Preview

Хранение и переработка сельхозсырья

Расширенный поиск

Улучшение структурных свойств кисломолочного продукта внесением модифицированных сывороточных белков

https://doi.org/10.36107/spfp.2022.342

Аннотация

Предисловие: Помимо продления сроков годности молочной продукции ультрафиолетовое (УФ) облучение находит применение как катализатор денатурации и полимеризации сывороточных белков молока. Однако область использования в технологии кисломолочных продуктов УФ полимеризованных сывороточных белков остается мало изученной. 
Цель: Определение закономерностей воздействия УФ облучения на физико-химические изменения сывороточных белков и их влияние на показатели кисломолочных модельных систем. 
Материалы и методы: В исследовании был использован пилотный УФ реактор проточного типа (254 нм, поток излучения 7,3 Вт, зазор 400 мкм, скорость потока 6,67 мл/с). В качестве индикаторов УФ денатурации белков оценивали растворимость белка и степень денатурации β-лактоглобулина методом ВЭЖХ. В кисломолочных продуктах оценивали влагоудерживающую способность и структурно-механические показатели. 
Результаты: Наибольший эффект агрегации белков с возрастанием дозы УФ облучения с 0 до 185 Дж/мл был достигнут в растворе концентрата сывороточных белков (КСБ) с м.д. белка 3%, выражающийся снижением растворимости белка с (92 ± 1,67) до (31 ± 2,1) % и повышением степени денатурации β-лактоглобулина с (20 ± 2,4) до (94 ± 2,7) %. Образец кисломолочного продукта, содержащий 60% облученного раствора КСБ (37 Дж/мл), по сравнению с контрольным показал повышение в три раза прочностных характеристик до (5,7 ± 0,1) кПа, а также снижение в два раза степени потери вязкости (33,3%). 
Применение результатов: Полученные результаты работы будут положены в основу дальнейших исследований по оптимизации УФ облучения растворов сывороточных белков для их применения в технологии кисломолочных продуктов.

Об авторах

Ксения Александровна Рязанцева
Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности
Россия

научный сотрудник лаборатории технологии молочно-белковых концентратов, пищевых добавок и производства продуктов на их основе ФГАНУ "ВНИМИ"

SPIN-код 6544-9830; AuthorID: 684528



Наталья Евгеньевна Шерстнева
Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности
Россия

младший научный сотрудник лаборатории технологии молочно-белковых концентратов, пищевых добавок и производства продуктов на их основе ФГАНУ "ВНИМИ"



Николай Анатольевич Жижин
Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности
Россия

научный сотрудник лаборатории технохимического контроля и арбитражных методов анализа ФГАНУ "ВНИМИ"



Список литературы

1. Alberini, F., Simmons, M. J. H., Parker, D. J., & Koutchma, T. (2015). Validation of hydrodynamic and microbial inactivation models for UV-C treatment of milрk in a swirl-tube ‘SurePure TurbulatorTM’. Journal of Food Engineering, 162, 63–69. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2015.04.009

2. Ansari, J. A., Ismail, M., & Farid, M. (2019). Investigate the efficacy of UV pretreatment on thermal inactivation of Bacillus subtilis spores in different types of milk. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 52(July 2018), 387–393. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2019.02.002

3. Blázquez, E., Rodríguez, C., Ródenas, J., Navarro, N., Riquelme, C., Rosell, R., … Polo, J. (2019). Evaluation of the effectiveness of the SurePure Turbulator ultraviolet-C irradiation equipment on inactivation of different enveloped and non-enveloped viruses inoculated in commercially collected liquid animal plasma. PLOS ONE, 14(2), e0212332. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0212332

4. Cappozzo, J. C., Koutchma, T., & Barnes, G. (2015). Chemical characterization of milk after treatment with thermal (HTST and UHT) and nonthermal (turbulent flow ultraviolet) processing technologies. Journal of Dairy Science, 98(8), 5068–5079. https://doi.org/10.3168/JDS.2014-9190

5. Cilliers, F. P., Gouws, P. A., Koutchma, T., Engelbrecht, Y., Adriaanse, C., & Swart, P. (2014). A microbiological, biochemical and sensory characterisation of bovine milk treated by heat and ultraviolet (UV) light for manufacturing Cheddar cheese. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 23, 94–106. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2014.03.005

6. de Castro, R. J. S., Domingues, M. A. F., Ohara, A., Okuro, P. K., dos Santos, J. G., Brexó, R. P., & Sato, H. H. (2017). Whey protein as a key component in food systems: Physicochemical properties, production technologies and applications. Food Structure, 14, 17–29. https://doi.org/10.1016/j.foostr.2017.05.004

7. Delorme, M. M., Guimarães, J. T., Coutinho, N. M., Balthazar, C. F., Rocha, R. S., Silva, R., … Cruz, A. G. (2020). Ultraviolet radiation: An interesting technology to preserve quality and safety of milk and dairy foods. Trends in Food Science and Technology, 102(March), 146–154. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.06.001

