.
7. Foods for special dietary needs: Non-dairy plant-based milk substitutes and fermented dairy-type products / O. E. Mäkinen, V. Wanhalinna, E. Zannini [et al.] // Critical reviews in food science and nutrition. – 2016. – Vol. 56, № 3. – P. 339–349. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2012.761950.
8. Beta-lactoglobulin removal from whey protein concentrates: Production of milk derivatives as a base for infant formulas / M. E. Lucena, S. Alvarez, C. Menéndez [et al.] // Separation and Purification Technology. – 2006. – Vol. 52, № 2. – P. 310–316. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2006.05.006.
9. Innovative uses of milk protein concentrates in product development / S. Agarwal, R. L. Beausire, S. Patel [et al.] // Journal of Food Science. – 2015. – Vol. 80, № 1. – P. A23–A29. DOI: https://doi.org/10.1111/1750-3841.12807.
10. Study of the biofunctional properties of cedar pine oil with the use of in vitro testing cultures / A. Yu. Prosekov, L. S. Dyshlyuk, I. S. Milent’eva [et al.] // Foods and Raw Materials. – 2018. – Vol. 6, № 1. – P. 136–143. DOI: https://doi. org/10.21603/2308-4057-2018-1-136-143.
11. Halavach, T. M. Enzymatic hydrolysis of milk proteins as a basis of specialized food products biotechnology / T. M. Halavach, V. P. Kurchenko, A. I. Albulov // Nauka i studia. – 2016. – Vol. 3. – P. 1196–1207.
12. Ryan, L. Oat-based breakfast cereals are a rich source of polyphenols and high in antioxidant potential / L. Ryan, P. S. Thondre, C. J. K. Henry // Journal of Food Composition and Analysis. – 2011. – Vol. 24, № 7. – P. 929–934. DOI: https://doi. org/10.1016/j.jfca.2011.02.002.
13. Molecular characterisation of 36 oat varieties and in vitro assessment of their suitability for celiac’s diet / C. Ballabio, F. Uberti, S. Manferdelli [et al.] // Journal of Cereal Science. – 2011. – Vol. 54, № 1. – P. 110–115. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jcs.2011.04.004.
14. Functional properties of the enzyme-modified protein from oat bran / A. Prosekov, O. Babich, O. Kriger [et al.] // Food Bioscience. – 2018. – Vol. 24. – P. 46–49. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fbio.2018.05.003.
15. Stark, A. Dietary fiber / A. Stark, Z. Madar // Functional foods. Designer foods, pharmafoods, nutraceuticals / I. Goldberg. – New York : Springer, 1994. – P. 183–201. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4615-2073-3.
16. Gallaher, D. D. Dietary fiber and its physiological effects / D. D. Gallaher // Essentials of Functional Foods /M. K. Schmidt, T. P. Labuza. – Springer, 2000. – P. 271–292.
17. Пащенко, Л. Овес сегодня и навсегда / Л. Пащенко // Хлебопродукты. – 2008. – № 2. – С. 35–37.
18. Nutritional advantages of oats and opportunities for its processing as value added foods / P. Rasane, A. Jha, L. Sabikhi [et al.] // Journal of Food Science and Technology. – 2015. – Vol. 52, № 2. – P. 652–662. DOI: https://doi.org/10.1007/s13197-013- 1072-1.
19. Lipid removal enhances separation of oat grain cell wall material from starch and protein / J. Sibakov, O. Myllymäki,U. Holopainen [et el.] // Journal of Cereal Science. – 2011. – Vol. 54, № 1. – P. 104–109. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jcs.2011.04.003.
20. Prosekov, A. Yu. Theory and practice of prion protein analysis in food products / A. Yu. Prosekov // Foods and Raw materials. – 2014. – Vol. 2, № 2. – P. 106–120. DOI: https://doi.org/10.12737/5467.
21. Mehta, B. Sensory evaluation and nutritional composition of oat based value added gluten free muffins / B. Mehta,S. Jood // Food Science Research Journal. – 2018. – Vol. 9, № 1. – P. 12–19. DOI: https://doi.org/10.15740/HAS/FSRJ/9.1/12-19.
