Збагачення хбв харчовими волокнами

Даний винахід буде більш  очевидно з нижченаведеного описания прикладів виконання, які носять чисто ілюстративний і в жодному  разі не обмежувальний характер.Протиріччя полягає в тому, що введення ПВ в продукт як функціонального інгредієнта доцільно у фізіологічно значних кількостях, порівнянних з добовою нормою, а застосування їх в якості харчової добавки вимагає мінімальних кількостях, необхідних для досягнення конкретних технологічних цілей. Основним завданням, що стоїть перед технологами, які створюють нові продукти з харчовими волокнами, є балансування між задоволенням потреб організму людини в харчових волокнах як у функціональному інгредієнті і збереженням традиційного якості збагаченого продукту. 

Таким чином, розробка нових фізіологічно функціональних продуктів вимагає  рішення цілого ряду технологічних  завдань, до яких відносяться:

* вибір виду збагачуваного  продукту;

* підбір харчового  волокна з урахуванням його  відомих физико-хімічних параметрів, початкових властивостей збагачуваного продукту і технологічних режимів його отримання;

* дослідження впливу  фізіологічно значущих концентрацій  харчового волокна на якість  розроблюваного продукту;

* коригування рецептури продукту з метою нівелювання можливих змін, викликаних введенням волокна.

Фізіологічні аспекти  застосування харчових волокон 
По визначенню, наведеному в 1986 р. Trowell і Burcitt, які є одними з перших дослідників харчових волокон, «харчове волокно - це залишки рослинних клітин, здатні протистояти гідролізу, здійснюваному травними ферментами людини» [5]. 
Технічний комітет Американської асоціації хіміків-зерновиків (American Association of Cereal Chemists - ААСС) в 2000 р. прийняв таке визначення харчових волокон «Харчове волокно - це їстівні частини рослин або аналогічні вуглеводи, стійкі до переварювання і адсорбції в тонкому кишечнику людини, повністю або частково ферментируемые в товстому кишечнику. Харчові волокна включають полісахариди, олігосахариди, лігнін і асоційовані рослинні речовини. Харчові волокна проявляють позитивні фізіологічні ефекти: проносний ефект, та/або зменшення вмісту холестерину і/або глюкози в крові» [7].За даними Департаменту по харчуванню та їжі при Академії наук США ( The Food Nutrition Board of National Academy - FNB) встановлена фізіологічна добова потреба організму дорослої людини в ПВ, яка становить від 25 до 38 м [7].Водорозчинні й нерозчинні харчові волокна впливають на функції травного тракту різними шляхами. Так як у шлунково-кишкового тракту відсутні ферменти, що розщеплюють волокна, останні досягають товстого кишечника в незмінному вигляді. Що містяться тут бактерії мають ферментами, здатними до метаболізму деякі волокна і, в першу чергу розчинні. За рахунок ферментації бактерії отримують енергію для розмноження і будівництва нових клітин.

Нерозчинні компоненти волокон, які не піддаються дії ферментів  бактерій, утримують воду в кишечнику. Завдяки водопоглотительной здатності  ПВ стимулюють моторну діяльність кишечника, сприяють просуванню залишків їжі внаслідок великого обсягу стільця. Позитивне фізіологічний вплив харчових волокон на організм людини не обмежується ефектами, пов'язаними з функціонуванням травного тракту. Нерозчинні харчові волокна беруть участь у механізмі запобігання карієсу, а також виконують функції ентеросорбентів, пов'язуючи токсичні речовини і радіонукліди і виводячи їх з організму.Найбільш важливі фізіологічні функції розчинних ПВ обумовлені їх пребиотическими властивостями, які пов'язані з участю у формуванні живильного середовища для розвитку нормальної кишкової мікрофлори, насамперед біфідобактерій. Пребіотики - функціональні харчові інгредієнти у вигляді речовини або комплексу речовин, що забезпечують при регулярному вживанні оптимізацію микроэкологического статусу організму людини за рахунок виборчої стимуляції росту і (або) біологічний активності нормальної мікрофлори травного тракту. До них відносяться волокна полісахаридною природи (інулін, гуміарабік) і олігосахариди (олигофруктоза, лактулоза), які сприяють зростанню і розвитку нормальної кишкової мікрофлори людини, у тому числі біфідобактерій [3]. Серед відомих сьогодні бифидогенных факторів найбільшу частку становлять ферментируемые бактеріями вуглеводи, спеціально створені або виділені з природних джерел (наприклад, топінамбура, цикорію і ін.). В даний час з перерахованих вище пребіотиків найбільшу комерційне значення мають олігосахариди і розчинні ПВ. Їх використання з їжею не збільшує вміст глюкози в крові і не стимулює утворення інсуліну. Додавання цих ПВ в їжу не супроводжується погіршенням органолептичних властивостей продуктів.Технологічні аспекти застосування харчових волоконЗгідно з рекомендаціями НДІ харчування РАМН, споживання збагаченого продукту має покривати з загальноприйнятою порцією 10-50 % добової фізіологічної потреби організму в тому або іншому микронутриенте [5].Згідно з рекомендаціями ФАО/ВООЗ продукт, в 100 г якого міститься 3 м ПВ, розглядається як джерело цього функціонального інгредієнта, при утриманні 6 м ПВ в 100 г - вважається збагаченим харчовими волокнами [4].Джерелами ПВ служать різні злакові культури, фрукти, овочі та інші рослинні об'єкти. Однак розвиток сучасних традиційних технологій їх переробки призводить до зменшення вмісту в них харчових волокон. Наприклад, підвищення сортності борошна супроводжується зниженням частки фізіологічно цінних інгредієнтів. У зв'язку з цим виникає необхідність додаткового введення функціональних домішок у борошняні вироби.Існують різні підходи до збагачення продуктів харчовими волокнами, кожний з яких володіє певними достоїнствами і недоліками.

