Перспективы использования отходов от разделки гидробионтов в производстве пищевых продуктов

    Хранят  зостерин при температуре не выше 30 °С и относительной влажности  воздуха не более 85 %. Готовый продукт  представляет собой порошок от желтовато-коричневого  до светло-коричневого цвета, массовая доля зостерина в пересчете на полигалактуроновую кислоту должна составлять не менее 60 %, кинематическая вязкость 1 %-го раствора - не менее 6,0 мм²/с.

    Коллоидные  свойства зостерина и его солей (зостератов аммония, калия и натрия) позволяют использовать их в качестве стабилизаторов, загустителей и желирующих добавок при приготовлении пищевых  продуктов. На основании зостерата  натрия получают прозрачные пленки[4].

    Фукостерин. Макрофиты (Fucus gardneri, Sargassum muticum, Fucus evanescens, Pelvetia wrightii) являются источником биологически активных веществ стероидной природы (фукостерин, саргастерин, b-ситостерин). Фармакологическое действие основано на их способности снижать содержание холестерина в крови, повышать концентрацию в плазме фосфолипидов, предотвращать жировую инфильтрацию сердечных сосудов и жировую дистрофию печени. Добавление в кормовой рацион цыплят 1 % фукостерина практически полностью препятствует накоплению в крови вводимого холестерина.

    Наиболее  ценным свойством стеринов макрофитов является их почти полная нетоксичность  для теплокровных животных. Применению в медицинской практике водорослевых стеринов способствуют их значительное распространение среди метаболитов  различных водорослей и присутствие  в достаточно высоких концентрациях.

    Фукостерин  содержится в бурых водорослях (Fucus vesiculosus, Costaria coditata, Pelvetia wrightii, Dictopteris divaricata) в количестве 0,08-0,25 % массы сухих  водорослей[17].

Высушенные  водоросли (рис. 13) измельчают до порошкообразного состояния и обрабатывают горячим ацетоном с целью экстракции целевого вещества. После завершения обработки ацетоновую вытяжку очищают от взвесей центрифугированием или фильтрованием и упаривают. Маслообразную массу обрабатывают 10 %-м спиртовым раствором едкого калия. После омыления в реактор подают воду, и водную фазу многократно экстрагируют эфиром. Объединенные эфирные вытяжки упаривают, сухой остаток фукостерина очищают перекристаллизацией из кипящего метанола.

Саргастерин является С₂₀-эпимером фукостерина. Его получают из Sargassum ringgoidianum и других водорослей. b-ситостерин совершенно нетоксичный и эффективный препарат гипохолестеринемического действия, нормализующий липидный обмен больных атеросклерозом. Эти свойства водорослевых стеринов представляют значительный интерес вследствие их нетоксичности и высокой продуктивности макрофитов. При комплексном использовании водорослей получение из них стеринов представляется экономически целесообразным[15].

     Высушенные водоросли

     Измельчение

                    Горячий ацетон                Экстракция

     Отделение взвеси

     Упаривание

                            Вода                            Омыление 

      Эфир Экстракция

     Смешивание эфирных экстрактов

     Упаривание

                   Метанол                    Перекристаллизация

    Фукостерин

    Рисунок 13 - Технологическая схема производства фукостерина

3. Применение БАВ из гидробионтов в пищевой промышленности

   Исследованиями, проведенными во многих странах, установлена необходимость увеличения содержания в рационе питания полинасыщенных жирных кислот (ПНЖК), чтобы предупредить развитие сердечно-сосудистых заболеваний у взрослых и отсталость в умственном развитии у детей. При этом выявлена особая роль рыбных жиров, особенно печеночных, содержащих большие количества ПНЖК[3].

      Учеными созданы продукты питания,  обогащенные ПНЖК. В качестве  объекта исследования были выбраны  консервы «Горбуша натуральная».      Натуральные консервы, обогащенные  ПНЖК, имели нежную, сочную консистенцию, естественную цветовую гамму  и более выраженный вкус горбуши  по сравнению с рыбными консервами, изготовленными по традиционной  технологии[19].

