WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |



На правахрукописи

Григорьева Евгения Васильевна

ОБОСНОВАНИЕПЕРЕРАБОТКИ ГАММАРУСА БАЛТИЙСКОГО МОРЯ (GAMMARUS LACUSTRIS) МЕТОДАМИБИОТЕХНОЛОГИИ

Специальности: 05.18.04 -

Технология мясных,молочных, рыбных

продуктов и холодильныхпроизводств

05.18.07- Биотехнология пищевыхпродуктов

Авторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата

техническихнаук

Москва -2008

Работа выполнена во ФГОУ ВПО«Калининградский государственныйтехнический университет» и Гамбургском университете (Институт технической имакромолекулярной химии),Германия.





Научныйруководитель:


доктор технических наук,профессор

Мезенова ОльгаЯковлевна



Официальные оппоненты:


доктор технических наук,

старший научныйсотрудник,

Маслова Галина Васильевна;

кандидат техническихнаук,

Ведерникова ИринаВладимировна







Ведущаяорганизация: ФГОУ ВПО «Дальневосточныйгосударственный технический рыбохозяйственныйуниверситет» (ФГОУВПО «Дальрыбвтуз»)




Защита состоится 11 июня 2008года в 1400ч на заседаниидиссертационного советаД 307.004.03.при ФГУП «Всероссийскийнаучно - исследовательский институт
рыбного хозяйства и океанографии» (ФГУП «ВНИРО») по адресу: 107140,г. Москва,ул. Верхняя Красносельская, д.17, факс (499)264-91-87, эл.почта: fishing@vniro.ru




С диссертацией можноознакомиться в библиотеке ФГУП «Всероссийскийнаучно –исследовательский институт рыбногохозяйства и океанографии» (ФГУП«ВНИРО»).




Автореферат разослан 8 мая 2008 г.




Ученый секретарьдиссертационного совета,

кандидат техническихнаук


В.А. Татарников

общая характеристикаработы

Актуальность работы. Природные биополимеры хитин ихитозан все шире применяются в различныхотраслях промышленности, что обусловленоих уникальнымхимическим составом и свойствами(биосовместимость, нетоксичность,биодеградируемость, сорбционность и др.).Традиционным объектом дляполучения данных продуктов являютсяпанцирьсодержащее сырье(ПСС),образующееся при разделке промысловыхракообразных (крабы, криль, креветки, раки идр.). Несмотря на то, что запасы ПСС достаточно стабильны, отмеченаположительная динамикановых источников получения хитина. В последние годыизученынасекомые (пчелиный подмор, надкрыльятараканов, майских жуков),кораллы, термиты и др., для которыхразработаны специальные технологии. (О.Ю.Зуева, С.В. Немцев, 2003; R.A.A. Muzzarelli, 1997 и др.).

Однако вакватории Балтики традиционное ПССотсутствует, а переработкановых источников по рядупричин не развивается вышекустарного уровня. В Балтийском море, Куршском иВислинскомзаливах, озерах Калининградскойобласти в большомколичестве обитаетнедоиспользуемый в промышленности - рачок-бокоплав гаммарус(Gammarus lacustris).Относительно высокое содержание (25-30%) ималая толщина (100 –500 мкм) панциря облегчаютпроцесс его диспергирования, необходимого при всех способахполучения хитина. С учетомоценки его запасов и высокой способности рачка кразмножению данную сырьевую базу можно считатьпотенциально значимой в регионе для получения хитина (Е.Э. Куприна,1997; Г.В.Маслова,1996; R.A.A.Muzzarelli,1997).

Принимая во вниманиефакт присутствия в составегаммаруса также другихценных компонентов (белки, липиды,пигменты, минеральные вещества и др.), целесообразным представляется егокомплексная переработкаметодамибиотехнологии с получениемхитина идополнительного белкового гидролизата,представляющего ценность для кормовойпромышленности.

Несмотря на актуальностьприменения хитозана впищевой, медицинской и других сферах производства,внедренных решений не очень много, чтообъясняется как дефицитом биополимеров,так и отсутствием качественных разработок.

Вопросамисовершенствования производства и применения хитинаи хитозана занимались многие ученые:Албулов А.И., Быков В.П.,Варламов В.П., Вихорева Г.А.,Водолажская С.В., ГамзазадеА.И., Дацун В.М., Куприна Е.Э., Маслова Г.В., НемцевС.В., Новиков М.Ю., Нудьга Л.М., Сафронова Т.М.,Третениченко Е.М., Hirano S., Johnson E.L., Kaemann H.J. Muzzarelli R.A.A.,Peniston C.P., Peter M.G., Struszczyk H идр.

Однако в известныхтрудах отсутствуют технологическиерешения по комплексной переработкегаммаруса балтийского, имеющегоспецифические особенности состава исвойств. На сегодня не изученбиотехнологическийпотенциал данного сырья, без знания которогонельзя однозначно применятьизвестные способы для его переработки.Отсутствуют решения постабилизации активнойбиодепротеинирующей системы, составу и функциональным свойствам получаемых изгаммаруса биополимеров, рациональныхобластях и конкретных технологиях ихприменения. Неразработанысоответствующие аппаратурные требования, необходимые для внедрения результатов исследования.

