Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПЕРЕРАБОТКИ ПРОПОЛИСА

ВАК РФ 06.02.04, Частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

Автореферат диссертации по теме "СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПЕРЕРАБОТКИ ПРОПОЛИСА"

ЗїЗ/ї

НА ПРАВАХ РУКОПИСИ

Вахонина Елена Александровна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПЕРЕРАБОТКИ ПРОПОЛИСА

06.02.04 - частая зоотехния, технология производства продуктов животновод ства

Автореферат

диссертации ні соискание ученой степени кандидата сйлксхохозяїктввнньи неуч

Рыбное -2005

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Научно-исследовательском институте пчеловодства Российской академии сельскохозяйственных наук

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Лебедев Вячеслав Иванович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Козин Роберт Борисович

кандидат сельскохозяйственных наук Редькова Лидия Анатольевна

Ведущая организация: Московская сельскохозяйственная академия им. К,А.Тимирязева

Защита диссертации состоится « 19,» апреля 2005 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.01S.01 при Государственном научном учреждении Всероссийском научно-исследовательском институте коневодства Российской академии сельскохозяйственных наук.

Адрес 391128,Рязанская область, Рыбновский район, п. Дивово, п/о Институт коневодства

С диссертацией можно ознакомиться е научной библиотеке ВНИИ коневодства.

Автореферат разослан«_»_2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

1.0БЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы основана на разработке оптимальной технологии получения, хранения и переработки прополиса, а также использования его для получения композиций с другими продуктами пчеловодства.

Прополис - это сложный по составу продукт жизнедеятельности пчелиной семьи, представляющий собой биологическую совокупность компонентов растительного и животного происхождения.

Использование прополиса основано на его многообразных свойствах, в т.ч. антимикробных, антивирусных, иммуностимулирующих, радиозащитных; прополис проявляет антитоксическое, фунгицидное, дермогшзстическое, антимутагенное действие, повышает работоспособность организма, а также продуктивность животных.

8 лечебных целях прополис применяется с давних времен, однако целенаправленное использование его стало возможным в результате научных исследований. Большую работу & научном обосновании лечебных свойств прополиса и его препаратов выполняют исследователи Казанской школы, созданной проф.ВЛ.Ки вал кипой. Их работы по исследованию антимикробных свойств прополиса, начиная с 1947 г., являются приоритетными.

Проф.ЗХКаримова продолжила изучение антимикробных свойств прополиса и разработала способы лечения тяжелых заболеваний человека препаратами прополиса.

В 1960-е годы появились работы по изучению химического состава этого продукта пчел, что позволило более широко использовать прополис. 8 настоящее время исследователями разных стран идентифицировано значительное количество (более 100} фенольных веществ, которые являются компонентами растительного происхождения и характеризуют натуральность прополиса. Подлинность прополиса обусловливают компоненты пчелиного происхождения, что показано в работах, выполненных в НИИ пчеловодства. Тем не менее, практического использования эти работы пока не имеют.

В результате научно-исследовательских работ НИИ пчеловодства, прополис был стандартизирован (ГОСТ 28886-90 Прополис), что способствовало широкому практическому использованию его на научной основе.

Несмотря на всю сложность и изменчивость состава прополиса, его стандартизация стала возможной благодаря выявлению во всех исследованных образцах постоянно содержащейся группы соединений, обуславливающих биохимические и биологические свойства этого продукта пчел. Стандартизация прополиса позволила выполнять его сертификацию по показателям натуральности, подлинности и качества продукта.

Цель работы заключалась в совершенствовании на научной основе технологии получения прополиса, его хранения, а также 8 разработке технологии переработки прополиса (производств экстрактов и использования их для получения композиций с другими продуктами пчеловодства).

Задачи исследования.

1. Определение основных правил получения прополиса и условий его хранения.

2. Анализ физико-химических свойств разных образцов прополиса и его производных, контроль их качества.

3. Совершенствование способов переработки прополисного сырья:

получение растворов прополиса - водных, спиртового, слирто-гли церинового;

разработка технологии производства экстракта прополиса концентрированного и

путей его использования.

4. Разработка биологически активных продуктов пчеловодства в т. ч, композиций с использованием прополиса; меда с прополисом - «Тополек», меда с маточным молочном и прополисом • «Апиток», маточного молочка с прополисом, меда с маточным молочком, пыльцой и прополисом - «Апитоник»,

Научная новизна исследований. Проведено комплексное исследование, направленное на оптимизацию технологии получения прополиса, его хранения, и переработки. Исследован химический состав и физико-химические свойства образцов прополиса, полученного в различных экопого-географических зонах. Установлены группы соединений, присутствующие во воех образцах и обоснована возможность их использования для контроля качества прополиса.

Предложена усовершенствованная технология производства экстракта прополиса концентрированного,

Дано научное обоснование формирования композиций на основе биологически активных продуктов пчеловодства с включением прополиса.

