Базина, Мария Алексеевна. Исследование растительного сырья, обогащенного селеном, и получение биологически активной добавки на его основе

Краткое описание

Базина, Мария Алексеевна. Исследование растительного сырья, обогащенного селеном, и получение биологически активной добавки на его основе : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.15 / Базина Мария Алексеевна; [Место защиты: Кемер. технол. ин-т пищевой пром.].- Кемерово, 2009.- 134 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/3403

61 09-5/3403
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
На правах рукописи
БАЗИНА Мария Алексеевна
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, ОБОГАЩЕННОГО СЕЛЕНОМ, И ПОЛУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ НА ЕГО ОСНОВЕ
Специальность 05.18.15 - товароведение пищевых продуктов и технология продуктов общественного питания
Диссертация
на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Л.А. Маюрникова
Кемерово 2009
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Общая характеристика микроэлемента селен 6
1.2 Биологическая роль селена в организмах человека и животных 9
1.3. Проблемы введения селена в пищевые продукты 15
1.3.1. Биосинтез селенметионина в растениях 18
1.3.2. Селенметионин-содержащие белки и ферменты 19
1.3.3. Селенметионин в органах и тканях 20
1.3.4 Обогащение растительного сырья селеном 25
1.4. Влияние агрохимических показателей на усвояемость селена в 29
растении
1.4.1. Характеристика почвенного покрова Кемеровской области 30
1.4.2. Характеристика серых лесных почв 30
1.4.3. Характеристика черноземов 31
1.4.4. Характеристика дерново-подзолистых почв 31
1.4.5. Характеристика лугово-черноземных почв 31
1.4.6. Характеристика черноземно-луговых почв 32
1.5. Ферментный гидролиз белков 33
1.5.1. Характеристика ферментных препаратов 33
1.5.2. Характеристика целлюлолитических ферментных препаратов 35
1.6 Вспомогательные вещества и наполнители в производстве лекарств 37
и биологически активных добавок
1.6.1. Связывающие вещества 3 8
1.6.2. Антифрикционные вещества 39
1.6.3. Разрыхляющие вещества 40
1.6.4. Наполнители 41
1.6.5. Сорбит как наполнитель для биологически активной добавки 41
1.7 Фасоль, как пищевой продукт 45
1.7.1. Химический состав фасоли 45
1.7.2. Роль белков и аминокислот в организме человека и их содержание 48 в фасоли
1.8. Заключение по обзору литературы и задачи исследований 53
Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА 5 5
2.1. Организация проведения экспериментов 55
2.2. Объекты исследования 58
2.3. Методы исследования 58
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 62
3.1. Выбор растительного сырья для получения селенсодержащей 62
биологически активной добавки
3.1.1. Теоретическое обоснование выбора растительного сырья 62
3.1.2. Экспериментальное обоснование выбора растительного сырья 63
3.2. Определение типов почв и их влияние на формирование заданных 65
свойств растительного сырья
3.3. Получение обогащенного сырья 66
3.3.1. Закладка семян в почву, обогащение растений, определение 66 всхожести
3.4 Выбор условий проведения гидролиза для бобов фасоли 73
3.5.3. Определение содержания свободных аминокислот в гидролизатах 89
3.5.4. Органолептическая оценка гидролизатов 91
3.5.5. Содержание селена в гидролизатах 93
3.5.6. Аминокислотный состав гидролизатов 94
Глава 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ 96
ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Разработка рецептуры биологически активной добавки 96
4.2. Технология получения биологически активной добавки 98
4.3. Исследования показателей качества и безопасности конечного 102
продукта
4.4. Расчет себестоимости биологически активной добавки и 105
экономической эффективности ее производства
ВЫВОДЫ 113
Список литературы 115
Приложения 131
ВВЕДЕНИЕ
Основу питания современного человека составляют продукты из технологически обработанного сырья. Интенсивная технологическая обработка пищевого сырья, в том числе консервирование, рафинирование продуктов питания и т.д., приводит к потере основного количества витаминов, минеральных веществ и других, необходимых для нормального функционирования организма человека, нутриентов. Именно с вышеперечисленными факторами связывают появление так называемых болезней цивилизации - синдрома хронической усталости; хронического стресса, повышения артериального давления, сахарного диабета, сердечно¬сосудистых патологий, различных форм рака и др.
Одним из путей решения указанной проблемы является создание продуктов питания, обогащенных специальными биологически активными добавками. Значительный вклад в развитие этого направления внесли В.А. Тутельян, В.Б. Спиричев, JI.H. ІІІатнюк, В.М. Позняковский, JI.A. Маюрникова и др.
Особенно актуальной на сегодня проблемой питания является дефицит веществ-антиоксидантов, которые защищают клетки организма от воздействия негативных факторов различного происхождения и продлевают ее работоспособность и устойчивость к заболеваниям.
Одним из микроэлементов антиоксидантного действия является селен. Однако естественное содержание селена в традиционных продуктах питания настолько мало, что не может обеспечить организм человека в этом нутриенте. Минимальная доза селена, необходимая человеку, составляет 20¬30 мкг в сутки (в США в качестве нормы принята величина 70 мкг в сутки для взрослых мужчин).
Известно, что население большей части территории России испытывает дефицит селена - его очень мало в почве. Глубокий дефицит селена отмечают в Бурятии, Читинской области и, возможно, Иркутской области. Недостаточная обеспеченность селеном характерна и для многих других регионов России.
В некоторых странах, где почвы обеднены селеном, приняты специальные программы обогащения селеном продуктов питания. В Финляндии, например, в почву вносят селенсодержащие удобрения. В России подобной программы нет.
Используемые в современной практике пищевые добавки на основе неорганических солей селена с одной стороны малоэффективны для устранения дефицита селена в организме, с другой достаточно опасны для здоровья. Однако давно известно, что растения в качестве источников многих биологически важных элементов, в том числе селена, предпочтительнее таблеток. Прежде всего, микроэлементы в них связаны с органическими соединениями. Селен, в частности, образует в растениях комплекс с белками - селен-метионин. Селен в таком виде в 5-10 раз доступнее организму человека, чем в виде неорганических соединений. Второе преимущество органических форм микроэлементов, полученных из растительного сырья, заключается в том, что они действуют на человека гораздо мягче, чем синтетические средства, реже вызывают побочные реакции и аллергию.
На основе приведенных выше фактов можно сделать вывод об актуальности работы, направленной на разработку технологии получения селенсодержащей биологически активной добавки в форме органических соединений на основе растительного сырья.