 Рыбные  консервы входят в рацион питания  большинства населения планеты,  тем самым обеспечивая стабильное  снабжение питанием различных  групп населения, для которых приготовление еды из свежих продуктов затруднено (вахтовые рабочие, геологи, туристы, космонавты и т. д.).

      В результате исследований жирнокислотного  состава липидов консервов из  лососевых рыб, обогащенных ω-3 ПНЖК, следует, что сумма насыщенных  жирных кислот составляет около  24% и практически не изменяется  в процессе хранения.

Лечебно-профилактическая добавка пищевого назначения из печени тресковых рыб «Кодвитален», которую  вносили в жестяную банку перед  ее укупориванием, разработана и  изготовлена в лаборатории кормовых продуктов и биологически активных веществ ВНИРО. Добавка содержала  жирные кислоты группы ω-3 и витамины А и D.

     В ИПТТ ДВГАЭУ и НИИЭМ СО РАМН разработана  технология производства пробиотического  продукта, предназначенного для диетического и лечебно-профилактического (функционального) питания, – кисломолочного бифидумбактерина, обогащенного ДНК. В качестве его  основы выбран молочнокислый бифидумбактерин, который представляет собой стерильное молоко, сквашенное бифидобактериями. Спектр показаний к его применению не отличается от общепринятых[7].

      Майонез «Приморский» был взят  за основу при разработке рецептуры  майонеза «Восточный», в который  в качестве биологически активного  компонента были введены молоки  морских рыб[7]. При изготовлении майонеза «Восточный» молоки минтая бланшируют и мелко измельчают, затем протирают и вводят майонезную пасту (10% к общей массе). Таким образом, майонез «Восточный» с молоками минтая расширяет ассортимент майонезов для лечебно-профилактического питания (ТУ 9143-122-02067936-03 «Майонезы «Морские»).

     Из  хрящевой ткани и костных хребтов  с прирезями мяса лососевых рыб  получают БАД, содержащие противовоспалительные  компоненты, которые отвечают за обменные процессы в соединительной ткани  и используются для профилактики и лечения остеопороза.

     Для создания биологически активной добавки  и функциональных продуктов питания  за основу была выбрана технология приготовления рыбобелкового концентрата (РБК) из отходов переработки лососевых  рыб[11].

       Исследования биологической ценности  мяса и костей лососевых рыб  (в сумме) показали, что они  отличаются хорошо сбалансированным  белковым составом, незначительным  содержанием липидов и, что  особенно важно, сбалансированы  по минеральным микронутриентам[20].

     На  Украине создан кисломолочный продукт  «Спирулинка», в состав которого дополнительно  введена БАД «Таврида» на основе микроводоросли Spirulina platensis. Массовое соотношение  компонентов в нем следующее (в %): закваска молочно-кислая (1,9–2,6), подсластитель (1,8), «Таврида» (0,5–1), растительный наполнитель (0–5), аскорбиновая кислота (0,015), остальное  – молочная основа. Порошок спирулины  разводят в соотношении 1:10 в сквашенном сгустке, а в качестве молочной основы используют нормализованную по жирности смесь несе-парированного, обезжиренного  и обезжиренного сухого молока[9,10].

     Полученный  из панцирей крабов  хитозан предназначен для использования в пищевой  промышленности в качестве структурообразователя, эмульгатора и загустителя, а  также пленкообразующего компонента и профилактической добавки в  производстве белковых колбасных оболочек и гидролизатов, биоразлагаемых и  съедобных пленок и упаковки для  пищевых продуктов, в производстве консервов, мясомолочных и рыбных продуктов, хлебопечении и виноделии, производстве лечебно-профилактических продуктов  и пищевых добавок, для обработки  овощей и фруктов при хранении[14].

