V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

В Дальневосточном регионе возможно широкое использование продуктов переработки морских гидробионтов в качестве функциональных добавок в замороженные десерты. Морские гидробионты являются источниками биологически активных веществ, таких как ПНЖК (полиненасыщенные жирные кислоты), липидов, особо ценной эйкозопентаеновой кислоты (ЭПК), играющей роль в снижении уровня холестерина в крови, тритерпеновых гликозидов, содержащихся в голотуриях и альгиновой кислоты, содержащейся в морской капусте. Следовательно, перспективным сырьем в производстве комбинированных продуктов можно считать гидробионты, использование, которых позволяет регулировать белковый и липидный состав, содержание аминокислот, йода, калия, фосфора, органических кислот, а также жирнокислотный состав разрабатываемых продуктов.

В Дальневосточном федеральном университете были проведены исследования физико-химических, реологических и органолептических показателей мягкого мороженого в состав которого была введена БАД «Экстра сила», созданная учеными Тихоокеанского института биоорганической химии (ТИБОХ) ДВО РАН и разрешенная к применению (ТУ 9265-006-44166115-2007). «Экстра сила» представляет собой гидролизат из голотуриевых (кукумария, трепанг). Голотуриевые относятся к отряду ветвистощупальцевых - Dendrochirota, обитающие в промысловых количествах только на Дальнем Востоке. Организм голотуриевых имеет стерильные клетки – в них нет вирусов и микробов. Ткани этих морских животных богаты биологически активными веществами и обладают широчайшей гаммой фармокологических свойств. При низком содержании белка и жира, мясо голотуриевых обогащено витаминами С, F, PP, группы В, а также минеральными веществами. Экстракты и гидролизаты кукумарии используются для профилактики и лечения онкологических заболеваний. Они угнетают рост злокачественных новообразований любой локализации, высоко эффективны при предраковых заболеваниях.

Альгинат натрия является продуктом переработки бурых морских водорослей и представляет собой блок - полимер D-маннуроновой и L-гулуроновой кислот. Лечебные свойства альгиновой кислоты известны давно. Более 35 лет назад в поисках безопасного и эффективного соединения, способного связывать и выводить из организма радионуклиды и соли тяжелых металлов, были исследованы водоросли. Исследования, проводимые в более чем 10 странах, показали, что наибольшей эффективностью в выведении радионуклидов обладают альгинаты — соли альгиновой кислоты, единственным источником которых являются бурые водоросли — ламинарии и фукусы.

Уникальность биохимического состава морских водорослей — в большом количестве биологически активных веществ: микроэлементов (особенно йода), витаминов, альгиновой кислоты и ее солей (альгинатов). Как и другие полисахариды природного происхождения, альгиновая кислота обладает целым рядом известных полезных свойств, но в то же время ее отличают и неповторимые, присущие только ей качества.

Широкое использование альгинатов связано с такими их свойствами, как вязкость, способность к набуханию и гелеобразованию, стабилизации водных и водно-жировых растворов. Особенно следует отметить благоприятное действие альгината натрия на функцию желудочно-кишечного тракта: альгиновая кислота, имея свойство разбухать, оказывает нежное обволакивающее действие на стенки желудочно-кишечного тракта, способствуя в то же время значительному ослаблению патологических рефлексов, в том числе и болевых. Соединение альгиновой кислоты с натрием уменьшает чрезмерную перистальтику кишечника, что приводит к нормализации стула. Альгинат натрия, кроме всех выше перечисленных свойств, обладает гемостатическим эффектом, который обусловлен сокращением времени полимеризации фибрин-мономера — заключительного этапа свертывания крови, благодаря наличию в полимерной молекуле альгиновой кислоты карбоксильных групп. Альгиновая кислота и ее соли являются эффективными энтеросорбентами, способными связывать и выводить из организма тяжелые металлы и радионуклиды, ускорять заживление ран, снижать уровень холестерина в крови. Ионно-обменные свойства альгиновой кислоты и ее солей считаются наиболее важными с медицинской точки зрения. В результате исследований ионно-обменной способности альгиновой кислоты металлы по сорбируемости на ней расположили в общий ряд, который показал, что в отличие от других сорбентов, обладающих высокой константой стойкости с кальцием, альгиновая кислота может связывать в организме человека тяжелые металлы и их радиоизотопы без нарушения кальциевого обмена. В 1987 году был подготовлен специальный доклад для Американского общества ядерной физики. В докладе показано, что альгинат кальция выводит радиоактивный стронций с эффективностью до 80 %. В специальных опытах установлено, что через сутки альгинатом кальция было связано 100 % урана и тория, 98 % америция. Было показано также, что сродство альгината кальция к радионуклидам бария, лантана, циркония, рутения было заметно выше, чем сродство к стронцию. Следовательно, эффективность выведения этих избирательно накапливающихся в костной ткани радионуклидов будет более высокой, чем стронция. Эффективность выведения церия и цезия также высока.

