Застосування водного розчину хітозану як консерванта для обробки продуктів харчування рослинного походження перед збереженням

Номер патенту: 20183

Опубліковано: 15.01.2007

Автор: Кавиршин Олександр Павлович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Застосування водного розчину хітозану як консерванта для обробки продуктів харчування рослинного походження перед збереженням.

Текст

Застосування водного розчину хітозану як консерванта для обробки продуктів харчування рослинного походження перед збереженням. (19) (21) u200607684 (22) 10.07.2006 (24) 15.01.2007 (46) 15.01.2007, Бюл. № 1, 2007 р. (72) Кавиршин Олександр Павлович 3 20183 4 Відомий "Спосіб збереження картоплі" [Жур120дб протягом 50-70хв., причому обробку повтонал "Винахідник і раціоналізатор", №1, 1981р., рюють через 25-30 днів. с.12-13], по якому картоплю в сховище закладають Недоліками відомого способу є складність і на збереження неочищеною від бруду. тривалість обробки, а також необхідність у повтоНезважаючи на простоту й ефективність зарних обробках, що спричиняє великі матеріальні і значеного способу збереження картоплі, він притрудові витрати. датний тільки в умовах збирання врожаю в дощову Відомий "Спосіб тривалого збереження насінпогоду, коли нема рації очищати брудн у картоплю. ня" [Патент Російської Федерації №2029456, МПК6 Однак, як правило, збирання врожаю відбуваА01F25/00, бюл. №6, 1995р.], що включає ствоється в суху погоду і спеціально обволікати карторення в зоні розташування насіння фізичного факплю мокрою землею ніхто не стане. тора, у якості якого використовують постійне магТаким чином, можна відзначити, що відомий нітне поле з напруженістю не більш 800А/м, спосіб придатний в обмежених, екстремальних причому насіння поміщають між рівнобіжними умовах. один одному шарами, виконаними у вигляді джеВідомий "Спосіб заморожування дрібноштучрел постійного магнітного поля з відстанню між них харчових продуктів" [Авт. св. СРСР №1667793, сусідніми згаданими шарами, що не перевищує МПК5 А23В4/06, F25D17/06, бюл. №29, 1991p.], що 10мм, і можливістю регулювання даної відстані. передбачає одночасний вплив на них холодним Недоліком відомого способу є його ефективповітрям, подаваним під шар продукту зі швидкісність для невеликих по розмірам об'єктів, таких як тю вище першої критичної для приведення його в насіння, однак він зовсім не придатний для обробпсевдозріджений стан, і дрібнодисперсним кріоки продуктів, що мають великі розміри і масу, таагентом, що розпорошується під шар продукту ких як, картопля, яблука, груші, через складність протягом 5-17с, а потім припиняють вплив повітапаратури для створення сильного магнітного порям і кріоагентом до досягнення поверхнею продуля в зазорі, рівному 150-250мм. кту температури, рівної температурі охолодного Відомий "Спосіб консервації зерна" [Авт. св. повітря, а потім подають на продукт холодне повіСРСР №1759308, МПК5 А01F25/00, бюл. №33, тря зі швидкістю нижче першої критичної. 1992р.], що передбачає дроблення сухого льоду, Недоліком відомого способу є складність його змішування часток сухого льоду з зерновою мавідтворення в реальних виробничих умовах. сою, завантаження суміші в зерносховище, після Відомий "Спосіб холодильної обробки харчодроблення льоду проводять його класифікацію і вих продуктів" [Авт. св. СРСР №1369708, МПК4 наступне виділення часток, середні розміри яких А23В4/06, бюл. №4, 1988р.], що передбачає замовідносяться до середніх розмірів часток зернової рожування їх за допомогою одночасного впливу маси пропорційно відношенню їхньої щільності, охолодного середовища і вібраційних коливань, при цьому з зерновою масою змішують виділені причому перед заморожуванням продукт зрошучастки сухого льоду. ють рідким азотом і одночасно впливають вібраНедоліком відомого способу є складна техноційними коливаннями до досягнення температури логія підготовки сухого льоду, при цьому всі опена поверхні продукту від 0 до -3°С, а при заморорації із сухим льодом вимагають оперативності й жуванні як охолодне середовище використовують обережності, тому що сухий лід швидко випаровуповітря з температурою від -25°С до -40°С, при ється і витісняє кисень, необхідний для подиху. цьому вплив на продукт вібраційними коливанняВідомий "Спосіб ВАЩЕНКО стерилізації об'єкми в період обробки здійснюють з частотою від 5 тів" [Патент Російської Федерації №2045150, МПК6 А01F25/00, бюл. №28, 1995р.], що включає розмідо 50Гц і амплітудою (0,1-4-4,0)´10-5м. щення об'єктів у камері, створення в ній