Иразработка технологии хитозансодержащихфункциональныхпродуктов из водных биоресурсов

Исследование лечебногоэффекта хитозана ВМХ-588, включенного всостав диет, оценено в совместном егоприсутствии с альгинатом натрия икоптильным препаратом в различныхвариантах (табл. 4).

Биохимическиепоказатели сыворотки крови биообъектов,достигших модели атеросклероза исодержавшихся в дальнейшем на виварномрационе без добавок (контроль), а такжебиообъектов, принимавших корм синдивидуальными и смешанными добавками,представлены на рис. 10 и 11.

Таблица 4 – Состав рационов схитозаном и другими компонентами, %

Номер инаименование рациона	Виварный корм	Фаршминтая	Гельхитозана 4 %	Растворальгината натрия 4 %	Коптильный препаратразбавленный
1.Контрольный	100	–	–	–	–
2. Сдобавлением хитозана (ХТЗ)	50	38	12(0,48)*	–	–
3. Сдобавлением альгината натрия (АН)	50	38	–	12(0,48)*	–
4. Сдобавлением коптильного препарата(КП)**	50	38	–	–	12
5. Смесь ХТЗ:АН(1,0:0,5)	50	38	8(0,32)*	4(0,16)*	–
6. ХТЗ:АН(1:2)	50	38	4(0,16)*	8(0,32)*	–
7. ХТЗ:КП(1,0:0,5)	50	38	8(0,32)*	–	4(0,16)*
8. ХТЗ:КП(1:2)	50	38	4(0,16)*	–	8(0,32)*

* Содержание компонентав пересчете на сухое вещество.

** Коптильный препаратразбавлен в соответствии с ТУ.

Значения всехисследованныхбиологическихпоказателейсвидетельствуют отом, чтоприсутствие альгинатанатрия иликоптильногопрепарата врыбных продуктах, включающиххитозан, неснижает еголечебный эффект. Более того,альгинат натрия вприсутствии хитозана проявляетиндивидуальное медико-биологическое действие, чемувеличиваетсуммарный физиологический эффект.

Таким образом, с учетомподтвержденной совместимости хитозана скомпонентами пищи (сохранениетехнологического и физиологическогоэффекта в присутствие альгината натрия икоптильного препарата) при разработкетехнологии ХСП допустимо варьированиерецептурным составом.

Для обоснованияиспользования хитозана в качествефункционального компонента в термическиобработанных рыбных продуктах проводилимедико-биологическую оценку пищевыхсистем с полимером, подвергнутымтемпературной обработке. В экспериментехитозан (ММ 588) подвергался нагреванию притемпературе 90, 120 и 160 °С (экспозиция – 15 мин), чтомоделирует условия, близкие к режимамсоответственно бланширования,стерилизации и обжаривания,принятым в технологии рыбныхпродуктов.

В отрицательномдиапазоне для обработки хитозанаиспользована температура минус 196 °С(жидкий азот), воздействию которой можетбыть подвергнут полимер с целью сниженияИВВХ.

Обработка хитозана вдиапазоне исследованных температур вопределенной степени затрагивает еготехнологические свойства (цвет, вязкость),но не выводит полимер за пределыстандартного.

Результатыбиохимических показателей крови исходныхи экспериментальных животных, получавшихкорм с термообработанным хитозаном, наразных временных стадиях исследованияпредставлены на рис. 12 и 13.

Анализ динамикипоказателей сыворотки крови выявляет ихдостоверное положительное изменение.Присутствие в корме экспериментальныхживотных хитозанов различнойтермообработки вызывает сходные похарактеру, но незначительно сдвинутые поколичественному уровню измененияпоказателей. Выраженное липотропноедействие хитозана в составе системпроявляется в снижении показателейатеросклероза на 65–75 %.

Рисунок 11 – Динамика изменениябиохимических индексов сыворотки крови:ЛПВП/ЛПНП, ФЛ/ХС СК и коэффициента деРитиса. Обозначения рационов как на рис.10

Сохраняя положительнуюантисклеротическую направленность, рационс криообработанным хитозаном имеетменьшую эффективность физиологическогодействия. Причина снижения лечебногоэффекта хитозана в результатекриообработки, по всей видимости, кроется впотере полимером физиологически активныхнизкомолекулярных фракций во времяконтакта с жидким азотом.

