Study of the possibility of using a complex of enzymatic systems for the processing of whey protein concentrate | Изучение возможности применения комплекса энзиматических систем при переработке концентрата сывороточных белков

English. The research is aimed at studying the enzymatic modification of whey proteins under the influence of enzymatic systems. The subjects of the study were samples of whey protein concentrate with a mass fraction of protein at least 55%. The hydrolysis process (HP) was carried out by a complex of enzymes consisting of endo and exopeptidases. As an endopeptidase, bromelain (EC 3.4.22.32 (33)), exopeptidase-carboxypeptidase A (EC 3.4.17.1) and leucine aminopeptidase (EC 3.4.1.1) were used in an equal numerical ratio of 1: 1: 1. HP was carried out at active acidity pH 6.5 ± 0.2, an average temperature for a given complex of 45 ± 2 deg. C and an enzyme-substrate ratio of 1: 100. It was found that a marked increase in the degree of HP in the protein system was observed between 4 and 24 h (from 18.54 ± 0.8% to 76.19 ± 2.1%). Upon expiry of 24 h no significant changes occurred, HP was almost stopped under the given conditions. During the enzymatic HP of the whey protein concentrate, accumulation of proteins and peptides with molecular weight from 5 to 30 kDa occurred during 24 h. A significant part (82%) at the above reaction duration, was a fraction with a molecular weight of 5-10 kD or less. With an increase of HP duration, there was observed intensive accumulation of low-molecular peptides and free amino acids predominantly. There was presented the dynamics of free amino acids accumulation in the HP by an enzymatic complex at different durations. After 24 h of HP there was noted a maximum content of leucine, valine and lysine, which was 9.49 ± 0.47%, 5.26 ± 0.26% and 6.20 ± 0.31%, respectively. Glutamic acid predominated in the structure of non-essential amino acids. Its content varied from 3.55 ± 0.18% to 14.43 ± 0.72% depending on HP duration. There was o the lowest accumulation of cysteine amino acid, its amount varied from 0.09 ± 0.01% to 0.60 ± 0.03%.

Russian. Цель исследований – изучение ферментативной модификации сывороточных белков под воздействием энзиматических систем. Объект исследований – образцы концентрата сывороточных белков с массовой долей белка не менее 55%. Процесс гидролиза (ГЛ) осуществляли комплексом ферментов, состоящих из эндо- и экзопептидаз. В качестве эндопептидазы использовали бромелайн (КФ 3.4.22.32(33)), экзопептидаз-карбоксипептидазу А (КФ 3.4.17.1) и лейцинаминопептидазу (КФ 3.4.1.1) при равноколичественном соотношении 1:1:1. ГЛ проводился при активной кислотности pH 6,5±0,2, усредненной температуре для данного комплекса 45±2 град. С и фермент-субстратном соотношении 1:100. Обнаружено, что в период от 4 до 24 ч наблюдается выраженное возрастание степени ГЛ в белковой системе (от 18,54±0,8% до 76,19±2,1%). По истечении 24 ч значительных изменений не происходило, ГЛ практически прекращался при данных условиях. При проведении ферментативного ГЛ концентрата сывороточных белков в течение 24 ч происходило накопление белков и пептидов с молекулярной массой от 5 до 30 кДа. Значительная часть (82%) при вышеуказанной продолжительности реакции приходилась на долю фракции с молекулярной массой 5‒10 кДа и менее. При увеличении продолжительности ГЛ наблюдалось интенсивное накопление преимущественно низкомолекулярных пептидов и свободных аминокислот. Представлена динамика накопления свободных аминокислот в процессе ГЛ энзиматическим комплексом при различной продолжительности, отмечено максимальное содержание лейцина, валина и лизина, которое после 24 ч ГЛ составило 9,49±0,47%; 5,26±0,26% и 6,20±0,31% соответственно. В составе заменимых аминокислот преобладала глутаминовая кислота, содержание которой колебалось от 3,55±0,18% до 14,43±0,72% в зависимости от продолжительности ГЛ. В наименьшей степени накапливалась аминокислота цистеин, ее количество варьировало в образцах от 0,09±0,01% до 0,60±0,03%.