UA147561U - Спосіб виробництва біологічно активного зернового компонента харчових продуктів з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів - Google Patents
Спосіб виробництва біологічно активного зернового компонента харчових продуктів з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів Download PDFInfo
- Publication number
- UA147561U UA147561U UAU202008380U UAU202008380U UA147561U UA 147561 U UA147561 U UA 147561U UA U202008380 U UAU202008380 U UA U202008380U UA U202008380 U UAU202008380 U UA U202008380U UA 147561 U UA147561 U UA 147561U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- grain
- biologically active
- plasma
- aqueous solutions
- activated
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims abstract 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Substances OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 9
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000002797 proteolythic effect Effects 0.000 claims description 2
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 claims 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 83
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 description 23
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 15
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 15
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 9
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 9
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 6
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 6
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 6
- GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N (±)-α-Tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 244000045195 Cicer arietinum Species 0.000 description 5
- 235000010523 Cicer arietinum Nutrition 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 235000011868 grain product Nutrition 0.000 description 5
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 5
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 5
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 5
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 5
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 4
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 description 3
- 229940064004 antiseptic throat preparations Drugs 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000034994 death Effects 0.000 description 3
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 3
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 3
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 3
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 2
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 2
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 2
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 2
- 229930003427 Vitamin E Natural products 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 2
- 210000002249 digestive system Anatomy 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N gamma-tocopherol Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC1CCC2C(C)C(O)C(C)C(C)C2O1 WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 2
- 230000016919 positive regulation of biological process Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000000601 reactogenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 235000019165 vitamin E Nutrition 0.000 description 2
- 239000011709 vitamin E Substances 0.000 description 2
- 229940046009 vitamin E Drugs 0.000 description 2
- 240000001592 Amaranthus caudatus Species 0.000 description 1
- 235000009328 Amaranthus caudatus Nutrition 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 1
- 208000000412 Avitaminosis Diseases 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 1
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 1
- 240000004160 Capsicum annuum Species 0.000 description 1
- 235000002567 Capsicum annuum Nutrition 0.000 description 1
- 240000006162 Chenopodium quinoa Species 0.000 description 1
- 244000007835 Cyamopsis tetragonoloba Species 0.000 description 1
- 230000033616 DNA repair Effects 0.000 description 1
- 108020005199 Dehydrogenases Proteins 0.000 description 1
- 244000140063 Eragrostis abyssinica Species 0.000 description 1
- 235000014966 Eragrostis abyssinica Nutrition 0.000 description 1
- 240000008620 Fagopyrum esculentum Species 0.000 description 1
- 235000009419 Fagopyrum esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 206010021135 Hypovitaminosis Diseases 0.000 description 1
- 240000004322 Lens culinaris Species 0.000 description 1
- 235000014647 Lens culinaris subsp culinaris Nutrition 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 102000016943 Muramidase Human genes 0.000 description 1
- 108010014251 Muramidase Proteins 0.000 description 1
- 108010062010 N-Acetylmuramoyl-L-alanine Amidase Proteins 0.000 description 1
- GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N N-[2-(1H-indol-3-yl)ethyl]-N-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(CCC1=CNC2=C1C=CC=C2)CC=C GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000006089 Phaseolus angularis Nutrition 0.000 description 1
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 1
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 1
- 102000002278 Ribosomal Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010000605 Ribosomal Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000209056 Secale Species 0.000 description 1
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 1
- 108010016634 Seed Storage Proteins Proteins 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical class [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019714 Triticale Nutrition 0.000 description 1
