Applied Biochemistry and MicrobiologyApplied Biochemistry and MicrobiologyПрикладная биохимия и микробиология0555-10993034-574XThe Russian Academy of Sciences68935710.31857/S0555109925030091DRXBNJArticlesСтатьиResearch ArticleEffect of fermentation by lactobacilli on the functional — technological properties of pea protein isolatesВлияние ферментации с различными лактобациллами на функционально-технологические свойства изолятов горохового белкаKravchenkoI. V.КравченкоИ. В.
Russian Federation
ink71@yandex.ruFuralyovV. A.ФуралевВ. А.
Russian Federation
ink71@yandex.ruPshennikovaE. S.ПшенниковаЕ. С.
Russian Federation
ink71@yandex.ruFedorovA. N.ФедоровА. Н.
Russian Federation
ink71@yandex.ruPopovV. O.ПоповВ. О.
Russian Federation
ink71@yandex.ruBach Institute of Biochemistry, Federal Research Centre “Fundamentals of Biotechnology” of the Russian Academy of SciencesИнститут биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук040920256133123221608202516082025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://cardiosomatics.ru/0555-1099/article/view/689357

The effect of fermentation with three bacterial preparations: BK-Uglich-K, BK-Uglich-AB and BK-Uglich-P (Russia) on solubility, emulsifying activity, emulsion stability, foaming and foam stability of isolates preparated from two varieties of peas was studied. It has been shown that fermentation with bacterial cultures can increase the solubility of isolates at pH 3 by 4 to 17.5 times, at pH 4 — more than 3 times, at pH 5 — by 23% to 80%, at pH 6 — by 27% to 43%, at pH 7 — by 18% to 27%. Fermentation increased the index of emulsifying activity of isolates at pH 5 by 37% (in one of the varieties), the stability index of the emulsion at pH 3 by 19% to 28%, at pH 4 — by 17%, at pH 5 — by 18% (in one of the varieties), at pH 6 — by 16% to 35%. Fermentation increased the foaming of isolates at pH 3 by 2.2 times, at pH 4 by 1.4 to 2.4 times, at pH 5 and 6 by 1.8 to 4 times, at pH 7 by 2.1 to 2.4 times; at the same time, the stability of the foam of isolates at pH 4 increased by 11% to 22%, at pH 5 — by 11% to 13%, at pH 6 — by 15% (in one of the varieties), at pH 7 — 28% (in one of the varieties). The results obtained made it possible to select bacterial preparations to improve the parameters of pea protein isolates intended for the manufacture of various food products: pea cola (BK-Uglich-P), analogues of fermented milk products and analogues of milk (BK-Uglich-AB).

В работе исследовано влияние ферментации тремя бактериальными препаратами: БК-Углич-К, БК-Углич-АВ и БК-Углич-П (Россия), на растворимость, эмульгирующую активность, стабильность эмульсии, пенообразование и стабильность пены изолятов, выделенных из двух сортов гороха. Показано, что ферментация бактериальными культурами позволяет повысить растворимость изолятов при рН 3.0 и 4.0 — 17.5 раз, при рН 4.0 — более чем в 3 раза, при рН 5.0 — на 23–80%, при рН 6.0 — на 27–43%, при рН 7 — на 18–27%. Ферментация увеличивала индекс эмульгирующей активности изолятов при рН 5.0 на 37% (у сорта Батрак), индекс стабильности эмульсии при рН 3.0 на 19–28%, при рН 4.0 — на 17%, при рН 5.0 — на 18% (у сорта Фокор), при рН 6 — на 16–35%. Ферментация повышала пенообразование изолятов при рН 3.0 в 2.2 раза, при рН 4.0 — в 1.4–2.4 раза, при рН 5.0 и 6.0 — в 1.8–4 раза, при рН 7.0 в 2.1–2.4 раза; при этом стабильность пены изолятов при рН 4.0 увеличивалась на 11–22%, при рН 5.0 — на 11–13%, при рН 6.0 — на 15% (у сорта Фокор), при рН 7.0 — 28% (у сорта Батрак). Полученные результаты позволили подобрать бактериальные препараты для улучшения параметров изолятов горохового белка, предназначенных для изготовления различных пищевых продуктов: гороховой колы (БК-Углич-П), аналогов кисломолочных продуктов и аналогов молока (БК-Углич-АВ).

