Найден еще один способ сделать еду полезной
Правильное питание давно вошло в моду. Но пищевая промышленность от нее пока, увы, отстает. В нашем рационе много обработанных продуктов, не содержащих достаточное количество ценных питательных веществ. Эту ситуацию стремятся переломить ученые, создавая пищу, обогащенную витаминами, минералами, антиоксидантами. Профессор, доктор технических наук Ольга ПЕРФИЛОВА (на снимке — слева) из Мичуринского государственного аграрного университета занимается расширением природно-ресурсного потенциала антиоксидантов и ассортимента продуктов функционального назначения. Под ее руководством создана новая эффективная технология, позволяющая максимально задействовать полезные свойства растений, создавая при этом вкусную еду. О своих исследованиях, поддержанных грантом Президента России, молодой ученый рассказала «Поиску».
— На первом этапе проекта мы исследуем сырье из растений, произрастающих на территории Тамбовской области, — начинает рассказ Ольга. — Это листья мяты перечной, шишки хмеля обыкновенного, плоды рябины обыкновенной, плоды боярышника обыкновенного, перец стручковый сладкий, капуста брокколи. Все эти травы, фрукты и овощи массово выращиваются в условиях Центрально-Черноземного региона. Благодаря широкому спектру полезных свойств они нашли применение в медицине, косметологии и различных отраслях пищевой промышленности, однако в научной литературе недостаточно освещаются вопросы влияния способов обработки на изменение химического состава растительного сырья, в том числе антиоксидантного.
При переработке трав, фруктов, овощей в пищевые добавки, полуфабрикаты и продукты важно максимально сохранить полезные свойства исходного сырья. Наша цель — полнее раскрыть природный потенциал антиоксидантов растений при разработке новых технологий их переработки в полуфабрикаты: пюре, порошки, пасты. Для этого мы используем современный электрофизический метод — СВЧ-нагрев. Выбрали его, потому что он имеет ряд преимуществ. Во-первых, это высокая интенсивность нагрева равномерно по всему объему и повышенная сохранность пищевых веществ, которые разрушаются под действием высоких температур. Во-вторых, возможность применения щадящих режимов ступенчатого нагрева. В-третьих, экономическая эффективность из-за низкого потребления электроэнергии СВЧ-генераторами. Кроме того, минимальны потери тепловой энергии во внешнюю среду и нагрев деталей оборудования, а также незначительны поступления в окружающую среду газов и паров.
— С какими антиоксидантами вы работаете и в чем их особенности?
— Антиоксиданты помогают сохранить структуру и функциональную активность ДНК и белков, защищают полиненасыщенные жирные кислоты в мембранных липидах. Также они блокируют вредное воздействие на организм свободных радикалов и защищают человека от опасных заболеваний, отодвигают старение организма. Это подтверждается многочисленными исследованиями.
Из природных антиоксидантов мы выделяем флавоноиды (катехины, антоцианы, флавонолы), витамин С, каротиноиды высокой эффективности. Однако растения содержат и другие антиоксиданты, относящиеся к группам флавоноидов, фитоэстрогенов, производных кумарина, коричневых кислот. Поэтому для оценки общей антиоксидантной активности мы определяем суммарное содержание водорастворимых антиоксидантов в пересчете на кверцетин, который, согласно методике, используется для калибровки прибора.
Наша задача — получить максимальную концентрацию антиоксидантов в свободной форме в растительном сырье, которое будет использоваться при хлебопечении. Для этого мы предложили высушивать листья мяты перечной и шишки хмеля в СВЧ-поле, а затем измельчать их в порошок. Плоды боярышника и рябины, а также перец и брокколи можно подвергать СВЧ-нагреву и получать пюре.
Для каждого растительного объекта мы подобрали оптимальные технологические параметры СВЧ-обработки. Например, для плодов рябины обыкновенной установили оптимальный режим СВЧ-нагрева с мощностью 700 ватт, удельной работой 560 ватт на грамм в секунду, временем нагрева 80 секунд. Эти параметры — результат наших экспериментальных исследований и математической обработки данных. При таком режиме значение суммарного содержания антиоксидантов в рябиновом пюре по сравнению с пюре из свежих и бланшированных плодов (традиционный способ обработки) увеличивается соответственно в 1,5 и 1,4 раза.
Переход антиоксидантов в свободное состояние происходит под действием СВЧ-энергии на растительное сырье. Такое воздействие приводит к разрушению клеточного строения и эффекту электроплазмолиза. Разрывы клеточных мембран нарушают взаимосвязи между клеточными компонентами. Таким образом, основательно меняется роль клеточной жидкости центральной вакуоли растительных клеток, в которой содержатся растворимые в воде антиоксиданты. В результате повышается коэффициент внутренней диффузии и увеличивается концентрация водорастворимых антиоксидантов в свободной форме.
