Электрофизическое воздействие на белковое сырье
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-2-113-118
Аннотация
Органические полимеры используются во всех аспектах человеческой жизни и в настоящее время признаны важными материалами для общества. Для разработки органических полимерных материалов необходимо понимать структуру полимера. являются Белки – незаменимые компоненты живой материи, относящиеся к классу полиэлектролитов. Они являются главными полимерами среди органических веществ и имеют особую сложность строения. Макромолекулы белков также обладают высокой мобильностью при изменении внешних условий. Это облегчает создание органических веществ с новыми свойствами. Казеин является сложным белком с мощным аминокислотным составом. Представлены результаты экспериментов по разработке способов изменения изоэлектрической точки молочного белка казеина двумя доступными и технологически простыми способами. Первый способ основан на использовании воды с примесью современного наноматериала - фуллерена, являющегося новой аллотропной модификацией углерода, выделенной из природного материала шунгита. Отмечен существенный сдвиг изоэлектрической точки казеина в щелочную область, предложен механизм наблюдаемого явления, определена его практическая значимость для усовершенствования некоторых технологических стадий в производстве пищевых продуктов. Установлено, что коагуляция казеина (ИЭТБ) наблюдалась при значении рН=5,8 (стандартное значение области ИЭТБ составляет рН=4,6–4,7). Второй способ основан на использовании воды, предварительно обработанной микроволнами с частотой 2.45 ГГц. Установлен сдвиг изоэлектрической точки в кислую сторону. В проведенных испытаниях снижается положительный заряд в электростатическом балансе макромолекул и наблюдается пониженное (рН = 3.2) значение ИЭТБ. Предложен механизм наблюдаемого явления, определена практическая значимость найденного приема для производства цельномолочной продукции с увеличенным сроком хранения.
Об авторах
Ю. В. Устинова
Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева
Россия
Россия
к.т.н., доцент, кафедра технологии хранения и переработки продуктов животноводства, ул. Тимирязевская, 49, г. Москва, 127434б Россия
Д. М. Бородулин
Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева
д.т.н., профессор, кафедра технологии хранения и переработки продуктов животноводства, ул. Тимирязевская, 49, г. Москва, 127434б Россия
Список литературы
1. Вихарева И.Н., Зарипов И.И., Кинзябулатова Д.Ф. и др. Биоразлагаемые полимерные материалы и модифицирующие добавки: современное состояние. Часть 1 // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2020. Т. 12. № 6. С. 320–325.
2. Чанг Ч.И.Д., Зенитова Л.А. Полимерный композиционный материал на основе пенополиуретана и хитина и его свойства // Вестник Технологического университета. 2021. Т. 24. № 2. С. 56–60.
3. Лескова С.А. Проблемы биодеградации полиолефинов на примере полиэтилена // Инновации. Наука. Образование. 2021. № 40. С. 309–315.
4. Нгуен Ч.Н., Пыхтин А.А., Симонов-Емельянов И.Д. Дисперсные деформирующиеся частицы, расчет составов и технология получения высоконаполненных полимерных композиционных материалов // Пластические массы. 2022. № 5–6. С. 39–44.
5. Долинская Р.М., Прокопчук Н.Р. Использование резиновой крошки в качестве наполнителя термопластов (обзор) // Труды БГТУ. Серия 2: Химические технологии, биотехнология, геоэкология. 2022. № 1 (253). С. 37–44.
6. Худякова Н., Ступина А., Классен И. Частота встречаемости аллелей гена бета-казеина у разных пород крупного рогатого скота // Аграрный научный журнал. 2023. P. 85–91. doi: 10.28983/asj.y2023i4pp85–91
7. Мельникова Е.И., Станиславская Е.Б., Богданова Е.В., Шабалова Е.Д. Особенности получения и применения мицеллярного казеина в технологии молокоемких белковых продуктов // Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 3. С. 592–601.
8. Сенцова Т.Б., Ильенко Л.И., Казюкова Т.В. и др. Сравнительная нутрициологическая эффективность казеин-доминирующих и сывороточных смесей, используемых для вскармливания детей первого полугодия жизни // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2019. Т. 98. № 4. С. 149–157.
9. Федоров А.А., Сочивко Д.Г., Варламов Д.А., Курочкин В.Е. Модель линейного ингибирования активности фермента в ходе полимеразной цепной реакции // Журнал технической физики. 2022. Т. 92. №. 7. С. 958–962.
