EA028132B1

EA028132B1 - Антиоксидантная низкокалорийная растительная пищевая добавка, способ получения этой пищевой добавки и ее применение

Info

Publication number: EA028132B1
Application number: EA201491216A
Authority: EA
Inventors: Фульхенсио Диего Саура Каликсто; Каликсто Фульхенсио Диего Саура
Original assignee: Консехо Супериор Де Инвестигасионес Сьентификас (Ксис)
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2017-10-31
Also published as: IL233062A0; BR112014014836A2; EP2796058A4; EP2796058B1; CL2014001519A1; EP2796058A1; AU2012356720B2; US20140348925A1; CR20140268A; US10272128B2; CA2859638C; ECSP14008584A; SV2014004742A; ES2414662A1; JP6450593B2; MX2014006703A; AU2012356720A1; SG11201403229VA; CA2859638A1; DOP2014000136A

Abstract

Настоящее изобретение относится к антиоксидантному низкокалорийному ингредиенту, получаемому способом, включающим следующие этапы: (а) выбор в качестве сырья по меньшей мере одного фрукта и/или растительного материала с высоким содержанием антиоксидантов, более 6 г/100 г сухого вещества; (b) получение сока и пульпы посредством измельчения, отжима и/или прессования сырья; (с) экстрагирование сахаров из пульпы, полученной на предшествующем этапе, для получения пульпы с низкой калорийностью; (d) дегидратация пульпы одним из следующих способов: атмосферная сушка, низкотемпературная сушка с применением вакуума и/или лиофилизация; и (е) помол пульпы для получения антиоксидантного низкокалорийного ингредиента. Также изобретение относится к способу получения упомянутого ингредиента и к его применению для производства функциональных пищевых продуктов.

Description

Настоящее изобретение относится к области пищевой промышленности. Точнее, оно относится к новому функциональному напитку, обогащенному антиоксидантной низкокалорийной растительной пищевой добавкой.

Уровень техники

Антиоксиданты являются важными компонентами рациона, защищающими организм (клетки, ДНК, белки, липиды...) от окислительного повреждения и от его влияния на экспрессию генов. Потребление достаточного количества пищи и напитков, богатых антиоксидантами, приводит к увеличению концентрации антиоксидантов (витаминов С и Е, полифенолов, каротиноидов) в плазме, что связано со значительным снижением риска хронических заболеваний (сердечно-сосудистых, онкологических, нейродегенеративных) и снижением смертности (см. Неггега с1 а1., А8рес18 οί αηΐίοχίάαηΐ ίοοάδ апб 8ирр1етеп18 ίη ЬеаИЬ апб Фкеаке, ΝτιΙγ. Кеу., 2009, νοί. 67, рр. 140-144).

Свойства, метаболизм и эффект антиоксидантов в рационе зависят от того, где именно они оказывают свое воздействие. Одна часть антиоксидантов (тип I), включающая витамины, полифенолы и каротиноиды, растворяется в полости тонкой кишки, где они становятся биодоступными и могут поступать в кровь после всасывания через стенки кишки, после чего распределяться по тканям и клеткам для оказания защитного воздействия.

Другие антиоксиданты в рационе (тип II), включающие полифенолы и каротиноиды, не перевариваются, и проходят тонкий кишечник в неизменном виде, не становясь биодоступными, поскольку не растворяются в пищеварительных соках. Эго происходит потому, что такие антиоксиданты связана с полимерами (белками, полисахаридами), а также с клетчаткой растительной пищи. Однако как только растительный материал попадает в толстую кишку, воздействие кишечной микрофлоры (преимущественно в ободочной кишке) приводит к высвобождению антиоксидантов, в результате чего достигается высокий уровень антиоксидантов, способный предотвращать воспаление, образование полипов и крипт, что, в свою очередь, связано с оздоровлением кишечника и предотвращением дегенеративных клеточных процессов. Кроме того, высвобождаются различные антиоксидантные метаболиты, которые всасываются в ободочной кишке, поступают в кровь и распространяются по организму, производя свои системные эффекты (см. ^Ш^атδοη О. апб МапасЬ, ВюауаПаЬПЬу апб ЬюеГПсаеу οί рο1урЬеиο18 ίη Нитапз. II, Ке\ае\у οί 93 Щщтейюп 81иб1е8. Ат. 1. С1ш. ΝιιΙγ.. 2005, νο1. 81, рр. 243-255).

