Публикации

Sunflower protein enzymatic hydrolysis and plant peptone production as a source of nitrogen for nutrient media / D. V. Baurin, J. M. Epishkina, A. V. Baurina et al. // 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2019. — Vol. 19 of Advances in biotechnology. — Albena, Bulgaria, 2019. — P. 939–946. Industrially defatted non-dehulled sunflower meal (SFM) with a protein content 22%, fibre 38% and cellulose 23% was separated into several fractions: protein fraction and lignocellulosic fraction, then they can be used for bioconversion into value added products. The protein concentrate (PC) contained 83% of protein. Hydrolysis of this concentrate by the commercial proteases, such as Proteinase T, Protex 7L, Protex 40E (Danisco Genecor, Denmark) and Pancreatin (Biosynthesis, the Russian Federation) can transform this concentrate into protein hydrolysate with higher content of amine nitrogen. Amino nitrogen content for different enzymatic preparations varied from 1.5 to 2.8 mg per ml and was significantly higher when combination of preparations was used. Composition and high solubility of sunflower hydrolysates at wide range of pH values proved that the product had potential for sunflower peptone production and its use as a nitrogen source for nutrient media. Crude protein was determined by the Kjeldahl method. Amine nitrogen was measured by Sorensen method (formaline titration method). Several bacterial strains were chosen as test objects and they proved to accumulate a significant amount of biomass with high cell count per ml. [ DOI ]

Wastewater treatment of single сell protein production with b.subtilis / A. V. Baurina, D. V. Baurin, J. M. Epishkina и др. // 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2019. — Т. 19 из Advances in biotechnology. — Albena, Bulgaria, 2019. — С. 1037–1044. This paper compares four growth models (Logistic Model, Gompertz Model, Richards Model and Stannard Model) using the experimental data of wastewater treatment from a single sell protein production with Bacillus subtilis in order to describe bacterial biomass growth. One model was used to describe carbohydrate consumption during the bacterial fermentation. This study was carried at the Department of Biotechnology (Mendeleev University of Chemical Technology of Russia) as part of deproteinized sunflower meal bioconversion into a highly added value product research. The temporal profiles of carbohydrates unmetabolized during single cell protein production with the yeasts, and CFU/mL were modelled with a set of ordinary differential equations solved using MATLAB software. The models were validated by the experimental data based on goodness of fit criteria; R2, MSE, and SD values. The coherence between the models and experimental results demonstrated that the models were reasonable for the prediction of the fermentation process dynamic behavior. The models gave more information about the operation conditions of the fermentation and they could be applied for further development and scaling of wastewater treatment during the single cell protein production. [ DOI ]

Fungi cellulases for crude fibre reduction in plant raw materials / J. M. Epishkina, V. I. Panfilov, D. V. Baurin et al. // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management. — Vol. 18 of Advances in biotechnology. — Albena, Bulgaria, 2018. — P. 207–213. [ DOI ]

Halobacterium salinarum storage and rehydration after spray drying and optimization of the processes for preservation of carotenoids / S. V. Kalenov, M. G. Gordienko, E. D. Murzina et al. // Extremophiles. — 2018. — Vol. 22, no. 3. — P. 511–523. Spray drying is appropriate for the preservation of halophilic microorganisms due to the nature of these microorganisms, as they survive in adverse environmental conditions by being encapsulated in salt crystals. Artificial neural networks were in this study used to optimize practically significant spray-drying regimes of the C50-carotenoids producer Halobacterium salinarum. Immediately after drying, the samples contained up to 54% halobacterial biomass and less than 5% moisture, and the level of preservation of carotenoids was 95–97%. The storage of biomass at 4 oC resulted in the gradual degradation of the carotenoids, which reached 58–64% in the best samples after 1 year. A comprehensive study of changes in halobacteria biomass after spray drying and the nature of the damage provided new data on the survival and preservation of cells and biologically active substances in the various spray-drying regimes and at different storage times. [ DOI ]

