БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

загрузка...

Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 || 19 | 20 |   ...   | 26 |

«Сборник научных трудов III Международный форум Инновационные технологии обеспечения безопасности и качества продуктов питания. Проблемы и перспективы V Международная ...»

-- [ Страница 18 ] --

При сотрудничестве лабораторий МГУПП и s.r.o. “Sevak”, для решения этой задачи был произведен хроматографический анализ жирнокислотного состава масла, полученного прессовым способом. Результаты представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Хроматограмма облепихового масла Содержание жирных кислот в семенах облепихи, согласно полученным данным, представлено в таблице 1.

Жирнокислотный состав масла облепихи (масс.%) общих липидов.

По полученным данным можно сделать вывод, что соотношение 3 и 6 жирных кислот в облепиховом масле стремится к идеальному (1:1). Следовательно, для получения для диффузии необходимо использовать масло с подобным составом полиненасыщенных жирных кислот. Большая часть облепихового масла в России производится диффузией с помощью подсолнечного масла, как наиболее доступного. Но при этом не берется в расчет пищевая ценность готового продукта [8]. Оптимальным для диффузии будет масло, которое по содержанию 3 и 6 жирных кислот похоже на облепиховое, и при этом доступное в неограниченных количествах.

Исходя из теоретических данных, по жирнокислотному составу лучше всего подойдет оливковое масло марки ExtraVirgin.

Для увеличения выхода свободных липидов и повышения сокоотдачи плоды облепихи перед производством облепихового масла подвергают предварительной обработке:

замораживанию или сбраживанию. При замораживании улучшаются технологические свойства сырья благодаря повышению сокоотдачи (на 5,8 — 6,5 %) и увеличению содержания свободных липидов в мякоти (на 6 — 1 6 % ). У сброженных плодов улучшается извлечение свободных липидов из мякоти (на 15 — 20 %), которые всплывают на поверхности, а в дальнейшем собираются и используются для изготовления масла. В зависимости от времени брожения различают частично сброженные (брожение идет 2 суток) и сброженные (3 суток) ягоды облепихи.

Но после выделения масла, оставшийся шрот, как правило, используют для кормовых целей, не задумываясь о том, что в нем остается значительна часть другого биологически активного вещества – пектина.

Пектины обладают уникальными свойствами: участвуют в поддержании осмотического давления;

участвуют в транспорте низкомолекулярных веществ и ионов;

влияют на устойчивость клеток к низким и высоким температурам окружающей среды;

влияют на функциональное состояние организма, обмен веществ, способны связывать радионуклиды, желчные кислоты, стероиды, токсины и другие вещества [3].

Облепиховый пектин представляет собой полиуронид довольно высокой степени чистоты. Он является высокоэтерифицированным. Это значит, что желирующее действие этого пектина проявляется в кислой среде (рН 1,0-3,5) при наличии в растворе сухих растворимых веществ (сахара) не менее 55%. Максимальную желирующую способность такой пектин имеет при концентрации сахара 60-65% [5].

На базе лаборатории кафедры «Биотехнология и технология продуктов биоорганического синтеза» были проведены опыты по получению облепихового пектина.

Полученные данные представлены в таблице 2.

Физико-химические характеристики облепихового пектина.

Статическая объемная емкость, Как видно из таблицы, облепиховый пектин содержит большое количество свободных карбоксильных групп галактуроновой кислоты. За счет этого он обладает способностью сорбировать в пищеварительном тракте ионы тяжелых металлов. Сорбция происходит при деметоксикации пектина, что способствует превращению его в полигалактуроновую кислоту, образующую с тяжелыми металлами и радионуклидами нерастворимые соли. Эти соли не всасываются через слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и выделяются из организма [2].

Наиболее перспективными методами получения облепихового пектина являются методы с использованием ферментных препаратов. В ходе ферментации разрушается содержащийся в кожуре облепихи протопектин. Получаемый таким методом пектин характеризуется высокой степенью этерификации и чистоты. Из-за высокого содержания метокси-групп, данный пектин можно использовать только в питании или добавках к пищевым продуктам [4].

