Иразработка технологии хитозансодержащихфункциональныхпродуктов из водных биоресурсов
Хитозан в технологиипроявлял одновременно и функцииантимикробного соединения: изделия схитозаном достигали нормативного значенияКМАФАнМ позже, чем контроль, на 26 сут, снесколько меньшим эффектом (на 17 сут)увеличилась длительность храненияпродуктов, содержащих комплексполисахаридов (рис. 27). При этом наличиехитозана и полисахаридного комплексаположительно влияло на ОБЦ крабовыхпалочек.
При разработкетехнологии аналога черной икрыиспользовали метод полученияхитозан-альгинатных биокапсул,применяемый в биомедицине.Полиэлектролитные сферолиты, полученные вприсутствии хлорида кальция привзаимодействии хитозана с противоионами(альгинатом натрия), позволяютодновременно осуществить иммобилизациюбиологического материала широкого спектра(тканей молок, ламинарии, некондиционнойикры). В связи с этим известная технологиябиокапсул медицинского назначения былаадаптирована нами применительно к пищевойтехнологии.
Срок хранения,сут
На основанииустановленных условий получениясферолитов заданных свойств разработанатехнологическая схема аналога икрыосетровых «Морская аптека» (рис. 28). Готовыйпродукт имел более высокие стойкость вхранении (рис. 29) и относительнуюбиологическую ценность (рис. 30), чем образецбез применения хитозана.
Рисунок 28 – Технологическаясхема аналога икры осетровых
Рисунок 29 – Динамика КМАФАнМ впроцессе хранения образцов аналога икры:1 – с хитозаном, 2– безхитозана
Рисунок 30 – Динамика ростаTetrahymena pyriformis вобразцах аналога икры. Обозначения как нарис. 29
Учитывая слабую адгезиюпанировки на поверхности некоторыхизделий из рыбы, предложено использованиехитозана в ее составе в технологиикулинарных рыбных продуктов «Палочкирыбные хрустящие» (ТИ № 004-96). При введениихитозана в панировку достигаютсятехнологические цели: улучшение адгезиипанировочного слоя и рыбного изделия;снижение расхода теста, сухарей, масла;увеличение выхода продукта; улучшениекачества масла, повышениеорганолептических показателей продукта.Предложенная технология позволяетиспользовать хитозан в качествефункционально-технологической ифункционально-физиологическойдобавки.
Таким образом, вразработанных частных технологиях ХСПреализованы функции хитозана целевогоназначения –барьерные (антимикробные иантиокислительные),структурно-модулирующие,структурно-образующие, а такжефункционально-физиологические. При этомхитозан проявляет выраженныймедико-биологический эффект, что позволяетпозиционировать готовые продукты какфункциональные.
Разработанныетехнологии продукции из водныхбиоресурсов с хитозаном имеют новизну,которая подтверждена патентами РФ.
Глава 6 Оценкаэффективности технологиихитозансодержащих функциональныхпродуктов из водных биоресурсов. Социально-экономический ущерб отзаболеваний, связанных снерациональным питанием и сокращающих продолжительностьжизни и трудоспособность населения в РФ, вызываетнеобходимость принятия мер по коррекциипитания, профилактике и лечениюраспространенных болезней, приводящих кнеоправданным социально-экономическимпотерям.
Социальнуюэффективность технологических разработокоценивали по сокращению затратпредприятия на медицинское обслуживаниеработников в результате употребленияновых хитозансодержащих функциональныхпродуктов из водных биоресурсов.
В целом социальнаязначимость разработок заключается в том,что они позволяют:
–обеспечить здоровье, трудоспособностьнаселения, его адаптацию к воздействиюразличных агентов внешней среды;
– влиятьна длительность и активную деятельностьчеловека;
–повысить уровень культуры и образованиянаселения в области здоровогопитания;
–расширить научно-информационный потенциалобщества в области технологиихитозансодержащих функциональныхпродуктов из водных биоресурсов;
–расширить ассортимент функциональнойпродукции из водных биоресурсов за счетизделий из рыбыи нерыбных объектовлечебно-профилактического назначения сповышенной биологической ценностью,безопасностью, стойкостью в хранении,рентабельностью производства.
