КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 23-26-00197
НазваниеРазработка ресурсосберегающих технологий получения биологически активных соединений из морского растительного сырья на основе сверхкритической флюидной экстракции и практическое применение экстрактов
Руководитель Табакаева Оксана Вацлавовна, Доктор технических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" , Приморский край
Конкурс №78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-302 - Функциональные и специальные продукты питания
Ключевые слова ресурсосберегающие технологии, бурые водоросли, специализированные продукты, сверхкритические экстракты, ксантофиллы
Код ГРНТИ65.01.91
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Водоросли являются широко распространенными представителями флоры Мирового океана. Запасы водорослей огромны, так же как и их многообразие, что обуславливает существование определенных различий их состава. Они являются пищевым сырьем, широко употребляются в пищу человеком и животными, являются источниками разнообразных биологически активных веществ с выраженной биологической активностью. Несомненным преимуществом практического использования водорослей является их высокая воспроизводимость и способность накопления значительной биомассы. Вопросам изучения водорослей уделяется большое внимание в связи с уже доказанной медико-биологической активностью, проявляемой их экстрактами.Бурые водоросли являются широко представленным классом практически во всех морях и океанах. В перспективе бурые водоросли и их БАВ рассматриваются как источники новых БАД и лекарственных средств. Бурые водоросли являются ценным видом сырья для производства пищевых продуктов, пищевых добавок, фармацевтических препаратов, так как отличаются высоким содержанием углеводов и минеральных веществ. Кроме того, бурые водоросли характеризуются высоким содержанием уникальных БАВ - ксантофиллов с антиоксидантными свойствами, обуславливающих их радиопротекторное, антимутагенное, иммуномодулирующее, антиинфекционное, антиканцерогенное действие. Традиционно, получение экстрактов из бурых водорослей основывается на использовании классических органических растворителей, однако некоторые обычные методы экстракции требуют долгого экстракционного периода и больших количеств растворителя, что может привести к тепловому разрушению целевых аналитов. Кроме того, часто требуется последующий шаг фильтрации и/или концентрации, чтобы удалить твердый остаток (Wang et al., 2006). Эти ограничения требуют поиска новых новых современных методов экстракции, одним из которых является сверхкритическая экстракция, использующая CO2 и полярный модификатор. Получено значительное количество сверхкритических экстрактов из наземных растений, в то же время недостаточно исследованы возможности получения и практического применения данных видов экстрактов из морского сырья, в частности бурых водорослей. Сверхкритическая СО2-экстракция, использующая высокие давления, является отличной техникой для получения натуральных термолабильных соединений. Кроме того, в продуктах не имеется остатков органических растворителей, что происходит при обычных методах экстракции, там растворители могут быть
токсичными, например, в случае метанола и гексана. Легкое удаление растворителя из конечного продукта, высокая селективность и использование умеренных температур в процессе экстракции являются главными привлекательными факторами сверхкритической экстракции, приводя к значительному увеличению исследований для применения в пищевой и фармакологической промышленности (Herrero et al., 2006). Сверхкритический углекислый газ, в частности, является привлекательным сверхкритическим растворителем из-за низких критических температур использования (30-40 градусов Цельсия), его нетоксичности и инертности.
Научная новизна предлагаемого исследования - с использованием разработанного способа сверхкритической СО2-экстракции бурых водорослей Дальневосточного региона путем определения давления, температуры, объема косольвента, экстракционного времени, будут получены новые данные о химическом составе и строении уникальных ксантофиллов морского генеза. Экспериментально будет определена возможность и целесообразность включения полученных сверхкритических СО2-экстрактов из бурых водорослей в рецептуры пищевых систем. Будет дана оценка влияния полученных сверхкритических СО2-экстрактов из бурых водорослей на органолептические, физико-химические свойства, безопасность и биологическую активность новых пищевых систем в процессе получения и хранения.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Табакаева О.В., Табакаев А.В.
СВЕРХКРИТИЧЕСКИЙ ЭКСТРАКТ ИЗ БУРОЙ ВОДОРОСЛИ ЯПОНСКОГО МОРЯ UNDARIA PINNATIFIDA КАК ИСТОЧНИК БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология., Т. 13. № 3 (46). С. 416-424. (год публикации - 2023)
10.21285/2227-2925-2023-13-3-416-424
2.