Практическая значимость рзботы. Проведенные исследования позволили рекомендовать оптимизированную технологию получения прополиса на пасеках, его хранения и переработки. Разработана новая технология производства экстракта прополиса концентрированного на созданной установке с замкнутым циклом получения экстракта. Созданы продукты из прополиса и композиции на основе прополиса: «Тополек» - мед с прополисом; «Алиток» - мед с маточным молочком и прополисом, «Апитоник» -мед с маточным мол см ком, пыльцой и прополисом; маточное молочко с прополисом. Разработаны и утверждены технические условия «Тополек», »Апиток», «Маточное молочко с прополисом». Выполнены медико-биологические исследования и испытания в совместной работе с Рязанским государственным медицинским университетом им. акад. И.П.Павлова и медицинскими учреждениями.

Композиции Тополек», «Апиток», «Апитоник», выпускаются предприятиями: Первой пчеловодческой компанией «Тенгориум», ГУП РО «Рязанская Пчела», фирмами «Депикат Лэцдя, «Пчелкин Дом», ГУ «Крэсшполянсжой опытной станцией пчеловодства» и др.

Апробщия работы Материалы исследований докладывались на заседаниях ученого совета НИИ пчеловодства в период 1934 - 2005г.; на научно-практических конференциях (Рыбное, 1995; 1998; 1999; 2000; Уфа, 2000); Международных научно-практических конференциях (Москву, 2000; 2001), на координационном совещании по результатам НИР в пчеловодстве (Москва, 2001); на кафедре биохимии Рязанской госсельхозакадемии им.П.А.Костычева.

Выполняли работу по приготовлению водного раствора прополиса для лечения детей в Обпасгной детской клинической больнице лсд руководством проф. Н, В Дмитриевой,

Композиции с прополисом применялись в отделении восстановительной терапии Муниципальной больницы г. Бронниц.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на/#Ъ. компьютерного текста, состоит из разделов: введение, обзор литературы, материал и метода исследований, результаты исследований, разработка и оптимизация метода заготовки прополиса, основы переработки лрополисного сырья, обсуждение результатов исследований; выводы, предложения производству, использованные литературные источники. Текст включает 24 таблицы, 17 рисунков, приложение. Список литературы лредставгендЗЗйсточнииами, в том числе/#на иностранных языках.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалом для исследования служили: прополис, его фракции, в т.ч. спиртовые, водные, спирто-гпицермновьге растворы, экстракт концентрированный, а также композиции с продуктами пчеловодства - медом, пыльцевой обножкой; «Тополек», «Апиток», «Апитоник» и маточное молочко с прополисом.

Схема проведения исследований представлена на рис.1.

*

Рис, 1. Схема проведения исследований, 1993-2004 г,

Заготовку образцов прополиса осуществляли на лзсеках ручным способом. Для исследования использовали также прополис, снятый с хопстиж». Отбор прополиса с упьевых рамок выполняли летом а июле>августе, С запасных ульев и соторамок прополис собирали в осенне-зимний период. Для предохранения прополиса от солнечного света, и др. факторов, его заворачивали г пергамент или вощеную бумагу, затем в пакеты из пищевого полиэтилена и укладывали в сухую, чистую без посторонних запахов деревянную тару.

Всего в процессе работы проанализировано более 100 образцов прополиса.

Контроль качества прополиса, его фракций и продуктов переработки осуществляли по органолептическим и физико-химическим показателям согласно ГОСТ 28885-90 Прополис, ГОСТ 19792-2001 Мед натуральный и техническим условиям на другие продукты.

Приготовление из прополиса экстракта концентрированного выполняли методом извлечения активных веществ с помощью 96° этилового спирта с последующим отде-

пением растворителя в условиях вакуума или на впервые разработанной установке с замкнутым циклам получения экстракта (усовершенствованная технология).

Константы прополиса. Качество прополиса определяли с помощью констант (кислотное число, йодное число, активная кислотность), позволяющих выявить и количественно определить биологически активные вещества.

Получение фракций прополиса, вещных, спиртовых, слирто-гяицеринового растворов проводили с использованием соответствующих растворителей.

Растворы и концентрат прополиса получали в мягких условиях: температура не выше 40°, без доступа света и кислорода воздуха. Выбор режима получения фракций и композиций прополиса осуществляли с целью наиболее полного сохранения биологически активных вещеста.

Полученные данные обрабатывали методами вариационной статистики (Н.ГТлохинский, 1970; П.Рокицкий. 1961,1973).

Расчет количественною содержания химических компонентов выполнен на абсолютно-сухое вещество изучаемого продукта,

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Основные правила получения и хранения прополиса

Для сохранения качества естественного продукта необходимо выполнять правила заготовки прополисного сырья и условия его хранения,

В опыте по хранению прополиса установили, что наибольшее изменение массы (убыль) произошло для прополиса в виде крошки, наименьшее - для прополиса в виде брикетов. Потеря в массе (убыль) прополиса зависит от влажности окружающего воздуха: чем выше влажность воздуха, тем меньше потери в массе прополиса.

В результате исследования выявлены оптимальные условия хранения прополиса: в хорошо проветриваемых и затемненных помещениях при температуре не выше 25° и относительной влажности воздуха не менее 65%.

