Research of the process of enzymative extraction of fat from secondary fish raw materials for use as a biotechnological substrate | Исследование процесса ферментативного выделения жира из вторичного рыбного сырья для использования в качестве биотехнологического субстрата

English. The relevance of using fish oil from secondary fish raw materials in microbiological synthesis as a substrate for the production of proteins and biodegradable plastics is due to its valuable properties and the demand for these bioproducts. Fish oil has a liquid consistency and a high content of long-chain polyunsaturated fatty acids (PUFA), but is quickly subjected to hydrolysis and oxidation. The work investigated an enzymatic method for extracting fat from the heads of smoked sprat and mackerel, and the insides of pike perch when treated with three types of proteolytic enzymes namely alcalase, protosubtilin, and protozyme. Enzymolysis allows you to isolate 44–63.4% of fat from its content in raw materials under reasonable rational conditions: temperature 40–50 deg. C; duration 30–40 minutes; enzyme dosage is 0.2–0.4% by weight of raw materials. The quality of secreted fats was studied in terms of acid and peroxide numbers. In all samples, the presence of hydrolysis and oxidation products was established, to the least extent – in fats from sprat waste (CN 6.2–6.7 mg KOH/1 g; CN 9.0–18.7 mmol active oxygen/kg), to the greatest extent – in mackerel fats (CN 14.5–18.8 mg KOH/1 g; CN 43.7–164.7 mmol active oxygen/kg). The fatty acid composition of enzymatically extracted fish oils was studied. The predominance of long-chain fatty acids in fats was shown (63.6–68.3% of the sum of all FAs) with a high PUFA content (23.7–47.8%). Comparison of the quality indicators of extracted fats with published data allows us to consider them a promising carbon source for use as a biotechnological substrate in the microbial synthesis of protein and biodegradable polyhydroxyalkanoate plastics.

Russian. Актуальность использования рыбного жира из вторичного рыбного сырья в микробиологическом синтезе в качестве субстрата для получения белков и биодеградируемых пластиков обусловлена его ценными свойствами и востребованностью данных биопродуктов. Рыбный жир отличается жидкой консистенцией, повышенным содержанием длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), но при этом быстро подвергается гидролизу и окислению. В работе исследован ферментативный способ выделения жира из голов копченой кильки и скумбрии, внутренностей судака при обработке тремя видами протеолитических ферментов (алкалаза, протосубтилин, протозим). Ферментолиз позволяет выделять 44–63,4% жира от его содержания в сырье при обоснованных рациональных режимах: температура 40–50 град. С; продолжительность 30–40 минут; дозировка ферментов 0,2–0,4% к массе сырья. О качестве выделяемых жиров судили по показателям кислотного и перекисного чисел (КЧ и ПЧ). Во всех образцах установлено наличие продуктов гидролиза и окисления, в наименьшей степени – в жирах из шпротных отходов (КЧ 6,2–6,7 мг КОН/1 г; ПЧ 9,0–18,7 ммоль акт. кисл./кг), в наибольшей степени – в жирах скумбрии (КЧ 14,5–18,8 мг КОН/1 г; ПЧ 43,7–164,7 ммоль акт. кисл./кг). Исследован жирнокислотный состав ферментативно извлеченных рыбных жиров. Показано преобладание в жирах длинноцепочечных жирных кислот (63,6–68,3% от суммы всех жирных кислот) при высоком содержании ПНЖК (23,7–47,8%). Сравнение значений показателей качества экстрагированных жиров с опубликованными данными позволяет считать их перспективным источником углерода для использования в качестве биотехнологического субстрата в микробном синтезе белка и биоразрушаемых пластиков полигидроксиалканоатов.