Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)

Данный метод используется для разделения различных смесей молекул (макромолекулы синтетических полимеров и биополимеров), ионов и устойчивых радикалов. Он основан на разделении веществ, входящих в состав исследуемых растворов при прохождении через слой адсорбента.

 Аминокислотный состав

Гидролизаты отличаются высоким содержанием свободных аминокислот, однако их концентрация различается в зависимости от способа внесения ферментного препарата. Рис. 5.10. Содержание свободных аминокислот в гидролизатах трески при однократном (светлые колонки) и при многократном (темные колонки) внесении гепатопанкреатина.

Концентрация большинства аминокислот в 1,5-2 раза выше в гидролизате, полученном с многократным введением ферментного препарата (рис. 5.10). Необходимо отметить высокое содержание глицина, пролина и оксипролина, источником которых, главным образом, является коллаген.

 

Атомно-абсорбционная спектроскопия

Методом атомно-абсорбционной спектроскопии определяют содержание тяжелых металлов и микроэлементов в тканях гидробионтов и полученных гидролизатах.

Метод основан на измерении величины поглощения излучения внешнего источника веществом, находящемся в атомарном состоянии, и используется для аналитического определения содержания различных элементов в исследуемых системах.

 

Содержание микроэлементов

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

Содержание микроэлементов в гидролизате тканей трески

Микроэлементы	Ni	Cr	Co	Cu	Mn	Cd	Fe	Zn
С, мкг/г сухого вещества	1,27	1,77	0,53	15,58	0,23	0,14	0,01	0,01

 

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.

Микробиологический анализ белковых гидролизатов

Микробиологический анализ проводят для оценки возможности использования ферментативных гидролизатов в составе микробиологических питательных сред. В основе метода лежит введение исследуемых гидролизатов в состав микробиологических диагностических сред в качестве питательной основы и оценке ростовых характеристик шести тест-культур: Staphylococcus aureus Wood - 46, Es - cherichia coli 055 K 59 3912/41, Pseudomonas aeruginosa 27/99, Shigella flexneri 1 a 8516 и Salmonella typhi H - 901.

Оценка качества питательных сред проводится по следующим показателям:

· чувствительность к росту тест-культур;

· стабильность основных морфологических, культуральных, биохимических (образование индола и сероводорода) свойств;

· эффективность роста (выход биомассы с 1 см³ среды).

 

 

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

 

Наимено-вание	Разве-дение	ТЕСТ - ШТАММ
		Escherihia coli 055 К59 3912/41	Pseudomonas aeruginosa 27/99	Staphilo-coccus aureus Wood-46	Shigella Flexneri 1a 85/16	Salmonella Typhi Н-901
Белковый Гидролизат трески, полученный при однократном добавлении гепато-панкреатина	10^-6 10^-7 10^-8	Рост Рост Рост	Рост Рост Рост	Рост Рост Рост	Индол Индол Индол	H2S H2S H2S
Белковый Гидролизат трески, полученный при многократном добавлении гепато-панкреатина	10^-6 10^-7 10^-8	Рост Рост Рост	Рост Рост Рост	Рост Рост Рост	Индол Индол Индол	Н2S Н2S Н2S
Контроль	10^-6 10^-7 10^-8	Рост Рост Рост	Рост Рост Рост	Рост Рост Рост	Индол Индол Индол	H2S H2S H2S

 

 

Области применения белковых гидролизатов

Традиционными областями применения белковых гидролизатов в зависимости от степени расщепления белка и степени очистки являются медицинская, пищевая, комбикормовая и микробиологическая промышленности.

В медицине белковые гидролизаты применяются для производства лекарственных препаратов [121], при различных патологиях, сопровождающихся нарушением пищеварения, а также при пищевых аллергиях. В этих случаях решающее значение приобретает лечебное питание [15, 23]. Питательные бульоны, приготовленные на основе рыбных белковых гидролизатов, предназначены для профилактики белковой недостаточности, заболеваний костно-мышечной системы и соединительной ткани, а также для улучшения обмена веществ в организме [19, 68].

