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 М.В. 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 мякоть и сок тыквы улучшают функцию кишечника при запорах, усиливают выделение хлоридов из организма, повышают диурез, не оказывая раздражающего влияния на почечную ткань. Применение тыквы целесообразно при заболеваниях печени и почек. Семена тыквы также применяют при лечении различных заболеваний мочевого пузыря, особенно при воспалении и ослаблении тонуса, при доброкачественных новообразованиях простаты, как противоглистное средство, преимущественно против ленточных глистов.

Известен (патент RU 2453142, опубл. 20.06.2012) способ получения муки из тыквы, включающий сушку одним слоем и измельчение мякоти тыквы на куски не более 12 мм, причем сушку проводят под действием инфракрасного излучения при температуре 40-60°C до воздушно-сухого состояния; при этом содержание массовых долей в 100 г муки составляет: белков 12,61%, липидов 5,8%, углеводов 55,15%, минеральных веществ 10,35%, β-каротина 63,50 мг, витамина С 86,90 мг.

Недостатком полученного продукта следует признать потери биологически активных веществ, изначально присущих мякоти и соку тыквы, при такой технологии сушки.

Известен также (патент RU 2467589, опубл. 27.11.2012) способ получения биологически активной добавки к пище из семян тыквы, включающий очистку семян от примесей, отжим, измельчение жмыха и просеивание, причем после очистки облучают целые семена УФ-лучами мощностью 15-30 Вт и длиной волны от 250 до 260 нм, облученные семена измельчают до размера 3-5 мм, озонируют в течение 45 мин при 1 мг/м³, отжим проводят до остаточного содержания масла в жмыхе 10-12%; просеивают измельченный жмых на каскаде вибросит с размерами верхних ячей 0,2 мм, нижних ячей 0,125 мм; при этом в готовом продукте содержание белка в пересчете на сухое вещество составляет не менее 52,8%, содержание липидов не более 3,4%.

Недостатком полученного продукта следует признать потери биологически активных веществ, изначально присущих семенам тыквы, при такой технологии сушки, а также отсутствие в готовом продукте биологичеси активных веществ, присущих мякоти и соку тыквы.

Известна (патент RU 2162646, опубл. 10.02.2001) биологически активная пищевая добавка, содержащая энтеросорбент, причем в качестве энтеросорбента она содержит криопорошок оболочек семян тыквы.

Недостатком известной добавки следует признать отсутствие в ней биологически активных веществ тыквы, присущих мякоти и соку.

Известная добавка принята в качестве ближайшего аналога разработаного 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, усилению метаболизма белков, ускорению работы печени, увеличению показателей двигательной активности, а также физической выносливости.

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

Для получения порошка тыквы с семечками и кожурой 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 тыквы с семечками и кожурой, полученного путем сушки исходного сырья в два этапа, при этом на первом этапе сушку проводят до остаточной влажности 30-35% при температуре до 90°C, а на втором этапе - до остаточной влажности 6-8% при температуре, не превышающей 40°C, с одновременной дезинтеграцией обрабатываемых материалов на клинико-физиологические показатели лабораторных животных.

2. Изучить возможность токсических эффектов при применении указанного порошка тыквы с семечками и кожурой.

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 тыквы с семечками и кожурой 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 количество 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 патолого-анатомическое 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 тыквы с семечками и кожурой, охотно поедали рацион, состояние их находилось в состоянии физиологической нормы. Они в течение двадцати восьми суток уверенно набирали в весе 29% от первоначального. В результате исследования крови установлено, что порошок, полученный из тыквы с семенами и кожурой, вызывает активацию иммунной составляющей крови, усиление метаболизма белков, ускоряет работу печени. Животные, употреблявшие порошок, полученный из тыквы с кожурой и семенами, увеличили показатели двигательной активности, а также физическую выносливость. У них достоверно увеличилось содержание лейкоцитов, лимфоцитов, эритроцитов, гемоглобина, тромбоцитов, а также снижение количества моноцитов. Остальные биохимические показатели крови достоверно не отличались от показателей контрольной группы.

Следовательно, приведенные эксперименты подтверждают, что порошок тыквы с семенами и кожурой, полученный указанным способом, способствует активации иммунной составляющей крови, усилению метаболизма белков, ускорению работы печени, увеличивает показатели двигательной активности, а также физической выносливости.

Полученный порошок тыквы с кожурой и семечками может входить в рецептуру функциональных продуктов питания.