Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Технологические аспекты производства и формирования качества апипродуктов 16
1.1 Апипродукты в системе биологически активных добавок, их использование в функциональном питании 16
1.2. Формирование технологических характеристик апипродуктов 24
1.2.1 Формирование и сохранение качественных показателей апипродуктов 28
1.2.2 Характеристика продуктов пчеловодства, их использование 32
1.2.3 Обогащение пищевых продуктов апипродуктами 56
1.3 Технологические процессы производства апипродуктов 64
1.3.1 Измельчение, как технологический прием получения пастообразных продуктов 65
1.3.2 Производство порошков методом сублимации 67
1.3.3 Получение экстрактов и способы интенсификации процесса экстракции 72
Заключение к главе 1 75
Глава 2. Материал и методики исследований 78
2.1 Постановка эксперимента исследований 78
2.2 Объекты исследований 81
2.3 Экспериментальные установки и оборудование для проведения исследований 84
2.4 Методы и методики исследований 85
Глава 3. Разработка технологий производства личинок, используемых для пастообразных биларпродуктов 96
3.1 Возраст и оптимальные сроки получения личинок, выращиваемых для производства биларпродуктов 98
3.2 Определение количества личинок, отобранных от пчелиной семьи.. 101
3.3 Оценка качества отобранных личинок 106
3.4 Применение подкормок из биомассы личинок для повышения продуктивности пчелиных семей 116
Заключение к главе 3 118
Глава 4. Технология производства консервирующей апидобавки из прополиса в форме экстракта 120
4.1 Исследование процесса экстракции под влиянием различных факторов 121
4.2 Определение содержания биологически активных веществ в апидобавках из прополиса (экстрактах) 130
4.3 Исследование антиоксидантной активности апидобавок из прополиса в сравнении с а-токоферолом 134
4.4 Изучение антибактерицидных и фунгицидных свойств апидобавок из прополиса 138
Заключение к главе 4 147
Глава 5. Формирование качества биларпродуктов из нетрадиционного личиночного сырья 148
5.1 Технология производства и хранения пастообразных биларпродуктов 149
5.2 Изучение биологической активности пастообразных биларпродуктов на живых биотест-системах 159
5.3 Производство порошкообразных биларпродуктов с помощью сублимационного вакуумного высушивания 170
5.4 Использование апидобавок из прополиса для торможение окисли тельных процессов в порошкообразных биларпродуктах в процессе хранения 175
5.5 Оценка качества пасто- и порошкообразных биларпродуктов в сравнении с пчелиным маточным молочком 182
Заключение к главе 5 197
Глава 6. Влияние порошкообразного биларпродукта билар из трутневых личинок на иммунную систему млекопитающих 200
6.1 Оценка влияния порошкообразного биларпродукта Билар на клеточный и гуморальный иммуный ответ 200
6.2 Изучение острой токсичности порошкообразного биларпродукта Билар на биологических объектах 203
6.3 Антимикробная активность порошкообразного биларпродукта Билар на микобактерии туберкулеза 206
Заключение к главе 6 209
Глава 7. Формирование потребительских свойств хлебобулочных, кондитерских и медовых изделий на основе порошкообразного биларпродукта 210
7.1 Разработка рецептур и технологий хлебобулочных изделий на основе биларпродуктов иммуномодулирующего действия 210
7.2. Товароведная оценка качества апихлеба «Билар-апи» 221
7.3. Разработка рецептур и технологий кондитерских изделий (апидраже) на основе биларпродуктов 224
7.4. Товароведная характеристика качества апидраже «Пчелка» 232
7.5. Разработка рецептур и технологий новых медовых продуктов на основе биларпродуктов 236
7.6 Товароведная оценка качества новых апимедов Билар» 240
Заключение к главе 7 244
Глава 8. Экономические показатели производства биларпродуктов, а также хлебобулочных, кондитерских и медовых изделий на их основе 246
8.1 Экономические показатели производства порошкообразного биларпродукта Билар 246
8.2 Экономические показатели производства апидобавки в виде водно спиртового экстракта прополиса 249
8.3 Экономические показатели производства апимеда «Билар» 251
8.4 Калькуляция плановой цены для хлеба «Билар-апи» 254
Заключение к главе 8 257
Выводы и предложения 258
Список использованной литературы 263
Приложения 297
- Формирование и сохранение качественных показателей апипродуктов
- Оценка качества отобранных личинок
- Изучение биологической активности пастообразных биларпродуктов на живых биотест-системах
- Товароведная оценка качества новых апимедов Билар»
Введение к работе
Актуальность темы. В мире остро стоит вопрос производства белоксодержащих продуктов питания, особенно из натурального сырья. В современных экологических условиях наблюдается значительное снижение иммунитета, выражающееся в увеличении числа заболевших опасными болезнями, например, туберкулёзом. В коррекции иммунитета питанию отводят главную роль. Одним из путей решения данных проблем является существенное увеличение в рационе питания доли продуктов с высоким содержанием натурального белка и биологически активных веществ (БАВ) с иммуномодулирующим действием в форме порошков, паст и др.
