Результат интеллектуальной деятельности: Биологически активная добавка из вторичного сырья сокового производства

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в качестве биологически активной добавки к пище с высоким содержанием ресвератрола. Биологически активная добавка (БАД) рекомендуется для использования в консервной (при производстве джемов, повидла, конфитюров, подварок), хлебопекарной и кондитерской промышленности, позволяя получить продукты питания, обогащенные макро- и микрону триентами.

При переработке винограда и яблок на сок, остается от 30 до 60% отходов в виде выжимки, которые содержат значительное количество витаминов, пектиновых и биологически активных веществ (БАВ) [Скрипников Ю.Г. Технология переработки плодов и ягод. М.: Агропромиздат, - 1988. - 287 с]. Ценной частью виноградных выжимок являются косточки в ягодах, которые составляют до 70% выжимки и помимо витаминов, полифенолов и минеральных веществ, содержат в большом количестве ресвератрол - вещество, которое способствует противовоспалительному действию и ингибирует функцию циклооксигеназы и гиперпероксидазы [Bertelli A., Falchi М, Lo Scalzo R., EPR evaluation of the antiradical activity of wines containing high concentrations of resveratrol. - Drugs. Exp.Clin. Res. - 2004; III-5; Зайцев Г.П., Мосолкова В.Е., Гришин Ю.В. и т.д. Фенольные компоненты винограда сорта Каберне-Совиньон винодельческих хозяйств Крыма / Химия растительного сырья. - 2015. - №2. - С. 187-193].

Для выделения необходимых биологически активных веществ из выжимки чаще всего используют методы экстракции, при которой необходимые вещества извлекаются с помощью растворителей, либо используют метод сверхтонкого измельчения, при котором происходит частичное вскрытие растительных клеток [заявка на патент РФ №98113349/12

от 06.07.1998. Способ экстрагирования материалов / А.Я. Абрамов В.К. Голицын, В.А. Молокеев].

Известны биологически активные добавки к пище, обладающие антиоксидантными свойствами, представляющие собой порошки из выжимки яблок или томатов, полученные путем их высушивания до влажности 6-8% и последующего измельчения в тонкой, вращающейся по спирали в пленке толщиной 0,1-0,5 мм при пульсирующем градиенте давления 10-15 МПа и температуре 20-30°C. Придание БАДам антиоксидантных свойств достигается за счет высокого содержания пектина, протопектина, витамина С и микроэлемента - селена [патент №2562517 от 10.09.2015, патент 2360452 от 10.07.2009].

Эти композиции являются источниками определенных витаминов и минеральных веществ и позволяют улучшить качество новых видов продуктов питания. Недостатком таких биологически активных добавок, является их однокомпонентность и, как следствие, низкая пищевая и биологическая ценность, а так же узкий спектр применения.

Известна многокомпонентная биологически активная добавка к пище, представляющая собой порошок, полученный из смеси гвоздики, апельсиновой цедры, кориандра, мускатного ореха и корицы путем экстракции смеси жидкой пищевой окисью углерода [патент РФ №2402930 от 10.11.2010]. Недостатком такой биологически активной добавки является использование редкого сырья, требующего определенной сырьевой базы, а также высокая вероятность аллергических реакций на отдельные компоненты рецептуры.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение из вторичного сырья сокового производства биологически активной добавки в виде порошка с повышенным содержанием биологически активных веществ (БАВ), таких как ресвератрол, пектин, протопектин, полифенольные, минеральные вещества, витамины (Р, Е).

Результат достигается за счет использования в качестве источников БАВ порошков, полученных из виноградной и яблочной выжимок, с использованием высокоэффективного современного технологического оборудования для сушки сырья с использованием инфракрасных лучей, (при которой выжимки обезвоживаются до влажности 6-8% при температуре 35-45°C, не являющейся разрушительной для нативных свойств биологически активных веществ), метода сверхтонкого измельчения сырья и последующего его разделения на фракции.

