Научная статья на тему 'РОЗРОБКА НАНОТЕХНОЛОГії ДРіБНОДИСПЕРСНОГО ЗАМОРОЖЕНОГО ПЮРЕ іЗ ГРИБіВ ШАМПіНЬЙОНіВ(AGARICUS BISPORUS)'

РОЗРОБКА НАНОТЕХНОЛОГії ДРіБНОДИСПЕРСНОГО ЗАМОРОЖЕНОГО ПЮРЕ іЗ ГРИБіВ ШАМПіНЬЙОНіВ(AGARICUS BISPORUS) Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
78
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КРИОДЕСТРУКЦИЯ / НАНОСТРУКТУРИРОВАННОЕ ПЮРЕ / ЗАМОРАЖИВАНИЕ / БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА / БЕЛОК / НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ / CRYODESTRUCTION / NANOSTRUCTURED PUREE / FREEZE / BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES / PROTEIN / LOW-TEMPERATURE GRINDING

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Павлюк Р. Ю., Погарська В. В., Маціпура Т. С., Максимова Н. П.

Работа посвящена разработке нанотехнологии мелкодисперсного замороженного пюре из грибов шампиньонов, где в качестве инновации используется криогенное «шоковое» замораживание и низкотемпературное измельчение. Новая технология позволяет извлечь скрытые в растительном сырье формы БАВ и биополимеров (белков) и более полно использовать биологический потенциал сырья

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Development of nanotechnology of fine frozen champignon puree(agaricus bisporus)

The nanotechnology of fine-dispersed frozen champignon puree with unique characteristics using the mechanical destruction and mechanical activation processes was scientifically substantiated and developed. The new technology allows to extract the forms of BAS and biopolymers (proteins) hidden in vegetable raw materials and make fuller use of the biological potential of raw materials.Quality comparison of frozen fine additives, obtained by the innovative technology in the form of nanostructured puree with the feedstock by the content of BAS was performed in the paper. It is shown that in the freezing and low-temperature grinding of raw materials, accompanied by cryodestruction and mechanical activation processes, there is a fuller extraction of BAS from the biopolymersbound state into the free state. Depending on the type of BAS, the increase is from 1.5...2.5 times with respect to the fresh feedstock.Comprehensive investigations have shown that the resulting fine frozen puree has fundamentally new properties. It was found that in the fine low-temperature grinding of champignons, there is a destruction of protein-chitin-mineral complexes, mechanical disruption (mechanolysis) of proteins. It was revealed that using mechanical activation in cryogenic mechanical grinding of champignons into fine puree leads to cryodestruction and mechanolysis of proteins of mushrooms to free amino acids by70...75 %, that is, the protein is transformed (modified) into the nanostructured form, 2/3 of which consist of free amino acids and is much better dissolved and absorbed by a human body.The end result of the work is the developed and approved regulatory documentation for the product, as well as conducted testing in the industrial environment at the enterprises of the city of Kharkiv.

Текст научной работы на тему «РОЗРОБКА НАНОТЕХНОЛОГії ДРіБНОДИСПЕРСНОГО ЗАМОРОЖЕНОГО ПЮРЕ іЗ ГРИБіВ ШАМПіНЬЙОНіВ(AGARICUS BISPORUS)»

-□ □-

Робота присвячена розробщ нано-технологи дрiбнодисперсного заморо-женого пюре з грибiв шамтньйотв, де як тновацп використовуеться крюген-не «шокове» заморожування i низько-температурне подрiбнення. Нова тех-нологiя дозволяе вилучити прихован в рослиннш сировиш форми БАР i бюпо-лiмерiв (бштв) та бшьш повно викори-стати бiологiчний потенщал сировини

Ключовi слова: крюдеструкщя, нано-структуроване пюре, заморожуван-ня, бiологiчно активн речовини, бшок,

низькотемпературне подрiбнення

□-□

Работа посвящена разработке нано-технологии мелкодисперсного замороженного пюре из грибов шампиньонов, где в качестве инновации используется криогенное «шоковое» замораживание и низкотемпературное измельчение. Новая технология позволяет извлечь скрытые в растительном сырье формы БАВ и биополимеров (белков) и более полно использовать биологический потенциал сырья

Ключевые слова: криодеструкция, наноструктурированное пюре, замораживание, биологически активные вещества, белок, низкотемпературное

