Результат интеллектуальной деятельности: Пищевая добавка

Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к области производства пищевых функциональных продуктов.

Функциональные продукты питания (ФПП) определяются как традиционные продукты питания, обогащенные полезными для здоровья человека добавками, т.е. функциональными ингредиентами.

К функциональным продуктам питания относят:

- продукты питания, естественно содержащие требуемые количества функционального ингредиента или группы их;

- натуральные продукты, дополнительно обогащенные каким-либо функциональным ингредиентом или группой их;

- натуральные продукты, из которых удален компонент, препятствующий проявлению физиологической активности присутствующих в них функциональных ингредиентов;

- натуральные продукты, в которых исходные потенциальные функциональные ингредиенты модифицированы таким образом, что они начинают проявлять свою физиологическую активность или эта активность усиливается;

- натуральные пищевые продукты, в которых в результате тех или иных модификаций биоусвояемость входящих в них функциональных ингредиентов увеличивается;

- натуральные или искусственные продукты, которые в результате применения комбинации вышеуказанных технологических приемов, приобретают способность сохранять и улучшать физическое и психическое здоровье человека и/или снижать риск возникновения заболеваний [Roberfroid M.B. Global view on functional foods: European perspectives // British J. Nutrition. 2002, 88, 2, 133-138].

Идеологическим принципом разрабатываемой серии функциональных продуктов является отсутствие в них консервантов, красителей, ароматизаторов и других искусственных пищевых добавок. Основными ингредиентами продуктов являются высушенные по специальной инновационной технологии фрукты, ягоды и овощи (порошки), а также различные пищевые компоненты, позволяющие варьировать вкус, аромат и функциональные свойства продуктов.

Высушенные измельченные овощи, фрукты и ягоды содержат пищевые волокна, пектины и клетчатку, обладающие свойствами пребиотиков.

Пребиотики - это вещества, которые являются основой жизнедеятельности полезной микрофлоры кишечника и стимулируют ее рост. Регулярное употребление пребиотиков оказывает благотворное действие на организм человека: повышается иммунитет, резистентность к неблагоприятным факторам окружающей среды, осуществляется профилактика дисбактериоза, аллергии и других заболеваний.

Пектины - растворимые пищевые волокна, биополимеры, входящие в состав клеточных стенок, срединных пластинок и цитоплазмы растительных клеток. Они присутствуют практически во всех фруктах и овощах. Являясь структурным элементом тканей, пектины обеспечивают в растениях целостность и стабилизацию тканей клеток.

Порошки из овощей, фруктов и ягод содержат нерастворимые пищевые волокна, которые также являются пребиотиками. Они не адсорбируются в тонком кишечнике, но полностью или частично ферментируются в толстой кишке, регулируют функции желчного пузыря и переваривание пищи, стимулируют рост микроорганизмов. К ним относятся целлюлоза, гемицеллюлоза, резистентный крахмал.

Известно, что свежий топинамбур содержит сахар в форме инулина, поэтому он рекомендован для лечебного питания больных, страдающих сахарным диабетом. Систематическое употребление топинамбура предупреждает отложение солей, инфаркт, инсульт, онкологические заболевания, оказывает общеукрепляющее действие на организм, воздействует на нервную, эндокринную и иммунную системы человека, благотворно влияет на поджелудочную железу. Свежий сок топинамбура снижает кислотность желудка, особенно при изжоге, быстро затягивает раны при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, особенно в период осенне-зимних обострений, лечит всевозможные раны, артрозы и полиартриты, надежное средство от головной боли при повышенном давлении. Топинамбур предпочтительно вводить в состав функциональных продуктов питания.

Известна (RU, патент 2141171, опубл. 27.10.1999) биологически активная пищевая добавка, содержащая сушеный топинамбур, причем она дополнительно содержит по меньшей мере одну соль аспарагиновой кислоты с катионом металла, выбранным из группы макро- и микроэлементов.

Недостатком известного продукта следует признать малое количество биологически активных веществ в просто сушеном топинамбуре.

Известна также (RU, патент 2152734, опубл. 20.07.2000) биологически активная добавка из топинамбура для производства пищевых продуктов и напитков с лечебно-профилактическими свойствами, содержащая клубневую и/или надземные части растения в нативном или сухом виде.

Недостатком известного продукта следует признать малое количество биологически активных веществ в просто сушеном топинамбуре.

Известна (RU, патент 2433750, опубл. 20.11.2011) пищевая композиция, обладающая диетическими и профилактическими свойствами, включающая пищевой полиол или комбинации пищевых полиолов, фитоэкстракты, а также сукралозу и стевиозид, причем в качестве фитоэкстрактов используют экстракт плодов шиповника и экстракт топинамбура.

Недостатком известного продукта следует признать малое количество биологически активных веществ в экстракте топинамбура, сложность состава композиции.

