6.3. ВЛАСТИВОСТІ НЕТРАДИЦІЙНОЇ СИРОВИНИ ДЛЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ПРОДУКТІВ

 

Амарант.  Серед рослинних продуктів амарант як нетрадиційна культура є кон- центрованим функціональним продуктом. Харчова цінність амаранту визначається високим вмістом білка (до 18—20 %), ліпідів (7—10 %), вітамінів, мінеральних компонентів.

Для харчових цілей широко застосовується листя амаранту, у складі якого зба-

лансований за амінокислотним складом білок, що легко екстрагується.

У листках також містяться поліфеноли (до 5,4 %), у тому числі флавоноїди (до

2,8 %), вітаміни С, Е, А, пігменти, ліпіди (до 10 %), пектини (до 6 %), мікроеле-

менти.

Розроблені кисломолочні продукти з пробіотичними властивостями, що містять

10 % концентрованого екстракту із листя амаранту. Отриманий продукт, збагаче-

ний пребіотичними компонентами амаранту, містить близько 30 % білка, 14 % —

поліфенолів, 13 % — флавоноїдів, 7 % — вільних цукрів, 2 % — розчинного пекти-

ну. Його рекомендують як дієтичний продукт з антиоксидантною дією для хворих

із серцево-судинними захворюваннями.

За літературними даними, амарант вирізняється високою якістю білка, харчова

цінність якого у порівнянні з ідеальним білком ФАО/ВООЗ за сумою незамінних

амінокислот становить 97 %. За вмістом незамінних амінокислот (лізину та метіо-

ніну) білок амаранту перевищує традиційні зернові культури (табл. 6.23).

Таблиця 6.23

 

ВМІСТ БІЛКА ТА АМІНОКИСЛОТНИЙ СКЛАД БІЛКІВ  РІЗНИХ ЗЕРНОВИХ  КУЛЬТУР

 

 

Показник

Зернові культури

амарант

рис

кукурудза

пшениця

квасоля

Білок, %

15,5—23

7,6

7,7

13,0

21,5

Амінокислоти, мг/100 г:

триптофан

1,5

1,2

0,7

1,2

0,0

лізин

8,0

3,8

2,9

2,2

5,0

гістидин

2,5

2,1

2,6

2,2

3,1

аргінін

10,0

6,9

4,2

3,8

6,2

треонін

3,6

3,8

3,8

2,9

3,9

валін

4,3

6,1

4,6

4,5

5,0

метіонін

4,2

2,2

1,4

1,6

1,2

ізолейцин

3,7

4,1

4,1

3,9

4,5

лейцин

5,7

8,2

12,5

7,7

8,1

фенілаланін

7,7

5,0

4,7

5,2

5,4

 

Насіння амаранту багате такими вітамінами як рибофлавін, ніацин, токоферол,

аскорбінова кислота (табл. 6.24).

Таблиця 6.24

 

ВМІСТ МІНЕРАЛЬНИХ РЕЧОВИН І ВІТАМІНІВ У НАСІННІ  АМАРАНТУ

 

Мінеральні речовини

Вміст, мг/г

Вітаміни

Вміст, мг/100 г

Кальцій

215—650

Аскорбінова кислота

3,0—7,1

Мідь

1—4

α—токоферол

1,5—1,8

Залізо

21—104

Біотин

43—51

Магній

300—340

Фолієва кислота

42—44

Марганець

3—5

Ніацин

1,0—1,5

Фосфор

540—600

Ретинол

0,02—0,03

Цинк

3—4

Рибофлавін

0,19—0,22

Калій

520—564

Тіамін

0,10—0,14

Натрій

22—26

 

Насіння амаранту є цінним джерелом фосфору, заліза, магнію, кальцію. Значна частина мінеральних речовин амаранту (60 % від загального вмісту) сконцентрова- на в оболонці і зародках зернового матеріалу. Залізо та мідь переважають у зарод- ках, а кальцій, натрій та марганець — в оболонках насіння.


Вміст ліпідів у насінні амаранту становить 5,7—6,9 %, що вище, ніж в інших зе-

рнових культурах. Серед жирних кислот переважає лінолева (табл. 6.25).

Таблиця 6.25

 

ЖИРНОКИСЛОТНИЙ СКЛАД ОЛІЇ АМАРАНТУ

 

 

Жирні кислоти

Частка жирних кислот у насінні амаранту різних видів, %

A. coudatus

A. cruetus

A. hypochondriacus

A. edulis

Пальмітинова

18,6

19,9

21,3

21,3

Стеаринова

2,3

3,6

2,9

2,4

Олеїнова

27,5

31,9

23,4

27,3

Лінолева

48,6

43,4

51,4

47,4

Ліноленова

2,0

1,0

0,8

0,9

Арахідонова

1,1

1,4

1,2

1,2

 

Олія амаранту відрізняється значним вмістом сквалену — однією з проміжних речовин стероїдного біосинтезу людини. У її складі 4,6—6,7 % цієї сполуки, тоді як в олії пшеничних зародків — лише 0,1—0,5 %.

