Технология заготовки и переработки биологического сырья северных оленей

Способ и оборудование для первичной переработки пантов

Консервирование пантов проводится для предотвращения гнилостных процессов и хранения их до отправки потребителю. Разработанная нами установка для консервирования пантов и улавливания биологически активных летучих соединений (БАЛС) состоит из металлического корпуса с термозащитными стенками, разделенного продольной стенкой на две камеры для кругового движения принудительных потоков воздуха. Она снабжена кассетами для раскладывания пантов, вентилятором для принудительного воздухообдува, термонагревательными элементами и автоматическими датчиками температуры, подводом пара с расположенными под углом 90є форсунками для равномерного распределения пара в камере, герметично закрывающимися дверками. На крыше корпуса установки имеются сменные улавливатели (ловушки) БАЛС, выделяющихся в процессе консервирования. Установка выполнена в виде стыковочных модулей, является мобильной и установлена на трубчатых полозьях. Она не требует наличия дополнительных помещений, чем выгодно отличается от других, особенно на промысловых точках в условиях арктических зон.

Консервирование пантов проводили следующим образом. В камеру установки для термообработки загрузили панты, раскладывая их в горизонтальном положении. Затем в камеру подавали горячий воздух, нагретый до 78 ± 2,0°С (интервал температур 76-80°С). Началом процесса считали достижение выходящего из камеры воздуха 78°С, скорость воздуха в межпантовом пространстве поддерживали 9-11 м/с. При установившейся температуре воздуха принудительную термобработку проводили 6 ч., затем отключали подогрев воздуха и в течение 12 ч. проводили охлаждение (вентиляцию) при температуре окружающей среды, в данном случае 20°С. Влагоунос составил 29%, что обеспечивало прекращение гнилостного разложения пантов, определяемого по запаху. Перед началом второй ступени панты переворачивали для равномерного распределения крови. После этого на второй ступени начали последующую принудительную термообработку с подачи горячего воздуха в камеру с температурой 72,5 (± 2,5)°С ( температурный интервал 70-75°С) в течение 6 ч., причем по истечении данного времени в камеру подали технический пар 120-140°С в течение 3 мин. для освобождения пор тела панта от жира, а затем, не прерывая процесса, продолжали обдув воздухом в течение 10 ч., температура которого была равна температуре окружающей среды. На третьей и четвертой ступени термообработку проводили при температуре 62,5 (±2,5)°С (температурный интервал 60-65°С) в течение 5 ч., затем отключили подогрев и вели непрерывную сушку при нормальной температуре окружающей среды в течение 12 ч. на этом процесс консервирования закончили.

Достоинства предлагаемого нами способа консервирования состоят в том, что общее время технологического процесса снижается в 4-7 раз (с учетом и без 10-дневной последующей досушки пантов в естественных условиях). Все операции технологического цикла, включая отмывку пор от жира паром, улавливание БАЛС, проводятся в непрерывном режиме на одном устройстве. Ступенчатость температуры термообработок обусловлена необходимостью сохранения товарного вида кожного покрова, так как длительная термообработка с температурой выше 80°С, приводит к деформированию верхушки патов, что недопустимо при подготовке продукции на экспорт. Непосредственно после окончания процесса консервирования панты готовы к реализации, не требуя досушки в естественных условиях. Качество готовой продукции как товарного сырья для фармацевтической промышленности, соответствует ТУ-46 РФ 001-99-Э.

Для улавливания БАЛС нами разработаны и испытаны три варианта ловушек, а именно: ловушка установки для улавливания (сбора) БАЛС в виде конденсата по первому варианту выполнена по принципу обратного холодильника, состоящего из комплекта трубок из нержавеющей стали, вмонтированных в водяную рубашку охлаждения приемника конденсата БАЛС и трубки для слива. Процесс улавливания (сбора) БАЛС происходит следующим образом: горячие пары поступают из камер установки через патрубок в трубки ловушки, где они охлаждаются и стекают по трубкам в приемник, а оттуда через сливную трубку в накопительную емкость.

По второму варианту ловушка представляет собой барботажный реактор с водяной рубашкой охлаждения. Процесс улавливания (сбора) БАЛС происходит следующим образом: горячие пары БАЛС поступают из камер установки через патрубок в ловушку, заполненную растительным маслом или животным жиром, или смесью животных жиров и растительных масел, в которых они барботируют, соединяясь с их компонентами. Температура процесса улавливания должна составлять 32-38єС. Регулирование температуры осуществляется с помощью водяной рубашки. По окончанию процесса полученные масла с БАЛС расфасовывают в герметичную тару для дальнейшего использования по назначению.

По третьему варианту ловушка представляет собой корпус с водяной рубашкой для регулирования температуры, вставную сетчатую корзину (19) для различных наполнителей (поваренная и (или) морская соль, цеолиты, активированный уголь и др.). Процесс улавливания (сбора) БАЛС происходит следующим образом: горячие пары БАЛС поступают из камер установки через патрубок в ловушку и, проходя через наполнитель, адсорбируются на нем. Температура процесса улавливания должна составлять 30-32єС. По окончанию процесса наполнитель с БАЛС расфасовывают в герметичную упаковку. Полученные БАЛС можно использовать в медицине и ветеринарии для создания комплексных препаратов, а также в косметике.

Технология получения ультрадисперсного порошка (УДП) из пантов для производства биологически активной добавки (БАД)

Биологически активные добавки к пище (БАД) из натуральных или идентичных натуральным БАВ предназначены для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона биологически активными веществами и их комплексами. Использование натурального сырья животного происхождения требует особых условий его измельчения, способствующих лучшему всасыванию биологически активных веществ при приеме их внутрь. Чем меньше величина частиц измельченного сырья, тем выше степень всасывания биологически активных компонентов в организм, а также получения качественных экстрактов.

Все известные технологии базируются только на использовании ранее известного оборудования, применяемого для измельчения твердых или физически однородных веществ. Исходя из этого для измельчения пантового сырья нами разработана конструкция мельницы со специальной системой режущих лопастей и использованием вихревых потоков в рабочей камере (МВП -3). В состав установки МПВ входят мельница и дозатор.