Антиоксиданты типа I могут быть экстрагированы из пищи или растительного материала с помощью растворителей, и таким образом получают различные коммерческие антиоксидантные концентраты, используемые для обогащения продуктов питания и функциональных напитков. Однако антиоксиданты типа II невозможно экстрагировать растворителями, и поэтому на рынке отсутствуют препараты или концентраты этих антиоксидантов. Тем не менее, следует отметить, что здоровый рацион (например, средиземноморский) содержит значительное количество антиоксидантов типа II, близкое к количеству антиоксидантов типа I. Этот факт подсказывает, что здоровый рацион должен содержать значительные количества антиоксидантов типа I и типа II, или, другими словами, бедный антиоксидантами рацион развитых стран желательно обогатить сбалансированным количеством антиоксидантов (см. Аггап/ е1 а1., №пех1гас1аЫе рο1урЬеηο18, И8иа11у щгюгеб. аге 1Ье тащг рай οί б1е1агу рο1урЬеηο18; а 81ибу οί 1Ье §рат8Ь бкГ, Μο1. ΝτιΙγ. Ροο6 Кс8., 2010, νο1. 54, рр. 1646-1658).

Фруктовые соки и безалкогольные напитки - продукты высокого и регулярного потребления (более 250 мл ежедневно на душу населения в Испании), в которые можно включить упомянутые антиоксидантные компоненты, оказывающие заметное оздоровительное действие, но недостаточно представленные в обычных рационах развитых стран.

Индустрия напитков - высококонкурентная отрасль, которая, откликаясь на растущий спрос на здоровое питание, предлагает в последние годы различные продукты со специальными функциональными свойствами. Эти продукты включают низкокалорийные напитки, обогащенные антиоксидантами, клетчаткой или другими веществами, которые обладают ценными для питания и здоровья свойствами.

В этой связи недавно на рынке появились напитки, характеризующиеся высоким содержанием антиоксидантов, предназначенные для повышения качества рациона и способствующие снижению риска хронических заболеваний на почве окислительного стресса. В числе этих напитков можно назвать, например, соки из граната, ацеролы и различных тропических фруктов, напитки из какао и безалкогольные вина. Существуют также молочные продукты с фруктовыми соками. Обычно фрукты, используемые для производства напитков этого типа, имеют высокое содержание природных антиоксидантов, которые при обработке переходят в жидкую фазу (сок или напиток).

Патент Испании 2229575 представляет напиток от окислительного стресса, изготавливаемый из экстрактов и растительных настоев, который содержит различные витамины (не являющиеся антиоксидантами) и предпочтительно от 20 до 200 мг/100 ккал бесцветных полифенольных антиоксидантов. Однако общее количество антиоксидантов по этому изобретению уступает количеству антиоксидантов во множестве натуральных напитков (в соках ацеролы, граната, в безалкогольном красном вине и других).

Патент Испании 2074031 представляет энергетический напиток, который получается смешиванием фруктового (апельсинового) сока с экстрактом женьшеня, содержащим потенциально тонизирующие

- 1 028132 вещества (сапонины).

Патент Испании 2195007 описывает напиток и процедуру его приготовления. Напиток представляет собой пищевую добавку, состоящую из воды, белка молочной сыворотки, углеводов, витаминов и минералов.

В патенте Испании 2217979 заявлен диетический напиток, состоящий из смеси лимонного и грейпфрутового соков.

Патент Испании 2299288 представляет функциональный напиток, основанный на лишенном антиоксидантов неферментированном молочном продукте (обезжиренном молоке), который смешивается с фруктовыми соками для приобретения некоторой антиоксидантной способности (очевидно уступающей антиоксидантной способности самих соков), и с концентратом масла, богатого сопряженной линолевой кислотой.

Анализируя продукты и имеющиеся патенты, можно заключить о существовании в отрасли тенденции к разработке натуральных антиоксидантных напитков, приготовленных из фруктов с высоким содержанием антиоксидантов или из смеси нескольких фруктов. Другое направление представлено функциональными напитками, которые обогащены различными соединениями (витаминами, минералами, клетчаткой, незаменимыми жирными кислотами, электролитами и т.д.) или дополнены антиоксидантами, но в этом случае антиоксиданты присутствуют в напитках в меньших количествах по сравнению с соками или натуральными антиоксидантными напитками.

