Научные аспекты переработки козьего молока и получения продуктов общего и специального назначения (11.10.2010)

Автор: Симоненко Сергей Владимирович

Как следует из представленных результатов, при добавлении 0,02 % трипсина к молочным белкам, подвергшимся термообработке при 50–700С, происходит гидролиз половины от общего количества казеина, имеющегося в смеси, в то время как количество других белковых компонентов при этих условиях остается неизменным. Увеличение концентрации трипсина до 0,25% приводит к практически полному протеолизу казеина (92 %).

Сывороточный альбумин в этих условиях гидролизуется только после термообработки выше 700С.

уиаФИїґї°¦ќ°ї—‘—°¦ќ°ї‘їґї‡—~wї‘їґї‡—ї‘їґїp‡—

???????

??????a?0С. Повышение концентрации трипсина до 0,25%, приводит в этих условиях к сохранению лишь 17 % его нативной структуры. Таким образом, казеиновая фракция белков козьего молока полностью гидролизуется трипсином, а ?-лг является наиболее устойчивым компонентом к трипсиновому протеолизу. Следует отметить, что аналогичная зависимость обнаружена при действии трипсина на протеины коровьего молока.

Установлено, что с повышением температуры обработки козьего молока изменяется состав продуктов гидролиза молочных белков трипсином в сторону снижения их молекулярной массы.

Для получения более ясного представления об эффективности действия трипсина на исследуемые белки из козьего молока был удален казеин методом кислотной коагуляции. Полученную сыворотку обрабатывали трипсином и исследовали с помощью электрофореза в полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия (рис. 19).

Рис. 19. Степень гидролиза трипсином белков сыворотки козьего молока в зависимости от температуры

Оказалось, что при концентрации фермента в 0,02% практически не происходит расщепления ?-лактальбумина, ?-лактоглобулина и сывороточного альбумина. Увеличение концентрации трипсина до 0,25% приводит к полному гидролизу двух последних белковых субстратов и частичному расщеплению ?-лактальбумина (70%).

Нагревание сыворотки до 60?С не влияет на эффективность гидролиза ее основных компонентов. Однако при возрастании температуры обработки до 70?С наблюдается увеличение степени гидролиза протеинов сыворотки козьего молока (рис. 19). Особенно ярко этот эффект выражен для сывороточного альбумина, который интенсивно расщепляется при невысоких концентрациях трипсина в условиях предварительной обработки при температуре свыше 60?С. При нагревании сыворотки до 800С и последующем внесении в нее 0,02% трипсина наблюдается полный гидролиз сывороточного альбумина.

Наибольшую устойчивость по отношению к трипсину в сыворотке козьего молока проявляет ?-ла. При температурах предварительной обработки свыше 70?С и высоких концентрациях фермента происходит полное расщепление основных сывороточных белков.

Проведенные нами исследования в сопоставлении с данными других авторов, исследовавших вопросы аллергенности коровьего молока, показывают наличие общей тенденции, свидетельствующей о том, что термическая обработка как козьего, так и коровьего молока снижает аллергенность белков, входящих в их состав. Учитывая низкую устойчивость белков козьего молока при термической обработке по сравнению с белками коровьего молока, следует ожидать, что процесс термической обработки приведет к более глубокому гидролизу белков козьего молока ферментами желудочно-кишечного тракта. Это повлечет снижение аллергенности продуктов гидролиза за счет ферментативного расщепления антигенных детерминант белков молока. С другой стороны, равнозначные значения снижения аллергенности козьего молока по сравнению с коровьим можно обеспечить при более низких параметрах температурной обработки.

Для подтверждения данной гипотезы был проведен дополнительный анализ антигенных свойств сывороточных белков козьего молока и их трипсиновых гидролизатов при разных температурных режимах с использованием метода двойной радиальной иммунодиффузии (по Ухтерлони). Результаты этого исследования представлены на рис. 20.

Как видно из рис. 20А, обработка трипсином в концентрации 0,02% сывороточных белков козьего молока после их термообработки приводит к частичной деструкции антигенных детерминант ?-лактоглобулина при нагреве, выше 700С.

