Оптимизация поверхности отклика процесса извлечения пищевых волокон из остатков плодов облепихи и оценка их потребительских свойств
Hippophae rhamnoides Linn., также известный как кислый терн или кислая ива, имеет долгую историю лекарственного и съедобного использования в народной культуре. В последние годы листья Hippophae rhamnoides также были включены в список новых ресурсных продуктов питания. Китай - страна с самыми богатыми в мире природными ресурсами зародышевой плазмы облепихи. Он не только богат ресурсами дикорастущей облепихи, но и является страной с самой большой площадью искусственных посадок облепихи. Это один из важных видов деревьев в защитном лесу "Три Севера". Согласно статистике, по состоянию на январь 2022 года общая площадь посадок облепихи в Китае составляет около 31,07 млн му, что составляет более 90% мировых посадок облепихи. Плоды облепихи считаются хорошим растительным ресурсом для профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, воспалительных заболеваний, кожных заболеваний, язвы желудка и даже рака, поскольку они богаты витаминами, флавоноидами, полифенолами, органическими кислотами, линолеином, незаменимыми аминокислотами и другими биологически активными веществами.

В настоящее время китайская облепиховая промышленность в основном сосредоточена на переработке напитков и добыче облепихового масла. Среди них Цзэн и др. обнаружили, что предварительная микроволновая обработка в сочетании с кратковременной ускоренной экстракцией растворителем может улучшить питательные качества облепихового масла; Лю и др. оптимизировали процесс экстракции масла из плодов облепихи; Фу и др. разработали ферментированные напитки из облепихи, используя мякоть облепихи в качестве сырья; Ли проанализировал текущее состояние переработки вина из плодов облепихи, чтобы способствовать его развитию. Доля остатков переработанных плодов облепихи составляет около 20%, и большая их часть высушивается и используется в качестве корма для животных или выбрасывается, что напрямую приводит к загрязнению окружающей среды и растрате земельных ресурсов. Содержание пищевых волокон в остатках плодов облепихи составляет более 50%. Пищевые волокна известны как "седьмое по величине питательное вещество" в области питания и могут использоваться в качестве важного пищевого наполнителя; они могут способствовать размножению полезных кишечных бактерий, увеличивать способность человеческого организма к усвоению, снижать уровень холестерина и триглицеридов в плазме крови, а также помогать контролировать такие последствия для здоровья, как ожирение.

Исходя из этого, в данном исследовании оптимизирован процесс извлечения растворимых пищевых волокон (РПВ) и нерастворимых пищевых волокон (НДВ) из остатков плодов облепихи в винодельческой промышленности, а также проведено сравнение применимости различных пищевых волокон. Цель работы - предоставить теоретическую основу для полного использования отходов в облепиховой промышленности, производства продуктов с высокой добавленной стоимостью из пищевых волокон с различными типами использования и расширения цепочки облепиховой промышленности.

 

Механизм синергетического эффекта между ультразвуком и ферментами заключается в том, что ультразвук может усилить активность ферментов и дополнительно повысить выход пищевых волокон. В данном исследовании оптимальный процесс был получен путем оптимизации поверхности отклика следующим образом: добавление 5% целлюлазы, ультразвуковая температура 60 ℃, ультразвуковая мощность 120 Вт и время ультразвука 42 мин. В это время выход SDF составил (16 ± 1)%, выход IDF составил (73 ± 2)%, а соотношение SDF/IDF составило 0,21 ± 0,01. При тех же условиях процесса при использовании только ультразвука выход СДФ составляет (12 ± 4)%, выход ИДФ - (65 ± 1)%, а отношение СДФ/ИДФ - 0,18 ± 0,08; выход СДФ при использовании только целлюлозного метода составляет (11 ± 1)%, выход ИДФ - (67 ± 1)%, а отношение СДФ/ИДФ - 0,16 ± 0,02. Как видно, ферментативный метод получения пищевых волокон из остатков плодов облепихи с помощью ультразвука имеет значительное преимущество по выходу и увеличивает долю растворимых пищевых волокон.
Общее пищевое волокно из остатков плодов облепихи демонстрирует хорошие потребительские свойства, особенно в плане высокой набухаемости и маслоудерживающей способности, которые составляют 3,12 ± 0,13 мл/г и (4,47 ± 0,41)%, соответственно. Он также обладает хорошим адсорбционным эффектом в отношении холестерина, причем адсорбция холестерина почти в два раза выше, чем у SDF при pH 7.
Таким образом, использование побочных продуктов переработки облепихи, таких как остатки плодов, позволяет эффективно приготовить различные виды пищевых волокон, улучшить использование ресурсов, снизить затраты на производство и получить продукты с высокой добавленной стоимостью. Это имеет определенную экономическую ценность и социальную значимость для дальнейшего развития облепиховой промышленности.