В лечебном питании питательные вещества вводят либо в пищеварительную систему, либо непосредственно в кровь. Во всех этих случаях белок должен быть предварительно гидролизован, причем степень гидролиза зависит как от патологии организма, так и от выбранного способа введения [39, 73, 91].

Также продукты ферментативного гидролиза рыбного сырья могут быть использованы при производстве мучных кондитерских изделий профилактического назначения. Это повышает биологическую ценность выпускаемой продукции и является одним из направлений решения проблемы здорового питания населения [141].

Известно, что отдельные белки, такие, как белки молока, яиц, молочной сыворотки и сои могут вызывать аллергические реакции. Причем, даже очень незначительное содержание таких белков в пищевых продуктах оказывает аллергическое действие. В этом случае белки могут быть заменены на соответствующие белковые гидролизаты [137]. Например, гипоаллергенные гидролизаты молочных белков используют в специализированном (для спортсменов), клиническом и детском питании [137, 139]. Содержание в рыбном гидролизате фосфора и кальция особенно важно для детского организма и женщин в период беременности и лактации [36].

Рыбный коллаген, и продукты его гидролиза используются при производстве желатина, для осветления вин, получения пищевых плёнок, покрытий, съедобных оболочек, в качестве структурообразующего агента [100] в заливках для консервов и рыбных фаршей, формованных рыбных изделий, при производстве искусственной икры, бульонов, студней, соусов, различных оздоровительных напитков и коктейлей или как добавки в хлебопекарном и кондитерском производствах [89].

В пищевой промышленности белковые гидролизаты используют для приготовления соусов, приправ, бульонов или высококалорийных пищевых добавок [18, 19, 89, 100, 145].

Широкое использование получили белковые гидролизаты и в качестве основы для различных ароматизаторов и вкусовых добавок, имитирующих запах и вкус мяса, рыбы и грибов. В качестве субстратов для получения таких ароматизаторов могут быть использованы белки животного, растительного и микробного происхождения, белковые отходы пищевой промышленности.

Одной из распространенных областей применения белковых гидролизатов в пищевой промышленности является получение натуральных колбасных оболочек. В этом случае используют бактериальные ферменты, обладающие низкой коллагеназной активностью [89]. Отходы мясной промышленности, содержащие коллаген, подвергают действию подобных ферментов, и из оставшегося негидролизованного коллагена после его механической или химической обработки получают колбасные оболочки. Как показывают исследования, качество колбасных изделий в натуральной белковой оболочке значительно выше, чем качество аналогичных изделий в целлофане [33, 79].

В комбикормовой промышленности белковые гидролизаты применяются для получения комбинированных кормов. Высокое содержание полноценных белков определяет их особое место в создании кормовой базы животноводства [92, 98]. Так гидролизат, полученный ферментативным способом из рыбы, был использован в качестве белковой добавки и стимулятора роста в корм сельскохозяйственных животных и птиц, а также молоди рыб в условиях искусственного выращивания. Введение в стартовые корма ферментативного белкового гидролизата оказывает положительное воздействие на выживаемость молоди семги. Использование гидролизатов в качестве кормовой добавки цыплят-бройлеров позволило увеличить прирост их массы [57].

В микробиологической промышленности  белковые гидролизаты, служат основой для диагностических питательных сред,

Питательные среды на основе рыбных гидролизатов, имеющие полноценный аминокислотный состав, находят широкое применение как субстраты для роста культур клеток [7, 10, 67, 92]. Такие питательные среды используются для выявления патогенной микрофлоры (кишечной палочки, сальмонеллы, листерии) [32, 66, 85], а также для получения различных бактериальных препаратов, например, препарата «Родер», применяемого для очистки почв и природных вод от нефти и нефтепродуктов [80].

Помимо вышеперечисленных направлений, в зависимости от степени очистки белковые гидролизаты нашли широкое применение в косметологии для получения различных шампуней, лаков для волос и других косметических и парфюмерных средств [23, 52, 81].