измельчение -□ □-

УДК 635.8.001.73

|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.56145|

РОЗРОБКА НАНОТЕХНОЛОГП ДР1БНОДИСПЕРСНОГО ЗАМОРОЖЕНОГО ПЮРЕ 13 ГРИБ1В ШАМП1НЬЙОН1В (AGARICUS BISPORUS)

Р. Ю. Павлюк

Доктор техшчних наук, професор, заслужений дiяч науки i техшки УкраТни, лауреат Державно!' преми УкраТни*

E-mail: ktppom@mail.ru В. В. Погарська Доктор техшчних наук, професор, лауреат Державно! преми УкраТни* E-mail: ktppom@mail.ru Т. С. М а цi пу ра Асистент* Н. П. Максимова Доцент*

*Кафедра технолопй переробки плодiв, овочiв i молока Хармвський державний ушверситет харчування i торгiвлi вул. Клочмвська, 333, м. Хармв, УкраТна, 61051

1. Вступ

Робота присвячена розробщ нанотехнологп дрiб-нодисперсного замороженого пюре з грибiв шамтнь-йонiв (Agaricus Bisporus), виявленню закономiрностей та мехатзму впливу заморожування та низькотемпе-ратурного подрiбнення i процесiв крюмеханодеструк-цп та механоактивацii на трансформацiю зв'язаних амшокислот бiлка у вiльну форму, яю значно краще засвоюються оргашзмом людини, збереження бюло-гiчно активних речовин (БАР) тд час отримання дрiб-нодисперсного пюре з грибiв шампiньйонiв та ство-рення продукпв харчування пiдвищеноi бiологiчноi цiнностi з iх використанням. Як iнновацiю в робоп використано крiогенне «шокове» заморожування iз застосуванням рiдкого та газоподiбного азоту й низькотемпературне подрiбнення. Нова технологiя дозволяе вилучити приховаш в рослиннiй сировинi форми БАР i бiополiмерiв (бiлкiв) та бiльш повно використати бiологiчний потенщал сировини.

Проблема, яка сьогодш спостер^аеться в усiх кра-iнах свиу, - незбалансованiсть рацiонiв харчування, дефщит у них повноцiнного бiлка, мшеральних речовин, вiтамiнiв та шших БАР, надмiрне споживання цукру, сол^ холестерину, насичених жирних кислот, призводить до актуальностi розробки нанотехнологii

дрiбнодисперсного замороженого пюре з грибiв шам-пiньйонiв та виготовлення оздоровчих продукпв Í3 його використанням [1-3]. Сьогодш цш проблемi при-дiляeться велика увага в працях як вичизняних, так i закордонних учених.

2. Аналiз лггературних даних та постановка проблеми

Гриби та продукти '¿х переробки, як багатi на комплекс бюлопчно активних речовин та мiстять значну юльюсть бiлка, можна розглядати як сировину для оздоровчого харчування з високою харчовою та бюло-пчною цiннiстю, вираженою терапевтичною дiею, iму-номодулюючими та протипухлинними властивостями [4-6]. Вони користуються постiйним попитом у спо-живачiв усiх краш свiту [7]. Розробленi бютехнолопч-ш методи вирощування грибiв у регульованих умовах дозволили налагодити на УкраМ масове виробництво грибiв у промислових масштабах незалежно вщ свггло-вого дня та клiматичних умов [8]. Аналiз лiтературних джерел виявив, що наявнiсть у складi базидiомiцетiв комплексу незамшних амiнокислот, низькомолеку-лярних фенольних сполук, полiсахаридiв, хггин-глю-канового комплексу, фiзiологiчно активних сполук забезпечуе висок харчовi, сорбцiйнi, онкостатичнi,

©

антисклеротичн та антиоксидантн властивостi, якi здатн пiдвищувати iмунiтет до вiрусних захворювань, резистентнiсть органiзму та знижувати шкщливий вплив променево1 фiзiотерапii [9-11]. Розповсюджене застосування грибiв з багатовiковою iсторieю, в наш час мае виражену тенденщю до зростання масштабiв iх використання в харчовiй та фармацевтичнш промис-ловостi, i це характерно для багатьох краш свiту [11].

Важливим джерелом повноцшного бiлка, який не поступаеться за пожившстю тваринному, е гриби шам-пiньйони [12]. Однак вщомо, що пiд час переробки та споживання грибiв е трудношд, пов'язанi з тим, що бшки знаходяться в зв'язанiй формi з хiтином, глю-канами та мшеральними солями, якi перешкоджають гiдролiзу бiлка соляною кислотою i травним соком до окремих амшокислот, тобто погано засвоюються орга-нiзмом людини [13, 14].