Mathematical modeling of s. cerevisiae growth on deproteinized plant raw material hydrolysates / A. V. Tur, V. I. Panfilov, D. V. Baurin et al. // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management. — Vol. 18 of Advances in biotechnology. — Albena, Bulgaria, 2018. — P. 353–360. [ DOI ]

New integrated technology of probiotics production using cereal hydrolysates / B. A. Karetkin, V. I. Panfilov, N. Y. Khromova et al. // 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2018. — Vol. 18 of Advances in biotechnology. — Albena, Bulgaria, 2018. — P. 393–400. [ DOI ]

Utilization of culture medium filtrate after deproteinized sunflower meal fermentation / A. V. Baurina, D. V. Baurin, J. M. Epishkina et al. // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, серия Advances in biotechnology. — Vol. 18 of Advances in Biotechnology. — Vienna, Austria, 2018. — P. 323–329. The bioconversion of plant raw materials into highly added value products, as well as the development of new products with advanced characteristics has a high priority for modern biotechnology in the Russian Federation. Deproteinized sunflower meal has been used as a source of carbohydrates and organic nitrogen for the yeast S. cerevisiae fermentation after subsequent acidic and enzymatic treatment. As a result a protein-rich yeast biomass was formed, as well as a liquid fraction, containing non-metabolized pentoses and peptides. These can be used as a medium for further production of probiotics and fodder products. The purpose of this research topic is to study the potential of the filtrate, which is rich with pentoses, for further application as a nutrient medium for microbial fermentation. The efficiency of Bacillus subtilis and Bacillus cereus fermentation was analyzed, according to classical microbiological and biotechnological techniques using both the growth curve and reducing substances accumulation data. [ DOI ]

Исследование влияния целлюлаз trichoderma viride на содержание сырой клетчатки в растительном сырье / Ю. М. Епишкина, А. В. Тур, Д. В. Баурин и др. // Успехи в химии и химической технологии. — 2018. — Т. 32, № 12. — С. 12–14.

Математическое моделирование роста s. cerevisiae на комплексных гидролизатах депротеинизированного растительного сырья / А. В. Тур, Ю. М. Епишкина, Д. В. Баурин и др. // Успехи в химии и химической технологии. — 2018. — Т. 32, № 12. — С. 33–35.

Епишкина Ю. М., Тур А. В., Баурин Д. В. Физико-химические и биологические методы предобработки растительного сырья // Закономерности развития современного естествознания, техники и технологий. — 2018. — С. 29–32. В статье рассмотрены различные методы предобработки растительного сырья их основные преимущества и недостатки. Приведены примеры микроорганизмов, обладающих лигно- и целлюлолитической активностью.

Algorithm of multi-criterion green process assessment for renewable raw materials bioconversion / A. Makarova, D. Baurin, M. Gordienko et al. // Journal of Cleaner Production. — 2017. — Vol. 162. — P. 380–390. [ DOI ]

Green chemistry for the optimum technology of biological conversion of vegetable waste / A. S. Makarova, D. V. Baurin, M. G. Gordienko, E. I. Kudryavtseva // Sustainable Production and Consumption. — 2017. — Vol. 10. — P. 66–73. Nowadays the development of low-waste and resource-saving technologies of food products based on renewable raw materials and waste products of their processing enriched with protein is one of the priority tasks to be solved in the framework of sustainable development of modern society. The method of assessing the effectiveness of waste pretreatment of deproteinized sunflower meal (DSFM), one of oil and fat industry waste products is proposed for its microbial conversion into vegetable carbohydrate and protein concentrates according to the principles of green chemistry. The methodology proposed includes an assessment of three factors: amount of wastes per unit of the desired product; the amount of hazardous substances used in the pretreatment process, and process efficiency. The methodology testing was based on the experimental data obtained by chemical hydrolysis of DSFM, and also two-stage pretreatment process of DSFM comprising the steps of chemical and enzymatic hydrolysis. The recommendations for selection of optimal DSFM pretreatment conditions based on the calculated assessments of the process efficiency are submitted. [ DOI ]

