Спосіб одержання рослинної харчової добавки

Способ получения растительной пищеоой добавки, включающий измельчение растительного сырья, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве растительного сырья используют клубне-, корнеплоды, плоды и ягоды, измельчение ведут в роторном гидродинамическом кавитаторе объемом 15 куб.дм, в водной среде при гидромодуле 1:2-1:7 и скорости вращения ротора 3200-4600 об/мин при одновременном барботировании смеси кислородом Изобретение относится к пищевой промышленности и является новым направлением в отрасли, в связи с чем аналоги и прототип отсутствуют. Способ может применяться для обогащения природными радиопротекторными веществами любого растительного сырья, которое при технологической переработке подвергается гомогенизации и последующей ферментации нативными ферментами. Цель изобретения заключается в том, что клубне-, корнеплоды, плоды и ягоды измельчают и гомогенизируют в роторном гидродинамическом кавитаторе при скоростях вращения ротора 3200-4600 об /мин, числе лопастей 6, объеме кавнтатора V - 15.0 дм3 и постоянном барботировании сырья кислородом в процессе переработки. Указанная цель достигается тем, что в способе получения пищевой добавки с радиопротекторными свойствами клубнекориеплоды. плоды и ягоды измельчают и гомогенизируют в роторном гидродинами ческом кавитаторе при скоростях вращения ротора 3200-4600 об/мин объеме кавитато3 ра V = 15 дм и постоянном барботировании сырья кислородом в процессе переработки. Известно, что меланины обладают радиопротекторными свойствами, поэтому увеличение их содержания в пищевой добавке или продукте будет придавать им новые свсйства, связанные с возникновением противолучевого действия, благодаря которому при потреблении продукта в пищу прои с х од и т у с и л е н и е и м м у н о з а щ и т н ы х функций организма человека к действию радиации и вызываемой ею лучевой болезнью. При измельчении и гомогенизации растительного сырья разрушается клеточная оболочка и внутриклеточные структуры, вследствие чего происходит освобождение окислительных ферментов - оксидоредуктаз, благодаря чему образуется система, в которой приводятся во взаимодействие высвободившиеся клеточные компоненты, включая полифенольные соединения, при с о о 7476 ферментативном окислении которых происходит образование меланиновых пигментов, обладающих радиопротекторными свойствами. Проведение гомогенизации перераба- 5 тываемого сырья в кавитационных полях, образуемых гидродинамическими излучате лями (роторными кавитаторами) в постоянно продуваемом кислородом сырье наряду с практически полным разрушением клеток 10 обеспечивает также активацию и увеличе ние концентрации всех активных форм кис лорода, при наличии которых в субстрате резко увеличивается количество образовав шегося меланина. 15 Таким образом, новизна предлагаемого способа заключается в получении пищевых добавок с радиопротекторными свойствами, обусловленными наличием в составе меланиновых веществ, при получении которых 20 требуется одновременное выполнение трех технологических условий: проведение переработки сырья в режиме гидродинамической кавитации; участие в синтезе меланина эндогенных растительных ферментов; по- 25 стоянное продувание кислородом измельчаемого в кавитаторе сырья. При таком сочетании указанных условий происходит кавитационное измельчение сырья вплоть до разрушения клеток, вслед- 30 ствие чего увеличивается концентрация субстрата, доступного ферментам и кислороду; разрушение сырья приводит к выходу из него эндогенных ферментов, в результате чего значительно возрастает концентрация фер- 35 ментов, способных осуществлять синтез меланина; насыщение растительного сырья кислородом в условиях барботирования и гидродинамической кавитационной обработки обеспечивает генерацию активных 40 форм кислорода, которые участвуют в реакциях трансформации радикалов и связаны с образованием меланина. Активация молекулярных форм кислорода является решающим условием резкого увеличения 45 концентрации образующегося меланина. В табл.1 приведены данные о количестве образующегося меланина при переработке сырья по заявляемому способу, при механическом измельчении и гомогенизации в при- 50 су тс тв ии п ар ци ал ьн о й кон це нт рац и и кислорода воздуха и при полном насыщении сырья кислородом в процессе переработки. Как видно из табл.1, окисление субстрата ферментами в процессе кавитации 55 при барботировании кислородом обеспечивает значительное повышение выхода меланина, которое достигается за счет синтеза нативными ферментами в присутствии активированных форм кислорода. Обогащение пищевой добавки меланинами обеспечивает придание ей радиопротекториых свойств, благодаря которым после введения добавки в пищевой продукт при его последующем потреблении человеком усиливаются иммунно-защижые функции организма, обес пе чив аю щ ие по выш ен ие устойчивости организма к действию радиации и ее различных негативных последствий. Измельчение и гомогенизация корнеклубнеплодов, плодов и ягод в роторном гидродинамическом кавитаторе способствуют эффективному механическому диспергированию растительного сырья лопастями, а также его деструкции под действием импульсных давлений, волн разрежения-сжатия при пульсациях кавитационных пузырьков. Кроме того, за счет физико-химических эффектов, сопровождающих гидродинамическую кавитацию, происходит