С учетом сказанногопредставляется актуальным получать хитини хитозан из балтийского гаммаруса сприменением усовершенствованного способапредварительного ферментирования при его комплексной переработке. Рациональным является синергетическоеиспользование автоэнзимолиза в среде био- (фито-)консервантов с введением в качестве жидкой фракциигидромодуля молочной творожной сыворотки илираствора натуральных компонентов алоэ.Последние надежно подавляют гнилостныепроцессы, развивающиеся приавтодеструкции белков гаммаруса, но неингибируетсами энзимы, что позволяетполучить устойчивыйантисептический эффект ииспользовать в кормовых целях образующийся бульон, обладающийприятными органолептическими свойствами и ценными биологически активнымивеществами (флавоноиды, гликозиды, алколоиды, витамины, минеральные, липидные и др.). При этом становится возможной последующаяускоренная дообработка сырья и получение обогащенногобелкового гидролизатапри сниженииагрессивнойхимическойнагрузки процесса в целом.

Цельработы заключалась в комплексной переработке балтийского гаммаруса с применением процессов автоэнзимолиза и биоконсервированиядля получения хитозана и биологически ценногогидролизата.

Для достиженияпоставленной цели решались следующиеосновные задачи:

  1. Изучение техно-химических свойствбалтийского гаммаруса и обоснованиевозможности его комплексной переработки сприменением предварительногоавтоэнзимолиза в условияхбиоконсервирования;
  2. Исследование, моделирование иоптимизация технологического процессаавтоэнзимолиза, как предварительногодепротеинирования, при использованиимолочной сыворотки и раствора компонентов алоэ;
  3. Формализация иобоснование оптимальныхпараметров деминерализацииполуфабриката хитина,направляемого в обработкупосле автоэнзимолиза гаммаруса;
  4. Исследование состава ифункциональных свойств полученногохитозана в технологии рыбы холодногобездымного копчения и при синтеземедицинских биопленок;
  5. Получение биологическиценного гидролизата из белковой частигаммаруса иисследование его качества;
  6. Разработкакомплексной схемы переработки гаммаруса и рекомендацийпо применению конечныхпродуктов;
  7. Производственная апробация технологическойрекомендации поадгезионномукопчению;
  8. Оценка эффективностиразработки;
  9. Подготовка нормативнойдокументации на технологический процесс и готовыепродукты из балтийскогогаммаруса.

Научная новизна работы. Обосновано совершенствованиебиотехнологического метода полученияхитина, хитозана и биоавтогидролизата изнедоиспользуемого хитинсодержащего сырья–балтийского гаммаруса, сущность которогозаключается в его предварительном автоэнзимолизе всреде биоконсервантов припоследующих однократных процессах деминерализации идепротеинизации, что позволяет получать функциональные конечные продукты, осуществлятьпроцесс комплексно и безопасно. Установлены высокаяавтопротеолитическая способность тканейсушеного рачка и характердеструкции тканей в биореакционнойавтосистеме,представляющей собой дисперсиюизмельченного гаммаруса в водной средебиоконсерванта. Обоснованарациональность применения молочнойсыворотки и растворакомпонентов алоэ,биологически активные веществакоторых,надежно предотвращают микробиологическуюпорчу белковой части автосистемы, невлияя наактивность ее ферментов. Разработанаматематическая модель процессаавтоэнзимолиза гаммаруса, а такжедеминерализации полуфабриката хитина,адекватно связывающие факторы процессов скачеством конечных продуктов и позволяющие его регулировать поорганолептическим и физико-химическимпоказателям. Исследованы основныекачественные характеристики хитина и хитозана(минеральныйсостав, степень деацетилирования,молекулярная масса, вязкостные свойства растворов,термическая устойчивость,микробиологические показатели). Изучено качество биоавтогидролизата,содержащего в сохраненном виде биокомпонентыгаммаруса инатуральныебиоконсерванты. Установленыминеральный и жирно-кислотныйсоставы рачкаи биоавтогидролизата, представленные рядом ценных микроэлементов,моно- и полиненасыщенныхжирных кислот. Показана функциональность использованияхитозана в пищевых и медицинских целях.Разработанаматематическая модель состава коптильного геля сприменением хитозана. Исследованантисептический эффект биомедицинских пленок на основехитозана, предназначенных дляпредотвращениявоспалительных процессов кожи.

Новизна технологическогорешения подтверждена Патентом РФ №2318831 «Способкомплексной переработки рачкагаммаруса».

Практическаязначимость работы. Разработана комплекснаятехнология переработки балтийского гаммаруса,позволяющая получать хитин, хитозан ибиоавтогидролизат,обладающие высокимикачественными характеристиками, приоритеткоторой подтвержден Патентом РФ № 2318831 «Способ комплексной переработкирачка гаммаруса».

Разработан проектнормативной документации на изготовлениеиз балтийского рачка хитина, хитозанаи биоавтогидролизата,что позволяет получатьценные биологически активные веществаиз нового сырья практически безотходно,комплексно, по эффективнымтехнологиям. Предложенымодели процессов и методики ихрасчетов,которые способны регулировать выход икачественные характеристики готовыхпродуктов. Разработаны практическиерекомендации по использованию получаемыхбиологически активныхвеществ и композиций втехнологии пищевых, медицинских и кормовых продуктов.

Действенность разработанныхрекомендаций положительноапробирована в производственных условиях ИП«Черба» (Калининградская обл., п.Васильково) в технологиибездымногокопчения рыбы. В условияхГамбургского университета показана антисептическая функциональностьхитозана в составе медицинских биопленок.

Материалы работыиспользованы в учебном процессеподготовки студентов, магистрантов и аспирантов пищевыхспециальностей ФГОУ ВПО«Калининградский государственный техническийуниверситет», а также студентовГамбургского университета (Германия), занимающихсятехнологиями высокомолекулярных биополимеров.

Проведена оценкаэкономической и социальнойцелесообразности реализации разработанной комплекснойтехнологии переработки гаммаруса иприменения целевых продуктов.

На защитувыносятся:

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»