3.2. Физико-химические свойства прополиса

Прополис был заготовлен а Рязанской, Нижегородской, Орловской, Курской, Пермской, Московской областях, Адыгее, Краснодарском крае, где произрастают: тополь, осина, береза, сосна, лила, каштан, бук, луговые травы, декоративные насаждения. и др.

Заготовленный прополис в основном соответствует стандарту по количеству примесей, в т.ч. механических примесей с нерастворимыми веществами и воском. Чистота прополиса является удовлетворительной и составляет в среднем 6Э,3±0,7 -65,6±1,3% (табл.1).

Чем больше содержится в прополисе механических примесей с нерастворимыми веществами и воском, тем меньше в продукте (сырье) биогнхшески активных веществ, например, фпавоноидных соединений (рис .2).

Прополис, собранный с хопстиков, содержит биологически активные вещества в пределах нормы, обладает хорошим качеством.

Анализ показывает, что прополис из северных районов более богат биологически активными соединениями, в т.ч. свободными жирными кислотами (показатель «кислотное число») и ненасыщенными веществами (показатель «йодное число»).

Таблица 1

Чистота прополиса

Статистический показатель Массовая доля, %

2000г,.п=14 2001г., п=9

Нерастворимые вещества с механическими примесями Воск Растворимое вещество (чистота) Нерастворимые вещества с механическим» примесями Воск Растворимое вещество (чистота)

М±т 17,2±0,4 18.1±0.08 63,3±0,7 14,9±1,4 19,9±1,4 65,6±1,3

1вп 10,04-20,08 10,04-25.4 52,1-78,9 0,7-20.7 16,3-25.0 58.2-72,5

ГОСТ 28386-90 на >20.0 не >23,0 - не >20,0 не >28,0 •

образцы

Я механические примеси с нерастворимыми веществами

(у) (Ьлавоноидные соединения

Рис.2. Механические примеси с нерастворимыми веществами и флзвоноидные соединения 8 нестандартном прополисе.

Район заготовки оказывает влияние нз химический состав прополиса в зависимости от вида растений, как источников смолистых (бальзамических) веществ, из которых

пчелы вырабатывают прополис. Анализ показал, что в смолистом прополисе йодное число составляет 43, в несмолистом - 74, что значительно превышает установленную норму стандарта {не менее 35), Смолистый прополис содержит, по-видимому, большое количество высокомолекулярных и полиненасыщенных смоляных кислот, которые в анализе не улавливаются, так как быстро окисляются под влиянием кислорода воздуха.

Исследования показали, что активна« реакция среды водного раствора прополиса кислая, рН 4,3810,03, что способствует сохранению биологически активных веществ.

3.3. Фракции прополиса {растворы водные и спиртовые).

Водная экстракция. Установлено, что оптимальными условиями при извлечении биологически активных свободных кислот прополиса являются: соотношение навески прополиса и растворителя 1:10 и 1:5; время извлечения 6 ч при температуре 40,70,92°. Для экстракции ори комнатной температуре необходимо увеличить время извлечения активных веществ прополиса до 12 ч (рис, 3). Показано, что с повышением температуры водного раствора увеличивается выход растворимых сухих веществ прополиса. Наибольшее содержание биологически активных веществ в водном растворе прополиса получается экстрагированием при температуре 92® и составляет, 5,7-7,3% 8 сравнении с экстрагированием при температуре 22" - 2,36-2,0%.

продолжительность извлечения 6 ч

-к продолжительность извлечения 12ч

Рис. 3. Кислотное число водной вытяжки прополиса, 1:5.

Ненасыщенные соединения при всдной экстракции извлекаются полнее при соотношении навески прополиса и растворителя 1:10 и 1:20, в особенности при температуре

70 и 92° в течение 6 ч. Величина йодного числа водной вытяжки, извлекаемой в течение 12 ч, ниже на 20-50% в сравнении с йодным числом водной вытяжки, и запекаемой в течение 6 ч (рис.4). Возможно, при более длительном процессе ненасыщенные соединения водной вытяжки частично разрушаются.

130 -і і- 120-о 110 -5 100 -90 8070 -60 • 50 -40 -3020 -10 -0

—г—

22

—і— 40

— <-■

70

92 f

—♦—продолжительность извлечения 12ч -я— продолжительность извлечения 6 ч

Рис. 4, Йодное число водной вытяжки прополиса, 1;10.

Рекомендуемые условия для наиболее полного извлечения биологически активных кислых и ненасыщенных соединений прополиса - извлечение а водную вытяжку проводить в течение б ч, соотношение прополиса и растворителя (вода) должно составлять 1:10,1:5 при температуре 40,70, и 92».

Спиртовая экстракция. Спиртовую экстракцию осуществляли путем приливания растворителя (№ этиловый спирт) г порошкообразному прополису.

Спиртовая вытяжка, полученная при комнатной температуре (22°) в течение б ч в разведении 1:20 содержит наибольшее количество извлеченных биологически активных ненасыщенных соединений с йодным числом 75,2, в то время как при экстракции 12 ч йодное число уменьшается до 33.

