http://www.enu.kz УДК 612.398.11 НОВАЯ БЕЛКОВАЯ СЕЛЕНСОДЕРЖАЩАЯ ДОБАВКА ДЛЯ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ Галочкина Н.А. ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I", Россия, Воронеж apelsinka1988-88@mail.ru http://www.enu.kz В настоящее время одной из развивающихся наукоемких отраслей современного производства является биотехнология. Производственное применение биологических процессов актуально в связи с ростом потребностей общества в биологически активных соединениях, экологически чистых продуктах и материалах. В связи с возрастающим спросом населения на продукты, обладающие защитными и антиоксидантными свойствами, в пищевой промышленности разрабатываются технологии продуктов с биопротекторными свойствами. Одним из актуальных направлений развития пищевой промышленности является создание на базе молочных ингредиентов и их производных продуктов функционального назначения. Перспектива связана с получением и применением в производстве продуктов питания иммобилизованных форм селена. Селен является одним из эссенциальных микроэлементов. Он участвует в работе иммунной, антиоксидантной и детоксикационной систем организма [1]. Актуальность заключается в повышении эффективности современного производства, создании безотходных технологий переработки животного сырья и вовлечение, тем самым, в хозяйственный оборот вторичных сырьевых ресурсов. В соответствии с реализацией государственной программы здорового питания населения требуется создавать все новые и более качественные функциональные продукты питания, обладающие биологической активностью и выраженным физиологическим эффектом, которые в будущем должны будут заменить современные медикаментозные средства [2]. В настоящее время йогурты не зря приобрели такую популярность. Наряду с вкусовыми качествами, йогурты нормализуют работу кишечника и являются активаторами иммунной системы. По этой причине на Западе йогурты потребляют в достаточно больших количествах - от 13 до 35 кг в год на человека, а в России лишь – 2-3 кг. Поэтому необходимо повышать этот уровень, реализуя инновационное производство. Рынок кисломолочных продуктов является одним из динамично развивающихся. Данные продукты являются привлекательными как для потребителей, так и для производителей. В первую очередь, это связано с широкими ассортиментными возможностями. Обновление ассортимента данного вида молочной продукции со стороны производители происходит постоянно. Темп прироста в России к 2011 году вырос на 15%, к 2012 на 20% (рисунок 1), доля импорта почти 40%. Это говорит о необходимости развития собственного производства конкурентоспособных продуктов. На рисунке 2 представлена кривая валового внутреннего продукта и потребление молока на душу населения за последние 40 лет. Динамика потребления молока коррелирует с ВВП. Из этого видно что спрос на молочные продукты можно контролировать и прогнозировать, поэтому обогащение селеном именно этой категории продуктов наиболее перспективно. http://www.enu.kz Производство йогурта в России, т 780 770 760 750 740 2010 2011 2012 год Рисунок 1 - Производство йогурта в России. Рисунок 2 - Маркетинговая оценка рынка. Необходим критический анализ известных путей коррекции дефицита селена в питании, среди которых наиболее предпочтительным следует признать биомодификацию неорганических форм селена в органические путем включения в метаболические пути микро- и макроорганизмов. Однако для промышленной реализации производства обогащенных селеном пищевых продуктов массового потребительского спроса на сегодняшнем этапе пищевой отрасли более реален способ получения пищевых ингредиентов, сочетающих биологическую и технологическую функциональность путем целенаправленного проектирования БАД и пищевых добавок с заданными свойствами. При обосновании исходных компонентов для проектирования селенсодержащих БАД интерес и перспективу, в том числе в связи с высокой ресурсной обеспеченностью, представляет использование биомодифицированных форм коллагеновых белков животных тканей. Вторичное сырье мясной промышленности, в частности коллагенсодержащее, представляет собой один из перспективных видов животного сырья [3]. Проблема повышения эффективности использования подобных сырьевых ресурсов актуальна и волнует специалистов отрасли. Согласно литературным данным в коллагене исследования содержится 23-24 % белка, что свидетельствует о высоких потенциальных возможностях его использования в технологиях мясных изделий [4]. Производство коллагеновой добавки позволит наиболее полно и рационально использовать сырье мясоперерабатываюшей промышленности и создавать качественно новый продукт, имеющий новые свойства с выраженным физиологическим эффектом [5]. Предлагаемая биотехнология обогащения продуктов питания селеном отличается тем, что в качестве источника селена используют диметилдипиразолилселенид (с http://www.enu.kz концентрацией 0,657 г в 100 см3), а в качестве носителя - белки коллагена, выделенные из отходов жиловки говядины и модифицированные пероксидно-щелочным и ферментативным гидролизом с использованием коллагеназы камчатского краба. В ходе ферментной обработки