- 101150095130 URAD gene Proteins 0.000 description 1
- 241000219873 Vicia Species 0.000 description 1
- 241000219977 Vigna Species 0.000 description 1
- 240000007098 Vigna angularis Species 0.000 description 1
- 235000010711 Vigna angularis Nutrition 0.000 description 1
- 240000004922 Vigna radiata Species 0.000 description 1
- 235000010721 Vigna radiata var radiata Nutrition 0.000 description 1
- 235000011469 Vigna radiata var sublobata Nutrition 0.000 description 1
- 235000010726 Vigna sinensis Nutrition 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 235000012735 amaranth Nutrition 0.000 description 1
- 239000004178 amaranth Substances 0.000 description 1
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 1
- 230000003625 amylolytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001764 biostimulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004464 cereal grain Substances 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 235000013325 dietary fiber Nutrition 0.000 description 1
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 1
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 235000013402 health food Nutrition 0.000 description 1
- 235000001497 healthy food Nutrition 0.000 description 1
- 230000003054 hormonal effect Effects 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 230000003859 lipid peroxidation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229960000274 lysozyme Drugs 0.000 description 1
- 235000010335 lysozyme Nutrition 0.000 description 1
- 239000004325 lysozyme Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000008935 nutritious Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000803 paradoxical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 1
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 1
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 229930003799 tocopherol Natural products 0.000 description 1
- 229960001295 tocopherol Drugs 0.000 description 1
- 239000011732 tocopherol Substances 0.000 description 1
- 235000010384 tocopherol Nutrition 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000019155 vitamin A Nutrition 0.000 description 1
- 239000011719 vitamin A Substances 0.000 description 1
- 235000019156 vitamin B Nutrition 0.000 description 1
- 239000011720 vitamin B Substances 0.000 description 1
- 235000019166 vitamin D Nutrition 0.000 description 1
- 239000011710 vitamin D Substances 0.000 description 1
- 208000030401 vitamin deficiency disease Diseases 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 241000228158 x Triticosecale Species 0.000 description 1
- GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N α-tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2O[C@@](CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
Abstract
Спосіб виробництва біологічно активного зернового компонента харчових продуктів, який включає попередню обробку зернового матеріалу водним розчином біостимулятора, інкубацію зволоженого зернового матеріалу до оптимального рівня накопичення біологічно активних речовин, причому як біостимулятор використовуються плазмохімічно активовані водні розчини з концентрацією діючої речовини - пероксиду водню від 100 до 700 мг/л в залежності від виду зернового матеріалу.
Description
Корисна модель належить до харчової промисловості, а саме до виробництва збагаченого біологічно активними речовинами зернового компонента харчових продуктів. Може бути використана для отримання універсального зернового компонента різноманітного застосування, що збагачуватиме широкий спектр продуктів харчування. Такий компонент матиме в своєму складі біологічно активні речовини, утворені в результаті біоактивуючої дії плазмохімічно активованих водних розчинів на різноманітний зерновий матеріал.
Біоактивація зернового матеріалу - це процес вологонасичення зерна, який супроводжується дією вологи, тепла і повітря в процесі пророщування, в ході якого відбувається трансформація високомолекулярних речовин в легкозасвоювані форми та накопичення біологічно активних компонентів. Біоактивацію часто називають ферментативною деполімеризацією зерна або пророщуванням. Проте, слід відмітити, що метою пророщування є отримання пророщеного зерна (солоду), а метою промислової біоактивації зерна отримання зернового продукту багатого біологічно активними речовинами.
Біоактивоване зерно включає в себе весь набір речовин, які необхідні для раціонального харчування, в тому числі і біологічно активні компоненти.
Так в складі зерна, що піддано біоактивації, наявні білки, амінокислоти, легкозасвоювані вуглеводи, клітковина з харчовими волокнами, мінеральні речовини, вітаміни, поліфеноли, рослинні ферменти, гормони та інші речовини. Так слід відмітити, що біоактивовані зерна злаків мають у своєму складі практично всі незамінні амінокислоти, а вміст вітамінів збільшується в 5- 10 ї більше разів. Амінокислотний склад такої зернової сировини можна порівняти з амінокислотним складом ідеального білка.
Біоактивоване зерно багате ферментами, тому заміняє використання в харчуванні ферментних препаратів мікробіологічного синтезу, що мають значну токсичність і дорого коштують. В процесі активації біологічних перетворень в зерні активуються ферменти, біологічні речовини, відбувається синтез компонентів, що будуть закладені в основу створення нової рослини. Під дією ферментів гідролізується крохмаль і вміст цукрів в зерні збільшується на 20- 50 95, підвищується вміст вітамінів групи В та кількість вітаміну Е. Для харчування людини особливо важливим є Е-вітамінна активність біоактивованого зерна. Вітамін Е (токоферол) захищає від окислення ненасичені жирні кислоти мембран клітин, приймає участь в обміні білків
Зо і вуглеводів, покращує засвоєння жирів та вітаміні А і Д.
