CC BY
565
УДК 675.863:636.294 В.Н. Невзоров, В.И. Гаюльский, В.В. Беляев,
А.А. Ефремов, В.Н. Тепляшин
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ РОГОВ ДОМАШНЕГО СЕВЕРНОГО ОЛЕНЯ ЭВЕНКИЙСКОЙ ПОРОДЫ
В статье рассматриваются проблемы переработки рогов домашнего северного оленя эвенкийской породы, как свежесрезанных пантов, как и сброшенных самостоятельно оленями в осеннее-весенний период. Приведены результаты исследований по динамике процесса экстракта биологических активных веществ спиртом в аппарате Сокслета из свежих рогов и высушенных рогов.
Выполненный количественный атомно-абсорбционным методом анализ позволил определить содержание некоторых аминокислот, микро-, макроэлементов в спиртовых экстрактах рогов. На основании выполненных исследований разработаны варианты технологии получения пантекрина и ультродисперстного порошка, используемых в медицине.
Принятая программа развития домашнего оленеводства на 2003-2007 гг. в Эвенкии позволила возродить оленеводство как отрасль народного хозяйства на базе оленеводческого племенного государственного предприятия «Суриндинское». По состоянию на 2007 год общее поголовье оленей домашних эвенкийской породы составляет 4100 голов.
Северный олень - единственный олень, у которого и самцы и самки несут рога. У взрослых самцов сбрасывание рогов происходит после гона, у молодых оленей, не принимающих участие в гоне, в середине зимы. Самки сохраняют рога до отела. Новые рога у самцов формируются к августу и к середине сентября очищаются от меха. У самок этот процесс заканчивается лишь к октябрю.
Рога оленей домашних северных эвенкийской породы являются хорошим сырьем для производства продукции, широко используемой в медицинской, косметической, пищевой и витаминно-комбикормовой промышленности. С учетом специфики развития оленеводства в Эвенкии представляет интерес разработка и усовершенствование технологий комплексной переработки, как свежесрезанных рогов - пантов, так и сброшенных, окостенелых.
При разработке технологий по переработке рогов оленей домашних северных исходили из уже известных рецептур использования пантокрина и порошка из рогов оленей как биологически активных добавок при лечении различных заболеваний путем применения внутрь спиртовых вытяжек, а также применения оздоровительных ванн с растворенным в воде порошком из рогов оленей.
В настоящее время наиболее широкое признание получили препараты, вырабатываемые из пантов оленей, как пантокрин и ранторин.
Так, препарат пантокрин, представляющий собой 10%-й спиртовой экстракт пантов оленей (марала, изюбра и пятнистого оленя), содержит большое количество биологически активных веществ, обеспечивающих ему широкий спектр показаний. По своему химическому составу пантокрин имеет следующие характеристики (табл. 1).
Таблица 1
Основные характеристики пантокрина
Наименование показателя масс.,% Наименование показателя масс., %
Органические вещества 75,0 Неорганические вещества 25,0
Белки 52,7 Жиры 5,6
Моно- и дисахара 15,5 Зола 25,0
Азот общий 8,4 Азот белковый 8,3
При этом пантокрин содержит значительное число макро- и микроэлементов (Са, Na, Ад, Си, Ті, АІ, Fe, Si, Мд, Р), доминирующее место среди которых занимает железо. Основную массу активного вещества пантокрина составляет липоидная фракция и главнейшими из фосфолипидов являются биогенные основания холин и этаноламин. Исследования показали значительное содержание в пантокрине холестерина, стероидов (эстрон, тестостерон, прогестерон, эфиры холестерина с олеиновой, стеариновой и масляной кислотами).
Необходимо отметить, что в пантокрин из пантов переходит лишь половина липидов и соотношение их фракций несколько иное. Кроме того, панты оленя имеют более высокое содержание фосфолипидов и эфиров стеринов. В зависимости от условий осуществления экстрагирования соотношение липидов разных классов в пантокрине меняется.
Препарат ранторин представляет собой жидкий экстракт (1:1) из пантов самцов северного оленя, полученный путем реперколяции на 40%-м этиловом спирте. Как свидетельствуют проведенные исследования, панты северного оленя существенно не отличаются от пантов пятнистого оленя, за исключением количества сахаридов, которых у первого почти в 2 раза больше (13,4 масс.). Поэтому и составы ранторина и пантокрина в основном сходны. Химический состав ранторина представлен в табл. 2.
Таблица 2
Основные характеристики ранторина
Наименование показателя Содержа- ние Наименование показателя Содержа- ние
Аргинин, мг/л 0,404 Валин 0,823
Г истидин 0,078 Лейцин 0,831
Лизин 0,505 Метионин 0,080
Треонин 0,142 Фенилаланин 0,616
Кальций, мкг/мл 53,9 Калий, мкг/мл 2588
Натрий 3019 Магний 34,5
Железо 2,17 Медь 1,73
Цинк 0,65 Марганец 0,02
Никель 0,02 Хром 0,02
Названные лекарственные препараты животного происхождения нашли широкое применение в качестве физиологического стимулятора при расстройствах нервной системы, нарушениях обмена веществ, атеросклерозе, гипотонии и сексуальной импотенции.