8. Díaz, O., Candia, D., & Cobos, Á. (2016). Effects of ultraviolet radiation on properties of films from whey protein concentrate treated before or after film formation. Food Hydrocolloids, 55, 189–199. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2015.11.019

9. Engin, B., & Karagul Yuceer, Y. (2012). Effects of ultraviolet light and ultrasound on microbial quality and aroma-active components of milk. Journal of the Science of Food and Agriculture, 92(6), 1245–1252. https://doi.org/10.1002/jsfa.4689

10. Fang, T., & Guo, M. (2019). Physicochemical, texture properties, and microstructure of yogurt using polymerized whey protein directly prepared from cheese whey as a thickening agent. Journal of Dairy Science, 102(9), 7884–7894. https://doi.org/10.3168/JDS.2018-16188

11. Hariono, B., Wijaya, R., & Bakri, A. (2020). Comparative study on the chemical and microbiological properties of goat milk pasteurization through serial and circulation systems of ultraviolet method. Journal of Physics: Conference Series, 1450(1), 012005. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1450/1/012005

12. Hu, G., Zheng, Y., Liu, Z., Deng, Y., & Zhao, Y. (2016). Structure and IgE-binding properties of α-casein treated by high hydrostatic pressure, UV-C, and far-IR radiations. Food Chemistry, 204, 46–55. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.02.113

13. Keklik, N. M., Elik, A., Salgin, U., Demirci, A., & Koçer, G. (2019). Inactivation of Staphylococcus aureus and Escherichia coli O157:H7 on fresh kashar cheese with pulsed ultraviolet light. Food Science and Technology International, 25(8), 680–691. https://doi.org/10.1177/1082013219860925

14. Koutchma, T. (2019). Advances in UV-C Light Technology Improve Safety and Quality Attributes of Juices, Beverages, and Milk Products | Food Safety.

15. Kristo, E., Hazizaj, A., & Corredig, M. (2012). Structural changes imposed on whey proteins by UV irradiation in a continuous UV light reactor. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 60(24), 6204–6209. https://doi.org/10.1021/jf300278k

16. Kuan, Y. H., Bhat, R., & Karim, A. A. (2011). Emulsifying and Foaming Properties of Ultraviolet-Irradiated Egg White Protein and Sodium Caseinate. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 59(8), 4111–4118. https://doi.org/10.1021/jf104050k

17. Kumar, A., Nayak, R., Purohit, S. R., & Rao, P. S. (2021). Impact of UV-C irradiation on solubility of Osborne protein fractions in wheat flour. Food Hydrocolloids, 110, 105845. https://doi.org/10.1016/J.FOODHYD.2020.105845

18. Lacivita, V., Conte, A., Manzocco, L., Plazzotta, S., Zambrini, V. A., Del Nobile, M. A., & Nicoli, M. C. (2016). Surface UV-C light treatments to prolong the shelf-life of Fiordilatte cheese. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 36, 150–155. https://doi.org/10.1016/J.IFSET.2016.06.010

19. Louis Bresson, J., Burlingame, B., Dean, T., Fairweather-Tait, S., Heinonen, M., Ildico Hirsch-Ernst, K., … Schlatter, J. (2016). Safety of UV-treated milk as a novel food pursuant to Regulation (EC) No 258/97 EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA) Panel members. EFSA Journal, 14(1), 4370. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2016.4370

20. Nicolai, T., Britten, M., & Schmitt, C. (2011). β-Lactoglobulin and WPI aggregates: Formation, structure and applications. Food Hydrocolloids, 25(8), 1945–1962. https://doi.org/10.1016/J.FOODHYD.2011.02.006

21. Ochoa-Velasco, C. E., Díaz-Lima, M. C., Ávila-Sosa, R., Ruiz-López, I. I., Corona-Jiménez, E., Hernández-Carranza, P., … Guerrero-Beltrán, J. A. (2018). Effect of UV-C light on Lactobacillus rhamnosus, Salmonella Typhimurium, and Saccharomyces cerevisiae kinetics in inoculated coconut water: Survival and residual effect. Journal of Food Engineering, 223, 255–261. https://doi.org/10.1016/J.JFOODENG.2017.10.010

22. Peng, K., Koubaa, M., Bals, O., & Vorobiev, E. (2020). Recent insights in the impact of emerging technologies on lactic acid bacteria: A review. Food Research International, 137, 109544. https://doi.org/10.1016/J.FOODRES.2020.109544

23. Pisanello, D., & Caruso, G. (2018). Novel Foods in the European Union. Cham: Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-93620-8

24. Ricciardi, F. E., Pedros-Garrido, S., Papoutsis, K., Lyng, J. G., Conte, A., & Nobile, M. A. Del. (2020). Novel Technologies for Preserving Ricotta Cheese: Effects of Ultraviolet and Near-Ultraviolet-Visible Light. https://doi.org/10.3390/foods9050580

25. Schmid, M., Held, J., Hammann, F., Schlemmer, D., & Noller, K. (2015). Effect of UV-Radiation on the Packaging-Related Properties of Whey Protein Isolate Based Films and Coatings. Packaging Technology and Science, 28(10), 883–899. https://doi.org/10.1002/PTS.2150

