Разработка технологии стабилизации качества пшеничных зародышей

• Автор: Бондаренко, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 05.18.01, 05.18.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 235 с. : ил.

1.1 Пшеничные зародыши. Получение, свойства, характеристики

1.1.1 Источник получения пшеничных зародышей

1.1.2 Строение и химический состав пшеничных зародышей,

их физикомеханическая и биологическая характеристика

1.2 Хемилюминесценция как метод оценки свободнорадикальных процессов

1.3 Роль ферментативных процессов при хранении пшеничных зародышей

1.3.1 Липаза пшеничных зародышей, свойства, структура, механизм действия

1.3.2 Липоксигеназа пшеничных зародышей, физикохимические свойства, структура

1.3.3 Каталаза, получение, физикохимические свойства

1.4 Исследование процесса стабилизации пшеничных зародышей

1.4.1 Факторы, влияющие на качество пшеничных зародышей при хранении

1.4.2 Способы стабилизации зародышей пшеницы
1.4.3 Ингибиторы, их свойства и применение ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объект исследования
2.2 Методы определения активности ферментов, влияющих на процесс хранения пшеничных зародышей
2.2.1 Метод определения активности каталазы
2.2.2 Метод определения активности липазы
2.2.3 Метод определения активности липоксигеназы
2.3 Выделение и очистка ферментов, участвующих в процессе перекисного окисления липидов зародышей пшеницы
2.3.1 Метод выделения и очистки липазы зародышей пшеницы
2.3.2 Метод выделения и очистки липоксигеназы зародышей пшеницы
2.3.3 Метод выделения и очистки катал азы зародышей пшеницы
2.4 Определение молекулярной массы ферментов
2.5 Электрофоретические исследования ферментов
2.6 Методы оценки качественных показателей пшеничных зародышей
2.6.1 Физикомеханические,биохимические и микробиологические методы исследований
2.6.2 Оценка интенсивности свободнорадикальных процессов методом хемилюминесценции
2.7 Дифференциальнотермический и термогравиметрический анализ
2.8 Оценка точности выполнения эксперимента методами математической статистики
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА СОПРЯЖЕННОГО ДЕЙСТВИЯ ФЕРМЕНТОВ ПРИ ОКИСЛЕНИИ ЛИПИДОВ
3.1 Результаты выделения и очистки липазы, липоксигеназы и каталазы пшеничных зародышей
3.1.1 Выделение и очистка липазы пшеничных зародышей
3.1.2 Выделение и очистка липоксигеназы пшеничных зародышей
3.1.3 Разработка метода выделения и очистки каталазы пшеничных зародышей
3.2 Исследование влияния и температуры на активность каталазы зародышей пшеницы
3.3 Кислотная и термическая инактивация каталазы зародышей пшеницы
3.4 Идентификация функциональных групп активных центров каталазы пшеничных зародышей
3.5 Заключение
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИНГИБИТОРОВ И ТЕМПЕРАТУРЫ НА КАЧЕСТВО ПШЕНИЧНЫХ ЗАРОДЫШЕЙ
4.1 Исследование влияния ингибиторов на качественные показатели пшеничных зародышей
4.1.1 Изучение влияния ингибиторов на показатели качества
пшеничных зародышей при хранении
4.1.2 Использование метода хемилюминесцентного анализа для оценки качественных показателей пшеничных зародышей при хранении
4.2 Исследование влияния ингибиторов на липазу, липоксигеназу и каталазу пшеничных зародышей
4.2.1 Исследование влияния фумаровой и аскорбиновой кислот на липазу зародышей пшеницы
4.2.2 Исследование влияния фумаровой и аскорбиновой кислот на липоксигеназу зародышей пшеницы
4.2.3 Исследование влияния фумаровой и аскорбиновой кислот на каталазу зародышей пшеницы
4.3 Исследование термоустойчивости и форм связи влаги в пше
ничных зародышах методами дифференциальнотермического и термигравиметрического анализов
4.4. Заключение
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СТАБИЛИЗАЦИИ ПШЕНИЧНЫХ ЗАРОДЫШЕЙ И ЕЕ АПРОБАЦИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ
5.1 Математическое планирование многофакторного эксперимен
та и оптимизация технологических режимов стабилизации ферментативной активности пшеничных зародышей
5.1 Л Обоснование выбора и пределов изменения входных
факторов
5.1.2 Оптимизация технологических режимов стабилизации ферментативной активности пшеничных зародышей
5.2 Разработка технологии стабилизации качества пшеничных зародышей
5.2.1 Технология способа стабилизации качества пшеничных зародышей
5.2.2 Применение тсплонасосной установки для стабилизации качества пшеничных зародышей