В амаранті присутні інгібітор трипсину, хімотрипсину, поліфеноли, сапоніни, фітинова та щавлева кислоти, які можуть впливати на організм людини як позитив- но, так і негативно. Значна кількість поліфенолів зумовлює антибактеріальні, про- тивірусні, антиоксидантні та протизапальні властивості амаранту.

Сапоніни амаранту мають антиоксидантну, імуномоделюючу дію, забезпечують продуктам з амаранту антиканцерогенні властивості.

Найчастіше, як функціональний продукт, використовується борошно амаранту, яке у порівнянні з борошном інших зернових культур містить значно більше білка, жиру, кальцію та фосфору (табл. 6.26).

Таблиця 6.26

 

ХІМІЧНИЙ СКЛАД БОРОШНА ДЕЯКИХ ЗЕРНОВИХ  КУЛЬТУР

 

 

Вид борошна

 

Білок,

г/100г

 

Жир,

г/100г

 

Вуглево-

ди, г/100г

Клітко- вина, г/100г

 

Зола, мг

 

Кальцій,

мг

 

Фосфор,

мг

Амарантове

15—17

7—8

60—62

12—13

2,5

490

150—

250

Гречане

11,7

2,4

72,9

9,9

2,0

114

280

Кукурудзяне

9,2

3,9

73,7

1,6

1,2

20

250

Соєве

43,3

6,7

36,8

2,5

5,3

263

365

З   твердої   пше-

ниці

13,6

2,0

71,0

2,3

1,7

41

370

 

Білки борошна амаранту представлені альбумінами, глобулінами, проламінами і глютенінами, частка яких складає відповідно, % — 19,2—22,9, 18,1—19,1, 1,7—2,7,

42,5—46,5.

За харчовою цінністю борошно амаранту перевищує пшеничне (табл. 6.27).


Таблиця 6.27

 

ХАРЧОВА ЦІННІСТЬ БОРОШНА ПШЕНИЦІ І АМАРАНТУ

 

 

Показники

Вміст компонентів у борошні

пшениці І ґатунку

амаранту

Вміст білка, %

10,6

15,0—15,7

Білковий СКОР, %

56,9

76,0—79,6

Амінокислотний СКОР за лізином, %

56,0

103,4—111,5

Вміст вітамінів, мг/100 г:

аскорбінова кислота

2,8—7,2

фолієва кислота

42,8—44,7

рибофлавін

0,12

0,20—0,25

Вміст ненасичених  жирних кислот, г/100 г:

лінолева

0,53

3,47—4,11

ліноленова

0,03

0,06—0,16

олеїнова

0,01

1,87—2,21

Вміст мінеральних речовин, мг/100 г:

фосфор

115

570—600

кальцій

24

217—244

залізо

2,1

21—53

 

Завдяки особливому амінокислотному складу воно добре доповнює борошно інших зернових культур. Амарантове борошно використовують у хлібопекарській та кондитерській промисловості, а також як комплексний білковий, вітамінний і мінеральний збагачувач у продуктах для дітей, спортсменів та вегетаріанців.

У харчових цілях використовують і листя амаранту для одержання пектину, ру- тину, барвників. Екстракти з амаранту містять білки, поліфеноли, флавоноїди, пек- тинові речовини. В жомі залишається близько 65 % нерозчинних речовин — лігнін і клітковина.

Експертами ФАО/ООН амарант визнано перспективною культурою ХХІ століття, яка характеризується високою харчовою цінністю та різноманітними фізіологічними властивостями: антиканцерогенна, антиглікемічна, антиалергенна, антибактеріальна, антивірусна, антитоксична, імуномоделююча, протизапальна дія. Крім того, він ши- роко використовується як компонент БАДів та функціональних продуктів.

Ехінацея відноситься до родини маргариток. Використовуються корінь і корене- вище. Ці частини рослини містять велику кількість інуліну, інулоїду, а також цук- розу, вулозу, бетаїн, фітостерини, жирні кислоти. Відомо, що ехінацея сприяє збі- льшенню виробництва й активності лейкоцитів — важливих компонентів першої відповіді організму на набряки, має антисептичну дію. Застосовують ехінацею для профілактики кашлю, простуди, ангіни, шкірних проблем.