Экономическуюэффективность технологических разработокоценивали по калькуляции, отпускной цене,прогнозу продаж, а также потенциальнойприбыли от их реализации. Расчеты показалиэкономическую целесообразностьпроизводства разработанныххитозансодержащих функциональныхпродуктов.
Приведенный SWOT-анализпозволил осуществить оценкумаркетингового потенциала новогопродукта, не имеющего аналога, определитьсоциальный портрет «основного»потребителя, произвести предварительноесегментирование разработанногопродукта.
Анализируя оценкиэффективности выполненных разработок,можно сделать вывод об их экономическойрациональности и социальныхперспективах.
ВЫВОДЫ
- Методамиэкспериментальных и теоретическихисследований взаимосвязи комплексасвойств пищевых продуктов имногопрофильной добавки хитозана научнообоснована и разработана технологияхитозансодержащих функциональныхпродуктов из водных биоресурсов и еечастные варианты, внедрение которыхспособствует решению важнойнароднохозяйственной проблемы – созданиювысококачественных, стойких в хранении,физиологически активных, экономически исоциально значимых пищевых продуктовнового ассортимента.
- На основаниианализа литературных данных научнообоснована целесообразность разработкитехнологии хитозансодержащихфункциональных пищевых продуктов заданныхсвойств из водных биоресурсов.
- Исследованиемсенсорных свойств хитозана установленоналичие у него вкуса, идентифицированногокак вяжущий, неприятный и передающийсяпищевым продуктам; разработаныколичественные методы его оценки. Наосновании установленного влияния природысырья, технологических факторовпроизводства хитозана и составахитинсодержащей пищевой среды на интенсивностьвяжущего вкуса разработаны способы ееснижения на 20–65 %.
- Изученызакономерности и математически описанызависимости эффективностифункционально-технологических ифункционально-физиологичес-ких свойствхитозана в технологии продуктов из водныхбиоресурсов от молекулярной массы,фазового состояния, растворимости иконцентрации полимера, а также оттехнологических параметров обработки исостава пищевой среды. Рекомендованныйдиапазон концентраций разномолекулярногохитозана (ММ от 55 до 588 кДа) от 0,3 до 0,5 %обеспечивает стабильные СМС готовогопродукта, увеличение его стойкости вхранении в 1,5–3,и ОБЦ – в1,4–2,0раза.
- Обосновано иэкспериментально подтверждено in vivo выраженноелипотропное действие хитозана и егокомплекса с другими добавками в составепищевых систем и продуктов из водныхбиоресурсов, обработанных в диапазонетемператур в пределе от минус 196 до плюс160 0С, проявляющеесяв снижениипоказателейатеросклероза за периодэксперимента на 65–75 %.
- Сформулированытеоретические основы технологиихитозансодержащих функциональныхпродуктов из водных биоресурсов,обеспечивающие заданные технологические ифункциональные свойства и сроки храненияготовой продукции и заключающиеся вустановлении рациональных характеристикхитозана и оптимальных параметров приразличном составе и условиях обработкиХСП.
- Созданаконцептуальная и методологическая базадля производства нового ассортиментахитозансодержащих функциональных пищевыхпродуктов из водных биоресурсов.
8. Разработаны новыеприоритетные частные технологиихитозансодержащих функциональных пищевыхпродуктов, характеризующихся высокимкачеством: малосоленой и сушеной продукциис целевым применением хитозана как барьерадвойного действия, кулинарных изделий спроявлением добавочной функцииформообразующего агента и консервов сиспользованием полимера в качестверегулятора структурно-механическихсвойств.