Источниками БАВ, наряду с овощами, фруктами, ягодами, лекарственным и пряно-ароматическим растительным сырьем, являются продукты апитехнологии, производимые пчелой медоносной (Apis mellifera) – прополис, маточное молочко, цветочная пыльца и другие, обладающие целебными свойствами и существенно отличающиеся от натуральных продуктов растительного происхождения. Уникальность апипродуктов состоит в том, что к растительным БАВ (фенольные соединения, каротиноиды, витамины и пр.) добавляются специфические полиненасыщенные деценовые жирные кислоты, которые вырабатываются организмом пчелы и не встречаются в природе в чистом виде.
В конце XX в. апитехнологи-пчеловоды разных стран мира (Япония, Китай, Румыния, Украина, Россия и др.) начали изучать гомогенную биомассу трутнёвых личинок (ГТЛ). Было установлено, что она является новым биологически активным продуктом апитехнологии и имеет много общих свойств с маточным молочком, хотя существенно отличается генезисом, выходом биомассы от одной пчелиной семьи (Таранов Г.Ф., 1964; Илиешиу Н.В., 1983; Вахонина Т.В., 1990; Гречка Г.Н., 2007; Бурмистрова Л.А., 1997).
Личинки открытого пчелиного расплода за очень короткий период онтогенеза (5-6 дней) накапливают значительный сбалансированный запас питательных веществ, позволяющий сформировать из яйца имаго. В результате этого естественным путем создаётся комплекс веществ растительно-животного происхождения – биларпродуктов (bee - пчела, larver - личинка), обладающих уникальными пищевыми и иммуномодулирующими свойствами, позволяющими рассматривать их как важнейшие компоненты апиларветрофии – нового направления функционального питания.
Доказано, что ГТЛ, как и маточное молочко, обладает лечебно-профилактическими свойствами, особенно антиоксидантными, иммуномодулирующими, противоопухолевыми и др. Это обусловлено тем, что в состав ГТЛ входят ненасыщенные вещества, такие как деценовые кислоты, сульфгидрильные соединения, которые способны связывать активные формы кислорода, окислительные свободные радикалы и создавать нерастворимые комплексы с ионами тяжелых металлов. Установлена высокая терапевтическая активность использования трутневых личинок. Этот нетрадицонный апипродукт признан более эффективным, в сравнении с синтезированными препаратами традиционной медицины (Починкова П., 1986; Bergmann H.H., 1990; Ши-Жен-Ли, 1993; Кривцов Н.И., Лебедев В.И., 2002).
Не изучено использование всех видов личинок в апиларветрофии. Нет систематизированных данных по технологии производства биларпродуктов, не исследованы биохимические и микробиологические процессы при их хранении, не дана им технологическая характеристика, не изучено их использование для получения обогащенных белком продуктов питания с иммуномодулирующими свойствами. Важно разработать новые направления использования нетрадиционных апипродуктов в технологическом производстве продуктов питания, фармацевтических и косметических препаратов. Они должны гарантировать сохранение нативных свойств сырья и повышать качество готовых продуктов.
Диссертационная работа посвящена решению актуальной научной проблемы – обоснованию и разработке технологии производства новых нетрадиционных продуктов пчеловодства личиночного происхождения – биларпродуктов и их использование в функциональном питании.
Цель исследования – научно обосновать и разработать технологию нетрадиционных биларпродуктов и их использование в функциональном питании.
Задачи исследования:
- разработать технологические элементы производства биларпродуктов;
- оценить все виды личинок с целью выбора перспективного сырья для производства нетрадиционных биларпродуктов;
- разработать консервант в форме экстракта из прополиса (апидобавку);
- изучить консервирующие и антиоксидантные свойства апидобавок из прополиса для введения их в биомассу личинок, используемую в технологии;
- разработать технологию производства и хранения пасто- и порошкообразных биларпродуктов и прополиса и изучить влияние сублимационной сушки на БАВ и биологическую активность порошкообразного биларпродукта из трутневых личинок;
- провести медико-биологические исследования влияния порошкообразного биларпродукта и прополиса на иммунную систему млекопитающих;
- разработать рецептуры и технологии производства продуктов питания с использованием биларпродукта и прополиса;
- рассчитать экономическую эффективность производства и использования нетрадиционных апипродуктов.
Научная новизна.
