Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

Диссертационная работа:

Головкина Елена Михайловна. Разработка биотехнологии пищевой добавки и регуляторов роста растений на основе молочной сыворотки и эхинацеи пурпурной : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.07 / Головкина Елена Михайловна; [Место защиты: Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т].- Ставрополь, 2008.- 179 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/44

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

стр.
Введение 4

Глава 1. Анализ состояния вопроса 10

  1. Характеристика молочной сыворотки как сырья для получения биологически активных веществ, добавок к пище и регуляторов роста растений 10

  2. Классификация, характеристика и особенности свойств биологически активных добавок к пище (БАД) 16

  3. Фитохимический состав эхинацеи пурпурной и ее биологическая активность 27

  4. Современные технологии получения, характеристика и биологическая активность препаратов растительного происхождения, применяемых в сельскохозяйственной

и пищевой биотехнологии 38

Глава 2. Организация работы и методы исследований 45

  1. Объекты и методы исследований 45

  2. Биохимические, микробиологические и токсикологические методы исследования 49

  3. Физико-химические методы исследования биотехнологических алюмосиликатных сорбентов 58

Глава 3. Разработка технологии получения пищевой добавки из

эхинацеи пурпурной в сочетании с молочной сывороткой 62

  1. Обоснование использования молочной сыворотки в качестве сырьевого ресурса для получения пищевых добавок и регуляторов роста растений 62

  2. Получение экстракта и лиофилизированной формы эхинацеи пурпурной 68

3.3 Исследование химического состава и биологической ак- 80

з тивности пищевой добавки из эхинацеи пурпурной в сочетании с молочной сывороткой

  1. Токсикологическая оценка пищевых добавок из эхинацеи пурпурной в сочетании с молочной сывороткой 90

  2. Моделирование взаимосвязи структура-активность производных коричной кислоты на основе квантово-химических и топологических дескрипторах 92

Глава 4. Разработка технологии получения регуляторов роста расте
ний на основе эхинацеи пурпурной и молочной сыворотки 102

  1. Биотехнологии регуляторов роста растений на основе мо-лочно-растительных экстрактов с применением методов ферментации и сорбции 102

  2. Разработка технологии регуляторов роста растений на основе молочной сыворотки и эхинацеи пурпурной с применением наносорбционных материалов 125

Глава 5. Разработка биотехнологий регуляторов роста растений,
экономическая эффективность их производства и примене
ния в растениеводстве 13 7
Выводы 151
Библиографический список 153
Приложения 171

Введение к работе:

Актуальность темы. Проблема качества и безопасности пищевой продукции актуальна в России и за рубежом, поскольку практически во всех странах мира наблюдается тенденция к ухудшению экологической обстановки из-за антропогенной деятельности человека.

В настоящее время общепринято, что питание является одним из главных факторов, определяющим здоровье человека. В соответствии с этим в России активно осуществляется реализация национальных проектов в области АПК и медицины, что направлено на разработку технологий получения пищевых продуктов нового поколения, в том числе общего и функционального назначения.

Во всем мире диетологи рассматривают целевое питание как источник пищевых веществ в организме. Концепция специального питания, сформулированная Министерством здравоохранения России, предусматривает использование биологически активных добавок к пище, представляющих собой концентраты натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ, предназначенных для введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона питания человека.

Актуальным представляется разработка способов получения пищевых добавок из экологически безопасных сырьевых ресурсов, к которым относятся лекарственные растения, животные ткани, продукты пчеловодства, морепродукты. В современной литературе имеются ограниченное число публикаций по получению биологически активных пищевых добавок из лекарственных растений.

В области сельскохозяйственного производства зерна высокого качества актуальным представляется поиск наиболее перспективных сырьевых источников для получения регуляторов роста растений нового поколения, применяемых в современных технологиях возделывания зерновых культур.

Одним из перспективных сырьевых ресурсов в данном направлении, содержащим комплекс биологически активных веществ и рациональным по экономическим показателям является молочная сыворотка. В России впервые осуществлена разработка регулятора роста растений «Стимолакт» методом ферментации экстрактов из зверобоя продырявленного энзимами молочной сыворотки и показана эффективность применения препарата в технологии возделывания озимой пшеницы (патент РФ № 2280362 от 04.10 2004, опубл. 27.07.2006, БИ № 21, авторы Брыкалов А.В., Плющ Е.В., Храмцов А.Г.)