Таким образом, комплексное использование продуктов переработки облепихового сырья позволяет создать малоотходное производство, так как после переработки плодов на облепиховое масло и концентрированный сок, остается богатый пектином шрот, из которого с помощью ферментных препаратов получают пектин. Это увеличивает рентабельность производства.

В настоящее время на базе кафедры «Биотехнология и технология продуктов биоорганического синтеза» МГУПП ведутся разработки рецептур функциональных эмульсионных жировых продуктов с использованием масла и биологически активных веществ полученных при переработке облепихи.

Бутова С.Н. Биотехнологическая деградация отходов растительного сырья.-М.:

Типография Россельхозакадемии, 2004.- 320 с.

Золотарева А.М., Чиркина Т.Ф., Цыбикова Д.Ц., Бабуева Ц.М. Исследование функциональных свойств облепихового пектина.//Химия растительного сырья.-1998.-№1. с.

Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов.- М:ДеЛи принт,2000.с.

Маркина М.Н., Румянцева Г.Н., Птичкина Н.М. Использование отечественных жома.//InternationalCongressBiotechnology.-М.: 2002.-379 с.

Рабинович М.Л.,, Мельник М.С. Прогресс в изучении целлюлолитических ферментов и механизм биодеградации высокоупорядоченных форм целлюлозы.//Успехи биологической химии.- 2000.- т.40.- с.205-266.

Грачева И.М., Бутова С.Н., Типисева И.А., Эль-Регистан Г.А. Теоретические основы биотехнологии. -М.: Элевар, 2003.-533 с.

Ковалев С.П. Облепиха. Сорта на выбор. -М.: Панорама, 1991.-16с.

Ипатова Л.Г., Кочеткова А.А., Нечаев А.П., Тутельян В.А. Жировые продукты для здорового питания. Современный взгляд. – М.: ДеЛи Принт. – 2009. – 396 с.

РАСТИТЕЛЬНО-МИКРОБНЫЕ НУТРИЕНТЫ

Кафедра «Биотехнологии и технологии продуктов биоорганического синтеза»

ФГБОУ ВПО МГУПП

Концепция настоящего проекта сформирована на основании экспериментальных данных восьми выполненных на кафедре и защищенных кандидатских диссертаций и двух диссертационных работ, выполняемых в настоящее время.

Растительно-микробные субстанции, формируемые микроорганизмами в желудочнокишечном тракте растительноядных животных (рубец дигастричных животных и слепая кишка у моногастричных), является источником высокоценного белка, богатого незаменимыми аминокислотами, целого комплекса жизненно важных витаминов и других биологически активных веществ.

Растительно-микробные субстанции с аналогичными свойствами для человека могут быть произведены in vitro на съедобных растительных субстратах.

биоорганического синтеза» МГУПП создан музей культур микроорганизмов, способных активно накапливать биомассу на твердых растительных субстратах (выделенные из молока животных и человека дрожжи рода Pichia и лактобактерии). Из целлюлозосодержащего (травяная, сенная, соломенная мука, измельченная комплексная биомасса зерновых культур), крахмалистого (дробленое зерно, мука, пророщенное зерно, шроты) и сахаристого (измельченные плоды, ягоды, овощи, клубни, корнеплоды и жомы из них) растительного сырья сконструированы комплексные твердые питательные среды, на которых микробиоценозы молока активно накапливают свою биомассу, превращая исходные растительные субстраты в растительно-микробные субстанции, содержащие на 20-25% больше белка по сравнению с исходными субстратами. Причем эти субстанции могут быть легко разделены на фракции, в том числе и более богатые по содержанию микробной биомассы, близкой по химическому составу к животной биомассе. А более бедные по микробной биомассе фракции могут быть успешно предложены в качестве весьма ценных добавок к кормам.

Помимо повышения питательной ценности новых продуктов они могут участвовать в пищеварении человека и в качестве парафармацевтиков (пробиотиков, пребиотиков, симбиотиков и синбиотиков), способных по-новому решать задачи регулирования микробиоценозов желудочно-кишечного тракта и противодействовать патогенным и условно-патогенным бактериям, что является очень актуальным на современном этапе ввиду быстрого роста токсигенности, колонизационной резистентности и антибиотикорезистентности этих бактерий.