Величинамедико-биологического, в данном случаелипотропного, эффекта прежде всегоопределяется содержанием холестерина всыворотке крови.

Математическаяобработка результатов исследованияпозволила выявить функциональнуюзависимость антихолестеринового эффекта,характеризующегося содержаниемхолестерина в сыворотке крови, отконцентрации хитозана в рыбном продукте итемпературы его тепловой обработки (рис.14).

Представленнаязависимость описывается следующимуравнением:

; (3)

Х1Є [90: 160] оС, Х2Є [0,16: 0,48] %,

где Y – антихолестериновыйэффект (содержание холестерина, ммоль/л);X1 – температура, 0С; X2 – концентрацияхитозана, %; достоверность аппроксимациисоставила R2 =0,99.

Таким образом, приисследованном диапазоне температуробработки от минус 196 до плюс 160 0С гарантированносохраняются функционально-технологические ифункционально-физиологические свойства хитозана.

Рисунок 12 – Динамикабиохимических показателей сыворотки кровиживотных, содержавшихся на разных диетах:1 – виварная диета;2 – с необработаннымхитозаном (контроль); 3, 4 и 5 – с хитозаном,обработанным при температуресоответственно 90, 120 и 160 °С; 6 – с криообработаннымхитозаном

С целью установлениябезвредности и уровня токсичностихитозансодержащих продуктов из водныхбиоресурсов модельные рыбные системыподвергали биотестированию. В результатеустановлена закономерностьэкспоненциального характера: максимальноеколичество клеток тест-культурыобнаруживается при содержании хитозана вобъекте в пределах 0,1–0,3, промежуточное – при 0,4, а минимальное– при 0,5 % (рис.15).

Аналитическипредставленная зависимость описываетсяуравнением:

; (4)

Х1Є [55: 588] кДа, Х2Є [0,1: 0,5] %,

гдеY –относительнаябиологическая ценность, ед.; X1 –молекулярная масса, 0С;
X2–концентрацияхитозана, %; достоверность аппроксимациисоставила R2 =0,99.

Судя по литературнымданным (Хитин и хитозан…, 2002, 2010),применение хитозана в технологии пищевыхпродуктов предполагаетдифференцированное использование егополезных свойств: сорбционных, адгезивных,структурообразующих, антимикробных,антиоксидантных, физиологических идр.

Рисунок 14 – Зависимостьантихолестеринового эффекта отконцентрации хитозана и температурытепловой обработки

Однако пищевые продуктыпредставляют собой по химическому составуи режимным параметрам обработки удобнуюреакционную среду для одновременного иразностороннего взаимодействия ихкомпонентов с хитозаном. В связи с этимбыли проведены исследованиякомплексного влияния этоймногофункциональной добавки на качество,безопасность, биологическую ценность,физиологическую активность и стойкость вхранении пищевых продуктов.

Рисунок 15 – Функциональнаязависимость ОБЦ продукта с хитозаном отего концентрации и ММ

Вкачестве адекватной моделиисследоваласьмалосоленая рыба как продукт высокойпищевой ипотребительскойценности сбыстро меняющимися свойствами в хранении.Целевыми функциями хитозана в экспериментеслужили егобарьерные свойства – АМА и АОА. Помимоэтого оценивали объективныепризнаки созревания рыбы:динамику содержания повареннойсоли, буферность и сенсорные характеристики,а такжеОБЦпродукта.

Результатыэкспериментов, представленные на рис. 16, 17, свидетельствуют, чтохитозан, использованный в технологиипосола как функционально-технологическаядобавка, пролонгирующая хранение готовогопродукта, повышает его биологическуюценность, что подтверждено динамикой ОБЦобразцов малосоленой рыбы (рис. 18).

Рисунок 16 – Динамика измененияКМАФАнМ малосоленой продукции: К – контроль; УК – уксуснаякислота
Рисунок 17 – Динамика уровня МДА малосоленойпродукции. Обозначения как на рис. 16

Рисунок 18– Динамика значения ОБЦ малосоленойпродукции.Обозначения как на рис. 16