Робота щодо переробки грибiв ведеться не лише за кордоном, але i в крашах ближнього зарубiжжя [15, 16]. Проте, на жаль, у науковш лiтературi практично немае систематизованих даних щодо технолопчних прийомiв переробки грибiв, як дозволять зруйнувати бiлок i пе-ретворити його на легкозасвоювану форму.

Вщомо, що сьогоднi одним iз перспективних напря-мiв розвитку науки, техшки й технологiй у мiжнарод-нiй практицi е застосування перспективних методiв подрiбнення, що призводять до процеав механоде-струкцii, у тому чи^ крiодеструкцii та механоактива-цп, якi особливо проявляються за умови зб^ьшення ступеня дисперсностi подрiбнених матерiалiв, у ре-зультатi чого продукт набувае нових властивостей i нанорозмiрноi легкозасвоюваноi форми [17].

Пiд час розробки нанотехнологп дрiбнодисперсно-го замороженого пюре з грибiв шампiньйонiв (Agaricш Bisporus) запропоновано використовувати як шновацп пiд час переробки рiзноi рослиншл сировини дрiб-нодисперсне подрiбнення в комплект з крiогенним заморожуванням i без нього, яке дозволило отримати дрiбнодисперснi добавки у формi нанопюре, заморо-жених паст або пюре, нанопорошюв високоi якостi та з властивостями, яю неможливо отримати з викорис-танням традицiйних методiв переробки.

У харчовш промисловостi процеси, що вщбува-ються пiд час переробки рiзноi рослинноi та тваринноi сировини практично не вивчеш, за винятком науко-во-дослiдних робiт, якi ведуться на базi науково-до-слiдноi лабораторп «1нновацшних крiо- i нанотехно-логш рослинних добавок та оздоровчих продукпв» кафедри технологiй переробки плодiв, овочiв i молока Харкiвського державного ушверситету харчування та торгiвлi.

Лiтературних даних щодо впливу крюгенного та дрiбнодисперсного подрiбнення на вмiст БАР та бюпо-лiмери (бiлок) пiд час отримання дрiбнодисперсного пюре з грибiв шампiньйонiв немае. Сьогоднi дрiбно-дисперсне (або тонкодисперсне) подрiбнення (а це всього деюлька мiкрометрiв та нанометрiв) широко застосовуеться в хiмiчнiй, текстильнш, металургiйнiй, авiацiйнiй, будiвельнiй, фармакологiчнiй та шших промисловостях [18-20]. Переважна бшьшють юную-чих технологiй консервування та переробки рослинноi сировини та грибiв присвяченi вивченню впливу висо-ких температур (стерилiзацii, пастеризацii, теплового сушшня та iн.) [21].

3. Мета i задачi дослщжень

Метою роботи е розробка нанотехнологii дрiбно-дисперсного замороженого пюре з шамтньйошв у наноструктурованш легкозасвоюванiй формi з вико-ристанням iнновацii заморожування та крюгенного подрiбнення, що дозволяють зберегти БАР вихiдноi сировини та надати кшцевому продукту нових спожи-вчих властивостей.

Для досягнення поставленоi мети необхiдно було виршити такi задачi:

- розробити нанотехнолопю отримання дрiбнон дисперсного пюре з грибiв шампiньйонiв iз максималь-ним збереженням БАР у легкозасвоюванш формг,

- дослiдити вплив крiогенного подрiбнення на трана сформацiю зв'язаних амшокислот у вшьш в замороже-ному дрiбнодисперсному пюре з грибiв шамтньйошв;

- вивчити амiнокислотний склад та величини амшо-кислотного скору бшка грибiв шампiньйонiв порiвняно зi шкалою ФАО/ВООЗ;

- дати порiвняльну характеристику IЧ-спектрiв шампiньйонiв та дрiбнодисперсного наноструктурова-ного пюре з них.