Известно, что панты по физическим свойствам значительно отличаются своей структурой от минерального сырья и даже от компактной (трубчатой кости). Панты с внешней стороны имеют костное образование (5-7 мм), в центральной части компактная масса представлена несформировавшимися костными тканями, хондриальной тканью, эластичными коллагеновыми волокнами, плоским эпителием сосудов. В результате обезвоживания в структуре компактной массы образуются мелкие воздушные полости и пространства, заполненные элементами высушенной крови. При размоле в результате механического воздействия происходит сжатие компактной массы, ее уплотнение и добиться ее размельчения до мелких элементов (10-50 Мкм) довольно трудно.

Аналогичный процесс происходит и при измельчении на гомогенизаторе сырых пантов. Твердые элементы тканей (кость) при измельчении отходят к периферийной части гомогенизатора, мягкие ткани, измельчаясь, скапливаются в центре гомогенизатора. В результате получить однородную гомогенную массу не представляется возможным. Поэтому пантовая продукция должна измельчаться в сухом виде (влажность 10-14%) и осуществляться в вихревом потоке с определенным углом атаки режущих элементов с поочередным дозированным попаданием продукта на ножи. В мельнице МПВ-3 установлен разделитель, имеющий 3 выхода разного диаметра частиц порошка. Для применения пантового порошка в качестве биологически активной добавки определены оптимальные размеры частиц порошка 10-50 Мкм.

В результате при приготовлении пантового порошка происходит бактериальное обсеменение, а применение обсемененной пантовой продукции в пищевых целях недопустимо. Поэтому при разработке ТУ на ультрадисперсный порошок перед нами стояла задача разработать технологию обеззараживания ультрадисперсного пантового порошка в соответствии с требованиями СанПиН 1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». В основу экспериментов по обеззараживанию пантового сырья была заложена технология автоклавирования и обработка лучевой энергией (табл. 7).

Таблица 7 - Микробиологические показатели пантового порошка

Нами установлено, что при автоклавировании пантового порошка степень его обеззараживания обеспечивается только при t = 120°С при давлении 2 атм. в течение 3 ч. При этом толщина слоя обрабатываемого порошка не должна превышать 5 см. Поскольку автоклавирование не обеспечивает надежного обеззараживания, исследования были проведены в поле г - облучения.

Результаты анализа показали, что поточная обработка (при толщине слоя 0,8-1,0 см) полностью приводит к уничтожению большинства сапрофитной и патогенной микрофлоры, грибковых спор и пр. при облучении продукта в пределах активности излучаемых элементов 2,5-3,8 Гр. с сохранением БАВ без создания фонового гамма-излучения.

Усовершенствованный способ экстракции пантов северных оленей и биохимические показатели полученных экстрактов.

Важным моментом переработки пантовой продукции является решение проблемы максимального извлечения БАВ. Для этого применялась ультразвуковая установка с частотой 25 КГц. Как известно, под действием ультразвука процессы экстрагирования не только существенно ускоряются, но и протекают при оптимальном температурном режиме, позволяющем сохранить активные вещества от разложения или окисления. В качестве пантового сырья был использован ультрадисперсный порошок (УДП). Преимущество такого продукта экстрагирования - малый размер частиц (не более 50 мкм), что способствует активной массоотдаче от поверхности сырья в экстрагент и приводит к увеличению скорости экстракции.

Технология получения экстрактов с использованием ультразвука следующая: в ультразвуковую установку помещали навеску УДП и осуществляли его экстракцию водными растворами этилового спирта различной концентрации при воздействии ультразвукового поля и температуре 46-48⁰С в четыре этапа (табл. 8).

Таблица 8 - Схема опыта по ультразвуковой экстракции

Полученные экстракты объединяли, подкисляли их уксусной кислотой и вымораживали при температуре -15-20⁰С в течение 48 ч. Завершали процесс фильтрованием целевого продукта. Суммарное время экстракции в каждом опыте - 6 ч. В качестве контроля использовали препарат из пантов северных оленей - велкорнин, способ получения которого предусматривает горячее четырехкратное экстрагирование пантовой муки водно-спиртовыми растворами различной концентрации (96, 70, 70 и 70%) при температуре 85-90⁰С с последующим объединением экстрактов, с подкислением уксусной кислотой, вымораживанием и отделением осадка способом фильтрования. Продолжительность каждого этапа экстрагирования составлял 6 ч, таким образом, суммарное время экстракции было 24 ч.

Сравнительный анализ минерального состава экстрактов показал, что содержание макроэлементов - кальция и магния, а также жизненно - необходимых микроэлементов - меди, железа, марганца, селена и цинка выше во всех опытных образцах по сравнению с велкорнином.

По биохимическому составу опытные и контрольный образцы идентичны, однако количественные показатели содержания различных групп БАВ в экстрактах, полученных различными способами, существенно отличаются (табл. 9).

Таблица 9 - Биохимические показатели экстрактов из пантов

В образцах, полученных с помощью ультразвука, в составе жирных кислот преобладают пальмитиновая, олеиновая, линолевая и стеариновая кислоты. Существенной разницы по количеству всех жирных кислот между опытными экстрактами и велкорнином не отмечено, за исключением образца № 2, отличающегося более высоким содержанием линолевой кислоты.

Общее количество аминокислот в опытных экстрактах выше, чем в велкорнине: в образце № 1 - на 10,0%, № 2 - на 12,36 и образце № 3 - на 18,12%. Уровень отдельных аминокислот и витаминов А, В₃, В₅, В₁₂, выше в образце №3.

При исследовании гормонального состава установлено, что в опытных экстрактах по сравнению с контролем наиболее ощутимо увеличивается количество эстрадиола - в 1,3-3,7 раза, тироксина - в 1,1-1,4, тестостерона - в 1,9-2,4 и прогестерона - в 1,4-1,97 раза. Наибольший выход биологически активных веществ выявлен в образце №3.