Біоактивоване зерно доцільно використовувати в щоденному харчуванні, особливо в періоди авітамінозу і значних навантажень на організм людей різних вікових груп.
Так зерно пророщують (з метою біоактивації) протягом 24-120 годин (1-5 доби), але краще використовувати зерно, в якому активація біологічних процесів тривала більше двох діб, оскільки на ранніх стадіях пророщування (1,5-2 доби) в результаті обмеженого протеолізу вищеплюється білок, який пригнічує процеси білкового синтезу в клітині, а також інші токсичні білки (КО 2463809). Проте зі збільшенням часу контакту з вологою підвищується кількість різноманітної мікрофлори, в тому числі і патогенної, що може погіршувати якість біологічно активованого зернового компонента. Тому важливим є також високоякісне знезараження зернового матеріалу.
Відомим є спосіб отримання цінного харчового продукту (КО 2406379). Запропонований цілющий продукт виготовляють з пророслих зерен екологічно чистої пшениці. Спосіб включає пророщування зерна, сушіння, подрібнення.
Перевагою способу є отримання продукту підвищеної якості саме за показниками екологічності кінцевого продукту.
Недоліком способу є відсутність штучної біостимуляції (з метою накопичення біологічно активних речовин) та знезараження зернової сировини.
Відомий спосіб отримання харчового продукту, який передбачає біоактивацію зерна шляхом введення водного екстракту лікарської рослинної сировини, що являє собою настій або відвар частин лікарських рослин, які мають в своєму складі біологічно активні речовини (КО 24705231.
Перевагою способу є натуральне походження біоактиваторів, що не матиме негативного впливу на споживача готового продукту.
Недоліком способу є вузький спектр культур та складності процесу екстрагування біологічно активних речовин з лікарських рослин, а також швидке псування екстрагованих компонентів.
Найближчим аналогом є спосіб отримання харчових проростків (КО 2200430), який передбачає оброблення насіння водою та інкубування зволоженого насіння до його проростання. Як дезінфікуючий засіб використовують 0,1-3,0 95-вий розчини перекису водню.
Перевагою способу є безпечність дезінфікуючого засобу та його залишкової кількості на поверхні зернового матеріалу для здоров'я людини.
Недоліком способу є відсутність даних щодо біостимулюючих властивостей запропонованого засобу та універсальності наведеного методу обробки відносно різних зернових культур.
В основу корисної моделі поставлена задача біостимулювання зернового матеріалу шляхом використання плазмохімічно-активованих водних розчинів. Метою цього процесу є направлена біоактивація різноманітної зернової сировини і накопичення в зерновому матеріалі цілого ряду ферментів, вітамінів, амінокислот та багатьох інших важливих складових харчування людини, а також високоякісна дезінфекція біологічно активного зернового компонента для отримання високоякісних, хімічно чистих продуктів харчування.
Технічним результатом представленого способу є отримання біологічно активного зернового компонента харчових продуктів універсального призначення, який би став невід'ємною складовою оздоровчих харчових продуктів.
Поставлена задача вирішується шляхом використання як біостимулятора і дезінфектанту плазмохімічно активованих водних розчинів.
Плазмохімічно активовані водні розчини отримують наступним чином: активують водопровідну воду з направленою зміною властивостей та реакційної здатності в результаті ведення процесу в плазмових розрядах зниженого тиску з напругою 1000-2000 В, силою струму 10,0-200,0 мА і подальшим переходом з підвищенням електропровідності в режим контактної нерівноважної плазми з параметрами: напруга від 400 до 600 В, сила струму до 150 мА.
Отримані розчини мають специфічний склад: пероксид водню та надперекисні сполуки, збуджені частки та радикали, які відіграють важливу роль в окисно-відновних процесах.
Пероксид водню є антисептиком, потрапляючи в клітини під дією ферментів, він розщеплюється на воду і кисень, що має протимікробну дію, але при цьому в клітинах не залишається шкідливих хімічних сполук. Зазначимо, що такі водні розчини після обробки плазмою можуть проявляти деякі нові властивості, раніше маловивчені.
