МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УССР

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
УССР
КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
УДК 664.654
В.Д. Пичко., В.Ф. Доценко, С.В. Ельчиц, В.И. Дробот
ПРИМЕНЕНИЕ ИММОБИЛИЗИРОВАНОЙ β-ГАЛАКТОЗИДАЗЫ ДЛЯ ГИДРОЛИЗА
МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ В ХЛЕБОПЕЧЕНИИ
КИЕВ 1982
2
Сыворотка
и
обезжиренное молоко,
применяющиеся
в
хлебопечении, нуждаются в гидролизе содержащейся в них лактозы, так как
последняя плохо усваивается пекарскими дрожжами. 50%-ный гидролиз лактозы
сыворотки позволяет увеличить количество вносимой в хлебобулочные изделия
сыворотки, так как глюкоза полностью потребляется хлебопекарными дрожжами,
а галактоза способствует улучшению окраски хлебной корки в результате реакции
меланоидинообразования
[1].
Кроме
того,
применение
гидролизованного
обезжиренного молока и сыворотки при выпечке хлеба приводит к повышению
содержания белка в нем, улучшению структуры мякиша, увеличению объема и
пористости [2].
В настоящее время перспективным является использование для гидролиза
лактозы молочной сыворотки иммобилизованной β-галактозидазы. Применение
иммобилизованных ферментов имеет ряд преимуществ перед растворимыми, так
как
появляются
возможности
многократного
использования
ферментных
препаратов, создания непрерывных процессов, повышения качества продукции.
Для пищевой промышленности, в частности хлебопечения, особое значение
имеет тот факт, что иммобилизованные ферменты, обеспечивая тот же
каталитический эффект, что и растворимые, не загрязняют реакционную смесь, не
попадают в конечный продукт.
Целью настоящей работы явилось изучение влияния гидролизованной с
помощью
иммобилизованной
β-галактозидазы
молочной
сыворотки
на
бродильную активность дрожжей, интенсивность брожения теста и качество
готового хлеба.
В работе использовали препарат грибной β-галактозидазы Culvularia
inalgqualis с активностью по синтетическому субстрату /о - нитрофенил - β -D галактозиду / 270-300 Е/г, по природному /лактозе/ - 100-120 Ё/г. Иммобилизацию
проводили способом, заключающимся в нанесении слоя ферментного препарата с
наполнителями на инертный носитель – силикагель и покрытии частиц носителя
полупроницаемой
пленкой
из
поливинилацетата
[8].
Активность
иммобилизованного препарата составляла 6,2 единицы на грамм носителя.
Исходное содержание лактозы в молочной сыворотке - 4 %.
Гидролиз
лактозы
сыворотки
проводили при следующих условиях:
иммобилизованной
β-галактозидазой
3
доза
-
активности
иммобилизованного препарата β-галактозидазы - 25 единиц
(определенной
глюкозооксидазным
методом
[4]
на
грамм
гидролизуемой лактозы;
- температура гидролиза - 58°С.
При таких условиях степень гидролиза молочной сыворотки достигает 50 %
за 4 часа инкубации.
50%-ный гидролиз лактозы сыворотки растворимой β-галактозидазой
проводили при дозе препарата 75 единиц активности на грамм гидролизуемой
лактозы, в течение 1,7 ч , при температуре 50°С.
В опытах использовали пшеничную муку I сорта с газообразующей
способностью 1520 мл, аналитическая активность - 20 %, сахарообразующая
способность - 292 ед.
При
приготовлении
жидкой
опары
влажностью
65
%
вносили
гидролизованную сыворотку в количестве 20 %, прессованные дрожжи - 0,7 % к
массе муки в тесте. Опара бродила 4 ч при 30°С. Контролем служила жидкая
опара, содержащая исходную сыворотку. Об интенсивности брожения опары
судили по количеству выделившегося углекислого газа на приборе АГ-I и по
кислотонакоплению.
