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 и ягоды (порошки), а также различные пищевые компоненты, позволяющие варьировать вкус, аромат и функциональные свойства продуктов.

Высушенные измельченные 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 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.

Капуста огородная возделывается на огородах по всему свету за исключением крайних северных районов и пустынь. Как культурное пищевое растение распространена во всех странах с умеренным климатом. Культура капусты огородной в холодное время года или в горах возможна и в субтропиках.

Ученые открыли, что отличительной особенностью белокочанной капусты является витамин U - метилметионин, который способен вылечивать язвенные болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, язвенные колиты, гастриты и вялость кишечника.

Витамина С в листьях ранних сортов содержится 20 мг %, в позднеспелых - 70 мг %. Капуста обладает способностью сохранять в себе витамин С продолжительное время. Секрет этого «долголетия» в том, что витамин С находится в капусте не только в чистом виде, но и в химически связанной форме - «аскорбигене». Аскорбиген - наиболее устойчивая форма витамина С, причем в капусте его в этом виде содержится в 50 раз больше, чем, например, в картофеле. А вообще как такового витамина С в капусте больше, чем в картофеле, лишь в 1,5-2 раза. Витамина С в капусте больше, чем в мандаринах и лимонах, и в 10 раз больше, чем в моркови. Помимо прочих витаминов в капусте содержатся также витамины В1, В2, РР (хотя и в небольших количествах), а также фолиевая, пантотеновая кислоты, соли калия, кальция, фосфора и др. В белокочанной капусте сконцентрирован почти весь набор витаминов, необходимых человеку.

Капуста - источник минеральных веществ, главным образом калия, кальция, фосфора, серы. Из микроэлементов преобладают алюминий, цинк, железо, марганец. Основные сахара - легкорастворимые глюкоза, фруктоза и сахароза. По наличию глюкозы (2,6%) белокочанная капуста превосходит яблоки, апельсины, лимоны, а по насыщенности фруктозой - картофель, морковь, лук, лимоны.

Фармакологическое действие капусты весьма разнообразно. Капуста стимулирует обменные процессы, обладает противовоспалительным и обезболивающим действием. Ее включают в лечебную диету при атеросклерозе (содержащиеся в капусте пищевые волокна способствуют выведению холестерина, а витамины С и Р, которыми она богата, укрепляют сосуды и оказывают противосклеротический эффект), ишемической болезни сердца, подагре (в капусте практически не содержатся пурины, обусловливающие подагрические отложения), желчнокаменной болезни (пищевые волокна капусты связывают и препятствуют всасыванию в кишечнике холестерина и желчных кислот, из избытка которых образуются отложения - атеросклеротические бляшки на стенках сосудов и камни в желчном пузыре), заболеваниях сердца и почек (соли калия способствуют выведению жидкости), гастритах с пониженной кислотностью и запорах.

При повышенной кислотности желудочного сока капусту обычно не рекомендуют включать в меню, так как она стимулирует секрецию желудочных желез. Не советуют есть ее диетологи и при энтерите, колите, поносах и инфаркте миокарда, поскольку она содержит грубую растительную клетчатку, избыток которой вызывает вздутие кишечника. Однако следует помнить, что капуста богата витамином U, защищающим слизистую оболочку кишечника от изъязвлений. Поэтому вне периодов обострения болезни капусту можно и нужно включать в свой рацион сначала в отваренном, а затем, при хорошей переносимости, и в свежем виде в салатах.

Известен (RU, патент 2136175, опубл. 10.09.1999) способ получения пищевой добавки, предусматривающий смешивание пшеничных отрубей с водой, нагревание полученного субстрата и охлаждение до температуры заквашивания, внесение микроорганизмов и ферментацию до достижения заданной величины рН среды, причем в качестве субстрата используют смесь моркови, капусты, взятых дополнительно к пшеничным отрубям в соотношении 2:1:1, которую гомогенизируют, нагревание ведут пастеризацией, а ферментацию проводят с использованием штамма или штаммов микроорганизмов, взятых в равных количествах из Bifidobacterium adolescentis МС-42, Propionibacterium schermanii Э-6, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum 31, до рН смеси от 4,8 до 5,1.

Недостатком известной пищевой добавки следует признать разрушение многих биологически активных веществ, присущих капусте, при нагревании и ферментации.

Известен (RU, патент 2387136, опубл. 27.04.2010) способ приготовления пищевой добавки, включающий операции смешивания и измельчения целых плодов или овощей, в том числе, и капусты, в молоке или содержащей молочный белок жидкой среде, отделения нерастворимых волокон с получением водной суспензии, возможные операции пастеризации полученной суспензии, добавления синтетических или натуральных биоактивных компонентов в процессе обработки и последующей необязательной сушки суспензии до получения порошка.

Недостатком известной пищевой добавки следует признать разрушение многих биологически активных веществ, присущих капусте, при обработке.

Известен (Типсина Н.Н., Ташлыкова Е.Е. Использование белокочанной капусты в пищевой промышленности. «Вестник КрасГАУ», 2010, №11, стр. 176-181) способ получения капустного порошка, применяемого в хлебопечении. Листья капусты промывают в проточной воде и ошпаривают кипятком. Размягченные листья протирают через сито с ячейками диаметром 1,5-2,0 мм. Мякоть капусты отделяют, а выжимки используют для получения капустного порошка. Выжимки высушивают в печи, охлаждают и измельчают.

Недостатком известного продукта следует признать использование в качестве исходного сырья выжимок капусты, т.е. заведомо обедненного полезными веществами продукта.

В ходе патентного поиска, а также поиска по научно-технической литературе не выявлена известность пищевой добавки на основании обогащенного биологически активными веществами порошка капусты белокочанной.

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, приводящей к повышению выносливости потребителя, его двигательной активности.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать пищевую добавку, представляющую собой порошок капусты белокочанной, 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 капусты белокочанной 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 капусты белокочанной, 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 капусты белокочанной.

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 капусты белокочанной 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 сердечнососудистой 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 окончанию 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 окончанию 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 капусты белокочанной, охотно поедали рацион, состояние их находилось в состоянии физиологической нормы.

При поедании порошка капусты белокочанной в течение 28 суток лабораторные животные увеличили массу тела на 21,7% от первоначальной за 28 дней. В результате исследований крови выявлено, что порошок, полученный по указанной технологии из капусты белокочанной, вызывает усиление работы печени и поджелудочной железы, активирует обмен белка, при исследовании ориентировочно-двигательных функций показано увеличение показателей двигательной активности и «норкового» рефлекса. Также отмечено увеличение времени плавания до развития истощения на 27,1% по сравнению с контрольными животными. У подопытных животных, получавших указанный порошок капусты белокочанной, количество лейкоцитов, лимфоцитов, содержание смеси моноцитов, эозинофилов базофилов и незрелых клеток, гранулоцитов по сравнению с контрольными животными не изменилось. Незначительно снизилось содержание эритроцитов, отмечено увеличение содержания тромбоцитов. Никаких токсических эффектов у лабораторных животных не обнаружено.

Полученная пищевая добавка в виде порошка из капусты белокочанной может входить в рецептуру кондитерских, хлебобулочных изделий и каш.