Expanding the analytical toolbox for characterization of proteolytic reactions : advances in FTIR spectroscopy and classical methods

Summary

Enzymatisk proteinhydrolyse er en veletablert industriell prosess som gir muligheter for økt utnyttelse av proteinrike biprodukter fra matindustrien, og dermed en mer bærekraftig matproduksjon. Overvåking av slike prosesser er fremdeles en betydelig utfordring siden de eksisterende klassiske analysemetodene ikke enkelt kan brukes industrielt. Mangelen på raske analyseverktøy for å overvåke og kontrollere enzymatiske proteinhydrolyseprosesser resulterer ofte i høy variasjon i produktkvalitet. Dette er med på å begrense de mulige bruksområdene for hydrolyseproduktene. Målet med denne avhandlingen var derfor å utvikle nye karakteriseringsteknikker, basert på FTIR-spektroskopi og klassiske analysemetoder, for å kunne følge proteolytiske reaksjoner. Denne avhandlingen omhandler nye metoder som kan benyttes til prosesstyring og prosessovervåking. De fire artiklene som er en del av dette arbeidet tar på ulike måter for seg behovet for nye analytiske løsninger innen enzymatisk proteinhydrolyse. De tre første artiklene viser hvordan FTIR-spektroskopi kan benyttes for å overvåke proteolytiske nedbrytningsreaksjoner. Tørrfilm FTIR-spektroskopi ble benyttet for å følge nedbrytningen av proteiner i komplekse reaksjonsblandinger, og kvantitative modeller basert på FTIR-spektre og resultater fra klassiske analyser av proteinhydrolyseprøver ble utviklet. Resultatene viser at metodene kan benyttes til å raskt estimere både hydrolysegrad og gjennomsnittligmolekylvekt, som er to vanlige kvalitetsparameterne benyttet i hydrolyseindustrien. Den fjerde artikkelen viser hvordan forskjeller i biproduktsammensetning fra kylling og kalkun, samt ulike enzymtyper, påvirker proteinnedbrytningsprosessen. Resultatet fra analysene viser blant annet at det er forskjeller i nedbrytningsmønsteret og produktkvaliteten til proteinhydrolysatene som ble produsert. Arbeidet har resultert i et omfattende databibliotek med resultater fra analyser av biprodukter før prosessering, hydrolyseprodukter og prøver tatt ut under hydrolyseprosessen. I kombinasjon med nye og eksisterende måledata, vil dette databiblioteket være svært nyttig også i fremtidige studier. De nye metodene som er utviklet for å kunne overvåke enzymatiske proteinhydrolyseprosesser representerer et viktig skritt mot økt bruk av eksisterende proteinressurser og dermed økt bærekraft i dagens matproduksjon.

Read publication here:

NVA : hdl.handle.net/11250/2788357