9. Разработаны,утверждены и внедрены в производствотехнологии следующих продуктов: «Хитозанпищевой» (Изм. № 1 к ТИ по изготовлениюхитозана, утв. 22.06.1994 г.); «Палочки, биточкирыбные хрустящие» (Изм. № 1 к ТИ № 004-96 поизготовлению палочек, биточков рыбныххрустящих), «Продукция из лососевых рыбмалосоленая с хитозаном» (ТУ 9262–068–00471515-2010, ТИ № 068-2010);консервы из мяса краба «Паштет крабовый схитозаном «Здоровье»» (ТУ 9273-065-00471515-2010, ТИ№ 065-2010). Консервы представлены и одобренына Дегустационном совете ФГУП «ВНИРО»,присвоен ассортиментный знак 66А.Разработаны проекты нормативнойдокументации на следующую пищевуюпродукцию: консервы «Роллы морские схитозаном», «Палочки лососевые сушеные схитозаном», «Сушеные формованные листы изламинарии с хитозаном», аналог икрыосетровых «Морская аптека», «Крабовыепалочки».
- Анализэффективности выполненных разработоксвидетельствует об их социальныхперспективах и экономическойрациональности, подтвержденныхпромышленными испытаниями и внедрением вучебный и научный процессы ФГУП «ВНИРО»,ФГБОУ ВПО «Дальрыбвтуз», ФГБОУ ВПО «КГТУ»,ФГБОУ ВПО «МГТУ», ГБОУ ВПО «ВГМУ».Промышленные партии консервов выпущены вусловиях ООО «Меридиан» (с. Аян),малосоленой продукции с хитозаном – на ООО «БосантурДва» (г. Комсомольск-на-Амуре).
Основное содержаниедиссертации опубликовано в следующихработах:
Монография:
- МаксимоваС.Н., Сафронова Т.М. Хитозан втехнологии рыбных продуктов:характеристики, функции, эффективность.–Владивосток: Дальрыбвтуз, 2010. – 256 с.
Учебно-методическиетруды:
- Сафронова Т.М.,Максимова С.Н.Определение вкуса пищевых продуктов,содержащих хитозан: метод. указ. – Владивосток: ДВГУ,1997. – 15с.
- Ким Г.Н., Максимова С.Н.,Сафронова Т.М. Основы барьерной технологии: учеб. пособие. – Владивосток: Дальрыбвтуз, 2006.– 90 с.
- Ким Г.Н., Максимова С.Н.,Сафронова Т.М. Аминосахара иполиаминосахариды в сырье и пище изгидробионтов: учеб. пособие. – Владивосток: Дальрыбвтуз, 2008. – 87 с.
- МаксимоваС.Н., Сафронова Т.М., Е.В.Суровцева. Основы барьерной технологии : метод.указ. –Владивосток: Дальрыбвтуз, 2010. – 10 с.
- Ким Г.Н., СафроноваТ.М., Мезенова О.Я., Максимова С.Н. и др.Барьерная технология гидробионтов: учеб.пособие. –СПб.: Проспект Науки, 2011. – 336 с.
Статьи,опубликованные в ведущих изданиях поперечню ВАК:
- Сафронова Т.М., Дацун В.М., Максимова С.Н. Рациональное использованиепанцирьсодержащихотходов // Технология криля: сб. науч. тр. – М.:ВНИРО, 1988.– С. 116–121.
- Сафронова Т.М.,Бондаренко И.В., Максимова С.Н.Обработкабланшировочныхбульонов перед ихиспользованием на пищевые цели //Рыб. хоз–во. – 1989. – Вып. 1.– С. 7–10.
- Сафронова Т.М., КимГ.Н., Максимова С.Н. Гидробионты как источниксодержания глюкозамина // Рыб. пром-сть.– 2006. – № 3. – С. 3–31.
- Ким Г.Н., Максимова С.Н., Сафронова Т.М. Хитозан втехнологии рыбных продуктов // Рыб.пром-сть. –2006.– № 4. – С. 16–18.