Теоретически обоснована технология производства новых продуктов пчеловодства личиночного происхождения – биларпродуктов, которые по химическому составу близки к пчелиному маточному молочку и характеризуются высоким содержанием деценовых кислот, сульфгидрильных групп, полноценного белка и минеральных веществ, но имеют непродолжительный срок хранения, ограничивающий их использование в промышленном производстве. Разработан новый способ хранения, который заключается в использовании натуральной апидобавки из прополиса, увеличивающий в 2-4 раза период хранения при разных температурах.
Доказано, что апидобавка из прополиса имеет выраженное консервирующее свойство, обусловленное высокой антибактериальной, фунгицидной и антиоксидантной активностью, причем последняя в 4-5 раз превышает классический антиоксидант -токоферол в эквивалентной дозе. Выявлена тесная прямая корреляционная связь антиоксидантной активности апидобавки из прополиса и содержанием в ней низкомолекулярных фенольных соединений, ароматических веществ и каротина.
Впервые изучено влияние биларпродуктов с прополисом на иммунную систему млекопитающих, которое заключается в стимулирующем действие на Т-клеточные реакции иммунитета, выработку антителопродуцентов селезёнки и туберкулоцидную активность на референс-штамм «Академия». Предложен экспресс-метод изучения их биологической активности на живых биотест-системах инфузорий (Paramecium caudatum) по генеративной активности.
Высокая пищевая ценность, иммуномодулирующее и противотуберкулезное действие биларпродуктов, дали научное основание предложить новое направление в функциональном питании – апиларветрофию.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Предложена технология биларпродуктов в форме пасты и порошка, что повышает продуктивность пчеловодства и обеспечивает дополнительную прибыль.
Предложено новое направление использования биларпродуктов в пищевой промышленности для производства белоксодержащих продуктов питания.
Усовершенствован метод определения биологической активности биларпродуктов на живых биотест-системах инфузорий (Paramecium caudatum) по генеративной активности (ТУУ 00729557.001 – 2001), который используется в практике для определения их основного качественного показателя.
Предложено использование апидобавки из прополиса в качестве консерванта биларпродуктов и разработаны технологические параметры получения этого консерванта, при которых достигается максимальное извлечение биологически активных веществ с высокими консервирующими свойствами.
Установлены режимы и сроки хранения биларпродуктов, обеспечивающие их безопасное использование в пищевых целях, сохранение биологической активности и потребительских свойств.
Разработаны технологические режимы: 1) консервирования биомасс личинок пчёл с использованием апидобавки из прополиса; 2) получение пастообразных биларпродуктов из биомасс личинок пчел; 3) производство порошков Билар-1, Билар-2, Билар-3 из пастообразных биларпродуктов с использованием сублимационного вакуумного высушивания.
Предложено использование противотуберкулезного средства Билар-1 (положительное решение о выдачи патента по заявкам № 20040503584) для создания соответствующих фармацевтических препаратов.
Утверждена техническая документация на порошки из открытого пчелиного расплода Билар (ТУУ 00729557.001 – 2001).
Биларпродукты рекомендованы фармацевтами Национального фармацевтического университета Украины для изготовления кондитерских и медовых изделий (№ 654 от 1.09.02). Разработаны рецептуры и технико-технологические карты производства новых обогащенных биларпродуктами хлебобулочных, кондитерских и медовых изделий, обусловливающих применение апиларветрофии для функционального питания и туберкулезопрофилактики.
Разработаны технологии биларпродуктов и рецептуры продуктов питания с их использованием. Апробированы и рекомендованы к внедрению на предприятиях хлебопекарной и кондитерской промышленности Украины и России, в том числе ЧП «Апипродукт», опытном хозяйстве ННЦ «Институт пчеловодства им. П.И. Прокоповича, УААН» (г. Киев), ООО «Комаричский хлебокомбинат» Брянской области (акты внедрения от 28.05.02 г., 20.07.02 г., 03.07.08 г. соответственно).
Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы внедрены в учебный процесс Брянского государственного университета им. И.Г. Петровского, Брянской государственной сельскохозяйственной академии.
Положения, выносимые на защиту:
технологические элементы производства биларпродуктов: возраст личинок, оптимальный период их выращивания и объем отбора от пчелиной семьи в сезон;
оценка всех видов личинок с целью выбора перспективного сырья для производства нетрадиционных биларпродуктов;
эффективную по антибактериальной и фунгицидной активности апидобавку из прополиса в форме экстракта;
консервирующие и антиоксидантные свойства апидобавки из прополиса, вводимую в биомассы личинок;
технология производства и хранения пасто- и порошкообразных биларпродуктов;
влияние сублимационной сушки на БАВ и биологическую активность порошкообразного биларпродукта из трутневых личинок;
результаты медико-биологических исследований влияния Билар-1 и прополиса на иммунную систему млекопитающих и генеративную активность биологических тест-систем;
рецептуры и технологии производства хлебобулочных, кондитерских и медовых изделий с использованием апипродуктов для функционального питания;
экономическая эффективность производства и использования нетрадиционных биларпродуктов.