4. Експериментальш данi та ¡х обробка

У Харкiвському державному ушверситеп харчування та торгiвлi (м. Харюв, Украiна) розроблено iннова-цшну крiогенну технологiю отримання дрiбнодисперс-ного замороженого пюре з грибiв шамтньйошв, яка мае принципово тж споживчi властивостi, а саме, вiдрiз-няються високим вмктом бiологiчно активних речовин у в^ьному станi (у 1,5...2,5 разiв бiльше, нiж у свiжiй сировинi), тобто дозволяють вилучити скрип форми БАР у рослиннш сировиш та бiльш повно використати п бiологiчний потенцiал. Вiд традицiйноi вона вiдрiзня-еться використанням крiогенноi «шоковоЬ» заморозки та високоi швидкостi заморожування до бшьш низьких температур, шж прийнятих у мiжнароднiй практицi. Нова технолопя дозволяе отримати пюреподiбнi добавки у виглядi дрiбнодисперсного замороженого пюре iз грибiв шампiньйонiв iз рекордним вмiстом низькомоле-кулярних та шших БАР, а також бшьш повне вившьнен-ня бiлкiв iз складних нанокомплексiв «бiлки-полiсаха-риди-хiтин-мiнеральнi речовини», тобто iз зв'язаного стану з шшими бiополiмерами в рослиннiй клггиш у вiльний стан, чим i пояснюеться погане засвоення орга-шзмом людини складових бiлкiв шампiньйонiв.

Мехашзм збiльшення вилучення низькомолеку-лярних БАР iз клiтин та переходу '¿х iз зв'язаного з бiо-полiмерами стану у вiльний пов'язаний з тим, що у разi заморожування та низькотемпературного подрiбнення виникае крюдеструкщя та механокрекiнг, якi призводять до руйнування водневих зв'язюв та шдукцшно' взаемодii мiж указаними речовинами та збшьшення кiлькостi БАР у вшьному станi.

Технологiя замороженого дрiбнодисперсного пюре з грибiв включае таю головш операцii як швидке заморожування в середовищд газоподiбного азоту та низькотемпературне подрiбнення. Заморожування грибiв проводили на крюгенному заморожувачi. Установка призначена для заморожування як продукпв iз твердою оболонкою, так i рiдких, якi знаходяться

в спещальнш тар! Установка оснащена програмним комп'ютерним забезпеченням, що дозволяе в автоматичному режимi знiмати показники з датчиюв та ви-водити в графiчному виглядi на моштор. Подрiбнення здiйснювали на низькотемпературному подрiбнювачi за температури -10 оС.

У розроблених добавках у формi замороженого дрiбнодисперсного пюре з грибiв шамтньйошв визна-чено вмiст бiлку та амшокислотний склад за вiльними та зв'язаними амшокислотами (табл. 1). Установлено, що тд час заморожування та низькотемпературного подрiбнення грибiв вiдбуваеться руйнування бшокхь тинових комплексiв - руйнування бшку до окремих вiльних амшокислот на 65-70 %, вивiльнення бшку з нанокомплексiв (на 65...73 % вище, нiж у вихiднiй сировиш).

Показано, що загальна кiлькiсть бшка в свiжих грибах шамтньйонах складае 13,3 г у 100 г, з яких 10,14 г у 100 г масова частка амшокислот у зв'язаному сташ та 3,16 г у 100 г масова частка амшокислот у вшьному стат, а в наноструктурованому дрiбнодисперсному пюре з грибiв шамтньйошв загальна юльюсть бiлка складае 27,12 г у 100 г, з яких 15,96 г у 100 г масова частка амшокислот у зв'язаному сташ та 11,16 г у 100 г масова частка амшокислот у вшьному сташ - це пояснюеться тим, що в ходi крюгенного подрiбнення руйнуються протеiн-хiтиновi комплекси, iз яких додатково ви-

в^ьняеться 65,0...73,0 % зв'язаних амшокислот. Так, наприклад, у вихщних грибах масова частка зв'язаних амшокислот становить 10,14 г у 100 г, а тсля крюгенного подрiбнення - 15,96 г у 100 г. Також виявлено, що юльюсть окремих амшокислот збшьшувалась у 1,3...3,2 разу вщносно вихщних грибiв. Механiзм цього процесу пов'язаний, на наш погляд, iз тим, що бiлковi речовини в сировинi (шамтньйонах) перебувають у важкорозчинних i важкозасвоюваних органiзмом лю-дини нанокомплексах iз хiтином i полiсахаридами, а також солями (найчастше солями кремнiю, кальщю, магнiю та iн.). Крiогенне подрiбнення руйнуе цi нано-комплекси, вив^ьняе бiлок iз них i сприяе механоде-струкцii та механолiзу бшка до окремих амiнокислот. Встановлено, що тд час крiогенного подрiбнення вщ-буваеться дезагрегацiя й деструкцiя важкорозчинних бшокхггинмшеральних комплексiв, механiчне руйнування бшюв до вiльних амiнокислот (на 65,0...70,0 %).

