Введение к работе
Актуальность проблемы. Одним из приоритетных направлений развития отечественной отраслевой науки является разработка на базе современных достижений науки и техники принципиально новых, оригинальных процессов и технологий рациональной переработки молочного сырья, среди которых важное место занимает разработка теоретических и практических основ глубокого фракционирования компонентов молока. Актуальность проблемы фракционирования на основе последний достижений научно-технического прогресса состоит в том, что позволяет получать принципиально новые продукты различного функционального назначения, в том числе продукты, обладающие направленным действием.
В связи с этим представляет научный и практический интерес разработка научных и практических основ получения из молочного сырья биологически активного вещества ангиогенина, обладающего полифункциональными свойствами.
Данная научная проблема отвечает требованиям современной науки о молоке и молочных продуктах в фундаментальном и прикладном значении и имеет непосредственную связь с проблемами, сформулированными в «Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации до 2005 года», одобренной постановлением Правительства РФ № 917 от 10 августа 1998г.
Исследования, представленные в диссертационной работе, выполнены в
рамках Федеральной программы Миннауки РФ, Межотраслевой и
Межвузовской Научно-технических программ Минобразования РФ,
представляющих приоритетные направления развития науки и техники
гражданского назначения в РФ, а также проекта Российского фонда
фундаментальных исследований и базируются на достижениях
отечественных школ прикладной биотехнологии, биохимии и
нутрициологии, представленных учеными: A.M. Бражниковым, О.В. Большаковым, К.К. Горбатовой, Г.Н. Крусь, Н.Н. Липатовым (ст.), Н.Н. Липатовым (мл.), И.А. Радаевой, И. А. Роговым, Э.С. Токаевым, В.Д. Харитоновым, A.M. Шалыгиной, В.П. Шидловской; Г.С. Комоловои, Н.П. Мертвецовым; М.Н, Волгаревым, В.И. Покровским, В.А. Тутельяном и др., а также зарубежными: D. Dupont, С. Grosclaude, F. Kosikowski, F. Glover, M.D. Bond, F.S. Lee, H.Maes, J.F. Riordan D.J. Strydom, B.L. Vallee, ei'al.
В диссертации представлены результаты собственных исследований, проанализированные и обобщенные данные, полученные под руководством и личном участии автора.
Цель и задачи исследований.
Целью диссертационной работы является разработка теоретических и практических основ получения из молочного сырья биологически активного вещества ангиогенина и создание на его основе БАД к пище парафармацевтического действия.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и последовательно реализованы следующие задачи:
Формирование информационного файла и разработка научной концепции;
« Разработка математического аппарата для реализации научной
концепции;
Разработка эффективного способа определения ангиогенина в молоке и молочном сырье;
Исследование зависимости содержания ангиогенина в молоке и молочном сырье от зоотехнических, биотехнологических факторов и оценка сырьевых ресурсов ангиогенина;
Разработка научных основ выделения ангиогенина из молочного сырья;
Разработка научных основ получения БАД парафармацевтического действия на основе ангиогенина молока;
Разработка технологии БАД «МИЛКАНГ»;
Исследование свойств БАД «МИЛКАНГ».
Научная концепция.
Анализ теоретических и экспериментальных исследований позволил определить новое научное направление в технологии молока и молочных продуктов Разработка теоретических и прикладных основ производства биологически активных веществ для создания биопрепаратов и парафармацевтической продукции.
Актуальной научной концепцией данного направления является разработка фундаментальных научных и прикладных основ получения из молочного сырья биологически активного вещества - ангиогенина.
Научные положения.
На защиту выносятся следующие научные положения:
Научная концепция получения природного ангиогенина;
Эмпирические и аналитические методы определения ангиогенина в молоке и вторичном молочном сырье;
Аналитическое обобщение зависимости содержания ангиогенина в молоке от зоотехнических и биотехнологических факторов;
Статистический анализ количественной оценки ангиогенина в молочном сырье, содержание ангиогенина в различных видах молочного сырья и оценка ресурсов молочного сырья;
Метод формирующих фильтров для прогнозной оценки ангйогенина в молоке;
Механизмы и закономерности выделения ангйогенина из молочного сырья;
Научное обоснование способов выделения биологически активного ангйогенина методом глубокого фракционирования на основе ионообменной и гидрофобной хроматографии;
Научное обоснование технологических операций получения природного ангйогенина; ' !
Технология БАД «МИЛКАНГ»;
Физико-химический и биотехнологический скрининг БАД «МИЛКАНГ».