Апробация работы. Основные положения результатов диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры частной зоотехнии, технологии производства и переработки продукции животноводства Брянской сельскохозяйственной академии, Ученого совета ННЦ «Институт пчеловодства им. П.И. Прокоповича, УААН» (г. Киев, 2000-2007.), VII научно-технической международной конференции «Приоритетные направления внедрения в пищевую промышленность современных технологий, оборудования и новых видов продукции оздоровительного и специального назначения» (г. Киев, 2001), международных научно-практических конференциях по пчеловодству и апитерапии «Пчелы и ваше здоровье», «Интермед-2001» (г. Москва, 1997-2002), «Белорусский мед-2002» (г. Минск, 2002), «Достижения современной фармации и перспективы ее развития в новом тысячелетии», «Апитерапия: взгляд в будущее» (г. Харьков, 1999, 2002), на I-III съездах апитерапевтов Украины «Апитерапия: взгляд и перспектива развития» (г. Харьков, 2002-2006), VII межрегиональной научно-практической конференции «Искусственное питание и инфузионная терапия больных в медицине критических состояний» (г.Великий Новгород, 2007), на международной конференции молодых ученых «Фундаментальные и прикладные аспекты современной биотехнологии» (г. Брянск, 2008), на 18 международном европейском конгрессе по пчеловодству «Апиславия» (г. Киев, 2008), на 11 межведомственной научно-практической конференции с международным участием «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров» (г. Москва, 2009) и др.
Проведена апробация разработанных биларпродуктов из личинок в ЧП «Апипродукт» (г. Киев), опытном хозяйстве ННЦ «Институт пчеловодства им. П.И. Прокоповича, УААН, ООО «Комаричский хлебокомбинат» (акты внедрения от 28.05.02 г., 20.07.02 г., 03.07.08 г. соответственно) и др.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 30 работ, в том числе монография, 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК, Технические условия на порошки с открытого пчелиного расплода Билар (ТУУ 00729557.001 – 2001), получено положительное решение о выдачи патента (заявка № 20040503584).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, характеристики материалов и методов исследований, результатов исследований и их обсуждение, выводов и предложений по производству, списка используемой литературы и приложений. Работа изложена на 296 страницах печатного текста, содержит 67 таблиц и 33 рисунка.
Формирование и сохранение качественных показателей апипродуктов
Формирующие факторы - это комплекс объектов и операций, свойственных определенным этапам технологического цикла и предназначенных для формирования заданных требований к товароведным характеристикам продукции - апипродуктам.
К этой группе факторов относятся спрос, регламентация товароведных характеристик товаров, сырье и материалы, рецептура и конструкция, производственные процессы и коррекция несоответствий. Формирующие факторы имеют наибольшее значение на предтоварной стадии, и в меньшей -на товарной [81, 82].
Формирующие качество апипродуктов факторы можно подразделить на объективные и субъективные. К объективным факторам относятся качество сырья (меда, прополис-сыреца, цветочной пыльцы, личинок и др.), качество материалов, рецептуру, качество производственных процессов и технологии. К субъективным - спрос потребителей и определение основополагающих характеристик товара.
Субъективные факторы являются определяющими, поэтому ошибки специалистов (товароведов, маркетологов, технологов-пчеловодов) на первых этапах технологического цикла могут привести к тому, что разработанная, произведенная и выпущенная в реализацию продукция пчеловодства не будет пользоваться спросом, так как ее основополагающие характеристики не отвечают запросам большинства потребителей.
Спрос - важнейший фактор, влияющий на формирование всех характеристик товаров. Его основу составляют запросы потребителей, подкрепленные их платежеспособностью. Данный фактор учитывается, в том числе при проектировании и разработке новых продуктов [82].
Качество сырья и материалов относятся к одному из основополагающих факторов, формирующих качество и количество товаров. Виды сырья и их соотношения (рецептура) определяются на этапе разработки продукции. На этапе производства необходимо лишь четко соблюдать заданные сырьевые параметры. Для получения цветочной пыльцы в пчеловодческих хозяйствах используют пыльцеуловители различных конструкций. Пыльцу с влажностью 18-25% сушат в специальных сушильных камерах при температуре не выше 40 С до остаточной влажности 10%о. Затем фасуют в газовлагосветонепроницаемую упаковку, стеклотару темного цвета и др. При использовании пыльцы в качестве апидобавки в пищевые продукты в нативном виде ее гранулы измельчают. Однако до сих пор порошок не удалось получить, так как цветочная пыльца содержит значительное количество гигроскопичных Сахаров. Вместо порошка получается тестообразный продукт, имеющий слегка маслянистую консистенцию [1]. Это обстоятельство ограничивает широкое применение цветочной пыльцы в пищевых производствах. Прополис - сырец получают из пчелиного гнезда с помощью механического соскабливания в полном соответствии с технологической инструкцией. Апидобавку из прополиса получают методом водно-спиртовой экстракции классическим методом. Широкого применения в пищевой промышленности прополис не имеет.
