РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ОВОЧЕВИХ СОКІВ І НАПОЇВ З ПІДВИЩЕНИМ ВМІСТОМ γ-АМІНОМАСЛЯНОЇ КИСЛОТИ :

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність досліджень, наведено зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами, сформульована мета та завдання досліджень, наведена наукова новизна, практичне значення одержаних результатів, представлені відомості про особистий внесок здобувача, апробацію роботи, публікації.

У першому розділі «Сучасний стан виробництва овочевих соків і напоїв функціонального призначення» проведено аналіз існуючих технологій виробництва овочевих соків та напоїв, розглянуто фізіологічну дію ГАМК, способи її отримання, метаболізм вільних амінокислот в рослинній сировині та вплив регульованої газової атмосфери (РГА) в якості попередньої обробки овочів. Зроблено висновок, що високий вміст глутамінової кислоти в гарбузі, томатах, моркві та буряку дозволяє використовувати їх для виробництва соків і напоїв з підвищеним вмістом                         γ-аміномасляної кислоти.

У другому розділі «Об’єкти та методи досліджень» приведені дані про об’єкти та методи досліджень, структурну схему проведення досліджень, в якій викладені методологічні основи і взаємозв’язок етапів рішення проблеми підвищення вмісту ГАМК у овочевих соках і напоях (рис.1). У роботі використано стандартні та оригінальні методи досліджень, у тому числі хімічні, біохімічні і технологічні. Результати експериментальних досліджень оброблені за допомогою методів математичної статистики. Експериментальна робота була виконана в лабораторних умовах кафедри біотехнології, консервованих продуктів і напоїв ОНАХТ.

У третьому розділі «Дослідження процесу ферментативного перетворення глутамінової кислоти до ГАМК в умовах гіпоксії» встановлено оптимальні параметри для підвищення активності глутаматдекарбоксилази, а саме склад газового середовища, температуру та час витримки сировини.

В основі дихання лежить ряд закономірностей, перебіг реакції окиснення, відновлення, декарбоксилування, дезамінування та інші. Кожна з цих реакцій каталізується специфічним ферментом. Існує генетичний зв'язок між аеробних і анаеробним типами дихання. Анаеробне дихання у фруктах та овочах може бути викликане нестачею кисню, надлишком вуглекислого газу, пошкодженням тканин і рядом інших причин. При цьому в різних умовах накопичуються різні проміжні продукти обміну речовин. Головною причиною виникнення анаеробного дихання є нестача кисню в тканинах. При витримці плодів в атмосфері з низьким вмістом кисню посилюється процес анаеробного дихання, в результаті в тканинах накопичується недоокиснювані продукти – ацетальдегід і етиловий спирт.

В умовах обробки овочів пульсуючим тиском накопичення ацетальдегіду та етилового спирту спостерігалось у незначних кількостях.

Вільні амінокислоти піддаються процесам дезамінування та декарбоксилування. При декарбоксилуванні амінокислоти утворюють аміни і вуглекислий газ. Продукти, що утворюються при декарбоксилуванні амінокислот часто мають фізіологічну дію, а у випадку з декарбоксилуванням дикарбонових кислот утворюються нові амінокислоти. Особливо інтенсивно процеси декарбоксилування відбуваються у рослинній тканині. Так з аспарагінової кислоти утворюється аланін, з глутамінової - ГАМК.

Захисні реакції рослин на несприятливий вплив набувають адаптивний характер при можливості координації їх за допомогою різних систем регулювання. При гіпоксії та аноксії ферментна регуляція контролюється комплентарною перебудовою обміну речовин, що необхідні для утворення достатньої для життєдіяльності кількості АТФ та інтермедіатів, генерування й окислення відновлених кофакторів, детоксикації продуктів анаеробного метаболізму. Було встановлено, що активність ряду ферментів змінюється при дії на плоди факторів зовнішнього середовища, а саме, в умовах кисневого дефіциту. В залежності від часу гіпоксичної дії та складу газового середовища змінюються відповідні реакції рослинного організму. Під впливом відносно короткочасного впливу анаеробних умов у плодах спостерігаються значні порушення у вуглеводному обміні, що відображається на вмісті органічних кислот. Через нестачу енергії в анаеробних умовах знижується швидкість синтезу білка, і потреба в амінокислотах зменшується, що вважаться головною причиною збільшення концентрації вільних амінокислот у клітинах.

Ефективним адаптаційним механізмом служить перебудова амінокислотного обміну, що направлена у бік утворення так званих «стресових» амінокислот, однією з яких є ГАМК, що запасається тканинами рослин у несприятливих умовах у великих кількостях без пошкодження клітин і виступає як легкомобілізована форма сукцинату при відновленні нормального дихання завдяки блокування її утилізації через реакції циклу трикарбонових кислот.

Глутаматдекарбоксилаза різної фруктово-овочевої сировини функціонує в різних кислотно-лужних умовах з рН отимумом від 3,0 до 6,0 (морква, гарбуз, томати, буряк тощо). Для з’ясування оптимального показника рН глутаматдекарбоксилази проводили її виділення з плодів, що мають різні показники рН соку.