RS20180918A1 - Postupak za dobijanje bezglutenskog brašna od tropa jabuke sa visokim sadržajem dijetnih vlakana, antioksidativnim i antidijabetogenim dejstvom - Google Patents

Abstract

<p>Pronalazak se odnosi na industrijski postupak dobijanja brašna od tropa jabuke (ljuska, semenka, peteljka i pulpa) preostalog nakon ceđenja soka. Dehidratacijom (temperatura komore 40-55 °C, vreme 6-8 h ) se dobija suvi trop niskog sadržaja (4-6%) i aktivnosti (0,2-0,4) vode što omogućava mlevenje bez slepljivanja. Mlevenjem se dobija trajno, nehigroskopno brašno APF (Apple Pomace Flour). Brašno ima izražen ukus i miris jabuke, visok sadržaj dijetnih vlakana (DV) (35-50%) i antioksidanasa (AO), kao i visok kapacitet vezivanja vode (5,4-6,5 g/g) i ulja (1,2-1,7 g/g). Upotrebljen kao sastojak bezglutenskih ili funkcionalnih proizvoda koji ne sadrže ili imaju niži procenat alergena za osobe intolerantne na gluten, APF nadoknađuje nedostatak DV i AO u ishrani. Upotrebljava se i kao dijetetski preparat čija je optimalna dnevna doza određena in vivo studijom koja potvrđuje pozitivan efekat na regulaciju metabolizma glukoze i lipida.</p> <p> </p>

Description

ПОСТУПАК ЗА ДОБИЈАЊЕ БЕЗГЛУТЕНСКОГ БРАШНА ОД ТРОПА ЈАБУКЕ СА ВИСОКИМ САДРЖАЈЕМ ДИЈЕТНИХ ВЛАКАНА, АНТИОКСИДАТИВНИМ

И АНТИДИЈАБЕТОГЕНИМ ДЕЈСТВОМ

Изрази и скраћенице коришћене за опис предметног проналаска: APF - брашно од тропа јабуке (Apple Pomace Flour), АО - антиоксиданси, ДВ - дијетна влакна, ОНС -капацитет везивања уља (Oil Holding Сарасitу), WHC - капацитет везивања воде (Water Holding Сараcitу).

Област технике на који се проналазак односи

Предметни проналазак спада у област прехрамбене технологије.

Технички проблем

Технички проблем који се решава предметним проналаском је да се обезбеди поступак производње брашна од целог тропа јабуке (APF) са високим садржајем дијетних влакана (ДВ) и антиоксиданаса (АО), антидијабетогеним и антилипемичним дејством. Поступак омогућава потпуно очување ароме, нутритивних и функционалних вредности свежег тропа јабуке и добијање природног, безглутенског брашна које не садржи вештачке ароме и боје, конзервансе и било какве адитиве. Током примењеног процеса дехидратације не настају никакве штетне супстанце.

Проналазак решава проблем недостатка ДВ и АО у савременој исхрани. Може се користити за обогаћивање кондиторских и пекарских производа, односно добијање функционалних производа са повећаним садржајем ДВ и АО, а са смањеним садржајем глутена.

Проналазак омогућава производњу безглутенских производа од чистог брашна тропа јабуке, као и од мешавине овог брашна са другим безглутенским брашнима.

Проналазак решава дефинисање оптималног уноса брашна као дијететског препарата са in vivo доказаним утицајем на регулацију метаболизма глукозе и липида.

Стање технике

До сада су примењени различити начини уклањања воде присутне у тропу, од класичног сушења до сушења на сунцу и лиофилизације. Потпуно очување нутритивног садржаја, АО и ДВ, као и очување функционалних особина тропа било је постигнуто само дуготрајним процесом лиофилизације који захтева велику потрошњу енергије (Rana и сар.2015).

По нашем сазнању на тржишту постоји производ на бази тропа јабуке у који је додат пектин (https://www.amazon.com/Apple-Flour-100-U-S-A-Made/dp/B00T21RPU6), као и производ који садржи воћна влакна изолована из тропа јабуке (http://www.marshallingredients.com/apple-fiber). Брашно добијено од тропа јабуке предложеним поступком има већи капацитет везивања уља и воде од поменутих производа, као и већу антиоксидативну активност и садржај укупних фенола и флавоноида.