Тем не менее, все соки или антиоксидантные напитки, будь они натуральными или приготовленными по различным рецептурам, характеризуются отсутствием антиоксидантов, связанных с растительным субстратом (тип II). Поэтому настоящее изобретение нацелено на извлечение из сырья (фрукты, растительные материалы) и добавление в готовые соки и напитки натуральных антиоксидантов, которые обычно теряются в ходе применяемых сегодня процедур приготовления соков и напитков. Для этого проводится обработка сырья с высоким или исключительно высоким содержанием антиоксидантов. Получается сухой порошок с высокой антиоксидантной способностью и низкой калорийностью, который может добавляться в выпускаемые напитки для придания им повышенной антиоксидантной способности и различных качеств с относительно имеющихся на рынке антиоксидантных напитков. Этот порошок может также применяться как функциональный ингредиент в других пищевых продуктах и как диетическая добавка; кроме того, он позволяет уменьшить количество отходов в ходе обработки некоторых антиоксидантных фруктов и растительных материалов.

Поэтому техническая проблема, решаемая изобретением, заключается главным образом в извлечении очень большой доли природных антиоксидантов, которые не растворяются или не экстрагируются растворителями, но при этом обладают особыми пищевыми свойствами, представляющими исключительную ценность для питания и здоровья.

Сущность изобретения

Первой задачей настоящего изобретения является, таким образом, получение антиоксидантного ингредиента с низкой калорийностью (менее 20 ккал/100 г) с помощью способа, состоящего из следующих этапов:

(a) отбор сырья с высоким содержанием антиоксидантов (большим или равным 6 г/100 г сухого вещества), упомянутое сырье выбирается из по меньшей мере одного фрукта и/или растительного материала;

(b) получение сока и пульпы из отобранного сырья посредством стандартного способа, который может включать измельчение, отжим и/или прессование.

С этой целью может быть использовано любое оборудование или стандартная процедура из доступных на рынке;

(c) экстрагирование сахаров из пульпы, полученной на предшествующем этапе, для получения пульпы с низкой калорийностью (не более 20 ккал/100 г). Данный этап экстрагирования сахаров может быть предпочтительно осуществлен промывкой пульпы водным раствором этанола. Данный этап предпочтительно осуществляется при температуре ниже 50°С, при перемешивании и/или противотоке, с отведением промывочных жидкостей, содержащих сахара из пульпы. Соотношение этанол/вода в промывочной смеси, а также отношение массы промывочной жидкости к массе пульпы, время промывки, температура промывки и прочие показатели определяются исходя из содержания сахара и антиоксидантов в сырье;

(ά) полная дегидратация пульпы, предпочтительно одним из следующих способов: атмосферная сушка (поддоны или другие приспособления); низкотемпературная сушка, предпочтительно при температуре ниже 70°С, с применением вакуума и/или лиофилизация;

(е) после дегидратации пульпы до предпочтительного влагосодержания, меньшего или равного 6%, дегидратированная пульпа подвергается измельчению.

Этот этап измельчения или помола может осуществляться молотковыми мельницами, центробежными мельницами и/или любой системой измельчения или инкапсуляции. В результате образуется сухой порошок с предпочтительным размером частицы менее 0,5 мм, который является функциональным ингредиентом - низкокалорийным, богатым антиоксидантами и клетчаткой.

- 2 028132

Дополнительной задачей изобретения является способ получения антиоксидантного низкокалорийного ингредиента согласно вышеупомянутым этапам.

Сходным образом, задачей изобретения является использование упомянутого антиоксидантного низкокалорийного ингредиента для приготовления функциональных напитков, предпочтительно - для приготовления фруктовых соков, молочных коктейлей, молочных напитков и других напитков с антиоксидантными свойствами, с низкой калорийностью и высоким содержанием пищевой клетчатки (обычно более 6 г волокон/100 г продукта или 3 г/100 ккал продукта).