Технология получения БАД из биологического сырья северного оленя

Биологически активный продукт из пантов получали путем экстракции ультрадисперсного порошка (УДП) из консервированных пантов, очищенных от кожного покрова, или консервированного побочного сырья: селезёнка, печень, эмбрионы, пенисы с семенниками. Нами испытаны два варианта получения БАД. Технический результат достигался тем, что перед экстракцией сырьё предварительно смачивали водными растворами этилового спирта 40-70% или экстрактами из пантов той же концентрации или экстрактами лекарственных растений в соотношении 1:1, дали постоять 30 мин., а затем добавляли натуральный мёд в соотношении сырьё : экстрагент 1:10 или 1:20. Экстракцию по первому варианту проводили на водяной бане при температуре 45-50^оС в течение 6 ч при периодическом перемешивании.

По второму варианту аналогично подготовленное сырье помещали в ультразвуковую установку и проводили экстракцию при температуре 40-45⁰С и частоте ультразвукового поля 25 КГц в течение 3,5 ч при периодическом перемешивании. При воздействии ультразвука с заданной частотой на экстрагируемую массу в ней возникают явления кавитации, создающие огромное давление внутри тел, что приводит к интенсивному перемешиванию и течению процесса экстракции. Выбранные технологические параметры и использование натурального меда в качестве экстрагента позволило обогатить БАД дополнительно широким комплексом макро-микроэлементов, органических кислот, белков, ферментов и витаминов и получить полноценный биологически активный продукт с максимально высоким извлечением и сохранением БАВ, обладающий антистрессовым, тонизирующим, радиопротективным, биостимулирующим и адаптогенным действием, сократить трудозатраты, количество технологических операций и время на его получение.

Следующий БАД получен нами на основе дефибринированной крови или сгущенной эритроцитарной массы. БАД (гематоген) готовили, соблюдая следующие пропорции ингредиентов: сахарный сироп - 36% (плотность должна составлять 1,3), спирт этиловый 96є - 6%, кровь, дефибринированная или эритроцитарная масса - 58%, эссенция фруктовая - 0,5%, аскорбиновая кислота - 0,1%. Все ингредиенты тщательно перемешивали, затем в бутыль монтировали сифон с зажимом Морана на полипропиленовом шланге и разливали гематоген с помощью сифона по флаконам. Заполненные флаконы закупоривали корковыми пробками и ставили в водяную баню для пастеризации.

Для контроля в водяную баню поместили флаконы гематогена с термометрами, закупоренные ватой вместо пробок. Время начала пастеризации считали с момента достижения температуры 48єС внутри контрольных флаконов. Окончание процесса пастеризации определяли прозрачностью гематогена, которая хорошо видна по стеканию по стенкам флаконов после их встряхивания. Если гематоген стекает по стенкам в виде мутной жидкости, то процесс пастеризации считается еще не законченным. По окончанию пастеризации горлышко флаконов с пробками заливали расплавленным сургучем. Из каждой партии отбирали образцы для проверки на качество проведенной пастеризации, т.е. на бакобсемененность.

Полученные БАДы содержат в большом количестве макро- и микроэлементы, все незаменимые и заменимые аминокислоты, жирные кислоты и витамины и являются полноценными пищевыми белковыми продуктами.

Заготовка и переработка побочного сырья от северных оленей

Заготовку побочного сырья проводят на промысловых точках и убойных площадках во время массового отстрела и убоя оленей. После санитарной и технологической зачистки его замораживают при -20 єС. После этого сырье доставляют на пункты сбора для консервирования. Консервирование проводится на вакуумных установках и разработаной нами энергоэкономной установке на возобновляемых источниках энергии. К побочному сырью относят половые органы самцов (пенисы с семенниками), эмбрионы, хвосты, жилы (сухожилия), кровь, селезенка, щитовидная железа, шкура, кожа с волосом от пантов. Результаты биохимических исследований побочного сырья представлены ниже.

Пенис с семенниками. Семенники северных оленей в сыром состоянии имеют среднюю массу 85,6±5,3 г. Они содержат 86,9±0,8 % влаги, 2,2±0,5 % жировых веществ, 11,4±1,2 % белка, 0,5±0,1 % минеральных веществ, 8900±907 Ед/кг гиалоуронидазы ( по массе лидазы 7,9±0,8 г/кг).

Минеральный состав порошков из семенников и пенисов представлен 17 элементами Среди макроэлементов отмечается более высокое содержание магния в порошках из семенников по сравнению с порошками из пенисов (Р<0.001). Отмечается незначительное увеличение в порошках из пенисов кальция и снижение концентрации натрия.

Анализ микроэлементного состава показывает, что в порошках из семенников отмечается более высокое содержание железа (Р<0.001), цинка (Р<0.001), бора (Р<0.001), титана и алюминия по сравнению с порошками из пенисов и более низкое содержание марганца, кобальта и никеля.

Значительна концентрация жирорастворимых витаминов А и Е. Отмечается несущественное преобладание их в порошке из семенников и пенисов по сравнению с экстрактами (Р>0,05). Достоверно высокое содержание во всех образцах порошка из семенников и пенисов витаминов В_1, В₂ и В₆ (Р<0,01, Р<0.001) по сравнению с экстрактами. Уровень витаминов В₅ и В₁₂ существенно выше в экстрактах из семенников и пенисов по сравнению с их аналогами в порошках (Р<0.001).

Изучение жирно-кислотного состава показало, что во всех образцах порошков и экстрактах из семенников и пенисов преобладают ненасыщенные жирные кислоты. Соотношение насыщенных кислот к ненасыщенным жирным кислотам в порошках из семенников составляет 1:2,3, экстрактах 1:1,4, а в пенисах 1:2,2 и 1:1,34 соответственно. Наблюдается достоверно высокое содержание линолевой и стеариновой кислоты в образцах экстрактов из семенников и пенисов по сравнению с порошками (Р<0,001). Уровень олеиновой кислоты выше в образцах экстрактов и порошков из семенников, а пальмитиновой - пенисов (Р<0.05). Следует отметить, что в экстрактах из семенников отсутствуют миристиновая и арахиновая жирные кислоты

В порошках из семенников и пенисов содержится 16 аминокислот, а в экстрактах из семенников 13 аминокислот и 11 аминокислот в экстрактах из пенисов. Во всех экстрактах отсутствуют триптофан, метеонин+цистин и оксипролин, а в экстрактах из пенисов- ещё лейцин и изолейцин. Во всех образцах, за исключением экстрактов из пенисов, преобладают незаменимые аминокислоты. В порошках из семенников и пенисов северных оленей содержится весь комплекс незаменимых аминокислот, позволяющий отнести данный вид сырья к полноценным пищевым белкам.