интенсивное образование свободных радикалов ОН, НО2, перекиси водорода и других соединений, активно участвующих в синтезе меланина. Продувание кислорода через раствор в процессе кавитирования сопровождается повышением концентрации его активных форм, вследствие чего происходит значительное увеличение выхода меланина при ферментировании сырья эндогенными ферменгами. Вращение ротора при скоростях 4600 об/мин его выход не увеличивается. Использование кавитатора роторного типа способствует эффективной кавитационной обработке сырья, при которой достигается максимальный выход меланина. Для данного кавитатора наибольшее количество меланина в перерабатываемом сырье достигается при скоростях вращения ротора 3200-4600 об/мин. Способ осуществляется следующим образом. Перерабатываемое сырье помещают в кавитатор роторного типа, заливают дистиллированной водой (гидромодуль 1:2-1:7). Затем включают ротор, придавая ему скорость вращения 3200-4600 об/мин, и осуществл я ю т и зм ел ь ч ен ие и г ом о ге н и за ц ию растительного сырья в течение 15-20 мин до получения высокоизмельченного гомогената. Одновременно с включением ротора осу 5 7476 ществляют продувку раствора кислородом, лы. Для этого 5 кг сахарной свеклы помещали которую завершают по окончании кавитаци- в кавитатор. заливали 10 л дистиллированной онной обработки. После этого гомогенизиро воды и проводили гомогенизацию сырья в теванную растительную массу, обогащенную чение 18 мин в кавитационном режиме при меланином, отправляют на дальнейшую пере- 5 скорости вращения ротора 3900 об/мин. Одработку, для получения из нее соответствую новременно с включением ротора осуществщего продукта питания, содержащего ляли продувку раствора кислородом, которую меланин, например из топинамбура - глюко- завершали по окончании кавитационной обзо-фруктозный сироп и т.п.. или в качестве работки. После завершения кавитации кондобавки с радиопротекторными свойствами, 10 центрация меланина в 1 кг гомогената вводимой в другие пищевые продукты, напри сахарной свеклы составила 0,17 г. Добавка мер в макаронные и хлебобулочные изделия, готова для введения в пищевые продукты. Поконсервы, пасты и т.п., что обеспечивает при сле этого добавку вводили в творог. дание им лечебно-профилактических свойств, Пример 3. Получали пищевую добавку связанных с противолучевым действием. 15 противолучевого действия из яблок. Для этоПример 1. Получали пищевую добавку , го 3 кг яблок помещали в кавитатор, заливапротиволучевого действия из растительного ли 12 л дистиллированной воды и проводили сырья- топинамбура, представляющего собой гомогенизацию сырья в течение 15 мин в клубнеплод, содержащий значительные кавитационном режиме при скорости враколичества фруктозанов. Для этого 5 кг то- 20 щения ротора 4600 об/мин. Одновременно пинамбура помещали в кавитатор, заливали 10 с включением ротора осуществляли продувл дистиллированной воды и проводили ку раствора кислородом, которую завершагомогенизацию сырья в течение 20 мин в ли по окончании кавитационной обработки. кавитационном режиме при скорости враПосле завершения кавитации концентрация щения ротора 3200 об/мин. Одновременно 25 с меланина в 1 кг гомогената яблок составила включением ротора осуществляли продувку 0.48 г. Добавка готова для введения в пищераствора кислородом, которую завершали по вые продукты. После этого добавку вводили окончании кавитационной обработки. После в яблочный сок. завершения процесса кавитации концентрация Заявляемый способ обеспечивает получемеланина в 1 кг гомогената со- 30 ставила 0,32 ние пищевых добавок, обогащенных природг. Добавка готова для введения в пищевые ным радиопротектором, меланином, при продукты. После этого добавку вводили в введении которых в пищевые продукты им макаронные изделия. придают противолучевые свойства, ообеспеПример 2. Получали пищевую добавку чивающие защиту организма от действия рапротиволучевого действия из сахарной свек- 35 диации и вызываемой ею лучевой болезни. Таблица 1 Способ обработки Кавитация при барботировании кислородом Механическая гомогенизация при барботировании воздухом Механическая гомогенизация при барботировании кислородом Количество образовавшегося меланина в измельченном растительном сырье в % по отношению к количеству меланина после механической гомогенизации при барботировании кислородом воздуха* 230 ±70 100±30 116±40 * Поскольку выход меланина при ферментативном синтезе из различных клубне-, корнеплодов, плодов и ягод, например картофеля, свеклы, топинамбура, яблок, винограда и т.д., по абсолютной величине отличаются, в табл.1 приведены значения концентраций меланина относительно механического способа гомогенизации сырья при барботировании парциальным кислородом воздуха, принятым за 100%. 7476 Таблица 2 Скорость вращения ротора, об/мин Некавитированное сырье 3100 3200-4600 4700 4800 ** Количество образовавшегося меланина в измельченном сырье в % относительно некавитиро-ванного сырья 0 10 70-100 100 100 ** Из-за различных абсолютных количеств образующегося меланина выход меланина в различных клубне-, корнеплодах, плодах и ягодах приведен в относительных единицах. Упорядник В.Куєв Замовлення 4519 Техред М.Моргентал Коректор Л.Филь Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53. Львівська пл.. 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м Ужгород. ьул.Гагаріна. 101