- Ким Г.Н., СафроноваТ.М., Максимова С.Н. Анализ степени защищенности рыбныхпродуктов от повреждающих факторов //Хранение и переработка сельхозсырья.– 2006. – № 6. – С. 17–19.
- Сафронова Т.М.,Максимова С.Н., Быканова О.Н. и др. Исследованиеизменений лечебных свойств хитозана,включенного в пищевые системы совместно сдругими функциональными добавками //Хранение и переработка сельхозсырья.– 2007. – № 4. – С. 18–20.
- Сафронова Т.М.,Максимова С.Н., Быканова О.Н. и др. Температурноевоздействие на лечебные свойства хитозанав пищевых продуктах // Хранение ипереработка сельхозсырья. – 2009. – № 5. – С. 28–30.
- Быканова О.Н.,Максимова С.Н., Тарасенко Г.А. Биологический эффектхитозана в пищевых продуктах // Изв. вузов. Пищевая технология.– 2009. – № 1. – С. 34–36.
- Быканова О.Н.,Максимова С.Н., ПомозА.С. и др.Технология консервов «Крабовый паштет схитозаном «Здоровье»» //Изв. ТИНРО. –2009. – Т. 157.– С. 281–290.
- Ким Г.Н., Максимова С.Н.,Сафронова Т.М. и др. Барьерная технологияпереработки гидробионтов // Изв. вузов.Пищевая технология. – 2009. –№ 2–3. – С. 93–95.
- Сафронова Т.М.,Максимова С.Н., Ситникова Е.В. Исследованиевлияния молекулярной массы хитозана на егоантимикробную активность в пищевых средах// Хранение и переработка сельхозсырья.– 2009. – № 3. – С. 22–26.
- Максимова С.Н., Суровцева Е.В.,Сафронова Т.М.Оценка комплекса функций хитозана втехнологии малосоленой рыбы // Изв. вузов.Пищевая технология. – 2009. –№ 4. – С.20–22.
- Максимова С.Н., Суровцева Е.В.,Бельчева Н.Н.Антиоксидантная активность промышленныхобразцов хитозана // Хранение и переработкасельхозсырья. – 2009. –№ 4. – С.30–32.
- МаксимоваС.Н., КимГ.Н.,Сафронова Т.М. и др. Вкладиндивидуальных барьеров в совместный антибактериальныйэффект // Хранение и переработкасельхозсырья. – 2009. –№ 6. – С.56–57.
- Вахрушев А.И.,МаксимоваС.Н. Хитозан ихитозансодержащие полиэлектролитныекомплексы в технологии рыбных продуктов// Изв. вузов. Пищеваятехнология. – 2010.– № 2–3.– С. 35–36.
- МаксимоваС.Н. Хитозан втехнологии рыборастительных консервов //Рыбпром. – 2010.– № 2. – С. 29–31.
- Сафронова Т.М.,Максимова С.Н., Вахрушев А.И. и др.Полиэлектролитные комплексы хитозана втехнологии пищевых сферолитов // Рыбпром. – 2010. –№ 2. – С.37–40.
- Максимова С.Н.Хитозан как антимикробное иантиоксидантное средство в технологиипродуктов из гидробионтов // Изв. ТИНРО.– 2012. – Т. 170. – С. 283–290.
Патенты:
- Пат. РФ № 2143826. Способполученияплодово-ягодногосока / Сафронова Т.М., Максимова С.Н.,Бобылева А.Е. – Заявл. 15.09.1998. Опубл. 10.01.2000.
- Пат. РФ № 1692012.Способ получения хитина из панциря краба /Игнатюк Л.Н., МаксимоваС.Н. – Заявл. 19.09.1989. Опубл. 11.06.1993.
- Пат. РФ № 2147590.Способ получения хитозана / Сафронова Т.М.,Игнатюк Л.Н., МаксимоваС.Н. – Заявл. 15.09.1998.Опубл. 20.04 2000.