Вода є основним компонентом всіх біохімічних процесів, які відбуваються в живих клітинах.
Властивості води та водних розчинів різноманітні, парадоксальні та в своїй більшості мало вивчені, хоча існують теоретичні знання, які частково пояснюють окремі сторони зміни структури води при взаємодії з іншими речовинами або при різноманітних способах впливу електричних,
Зо магнітних та інших полів.
Плазма - це частково або повністю іонізований стан речовини, при якому система містить вільні позитивні (іони) і негативні (електрони, рідше іони) заряджені частки, концентрації яких у середньому однакові. Присутність заряджених і збуджених часток у плазмі, реакції з їхньою участю є однією з головних особливостей механізмів і кінетики плазмохімічних реакцій.
Утворення й загибель часток відбуваються в процесі збудження, дисоціації, іонізації, дезактивації й рекомбінації. Основна властивість плазми - квазінейтральність, що означає малу величину сумарного заряду плазми в порівнянні із сумою зарядів одного знака. Розрізняють - повністю іонізовану плазму й частково іонізовану плазму, рівноважну й нерівновагу, високотемпературну й низькотемпературну, гарячу й холодну. У плазмі, що складається з різних часток з різною швидкістю теплового руху, розрізняють температури електронів, іонів і нейтральних часток, атомів, молекул і кластерів. Оскільки енергія теплового руху часток істотно залежить від їхньої маси, то в плазмі найбільше відрізняються електронна й іонна температури.
Температура іонів і нейтральних часток відрізняється мало. Ступінь розходження температур залежить від щільності цих часток, тобто від тиску в системі.
Істотну роль у плазмохімічних реакціях грають вільні електрони, під ударами яких у більшості випадків реакції є визначальними в ініціюванні складних багатостадійних хімічних процесів. Їх зіткнення із частками плазмоутворюючого газу призводять до іонізації (утворенню електрона й позитивного іона), і умовою стаціонарного існування плазми є рівність швидкостей утворення й загибелі заряджених часток. Оскільки енергія іонізації молекули перевищує енергію збудження будь-яких її внутрішніх ступенів волі то в плазмі одночасно відбуваються утворення обертально-коливальних і електронно-збужденних станів молекул, у тому числі й випромінюючих, а також їхній розпад (дисоціація). Частки, що утворилися під дією електронного удару, можуть реагувати як між собою, так і з матеріалами, що перебувають у контакті із плазмою. Велике значення мають і різні фізичні поля - електромагнітні, електричні, магнітні, гідродинамічні. Хімічна реакція є одним з каналів перерозподілу енергії в системі, що приводить її в остаточному підсумку, до стану з мінімальною потенційною енергією. Безупинно здобуваючи енергію, електрони шляхом зіткнень передають її атомам і молекулам. У цілому, слід зазначити, що механізм плазмохімічної дії вивчений недостатньо. Також, дуже мало вивчений механізм впливу плазмохімічно активованих розчинів на біологічні об'єкти. Таким бо об'єктом є також і зерно різноманітних культур.
Явище активації водних розчинів викликає багаточисельні специфічні фізичні та хімічні ефекти, які можуть слугувати відправними пунктами нових прогресивних технологій зернопереробки. Використання плазмохімічної активації може в багатьох випадках полегшити та здешевити технологічний процес виробництва харчових продуктів, з урахуванням затрат енергії та часу на активацію технологічних розчинів.
Зерно, яке перебуває у стані спокою, в своєму складі має речовини, які необхідні для росту і розвитку майбутньої рослини. Проте білки, жири і вуглеводи зерна мають складну будову і при використанні в їжу продуктів, отриманих із зерна, ферменти травної системи людини повинні розщеплювати ці складні речовини зернівки на більш прості. Це часто стає причиною низького рівня засвоюваності важливих складових зернових продуктів організмом людини, пов'язане з порушенням вироблення ферментів травною системою.