Разработанные нами растительно-микробные субстанции мы предлагаем в качестве основы для изготовления хлебобулочных, кондитерских изделий, сухих добавок к пище, напитков и т.п., обладающих свойствами нутрипарафармацевтиков.

Основные направления развития проекта.

1. Селекция микроорганизмов – продуцентов растительно-микробных субстанций Коллективом ученых и аспирантов кафедры разработана методика селекции дрожжейсуперпродуцентов биомассы на твердых растительных субстратах из молока высших животных и человека при подавлении антибиотиками собственной бактериальной флоры молока. Из более чем 300 образцов молока, выделенных в разных регионах планеты, отобрано 2 штамма: Pichia anomala Яхрома 1 из коровьего молока и Pichia anomala 9а из женского грудного молока. При ассоциировании этих дрожжей со свежевыделенными из молока или с музейными производственными культурами лактобактерий возможно взаимное ингибирование, поэтому в процессе биоконверсии растительного сырья контроль активности микробов-продуцентов и их ассоциаций необходимо вести хотя бы периодически, т.к.

активное накопление их биомассы повышает химическую ценность полученных продуктов и придает им свойства пробиотиков, пребиотиков, симбиотиков и синбиотиков.

2. Конструирование питательных сред из растительного сырья для твердофазного культивирования микроорганизмов.

В качестве компонентов твердофазных питательных сред используют три категории субстратов:

- Формообразующие носители, в качестве которых используются прежде всего целлюлозосодержащие продукты кормового и пищевого достоинства (травяная, сенная и соломенная мука, зерновые отруби, пророщенное зерно, жомы, шроты и т.д.) - Сахаристые продукты (измельченные фрукты, ягоды, овощи, корнеплоды, клубни, зерновые патоки, сусло, соки и т.п.) как стимулятор роста микроорганизмов.

- Крахмалистые продукты (дробленое зерно, мука, крупяные мучки и т.п.) как стимулятор роста микроорганизмов с одной стороны, а с другой стороны как твердый мелкодисперсный агент, уносящий на себе микробную биомассу в процессе фракционирования высушенных компонентов микробных культур.

3. Отработка параметров биоконверсии растительного сырья в растительномикробные субстанции.

Эффективность биоконверсии, зависящая, прежде всего, от накопления микробной биомассы на разных вариантах исходного растительного сырья, должна контролироваться по ряду параметров:

а) дисперсность частиц субстратов, входящих в состав твердофазных питательных сред (обычно для большинства субстратов 1-3 мм в диаметре);

б) влажность твердофазных культур в процессе роста (она может колебаться от 45 до 75% в зависимости от характера перерабатываемого сырья);

в) температура культивирования (обычный интервал 25-35°С);

г) продолжительность культивирования (при дрожже-бактериальной биоконверсии в среднем 48 часов на дрожжевую и 48 часов на бактериальную биоконверсию, хотя при культивировании на наиболее подходящих субстратах продолжительность каждой фазы может быть сокращена до 24-30 часов);

д) формирование экологических ниш для дрожжей и бактерий при совместном их культивировании на растительном сырье. Выращивание ассоциаций дрожжей и бактерий в аэробных условиях при влажности примерно 50% оптимально для накапливания дрожжей, перевод же растущей культуры в анаэробные условия, особенно при увеличивающейся влажности, приводит к почти полному лизису дрожжей и замену их популяцией лактобактерий. Практически при таком двухфазном процессе содержание лактобактерий в конечном продукте формируется на уровне 1010, что на 2-3 порядка выше таковых в традиционных кисломолочных продуктах, где они являются главным действующим компонентом.

4. Разработка рецептур пищевых продуктов и кормов из растительно-микробных субстанций.

