Облепиховый шрот как функциональный ингредиент для создания продуктов функционального назначения

Введение. Одним из приоритетных направлений, способных решать проблемы здорового питания населения Красноярского края, является использование местного дикорастущего и культивируемого сырья, так как природные соединения растительного происхождения весьма активно влияют на ферментные системы детоксикации организма, способствуя нейтрализации и выводу из организма большого количества токсикантов, как эндо-, так и экзогенной природы, что способствует нормализации внутренней среды организма и повышению эффективности его адаптивных механизмов [1–3].

Таким образом, использование растительных ресурсов Сибири для создания продуктов функционального питания, выступающих в качестве необходимого и полноценного компонента повседневного рациона питания населения, проживающего в экологически неблагополучных регионах, представляется актуальной задачей. Актуальность данной работы, ее цели и задачи определяются исходя из наличия проблем, не решенных в рамках аналогичных работ [1–3] .

К функциональным ингредиентам относятся компоненты, которые содержат биологически активные и физиологически ценные элементы питания, обладающие полезными свойствами для сохранения и улучшения состояния здоровья при их потребности в рамках научно обоснованных норм, установленных на основе изучения их физиологических характеристик [4].

В качестве перспективного функционального ингредиента для создания новых видов продуктов питания можно рассматривать вторичное плодово-ягодное сырье (облепиховый шрот), которое образуется после извлечения облепихового масла из сухого жома облепихи, состоящего из частично дробленых семян и плодовых оболочек.

Цель работы. Исследовать функциональные характеристики продуктов переработки облепихи.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи : исследовать функциональные характеристики продуктов переработки облепихи, в частности содержание белка, общего сахара, пищевых волокон, витаминный, минеральный, аминокислотный составы обезжиренных облепиховых шротов, а также показатели безопасности и комплексообразующие свойства облепихового шрота с целью расширения сырьевой базы для предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности.

В качестве объектов исследования были использованы обезжиренные облепиховые шроты после фреоновой экстракции облепихового масла из свежемороженых, частично сброженных и сброженных плодов облепихи (ТУ 9159-022-05783969-98), полученные с Бийского витаминного завода.

Исследование функциональных характеристик продуктов переработки облепихи (обезжиренного облепихового шрота) осуществляли по стандартным методикам. Среднюю пробу исследуемого материала составили в соответствии с методиками, изложенными в ГОСТ 9404-60, ГОСТ 5904-82, ГОСТ 26929-94. Массовую долю сухих веществ определяли высушиванием до постоянной массы при температуре 105 С0, содержание белка – по методу Къельдаля, содержание общего сахара – по методу Бертрана, содержание клетчатки и гемицеллюлоз – по методу Кюршне-ра и Ганека, содержание пектиновых веществ – кальций – пектатным методом, аминокислотный состав – на аминокислотном анализаторе Hitach KLA-3B методом ионообменной хромотографии, витамины по методикам, разработанным Институтом питания АМН СССР, макро- и микроэлементы – методом эмиссионного и атомно-абсорбционного спектрального анализа, титруемую кислотность – по общепризнанным методикам [6]. Комплексообразующую способность облепихового шрота по свинцу определяли по оригинальной методике, разработанной Кубанским государственным техническим университетом [1, 7].

Обезжиренный облепиховый шрот представляет собой измельченную, рыхлую, сыпучую массу желто-серого цвета с темными вкраплениями дробленых семян со специфическим запахом облепихи.

Исследован химический состав обезжиренных облепиховых шротов после фреоновой экстракции из частично сброженных, сброженных и свежемороженых плодов. Определено содержание в них белков, сахаров, витаминов С, В 1 , В 2 , Р, РР, пищевых волокон.

Сравнительный анализ состава облепихового шрота показывает, что по содержанию белка, сахаров и витаминов С, В2, Р облепиховый шрот свежемороженых ягод значительно превосходит частично сброженных и сброженных ягод облепихи. Содержание пектиновых веществ остается практически постоянным во всех видах шрота и составляет 1,54 %. Содержание гемицеллюлозы, клетчатки, лигнина в шроте сброженных ягод на 5,65 % и более больше, чем в свежемороженых ягодах, а частично сброженных ягод – на 2,1%.

По собственным исследованиям установлено, что в обезжиренном облепиховом шроте остается целый комплекс биологически активных веществ, в %: воды – 4,6; белка – 28,7; общего сахара – 2,4; пищевых волокон – 59,1; витаминов, мг/100г: В 1 – 0,40; В 2 – 0,25, РР –1,90; С – 22,5; Р – 2414,30.

Зольность облепихового шрота составляет 3,75 %, данный факт позволяет предположить, что облепиховый шрот может являться перспективным источником минеральных веществ.

В результате проведенных исследований выявлено, что облепиховый шрот содержит следующие минеральные вещества: кальций – 118–120 мг/г; магний – 112–115; медь – 0,57–0,62; железо – 22,0–22,8; цинк – 8,1–8,3; натрий – 28,1–29,6; калий – 11,1–11,9; фосфор – 53,8–54,9 мг/г. Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что минеральный состав облепихового шрота, независимо от предварительной подготовки ягод, остается неизменным.

На основании проведённых исследований выявлено, что обезжиренный облепиховый шрот содержит значительное количество белка – от 25 до 28 %. Так как в облепиховом шроте содержится значительное количество белка, была исследована сбалансированность белка путем определения его аминокислотного состава и расчета аминокислотного скора. Результаты исследований представлены на рисунках 1–3.