Біоактивація зерна - це процес його переходу із стану спокою до початку росту зародку. При визначеній температурі і вологості зерно набухає, починає інтенсивно дихати, поглинає з води необхідні мінеральні речовини і мікроелементи, в зерновому матеріалі збільшується кількість вітамінів. Запускається цілий ряд біохімічних перетворень, які дозволяють синтезувати біологічно активні складові зерна. Гідролітичні ферменти зерна розщеплюють складні білки, жири, вуглеводи на більш прості речовини, які необхідні для формування проростка. Тож при використанні в їжу біоактивованого зерна організм людини отримує і засвоює вже оброблені ферментами речовини, продукт збагачується біологічно активними складовими і стає більш корисним. А в разі використання біостимулятора (плазмохімічно активованих водних розчинів), рівень накопичення біологічно активних речовин значно збільшується.
Плазмохімічно активовані водні розчини стимулюють цілий ряд біохімічних процесів в зерні, які є супутниками проростання, проте слугують інструментами синтезу і накопичення біологічно активних речовин в зерні. Це дозволяє збагатити зерновий матеріал підвищеним вмістом корисних речовин та розширити функціональні властивості готового продукту.
Зерно є самостійно функціонуючим організмом, який дуже чутливий до впливу зовнішнього середовища. Фактори зовнішнього середовища можуть як поліпшити стан та функціонування організму, так і призвести до його загибелі. Водні розчини є основною складовою частиною живих організмів, тобто вплинути на біологічний об'єкт легше за все шляхом часткової зміни
Зо структурної компоненти водних розчинів. Майже всі процеси збагачення організмів певними хімічними елементами основані на властивостях води, як розчинника, тобто щоб прискорити засвоєння організмом хімічної речовини її необхідно розчинити в воді. Засвоєння організмом водних розчинів грунтується на процесах адсорбції і абсорбції.
Плазмохімічно активовані водні розчини, прискорюють приток вологи та, як наслідок, поживних речовин від ендосперму до зародка, стимулюють його пробудження до активної життєдіяльності, що активує і значно прискорює процес накопичення цілого ряду ферментів.
Слід зазначити, що при використанні води, обробленої контактною нерівноважною плазмою, за рахунок подрібнення кластерних структур води на молекулярному рівні покращується транспорт вологи всередину зерна. Таким чином підтверджується закономірність, що чим більша вологість зернового матеріалу, тим вища розчинність білків, і як наслідок, значно зростає концентрація амінокислот.
Активування води та водних розчинів шляхом плазмохімічної обробки є першим кроком до використання властивостей води без її примусової хімізації сторонніми хімічними речовинами.
Тож всі процеси, які відбуваються під час активації, є процесами, які проходять безпосередньо в воді без додавання сторонніх хімічних компонентів.
Реактогенні властивості активованої води викликають підвищений інтерес вчених, оскільки властивості води, які виникають після активації, можуть стати відправним пунктом в розвитку нового напрямку нанотехнологій.
Активована під дією контактної нерівноважної плазми вода має антисептичні та антибактеріальні властивості. Слід зазначити, що така вода, являє собою кластерну структуру після плазмової обробки, може проявляти деякі нові властивості, раніше мало вивчені, але які викликають інтерес з практичної точки зору. Особлива роль в цьому випадку відводиться дослідженням впливу активованої води на біологічні процеси, що відбуваються в зерні різних культур.
Встановлено, що плазмохімічно активовані водні розчини мають дезінфікуючий ефект відносно зернового матеріалу в процесі його направленої бісактивації. Відмічена їх здатність протистояти пліснявоутворенню та грибковим мікроорганізмам. Частіше за все процес біоактивації ведеться шляхом зволоження і проходить в неасептичних умовах. На зволоженому зерні зустрічаються мікроби, присутність яких обумовлена зовнішнім середовищем в ході росту бо рослин або зберігання насіння. Умови, які підтримуються протягом процесу біоактивації (тепло,
волога), найбільш сприятливі для наявних на зерні мікробів, які розмножуються протягом всього процесу. Вказані мікроби можуть мати небажаний вплив на готовий продукт, оскільки призведуть до швидкого його псування та зміни органолептики. Тому підбір та використання якісного та нешкідливого антисептичного препарату є досить важливим завданням, яке має на меті покращити якість зернового компонента харчових продуктів.
