CC BY
46
УДК. 636.638, 636.15
СВОЙСТВА СЫРЬЯ И НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ ПАНТОВ
В.Г. ШЕЛЕПОВ, член-корреспондент Россельхоза-кадемии, начальник отдела
Президиум Сибирского отделения Россельхозакадемии
К). Г. ГУРЬЯНОВ, кандидат технических наук, директор
ООО «Юг»
А.В. ЕРЕМЕЕВ, А.В. ШЕВЕЛЕВА, аспиранты Кемеровский ТИПП E-mail: vshelep0v@yandex.n4
Резюме. Приведены технологические приемы производства пищевой добавки на основе концентрированного экстракта пантов и натурального меда, результаты биохимических исследований сырья и готового продукта.
Ключевые слова: панты, мед, нутриенты, биологически активные вещества, аминокислоты, липиды, медовый гомогенат.
Рациональное, адекватное возрасту, профессиональной деятельности и состоянию здоровья питание — важнейший фактор профилактики большинства заболеваний. Основная тенденция в изменении структуры питания населения в последние годы — дефицит нутриентов природного происхождения — регуляторов биохимического и функционального статуса организма [1].
В силу различных объективных причин невозможно обеспечить быструю коррекцию структуры питания населения путем увеличения объемов и ассортиментов продуктов, обучения правилам рационального питания. Как показывает практика, наиболее приемлем альтернативный способ решения этой проблемы — коррекция питания с помощью комплексов биологически активных веществ, полученных из естественных источников. Такие продукты доступны для массового использования всеми слоями населения. Они эффективны в профилактике различных болезней, поскольку позволяют в короткие сроки восполнить дефицит нутриентов в составе суточного рациона питания [2].
Активно участвуя в обмене веществ организма, натуральный мед оказывает укрепляющее действие на нервную систему. Это концентрированный высококалорийный продукт, близкий по составу кровяной плазме. В нем содержится более 70 веществ, благоприятно влияющих на организм. Одновременно мед — прекрасный пищевой консервант.
Панты оленей содержат комплекс биологически активных веществ, обладающих стимулирующими свойствами. Соединение биологически активных веществ меда и пантов усиливает терапевтический эффект последних и способствует их лучшему усвоению [3].
Цель нашей работы — изучение биохимического состава концентрированного экстракта пантов и разработка технологии изготовления многофункциональной пищевой добавки - медовый гомогенат.
Условия, материалы и методы. Пищевая добавка — медовый гомогенат получена методом соединения концентрированного водного экстракта пантов и натурального меда.
Экспериментальным путем были установлены следующие оптимальные параметры процесса экстрагирования пантов. Соотношения твердой и жидкой фаз с учетом коэффициентов водопоглащения 1:5. Для увеличения скорости процесса экстрагирование проводится в кипящем слое. Этот способ основан на нагреве растворителя до кипения с использованием вакуума, что увеличивает выход биологически активных веществ. Оптимальный температурный режим 45...55 °С.
Перед экстракцией сырьё предварительно смачивали 40...50 %-ными водными растворами этилового спирта в соотношении 1:1,5 и выдерживали
30...60 мин. при комнатной температуре. Это способствует лучшему переходу липидов и жирорастворимых витаминов из сырья в экстракт. Полученный экстракт фильтровали, а затем выпаривали под вакуумом до 1/3 исходного объема.
Концентрат пантового экстракта соединяли с медом в соотношении 4:1.
Процесс соединения концентрированного экстракта и меда проводили:
в ультразвуковой ванне при температуре 35...45 °С и частоте ультразвукового поля 25 КГц в течение 3 ч с периодическим встряхиванием;
путем простого купажирования ингредиентов.
В процессе работы проводили физико-химические исследования пищевой добавки «медовый гомогенат»' и органолептическую оценку полученного продукта. Готовый продукт изучали на соответствие показателям безопасности (токсичные элементы, пестициды и радионуклиды), которые определяли согласно требованиям СанПиН 2.3.2. 1078-01, МУК 2.6.1.717-98.
Биохимические исследования образцов проводили на аналитическом оборудовании в лаборатории биохимии СибНИИПТИЖ г. Новосибирск.
Результаты и обсуждение. Наибольшей сбалансированности амнокислотного состава (Е/Т^ -—0,91) удалось достичь в результате экстракции пантового сырья в течении 6 ч. При дальнейшем увеличении продолжительности этого процесса обогащении экстракта свободными аминокислотами было незначительным (табл. 1).
Исследование образца экстракта на спектрометре Н-ЯМР-500 мГц при температуре 30 °С показало, что он представляет собой многокомпонентную смесь, в состав которой входят вещества с энергией смещения спектра 8,41,..6,47, характерной для свободных аминокислот, пептидов и низкомолекулярных белков. Кроме того, в диапазоне
4,0...3,72 обнаружены ароматические аминокислоты и пептиды, 3,5... 1,0 — спирты и липиды. Следует отметить, что ПМР-спектроскопия не выявила присутствия сахаров.