Рога северного оленя эвенкийской породы могут быть свежие, высушенные (иначе говоря, консервированные для длительного хранения) и так называемые "сброшенные” - когда рога самопроизвольно опадают.
Анализ имеющихся литературных данных показывает, что по мере окостенения рогов происходит некоторая потеря биологически активных веществ. В связи с этим представляет интерес для разработки комплексной переработки этого вида сырья исследовать его химический состав.
В таблице 3 представлены данные по содержанию экстрактивных веществ, извлекаемых из представленного сырья водными растворами этилового спирта различной концентрации.
Таблица 3
Экстрактивные вещества, извлекаемые в условиях настаивания
Исходное сырье Содержание экстрактивных веществ, извлекаемых из исходного сырья спиртовым раствором различной концентрации, вес, %
50 об., % 60 об., % 70 об., %
Свежие рога 14,8 17,2 17,6
Высушенные рога 15,7 17,5 17,3
Сброшенные рога 12,6 13,1 12,8
Из представленных данных видно, что концентрация этилового спирта практически не сказывается на количестве извлекаемых веществ из рогов северного оленя. Количество извлекаемых веществ в большей
степени зависит от вида исходного сырья. Так, наибольшее количество экстрактивных веществ извлекается из свежих и высушенных рогов, а, в случае сброшенных рогов, содержание экстрактивных веществ заметно меньше, но тем не менее составляет около 13%.
Экстракция этиловым спиртом в аппарате Сокслета может приводить, как известно, к исчерпывающей экстракции, то есть к полному выделению растворимых в спирте веществ при длительной обработке. Практика показывает, что в зависимости от вида используемого сырья, процесс экстракции может протекать несколько десятков часов. В случае использования рогов северного оленя эвенкийской породы, продолжительность экстракции в условиях аппарата Сокслета не известна. Поэтому нами изучена динамика извлечения экстрактивных веществ из свежих и высушенных рогов северного оленя эвенкийской породы в аппарате Сокслета.
Обнаружено, что процесс выделения экстрактивных веществ из рогов северного оленя эвенкийской породы действительно растянут во времени. В таблицах 4-5 представлены данные по динамике процесса экстракции биологически активных веществ спиртом в аппарате Сокслета из рогов северного оленя эвенкийской породы.
Таблица 4
Динамика извлечения биологически активных веществ из свежих рогов северного оленя эвенкийской породы в аппарате Сокслета
Вид сырья Продолжительность экстракции, ч Процент извлечения биологически активных веществ, % масс.
Рога свежие 0,5 1,1
Рога свежие 1,0 2,6
Рога свежие 3,0 6,4
Рога свежие 6,0 9,6
Рога свежие 10,0 14,9
Рога свежие 14,0 18,6
Рога свежие 18,0 20,1
Рога свежие 20,0 20,2
Рога свежие 25,0 20,2
Таблица 5
Динамика извлечения биологически активных веществ из высушенных рогов северного оленя эвенкийской породы в аппарате Сокслета
Вид сырья Продолжительность экстракции, ч Процент извлечения биологически активных веществ, % масс.
Рога высушенные 0,5 0,4
Рога высушенные 1,0 1,7
Рога высушенные 3,0 3,6
Рога высушенные 6,0 7,6
Рога высушенные 10,0 12,2
Рога высушенные 14,0 14,4
Рога высушенные 18,0 17,3
Рога высушенные 20,0 18,4
Рога высушенные 25,0 18,5
Как следует из представленных данных, в условиях аппарата Сокслета процесс исчерпывающей экстракции продолжается 20-25 часов, а количество извлекаемых биологически активных веществ составляет:
- из свежих рогов - 20,2%;
- из высушенных рогов - 18,5%.
Таким образом, процесс извлечения биологически активных веществ в условиях настаивания длится 7-12 дней, в условиях кипения этилового спирта - 78оС - 20-25 часов. Следует указать, что первый способ -настаивание, на наш взгляд, достаточно длителен, а второй - в аппаратах Сокслета - достаточно дорогой и небезопасный, так как требует нагревание спирта до кипения и обработки в этих условиях рогов в течение 20-25 часов.
Спиртовые экстракты рогов, как известно, могут содержать пять классов органических соединений, среди которых основными являются аминокислоты, сахара, липиды. Действительно, анализ электронных
спектров поглощения в ультрафиолетовой и видимой области спектра показали, что в спиртовых экстрактах имеются данные типы соединений, о чем свидетельствует интенсивное поглощение в области 260-310 нм.
Методом количественного эбулиостатического титрования спиртовых экстрактов показано, что в спиртовых экстрактах имеются сахара. Содержание сахаров составляет 6,3 и 6,6% от веса исходных рогов в случае сухих и сброшенных рогов соответственно.
