Фізико-хімічні показники інуліну

План.

Тема 12. Інуліновмісні екстракти й інулін та технологія продуктів харчування функціонального призначення з їх використанням

1. Характеристика інуліну, його структура та біологічна активність.

2. Технологічні та дієтичні властивості інуліну.

3. Технологія використання інуліновмісної сировими у виробництві функціональних продуктів харчування.

Література: 1.Технологія продукції громадського харчування з використанням біологічно активних добавок [Монографія. - Київ:КНТЕУ, 2003.-526с.

2. Харчування людини і сучасне довкілля: теорія і практика [Монографія] ]/ Пересічний М.І., Корзун В.Н., Кравченко М.Ф., О.М.Григоренко. - Київ:КНТЕУ, 2003.-322с.

3.Сушанский А. Г., Лифляндский В. Г. Энциклопедия здорового питания. Том 1. Питание для здоровья. — С.-Пб.: Нева, 1999.— 799 с.

Інулін - рослинний харчовий продукт, одержаний за допомогою сучасної "холодної" технології, що дозволяє максимально зберегти його структуру та біологічну активність. Це полісахарид рослинного походження, що входить до складу більш ніж 36000 рослин, головним чином родин складноцвітних, цибулинних, злаків і має у рослинах ту ж функцію, що і крохмаль. Інулін належить до класу вуглеводів і є полімером фруктози (фруктан). Він входить до складу багатьох їстівних рослин: часнику, артишоку, спаржі, топінамбура, цибулі, цикорію, лопуха, скорцонера, оману, жоржини, кульбаби, мати-й-мачухи, ехінацеї, пирію та ін.

Насамперед, інулін є харчовим волокном, основними властивостями якого є: зниження рівня цукру, холестерину, тригліцеридів і фосфоліпідів у крові; зниження факторів ризику серцево-судинних уражень; виявлення імуномоделюючої дії;. гепатопротекторної і антитоксинної дії; антикоагулянтні властивості; протидія виникненню онкологічних захворювань; виведення з організму солей та радіонуклідів; модифікація мікрофлори кишечнику, сприяння розвитку байтерій групи Біфідус і пригнічення розвитку патогенної мікрофлори; сприяння нормальному функціонуванню кишково-шлункового тракту. Важливою є здатність інуліну покращувати засвоєння кальцію (майже на 20%).

Рекомендується вживати продукти харчування з інуліном хворим на цукровий діабет І та II типу, ожиріння, ішемічну хворобу серця, інфаркт міокарда, при інших хворобах, пов'язаних з порушеним обміном речовин, а також з метою профілактики захворювань. Інулін характеризується достатньо низькою калорійністю - 1 ккал/г.

Поряд із дієтичними властивостями інулін характеризується високими технологічними властивостями, має низьку розчинність у воді (нативний - не більше 10%, з довгим ланцюгом - не більше 1% при кімнатній температурі). Внаслідок цього він здатний утворювати з водою білий непрозорий кремоподібний гель. Гель має нейтральний смак і коротку текстуру, близьку до текстури жиру, і може замінювати жир і різноманітних продуктах з наявністю водної фази без погіршення їх смаку і текстури. Також інулін покращує текстуру і стабільність керованих продуктів і емульсій (мусів, морозива, спредів і паст).

Інулін, вироблений у вигляді порошку білого кольору, не потребує попередньої технологічної обробки перед використанням його у технології солодких страв та кулінарних виробів.

Продукти з використанням інуліну та олігофруктозою широко представлені на ринку функціональних харчових продуктів. Таких продуктів на світовому ринку пропонується вже понад 2500, їх асортимент щорічно зростає. Це молочні, кисломолочні продукти, шоколад, кондитерські та хлібобулочні вироби, макарони, соки і мінеральна вода, фруктові наповнювачі та начинки, продукти дитячого харчування, зернові, м'ясні продукти, сухі суміші та дієтичні добавки.

Перспективними щодо використання у рецептурах продуктів функціонального призначення є інуліновмісні екстракти та інулін.

З топінамбура методом екстрагування вилучений інуліновміс-ний продукт. Для одержання екстракту топінамбур подрібнювали, змішували з гарячою водою при гідромодулі 1:1 і витримували 60 хв при температурі 70°С, для запобігання розпаду моноцукридів визначали масову частку редукуючих речовин та інуліну в розчині.