     Коллагеназа, полученная из печени краба используется в косметической промышленности как омолаживающий компонент  дерматологических композиций (кремы, бальзамы, маски и др.). Основное назначение коллагеназы в составе этой продукции  заключается в блокировке коллагенового  пути старения. Кроме того, будучи введенной  в состав препаратов кожного действия, коллагеназа вызывает повышение  содержания в коже нуклеиновых кислот, способствует отторжению и расплавлению мертвых и старых клеток верхнего слоя эпидермиса и ускоряет процессы роста новых клеток, что в целом оказывает омолаживающий эффект на кожу. Также она нашла применение и в пищевой промышленности в технологии смягчения мяса и повышения его сортности, в пивоварении для повышения качества солода, осветления и стабилизации пива[13].

4. Перспективы развития  и совершенствования  технологий комплексной и рациональной переработки гидробионтов

     Утилизация  морских гидробионтов с целью  получения биологически активных веществ, лечебно-профилактических пищевых  и кормовых продуктов, медицинских  препаратов свидетельствует о наступлении  качественно нового этапа в использовании  биологических ресурсов океана –  этапа рациональной эксплуатации на основе комплексной переработки  по приоритетным направлениям, позволяющим  обеспечить сырьем не только пищевую  и некоторые технические отрасли, но прежде всего медицинскую[5].

     Реализация  принципа комплексности утилизации гидробионтов требует в первую очередь  интенсивного изучения химического  состава метаболитов. Только знание химического состава продуктов  жизнедеятельности морских организмов, в том числе и биотоксинов, определение спектра их биологической  активности создает научную основу для рациональной переработки и  использования ценнейших сырьевых источников. Такое пристальное внимание к химическому составу метаболитов  морских организмов и использования  их по более приоритетным направлениям – в диетическом и лечебном питании, в производстве фарм- и ветпрепаратов  обусловлено влиянием ряда факторов. В частности:

• возросшей потребностью в новых химических соединениях, обладающих высокой биологической активностью;
• истощением традиционных источников биологически активных соединений флоры и фауны суши;
• усилением роли лекарственного вмешательства в различные области медицины при сужении спектра не изученных в качестве потенциальных лекарств химических соединений сухопутного генеза и повышением стоимости новых лекарств;
• видовым многообразием гидробионтов, недостаточной изученностью химического состава их метаболитов;
• огромным жизненным пространством Мирового океана, в десятки раз превышающим обитаемую часть суши, а также разнообразием условий обитания и колоссальной общей биомассой гидробионтов – производителей органического вещества нашей планеты, из которого человечество в основном использовало лишь пищевые и кормовые компоненты;
• открытием в настоящее время среди метаболитов морских организмов ряда уникальных в фармакологическом отношении соединений и созданием на их основе ценнейших и эффективных мед- и ветпрепаратов и успешным внедрением их в клиническую практику;
• и что особо важно – формированием и ростом многофакторных экологических, социальных, физических и психических нагрузок на состояние здоровья людей нашей планеты, что требует прежде всего разработки профилактических мероприятий, в том числе и за счет расширения ассортимента лечебно-профилактических пищевых добавок, препаратов, позволяющих позитивно влиять на здоровье человека, его психику, на воспроизводительные функции организма.

Таким образом, современная наука определила стратегическую концепцию эксплуатации биологических ресурсов Мирового океана, в основе которой предусматривается  комплексная утилизация широкого спектра  метаболитов максимального разнообразия гидробионтов, как источников пищи, корма, биологически активных веществ  и уникальных химических соединений[5]. 
 
 
 

Заключение

     Основные  усилия ученых направлены на изучение и получение БАВ из гидробионтов, однако широкое применение и производство БАВ сдерживаются их высокой себестоимостью. Одним из путей снижения себестоимости  БАВ является комплексное и рациональное использование всех органов и  тканей морских гидробионтов.

     Под комплексной и рациональной переработкой понимают наиболее полное использование  органов и тканей гидробионтов, которое  обеспечивает получение в первую очередь пищевых продуктов, а  также кормовых, технических и  специального назначения (химических соединений, представляющих интерес  для народного хозяйства).