- Пат. РФ № 1821471.Способ получения хитозана / Игнатюк Л.Н.,Максимова С.Н.– Заявл.06.12.1990. Опубл. 15.06.1993.
- Пат. РФ № 2404690.Паштет из крабов / МаксимоваС.Н., Суровцева Е.В., БыкановаО.Н., Помоз А.С. – Заявл 21.04.2009. Опубл. 27.11.2010.
- Пат. РФ № 2340226.Способ изготовления аналога крабовыхпалочек / МаксимоваС.Н., Вахрушев А.И., БыкановаО.Н., Суровцева Е.В. – Заявл. 29.05.2007. Опубл. 10.12.2008.
- Пат. РФ № 2264133.Способ получения пищевой зернистой икры /Ким И.Н., Ким Г.Н., МаксимоваС.Н. – Заявл. 3.06.2004. Опубл. 20.11.2005.
- Пат. РФ № 2258440.Способ получения пищевой зернистой икры /Ким И.Н., Ким Г.Н., МаксимоваС.Н. – Заявл. 29.03.2004. Опубл. 20.08.2005.
- Пат. РФ № 2258441.Способ получения пищевой зернистой икры /Ким И.Н., Ким Г.Н., МаксимоваС.Н. – Заявл. 12.04.2004. Опубл. 20.08.2005.
- Пат. РФ № 2370042.Способ приготовления малосоленой рыбы /Максимова С.Н., Суровцева Е.В., Коробчук О.В. – Заявл. 04.04.2008. Опубл.20.10.2009.
- Пат РФ № 2422050.Способ получения аналога пищевой икры /Вахрушев А.И., МаксимоваС.Н., Воропаева Ю.А. и др.– Заявл.08.12.2009. Опубл. 27.06.2011.
Статьи в другихизданиях:
- Maksimova S., Surovtseva E. Chitosan als Barriere in derFischwarentechnologie: Zusammenhang vonBakteriziden und alterungsverzgernder Wirksamkeit mit dem Molekulargewicht des Polymers // Wissenschaft und praxis. ERNHRUNG / NUTRITION. – 2009. – Vol. 33 (3). – P. 111–114
- Богданов В.Д.,Патрышев С.М., Максимова С.Н. Исследованиевозможности улучшения вкуса пищевогохитозана // Интенсификация технологическихпроцессов в рыбной промышленности: тез.докл. Всесоюз. науч. конф. – Владивосток:Дальрыбвтуз, 1989. –С. 183–184.
- Дацун В.М., Максимова С.Н.,Крахмилец Н.Ф. Технология производствахитина и хитозана из отходовкрабоконсервного производства //Интенсификация технологических процессовв рыбной промышленности: тез. докл. Всесоюз.науч. конф. –Владивосток: Дальрыбвтуз, 1989. – С. 184–185.
- Игнатюк Л.Н.,Максимова С.Н., Сафронова Т.М. Поиск способовулучшения вкуса пищевого хитозана //Совершенствование производства хитина ихитозана из панцирьсодержащих отходовкриля и пути их использования: матер.юбилейной науч. конф. – Владивосток:Дальрыбвтуз, 1996. – С. 83–84.
- Сафронова Т.М.,Богданов В.Д., Максимова С.Н. и др. Технологияиспользования хитозана в пищевыхпродуктах как структурообразующей илечебно-профилактической добавки // Тез.докл. Четвертой Всерос. конф. – М.: ВНИРО, 1995.
- Сафронова Т.М.,Игнатюк Л.Н., Максимова С.Н. Перспективныепрофилактические добавки в производствепищевых добавок // Совершенствованиепроизводства хитина и хитозана изпанцирьсодержащих отходов криля и пути ихиспользования: матер. юбилейной науч. конф.–Владивосток: Дальрыбвтуз, 1996. – С. 34–35.
