Технології отримання ХВ із зернової сировини

У процесі виробництва борошна (на млинах) і крупів (на круп’яних заводах) зерно фракціонують, відділяють квіткові плівки, оболонки. Ці компоненти разом з алейроновим шаром і частиною подрібненого ядра формують висівки, м’язгу,лушпиння, мучицю, які раніше йшли в основному на корм тваринам. А нині ці побічні продукти перероблення зерна мають стати і вже стають сировиною для отримання ХВ.

Сировина	Вологість,%	Зола, %	Речовини, розчинні у спиртобензольній суміші	Полісахариди, що легко гідролізуються	Полісахариди, що важко ролізуються	Пентозани	Уронові кислоти	Пектинові речовини	Лігнін	Сирий протеїн
Плівки пшениці	8,56	14,23	2,68	29,92	28,10	26,33	1,69	0,25	12,02	0,68
Плівки жита	8,50	9,60	4,33	25,99	27,63	24,40	2,36	0,54	16,90	3,82
Плівки вівса	9,29	6,60	2,43	39,55	36,58	29,40	4,4	0,03	13,20	2,01
Плівки ячменю	10,35	6,75	2,35	34,81	39,91	23,85	5,05	0,46	12,43	2,77
Плівки проса	9,91	11,21	2,57	27,05	39,00	21,70	3,52	0,70	17,33	2,30
Плівки рису	9,48	16,01	3,04	24,39	36,30	20,50	4,06	0,84	17,90	2,29
Оболонки гречки	10,72	1,50	1,08	32,95	29,92	25,10	6,30	0,42	31,07	2,08
Оболонки гороху	9,88	2,14	10,84	17,46	55,34	16,35	16,74	2,10	5,80	4,78
Оболонки сої	11.21	3,81	13,86	19,10	45,62	16,77	16,06	1,01	4,10	12,69

 

З таблиці видно, що вологість плівок і оболонок становить 8…11%, вміст мінеральних речовин – від 1 до 16 %. Кількість речовин, що гідролізуються легко і важко, практично однакова, лише в оболонках гороху і сої речовин, що важко гідролізують, у 2,5..3,5 разів більше, ніж тих, що гідролізуються.

Під час виробництва зернового борошна з виходом 70 % кількість вторинних продуктів сягає 30 %. Ще більше їх утворюється під час виробництва крупи. Основну частину вторинних продуктів дають поверхневі шари зерна, які складаються з целюлози, геміцелюлози і лігніну, тобто з харчових волокон.

Одним із напрямків раціонального використання зерна й підвищення харчової цінності борошна є підвищення його виходу з 70 до 90 %. При цьому в борошні підвищується кількість харчових волокон, сирого протеїну, поліпшується амінокислотний склад борошна (зростає вміст лізину, треоніну, валіну, лейцину, ізолейцину, метіоніну). Поліпшується водо поглинальна здатність борошна, його пружність і якість хліба з нього.

Проте виробництво тонкоподрібненого борошна з цільного зерна пшениці потребує додаткових енерговитрат. Борошно з високим вмістом оболонок і алейронового шару можна отримати змішуванням сортового борошна і тонко подрібнених висівок.

Деякі спеціалісти не рекомендують вживати хліб з борошна 97 % виходу через високий вміст фітинової кислоти, яка уповільнює резорбцію кальцію, заліза та інших поживних речовин. Хоча цього недоліку можна позбутися, змінивши технологію приготування тіста.

Щоб отримати ХВ із вторинних продуктів перероблення зерна, було запропоновано М. С. Дудкіним нагрівати їх розбавленими водними розчинами (0,5..1,0%) соляної чи сірчаної кислоти при температурі 96…98 °С, що сприяє гідролізу супутнього крохмалю, частини полісахаридів геміцелюлоз і розчиненню низькомолекулярних речовин.

Після від фільтрування гідролізату отримують тверді залишки целюлозо-лігніно-геміцелюлозних комплексів, назва можна використовувати я харчову добавку лікувально-профілактичної дії та вводити у різні харчові продукти.

Під час гідролізу у водні розчини переходять моносахариди, амінокислоти, вітаміни, мінеральні речовини. Ці розчини є хорошим середовищем для вирощування дріжджів та інших мікроорганізмів.

ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ОТРИМАННЯ ХВ ІЗ ВИСІВОК:

Висівки

 

 

 

Дозування

Очищення від домішок металів

 

1,0…1,7 % сірчаної

кислоти або 0,5 %

Гідроліз 96…98 °С

хлоридної кислоти

 

Розділення фаз

Промивання ХВ

Охолодження

 

Сушіння

Нейтралізація

Гідроксид натрію

Упакування ХВ

Фільтрування

Водний розчин Концентрат білка

 

 

БІОЛОГІЧНА ЦІННІСТЬ ХВ:

Загальні фізіологічні ефекти ХВ:

- пригнічення надмірного апетиту, прискорення й підвищення відчуття насичення, зниження рівня споживання енергії, стимуляція моторики ШКТ і його евакуаторної функції;

- у тонкому кишечнику — позитивні зміни у толерантності до глюкози й відповідна редукція інсулярного викиду, зміна ступеня абсорбції жирів;

- нормалізація обміну речовин, зокрема ліпідного й вуглеводного метаболізму, порушення яких призводить до ожиріння;

- зниження рівня усмоктування Са, Fe, Zn, зростання екскреції жовчних кислот і зниження їх метаболізму, підвищення виділення нейтральних стеринів, зниження рівня холестеролу і деяких ксено­біотиків у крові;

- у товстій кишці — збільшення маси фекалій, розрідження кишкового вмісту, підвищення його осмотичного тиску та електролітного складу, механічна стимуляція рецепторів стінки кишечнику, прискорення кишкового пасажу, падіння внутрішньопорожнинного тиску;

- збільшення чисельності корисних мікроорганізмів, зміна метаболізму мікрофлори, яка забезпечує організм цінними вторинними нутрієнтами;

- істотне зниження рівня ендогенного гістаміну й інших біогенних амінів, які реалізують алергійні прояви при хворобах травної системи.

- встановлено гіпохолестеринемічний і гіпоглікемічний ефекти харчових волокон. Харчові волокна, прискорюючи перистальтику кишечника, сприяють виведенню з організму холестерину, а також зв'язують і виводять з кишечнику токсичні елементи (важкі метали) і органічні чужорідні речовини, що володіють канцерогенними властивостями.

Позитивний вплив ХВ, зокрема гуару, при цукровому діабеті забезпечує їх здатність модифікувати вуглеводний обмін, уповільнювати всмоктування простих вуглеводів. Пектин і гуар уповільнюють ресорбцію цукру, стимулюють гліколіз і змінюють інкрецію інсуліну та гормонів травного тракту.

Цей гіпоглікемічний ефект цілеспрямовано використовують у дієті. Проносний ефект виникає завдяки скороченню часу транзиту й збільшенню маси фекалій. Він властивий будь - яким речовинам, що складаються із часток, резистентних до ферментного травлення, напр. «груба клітковина» пшеничних висівок. Багата харчовими волокнами їжа, як правило, менш калорійна, містить мало жиру,

але достатньо вітамінів і мінеральних речовин. Харчові волокна збільшують відчуття насичення і наповнення, сприяють перистальтиці кишечника, збільшенню маси і розм'якшенню стільця.

Відсутність Х.в. у дієті може викликати низку патологічних станів, так чи інакше пов’язаних з порушенням складу мікро­флори кишечнику. Найбільш очевидний зв’язок існує між недоліком Х.в. у харчуванні та синдромом подразненого кишечнику, функціональними запорами. Вживання Х.в. є найбільш фізіологічним методом профілактики патології травного тракту та комплексної терапії захворювань травної системи, де першим кроком є корекція дієти, а за необхідності — її поповнення Х.в. Відомо, що Х.в. їжі знижують частоту скарг на розлад травлення і превентивно діють при різних хворобах цивілізації: геморої, поліпах і раку товстої кишки, цукровому діабеті, ожирінні. Залишається недоведеним зв’язок атеросклерозу, ішемічної хвороби серця, алергії, варикозного розширення й тромбозу вен нижніх кінцівок із вживанням Х.в.

Негативний вплив ХВ:

Перехід від бідної на баластні речовини їжі до їжі з великим вмістом Х.в. має бути повільним, щоб організм міг до цього адаптуватися. Багаті на баластні речовини добавки (напр. висівки) потрібно приймати з великою кількістю води, інакше вони поглинуть багато води із вмісту кишок. Постійне зловживання Х.в. призводить до:

а) зниження адсорбції Fe, Ca, Mg, Zn;

б) збільшує виведення азоту з організму;

в) гальмує активність трипсину й хімотрипсину. Це особливо характерне для деяких висівок, що містять фітати та надмірно інгібують усмоктування Fe й Zn.

г) тривале споживання Х.в. може негативно вплинути на баланс вітамінів (особливо А, В, Е), глутамінової кислоти, серину й треоніну, на всмоктування білків, жирів і вуглеводів, що зменшує енергетичну цінність їжі.