5.3 Изучение качества стабилизированного пшеничного зародышевого продукта при хранении
5.4 Выработка стабилизированного зародышевого продукта в производственных условиях
5.5 Расчет экономической эффективности при производстве стабилизированных пшеничных зародышей
5.6 Заключение ВЫВОДЫ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Возможным путем инактивирования ферментов под действием БНреагентов, алкилирующих или образующих меркаптиды для случаев, когда БНгруппы ферментов не входят в состав его активного центра и не обусловливают его каталитическую активность, это создание стерических препятствий к взаимодействию фермента с субстратом. Если БНгруппа, даже и не имеющая отношения к каталитическому действию, расположена достаточно близко к субстратсвязывающему участку молекулы фермента, то крупная молекула реагента, присоединяясь к этой группе может преградить субстрату доступ к активному центру. Сингер предположил , что именно такой механизм лежит в основе торможения липазы из зародышей пшеницы пхлормеркурибензоатом известно, что в этом случае интенсивность торможения возрастает с увеличением размера молекул субстрата, а это наводит на мысль, что более мелкие молекулы субстрата способны преодолеть препятствие, тогда как для более крупных молекул активный центр оказывается недоступен. Липаза является достаточно распространнным ферментом играющим огромную роль в метаболизме липидов. Ранее всех была открыта и глубоко изучена на сегодняшний день панкреатическая липаза, чему посвящн ряд обзоров. Опыт исследований панкреатической липазы в настоящее время используется при исследовании липаз других органов, а также липаз растений и микроорганизмов. В настоящее время фермент обнаружен у многих видов бактерий, грибов, достаточно большое количество работ посвящено изучению данного фермента в тканях и органах животных и человека, однако липаза каждого продуцента имеет свою индивидуальную характеристику . Среди различных ферментов зародыша липаза является одним из важных, что связано с важнейшей ролыо липазы в развитии процессов при хранении зародышей. Этот фермент гидролизует эфиры глицерин с образованием свободных жирных кислот. В работах , , 1, 1 показано, что липолитическая активность зерен хлебных злаков слабо проявляется в крахмалистом ядре, а локализуется в основном в эмбриональных фракциях на периферийных участках зерна. В случае пшеницы некоторые исследователи приписывают наибольшую активность зародышу 8, 0, 2, 7, а другие авторы отрубям 1. В, v . А. и . Согласно данным 9, щиток пшеничного зародыша содержит в 3 4 раза больше липазы, чем эндосперм, в 4 5 раз больше, чем почечка и в раз больше, чем зачаточный корешок. Он считает, что липаза с максимальной активностью в нативных зародышах концентрируется в щитке. Липаза пшеничных зародышей была изучена Жеребцовым , Поповой Т. Н., Капранчиковым В. С . Было определено, что оптимальными условиями действия липазы 8,0, температура С. Авторами была исследована кинетика кислотной и термической инактивации очищенной липазы зародышей семян пшеницы, рассчитаны кинетические и термодинамические параметры этих процессов. Константы скорости инактивации представлены в табл. Из нее видно, что наибольшую стабильность фермент проявляет в зоне 8 8,5 и температуре С. Таблица 1. При исследовании был сделан вывод о том, что переход липазы из активного состояния в инактивированное отнести к мономолекулярным реакциям, которые близки или совпадают кинетикой первого порядка. Зависимость Аррениуса в координатах К 1 Т представляет собой две линии, пересекающиеся в точке, соответствующей температуре С. Графики обращены к оси абсцисс. Судя по форме кривых, наличию излома исследователи предположили существование двух параллельных процессов с различными термическими коэффициентами. Скорость реакции, характеризующаяся более высоким температурным коэффициентом, увеличивается с ростом температуры быстрее, чем скорость второй реакции так, что первая реакция при более высоких температурах становится доминирующей. Воспользовавшись теорией переходного состояния Эйринга, Капранчиковым были рассчитаны важнейшие параметры активированного комплекса энтальпию ДН, свободную энергию , энтропию , увеличение которых под действием высоких температур свидетельствует о сложном характере инактивации. Был сделан вывод о том, что при низких температурах С решающую роль выполняют ионы ИГ, при высоких С тепловая энергия.