Табакаева О.В., Разгонова М.П., Табакаев А.В., Капуста С.В., Зинченко Ю.Н.
QUALITATIVE AND QUANTITATIVE COMPOSITION OF CAROTENOIDS IN EXTRACTS OF THE BROWN ALGA Ascophyllum nodosum
Chemistry of Natural Compounds, Vol. 59, No. 5, Р. 999-1001 (год публикации - 2023)
10.1007/s10600-023-04178-2
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Проведены исследования сверхкритических экстрактов бурых водорослей Undaria pinnatifida, Costaria costata Ascophyllum nodosum и Saccharina japonica в части содержания биологически активных соединений – жирных кислот, маннита, фенольных соединений, пигментов, а также макро- и микроминерального состава. Доказано, что сверхкритические экстракты бурых водорослей являются источниками БАВ, в частности установлено достаточно высокое содержание жирных кислот и фенольных соединений.
Проведена оценка безопасности сверхкритических экстрактов бурых водорослей и установлено, что они характеризуются содержанием нитрозаминов, полихлорированных бифенилов, токсичных элементов и радионуклидов не превышающем нормативные значения, что позволяет утверждать об их безопасности.
Дана оценка антиоксидантной активности сверхкритических экстрактов бурых водорослей, доказано, что все исследованные экстракты характеризуются высоким уровнем проявления антиоксидантных свойств.
Исследованы антимикробные свойства сверхкритических экстрактов Saccharina japonica, Ascophyllum nodosum и Undaria pinnatifida в отношении следующих видов бактерий: Escherichia coli, Salmonella enterica, Yersinia pseudotuberculosis. Полученные результаты доказывают слабую антибактериальную активность у всех сверхкритических экстрактов бурых водорослей в отношении исследованных бактерий: Escherichia coli, Salmonella enterica, Yersinia pseudotuberculosis.
Оценена возможность и перспективность применения полученных сверхкритических СО2 экстрактов из бурых водорослей Ascophyllum nodosum, Undaria pinnatifida, Saccharina japonica и Costaria costata в пищевых системах специализированного назначения (растительные масла и масложировые эмульсионные продукты)
При исследовании влияния сверхкритических СО2 экстрактов из бурых водорослей на органолептические, физико-химические показатели качества и безопасности специализированных пищевых систем при введении их в рецептуру (растительные масла и масложировые эмульсионные продукты) установлено, что органолептические, физико-химические показатели качества, а также показатели безопасности соответственно нормативно-технической документации остаются заданными и неизменными в процессе получения, однако меняются в процессе хранения.
Разработаны рецептуры специализированных пищевых систем с сверхкритическими СО2 экстрактами из бурых водорослей Ascophyllum nodosum, Undaria pinnatifida, Saccharina japonica и Costaria costata заданных органолептических, физико-химических показателей качества и безопасности (растительные масла и масложировые эмульсионные продукты). Рецептуры специализированных пищевых систем с сверхкритическими СО2 экстрактами из бурых водорослей заданных органолептических, физико-химических показателей качества и безопасности (растительные масла и масложировые эмульсионные продукты) включали в себя стандартные компоненты и сверхкритические экстракты бурых водорослей в массовой доле 1-3%.
Дана оценка органолептических, физико-химических показателей качества и показателей безопасности специализированных пищевых систем с сверхкритическими СО2 экстрактами из бурых водорослей Ascophyllum nodosum, Undaria pinnatifida, Saccharina japonica и Costaria costata (растительные масла и масложировые эмульсионные продукты).
Дана оценка стабильности в хранении специализированных пищевых систем с сверхкритическими СО2 экстрактами из бурых водорослей Ascophyllum nodosum, Undaria pinnatifida, Saccharina japonica и Costaria costata (растительные масла и масложировые эмульсионные продукты). Проведено исследование влияние сверхкритических экстрактов бурых водорослей на сохраняемость липидов в растительных масел и масложировых эмульсионных продуктов путем определения перекисных и кислотных чисел. Экспериментально доказано, что сверхкритические экстракты бурых водорослей Ascophyllum nodosum, Undaria pinnatifida, Saccharina japonica и Costaria costata замедляют процессы окисления и гидролиза липидов в масложировых продуктах (масла растительные) и в масложировых эмульсионных продуктах, в частности майонезах различной жирности и соусах майонезных. Проведена статистическая обработка результатов, получены уравнения регрессии и коэффициенты апроксимации. Установлен срок хранения растительных масел и масложировых эмульсионных продуктов с сверхкритическими экстрактами бурых водорослей, превышающий таковой для контрольных образцов на 3 месяца.