Подробное описание изобретения

Как было сказано выше, первой задачей настоящего изобретения является получение антиоксидантного ингредиента с низкой калорийностью (менее 20 ккал/100 г) с помощью способа, состоящего из следующих этапов:

(c) экстрагирование сахаров из пульпы, полученной на предшествующем этапе, для получения пульпы с низкой калорийностью (не более 20 ккал/100 г). Данный этап экстрагирования сахаров может быть предпочтительно осуществлен промывкой пульпы водным раствором этанола. Данный этап предпочтительно осуществляется при низкой температуре 25-50°С, при перемешивании и/или противотоке, с отведением промывочных жидкостей, содержащих сахара пульпы. Соотношение этанол/вода в промывочной смеси, а также отношение массы промывочной жидкости к массе пульпы, время промывки, температура промывки и прочие показатели определяются исходя из содержания сахара и антиоксидантов в сырье;

В специальном варианте реализации изобретения способ может включать дополнительный этап подготовки сырья путем его промывки. Это позволяет удалить листья, стебли, частицы почвы, следы пестицидов и пр., которые могут находиться в отобранном сырье. Для осуществления этого этапа промывки может применяться любое стандартное оборудование для мытья овощей: вибраторы, водные и воздушные потоки, конвейерные ленты к бункерам, а также любой другой пригодный для этой цели элемент.

Подобным же образом в специальном варианте реализации, где получаемая из сырья пульпа содержит семена, косточки и/или любую фракцию или загрязнитель в пульпы, способ может включать этап отделения и удаления всего перечисленного перед экстрагированием сахаров. Данный этап может осуществляться с помощью различного представленного на рынке оборудования, например, с помощью перфорированных решеток, ротационных цилиндров, центрифуг и т.д.

Отбор сырья для способа осуществляется особым образом в соответствии с содержанием антиоксидантов в сырье. Так отбирается сырье (фрукты и/или растительный материал), предпочтительно отвечающее следующим требованиям:

(a) сырье изначально характеризуется высокой концентрацией антиоксидантов (таковы, например, виноград, гранаты, какао или тропические фрукты вроде гуавы, ацеролы. каму-каму и мн. др.). Обычно под высокой концентрацией антиоксидантов понимается по меньшей мере 6 г полной массы антиоксидантов на 100 г сухого вещества;

(b) сырье после обработки согласно вышеописанным этапам образует сухой порошок, состав которого приблизительно соответствует приведенному ниже

- 3 028132

Состав		вес. %
Вода (влага)		2-10%
Общее количество антиоксидантов	(витаминов,	6-35%
полифенолов, каротиноидов)
Антиоксиданты II типа (связанные с	растительным	5-30%
субстратом)
Антиоксиданты I типа (экстрагируемые растворителями)	1-5%
Сахара		0-5%
Полисахариды и лигнин		10-40%
Белки		2-10%
Минералы и другие природные составляющие (витамины,	2-8%
органические кислоты, терпены, хлорофилл	и пр. )

В специальном варианте реализации, где сырье для способа состоит из растительного материала с низким содержанием воды (обычно ниже 15%), способ проводится без этапа (Ь) и начинается с этапа помола (этап (е)), за которым следует экстрагирование сахаров (с) и дегидратация (ά).

Как описано выше, задачей изобретения является также способ получения антиоксидантного низкокалорийного ингредиента согласно вышеупомянутым этапам.

Кроме того, как было упомянуто, задачей изобретения является также применение антиоксидантного низкокалорийного ингредиента для приготовления функциональных напитков, предпочтительно для приготовления фруктовых соков, молочных коктейлей, молочных напитков и других напитков с антиоксидантными свойствами, низкой калорийностью и высоким содержанием пищевой клетчатки (обычно больше 6 г клетчатки/100 г продукта или 3 г/100 ккал продукта). В дополнение ко всему, антиоксидантный ингредиент (являющийся задачей изобретения) может использоваться в приготовлении широкого спектра функциональных пищевых продуктов и продуктов, связанных с питанием и здоровьем, включая диетические добавки. Эти продукты отличаются от имеющихся сегодня аналогов содержанием количественно и качественно значимой доли антиоксидантов. В результате имеем тип антиоксидантного напитка с отличительными признаками и повышенной пищевой ценностью.

