CC BY
13
КАЧЕСТВО И БЕЗОПАСНОСТЬ
УДК 664.782
Высокоэффективные растворы
для консервации пантов северного оленя
Ключевые слова: северный олень; панты; диэтиловый эфир; этилацетат; этиловый спирт.
Т.В. Рогожина, канд. биол. наук, доц., В.В. Рогожин, д-р биол. наук, проф Якутская государственная сельскохозяйственная академия
При разработке современных технологий все более активно используют свойства молекул и молекулярных структур, размер которых 1-100 нм. В связи с этим возникло новое направление исследований, которое получило название нанотехнологии. Применение этих технологий в медицине, биологии, сельском хозяйстве позволило сформироваться отдельному направлению в этих отраслях - нанобиотехно-логии.
Основная задача АПК России - насыщение рынка высококачественной селькохозяйственной продукцией. Однако в процессе производства сельскохозяйственной продукции у товаропроизводителей возникают проблемы с ее хранением. Для этого чаще всего используют энергозатратные приборы и оборудование, в частности морозильные низкотемпературные установки для длительного хранения мяса и мясопродуктов, овощей и фруктов. При сушке зерна и пантов требуются высокие затраты энергии. Чтобы снизить издержки в производстве сельхозпродукции, необходимо внедрять энергосберегающие технологии, основанные на использовании современных методов нанобиотехнологии, в основе которых лежат методы консервирования. Применение различных органических соединений с целью консервации сельхозсырья позволяет снижать энергозатраты на сушку и хранение зерен и пантов, поэтому разрабатываемые нами методы консервации можно отнести к энергосберегающим [1].
Пищевые продукты можно консервировать с помощью физико-химических методов, обеспечивающих их изоляцию от окружающей среды, способствуя уничтожению бактерий и спор, предотвращая развитие микроорганизмов путем подавления активности метаболических процессов или разрушая их мембраны. Консервированный продукт должен быть защищен от дей-
ствия высоких температур и солнечных лучей. Кроме того, консервирующие вещества останавливают процессы разложения, протекающие в неживых клетках, а также понижают активность метаболических процессов в живых клетках.
Все консерванты можно разделить на две группы: биогенные и абиогенные. К группе биогенных консервантов относят соединения, которые синтезируются в биологических системах, участвуют в метаболических процессах, и их утилизация осуществляется ферментативными системами организма. Содержание данных соединений определяется их природой и функциональным действием в живых организмах.
Абиогенные консерванты - это те соединения, которые в биологических системах не синтезируются. Их метабо-лизация в живых организмах возможна, но образующиеся продукты могут быть токсичны. Некоторые из абиогенных соединений способны накапливаться в организме, вызывая интоксикацию. Использовать эти соединения для консервации биогенных систем следует с большой осторожностью.
Консервант должен обладать относительно низкой токсичностью. Наиболее перспективные консерванты - вещества биогенной природы, легко утилизирующиеся в метаболических процессах в клетках живых организмов.
В основе действия консервантов лежит его способность подавлять развитие микрофлоры, преимущественно воздействуя только на токсинообразу-ющие формы. При этом консервант должен легко проникать в продукт консервации и по возможности длительно находиться в нем, не оказывать влияние на органолептические свойства продукта, т. е. не изменять вкус, запах и цвет продукции. Кроме того, он должен быть простым в применении, недорогим по стоимости, иметь разрешение на использование в пищевых продуктах, находиться в высоко очищен-
ном состоянии, соответствовать по качеству международным нормам и требованиям.
В настоящее время поголовье оленей в Якутии увеличивается и составляет 169 тыс. голов. Особенно высокие показатели роста достигнуты в предприятиях Министерства сельского хозяйства республики, где рост за последние 5 лет составил 27,9-31,2 %. По родовым общинам рост несколько меньше - 5,2-15,3 %. В остальных хозяйствах, к сожалению, поголовье оленей снижается.
Основные экспортные продукты оленеводства - сухие панты (неокостенев-шие рога) северного оленя. Панты изготавливают во второй половине мая и до конца июня. Для производства фармакологического продукта преимущественно используют неокостеневшие рога северного оленя, которые срезают у бычков двухлетнего возраста, третьяков, самцов-производителей, бычков-кастратов и важенок [2]. Панты, срезанные с буров и кастратов, самые ценные. У молодых оленей, важенок и хоров срезать панты нельзя, так как это сказывается на их развитии и снижает плодовитость. После срезки панты необходимо как можно быстрее подвергнуть технической переработке в целях извлечения максимального количества биологически активных веществ. Если это невозможно сразу сделать, то панты обычно консервируют, используя для этого различные способы: термическую обработку пантов при температуре 70...95 °С, применение химических консервантов, хранение при низкой температуре и др. В связи с непродолжительным сроком хранения пантов (при температуре выше 5 °С в течение 3-5 дней) они должны быть подвергнуты технологической переработке. Для этого панты сушат при температуре 60.70 °С. Более высокая температура сушки приводит к разрушению биологически активных веществ, понижая фармацевтическую ценность сырья. В
QUALITY AND SAFETY
результате сушки масса пантов может сокращаться на 20-60 % [3].
Кроме того, для консервации пантов предложен и другой метод [4], согласно которому группу срезанных пантов помещают в естественный мерзлотник с температурой 10...12 °С и через 20 дней извлекают. Панты размещают в кассете и размораживают при комнатной температуре (15.20 °С). После размораживания проводят термическую обработку сухим жаром при 70.72 °С в течение 4 ч. По истечении времени температуру в жаровой камере снижают до 40 °С, кассеты с пантами перемещают в ветровую сушилку, где они находятся 24 ч. Чередование термической обработки с сушкой на ветру проводят 5 раз. Недостаток данного способа состоит в том, что в процессе термической обработки пантов снижается их качество, ухудшается и изменяется состав биологически активных веществ.
