Применение трансглутаминазы в производстве ферментированных молочных продуктов

• Автор: Данилов, Николай Петрович
• Шифр специальности: 05.18.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК АББРЕВИАТУР И СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

1. Обзор литературы

1.1. Характеристика каталитических свойств трансглутамипазы.

1.1.1. Субстратная специфичность трансглутамипазы

1.1.2. Связывание белков животного происхождения.

1.2. Применение ГГ в производстве пищевых продуктов

1.2.1.1Троизводство молочных продуктов.

1.2.2. Производство комбинированных продуктов продуктов сложного сырьевого состава

2. Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования.
2.2. Методы исследования
2.2.1. Получение творога из СОМ кислотным способом
2.2.2. Промышленное получение творога.
2.2.3. Получение ацидофильного молока и ацидофильной пасты
2.2.4. Изучение влияния белковых добавок на процесс сквашивания молока.
2.2.5. Изучение совместного связывания белков животного и растительного п ро и с хожд с н и я.
2.2.6. Определение вязкости молочных сгустков..
2.2.7. Изучение вязкостных характеристик творога на ротационном вискозиметре Реотест
2.2.8. Определение пенеграции творога на пенетрометре ИМДП
2.2.9. Определение концентрации растворнного белка биуретовым методом.
2.2 Определение белка по Лоури
2.2.1 1. Проведение электрофореза.
2.2 Проведение гельхроматографии
2.2 Проведение иммуноферментного анализа с использованием моноклональных антител мыши к глиадину.
2.2Определение сухого остатка молока и молочных продуктов
2.2 Определение влаги в твороге на приборе Чижовой.
2.2 Определение активности гаммаглутамилтранспептидазы
2.3. Постановка эксперимента.
3. Результаты и обсуждение.
3.1. Изучение субстратной специфичности ТГ. Исследование влияния ТГ на белки животного и растительного происхождения
3.2. Исследование влияния неферментных добавок на процесс сквашивания молока.
3.3. Влияние трансглутаминазы на процесс сквашивания молока
3.4. Связывание белков молочной сыворотки. Получение ацидофильного молока и ацидофильной пасты
3.5. Применение ТГ в производстве творога
3.6. Ферментативная модификация глютена с помощью ТГ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В результате связывания глутаминового и лизинового остатков пептидов или белков образуются высокомолекулярные соединения, содержащие с-(у-глутамил)лизиновые внутри- и межмолекулярные связи. Эти связи могут влиять на структуру и функциональные свойства белков. ТГ активна в широком диапазоне pH (5-8) с оптимумом около pH 7. Фермент стабилен при температуре до °С и инактивируется при температуре выше °С [8J. Применение ТГ в промышленности является возможным вследствие относительной дешевизны производства фермента из микроорганизмов, особенно из штаммов Streptomyces, в частности, S. S. mobaraense [0]. Преимуществами использования МТГ по сравнению с ТГ, выделяемой из животных, являются меньшие затраты на выделение и очистку, а также независимость сс каталитического действия от Са2,-ионов []. Модификация белков с помощью ТГ позволяет изменить их растворимость, гидратирование, термостабильность, а также их желирующие, реологические свойства, эмульгирование и сычужную свёртываемость [, 5]. Специфичность ТГ к тому или иному белку зависит от молекулярной структуры и физико-химических свойств субстрата []. Табл. Субстратная специфичность ТГ [8]. Субстр. Обозначения: ++ реагирует очень хорошо; + реагирует хорошо; +-реагирует в зависимости от условий; - преимущественно не реагирует. Как видно из табл. ТГ являются казеин, казеинат натрия, желатин, миозин, а также Б и 7Б глобулины соевых бобов; хорошими субстратами являются также коллаген, глиадин и глютенин пшеницы, желток яйца. С актином ТГ чаще всего не реагирует. Обычно белковые субстраты для ТГ классифицируются на следующие группы: 1) Глн-Лиз-типа, в котором остатки глутамина и лизина доступны для связывания; 2) Глн-типа, в котрром для реакции свободны только остатки глутамина; 3) Лиз-типа, в котором доступны только лизиновые остатки; 4) нереактивный тип, в котором и глутаминовые, и лизиновые остатки не могут участвовать в реакции []. Эта классификация основывается на доступности остатков глутамина и лизина, расположенных на поверхности белка. В соответствии с классификацией смесь двух субстратов Глн-Лиз-типа или смесь белков. Глн-типа и Лиз-типа следует использовать для образования гетероконъюгатов в реакции, катализируемой ТГ. Тем не менее, кроме доступности лизиновых и глутаминовых остатков, есть другой фактор, потенциально влияющий на связывание двух различных макромолекулярных белковых субстратов, - это термодинамическая совместимость смеси белковых субстратов в активном центре фермента. Термодинамическая совместимость касается природы и интенсивности взаимодействия двух макромолекул, когда они приближаются друг к другу. Как утверждает Флори [], два полимера взаимно совместимы, только если свободная энергия их взаимодействия является отрицательной. Дву, где индексы 1 и} относятся к полимерам 1 и 2 соответственно, обычно положительна, и, таким образом, несовместимость разнородных белков - это правило, а совместимость - исключение []. Показано, что белки, принадлежащие к различным классам, проявляют ограниченную термодинамическую совместимость, и водный раствор бинарной белковой смеси разделяется на две отдельные фазы. В белках термодинамическая несовместимость проявляется как результат взаимодействия между полярной и неполярной поверхностями. Из-за взаимного отталкивания между полярной и неполярной поверхностями два разнородных белка смогут приблизиться друг к другу вплоть до расстояния, при котором свободная энергия взаимодействия обращается в ноль. Ближе этого расстояния будет развиваться положительная свободная энергия взаимодействия. Из-за взаимного отталкивания, молекулы белка обладают исключённым объёмом, в который нет доступа другим белкам. Следует отметить, что исключённый объём возникает не только вследствие пространственных требований белковых молекул, но является суммой объёмов, возникающих из-за пространственных требований и из-за положительной свободной энергии полярно-неполярного взаимного отталкивания. Из-за эффекта исключённого объема термодинамически несовместимые белки не могут сближаться в активном центре ГГ, как показано на рис.