Optimisation of deproteinized plant raw material pretreatment conditions for obtaining fodder / A. V. Tur, D. V. Baurin, M. G. Gordienko et al. // 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017. — Vol. 17 of Advances in Biotechnology. — Vienna, Austria, 2017. — P. 295–302. [ DOI ]

Optimization of wheat flour enzymatic hydrolysis for lactobacillus rhamnosus submerged fermentation / B. A. Karetkin, V. I. Panfilov, N. Y. Khromova et al. // 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017. — Vol. 17 of Advances in Biotechnology. — Vienna, Austria, 2017. — P. 303–308. [ DOI ]

Potential of broccoli residues for processing / B. Dmitry, P. Victor, T. Alexandra et al. // 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017. — Vol. 17 of Advances in Biotechnology. — Albena, Bulgaria, 2017. — P. 561–567. [ DOI ]

Комплексная переработка возобновляемого растительного сырья с получением высокобелковых и пробиотических кормовых продуктов / И. В. Шакир, В. Д. Грошева, Б. А. Кареткин и др. // Бутлеровские сообщения. — 2017. — Т. 50. — С. 73–80.

Толоконин П. С., Баурин Д. В. Пивная дробина: кислотный гидролиз и потенциал для биоконверсии // Успехи в химии и химической технологии. — 2017. — Т. 31, № 9. — С. 26–28.

Полный факторный эксперимент комплексного гидролиза депротеинизированного подсолнечного шрота / А. В. Тур, Ю. М. Епишкина, Д. В. Баурин и др. // Успехи в химии и химической технологии. — 2017. — Т. 31, № 9 (149). — С. 29–31. Изучено вличние температуры, кислотности среды и времени проведения кислотного гидролиза на выход редуцирующих веществ, прирост биомассы, содержание сырого протеина в биомассе после культивирования дрожжей Saccharomyces crevisiae на комплексных гидролизатах. Проведена математическая обработка результатов полного факторного эксперимента, полученное линейное равнение регрессии адекватно эксперименту.

A model of inactivation of lactobacillus plantarum in a liquid with and without vegetable source of prebiotic / M. G. Gordienko, B. A. Karetkin, D. V. Baurin et al. // 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2016. — Vol. 3 of Advances in Biotechnology. — Vienna, 2016. — P. 161–168. Saving of viable lactobacilli cells count for a long period is one of the main quality indicators of food and feed probiotic products. Microbial death is known to be much higher in hydrated than freeze-dried culture state. In our study Lactobacillus plantarum inactivation in the liquid mediums when stored during 8 weeks was investigated. Fermentation was carried in a nutrient medium containing 25 or 50% v/v of milk whey after casein acid precipitation, and also 2 g/L of yeasts extracts. Pulp (10% w/v) (particle size about 1 mm) obtained after inulin extraction from Jerusalem artichoke was added as lowering inactivation factor to the nutrient medium. Thereby the problem of rational usage of plant processing by-products has been solved. Lactobacillus fermentation was carried out at 28 oC, without stirring during 48 hours that corresponded to a prolonged stationary growth phase. Lactobacillus count had no significant difference (about 1×109 CFU/ml) at any medium composition. Thus, dramatic difference took place after storage of suspension obtained at +5 oC during 8 weeks. In particular, high concentration of nutrients in media caused the increase of inactivation rate, while the presence of solid particles had a positive effect on Lactobacillus stability. Lactobacillus inactivation kinetic curves obtained experimentally were different depending on whether Jerusalem’s artichoke pulp was added to the medium or not. In case of heterogeneous submerged fermentation (Jerusalem’s artichoke pulp) the microorganism inactivation function during the storage period did not have inflection point and had a shape of descending curve. To describe this curve the Weibull model was applied. In the second case, the curve was supposed to vary on the second week that was due to culture dissociation into ‘weak’ and ‘strong’ populations. It is to be noted that dissociation of the population (different shapes of the colonies) was observed when counting of lactobacilli grown on medium containing 25% of whey only, however the percentage of the minor variant did not exceed 7%. To consider the dissociation phenomenon the sum of two Lactobacillus populations was considered, each was described by Weibull model. Model parameters were determined as the result of experimental data mathematical processing, tenfold decrease in population being shown in the form of regression depending on concentrations of milk whey and Jerusalem artichoke pulp. The standard deviation of values calculated from the experimentally obtained ones at the chosen linear approximation was 0.3. Keywords: Lactobacillus plantarum, inactivation, Jerusalem artichoke, optimisation, Weibull distributions, plant processing by-products. [ DOI ]

