Food Processing: Techniques and Technology Food Processing: Techniques and Technology Техника и технология пищевых производств 2074-9414 2313-1748 100454 10.21603/2074-9414-2025-2-2577 ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ ORIGINAL ARTICLE ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ Obtaining Ingredients Based on Egg and Plant Protein Mixtures with High Functional and Technological Properties Получение ингредиентов на основе смеси яичного и растительных белков с высокими функциональными и технологическими свойствами https://orcid.org/0009-0003-5390-4361 Приходько Денис Валерьевич Prikhodko Denis V. https://orcid.org/0009-0000-2606-4481 Карпухина Полина Алексеевна Karpukhina Polina A. https://orcid.org/0000-0002-1095-2641 Красноштанова Алла Альбертовна Krasnoshtanova Alla A. aak28@yandex.ru Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева Москва Россия Mendeleev University of Chemical Technology of Russia Moscow Russian Federation Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева Москва Россия Mendeleev University of Chemical Technology of Russia Moscow Russian Federation Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева Москва Россия Mendeleev University of Chemical Technology of Russia Moscow Russian Federation 23 06 2025 23 06 2025 55 2 341 351 13 05 2024 01 04 2025 https://fptt.ru/en/issues/23587/23638/

Продукты животного происхождения, такие как яйца, мясо и молочные продукты являются основными источниками белка для большинства людей. Однако они характеризуются более высокой стоимостью, по сравнению с растительными источниками белка, и их потребление может провоцировать тяжелые аллергические реакции. Снижение аллергенности наиболее сбалансированного по аминокислотному составу яичного белка может быть достигнуто путем его ферментативного гидролиза, а для повышения его функциональных свойств может применяться смешение с гидролизатами растительных белков. Цель работы – подобрать оптимальные условия получения смесей гидролизатов яичного альбумина и глобулина с гидролизатами растительных белков, обладающих сбалансированным аминокислотным составом, низкой аллергенностью и высокими функционально-технологическими свойствами. Объектами исследования послужили куриные яйца, льняная, кукурузная и овсяная мука. Для определения аминокислотного состава, аллергенности и функционально-технологических свойств в работе применяли методы: Лоури, Ансона, ионообменной хроматографии, ИФА. В ходе исследования подобраны ферментные препараты для протеолиза яичных белков: для глобулина – химопсин (50 ед/г), для альбумина – химопсин (25 ед/г). Гидролизаты глобулина обладали более низкими значениями водоудерживающей, эмульгирующей и пенообразующей способностей в отличие от негидролизованных белков. Самое высокое значение жироудерживающей способности наблюдалось у 60-минутного гидролизата глобулина. У гидролизатов альбумина значения водо- и жироудерживающей, эмульгирующей и пенообразующей способностей оказались ниже, чем у негидролизованного изолята альбумина. У 90-минутного гидролизата яичного альбумина отмечено отсутствие аллергенности. Подобраны соотношения яичного альбумина и растительного белка в виде смеси: для увеличения жироудерживающей способности – альбуминовый гидролизат + гидролизат овсяной муки в соотношении 1:5, для увеличения водо- и жиро-удерживающей способностей – альбуминовый гидролизат + гидролизат кукурузной муки в соотношении 1:5, для увеличения эмульгирующей и жироудерживающей способностей – альбуминовый гидролизат + гидролизат льняной муки в соотношении 1:3. Доказана целесообразность получения смесей на основе гидролизатов яичного альбумина с гидролизатами растительного белка, отличающихся улучшенными функционально-технологическими свойствами, сбалансированным аминокислотным составом и гипоаллергенностью.