1. Використання в повному  обсязі сировини, що містить харчові  волокна. Найчастіше таким служить  сировиною цільне зерно. У 2000 р. ААСС прийняла чітке визначення  цього поняття: «цільним вважається  незаймана, дроблене або расплющенное зерно, головні анатомічні компоненти якого - крохмальний ендосперм, зародок (насіння) і висівки - присутні в таких же відносних пропорціях, в яких вони існують у вихідному зерні» [6].

Останнім часом з  метою збагачення харчовими волокнами  широко використовується борошно з повнозмеленого зерна пшениці і жита, борошно грубого помелу, нетрадиційні види борошна (вівсяна, ячмінна, горохова, пшоняна), а також борошно текстуроване, отримана із застосуванням екструзійних методів обробки зерна.

2. Додавання вторинних продуктів з високим вмістом харчових волокон. Такими джерелами ПВ служать овочеві, круп'яні, фруктові добавки, висівки злакових. Цей спосіб широко застосовується для збагачення продуктів на основі злаків, кондитерських виробів, напоїв.

3. Введення препаратів харчових волокон. Попереднє виділення зі злаків, вторинного рослинної сировини або різних нетрадиційних рослинних джерел концентратів харчових волокон дозволяє використовувати їх у вигляді очищених препаратів.Хімічна будова молекул ПВ визначає їх физико-хімічні властивості, зокрема, розчинність, водоутримуючу здатність, в'язкість утворюваних ними розчинів, здатність до гелеутворення, адсорбційні і іонообмінні властивості. 

Будова та властивості окремих  видів волокон можуть суттєво  відрізнятися в залежності від деяких структурних особливостей, до яких відносяться:

* склад і структура  мономерных (моносахаридных) фрагментів, що утворюють молекулу волокна;  ступінь розгалуження молекул;

* кількість і вид  функціональних груп;

* тип мехмолекулярных  зв'язків;

* ступінь полімеризації  (молекулярна маса); щільність пакування  біополимерних структур.

Залежно від розчинності  у воді волокна діляться на нерозчинні і розчинні, що проявляють властивості  гідроколоїдів.

Головним представником нерозчинних  ПВ є целюлоза. До розчинною відносяться полісахариди, препарати яких протягом багатьох років використовуються в харчовій промисловості в якості харчових добавок з технологічними функціями загусників, стабілізаторів, гелеобразователей. 
Нижче представлені коротка характеристика найбільш поширених видів харчових волокон.Целюлоза являє собою лінійний полімер, побудований з сполучених ?-1,4-глікозидними зв'язками з ланок D-глюкози, молекула якого містить зони кристалічності (орієнтовані, высококристалличные ділянки) і окремі аморфні (неорієнтовані) ділянки. Така будова целюлози обумовлює велику механічну міцність волокон та їх інертність по відношенню до більшості розчинників і реагентів. Препарати целюлози як джерела нерозчинних ПВ випускаються в двох модифікаціях: мікрокристалічна (частково гидролизованной) і порошкоподібної.Пектини - група високомолекулярних гетерополісахаридів, основу яких складають рамногалактуронаны. Головну ланцюг полімерної молекули утворюють похідні полигалактуроновой (пектовой) кислоти, в якій залишки D-галактуроновой кислоти пов'язані 1,4-а-глікозидного зв'язком. Пектини умовно поділяють на дві підгрупи: высокоэтерифицированные - ступінь етерифікації більше 50 %; низкоэтерифицированные - ступінь етерифікації менше 50 %. Пектини, виділені з різного рослинної сировини, - яблучний, цитрусовий, буряковий, пектин з кошиків соняшника, комбіновані пектини з змішаного сировини - відрізняються складу і властивостей. 
Альгінову кислота та її солі альгинати є полісахариди бурих морських водоростей пологів Laminaria і Macrocystis, які побудовані з залишків ?-D-маннуроновой і а-L-гулуроновой кислот, пов'язаних в лінійні ланцюга 1,4-глікозидними зв'язками.