Одним з можливих механізмів впливу плазмохімічно активованих водних розчинів на бактерії є зміна зовнішніх шарів клітини, яка робить доступними рецептори для реактогенних ензимів, наприклад лізоциму. Можливо, що вільні радикали утворюють пролом в клітинній стінці, що призводить до втрати вибіркової проникненості. Пероксид, який входить до складу активованої води, викликає у мікроорганізмів руйнування поверхневих структур та внутрішніх мембран. Цілісність цитоплазматичної мембрани порушує роботу ряду пов'язаних з мембраною ферментів, наприклад дегідрогеназ, та знижує ефективність роботи систем репарації ДНК.
Бактерицидна активність пероксиду водню і активованої води в першу чергу пов'язана з їх високою окисною здібністю, а також з дією токсичних продуктів, які виникають при пероксидному окисленні ліпідів. Пероксидне окислення впливає на білки рибосом, викликаючи їх руйнування.
Руйнуванню структури мембран сприяють і утворені надперекиси. Дія пероксиду водню або активованої води викликає локальну руйнацію цілісної клітинної стінки і порушення проникненості бактеріальних клітин вже в перші хвилини контакту. Особливістю активованої води також є вибірна здатність руйнувати безпосередньо патогенну мікрофлору.
Плазмохімічно активовані водні розчини в повній мірі здатні замінити відомі антисептики і тим самим зберігати хімічну чистоту отриманого біоактивованого зернового продукту.
Використання плазмохімічно активованих водних розчинів є універсальним для всіх зернових культур. Тобто спосіб знезараження зможе знайти широке застосування при обробці зерна різних культур і на різні технологічні цілі.
Слід також відмітити, що застосування активованої води стимулює та прискорює цілий комплекс хімічних та біологічних перетворень в зерні. Технологія обробки зернового матеріалу активованими водними розчинами є повністю екологічно безпечною. Активовані водні розчини абсолютно не токсичні, в них не присутні складні хімічні сполуки. Стабільна активність розчину триває 7-10 днів, після цього розчин інактивується і перетворюється в просту воду. Цього часу
Зо достатньо щоб стимулювати біохімічні процеси в зерновому матеріалі. Таким чином після направленої біоактивації в зерні не залишається хімічних речовин, тобто продукція отримана з зерна буде хімічно чистою.
Плазмохімічно активовані водні розчини в повній мірі здатні замінити відомі біостимулятори біохімічних процесів в зерні і тим самим зберегти хімічну чистоту отриманого зернового продукту. Такі розчини зможуть замінити класичні хімічні біостимулятори і антисептики і при цьому будуть безпечними, не матимуть в своєму складі хімічних сполук, небажаних у харчуванні людини. Вони є універсальним для біоактивації насіння різноманітних сільськогосподарських культур, з метою їх використання в оздоровчому харчуванні та приготуванні функціональних продуктів.
Корисну модель пояснює приклад.
Приклад. Активували біологічні процеси в зерновому матеріалі шляхом замочування в плазмохімічно активованих водних розчинах наступних культур: пшениці, спельти, ячменю, жита, вівса, полби, сорго, тефу, кукурудзи, гороху, квасолі, бобів, сої, адзукі, вигни, гуару, каяну, побії, машу, нуту, ураду, сочевиці, чини, віки, гречки, дагусси, кіноа, могару, проса, рису, чумизи, щириці, пшона, амаранту, соняшнику, ріпаку, льону, тритикале та інших. Подальший процес направленої активації біологічних процесів в зерновому матеріалі, та як наслідок, активація цілого комплексу ферментів і накопиченням продуктів біосинтезу, відбувався в спраутері.
Замочування і зволоження зерна проводили водними розчинами активованими під дією контактної нерівноважної плазми, з різним часом активації і різною кількістю діючої речовини (пероксиду водню) в межах 100-700 мг/л в залежності від обраного виду зернового матеріалу.
Активацію води проводили на лабораторній установці (табл. 1-2, Фіг. 1).
Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг. 1 Схема лабораторної трьох лугової плазмохімічної установки, де 1 - реактор; 2 - анони; З - катод; 4 - зворотний холодильник; 5 - джерело живлення; 6 - вакуумний насос.