Вторичное сырье сокового производства, используемое для получения добавки, подается на инфракрасную сушилку при температуре 35-45°C. За счет быстрого проникновения инфракрасных лучей во внутренние слои выжимок, равномерного прогрева, сырье обезвоживается до влажности 6-8% при этом максимально сохраняются нативные свойства ресвератрола, полифенолов, пектина. Отсутствие деполимеризации пектиновых соединений, в свою очередь, обеспечивает высокую желирующую способность разрабатываемой добавки. Высушенные выжимки подаются на мельницу молоткового типа, которая позволяет провести измельчение сырья до размера частиц - 0,3 мм, затем поступают на универсальный классификатор инерционного типа (ГИЛ-21), где вначале на первом уровне классификатора происходит разделение на фракции, при совпадении внешней (возбуждающей) генерируемой частоты с внутренней (собственной) частотой всей колебательной системы наступает резонанс, позволяющий отсеять более грубые частицы. На втором уровне, с увеличенной частотой вибрации сеток-мембран, изменения их угла наклона и при меньших размерах отверстий мембран происходит разрушение молекулярных связей высокомолекулярных соединениях выжимок (полисахариды, клетчатка, гемицеллюлоза, крахмал, протопектин) до получения необходимых моносоединений в готовом продукте по содержанию ресвератрола, растворимого пектина, Сахаров в виде глюкозы и фруктозы, витаминов (С, Р, Е), фенольных соединений, лейкоантоцианов и минеральных веществ. На третьем уровне с той же частотой вибрации сеток-мембран и измененным углом наклона происходит дополнительное измельчение продукта.

Для оптимизации рецептурной композиции использовали в качестве первого рецептурного компонента порошок из яблочной выжимки второго уровня классификатора, отличающийся высоким содержанием пектиновых веществ (6,4%) и компонентов минерального состава - калия (873,6 мг/100 г), кальция (470,3 мг/100 г), магния (182,0 мг/100 г), железа 3,5 (мг/100 г). (табл. 1).

Второй ингредиент заявляемой биологически активной добавки - порошок из виноградной выжимки из темноокрашенных сортов винограда с косточкой, полученный на третьем уровне классификатора, позволяющий повысить ценные свойства нового вида биологически активной добавки за счет увеличения содержания ресвератрола (16,1 мг/100 г), витамина Р (1339,8 мг/100 г), витамина Е (1,7 мг/100 г), лейкоантоцианов (960,8 мг/100 г) и общих полифенолов (1770, 2 мг/100 г), а также фосфора (250,0 мг/100 г).

Высушенные измельченные порошкообразные ингредиенты смешивают. Оптимальные характеристики биологически активной добавки из вторичного сырья сокового производства, отмечены при следующих соотношениях компонентов: порошок из виноградной выжимки 55-75, порошок из яблочной выжимки 25-45 массовых долей, в пересчете на сухое вещество (табл. 2).

Пример 1. Биологически активная добавка, полученная из смеси порошков из виноградной и яблочной выжимок, в соотношении 55:45, является источником витаминов, ресвератрола, полифенолов, пектиновых и минеральных веществ и позволит сократить негативное действие свободных радикалов на организм и снизить риск развития оксидативного стресса. БАД имеет приятный золотисто-коричневый цвет, аромат, свойственный плодово-ягодному сырью и способен обеспечить организм человека витаминами на 40-60% суточной потребности [Нормы физиологической потребности в энергии и пищевых веществах для различных групп населения. Методические рекомендации MP 2.3.1.2432-08. - М., 2008. - 41 с.].

Пример 2. Содержание порошка из виноградной выжимки увеличивают на 5%, а порошка из яблочной выжимки - уменьшают соответственно, для повышения антиоксидантных свойств биологически активной добавки за счет более высокого содержания ресвератрола. Полученная биологически активная добавка восполняет суточную потребность организма человека в витаминах на 50-70%.

Пример 3. Содержание порошка из виноградной выжимки увеличивают на 15%, а порошка из яблочной выжимки - уменьшают на 15%. При таком соотношении биологически активная добавка обеспечивает организм человека дефицитными растворимыми пищевыми волокнами и витаминами на 50-80% суточной потребности при суммарном содержание природных антиоксидантов более 2000 мг/100 г.

Пример 4. Содержание порошка из виноградной выжимки увеличивают на 20%, а порошка из яблочной выжимки - уменьшают на 20%. При таком соотношении биологически активная добавка способна удовлетворить суточную потребность человека в макро- микроэлементах до 100%, в витаминах Р, Е, пектиновых, полифенольных веществах до 80%, а также улучшить сопротивляемость организма внешним факторам среды, за счет высокого содержания ресвератрола (табл. 3, 4).