Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 3.

Карлов В. А. и др. Получение функциональных пищевых добавок при комплексной переработке. Отдельно стоит отметить получение биогаза из ФРОВ пониженного качества. Для этого применяются анаэробная ферментация, электроферментация, технологии микробных топливных элементов и др. (Потороко и др., 2021; Кадысева и др., 2021), что позволяют получать продукты с добавленной стоимостью и решить некоторые проблемы с растительными отходами. Но данные технологии требуют специального оборудования и специфического микробиологического сообщества, что пока ограниченно предлагается промышленностью. Представляют интерес технологии глубокой переработки растительного сырья пониженного качества с получением фруктовых или овощных порошков, пюре, паст и соусов, что позволяет минимизировать потери от снижения качества ФРОВ. Однако такая переработка не позволяет полностью сохранять биопотенциал сырья, поскольку при тонком измельчении и высоких температурах теряется много тканевого сока, при этом получение порошков обезвоживанием растительной массы сопровождается ее пластификацией и требует индивидуальных режимов (Способ..., 2014; Неменущая и др., 2009). Целью работы является получение из некондиционных по внешним признакам фруктов и овощей натуральных пищевых добавок с высоким биопотенциалом при их комплексной безотходной переработке с применением ферментативного гидролиза. Для достижения цели выполнялись следующие задачи: обоснование выбора сырья пониженного качества, актуального для торговых сетей Калининградского региона; изучение его химического состава; исследование ферментативного гидролиза смесей из ФРОВПК с применением карбоксигидраз; фракционирование и обезвоживание гидролизованной смеси с получением водорастворимой и водонерастворимой добавок; исследование их биопотенциала и обоснование рациональных направлений использования . Материалы и методы В проводимых исследованиях использовались фрукты и овощи с признаками внешней некондиционности, полученные в торговых сетях Калининградской области и г. Калининград (ООО "SPAR", ООО "Виктория"). В качестве фруктов использовали яблоки, бананы и апельсины, овощи - картофель, огурцы, помидоры и морковь. Главной причиной выбора подобного сырья являлась потребительская популярность и доступность как на территории Калининградской области, так и на территории России в целом (Ибрашева и др., 2023). Данные ФРОВ имели внешние признаки потери свежести и товарного вида (вмятины, трещины, морщинистость), однако у них отсутствовала признаки микробиальной порчи (потемневшие пятна, некоторая помятость, посторонний и/или неприятный запах). В качестве основной операции при комплексной переработке ФРОВПК использовали ферментативную обработку с применением специфических карбогидраз: целлюлаза (ОАО "Биопрепарат"), р-глюканаза (ООО "Микробиопром"), амилаза (амилосубтилин) и глюкоамилаза (глюкаваморин) (ПО "Сиббиофарм"). Характеристика ферментов представлена в табл. 1. Таблица 1. Характеристика ферментов, использованных для гидролиза сырья Table 1. Characteristics of enzymes used for raw material hydrolysis Фермент Целлюлаза Р-глюканаза Амилосубтилин БН Глюкаваморин Активность 4 000 ед./мл 10 000 ед./мл Не менее 1500 ед./г 6 000 ед./мл Оптимум pH 4,0-7,0 4,0-5,0 5,0-7,5 4,0-5,0 Оптимум температуры, °С 50-65 65-70 60-70 55-65 Пищевые добавки из фруктов и овощей пониженного качества перерабатывали согласно приведенной на рис. 1 схеме. На начальном этапе ФРОВПК (яблоки, бананы, апельсины, картофель, морковь, помидоры и огурцы) измельчали с получением биомассы, включающей кожуру, семена, пластинки и косточки. Параллельно производилось взвешивание ферментов и подготовка воды с температурой 60 °С. Ферменты предварительно разбавлялись в небольшом количестве подготовленной теплой воды, а после вносились в смеси, составы которых приведены в табл. 2. Контроль кислотности (pH) полученных смесей осуществлялся на pH-метре MT Measurement РН100В. Исходные значения pH смесей входили в значения оптимумов ферментов: фруктовая смесь - 4,7 ± 0,1; овощная смесь - 5,1 ± 0,1; фруктово-овощная смесь - 4,9 ± 0,1. 304