Ионообменная хроматография экстракта на ка-тионообменнике СМ-целлюлозе показала, что 55 % от общей массы белка не сорбируется на колонке. Элюция буферным раствором с высокой ионной силой позволила разделить два пика белковых веществ, составляющих 20 и 25 % от общей массы исходного белка.
При хроматографическом разделении на анио-нообменнике ОЕАЕ-сефарозе были выделены два пика несвязавшихся белков (54 и 20 %), а при элю-ции отмечен пик, на которой приходится 26,5 % от исходной массы белка.
Анализ полученных при ионообменной хроматографии белковых фракций, проведенный с помощью электрофореза в 12,5 %-ном полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия и
2-меркаптоэтанола, показал наличие спектра белковых компонентов с широким диапазоном молекулярных масс. Две основные полосы спектры соответствуют белкам с молекулярной массой 15000 и 30000 дальтон.
Содержание пептидов анализировали в образцах экстракта, обработанных сульфатом амония и этанола. Согласно результатам обращеннофазовой хроматографии высокого разрешения в градиенте плотности ацетонитрила 0...70 % образец, обработанный сульфатом амония, состоял из 39 низкомолекулярных пептидов, которые можно выделить и охарактеризовать. На хроматограмме наблюдались три пика: неорганические соли и свободные аминокислоты; пептид основного характера; смесь двух пептидов. Далее следовал широкий пик, по-видимому, представляющий сложную смесь пептидов.
На хроматограмме образца. обработанного этанолом, определялись 47 компонентов. Первый сложный пик включал минеральные соли и свободные аминокислоты. На уровне 10 мл отмечен сложный пик низкомолекулярных пептидов, 15 мл — 2 пептида основного характера, совпадающие с основным пиком предыдущей хроматограммы. За ними выделяется сложный пик, состоящий из пяти пептидов. Основной объем (40 мл) занимала сложная смесь компонентов пептидной природы связанных с нуклеотидами.
Обнаружение в составе экстракта биологически активной фракции, содержащей комплексы нуклеотидов с пептидами, связанной с гормональной активностью привело к индентификации в нем значительного количества нуклеотидных компонентов: урацилнуклеотидов, инозин нуклеотидов, гуанин- и адениннуклеотидов. Нуклеотиды — это регуляторы метаболизма, посредники действия многих гормонов. Они участвуют в образовании генетического аппарата, оказывают стимулирующее действие на его защитные функции, обладают противоопухолевым действием.
Идентифицированные нуклеотидные компоненты в определеном количественном соотношении специфичны для препаратов из пантов и pH
5,2...5,6 имеют характерные максимумы поглощения в УФ-области спектора при 260 нм, 250 нм, поэтому могут служить индикаторами при стандартизации экстракта из пантов.
Таблица 1. Динамика накопления аминокислот в пантовом экстракте, г/100 г
Продолжительность экстракции, ч
Аминокислота 2 4 6 8
св.* полн. св. ПОЛН. св. полн. се. полн.
Незаменимые В том числе: 10,1 21,01 10,41 20,83 17,6 33,8 14,51 36,4
Изолейцин 0,6 1,6 0,6 1,6 1,7 4,1 0,5 1,5
Лейцин 2,1 3,9 2,1 3,7 4,4 7,4 3,0 8,3
Лизин 2,1 3, 2,3 3,1 1,3 2,7 2,7 7,7
Метионин+Цистин 0,73 1,22 0,73 1,18 1,4 1,9 1,15 1,3
Т ирози н+Фенил аланин 1,7 5,2 1,5 5,4 4,8 7,5 3,0 7,6
Треонин 1,6 2,3 1,4 2,4 1,1 3,2 1,0 3,2
Трептофан 0,07 0,9 0,08 0,25 0,5 1,1 0,06 0,8
Валин 1,2 3,1 1,7 3,2 2,4 5,9 3,1 6,0
Заменимые В том числе; 6,5 64,8 12,8 64,6 17,0 59,1 17,2 56,2
Аланин 0,7 7,6 1,5 7,7 2,4 6,3 2,3 6,8
Аргинин 2,5 6,1 2,3 6,3 3,7 6,4 1,5 4,9
Аспараги новая 0,2 6,9 0,9 6,7 1,8 10,5 3,2 9,6
Гистидин 1,4 7,9 1,2 7,6 1,5 3,9 1,6 4,9
Глицин 0,2 12,0 2,6 12,2 0,8 7,9 2,6 8,4
Глутаминовая 0,9 13,9 2,2 13,8 3,9 11,8 3,8 14,6
Пролин 0,1 7,7 1,5 7,5 1,1 7,4 0,9 3,3
Серин 0,5 2,7 0,6 2,8 1.8 4,9 1,3 3,7
Итого 16,6 85,81 23,21 85,43 34,6 92,7 31,71 92,7
Ш 1,44 0,31 0,78 0,31 0,91 0,54 0,80 0,62
* св. — свободные аминокислоты, полн. — полный аминокислотный состав
Таблица 2. Характеристика пищевой добавки «медовый гомогенат»
Способ приготовле- ния Консистенция Цвет Вкус Запах
Купажирование Сиропообразная Коричневый, при хранении верхний слой расслаивается светлее Ультразвуковая Сиропообразная. Темный, од-гомогенная нородный Сладкий, приятный, с привкусом пантов Сладкий, приятный, с привкусом пантов Медовый, с запахом пантов Приятный, медовый, с запахом пантов
Экстракцию суммарных липидов проводили по Фолчу. Тонкослойная хроматография их экстракта на силуфоне выявила фосфолипид, совпадающий по своей подвижности с фосфатидилхолином из яичного желтка. Его содержание в препарате, определенное методом Васьковского, составило 0.06 мкмоль/мл.
