РАЗДЕЛ 2
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Из имеющегося в Украине хитинсодержащего сырья (ХСС) рассмотрено наиболее перспективное с точки зрения распространенности, промышленных запасов, возобновляемости и пищевой безопасности - отходы переработки жестко- и мягкопанцирных ракообразных: жесткопанцирных длиннопалых речных раков (Pontastacus leptodactylus) из водоемов с благоприятной экологической ситуацией и мягкопанцирных креветок Черноморского бассейна Palaemon adspersus и Palaemon elegans.
2.1. Схема проведения исследований
Согласно рабочей гипотезе на основе регионального панцирьсодержащего сырья (ПСС) возможно:
- получение многокомпонентных БАВ-энтеросорбентов как альтернативы монокомпонентным (хитин, хитозан). Такие БАВ, кроме хитина, будут содержать структурный панцирный белок, практически не разрушающийся пищеварительными протеазами и относящийся к категории биополимеров -компонентов пищевых волокон (ПВ), то есть будут представлять собой хитин-протеиновый комплекс (ХПК). При условии соответствия функционально-физиологических свойств такого ХПК, фактически являющегося полупродуктом в существующих технологиях переработки ПСС в хитин, определенным критериям, его получение и применение как альтернативы хитину значительно повысит эффективность использования сырья. Кроме того, это приведет к снижению экологической емкости технологии благодаря исключению этапа щелочной обработки и предотвратив разрушение комплекса каротиноидов и фенольных веществ обеспечит их участие в формировании БАД - уже трехкомпонентной, полифункциональной.
- осуществление более глубокой, по сравнению с существующей, переработки ХСС, включающей выделение каротиноидов и фенольных компонентов (антиоксидантов) и твердого остатка - хитин-протеинового комплекса, из которого далее могут быть получены: модифицированный белок (пищевая добавка), и гамма БАВ - модифицированный ХПК, хитин, хитозан и комплекс хитоолигосахаридов.
На основании поставленных цели и задач работы определены основные направления проведения теоретических и экспериментальных исследований, разработана программа их реализации, установлены последовательность и причинно-следственная взаимосвязь этапов их проведения, представленных в виде структурной схемы (рис. 2.1).
2.2. Сырье и материалы
В качестве сырья для проведения экспериментальной части работы использовали панцирьсодержащие отходы речных раков, креветок двух видов, добытых в 2002...2006 гг. в районах Днестровского, Кучурганского, Хаджибейского лиманов, Черного и Азовского морей.
Для проведения экспериментальной части работы использовали также:
- Крабовый хитин кристаллический (ЗАО "БиоХит", г. Москва, Россия);
- Крабовый хитозан кристаллический со степенью дезацетилирования 78±2 % и молекулярной массой 390 кДа (ЗАО "БиоХит", г. Москва, Россия);
- Глюкозамин (ГА) гидрохлорид (ООО "Олигофарм", г. Нижний Новгород, Россия);
- Панкреатин медицинский ВФС 42-2299-94 с протеолитической 120 ед/г, амилолитической 5000 ед/г, липолитической 1200 ед/г активностями (ООО ПТК "Природа", г. Умань, Украина);
- Протосубтилин Г3Х с протеолитической активностью 70 ед/г (ГП "Энзим", г. Ладыжин, Украина);
Рис. 2.1. Программа исследований
- Щелочная протеаза с протеолитической активностью 50 ед/г (ГП "Энзим", г. Ладыжин, Украина);
- Пепсин с протеолитической активностью 700 ед/г ("Sigma", Германия);
- Трипсин с протеолитической активностью 450 ед/г ("Sigma", Германия);
- Химотрипсин с протеолитической активностью 1500 ед/г ("Sigma", Германия).
- Целловиридин Г20х с целлюлазной 24 ед/мг и ?-глюканазной 8 ед/мг активностями (Завод биологических препаратов, г. Бердск, Россия);
- Лизоцим кристаллический из яичного белка с активностью 46400 ед/г ("Sigma", Германия);
- Лецитин соевый (ООО "Ювикс-Фарм", г. Краснодар, Россия);
- Кверцетин (ЗАО НПЦ "Борщаговский химико-фармацевтический завод", г. Киев, Украина);
- Декстрановый стандарт ("Sigma", Германия).
2.3. Организация и методы исследований
Основная часть исследований проводилась в лабораториях кафедры органической химии ОНАПТ; отдельные исследования выполнялись в лаборатории биохимии Одесского селекционно-генетического института Национального центра семеноведения и сортоизучения УААН, кафедрой физиологии человека и животных ОНУ им. И.И. Мечникова, в Государственной лаборатории ветеринарной медицины Волынской области г. Любомль. Промышленную апробацию и выпуск опытной партии разрабатываемых продуктов проводили на научно-производственном предприятии "Ариадна" (г. Одесса). Промышленная апробация производства овсяного печенья с включением хитин-протеинового комплекса и дегустация готового продукта осуществлялась на предприятии "Одессакондитер".
Описание биохимических, химических и физико-химических методов исследований приведено в таблице 2.1. Оригинальные методы подробно изложены ниже.
Таблица 2.1
Методы исследований, используемые при проведении экспериментов
п/пПоказатели Сущность методаИсточник1ВлажностьВысушиванием при 105 ?С до постоянной массы[230]2ЗолаСжиганием с последующим прокаливанием минерального остатка при 500...600°С[230]3Макро- и микроэлементыРентгенофлюоресцентым методом (методом пламенной фотометрии)[230]4Общий азотМетодом Кьельдаля[230-232]5Белок в раствореМетодом Лоури[230, 233]6Аминокислотный составМетодом ионобменной жидкостной хроматографии[233-236]7Перевариваемость белковМетодом Покровского-Ертанова[237]8Растворимые углеводыАнтроновым методом[228]9Редуцирующие сахараМетодом Хагедорна-Йенсена[238-240]10ГексозаминыСпектрофотометрическим методом по Элсону-Моргану с ацетилацетоном и
п-диметиламинобензальдегидом [241]11Легкогидролизуемые полисахариды (ЛГП)По редуцирующей способности растворов, полученных после гидролиза 2 % НСl в течение 3 ч [242, 243]12Трудногидролизуемые полисахариды (ТГП)По редуцирующей способности растворов, полученных после гидролиза остатка (после удаления Л