Научная новизна.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые;
разработаны теоретические и прикладные основы получения из молочного сырья биологически активных препаратов и парафармацевгической продукции;
теоретически обосновано и экспериментально подтверждено научное направление получения природного ангйогенина из молочного сырья;
, разработаны эмпирические и аналитические методы определения ангйогенина в молочном сырье;
разработан метод формирующих фильтров для прогнозной оценки содержания ангйогенина в молоке и обосновано его применение;
получены экспериментальные данные содержания ангйогенина в молоке коров различных пород и в различных видах молочного сырья;.
проведено аналитическое обобщение зависимости содержания ангйогенина в молоке от зоотехнических и биотехнологических факторов;
осуществлен статистический анализ количественной оценки ангйогенина в молоке и молочном сырье и определены его промышленные ресурсы; .
изучен, механизм и закономерности выделения ангйогенина из молочного сырья; ,._
разработан эффективный способ выделения ангйогенина из молочного сырья; . .. ,;.;; -.. ,.. -
разработана и. апробирована технология БАД на основе ангйогенина молока; "' '
определены физико-химические, геплофизические, реологические показатели и аминокислотный состав БАД «МИЛКАНГ»;
предварительными клиническими исследованиями установлено участие БАД в местном иммунитете при локальном асептическом воспалении.
Практическая ценность.
Диссертационная работа выполнялась в рамках подпрограммы «Перспективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК» ФЦНШ Миннауки РФ, МНТП ПТ «Биологическая безопасность и лечебно-профилактическое питание», Межвузовской НТП Госкомвуза РФ «Пища, экология, человек» и проекта «Биологическая функция ангиогенина молока» Российского фонда фундаментальных исследований.
На основе разработанных в диссертационной работе научных и практических основ получения из молочного сырья биологически активного вещества ангиогенина предложены способы определения ангиогенина в биологических жидкостях, в том числе в молочном сырье, составляющие предмет изобретений, защищенные патентами № 2110066 и № 2133464 Российского Агентства по патентам и товарным знакам.
Методом нелинейного регрессионного анализа и сплайн-интерполяции получены калибровочные кривые для определения массовой доли ангиогенина в молочном сырье.
Методом регрессионного и корреляционного анализа получены аналитические зависимости для определения массовой доли ангиогенина.
Разработан способ получения ангиогенина из молочного сырья, составляющий предмет изобретения и важное народно-хозяйственное значение, защищенный патентом №2109748. Российского Агентства по патентам и товарным знакам.
Созданы пилотные модули для выделения ангиогенина из молочного сырья.
Результаты исследований использованы при разработке нормативно-технической документации на биологически активную добавку ангиогенина «МИЛКАНГ» (ТУ 9229-032-02068640-99).
Полученные теоретические и экспериментальные данные используются в проведении учебного процесса по дисциплинам: «Физика и химия молока», «Научные основы производства продуктов питания», «Технология лечебно-профилактических молочных продуктов»; в курсовом и дипломном проектировании; учебно-исследовательской работе студентов; на курсах повышения квалификации преподавателей МГУПБ. Подготовлена монография: Тихомирова Н.А. Природный и рекомбинантный ангиогенин. Свойства и количественный анализ. - М.: Пищевая промышленность, 1999. -137с.
Апробация работы. Основные положения и результаты
диссертационной работы доложены и обсуждены на Первой, Второй и Третьей международной научно-технической конференции «Пища. Экология. Человек.» ( Москва 1995г., Москва 1997г., Москва 1999г.), на научно-техническом семинаре «Проблемы создания экологически безопасных продуктов питания на пороге XXI века» (Москва 1998г.), на
семинаре «Интенсификация и автоматизация технологических процессов обработки пищевых продуктов» (Москва 1998г.), на Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные, экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности» (Углич 1998г.), на Всероссийской конференции с международным участием «Про биотики и пробиотические продукты в профилактике и лечении наиболее распространенных заболеваний человека» (Москва 1999г.), Межвузовской научно-технической конференции молодых ученых «Перспективные направления научных исследований молодых ученых северо-запада России» (г. Вологда, п. Молочное, 1999г.), Научно-практической конференции с международным участием «Ферменты в пищевой промышленности» (Москва, 13-14 окт. 1999г.), на 1-м Всероссийском конгрессе с международным участием «Питание детей: XXI век» (Москва,14-17 марта 2000г.).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 61 печатная работа, в том числе монография и 3 патента.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,., 8 глав, выводов, списка цитируемой литературы, включающего 31.7 наименований и 17 приложений. Диссертационная работа изложена на 320 страницах, включая 21 таблицу и 84 рисунка.
