Розробка біотехнологічно модифікованих жирових композицій, збагачених омега-3 жирними кислотами, методом двостадійної переетерифікації

Автор(и)

  • Сергій Володимирович Станкевич Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-8300-2591
  • Вікторія Сергіївна Калина Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-3061-3313
  • Ірина Олександрівна Мезенцева Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0001-7695-7982
  • Олег Петрович Колонтаєвський Харківський національний університет міського господарства ім. О. М. Бекетова, Україна https://orcid.org/0000-0002-2210-739X
  • Марина Сергіївна Пономарьова Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-8463-821X
  • Анна Павлівна Бєлінська Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»; Український науково-дослідний інститут олій та жирів Національної академії аграрних наук України, Україна https://orcid.org/0000-0001-5795-2799
  • Яна Олександрівна Свіщова Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-5358-8624
  • Вікторія Євгеніївна Новікова Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-0403-3590
  • Євген Володимирович Баркарь Миколаївський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-0692-5392
  • Яна Миколаївна Гончаренко Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-1766-3244

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.337272

Ключові слова:

двостадійна переетерифікація, ω-3 поліненасичені жирні кислоти, Lipozyme TL IM, окисна стабільність, жирові композиції

Анотація

Об’єктом дослідження є двостадійна комбінована переетерифікація жирової композиції для збагачення останньої ω-3 поліненасиченими жирними кислотами (ПНЖК). Проблема полягала в необхідності створення стабільної жирової системи, збагаченої ω-3 ПНЖК, що мінімально окиснюється під час виробничого процесу. Обґрунтовано раціональні параметри ферментативної стадії переетерифікації жирових субстратів (температура процесу 65°C, склад жирового субстрату: соєва олія рафінована дезодорована : проміжна жирова система PMS-MF). Запропоновані умови забезпечують ступінь переетерифікації жирової композиції на рівні 74,2% при утворенні 0,6% вільних жирних кислот. Окисна стабільність отриманого продукту є максимальною при 4°C, коли за 30 діб пероксидне число зростає до 15,3 ммоль ½O₂/кг при втратах ω-3 ПНЖК 5,1%. Результати досліджень пояснюються поєднанням двох етапів переетерифікації: хімічною модифікацією жирової матриці (продукт – PMS-MF) та ферментативною з використанням Lipozyme TL IM, що мінімізує гідролітичні та окисні процеси лабільних складових. Ключовою відмінною рисою дослідження є поєднання високого ступеню ферментативної переетерифікації (74,2%) з низьким рівнем побічних продуктів (0,6% вільних жирних кислот). Це досягнуто за рахунок раціонального співвідношення субстратів та температури ферментативної переетерифікації, на якій в жирову систему вводять ω-3 ПНЖК. Отримані результати відкривають перспективи для промислового виробництва жирових продуктів оздоровчого призначення з підвищеним вмістом ω-3 ПНЖК та спеціалізованих харчових систем. Технологія є ефективною для жирової сировини з вмістом ω-3 ПНЖК 7±1% та пероксидним числом менше, ніж 1 ммоль ½O₂/кг

Біографії авторів

Сергій Володимирович Станкевич, Державний біотехнологічний університет

Кандидат сільськогосподарських наук

Кафедра зоології, ентомології, фітопатології, інтегрованого захисту та карантину рослин ім. Б. М. Литвинова

Вікторія Сергіївна Калина, Дніпровський державний аграрно-економічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра харчових технологій

Ірина Олександрівна Мезенцева, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра безпеки праці та навколишнього середовища

Олег Петрович Колонтаєвський, Харківський національний університет міського господарства ім. О. М. Бекетова

Кандидат економічних наук

Кафедра туризму і готельного господарства

Марина Сергіївна Пономарьова, Державний біотехнологічний університет

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра ЮНЕСКО «Філософія людського спілкування та соціально-гуманітарних дисциплін»

Анна Павлівна Бєлінська, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»; Український науково-дослідний інститут олій та жирів Національної академії аграрних наук України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра біотехнології, біофізики та аналітичної хімії

Відділ досліджень технології переробки олій і жирів

Яна Олександрівна Свіщова, Державний біотехнологічний університет

Кандидат хімічних наук, доцент

Кафедра агрохімії

Вікторія Євгеніївна Новікова, Державний біотехнологічний університет

Кандидат педагогічних наук, доцент

Кафедра хімії, біохімії, мікробіології та гігієни харчування

Євген Володимирович Баркарь, Миколаївський національний аграрний університет

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра біотехнології та біоінженерії

Яна Миколаївна Гончаренко, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук

