Введение к работе
Актуальность работы. В последнее десятилетие состояние здоровья населения России резко ухудшилось, что во многом объясняется снижением функциональной активности органов иммунной системы организма и дефицитом необходимых для человека биологически активных веществ (витаминов, микромакроэлементов и др.).
В настоящее время к наиболее приемлемому, быстрому и эффективному способу профилактики и лечения различных заболеваний относится использование пищевых добавок. Добавки растительного происхождения более доступны и менее аллергенны. Одним из перспективных направлений при производстве добавок является разработка технологии пищевой добавки профилактического назначения из выжимки винограда. С биологической точки зрения, самым ценным компонентом в составе виноградных выжимок являются флавоноиды. Эти полифенольные соединения положительно влияют на воспалительные и язвенные процессы, обладают антиоксидантными, кровоостанавливающими свойствами, оказывают эффективное терапевтическое действие на увеличение прочности сосудов, проявляя профилактические свойства против образования холестериновых бляшек на их стенках. Вторичные продукты винодельческой промышленности - это дешевое и доступное сырье.
Методы извлечения и использования биологически активных веществ из вторичных ресурсов винодельческой промышленности являлись предметом исследований многих отечественных и зарубежных ученых, в том числе: К. Ф. Блиновой, А. В. Бодяковой, В. П. Георгиевского, Л. В. Донченко, Н. И. Разуваевым, Е. И. Шкариной, D.Velicovic, D. McNally, L. Tormakangas и др. Но на основании ранее проведенных исследований проблема максимального извлечения полифенольных соединений остается актуальной.
Использование корня цикория в технологии производства пищевых добавок, оказывает благоприятное влияние на обмен веществ в организме людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями и сахарным диабетом. Инулин, входящий в его состав, способствует росту полезной микрофлоры кишечника, повышению иммунитета и улучшению липидного обмена. Организм становится более устойчивым к различным видам инфекций. Поскольку полифенольные соединения и инулин оказывают благоприятное действие на организм, имеется необходимость изучения их совместного использования.
В связи с вышеизложенным, разработка технологии пищевой добавки, обогащенной флавоноидами, является актуальной проблемой, имеющей большое научное и практическое значение.
Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка технологии пищевой добавки профилактической направленности. Для достижения поставленной цели предусмотрено решение следующих задач:
выявить источники растительного сырья для получения пищевой добавки профилактического назначения;
изучить химический состав ягодной кожуры винограда сорта «Левокумский» и корня цикория, изготовленного по ТУ 9198-011-00364937-2011;
исследовать структуру и основные квант-химические характеристики флавоноидов, холестерина и механизма их взаимодействия;
определить оптимальные технологические режимы экстракции флавоноидов из виноградных выжимок;
теоретически обосновать и разработать технологию получения пищевой добавки;
изучить химический состав, физико-химические, органолептические и микробиологические показатели пищевой добавки;
на экспериментальных животных исследовать биологическую ценность, безопасность и профилактические свойства полученной добавки;
выполнить расчет основных технико-экономических показателей по разработанной технологии;
апробировать разработанную технологию в производственно-лабораторных условиях;
разработать и утвердить техническую документацию на пищевую добавку, обогащенную флавоноидами.
Научная новизна. Методами компьютерной химии изучены молекулярные свойства флавоноидов красного винограда, холестерина, инулина и продуктов их химического взаимодействия. Определены режимы извлечения флавоноидов из растительного сырья. Выявлены реакционные центры молекул флавоноидов и холестерина. Молекулярным докингом установлена целесообразность использования корня цикория для получения пищевой добавки, обогащенной флавоноидами. Научно обоснована технология пищевой добавки, обогащенной флавоноидами и исследованы ее основные качественные характеристики. Проведена оценка биологической ценности, безопасности и профилактических свойств пищевой добавки.
Практическая значимость. На основании проведенных исследований разработана технология пищевой добавки из виноградных выжимок, обогащенная флавоноидами. Разработан и утвержден стандарт организации на «Пищевую добавку, обогащенную флавоноидами» СТО №1022603220573-001-2012. Апробация разработанной технологии пищевой добавки проведена в производственной лаборатории ЗАО «Заря» Ставропольского края.
Апробация работы. Результаты работы были представлены на международных научно-практических конференциях: «Молодежь и наука: модернизация и инновационное развитие страны», Пенза, 2012г; «Достижения и перспективы естественных и технических наук», Ставрополь, 2012г; «Шаг в будущее: теоретические и прикладные исследования современной науки», Санкт-Петербург, 2013г; «Актуальные вопросы науки», Москва, 2013г; «Наука в современном мире», Лодзь (Польша), 2013г; 13th International Conference "Functional and Medical Foods with Bioactive Compounds: Science and Practical Application", Kyoto, Japan, 2013.
Публикации. Основные результаты проведенных диссертационных исследований, изложены в 13 научных работах, в том числе - 4 в журналах, рекомендованных ВАК РФ и 3 - в зарубежных изданиях.
Научные положения, выносимые на защиту:
- квантово-химические характеристики молекул флавоноидов, холестерина,
инулина и продуктов их взаимодействия;
- обоснование режимов экстракции флавоноидов из ягодной кожуры
винограда;
технология получения пищевой добавки, обогащенной флавоноидами;
результаты исследований химического состава, биологической ценности, безопасности и профилактических свойств пищевой добавки.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы, включающего 159 источников, из них 55 - иностранных и 4 приложений. Основной текст работы изложен на 106 страницах машинописного текста, включает 23 таблицы, 19 рисунков.