Вiдомо, що розмiр молекули мономера протеМв-а-мiнокислот становить близько одного нанометра. Ана-лiз даних (табл. 1) показав, що крюмеханоактиващя за рахунок крiомеханодеструкцii приводить до значних змш структури бiлковоi глобули й бiлокхiтинових комплексiв, втрати природно'Т первинно'Т структури та '¿х формування в окремi вiльнi амшокислоти, збiльшуе розчиннiсть у водi й забезпечуе високу засвоювашсть живими оргашзмами.

Амшокислота -с я О Й оа « &0 £ Й & ояч 5.3 о .5*2 а ну г л н ло ! 4 СО Амшокислоти бшгав гриб1в шамтньйошв (у зв'язаному сташ) Амшокислоти бшгав гриб1в шамтньйошв (у вшьному сташ) т ) 1 ит и кс, в оу уо нумр •яйая га Я • __ •^В я 3 ™ Ч* & Ь '3 § фв уо 4 1-3 ^

у св1жих грибах, г у 100 г до СР наноструктуроване др1бнодисперсне пюре ¡з гриб1в, г у 100 г до СР .ъ X • э о • 5яч°м о ЗЙюЕяЯя из н И га д -дю § о о ^ н а и - о н чя|я н 10 ¡я'а ••3 о ИЧЯ к н 5 £ § 1 11 §■ •5 1 ■ з а у св1жих грибах, г у 100 г до СР наноструктуроване др1бнодисперсне пюре ¡з гриб1в, г у 100 г до СР , 'й !>> о.З н12Яго я'З я& ^ «и л . -о я ц чоя • -о ^.ЗЭЙ о

Аспарапнова к-та 1,36 1,14 1,61 140 1,4 0,22 0,76 3,5 47,2

Треонш 0,54 0,48 0,54 112 1,1 0,06 0,36 6,0 66,7

Серин 0,57 0,52 0,73 140 1,4 0,05 0,45 9,0 61,6

Глутамшова к-та 1,9 1,34 1,86 138 1,4 0,56 1,86 3,3 100,0

Пролш 0,75 0,42 0,58 138 1,4 0,33 0,68 2,1 117,2

Глщин 0,61 0,57 0,74 130 1,3 0,04 0,25 6,3 33,8

Алашн 0,57 0,52 0,70 135 1,4 0,05 0,55 11,0 78,6

Цистеш 0,12 0,06 0,08 133 1,3 0,06 0,09 1,5 112,5

Ваши 0,59 0,54 0,68 125 1,3 0,05 0,51 10,2 75,0

Метюнш 0,39 0,32 0,96 300 3,0 0,07 0,66 9,4 68,8

1золейцин 0,53 0,47 0,80 170 1,7 0,06 0,86 14,3 107,5

Лейцин 0,99 0,72 1,33 185 1,9 0,27 0,87 3,2 65,4

Тирозин 0,57 0,48 0,62 129 1,3 0,09 0,24 2,7 38,7

Фешлалашн 0,46 0,42 0,71 169 1,7 0,04 0,38 9,5 53,5

Пстидин 0,76 0,33 1,04 315 3,2 0,43 0,74 1,7 71,2

Л1зин 1,8 1,24 1,52 122 1,2 0,56 0,83 1,5 54,6

Аргшш 0,4 0,32 0,91 284 2,8 0,08 0,53 6,6 58,2

Триптофан 0,39 0,25 0,55 220 2,2 0,14 0,54 3,9 98,2

Сума 13,3 10,14 15,96 - - 3,16 11,16 - 72,7

Середне значення - - 171,4 1,7 - - 5,9 -

Таблиця 1

Вплив крiогенного подрiбнення на деструкцiю бiлокхiтинового комплексу шамтньйошв i механолiзбiлка до вiльних амшокислот тд час отримання наноструктурованого дрiбнодисперсного пюре

Отримаш даш щодо вмiсту амiнокислот у бшку грибiв шампiньйонiв були порiвнянi з гiпотетичним «щеальним бшком» (табл. 2). ФАО/ВООЗ запропоно-вана стандартна амшокислотна шкала, з якою порiв-нюють склад бiлка дослiджуваного продукту.