Most people source protein from animal products such as eggs, meat, and dairy products. However, they are more expensive than plant sources of protein and their consumption can provoke severe allergic reactions. Enzymatic hydrolysis can reduce the allergenicity of egg white, which has the most balanced amino acid composition. The functional properties of egg white can be improved by mixing it with plant protein hydrolysates. This study aimed to select optimal conditions for obtaining mixtures of egg albumin and globulin hydrolysates with plant protein hydrolysates that would have a balanced amino acid composition, low allergenicity, and high functional and technol ogical properties. The study objects included chicken eggs (74% moisture, 11% crude protein), flax flour (7% moisture, 36% crude protein), corn flour (12% moisture, 8% crude protein), and oat flour (11% moisture, 11% crude protein). The Lowry method, Anson method, ion exchange chromatography, and the ELISA method were used to determine the amino acid composition, allergenicity, as well as functional and technological properties. Chymopsin was selected as the most effective enzyme for the proteolysis of egg protein isolates – at 50 U/g for globulin and 25 U/g for albumin. The globulin hydrolysates had lower water-holding, emulsifying, and foaming capacities compared to the non-hydrolyzed globulin isolate. The 60-min globulin hydrolysate had the highest fat-holding capacity. The albumin hydrolysates showed lower water-holding, fat-holding, emulsifying, and foaming capacities compared to the non-hydrolyzed albumin isolate. The 90-min albumin hydrolysate was found to be not allergenic. Its mixtures with oat, corn, and flax flour protein hydrolysates were analyzed to determine the ratio that would improve the mixture’s functional and technological properties. A 1:5 ratio of albumin hydrolysate and oat flour hydrolysate had higher fat-holding capacity; a 1:5 ratio of albumin hydrolysate and corn flour hydrolysate had higher water- and fat-holding capacities; and a 1:3 ratio of albumin hydrolysate and flax flour hydrolysate had higher emulsifying and fat-holdi ng capacities. The study proved that mixtures of egg albumin hydrolysates with plant protein hydrolysates have better functional properties, a balanced amino acid composition, and hypoallergenicity.

 Яичный глобулин яичный альбумин аллергенность гидролизат растительного белка функционально-технологические свойства ферментативный гидролиз аминокислотный скор Egg globulin egg albumin allergenicity plant protein hydrolysates functional and technological properties enzymatic hydrolysis amino acid score

Красноштанова А. А., Юдина А. Н. Роль яичных компонентов в разработке научных основ технологии получения продуктов липидной и белковой природы с высокой добавленной стоимостью. Бутлеровские сообщения. 2022. Т. 70. № 6. С. 109–123. https://elibrary.ru/QHQIPB Krasnoshtanova AA, Yudina AN. Egg components like a basis for development of scientific foundation of technology for products of lipid and protein origin with high level value. Butlerov Communication. 2022;70(6):109–123. (In Russ.) https://elibrary.ru/QHQIPB Bizanov G. IgY extraction and purification from chicken egg yolk. Journal of the Hellenic Veterinary Medical Society. 2018;68(3):265–272. https://doi.org/10.12681/jhvms.15466 Bizanov G. IgY extraction and purification from chicken egg yolk. Journal of the Hellenic Veterinary Medical Society. 2018;68(3):265–272. https://doi.org/10.12681/jhvms.15466 Li Z, Huang X, Tang Q, Ma M, Jin Y, et al. Functional properties and extraction techniques of chicken egg white proteins. Foods. 2022;11(16):2434. https://doi.org/10.3390/foods11162434 Li Z, Huang X, Tang Q, Ma M, Jin Y, et al. Functional properties and extraction techniques of chicken egg white proteins. Foods. 2022;11(16):2434. https://doi.org/10.3390/foods11162434 Abeyrathne E, Huang X, Ahn DU. Antioxidant, angiotensin-converting enzyme inhibitory activity and other functional properties of egg white proteins and their derived peptides – A review. Poultry Science. 