Удосконалення біотехнологічної переетерифікації жирових систем з використанням іммобілізованого ферментного препарату
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.268373Ключові слова:
біотехнологічна переетерифікація, іммобілізований ферментний препарат, тривалість переетерифікації, показники якості переетерифікованого жируАнотація
Об’єктом дослідження в роботі є біотехнологія переетерифікації жирових систем за допомогою іммобілізованого ферментного препарату Lipozyme TL IM. В роботі вирішено задачу активації ферментного препарату за допомогою зволоження водним розчином гідрокарбонату натрію з рН 7,4…7,7 (3 % мас.). Отримані результати дозволяють мінімізувати тривалість процесу переетерифікації з одночасним отриманням високоякісного продукту. Запропонована обробка ферментного препарату дозволяє знизити тривалість процесу біопереетерифікації в модельній жировій суміші (пальмовий стеарин, кокосова та соєва олії у співвідношенні 1 : 1 : 1 відповідно) до 3,5…3,7 год. В результаті одержано продукт з високими якісними показниками – кислотним (до 0,26 мг КОН/г), пероксидним (до 0,60 ммоль ½ О /кг) та анізидиновим (1,70 у.о.) числами. Отримані дані пояснюються тим, що для ефективного біокаталізу ліполітичним ферментам як білковим молекулам, є необхідним існування двох фаз – ліпідної і водної, це забезпечується обґрунтованими в дослідженні параметрами активації. Особливістю отриманих результатів є можливість активації ферментного препарату, яку в промислових умовах не передбачено через загрозу гідролітичних процесів сировини і готової продукції, що призводить до погіршення якості готового продукту. Результати досліджень дозволяють мінімізувати гідролітичні процеси в жировій системі під час переетерифікації з одночасним підвищенням ефективності процесу. З практичної точки зору виявлений механізм активації дозволяє корегування умов обробки ферментного препарату в технології переетерифікації жирових систем. Прикладним аспектом використання наукового результату є можливість удосконалення типового технологічного процесу переетерифікації жирів
Посилання
- Belinska, A., Bochkarev, S., Varankina, O., Rudniev, V., Zviahintseva, O., Rudnieva, K. et al. (2019). Research on oxidative stability of protein-fat mixture based on sesame and flax seeds for use in halva technology. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (11 (101)), 6–14. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.178908
- Kumar, A., Dhar, K., Kanwar, S. S., Arora, P. K. (2016). Lipase catalysis in organic solvents: advantages and applications. Biological Procedures Online, 18 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s12575-016-0033-2
- Sytnik, N., Demidov, I., Kunitsa, E., Mazaeva, V., Chumak, O. (2016). A study of fat interesterification parameters’ effect on the catalytic reaction activity of potassium glycerate. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (6 (81)), 33–38. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.71236
- Remonatto, D., Miotti Jr., R. H., Monti, R., Bassan, J. C., de Paula, A. V. (2022). Applications of immobilized lipases in enzymatic reactors: A review. Process Biochemistry, 114, 1–20. doi: https://doi.org/10.1016/j.procbio.2022.01.004
- Xie, W., Zang, X. (2016). Immobilized lipase on core–shell structured Fe3O4–MCM-41 nanocomposites as a magnetically recyclable biocatalyst for interesterification of soybean oil and lard. Food Chemistry, 194, 1283–1292. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.09.009
- Meunier, S. M., Kariminia, H.-R., Legge, R. L. (2017). Immobilized Enzyme Technology for Biodiesel Production. Advances in Biofeedstocks and Biofuels, 67–106. doi: https://doi.org/10.1002/9781119117551.ch3
- Zhang, H., Secundo, F., Sun, J., Mao, X. (2022). Advances in enzyme biocatalysis for the preparation of functional lipids. Biotechnology Advances, 61, 108036. doi: https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2022.108036
- Kutluk, T., Gürkaya Kutluk, B. (2022). A commercial lipase Resinase® HT (Aspergillus oryzae) efficiency on triglycerides transesterification and process optimization. Sustainable Chemistry and Pharmacy, 30, 100862. doi: https://doi.org/10.1016/j.scp.2022.100862
- Fernández, A., Longo, M. A., Deive, F. J., Álvarez, M. S., Rodríguez, A. (2022). Dual role of a natural deep eutectic solvent as lipase extractant and transesterification enhancer. Journal of Cleaner Production, 346, 131095. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.131095
- Sharma, S., Bhatt, R. (2021). Enhanced production of Commercially Important Amylolytic Enzyme. Lambert Academic Publishing.
- Samoylova, Y. V., Piligaev, A. V., Sorokina, K. N., Rozanov, A. S., Peltek, S. E., Novikov, A. A. et al. (2016). Application of the immobilized bacterial recombinant lipase from Geobacillus stearothermophilus G3 for the production of fatty acid methyl esters. Catalysis in Industry, 8 (2), 187–193. doi: https://doi.org/10.1134/s2070050416020082
- Pinheiro, B. B., Rios, N. S., Rodríguez Aguado, E., Fernandez-Lafuente, R., Freire, T. M., Fechine, P. B. A. et al. (2019). Chitosan activated with divinyl sulfone: a new heterofunctional support for enzyme immobilization. Application in the immobilization of lipase B from Candida antarctica. International Journal of Biological Macromolecules, 130, 798–809. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.02.145
- Ismail, A. R., Kashtoh, H., Baek, K.-H. (2021). Temperature-resistant and solvent-tolerant lipases as industrial biocatalysts: Biotechnological approaches and applications. International Journal of Biological Macromolecules, 187, 127–142. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.07.101
- Patzl-Fischerleitner, E., Eder, R. (2009). Determination of enzymatic activities of commercial enzyme preparations. Mitteilungen Klosterneuburg, 59 (1), 8–14. Available at: https://www.weinobst.at/dam/jcr:89c04c6b-dc0d-427b-87bb-c23fd5708a14/8-2009.pdf
- Peng, B., Chen, F., Liu, X., Hu, J.-N., Zheng, L.-F., Li, J., Deng, Z.-Y. (2020). Trace water activity could improve the formation of 1,3-oleic-2-medium chain-rich triacylglycerols by promoting acyl migration in the lipase RM IM catalyzed interesterification. Food Chemistry, 313, 126130. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.126130
- Osorio, N. M., da Fonseca, M. R., Ferreira-Dias, S. (2006). Operational stability of Thermomyces lanuginosa lipase during interesterification of fat in continuous packed-bed reactor. European Journal of Lipid Science and Technology, 108 (7), 545–553. doi: https://doi.org/10.1002/ejlt.200600029
- Zhang, Z., Lee, W. J., Sun, X., Wang, Y. (2022). Enzymatic interesterification of palm olein in a continuous packed bed reactor: Effect of process parameters on the properties of fats and immobilized Thermomyces lanuginosus lipase. LWT, 162, 113459. doi: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113459
- Nekrasov, P. O., Gudz, O. M., Nekrasov, O. P., Berezka, T. O. (2020). Optimizing the parameters of the production process of fat systems with a minimum content of trans-isomers. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, 3, 128–133. doi: https://doi.org/10.32434/0321-4095-2020-130-3-128-133
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Anna Belinska, Olga Bliznjuk, Olena Shcherbak, Nataliia Masalitina, Liliia Myronenko, Oleksandra Varankina, Serhii Samoilenko, Viktoriia Borovkova, Natalya Kibenko, Valentina Timchenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