Различают основное и вспомогательное сырье. Различия между указанными элементами сырьевого фактора заключаются в степени их обработки и готовности, а также воздействия на формирование товароведных характеристик продукции пчеловодства. Самой низкой степенью готовности для конечного потребления отличаются природное, нативное сырье, самой высокой - полуфабрикаты.
Основное сырье - составная часть сырья, существенно влияющая на формирование товароведных характеристик готовой продукции на стадии производства [81-83]. Состав и свойства продуктов пчеловодства могут подвергаться более или менее значительным изменениям, обусловленным природой их происхождения, временем сбора и глубиной технологической обработки.
Вспомогательное сырье - составной элемент сырья, предназначенный для улучшения состава и свойств основного сырья готового продукта. Вспомогательное сырье не определяет количественные характеристики изготавливаемого товара. В ряде случаев даже ограничивается максимально предельное содержание этого сырья [82]. В качестве вспомогательного сырья очень часто используют лактозу, не влияющую на органолептические характеристики готовой продукции.
Полуфабрикаты из продуктов пчеловодства - это композиции из смеси меда с другими продуктами пчеловодства. Рецептура - совокупность основного и вспомогательного сырья, в установленном соотношении. Она регламентируется технологическими документами (сборниками рецептур, технологическими инструкциями или картами) и рекомендациями ФАО/ВОЗ. Этот фактор оказывает решающее влияние на ассортиментную принадлежность и качество видов, разновидностей, наименований и марок пищевых продуктов.
Одним из необходимых элементов системы качества на производстве продуктов пчеловодства является контроль за соблюдением установленных требований к технологическому режиму их производства путем проведения оценки качества по основным базовым показателям после каждой операции и окончательного контроля готовой продукции. В результате этого контроля проводится оценка качества продукции.
В качественных продуктах пчеловодства должны быть в равной мере заинтересованы производители и потребители. Для того чтобы не качественные товары не попадали покупателю, проводится приемочный контроль, а также окончательный контроль на рабочем месте продавца.
Сохраняющие факторы - это комплекс операций, осуществляемых с помощью определенных технологий и средств оснащения для обеспечения потребительских свойств продуктов пчеловодства до исчерпания их потребительной стоимости. К сохраняющим факторам относятся упаковка, условия хранения, товарная обработка, условия реализации, послепродажное обслуживание или потребление. Упаковка продуктов пчеловодства -средство или комплекс средств, обеспечивающих их защиту от потери качества. Продукты пчеловодства относятся к продуктам специального назначения, обладающих биологической активностью. Назначение упаковки - это их защита от неблагоприятных внешних условий, влияющих на биологическую активность.
Упаковка имеет вспомогательную функцию - носитель маркировки или красочного оформления товара. Она способствует созданию потребительских предпочтений и представляет значительный интерес для маркетологов. Элементами упаковки является тара, упаковочные или перевязочные материалы. Безопасность упаковки продуктов пчеловодства означает, что содержащиеся в ней вредные вещества не должны перейти в продукты. Например, в металлической таре содержится железо, олово, алюминий, в бумаге свинец, но упаковка должна быть безопасной для продукта и содержать специальное защитное покрытие. Наиболее безопасная стеклянная тара. Для продуктов пчеловодства необходимо подбирать тару, способную максимально сохранять биологически активные вещества продуктов.
Реализация товара (не путать с хранением товара в торговом зале) -деятельность по отпуску товаров потребителям. Товарная обработка, связанная с сортировкой, мойкой, калибровкой продуктов пчеловодства отсутствует и не применяется. Реализация включает консультирование, упаковывание, расчет с покупателем, передача ему товара.
Товарные потери - частичная утрата количественных и качественных характеристик продуктов пчеловодства в натуральном выражении в процессе фасовки и просеивании (очистки). Количественные потери -улетучивание, поглощение влаги, бой тары. Качественные -микробиологические, биологические (повреждения молью), физические процессы [81-83].
Оценка качества отобранных личинок
По внешнему виду тело личинки пчелы червеобразное, с очень маленькой головкой. Туловище состоит из трех грудных и десяти брюшных сегментов, причем отличий в морфологическом строении по видам личинок практически нет. Личинки всех изучаемых возрастов белого цвета, без запаха. Вкус специфический, сладковатый с хлебным привкусом.
