ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНВЕРСИИ КОМПЛЕКСОМ ГИДРОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ БИОПОЛИМЕРОВ ПШЕНИЧНЫХ ОТРУБЕЙ
УДК 664.764:664.162.036.1-044.3
Аннотация
Введение. Важной стороной проведения обработки и предобработки целлюлозного сырья (в том числе отрубей) является получение в конечном продукте высокого содержания редуцирующих веществ. Экспериментально подобранные параметры процесса и оптимизация условий предобработки растительного сырья с целью увеличения количества биологически ценных веществ позволит снизить себестоимость конечного продукта. В данной работе биоконверсию полимеров пшеничных отрубей осуществляли гидролитическими ферментными препаратами (ФП).
Объекты и методы исследования. Оценку степени биотрансформации растительных полимеров проводили на измельченных пшеничных отрубях ФП и их комплексами методами химического анализа и ВЭЖ хроматографии.
Результаты и их обсуждение. Исходное сырье (пшеничные отруби) характеризовалось низким содержанием лигнина (7.55%) и высоким – пентозанов (17.9%). Наибольшее количество редуцирующих веществ гидролизатов определено для ФП АмилоЛюкс АТС – 0.23 г/г сырья и его комплексов АмилоЛюкс АТС и ЦелоЛюкс А – 0.29 г/г сырья. Включение в комплекс энзимов ФП протеолитического действия увеличивает количество аминного азота (39.5 мг/г сырья). Определено большее количество манноз (56.0 мг/г отрубей), но меньшее – пентоз (4.1 мг/г отрубей) гидролизатов ферментативно обработанных пшеничных отрубей в сравнении с химической обработкой серной кислотой.
Выводы. Определены оптимальные параметры ферментативной предварительной обработки пшеничных отрубей для их конверсии в целевые продукты биосинтеза, что является перспективным направлением исследований и практического использования их в производстве манноз, биотоплива, химических веществ и пищевых добавок.
Скачивания
Metrics
Литература
Streimikyte P., Viskelis P, Viskelis J. International Journal of Molecular Sciences, 2022, vol. 23 (4), 2359. DOI: 10.3390/ijms23042359.
Iqbal Sh., Tirpanalan-Staben Ö., Franke K. Plants, 2022, vol. 11 (24), 3466. DOI: 10.3390/plants11243466.
Clifton-Brown J., Harfouche A., Casler M.D. et al. GCB Bioenergy, 2019, vol. 11 (1), pp. 118–151. DOI: 10.1111/gcbb.12566.
Wang L., Tian Y., Chen Y., Chen J. Cereal chemistry, 2022, vol. 99 (2), pp. 343–354. DOI: 10.1002/cche.10494.
Glaser S.J., Al-Rudainy B., Hatti-Kaul R., Galbe M. Industrial Crops and Products, 2023, vol. 195, 116405. DOI: 10.1016/j.indcrop.2023.116405.
Awasthi M.K., Tarafdar A., Gaur V.K. et al. International Journal of Food Microbiology, 2022, vol. 368, 109610. DOI: 10.1016/j.ijfoodmicro.2022.109610.
Germec M., Ozcan A., Turhan I. Industrial Crops and Products, 2019, vol. 139 (1), 111565. DOI: 10.1016/j.indcrop.2019.111565.
Pogorelova N.A., Gavrilova N.B., Rogachev Ye.A., Shchetinina Ye.M. Khraneniye i pererabotka sel'khozsyr'ya, 2020, no. 1, pp. 48–57. DOI: 10.36107/spfp.2020.228. (in Russ.).
Pogorelova N.A., Gavrilova N.B. Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv, 2023, vol. 53, no. 1, pp. 49–59. DOI: 10.21603/2074-9414-2023-1-2414. (in Russ.).
Galbe M., Wallberg O. Biotechnology for Biofuels, 2019, vol. 12 (1), article 294. DOI: 10.1186/s13068-019-1634-1.
Weiss N.D., Felby C., Thygesen L.G. Biotechnology for Biofuels, 2019, vol. 12, article 3. DOI: 10.1186/s13068-018-1339-x.
Song L.-W., Qi J.-R., Liao J.-S., Yang X.-Q. Food Hydrocolloids, 2021, vol. 121 (2-3), 107015. DOI: 10.1016/j.foodhyd.2021.107015.