Біоактивацію зерна здійснювали протягом 1-5 діб при температурі 17-21 "С, періодично зволожуючи та зворушуючи шар зерна висотою не більше 45-55 мм з метою рівномірного розподілу рідини і запобігання злежування маси. Потім біоактивований зерновий матеріал заморожували або піддавали сушці і подрібненню. Протягом всього часу біоактивації фіксували вміст цілого ряду біологічно-активних речовин в зразках. Динаміка накопичення ферментів 60 наведена на Фіг. 2-3. На Фіг. 2 - Амілолітична активність обробленого плазмохімічно активованими водними розчинами зернового матеріалу. На фіг. З - Протеолітична активність обробленого плазмохімічно активованими водними розчинами зернового матеріалу.
Проводився моніторинг мікробіологічного стану матеріалу. Так в зразках оброблених плазмохімічно активованими водними розчинами не виявили патогенної мікрофлори.
Представлений приклад застосування активованих плазмохімічним методом водних розчинів не охоплює та не обмежує можливості використання розчинів в процесах бісактивації, а лише вказує на перспективність запровадження нанотехнологій в зернопереробному і харчовому виробництві.
Використання плазмохімічно активованих водних розчинів (активованої води) дозволяє отримати високоякісний дієтичний зерновий компонент (продукт) без домішок хімічних препаратів, антисептиків та гормональних біостимуляторів росту по екологічно безпечній технології, в якій не використовуються токсичні речовини. В результаті більш активного перебігу біохімічних процесів в зерні при використанні таких розчинів зростає вміст легксозасвоюваних організмом людини білкових речовин. Отриманий зерновий компонент має значно підвищений вміст амінокислот, що є важливим технологічним результатом при виробництві харчової продукції з високим вмістом біологічно активних речовин.
Представлений спосіб дозволить отримати зерновий компонент високопоживних, оздоровчих харчових продуктів. Крім того слід відмітити абсолютну універсальність способу виробництва біологічно активного зернового компонента, оскільки як сировина для направленої біоактивації використовується будь-яке зерно. Біоактивоване запропонованим способом зерно кожної окремої культури має специфічний набір корисних речовин, вітамінів і мікроелементів.
Тож різноманіття використання в представленій технології зернової сировини дозволить значно розширити асортимент біологічно активних компонентів харчових продуктів.
Застосування активованих розчинів у виробництві біологічно активного зернового компонента дозволяє розширити технологічні можливості виробництва різноманітних зернових продуктів, удосконалити якість та екологічну безпеку продукції та значно скоротити витрати на виробництво. Оброблена контактною нерівноважною плазмою вода має властивості, які здатні інтенсифікувати біохімічні процеси в зерні, а саме процес накопичення біологічно активних складових, а в перспективі забезпечити харчове виробництво хімічно чистою сировиною високої
Зо якості - зерновим компонентом харчових продуктів багатим біологічно активними речовинами.
Креслення та інші ілюстративні матеріали
Таблиця 1
Експлуатаційні параметри лабораторної дослідної установки регулювати в межах
Тривалість імпульсу 1,0-1,5 мс
Таблиця 2
Технічна характеристика реактора
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб виробництва біологічно активного зернового компонента харчових продуктів, який включає попередню обробку зернового матеріалу водним розчином біостимулятора, інкубацію зволоженого зернового матеріалу до оптимального рівня накопичення біологічно активних речовин, який відрізняється тим, що як біостимулятор використовуються плазмохімічно активовані водні розчини з концентрацією діючої речовини - пероксиду водню від 100 до 700 мг/л в залежності від виду зернового матеріалу. В вхімосіжех і дов оду нення Є ран шен, ШИ 99 - Би Щ ек в 5 ЕЕ МКУ, ко тю ОМ і о | т з їв їх ЇЙ. ! МД я Ж пет, НЯ ООН І Ст вс " | сяк т сне ї вн Е Облодоений, т й вомчие | «5 і (5 ' Хвасаені З трунФіг.1 Амівовіхичзиз активність оброблевого нлазмохімічно вктивованнми водними резчнниами зем мазеріва хх, чай, ! в 0 ді с - Є шві в Н ЗХ КХ АХ ВХ - що : хх ОКХ Б Б К ще М ще МИХ ше що Щі. . . . івлоба З жюв З доба 4 нобйз Здоба алоба 7 жнаФіг.2Протеолітична активність обробленого плдзмохімічно активованих кожвами розчинами зерзавеко мазяумаах» вл ий и шик ж щ ш й. Б аа - - - 5 5-х х кенітроль З 7 їй і й ий! х ВіювктививвНне зерна ге В с. о І М ОВ . о. я ЩЕ. ЩЕ щі Ше ші шо щі щі я ілоба доба Змоа Ялоба сдобх блара 7 дюйаФіг.3
