ПОТЕНЦИАЛ ВТОРИЧНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДОВ В УЛУЧШЕНИИ УСТОЙЧИВОСТИ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

THE POTENTIAL OF SECONDARY PLANT RESIDUES IN ENHANCING THE SUSTAINABILITY OF THE FOOD INDUSTRY

Dias Badyr

1st year student, S. Seifulin Kazakh Agrotechnical University,

Kazakhstan, Astana

Mariyam Bekbolatova

Doctoral student, S. Seifulin Kazakh Agrotechnical University,

Kazakhstan, Astana

Nurbibi Mashanova

Doctor of Technical Sciences, Senior Lecturer, S. Seifulin Kazakh Agrotechnical University,

Kazakhstan, Astana

Bayzhigit Bolyskhan

Bakery Technologist, IP "Bolyskhan",

Kazakhstan, Astana

Aimira Aitkulova

Master of Technical Sciences, S. Seifulin Kazakh Agrotechnical University,

Kazakhstan, Astana

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается потенциал вторичных растительных отходов, в частности вторичное сырье ягод облепихи, в контексте улучшения устойчивости пищевой промышленности. С увеличением потребления пищевых продуктов по всему миру вопросы эффективного управления ресурсами и сокращения негативного воздействия на окружающую среду становятся все более актуальными. Вторичные растительные отходы представляют собой значительный и до сих пор недостаточно использованный ресурс, который можно использовать для снижения потерь, улучшения производственных процессов и разработки инновационных продуктов в пищевой промышленности.

ABSTRACT

This article explores the potential of secondary plant waste, particularly secondary raw materials from sea buckthorn berries, in the context of improving the sustainability of the food industry. With the increasing global consumption of food products, issues related to efficient resource management and reducing environmental impact are becoming increasingly pertinent. Secondary plant waste represents a substantial yet underutilized resource that can be harnessed to reduce losses, enhance production processes, and develop innovative food products within the food industry.

Ключевые слова: вторичное растительное сырье, улучшение устойчивости пищевой промышленности, функциональное питание, отходов обработки ягод, облепиха.

Keywords: Secondary plant raw materials, enhancing the sustainability of the food industry, functional nutrition, berry processing waste, sea buckthorn.

На данный момент, проблема поддержания здорового образа питания приобрела национальное значение во многих странах мира, нарушения в пищевом рационе приводят к развитию различных заболеваний, в первую очередь, таких как ожирение, высокое кровяное давление, диабет и др.

Согласно глобальному докладу о питании за 2022 год. Во всем мире 16,2% взрослых (в возрасте 18 лет и старше) женщин и 12,3% взрослых мужчин живут с ожирением. В то же время, по оценкам, диабетом страдают 8,9% взрослых женщин и 10,5% взрослых мужчин, и очень немногие страны принимают меры по предотвращению роста этих цифр [1].

В современном мире, где забота о здоровье и устойчивости окружающей среды становятся все более актуальными, пищевая промышленность исследует новые пути для создания продуктов, способствующих благополучию людей и планеты. Один из инновационных подходов — это использование продуктов из вторичных растительных отходов.

Вторичные растительные отходы включают в себя различные части растений, которые обычно не используются в пищевой промышленности. Это могут быть оболочки фруктов, остатки производства сока, отруби, остатки масличного производства и т.д. Вместо того, чтобы выбрасывать эти отходы они могут быть использованы для обогащения продуктов [2].

Вторичные растительные отходы предоставляют значительные преимущества для пищевой промышленности, включая:

1. Снижение потерь и вторичное использование ресурсов: Вторичные растительные отходы позволяют сократить потери продуктов и максимально использовать ресурсы. Это способствует экономической эффективности и снижению экологической нагрузки.
2. Уменьшение экологического воздействия: Переработка вторичных растительных отходов сможет снижать объемы отходов, отправляемых на свалку или утилизацию. Это способствует сокращению загрязнений окружающей среды и снижению парниковых газов.
3. Диверсификация продуктов: Вторичные отходы могут использоваться для создания новых продуктов или усовершенствования существующих. Это позволяет пищевой промышленности расширить ассортимент продукции и привлечь потребителей [2].