Таким образом, s процессе длительной спиртовой экстракции (12 ч) (фи комнатной температуре ненасыщенные соединения, по-видимому, частично разрушаются.

На основании выполненных исследований рекомендуемыми условиями проведения спиртовой экстракции являются; извлечение ненасыщенных соединений при комнатной температуре (22°) в течение 6 ч, соотношении прополиса и растворителя 1:20; извлечение соединений с кислотными свойствами в течение 6 ч при соотношении прополиса и растворителя 1:10.

Если сравнить состав растворов водного и спиртового по константам, в т,ч кислотному и йодному числам, моокно заметить, что в водную вытяжку извлекается наибольшее количество биологически активных кислых и ненасыщенных соединений. Средняя ветчина йодного числа всдаш растворов составляет 89,9. спиртовых растворов - 65,4±4,0.

Таким образом, анализ экспериментального материала показывает, что в прополисе постоянно содержатся биологически активные ненасыщенные соединения и свободные жирные кислоты, которые определяют качество и натуральность прополиса и в свое время позволили стандартизировать прополис.

3,3. Получение водных, спиртовых и спирто-глицеринового растворов прополиса

Разработаны схемы получения растворов прополиса, контроль их качества, условия хранения и их использование.

водные растворы прополиса и прополисная вода представляют собой прозрачную жидкость желто-оранжевого цвета горьковатого вкуса приятного запаха букета лесных и луговых трав.

Выработку водного раствора прополиса, прополисной вода и 5 или 10%-ного спиртового раствора прополиса осуществляли по схеме рис. 5.

П ооп опий - комки, дошка, бои кеты

Прополис в порошкообразном состоянии

1 г

Водный растмр прополиса, спиртовой раствор прополиса с воском и нерастворимыми частями прополиса, прополисная йода

Охлаждение при ("^-б'в течение 3 ч, измельчение при комнатной температуре

Экстракция прополиса водой (1:10,1°=22, 40, 70 и 92°) В закрытой емкости на водяной Сапе 45*60 мин при периодическом помешивании или Э6' этиловым спиртом (1:10, 1:30 при 1:36°), время экстрагирования не менее 24 ч

Снятие воска или отстаивание, фильтрование, промывание нерастворимого остатка на фильтре 96* этиловым спиртом, отжимание

Рефрактометрия

Водный раствор прополиса 1:10; 5 или 10%-кый спиртовой раствор прополиса, прополисная вода 1:2:

Дозирование -► расфаооека

Рис. 5. Схема получения водного раствора, спиртового растворов прополиса и прополисной воды.

Исходный прополис использовали для приготовления водного раствора (рис.5), спиртовых растворов, а из остатков (нерастворимые в спирте вещества) готовили лро-пописную веду по схеме.

Водный раствор прополиса, лрополисную веду характеризуют Биологически активные вещества (таба 2),

Таблица 2

Физико-химические показатели веяного раствора прополиса и прополисной веды

Показатель Водный раствор Прополисная вода

1998г. 1999г. Среднее

Флазоноидные соединения, 0,19 0,33 0.46 0.4

Окисляемость, с 18 19 13 16

Вода, % 99,6 99.1 99.4 99,3

Сухие вещества, % 0,4 0.9 0.6 0.7

Коэффициент рефракции, пв" 1,3343 1,3354 1.3357 1.3355

Из табл. 2 видно, что количество биологически активных ненасыщенных соединений (окисляемость) в исследованных продуктах отличается незначительно. Скорость окисления ненасыщенных веществ в водном растворе составляет 18 с и в про полисной воде -16 с. Флавоноцдных соединений в прололисной воде содержится практически в 2 раза больше, чем в водном растворе, что подтверждается коэффициентом рефракции пи20. Чем больше коэффициент рефракции, тем больше в продукте сухих веществ, а особенности ненасыщенных соединений.

Экспериментальные данные (табл.3) показывают, что водный раствор прополиса более стабилен, если его сохранять при температуре (холодильник), в этом случае биологически активные ненасыщенные соединения сохраняются практически на уровне свежеприготовленного раствора', окисляемость свежеприготовленного раствора 5-12 с, через 5 месхранения при температуре 0° -10-15 с. Хранение водного раствора прополиса при температуре 15-18" возможно 6 условиях без доступа света в течение 2 мес (табл. 3). В этом случае количество ненасыщенных соединений может сохраняться на уровне свежеприготовленного раствора (5-12 с), через 2 мес- 8-13 с.

Таблица 3

Влияние способа хранения на качество водных растворов прополиса, 1:10, л=5+11.

Условия хранения Массовая доля флзво-ноидных соединений, % Окисляемость, с

Свежеприготовленный 0,05+0,4 5+12

1°= 16+18° (без доступа света)

10 дней 0,2+0,4 6+13

2 мес 0.05+0,18 8+13

5 мес 0.13+0,3 12+25

Р=6»

10 дней 0,1+0,4 9+14

2 мес 0,07+0,18 9+15

5 мес 0,15+0,4 10+15

Содержание флавоноидных соединений (компоненты растительного происхождения) в водных растворах прополиса практически не уменьшается в течение 5 мес; в свежеприготовленном растэоре 0,05-0,4 %; в этом же раствор через 5 мес - 0,13-0,3%.