При анализе физико-химических показателей трутневых, маточных и пчелиных личинок установлено, что они имеют рН 5,3-7,0, плотность - 1,0 г/см3, массовую долю сухого вещества от 18,00-25,80 %, массовую долю содержания общего белка 13,08-13,12 и жира 3,5-4,4 %. (табл. 3.9, 3.10). Как видно из результатов таблиц все виды пчелиных личинок (трутневые, маточные и рабочих пчел) - это ценное биологически активное белковое сырье с слабокислой кислотностью, которое можно с успехом использовать для производства биларпродуктов. Однако, по результатам технологии их производства от одной пчелиной семьи можно в среднем получить 3000 г, 45г и до 500г личинок трутневых, маточных и пчелиных соответственно [280-284]. Поэтому при промышленном производстве биларпродуктов необходимо учитывать потенциальные объемы сырья и его бесперебойное поступление. Наиболее перспективными представлены личинки трутневые, более того, пчеловоды зачастую используют зоотехнические методы оздоровления пчелиной семьи, выращивая трутневые личинки. Их можно получить при комплексном использовании пчелиных семей до 3 кг от семьи. Маточные личинки получают в количестве 35-45г от семьи в виде побочного продукта при производстве маточного молочка. Поэтому нами более глубоко изучены трутневые личинки, как потенциальное перспективное сырье для производства биларпродуктов.
Показано, что для трутневых личинок (7-11 суток) наибольшую концентрацию имеет витамин В5 (мкг в 100г) - 2459-3349 (табл.3.11). Количество витамина В2 примерно в два раза ниже (956... 1216 мкг в 100г). Пиридоксина (Вб) больше всего содержится в 11 - дневных личинках - 68,36 мкг в 100 г (табл.3.11).
Из жирорастворимых витаминов в личинках всех возрастов обнаружены витамин Е (а-токоферол) и Р- каротин (см. табл.3.11). Показано, что наибольшее количество сс-токоферола и р- каротина содержится в 7-дневных личинках (380 и 235 мкг в 100 г соответственно), наименьшее - в 10 и 11 -дневных (36...72 и 25...40 мкг в 100 г соответственно).
В составе липидов трутневых личинок обнаружены 28 высших жирных кислот (табл. 3.12). Пищевая ценность жиров определяется количественным и качественным составом жирных кислот. Среди высших жирных кислот (ВЖК) наиболее выражены насыщенные: каприловая (Сил), каприновая (СююХ лауриновая (Сіі-.о), миристиновая (Сн.о), пальмитиновая (С .о), стеариновая (Ci8:o)5 которые составляют 60% всей массы жирных кислот.
Мононенасыщенные жирные кислоты представлены олеиновой (Ci8:i), миристолеиновой (Сі4.і), пальмитолеиновой (Сіб:і) кислотами, удельный вес которых составил 35%. Из полиненасыщенных присутствуют линолевая (С8:2), лауринолеиновая и арахидоновая (СзогД которые составляют 5% от всей массы. Присутствуют также амино-карбоновые кислоты. Таким образом, соотношение насыщенных, мононасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот составляет 60:35:5, что приближено к формуле сбалансированного питания.
Нами изучен аминокислотный состав белковой фракции трутневых личинок (табл. 3.13-3.14). Белок содержит 16 общих и 21 свободную аминокислоты и относится к полноценному, все незаменимые аминокислоты (изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин), в том числе серосодержащие, которые необходимы для нормального развития живого организма. Исключение одной из незаменимых аминокислот приводит к нарушению белкового равновесия и ограниченному использованию организмом всего остального комплекса аминокислот. Значение незаменимых аминокислот не ограничивается их участием в синтезе тканевых белков. Каждая из них помимо этого выполняет в организме важные и сложные функции. Лизин, триптофан, аргинин являются ростовыми факторами и необходимы для роста. Так, фенилаланин, лейцин и изолейцин играют важную роль в функции щитовидной железы и надпочечников, аргинин связан с функцией половых желез Известно, что наиболее важными и дефицитными в суточном рационе являются такие незаменимые аминокислоты как лизин, триптофан, валин. Они снижают накопление радионуклидов цезия и стронция в организме человека, улучшают показатели крови, увеличивают сопротивляемость организма к неблагоприятным факторам и т.д.
В исследуемых личинках содержание перечисленных аминокислот достаточно высокое, что позволяет использовать их в качестве сырья для производства апиларвепродуктов.
Изучение биологической активности пастообразных биларпродуктов на живых биотест-системах
Продукты личиночного происхождения относятся к нетрадиционным апипродуктам. Они отличаются большим разнообразием химического состава и содержат многие десятки биологически (фармакологически) активных, а также индеферентных (или балластных) веществ. Данное сырье следует рассматривать как источник энергии и пластических веществ, благодаря наличию полноценных белков, эссенциальных жирных кислот, а также как источник биологически активных веществ.