Проведенный гидролиз спиртовых экстрактов рогов с использованием щелочи и хроматографический анализ полученных продуктов показал, что в растворе имеются кислоты и глицерин. Следовательно, в экстрактах имеются жиры. Методом тонкослойной хроматографии установлено, что количественное содержание жиров в экстрактах рогов составляет 1,65%.
Методом тонкослойной хроматографии на пластинках "Силуфол” показано, что в спиртовых экстрактах имеются аминокислоты в следующих количествах (табл. 6).
Таблица 6
Содержание некоторых аминокислот в спиртовых экстрактах сухих рогов северного оленя эвенкийской породы
Наименование показателя Среднее содержание, мг/мл
Лейцин 0,56
Валин 0,53
Фенилаланин 0,46
Лизин 0,34
Аргинин 0,24
Г истидин Следы
Треонин Следы
Метионин Следы
Методом атомно-абсорбционного анализа установлено, что часть микро- и макроэлементов, находящихся в рогах, может переходить в спиртовый раствор, тем самым повышая биологическую ценность полученного раствора. Количественный анализ, выполненный атомно-абсорбционным методом, показал, что содержание элементов в спиртовых экстрактах составляет величины, указанные в табл. 7.
Таблица 7
Содержание основных микро- и макроэлементов в спиртовых экстрактах рогов северного оленя эвенкийской породы
Наименование показателя Содержание в сухих рогах, мг/л Содержание в сброшенных рогах, мг/л
Калий 2236 2006
Натрий 2760 2370
Кальций 42 36
Магний 24 16
Железо 1,5 1,0
Медь 0,7 0,3
Цинк, марганец, кобальт, никель, хром Следы Следы
Ртуть, кадмий, мышьяк, свинец Менее 0,001 Менее 0,001
Таким образом, основными макроэлементами спиртовых экстрактов рогов являются калий, натрий, кальций, магний, железо и медь - важные элементы для жизнедеятельности человека. Содержание вредных тяжелых металлов - ртути, кадмия, мышьяка и свинца - составляет менее 10-6 %, что свидетельствует об экологической безопасности полученного продукта.
Твердый остаток рогов северного оленя эвенкийской породы после спиртовой экстракции можно использовать для получения водных экстрактов, содержащих остаточное количество биологически активных веществ, среди которых будут часть сахаров, часть аминокислот, дубильные вещества, водорастворимые витамины группы В.
Действительно, нами показано, что твердые остатки рогов после спиртовой экстракции можно подвергать завариванию в воде при 100оС, причем в этом случае в водный экстракт действительно переходит часть всех тех веществ, указанных выше.
Показано, что наиболее полно и быстро водная экстракция осуществляется после измельчения сухих остатков рогов до размеров 2-3 мм. Установлено, что наиболее полно сумма биологически активных веществ извлекается при заваривании в течение 0,5-1,0 часа. Это количество, в случае сухих рогов, составляет 7-8%, в случае сброшенных рогов - 4-5%.
На основании полученных результатов, а также имеющихся литературных данных, нами предложен вариант технологии получения пантокрина и ультрадисперсного порошка, используемого для приготовления лечебно-профилактических ванн (рис. 1-3).
Рис. 1. Технология приготовления ультрадисперсного порошка из свежесрезанных рогов
Рис. 2. Технология получения пантекрина из свежесрезанных рогов
Рис. 3. Технология приготовления ультрадисперсного порошка из сброшенных рогов
УДК 664.7:33 Н.Н. Типсина, Т.Ф. Варфоломеева, Г.К. Селезнева
НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ МУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ И ЭКОНОМИИ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ
В статье рассматриваются вопросы разработки и выпуска продуктов питания функционального назначения и массового потребления, которые имеют повышенную пищевую ценность и способствуют экономии сырьевых ресурсов. Но главная их ценность, как утверждают авторы, в том, что данные продукты благотворно сказываются на оздоровлении рациона питания населения.
Глобальное загрязнение природной окружающей среды достигло критического уровня по таким важным для человека и других живых организмов ресурсам, как воздух, вода, лекарственные травы, натуральная пища и др. Широкое использование искусственных химических веществ без должного контроля и учета биологических законов привело к тяжелейшим и не всегда обратимым последствиям:
- накоплению вредных для здоровья человека веществ в почве, пищевых продуктах, лекарственных растениях и субстратах, что неминуемо вызывает ухудшение полезных свойств и изменение их химического состава;
- уменьшению функционально полезных плодородных почв, лесных массивов, сенокосных и пастбищных угодий;
- нарушению биологических взаимоотношений между обитателями почвы, воды и других объектов;
- снижению активности и сокращению жизни самого человека, изменению потенциального генофонда и возникновению нежелательных мутаций.
Для условий России опасность представляют антропогенные факторы, связанные с большим объемом поступлений поллютантов в окружающую среду при низком уровне контроля сельскохозяйственных, транспортных, промышленных и бытовых предприятий, из-за слабой аналитической базы, недостаточной разветвленности и оснащенности контролирующих служб.
В России количественная и качественная структура питания значительно ухудшились, что особенно негативно отразилось на детях, беременных женщинах, на людях пожилого возраста, а также на всем населении.