Исследования гормонального состава выявили наличие в семенниках тестостерона и группы тироидных гормонов. Содержание тестостерона в экстрактах из семенников составило 12,07 нг/мл, тиреостимулирующего гормона (TSH) - 0,199 МЕ/мл, тироксина - 23,38 нмоль/л, трийодтиронина - более 10,09 нмоль/л. Уровень тироидных гормонов в экстрактах из пенисов оказался следующим: TSH - 0,085 МЕ/мл, тироксина - 40,60 нмоль/л, трийодтиронина - более 10,06 нмоль/л.

При изучении уровня биологической активности в остром опыте на кроликах, после введения в ярёмную вену препарата в дозе 0,8мл на 1 кг живой массы определено, что в экстрактах из семенников она была в пределах от 17,8 до 25,03 %, в пенисах - от 9,2 до 11,7 % снижения артериального давления.

Эмбрион. В порошках и экстрактах из эмбрионов северных оленей содержится значительное количество основных макро- и микроэлементов, причем концентрация их в образцах порошка достоверно выше по сравнению с экстрактами (Р<0,05, Р<0,001).

В образцах порошков, полученных из эмбрионов северных оленей, содержится 17 аминокислот, в экстрактах - 12. В образцах порошка и экстрактов преобладают незаменимые аминокислоты, сумма которых составляет 15,88 и 11,13 г% соответственно. Их аминокислотный индекс составляет в порошке 1,18, в эктракте - 1,71. Доминирующее место среди незаменимых аминокислот занимают лейцин, лизин, изолейцин и аргинин. Из заменимых аминокислот преобладают глутамин, пролин, аланин и глицин. Сумма их в порошке и экстрактах составляет 10,88 и 8,81г% соответственно.

Анализ жирно-кислотного состава показывает, что в порошке и экстрактах из эмбрионов северных оленей преобладают ненасыщенные жирные кислоты. Соотношение их к насыщенным кислотам составляет 2,12:1 и 2,24:1 соответственно. Из ненасыщенных кислот в порошках преобладает олеиновая и пальмитоолеиновая жирные кислоты (56,10 г%), в экстрактах - олеиновая и линоленовая (65,24г%).

Среди насыщенных кислот доминируют пальмитиновая и стеариновая жирные кислоты. Концентрация пальмитиновой и стеариновой кислот в порошке составляет 26,21 г%, в экстракте - 30,88 г%. Содержание насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в экстрактах существенно выше по сравнению с порошком (Р<0.001).

Анализ показывает, что в порошке и экстрактах регистрируется довольно высокая концентрация витаминов. Содержание витаминов в порошке из эмбрионов достоверно выше (Р<0,001) по сравнению с экстрактом.

Исследованиями выявлена группа таких тироидных гормонов, как тироксин, трийодтиронин и тироидстимулирующий гормон (TSH). Концентрация их в экстрактах составляет 55,29, 10,03 нмоль/л и 0,132µIU/мл соответственно.

Уровень биологической активности экстрактов из эмбрионов северных оленей по гипотензивному действию составил 26,48±0,78.

Хвост. Исследованиями порошков из хвостов северных оленей было зарегистрировано наличие 15 минеральных элементов. Анализ показал, что в порошке из хвостов с удаленными позвонками отмечается значительное снижение кальция и фосфора по сравнению с образцами порошка из цельных хвостов, что объяснимо отсутствием позвонков, основного депо костеобразующих элементов. По содержанию микроэлементов отличия между образцами незначительны.

Концентрация витаминов A, E, В₃ и В₅ в порошке из цельных хвостов выше по сравнению с образцами из порошка с удаленными позвонками. Они уступают по содержанию витамина А в 2,4раза, В₁ в 8,6, В₁₂ в 2,4, В₅ в 1,3, В₃, В₆, Е в 1,2раза.

Анализ жирно-кислотного состава показывает, что преобладают ненасыщенные жирные кислоты, причем уровень их несколько выше в порошке из цельных хвостов (см. табл. 3). Соотношение ненасыщенных кислот к насыщенным составляет 2:1 и 1,5:1 в порошке из цельных хвостов и с удаленными позвонками соответственно. Среди ненасыщенных кислот доминируют олеиновая и пальмитоолеиновая жирные кислоты. Концентрация их составляет 59,59 и 52,81 г%. Среди насыщенных кислот превалируют пальмитиновая и стеариновая жирные кислоты. Их содержание составляет 30,08 и 34,94 г% соответственно.

Аминокислотный состав представлен 16 аминокислотами. Суммарный уровень аминокислот в порошке из хвостов с удаленными позвонками в 1,4 раза ниже по сравнению с порошком из цельных хвостов. К тому же в порошке из цельных хвостов преобладают незаменимые аминокислоты, а в порошке с удаленными позвонками - заменимые. Во всех образцах порошка содержатся все незаменимые аминокислоты, что позволяет отнести их к полноценному пищевому белковому продукту.

Жилы (сухожилия). Анализ показывает, что в результате выварки снижается концентрация золы и белка и увеличивается содержание жира по сравнению с нативным порошком из сухожилий. В сухожилиях выявлено наличие 16 макро- и микроэлементов. Отмечается существенное увеличение в желе из сухожилий кальция, магния, цинка, стронция, титана и снижение фосфора, меди и бария (Р< 0,01, Р< 0,01). По наличию других элементов отличия несущественны.

По концентрации витаминов отмечается некоторое преобладание концентрации витаминов A, B₂, B_3, B_5, B₆ и B₁₂ в порошке из сухожилий и снижение витаминов Е и B₁ по сравнению с желе из сухожилий.