Розрахунок амшокислотного скору показав, що бь лок грибiв шампiньйонiв за амшокислотним складом наближаеться до «идеального бшка», але е лiмiтованим за такими амшокислотами як валiн та iзолейцин. За такими амiнокислотами як триптофан, лiзин, лейцин та сумарною кiлькiстю метiонiну i цистину, фешла-ланiну i тирозину бiлок грибiв перевищуе «iдеальний б^ок» в 1,5-3 рази (табл. 2).

Таблиця 2

Амшокислотний склад грибiв шампiньйонiв та величини амшокислотного скору у порiвняннi зi шкалою ФАО/ВООЗ

Амшокис-лота Шкала ФАО/ВОЗ, мг в 1 г бшка Вмют АК мг в 100 г (бшка 13,3 %) до СР Вмют АК, мг в 1 г бшка Скор, о/ %

Незамшш амшокислоти

Триптофан 10 390,0 29,4 294,0

Л1зин 55 1800,0 135,3 246,0

Треошн 40 540,0 40,6 101,5

Ваши 50 590,0 44,4 88,8

Метюшн+ +цистш 35 510,0 38,3 109,4

1золейцин 40 530,0 39,8 99,5

Лейцин 70 990,0 74,4 106,3

Фешлала-шн+тирозин 60 1030 77,4 129,0

Всього незамшних амшокислот - 6380,0 479,6 -

Отриманi результати були тдтверджеш методом IЧ-спектроскопiчного аналiзу (рис. 1).

Показано, що в дрiбнодисперсному нанострук-турованому пюре з грибiв шампiньйонiв в областi частот v=3500...2600 см-1 характерних для валентних коливань ОН-груп спостертеться зменшення ш-тенсивностi спектрiв, яке вiдбуваеться в результат механоактивацii (МА) i механодеструкцп (МД) при низькотемпературному подрiбненнi. Це свщчить про руйнування мiжмолекулярних i внутршньомолеку-лярних водневих зв'язкiв та тдтверджуе, що частина БАР iз зв'язаного стану переходить у вшьну.

Показано також, що в обласп частот v=1450...1350 см-1 характерних для валентних коливань СН3-груп, а також в обласп v=1760...1100 см-1 та v=2900...2000 см-1 характерних для валентних коливань -С=О- груп та ^Н2 груп вiдповiдно, збiльшуеться iнтенсивнiсть поглинання спектрiв, що свiдчить про збшьшення ма-совоi частки a-амiнокислот, як знаходяться у вiльному станi, ароматичних речовин, ефiрiв пiсля заморожу-вання та низькотемпературного подрiбнення, якi були отриманш хiмiчними та спектроскопiчними методами дослвдження.

На основi отриманих наукових результапв розро-блена нанотехнологiя дрiбнодисперсного замороже-ного пюре iз грибiв шампiньйонiв, де в якостi шнова-цii використано крiогенне «шокове» заморожування i

низькотемпературне подрiбнення, яке дозволило ви-лучити прихованi в рослиннш сировинi форми БАР i бiополiмерiв та провести руйнування (механолiз) бш-ку до окремих амiнокислот, бшьш повно використати бiологiчний потенцiал сировини.

2

Валенгшколивання груп, см:1

Рис. 1. Пор1вняльна характеристика 1Ч-спектр1в шампшьйошв (вихiднi гриби) (1) та дрiбнодисперсного наноструктурованого пюре (2) iз них

5. Обгрунтування результатiв дослiдження трансформацп зв'язаних амiнокислот у вшьш пщ час розробки нанотехнологп дрiбнодисперсного замороженого пюре з грибiв шампшьйошв (Agaricus Bisporus)

Перевага цiеi роботи полягае в тому, що авторами показано, що в грибах 70 % рослинного бшка (ввд вихiдноi сировини) знаходиться у зв'язаному в нано-комплексах iз хiтином, полисахаридами, мiнералами станi, якi перебувають у прихованш формi та не визна-чаються за допомогою традицiйних хiмiчних методiв дослiдження, i про це шхто не знав i не ставив питання, щоб '¿х витягти у вшьний стан i далi використовувати для харчових цiлей. Крiм того, унiкальнiсть досль джень полягае в тому, що авторам вдалося 70 % бшка зруйнувати до окремих вшьних амшокислот, якi легко можуть засвоюватися оргашзмом людини. Щ вщомо-стi дадуть можливiсть науковш спiльнотi по-новому розглядати проблеми глибоко' переробки рослинно' сировини та бшьш повно використовувати и бюлопч-ний потенщал для вирiшення проблеми в «здоровому» харчуванш на всш Землi. Кориснiсть розроблено' авторами нанотехнологп полягае в тому, що и можна застосовувати пiд час глибоко' переробки будь-яко' рослинно' сировини. Проте, слщ зазначити, що для кожно' рослинно' сировини залежно вiд и хiмiчного складу, морфологiчноi будови та шших факторiв е свое «ноу-хау» тд час розробки технолог!' заморожування та низькотемпературного подрiбнення.