Выращенные твердофазные дрожжевые или дрожже-бактериальные культуры в натуральном или замороженном виде с добавлением молока, жидких плодовых, ягодных, овощных продуктов до 75-80%-ной влажности и последующей анаэробной ферментацией могут быть превращены в полужидкие продукты богатые живыми лактобактериями, то есть со свойствами пробиотиков и симбиотиков. Если эти культуры будут высушены при щадящих режимах при сохранении живых микроорганизмов, то они тоже могут сыграть роль пребиотиков и симбиотиков. Если в процессе сушки микроорганизмы будут инактивированы, то получаемые из растительно-микробных субстанций пищевые продукты (хлебобулочные, кондитерские изделия, добавки к пище и т.п.) будут играть роль нутрицевтиков и пребиотиков. Конкретные рецептуры новых продуктов пока еще ждут своей разработки.

5. Исследование биологической ценности произведенных продуктов биоконверсии растительного сырья для человека и животных.

Роль новых продуктов микробной биоконверсии как нутрицевтиков практически до настоящего времени не изучалась. Роль их как парафармацевтиков исследована значительно лучше. С 1998 года разработанная нами БАД «Фервитал» с хорошим эффектом пребиотика при дисбактериозах желудочно-кишечного тракта присутствует на российском рынке.

Доклинические эксперименты по нейтрализации активности патогенных стафилококков и их токсинообразования проведены нами совместно с ИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи (Москва), установлено выраженное пробиотическое и симбиотическое действие предлагаемых новых продуктов.

6. Конструирование ферментационного оборудования для твердофазной микробной биоконверсии растительного сырья.

Все исследовательские и полупромышленные работы использовали культивирование микроорганизмов в тонком слое ( до 5см) обычно на хлебопекарных поддонах. В настоящее время нами разработана модель объемного ферментера для твердофазного культивирования, которая ждет своей реализации. Подобное оборудование сможет превратить процесс в крупнотоннажный.

Ожидаемым научно-техническим результатом исследований является производство новых нутрицевтиков с повышенным содержанием белка, богатого незаменимыми аминокислотами, витаминов, олигосахаридов и т.п., обладающих в то же время свойствами парафармацевтиков (пребиотиков, пробиотиков, симбиотиков и синбиотиков).

Категория получаемых при реализации проекта продуктов может быть определена как нутрипарафармацевтики. Продукты микробной биоконверсии растительного сырья, например БАД "Фервитал", полученный с помощью дрожжей рода Pichia, выделенных из растительных субстратов, нами производились с 1998 г. по настоящее время на опытных установках на хлебозаводах №16, №12 (г. Москва), на опытной установке Славянского хлебозавода (г.Славянск-на-Кубани Краснодарского края) и опытной установке Волоколамского хлебозавода (Московская обл.). Рекомендован для длительного применения при дисбактериозах желудочно-кишечного тракта человека, в том числе вызванных антибиотиками. Пилотное производство кормов для животных с помощью сформированных нами биоценозов из молока уже организовано вьетнамскими партнерами в провинции Као Банг (Вьетнам) на базе свинооткормочного хозяйства на 5000 свиней в год, и на нем получены первые, очень благоприятные кормленческие результаты.

Россия, нуждающаяся в диверсификации своей нефтегазовой экономики, может очень быстро из микробной биоконверсии растительного сырья по разрабатываемым технологиям сформировать новое экспортно-перспективное направление экономики. Дефицит белка в пище человечества составляет около 20 млн. т в год. Вместе с кормами для сельскохозяйственных животных эта цифра может достигать 60-65 млн. т в год. Такое количество белка в виде нарастающей на растительном сырье микробной биомассы может быть получено из 3,2 млрд. т сельскохозяйственного и дикорастущего сырья, которым располагает Россия ежегодно. Растениеводство с очень низким уровнем применения пестицидов, гербицидов и т.п., огромное количество дикорастущего сырья, свободного от таких химических агентов делает российское сырье более перспективным по сравнению с растительными материалами из большинства стран Европы, Америки и Азии. Естественно, на таком сырье более безопасными и благоприятными будут и предлагаемые растительномикробные субстанции. Но при этом следует отдавать отчет, что быстрое вовлечение в эти технологии обширных территорий и большого количества людей, живущих поблизости от источников сырья, вряд ли будет по силам частному бизнесу, особенно на начальных этапах, в том числе на стадии инициальных научных исследований. Поэтому на этом этапе нужно финансирование из федерального бюджета.



Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 || 19 | 20 |   ...   | 26 |
 







 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»