Анализ жирно-кислотного состава показывает, что преобладают ненасыщенные жирные кислоты. Соотношение их к насыщенным кислотам составляет 1,3:1. Существенных отличий по концентрации насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в порошке и желе из сухожилий не отмечается.

Аминокислотный состав сухожилий северных оленей представлен 16 кислотами. Доминирующее место в исследуемых образцах занимают незаменимые аминокислоты. Аминокислотный индекс их составляет 2,64 и 2,34 в порошке и желе соответственно. Значительно содержание в образцах таких незаменимых аминокислот, как лейцин и лизин. Уровень их от суммы незаменимых аминокислот составляет 43,56 и 43,28% в порошке и желе соответственно. Как показали исследования, образцы сухожилий северных оленей содержат весь комплекс незаменимых аминокислот, что позволяет отнести их к полноценным пищевым белкам.

Кровь. Для взятия крови используется разработанное нами устройство, состоящее из полой трубки из нержавеющей хромированной стали, один конец которой снабжен острием с овальными отверстиями для пропуска крови. Другой конец имеет рифленую поверхность, на которую надета полихлорвиниловая трубка для отвода крови в накопительные емкости (стеклянные бутыли). На трубку надета резиновая муфта с упором, выполняющим функцию рукоятки.

Для предотвращения свертывания крови в качестве стабилизатора нами использовался 10%-й раствор цитрата натрия. Емкость со стабилизированной кровью помещали в ванну с водой, подогретой до температуры 39єС на 1,5-2 ч. для увеличения скорости оседания эритроцитов. По окончании данного времени емкости помещали в холодильную камеру с температурой 4-5єС на 8-12 ч. для охлаждения и предотвращения разложения крови с целью получения более качественной плазмы без примесей гемолизированной крови. В результате проведенных манипуляций получили сгущенную эритроцитарную массу и плазму. На следующем этапе проводили декантацию плазмы и отделение фибрина. Для отделения фибрина использовали 33% раствор хлористого кальция (CaCl₂). После добавления раствора CaCl₂ емкость с плазмой непрерывно встряхивали до полного отделения фибрина, который всплывает на поверхность. В итоге получили прозрачную янтарного цвета сыворотку и фибрин. Сыворотку разлили в стерильные флаконы и укупорили. Фибрин промывали дистиллированной водой, сушили, измельчали в порошок, затем пропитывали раствором антисептика с последующей просушкой и расфасовкой в стерильные флаконы и их укупоркой для дальнейшего использования в ветеринарии и медицине. Стерилизацию сыворотки и порошка фибрина предпочтительнее проводить с помощью облучения гамма-лучами.

Селезенка. В порошке и экстрактах селезенки содержится 19 минеральных элементов. Среди макроэлементов преобладают калий, натрий и магний, а микроэлементов- железо, цинк, алюминий, бор, медь, титан, марганец и никель. Причем концентрация вышеуказанных элементов в экстрактах существенно уступает таковой в порошках (Р<0,05, Р< 0,01, Р<0,001).

Помимо минеральных элементов в порошках и экстрактах из селезенки нами зарегистрирована группа жиро- и водорастворимых. Результаты анализа показали, что в порошках и экстрактах из селезенки содержится значительный уровень витаминов А, Е, B₅ и B_12. . Причем концентрация витаминов A, E, B_1, B₆ выше в порошках из селезенки, а B_3, B₅ и B₁₂ - в экстрактах из селезенки северных оленей (Р<0,05).

По жирно-кислотному составу порошков и экстрактов из селезенки северных оленей заметно преобладание в них ненасыщенных жирных кислот. Соотношение их к насыщенным кислотам составляет 1,5:1 и 1,7:1 в порошках и экстрактах соответственно.

Доминирующее место среди ненасыщенных жирных кислот занимают олеиновая и пальмитоолеиновая кислоты. Концентрация их составляет 49,75 и 43,25 г/кг в порошках и экстрактах соответственно. Из насыщенных кислот преобладают пальмитиновая и стеариновая жирные кислоты. Суммарный уровень их составляет 31,25 и 40,70г/кг, или 90,76 и 96,15% в порошках и экстрактах соответственно.

В порошках из селезенки северных оленей содержится 16 аминокислот, а в экстрактах- 13. Среди выявленных аминокислот преобладают незаменимые аминокислоты. Сумма незаменимых аминокислот в порошках составила 17,98, а в экстрактах- 14,6%. Причем в порошках из селезенки содержится весь комплекс незаменимых аминокислот.

Исследования на наличие гормонов показали, что в экстрактах из селезенки содержится группа таких тироидных гормонов, как тироксин, трийодтиронин и тироидстимулирующий гормон (TSH). Концентрация их в экстрактах составляет 28,76, 11,08 нмоль/л и 0,086 µIU/мл соответственно.

Щитовидная железа. В порошке из щитовидной железы содержится 69,85% протеина, 7,48- жира и 2,16% золы. Основу зольных элементов в образцах из щитовидной железы составляют 19 и 17 минеральных элементов в порошках и экстрактах соответственно

Отмечаются существенные отличия по содержанию калия (Р< 0,01) и всех микроэлементов в порошках из щитовидной железы по сравнению с экстрактами (Р<0,01, Р< 0,001).

Значительно содержание в экстрактах и порошке щитовидной железы витамина В₅,В₁₂, В₃, Е и А. Отмечается достоверное снижение концентрации витаминов А, Е, В₁ ,В_2, В₃ и В₁₂ в экстрактах по сравнению с порошком (Р<0,05, Р<0,01). По другим витаминам отличия несущественны.

Исследованиями жирно-кислотного состава установлено, что преобладают ненасыщенные жирные кислоты. Их соотношение к насыщенным кислотам в экстрактах и порошке из щитовидной железы составляет 1,7:1 и 1,4:1 соответственно. Из ненасыщенных жирных кислот отмечается высокое содержание олеиновой кислоты, что составляет 65% в экстрактах и 81% в порошке от общей суммы ненасыщенных кислот.

Доминирующее место в группе насыщенных кислот занимают пальмитиновая и стеариновая жирные кислоты. На их долю приходится около 95% общей суммы насыщенных жирных кислот.