происходит существенная трансформация белка сырья, обусловленная частичной дезагрегацией тканей сырья с увеличением количества свободных аминокислот и ионогенных групп по месту разрыва водородных связей белковых молекул. Это позвояет увеличить количество карбоксильных групп за счет которых происходит связывание с селеном. При этом связывание селена с коллагеном осуществляется путем иммобилизации, а методом диализа отделяют неорганический селен от связанного. Эффект: равномерное распределение вносимого в микроколичествах биоактивного микроэлемента по объему пищевой смеси с приданием биопротекторных свойств; обогащение рационов источником оксипролина для активации процессов биосинтеза собственного коллагена; обогащение пищевыми волокнами, в том числе при комбинировании белков и полисахаридов в составе стабилизационных систем. Оценку безвредности и биологической активности источников селена проводили с помощью экспресс-биотеста [6]. В качестве тест-объекта был использован свободноживущий легко культивируемый одноклеточный организм Paramecia caudatum (В.С. Бузлама и др., 1997). Экспресс-биотест достаточно чувствительно реагирует на активные вещества, содержащиеся в испытуемых объектах, и отражает их отношение к жизнеспособности организма. Получены аналогичные результаты для исходных препаратов селена (табл. 1) и продуктов их иммобилизации на коллагеновых белках. Таблица 1 - Показатели биологической активности препаратов селена на культуре P. Caudatum Разведе ние 1:1000 Биологическая безопасность Плотность инокулята (ПИ) Селенит натрия ДДС Селенит натрия ДДС БА ИН 08,1±0,1** 1,19±0,1*** Индекс биологической активности (ИБА) Селенит ДДС натрия 0,76±0,1*** 1,19±0,1*** 1:10000 ИН ИН 0,87±0,1 1,1±0,1 0,9±0,1 1,1±0,1 1:100000 ИН ИН 1,0±0,1 1,0±0,1 1,0±0,1 1,0±0,1 * ИН – индифферентность, БА – биоактивность, БЦ-50 – погибло 50 ± 10% клеток; БЦ-100 – погибло 100±10% клеток. ** ПИ - 1±0,1 объект биологически не активен; ПИ - больше 1±0,1 объект стимулирует размножение; ПИ - меньше 1±0,1 объект угнетает размножение клеток. *** ИБА - 1±0,1 – объект биологически не активен; ИБА меньше 1±0,1 – объект снижает жизнеспособность клеток; ИБА больше 1±0,1 – объект повышает жизнеспособность клеток. Предлагаемая добавка относится к пищевой промышленности и может широко применяться для дозированного обогащения селеном пищевых продуктов. Новым является то, что в качестве гидролизата белка используют выделенные из отходов жиловки говядины коллаген, а в качестве источника селена Диметилдипиразолилселенид. При этом селен путем иммобилизации равномерно распределяется по коллагену и переходит легкоусвояемую форму. Использование селенсодержащей белковой добавки возможно в двух технологических формах: в жидкой и обезвоженной сублимационной сушкой. Дана http://www.enu.kz сравнительная оценка антиоксидантной активности, проведен анализ ИК-спектров препаратов альтернативных источников селена и коллагеновых белков. Проведен сравнительный анализ на биологическую безопасность, токсических свойств различных источников селена. Результаты проведенных исследований показывают, что в пробах неорганического соединения селена обнаруживается определенное агрессивное воздействие на тест-культуру, в то время как биомодифицированный коллагеновый носитель с иммобилизованным ДДС незначительно стимулирует размножение и повышает жизнеспособность клеток. Это служит аргументом в пользу заключения, что коллагеновую добавку с иммобилизованным ДДС безопасно и перспективно использовать в технологии производства молочных продуктов. Основными преимуществами разрабатываемого продукта является: - натуральное сырье; - отсутствие химических добавок; - гипоаллергенные компоненты; - обогащен усвояемыми формами селена; - полифункциональные пищевые добавки на основе коллагеновых животных белков, дополнительно выполняющих функцию пищевых волокон. Такой вид продукции не имеет аналогов на отечественном рынке и разнообразит существующий мировой рынок полуфабрикатов. Поэтому разрабатываемая продукция представляет интерес для производителей, как уникальный продукт, не имеющих прямых конкурентов, обладающий невысокой себестоимостью и позволяющий использовать малоценные продукты убоя на мясных предприятиях. Список использованной литературы: 1. И.В. Гмошинский, В.К Мазо. Селен в питании: Краткий обзор. - Medicina Altera.-1999.№ 4.-С. 18-22. 2. МР 2.3.1.2432 -08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения РФ. Методические рекомендации. – Введ. 2008-12-18. – 39 с. 3. Глотова И.А. Инновационные направления в использовании вторичного коллагенсодержащего сырья. // Мясные технологии. - 2010. - № 7. - С. 56-59. 4. И.А. Глотова, Ю.В. Болтыхов, И.В. Вторушина. К вопросу защиты биосистем путем разработки пищевых добавок с использованием компьютерного моделирования нанообъектов. – 2008. - № 3. – С. 455-458. 5. Зайдес А.А. Структура коллагена и ее изменения при обработках. - М.: Легкая индустрия, 1972. - 168 с. 6. Alfthan G. Micromethod for the determination of selenium in the tissues a biological fluidsa by single-teste-tube fluorimetric // Anal. Chim. Acta. -1984. -V. 165. -P. 187-194.