Biokatalizatorlarning yangi avlodi yordamida yog‘larni pereeterifikatsiya qilish texnologiyasini takomillashtirish

Hozirgi vaqtda oziq-ovqat sanoatiga butun dunyoda ehtiyoj ortib borishi bilan unga qo‘yiladigan talab ham yuqori darajada. Asosan margarin mahsulotlari ishlab chiqarishda trans-yog‘ kislotalarning minimal holatda bo‘lishi talab etiladi [1-8]. Aksariyat ishlab chiqarilayotgan margarinlar mahsulotlari gidrogenlash orqali olingan yog‘lardan tayyorlanmoqda. Bizga ma’lumki gidrogenlangan yog‘lar tarkibida trans-yog‘ kislotalari mavjud. Inson sog‘ligi borasida fikr yuritilganda bu muammo dolzarb hisoblanadi. Oziq-ovqat xavfsizligi sohasida dunyo olimlari tomonidan olib borilayotgan ilmiy ishlarning asosiy yo‘nalishlaridan biri bo‘lib kelayotgan yog‘- moy tarmog‘ida ham turli izlanishlar olib borilmoqda. Ishlab chiqarilayotgan yog‘-moy mahsulotlari tarkibidagi turli xil inson organizmi uchun zararli bo‘lgan moddalarning nisbatan me’yoridan ortiqchaligi bilan baholanadi. Bunga misol qilib, butun dunyoda xavfli oqibatlarga olib kelayotgan trans-izomerlangan yog‘ kislotalari [9-19] ning oziq-ovqat va iste’mol yog‘lari, qandolatchilik, nonvoychilikda qo‘llanilayotganini keltirishimiz mumkin. Trans-yog‘ kislotalarining yog‘-moy mahsulotlari tarkibiga kelib qolishining asosiy omillaridan biri bo‘lib, moylarni bosim ostida vodorod bilan to‘yintirish jarayoni hisoblanadi. Ana shularni inobatga olib, hozirda dunyo olimlari oldida turgan dolzarb muammolardan biri bo‘lib kelmoqda [10]. Usullar va materiallar: Xomashyo va namunalarni tayyorlash Gilos mag‘zi moyi gilos urug‘ini qobig‘idan ajratib ekstraktsiya yo‘li bilan olingan. Gilos moyi Cerasus olchasining yadrosidan olingan. Yadro tarkibida 20 dan 35% gacha yog‘ mavjud. Xona haroratida u suyuq, oltin sariq rangga ega, yumshoq, yoqimli bodom hidi va ta’mi bilan. Qotish harorati - 19-20 °C gacha, solishtirma og‘irligi 15°C da 0,929, kislota soni 0,1 dan 1,0 mg KOH gacha, yod soni 110-122 J2. To‘yingan yog‘ kislotalarining 7,7% gacha glitseridlari, asosan palmitin, stearin va b.q., 87% gacha to‘yinmagan yog‘ kislotalarning glitseridlari - olein va linolen kislotalari. Soya moyi soya dukkagi qobig‘idan ajratib ekstraktsiya yo‘li bilan olingan. Ochiq sariqdan to‘q sariq ranggacha, yoqimli hidga ega suyuqlik; molyar massasi 280–285; qotish harorati –8 dan –18 °C gacha, erish harorati –7 dan –8 °C gacha; chaqnash harorati - 207 °C; zichlik 0,924- “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №2/2025 244 Озиқ-овқат саноати технологиялари 0,934 g/sm3; sinishi ko‘rsatkichi nD20 1,472-1,478, nD40-1,4678; qovushqoqligi h 59–79 mPa*s; sovunlanish soni 188–195, yod soni 124–133, Gener soni 94–96. Tarkibi bo‘lgan kislotalarning glitseridlari aralashmasi: to‘yinmagan kislotalar - 44-60% linol, 20-30% olein, 5-14% linolen kislotalar, to‘yingan kislotalar - 2,4-6,8% palmitin, 4,4-7,3% stearin, 0,4-1% araxidon kislotalar. Boshqa sovunlangan va savunlanmaydigan komponentlardan soya moyi tarkibida 4,5% fosfolipidlar (asosan glitserofosfatidlar shaklida), 0,002% mumlar va mumsimon mahsulotlar, 0,40-1,7% sterollar, 0,14-0,2% gacha pigmentlar mavjud. Oqsil moddalari, 0,5% gacha A, D, E va K vitaminlari (tokoferol miqdori 74-160 mg%), 0,008-0,12% skvalen, 0,012% gacha odorantlar va xushbo‘y moddalar (asosan yog‘ kislotalarining oksidlanish mahsulotlari - aldegidlar, ketonlar, gidroksi kislotalar). Zig‘ir moyi zig‘ir urug‘ini sovuq presslash yo‘li bilan