Свекольная кожура, недоиспользуемый побочный продукт пищевой промышленности, имеет значительный потенциал для валоризации благодаря высокому содержанию биоактивных соединений и натуральных пигментов. Ученые из Румынии предложили провести устойчивое возвращение свекольной кожуры в пищевую цепь путем обогащения пищевой ценности сушеных яблочных снеков и, собственно, разработали такой продукт.
Валоризация пищевых отходов все чаще признается критически важным компонентом устойчивого развития в рамках модели экономики замкнутого цикла.
Восстановление отходов фруктов и овощей и побочных продуктов, таких как кожура, семена или жмых, может удовлетворить современные требования пищевой промышленности для производства натуральных пигментов (антоцианов, беталаинов, каротиноидов, хлорофиллов и т. д.) и новых источников питательных веществ.
Осознавая необходимость защиты окружающей среды, обеспечения будущих поставок продовольствия и сохранения ресурсов, устойчивость стала важнейшим направлением в пищевой промышленности.
Устойчивым способом управления отходами является извлечение биоактивных соединений из этих побочных продуктов и повторное использование их в новых пищевых продуктах с добавленной стоимостью. Таким образом, сокращаются агропродовольственные отходы и защищаются окружающая среда и здоровье биоценоза.
Кожура красной свеклы является примером побочного продукта сельскохозяйственного производства, который может быть повторно введен в цепочку поставок продовольствия для получения обогащенных продуктов, в основном из-за высокого содержания биоактивных соединений и пигментов. Это большое количество ценных соединений в кожуре красной свеклы отражается в ее антиоксидантной активности, которая, как было обнаружено, выше, чем у других овощей, таких, например, как морковь или капуста.
Красная столовая свекла (Beta vulgaris L.) является важной культурой, ценимой за ее богатый фитохимический профиль, который может быть использован в пищевой или фармацевтической промышленности, косметике и т. д.
Характерный малиновый оттенок свеклы объясняется высокой концентрацией беталаинов, природных пигментов, которые все чаще изучаются в пищевой промышленности на предмет их потенциальной пользы для здоровья человека, в частности, противовоспалительного действия. В состав беталаинов свеклы в основном входят бетацианины и бетаксантины. Во время промышленной переработки свеклу очищают, а отходы, составляющие около 11–50% корнеплода, выбрасывают.
«Кожура свеклы является сильным, недооцененным источником антиоксидантов, которые могут существенно улучшить функциональные качества пищевых продуктов, таких как, например, яблочные закуски, что усиливает аргументы в пользу ее валоризации. Кожура свеклы является мощным, недооцененным источником антиоксидантов, которые могут существенно улучшить функциональные качества пищевых продуктов, таких как яблочные закуски, что усиливает аргументы в пользу ее валоризации. Кроме того, кожура свеклы продемонстрировала заметную антибактериальную активность», - подчеркивают исследователи из Университета сельскохозяйственных наук и ветеринарной медицины Иона Ионеску де ла Брад Ясского университета естественных наук.
Мировые объемы производства показывают, что яблоки являются одними из самых популярных фруктов, а их ценность в питании человека широко известна. Яблоки естественно включают в себя множество минералов, органических кислот и витаминов, а также углеводов и пищевых волокон (из которых растворимые волокна составляют 80%).
Пищевая ценность свежих яблок (Malus domestica) обусловлена их сбалансированным химическим профилем и высокой биодоступностью их компонентов в сочетании с желательными органолептическими свойствами.
Одним из самых ранних методов сохранения пищевых продуктов, которые когда-либо использовал человек, является сушка фруктов и овощей. Этот метод продлевает срок годности сушеных продуктов за счет уменьшения химических процессов, вызывающих порчу, и обеспечивает микробиологическую стабильность за счет снижения биологически активной воды до безопасного уровня.
Дегидратация - это пищевая технология, которая может быть использована для продления срока годности и сохранения качества яблок, тем самым сокращая пищевые отходы и удовлетворяя требования современных потребителей к здоровым, менее обработанным, но также более качественным продуктам питания.
Сушеные яблоки – натуральные и богатые источники сахаров, витаминов А и С, ниацина, рибофлавина, фолиевой кислоты, калия, других олигоэлементов, железа, меди и органических кислот, а также фитонутриентов с антиоксидантными свойствами. Они широко известны своими питательными и диетическими свойствами. Низкий гликемический индекс и высокое содержание пищевых волокон, особенно нерастворимых, – лишь два из их многочисленных важных свойств.
Данное исследование было направлено на повышение ценности недоиспользуемых отходов переработки свёклы для создания многофункционального сушёного яблочного снека с «чистой этикеткой», обладающего высоким содержанием антиоксидантов (фенолов, флавоноидов, антоцианов, беталаинов и витамина С) и привлекательным цветом за счет пигментов сахарной свеклы.
