Анотація до роботи:

Гоцуленко М.І. Розробка технологій функціональних інгредієнтів з
про- і пребіотичними властивостями. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія. – Одеська національна академія харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Одеса, 2008.

Дисертація присвячена науковому обґрунтуванню та розробці технологій функціональних інгредієнтів з про- і пребіотичними властивостями.

На першому етапі роботи досліджено можливість використання жому цукрового буряку в якості сировини для отримання окремого функціонального інгредієнту та носія для бактерій. З огляду на проаналізований біополімерний склад, органолептичні властивості та здатності до сорбції водних розчинів сировини розроблено технологію модифікації бурякового жому з подальшим отриманням біополімерного комплексу цукрового буряку.

Розроблено технологію отримання функціональних інгредієнтів з про- і пребіотичними властивостями, де в якості пробіотичної складової обрано Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum, а в якості носія та пребіотика біополімерний комплекс цукрового буряку.

Експериментально оптимізовано склад поживного середовища для культивування при сумісній іммобілізації лактобацил як окремо, так і з біфідобактеріями в присутності носія. Доведена доцільність використання біополімерного комплексу рослинної природи в якості пребіотика та відсутність його негативного впливу на біологічну активність та репродуктивність клітин лактобацил (3…5)10⁹КУО/см³ і (2…5)10⁹КОЕ/см³ для біфідобактерій.

У лабораторіях та промислових приміщеннях доведено функціональну активність створених продуктів. Отримані продукти володіють функціонально-фізіологічними властивостями та пробіотичною активністю. Визначено гарантійний термін придатності споживання функціональних інгредієнтів. Термін придатності біополімерного комплексу цукрового буряку – 12 місяців при 18±1С, для препарату «Синбілан» не менш 9 при 4±2С. Кількість життєздатних клітин лактобацилл становить 710⁸ КУО/ г, для біфідобактерій 510⁸ КУО/ г.

На підставі теоретичних та експериментальних досліджень розроблено технологічні основи виробництва функціональних харчових інгредієнтів. Визначено шляхи модифікації жому цукрового буряку та іммобілізації пробіотичних мікроорганізмів на отриманому носії, здатного забезпечити транспортно-захисні функції по відношенню до бактерій.

1. Встановлено, що модифікація бурякового жому розчином лугу масової долі 0,1 % в співвідношенні жом : розчин лугу 1:9 протягом 20…30 хвилин та перекисом водню – 0,73 % в співвідношенні жом : розчин пероксиду водню 1:1 впродовж 1,5…2годин при температурі 60…65С, забезпечує збереження 87,7% полісахаридів та покращення органолептичних властивостей рослинного біополімерного комплексу.

2. Здійснено оцінку здатності біополімерного комплексу цукрового буряку до сорбції водних розчинів. Визначено показник адсорбції водних розчинів, який становить 0,7210^-3кмоль/кг, водоутримуюча здатність – 7,87гводи/ г та кількість «зв’язаної» вологи, яка дорівнює 0,82г /г води.

3. Створено та обгрунтовано умови іммобілізації при сумісному культивуванні Lactobacillus acidophilus та Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum на носії. Культивування проводилось при температурі 37±1 С, співвідношення субстрату та носія –1:10, об’єм заквашувального матеріалу становить у кількості 1:20 посівної дози інокуляту до об’єму субстрату. Оптимальний термін іммобілізації для лактобацил – 24 години, для біфідобактерій – 45 годин.

4. Досліджено вплив носія при сумісному культивуванні з пробіотиками на репродуктивність мікроорганізмів, яка дорівнює для лактобацил – (3...5)10⁹КУО/см³ та (2...5)10⁹ КУО/см³ для біфідобактерій. Вивчено динаміку накопичення клітин на біополімерному комплексі цукрового буряку. Визначено оптимальний дисперсійний склад носія для іммобілізації – 0,25 мм при співвідношенні до поживного середовища 1:10.

5. В експериментах in vitro встановлено захисну функцію біополімерного комплексу цукрового буряку по відношенню до життєздатності пробіотичних мікроорганізмів, репродуктивність яких після іммобілізації в присутності метаболітів шлунково-кишкового тракту (шлунковий сік, жовч) становить для лактобацил (1...3)10⁸КУО/см³, та (2...5)10⁸ КУО/ см³ для біфідобактерій .

6. Розроблено технологічний регламент виготовлення функціональних харчових інгредієнтів та визначено терміни придатності отриманих продуктів. Термін зберігання біополімерного комплексу цукрового буряку складає 12 місяців при температурі 18±1 С. Для функціонального харчового інгредієнту «Синбілан»– не більш 9 місяців при температурі 4±2С, продукт містить 710⁸КУО/г лактобацил та 510⁸КУО/г біфідобактерій, що відповідає пробіотичній дозі для даного виду препаратів.

7. Розроблена нормативна документація на виробництво функціональних харчових інгредієнтів: біополімерний комплекс цукрового буряку

ТУ У 15.89-02071062-001:2008 та функціонального харчового інгредієнту «Синбілан» ТУ У 24.14-02071062-002:2008. Промислова апробація функціонального харчового інгредієнту «Синбілан» проведена на науково-виробничому підприємстві «Аріадна», м. Одеса. Апробацію отримання біополімерного комплексу проведено на обладнанні науково-дослідницької лабораторії ОНАХТ.

8. Проведено медико-біологічні дослідження функціональних інгредієнтів in vivo. Встановлено здатність запропонованих продуктів нормалізувати кишкову мікрофлору при постійному вживанні та включенні до раціону харчування. Наукова новизна досліджень захищена двома патентами України на корисну модель.