Enzymatic pretreatment of cereal raw materials for lactobacillus fermentation and lactic acid production / N. Y. Khromova, V. I. Panfilov, D. V. Baurin et al. // 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2016, www.sgem.org, SGEM2016 Conference Proceedings, ISBN 978-619-7105-68-1 / ISSN 1314-2704, June 28 - July 6, 2016. — Vol. 6 of Advances in biotechnology. — Албена, Болгария, 2016. — P. 539–546. [ DOI ]

Optimisation of pretreatment conditions of plant raw materials composed media for carotenoid biosynthesis by yeast rhodotorula rubra / B. A. Karetkin, O. P. Chervyakova, D. V. Baurin et al. // 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2016. — Vol. 3 of Advances in Biotechnology. — Vienna, 2016. — P. 301–308. Various types of plant processing by-products (wheat bran, sunflower husk and meal, coffee sludge), as well as unconventional agricultural products (tubers of Jerusalem artichoke) were considered as a major component of culture media for Rhodotorula rubra submerged fermentation. β-Carotene, torulene and torularodin prevail among the other carotenoids of the strain investigated. The yeast biomass was extracted with petroleum ether and the concentration of the substances was determined by spectrophotometry for the analysis of the carotenoids. During plant raw materials processing, by-products concentrate fiber components, which yeasts do not use. Therefore, these components were processed with cellululase (Cellic CTec2, Novozyme) and hemicellulase (Cellic HTec2, Novozyme) containing enzymes and also with balanced blend Viscoferm (Novozyme). Sulfuric acid hydrolysis was studied as an alternative pretreatment method. Jerusalem artichoke fructans were metabolized without additional hydrolysis. Solvent:solid ratio was 12:1 for Jerusalem artichoke, and 10:1 for other plant materials. The maximal yields of the reducing substances (52.3 g/L) and total carbohydrates (65.4 g/L) were obtained after the dilute acid hydrolysis of the Jerusalem artichoke. Submerged aerobic fermentation of yeasts was carried out in Erlenmeyer flasks at 30 oC and stirred (150 min-1). The count of cells was determined in a counting chamber. Final concentrations of yeasts after fermentation on the water extracts of Jerusalem artichoke tubers constituted 14 g/L, and it did not exceed 10 g/L in the other cases. At the same time accumulation of the carotenoids in biomass constituted up to 44.2 μg/L, which corresponded 282.6 μg/L of culture media after tubers acid hydrolysis. Despite the amount of carotenoids in yeast obtained on fluid extracts of Jerusalem artichoke was significantly lower due to a high cell titer, the concentration of carotenoids in culture medium reached 278.2 g/L. On the next stage of our research Jerusalem artichoke tubers pretreatment conditions of the were optimized using central compositional design. The following conditions of hydrolysis were chosen for pH, temperature and duration of treatment: center points – 2.5, 120.0 oС and 25 min, variation interval for a full factorial design – 1.25, 6 oС and 10 min. Star points level was 1.682. The response surface were obtained for reducing substances, final yeast yield and carotenoids concentration. The hydrolysis conditions of Jerusalem artichoke tubers were investigated and optimized including reducing substances yield. The optimal values of hydrolysis parameters were pH 1.24, temperature 110.6 oС, duration of hydrolysis 25 min to maximal reducing substances yield. Carotenoids yield reached its maximum at pH 1.59, temperature 107.0 oС, or pH 3.41 and temperature 114.0 oС and hydrolysis duration 25 min. Predicated concentration of carotenoids in culture media being 392 μg/L for both options was confirmed by the experimental data. Keywords: carotenoids, Rhodotorula rubra, plant raw materials, central compositional design, optimization. [ DOI ]

Исследование стадии предварительной химической обработки вторичного растительного сырья / А. В. Тур, Д. В. Баурин, И. В. Шакир, В. И. Панфилов // Современные тенденции развития науки и технологий. — 2016. — № 2-3. — С. 119–121. В статье химический гидролиз растительного сырья рассматривается как стадия обработки, предшествующая ферментативной. Приведены данные о содержании общих углеводов и редуцирующих веществ в гидролизатах депротеинизированного шрота под- солнечника.

