Экстракт из скорлупы грецкого ореха как биологически активная добавка к пище

Перед пищевой промышленностью стоит совершенно новая проблема создания индустрии здорового питания, которая основывается на использовании новейших технологий и дает возможность сохранить в готовых продуктах ценный комплекс биологически активных веществ, заложенных в сырье природой [1].

Грецкие орехи обладают большей антиоксидантной способностью, чем любой другой орех, поскольку скорлупа в основном состоит из лигнина, сильного источника фенола. Природные антиоксиданты, такие как фенольные соединения для здоровья включают широкий спектр физиологических свойств, таких как антиаллергенный, антиатерогенный, противовоспалительный, противомикробный, антиоксидантный, антитромботический, кардиопротекторный и сосудорасширяющий эффекты. Фенолы также используются в пищевой промышленности в качестве стабилизатора пищевых продуктов и в настоящее время считаются более мощными и сильнодействующими антиоксидантами [2]. 
Поскольку потребность в природных антиоксидантах в пищевой промышленности динамично возрастает, сельскохозяйственные и пищевые отходы становятся идеальным веществом для извлечения фенольных соединений в качестве природных антиоксидантов [3].

Для получения экстракта из скорлупы грецкого ореха применяли определенные технологические операции: подготовка сырья, промывка отсортированной партии скорлупы и сушка ее. Экстрагирование проводится на полуавтоматическом аппарате Сокслета «АСВ-6». Выделенный экстракт представляет собой жидкость светло-коричневого цвета со специфическим запахом. Режим экстрагирования отходов грецкого ореха на полуавтоматическом аппарате Сокслета «АСВ-6» следующая: масса сырья составляла 5 гр, концентрация этанола 90%, крупность помола 300 мкм и время экстракции 120 минут.

Для изучения флавоноидного состава скорлупы грецкого ореха в полученных образцах экстракта (в количестве 100 мг) исследовали уровень кверцетина и катехина (рисунок 1). 
Флавоноидный состав скорлупы грецкого ореха характерен содержанием кварцетина, катехина – антиоксидантов весьма полезных для сердца, способствующих защите функций мозга, поддерживающих соединительную ткань и улучшающих кровообращение, обладающих антибактериальным действием.


Рисунок 1 Содержание катехина и кверцетина в экстракте

По максимальному значению содержание катехина составляет 169,92 мг/дм3, а кверцетина-100,98 мг/дм3. Учитывая, что все антиоксиданты защищают организм от повреждений вредными свободными радикалами – токсинами, попадающими из окружающей среды и повреждающими здоровые клетки, приводя к воспалительным процессам, необходимо отметить значительную роль флавоноидного состава скорлупы грецкого ореха как одной из составляющих при определении дальнейшего направления исследований.

На рисунке 2 показан минеральный состав экстракта из скорлупы грецкого ореха.

Рисунок 2 – Содержание минеральных веществ в экстракте из скорлупы грецкого ореха

Данные исследования показывают, что содержание цинка составляет +0,2 мг/100г, а железа +0,09 мг/100г. Также данные говорят, что содержание йода имеет максимальный результат: в объеме 0,25 мг/100г. По результатам этого исследования выяснилось, что в составе экстракта скорлупы грецкого ореха содержатся важные минеральные элементы. На рисунке 3 приведен витаминный состав  экстракта из скорлупы грецкого ореха. 

Рисунок 3 – Содержание витаминов в экстракте из скорлупы грецкого ореха, мг/100г Содержание витамина С 0,38 мг/100г, витамин В1 стабилизирован в пределах 0,25+0,005мг/100г. Витамин В2 встречается в пределах 0,05 - 0,09 мг/100г, а В6 - 0,17 мг/100г, В5-0,07 мг/100г. Отсюда известно, что содержание витаминов, важных для организма, очень высоко. С помощью этого экстракта можно обогатить витаминный состав различных пищевых продуктов.