— Напомните читателям, что такое функциональные продукты.
— Это пищевые продукты, которые содержат такие ингредиенты (хотя бы один), как витамины, антиоксиданты, минеральные вещества, пищевые волокна, в количестве не менее 15% от суточной физиологической потребности в расчете на одну порцию продукта. Дефицит этих веществ в рационе человека можно восполнить систематическим употреблением функциональных продуктов.
К сожалению, рацион питания большей части взрослого и детского населения нашей страны не сбалансирован по ряду макро- и микронутриентов (белки, жиры, углеводы, витамины, антиоксиданты, минеральные вещества). В последнее время увеличилась доля промышленных, рафинированных продуктов, которые вытесняют в нашем рационе овощи и фрукты. Это ведет к хроническому дефициту минорных веществ в организме, провоцирует нарушение обмена веществ и приводит к алиментарно зависимым заболеваниям, то есть вызванным нарушением питания, в числе которых сахарный диабет, болезни желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, онкологические заболевания. К минорным веществам относятся различные группы флавоноидов с антиоксидантным действием.
Поэтому одна из важнейших задач на втором этапе нашей научной работы — разработка рецептур и технологий приготовления новых сортов бездрожжевого ржано-пшеничного хлеба на заквасках с высокой антиоксидантной ценностью. Для обогащения хлеба антиоксидантами мы будем использовать изготовленные по новой технологии с применением СВЧ-энергии растительные пасты двух видов.
Первый вид — это сочетание пюре из брокколи, перца и порошка шишек хмеля. Отмечу, что шишки хмеля издавна применяются в пивоварении и хлебопечении, а также входят в состав травяных чаев. Они обладают высокой антиоксидантной ценностью. Второй вид пасты — пюре из плодов боярышника, рябины и порошок из листьев мяты. Комбинация ингредиентов обеспечивает не только усиление антиоксидантной ценности готового полуфабриката — пасты — но и его высокие органолептические свойства (вкус, цвет, запах, консистенция). Благодаря таким пастам ржано-пшеничный хлеб обогатится природными антиоксидантами в виде флавоноидов и каротиноидов, а также пищевыми волокнами. Разработанные сорта хлеба будем рекомендовать всем половозрастным группам населения, не имеющим медицинских противопоказаний.
Если говорить в общем, то мы занимаемся разработкой технологии экологически безопасного получения фруктово-овощных полуфабрикатов (порошков, паст, начинок, подварок, то есть фруктовых и овощных паст, уваренных с патокой, с добавлением лимонной кислоты) на основе местного растительного сырья, в том числе вторичных продуктов переработки (выжимки производства соков прямого отжима). Для этого используем СВЧ-нагрев, ИК-сушку, конвективно-вакуум-импульсную сушку. Такие технологии помогают производить пищевые продукты функционального назначения в низком ценовом сегменте. Это любимые многими кексы, хлеб, зефир, мармелад, батончики, конфеты. На разработанные по новым технологиям полуфабрикаты и продукты питания мы получили 18 патентов в России (в целом по университету патентов более 30).
Хочу подчеркнуть, что в нашем вузе создана современная инновационная инфраструктура, которая позволяет делать усовершенствованные продукты и выводить их на потребительский рынок. Все участвующие в этой работе лаборатории оснащены современным лабораторным и промышленным оборудованием.
— Есть ли договоры с предприятиями? Интересуются ли вашими продуктами в других странах?
— Все разработки ученых нашего университета в области здорового и функционального питания обязательно апробируются и используются на отечественных предприятиях. Их более 60. Среди них — «Ряжский погребок» в Рязанской области, «Ягоды Карелии» в Республике Карелия, «Айстек» в Тамбове, «АРАДУ» в Абхазии.
Если говорить о международной работе, то могу отметить, что мои научные исследования в 2014 году получили международную оценку в виде гранта по программе Европейского Союза ERASMUS Mundus Partnership Action 2 Project, International Academic Mobility with Russia (IAMONET-RU V). В Университете Хоэнхайм (Штутгарт, Германия) под руководством профессора Берндта Хитцмана я выполнила научно-исследовательскую работу по теме «Определение влияния растительных порошков на качество пшеничного теста и хлеба».
— Вы и дальше собираетесь заниматься этой темой?
— Конечно. Эта очень важная работа. Она поможет обеспечить полноценное питание людей, профилактику заболеваний, повысить качество жизни населения и даст новые стимулы развитию производства пищевой продукции высокого качества. Еще одной приоритетной своей задачей считаю подготовку научно-педагогических кадров и специалистов для предприятий питания: бакалавров, магистров, аспирантов.
Фирюза Янчилина
Нет комментариев