Optimization of liquid fermentation conditions for biotransformation zein by Cordyceps militaris 202 and characterization of physicochemical and functional properties of fermentative hydrolysates

Abstract Cordyceps militaris 202 is a potential fungus for biotransformation zein, due to its various proteases, high tolerance and viability in nature. In this article, single factor experiment and response surface methodology were applied to optimize the liquid fermentation conditions and improve the ability of biotransformation zein. The optimized fermentation conditions were as follows: inoculum concentration of 19%, volume of liquor of 130 mL/500 mL and pH of 4.7. Under this condition, the degree of hydrolysis (DH) was 27.31%. The zein hydrolysates from fungi fermentation maintained a high thermal stability. Compared to the original zein, the zein hydrolysates were found to have high solubility, which most likely results in improved foaming and emulsifying properties. Overall, this research demonstrates that hydrolysis of zein by C. militaris 202 is a potential method for improving the functional properties of zein, and the zein hydrolysates can be used as functional ingredients with an increased antioxidant effect in both food and non-food applications.

Influencia de los parámetros de secado sobre los indicadores fisico-químicos y biológicos de un hidrolizado de proteínas / Influence of the drying parameters on the physicochemical and biological indicators of a protein hydrolisate

Se estudiaron las condiciones de la deshidratación por aspersión de un hidrolizado papaínico proveniente del músculo animal, y se demostró que el parámetro de mayor influencia directa sobre la densidad aparente del polvo resultó la concentración de sólidos totales (43 por ciento), seguidamente de la temperatura en la entrada de la cámara (140 °C) y velocidad del atomizador (21 500 rev/min), ambos de forma inversa. La densidad aparente alcanzó aproximadamente 400 kg m-3 en comparación con la obtenida antes del estudio de 50 kg m-3. Se comprobó que mejores resultados, en cuanto a la densidad aparente, se obtuvieron al deshidratar el hidrolizado a 122 °C en la entrada de la máquina y 90 °C en la salida en comparación con 140 °C en la entrada del equipo. Se demostró que el producto obtenido posee características físico-químicas y bioquímicas favorecedoras del crecimiento de diferentes especies microbianas de colección.

The spraying dehydration conditions of a Papaic hydrolisate from an animal muscle were studied, and it was proved that the parameter with the highest direct influence on the apparent density of the powder was the concentration of total solids (43 percent), followed by the temperature at the inlet of the chamber (140 °C) and the speed of the atomizer (21 500 rev/min), both in an inverse form. The apparent density reached approximately 400 kg m-3 compared with the obtained before the study of 50 kg m-3. As to the apparent density, better results were obtained on dehydrating the hidrolisate at 122 °C in the inlet of the machine and at 90 °C in the outlet, in comparison with 140 °C in the inlet of the equipment. It was proved that the product obtained had physical, chemical and biochemical characteristics that favored the growth of different microbial species of collection.

Combinaciones enzimáticas en la obtención de hidrolizados proteicos a partir de Chlorella vulgaris / Enzimatic combinations in obtaining protein hydrolisates from Chlorella vulgaris

Las microalgas representan en la actualidad una opción atractiva para el desarrollo de nuevos suplementos nutricionales y alimentos para regímenes especiales, mediante la bioconversión de la energía solar en virtud del alto contenido de proteínas y sustancias biológicamente activas en la biomasa celular. Se investigó el efecto de la utilización de 5 combinaciones enzimáticas en la hidrólisis de las proteínas presentes en la biomasa autotrófica de la microalga Chlorella vulgaris tratada previamente con etanol. Los mejores resultados se obtuvieron con las mezclas papaína-tripsina y papaína-pancreatina, las que rindieron hidrolizados con niveles de nitrógeno amínico y grados de hidrólisis superiores al 4 y 45 por ciento, respectivamente. Estos elementos evidencian un efecto positivo del empleo de mezclas enzimáticas en comparación con las enzimas individuales, lo cual está mediado por la superposición de sus acciones hidrolíticas