В частности, функциональный напиток может быть получен добавлением антиоксидантного низкокалорийного ингредиента (задача изобретения) во фруктовый сок, используемый как сырье (этап 1), в результате чего без увеличения калорийности первоначального сока получается натуральный сок, богатый антиоксидантами I и II типов. Способ тонкого измельчения или инкапсуляции может предпочтительно применяться для того, чтобы используемый ингредиент имел частицы такого размера, который не влияет (или влияет минимально) на вкусовые качества сока.

Помимо этого, количество антиоксидантного ингредиента, добавляемого в функциональный напиток, составляет предпочтительно порядка 10-15 г на 200 мл, что предполагает наличие рекомендованных для здорового рациона объемов клетчатки и антиоксидантов.

В других специальных вариантах реализации изобретения получаемый ингредиент может также использоваться для других функциональных напитков, добавляться к сокам или смесям соков различных фруктов, которые могут содержать или не содержать сок, изготовленный на этапе (Ь) описанного способа; к молоку и другим молочным продуктам, а также к напитками безалкогольным напиткам любого другого типа.

Более того, антиоксидантный ингредиент также может использоваться как пищевой ингредиент в зерновых продуктах (пирожки, печенье, пирожные, хлеб, завтраки из хлопьев и т.д.) и в любом типе функциональных или обогащенных пищевых продуктов; как диетическая добавка для оздоровления желудочно-кишечного тракта (регуляция, предотвращение воспаления, пребиотическое действие, предупреждение возникновение полипов и аберрантных крипт) и устранения факторов риска хронических заболеваний (окислительный стресс, воспаление, гиперхолестеринемия, гипергликемия или гипертензия).

Наконец, ингредиент может использоваться также в качестве ингредиента для различных продуктов, предназначенных для питания и поддержания здоровья.

В описании изобретения и пунктах формулы изобретения термин содержать и его словоформы не исключают других технических признаков, добавок, компонентов или этапов. Кроме того, термин содержать заключает в себе термин состоящий из. Для специалистов в данной области техники дополнительные задачи, преимущества и признаки изобретения будут очевидными частично из описания, частично из практического использования изобретения. Следующие примеры приводятся исключительно с иллюстративной целью и ни в коем случае не ограничивают настоящее изобретение. Кроме того, настоящее изобретение охватывает все возможные комбинации специальных и предпочтительных вариантов реализации, описанных в настоящем документе.

Примеры

Пример 1. Получение антиоксидантного ингредиента кг предварительно вымытого белого винограда сорта Ариэль (Апе1) прессуется в стандартном гидравлическом прессе, в результате чего получается 6,5 л сока или виноградного сусла и 1,2 кг вино- 4 028132 градного жмыха или свежей пульпы с кожицей, косточками и мелкими остатками стеблей.

Полученный виноградный жмых помещается в контейнер и при перемешивании подвергается воздействию смеси этанол/вода (80:20), при следующих условиях:

соотношение смеси этанол/вода и виноградного жмыха: 1 л на 100 г виноградного жмыха; температура: 37°С;

время: 10 мин.

Далее смесь виноградного жмыха, спирта и воды подвергается сцеживанию или центрифугированию. На этом этапе удаляется жидкая фаза и получается не содержащий сахара виноградный жмых. Упомянутый виноградный жмых затем просеивается для отделения косточек и остатков стеблей.

После лиофилизации пульпа без косточек и стеблей измельчается в центробежной мельнице с ситом (размер частицы < 5 мм), в результате чего получается 390 г сухого порошка, из которого состоит антиоксидантный низкокалорийный ингредиент. Главные компоненты в общем составе этого ингредиента таковы:

влага: 4,5% антиоксиданты II типа: 18,1% антиоксиданты I типа: 2,7% всего антиоксидантов: 20,8% полисахариды и лигнин: 39,0% сахара: (<0,5%)

Пример 2. Получение функционального напитка

Как только получен антиоксидантный ингредиент, готовится функциональный напиток путем добавления 15 г ингредиента к 300 мл сока или виноградного сусла, выработанного прессованием винограда. После добавления ингредиента и следующего за ним перемешивания образуется коллоидный раствор или суспензия функционального напитка.