- Сафронова Т.М., Тунгусов Н.Г., Максимова С.Н.Аминосахарагидробионтов в лечебно-профилактическом питании //Экология человека: пищевыетехнологии и продукты на пороге ХХI века: тез. докл. ПятогоМеждунар. симпоз. –Москва-Пятигорск, 1997. – С.214–215.
- МаксимоваС.Н. Интенсивностьвяжущего вкуса хитозана в различныхсредах // Науч.тр. Дальрыбвтуза. – Владивосток: Дальрыбвтуз, 1998. – Вып. 11.– С. 104–108.
- Максимова С.Н., Игнатюк Л.Н. Фракционированиехитозана //Науч. тр. Дальрыбвтуза. – Владивосток:Дальрыбвтуз, 1998. –Вып. 11. –С. 127–129.
- МаксимоваС.Н., Бобылева А.Е.Использование хитозана с целью осветлениянефильтрованного яблочного сока //Рыбохозяйственные исследования Мировогоокеана: тр. Междунар. науч.-техн. конф.–Владивосток: Дальрыбвтуз, 1999. – С. 43.
- Вихорева Г.А.,Варламов В.П., Немцев С.В., Сафронова Т.М.,Игнатюк Л.Н., Ким Г.Н., Максимова С.Н.Органолептические свойства производныххитина различного строения // Новыеперспективы в исследовании хитина ихитозана: матер. Пятой Всерос. конф. – М.: ВНИРО, 1999 – С. 219–222.
- МаксимоваС.Н., Кращенко В.В.Гелеобразные системы, содержащие хитозан икарбоксиметилцеллюлозу //Науч. тр. Дальрыбвтуза.–Владивосток: Дальрыбвтуз, 2004. –Вып. 5. – С. 71–72.
- МаксимоваС.Н., Кращенко В.В.,Вахрушев А.И.Использование хитозана и пищевых добавокцеллюлозной природы в технологии пищевыхпродуктов профилактического назначения// Вест. КамчатГТУ. –Петропавловск-Камчатский: КГТУ, 2004. – С. 44–47.
- Ким Г.Н., Максимова С.Н.,Сафронова Т.М. Перспективные исследованияхитозана в технологии рыбных продуктов //Рыбохозяйственные исследования Мировогоокеана: тез. докл. III Междунар. науч. конф.–Владивосток: Дальрыбвтуз, 2005. – Т. 2. – С. 26–27.
- МаксимоваС.Н., Ситникова Е.В.Органолептические исследования паст извысококоллагенового сырья с хитозаном //Рыбохозяйственный исследования Мировогоокеана : тез. докл. III Междунар. науч. конф.–Владивосток: Дальрыбвтуз, 2005. – Т. 2. – С. 9–11.
- МаксимоваС.Н., Быканова О.Н.Перспективы использования хитозана впродуктах профилактического назначения //Науч. тр. Дальрыбвтуза. – Владивосток:Дальрыбвтуз, 2005. – Вып. 17. – С. 73–74.
- МаксимоваС.Н., Сахарова О.В.,Ситникова Е.В.Барьерные свойства разномолекулярногохитозана в пищевых средах // Актуальныепроблемы технологии живых систем: сб.матер. I Междунар. науч.-техн. конф. – Владивосток: ТГЭУ,2005. – С.33–35
- Ким Г.Н., Максимова С.Н.,Кращенко В.В. Использование хитозана втехнологии пищевых продуктов // Инновации внауке и образовании: тр. Междунар. науч.конф. –Калининград: КГТУ, 2005. – Ч. 1. – С. 282–283.
- Быканова О.Н.,Максимова С.Н.Использование хитозана как биологическиактивной добавки в пищевых продуктах изгидробионтов // Актуальные проблемытехнологии живых систем: матер. I Междунар.науч.-техн. конф. – Владивосток: ТГЭУ, 2005. – С. 282–283.
- Ким Г.Н., Максимова С.Н.,Сафронова Т.М. Перспективные исследованияхитозана