Меры государственной поддержки в области промышленной биотехнологии / А. В. Тур, Д. В. Баурин, И. В. Шакир, В. И. Панфилов // Кузбасс: образование, наука, инновации. — Кемерово, 2016. — С. 358–361.

Предварительная обработка депротеинизированного подсолнечного шрота / А. В. Тур, Д. В. Баурин, И. В. Шакир, В. И. Панфилов // Успехи в химии и химической технологии. — 2016. — Т. 30, № 9 (178). — С. 44–46. Исследована предварительная комплексная обработка депротеинизированного подсолнечного шрота с помощью последовательного проведения химического и ферментативного гидролиза. Определена зависимость выхода редуцирующих веществ и общих углеводов в полученных гидролизатах. Проведено культивирование Saccharomyces cerevisiae на полученных гидролизатах, в результате титр клеток достиг 1,84 108 кл/мл. Содержание сырого протеина в биомассе составило 28%.

Химическая предобработка обедненного растительного сырья / А. В. Тур, Д. В. Баурин, И. В. Шакир, В. И. Панфилов // Пищевые технологии и биотехнологии, XV Международная конференция молодых ученых. — Т. 29. — Изд-во Бриг Казань, 2016. — С. 242–245.

Acidic and enzymatic hydrolysis of deproteinzed sunflower meal as a preprocessing for microbiological conversion / D. V. Baurin, V. I. Panfilov, B. A. Karetkin et al. // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. — Vol. 2 of 15th International Multidisciplinary Scientific Geoconference and EXPO, SGEM 2015. — Albena; Bulgaria, 2015. — P. 245–251.

Enrichment of cellulose waste of sunflower seeds processing with saccharomyces’s protein / B. A. Karetkin, D. V. Baurin, M. G. Gordienko et al. // ECCE-2015, Chemical Engineering and Biochemical Engineering for a new sustainable process industry in Europe. — Biochemical Engineering / ECAB3 / Bioproducts (or bio-based products). — Nice, France, 2015. — P. 977.

Ultrasonic extraction of fructans from the tubers of jerusalem artichoke: Optimization of conditions, purification methods, c-13nmr spectroscopy of the product / B. A. Karetkin, V. I. Panfilov, D. V. Baurin, I. V. Shakir // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. — Vol. 2 of 15th International Multidisciplinary Scientific Geoconference and EXPO, SGEM 2015. — Albena; Bulgaria, 2015. — P. 641–648.

Выделение хлорогеновой кислоты из продуктов переработки подсолнечника / П. С. Толоконин, Д. В. Баурин, И. В. Шакир, В. И. Панфилов // Современные тенденции развития науки и технологий. — 2015. — С. 76–78.

Исследование адсорбции фенольных соединений из продуктов переработки растительного сырья / А. И. Артемьев, Д. В. Баурин, М. Г. Гордиенко, И. В. Шакир // Успехи в химии и химической технологии. — 2015. — Т. 29. — С. 27–29.

Исследование кинетики роста bacillus cereus и lactobacillus casei на жидком отходе стадии концентрирования белкового гидролизата подсолнечного шрота / А. А. Савина, Д. В. Баурин, И. В. Шакир, В. И. Панфилов // Успехи в химии и химической технологии. — 2015. — Т. 29, № 8 (167). — С. 102–104.

Integrated processing of sunflower meal / D. V. Baurin, M. G. Gordienko, I. V. Shakir, V. I. Panfilov // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. — 2014. — P. 419–426.