Цитируемые публикации

Неггега е£ а1., «АзресЬз о£ апИохШап! £ооЦз апс! зирр1етеп£з ίη Ьеа1£Ь апб. сИзеазе», Ыи£г. Κβν., 2009, νοί. 67, рр. 140-144

ШШатзоп С. у МапасЬ, «Βίθ3ν3ίΐ3Φί1ί£γ апЦ ЫоеШсасу о£ ро1урЬепо1з ίη Ьитапз. II, ΗθνίθΜ о£ 93 ίηίθτνθηίίοη з£иШез», Ат. Д. СПп. Ыи£г., 2005, νοί. 81, рр. 243-255

Аггапг е£ а1., «Ыопех£гас£аЫе ро1урЬепо1з, изиа11у тдпогесЦ аге £Ье та^ог раг£ о£ сИе£агу ро1урЬепо1з; а з£иДу о£ £Ье ЗрапДзЬ сИеЬ>, Мо1. Ыи£г. Γοοά Нез., 2010, νοί. 54, рр.

1646-1658

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Антиоксидантная низкокалорийная растительная пищевая добавка, получаемая способом, включающим следующие этапы:

(a) выбор в качестве сырья фруктового материала с высоким содержанием антиоксидантов, составляющим более 6 г/100 г сухого вещества;

(b) получение сока и пульпы посредством измельчения, отжима и/или прессования сырья;

(c) экстрагирование сахаров из пульпы, полученной на предшествующем этапе, для получения пульпы с низкой калорийностью, причем экстрагирование сахаров из пульпы проводят путем промывания пульпы водным раствором этанола при температуре 25-50°С при перемешивании и/или в противотоке;

(ά) дегидратация пульпы посредством способа, выбранного из воздушной сушки, низкотемпературной сушки под вакуумом и/или лиофилизации;

(е) помол пульпы для получения антиоксидантной низкокалорийной пищевой добавки.
2. Пищевая добавка по п.1, где осуществляют дополнительный этап подготовки сырья путем его промывания перед стадией (Ь).
3. Пищевая добавка по п.1 или 2, где после этапа получения пульпы удаляют семена, косточки и/или загрязнения, имеющиеся в пульпе, перед экстрагированием сахаров.
4. Пищевая добавка по любому предшествующему пункту, где этап помола осуществляют молотковыми мельницами, центробежными мельницами и/или микронизацией или инкапсуляцией с получением сухого порошка с размером частиц менее 0,5 мм.
5. Пищевая добавка по любому предшествующему пункту, где используемый в качестве сырья фруктовый материал выбран из винограда, граната, какао, ацеролы, гуавы, каму-каму и их комбинаций.
6. Пищевая добавка по любому предшествующему пункту, имеющая следующий состав в вес.%:

- 5 028132 вода - 2-10, общее количество антиоксидантов - 6-35, неперевариваемые антиоксиданты - 5-30, биодоступные антиоксиданты - 1-5, полисахариды и лигнин - 10-40, белки - 2-10, минеральные вещества - 2-8, сахара 0-5.
7. Пищевая добавка по любому предшествующему пункту, где на этапе дегидратации (ά) сушка осуществляется при температурах ниже 70°С.
8. Пищевая добавка по любому предшествующему пункту, где на этапе (ά) дегидратация пульпы осуществляется до влагосодержания, которое меньше или равно 6%.
9. Способ получения пищевой добавки по любому предшествующему пункту, включающий следующие этапы:

(a) выбор в качестве сырья фруктового материала с высоким содержанием антиоксидантов, более 6 г/100 г сухого вещества;

(b) получение сока и пульпы посредством измельчения, отжима и/или прессования сырья;

(c) экстрагирование сахаров из пульпы, полученной на предшествующем этапе, для получения пульпы с низкой калорийностью, причем экстрагирование сахаров из пульпы проводят путем промывания пульпы водным раствором этанола при температуре 25-50°С при перемешивании и/или в противотоке;

(ά) дегидратация пульпы способом, выбранным из воздушной сушки, низкотемпературной сушки под вакуумом и/или лиофилизации;

(е) помол пульпы для получения антиоксидантной низкокалорийной пищевой добавки.
10. Применение пищевой добавки по любому из пп.1-8 для производства функционального пищевого продукта.
11. Применение по п.10, в котором функциональный пищевой продукт представляет собой функциональный напиток.
12. Применение по п.11, в котором функциональный напиток выбран из фруктовых соков, молочных коктейлей и молочных напитков.