Збагачені харчовими  волокнами продукти сприяють поліпшенню стану здоров'я завдяки позитивному  фізіологічному впливу на процеси, пов'язані з функціонуванням шлунково-кишкового тракту. Серед відомих способів збагачення продуктів харчування харчовими волокнами найбільш перспективно введення в продукт очищених препаратів харчових волокон. При цьому, поряд із збагаченням продукту вирішується технологічне завдання формування необхідної консистенції або поліпшення властивостей продукту. 
ІІ.Ентеросорбенти. 
Ентеросорбенти - лікарські засоби різної структури, які здійснюють зв'язування екзо - і ендогенних речовин в ШКТ шляхом адсорбції, абсорбції, ионообмена, комплексоутворення.

Ентеросорбенти - це спеціальні речовини, які при прийомі всередину  здатні поглинати і виводити з  організму надлишки шкідливих речовин (шлаків, токсинів, небажаних продуктів  обміну речовин). Найстарішим і найбільш відомими з них є активоване вугілля. Він коштує недорого і добре чистить кишечник. Єдиним його недоліком є великокристалічна структура, яка здатна надавати подразнююча дія на слизові оболонки. А тому при прийомі всередину у великих кількостях він може підтримувати запалення. Якщо ви заглянете до найближчої аптеки і запитайте, які там є сорбенти, то вам назвуть безліч сучасних ефективних засобів: смекта, полифепан, полісорб та ін. Всі вони підходять для очищення організму.

Які ж ентеросорбенти краще?

Мінімальна впливають  навіть звичайні харчові волокна (клітковина - оболонка клітин рослин і ін.). Звідси часто можна почути рекомендацію: є більше рослинних продуктів. З  рослинної клітковини виготовляють і так звану микрокристаллическую целюлозу (МКЦ).

Але, звичайно ж, найбільшим ефектом володіють спеціально розроблені препарати. Це можуть бути або звичайні активоване вугілля, що продаються в  аптеках, або «просунуті» ентеросорбенти, на основі яблучних і цитрусових пектинів з додаванням різних рослинних екстрактів і корисних бактерій, що володіють жовчогінну і загальнооздоровим дією, як на шлунково-кишковий тракт, так і на весь організм.

Серед таких сорбентів  можна назвати: токсфайтер, полифепан  та ін. Бувають сорбенти та інших  видів, типу: полисорба, силікагелю та ін. Основним показником ефективності энтеросорбентаявляется його здатність створювати поглинаючу поверхню. Найпростіші ентеросорбенти, типу активованого вугілля з аптек (карболен) утворюють поглинювальну поверхню в 200-300 квадратних метрів на 1 грам сорбенту. Є і більш сильні сорбенти на основі гранульованих вугілля (СКП, СКТ-6А, СУГС, СКАН та ін.) і углеволокнистых матеріалів (ваулен, актилен, "Дніпро"). Вони мають потужність 1000 (!) і більше квадратних метрів поверхні на грам. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Література 

1. Нечаєв А.П., Кочеткова  А.А., Зайцев О.М. Харчові добавки. - М.: Колос, 2001.

2. Плащина І.Г., Булатов  М.А., Ігнатов М.Ю., Хаддад Д.М. Гуміарабік: функціональні властивості і  області застосування // Харчова  промисловість, 2002, № 6, С. 54-55.

3. Шендерів Б.А. Медична  мікробна екологія й функціональне  харчування. Т. 3. - М.: Грантъ, 2001.

4. Фиброгам. Бюл. R & D, oct. 1998 р.

5. Ільїна О.А., Циганова  Т.Б. Харчові волокна у виробництві  хлібобулочних виробів для функціонального  харчування// Матеріали 3-й Міжнародний конф. «Сучасне хлібопечення-2003?. - М. МПА, 1-4 грудня. 2003 р., М.: Піщепроміздат, 2003. С. 78-82.

6. Food Ingredients , 1999-2000.

7. Steigman A. All Дієтичні Волокна  is принципово відрізняється functional// Сеrеаl foods world, 2003, vol. 48, 3, р. 128-132.

8. Herbacel. Бюл. Фірми Herstreith & Fox, 1995. 

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

 

Зміст

І.Збагачення хлібобулочних  виробів харчовими волокнами.

ІІ.Ентеросорбенти.