Этот пищевой продукт адресован современному потребителю, чей интерес к здоровым продуктам питания растет, поскольку они осознают влияние того, что они потребляют, на свое здоровье.
Более того, обогащенный яблочный снек, полученный в данном исследовании, помогает потребителям выбирать простые и натуральные альтернативы, без искусственных красителей и консервантов, полученные с использованием натуральных ингредиентов и экологически безопасным способом.
Исследователями было разработано пять экспериментальных рецептур яблочных долек сорта Айдаред: с замачиванием в 5% водном растворе порошка свекольной кожуры, в 10%-ом, с замачиванием в 5% лимонном растворе (лимонный сок) порошка свекольной кожуры и в 50%, причем, все эти варианты были приправлены корицей, а также контрольные ломтики без добавок.
«Мы отбирали свежие и здоровые корнеплоды, избегая перезревших, заплесневелых или повреждённых. В переработку отправлялись только здоровые, хорошо выращенные корнеплоды. Чтобы удалить всю пыль и мусор, свеклу тщательно промывали под давлением воды. Кожуру удаляли с помощью гигиенического скребка, при этом убирали поврежденные или изменившие цвет участки, что обеспечивает стабильное качество. Чистую кожуру разложили в один слой на поддонах из нержавеющей стали, при этом толщина каждого слоя составляла около 3 мм, в соответствии с рекомендациями специальной литературы по оптимальной сушке. Подносы помещали в камеру с контролируемой температурой 38 °C на шесть часов, пока кожура полностью не высохла и не стала хрустящей. Кожуру свеклы сначала тщательно высушили, а затем измельчили в высокоскоростной мельнице до получения мелкого однородного порошка. Последующее просеивание через мелкое сито обеспечило удаление частиц слишком большого размера, в результате чего размер частиц составил менее 40 мкм, что нужно было для нашего эксперимента. Полученный мелкий порошок сразу же перекладывался в герметичные влагонепроницаемые пакеты (система zip-застежек), чтобы исключить впитывание влаги. Упакованный порошок хранился в прохладном, темном месте (для предотвращения деградации под воздействием света) с низкой», - поделились исследователи технологией производства свекольного порошка из кожуры.
Биохимический анализ показал, что общее содержание фенолов (2780,01 ± 68,38 мг GAE/100 г DM) и антиоксидантная активность яблочных снеков значительно увеличились (503,96 ± 1,83 мкмоль TE/г DM). Сенсорная оценка показала, что снеки с порошком из свекольной кожуры и лимонным соком получили наивысшие оценки по цвету, вкусу и приемлемости.
Результаты данного исследования подтверждают гипотезу о том, что кожура красной свеклы, побочный продукт агропромышленного комплекса, богатая биоактивными соединениями и пигментами, может быть повторно введена в пищевую цепочку для получения нового пищевого продукта с добавленной стоимостью, такого как дегидрированный яблочный снек.
«Предлагаемые яблочные снеки предлагают потребителям здоровую пищевую альтернативу, без консервантов и синтетических красителей, без добавления сахара и с низким содержанием калорий. Исследование подчеркнуло значительное увеличение содержания биоактивных соединений (беталаинов, полифенолов), антиоксидантной активности и приемлемости для потребителя обогащенных яблочных снеков по сравнению с контрольной группой. Обогащенные яблочные снеки могут стать альтернативой нездоровым снекам благодаря своему биохимическому составу, привлекательности (красный цвет из-за порошка из кожуры красной свеклы) и, особенно, своему сбалансированному вкусу», отметили авторы работы.
Продукты предназначены для всех групп потребителей, но особенно для молодежи и детей, поскольку они доступны, полезны, вкусны, привлекательны (красный цвет) и обладают высокой пищевой и функциональной ценностью (беталаины, антиоксидантная активность и т.д.).
Продукт, разработанный в данном исследовании, представляет собой жизнеспособную альтернативу, которая может способствовать диверсификации продуктов питания, ориентированных на здоровое питание. Будут проведены дополнительные исследования для оптимизации соотношения ингредиентов, процесса дегидрации (различные температуры) и других сортов яблок.
Помимо высоких питательных и органолептических качеств, новый продукт соответствует принципам устойчивого развития за счет сокращения пищевых отходов и более эффективного использования природных ресурсов. Положительные результаты, полученные в данном исследовании, подчеркивают важность дегидрированных фруктов как концентрированного и универсального источника питательных веществ и открывают новые возможности для распространения протокола на другие фрукты и овощи, что отвечает растущему интересу современного потребителя к здоровой пище, произведенной с соблюдением принципов устойчивого развития.
По статье группы авторов (Иоана Буцерки ,Лилиана Чурлэ, Юлиана-Мария Энаке, Антоанела Патраш, Габриэль-Сиприан Телибан, Ливиу-Михай Иримия), опубликованной в журнале Foods 2025 на портале www.mdpi.com. doi.org/10.3390/foods14152560