БЕЛКОВЫЙ КОНЦЕНТРАТ ИЗ БЕЛОГО ЛЮПИНА СОРТА ДЕГА
DOI 10.12737/2073-0462-2025-1-63-74 УДК 62.35.33
Ключевые слова:
люпин, белковый концентрат, экструзия, ферментолиз, аминокислоты, протеин, кормовой белок.Аннотация
Цель данной работы заключается в получении растительного белкового концентрата для животноводства путем ферментативной обработки люпина и оценке его характеристик питательности в целях применения в животноводстве. В работе был использован люпин белый Дега (урожай 2019 года, Республика Татарстан). Семена люпина предварительно обрабатывали в экструдере для кормов ЭМ-150 (Россия) на производственной площадке предприятия ООО «НТЦ ГринТекс» (г. Казань). В семенах до и после экструзии определяли концентрацию общего азота, истинного белка, клетчатки, жира, золы, пектина, крахмала. Ферментативный гидролиз люпина проводили с ферментными препаратами Novozymes (Дания) и ООО ПО «Сиббиофарм» (Россия). Ферментативный гидролиз проводили в лабораторном шейкере-инкубаторе Kuhner ISF1-X (Швейцария) с последующим отделением твердой и жидкой фракции центрифугированием. Твердый осадок (белковый концентрат) сушили, определяли содержание общего и истинного азота. Большая часть жира из экструдированного люпина высвобождается в процессе ферментативного гидролиза в гидролизат. В случае с ферментами Novozymes максимум выхода редуцирующих веществ (РВ) (1,66%) наблюдается уже через 5-6 часов (без обработки экструзией - 10-12 часов (1,55%)); в случае с препаратами Сиббиофарм максимум РВ (2,2%) достигается через 1,5 часа после начала обработки. ИК-спектроскопия (Shimadzu, Япония) показала изменение в химической структуре как углеводов, так и белков. Удалось повысить концентрацию белка в итоговом продукте с 39,8% до 47,58%. Оценка аминокислотного состава на анализаторе NIRS™DS 2500 показала, что ферментативная обработка семян люпина позволяет увеличить в них сумму аминокислот с 25,95 до 42,08%, в том числе заменимых аминокислот с 9,97 до 15,21%, незаменимых аминокислот с 15,98 до 26,87%. Полученный белковый концентрат из люпина может быть использован в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы с целью балансирования рационов по аминокислотам.
Литература
1. Gaponov N. V., Yagovenko G. L. The lupine significance for forage production: lupin-and-rape concentrate as a source of valuable nutrients for animal feeding //IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – IOP Publishing, 2021. – Т. 723. – №. 2. – С. 022005.
2. Chemical Characterization of White Lupin (Lupinus albus) Flour Treated by Extrusion Cooking and Aqueous Debittering Processes / Chamone M. E. R. et al. // Plant Foods Hum Nutr. 2023 Jun; 78(2): 292-298. doi: 10.1007/s11130-023-01050-0.
3. Extrusion of lupines with or without addition of reducing sugars: Effects on the formation of Maillard reaction compounds, partition of nitrogen and Nε-carboxymethyl-lysine, and performance of dairy cows / Manzocchi E. et al. // Journal of Dairy Science. 2023 Nov; 106(11): 7675-7697. doi: 10.3168/jds.2022-22902.
4. Effects of replacing soybean meal with raw or extruded blends containing faba bean or lupin seeds on nitrogen metabolism and performance of dairy cows / Mendowski S. et al. // Journal of dairy science. 2019 Jun; 102(6): 5130-5147. doi: 10.3168/jds.2018-15416.
5. Boukid F., Pasqualone A. Lupine (Lupinus spp.) proteins: Characteristics, safety and food applications // European Food Research and Technology. – 2022. – Т. 248. – №. 2. – С. 345-356.
6. Development and characterization of extruded broken rice and lupine (Lupinus albus) / Oliveira C. T. et al. // American Journal of Plant Sciences. 2015 Aug; 6(12): 1928-1936. doi: 10.4236/ajps.2015.612194.
7. Multi-response surface optimisation of extrusion cooking to increase soluble dietary fibre and polyphenols in lupin seed coat / Zhong L. et al. // Lwt. 2021 Apr; 140: 110767. doi: 10.1016/j.lwt.2020.110767
8. Optimal Enzymatic hydrolysis of sweet lupine protein towards food ingredients / Pasarin D. et al. // Fermentation. – 2023 Jan; 9(3): 203. doi: 10.3390/fermentation9030203
9. Samel A., Wojciechowski K. Lupine Protein Enzymatic Hydrolysates Obtained in a Simultaneous Extraction-Hydrolysis Process as Foaming Agents //LWT. – 2024. – С. 116713.