тиску гаНедоліками відомого способу є складність йозом у межах 2-50кГс/см, витримування при цьому го відтворення в реальних виробничих умовах, а тиску 5-30хв., зниження тиску до атмосферного також необхідність роботи з небезпечною речовипротягом 1-10с і витримування об'єктів протягом 3ною - рідким азотом. Відомий "Спосіб охолодження і заморожуван10хв. Недоліками відомого способу є низька техноня продуктів" [Авт. св. СРСР №163508, МПК5 логічність і висока вартість устаткування, обумовА23В4/06, бюл. №10, 1991р., ДСК], що передбачає лені необхідністю створення тиску в замкнутому вплив на них іонізованим холодоагентом, причому обсязі, а також великі тимчасові витрати на провеіонізацію холодоагенту виконують впливом на нього електричним зарядом, періодично змінюючи дення способу. Хітозан є продуктом дезацетилювовання хітизнак останнього, при цьому тривалість імпульсів ну - другого (після целюлози) по поширеності в складає 15...60сек. природі полісахарида. В даний час спостерігається Недоліком відомого способу є необхідність по"вибуховий" характер інтересу до цього продукту, стійного контролю технологічних режимів обробки при їхній безупинній зміні. через перспективність використання біоспільних і біоруйнованих матеріалів на основі хітозану в меВідомий "Спосіб збереження моркви" [Авт. св. дицині, текстильній і поліграфічній промисловості, СРСР №1336988, МПК4 А01F25/00, бюл. №34, як сорбенти. 1987p.], що включає обробку крейдою, при цьому з Одним з важливих у практичному відношенні метою зменшення утрат від бактеріальних і грибних захворювань при зменшенні витрати крейди, компонентів морських рослин і тварин є полісахариди - високомолекулярні з'єднання, побудовані з одночасно з крейдовою обробкою на моркву вплиелементарних ланок моносахаридів, з'єднаних між вають звуковими коливаннями в інтервалі частот собою глікозидними (ацетальними) зв'язками. Цей від 50 до 1000Гц з інтенсивністю звуку від 90 до 5 20183 6 клас біополімерів відноситься до числа найбільш шаним полісахаридом. Найбільш близький його розповсюджених у природі органічних сполук. З структурний аналог - сульфат хітозану також вополісахаридів, зокрема, складаються клітинні стінлодіє антикоагулянтною активністю, що зростає ки морських водоростей (вміст полісахаридів неріпри збільшенні ступеня сульфатування. Можлидко складає до 80% сухої ваги цих рослин). Можвість реалізації синергічного ефекту (посилення ливість утворення такими водорослевими активності гепарину при введенні домішок сульфаполісахаридами, як альгінова кислота (основний ту хітозану) робить це з'єднання перспективним компонент клітинної стінки бурих водоростей) і для створення лікарських препаратів антикоагуляагар (суміш полісахаридів, виділювана з червоних нтної й антисклеротичної дії. водоростей), грузлих концентрованих розчинів і Ще одна можливість використання хітину, хітогелів (студнів) є причиною їхнього широкого застозану і їхніх по хідних (карбоксиметилхітину, карбоксування в харчовій і текстильній промисловості, симетилхітозану, сукцінілхітозану) - створення медицині і біотехнології. біодеградуємих носіїв фармацевтичних препаратів В даний час світове виробництво хітин у і його (антибіотиків, антивірусних, протиопухолеви х і похідних складає близько 3000т у рік. У той же час антиалергенних препаратів) у виді плівок (мемвеликі запаси хітиновмісної сировини роблять бран). Застосування таких плівок створює умови принципово можливим суттєве збільшення обсягів для виділення лікарських засобів, забезпечуючи виробництва цих полімерів. Підвищена увага до ефект пролонгування їхньої дії. питань раціонального використання природних Утворення комплексів полімерними лігандами ресурсів, рішенню екологічних проблем, у тому з різними металами знаходить усе більш широке числі шляхом розширення використання біодегразастосування в аналітичній хімії, хроматографії, дуємих (що р уйнуються наявними в навколишньобіотехнологічних процесах. Полімерні комплексому середовищі мікроорганізмами) полімерів, до утворювачі, у тому числі хі тин, хітозан і їхні похідні, яких відноситься хітин, а також широкі можливості наприклад карбоксиметилові ефіри, можуть розвикористання хімічних перетворень хітину для глядатися як реальна альтернатива традиційним одержання різноманітних по будівлі і властивосметодам очищення стічних вод промислових підтям матеріалів роблять цей полімер одним із саприємств від з'єднань металів, використовуваних мих цікавих і перспективних видів сировини для для нанесення захисних