В связи с этим разработка технологий получения регуляторов роста на основе композиций экстрактов лекарственных растений и молочной сыворотки имеет научно-практический интерес, актуальное значение в направлении прикладных аспектов биотехнологии.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось проведение системных исследований по разработке технологии получения из

молочной сыворотки и эхинацеи пурпурной пищевой добавки, регуляторов роста растений, изучение их состава, биологической активности. Задачи исследования:

обосновать применение молочной сыворотки для получения пищевых добавок и регуляторов роста растений;

провести скрининг растительных объектов, содержащих производные коричной кислоты, флавоноидов, дубильных веществ;

разработать технологию получения из эхинацеи пурпурной биологически активной добавки к пище на основе метода водно-спиртовой экстракции;

изучить химический состав и биологическую активность пищевой добавки из молочной сыворотки и эхинацеи пурпурной;

получить сорбенты, применяемые в разработанных биотехнологиях, исследовать их состав, структурные характеристики; провести анализ ИК-спектров, изучить кислотно-основные свойства поверхности;

разработать технологию получения регулятора роста растений методом ферментации экстракта из эхинацеи пурпурной энзимами молочной сыворотки, изучить состав, провести стандартизацию;

- осуществить разработку технологии получения регуляторов роста
растений из молочной сыворотки и эхинацеи пурпурной, включающей вве
дение в препараты природных и синтетических нанокомпонентов, исследо
вать их состав, биологическую активность;

оформить и утвердить техническую документацию на разработанные регуляторы роста растений;

исследовать биологическую активность препаратов на основе молочной сыворотки и эхинацеи пурпурной в лабораторных, полевых условиях с оценкой экономической эффективности применения в растениеводстве.

Научная концепция работы заключается в обосновании принципов и методов исследований биотехнологического потенциала молочной сыворотки, эхинацеи пурпурной и эффективное применение их нутриентов в разработке биотехнологии пищевой добавки и регуляторов роста растений.

Научная новизна работы. Разработана биотехнология получения пищевой добавки из эхинацеи пурпурной в сочетании с молочной сывороткой. Установлен ее комплексный состав по биологически активным веществам, токсико-гигиенические и биологические показатели.

Осуществлена разработка технологии получения регулятора роста растений на основе ферментации экстракта эхинацеи пурпурной молочной сывороткой. Планированием и проведением многофакторного эксперимента оптимизирована стадия экстракции биологически активных веществ - гидроксикоричных кислот - с получением адекватных уравнений регрессии. Осуществлена стандартизация препаратов по содержанию гидроксикоричных кислот, флавоноидов, антоцианов и микроэлементов.

Получены биотехнологические сорбенты на алюмосиликатной основе, исследованы их структурные и физико-химические характеристики, топо-

графия поверхности. Определены количественные показатели ионообменной активности кислотных центров, установлена эффективность применения сорбентов в технологии получения из молочной сыворотки и эхинацеи пурпурной фитопрепарата с полифункциональными свойствами.

Впервые разработана технология получения регуляторов роста растений из молочной сыворотки и эхинацеи пурпурной, включающая введение в препараты природных и синтетических нанокомпонентов, исследован их состав, биологическая активность. Выявлен эффект синергизма совместного действия нанокомпонентов фракции размола виноградных семян и углеродных нанотрубок с биологически активными веществами молочной сыворотки и экстракта эхинацеи пурпурной, который проявляется в увеличении росто-стимулирующей активности препарата при действии на семена агрокультуры.

Новизна предложенных технологических решений подтверждена патентом РФ на изобретение № 2325807 и положительным решением о выдаче патента на изобретение № 2007123091/15 (025139) от 31.03.2008.

Практическая значимость. Проведена стандартизация пищевой добавки на основе молочной сыворотки и экстракта эхинацеи пурпурной по содержанию биологически активных веществ - производных коричных кислот, флавоноидов, дубильных веществ, установлены их биоантиоксидантные свойства.

Разработана технология получения из молочной сыворотки и эхинацеи пурпурной комплексных регуляторов роста растений с полифункциональной активностью, ростостимулирующими и антимикробными свойствами, с определением условий сохранения стабильности свойств препарата в растворимой и лиофилизированной форме.