Государственный научный центр лекарственных средств (г. Харьков) совместно с Харьковским научно-исследовательским институтом медицинской радиологии в результате фундаментальных экспериментальных и клинических исследований на животных и людях установили новые, ранее не известные свойства альгината натрия — лечебно-профилактическое действие на организм в условиях внешнего облучения. Это действие проявляется в значительном повышении выживаемости облученных животных (в 3 раза) при остром однократном облучении, в существенном ослаблении степени поражения костномозгового кроветворения и системы желудочно-кишечного тракта, как при острой лучевой болезни, так и в условиях хронического облучения в малых дозах. В основе механизмов противорадиационного действия альгината натрия лежит его специфическое воздействие на мембраны клеток крови, слизистые желудка и кишечника, в результате чего резко возрастает их устойчивость к повреждающим факторам. Поглощаемые организмом радионуклиды, стронций и цезий, выводятся, по их данным, под влиянием альгината натрия и кальция до 100 %. Альгиновая кислота и ее соли являются эффективными энтеросорбентами как в виде препаратов, так и в составе пищевых продуктов. Исследования показали, что функциональные свойства альгинатов не изменяются в процессе термообработки при изготовлении пищевых продуктов. Эффективность выведения из организма радионуклидов и тяжелых металлов зависит от количества потребляемого альгината. Многочисленные токсикологические исследования, проведенные в мире в 40-70-е годы, подтвердили безвредность альгината натрия и показали возможность использования альгинатов в качестве пищевых добавок. При этом были установлены допустимые для человека дозы альгината натрия, которые составили до 50 мг/кг веса тела в сутки. В 1965 году они были рассмотрены объединенным Комитетом экспертов ФАО/ ВОЗ и приняли рекомендательную силу (Седьмой доклад объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам, ВОЗ, 1965 г.). Пищевой альгинат натрия утвержден как «В целом является безопасным» (GRAS) под надзором и регламентацией Министерства пищевых продуктов и лекарств США (21 СFR 184.1724) и одобрен как пищевая добавка Европейским Союзом (Е401).

В эксперименте разработаны и исследованы 3 варианта мягкого мороженного, основой которого является кисломолочный напиток «Лактиналь» (Lactobacilluscaseisubsp.rhamnosus, Lactobacillusfermentum, Lactobacillusplantarum, Lactobacillusasidophiles), лиофилизированная закваска прямого введения микрофлоры лактобактерий (Lactobacilluscasei, Lactobacillusfermentum, Lactobacillusplantarum),гидролизата голотуриевых. Во 2 образец дополнительно вводили МКЦ, в 3 - комплекс стабилизаторов МКЦ и альгинат натрия, в 4 - комплекс стабилизаторов МКЦ, альгината натрия и йота-каррагинана, контролем служил образец №1 - мороженое мягкое йогуртовое классическое с содержанием молочного жира 2,5% (ТУ У 46.39.096-96).

Исследования физико-химических показателей модельных образцов показывают, что содержание МКЦ повышает тиксотропность структуры мороженого, которая приводит к снижению вязкости продукта (1-5 Па∙с, 2- 2,9 Па∙с, 3-3,4 Па∙с, 4-3,5 Па∙с), хотя введение МКЦ значительно увеличивает продолжительность накопления «плава» при таянии мороженого (от 15 мин. до 55 мин.), поэтому для улучшения реологических характеристик дополнительно использовали стабилизатор альгинат натрия. Кроме свойств эмульгатора и стабилизатора, альгинат натрия обладает также и пребиотическими свойствами.

Исследования физико-химических показателей модельного образца № 3 показали, что совместное использование МКЦ и альгината натрия значительно улучшают качественные показатели эмульсионного продукта, но при хранении наблюдается явление незначительного синерезиса. Данная проблема была решена введением в рецептуру еще одного стабилизатора - йота-каррагинана, выбор стабилизатора обусловлен экономическими показателями.

Таким образом, разработанные образцы мороженого являются стабильными гомогенными структурами, содержащие комплекс БАВ и лактобактерий, обладающий синбиотическими свойствами, также обуславливающий функциональные свойства готового продукта.

Для повышения антиоксидантной активности предполагается ввести экстракт асцидии масляный – уникальный природный комплекс морских каротиноидов, отличающихся от растительных химической структурой. В растениях – каротины, в морских животных – ксантофиллы. Ксантофиллы это те же каротиноиды, но содержащие в своем составе атомы кислорода, за счет чего и имеют повышенную антиоксидантную активность. Каротиноиды асцидии способствуют снижению риска возникновения сердечно- сосудистых заболеваний, вероятности возникновения онкологических заболеваний, они так же обладают гепатопротекторным и противовоспалительным действием (ТУ 9283-315-00472012-07).

 

Код для цитирования: Скопировать