Быстрый хлеб от всех болезней

Проект выполнил магистрант Дмитрий Девяткин под руководством доцента кафедры «Пищевые и биотехнологии» ЮУрГУ Светланы Меренковой в рамках гранта Фонда содействия инновациям «Умник».

При разработке рецептуры ученые заменили часть стандартной пшеничной хлебопекарной муки на льняную и соевую. Как показал лабораторный анализ, каждый образец хлеба, в котором содержится по 10% муки обоих видов, соответствует стандартным требованиям по влажности, пористости, кислотности и органолептическим показателям. Выяснилось также, что благодаря этим добавкам время, необходимое для брожения и созревания теста, сокращается на 20% за счет того, что тесто быстрее поднимается, а также стимулируется рост дрожжей и увеличивается интенсивность накопления углекислого газа. Кроме того, за счет антимикробных и антиоксидантных свойств компонентов льняной и соевой муки такой хлеб может храниться дольше, чем традиционный.

Главным дополнительным ингредиентом стал растительный полисахарид арабиногалактан, он добывается методом экстракции из древесины сибирской или даурской лиственницы. Эта пищевая добавка играет роль стабилизатора, эмульгатора и влагоудерживающего агента, не говоря уже о том, что она очень полезна: служит пребиотиком, иммуностимулятором, снижает уровень холестерина в крови, восстанавливает и защищает клетки печени.

Доцент кафедры «Пищевые и биотехнологии» ЮУрГУ Светлана Меренкова

Пресс-служба ЮУрГУ

Никакое спецоборудование не понадобится

«В древесине сибирской или даурской лиственницы содержится значительный перечень полезных биологически активных веществ, и одни из наиболее важных — это арабиногалактан и дигидрокверцетин. Мы изучаем физиологические основы применения арабиногалактана в продуктах питания и технологические основы введения данного компонента в пищевую систему хлеба», — рассказала «Стимулу» Светлана Меренкова.

По ее словам, на хлебопекарных предприятиях для внедрения запатентованной технологии в технологический цикл производства обогащенного хлеба потребуется добавить только один небольшой этап — подготовку мучной смеси в смесителе согласно предложенной рецептуре.

«Просто нужно будет перемешать сухие компоненты — пшеничную муку, нетрадиционную муку и арабиногалактан — в заданном соотношении и добавить в тестомесильную машину к остальным ингредиентам. То есть технологическая линия производства хлеба не меняется кардинально, а время на технологический цикл при этом в масштабах промышленного предприятия сокращается значительно. Никакое спецоборудование не понадобится», — поясняет исследователь.

Арабиногалактан — это полисахарид в виде желтовато-белого порошка, он обладает высокой биологической активностью. Большая мембранотропная активность вещества способствует его адресной доставке в организм и, как следствие, выведению из него солей тяжелых металлов и нуклеотидов, нормализации деятельности сердечно-сосудистой системы, предотвращению воспалительных процессов в ЖКТ, укреплению капилляров и стимуляции иммунитета. Арабиногалактан также является противорадиационным препаратом и способен снижать риск возникновения злокачественных опухолей.

«Технология производства хлеба с применением предлагаемых нами обогатительных добавок детально отработана в лабораторных условиях. Предприятия — производители хлеба и хлебобулочных изделий проявляют заинтересованность в нашей разработке, поступают также запросы от партнеров, производящих и реализующих пищевые ингредиенты», — рассказывает Светлана Меренкова.

Как установили специалисты Высшей медико-биологической школы ЮУрГУ, употребление суточной нормы хлеба, содержащего по 10 г соевой и льняной муки и 2,5 г арабиногалактана, позволяет удовлетворить суточную потребность в белке на 26%; в витаминах B1, B6, PP — до 32%; в бета-каротине — до 28%, в витамине Е — до 20%. Суточная порция обогащенного хлеба также до 50% удовлетворит ежедневную потребность человека в цинке, магнии и фосфоре, в железе — до 22%; содержание пищевых волокон в таком хлебе на 30% выше, чем в обычном.

Лаборатория кафедры «Пищевые и биотехнологии» ЮУрГУ; ингредиенты инновационного хлеба - семена конопли и конопляная мука, семена льна и льняная мука, соя и соевая мука

Пресс-служба ЮУрГУ

Уникальные антиоксиданты

На дигидрокверцетине (ДГК) и арабиногалактане стоит остановиться особо. В 1936 году американский биохимик венгерского происхождения Альберт Сент-Дьёрдьи впервые сумел выделить чистый витамин С из сладкого перца, за это через год он получил Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. Вместе с витамином С исследователь выделил и витамин Р. Впоследствии это название было заменено термином «биофлавоноиды». Они обладают сильной антиоксидантной активностью, которая способна уменьшать проницаемость стенок капилляров и хрупкость сосудов.

Биофлавоноиды синтезируются и накапливаются во всех тканях. Известно более шести тысяч растительных флавоноидов, но самый перспективный из них — ДГК. Его антиоксидантная активность значительно превышает показатель ранее известных науке природных аналогов. Принятый за рубежом метод измерения антиоксидантной биологической активности ORAC показывает защитный потенциал продукта и оценивает его способность поглощения свободных радикалов. Например, ORAC лимона не более 1500, чеснока — около 5500, корня имбиря — 15 000, а дигидрокверцетина от 30 000.

ДГК работает на внутриклеточном уровне. Как антиоксидант это вещество нейтрализует избыточные, токсичные для организма свободные радикалы, предохраняет от разрушения мембраны клеток и снижает вредные последствия окислительного стресса, обеспечивает активную профилактику дегенеративно-дистрофических процессов в тканях и раннего клеточного старения. ДГК позволяет эффективно нейтрализовывать вред, который наносят организму современная экология, различные производства, неправильное питание и образ жизни. Благодаря сильным внутримолекулярным водородным связям ДГК эффективен и в борьбе с вирусами.

Дигидрокверцетин и арабиногалактан применяют в биологии, медицине, животноводстве, птицеводстве, пчеловодстве, звероводстве, кинологии, пищевой промышленности, в функциональном и спортивном питании, в растениеводстве и защите растений. Отметим, что арабиногалактан отдельно не получают, это вещество является побочным продуктом сложной многоступенчатой системы экстракции дигидрокверцетина. А для того, чтобы добиться необходимого качества, в специальных установках производят его очистку.

Долгое время считалось, что дигидрокверцетин содержится только в дорогом сырье — цитрусовых, косточках винограда, лепестках розы, стеблях гинкго билоба, и из-за этого фармацевтические препараты на его основе ни в Советском Союзе, ни за рубежом не выпускались.

Из древесины лиственницы дигидрокверцетин выделила группа советских ученых во главе с профессором Нонной Арсеньевной Тюкавкиной в конце 1960-х годов. Это было уникальное открытие, поскольку вещество из растения получили в виде кристаллического порошка, а не экстракта, настойки или мази. Появилась возможность применять ДГК в капсулах или таблетках в сотни раз больших концентрациях, и это натуральное действующее вещество теперь реально соперничает с синтетическими лекарствами.