Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 3.

Карлов В. А. и др. Получение функциональных пищевых добавок при комплексной переработке. УДК 664.8:634.1 Получение функциональных пищевых добавок при комплексной переработке фруктов и овощей пониженного качества с применением методов биотехнологии В. А. Карлов*, А. А. Гольбрайх, О. Я. Мезенова *Калининградский государственный технический университет, г. Калининград, Россия; e-mail: vaden1410@mail.ru Информация о статье Поступила в редакцию 01.04.2024; получена после доработки 20.05.2024; принята к публикации 22.05.2024 Ключевые слова: фрукты и овощи пониженного качества, комплексная переработка, ферментативный гидролиз, карбогидразы, пищевые добавки, функциональный пищевой ингредиент, функциональный пищевой продукт, специализированное питание Для цитирования Реферат Актуальность переработки фруктов и овощей пониженного по внешним признакам качества обусловлена их объемами в перерабатывающей промышленности и торговых сетях, а также высоким биопотенциалом. Целью исследования являлось обоснование комплексной переработки такого сырья с получением пищевых добавок, содержащих натуральные биологически активные компоненты, и оценка их пищевой функциональности. В экспериментах использовали яблоки, бананы, апельсины, картофель, морковь, помидорыи огурцы, не соответствующие по показателям свежести ГОСТ 57976-2017, но без признаков микробиальной порчи. Из данного сырья были составлены три вида экспериментальных смесей - фруктовая, овощная и фруктово-овощная. Ключевой операцией переработки являлся ферментативный гидролиз смесей различными карбогидразами (целлюлаза, Р-глюканаза, амилаза и глюкоамилаза). Гидролизованные смеси фракционировали с последующим обезвоживанием фракций и получением водорастворимых и водонерастворимыхпорошкообразныхдобавок. Впроцессе ферментацииисследовалинакопление простых сахаров, сухих веществ, выход готовых продуктов. Наибольшие концентрации сахаров установлены в водорастворимых фракциях из фруктовых смесей. В полученных добавках из трех видов смесей изучали органолептические показатели, химический состав, содержание функциональных пищевых ингредиентов - витамина С, веществ с Р-витаминной активностью, пищевых волокон. Установлен по ИК-спектрам качественный состав пищевых волокон и других полисахаридов в водонерастворимой добавке. С учетом полученных данных проведены расчеты удовлетворения суточных физиологических потребностей в установленныхБАВ при употреблении 100 г добавок для обычных людей и спортсменов. Рекомендовано применение добавок в качестве обогащающих агентов функционального назначения в специализированном питании антиоксидантного, иммуномодулирующего и пребиотического направлений, в том числе в составе БАД для спортсменов. Карлов В. А. и др. Получение функциональных пищевых добавок при комплексной переработке фруктов и овощей пониженного качества с применением методов биотехнологии. Вестник МГТУ. 2024. Т. 27, № 3. С. 302-315. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27-3-302-315 . Article info Received 01.04.2024; received in revised form 20.05.2024; accepted 22.05.2024 Keywords: substandard fruit and vegetables, complex processing, enzymatic hydrolysis, carbohydrases, food supplements, function food product, specialized nutrition For citation Producing food supplements by complex processing of fruits and vegetables of reduced quality using biotechnology methods Vadim A. Karlov*, Anna A. Golbraikh, Olga Ya. Mezenova *Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, Russia; e-mail: vaden1410@mail.ru Abstract The actuality of processing of substandard by external signs fruit and vegetables is caused by their higher volumes in the processing industry and retail chains, and additionally by their high biopotentials. The aim of research is to ground complex processing of such raw materials to obtain food supplements containing natural biologically active components, and assessment of their nutritional functionality. The experiments used apples, bananas, oranges, potatoes, carrots, tomatoes and cucumbers that did not meet the freshness criteria of GOST 57976-2017, but without any signs of microbial damage. Three types of experimental mixtures were made from this raw material: fruit, vegetable and fruit-vegetable. The key processing operation was the enzymatic hydrolysis of the mixtures with various carbohydrases (cellulase, P-glucanase, amylase and glucoamylase). The hydrolyzed mixtures were fractionated, followed by dehydration of the fractions to obtain water- soluble and water-insoluble powder supplements. During the fermentation process, the accumulation of simple sugars, dry substances in water-soluble fractions, and the yield of finished products were studied. The highest concentrations of sugars are found in water-soluble fractions from fruit mixtures. In the resulting supplements from three types of mixtures, organoleptic characteristics, chemical composition, and the content of functional food ingredients - vitamin C, substances with P-vitamin activity, and dietary fiber have been studied. The qualitative composition of dietary fiber and other polysaccharides in a water-insoluble supplement has been established using IR-spectra. Taking into account the obtained data, calculations have been made to satisfy the daily physiological needs for established biologically active substances when consuming 100 g of supplements for ordinary people and athletes. It is recommended to use supplements as enriching agents for functional purposes in specialized antioxidant, immunomodulatory and prebiotic nutrition, including as part of dietary supplements for athletes. Karlov, V. A. et al. 2024. Producing food supplements by complex processing of fruits and vegetables of reduced quality using biotechnology methods. Vestnik ofMSTU, 27(3), pp. 302-315. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27-3-302-315. 302