Тонкослойная хроматография нейтральных липидов в системе гексан-эфир-уксусная кислота выявила вещество с подвижностью эфиров холестерина, триглицеридов и свободных жирных кислот. С помощью стандартного набора для анализа триглицеридов определено их содержание — 0,84 мкмоль/мл. Концентрация жирных кислот, установленная с помощью стандартных растворов олеиновой кислоты, оказалась равной 0,5 мкмоль/мл. Анализ по методу Либермана показал, что экстракт практически не содержит холестерина (менее 0,01 мкмоль/мл).
При изучении содержания в экстракте гормонов и факторов роста установлено, что в его составе больше инсулиноподобного фактора роста 2, фактора роста нервов, цилиарного нейротрофического фактора, интерлейкина-2 и морфогенетического костного фактора.
Выпаривание под вакуумом способствует концентрации биологически активных веществ. Однако уменьшение доли воды в экстракте более чем в 3 раза от исходного количества приводит к образованию хлопьевидного осадка. Вероятно, это связано с осаждением белков и высокомолекулярных пептидов.
По результатам органолептической оценки пищевой добавки — медовый гомогенат «ВЕЛАПИ» простое купажирование меда и концентрата экстракта пантов не
позволяет получать продукт гомогенной консистенции.
При воздействии на смешиваемую массу ультразвука с заданной частотой в ней происходят процессы кавитации, что обусловливает:
стерилизацию обрабатываемого сырья; измельчение (диспергирование) до микронного уровня твердых частиц;
гомогенизацию обрабатываемого продукта; интенсификацию химических реакций в десятки, а порой и в тысячи раз.
Витаминный комплекс полученного гомогената представлен основными витаминами меда. Содержание витамина А составляет 16,03 мг/кг, Д — 0,56, Е - 7,05, В, - 0.63, В, - 1.77, В, - 3,30, В$ - 37,33, В( — 1.18, В|2 — 7,05, аскорбиновой кислоты — 2,8 мг/кг. В связи с тем что пищевая добавка содержит не значительное количество аскорбиновой кислоты в неё рекомендовано введение витамина С в количестве 460 мг/100 см'.
Содержание углеводов в 100 г пищевой добавки составляет 40...45 г. а пищевая и энергетическая ценность — 185...190 ккал.
Продукт по показателям безопасности соответствует требованиям и нормам СанПиН и действующих инструкций.
Выводы. Таким образом, концентрированный водный экстракт пантов характеризуется высоким содержанием биологически активных веществ и может служить основой для многофункциональной пищевой добавки.
При производстве медового гомогената в процессе смешивания концентрированного экстракта пантов и меда целесообразно использовать ультразвук.
Созданная пищевая добавка предназначена для изготовления продуктов специального и профилактического назначения (хлебобулочные, кондитерские изделия, напитки и пр.) обогащенных комплексом нутриентов.
Литература.
1. Покровский В. И. Политика здорового питания, Федеральный и региональный уровни/ В. И. Покровский, Г.А. Романенко, В.А. Кия-же в. Н.Ф. Герасименко, Г.Г. Онищенко, В.А. Тутельян, В. М. Позняковский. — Новосибирск: Сиб. универ. изд-во, 2002. — 344 с.
2. Спиричев В.Б. Обогащение пищевых продуктов микронутриентами — надежный путь коррекции питания и здоровья / В.Б. Спири-чев, Л Лі. Шатчюк // Современные приоритеты питания, пищевой промыиыенности и торговли: сб. науч. тр., посвященных Юбилею кафедры биотехнологии, товароведения и управления качеством — М.; Кемерово: Издательское объединение «Российскиеуниверситеты». — 2006. - С 76-91.
3. Александров В.В. Лечебно-профилактическое, использование продуктов пантового оленеводства/ В.В. Александров, С.И. — Барнаул, 2003. - 126 с.
PROPERTIES OF RAW MATERIAL AND SOME SPECIAL FEATURES OF THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF MANUFACTURE OF MULTI-FUNCTIONAL FOOD ADDITIVE ON THE BASIS
OF ANTLERS
V.G. Shelepov, Y.G. Gur’yanov, A.V. Eremeev, A.V. Sheveleva
Summary. Technological methods of production of the food additive, results of biochemical studies of raw materials and finished product are given.
Keywords: alters, honey, nutrients, biologically active substances, amino acids, lipids, honey homogenate.
