Пущино, г. Москва и Московская область, Россия
Пущино, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Пущино, г. Москва и Московская область, Россия
Пущино, г. Москва и Московская область, Россия
Пущино, г. Москва и Московская область, Россия
Электрохимическая активация воды (ЭХАВ) актуальный метод безреагентного регулирования физико-химических параметров водных пищевых сред. Свойства растворов макронутриентов на основе ЭХА воды могут отличаться от аналогичных растворов на необработанной воде. В работе исследованы закономерности взаимодействия анодной и катодной фракций ЭХАВ с молекулами белка. Состояние ЭХА воды и растворов характеризуется аномальными физико-химическими параметрами (рН, окислительно-восстановительным потенциалом ОВП), что обусловливает их биологическую активность. Растворы как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных соединений на основе ЭХА воды могут отличаться по некоторым характеристикам от аналогичных растворов, приготовленных на воде, не подвергнутой электрохимической активации. Используя спектральные подходы (UV спектрометрию, ToF – SIMS), показано, что исследуемый образец монопродукта белковой природы (бычий сывороточный альбумин) и композиция пищевых протеинов (желатин, казеин) подвержены модификации в растворе фракций ЭХАВ. Совокупность полученных данных позволяет предположить то, что наблюдаемые эффекты могут быть обусловлены изменением структуры белка и/ или его фрагментацией. Выявленные эффекты влияния анодной и катодной фракций ЭХАВ на свойства сывороточного альбумина подтверждают перспективность направленного использования технологии ЭХА в пищевых производствах с целью смягчения условий технологических процессов. Другими словами, электрохимическая активация является эффективной технологией получения кислотных и щелочных (анолит и католит) экстрагирующих растворов, заменяющих соляную кислоту и гидроксид натрия в производстве пищевых продуктов.
электрохимически активированная вода, бычий сывороточный альбумин, вязкость, молекулярная масс-спектрометрия (TOF-SIMS)
1. Davis K.F., Downs S., Gephart J.A. Towards Food Supply Chain Resilience to Environmental Shocks. Nature Food. Springer Science and Business Media, 2020, vol. 2, pp. 54-65.
2. Li X., Liao Y., Zhu G., Yu G. Analysis of Residents’ Food Safety Satisfaction from the Perspective of Income Heterogeneity. Scientific Reports, 2021, vol. 11, pp. 85-91.
3. Fung F., Wang H-S., Menon S. Food Safety in the 21st Century. Biomedical J., 2018, vol. 41, pp. 88-95.
4. Prosekov A.Y., Ivanova S.A. Providing Food Security in the Existing Tendencies of Population Growth and Political and Economic Instability in the World. Food and Raw Materials, 2016, vol. 4, pp. 201-211.
5. Socas-Rodriguez B., Alvarez-Rivera G., Valdes A., Ibanez E., Cifuentes A. Food By-Products and Food Wastes: are they Safe Enough for Their Valorization? Trends in Food Science & Technology, 2021, vol. 114, pp. 133-147.
6. Kasza G., Szabo-Bodi B., Lakner Z., Izso T. Balancing the Desire to Decrease Food Waste with Requirements of Food Safety. Trends in Food Science & Technology, 2019, vol. 84, pp. 74-76.
7. Athayde D.R., Flores D.R.M, da Silva J.S., Genro A.L.G., Silva M.S., Klein, B. Application of Electrolyzed Water for Improving Pork Meat Quality. Food Research International, 2017, vol. 100, pp. 757-763.
8. Qian J., Wang C., Zhuang H., Zhang J., Yan W. Oxidative Stress Responses of Pathogen Bacteria in Poultry to Plasma-Activated Lactic Acid Solutions. Food Control, 2020, vol. 118, p. 1073555.
9. Timakova R.T., Tikhonov S.L., Tikhonova N.V., Gorlov I.F., Effect of Various Doses of Ionizing Radiation on the Safety of Meat Semi-Finished Products. Foods and Raw Materials, 2018, vol. 6, pp. 120-127.
10. Cayemitte P.E., Gerliani N., Raymond P., Aider M. Study of the Impacts of Electro-activated Solutions of Calcium Lactate, Calcium Ascorbate and Their Equimolar Mixture Combined with Moderate Heat Treatments on the Spores of Bacillus Cereus ATCC 14579 under Model Conditions and in Fresh Salmon. Int. J. Food Microbiology, 2021, p. 109285.
11. Zwietering M.H., Jacxsens L., Membre J-M., Nauta M., Peterz M. Relevance of Microbial Finished Product Testing in Food Safety Management. Food Control, 2016, vol. 60, pp. 31-43.
12. Bakhir V.M., Pogorelov A.G., Universal electrochemical technology for environmental protection. Int. J. Pharm. Res. Allied Sci., 2018, vol. 7, pp. 41-57.
