Využití biotechnologicky získaných želatin pro potravinářské a lékařské aplikace

Abstract

Předložená práce se zabývá možnostmi aplikace želatin připravených biochemickým způsobem z kuřecího kolagenu z nevyužitých vedlejších tkání. V práci je nejprve popsána stavba a složení samotného kolagenu, jeho vlastnosti a použití v různých průmyslových odvětvích. Hlavní cíl práce se zaměřuje na aplikaci kuřecích želatin při přípravě povlaků, filmů a vláken. Jsou uvedeny postupy jejich laboratorní přípravy a adjustace jejich vlastností (síťování, plastifikace). Metodická část popisuje postup extrakce želatiny z vybraných nevyužitých kuřecích tkání bohatých na kolagen biotechnologickou metodou opracováním proteolytickým enzymem. Dále uvádí konkrétní podmínky zpracování želatinových roztoků na povlaky (máčením), filmy (litím) a vláken (odstředivé zvlákňování) a metody testování vzniklých materiálů. Výsledková a diskusní část pak prezentuje konkrétní výsledky testování vlastností materiálů připravených z této želatiny. Želatinové povlaky na povrchu hovězího steaku vznikly ponořením masa do roztoku na bázi želatiny různého složení. Kromě úbytku hmotnosti bylo měřeno také pH masa, barva a textura. Zmrazení bylo provedeno dvěma způsoby; při normální mrazicí teplotě -18 °C, druhá část experimentu při hlubokém (šokovém) zmrazení při -80 °C. U každé skupiny vzorků byl pozorován pozitivní vliv tohoto povlaku na úbytek hmotnosti. U ostatních testovaných vlastností masa, nebyl pozorován žádný negativní účinek povlaku. Kvalita vláken byla porovnána s těmi připravenými z vepřové či hovězí želatiny. Výsledky ukázaly, že vlákna zesíťovaná parami glutaraldehydu si zachovala svou strukturu i při kontaktu s vodou. Použití síťovadla regulovalo bobtnací schopnost a rozpustnost při zachování struktury vlákna. Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) poskytla jasnější obraz o morfologii želatinových vláken. Rozdíly v množství vazby v závislosti na použitém surovém materiálu a přítomnosti síťovacího činidla byly analyzovány pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR). Z želatiny lze připravit i filmy a díky tenké vrstvě je síťovat pomocí UV záření a sledovat vliv doby ozařování na jejich kvalitu. Zesíťování indukované zářením zlepšilo mechanické a fyzikální vlastnosti filmů. UV zesíťované filmy jsou stabilizované při stupni bobtnání od 700 do 900 %; navíc se doba rozpouštění prodloužila na více než 7 dní při zachování původního tvaru. Propustnost vodní páry se snížila 2,5krát se zvyšující se dobou síťování pro 30% a 40% obsah glycerolu ve filmu a žlutost ozářených vzorků se zvyšovala s dobou expozice v intervalu od 24 do 28. Pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací byly analyzovány vazby na základě doby ozařování. V důsledku síťování se intenzita stávajících vazeb zvýšila. Tepelné vlastnosti byly ověřeny diferenciální skenovací kalorimetrií a termogravimetrickou analýzou. Výsledky prokázaly, že kuřecí želatina je vhodná pro přípravu povlaků, vláken a filmů v potravinářství a lékařství.