6. Висновки

В результат проведених дослiджень: 1. Розроблено нанотехнолопю отримання дрiбно-дисперсного пюре з грибiв шампiньйонiв, яка ввд тра-дицiйноi вiдрiзняеться використанням «шокового» заморожування з застосуванням рщкого та газоподiб-ного азоту до кшцево' температури заморожування

-35.-40 оС (традицшно продукти заморожують до температури -18 оС) та низькотемперартурного дрiб-нодисперсного подрiбнення, яке супроводжуеться процесами механодеструкцп та механоактивацп, що дозволяе вившьнити БАР та перевести '¿х частину iз зв'язаного стану з бiополiмерами у вiльний стан, тим самим бшьш повно використати бюлопчний потенцiал сировини.

2. Дослiджено вплив крюгенного подрiбнення на трансформацiю зв'язаних амшокислот у вшьш в замо-роженому дрiбнодисперсному пюре з грибiв шампшь-йонiв. Установлено, що тд час низькотемпературного подрiбнення грибiв шампшьйошв вщбуваеться ви-вiльнення бiлка з комплекив (на 65...73 % вище, шж у

вихiднiй сировинi) та руйнування бшку до окремих вшьних амiнокислот на 65-70 %.

3. Проведено порiвняння скору бiлка грибiв шамш пiньйонiв порiвняно зi шкалою ФАО/ВООЗ. Показано, що бшок грибiв шампiньйонiв наближаеться до «щеального бiлка», але е лiмiтованим за такими амшокислотами як валш та iзолейцин.

4. Проведено порiвняння якостi IЧ-спектрiв грибiв шампiньйонiв та дрiбнодисперсного наноструктуро-ваного пюре iз них. Пiдтверджено, що у крiоподрiб-неному пюре з грибiв вщбуваеться руйнування вну-трiшньомолекулярних i мiжмолекулярних водневих зв'язкiв, як у комплексах бiополiмерiв - БАР, так i в самих бiополiмерах.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Лiтература

1. Павлюк, Р. Ю. Розробка технологи консервованих в^амшних ф^одобавок i i'x використання в продуктах харчування про-ф1лактично1 дй' [Текст] : дис. ... д-ра техн. наук / Р. Ю. Павлюк. - Одеса: ОДАХТ, 1996. - 446 с.

2. Тутельян, В. А. Питание и здоровье [Текст] / В. А. Тутельян // Пищевая промышленность. - 2004. - № 5. - С. 6-7.

3. Павлюк, Р. Ю. Крю i механохiмiя в харчових технолопях [Текст]: монографiя / Р. Ю. Павлюк, В. В. Погарська, О. О. Юр'ева, В. А. Павлюк та ш. - Х.: Фшарт, 2014. - 260 с.

4. Ященко, О. В. Харчова та бюлопчна роль ю^вних та лшарських грибiв в харчуванш населення [Текст] / О. В. Ященко // Гшена населених мюць. - 2012. - № 59.- С. 234-240.

5. Chelela, B. L. Antibacterial and antifungal activities of selected wild mushrooms from Southern Highlands of Tanzania [Тех^ / B. L. Chelela, M. Chacha, A. Matemu // American Journal of Research Communication. - 2014. - Vol. 2, Issue 9. - P. 58-68.

6. Garcia-Lafuente, A. Mushrooms as a source of anti-inflammatory agents [Тех^ / A. Garcia-Lafuente, C. Moro, A. Villares, E. Guillamon, M. A. Rostagno, M. D'Arrigo, J. A. Martinez // Anti-Inflammatory and Anti-Allergy Agents in Medicinal Chemistry. - 2010. - Vol. 9, Issue 2. - P. 125-141. doi: 10.2174/187152310791110643

7. Bernas, E. Storage and processing of edible mushrooms [Тех^ / E. Bernas, G. Jaworska, W. Kmiecik // Acta scientiarum polonorum. Technologia alimentaria. - 2006. - Vol. 5, Issue 2. - P. 5-23.