Продажей пантов в Республике Саха (Якутия) с 1996 г. занимается преимущественно компания «Таба». Однако качество реализуемых пантов было достаточно низкое. Отходы производства пантов могли составлять 48-67 %. Это было обусловлено тем, что свежесрезанные панты имеют ограниченный срок хранения. При температуре выше 10 °С панты могут храниться только в течение 3 дн. После этого срока они утрачивают свои качественные показатели и их нельзя использовать для производства биопрепаратов. Отсутствие эффективных способов консервации пантов обычно приводит к большим потерям биологического сырья: процент реализованных пантов первого сорта обычно составляет 6-12 %.
Цели наших исследований - разработка технологии и получение простого в употреблении, экономичного в эксплуатации, высокоэффективного в действии консерванта пантов северного оленя, компоненты которого являются метаболитами животных клеток и соответственно обладают пониженной токсичностью, но в больших концентрациях способны полностью подавлять процессы гниения и за счет этого способствовать увеличению сроков хранения свежесрезанных пантов с сохранением их повышенной биологической ценности.
В качестве компонентов консервирующего раствора были отобраны органические соединения (диэтиловый эфир, этилацетат и этанол), которые ранее показали свою эффективность при индивидуальном применении. Определяющими моментами при их отборе было то, что эти вещества использу-
ют как в медицинской, так и пищевои промышленности, и они являются одними из основных метаболитов клеток.
Малая токсичность и высокая летучесть предлагаемых веществ для консервации пантов оленя, позволяет использовать их в относительно больших количествах без опасения вызвать интоксикацию. Кроме того, при необходимости их можно полностью удалить из пантов путем выдерживания их при температуре выше 50 °С на воздухе в течение нескольких часов.
Для экспериментальной проверки консервирующей способности предлагаемых органических соединений были взяты двух- и трехкомпонентные растворы.
Свежесрезанные или свежемороженные панты оленя помещают в герметично закрывающиеся резервуары или целлофановые мешки, путем распыления подается консервирующий раствор (см. таблицу), состав и количество которого определяется сроками хранения пантов. Как видно из таблицы, оптимальный консервирующий раствор: 40 л диэтилового эфира, 40 л этилацетата и 20 л этанола на 1 т пантов оленя. Применение этого раствора позволяет обеспечить сохранность пантов при комнатной температуре в течение 8-9 мес.
Выраженным консервирующим эффектом обладают растворы, в состав которых входят соединения, проявляющие в индивидуальном действии максимальные консервирующие способности. Однако при их совместном использовании консервирующий эффект возрастал, что обусловлено синергизмом действия консервантов на панты северного оленя.
Применение изученных растворов позволяет обеспечить длительную сохранность консервированных пантов (от 4 до 9 мес), полностью подавляет на этот период рост микрофлоры и процессы гниения.
Предлагаемые методы консервации пантов обладают следующими преимуществами: в состав используемых растворов входят органические вещества, которые являются основными метаболитами клеток животных; малая токсичность и высокая летучесть диэ-тилового эфира, этилацетата, этанола, предлагаемых для консервации пантов оленя, позволяет применять их в относительно больших количествах без опасения вызвать интоксикацию; при необходимости полного удаления этих соединений из консервированных пантов оленя можно добиться путем вы-
Реактивы для консервирования пантов северного оленя с кожно-меховым покровом при 23 °С, в герметично закрытой таре Расход консерванта, л/т Срок хранения, сут
Без обработки
Контроль П RVYI^OMnПНР HTMklP n^fTROnkl 2-3
Двухкомпоне Диэтиловый эфир/этанол нтные растворы 50,0/50,0 124-136
Диэтиловый эфир/этанол 100,0/25,0 142-156
Диэтиловый эфир/этанол 100,0/50,0 172-188
Диэтиловый эфир/этилацетат 50,0/10,0 22-24
Диэтиловый эфир/этилацетат 25,0/25,0 108-112
Диэтиловый эфир/этилацетат 50,0/25,0 136-164
Диэтиловый эфир/этилацетат TnOY 1/Т\ЛЛПГМ-Ю 50,0/50,0 UTUUIO ПЭ(—ГРГМЛИ 152-164
1 рехкомпоне Диэтиловый эфир/этилацетат/этанол нтные растворы 30,0/30,0/15,0 196-208
Диэтиловый эфир/этилацетат/этанол 40,0/40,0/20,0 268-276
держивания их при 50.65 °C (температура сушки пантов) на воздухе в течение 2,5-3,0 ч; предлагаемые растворы могут быть использованы в медицине, фармацевтическом производстве и в сельском хозяйстве (оленеводстве) для консервации различных биогенных тканей; применение предлагаемых растворов позволит обеспечить максимально длительный срок сохранности пантов оленя после их срезки (8-9 мес), из которых в дальнейшем можно будет получить высокоэффективный медицинский препарат (пантокрин), используемый для повышения реактивности и увеличения адаптационного потенциала жителей Севера; разрабатываемые методы консервации пантов можно отнести к разряду высокоэффективных энергосберегающих технологий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Рогожин В.В., Рогожин Ю.В. Консервирование пантов северного оленя смесями органических соединений// Хранение и переработка сельхозсырья. 2009. № 4.
2. Бороздин Э.К., Забродин В.А., Вагин А.С. Северное оленеводство. - Л., 1990.
3. Юдин А.М. Панты и антлеры: рога как лекарственное сырье. - Новосибирск, 1993.
4. Шелепов В.Г., Осинцев Н.С., Гизб-рехтЯ.Я. Способ консервирования пан-тов//а.с. N 1106466, кл. А 01 N 1/02.