При гидролизе сывороточных белков 0,25% трипсином ?-лактоглобулина настолько полно гидролизуется, что полученные пептиды не образуют комплекс АГ-АТ во всех температурных режимах предварительной обработки сыворотки козьего молока (рис. 20 Б, лунки 2-6). Эти результаты хорошо согласуются с ранее полученными электрофоретическими исследованиями, где было показано, что ?-лактоглобулин денатурирует на 20% под действием 0,025% трипсина лишь при нагреве выше 700С. Эти исследования показали, что снижение аллергенности ?-лактоглобулина козьего молока и повышение его усвояемости может быть достигнуто путем термической обработки сыворотки при температурах выше 800 С.

Иммунограммы сывороточного альбумина и ?-лактальбумина (рис. 20, В и Г) показывают, что ?-ла более устойчив к действию трипсина в выбранных условиях, что также согласуется с результатами, представленными на рис. 19.

1 – исходная козья сыворотка; 2 – гидролизат, полученный без предварительной термообра-ботки сыворотки и при ее нагревании до 50°С; 3 – 60°С; 4 – 70°С; 5 – 80°С; 6 – 90°С;

А: 0,02% трипсина; Б: 0,25% трипсина; центральная лунка - анти-?-лактоглобулин

В: 0,02% трипсина; Г: 0,25% трипсина; центральная лунка – анти-?-лактальбумин + анти-БСА

Рис. 20. Двойная радиальная иммунодиффузия продуктов гидролиза трипсином сывороточных белков после их термообработки

Суммируя результаты вышеприведенных исследований, можно сделать следующие обобщения:

- под действием пепсина и трипсина легко расщепляются казеины козьего молока, в то время как сывороточные белки более устойчивы к действию данных пищеварительных ферментов;

- проведение термической обработки значительно повышает степень гидролиза основных белковых компонентов козьего молока и сыворотки, что положительным образом отражается на снижении аллергенности и усвояемости полученных продуктов на их основе в отличие от белков коровьего молока, для которых достижение подобных эффектов возможно при более высоких температурах (свыше 900С);

- воздействие на белки молочной сыворотки козьего молока температур 80–900С приводит к частичной потере их антигенных свойств. В то же время не удается достигнуть полной потери иммунореактивности некоторых сывороточных белков даже после их гидролиза трипсином в условиях термической обработки. Термическая обработка сыворотки коровьего молока требует более высоких температур (свыше 900С) для достижения подобных эффектов.

Таким образом, полученные результаты позволяют более обоснованно подходить к рациональному подбору режимов термизации и пастеризации не только с позиции снижения бактериальной обсемененности продуктов, но и в целях направленного регулирования процесса снижения их аллергенного потенциала и повышения усвояемости.

С учетом положительного влияния термической обработки на эффективность протеолиза и снижения аллергенности белков, были проведены исследования по ее влиянию на микробиологическую загрязненность сырого козьего молока. Эксперименты осуществлялись при температурах 52/680С и длительности обработки 3/300с, что несколько перекрывало по своему диапазону общепринятый режим термизации (60/680С с выдержкой 30с). Планирование эксперимента осуществлялось с помощью метода Бокса-Уилсона. Параметрами оптимизации являлось наличие фосфатазы в обработанном молоке и снижение микробиологической загрязненности на 75%. Факторами процесса являлись температура и время обработки молока (табл. 4).

Таблица 4. Влияние параметров на общее содержание микроорганизмов и

наличие фосфатазы в козьем молоке

Температура

термизации, С

Параметры Продолжительность термизации, с.

3 15 30 60 180 300

52 КОЕ/см3(г) 8*106 5*106 3*106 2,5*106 9*105 7*105

фосфатаза да да да да да да

код отклика -1 -1 -1 -1 0 0

56 КОЕ/см3(г) 4,5*106 3*106 3*106 8,5*105 5*105 3*105

фосфатаза да да да да да да

код отклика -1 -1 -1 0 0 0

60 КОЕ/см3(г) 3*106 1*106 7*105 1*105 1*105 9*104

фосфатаза да да да да да Да


загрузка...