2018;97(4):1462–1468. https://doi.org/10.3382/ps/pex399 Abeyrathne E, Huang X, Ahn DU. Antioxidant, angiotensin-converting enzyme inhibitory activity and other functional properties of egg white proteins and their derived peptides – A review. Poultry Science. 2018;97(4):1462–1468. https://doi.org/10.3382/ps/pex399 Сидорова Ю. С., Мазо В. К., Зорин С. Н., Стефанова И. Л. Оценка биологической ценности и антигенности коагулированного белка куриного яйца. Вопросы питания. 2018. Т. 87. № 1. С. 44–50. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10005 Sidorova YuS, Mazo VK, Zorin SN, Stefanova IL. The evaluation of biological value and immunochemical characteristics of the coagulated chicken egg white. Problems of Nutrition. 2018;87(1):44–50. (In Russ.) https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10005 de Pilli T. Development of a vegetable oil and egg proteins edible film to replace preservatives and primary packaging of sweet baked goods. Food Control. 2020;114:107273. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2020.107273 de Pilli T. Development of a vegetable oil and egg proteins edible film to replace preservatives and primary packaging of sweet baked goods. Food Control. 2020;114:107273. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2020.107273 Shukla P, Chopada K, Sakure A, Hati S. Current trends and applications of food-derived antihypertensive peptides for the management of cardiovascular disease. Protein & Peptide Letters. 2022;29(5):408–428. https://dx.doi.org/10.2174/0929866529666220106100225 Shukla P, Chopada K, Sakure A, Hati S. Current trends and applications of food-derived antihypertensive peptides for the management of cardiovascular disease. Protein & Peptide Letters. 2022;29(5):408–428. https://dx.doi.org/10.2174/0929866529666220106100225 Réhault-Godbert S, Guyot N, Nys Y. The golden egg: Nutritional value, bioactivities, and emerging benefits for human health. Nutrients. 2019;11(3):684. https://doi.org/10.3390/nu11030684 Réhault-Godbert S, Guyot N, Nys Y. The golden egg: Nutritional value, bioactivities, and emerging benefits for human health. Nutrients. 2019;11(3):684. https://doi.org/10.3390/nu11030684 Громов Д. А., Борисова А. В., Бахарев В. В. Пищевые аллергены и способы получения гипоаллергенных пищевых продуктов. Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 2. С. 232–247. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-2-232-247 Gromov DA, Borisova AV, Bakharev VV. Food allergens and methods for producing hypoallergenic foods. Food Processing: Techniques and Technology. 2021;51(2):232–247. (In Russ.) https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-2-232-247 Lesmes U. Quantifying digestion products: Physicochemical aspects. In: Gouseti O, Bornhorst G, Bakalis S, Mackie A, editors. Interdisciplinary Approaches to Food Digestion. Cham: Springer; 2019, pp. 231–253 https://doi.org/10.1007/978-3-030-03901-1_11 Lesmes U. Quantifying digestion products: Physicochemical aspects. In: Gouseti O, Bornhorst G, Bakalis S, Mackie A, editors. Interdisciplinary Approaches to Food Digestion. Cham: Springer; 2019, pp. 231–253 https://doi.org/10.1007/978-3-030-03901-1_11 Mahler V, Goodman RE. Definition and design of hypoallergenic foods. In: Kleine-Tebbe J, Jakob T, editors Molecular allergy diagnostics: Innovation for a better patient management. Cham: Springer. 2017, pp. 487–511. https://doi.org/10.1007/978-3-319-42499-6_27 Mahler V, Goodman RE. Definition and design of hypoallergenic foods. In: Kleine-Tebbe J, Jakob T, editors Molecular allergy diagnostics: Innovation for a better patient management. Cham: Springer. 2017, pp. 487–511. https://doi.org/10.1007/978-3-319-42499-6_27 Monaci L, Pilolli R, de Angelis E, Crespo JF, Novak N, et al. Chapter three – Food allergens: Classification, molecular properties, characterization, and detection in food sources. Advances in Food and Nutrition Research. 