Свойства препаратов функциональных биополимеров рыбного происхождения

Мировой опыт переработки рыбного сырья свидетельствует об огромных перспективах создания инновационных отечественных производств, которые могут значительно изменить существующую инфраструктуру отрасли, привлечь инвестиции, создать условия для роста занятости населения, развить научнообразовательный потенциал [1].

Мировые и отечественные исследования показывают значительный интерес к рыбам как источникам функциональных биополимеров и, прежде всего, коллагена и гиалуроновой кислоты, которые локализованы в пищевых частях.

Усилением производства пищевых продуктов глубокой переработки имеющихся ресурсов, включая побочные, возможно получить высокоценные корма, ветеринарные, медицинские и косметические препараты, пищевые и биологически активные добавки, специальные пищевые продукты [2, 3].

Тема коллагеновых белков популярна на протяжении достаточно длительного времени. Новая волна интереса к нему возникла из-за роста информационного поля благодаря активному внедрению новых инструментальных методов анализа. К тому же, источник коллагена -спилок шкур крупного рогатого скота, резко упал в объемах из-за сокращения производства мяса говядины в России. Это побудило изучить возможность замены спилка другими источниками, например, рыбными биоресурсами.

Сотрудниками ВГУИТ дана оценка перспектив реализации идеи развития новых продуктов на базе побочных сырьевых ресурсов. Разработаны инновационные технологии и получены лабораторные образцы препаратов.

Цель настоящей работы состоит в оценке свойств полученных продуктов.

В качестве объекта исследования выступают продукты переработки шкур прудовых рыб.

В ходе экспериментальных исследований использовались следующие методы: определение суммарного белка - по Кьельдалю (ГОСТ 23327-78); фракционный состав белков - последовательным экстрагированием водо-, соле- и щелочерастворимых белков соответственно дистиллированной водой, солевым раствором Вебера и раствором гидроксида натрия с последующим количественным определением по биуретовой реакции; оксипролин - по ГОСТ Р 50207-92; молекулярная масса - электрофоретически на установке вертикального электрофореза; аминокислотный состав - хроматографически на автоматическом аминокислотном аминолизаторе.

Результаты исследования свойств препаратов гиалуроновой кислоты (ГУК) (таблицы 1, 2) показали, что они соответствуют уровню миро вых и лучших отечественных образцов, отвечают требованиям для применения в косметических средствах, безопасны для человека.

Таблица 1

Органолептические и физико-химические свойства гиалуроновой кислоты

Наиме нование показателя	Характеристика и норма для гиалуроновой кислоты
Внешний вид	Белое аморфное вещество, допускается наличие кремового оттенка. В среде органического растворителя имеет волокнистую структуру в виде отдельных нитей и клубочков, в высушенном виде порошкообразное вещество.
Запах	Слабовыраженный, характерный для данного вида сырья, без постороннего запаха.
Растворимость	-    Растворяется в воде после набухания при температуре не ниже 80 ° С; -    в среде органического растворителя имеет волокнистую структуру в виде отдельных нитей и клубочков; - растворяется в растворе NaCl.
Физико-химические и микробиологические свойства
Массовая доля,%
влаги		7
белка		1,0-2,0
золы рН (1%-го водного раствора при 20 - 25 ° С		4,0 - 5,0 6,5 ± 1,0
Средний молекулярный вес		1000 кДа
Истинная вязкость		1,08 мПа*с
Выход, %		10,0
Токсичность		Не токсичен

Таблица 2

Биологическая активность гиалуроновой кислоты на культурe P. Caudatum

Разве-дeʜиe	Биологическая безопасность	Плот ность инокуля- (**) та( )	Индекс био-логичeской активно- (***) сти
	Исследуемый объект - ГУК
1:1000	ИН *	0,9± 0,02	0,8± 0,02
1:10000	ИН	0,96± 0,02	0,92± 0,02
1:10000	ИН	1,0± 0,02	0,97± 0,02

*ИН - индифферентность, БА - биоактивность, БЦ-50 -погибло 50 ± 10% клеток; БЦ-100 - погибло 100±10% клеток.

** ПИ - 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.

Реализация в опытно-лабораторных условиях запатeʜтованной тexʜoлогии коллагeʜoʙых препаратов с массовой долей коллагена 1,5-6 % такжe дала положитeльныe рeзультаты в оцeʜкe пригодности для использования в пищевой промышленности и медицине. Характеристика представлена в таблицах 3, 4 и на рисунке 1.

Таблица 3

Органолептическая оценка коллагена сухого и замороженного

Наименование показателя	Коллаген сухой	Коллаген замороженный
Внешний вид	мелкий порошок или стружка	кусочки размером 2- 3 мм
Запах	слабовыражен-ный, характерный для данного вида сырья, без постороннего запаха.	нейтральный
Цвет	белый	белый стекловидный

Рисунок 1. Фракционный состав коллагена

Таблица 4

Аминокислотный состав коллагена из шкур рыб

Аминокислоты, г/100г	Субстанция 2%-ный раствор (шкура толстолобика)
Аспарагиновая кислота +аспарагин	0,099
Треонин	0,078
Серин	0,043
Глутаминовая кислота	0,148
Пролин	0,175
Оксипролин	0,161
Глицин	0,330
Аланин	0,133

Продолжение табл. 4

Валин	0,320
Метионин	0,030
Изолейцин	0,025
Лейцин	0,044
Тирозин	0,012
Фенилаланин	0,034
Гистидин	0,009
Лизин	0,039
Аргинин	0,119
Цистин	≤0,005

Разработана технология и получены кожевенные полуфабрикаты, легко поддающиеся крашению, что доказывает их применимость для легкой промышленности (рисунок 3).

I                      Приемка, сортировка шкур прудовых рыб                      |

Отмока в 0,03 ° о -ом отваре трав (4,5 -5 % хлористого натрия, 0,1 % антисептика с = 4 — 6ч)

Обработка 1%-ым моющим средпеом(т = 30 - 40 мни, t = 15 -18 *С)

Промывкав холоднойпроточнойводе(х=5-10 мин)

----------------------------------------------;-----------------------------------------------------

Обработка М ЭН: экстракт внутренностей (кратность р а ведения 1:6), протепсин: амилосубтилинГЗх =1:1,13 (t = 40 - 45°С; t= 1,5-2 ч; ж к. = 2-4)

I              Псомычт <модиойп1от<яиой«оми = 5-10 нии>              I

Удаление чешуи, мездрение

Пикелевание (б'о-нр-рледянойухсусноикислоты 3— 3.5 % хлористого натрия, t = 18—20 еС,б=8-12ч)

Пролежкаподгрум>м(т(Г1И = 1 кг, с = 24 ч)

......

Дубление хромовое <0 3‘ >-ыи раствор гипосульфша натрия хромовые квасцы: хлористый натрий а 1:8, t = 6-8 ч, t = 18 -20 °C)

крашение раслылением(У.=6 мл красящего покрытия/дм1)

Прессование (t = 60 - 65 С;Р= 30 * 40 атм . т=10 -12 мин)

Заирепление покрытиянтароводнойэмульсней(\\г = 0.5 мл эмульсии дл-

Жировка (t^ у = 35 -40 ⁶С. касторовое масло: нашатырныйслирт = 4:1,т=8-12ч) г

I                          Сушма(1 = 24 - 43й.1 =13-20 *С)                          |

Рисунок 3. Модифицированная схема получения окрашенных рыбных кож

Таким образом, научно обоснованы новые подходы в переработке шкур прудовых рыб на основе их глубокой переработки.