Хімічний аналіз ехінацеї виділяє декілька груп речовин: поліцукриди, флавоної-

ди, похідні кавової кислоти, есенціальні олії, поліацетилени, алкіламіди та ін. Во-


дорозчинні поліцукриди стимулюють імунну систему, а жиророзчинні компоненти підсилюють фагоцитоз. Поліцукриди ехінацеї також поліпшують регенерацію тка- нин шляхом стимуляції фібропластів. Корінь ехінацеї багатий інуліном, який при- скорює рух лейкоцитів у місця, пошкоджені інфекцією. Екстракти ехінацеї, що міс- тять поліцукриди, зумовлюють підсилене вироблення фагоцитів у селезінці й кістковому мозку, а також міграцію гранулоцитів у периферійні судини.

Найбільш важливим похідним кавової кислоти є цикорієва й хлорогенова кисло- ти, цінарин і ехінакозид. Основна цінна речовина — ехінакозид — накопичується в корені і в невеликій кількості — у квітках. Він не менш ефективний, ніж пеніцилін, у боротьбі з широким спектром вірусів, бактерій, грибків. Ехінакозид захищає ко- лаген III типу від розкладу вільними радикалами. Алкіламіди, що містяться у коре- нях у великій кількості, мають легку анестезуючу дію. Коріння ехінацеї містить мідь, бетаін, ехінацин В, ехінацен, ехінакозид, арабінозу, фруктозу, жирні кислоти, глюкозу, залізо, інулін, поліцукриди, калій, смолу, протеїн, таніни, вітаміни А, С, Е та інші речовини.

Ехінацея підтримує імунну систему, стимулюючи активність лейкоцитів, які бо- рються з інфекцією. Вона блокує дію ферменту гіалуронідази, захищаючи організм від розповсюдження бактерій і вірусів. Застосовують її за простудних захворювань, грипі, бронхіті, гангрені, екземі, герпесу та ін. Може бути корисним допоміжним засобом у лікуванні онкологічних захворювань, СПІДу і синдрому хронічної втоми.

В цілому ехінацея підвищує опірність організму інфекційним і вірусним захво- рюванням, підсилює неспецифічну імунну систему, прискорює процеси видужу- вання й заживання ран.

Спіруліна — це мікроскопічна водорость, яка може використовуватись для нор- малізації обмінних процесів, зменшення впливу шкідливих речовин і радіонуклідів на організм людини. Свою назву вона отримала завдяки наявності у клітинній структурі двох пігментів хлорофілу (зелений) і фікоціану (синій). Розрізняють два основні види спіруліни: африканська Spirulina platensis і мексиканська Spirulina maxima.

Мікроводорость розвивається у лужному середовищі з рН 8-11. Одержують її культивуванням у відкритих або закритих системах. За даними ВООЗ, спіруліна здатна впливати майже на всі захворювання, пов’язані з порушенням обміну речо- вин — від алергії до цукрового діабету. Всі розвинені країни світу використовують спіруліну з метою профілактики захворювань.

Спіруліну краще вирощувати в штучно створених умовах, тобто в закритій сис- темі, яка забезпечує стабільність біохімічного складу та санітарну чистоту продук- ту. Вирощують її на мінеральному поживному середовищі, а органічних сполук во- на не потребує.

В Україні діє єдиний цех з виробництва спіруліни у закритому фотобіореакторі трубчастого типу на Ладижинській ДРЕС. Недолік цього апарата — досить низька проникливість світла крізь стінки скляних труб і труднощі, що виникають під час вилучення кисню, який клітини виділяють у середовище. Значні складнощі вини- кають під час перемішування середовища циркулярним насосами, які травмують клітини водоростей. Тим часом у Німеччині виготовляють скляні труби, що забез- печують 100 % проникливість світла.

В УкрНДІспиртбіопроді впродовж кількох років досліджуються вирощування спіруліни та можливості використання її в харчовій промисловості. Ці роботи ви- конуються разом з провідними вченими Інституту мікробіології й вірусології та Ін- ституту гідробіології НАН України.


Для вирощування спіруліни розроблено оригінальну конструкцію фотобіореак- тора місткістю 100 л, в якому забезпечуються стерильні умови, здійснюється опти- мальний масообмін, підтримуються необхідна температура, рН, освітленість.

Метод вирощування періодичний, тобто через 7—10 діб відбирають 70 % куль- турної рідини, яку замінюють свіжим живильним розчином. Кількість синтезованої біомаси становить 2—3 г/дм3 за абсолютно сухою речовиною. Періодично, за необ- хідності, вивчають її біохімічний склад. Головну увагу звертають на вміст аміноки- слот (табл. 6.28).