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202008380U UA147561U (uk) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | Спосіб виробництва біологічно активного зернового компонента харчових продуктів з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202008380U UA147561U (uk) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | Спосіб виробництва біологічно активного зернового компонента харчових продуктів з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA147561U true UA147561U (uk) | 2021-05-19 |
Family
ID=75919567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU202008380U UA147561U (uk) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | Спосіб виробництва біологічно активного зернового компонента харчових продуктів з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA147561U (uk) |
-
2020
- 2020-12-28 UA UAU202008380U patent/UA147561U/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yang et al. | The ultrasound-treated soybean seeds improve edibility and nutritional quality of soybean sprouts | |
Arora et al. | Biodelignification of wheat straw and its effect on in vitro digestibility and antioxidant properties | |
CN107410847B (zh) | 一种高gaba稻米制品及其加工方法 | |
CN102731188A (zh) | 一种植物精华酵素及其制备方法 | |
CN104521551A (zh) | 一种富硒香菇生产工艺 | |
US20230174921A1 (en) | Method And System Of Pre-Treating Biomass, In Particular Biomass That Is Resistant To Cell Disruption, For Improving The Accessibility Of Cellular Compounds Therefrom | |
Pivovarov et al. | Effect of plasmochemically activated aqueous solution on process of food sprouts production | |
Wang et al. | A comprehensive review of effects of electrolyzed water and plasma-activated water on growth, chemical compositions, microbiological safety and postharvest quality of sprouts | |
Kovaliova et al. | DEVELOPMENT OF A TECHNOLOGY FOR THE PRODUCTION OF GERMINATED FLAXSEED USING PLASMA-CHEMICALLY ACTIVATED AQUEOUS SOLUTIONS. | |
Liu et al. | The relationship between antioxidant enzymes activity and mungbean sprouts growth during the germination of mungbean seeds treated by electrolyzed water | |
KR101148513B1 (ko) | 천마를 활용한 에르고티오닌 증강조성물 제조방법 | |
Li et al. | Effect of pre‐treatment on the functional properties of germinated whole grains: A review | |
CN103284023A (zh) | 食品级微生物在降解玉米赤霉烯酮中的应用 | |
CN106359848A (zh) | 一种生物发酵饲料的发酵方法 | |
RU2528017C2 (ru) | Способ получения ферментированного натурального продукта | |
Kovalova et al. | DETERMINING THE EFFECT OF PLASMOCHEMICALLY ACTIVATED AQUEOUS SOLUTIONS ON THE BIOACTIVATION PROCESS OF SEA BUCKTHORN SEEDS. | |
Kovalova et al. | DEVELOPMENT OF BUCKWHEAT GROATS PRODUCTION TECHNOLOGY USING PLASMACHEMICALLY ACTIVATED AQUEOUS SOLUTIONS. | |
Bazhay-Zhezherun et al. | Improving the nutritional value of grains by biological activation | |
UA147561U (uk) | Спосіб виробництва біологічно активного зернового компонента харчових продуктів з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів | |
JP5348851B2 (ja) | 微生物を用いた基礎化粧品液相成分の製造方法 | |
Sujatha et al. | Effect of heat treatment and gamma irradiation on in vitro protein digestibility of selected Millet Grains | |
CA2591055C (en) | Method for producing organically-bound vitamin b | |
CN102138631A (zh) | 一种利用生物发酵法生产脱毒菜粕的方法 | |
CN108902828A (zh) | 多轮盐渍发酵泡菜的方法 | |
KR100676837B1 (ko) | 미생물을 이용한 기초화장품 액상성분의 제조방법 |