покрить (нікель, хром, різних областей застосування. цинк), а також від таких металів, як ртуть і кадмій, Для розчинів хітозану, як і інших полімерів, хаздатних акумулюватися живими організмами. Нарактерна суттєва залежність в'язкості від концентявність електронодонорних аміно- і гідроксильних рації (при збільшенні концентрації розчину хітозагруп, широкі можливості введення різних іоногених ну в 1-2%-ному розчині оцтової кислоти з 2 до 4% груп кислотного й основного характеру роблять в'язкість розчину збільшується приблизно в 30 похідні хітину і хітозану дуже перспективними для разів). Поява в кожній елементарній ланці макровикористання в хроматографії при поділі й очимолекули вільної аміногрупи додає хітозану власщенні біологічно активних з'єднань (нуклеїнових тивості поліелектроліту, одним із яких є характеркислот і продуктів їхнього гідролізу, стероїдів, аміний для розчинів поліелектролітів ефект нокислот). поліелектролітного набрякання - аномального підУ фотографічних процесах, зв'язаних зі швидвищення в'язкості розведених розчинів (з концентким проявом зображення, використовують такі рацією нижче 1г/л) при зменшенні концентрації важливі характеристики хітозану, як його плівкоутполімеру. ворювальні властивості, поводження в системах, Як уже вказувалося, хітин і хітозан по своїй що містять желатин і комплекси срібла, що забезбудівлі близькі до целюлози - одного з основних печує відсутність поперечної (у шарах плівки) диволокноутворюючи х природних полімерів. Прирофузії барвника, оптичні характеристики полімеру. дно тому, що, як і целюлоза, ці полімери і їхні поДуже перспективне використання хітозану в хідні володіють волокно- і плівкоутворювальними паперовій промисловості: завдяки більшій міцності властивостями. Завдяки біосполученності з тканипри водяних обробках іонних зв'язків, що утвонами людини, низької токсичності, здатності підсиряться при нанесенні хітозану на целюлозне вололювати регенеративні процеси при загоєнні ран, кно при формуванні паперу, у порівнянні з існуюбіодеградуємості такі матеріали становлять особчими в звичайному папері водневими зв'язками ливий інтерес для медицини. помітно зростає міцність паперового листа, особПри лікуванні гнійних і опікових ран широке заливо в мокрому стані. При цьому одночасно постосування набули ферменти, ефективність виколіпшуються й інші важливі властивості (опір прористання яких може бути підвищена за рахунок давлюванню, зламу, стабільність зображення). їхнього включення в структур у волокон і губок. Такі Останнім часом усе більша увага приділяється полімери, як хітин, хітозан, карбоксиметилхітин, дослідженням процесів утворення, вивченню влазавдяки широкому набору функціональних груп стивостей і можливостей практичного застосуванзабезпечують можливість утворення між поліменя особливого класу продуктів хімічних перетвором-носієм і ферментом зв'язків різної міцності, що рень полімерів - інтерполімерних комплексів. Ці створює передумови для регулювання активності і з'єднання, що утворюються при взаємодії макростабільності ферменту, швидкості його дифузії в молекул протилежно заряджених поліелектролітів, ранах. характеризуються високою гідрофильністю, що У медицині для лікування і профілактики дозволяє використовувати їх як ефективні флокутромбозів використовується природний антикоагулянти, структуроутворювачі, а у вигляді плівок - як лянт крові - гепарин, який по хімічній будівлі є змі 7 20183 8 напівпроникні мембрани і покриття, у тому числі в Між суттєвими ознаками технічного рішення, медицині. що заявляється, і досягаємим з їхньою допомогою Через деякі хвороби і травми виділення сльотехнічним результатом існує наступний причинози утруднене, і око залишається без природного наслідковий зв'язок. змащення й омивача. Так виникає синдром "сухого Дійсно, у технічному рішенні, що заявляється, ока", коли слизувата оболонка пересихає і дратузастосування 0,03-4,5% водяного розчину хітозану ється. Подібний ефект виникає, якщо на довгий як консерванта дозволяє збільшити терміни збетермін ізолювати слизувату оболонку ока від сльореження в 1,5-2 рази в порівнянні з традиційними зи, наприклад, контактною лінзою. Для зняття синспособами підготовки продуктів до збереження, а дрому "сухого ока" застосовують, в основному, також значно спростити технологію підготовки імпортні препарати, що імітують натуральну сльопродуктів до збереження, тому що процес нанезу, "Murine plus" і "Tears naturale". Але вони вигосення консерванта полягає в зрошенні чи