Разработанные регуляторы роста растений из эхинацеи пурпурной прошли производственные испытания с положительным заключением в СХП «Новомарьевский» Шпаковского района, СПК «Мелиоратор» Труновского района Ставропольского края, стандартизованы и рекомендованы к использованию на стадиях вегетации и для предпосевной обработки семян зерновых агрокультур с пленкообразователем «Алкил-агро», на который разработаны и утверждены ФГУ «Ставропольский ЦСМ» ТУ 2484-001-306263507600127-2006, а также разработаны ТУ 2389-002-306263507600127-2007 на препарат «Бишостим», содержащий микроэлементы.

На VII Московском международном салоне инноваций и инвестиций (Москва, февраль 2007 г.) разработка «Биотехнология получения препарата с полифункциональным действием «Стимокор» награждена дипломом и серебряной медалью. На Международной выставке-конгрессе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (Санкт-Петербург, октябрь, 2007) получен диплом за работу «Разработка биотехнологии препаратов растительного происхождения с ростостимулирующей активностью с применением наносорб-ционных материалов» в номинации «Лучший инновационный проект в области технологий живых систем».

Основные положения диссертации использованы в учебном процессе по курсу «Основы биотехнологии» для студентов биологических специальностей Ставропольского государственного аграрного университета.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на Всероссийской научно-практической конференции «Биотехнология 2003» (Сочи, 2003); 50-й научной конференции «Университетская наука - региону» (Ставрополь, 2005); Международной научной конференции «Фитопатогенные бактерии. Фитонцидология. Аллелопатия» (Киев, 2005); III Международной научно-практической конференции «Проблемы экологической безопасности и сохранение природно-ресурсного потенциала» (Ставрополь, 2006); II Международной конференции «Проблемы экологической безопасности и сохранения природно-ресурсного потенциала» (Ессентуки, 2006); Международной научной конференции, посвященной 80-летию со дня рождения академика Гродзинского A.M., «Аллелопатия и современная биология» (Киев, 2006); Международном симпозиуме по нанобиотехнологиям «Nanobio 6» (Санкт-Петербург, 2006); IV Международной научной конференции «Производственные технологии» (Италия, 2006); II Международной научной конференции «Современные наукоемкие технологии» (Испания, 2006); II Международной научной конференции «Актуальные проблемы науки и образования» (Куба, 2007); 52-й научной конференции «Университетская наука - региону» (Ставрополь, 2007); Международной конференции «Биоресурсы, биотехнологии, экологически безопасное развитие регионов Юга России» (Сочи, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 4 в реферируемых журналах, рекомендуемых ВАК. Получен 1 патент РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, библиографического списка, приложений. Работа изложена на 170 страницах, содержит 28 рисунков, 39 таблиц. Библиографический список состоит из 157 наименований.

Подобные работы
Плющ Елена Валентиновна
Разработка технологии получения из молочной сыворотки регуляторов роста растений с использованием электроактивированной воды, процессов сорбции и ферментации
Данковцев Александр Васильевич
Разработка биотехнологии особого игристого кваса
Павлова Инна Вячеславовна
Разработка биотехнологии утилизации молочной сыворотки с целью получения спирта и последующей комплексной очистки образующихся стоков совместно со сточными водами молокозавода
Фищенко Евгения Сергеевна
Разработка биотехнологии инкапсулированных форм пищевых красителей из отходов переработки иглокожих
Морозова Кира Анатольевна
Разработка биотехнологии препаратов кислых протеаз на основе высокоактивного мутантного штамма Aspergillus oryzae 107 для использования в производстве спирта
Дубняк Яна Викторовна
Обоснование и разработка биотехнологии функциональных напитков на основе минеральных вод Приморского края
Вобликова Татьяна Владимировна
Разработка альтернативных вариантов биотехнологии сыров из козьего молока
Черняев Сергей Иванович
Разработка научно-практических основ биотехнологии новых функциональных молочных продуктов
Давидович Валентина Владимировна
Биотехнология биологически активной добавки к пище "моллюскам"
Батдыев Чингиз Муссалимович
Разработка промышленной технологии освежающих напитков на основе айрана, минеральной воды и молочной сыворотки

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net