Кріомеханохімія і кріомеханодеструкція біополімерів у харчових нанотехнологіях під час переробки рослинної інуліновмісної сировини в оздоровчі добавки

Abstract

Розроблено та науково обґрунтовано технологію заморожених і порошкоподібних дрібнодисперсних оздоровчих добавок з інуліновмісної сировини (топінамбура) з використанням як інновації кріомеханодеструкції та кріомеханохімії, що дозволяють інактивувати окиснювальні ферменти, трансформувати важкорозчинні біополімери (інулін, пектин, целюлозу, білок) у легкорозчинну форму, зберегти активні фітокомпоненти під час переробки топінамбура і використання отриманих із нього добавок у складі оздоровчих продуктів.

The technology of frozen and powdered fine-dispersed healthy additives from inulin-containing raw materials (topinambour) is developed and scientifically substantiated. It is based on the use of processes of cryomechanodestruction and cryomechanochemistry during the cryogenic “shock” freezing and fine-dispersed grinding, the common application of which leads to a partial destruction of biopolymers (inulin, cellulose), as well as protein, pectin substances to their individual monomers (fructose, sugars, α-amino acids, soluble pectin). Besides it these processes lead to simultaneous increase of mass fraction of biologically active phytocomponents (phenolic compounds, tannins, L-ascorbic acid, etc.) and the inactivation of oxidative enzymes which allows keeping the high nutritional and biological value of the obtained additives and products with their use for the storage duration. It is determined that the use of cryomechanodestruction and cryomechanochemistry during the cryogenic “shock” freezing and fine-dispersed grinding of topinambour makes it possible to preserve, remove additionally and transform biologically active phytocomponents (phenolic compounds, tannins, L-ascorbic acid, etc.) from the bound with biopolymers in nanocomplexes state to a free state. It allows obtaining the frozen and powdered additives, which contain 1,7–2,2 times more of these substances than the original (fresh) raw materials. Thus, the new developed technology of deep processing of plant raw materials makes it possible to use its biological potential by the more fullest extent (45–55% more than when processing raw materials by other methods) during the production of a new generation of natural healthy products.