У литератури постоје подаци да се троп може користити као додатак прехрамбеним производима, између осталог и као замена дела брашна у кондиторским и пекарским производима али не и да се они могу добити од чистог брашна тропа јабуке. До сада је показано да се заменом дела пшеничног брашна осушеним тропом јабуке у уделу од 5, 10и 15% (Masoodi и Chauman 2002; Sudha и сар, 2007; Rupasinghe и сар, 2008) могу добити мафини, кекси и пекарски производи прихватљивих сензорних својстава. Додатак тропа јабуке у уделу од 17, 22 и 28% снек производима на бази кукуруза не утиче негативно на текстуру а доприноси воћној ароми и повећава удео ДВ и АО (Karkle и сар, 2012). Сви наведени производи су обогаћени ДВ у знатно мањој мери од производа добијених на бази чистог APF, које се може користити не само као додатак другим брашнима већ и самостално.

Излагање суштине проналаска

Суштина овог проналаска је дефинисање поступка за добијање APF који садржи:

- радне параметре за процес дехидратације и млевења.

- карактеристике APF које описују његова нутритивна и функционална својства.

- препоруку за употребу APF као дијететског препарата или састојка функционалне хране, како обогаћених производа са повећаним садржајем ДВ и АО, а смањеним садржајем глутена, тако и безглутенских производа од чистог APF или мешавине APF са другим безглутенским брашнима.

- резултате in vivo студије којом је недвосмислено потврђен позитиван утицај APF на регулацију метаболизма глукозе и липида и одређен оптимални дневни унос APF као дијететског препарата.

Кључни корак код овог проналаска је индустријска дехидратација тропа јабуке, без претходног одвајања петељке и семенке, поступком који се састоји од асептичног преузимања свежег влажног тропа од произвођача сока, транспорта до дехидратора, дехидратације влажног тропа, млевења дехидратисаног тропа до величине честица испод 300 μm и паковања APF у вишеслојне натрон џакове и складиштења.

In vitro и in vivo испитивања потврђују садржај и ефекат биолошки активних супстанци присутних у APF и указују да се APF може користити као дијететски препарат, односно помоћно лековито средство и као компонента функционалне хране. Конзумирањем ове врсте брашна, било као дијететског препарата, било садржаног у прехрамбеном производу, надокнађује се недостатак ДВ и АО у исхрани. Редовним конзумирањем APF се регулише метаболизам глукозе и липида и предупређује појава метаболичких поремећаја, пре свега дијабетеса и атеросклерозе а последично и кардиоваскуларних болести. Исто тако, брашно због високог садржаја ДВ и АО поспешује цревну перисталтику и позитивно делује на цревну микрофлору, односно омогућава правилно функционисање гастроинтестиналног тракта.

Детаљан опис проналаска

Суштина овог проналаска је дефинисање радних параметара за поступак дехидратације и млевења којим се добија APF. APF се користи као делимична или потпуна замена за брашна од жита, тј. за добијање обогаћених или безглутенских производа (било самостално или у комбинацији са другим безглутенским брашнима). APF се може користити и као дијететски препарат чија је оптимална дневна доза одређена in vivo студијом.

Поступак производње и примене брашна од тропа јабуке обухвата следеће кораке:

• асептично преузимање јабучног тропа након производње сока поступком пресовања јабуке, без ензимирања

• распоређивање тропа на перфориране лесе дехидратора у танком слоју

• дехидратацију свежег тропа добијеног у индустријским условима

• процес стабилизације осушеног производа након завршетка грејања и одстрањивања заостале влаге

• хлађење

• млевење сувог тропа, тј. добијање APF

• паковање APF у вишеслојне натрон џакове и затварање

• проверу здравствене исправности APF

• карактеризацију APF, тј. одређивање садржаја ДВ, фенола, флавоноида, масти, протеина, шећера и антиоксидативне активности

• in vivo потврду ефекта присуства APF у исхрани на метаболизам глукозе и масти • испитивање функционалних особина APF као потврду његовог физиолошког ефекта а исто тако и применљивости у различитим формулацијама прехрамбених производа;

