Вестник МГТУ. 2015, №1.

УДК 577.152.3:664.95 В.Ю. Новиков, С.Р. Деркач, А.Ю. Широнина, В.А. Мухин Кинетические закономерности ферментативного гидролиза белков тканей гидробионтов: эффект способа внесения фермента V.Yu. Novikov, S.R. Derkach, A.Yu. Shironina, V.A. Mukhin Kinetics of the enzymatic hydrolysis of hydrobiont tissue proteins: Effect of the enzyme introduction Аннотация. Изучены кинетические закономерности ферментативного гидролиза тканей атлантической трески. Для проведения гидролиза (протеолиза) был использован ферментный препарат, полученный из гепатопанкреаса камчатского краба Paralithodes camtschatica. Разработан новый метод производства белкового гидролизата на основе многократного внесения ферментного препарата (через равные промежутки времени) в реакционную смесь. Показано, что этот метод гарантирует увеличение максимальной степени гидролиза. Разработана кинетическая модель, описывающая механизм ферментативного гидролиза рыбных белков по предлагаемой технологии. Модель основана на существовании легко расщепляемых и трудно расщепляемых белковых фракций. В рамках полученной кинетической модели рассчитаны константы скорости промежуточных стадий протеолиза. Отмечено увеличение содержания свободных аминокислот (в два раза) и дисперсности в гидролизатах, полученных при многократном внесении ферментного препарата в реакционную смесь, по сравнению с гидролизатами, полученными по традиционной схеме, предусматривающей его однократное внесение. Abstract. Kinetic laws of enzyme hydrolyze for Atlantic cod tissues have been studied. Enzyme specimen produced from hepatopancreas of Kamchatka crab Paralithodes camtschatica was used for carrying out hydrolyzes (proteolysis). A new method of protein hydrolyzate production based on multiple enzyme injection (over equal time intervals) into a reactive system has been worked out. It has been shown that this method assures increase of maximum degree of hydrolyze. A kinetic model describing the mechanism for enzyme hydrolysis of fish protein in the proposed technology has been developed. The model is based on the existence of easily and hardly hydrolyzed protein fractions. In the frame of the obtained kinetic model, the second-order constants of intermediate stage rates of proteolysis have been calculated. The content of free amino acids increases 2-fold, and dispersity of aqueous dispersions increases for the hydrolysates obtained in the multiple injection process in comparison with hydrolysate obtained in a traditional single-stage process. Ключевые слова: белковый гидролизат, ферментативный гидролиз, аминокислоты, кинетическая модель Key words: protein hydrolysate, enzyme hydrolyze, amino acids, kinetic model 1. Введение Продукты, содержащие различные аминокислоты и их производные, в настоящее время широко используются в пищевой, микробиологической промышленности, медицине и в производстве комбикормов. Одно из ведущих мест среди таких продуктов занимают ферментативные белковые гидролизаты, получаемые из отходов переработки гидробионтов, в том числе рыбы, добываемой в морях и океанах. Мясо рыб богато незаменимыми аминокислотами, витаминами, микроэлементами и является полноценным сырьем для производства пищевых белковых гидролизатов (Mukhin, Novikov, 2001). Задача разработки эффективных технологий рыбных гидролизатов неразрывно связана с проблемой безотходного рационального использования морских биологических ресурсов, что чрезвычайно важно как с научной, так и с экономической точки зрения. Получение гидролизатов основано на сложном биохимическом процессе - ферментативном гидролизе (протеолизе) белковых макромолекул и полипептидов. Протеолиз обеспечивает проведение процесса в мягких условиях и используется как альтернатива химическому (кислотному, щелочному) гидролизу. Ферментативный гидролизат представляет собой сложную дисперсную систему, состоящую из смеси водорастворимых олигопептидов и аминокислот (Рысакова и др., 2008). Теоретические вопросы, связанные с изучением условий гидролиза белков, входящих в состав морских гидробионтов, обсуждаются в работах (Jens, 1982; Mukhin, Novikov, 2002; 2005). Исследованы зависимости скорости и глубины гидролиза белков тканей рыб от температуры и pH инкубационной Новиков В.Ю. и др. Кинетические закономерности ферментативного... 100