     Комплексное и рациональное использование гидробионтов позволяет расширить ассортимент  выпускаемой продукции, что существенно  повышает рентабельность основного  производства. Выбор технологии переработки  сырья требует индивидуального  подхода с учетом природы основного  вещества, содержащегося в сырье, его свойств и биологической  активности.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованных источников

1. Зайцев, В.П. Комплексное использование морских организмов// В.П. Зайцев, И.С. Ажгихин, В.Г. Гандель. – Н., 1980.-280 с.
2. Шалак, М.В. Технология переработки рыбной продукции// М.В. Шалак, М.С. Шашков, Р.П. Сидоренко. – Мн.: Дизайн ПРО, 1998. – 240 с.: ил.
3. Сафронова, Т.М. Сырье и материалы рыбной промышленности. – М.: Агропромиздат, 1991. – 191 с.
4. Сафронова, Т.М., Богданов, В.Д., Дацун, В.М. Технология комплексной переработки гидробионтов// Под ред. проф. Т.М. Сафроновой: Уч. пособ. Владивосток: Дальрыбвтуз, 2004. – 365 с.
5. Король, А.П., Вахракова, Р.М. Перспективные направления рационального использования отходов гидробионтов// Сборник материалов межрегиональной научно-практической конференции, Петропавловск-Камчатский, 11-13 октября 2006г. – КамчатГТУ., 2006. – 289 с.
6. Лебедева, А.П., Колесников, В.В. Вторичное сырье при переработке гидробионтов// Сборник материалов межрегиональной научно-практической конференции, Петропавловск-Камчатский, 11-13 октября 2006г. – КамчатГТУ., 2006. – 289 с.
7. Забодалова, Л.А., Петриченко, С.П. Молочные продукты сложного сырьевого состава с использованием гидробионтов// Пищевая технология. – 2006. - №1. – с. 41
8. Получение и свойства производных ДНК из молок лососевых/ Ю.И. Касьяненко, Ю.В. Ковалева, Л.М. Эпштейн, А.А. Артюхов// Изв. ТИНРО. – 1997. – Т. 120. – с. 37-43
9. Кисломолочный продукт «Спирулинка»// Химия и технология пищевых производств. – 2005. - №3
10. Пат. 69529 Украина
11. Тутельян, В.А. Биологически активные добавки в питании человека. – Томск: Изд. НТЛ, 1999. – с. 296
12. Андрусенко, П.И. Технология рыбных продуктов. – М.: Пищевая промышленность, 1980. – 320 с.
13. Артюхова, С.А., Богданов, В.Д., Дацун, В.М. Технология продуктов из гидробионтов. – М.: Колос, 2001. – 496 с.
14. Сафронова, Т.М. Аминосахара промысловых рыб и безпозвоночных и их роль в формировании качества продукции. – М.: Пищ. пром-сть, 1980. – 110 с.
15. Кизеветтер, И.В. Технология обработки водного сырья. – М.: Пищ. пром-сть, 1976. – 696 с.
16. Теняков, А.И., Попов, Н.И. Технология продуктов из морских негидробионтов. – М.: Пищ. пром-сть, 1967. – с. 15
17. Кизеветтер, И.В. Переработка морских водорослей и др. промысловых водных растений. – М.: Пищевая технология, 1990 – 416 с.
18. Бойцова, Т.М. Новое сырье в технологии пищевого рыбного фарша// Рыбное хозяйство. – 2005. - №5. – с. 93-94
19. Громова, В.А., Кутина, О.И. Обогащение консервов из лососевых рыб// Рыбная пром-сть. – 2005. - № 2. – с. 16-17
20. Радыгина, А.Ф., Абрамова Л.С. Эмульсионные продукты на основе рыбной икры// Рыбное хозяйство. – 2003. - №3. – с. 57-59
21. Сытова, М.В., Харенко, Е.Н. Использование отходов от разделки амурских осетровых рыб// Рыбная пром-сть. – 2005. - №2. – с. 30-31
22. Исаев, В.А. Кормовая рыбная мука. – М.: Агропромиздат, 1985. – 189 с.
23. Врищ, Э.А., Калугина, В.М. Физико-химические свойства альгината натрия электрофлотационной очистки. – В сб.: Исследования по технол. рыбн. продуктов. – Владивосток: ТИНРО.-1988.- 89 с.