занутовлені на основі синтетичних полімерів. ренні оброблюваного продукту в 0,03-4,5% водяНайбільш точно моделює властивості природний розчин хітозану, потім продукт подають на ної сльози хітозан, полімер природного походжензбереження. ня, що одержують з панцирів крабів. Він не тільки Концентрація розчину хітозану у воді обрана в прекрасно розтікається, але і має протизапальну межах 0,03-4,5% тому, що оброблювані продукти активність, антивірусну й антибактеріальну дію. На мають різні фізико-хімічні показники. основі цього полімеру створений новий препарат Наприклад, ягоди обробляють у 0,03-0,3% "Штучна сльоза". розчині хітозану у воді; сливи, абрикоси, персики Він являє собою прозору безбарвну рідину, що у 0,8-1% розчині хітозану у воді; яблука, груші - у нагадує природну сльозу. Але головне, що відріз0,9-1,3% хітозану у воді; морква - у 1,5-2,0% розняє його від закордонних побратимів, це здатність чині хітозану у воді; буряк і картоплю - у 2,5-3,2% хітозану розкладатися під дією лізоциму сльози з розчині хітозану у воді, а зернові - у 3,3-4,5% розутворенням речовин, що прискорюють загоєння чині хітозану у воді. поверхневих ушкоджень ока. Препарат успішно У даному випадку різний вміст хітозану обумовипробуваний у клініці Інституту очних хвороб влено різними фізико-механічними властивостями ім.Краснова. зовнішньої поверхні продукту, що зберігається. Вільні первинні аміногрупи хітозану додають Після обробки продукту розчином хітозану на йому полікатіонні, хелатуючі й інші властивості, а поверхні оброблюваного продукту утвориться хітотакож здатність розчинятися в розведених кислозанова плівка, що захищає продукт від улучення тах. У медицині, сільському господарстві, харчовій на його поверхню різного роду мікроорганізмів і косметичній промисловості хітозан часто викорибактеріального і грибкового походження. стовується у вигляді його солей з деякими органіУ той же час доступ кисню не припиняється, чними кислотами. Водорозчинні карбоксиметилові тобто продукт "дихає". ефіри полісахаридів мають здатність до волокно- і При наявності хітозанової плівки на продукті, плівкоутворювання, до іонного обміну і комплексощо зберігається, (товщина 1мкм) не відбуваються утворювання. Вони виявляють високу фізіологічну процеси сублімації вологи на і з поверхні продукту, активність і не токсичні. що зберігається, і з його маси. Усі вищенаведені приклади свідчать про шиБезпосередньої хімічної взаємодії хітозану з рокі можливості хітозану, у т.ч. і про можливість оброблюваним і продуктом, що потім зберігається, використання хітозану для обробки харчових проне відбувається, тобто хітозан інертний до продуктів перед збереженням. дукту. Однак дотепер невідоме використання хітозаХітозан, як природний біополімер, володіє до ну як консерванта для збереження продуктів хартого ж відомими антибактерицидними властивосчування рослинного походження. тями. Задачею дійсної корисної моделі є розширенЗа рахунок нейтралізації мікрофлори на оброня функціональних можливостей хітозану шляхом блюваній поверхні і призупинення окисних процезастосування його як консерванта для збереження сів на поверхні продукту значно збільшуються тепродуктів харчування рослинного походження з рміни збереження і збільшуються терміни досягненням технічного результату - збільшення схоронності харчової цінності продукту. терміну збереження при спрощенні технології підПроведений заявником аналіз рівня техніки, готовки продукту до збереження. що включає пошук по патентних і науковоПоставлена задача виконується шляхом затехнічних джерелах інформації, з виявленням стосуванням 0,03-4,5% водяного розчину хітозану джерел, що містять інформацію про аналоги техніяк консерванта для збереження продуктів харчучного рішення, що заявляється, дозволяє установання рослинного походження. вити, що заявником не виявлені аналоги, що хараСутність корисної моделі полягає в тому, що ктеризуються всією сукупністю ознак, ідентичною продукти перед збереженням обробляють 0,03 всім суттєвим ознакам технічного рішення, зазна4,5% водним розчином хітозану шляхом зрошення ченим у формулі корисної моделі, що заявляється. чи занурення оброблюваного продукту рослинного Тому можна стверджувати, що корисна мопоходження, потім цей продукт подають на збередель, що заявляється, відповідає умові охоронозження. датности за критерієм "новизна". Технічний результат, що досягається, полягає Крім того, корисна модель промислово застов збільшення терміну збереження при спрощенні совна, тому що те хнічне