22. Лоскутов, И. Овес: функциональные свойства и особенности использования / И. Лоскутов // Хлебопечение / Кон- дитерская сфера. – 2016. – Т. 65, № 3. – С. 17.
23. Oat protein concentrate production / O. V. Kriger, E. V. Kashirskikh, O. O. Babich [et al.] // Foods and Raw Materials. – 2018. – Vol. 6, № 1. – P. 47–55. DOI: https://doi.org/10.21603/2308-4057-2018-1-47-55.
24. Gupta, S. Process optimization for the development of a functional beverage based on lactic acid fermentation of oats /S. Gupta, S. Cox, N. Abu-Ghannam // Biochemical Engineering Journal. – 2010. – Vol. 52, № 2–3. – P. 199–204. DOI: https://doi. org/10.1016/j.bej.2010.08.008.
25. Nutritional properties of various oat and naked oat cultivars / T. Boeck, S. D’Amico, E. Zechner [et el.] // Bodenkultur. – 2018. – Vol. 69, № 4. – P. 215–226. DOI: https://doi.org/10.2478/boku-2018-0018.
26. Шишков, В. А. Разработка технологии получения белковых препаратов из растительного сырья с применением ферментативных и мембранных процессов / В. А. Шишков [Электронный ресурс]. – Режим доступ: http://dis.podelise.ru/text/ index85427.html. – Дата обращения: 17.10.2018.
27. Functional sports food based on the oat grain protein concentrate / Y. Yang, E. V. Kashirskikh, S. Y. Garmashov [et el.] // Science Evolution. – 2017. – Vol. 1. – P. 73–81. DOI: https://doi.org/10.21603/2500-1418-2017-2-1-73-81.
28. Остерман, Л. А. Методы исследования белков и нуклеиновых кислот: Электрофорез и ультрацентрифугирование (практическое пособие) / Л. А. Остерман. – М. : Наука. – 1981. – 288 с.
29. Pomeranz, Y. Industrial uses of oats / Y. Pomeranz // The Oat Crop. Production and Utilization / R. Welch. – Dordrecht : Springer Netherlands, 1995. – P. 480–503. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-011-0015-1.
30. Ma, C. Y. Chemical characterization and functionality assessment of protein concentrates from oats / C. Y. Ma // Cereal Chemistry. – 1983. – Vol. 60. – P. 36–42.
31. Guan, X. Optimization of Viscozyme L-assisted extraction of oat bran protein using response surface methodology / X. Guan, H. Yao // Food Chemistry. – 2008. – Vol. 106, № 1. – P. 345–351. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.05.041.
32. Protein isolate from high-protein oats: Preparation, composition and properties / Y. V. Wu, K. R. Sexson, J. E. Cluskey [et al.] // Journal of Food Science. – 1977. – Vol. 42, № 5. – P. 1383–1386. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1977. tb14504.x.
33. Studying the features of the protein extraction from oat grains / L. S. Dyshlyuk, A. V. Izgaryshev, S. Y. Garmashov [et al.] // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. – 2017. – Vol. 9, № 8. – P. 1344–1349.
34. Oats protein isolate: Thermal, rheological, surface and functional properties / A. Mohamed, G. Biresaw, J. Xu [et al.] // Food Research International. – 2009. – Vol. 42, № 1. – P. 107–114. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2008.10.011.
35. Identification and characterization of high protein oat lines from a mutagenized oat population / B. A. Sunilkumara,S. Leonova, R. Öste [et al.] // Journal of Cereal Science. – 2017. – Vol. 75. – P. 100–107. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jcs.2017.03.003.
36. Pomeranz, Y. Amino acid composition of oat groats / Y. Pomeranz, G. S. Robbins, L. W. Briggle // Journal of Agricultural and Food Chemistry. – 1971. – Vol. 19, № 3. – P. 536–539. – DOI: https://doi.org/10.1021/jf60175a016.
37. Characterization and functional evaluation of oat protein isolate-Pleurotus ostreatus β-glucan conjugates formed via Maillard reaction / L. Zhong, N. Ma, Y. Wu [et al.] // Food Hydrocolloids. – 2019. – Vol. 87. – P. 459–469. DOI: https://doi. org/10.1016/j.foodhyd.2018.08.034.
38. 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;24:46–49. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fbio.2018.05.003.