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High Voltage Electrical Treatments To Improve the Protein Susceptibility to Enzymatic Hydrolysis
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2017-11-20 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b03192 Sergey Mikhaylin 1 , Nadia Boussetta 2 , Eugène Vorobiev 2 , Laurent Bazinet 1
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2017-11-20 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b03192 Sergey Mikhaylin 1 , Nadia Boussetta 2 , Eugène Vorobiev 2 , Laurent Bazinet 1
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The rapidly growing global population raises important issues associated with the environmental burden imposed by agri-food and biotechnological industries to satisfy the increasing demand of high-quality food and nutraceuticals. Hence, the introduction of emergent ecoefficient technologies in the bioproduction lines is inevitable. The present study deals with environmentally sustainable high voltage electrical treatments (HVETs)—pulsed electric field (PEF) and electrical arc—to improve the susceptibility of β-lactoglobulin to enzymatic hydrolysis. This protein was chosen due to its high excess in dairy industry coproducts, which must be valorized. The results demonstrate that, at the optimal HVET duration of 10 min (voltage = 40 kV and pulse frequency = 0.5 Hz), the degree of hydrolysis can be improved by 80% and 66% for the PEF and electrical arc, respectively. This fact is related to the ability of HVET to induce the active sites formation in protein molecule for the nucleophilic enzymatic action, which leads to the release of bioactive and functionally active peptides. Moreover, it is possible to control the selectivity of hydrolysis by varying the HVET modes. Thus, the implication of HVET to valorize the dairy whey proteins by their enzymatic hydrolysis can significantly improve the process ecoefficiency.
中文翻译：
高压电气处理可提高蛋白质对酶水解的敏感性
快速增长的全球人口提出了与农业食品和生物技术产业所施加的环境负担相关的重要问题，以满足对优质食品和营养食品不断增长的需求。因此，不可避免的是在生物生产线中引入新兴的节能技术。本研究涉及环境可持续的高压电处理（HVET）（脉冲电场（PEF）和电弧），以提高β-乳球蛋白对酶促水解的敏感性。选择此蛋白质是因为其在乳制品行业的副产品中含量很高，必须对其进行增值。结果表明，在最佳HVET持续时间为10分钟（电压= 40 kV和脉冲频率= 0.5 Hz）下，PEF和电弧的水解度可以分别提高80％和66％。这一事实与HVET诱导蛋白质分子中的活性位点形成亲核酶促作用的能力有关，这导致释放生物活性和功能活性肽。而且，可以通过改变HVET模式来控制水解的选择性。因此，HVET可以通过其酶促水解作用来乳化乳清蛋白，从而显着提高工艺的经济效率。通过改变HVET模式可以控制水解的选择性。因此，HVET可以通过其酶促水解作用来乳化乳清蛋白，从而显着提高工艺的经济效率。通过改变HVET模式可以控制水解的选择性。因此，HVET可以通过其酶促水解作用来乳化乳清蛋白，从而显着提高工艺的经济效率。
更新日期：2017-11-20
中文翻译：
高压电气处理可提高蛋白质对酶水解的敏感性
快速增长的全球人口提出了与农业食品和生物技术产业所施加的环境负担相关的重要问题，以满足对优质食品和营养食品不断增长的需求。因此，不可避免的是在生物生产线中引入新兴的节能技术。本研究涉及环境可持续的高压电处理（HVET）（脉冲电场（PEF）和电弧），以提高β-乳球蛋白对酶促水解的敏感性。选择此蛋白质是因为其在乳制品行业的副产品中含量很高，必须对其进行增值。结果表明，在最佳HVET持续时间为10分钟（电压= 40 kV和脉冲频率= 0.5 Hz）下，PEF和电弧的水解度可以分别提高80％和66％。这一事实与HVET诱导蛋白质分子中的活性位点形成亲核酶促作用的能力有关，这导致释放生物活性和功能活性肽。而且，可以通过改变HVET模式来控制水解的选择性。因此，HVET可以通过其酶促水解作用来乳化乳清蛋白，从而显着提高工艺的经济效率。通过改变HVET模式可以控制水解的选择性。因此，HVET可以通过其酶促水解作用来乳化乳清蛋白，从而显着提高工艺的经济效率。通过改变HVET模式可以控制水解的选择性。因此，HVET可以通过其酶促水解作用来乳化乳清蛋白，从而显着提高工艺的经济效率。
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