У процесі екстрагування поряд із цукрами й інуліном у розчин переходять білкові та пектинові речовини. Під впливом ферменту поліфенолоксидази утворюються меланініни, які призводять до потемніння екстракту. Для видалення колоїдних речовин екстракт відфільтровували і знебарвлювали оксидом кальцію, у вигляді вапняного молока, у концентрації 0,1-1,0% та витримували 10 хв. при температурі 70°С. Потім екстракт вдруге відфільтровували. Зі збільшенням концентрації гідроксиду кальцію забарвленість розчинів знижувалася. Максимальний ефект знебарвлення (60%) спостерігався при концентрації СаО - 0,8% від маси екстракту, подальше підвищення концентрації на забарвленість розчинів не впливала.

Для більш повного видалення колоїдних речовин рН екстракту доводили до 3,0-5,5 од. шляхом додавання соляної кислоти. Осад колоїдів відфільтровували у вакуумі крізь фільтроперлит. Під впливом кислоти підвищувалась прозорість розчинів. її оптимальне значення спостерігалось при рН середовищі - 4,0 од., що обумовлено ізоелектричним станом колоїдів. Кислоту нейтралізували вапняним молоком до рН екстракту - 7,0, фільтрували та загущували у вакуумі. Вміст поліфруктозану в екстракті - 25-32% від маси сухих речовин.

Екстракт являє собою в'язку масу, із вмістом сухих речовин - 70%, основну частку яких складають вуглеводи - 69%, із них фруктоза -53%), зола - 0,2%), рН - 5,6. При отриманні екстракту відбувається деполімерізація інуліну.

Екстракт знижує поверхневий натяг води, що свідчить про його високу поверхневу активність, і підвищує піноутворювальну здатність білкових систем. Ймовірно молекули інуліну утворюють комплекси з макромолекулами білків та поліцукридів, що сприяє збільшенню його молекулярної маси і відповідно поверхневої активності.

При дослідженні збивних характеристик водних суспензій інуліну встановлено, що він не утворює реальної піни, об'єм суспензій збільшиться за рахунок дрібних бульбашок повітря, диспергованих по всій масі. Завдяки желюючому ефекту суспензії досить стабільні, тобто інулін сприяє стабілізації пін.

Перспективним рецептурним компонентом є інулін. Нами розроблена технологія вилучення інуліну із топінамбура, на яку отриманий патент. Сік топінамбура піддається очищенню від білкових та пектинових речовин, які під впливом ферменту поліфенолоксидази утворюють темнозабарвлені меланіни, що обумовлюють потемніння екстракту. Білкові фракції (інулази) інгибуються гідроокисом кальцію, у концентрації 1,5% від маси сировини при рН - 10. Сік відфільтровують від колоїдних речовин крізь шар щільної тканини. Відсутність білкових фракцій перевіряється біуретовою реакцією. Для знебарвлення і зниження в'язкості соку застофвують гідроперит. Центрифугуванням відділяються домішки білкових, вапняних та інших речовин.

Суттєвими відмінностями розробленої технології від існуючих є отримання інуліну при температурі не вище 15°С в умовах лужного середовища (рН 10) та висушування у вакуум-апараті, у середовищі вуглекислого газу, що запобігає розкладу інуліну на фруктозу та глюкозу. З метою використання інуліну у складі модулів харчових систем досліджені його основні характеристики. Він нерозчинний у холодній воді, при температурі вище 60°С добре розчиняється, при охолодженні утворює білий осад. Розчини інуліну не утворюють піни, об'єм суспензій зростає за рахунок диспергованого по всій масі повітря. Суспензії досить стабільні, тобто інулін здатний стабілізувати пінні системи завдяки желюючому ефекту.

Інулін впливає на структурно-механічні властивості тіста: знижує піддатливість і підвищує в'язкість, зміцнює структуру тістових модулів.