Использование протеолитических ферментов для увеличения степени извлечения белковых соединений из шрота подсолнечника / Д. В. Баурин, Б. А. Кареткин, И. В. Шакир и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2014. — № 10. — С. 16–20.

Баурин Д. В. Подготовка биотехнологов в Российской Федерации и Республике Беларусь. Результаты анкетного опроса работодателей // Международная научно-практическая конференция "Биотехнология и качество жизни". — Закрытое акционерное общество "Экспо-биохим-технологии" Москва, 2014. — С. 533–534.

Разработка основ комплексной конверсии шрота подсолнечника / Д. В. Баурин, М. Г. Гордиенко, Б. А. Кареткин и др. // Естественные и технические науки. — 2014. — № 8 (76). — С. 33–35.

Факторный эксперимент для оптимизации условий предварительной обработки питательной среды / Б. А. Кареткин, Т. С. Катаева, Д. В. Баурин и др. // Фундаментальные исследования. — 2014. — № 11. — С. 13–19.

Катаева Т. С., Баурин Д. В. Оптимизация условий кислотного гидролиза депротеинизированного подсолнечного шрота // Успехи в химии и химической технологии. — 2013. — Т. 2013, № 8 (148). — С. 115–120. В рамках работы по биологической конверсии подсолнечного шрота в кормовой продукт рассмотрена возможность получения гидролизатов. Установлены оптимальные режимы кислотного гидролиза обезжиренного депротеинизированного подсолнечного шрота.

Романова А. Б., Самарина Е. А., Баурин Д. В. Получение белковых ферментолизатов шрота подсолнечника // Успехи в химии и химической технологии. — 2013. — Т. 27, № 9 (149). — С. 11–14. В настоящее время актуальной является проблема повышения кормовой ценности продуктов переработки растительного сырья. На кафедре биотехнологии РХТУ им. Д. И. Менделеева проводятся исследования по разработке технологии биоконверсии растительного сырья и отходов его переработки в продукты кормового назначения. Определены оптимальные условия ферментативного гидролиза нативного обезжиренного подсолнечного шрота ферментным препаратом Protex 7L. Полученные ферментолизаты были использованы в качестве источника азота для культивирования Bacillus cereus.

Баурин Д. В. Исследование процесса биологической конверсии вторичных продуктов переработки семян подсолнечника // Успехи в химии и химической технологии. — 2012. — Т. 26, № 1 (130). — С. 59–62. В настоящее время актуальной является проблема повышения кормовой ценности продуктов переработки растительного сырья. На кафедре биотехнологии РХТУ им. Д.И. Менделеева проводятся исследования по разработке технологии биоконверсии растительного сырья и отходов его переработки в продукты кормового назначения. Показана возможность использования Bacillus cereus для биодеградации компонентов депротеинизированного подсолнечного шрота, изучен процесс биоконверсии трудногидролизуемой составляющей.

Баурин Д. В. Исследование процесса биологической конверсии отходов производства подсолнечного масла // Успехи в химии и химической технологии. — 2010. — Т. 24, № 11 (116). — С. 8–10. В настоящее время актуальной является проблема повышения кормовой ценности продуктов переработки растительного сырья. На кафедре биотехнологии РХТУ им. Д. И. Менделеева проводятся исследования по разработке технологии биоконверсии растительного сырья и отходов его переработки в продукты кормового назначения. Показана возможность использования микроскопического гриба Pleurotus ostreatus для биоконверсии подсолнечного шрота, изучено влияние условий процесса выделения белка шрота на процесс биоконверсии трудногидролизуемой составляющей.

Профилактические мероприятия для снижения риска возникновения заболеваний растений в защищенном грунте / Д. В. Баурин, И. Г. Филиппов, А. В. Васильева и др. // Гавриш. — 2007. — № 6. — С. 21–23.

Формирование управляемого биоценоза микроорганизмов торфа и субстратов на его основе как новый подход в биометоде выращивания растений защищенного грунта / И. Г. Филиппов, Д. В. Баурин, А. В. Васильева и др. // Гавриш. — 2007. — № 5. — С. 12–15.

Показать все