рішення, що заявляється, технології підготовки продукту до збереження. дозволяє використовувати його як консерванта 9 20183 10 при збереженні продуктів харчування рослинного ягоди, фрукти, овочі, зерно - мають різні фізикопоходження. хімічні показники. Можливість здійснення корисної моделі, що Наприклад, ягоди обробляють у 0,03-0,3% заявляється, підтверджується описом, що нижче розчині хітозану у воді; сливи, абрикоси, персики приводиться, його практичної реалізації. у 0,8-1% розчині хітозану у воді; яблука, груші - у Сутність те хнічного рішення, що заявляється, 0,9-1,3% хітозану у воді; моркву - у 1,5-2,0% розполягає в наступному. чині хітозану у воді; буряк і картоплю - у 2,5-3,2% Для реалізації корисної моделі можливе викорозчині хітозану у воді, а зернові - у 3,3-4,5% розристання будь-якого устаткування для обробки чині хітозану у воді. харчових продуктів. При цьому товщина плівки хітозану, що утвоОкремо розчиняють хітозан у воді до потрібної риться в процесі обробки, складає: концентрації в залежності від оброблюваного продля ягід - 0,1- 0,2мкм, для кісточкових - сливи, дукту. абрикоси, персики - 0,15-0,25мкм; для зерняткових Обробку продукту хі тозаном можливо прово- яблука, груші - 0,3-0,4мкм, для моркви - 0,35дити шляхом зрошення чи занурення продукту в 0,5мкм, для буряка і картоплі - 0,5-0,75мкм. розчин. Корисна модель, що заявляється, може бути Після обробки продукту розчином хітозану, на використана у якості для обробки будь-яких проповерхні оброблюваного продукту утвориться хітодуктів рослинного походження. занова плівка - антибактерицидна біополімерна Після обробки продукту розчином хітозану теплівка товщиною 0,1-1мкм, що захищає продукт рмін збереження цього продукту збільшується від улучення на його поверхню різного роду мікроприблизно в 1,5-2 рази. організмів бактеріального і грибкового походЗа рахунок нейтралізації мікрофлори на оброження. блюваній поверхні і призупинення окисних процеУ той же час доступ кисню не припиняється, сів на поверхні продукту значно збільшуються тетобто продукт "дихає". рміни збереження і збільшуються терміни Розчин хітозану у воді з концентрацією 0,03схоронності харчової цінності продукту. 4,5% на поверхні продукту утворить біополімерну Конкретні цифри по термінах залежать від плівку товщиною близько 5мкм, однак навіть при якості продукту, хімічного складу і фізичних власнаявності хітозанової плівки товщиною близько тивостей продукту. 1мкм на продукті, що зберігається, у цьому продуТаким чином, застосування технічного рішенкті не відбуваються процеси сублімації вологи на ня, що заявляється, дозволяє збільшити терміни його поверхні чи масі, а також і з поверхні продукзбереження продукту і спростити технологію підготу, що зберігається, і з його маси. товки продукту до збереження за рахунок викорисБезпосередньої хімічної взаємодії хітозану з тання водного розчину хітозану як консерванта. оброблюваним і продуктом, що потім зберігається, З огляду на усе вищевикладене, можна зробине відбувається, тобто хітозан інертний до проти висновок, що задача, поставлена в дійсній кодукту. рисній моделі - розширення функціональних можХітозан, як природний біополімер, володіє до ливостей хітозану шляхом застосування його як того ж відомими антибактерицидними властивосконсерванта для збереження продуктів харчувантями. ня рослинного походження - виконується з досягКонцентрація розчину хітозану у воді обрана в ненням технічного результату - збільшення термімежах 0,03-4,5% тому, що оброблювані продукти ну збереження при спрощенні технології підготовки продукту до збереження. Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Use of water solution of chitosan as a conserving agent for treatment of food products of vegetable origin before storage

Назва патенту російською

Применение водного раствора хитозана как консерванта для обработки пищевых продуктов растительного происхождения перед хранением

МПК / Мітки

МПК: A01F 25/00, A23B 4/00, C08B 37/00

Мітки: консерванта, харчування, продуктів, походження, водного, обробки, рослинного, розчину, хітозану, збереженням, застосування

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-20183-zastosuvannya-vodnogo-rozchinu-khitozanu-yak-konservanta-dlya-obrobki-produktiv-kharchuvannya-roslinnogo-pokhodzhennya-pered-zberezhennyam.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Застосування водного розчину хітозану як консерванта для обробки продуктів харчування рослинного походження перед збереженням</a>

Подібні патенти