Биологически активные вещества - это такие вещества, которые даже в незначительном количестве (в миллиграммах или микрограммах) оказывают на организм положительное физиологическое или фармакологическое воздействие и которые трудно создать искусственно. К ним относятся: витамины, фенольные соединения, фосфолипиды, незаменимые аинокислоты, ненасыщенные жирные кислоты, микро и макроэлементы, терпеноиды, фитонциды, полисахариды и др. Остальные компоненты можно рассматривать как биологически полезные вещества. Сырье, содержащее биологически активные вещества обладает биологической активностью. Пастообразный биларпродукт из ТЛ обладает высокой биологической активностью и оказывает влияние на различные стороны обмена веществ в организме. Его биологическое действие зависит от совокупности и сочетания всех компонентов и определяется главным образом белком, его нативностью.
Известно, если белок не денатурирован, то действует анафилогенно. Разобщенный на части (фракции) он теряет это свойство.
Специфику - возникновение из личинки имаго - определяют липиды, особенно жирные кислоты и стиролы. Названные биологически активные компоненты в пастообразном биларпродукте из ТЛ в отдельности не могут обеспечить развитие взрослого трутня, поэтому биологически активные компоненты выполняют свое назначение как единое целое, как биологическая система.
Методы оценки биологической активности (БА) разных продуктов можно разделить на две группы - биологические и химические. Для определения биологической активности биологическим методом используют живые организмы - тест - культуры и химическим - опосредованная оценка по количеству белка или азота в изучаемом продукте. Однако наличие белка или азота не всегда объективно характеризует БА препаратов, поскольку некоторые из них имеют в своем составе только полисахаридные компоненты, либо производятся на основе щелочного или кислотного гидролиза, связывающего или удаляющего азот из препарата. Более объективной является оценка БА с помощью биологических тест-систем. Так в ряде случаев используют мелких животных, которым вводят определенную дозу биологически активного вещества, а затем в течение 10-20 дней ведут наблюдения за ними. При увеличении прироста живой массы на 10 и более процентов, препарат считается биологически активным.
Необходимо учитывать, что разные животные не одинаково чувствительны к недостатку того или иного компонента в корме. Это объясняется тем, что некоторые виды животных способны синтезировать тот или иной витамин в таком объеме, что могут не испытывать в нем потребность и обойтись без его присутствия в составе пищи. Поэтому нарушается чистота опыта. Академик Фердман утверждал, что идеальным тест-объектом являются микробы или одноклеточные организмы, которые одинаково реагируют на изменение среды обитания.
Л.Н. Брайнес в качестве биологического тест-объекта определения биологической активности маточного молочка выбрал простейшие одноклеточные организмы - инфузории туфельки.
Нами на основе метода Брайнеса разработан и усовершенствован метод определения биологической активности пасты и порошка Билар по приросту молодых форм инфузорий в биологически активной среде in vitro. Сущность метода заключается в том, что при добавлении в инкубационную систему к живым простым организмам продуктов, имеющих в своем составе стимуляторы роста и развития организма, усиливается поглотительная и переваривающая способность одноклеточных, а также происходит активация размножения простейших. При введении токсичных и других вредных веществ наблюдается замедление развития и дальнейшая гибель простейших.
Впервые в институте пчеловодства в 1997 году провели оценку биологической активности пасты и порошка из трутневых личинок и в качестве тест-культуры использовали чистые культуры инфузории туфельки Paramecium caudatum. Чистую культуру представил Харьковский научно-исследовательский институт экологических проблем. Установлено, что биологическая активность пасты и порошка из трутневых личинок является высокой, если прирост молодых форм за 1,5 часа инкубации составляет не менее 70%. В естественных условиях жизни инфузории делятся через 6-8 часов.
При хранении пастообразного биларпродукта из трутневых личинок (ТЛ) с применением консервантов при различных температурах было установлено изменение его биологической активности на живых биотест - системах инфузорий [240]. В работе была использована данная методика, усовершенствована и применена к пастообразному биларпродукту из ТЛ [242-244]. В качестве тест - культуры при этом были использованы инфузории туфельки. По генеративной активности инфузорий по приросту молодых форм судили о биологической активности исследуемых апипродуктов.
Показано, что биологическая активность пастообразного биларпродукта из ТЛ достаточно высокая и составляет 70%, т.е. это прирост молодых форм инфузорий за 1,5 часа инкубации (рис.5.6). Установлено также, что через 10 суток хранения наиболее высокая биологическая активность наблюдалась в апипродукте из ТЛ с добавлением экстракта прополиса. Так, например, при минус -18С она сохранялась практически полностью (69%), при - минус 2С -на 65%, при температуре +2...+5С - на 55% (рис.5.6). В то время как в контрольном образце эти показатели соответствовали 69, 45 и 35% (рис.5.6).