Исследования также показали довольно богатый аминокислотный состав экстракта из скорлупы грецкого ореха (рисунок 4). В данном случае параметр аминокислотного состава указывает на высокий уровень пищевой ценности экстракта.

Рисунок 4 - Содержание аминокислот в экстракте из скорлупы грецкого ореха

Как видно из диаграммы, в экстракте скорлупы грецкого ореха показана высокая доля аминокислот. Это свидетельствует об их важности в пищевом производстве. Они богаты незаменимыми аминокислотами, которые не синтезируются в организме человека.

В экстракте из скорлупы грецкого ореха содержатся витамины группы С и Е, минеральные вещества, такие как йод, железо, цинк, аминокислоты, катехин, кверцетин. Грецкий орех обладает большей антиоксидантной активностью, чем любой другой орех, поскольку скорлупа состоит из лигнина, сильного источника фенолов. За счет фенольных кислот экстракт обладает многочисленными оздоравливающими свойствами. Выделенный экстракт, обладающий антиоксидантными свойствами, можно будет использовать как пищевую добавку с широким спектром активности в пищевой и перерабатывающей промышленности.

В настоящее время предприятия, производящие продукцию фармацевтического и лечебно-профилактического характера, а также различных пищевых добавок и БАДов все больше внимания обращают на сырье природного растительного происхождения являющегося экологически безопасным и обладающим высоким технологическим эффектом. Такого же мнения придерживается основное большинство населения. Лечебное действие экстракционных препаратов из растительного сырья обусловлено не каким-либо одним действующим веществом, а всем комплексом находящихся в них биологически активных веществ, усиливающих, ослабляющих или видоизменяющих действия основных веществ. Экстракционные препараты могут обладать разносторонним физиологическим действием. Значимость их возрастает в связи с производством таких уникальных антиоксидантных препаратов, воспроизводство которых синтетическим путем невозможно или экономически невыгодно.

По результатам проведенных исследований, можно сделать следующие выводы:
разработана технология получения экстракта из скорлупы грецкого ореха. По итогам данного исследования доказано, что экстракт из скорлупы грецкого ореха содержит основные источники минеральных элементов и витаминов, а по биологической ценности - содержит большое количество незаменимых аминокислот.  Экстракт можно использовать для обогащения витаминно - минерального состава, аминокислотного состава различных пищевых продуктов. Выделенный экстракт, обладающий антиоксидантными свойствами, можно будет использовать как пищевую добавку с широким спектром активности в пищевой и перерабатывающей промышленности.

Информация о финансировании. 
Работа проводилась в рамках проекта, финансируемого Министерством сельского хозяйства Республики Казахстан  BR10764970-OT-21 «Использование нетрадиционных видов отходов грецкого ореха для получения продукта с профилактическими свойствами».  
В заключение мы хотели бы искренне поблагодарить всех участников этого научного проекта за их помощь в проведении экспериментальных исследований. Мы также выражаем нашу благодарность руководству и ученым Астанинского филиала ТОО «КазНИИ перерабатывающей и пищевой промышленности».
 
Литература
  1. Abdelhedi O. et al. Composite bioactive films based on smooth-hound viscera proteins and gelatin: Physicochemical characterization and antioxidant properties //Food Hydrocolloids. – 2018. – Т. 74. – С. 176-186.
  2. Ma X. et al. Isolation and bioactivities of organic acids and phenols from walnut shell pyroligneous acid //Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. – 2011. – Т. 91. – №. – С. 338343.
  3. Zhu B. et al. Walnut shell and meat differentiation using fluorescence hyperspectral imagery with ICA-kNN optimal wavelength selection //Sensing and Instrumentation for Food Quality and Safety. – 2007. – Т. 1. – №. – С. 123-131.
 

Акжанов Н., магистр естественных наук
АФ ТОО "Казахский НИИ перерабатывающей и пищевой промышленности", г.Астана
nurtore0308@gmail.com


 
Наверх ↑