Для запобігання цьому при збагаченні дієт Х.в. рекомендується додаткове введення мінеральних нутрієнтів і комплексу вітамінів. Перерви між курсами застосування Х.в. швидко відновлюють баланс мінеральних елементів, вітамінів і азоту.

3.2.Використання харчових волокон у спеціальних лікувальних препаратах:

Нині багатьма науковими колективами розробляються лікувально-профілактичні препарати природного походження, спрямовані на профілактику та лікування захворювань, спричинених екзогенними токсичними речовинами. У зв'язку з цим у комплексі заходів, спрямованих на зменшення дії шкідливих хімічних речовин на організм, важливе місце займає профілактика харчовими волокнами, яка визнана в усьому світі, тому що простота її закладена біологією життя, обгрунтування ефективності є настільки природним, як і логічним.
Створено ряд композиційних препаратів, що мають високу ефективність щодо різних ксенобіотиків.

Фільтрум®-СТІ

Ентеросорбент природного походження. Складається з продуктів гідролізу компонентів деревесини - полімеру лігніну, структурними елементами якого є похідні фенілпропана і гидроцеллюлози. Володіє високою сорбційною активністю і неспецифічною дезінтоксикаціонною дією. Фільтрум®-СТІ зв'язує і виводить з організму патогенні бактерії і бактерійні токсини, лікарські препарати, отрути, солі важких металів, алкоголь, харчові алергени. Препарат сорбував також надлишок деяких продуктів обміну речовин (в т.ч. білірубіну, холестерину, сечовини), метаболітів, відповідальних за розвиток ендогенного токсикозу. Фільтрум®-СТІ не токсичний і не абсорбується з ЖКТ.

Лактофільтрум

Рослинний ентеросорбент, препарат для нормалізації мікрофлори кишечника. Надає імунностимулюючу дію. Властивості Лактофільтрума обумовлені високою сорбційною здатністю природного ентеросорбента на основі лігніну, який зв'язує, утримує і виводить з організму різні види патогенних мікроорганізмів, зовнішні і внутрішні токсини. Другий компонент Лактофільтрума - лактулоза, є ідеальним середовищем для розвитку біфідо- і лактобактерій в товстому кишечнику, що сприяє нормалізації обміну білків, жирів і вуглеводів, сприяє правильному всмоктуванню вітамінів, макро- і мікроелементів, а також стимулює неспецифічний імунітет. Комплексна дія компонентів препарату приводить до формування потужного захисного чинника - нормальної мікрофлори кишечника, ліквідації клінічних проявів дисбактеріозу (болів в животі, бурчання, метеоризму), швидшому зникненню симптомів алергічних захворювань і до ефективної детоксикації організму.

Флоролакт

Пребіотичний комплекс сахаридів різної довжини ланцюга. До складу пребіотичного комплексу Флоролакт входять три типи розчинних харчових волокон в збалансованій пропорції, які діють у всій товстій кишці. Склад препарату оптимальний з точки зору ефективності дії і кількості побічних ефектів. Флоролакт надає синергійну вплив на мікрофлору кишечнику, при якому спостерігається посилення пребіотичної дії, тобто ефективність поєднаного дії препарату вище суми ефективності окремих компонентів. Розчинні харчові волокна є живильним середовищем для корисної мікрофлори кишечника. При розщепленні бактеріями відбувається синтез коротколанцюжних жирних кислот, які є найважливішими елементами для життєдіяльності організму: оцтової, пропіонової, масляної кислот.
- Ацетат - є енергетичним субстратом для м'язів і внутрішніх органів;
- Пропіонат надає гіполіпідемічну, протиінфекційну дію в печінці;
- Бутират є основними енергетичних субстратом для клітин слизової оболонки товстої кишки.

4) Мукофальк

Рослинний проносний засіб. Насіння подорожника, які входять до лікарського засобу, містять гідрофільні волокна. У шлунково-кишковому тракті гідрофільні

волокна поглинають воду і набухають. Волокна насіння подорожника здатні ввібрати таку кількість води, яка в 40 разів більше їх власної маси. Після набухання відбувається підвищення обсягу вмісту кишечника, а також спостерігається розм'якшення калу. Волокна стимулюють перистальтичні руху кишечника, що полегшує виведення калових масс з ШКТ, не всмоктується в кров.

5) Найбільш безпечними проносними є препарати на основі пребіотика лактулоза, речовини, яка не перетравлюється у верхніх розділах ШКТ, не всмоктується в кров і, відповідно, не має системної дії на організм. До таких препаратів належать прелакс, нормазе, порталак, дюфалак, лактусан.