Ma M., Mu T. Food Chemistry, 2016, vol. 194, pp. 237–246. DOI: 10.1016/j.foodchem.2015.07.095.
Gavrilova K., Bychkov A., Bychkova E. et al. Foods and Raw Materials, 2019, vol. 7 (2), pp. 255–263. DOI: 10.21603/2308-4057-2019-2-255-263.
Santala O., Kiran A., Sozer N., Poutanen K., Nordlund E. Journal of Cereal Science, 2014, vol. 60 (2), pp. 448–456. DOI: 10.1016/j.jcs.2014.04.003.
Xiao Q., Weng H.F., Ni H., Hong Q.L., Lin K.H., Xiao A.F. Food Hydrocolloids, 2019, vol. 87, pp. 530–540. DOI: 10.1016/j.foodhyd.2018.08.041.
Chen H., Zhou X., Zhang J. Carbohydrate Polymers, 2014, vol. 111, pp. 567–575. DOI: 10.1016/j.carbpol.2014.05.033.
Zuorro A., Lavecchia R., González-Delgado Á.D., García-Martinez J.B., L’Abbate P. Processes, 2019, vol. 7 (11), ar-ticle 804. DOI: 10.3390/pr7110804.
Yazdi A.P.G., Barzegar M., Sahari M.A., Gavlighi H.A. Food Science Nutrition, 2018, vol. 7 (1), pp. 356–366. DOI: 10.1002/fsn3.900.
Domínguez-Rodríguez G., Marina M.L., Plaza M. Food Chemistry, 2021, vol. 339, 128086. DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.128086.
Belmiro R.H., Oliveira L.D.C., Geraldi M.V., Junior M.R.M., Cristianini M. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2021, vol. 68 (6), 102608. DOI: 10.1016/j.ifset.2021.102608.
Phirom-On K., Apiraksakorn J. Food Bioscience, 2021, vol. 41 (2), 101083. DOI: 10.1016/j.fbio.2021.101083.
Ninga K.A., Desobgo Z.S.C., De S., Nso E.J. Heliyon, 2021, vol. 7 (10), e08141. DOI: 10.1016/j.heliyon.2021.e08141.
Cole M.R., Eggleston G., Gaines D.K., Heckemeyer M. Industrial Crops and Products, 2019, vol. 133 (32), pp. 142–150. DOI: 10.1016/j.indcrop.2019.03.012.
Klasson K.T., Cole M.R., Pancio B.T., Heckemeyer M. Industrial Crops and Products, 2022, vol. 176, 114370. DOI: 10.1016/j.indcrop.2021.114370.
Jeske S., Zannini E., Croninb M.F., Arendt E.K. Food & Function, 2018, vol. 9, pp. 3500–3508. DOI: 10.1039/C8FO00336J.
Obolenskaya A.V., Yel'nitskaya Z.P., Leonovich A.A. Laboratornyye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy. [Labor-atory work on the chemistry of wood and cellulose]. Moscow, 1991, 320 p. (in Russ.).
Lomovsky O.I., Lomovskiy I.O., Orlov D.V. Green Chemistry Letters and Reviews, 2017, vol. 10 (4), pp. 171–185. DOI: 10.1080/17518253.2017.1339832.
Barbosa F.C., Silvello M.A., Goldbeck R. Biotechnology Letters, 2020, vol. 42 (6), pp. 875–884. DOI: 10.1007/s10529-020-02875-4.
Bychkov A.L., Gavrilova K.V., Akimenko Z.A. et al. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 3rd International Conference on New Material and Chemical Industry, 2019, vol. 479, 012001. DOI: 10.1088/1757-899X/479/1/012001.
Sapirstein H.D., Wang M., Beta T. LWT – Food Science and Technology, 2013, vol. 50 (1), pp. 336–342. DOI: 10.1016/J.LWT.2012.04.030.
Pogorelova N.A., Moliboga Ye.A., Sarnitskaya N.A. Vestnik Omskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2018, no. 4 (32), pp. 31–35. (in Russ.).
Radif Z.Kh., Anokhina Ye.P., Korneyeva O.S. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernykh tekhnologiy, 2017, vol. 79, no. 3 (73), pp. 159–163. (in Russ.).
Copyright (c) 2024 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