Таким образом, чтобы сохранять ненасыщенные жирные кислоты (в основном эти кистты поступают в прополис от пчел), необходимо тщательно контролировать их количество по показателю окисляемоста.

На основзнии экспериментальных данных флавоноидные соединения в пропо-л иеной воде сохраняются в течение 30 дней из уровне 0,32%, т.е. на уровне свежеприготовленного раствора, однако за это же время (30 дней) уменьшается количество ненасыщенных соединений, т.е. увеличивается продолжительность окисляемости (табя.4).

Физико-химические показатели лрополисной воды, п «13

Таблица4

Показатели Свежеприготовленная Хранение дней, Г^б*

10 30

Флавоноидные, % 0.32±0,04 0,3110,04 0,32±0,05

Окисляем ость, с 19,211 19,2±1 32,040,05

сН - 4,3±0,02 3,4±0,02

Коэффициент рефракции 1,3348 ±0,0005 1,3347±0,000 4 1,334510,0004

Сухие вещества, % 0,23±0,05 - 0.26±0,04

Наиболее целесообразно хранить лрсшписную воду в течение 10 дней при температуре 6°.

По результатам экспериментального материала рекомендованы нормы для технических требований ТУ,

Биологические свойства и физиологическое действие сложных по химическому составу прогаписных растворов обусловливаются не каким-либо отдельным компонентом, а главным образом их сочетанием.

Спиртовые растворы прополиса получали в концентрации: 5% (1:10) и 10% (2:10), При расчете навески прополиса использовали формулу, учитывающую количество механических примесей и воска.

Спиртовой раствор прополиса представляет собой прозрачную или слегка мутную с желтовато-белым осадком жидкость коричневого цвета, характерного смолистого приятного запаха, горького жгучего вкуса.

Выработку спиртового раствора прополиса производили по аналогичной схеме (рис; 5).

Условия выработки 5 и 10%-ного растворов позволяют сохранять биологически активные вещества прополиса.

Установили, что коэффициент рефракции, пдм, для 5%-ного спиртового раствора прополиса составляет 1,373±0,00015, для 10%-ного-1,381 ±0,0002.

Коэффициент рефракции позволяет контролировать концентрацию спиртовых растворов прополиса, что необходимо при практическом использовании растворов и переработке прополиса.

На основании выполненных исследовании рекомендуем нормы доя технических условий с целью контроля качества: 5 и 10%-ного спиртовых растворов прополиса (табл. 5).

Таблица 5

Физико-химические требования для стандартных спиртовых растворов прополиса

Показатель Спиртовой раствор прополиса

5%-ный 10%-ный

Флавоноидные соединения, %, не менее 2,0 3.0

Плотность, г/см", не более 0,83 0,64

Воск. %, не более 0.1 0.1

Коэффициент рефракции 1,373 1,391

Окиспяемосгъ.с, не более 10.0 22,0

Спирто-глицериновый рзсгоеор прополиса получали экстрагированием смесью 96* этилового и глицеринового спирта в соотношении 2:1; спирто-глицериновый раствор лаборатория НИИП по договору передавала в лабораторию иммунологии для испытания.

Исследованиями установлено, что прополис in vitro и in vivo стимулирует фагоцитарную активность клеток, что является одним из факторов повышения резистентности организма к различным инфекциям и оказывает влияний нз развитие иммунитета в последующем. Установлено также, что прополис оказывает иммуномодулирующее влияние на показатели клеточного иммунитета, предупреждая развитие патологического процесса.

3.4. Совершенствование технологии производства концентрированного экстракта прополиса

Экстракт прополиса кенцентрфоваюый в настоящее время шцхко используют для григотовлекия биологически активных композиций по технолегои НИИ гнбгюеодстеа

Экстракт прополиса концентрированный представляет собой спиртовую вытяжку прополиса без механических примесей и нерастворимых в старте веществ и воска с минимальным содержанием остаточных количеств растворителя.

Первоначально получали из прополиса спиртовой раствор (вытяжку активных веществ прополиса). Далее процесс выработки концентрированного экстракта прополиса в лабораторных условиях осуществляли аналогично схеме (рис. 5).Концентрирование спиртового раствора (удаление растворителя) выполняли под вакуумом при остаточном давлении 1 -10-гмм рт.ст., температуре 40°. Эти условия позволяли создать мягкий температурный режим извлечения термолабильных соединений прополиса.

Концентрировали (сгущали) раствор прополиса до коэффициента рефракции По3®* 1,51-1,54, что соответствует содержанию сухих веществ 70 -75% или удаляли этиловый спирт до коэффициента рефракции экстракта прополиса 1,446-1,45, что соответствует содержанию активных веществ 50%. Коэффициент рефракции пя51> этилового спирта 1,3652.