pea protein isolatelactobacillifunctionaltechnological propertiesизолят белка горохалактобактериифункционально-технологические свойстваМинистерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation075-15-2022-318Meinlschmidt P., Ueberham E., Lehmann J., Schweiggert-Weisz U., Eisner P. // Food Chem. 2016. V. 205. P. 229–238. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.03.016Schlegel K., Leidigkeit A., Eisner P., Schweiggert-Weisz U. // Foods. 2019. V. 8. Р. 678. https://doi.org/10.3390/foods8120678Lampart-Szczapa E., Konieczny P., Nogala-Kałucka M., Walczak S., Kossowska I., Malinowska M. // Food Chem. 2006. V. 96. P. 290–296. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.02.0315Liu Y., Zhu S., Li Y., Sun F., Huang D., Chen X. // Food Res. Int. 2023. V. 165. Р. 112453. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.112453Schlegel K., Lidzba N., Ueberham E., Eisner P., Schweiggert-Weisz U. //Foods. 2021. V. 10. № 2. Р. 281. https://doi.org/10.3390/foods10020281Biscola V., de Olmos A. R., Choiset Y., Rabesona H., Garro M. S., Mozzi F., et al. // Beneficial Microbes. 2017. V. 8. № 4. P. 635–643. https://doi.org/10.3920/BM2016.0171El Mecherfi K.-E., Lupi R., Cherkaoui M., Albuquerque M. A., Todorov S. D., Tranquet O. et al. // Probiotics and Antimicrobial Proteins. 2022. V. 14. № 5. P. 779-791. https://doi.org/10.1007/s12602-021-09808-1Lu Q., Zuo L., Wu Z., Li X., Tong P., Wu Y. et al. // Food Chemistry. 2022. V. 366 Р.130569. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.130569Nordström E.A., Teixeira C., Montelius C., Jeppsson B., Larsson N. // Benef. Microbes. 2021. V. 12. № 5. P. 441–465. https://doi.org/10.3920/BM2020.019Muñoz R., Rivas B.L., Rodríguez H., Esteban-Torres M., Reverón I. et al. // Int. J. Food Microbiol. 2024. V. 412. P. 110555. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2023.110555García Arteaga V., Leffler S., Muranyi I., Eisner P., Schweiggert-Weisz U. // Curr. Res. Food Sci. 2020. V. 4. P. 1–10. https://doi.org/10.1016/j.crfs.2020.12.001Vazquez-Munoz R., Dongari-Bagtzoglou A. // Front Oral Health. 2021. V. 2. P. 689382. https://doi.org/10.3389/froh.2021.689382Функ И.А., Иркитова А.Н. // Acta Biologiсa Sibirica. 2015. Т.1 . №1–2. С. 85–93. https://doi.org/10.14258/abs.v1i1-2.844Стоянова Л.Г., Дбар С.Д., Полянская И.С. // Биотехнология. 2022. Т. 38. № 1. С. 3–12. https://doi.org/10.56304/S0234275822010070Illikoud N., do Carmo F.L.R., Daniel N., Jan G., Gagnaire V. // Food Res Int. 2023. V. 166. P. 112557. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.112557Higgins T.J., Chandler P.M., Randall P.J., Spencer D., Beach L.R., Blagrove R.J. et al. // J. Biol. Chem. 1986. V. 261. P. 11124–11130. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(18)67357-0Stone A.K., Karalash A., Tyler R.T., Warkentin T.D., Nickerson N.T. // Food Research International. 2015. V. 76. P. 31–38. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2014.11.017Asen N.D., Aluko R.E. // Front Nutr. 2022. V. 9. P. 852225. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.852225Ivanova P., Kalaydzhiev H., Dessev T.T., Silva C.L.M., Rustad T., Chalova V.I.J. // Food Sci. Technol. 2018. V. 55. № 9. P. 3792–3798. https://doi.org/10.1007/s13197-018-3311-yKravchenko I.V., Furalyov V.A., Kostyleva E.V., Sereda A.S., Kurbatova E.I., Tsurikova N.V. et al. // Appl. Biochem. Microbiol. 2024. V. 60. № 1. P. 106–117. https://doi.org/10.1134/S0003683824010083