Кафедра спеціальної хімії та хімічної технології

Посилання

  1. Norazlina, M. R., Jahurul, M. H. A., Hasmadi, M., Mansoor, A. H., Norliza, J., Patricia, M. et al. (2021). Trends in blending vegetable fats and oils for cocoa butter alternative application: A review. Trends in Food Science & Technology, 116, 102–114. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.07.016
  2. Belinska, A., Bliznjuk, O., Masalitina, N., Bielykh, I., Zviahintseva, O., Gontar, T. et al. (2023). Development of biotechnologically transesterified three-component fat systems stable to oxidation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (6 (125)), 21–28. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.287326
  3. Belinska, A., Ryshchenko, I., Bliznjuk, O., Masalitina, N., Chuiko, M., Svishchova, Y. et al. (2025). Development of approaches for the bioconversion of dietary fibers in flax meal using cellulolytic enzymes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (134)), 89–95. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.325418
  4. Belinska, A., Ryshchenko, I., Bliznjuk, O., Masalitina, N., Siedykh, K., Zolotarova, S. et al. (2024). Development of a method for inactivating lipoxygenases in linseed using chemical reagents. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (6 (130)), 14–21. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.309079
  5. Sivakanthan, S., Madhujith, T. (2020). Current trends in applications of enzymatic interesterification of fats and oils: A review. LWT, 132, 109880. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109880
  6. Lai, O. M., Ghazali, H. M., Cho, F., Chong, C. L. (2000). Enzymatic transesterification of palm stearin: anhydrous milk fat mixtures using 1,3-specific and non-specific lipases. Food Chemistry, 70 (2), 221–225. https://doi.org/10.1016/s0308-8146(00)00085-6
  7. Belinska, A., Bliznjuk, O., Shcherbak, O., Masalitina, N., Myronenko, L., Varankina, O. et al. (2022). Improvement of fatty systems biotechnological interesterification with immobilized enzyme preparation usage. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (6 (120)), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.268373
  8. Nurhasanah, S., Munarso, S. J. (2024). Structured Lipids Based on Palm Oil. Biomass Conversion and Sustainable Biorefinery, 193–206. https://doi.org/10.1007/978-981-99-7769-7_9
  9. Şahin‐Yeşilçubuk, N., Akoh, C. C. (2017). Biotechnological and Novel Approaches for Designing Structured Lipids Intended for Infant Nutrition. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 94 (8), 1005–1034. https://doi.org/10.1007/s11746-017-3013-z
  10. Khasgiwale, V. N., Waghmare, J. T., Gogate, P. R. (2025). Ultrasound-Assisted Synthesis of OPO-Based Structured Lipids Using Two-Step Chemoenzymatic Esterification for Human Milk Fat Substitution. Food and Bioprocess Technology, 18 (8), 7229–7253. https://doi.org/10.1007/s11947-025-03860-3
  11. Alves, V., Furtado, G. de F., Alves Macedo, G. (2024). Chemical and Enzymatic Interesterification for Food Lipid Production: An Introduction. Chemical and Enzymatic Interesterification for Food Lipid Production, 1–15. https://doi.org/10.1007/978-3-031-67405-1_1
  12. Agapay, R. C., Ju, Y.-H., Tran-Nguyen, P. L., Angkawijaya, A. E., Santoso, S. P., Go, A. W. (2020). Synthesizing Precursors for Functional Food Structured Lipids from Soybean Oil Deodorized Distillates. Waste and Biomass Valorization, 12 (7), 3899–3911. https://doi.org/10.1007/s12649-020-01284-y
  13. Puranik, S. S. (2025). Emulsions of Omega-3 Fatty Acids for Better Bioavailability and Beneficial Health Effects. Omega-3 Fatty Acids, 225–236. https://doi.org/10.1007/978-3-031-84200-9_21
  14. Fuster, M. G., Moulefera, I., Montalbán, M. G., Víllora, G. (2024). Biocatalytic transesterification of salmon oil in ionic liquid media to obtain concentrates of omega-3 polyunsaturated fatty acids. European Food Research and Technology, 250 (6), 1707–1719. https://doi.org/10.1007/s00217-024-04484-1
  15. Zhang, Z., Liu, F., Ma, X., Huang, H., Wang, Y. (2017). Two-Stage Enzymatic Preparation of Eicosapentaenoic Acid (EPA) And Docosahexaenoic Acid (DHA) Enriched Fish Oil Triacylglycerols. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 66 (1), 218–227. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.7b04101
  16. de Carvalho Silva, A. K., Lima, F. J. L., Borges, K. R. A., Wolff, L. A. S., de Andrade, M. S., Alves, R. de N. S. et al. (2024). Utilization of Fusarium Solani lipase for enrichment of polyunsaturated Omega-3 fatty acids. Brazilian Journal of Microbiology, 55 (3), 2211–2226. https://doi.org/10.1007/s42770-024-01411-0
  17. Petik, P., Stankevych, S., Zabrodina, I., Zhulinska, O., Mezentseva, I., Haliasnyi, I. et al. (2023). Determination of fat-soluble dyes influence on the oxidation induction period of their oil solutions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (6 (123)), 13–21. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.279619
  18. Langseter, A. M., Dzurendova, S., Shapaval, V., Kohler, A., Ekeberg, D., Zimmermann, B. (2021). Evaluation and optimisation of direct transesterification methods for the assessment of lipid accumulation in oleaginous filamentous fungi. Microbial Cell Factories, 20 (1). https://doi.org/10.1186/s12934-021-01542-1
Розробка біотехнологічно модифікованих жирових композицій, збагачених омега-3 жирними кислотами, методом двостадійної переетерифікації

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-08-26

Як цитувати

Станкевич, С. В., Калина, В. С., Мезенцева, І. О., Колонтаєвський, О. П., Пономарьова, М. С., Бєлінська, А. П., Свіщова, Я. О., Новікова, В. Є., Баркарь, Є. В., & Гончаренко, Я. М. (2025). Розробка біотехнологічно модифікованих жирових композицій, збагачених омега-3 жирними кислотами, методом двостадійної переетерифікації. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(6 (136), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.337272

Номер

Том 4 № 6 (136) (2025): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Serhii Stankevych, Viktoriia Kalyna, Iryna Mezentseva, Oleg Kolontaievskyi, Maryna Ponomarova, Anna Belinska, Yana Svishchova, Viktoriia Novikova, Yevhen Barkar, Yana Honcharenko

Creative Commons License

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.