Установлено, что на содержание биологически активных веществ, оказывает влияние температура, при которой получали этот продукт. Нагфимер, если экстракт получали при температуре 60", то содержание флазоноидаых соединений в нем ниже на 19%, чем в экстракте, полученном при температуре 29*. Антиокиспительные свойства экстракта, полученного при температуре 60° ниже на 51 чем экстракта, полученного в более мягких условиях, например, при температуре 29°, что указывает на уменьшение количества ненасыщенных соединений при более высокой температуре (60*).

Коэффициент рефракции экстракта концентрированного, полученного при более высокой температуре (60°), в сравнении с температурой 29° ниже, что говорит о более низком содержании а экстракте биологически активных ненасыщенных веществ {табл. 6).

По органопелтичесяим признакам экстракт прополиса концентрированный представляет густую стрелообразную массу, слабо текучую при концентрации 70% или средне текучую при концентрации 50% содержания активных веществ. Экстракт темно-коричневого цвета с приятным характерным для прополиса запахом тополевых и березовых почек, душистых трав, хвои, вкус экстракта горький, жгучий.

Таблица 6

Коэффициент рефракции (пд20) экстракта прополиса концентрированного, полученного при 29° и 60°, п=4

Коэффициент рефракции,^*®

Образец Температура получения экстракта

29' 60"

1 1,5376 1,4821

2 1,5254 1,5177

3 1,5164 1,5028

4 1,5389 1.5327

Выполненные исследования позволяют заключить о том, что экстракт из прополиса несбходимо получать в мягких условиях. Целесообразно извлечение экстракта выполнять при температуре около 30-40 ° и при этой же температуре удалять растворитель с целью сгущения спирто-лрополисной вытяжки, что осуществляли при пониженном давлении (в вакуумном шкафу).

Установлено, что после хранения в течение 12 мес массовая доля биологически активных соединений практически соответствует свежеприготовленному экстракту. Например, флавшоидных соединений в свежеприготовленном экстракте 40,9±3,7%, после хранения 12 мес - 39,0±3,0%. Количество ненасыщенных соединений имеет небольшие колебания по отдельным образцам (рис. 6).

Таким образом, производство экстракта прополиса концентрированного (густого) и его хранение в течение 12 мес (период наблюдения) не ухудшает качество этого продукта при соблюдении принятой технологии.

На основании выполненных исследований экстракта прополиса концентрированного рекомендуем в качестве нормы контроля качества: коэффициент рефракции, пдм=1,517-1,5201, который соответствует содержанию 70% сухих веществ {активных соединений); массовую долю флавоноидных соединений не менее 25% для 70%-ного экстракта и не менее 23% для 50%-ного экстракта.

Усовершенствованная технология производства экстракта прополиса концентрированного на впервые разработанной лабораторной установке с замкнутым циклом.

Установка действует практически непрерывно, обеспечивает сохранение качества раствора прополиса и позволяет постоянно контролировать процесс сгущения; кроме того, исключаются потери спирта при получении раствора и продукта - экстракта прополиса концентрированного.

Способ прост в исполнении, доступен, обеспечивает экономию сырья, энергии, контроль в процессе получения продукта и его высокое качество.

о 100 1 о

90 • ВО -

70 ■ 6050 ■ 40 -30 -

201 г 3 9 12 13 14

—•— свежеприготовленный ыес-

—в—после 12 месяцев хранения

Рис. 6, Йодное число концентрированного экстракта прополиса

Новая технология производства экстракта прополиса концентрированного имеет преимущества:

1. Практически отсутствуют потери биологически активных веществ, в том числе летучих соединений, благодаря замкнутой системе получения экстракта.

2. Исключается использование сложного оборудования, например, вакуумных установок.

3. Уменьшается расход этилового спирта в 3 раза.

В результате выполненной работы подготовлена технологическая инструкция по переработке прополиса и получению экстракта прополиса концентрированного на разработанной установке.

3,5. Разработка композиций биологически активных продуктов пчеловодства с использованием прополиса

Основой приготовления композиций с использованием прополиса было сохранение биологически активных веществ и составляющих композицию продуктов, с цепью создания новых продуктов высокого физиологического действия.

Мед с прополисом «Тополёк». Для приготовления смешанного продукта использовали мед и концентрированный экстракт прополиса. В мед вносили 1,3 или 5% биологически активных веществ прополиса.

Физико-химический анализ показал преимущество нового продукта из меда с прополисом в сравнении с медом по содержанию в продукте минеральных веществ и биологически активных кислот.

Прополис, добавленный к мед/ 8 количестве 3 или 5%, обогащает мед, макро- и микроэлементами, к Тополек» содержит биологически активных минеральных веществ на 14% больше, которые более многообразны, чем исходный мед.

Общее количество активных кислот в новом продукте выше, чем в меду на 2&40%..

От добавления прополиса качество меда улучшается.

Для практического использования целесообразно рекомендовать продукт из меда с добавлением прополиса в количестве 1-5%.

Молочко маточное с прополисом продукт из свежесобранного нативного маточного молочка с возрастом не более 1,5-2 ч после извлечения из мисочки, с добавлением экстракта прополиса концентрированного в количестве 1,3 или 5%.