Использование вторичных растительных отходов становится важным аспектом стратегии устойчивости и инновации для пищевой промышленности, обеспечивая ей конкурентные преимущества и способствуя более эффективному использованию ресурсов.

Согласно исследованиям, в несъедобных частях фруктов и ягод содержится большее количество биоактивных компонентов по сравнению со съедобными. Например, кожура яблок, винограда, цитрусовых содержат на 15% больше полифенольных соединений по сравнению с мякотью.

Вторичное сырье, получаемое в процессе отжима ягод, представляет значительный интерес для пищевой промышленности благодаря их богатым нутрацевтическим свойствам.

Ягоды широко известны во всем мире, как полезные для здоровья фрукты из-за высокого содержания в них фитохимических веществ, таких как флавоноиды, фенольные кислоты, дубильные вещества, органические кислоты, токоферолы, волокна, витамины и минералы. Примечательно, что концентрация и распределение этих веществ в растительном сырье зависят от вида ягод. Из-за своего сезонного характера ягоды часто перерабатываются для производства соков, желе, джемов, мороженого и пюре. При производстве ягод образуется значительное количество побочных продуктов, таких как остатки жмыха и семена (которые обычно выбрасываются). Эти побочные продукты представляют собой альтернативные недорогие источники природных антиоксидантов и, таким образом, поддерживают переход к био-экономике замкнутого цикла. Поэтому большое внимание уделяется повышению ценности ягод», путем добавления в продукты ежедневного потребления, для обогащения и витаминизации в продукты ежедневного потребления [3]

Таблица 1.

Биоактивные соединения из побочных продуктов переработки ягод

Остатки после отжима ягод, получаемые в результате процесса извлечения сока, представляют собой ценный источник фенольных соединений. Остатки отжима таких ягод как черника, голубика, брусника, клюква представляют собой отличный источник антоцианов, способствующих предотвращению различных хронических заболеваний, таких как атеросклероз, рак и сердечно-сосудистые заболевания. Еще одним интересным источником биологически активных соединений из отходов обработки ягод являются ветви, на которых растут кустарники, такие как бузина, сообщает о потенциале использования ветвей, полученных из отходов обработки бузины, для извлечения высокоценных нутрацевтиков, таких как антоцианы [3].

Из многочисленных видов ягод особое внимание у исследователей привлекает облепиха, поскольку содержит множество витаминов и минералов.

В процессе поиска патентов было исследовано около 100 патентов, большинство из которых были направлены на улучшение и оптимизацию состава для устранения недостатков в уже существующих рецептурах хлеба путем внесения в рецептуру различных частей облепихи, применяются листья, жмых и ветви облепихи как в сушеном, так и в свежем виде.

В данном патенте Пятрас Р.К. и Рита М.  описывается композиция хлеба, которая включает в себя обезжиренные выжимки из ягод облепихи, полученные с использованием сверхкритического диоксида углерода. Эта композиция разработана с целью улучшения питательной ценности хлеба и его антиоксидантного потенциала, а также повышения содержания пищевых волокон. В данной технологии при производстве хлеба замешивают тесто, при этом от 1% до 5% общего количества муки заменяется обезжиренными выжимками облепихи [4].

Патенте Suzhou Tiannanxing Biolog Technology Co Ltd представляет новый способ использования облепихи в китайской медицине. Различные пищевые продукты из пшеницы, такие как паровой хлеб, паровые булочки, лапша, паровые булочки с начинкой и вареники, изготавливаются путем равномерного смешивания 1000 весовых частей пшеничной муки и 60-90 весовых частей порошка облепихи [5].

Согласно новому применению, представленному в этом изобретении, после добавления порошка облепихи в муку, мука приобретает дополнительные пищевые свойства, способствующие улучшению здоровья. Эти свойства включают в себя облегчение кашля, выведение мокроты, стимуляцию пищеварения для устранения застоя, улучшение кровообращения и разжижение застоявшейся крови.

Важно отметить, что данный метод позволяет достичь этих пищевых эффектов без необходимости применения сложных процедур, таких как приготовление облепиховых отваров лекарственного сырья и подобных процессов. Это приносит удобство и упрощение в оздоровлении пищи. Китайская медицина, которая все более ценится за свои положительные воздействия на физическое здоровье, имеет большой рыночный потенциал, и этот метод может способствовать ее распространению и популяризации среди потребителей, ценящих оздоровление через пищу.