olingan. Och sariqdan jigarranggacha suyuqlik; qotish harorati -16-27 °C gacha; chaqnash harorati 240 °C; zichligi d2015 0,926–0,936; sinish ko‘rsatkichi nD20 1,4800-1,4870; qovushqoqlik h 47,9–53 mPa*s; yod soni 160-204; sovunlanish soni 187–196, suvda erimaydi, organik erituvchilarda eriydi (pastki spirtlardan tashqari). Bu triglitserid kislotalarning tarkibi bilan aralashmasi: 9-11% palmitin va stearin, 13-29% olein, 15-30% linol, 44-61% linolen kislotalar. Zig‘ir urug‘i yog‘i zig‘ir urug‘idan organik erituvchilar bilan ekstraktsiya qilish orqali ajratilgan. Tadqiqotlarni olib borish uchun dastlab quyidagi tajribalar amalga oshirildi (1-rasm): 1-rasm. Yog‘ va moylarni fermentativ pereeterifikatsiya qilish laboratoriya qurilmasining sxemasi. 1-reaktor-mikser; 2-sentrifuga; 3-isitish o‘rami; 4-termostat; 5-kontaktli termometr; 6aralashtirgich; 7-elektr motor; 8,9 - shtutser. a) Glitserin va yog‘ kislotalaridan triatsilgliserinlarni fermentativ sintez qilish reaksiyasi laboratoriya reaktorida 35-40°C haroratda 120-150 minut davomida olib borildi. Reaksiya aralashmasi 38 % glitserin, 1,5 % suv va 0,15 % ferment eritmasi hamda 20 % linolen kislotadan iborat. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №2/2025 245 Технологии пищевой промышленности b) O‘zaro atsillash reaksiyasi geksan (1.0 % li) ishtirokida laboratoriya reaktorida 35 - 40°C haroratda olib borildi. Moy va yog‘ kislotasining o‘zaro nisbati 2:1. Ferment katalizatorlari suvli eritmalar shaklida 0,15 % miqdorida qo‘shilgan (zig‘ir urug‘idan olingan lipaza 800 birlik/g). Reaksiya davomiyligi 150 minut. v) Moy va yog‘larning pereeterifikatsiyalash reaktsiyasi laboratoriya reaktorida – mikser aralashtirgich (1) da amalga oshirildi Reaktorning yon tomonida isituvchi agregat bilan jihozlangan bo‘lib (3). Reaktor sentrifugaga (2) ulangan holda bo‘lib, termostatdan issiq suv berilib turildi (4). Haroratni nazorat qilish va tartibga solish (4) termostatga o‘rnatilgan kontaktli termometr (5) ko‘rsatkichi bo‘yicha amalga oshirildi. Reaksiya massasi aralashtiriladigan ramka tipidagi aralashtirgich (6) elektr dvigateli (7) tomonidan harakatga keltirildi. Tajriba davomida namuna olish va reaktor tarkibini tushirish uchun moslamaning pastki qismida suv uchun mos keladigan qo‘shimcha moslama (8va 9) bilan ta’minlangan. Suvli fazani yog‘ fazasidan ajratish Hermle Z 206 A turdagi sentrifugada amalga oshirildi. Sentrifuganing aylanish tezligi 200 dan 6 000 ayl/min gacha o‘zgarishi mumkin. Pereeterifikatsiyalash reaktsiyasini amalga oshirish uchun hayvon yog‘i va o‘simlik moyi aralashmasi bo‘lgan dastlabki reagentlar doimiy aralashtirish bilan aralashtiruvchi reaktorga tushirildi va yog‘ fazasiga maxsus tayyorlangan ferment preparatining suvli eritmasi qo‘shildi. Suvli va yog‘li fazalarning nisbati 10:1 ni tashkil etdi, muhitning pH darajasi sirka kislotasi eritmasi bilan 7,5 darajasida ushlab turildi. Aralashtirish 100 minut davomida amalga oshirildi. Olingan reaktsiya aralashmasi 30 minut davomida 50°C da inkubatsiya qilindi va keyin sentrifuga qilindi. Cho‘kma filtrlash yo‘li bilan ajratilib olinib, vakuumli quritish pechida 55°C da quritildi hamda tahlil qilindi. Tadqiqot ishida turli manbalardan olingan mahalliy lipaza preparatlaridan foydalanildi: O‘zRFA Mikrobiologiya institutining mikroorganizmlar arxividan olingan Pseudomonas aeruginosa bakteriyasi va uning kultural suyuqligidan (KS) ajratib olingan lipaza fermenti hamda