Исследование физико-химических свойств показали, что добавление прополиса к маточному молочку не ухудшает качество исходного продукта, обеспечивает «о хранение а продукте всех активных соединений, в течение 2 сут, при температуре окружающего воздуха до 30°, что позволяет перевозить его с пасеки до потребителя при температуре окружающего воздуха без термоса.

Установлено наиболее рациональное добавление прополиса для приготовления этого продукта в количестве 1 и 3 %, но допустимо его приготовление и с 5%-ным содержанием прополиса.

«Алиток» - продукт из меда с добавлением 2% маточного молочка и 1% спиртового экстракта прополиса концентрированного.

кАлитоникэ - продукт из мода, маточного молочка, прополиса и пыльцы- Разработан совместно с кафедрой фармакологии Рязанскою госмедуниверситета в двух вариантах с содержанием пыльцы 4 или 20%.

Добавление прополиса в композиции не влияет на органолептические свойства и физико-химические показатели базовых продуктов, обогащает их многочисленными биологически активными веществами, стабилизирует и придает композициям специфический, бальзамический привкус и запах прополиса.

Разработанные на научной основе композиции, »Тополек», в Алиток», вАпито-ник», маточное молочко с прополисом рекомендованы к применению в качестве биологически активной добавки к пище в общетерапевтической практике, спортивной медицине, при оздоровлении организма человека.

На основании выношенных исследований на разработанные продукты составлены технические условия и технологические инструкции.

ВЫВОДЫ

1. Выполненными исследованиями определены оптимальные требования к получению и хранению прополиса: целесообразнее всего отбирать прополис с периферической зоны гнезда пчелиной семьи, где он меньше содержит примесей и воска; при сборе ие допускается нагревание прополиса и обработка водой; оптимальные условия хранения прополиса складываются при температуре до 25° и относительной влажности воздуха не ниже 65%.

2. Подлинность, натуральность и качество прополиса определяются биологически активными соединениями и свободными жирными кислотами.

3. Установлен технологический режим переработки прополиса при производстве его биологически активных фракций (водный и спиртовые растворы, прополисная вода), способствующий сохранению биологически активных веществ: время экстра гиро-

еэния 6 ч При температуре 40, 70 и 92°: максимальное их извлечение происходит при 52°; экстрагирование при комнатной температуре требует большего разбавления раствора (1:20).

4, Значительно больше биологически активных веществ, обуславливающих диапазон физиологического действия, содержится в веяных растворах прополиса в сравнении о» спиртовыми.

б. Разработанная технология производства экстракта прополиса концентрированного в лабораторном исполнении и более совершенным новым способом на установке с замкнутым циклом получения экстракта предусматривает проведение процесса в мягких условиях; при температуре не выше 40°, без доступа света, при минимальном воздействии кислорода воздуха. После сгущения спиртового раствора концентрация экстракта составляет пд20 = 1,517-1.539, что соответствует содержанию сухих веществ 70-75% или пя»> = 1,446-1.450 - 50%.

Отличительной особенностью нового способа является наиболее полное сохранение в экстракте биологически активных летучих веществ, благодаря замкнутой системе экстрагирования, а также исключение из процесса сложного оборудования, в том числе вакуумных установок. Новая технология позволяет уменьшить расход этилового спирта в 3 раза.

6. Разработаны режимы приготовления композиций из продуктов пчеловодства с использованием экстракта прополиса концентрированного меда с прополисом - «Тополек», маточного молочка с прополисом; меда с маточным молочком с прополисом -«Апиток»; меда с маточным молотком, прополисом и пыльцой - *Алитоник», которыми предусмотрено сохранение биологических свойств и физиологического действия составляющих продуктов.

Прополис в виде концентрированного экстракта, добавленный в мед, маточное молочко, обогащает химический состав и свойства новых продуктов, повышая их физиологическое действие; композиции сохраняются на уровне свежеприготовленных в течение 12-24 мес.

По результатам выполненных исследований составлены технические условия (ТУ) и технологические инструкции (ТИ) на разработанные композиции продуктов.

Разработанные композиции рекомендованы к применению 8 качестве биологически активной добавки к пище.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При получении прополиса необходимо руководствоваться научно обоснованными требованиями к его чистоте, допускающими с минимальное (»держание в сырье механических примесей • не более 20% и воска • не более 25%. При получении и заготовке прополиса не допускать нагревания сырья, обработки водой и другими жидкостями.

Хранить прополис следует при температуре не выше 25° и относительной влажности воздуха не менее 65%. Срок хранения прополиса 10 лег.

2. Использовать прополис целесообразно в виде фракций: водных, спиртовых, спирто-глицериновой, после его переработки в следующих оптимальных условиях:

2.1. При извлечении водой биологически активных веществ: время экстрагирования 6 ч при температуре 40,70 и 92°, при соотношении прополиса и растворителя 1:5, 1:10; при температуре помещения - экстрагирование выполнять при разбавлении прополиса водой 1:20.

Условия хранения: водных растворов - при температуре 6° в течение 5 мес; прополисной вода при температуре 6° в течение 10 дней.

