О преимуществах криосублимационной переработки биологического сырья перед технологиями, применяемыми в современной промышленности.

Поскольку, содержащиеся в растительном сырье, биологически активные вещества являются составной частью большинства необходимых для жизнедеятельности организма ферментов, огромную роль играет совершенство (близость к нативному) их структуры. Даже незначительное нарушение структуры биомолекул в процессе используемых сегодня технологий переработки биологического сырья существенно снижает не только вероятность их встраивания в активные центры ферментов, но и каталитические свойства последних. От сохранности структуры биомолекул зависит не только эффективность их усвоения, встраивания в определенные природой активные центры, но и утилизация избытков организмом, что немаловажно сегодня при таком количестве аллергических реакции.

Аналогические явления сопровождают и процесс усвоения организмом человека основных минеральных веществ. Поступая из почвы в растения, они встраиваются в определенные биохимические комплексы (нативная структура) и только в их составе эффективно воспринимаются организмом человека. Повреждение структуры «транспортных» биокомплексов минеральных веществ резко снижает степень их усвоения в процессе синтеза основных структурных элементов организма человека и утилизации избытков.

Именно поэтому, прогрессивное человечество ищет технологии переработки растительного сырья, позволяющих сохранить нативную структуру биомолекул.

Известно, что биомолекулы легко переносят шоковое охлаждение, но не выдерживают даже незначительного повышения температур выше физиологического интервала … 40^о С. После распада витаминов и минеральных комплексов наш организм не в состоянии их собрать. Так как для этого требуется способность потреблять солнечную энергию в огромных количествах по сравнению с тем, чем располагает организм человека.

К сожалению, используемые сегодня технологии переработки растительного сырья практически уничтожают все ценное для Здоровья, что заложено Природой в его Дарах Человечеству.

1 этап обработки: Шоковое замораживание биологического сырья жидким азотом фиксирует молекулярную структуру биомолекул. Этот этап технологии используется в современной медицине для сохранения на долгое время репродуктивных способностей живых яйцеклеток и сперматозоидов.

2 этап обработки: Криоизмельчение предварительно замороженного сырья при низких температурах и вакууме в роторно-ударной криомельнице. Данная технология ингибирует локальные перегревы и практически полностью исключает окисление частиц сырья, что недостижимо никакими другими методами.

3 этап обработки: Криосублимационное фракционирование предварительно замороженного жидким азотом и измельченного в роторно-ударной криомельнице сырья, где вода (в том числе внутриклеточная) при последующем процессе сублимирования находится в твердой фазе-лёд.

Это исключает эффект механического искажения структуры биомолекул – усадку, так как явление минимизации поверхности воды, находящейся в исходном сырье, отсутствует. Усадка неизбежна при обычном высушивании из-за коллапса структуры в результате удаления воды из жидкой фазы. Основной причиной этого является очень высокое значение коэффициента поверхностного напряжения воды (б=0,073 н/м). В процессе сушки жидкие фракции образца сжимаются так, чтобы их суммарная поверхность становилась минимальной. В результате, молекулярные комплексы образца теряют устойчивость, нарушается равновесное электростатическое взаимодействие атомарных групп, которые составляют эти комплексы, что ведет не только к необратимому изменению конформации биомолекул, но и к определенным химическим взаимодействиям. Это является причиной того, что в высушиваемом принятым сегодня способом растительном сырье всегда содержится целый ряд не свойственных исходному продукту химических соединений, не всегда полезных организму человека.

То, что вода в процессе криопереработки находится в твердой фазе, также исключает длительное воздействие на биомолекулы жидкой фракции с непрерывно меняющимся химическим составом, что характерно для известных способов сушки, когда при испарении молекул воды концентрация кислот, солей и других химических соединений и элементов в остающейся жидкой фракции непрерывно повышается. При достижении критических концентраций это приводит к необратимым изменениям конформации, находящихся в образце биомолекул.

При сушке в режиме криосублимации практически подавлены окислительные процессы, так как:

Во-первых, исключена диффузия молекулярного кислорода в образующейся в образце ледяной матрице;

Во-вторых, в процессе сублимации образец находится все время в достаточно высоком вакууме, то есть не имеет контакта с кислородом.

При обычной сушке молекулярный кислород воздушной среды неизбежно взаимодействует с восстанавливающимися биологическими молекулами, образуя такие высокотоксичные продукты, как супероксидный ион О^–₂ и перекись водорода Н₂О_2.Как следствие, происходит активная химическая деградация исходного сырья.

Тем, что в течение всего периода криосублимационной переработки образец находится при достаточно низких температурах, обеспечивается высокая сохранность термолабильных молекул и молекулярных комплексов, составляющих, как правило, основную ценность перерабатываемого растительного сырья.

Энергетический спектр, поглощаемых растениями, фотонов (длина волны меняется в диапазоне 350….750 нм) определяет силу связи в создаваемых с их помощью, молекулах витаминов и других биологически активных комплексов, а значит и особенности их тепловой динамики. Технология криогенной переработки растительного сырья позволяет сохранить динамические характеристики натуральных витаминов, что невозможно воспроизвести при их искусственном синтезировании.

Данная технология также позволяет сохранить низкомолекулярные сложные эфиры, эфирные масла и другие высоколетучие компоненты исходного сырья. Это не только обеспечивает высокие ароматические и вкусовые качества конечному продукту, но и часто придает ему особые лечебные свойства.

Технология криосублимационного фракционирования при сохранении нативных структур биомолекул и свойств исходного сырья позволяют получить в продуктах переработки более высокую концентрацию биологически активных веществ, часто близкую к значениям, используемым в лечебных целях.