Подсчет дрожжевых клеток осуществляли с помощью камеры Горяева [5].
Определяли также зимазную и мальтазную активность дрожжей [6].
Проведенные
исследования
показали
(табл.1
),
что
использование
гидролизованной с помощью иммобилизованной β-галактозидазы молочной
сыворотки позволяет интенсифицировать брожение в опаре. Опара к концу
брожения имеет лучшую подъемную силу, несколько повышается конечная
кислотность.
Показатели
Количество
выделившегося
СО2 за 4 ч брожения, мл/100г СВ
Начальнаякислотность, оН
Конечная
кислотность, оН
Подъемная сила,
мин
Опара
с Опара с гидролизованой Опара с гидролизованой
исходной
сывороткой (растворимая сывороткой
сывороткой β-галактозидаза)
(иммобилизированая βгалактозидаза)
480
560
568
2,4
2,4
2,4
4,6
5,0
5,0
28
24
26
4
Контролем
служили
опара
с негидролизованной сывороткой и опара
с сывороткой, гидролизованной с помощью растворимой β-галактозидазы.
Среди
дрожжевых
клеток
в
опаре
с
гидролизованной
сывороткой
наблюдается увеличение количества почкующихся клеток на 5%, по сравнению с
контролем (опара с негидролизованной сывороткой). Однако, количество их не
превышало 20%, что свидетельствует о зрелости общей массы клеток и их
способности обеспечить хороший подъем теста и нормальную расстойку.
Улучшились зимазная и мальтазная активности дрожжей (соответственно 64 и 89
мин против 72 и 110 мин в контроле ).
Молочная
сыворотка
с
гидролизованной
на
50%
лактозой
была
использована для выпечки хлеба. Хлеб, содержащий гидролизованную сыворотку
( II - с использованием растворимой β-галактозидазы, III - иммобилизованной )
отличается более высоким объемом по сравнению с контрольным I , лучше
развитой пористостью, лучшей сжимаемостью. Окраска хлеба II и III ярче
выражена, он ароматнее контроля I. Характеристики образцов II и lll идентичны.
Выводы.
Использование
галактозидазы
для
иммобилизованной
гидролиза
лактозы
механическим
молочной
способом
сыворотки,
идущей
βна
приготовление хлебобулочных изделий позволяет:
1 - улучшить бродильную активность дрожжей,
2 - интенсифицировать процесс кислотонакопления в опаре,
3 - улучшить качество готовых хлебных изделий.
Учитывая возможность многократного использования, иммобилизованных
препаратов β-галактозидазы, внедрение процесса гидролиза лактозы молочной
сыворотки этими препаратами имеет широкие перспективы в хлебопекарной
промышленности.
5
ЛИТЕРАТУРА
1. Василисина В.В., Храмцов А.Н., Василисин С.В., Тихомирова A.С.,
Куликова
А.Н.
Сгущенная
гидролизованная
сыворотка
для
хлебопечения,
Молочная промышленность, 1974, №4, с. 28-30.
2. Куликова Л.К. β-галактозидаза Saccharomyces fragilis Автореф. дисс. канд.
биол. Наук. – М.,1971, 25 с.
3.
Ельчиц
С.Б.,
Иичко
В.В.,
Чугуй
Б.А.
Способ
получения
иммобилизированных (ферментных препаратов. А.с. 608804 (СССР), опубл. в БИ
1978, №20 с.71.
4. Щербухин В.Д., Миронова Л.И. , Кондырева А.В., Грюнер B.C. Определение
глюкозы в патоке глюкооксидазным методом с использованием ферроцианида
калия. Прикл.биохим и микробиол., 1970, т.6, в.4, с. 467-470.
5. Кирова К.А. , Слюсаренко Т.П., Руководство к практическим занятиям по
микробиологии пищевых производств. – М., Пищепромиздат, 1961, 322 с.
6. Ройтер И.М. Справочник по хлебопекарному производству, т.2 Пищевая
промышленность, М., 1972, с.96