2020;93:113–146. https://doi.org/10.1016/bs.afnr.2020.03.001 Monaci L, Pilolli R, de Angelis E, Crespo JF, Novak N, et al. Chapter three – Food allergens: Classification, molecular properties, characterization, and detection in food sources. Advances in Food and Nutrition Research. 2020;93:113–146. https://doi.org/10.1016/bs.afnr.2020.03.001 Милентьева И. С., Давыденко Н. И., Расщепкин А. Н. Подбор рабочих параметров для проведения направленного протеолиза казеина с целью получения биопептидов. Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4. С 726–735. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-4-726-735 Milentyeva IS, Davydenko NI, Rasshchepkin AN. Casein proteolysis in bioactive peptide production: optimal operating parameters. Food Processing: Techniques and Technology. 2020;50(4):726–735. (In Russ.) https://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-4-726-735 Агаркова Е. Ю., Кручинин А. Г., Рязанцева, К. А., Шерстнева, Н. Е. Повышение функциональных свойств белков молочной сыворотки путем ферментативного гидролиза. Переработка молока. 2020. № 2. С. 16–19. https://doi.org/10.33465/2222-5455-2020-02-16-18 Agarkova EYu, Kruchinin AG, Ryazantseva, KA, Sherstneva, NE. Functional property enhancement of milk-based proteins using enzymatic hydrolysis. Milk Processing. 2020;(2):16–19. (In Russ.) https://doi.org/10.33465/2222-5455-2020-02-16-18 Феофилактова О. В., Пономарев А. С. Исследование технологических свойств нетрадиционных видов муки при производстве продукции предприятий общественного питания. Индустрия питания. 2019. Т. 4. № 2. С. 28–34. https://elibrary.ru/VXREVG Feofilaktova OV, Ponomarev AS. Technological property research of the alternative flour types while food producing in catering in catering. Food industry. 2019;4(2):28–34. (In Russ.) https://elibrary.ru/VXREVG Ананских В. В., Шлеина Л. Д. О возможности получения мальтодекстринов из кукурузной муки. Хранение и переработка сельхозсырья. 2017. № 11. С. 9–13. https://elibrary.ru/YMTKQA Ananskikh VV, Shleina LD. About a possibility of receiving maltodextrins from cornmeal. Storage and Processing of Farm Products. 2017;(11):9–13. https://elibrary.ru/YMTKQA Рензяева Т. В., Тубольцева А. С., Рензяев А. О. Мука различных видов в технологии мучных кондитерских изделий. Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 2. С. 407–416. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-2-2373 Renzyaeva TV, Tuboltseva AS, Renzyaev AO. Various flours in pastry production technology. Food Processing: Techniques and Technology. 2022;52(2):407–416. (In Russ.) https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-2-2373 Мажулина И. В., Тертычная Т. Н., Андрианов Е. А. Разработка рецептуры кекса функционального назначения с продуктами переработки боярышника и льна. Хлебопродукты. 2018. № 5. С. 45–47. https://elibrary.ru/LBAWMX Mazhulina IV, Tertychnaya TN, Andrianov EA. Formulating a functional cake with hawthorn and flax products. Khleboprodukty. 2018;(5):45–47. (In Russ.) https://elibrary.ru/LBAWMX Варивода А. А. Использование побочной продукции масложирового производства в качестве функциональных ингредиентов для хлебопекарной отрасли. Ползуновский вестник. 2019. № 3. С. 3–7. https://elibrary.ru/PMZGPC Varivoda AA. Utilization of oil and fat industry by-products as functional ingredients for the bakery industry. Polzunovskiy vestnik. 2019;(3):3–7. (In Russ.) https://elibrary.ru/PMZGPC Меренкова С. П., Семиздралова В. В., Паймулина А. В. Анализ влияния льняной муки на структурно-механические свойства мясных продуктов. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2018. Т. 6. № 4. 42–51. https://doi.org/10.14529/food180406 Merenkova SP, Semizdralova VV, Paymulina AV. Analysis of the influence of linseed meal on structural-and-mechanical properties of meat products. Bulletin of South Ural State University, Series: Food and Biotechnology. 2018;6(4):42–51. (In Russ.) https://doi.org/10.14529/food180406 Красноштанова А. А., Шульц Л. В. Получение и оценка функциональных свойств белковых изолятов и гидролизатов из растительного сырья. Химия растительного сырья. 