Исследованиями аминокислотного состава образцов из щитовидной железы выявлено 12 аминокислот в экстрактах и 17- в порошке. Сумма аминокислот в порошке составляет 28,03%, в экстрактах - 20,31% в сухом веществе. В порошке преобладают незаменимые аминокислоты, а в экстрактах- заменимые. Аминокислотный индекс составляет в порошке 1,49, в экстрактах - 0,88. Среди незаменимых аминокислот в порошке из щитовидной железы по содержанию преобладают лизин, лейцин и треонин, а в экстрактах - лизин, аргинин и валин. Среди заменимых аминокислот значительна концентрация глутамина, пролина и аланина. Сумма их в порошке составляет 6,91%, в экстрактах - 8,12%,

Исследования по содержанию тиреоидных гормонов показали, что в экстрактах из щитовидной железы концентрация трийодтиронина составляет более 10 нмоль/л, тироксина - более 320 нмоль/л и тиреостимулирющего (TSH) гормона - 0,108 МЕ/мл. Шкура. Шкуры использовали для получения кормовой муки. Основными стадиями технологического процесса получения кормовой муки из шкур северных оленей являются: измельчение сырья с помощью измельчителя, проведение щелочного гидролиза различными растворами гидроксидов, нейтрализация гидролизата, сушка, измельчение, просеивание и упаковка. Проведенными исследованиями полученного целевого продукта выявлено наличие от 6,06 до 6,28%,белка - 61,54 - 68,26%, наличие зольных элементов - 17,75-24,22%. Выявлено значительное количество минеральных веществ, среди которых макроэлементы представлены такими элементами, как кальций, сера, калий, натрий, магний, фосфор, железо, цинк. Особенно много фосфора, серы, железа и цинка. Также регистрируются микроэлементы - марганец и медь, которые относятся к группе жизненно необходимых элементов. Важным является факт наличия высокого содержания серы, входящей в состав серосодержащих аминокислот. Наиболее высокая концентрация минеральных веществ отмечается в образце, полученном с помощью гидролиза гидроксидом лития, с постепенным понижением при использовании гидроксида натрия и калия соответственно.

Исследования жирно-кислотного состава полученных образцов показывают, что в них преобладают ненасыщенные кислоты. Соотношение их к насыщенным кислотам составляет в литиевом гидролизате 2,3:1, натриевом - 1,9:1 и калиевом - 2,3:1. Наибольшее содержание жирных кислот выявлено в образце, полученном с помощью гидроксида натрия.

Существенных отличий по наличию аминокислот между образцами порошков из шкур северных оленей не имелось. Отмечается значительное содержание лейцина, лизина, изолейцина и треонина, составляющих более 13%. Немаловажным является факт содержания серосодержащих аминокислот: цистина и метионина. Наличие в их молекуле SH-группы способствует легкому окислению, что имеет большое значение в организме как средство защиты от веществ с высокой окислительной способностью, которые появляются при лучевом поражении и разного рода отравлениях фосфорорганическими, мышьяковистыми и другими ядами. Из заменимых аминокислот отмечается значительное преобладание по содержанию глутамина, играющего важную роль в обезвреживании аммиака и пролина, который легко превращается в оксипролин, а тот является составной частью белков-коллагенов, входящих в состав костной ткани и кожи.

Значительно содержание жиро- и водорастворимых витаминов, суммарная концентрация которых составляет от 143,5 до 162,5 мг/кг.

Кожа с волосами от пантов. Известно, что для приготовления лекарственных препаратов или других биологически активных пищевых добавок из пантов проводится предварительная очистка их от кожного покрова с волосом. Экспериментальной проверкой нами установлено, что при этом процессе теряется от 28 до 32% сырья, которое идет в отходы и в дальнейшем не используется.

В результате проведенных исследований выявлен комплекс биологически активных веществ, включающий в себя жир, белок, зольные элементы, группу макро- и микроэлементов, жирных кислот, аминокислот и витаминов. Анализ показал, что содержание жира и белка в гидролизате более чем в 2 раза превосходит аналогичные показатели в пантовой муке. Наивысший их показатель отмечается в гидролизате, полученном с использованием гидроксида калия. Установлено что гидролизаты уступают пантовой муке по наличию зольных элементов, кальция, фосфора и магния и превосходят по концентрации железа, марганца и меди более чем в 2,5-3,5 раза. По концентрации железа, марганца и меди преобладает литиевый гидролизат, по фосфору и магнию - калиевый, по кальцию - натриевый.

Анализ жирных кислот показывает, что во всех образцах преобладают ненасыщенные кислоты. Соотношение их к насыщенным кислотам находится в пределах 1,7:1 - 2,2:1. Существенных отличий по их суммарному содержанию в исследуемых образцах не наблюдается

Исследования аминокислотного состава показали, что в гидролизатах содержатся все незаменимые аминокислоты, и они преобладают во всех образцах над заменимыми кислотами. Это позволяет отнести их к полноценному кормовому белковому продукту. Соотношение заменимых аминокислот к незаменимым кислотам в литиевом гиролизате составляет 1:1,3, в натриевом и калиевом - 1:1,4, в пантовой муке - 1:1,26. Отмечается значительное содержание лейцина, лизина, изолейцина и треонина. Концентрация их составляет в литиевом гидролизате 12,11%, в натриевом - 12,28, в калиевом - 12,5, в пантовой муке - 10,74 %.

Суммарное содержание витаминов в литиевом гидролизате составляет 176,06, натриевом - 147,8, калиевом - 163,21 и 141,78 мг/кг в пантовой муке На фоне гидролизатов наиболее выгодно выглядит литиевый, в котором отмечается более высокое содержание всего комплекса жиро- и водорастворимых витаминов, по сравнению с другими гидролизатами и пантовой мукой.

ВЫВОДЫ

1.Исследования позволяют заключить, что панты, рога и экстракты из пантов и рогов самцов диких северных оленей содержат целый комплекс биологически активных веществ, включающий в себя группу макро- и микроэлементов, жирные кислоты, аминокислоты, группу жиро- и водорастворимых витаминов, гормонов, и имеют высокий уровень биологической активности по гипотензивному действию, составляющий 42,3% в пантах и 19,43% - в рогах, что позволяет использовать их в фармацевтической и пищевой промышленности.