Публікації автора:

1. Гоцуленко М.И. Исследование биологической активности синбиотической БАД / М.І. Гоцуленко, Л.В. Капрельянц // Наук. пр. ОНАХТ. – Одеса, 2007. – Вип. 31. – Т. 2. – С. 163 – 166.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

2. Гоцуленко М.І. Рослинний синбіотичний комплекс / М.І. Гоцуленко, Л.В. Капрельянц // Обладнання та технології харчових виробництв: Темат. зб. наук. пр. – Донецьк: ДонНУЕТ, 2007. –Вип. 17, Т. 1. – С. 70 – 74.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

3. Капрельянц Л.В. Дослідження властивостей біополімерів жому цукрового буряку / Л.В. Капрельянц, В.М. Тіщенко, М.І. Гоцуленко // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: Зб. наук. пр. Харк. держ. ун-т харчування та торгівлі. – Харків, 2007. – Вип. 1 (5). – С. 59 – 63.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

4. Пат. 26442. Україна, МПK А23L 1/0524. Спосіб одержання харчової добавки з адсорбівною здатністю / Л.В. Капрельянц, М.І. Гоцуленко – № u 2007 03843; заявл. 06.04.2007; опубл. 25.09.2007, Бюл. № 15.

5. Пат. 31932. Україна, МПK С12N 11/00. Спосіб одержання синбіотичної біологічно активної добавки/ Л.В. Капрельянц, М.І. Гоцуленко – № u 2007 14539; заявл. 24.12.2007; опубл. 25.04.2008, Бюл. № 8.

6. Капрельянц Л.В. Влияние растительного субстрата на культивирование пробиотических микроорганизмов / Л.В Капрельянц, М.И. Гоцуленко // Розвиток наукових досліджень – 2006: Мат. міжн. наук–практ. конф.– Полтава, 2006. – Т. 5. – С. 23 – 25.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

7. Гоцуленко М.И. Биологически активные пробиотические добавки на растительном носителе / М.И. Гоцуленко, Л.В. Капрельянц // Мікробні біотехнології: Тез. Доп. міжн. наук. конф. – Одеса, 2006. – С. 118.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

8. Гоцуленко М.И. Комплексная пробиотическая биологически активная добавка / М.И. Гоцуленко, Л.В. Капрельянц // Наука і соціальні проблеми суспільства: харчування, екологія, демографія: Тез. доп. ІV міжн. наук-практ. конф. – Харків: ХДУХТ, 2006. – Ч. 1. – С. 78 – 80.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

9. Гоцуленко М.И. Пищевая добавка с пробиотической активностью / М.И. Гоцуленко, Л.В. Капрельянц // Харчові технології -2006: Тез. доп. ІІ міжн. наук.-практ. конф. – Одеса, 2006. – С. 55.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

10. Капрельянц Л.В. Исследование влияния иммобилизации на биологическую активность пробиотика / Л.В. Капрельянц, М.І. Гоцуленко // Продукты и ингредиенты. – Київ, 2007. – № 11 (42). – С. 12 – 13.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

11. Гоцуленко М.И. Комплексна переробка жому цукрового буряку / М.И. Гоцуленко, Л.В. Капрельянц // Наукові дослідження – теорія та експеримент 2007: Мат. третій міжн. наук-практ. конф. – Полтава, 2007. – Т.6. – С.86 – 87.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

12. Гоцуленко М.И. Получение модифицированного биополимерного комплекса растительного сырья // Студентська наук.-практ. конф.: Зб. наук. пр. молодих вчених, аспірантів та студентів. – Одеса, 2007. – С. 140 – 142.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

13. Гоцуленко М.І. Дослідження умов іммобілізації Lactobacillus acidophilus на рослинному носії / М.І. Гоцуленко, Л.В. Капрельянц // Наукові здобутки молоді – вирішенню проблеми харчування людства у столітті: Мат. 73-ій наук. конф. молодих вчених, аспірантів та студентів. – К.: НУХТ, 2007. – Ч. . – С. 82.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

14. Gotsulenko M. The cultivation of probiotic cell with carbohydratic prebiotic / M. Gotsulenko, L. Kaprelyants // Modern problems of microbiology and biotechnology: Book of abstracts of The young scientists and students international scientific conference. – Odesa, 2007. – P. 146

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

15. Gotsulenko M. Protection of probiotic cells by immobilization / M. Gotsulenko, L. Kaprelyants // Biodiversity. Ecology. Adaptation. Evolution: Book of abstracts of Proceedings of the III International Young scientists conference. – Odesa, 2007. – P. 151.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

16. Гоцуленко М.І. Сорбціоні властивості БАД на основі жому цукрового буряку / М.І. Гоцуленко, Л.В. Капрельянц // Сучасні проблеми хімії: Зб. тез доп. восьмої всеукр. конф. студентів та аспірантів. – Київ, 2007. – С. 188.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

17. Гоцуленко М.І. Перспективи використання рослинної сировини як компонента БАД / М.І. Гоцуленко, Л.В. Капрельянц // Актуальні проблеми харчування: технологія та обладнання, організація і економіка: Тез. доп. міжн. наук.-техн. конф. – Донецьк : ДонНУЕТ, 2007. – С. 8.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

18. Гоцуленко М.И. Получение БАД синбиотика / М.И. Гоцуленко, Л.В. Капрельянц // Биотехнология. Вода и пищевые продукты: Мат. міжнар. наук.-практ. конф. – М. : РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2008. – С. 222.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.