Повысить потребление фасоли поможет метод скоростной обработки с гидратацией и микроволновкой.
Семена фасоли обыкновенной ценятся за богатое содержание антиоксидантов (например, фенолов, флавоноидов). Однако они содержат значительное количество антипитательных соединений (например, фитат, сапонины, фитогемагглютинины), обладающих умеренной токсичностью.
Ключевой задачей при переработке бобовых является достижение эффективной детоксикации при минимизации потерь ценных питательных веществ. Хотя традиционное кипячение эффективно снижает содержание токсинов, оно приводит к значительному выщелачиванию (>50%) водорастворимых антиоксидантов, что снижает питательную ценность.
Микроволновая обработка предлагает быструю альтернативу, сводя к минимуму выщелачивание и потенциально усиливая антиоксиданты. Однако ее эффективность в разложении определенных антипитательных факторов (например, фитата, танинов), как правило, менее оптимальна, чем кипячение.
Вместе с тем исследования обезвоженных семян показывают, что предварительная обработка гидратацией перед микроволновой обработкой значительно повышает уровень антиоксидантов и позволяет сохранить питательные вещества: например, было показано, что замачивание с помощью ультразвука улучшает кинетику гидратации и выщелачивает антипитательные вещества в красной фасоли, в то время как поэтапная микроволновая сушка в сочетании с горячим воздухом улучшает свойства быстрой готовки и сохраняет качество красной фасоли.
Важно, что режим применения микроволн значительно влияет на результаты. Исследования показывают, что прерывистая микроволновая обработка (циклы включения/выключения) превосходит непрерывную обработку для сохранения и улучшения биоактивных соединений в растительных тканях из-за снижения термического распада чувствительных к теплу питательных веществ (фенолов, флавоноидов, витаминов), при этом по-прежнему вызывая полезные реакции на стресс, способствующие накоплению антиоксидантов и вторичных метаболитов.
Несмотря на потенциал микроволновой обработки, остаются значительные пробелы в знаниях относительно ее применения для одновременной детоксикации и улучшения питательных свойств бобовых, особенно в сочетании с предварительной обработкой гидратацией:
(1) Влияние гидратации, особенно в сочетании с прерывистой микроволновой обработкой, на снижение ключевых антинутриентов (например, фитата, танинов) в бобовых неясно.
(2) Хотя существуют значительные различия в цвете среди фасоли (белая, желтая, красная, черная), причем более темные сорта (красные/черные) демонстрируют более высокие концентрации как антиоксидантных фитохимических веществ, так и антипитательных соединений, исследования дифференциальных реакций этих окрашенных вариантов на комбинированную гидратацию и прерывистую микроволновую обработку скудны.
(3) Существующие исследования подходов гидратация–микроволновая обработка в основном сосредоточены на моделях не бобовых для повышения содержания флавоноидов или сохранения антиоксидантов; их эффективность и лежащие в их основе биохимические сдвиги для одновременной детоксикации и накопления антиоксидантов у генотипов фасоли разной окраски изучены недостаточно.
Китайские ученые в новом исследовании предположили, что кратковременная предварительная обработка замачиванием в воде с последующей периодической микроволновой обработкой:
(i) эффективно снизит содержание ключевых антипитательных соединений (фитатов, танинов) до безопасного уровня в цветной фасоли,
(ii) значительно повысит ее антиоксидантную активность и связанные с ней биоактивные соединения,
(iii) вызовет цветозависимые реакции из-за внутренних различий в метаболических путях, связанных с пигментами. Устранение этих пробелов имеет решающее значение для разработки эффективных стратегий обработки, которые гарантируют безопасность без ущерба для питательной ценности, присущей фасоли с разной пигментацией.
В связи с этим была предложена новая комбинация кратковременной гидратации (5 мин) и прерывистой микроволновой обработки для одновременной детоксикации и улучшения питательных веществ в четырех различных генотипах окраски фасоли (белой, желтой, красной, черной).
Целью данного исследования была разработка промышленно жизнеспособного метода быстрой детоксикации сырой фасоли с одновременным повышением питательных свойств.
Благодаря оптимизированному 5-минутному замачиванию в воде в сочетании с прерывистым воздействием микроволн (500 Вт, 5 мин) ученые добились значительного снижения содержания ключевых антинутриентов, а именно фитиновой кислоты (43–49%), танинов (74–90%) и сапонинов (59–68%) — все ниже пороговых значений — с одновременным повышением антиоксидантной способности (например, антиоксидантной способности, восстанавливающей железо: +66–115%) у четырех окрашенных сортов.
Метаболический анализ 412 идентифицированных метаболитов выявил существенное накопление ключевых антиоксидантов, включая производные глутатиона и кверцетина.
Анализ путей продемонстрировал двойные механизмы: (1) детоксикация посредством биосинтеза активированного фенилпропаноида, разрушающего предшественники танинов, и метаболизма глутатиона, снижающего фитат; (2) Обогащение питательными веществами за счёт усиления фенольного биосинтеза и цветоспецифичных флавоноидных/беталаиновых путей.
Этот комплексный подход позволяет достичь детоксикации, сравнимой с 30-минутным кипячением, всего за 5 минут, что делает микроволновую обработку с использованием воды эффективной стратегией для промышленного производства более безопасных бобовых с высоким содержанием питательных веществ.
Источник: Foods 2025, doi.org/10.3390/foods14203557