В облепиховом шроте содержится восемнадцать аминокислот, общее количество которых составляет 23,7 % от общей массы (рис. 1). Из восемнадцати определенных аминокислот 1/3 приходится на незаменимые аминокислоты (лизин, треонин, валин, метионин, триптафан, изолейцин, лейцин, фенилаланин). Из заменимых аминокислот значительная доля приходится на глутаминовую, аспаргиновую кислоты и аргинин.

Для незаменимых аминокислот рассчитали аминокислотные скоры по методу, предложенному Объединенным экспортным комитетом ФАО/ ВОЗ. На основании проведенных расчетов выявлено, что 100 г обезжиренного облепихового шрота удовлетворяет суточную потребность в изолейцине на 76 %, лейцине на 78, лизине на 86, метионине+цистине на 28, фенилала-нине+тирозине на 95, триптофане на 34, треонине на 69, валине на 77 %.

Исследование показателей безопасности (санитарно-химические – концентрация ртути, свинца, кадмия и мышьяка; радиологические – цезий-137, стронций-90; микробиологические показатели) обезжиренного облепихового шрота проводили в ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае» (испытательный лабораторный центр). При анализе полученных данных выявлено, что микробиологические показатели обезжиренного облепихового шрота и концентрация в нем ртути, кадмия, мышьяка, свинца, стронция-90, цезия-137, в соответствии с ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», не превышает ВДУ (величина допустимых уровней) [5]. Протокол лабораторных испытаний микробиологических показателей обезжиренного облепихового шрота представлен в таблице 1. Поэтому на основании проведенных исследований обезжиренный облепиховый шрот можно считать экологически безопасным сырьем и рекомендовать его для дальнейшего использования, в частности на предприятиях общественного питания и пищевой промышленности, в качестве функционального ингредиента.

Наименование аминокислот

■ Свежемороженных ■ Сброженных   ■ Частично сброженных

Рис. 1. Аминокислотный состав облепихового шрота, % к содержанию белка

Наименование аминокислот

Рис. 2. Среднее содержание аминокислот в облепиховом шроте, мг на 100 г шрота

Таблица 1

Показатель	Результаты испытаний	Величина допустимых уровней
Дрожжи, КОЕ в 1 г	<10	5,0×102
Плесени, КОЕ в 1 г	55	5,0×102
КМАФАнМ, КОЕ в 1 г	<1,0×103	5,0×104
Патогенные, в т.ч. сальмонеллы в 25 г	Не обнаружено	Не допускается
БГКП (колиформы) в 0,01 г	Не обнаружено	Не допускается

Исследованы комплексообразующие свойства облепихового шрота. Пищевые волокна играют важную роль для организма человека, так как уменьшают всасывание, а в ряде случаев и увеличивают выведение радионуклидов (цезия, стронция, цинка, свинца, кобальта и т.д.) из организма.

Обезжиренный облепиховый шрот содержит пектин, значительное количество клетчатки, гемицеллюлозы, которые являются природными ионообменниками. В связи с этим мы считали целесообразным исследовать комплексообразующие свойства облепихового шрота.

Для исследования был взят обезжиренный облепиховый шрот в натуральном и измельченном состоянии (в виде муки) отработанных партий свежемороженых, частично – сброженных и сброженных плодов облепихи. Было установлено, что 1 г облепихового шрота способен связать 1678 мг/г ионов свинца (табл. 2). Измельчение облепихового шрота не влияет на количество связываемого металла.

На основании исследования можно предположить, что изделия с добавлением обезжиренного облепихового шрота также способны связывать тяжелые металлы и выводить их из организма человека.

Таблица 2

Характеристика комплексообразующей способности облепихового шрота по отношению к свинцу

Образец облепихового шрота	Количество связанного свинца 1 г облепихового шрота, мг/г
	Натуральный	Измельченный (в виде муки)
Из свежих замороженных плодов	1624 ±4	1619 ±7
Из сброженных плодов	1659 ± 5	1664 ±3
Из частично сброженных плодов	1732 ±2	1725 ±5
Среднее	1671 ±25	1669 ±30

Выводы. В результате проведенных исследований впервые установлен химический состав облепихового шрота после фреоновой экстракции облепихового масла из свежемороженых, частично сброженных и сброженных плодов облепихи, произрастающей в Алтайском крае.

Выявлено, что облепиховый шрот является источником пищевых волокон, белка, минеральных веществ (Na, K, Ca, Mn, Fe, Zn, Cu, Mg, P), витаминов (β-каротин, В 1 , В 2 , С, Р, РР). Согласно проведенным исследованиям, в облепиховом шроте обнаружено восемнадцать аминокислот, общее количество которых составляет 23,78 % от общей массы, 1/3 приходится на незаменимые аминокислоты (лизин, треонин, триптафан, валин, метионин, изолейцин, лейцин, фенилаланин). Определена сорбционная способность облепихового шрота по отношению к ионам свинца (1г шрота способен связывать 1678 мг ионов свинца). Наиболее целесообразно использовать в производстве продуктов питания облепиховый шрот свежемороженых ягод, так как его пищевая и биологическая ценность намного выше по сравнению со шротами частично сброженных и сброженных ягод. На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что обезжиренный облепиховый шрот является ценным пищевым сырьем и может быть использован как функциональный ингредиент (дополнительный источник основных нутриентов, в том числе биологически активных веществ) при производстве профилактических продуктов питания.