12.1. Методы выделения пищевых волокон

В соответствии с рекомендациями ФАО/ВОЗ продукт, в 100 г которого содержится 3 г ПВ, рассматривается как источник этого функционального ингредиента, при содержании 6 г ПВ в 100 г продукта он считается обогащенным пищевыми волокнами.

Существуют различные способы обогащения продуктов пище­выми волокнами, каждый из которых обладает определенными достоинствами и недостатками:

• использование в полном объеме сырья, содержащего ПВ;

• добавление вторичных продуктов с высоким содержанием ПВ;

• введение препаратов ПВ.

Среди известных способов обогащения продуктов питания пи­щевыми волокнами наиболее перспективно введение в продукт очищенных препаратов ПВ, позволяющих наряду с обогащением продукта решить технологическую задачу формирования необхо­димой консистенции или улучшения свойств продукта.

Получение препаратов ПВ основано на их выделении из расти­тельного сырья и последующей очистке. Известные методы вьще-ления ПВ включают удаление из измельченной растительной ткани низкомолекулярных веществ: моносахаридов, гликозидов, ал­калоидов, минеральных соединений, либо гидролиз и экстракцию сопутствующего крахмала.

Выбор метода выделения ПВ из растительного сырья определя­ется их содержанием и плотностью упаковки биополимеров кле­точных стенок.

В зависимости от вида перерабатываемого сырья экстракция низкомолекулярных веществ и крахмала ведется водой при нагре­вании (выжимки и вытерки ряда овощей, фруктов, винограда), разбавленными растворами минеральных кислот (серной, хлоридной, фосфорной), щелочами (отруби, мучки, отходы переработки овощей), солями сернистой кислоты, пероксидами, детергентами (стебли злаков, пленки, оболочки зерна, травы, древесина), либо крахмал разрушают амилолитическими ферментами.

Нагревание сырья при температурах около 100 °С с разбавлен­ными растворами кислот приводит к деструкции крахмала, час­тичному гидролизу полисахаридов гемицеллюлоз. Последующая отмывка водой позволяет удалить низкомолекулярные вещества. Выделенные ПВ отличаются от исходного сырья увеличенной внутренней поверхностью, повышенной способностью к сорбции и достаточной чистотой. Одновременно идет полная инактивация микрофлоры, в том числе патогенной, что повышает качество по­лучаемых пищевых добавок.

Выделение ПВ возможно при нагревании сырья с детергента­ми — поверхностно-активными веществами, используемыми в малых концентрациях при небольших температурах. В более жест­ких условиях идет распад макромолекул ПВ.

С помощью ферментативной обработки сырья получают наи­менее деструктированные ПВ. В этом случае его последователь­но обрабатывают амилолитическими (для удаления крахмала), а затем протеолитическими (для удаления белков) ферментами (а-амилаза, глюкоамилаза, протеаза и др., в количествах от 0,4 до 1 мг/дм³).

С использованием ферментативных методов выделены кон­центраты пищевых волокон из вторичных ресурсов переработки зерна, овощей, фруктов и отходов их переработки, вторичных ре­сурсов переработки винограда, трав, тростника и водорослей, лиственной древесины и дана их характеристика.

Известные методы определения содержания ПВ в раститель­ном сырье основаны на максимальном удалении сопутствующих им веществ и сохранении целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнинного комплекса.

Злаковые продукты, овощи, фрукты, виноград, орехи являются основными источниками ПВ. Кроме того, значительную часть клеточных стенок древесины, трав, стеблей злаков, кустарников составляют аналогичные компоненты, о чем свидетельствует со­став их гидролизатов. Поэтому ПВ возможно получать не только из пищевого сырья, но и из древесины, трав, стеблей злаков, запа­сы которых практически неисчерпаемы.

Технологии выделения ПВ из нетрадиционного растительного сырья должны обязательно включать удаление из него антипита­тельных веществ типа гликозидов и алкалоидов, очистку от других сопутствующих низкомолекулярных и высокомолекулярных ве­ществ (например, крахмала), снижение содержания минеральных солей. С этой целью возможно использование механических, фи­зических, химических и биологических методов.