• формулисање рецептура за припрему безглутенског кекса и мафина од самог APF, као и од мешавине APF са другим безглутенским брашнима, добијање ових производа у лабораторијским условима и њихову сензорну евалуацију

Поступак добијања брашна од тропа јабуке

Свежи, влажни троп јабуке суве материје 20 - 30% добијен у складу са НАССР (Hazard Analysis and Critical Control Points) стандардом ce непосредно након индустријске производње сока пресовањем јабуке без ензимирања распоређује на лесе сушаре-дехидратора у танком слоју. Лесе се убацују у претходно загрејану сушару. Процес дехидратације траје од 6 до 8 h при контролисаним условима:

• температура ваздуха у комори 45 - 55 °С.

• влажност ваздуха у комори 5 - 30%.

• температура на испаривачу 6 - 45 °С.

• температура рекуперације за 20 - 25 °С нижа од температуре коморе током читавог процеса омогућава кондензацију влаге у испаривачу, тј. њено одстрањивање.

• након престанка грејања осушени производ се стабилизује одстрањивањем заостале влаге из система у трајању од 1 - 2 сата чиме се спречава њена

адсорпција и добија APF ниске активности (0,2 - 0,4) и садржаја (4 - 6%) воде, као и прхке структуре.

Млевење се обавља у индустријском млину за кекс без загревања. Потом се APF пакује у вишеслојне натрон вреће и складишти у стандардним условима складиштења.

Састав и здравствена исправност брашна

Састав APF је дат у Табели 1. Укупни садржај ДВ у брашну износи 35 - 50 g/100g, угљених хидрата 48 - 55 g/100g, протеина 3,11 - 5,50 g/100g, док је садржај масти 1,25 - 4,25 g/100g.

Анализа потврђује здравствену исправност APF у складу са Законом о безбедности хране (Сл. гласник РС, бр.41/09). Производ испуњава услове прописане Правилником о квалитету производа од воћа, поврћа, печурки и пектинских препарата („Сл.л.СФРЈ“ бр. 1/79, 20/82, 74/90 и „Сл.л.СРЈ 33/95 и 58/95), Правилником о максимално дозвољеним количинама остатака средстава за заштиту биља у храни и храни за животиње („Сл. гласник РС“ бр.29/14, члан 3, члан 5, члан 6 и члан 7, прилог 2. и прилог 4.). Такође, осушени троп јабуке задовољава Критеријум безбедности Правилника о општим и посебним условима хигијене хране у било којој фази производње, прераде и промета („Сл.гласник РС“ бр. 72/10), као и препоруке дате у Правилнику о здравственој исправности дијететских производа („Сл. гласник РС“ бр 75/2015).

Садржај фенола, флавоноида и антиоксидативна својства

Брашно тропа јабуке добијено дехидратацијом влажног тропа од различитих домаћих произвођача сока је окарактерисано у смислу садржај фенола и флавоноида. Садржај фенола и флавоноида присутних у APF је знатно виши од садржаја комерцијално доступног праха јабуке са додатком пектина, познатог као Apple egg (Табела 2). Спектрофотометријске (DPPH, ABTS) и електрохемијске (НРМС) методе потврђују да је и антиоксидативна активност APF знатно виша (Табела 2).

Садржај фенола и флавоноида, као и антиоксидативна својства потврђују оправданост употребе APF као дијететског препарата богатог природним АО и као додатка који стандардне производе обогаћује природним АО. Резултати такође указују на различит састав комерцијално доступног производа Apple egg и узорака APF 1-3. Наиме, примећено је да је антиоксидативна активност Apple egg драстично нижа док је садржај пектина виши. Разлог је то што Apple egg садржи накнадно додат пектин што је и наведено на декларацији, док је APF потпуно природан производ, без икаквих додатака.

Технолошке и функционалне особине брашна од тропа јабуке

Капацитет везивања воде (WHC - water holding capacity) јабучног тропа добијеног из домаће производње и брашна од тропа јабуке се креће од 5,4 до 6,5 g воде/g док се литературне вредности за влажни или суви троп јабуке крећу у распону од свега 1,62 (Figuerola и сар. 2005) до 6,3 g воде/g (Ktenioudaki и сар. 2013). Капацитети везивања воде свих узорака брашна су као што се види на слици 1 значајно већи од капацитета комерцијано доступног узорка Apple egg.