2. Содержание широкого спектра биологически активных веществ в пантах и рогах самок дикого северного оленя и наличие высого уровня биологической активности в пантах (32,6% снижения) позволяет использовать их в качестве сырья для фармацевтической и пищевой промышленности, а рога (12,32%) - для изготовления БАД.

3. Исследованиями гормонального состава экстрактов из пантов самцов, кастрированных самцов и самок домашнего северного оленя выявлено шесть гормонов, концентрация которых довольно значительна. Самый высокий уровень тестостерона выявлен в экстрактах из пантов самцов, самый низкий - у самок (Р<0.001). Отмечаются достоверные отличия по содержанию прогестерона и эстрадиола в экстрактах из пантов самок по сравнению с другими группами (Р<0,001). По наличию кортизола разница не существенна. Концентрация трийодтиронина в группе самцов достоверно ниже по сравнению с самками и кастратами (Р<0,001), а тироксина - в группе кастратов (Р<0,001). Уровень биологической активности по гипотензивному действию в процентах составил у самцов 37,80±2,22, кастратов - 33,93±2,33, самок -32,34±1,86, что позволяет использовать их панты в качестве сырья для фармацевтической и пищевой промышленности.

4. Кастрация самцов северных оленей водными растворами молочной кислоты возможна. Наиболее эффективным является 40%-й водный раствор молочной кислоты. Кастрировать животных целесообразней в мае - июне. Оптимальной дозой раствора для введения в семенной проток является 2 мл независимо от возраста, а в семенник самцам годовалого возраста - 3-4мл, 2-летним и взрослым - 4-5мл. Установлена перспективность химического способа кастрации. При этом способе кастрации отмечены замедление процесса минерализации пантов, повышение содержания в экстрактах суммы свободных аминокислот, возрастание концентрации гормонов - прогестерона, эстрадиола, кортизола и трийодтиронина.

5. Сравнительная оценка пантов и рогов некастрированных и кастрированных самцов северного оленя разного возраста позволила установить, что различий в развитии пантов не наблюдается, созревание их у кастратов происходит на 25-30 дней позже, отмечается меньшая толщина наружной костной стенки и более крупнопористая внутренняя структура, что связано с менее активным процессом минерализации. Масса рогов больше у некастрированных животных (P<0,05), а по массе пантов достоверных различий не отмечено. В экстрактах из пантов кастрированных животных разных возрастных групп по сравнению с интактными отмечено увеличение содержания суммы свободных аминокислот на 10-22 мг% (P<0,01); снижение тестостерона - на 0,05-0,15 нг/мл и тироксина - на 11,8-12,8 нг/мл (P<0,001); уровня биологической активности у быков - на 5,09%, у третьяков - на 7,1, у бычков - на 5,2%.

6. Способ кастрации оказал влияние и на уровень биологической активности. Так, в экстрактах из пантов животных, кастрированных химическим способом, он снизился на 3,87% и составил 33,93% (Р<0,05) снижения, закрытым - на 8,83% (28,97%) и открытым - на 11,56% (Р<0,001). В эктрактах из рогов животных, кастрированных закрытым способом, уровень биологической активности составил 8,95%, химическим - 13,45 и открытым - 22,65%.

7. Исследования пантов, отавы и рогов от кастрированных самцов северного оленя показали, что они обладают высоким уровнем биологической активности: в пантах - 30,80±2,9%, в отаве - 28,16±1,21% и в рогах - 25,08±0,18%, что соответствует требованиям, преъявляемым к стандартному пантокрину.

8. Внутримышечное введение омнадрена 250 животным, кастрированным открытым способом, в дозе 1,0 мл третьякам и 1,5 мл быкам в расчёте на одну голову приводит к задержке роста, а в итоге массы пантов и рогов. Снижение препарата до 0,5 мл третьякам и 1,0 мл быкам оказывает стимулирующее действие на пантовую продуктивность: увеличивается масса пантов на 6,9-7,6%, возрастает уровень биологической активности экстрактов на 6,4-9,2%, отмечается увеличение содержания тестостерона, кортизола, эстрадиола, трийодтиронина. Сопоставление данных уровня биологической активности по гипотензивному тесту показывает, что гормональная стимуляция приводит к увеличению биологической активности пантовых экстрактов. Так, в группе быков-кастратов она увеличивается на 9,2% (Р<0,01), у третьяков - на 6,4% (P<0,05).

9. Разработанная установка и способ консервирования пантов с одновременным улавливанием биологически активных летучих соединений (БАЛС) позволяют сократить процесс в 4-7 раз, получать качественную продукцию и БАЛС.

10. Получение однородной гомогенной массы из пантов до размеров частиц 10-50 Мкм должно осуществляться в вихревом потоке с определенным углом атаки режущих элементов и поочередным дозированным попаданием продукта на ножи, причем влажность измельчаемого сырья не должна превышать 10-14%. Установлено, что поточная обработка ультрадисперсного порошка из пантов северного оленя при облучении продукта в пределах активности излучаемых элементов 2,5-3,8 Гр (при толщине слоя 0,8-1,0см) полностью приводит к уничтожению большинства сапрофитной и патогенной микрофлоры, грибковых спор и пр., с сохранением биологически активных веществ без создания фонового гамма-излучения.

11. Использование ультразвука с частотой в 25 КГц для экстракции повышает выход минеральных веществ, аминокислот, витаминов и гормонов, характеризующих биологическую активность полученных экстрактов, и сокращает длительность экстрагирования в 4 раза по сравнению с контролем (многоступенчатой экстракцией). Лучшие биохимические показатели получены с использованием на каждой ступени разных концентраций экстрагентов.

12. Полученные БАД содержат в большом количестве макро- и микроэлементы, все незаменимые аминокислоты, жирные кислоты и витамины и являются полноценными пищевыми продуктами.