10. Production of herbal protein isolates with the enzymatic hydrolysis technology / Leonid K. et al. // Int J Pharm Res Allied Sci. – 2020. 9(3): 10-5.
11. Kamran F. Enzymatic hydrolysis of lupin (Lupinus angustifolius) protein: Isolation and characterization of bioactive peptides: thesis Doctor of Philosophy. – Western Sydney University (Australia), 2017.
12. A fast and novel approach to evaluate technical enzyme preparations for an efficient protein hydrolysis / Großmann K. K. et al. // European Food Research and Technology. 2019 Apr. 245(8): 1695-1708. doi: 10.1007/s00217-019-03280-6
13. Культивирование Candida guilliermondii на углеводном ферментолизате семян люпина сорта Дега / Д.Б. Просвирников, Д.В. Тунцев, Р.Т. Валеева, Л.М. Исмагилова // Бутлеровские сообщения. 2024. Т.80. №10. С.95-101.
14. Влияние предварительного экструдирования на компонентный состав семян белого люпина сорта Дега / Д.Б. Просвирников, Д.В. Тунцев, Р.Т. Валеева и др. // Бутлеровские сообщения, 2024. Т.80. №10. С.102-111.
1. Gaponov NV, Yagovenko GL. The lupine significance for forage production: lupin-and-rape concentrate as a source of valuable nutrients for animal feeding. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing. 2021; Vol.723. 2. 022005 p.
2. Chamone MER. Chemical characterization of white lupine (Lupinus albus) flour treated by extrusion cooking and aqueous debittering processes. Plant Foods Hum Nutr. 2023 Jun; 78(2). 292-298 p. doi:10.1007/s11130-023-01050-0.
3. Manzocchi E. Extrusion of lupines with or without addition of reducing sugars: Effects on the formation of Maillard reaction compounds, partition of nitrogen and Nε-carboxymethyl-lysine, and performance of dairy cows. Journal of Dairy Science. 2023 Nov; 106(11). 7675-7697 p. doi: 10.3168/jds.2022-22902.
4. Mendowski S. Effects of replacing soybean meal with raw or extruded blends containing faba bean or lupine seeds on nitrogen metabolism and performance of dairy cows. Journal of dairy science. 2019 Jun; 102(6): 5130-5147 p. doi: 10.3168/jds.2018-15416.
5. Boukid F, Pasqualone A. Lupine (Lupinus spp.) proteins: characteristics, safety and food applications. European Food Research and Technology. 2022; Vol.248. 2. 345-356 p.
6. Oliveira CT. Development and characterization of extruded broken rice and lupine (Lupinus albus. American Journal of Plant Sciences. 2015 Aug; 6(12): 1928-1936 p. doi: 10.4236/ajps.2015.612194.
7. Zhong L. Multi-response surface optimization of extrusion cooking to increase soluble dietary fiber and polyphenols in lupine seed coat. Lwt. 2021 Apr; 140. 110767 p. doi: 10.1016/j.lwt.2020.110767
8. Pasarin D. Optimal enzymatic hydrolysis of sweet lupine protein towards food ingredients. Fermentation. 2023 Jan; 9(3). 203 p. doi: 10.3390/fermentation9030203
9. Samel A, Wojciechowski K. Lupine protein enzymatic hydrolysates obtained in a simultaneous extraction - hydrolysis process as foaming agents. LWT. 2024; 116713 p.
10. Leonid K. Production of herbal protein isolates with the enzymatic hydrolysis technology. Int J Pharm Res Allied Sci. 2020; 9(3). 10-5 p.
11. Kamran F. Enzymatic hydrolysis of lupin (Lupinus angustifolius) protein: Isolation and characterization of bioactive peptides: thesis Doctor of Philosophy. Western Sydney University (Australia). 2017.
12. Grobmann KK. A fast and novel approach to evaluate technical enzyme preparations for an efficient protein hydrolysis. European Food Research and Technology. 2019 Apr; 245(8). 1695-1708 p. doi: 10.1007/s00217-019- 03280-6
13. Prosvirnikov DB, Tuntsev DV, Valeeva RT, Ismagilova LM. [Cultivation of Candida guilliermondii on carbohydrate fermentolysate of lupine seeds of Dega variety]. Butlerovskie soobshcheniya. 2024; Vol.80. 10. 95-101 p.
14. Prosvirnikov DB, Tuntsev DV, Valeeva RT. [The influence of preliminary extrusion on the component composition of white lupine seeds of Dega variety]. Butlerovskie soobshcheniya. 2024; T.80. №10. S.102-111.
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2026 ВЕСТНИК Казанского государственного аграрного университета
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