26. Sindayikengera, S., & Xia, W. (2006). Nutritional evaluation of caseins and whey proteins and their hydrolysates from Protamex. Journal of Zhejiang University SCIENCE B, 7(2), 90–98. https://doi.org/10.1631/jzus.2006.B0090

27. Singh, H., Bhardwaj, S. K., Khatri, M., Kim, K. H., & Bhardwaj, N. (2021). UVC radiation for food safety: An emerging technology for the microbial disinfection of food products. Chemical Engineering Journal, 417, 128084. https://doi.org/10.1016/J.CEJ.2020.128084

28. Ustunol, Z., & Mert, B. (2004). Water solubility, mechanical, barrier, and thermal properties of cross-linked whey protein isolate-based films. Journal of Food Science, 69(3), FEP129–FEP133. https://doi.org/10.1111/J.1365-2621.2004.TB13365.X

29. Vásquez-Mazo, P., Loredo, A. G., Ferrario, M., & Guerrero, S. (2019). Development of a Novel Milk Processing to Produce Yogurt with Improved Quality. Food and Bioprocess Technology, 12(6), 964–975. https://doi.org/10.1007/s11947-019-02269-z

30. Zhang, X., Sun, X., Gao, F., Wang, J., & Wang, C. (2019). Systematical characterization of physiochemical and rheological properties of thermal-induced polymerized whey protein. Journal of the Science of Food and Agriculture, 99(2), 923–932. https://doi.org/10.1002/jsfa.9264

31. Донская, Г. А. (2021). Инновационные технологии обработки молока. Пищевая Промышленность, (7), 55–58. https://doi.org/10.52653/PPI.2021.7.7.017

32. Жижин, Н. А. (2022). ВЭЖХ анализ фурозина, Β-лактоглобулина и лактулозы как критерий оценки тепловой нагрузки на молоко. Зоотехния, (3), 32–36. https://doi.org/10.25708/ZT.2022.16.19.010

33. Забодалова, Л. А., & Белозерова, М. С. (2016). Инженерная реология: Учеб.-метод. пособие. Санкт-Петербург: Университет ИТМО.

34. Мяленко, Д. М., & Головань, Н. С. (2020). Влияние ультрафиолетового излучения на санитарно-гигиенические показатели полиэтиленовой пленки, наполненной неорганическими компонентами, для молочной продукции. Вестник Красноярского Государственного Аграрного Университета, (11(164)), 205–212. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-11-205-212

35. Рязанцева К.А., Шерстнева Н.Е., & Агаркова Е.Ю. (2022). Использование ультрафиолетовой обработки для улучшения консистенции ферментированных сывороточных напитков. Молочная Промышленность, (4), 42–45. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2022-04-42-45

36. Федотова, О. Б. (2021). Роль упаковки в хранении молочной продукции увеличенных сроков годности. Молочная Промышленность, (9), 6–8. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2021-09-6-8

37. Федотова, О. Б., & Мяленко, Д. М. (2020). Исследование физико-механических показателей наполненной пищевой сажей полиэтиленовой пленки для молочной и пищевой продукции после воздействия на нее импульсным ультрафиолетовым излучением. Вестник Красноярского Государственного Аграрного Университета, (7(160)), 166–172. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-7-166-172

38. Федотова, О. Б., & Мяленко, Д. М. (2021). Безопасность упаковки, формируемой в процессе производства молочной продукции. Молочная Промышленность, (2), 11–13. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2021-02-11-13

39. Федотова, О. Б., & Пряничникова, Н. С. (2021). Исследование изменения структуры полиэтиленового слоя упаковки, контактирующего с пищевым продуктом при воздействии ультрафиолетового излучения. Пищевые Системы, 4(1), 56–61. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2021-4-1-56-61

40. Юрова, Е. А. (2017). Идентификация молока-сырья подтверждение соответствия требованиям ТР ТС 033/2013. Молочная Промышленность, 1, 16–18.

41. Юрова, Е. А. (2019). Особенность контроля молочной продукции по показателям качества и безопасности. Переработка Молока, 6–9. https://doi.org/10.33465/2222-5455-2019-4-6-8


Дополнительные файлы

1. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (13KB)    
Метаданные
2. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (496KB)    
Метаданные
3. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (680KB)    
Метаданные
4. рисунки
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (87KB)    
Метаданные

Рецензия

Для цитирования:


Рязанцева К.А., Шерстнева Н.Е., Жижин Н.А. Улучшение структурных свойств кисломолочного продукта внесением модифицированных сывороточных белков. Хранение и переработка сельхозсырья. 2022;(2). https://doi.org/10.36107/spfp.2022.342

For citation:


Riazantseva K.A., Sherstneva N.E., Zhizhin N.A. Improvement of the Structural Properties of a Ferrous Milk Product by Introducing Modified Whey Proteins. Storage and Processing of Farm Products. 2022;(2). (In Russ.) https://doi.org/10.36107/spfp.2022.342

Просмотров: 214


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-9669 (Print)
ISSN 2658-767X (Online)