10. Chen G.Q., Qu Y., Gras S.L., Kentish S.E. Separation technologies for whey protein fractionation // Food Engineering Reviews. 2023. V. 15. №. 3. P. 438-465. doi: 10.1007/s12393–022–09330–2
11. Pedrali D., Scarafoni A., Giorgi A., Lavelli V. Binary Alginate-Whey Protein Hydrogels for Antioxidant Encapsulation // Antioxidants. 2023. V. 12. №. 6. P. 1192. doi: 10.3390/antiox12061192
12. Miwa K., Aoyagi S., Sasamori T., Morisako S. et al. Facile Multiple Alkylations of C60 Fullerene // Molecules. 2022. V. 27. №. 2. P. 450.
13. Tuktarov A.R., Khuzin A.A., Dzhemilev U.M. Fullerene-containing lubricants: Achievements and prospects // Petroleum Chemistry. 2020. V. 60. P. 113-133. doi: 10.1134/S0965544120010144
14. Fernandes N.B., Shenoy R.U.K., Kajampady M.K., DCruz C.E. et al. Fullerenes for the treatment of cancer: an emerging tool // Environmental Science and Pollution Research. 2022. V. 29. №. 39. P. 58607-58627. doi: 10.1007/s11356-022-21449-7
15. Yamaguchi N., Sano H., Sawahata H., Nakano M. et al. Statistical analysis of properties of non-fullerene acceptors for organic photovoltaics // Japanese Journal of Applied Physics. 2022. V. 61. №. 3. P. 030905. doi: 10.35848/1347-4065/ac4894
16. Mumtaz S., Rana J.N., Choi E.H., Han I. Microwave radiation and the brain: Mechanisms, current status, and future prospects // International Journal of Molecular Sciences. 2022. V. 23. №. 16. P. 9288.
17. Al_Dulamey Q.K. The Development of microwave applications in medical field // Rafidain Journal of Science. 2021. V. 30. №. 2. P. 23-39.
18. Chan J.H., Mumtaz S., Lee S.V., Kim, D.–Y. et al. Focusing high-power microwaves with positive and negative band plates to increase the receiving power in an axial axial oscillator with a virtual cathode // Curr. Appl. Phys. 2021. V. 29. P. 89–96.
19. Ryan T.P. History and development of microwave thermal therapy // Principles and Technologies for Electromagnetic Energy Based Therapies. Academic Press, 2022. P. 313-347.
20. Mumtaz S., Rana J.N., Choi E.H., Han I. Microwave radiation and the brain: Mechanisms, current status, and future prospects // International Journal of Molecular Sciences. 2022. V. 23. №. 16. P. 9288. doi: 10.3390/ijms23169288
21. Балан Д.Д., Кулемин И.В. Экспериментальное исследование свойств микроволнового излучения // Шаг в науку. 2023. № 1. С. 11–16.
22. Авакян С.В., Баранова Л.А. Микроволновые излучения в проблеме современных вирусных заболеваний // Вестник Российской академии наук. 2022. Т. 92. № 4. С. 372–383.
23. Петрова С.Ю., Хлгатян С.В., Емельянова О.Ю. и др. Современные сведения о казеинах молока // Биоорганическая химия. 2022. V. 48. № 2. С. 207–216.
24. Шевченко Т.В., Дубинина И.Е., Устинова Ю.В., Попов А.М. Получение цветных пищевых крахмалов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2018. № 4. С. 75–83.
25. Сенченкова Е.А., Боровская Л.В. Процесс коагуляции белков молока // The Scientific Heritage. 2021. № 80–3. С. 28–31.
26. Пат. № 2794151, RU, A23J 3/08. Способ изменения изоэлектрической точки белка с использованием активированной воды / Шевченко Т.В., Устинова Ю.В., Попов А.М. № 2021123640; Заявл. 05.08.2021; Опубл. 12.04.2023, Бюл. № 11.
27. Шевченко Т.В., Устинова Ю.В., Юстратов В.П., Безруков М.С. и др. Использование фуллерена при хранении и сушке яблок // Хранение и переработка сельхозсырья. 2020. №2. С.85-93.
28. Titorenko E., Ermolaeva E., Ivanov P., Ustinova Yu. Designing the technology and composition of plant extracts using reduced atmospheric pressure // Nexo Revista Científica. 2023. V. 36. № 02. P. 139–147.
Рецензия
Для цитирования:
Устинова Ю.В., Бородулин Д.М. Электрофизическое воздействие на белковое сырье. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2024;86(2):113-118. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-2-113-118
For citation:
Ustinova Y.V., Borodulin D.M. Electrophysical effect on protein raw materials. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2024;86(2):113-118. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-2-113-118
Просмотров:
133
Послать статью по эл. почте 
Оставить комментарий 
