Сегодня важной проблемой является загрязнение окружающей среды , в том числе загрязнение отходами полимерных материалов.
Проведенные экологами исследования показали, что более чем на 15% площади нашей страны окружающая среда представляет опасность для жизни и здоровья человека.
Сложившаяся неблагоприятная экологическая обстановка может вызывать для человека такие последствия как: заболевания дыхательных путей, заболевания желудочно-кишечного тракта, заболевания нервной системы, аллергические реакции.
Решение данной проблемы - использование экологически чистых биоразлагаемых материалов. Поэтому целью нашей работы является: создание экологически чистых бионаноматериалов на основе структурных биополимеров ракообразных, применительно к мясной промышленности и как следствие обеспечение здоровья человека путем минимизации употребления пищевых добавок, содержащих вредные для организма компоненты.
В пищевой промышленности в течение последних 20 лет особое внимание направлено на создание съедобных пленок и покрытий на основе хитозана. Хитин – полисахарид, получаемый из панциря морских и пресноводных ракообразных. Простейшее производное хитина – хитозан, получающийся путем химического или ферментативного деацетилирования хитина. По химической структуре хитин близок к целлюлозе и только ей уступает по распространенности в животном и растительном мире. (Общая репродукция хитина в мировом Океане оценивается в 2,3 млрд.т в год, что может обеспечить мировой потенциал производства 150 - 200 тыс. т. хитина в год.
Использование хитозана перспективно в самых различных отраслях промышленности и народного хозяйства благодаря таким уникальным свойствам, как:
Биодеградируемость;
Биосовместимость;
Нетоксичность;
Высокая сорбционная ёмкость;
Ранозаживляющее действие;
Функции пищевых волокон
Применительно к специфике региона, а также целевой программе «Развитие сельского хозяйства на территории Воронежской области» и на основании оценки рынка ресурсов, в качестве объектов исследований нами были выбраны панцири раков, креветок и плодовые тела грибов рода вёшенка.
Установлено, что содержание хитина достаточно сильно зависит от вида используемого сырья. Наибольшим количеством хитина отличаются панцирях ракообразных (25%).
Из экспериментальных данных следует, что использование ПСС (панцирь содержащее сырье) креветок наиболее целесообразно, т.к. процент выхода продукта не уступает панцирю рака, а время затраченное на получение хитозана меньше, а также потребление креветок в России возрастает каждый год.
Учитывая специфику ресурсов, была разработана на основе достижений отечественных и зарубежных авторов, в частности Албулова, Скрябина, Мазарелли модифицированная технологическая схема получения хитина и хитозана, в которой новым, по сравнению с базовой является увеличение температуры на стадии депротеинирования, что позволяет в целом интенсифицировать процесс и обеспечить конкурентно способность продукта за счет высокой степени деацитилирования.
Хитозан находит самое широкое применение в различных отраслях промышленности, однако использование его в технологии мясных продуктов и в частности в безнитритной технологии выглядит наиболее перспективно.
Практически значимым для реализации проекта является вопрос совершенствования безнитритной технологии колбасных изделий за счет использования хитозана.
Календарный план НИОКР включает:
Изучение сорбционных свойств хитозанов по отношению к БАВ растительного сырья.
Получение и исследование свойств биоразлагаемых пленочных покрытий на основе хитозана.
Влияние хитозана на биохимические и биофизические превращения биополимерных систем в составе мясного сырья.
Разработка рекомендаций по использованию модифицированных форм хитозана в экологически чистой технологии колбасных изделий.
Для получения данных результатов предполагается создание мини-производства на базе ВГАУ которое включает следующие этапы:
аренда производственных помещений;
приобретение оборудования;
получение разрешительных документов;
логистические связи.
К преимуществам предлгаемой технологии относится:
• большая степень диацетелирования, которая является качественным показателем, определяющим его свойства;
• расширение сырьевой базы;
• более низкая цена;
• сокращение технологического цикла.