13. Shirahata S., Hamasaki T., Teruya K., Advanced Research on the Health Benefit of Reduced Water. Trends in Food Science & Technology, 2012, vol. 23, pp. 124-131.
14. Suvorov O.A., Kuznetsov A.L., Shank M.A., Volozhaninova S.Yu., Pugachev I.O., Pasko O.V. Electrochemical and Electrostatic Decomposition Technologies as a Means of Improving the Efficiency and Safety of Agricultural and Water Technologies. Int. J. Pharm. Res. Allied Sci., 2018, vol. 7, pp. 43-52.
15. Yan P., Daliri EB-M., Oh D-H. New Clinical Applications of Electrolyzed Water: A Review. Microorganisms, 2021, vol. 9, p. 9010136.
16. Ignatov I., Mosin O., Gluhchev G., Karadzhov S., Miloshev G. The Evaluation of the Mathematical Model of Interaction of Electrochemically Activated Water Solutions (Anolyte and Catholyte) with Water. European Reviews of Chemical Research, 2015, vol. 4, pp. 72-86.
17. Gorbacheva M., Tarasov V., Kalmanovich S., Sapozhnikova A. Electrochemical Activation as a Fat Rendering Technology. Foods and Raw Materials, 2021, vol. 9, pp. 32-42.
18. Ito H., Kabayma S., Goto K. Effects of Electrolyzed Hydrogen Water Ingestion During Endurance Exercise in a Heated Environment on Body Fluid Balance and Exercise Performance. Temperature, 2020, vol. 7, pp. 290-299.
19. Henry M., Chambron J. Physico-Chemical, Biological and Therapeutic Characteristics of Electrolyzed Reduced Alkaline Water (ERAW). Water, 2013, vol. 5, pp. 2094-2115.
20. Li Z-H., Zhou B., Li X-T., Li S-G. Effect of Alkaline Electrolyzed Water on Physicochemical and Structural Properties of Apricot Protein Isolate. Food Sci Biotechnol, 2019, vol. 28, pp. 15-23.
21. Gerzhova A., Mondor M., Benali M., Aider M. A Comparative Study Between the Electro-activation Technique and Conventional Extraction Method on the Extractability, Composition and Physicochemical Properties of Canola Protein Concentrates and Isolates. Food Bioscience, 2015, vol. 11, pp. 56-71.
22. Krol Z., Malik M., Marycz K., Jarmoluk A. Characteristic of Gelatine, Carrageenan and Sodium Alginate Hydrosols Treated by Direct Electric Current. Polymers, 2016, vol. 8, pp. 275-281.
23. Safonov V.I., Miniaeva O.A. Mathematical analysis of functional dependences of the viscosity of biological systems. In: 67th scientific conference of the Natural Sciences Section, 2015, pp. 455-460.
24. Zhang Z., Arrighi V., Campbell L., Lonchamp J., Euston S.R. Properties of Partially Denatured Whey Protein Products 2: Solution Flow Properties. Food Hydrocolloids, 2016, vol. 56, pp. 218-226.
25. Dharmaraj V.L., Godfrin P.D., Liu Y., Hudson S.D. Rheology of Clustering Protein Solutions. Biomicrofluidics, 2016, vol. 10, p. 4955162.
26. Polianichko A.M., Mikhailov N.V., Romanov N.M., Baranova I.U.G., Chikhirzhina E.V. Intermolecular Interactions of Serum Albumin in Solution. Cytology, 2016, vol. 58, pp. 707-713.
27. Pavlova E.Yu., Dmitrieva I.B., Kergentsev A.A., Drozdov M.A., Egorova A.R., Rudenko A.E. Influence of the concentration of the dispersed phase and the acidity of the medium on the colloidal properties of aqueous solutions of egg albumin and human serum albumin. Butlerov Readings, 2018, vol. 53, pp. 43-48.
28. Bujacz A. Structures of Bovine, Equine and Leporine Serum Albumin. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography, 2012, vol. 68, pp. 1278-1289.
29. Onwulata C.I., Isobe S., Tomasula P.M., Cooke P.H. Properties of Whey Protein Isolates Extruded under Acidic and Alkaline Conditions. Journal of Dairy Science, 2006, vol. 89, pp. 71-81.
30. Graham D.J., Wagner M.S., Castner D.G. Information from complexity: Challenges of TOF-SIMS data interpretation. Applied Surface Science, 2006, vol. 252, pp. 6860-6868.
31. Graham D.J., Castner D.G. Multivariate Analysis of ToF-SIMS Data from Multicomponent Systems: The Why, When, and How. Biointerphases, 2012, vol. 7, pp. 49-61.