Список литературы

выводы
1. На основе сравнительного анализа технологических свойств и содержания селена в обогащенных им растениях (донник лекарственный, душица обыкновенная, фасоль белая) в качестве сырья для производства селенсодержащей биологически активной добавки выбраны семена фасоли белой.
2. Проведен анализ почв двух участков Кемеровского района. Установлены следующие колебания основных показателей: pH - 5,3¬7,1; гумус - 3,7-8,6 %; фосфор подвижный - 65-237 мг/кг; калий подвижный - 100-370 мг/кг; гидролитическая кислотность - 0,23-3,79 мг-экв/100 г; емкость поглощения - 28,6-29,3 мг-экв/100 г; выявлена явная прямая зависимость между содержанием гумуса в почве и накоплением селена в растениях.
3. Исследован состав и свойства семян фасоли белой, обогащенной селеном, выращенных в Кемеровском районе. Определено содержание селена в семенах фасоли белой. Показано, что концентрация селена в белковом гидролизате семян после обогащения существенно возрастает (необогащенное сырье - 0,020±0,006 г/кг; обогащенное сырье - 2,3±0,7 г/кг).
4. Подобран оптимальный набор ферментных препаратов для получения гидролизата растительного сырья: целловеридин 20Х - 0,1%, пепсин - 0,5% от массы сухого растительного сырья. Разработаны оптимальные условия проведения гидролиза: температура - +45°С; pH - 6±1; соотношение концентраций сухого вещества и воды - 1/10; время гидролиза - 4 часа.
5. Определено содержание селена в сухом гидролизате белков обогащенных семян фасоли белой: 3,7±1,1 мг/г.
Проведена оценка селенсодержащей биологически активной добавки, на новый продукт разработан проект технической документации (ТУ 9197-103-02068315-09 «Селенсодержащая биологически активная добавка»; ТИ «Технологическая инструкция по производству селенсодержащей биологически активной добавки»),
6. Разработаны рецептура и технология получения водорастворимой биологически активной добавки на основе водорастворимых гидролизатов растительных белков. Основными стадиями технологического процесса являются: измельчение сырья; обезжиривание этиловым спиртом (96%); промывка обезжиренной муки водой; высушивание муки при температуре 35±5°С; ферментный гидролиз; центрифугирование и двойное фильтрование гидролизата; высушивание гидролизата при температуре 40±5°С; внесение наполнителя.
7. Проведена оценка экономической эффективности производства биологически активной добавки.