Исследовано влияние сверхкритических экстрактов Ascophyllum nodosum и Undaria pinnatifida на качество, безопасность и сохраняемость рыбных пресервов из сельди тихоокеанской в масляной и майонезной заливках. Определено изменение КМАФАнМ в контрольных и экспериментальных образцах рыбных пресервов из сельди тихоокеанской в масляной и майонезной заливках с сверхкритическими экстрактами бурых водорослей в процессе хранения. Экспериментально доказано, что в экспериментальных образцах, как с использованием масляной, так и майонезной заливки, КМАФАнМ практически достигает контрольного значения при хранении 6 месяцев. Определены органолептические показатели контрольных и экспериментальных образцов рыбных пресервов из сельди тихоокеанской в масляной и майонезной заливках с сверхкритическими экстрактами бурых водорослей в процессе хранения. Исследовано изменение буферности в контрольных и экспериментальных образцах рыбных пресервов из сельди тихоокеанской в масляной и майонезной заливках с сверхкритическими экстрактами бурых водорослей в процессе хранения. Проведено исследование влияние сверхкритических экстрактов бурых водорослей Ascophyllum nodosum и Undaria pinnatifida на сохраняемость липидов в рыбных пресервах из сельди тихоокеанской в масляной и майонезной заливках путем определения перекисных и кислотных чисел. Проведена статистическая обработка результатов, получены уравнения регрессии и коэффициенты апроксимации. Установлен срок хранения рыбных пресервов из сельди тихоокеанской в масляной и майонезной заливках с сверхкритическими экстрактами бурых водорослей.
Разработаны 3 комплекта нормативно-технической документации (стандартов организации, технологических инструкций) на новые специализированные пищевые системы с сверхкритическими СО2 экстрактами из бурых водорослей (растительные масла и масложировые эмульсионные продукты).
Подготовлено три заявки на патенты «Способ получения СО2 экстрактов из бурых водорослей», отработаны замечания, внесены корректировки.
Публикации
1.
Табакаев А.В., Табакаева О.В.
FATTY-ACID PROFILE OF EXTRACTS OF THE BROWN SEAWEED ASCOPHYLLUM NODOSUM
Chemistry of Natural Compounds, Т. 60. № 2. С. 300-302. (год публикации - 2024)
10.1007/s10600-024-04307-5
2.
Табакаева О.В., Капуста С.В., Лях В.А., Космачева К.А., Табакаев А.В.
АНАЛИЗ ПИЩЕВЫХ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ МОРСКИЕ ВОДОРОСЛИ, С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ
Вестник КрасГАУ, № 6 (207). С. 220-227. (год публикации - 2024)
10.36718/1819-4036-2024-6-220-227
3.
Табакаев А.В., Табакаева О.В.
ХАРАКТЕРИСТИКА АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ СО2- ЭКСТРАКТОВ БУРЫХ ВОДОРОСЛЕЙ И СТАБИЛИЗАЦИИ ЛИПИДОВ
Техника и технология пищевых производств, Т. 54. № 3. С. 585–597 (год публикации - 2024)
10.21603/2074-9414-2024-3-2524
4.
Табакаева О. В., Табакаев А. В., Приходько Ю. В., Владыкина Т.В., Капуста С.В.
. Сверхкритические экстракты бурых водорослей в технологии рыбных пресервов
Техника и технология пищевых производств, Т. 54. № 4. С. 731–744. (год публикации - 2024)
10.21603/2074-9414-2024-4-2540
5. Табакаева О.В., Табакаев А.В., Приходько Ю.В., Владыкина Т.В. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ МАСЛОЖИРОВЫЕ ЭМУЛЬСИОННЫЕ СИСТЕМЫ С ПРОЛОНГИРОВАННЫМ ХРАНЕНИЕМ С СО2 ЭКСТРАКТОМ БУРОЙ ВОДОРОСЛИ ASCOPHYLLUM NODOSUM Вестник КрасГАУ (год публикации - 2024)