Розроблена оригінальна технологія отримання інуліну з топінамбура, яка захищена патентом. Для вилучення інуліну сік, отриманий з бульб топінамбура за допомогою електросоковижималки, піддається очищенню та інгібуванню білкових фракцій (інулази) гідроокисом кальцію, який додають у концентрації 1-1,5% від маси сировини. При цьому рН соку доводять до 10 од. Відфільтровують крізь шар щільної тканини (бельтинг або діагональ). Проводять біуретову реакцію на відсутність білкових фракцій. Знижують в'язкість та знебарвлюють сік гідроперитом, концентрація якого залежить від в'язкості та насиченості кольору. За допомогою електро-центрифуги відділяють домішки білкових, вапняних та інших речовин. Висушування проводять у вакуум-сушарці (ВШЛ-1), заповненій вуглекислим газом. Для очищення інуліну його необхідно декілька разів перекристалізувати, при цьому вихід продукту зменшується.

Суттєвими відмінностями розробленої технології є вилучення інуліну при низьких температурах (не вище 15°С), в умовах лужного середовища (рН 10) та висушування у вакуум-апараті, заповненому вуглекислим газом, що запобігає розкладу інуліну на фруктозу та глюкозу.

Інулін не розчиняється у холодній воді, при підвищенні температури до 60°С він добре розчиняється і при охолодженні випадає з розчину у вигляді білого осаду.

Інулін знижує піддатливість тістової маси. Так, піддатливість тістової моделі за 5 хв експерименту склала 7 од., контролю - 22 од., за 15 хв - 8 од. і 30 од. відповідно. На 25-й хвилині піддатливість І тістової моделі майже у 3 рази стала меншою за піддатливість II моделі, тобто вилежування не справляє істотнього впливу на піддатливість тіста. Введення інуліну збільшує пружність тіста більш ніж у 3 рази. Після вилежування пружність обох моделей збільшується, що свідчить про зміцнення структури тіста. Введення інуліну знижує деформацію зсуву тіста. Під час вилежування деформація зсуву в обох зразках знижується. У І тістовій моделі умовно-миттєво-пружна деформація (Е_у) склала 40%, у II моделі -24%, еластична деформація (Е_е) у І моделі - 32%, у II моделі - 28%, пластична деформація (Е_п) у І моделі - 44%, у II моделі - 32%. Аналізуючи отримані результати, можна зробити висновок, що І тістова модель має в'язкість більш ніж у 5 разів вищу за в'язкість II тістової моделі, тобто інулін значно зміцнює структуру тіста.

Таблиця 1

Найменування	Показники
Середній показник ступеня полімеризації
Показник солодкості за сахарозою (100%), %
Розчинність , г/л, при 25 °С
Вміст сахарози, фруктози, глюкози, г/100 г продукту	0,5
Вміст інуліну, %	99,5

Інулін є розчинним харчовим волокном, його здатність зв'язувати воду значно нижча порівняно з нерозчинними харчовими волокнами, тому він не підвищує ступінь адсорбції води у тісті. Відомо, що висока концентрація нерозчинних волокон у тісті робить вироби занадто вологими і м'якими. Додавання інуліну не спричиняє небажаних ефектів, текстура виробів поліпшується, вологість знижується.

Інулін має нейтральний смак, він менш солодкий, ніж цукор (близько 10% від солодкості цукру).

При додаванні інуліну у тісто спостерігається підвищення об'єму виробів. Цей ефект виявляється при концентраціях інуліну від 2 до 6%, при її перевищенні спостерігається зменшення об'єму

виробів.

• Розроблена технологія отримання з топінамбура інуліно-вмісних екстрактів та інуліну.

• Для запобігання розкладання інулін екстрагують при низьких температурах (до 15°С) у лужному середовищі (рН 10), розчин інуліну висущують у вакуум-апараті у середовищі вуглекислого газу.

• Розчини інуліну при збиванні неутворюють піни, але виявляють стабілізуючий ефект у харчових системах.

• Інулін сприяє зміненню структури тіста. У концентрації до 6% від маси борошна він не погіршує структурно-механічні характеристики тістових композицій.

За результатами досліджень фізико-хімічних і технологічних властивостей інулін можна віднести до перспективних рецептурних компонентів харчових продуктів оздоровчого харчування.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Митні формальності на автомобільному транспорті.	\|	Технологічна карта (план) заняття № 12

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.