Оптимальні біотехнологічні параметри іммобілізації клітин закваски йогурту на модифікованому желатині

Ключові слова: іммобілізація; закваска для йогурту; носій; модифікований желатин; розчинник; адсорбція; мікроорганізми; адсорбція; висушування препаратів

Анотація

Великий попит на кисломолочні продукти, зокрема йогурт, вимагає використання якісної сировини. Наявність у молоці факторів, які негативно впливають на мікроорганізми закваски йогурту, потребує використання біотехнологічних методів їх іммобілізації. Для дослідження використано модифікований желатин, на якому іммобілізували різні дози закваски для йогурту (від 5 мг до 100 мг), розчиняючи в різних об’ємах розчинника 0,2 см3, 0,3 та 0,4 см3 дистильованої води. Маса носія залишалася сталою – 1000 мг. Свіжовиготовлені препарати відразу висушували, застосовуючи активне вентилювання і перемішування. Встановлювали вміст вологи у іммобілізованих заквасках  через 15 хвилин висушування, а також визначали час, протягом якого вологість іммобілізованих заквасок досягала 7–9%. Експериментально встановлено, що за 15-хвилинного висушування іммобілізована на модифікованому желатині закваска йогурту, де використовували 0,2 см3 розчинника, мала вологість на рівні 11,5–12,6%. Вологість заквасок, іммобілізацію яких проводили із застосуванням 0,3 та 0,4 см3 дистильованої води, після 15-хвилинного висушування становила, відповідно, 17,2–18,3% та 22,4–24,8%. Підвищення об’єму дистильованої води для розчинення різних доз заквасок супроводжувалося збільшенням вологи у препаратах за 15-хвилинного висушування, відповідно, до 22,4–24,8% від загальної маси. При відпрацюванні технології іммобілізації клітин мікроорганізмів закваски для йогурту на модифікованому желатині встановили, що найшвидше проходить висушування препаратів (32,4–37,2 хвилини), для створення яких використовували 0,2 см3 розчинника на 1 г носія. Підвищення об’єму розчинника до 0,3 см3 веде за собою збільшення часу висушування до 43,5–54,2 хвилини. Висушування іммобілізованих заквасок до вмісту в них вологи 7–9%, для конструювання яких застосовували 0,4 см3 дистильованої води, тривало більше однієї години. Доведено, чим більша маса закваски іммобілізована на модифікованому желатині, тим час висушування препаратів збільшується. Таким чином, з технологічної точки зору, розчинення 5–100 мг закваски для йогурту у 0,2 см3 дистильованої води є оптимальним.

Посилання

Busol, T. F., Pis’mennaja, G. M., Zhiglecova, S. K., Tarasevich, B. N., & Izmajlova, V. N. (1979). Adsorbcija zhelatiny na zhidkih granicah razdela faz [Gelatin adsorption on liquid phase boundaries]. Kolloidnyj Zhurnal, 41(6), 1055–1060 (in Russian).
Curcio, M., Altimari, I., Spizzirri, U. G., Cirillo, G., Vittorio, O., Puoci, F., Picci, N., & Iemma, F. (2013). Biodegradable gelatin-based nanospheres as pH-responsive drug delivery systems. Journal of Nanoparticle Research, 15(4).
Dowling, M. B., Lee, J.-H., & Raghavan, S. R. (2009). pH-responsive jello: gelatin gels containing fatty acid vesicles. Langmuir, 25(15), 8519–8525.
Herasymenko, V. H., Herasymenko, M. O., Tsvilikhovskyi, M. I., Kotsiumbas, I. Ya., Zakharenko, M. O., Obrazhei, A. F., & Holovko, A. M. (2006). Biotekhnolohiia [Biotechnology]. Firma “INKOS”, Kyiv (in Ukrainian).
Karim, A. A., & Bhat, R. (2008). Gelatin alternatives for the food industry: recent developments, challenges and prospects. Trends in Food Science & Technology, 19(12), 644–656.
Karim, A. A., & Bhat, R. (2009). Fish gelatin: properties, challenges, and prospects as an alternative to mammalian gelatins. Food Hydrocolloids, 23(3), 563–576.
Lim, Y. P., & Mohammad, A. W. (2009). Physicochemical properties of mammalian gelatin in relation to membrane process requirement. Food and Bioprocess Technology, 4(2), 304–311.
Mariod, A. A., & Fadul, H. (2014). Extraction and characterization of gelatin from two edible Sudanese insects and its applications in ice cream making. Food Science and Technology International, 21(5), 380–391.
Mariod, A. A., & Adam, H. F. (2013). Review: Gelatin, source, extraction and industrial applications. Acta Scientiarum Polonorum, Technologia Alimentaria, 12 (2), 135–147.
Ma, Y., Zeng, X., Ma, X., Yang, R., & Zhao, W. (2019). A simple and eco-friendly method of gelatin production from bone: One-step biocatalysis. Journal of Cleaner Production, 209, 916–926.
Merkur’eva, E. K. (1970). Biometrija v selekcii i genetike sel’skohozjajstvennyh zhivotnyh [Biometrics in breeding and genetics of farm animals]. Kolos, Moscow (in Russian).
Nam, D. L. H., & Antipova, L. V. (2012). Technology of gelatin production from products of pound. Proceedings of Scientific Conference “Actual Problems of Farming and Processing of Pond Fish” (pp. 100–103). KGTU, Krasnodar (in Russian).
Pietras, P., Przekop, R., & Maciejewski, H. (2013). New approach to preparation of gelatine/SiO2 hybrid systems by the sol-gel process. Ceramics-Silikáty. 57(1), 58–65.
Rbii, K., Surel, O., Brambati, N., Buchert, A.-M., & Violleau, F. (2011). Study of gelatin renaturation in aqueous solution by AFlFFF–MALS: Influence of a thermal pre-treatment applied on gelatin. Food Hydrocolloids, 25(3), 511–514.
Ren, L., Tsuru, K., Hayakawa, S., & Osaka, A. (2001). Synthesis and characterization of gelatin-siloxane hybrids derived through sol-gel procedure. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 21(1/2), 115–121.
Suzana, C. S. M., Claudia, M., Martins, A., Larissa, G. F., & Teacute, S. (2013). Immobilization of microbial cells: A promising tool for treatment of toxic pollutants in industrial wastewater. African Journal of Biotechnology, 12(28), 4412–4418.
Vaynberg, K. A., Wagner, N. J., & Sharma, R. (2000). Polyampholyte gelatin Aadsorption to colloidal latex: pH and electrolyte effects on acrylic and polystyrene latices. Biomacromolecules, 1(3), 466–472.
Vejs, A. M. (1971). Makromolekuljarnaja himija zhelatina [Macromolecular chemistry of gelatin]. Pishhepromizdat, Mosow (in Russian).
Xie, W., & Valleton, J.-M. (1991). Swelling properties of partially hydrolyzed polyacrylamide gels and gelatin gels in aqueous media. Journal of Membrane Science, 64(1-2), 113–120.
Опубліковано
2019-07-15