13. Семенники и пенисы обладают выраженной биологической активностью и целым комплексом биологических веществ, необходимых организму. Целесообразно использовать их в качестве пищевых белковых добавок и сырья для создания органотерапевтических препаратов.

14. Таким образом, проведенные нами исследования показали, что в порошках и экстрактах из эмбрионов северных оленей широкий комплекс биологически активных веществ и высокий уровень биологической активности. Это дает возможность использовать их в качестве биологически активных пищевых добавок и сырья для фармацевтической промышленности.

15. Исследования порошков из хвостов северных оленей показали, что в них содержится целый комплекс биологически активных веществ. Это дает возможность использовать хвосты северных оленей в качестве биологически активных пищевых добавок и тонизирующих лекарственных препаратов. Предпочтительнее заготавливать хвосты с сохранением позвонков, так как содержание биологически активных веществ в них выше.

16. Сухожилия северных оленей содержат целый комплекс биологически активных веществ, содержащий 19 минеральных элементов, 8 жиро- и водорастворимых витаминов, 9 жирных кислот и 16 аминокислот.

17. В порошках и экстрактах из селезенки северных оленей содержится широкий спектр биологически активных веществ, аналогичный пантам, что дает возможность их использования в качестве сырья для предприятий пищевой и фармацевтической промышленности.

18. Исследования показали наличие в порошке и экстрактах из щитовидной железы целого комплекса минеральных элементов, витаминов, жирных кислот, аминокислот и гормонов, что дает возможность использования щитовидной железы в качестве биологически активных пищевых добавок в пищевой промышленности и сырья для фармацевтической промышленности с целью создания органотерапевтических препаратов.

19. Анализ показал, что продукт, полученный, из шкур северных оленей представляет собой источник биологически активных веществ, включающий в себя комплекс минеральных элементов, жирные кислоты, аминокислоты и группу жиро- и водорастворимых витаминов. Это позволяет использовать шкуры северных оленей в качестве дополнительного источника получения ценного кормового белкового продукта.

20. Установлено, что гидролизаты из кожи с волосом от пантов по содержанию биологически активных веществ не уступают пантам, а, наоборот, по большинству показателей превосходят их. Наиболее заметно отличается литиевый гидролизат, который доминирует по наличию большинства биологически активных веществ.

Предложения производству

С целью наиболее полного использования биологических ресурсов промысла и убоя северных оленей рекомендуем проводить заготовку пантов и рогов от всех половозрастных групп диких и домашних животных, а также побочной продукции, что существенно поднимет экономику предприятий занятых в домашнем оленеводстве и промысле дикого северного оленя. При этом следует руководствоваться разработанными нами нормативными документами на виды продукции и использовать разработанное и испытанное нами специальное технологическое оборудование.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кайзер А.А. Влияние кастрации самцов северных оленей на рост рогов /Кайзер А.А. // Технология заготовки пантов северных оленей /Науч. тех. бюл./ НИИСХ Крайнего Севера. - Новосибирск, 1987-Вып. 44. - С. 36-39 (единоличное авторство).

2. Кайзер А.А. Влияние кастрации на содержание макро- и микроэлементов в пантах и рогах самцов северного оленя / Кайзер А.А. // Биологические основы использования лекарственного сырья из продукции оленеводства: Науч. тех. бюл. НИИСХ Крайнего Севера.- Новосибирск, 1990. - Вып. 4. - С. 18-23 (единоличное авторство).

3. Кайзер А.А. Влияние экзогенного тестостерона на рост рогов самцов северного оленя /Кайзер А.А // Биологические основы использования лекарственного сырья из продукции оленеводства / оленеводства: Науч. тех. бюл. НИИСХ Крайнего Севера.- Новосибирск, 1990. - Вып. 4. - С. 38-41 (единоличное авторство).

4. Осинцев Н.С. Заготовка пантов от кастрированных самцов северных оленей /Осинцев Н.С., Кайзер А.А. //Технол. инструкция НИИСХ Крайнего Севера.- Новосибирск, 1991.- С 1-11.

5. Кайзер А.А. Жирнокислотный состав экстрактов из пантов и рогов самцов северного оленя / Кайзер А.А., Мальцева Л.П. // Перспектива развития пантового оленеводства, пути совершенствования технологии производства и использования его продукции: Сб. докл. Всесоюзн. рабочего семинара 15-16 мая 1990г. Барнаул. - Новосибирск, 1992.--С. 57-59.

6. Шелепов В.Г. Панты самцов северного оленя консервированные / Шелепов В.Г., Бейльман А.А., Антонова Н.Я., Кайзер А.А // ТУ 46 РСФСР 1027-92-Э. -М:, № рег.3353 от 29.04.1992.

7. Шелепов В.Г., Химическая природа биологически активных веществ из пантов северных оленей и пути более полного их использования / Шелепов В.Г., Муратов Ю.М. Лайшев К.А. Тюпкина Г.И, Кайзер А.А. // Концепция сохранения здоровья на Крайнем Севере: Науч. тр. - Норильск, 1995- С 37- 40.

8. Кайзер А.А. Перспектива использования пантовой продукции в качестве биологически активных добавок / Кайзер А.А., Тюпкина Г.И., Прокудин А.В., Кольца И.Н //Современные вопросы ветеринарной гомеопатии: Первая междунар. конф. посвящ. 300 - летию Санкт-Петербурга, Санкт-Петербург, 2003г. 22-23 окт. - С. 140-141.

9. Тюпкина Г.И. Результаты изучения эндокринно-ферментного и специального сырья от северных оленей в качестве биологически активных добавок / Тюпкина Г.И., Кайзер А.А., Прокудин А.В., Кольца И.Н.// Современные вопросы ветеринарной гомеопатии: Первая Междунар. конф. посвящ. 300 - летию Санкт-Петербурга, Санкт-Петербург, 2003г. 22-23 окт. - С. 140-141.

10. Кайзер А.А. Перспективы улучшения переработки оленеводческой продукции /Кайзер А.А., Гнедов А.А., Тюпкина Г.И. //Биологические ресурсы Таймыра и перспективы их использования: Материалы Междунар. науч.-практич. конф., Санкт-Петербург. - Дудинка, 2003.- С 275 -278.