8. Канцеляренко, А. М. Актуальшсть переробки культивованих грибiв у готову харчову продукщю. Ч. 1 [Текст] / А. М. Кан-целяренко, К. В. Зубченко // Актуальш проблеми розвитку харчових виробництв готельного, ресторанного господарств i торгiвлi : тези доп. всеукр. наук.-практ. конф. - Х.: ХДУХТ, 2012. - С. 12.

9. Reis, F. S. Chemical composition and nutritional value of the most widely appreciated cultivated mushrooms [Тех^ / F. S. Reis, L. Barros, A. Martins, I. C. Ferreira // Food and Chemical Toxicology. - 2012. - Vol. 50, Issue 2. - P. 191-197. doi: 10.1016/j.fct.2011.10.056

10. Bernas, E. Edible mushrooms as a source of valuable nutritive constituents. Acta Scientiarum Polonorum, Technologia Alimentaria [Тех^ / E. Bernas, G. Jaworska, Z. Lisiewska // Acta scientiarum polonorum. Technologia alimentaria. - 2006. - Vol. 5, Issue 1. - P. 5-20.

11. Protein and Amino Acid Requirements in Human Nutrition : report of a Joint WHO/FAO/UNU. Expert Consultation (WHO technical report series № 935) [Text]. - Geneva : World Healt Organization, 2007. - 266 p. - Available at : http://apps.who.int/ iris/bitstream/10665/43411/1/WHO_TRS_935_eng.pdf

12. Braaksma, A. Protein analysis of the common mushroom Agaricus bisporus [Тех^ / A. Braaksma, D. J. Schaap // Postharvest Biology and Technology. - 1996. - Vol. 7, Issue 1-2. - P. 119-127. doi: 10.1016/0925-5214(95)00034-8

13. Павлюк, Р. Ю. Вивчення якост грибiв шампшьйошв при низькотемпературному подрiбненнi [Текст]: тези доп. всеукр. наук.-практ. конф. / Р. Ю. Павлюк, Т. С. Мацшура // Актуальш проблеми розвитку харчових виробництв готельного, ресторанного господарств i торпвлг - Харгав: ХДУХТ, 2012. - Ч. 1. - С. 151.

14. Ribeiro, B. Fatty acid composition of wild edible mushrooms species: A comparative study [Тех^ / B. Ribeiro, P. G. de Pinhoa, P. B. And-rade, P. Baptista, P. Valentao // Microchemical Journal. - 2009. - Vol. 93, Issue. 1. - P. 29-35. doi: 10.1016/j.microc.2009.04.005

15. Jaworska, G. Effect of production process on the amino acid content of frozen and canned Pleurotus ostreatus mushroom [Тех^ / G. Jaworska, E. Bernas, B. Mickowska // Food Chemistry. - 2011. - Vol. 125, Issue 3. - P. 936-943. doi: 10.1016/ j.foodchem.2010.09.084

16. Bernas, E. Comparison of amino acid content in frozen P. Ostreatus and A. Bisporus mushrooms [Тех^ / E. Bernas, G. Jaworska. // Acta scientiarum polonorum. Technologia alimentaria. - 2010. - Vol. 9, Issue 3. - P. 295-303.

17. Boldyrev, V. V. Mechanochemical modification and synthesis of drugs [Тех^ / V. V. Boldyrev // Journal of Materials Science. -2004. - Vol. 39, Issue 16-17. - P. 5117-5120. doi: 10.1023/b:jmsc.0000039193.69784.1d

18. Balaz, P. Mechanochemistry in technology: from minerals to nanomaterials and drugs [Тех^ / P. Balaz, M. Balaz, Z. Bujnakova // Chemical Engineering and Technology. - 2014. - Vol. 37, Issue 5. - P. 747-756. doi: 10.1002/ceat.201300669

19. Balaz, P. Mechanochemistry in Nanoscience and Minerals Engineering [Тех^ / P. Balaz. - Woodhead Publishing Limited, 2010. - 400 p.

20. Барамбойм, Н. К. Механохимия высокомолекулярных соединений [Текст] / Н. К. Барамбойм. - М.: Химия, 1978. - 384 с.

21. Антонова, И. А. Некоторые технологические решения сохранения БАВ в консервированной грибной продукции [Текст] / И. А. Антонова, Е. А. Юшина, Е. А. Варламова // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. - 2014. -№ 10. - С. 64-67.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.