 

 

 

 

ВМІСТ АМІНОКИСЛОТ У БІОМАСІ СПІРУЛІНИ


Таблиця 6.28

 

 

 

Амінокислота

 

Кількість амінокисло- ти у 100 мг зразка спіруліни, мг

 

Процентне відношення амінокислот у 100 г білка спіруліни

 

Амінокислотний

СКОР

Аспарагінова кислота

3,967

10,52

 

Треонін

1,984

5,26

 

Серин

2,100

5,56

131 %

Глютамінова кислота

6,630

17,57

 

Пролін

1,597

4,23

 

Гліцин

2,242

5,94

 

Аланін

3,291

8,72

 

Цистеїн

0,551

1,46

+Met 107 %

Валін

2,064

5,47

109 %

Метіонін

0,868

2,30

 

Ізолейцин

1,547

4,10

103 %

Лейцин

3,173

8,41

120 %

Тирозин

1,589

4,21

+ Phe 133 %

Фенілаланін

1,423

3,77

 

Гістидин

0,514

1,36

 

Лізин

1,710

4,53

82 %

Аргінін

2,479

6,57

 

Всього:

37,73

 

 

 

За даними різних авторів, частка окремих амінокислот може коливатися у пев-

них межах (табл. 6.29).


Таблиця 6.29

 

ВМІСТ АМІНОКИСЛОТ У СПІРУЛІНІ, МГ/100 Г ВІД СУХОЇ РЕЧОВИНИ

 

Амінокислоти

Вміст

Амінокислоти

Вміст

Незамінні

20 500—21 000

Замінні

31 000—32 000

Валін

4000—5960

α-Аланін

4700—11350

Ізолейцин

3500—5090

Аргінін

4300—5780

Лейцин

5400—9230

Аспарагінова кислота

8400—10520

Лізин

2900—5550

Гістидин

1000—1420

Метіонін

1400—2170

Гліцерин

3200—9090

Фенілаланін

2800—3980

Глютамінова кислота

9100—12290

Треонін

3100—5780

Серін

3200—6580

Триптофан

350—1200

Тирозин

1900—3340

Цистин

500—700

 

Особливо багата спіруліна на лейцин, валін, треонін, ізолейцин. Лізину в спіру- ліні більше, ніж в усіх овочах, за виключенням бобових. Засвоюваність білка спіру- ліни становить 80—90 %.

Спіруліна містить мало ліпідів, що залежить від умов культивування і змінюєть- ся в межах від 3 до 6 % сухої маси. Виділяють три класи ліпідів: нейтральні, гліко- ліпіди та фосфоліпіди. Вміст гліколіпідів складає близько 40 % від усіх ліпідів спі- руліни  (2,0 %  від  сухих  речовин),  фосфоліпідів —  2—5 %  (0,1 %  від  сухих речовин).

Ліпіди спіруліни характеризуються значним вмістом поліненасичених жирних кислот, особливо γ-ліноленової та лінолевої кислот (табл. 6.30). За вмістом γ- ліноленової кислоти спіруліна може порівнюватись з такими продуктами, як насін- ня смородини, з олією енотери та материнським молоком.

 

Таблиця 6.30

 

ВМІСТ ДЕЯКИХ ЖИРНИХ  КИСЛОТ В СПІРУЛІНІ, МГ/100 Г ВІД СУХОЇ РЕЧОВИНИ

 

Жирні кислоти

Вміст

Жирні кислоти

Вміст

Гептадеканова

17—20

Стеаринова

80—250

Міристинова

8—10

Олеїнова

100—120

Пальмітинова

800—2440

Лінолева

320—970

Пальмітолеїнова

100—330

γ-ліноленова

300—1350

Пальмітоленоленова

175—256

 

Спіруліна характеризується низьким вмістом вуглеводів — до 15 % сухих речо- вин. Однак вони різноманітні у функціональному відношенні: це моно- і дицукри- ди, низькомолекулярні водорозчинні поліцукриди, запасні поліглюкани, структурні поліцукриди. Основну масу вуглеводів спіруліни складають поліцукриди, які пред- ставлені трьома групами поліцукридів — поліглюкани, клітковина та альгінати.


Спіруліна містить п’ять поліцукридних фракцій вуглеводів: спирторозчинні, во- дорозчинні, запасні та дві групи структурних поліцукридів — типу геміцелюлоз, пектинових речовин і типу клітковини.

Спіруліна синтезує вітаміни у великій кількості. В її біомасі сконцентровані в оптимальних співвідношеннях найважливіші вітаміни (табл. 6.31).