lipaza fermenti immobillangan affin sorbentlardan foydalanilgan. Zig‘ir urug‘idan olingan lipaza - suvda eriydigan qo‘ng‘ir rangli kukun. Lipaza faolligi kamida 1973 birlik/y. Quritilgan dorilar barqaror va dastlabki faoliyatdan 11-15$ yo‘qotish bilan 1,5-2,5 yil davomida saqlanishi mumkin. Substrat sifatida quyidagi birikmalar ishlatilgan: a) gidroliz reaktsiyasida – Pseudomonas aeruginosa A12 bakteriyasini paxta yog‘li ozuqa muhitida 30oС da o‘sish sharoitlari maqbullashtirilgan va unda lipaza fermenti. Uchglitseridlar va monoglitseridlar laboratoriya sharoitida kimyoviy sintez yo‘li bilan olingan, silikagel ustunida xromatografiya orqali tozalangan, benzol-suv-sirka kislotasining erituvchi tizimidan foydalangan holda, yuqorida aytib o‘tilganidek, tarkibiy qismlarning nisbati o‘zgargan. b) sintez reaktsiyasida - glitserin (kimyoviy toza), olein, stearin, palmitin, moy va sirka kislotalari, metanol (kimyoviy toza), propanol qo‘shimcha ishlovsiz. c) pereeterifikatsiya reaktsiyasida - metiloleat (qo‘shimcha ravishda silikagelli ustunli xromatografiya bilan tozalangan, monoolein, monomoy, o‘simlik moylari (paxta, zaytun, shaftoli, guruch, kunjut, olxo‘ri), yog‘ kislotalari (olein, stearin, laurin), linolen, palmitin) va hayvon yog‘lari (qo‘y, qoramol yog‘i, oleomargarin - mol go‘shti yog‘ining suyuq qismi)laridan foydalanildi. Muhokama va natijalar. Lipazalar gidroliz kabi turli jarayonlarda katalitik qobiliyatga ega. Zig‘ir urug‘i kabi o‘simlik manbalaridan olingan formulalar iqtisodiy jihatdan samarali alternativani taklif qiladi. Immobilizatsiya jarayoni lipazani qayta tiklash va qayta ishlatishni osonlashtiradi, yuqori haroratga chidamlilik va erkin lipazalarni tiklash va qayta ishlatishda qiyinchilik kabi afzalliklarni beradi, bu esa mahsulotni ajratishni qiyinlashtiradi. Ushbu tadqiqot oktil-funktsional gidrofob tayanchlarda zig‘ir urug‘idan olingan lipazalarning immobilizatsiyasini taqdim etadi. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №2/2025 246 Озиқ-овқат саноати технологиялари Bundan tashqari, olingan mahsulotlarning termik barqarorligi erkin eriydigan lipaza bilan solishtirilib baholandi. Lipaza baholangan geterofunksional gidrofob tayanchlarga kuchli ta’sir ko‘rsatdi, DVS bilan faollashtirilgan oktilagaroza eng samarali immobilizatsiya usuli bo‘lib chiqdi va shu bilan resuspenziya paytida katalitik faollikni oshirdi. Bundan tashqari, oktilagoza hosilasi termal barqarorlikning sezilarli o‘sishini ko‘rsatdi. Tadqiqotning asosiy topilmalari shuni o‘z ichiga oladiki, eruvchan ferment o‘lchangan haroratdan qat’i nazar, 24 soatdan keyin ko‘proq faollik ko‘rsatdi. Benzamid ekstrakt ko‘proq termik barqarorlikni ko‘rsatdi va sinovdan o‘tgan barcha tashuvchilar immobilizatsiyadan keyin eruvchan fermentga qaraganda ko‘proq faollik ko‘rsatdi. Ta’kidlash joizki, oktilglyoksiagarozada immobilizatsiya qilingan lipaz eng yuqori faollikni ko‘rsatdi, 35-40°C da 150 minutda barqarorlikni ko‘rsatdi bundan tashqari, oktilglioksi agarozada immobilizatsiya qilingan lipaza erkin fermentga qaraganda taxminan to‘qqiz baravar yuqori stabilizatsiya koeffitsientini ko‘rsatdi. Ushbu natijalar shuni ko‘rsatadiki, immobilizatsiya, ehtimol, interfasial faollashuv va ko‘p nuqtali kovalent aloqalar orqali erishiladi, harorat oshishi bilan fermentning muhitga chiqishiga to‘sqinlik qiladi. Shunday qilib, ushbu tadqiqot zig‘ir urug‘idan olingan lipazning muhim immobilizatsiya salohiyatini ta’kidlaydi