Капацитет везивања уља (ОНС - oil holding сарасitу) износи 1,2 до 1,7 g уља/g и у складу је са резултатима других аутора који су нашли да капацитет везивања уља износи максимално 1,69 g уља/g (Cerda-Tapia и сар.2015).

Термалне особине брашна тропа од јабуке

Температура стакластог прелаза APF, одређена диференцијално скенирајућом калориметријом, креће се од 27 - 38 °С, што обезбеђује стабилност током складиштења, док је код комерцијалног узорка ова температура значајно нижа (21 °С). Температура почетка термалне деградације (изнад 200 °С) указује да се APF може користити у пекарској и кондиторској индустрији на уобичајеним температурама печења.

Примена у кондиторској индустрији

У лабораторијским условима APF је употребљено за добијање безглутенског кекса и мафина, само и у комбинацији са брашном од рогача и хељде, као и за добијање обогаћених производа са повећаним садржајем АО и ДВ, а сниженим садржајем глутена. Сви добијени производи су оцењени позитивно у погледу сензорног квалитета (оцена квалитета и прихватљивости од стране потрошача).

In vivo потврда утицаја присуства брашна тропа јабуке у исхрани на регулацију метаболизма глукозе и липида

У овој студији упоредно је праћен утицај додатка две различите дозе APF и антилипемика симвастатина храни са високим садржајем масти на липидни и гликемијски статус мишева Ц57БЛ / 6Ј (Виваријум Галеника а.д., Београд, Србија). Мишеви су према начину исхране подељени у пет група (Г1-5) (Табела 3). Мишеви су током 120 дана храњени: масном храном (Г4), масном храном са додатком APF (10 и 20 mg дневно) (Г1 и Г2), масном храном са додатком симвастатина (ГЗ) и стандардном храном (контролна група) (Г5). Доза лека одређена је према дневној дози за људску употребу а дозе APF имајући у виду садржај ДВ одређен хемијском анализом APF и препоручени дневни унос ДВ.

Студија је недвосмислено показала да додавање APF у масну храну има значајан утицај на снижење нивоа глукозе и триацилглицерола. Резултати поређења утицаја различитих доза APF на метаболизам су омогућили оптимизацију дневног уноса APF као дијететског препарата. Утврђено је да оптимална доза APF, која има значајан позитиван ефекат на регулацију нивоа глукозе и триацилглицерола, износи 10-30 g/дневно.

Claims (5)

Патентни захтеви

1. Поступак за добијање безглутенског брашна (APF) од индустријског тропа јабуке назначен тиме да обухвата: асептично преузимање тропа након цеђења сока, распоређивање тропа у танком слоју на перфориране лесе, процес дехидратације који траје 6 - 8 h при температури коморе 45 - 55 °С, влажности ваздуха у комори 9 - 30% и температури на испаривачу 6 - 45 °С, млевење у млину без загревања до величине честица испод 300 μm и паковање осушеног производа.

2. APF према патентном захтеву 1, назначено тиме да садржи дијетна влакна у опсегу од 35 - 50 g/100g и укупне полифеноле у опсегу од 4 - 10 mg/g, да има капацитет везивања воде у опсегу од 5,4 - 6,5 g/g, капацитет везивања уља у опсегу од 1,2 - 1,7 g/g и температуру почетка термалне разградње изнад 200 °С.

3. APF према патентном захтеву 1, може се складиштити у стандардним условима без додатка средстава против згрудњавања, назначено тиме да је температура стакластог прелаза 27 - 38 °С, активност воде у опсегу 0,2 - 0,4 и проценат влаге у опсегу 4 - 6%.

4. Употреба APF према било ком од захтева од 1 - 3, за добијање сензорно прихватљивих безглутенских и функционалних производа са додатком 5 - 95 % APF, назначено тиме да имају повећан садржај ДВ и АО, а да не садрже или имају нижи проценат алергена за особе интолерантне на глутен-проламине глутенског комплекса.

5. Употреба APF према патентном захтеву 1, као дијететског препарата, назначена тиме да је оптимална дневна доза препарата у распону од 10 - 30 g дневно.