Известна (RU, заявка 2001106809, опубл. 27.05.2003) пищевая добавка, содержащая порошок топинамбура, а также селенит натрия в количестве 0,0001-0,0010% по сухой массе.

Недостатком известного технического решения следует признать неопределенность свойств его, поскольку не указан способ получения порошка топинамбура. Не ясно влияние селенита натрия на организм человека. Имеющиеся в литературе данные противоречивы.

Известная добавка принята в качестве ближайшего аналога разработанного технического решения.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного технического решения, состоит в появлении нового типа пищевых добавок.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного технического решения, состоит в появлении натуральной пищевой добавки, способствующей активации иммунной составляющей крови, благотворно влияющей на работу желудочно-кишечного тракта, улучшающей работу поджелудочной железы, снижающей частоту сокращения сердца, не влияя на величину артериального давления, способствующей улучшению переносимости физических нагрузок.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать пищевую добавку, представляющую собой порошок топинамбура, полученный путем сушки исходного сырья в два этапа, при этом на первом этапе сушку проводят до остаточной влажности 30-35% при температуре до 90°С, а на втором этапе - до остаточной влажности 6-8% при температуре, не превышающей 40°С с одновременной дезинтеграцией обрабатываемых материалов.

Для получения порошка топинамбура может быть использовано устройство, известное из патента РФ № 2381657, или аналогичное оборудование.

Исследования полученной пищевой добавки были проведены в Государственном научном учреждении Всероссийский Научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова Российской Академии Сельскохозяйственных Наук.

В ходе работы решали две основные задачи:

1. Изучить влияние исследуемого порошка топинамбура, полученного путем сушки исходного сырья в два этапа, при этом на первом этапе сушку проводят до остаточной влажности 30-35% при температуре до 90°С, а на втором этапе - до остаточной влажности 6-8% при температуре, не превышающей 40°С с одновременной дезинтеграцией обрабатываемых материалов, на клинико-физиологические показатели лабораторных животных;

2. Изучить возможность токсических эффектов при применении указанного порошка топинамбура.

Для выполнения поставленных задач были проведены исследования в условиях эксперимента на белых крысах линии Wistar. Исследования проводили на клинически здоровых животных, которых предварительно выдерживали в условиях карантина в течение 5 суток. Вес животных в начале эксперимента колебался в пределах 190±20 граммов. Подопытная группа состояла из 6 животных.

Животным исследуемый порошок топинамбура смешивали в количестве 3% с тонкоизмельченным фаршем, полученную смесь добавляли в проваренную перловую крупу. Поступление минеральных веществ обеспечивали за счет комбикорма.

Контрольная группа состояла из таких же крыс и получала стандартный рацион вивария (перловая каша с мясным фаршем, комбикорм).

Взвешивание проводили каждые 4-е сутки. Ежедневно проводили наблюдения за животными. Регистрировали клинический статус, характер поведения и физическую активность животных, аппетит, потребление воды, контролировали состояние слизистых оболочек и волосяного покрова. Оценивали состояние сердечно-сосудистой системы с использованием системы неинвазивного измерения кровяного давления на 20 и 27 сутки эксперимента. Система неинвазивного измерения кровяного давления у крыс позволяет измерить сердечных сокращений, систолическое, диастолическое и среднее давление.

По окончании эксперимента животных забивали в камере для эвтаназии с использованием углекислого газа. У оглушенных животных брали кровь из желудочков сердца для проведения общего клинического и биохимического исследования.

Также по окончании эксперимента проводили патологоанатомическое вскрытие животных с визуальным осмотром внутренних органов, измеряли массу тела животных и внутренних органов (печень, селезенка, почка, сердце).

В ходе проведения эксперимента установлено, что крысы, потреблявшие порошок топинамбура, охотно поедали рацион, состояние их находилось в состоянии физиологической нормы. Они в течение 28 суток набирали в весе 25,0% от первоначального веса. При этом у животных наблюдали значительное увеличение количества лейкоцитов и лимфоцитов (до 40%), гранулоцитов (почти в два раза), тромбоцитов, незначительно эритроцитов, увеличились также показатели гематокрита. У животных отмечали увеличение количества лейкоцитов, лимфоцитов, содержание смеси моноцитов, эозинофилов, базофилов и незрелых клеток, гранулоцитов, эритроцитов и тромбоцитов достоверно не отличалось от животных контрольной группы. При этом были отмечены активация имунной составляющей крови, благотворное влияние добавки на работу желудочно-кишечного тракта, улучшение работы поджелудочной железы, снижение частоты сокращений сердца, без влияния на величину артериального давления, улучшение переносимости физических нагрузок.

Полученный порошок топинамбура может входить в рецептуру любых функциональных продуктов питания.