 

Таблиця 6.31

 

ВМІСТ ВІТАМІНІВ ТА ПІГМЕНТІВ У СПІРУЛІНІ, МГ/100 Г СУХИХ РЕЧОВИН

 

Вітамін

Вміст

Пігменти

Вміст

Ретинол

69—73

с-Фікоціанін

4000—15000

β-каротин

12—46

Хлорофіл-а

500—1000

Тіамін

3,1—5,5

Каротиноїди

300—820

Рибофлавін

3,5—5,0

Каротини:

200—400

Пантотенова кислота

до 0,1

β-каротин

140—350

Піридоксин

0,073—0,8

інші каротини

40,0

Ціанкобаламін

0,098—0,175

Ксантофіли:

100—500

Аскорбінова кислота

5,0—220

міксоксантофіл

90

Кальційферол

0,3—0,5

зеаксантин

80

Філохінон

до 2,0

криптоксантин

10

 

Спіруліна містить у 10 разів більше каротину, ніж морква, тому 1 г спіруліни за- безпечує добову потребу в цьому провітаміні. Використання спіруліни сприяє ад- сорбції вітамінів групи В та підвищенню концентрації лактобацил у кишечнику за рахунок задоволення потреби цих бактерій у вітамінах, зокрема в пантотеновій ки- слоті.

Спіруліна широко використовується для отримання пігментів. Фотосинтетичний апарат спіруліни містить три групи пігментів — хлорофіл — α, який є основним і найважливішим ферментом для фотосинтезу, а також фікобіліпротеїди та кароти- ноїди, які відносяться до класу допоміжних пігментів.

Спіруліна містить значну кількість хлорофілу, синтезує унікальні пігменти фі- кобілінової природи с-фікоціанін і с-алофікоціанін. Вміст фікоціанінів залежить від умов вирощування і може змінюватися в межах 0,5—15,0 %. Цей пігмент утворює добре засвоювані комплекси із залізом, вітамінами та іншими сполуками.

До найбільш важливих допоміжних пігментів спіруліни відносять каротиноїди, з яких особливе місце займає β-каротин. Серед ксантофілів містяться зеаксантин, ехіненон, криптоксантин, лютеїн та ін.

У процесі росту спіруліна накопичує значну кількість макро- і мікроелементів

(табл. 6.32).

Спіруліна є найбагатшим джерелом заліза. У 100 г спіруліни міститься до 150 мг

заліза, що у 20 разів більше, ніж в інших залізовмісних продуктах. Воно знаходить-

ся в органічно зв’язаній формі, яка легко засвоюється організмом.

Спіруліна є джерелом кальцію і містить його більше, ніж молоко: у 100 г спіру-

ліни міститься до 100 мг кальцію. В 10 г спіруліни міститься 10 % добової потреби

людини в кальції та магнії і 16 % — в марганцю.


Таблиця 6.32

 

ВМІСТ МІНЕРАЛЬНИХ КОМПОНЕНТІВ У СПІРУЛІНІ, МГ/100 Г ВІД СУХОЇ РЕЧОВИНИ

 

Мінеральні компоненти

Вміст

Кальцій

100—1000

Залізо

50—150

Цинк

3—17

Магній

150—400

Мідь

0,2—1,2

Натрій

100—1130

Калій

700—1550

Марганець

3—5

Хром

0,15—0,28

Германій

0,02—0,06

Селен

0,02—0,04

Хлор

400—1000

Фосфор

830—1110

 

Спіруліну використовують з метою виведення з організму шлаків, важких мета- лів, токсинів, радіонуклідів, підвищення опірності організму до захворювань. Вона відновлює гормональний баланс, поліпшує діяльність нервової системи, сприяє за- гоєнню ран, підвищує працездатність та розумову діяльність, тому необхідна лю- дям усіх вікових категорій, особливо дітям, людям похилого віку, спортсменам, шахтарям, сталеварам, іншим робітникам з важкими умовами праці. Спіруліна сти- мулює утворення т-клітин, які допомагають ослабленим після захворювання людям подолати вторинні інфекції. Деякі дослідники стверджують, що спіруліна може проявляти протиракові властивості, захищати клітинні структури від негативної дії вільних радикалів, а її сульфідноліпідна група згубно впливає на окремі види ві- русів.

МОЗ   України   дозволило   використовувати  спіруліну   як   харчову   добавку (ТУ 46.12061-94, ТУУ 21481015001-96, ТУУ 21481015002-96). Цими документами офіційно дозволено в нашій країні промислове виробництво спіруліни. Нині вироб- ництво її в закритих системах перебуває на етапі становлення.