Существенно меньший стабилизирующий эффект сохранности биологической активности биларпродукта из ТЛ наблюдался при добавлении сорбиновой кислоты и экстракта из цветочной пыльцы.
Таким образом, использование апидобавок - экстрактов из прополиса позволяет существенно увеличить срок хранения пастообразного биларпродукта из ТЛ, существенно тормозит развитие микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности (органических кислот). Снижение накопления органических кислот позволяет значительно увеличить срок хранения пасты при комнатной температуре (+20.. .+25С) в 3-4 раза, а при температуре минус -2С в 2 раза.
Как и следовало ожидать, пастообразный биларпродукт из ТЛ лучше всего сохраняет свое качество при хранении в замороженном состоянии при -минус 18С и лучше сохраняет качество также с добавлением апидобавок из прополиса и цветочной пыльцы (рис. 5.6).
Полученные результаты изменения биологической активности пастообразного биларпродукта из трутневых личинок послужили основанием подробнее изучить внешние факторы, влияющие на данные изменения.
К внешним повреждающим факторам относят прямой солнечный свет, высокую температуру и продолжительное хранение.
Товароведная оценка качества новых апимедов Билар»
Товароведную оценку качества апимедов "Билар" и "Билар" с прополисом производили по органолептическим, физико-химическим, микробиологическим показателям, а также по содержанию БАВ (витамина С, фенольных соединений, дубильных веществ и др). Результаты экспериментальных исследований представлены в табл.7.11 - 7.12.
По органолептическим показателям апимед "Билар" обладает приятным сладким вкусом с цветочным ароматом, соответствующим вкусу и аромату исходного меда натурального.
По органолептическим показателям апимед «Билар» обладает сладким вкусом со своеобразным цветочным ароматом, свойственным исходному меду. Каких-либо неспецифических изменений в органолептических показателях не установлено.
Органолептические показатели апимеда "Билар" с прополисом приведены в таблице 7.12.
По таблице видно, что апимед "Билар" с прополисом обладает приятным сладким вкусом с цветочным ароматом, добавляется своеобразный смолисто-цветочный аромат, свойственный прополису. Апимед «Билар» с прополисом соответствует вкусу и аромату исходного меда натурального. Добавление апидобавок не влияет на изменение внешнего вида апимеда -густой сиропообразной массы. Однако цвет приобрел дополнительную интенсивность желтой окраски за счет апидобавки из прополиса, которая содержит фенольные соединения, придающие дополнительную интенсивность желтого цвета.
Добавление апидобавок в мед натуральный позволило обогатить его биологически активными веществами и направлено сформировать качество. Результаты физико-химических исследований апимедов «Билар» и «Билар» с прополисом в сравнении с натуральным медом приведены в таблице 7.13.
В ГОСТ 19792-87 «Мед натуральный» регламентируется только массовая доля воды - 21%, , редуцирующих Сахаров 82%, сахарозы - 6%. Полученные данные свидетельствуют о том, что в новых апимедах обнаружены фенольные соединения, дубильные вещества, витамин С, которых нет в меде натуральном. Влажность апимедов колеблется от 20,0...21,0%. Исследование содержания БАВ показало, что массовая доля витамина С составляет 12,2...12,5 мг в 100 г, они отличаются высоким содержанием фенольных соединений типа хлорогеновой кислоты 185... 198 мг в 100 г, фланоловых гликозидов - 42,0...50,0 мг в 100 г, свободных катехинов- 10,0... 12,0 мг в 100 г, дубильных веществ-380...420 мг в 100 г.
Основным компонентом меда являются углеводы (95% на с.в), апимеды "Билар" и "Билар" с прополисом обогащены биологически активными веществами, которые придают им повышенные иммуномодулирующие свойства в сравнении с медом натуральным (табл.7.13).
Исследование микробиологических показателей апимеда "Билар" показало, что общее количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов составило 2,0... 100 ед в 1 г, что не превышает нормы, предусмотренной ГОСТом на мед натуральный [160].
В работе изучено также качество апимеда «Билар» и «Билар» с прополисом в процессе хранения 12 месяцев при температуре 18...22С в стеклянной упаковке (табл.7.14).
В процессе хранения контролировали массовую долю влаги, аскорбиновой кислоты и общее количество бактерий. Показано, что качество апимеда «Билар» по данным качественным показателям практически не меняется в течение 12 месяцев хранения.
Похожие диссертации на Научное обоснование и разработка новых технологий производства биларпродуктов и их использование