2022. № 4. С. 299–309. https://doi.org/10.14258/jcprm.20220410952 Krasnoshtanova AA, Shul'ts LV. Preparation and evaluation of the functional properties of protein isolates and hydrolysates from plant raw materials. Chemistry of plant raw material. 2022;(4):299–309. (In Russ.) https://doi.org/10.14258/jcprm.20220410952 Приходько Д. В., Красноштанова А. А. Исследование функциональных свойств фракций пшеничного глютена. Scientific achievements of the third millennium. SPC LJournal. New York, 2021. С. 161–165. https://doi.org/10.18411/scienceconf-03-2021-30 Prikhodko DV, Krasnoshtanova AA. Study of the functional properties of wheat gluten fractions. Scientific achievements of the third millennium. SPC LJournal. New York, 2021:161–165. (In Russ.) https://doi.org/10.18411/scienceconf-03-2021-30 Linhart B, Freidl R, Elisyutina O, Karaulov A, et al. Molecular approaches for diagnosis, therapy and prevention of cow’s milk allergy. Nutrients. 2019;11(7):1492. https://doi.org/10.3390/nu11071492 Linhart B, Freidl R, Elisyutina O, Karaulov A, et al. Molecular approaches for diagnosis, therapy and prevention of cow’s milk allergy. Nutrients. 2019;11(7):1492. https://doi.org/10.3390/nu11071492 Бабич О. О., Разумникова И. С., Полетаев А. Ю., Морозова А. И. Переработка вторичного кератинсодержащего сырья и получение белковых гидролизатов на пищевые и кормовые цели. Техника и технология пищевых производств. 2011. № 2. С. 7–11. https://elibrary.ru/NYGVEB Babich OO, Razumnikova IS, Poletaev AU, Morozova AI. Keratin containing waste processing and manufacture of albuminous hydrolysates for food and fodder purposes. Food Processing: Techniques and Technology. 2011;(2):7–11. (In Russ.) https://elibrary.ru/NYGVEB Kumar D, Chatli MK, Singh R, Mehta N, Kumar P. Antioxidant and antimicrobial activity of camel milk casein hydrolysates and its fractions. Small Ruminant Research. 2016;139:20–25. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2016.05.002 Kumar D, Chatli MK, Singh R, Mehta N, Kumar P. Antioxidant and antimicrobial activity of camel milk casein hydrolysates and its fractions. Small Ruminant Research. 2016;139:20–25. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2016.05.002 Бердутина А. В., Громов А. С. Методика определения эмульсионных свойств белковых препаратов. Пищевая промышленность. 2009. № 9. 35–37. https://elibrary.ru/KWXCQV Berdutina AV, Gromov AS. Methodology for determining the emulsion properties of protein preparations. Food Industry. 2009;(9):35–37. (In Russ.) https://elibrary.ru/KWXCQV Попов В. Н., Плотникова И. В., Магомедов Г. О., Магомедов М. Г., Полякова Л. Е., и др. Комплексная оценка пенообразующих свойств концентрата сывороточных белков для получения продукции специального назначения. Пищевая промышленность. 2020. № 8. С. 42–47. https://elibrary.ru/LBZLPV Popov VN, Plotnikova IV, Magomedov GO, Magomedov MG, Polyakova LE, et al. Comprehensive evaluation of foam-forming properties of a serum of serum proteins for producing special purpose products. Food Industry. 2020;(8):42–47. (In Russ.) https://elibrary.ru/LBZLPV Богданова Л. С., Приходько Д. В., Красноштанова А. А. Получение белковых фракций из кукурузной муки и белково-полисахаридных гелей на их основе. Бутлеровские сообщения. 2023. Т. 73. № 3. С. 95–103. https://elibrary.ru/WEAAJS Bogdanova LS, Prikhodko DV, Krasnoshtanova AA. Obtaining protein fractions from corn flour and protein-polysaccharide complexes based on them. Butlerov Communication. 2023;73(3):95–103. (In Russ.) https://elibrary.ru/WEAAJS Зарубин Н. Ю., Фролова Ю. В., Бредихина О. В. Разработка многофункционального комплекса на основе сырья животного и растительного происхождения для использования в технологии рыбных полуфабрикатов. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2017. Т. 7. № 1. 119–126. https://elibrary.ru/YINZJZ Zarubin NYu, Frolova YV, Bredikhina OV. Development of a multifunctional complex based on the raw materials of animal and vegetable origin for use in semifinished fish technology. Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2017;7(1):119–126. (In Russ.) https://elibrary.ru/YINZJZ