2.2. Приготовление 5 и 10%-ного спиртовых растворов прополиса следует проводить с учетом чистоты прополиса с целью более точного дозирования спиртового экстракта прополиса концентрированного, при приготовлении композиций из продуктов пчеловодства с заданной концентрацией сухих веществ в продукте.

Контроль содержания сухих веществ в спиртовых растворах осуществляется с помощью коэффициента рефракции.

Оптимальными условиями извлечения биологически активных веществ в спиртовую вытяжку являются: соотношение прополиса и растворителя (спирта) 1:10 8 течение S ч или 1:20 в течение 12 ч.

Хранение спиртовых растворов: при температуре не выше 25» в течение 3 пет.

3, Выработку экстракта прополиса концентрированного необходимо осуществлять при температуре не выше 40' без доступа света при минимальном воздействии кислорода воздуха сгущением спиртового раствора прополиса путем удаления растворителя под вакуумом до коэффициента рефракции rie^ 1,51-1,52, который соответствует содержанию сухих веществ в концентрате 70%, или до коэффициента рефракции Пди=1,446-1,450, соответствующего содержанию сужх веществ 50%.

Этот процесс мотаю выполнять в специальном замкнутом устройстве непрерывного действия, которое позволяет выделять этиловый спирт из раствора без использования вакуумной установки.

4. Спиртовой экстракт прополиса концентрированный рекомендуется использовать для приготовления биологически активных добавок к пище («Тополек», «Апиток», «Алитоник», маточное молочко с прополисом). Смешивание компонентов необходимо выполнять при температуре не выше 25-30° при минимальном доступе света.

Медико-биологические исследования, выполненные в Рязанском государственном медицинском университете им. акад. И.П.Павлова совместно с НИИ пчеловодства, позволяют рекомендовать разработанные композиции в качестве биологически активной добавки к пище.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Аофандиярова Н.С. Прополис и система иммунитета I Н.САсфандияроеа, Т.В.Вахонина, ЕАВахонина и др. I! Апитерапия сегодня, Сб. IV,- Рыбное, 1995.- С.32.

2. Асфавдиярова Н.С. Прополис и резистентность организма I Н.САсфэнциярсеа, Т.В.Вахонина, ЕАВахонина и дрЛ Апитерапия сегодня. Сб.У-Рыбное, 1997-С. 109-112.

3. Вахонина Т.В. Прополис - продукт для здоровья / Т.В.Вахонина,ЕАВахонина// Апитерапия сегодня, Сб.7. Рыбное.- 1997.-С.73-74,

4. Вахонииа Т.В, Прополис - его свойства и переработка /ШВахожка, Л АБурмистрова, Т.И.Милюкова и др.// Апитерапия сегодня. Сб.5 - Рямнь, 1996. - С. 32-33.

5. Вахонина Т.В. Продукты пчел - для нашего здоровья / Т.В.Вахонина, Т.И.Милюкова, ЕАВахонина^/ Проблемы экологии и развития пчеловодства в России. Материалы научно-практической конференции 23-27 августа 19Э9.-Рыбное,1999. -С.132-136.

6. Вахонина Т.В. Композиции с использованием пыльцы, маточного молока, прополиса и медаП'.В.Ваханина.Л АБурмистрова, А.СЛизунова и ррЛ Материалы Международной наукой конференции «Пчеловодство - XXI век», - Москва, 2000. - С.31-33.

7. Вахонина Т.В. Химический состав и свойства прополиса ( Т.В.Вахонина, Т.И.Милюкова, ЕАВахонина^ Апитерапия сегодня. С6,7.-Рыбное. 2000. - С.39-43.

8. Вахонииа Т.В. Заготовка прополиса, контроль качества и переработка /Т.В, Вахонина,Т.И.Милюкоаа, ЕАВахонина/ Апитерапия сегодня • с биологической аптекой пчел в XXI век, -Уфа, 2000. - С.363-373,

9. Дмитриева Н.В. Патогенетическое обоснование использования прополиса при синдроме срыгавания и рвот у недоношенных новорожденных /Н.ВДмктриева, ЕПТуэюкина, А.В Дмитриев и др Л Апитерапия сегодня.- Сб.7,- Рыбное, 2000. - С. 131-134.

10. Вахонина Т.В. Экстракт прополиса концентрированный /Т.В.Вахонина, Т.И.Мдаошеа, ЕАВахонина II Материалы 2-й международной научно-практической конференции «Интермед-2001». - Рыбное. 2001 .-С.128-131,

11. Вахонина Т.В. Прополис в композициях биологически активных продуктов пчеловодства, /Т.В.Вахонина, Т.И.Милюкова, ЕАВахонина II Итоги и проблемы НИР в пчеловодстве (Материалы кооодинэционного совещания и конференции «Новое в науке и практике пчеловодства», Москва- ВВЦ, 30.03-02.04.01).- Рыбное, 2001.- С. 95-97,

Лицензия ИД № 01667 от 24.04,00. Усп, печ. п. 1.0 Тираж »0 экз. Заказ № 39 от 11.03.05.

ГНУНИИПРоссельхозакадемии, 391110, г.Рыбное, Рязанской обл., ул. Почтовая, 22

«г"4бб3