Патенте Семина А.Н., Евтушенко Н.С., Карпухина М.Ю., Кирсанова Ю.А., Зырнова С.Б. описывает метод переработки облепихового жмыха в пищевую добавку. Ранее существовал метод получения пищевой добавки из облепихового жмыха путем его измельчения до размера частиц 130-160 микрометров. Этот метод позволял обогатить продукт полезными компонентами, содержащимися в облепихе [6].

Однако, по неожиданному открытию, было установлено, что измельчение жмыха до размера частиц 10-15 микрометров, не влияя на степень обогащения продуктов, приносит дополнительный технический результат в виде увеличения влагопоглотительной способности этих продуктов.

Этот метод позволяет более эффективно использовать облепиховый жмых для создания пищевых добавок с повышенной влагопоглотительной способностью, что может быть полезно в различных пищевых приложениях.

Патент Сяофэн Ма; Хоню Ли; Фэн Ванг; Яджун Ду; Гуанин Сюй; Сяоянь Дэн; Тайшен Чжан описывает новый вид пищевого продукта, который включает в себя кожуру плодов облепихи, а также метод его производства и применение [6].

В патенте Ким Чон ГиКим, Чун СикКим, Хе МунПак, Дэ Хван говорится о применении экстракта плодов облепихи, который проявляет выдающуюся противовирусную активность, особенно в отношении коронавирусов, включая вирус COVID-19 [7].

Из анализа вышеупомянутых патентов видно, что облепиха и ее компоненты обладают значительным потенциалом в области здоровья и пищевой промышленности. Патент CN201310394915A·2013-09-03 предлагает способ использования порошка облепихи для улучшения пищевых продуктов с добавлением антиоксидантных и пищевых волоконных свойств. Патент RU2043734C1 описывает метод переработки облепихового жмыха для создания пищевых добавок с повышенной влагопоглотительной способностью. В патенте KR20230054297A обнаружено, что экстракт из облепихи может проявлять противовирусную активность, включая вирус COVID-19, что может быть полезно для разработки препаратов и пищевых продуктов для профилактики и лечения заболеваний.

Использование вторичных отходов ягод представляет собой перспективное направление развития пищевой промышленности. Это не только способствует снижению потерь и оптимизации производственных процессов, но и способствует созданию продуктов, способных положительно влиять на здоровье потребителей.

Таким образом, облепиха представляет, а особенно вторичные продукты переработки облепихи представляют собой важный исходный материал для создания функциональных продуктов, обогащенных биологически активными компонентами. Эти патенты подчеркивают значимость облепихи в пищевой и медицинской промышленности, поддерживая дальнейшие исследования и разработки в этой области.

Список литературы:

1. 1.Глобальный доклад о питании за 2022 год [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: https://globalnutritionreport.org/reports/2022-global-nutrition-report/(01.10.2023)
2. Eman K. Nabih, Chapter 2 - Chemical composition and bioactive compounds of common berries' by-products, Berry Bioactive Compound By-Products, Academic -2023.- стр. 45
3. Ben-Othman S, Jõudu I, Bhat R. Bioactives from Agri-Food Wastes: Present Insights and Future Challenges. Molecules. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL:  https://doi.org/10.3390/molecules25030510 (4.10.2023)
4. Хлебный изделие с обезжиренными сверхкритическим углекислым углеродом выжимом облепихи// Патент Литвы LT2021516A -2023/ Пятрас Р.К. и Рита М.
5. Новое применение  облепихи   в китайской медицине// Патент Китая CN103478553A- 2014/ Suzhou Tiannanxing Biolog Technology Co Ltd
6. Основной материал для пищевых продуктов из кожуры плодов облепихи, способ ее обработки и применение// Патент Китая CN100574635C-2009/ Сяофэн Ма; Хоню Ли; Фэн Ванг; Яджун Ду; Гуанин Сюй; Сяоянь Дэн; Тайшен Чжан
7. Композиция для предотвращения или подавления вирусной инфекции, содержащая экстракт или фракцию облепихи// Патент Кореи КР20230054297А- 2023/ Ким Чон ГиКим, Чун СикКим, Хе МунПак, Дэ Хван