Джерела харчових волокон:

Джерела клітковини (целюлози) Дуже велика кількість (2,5 і більше):

Знаходиться в здеревянілій частині рослин: побічні продукти переробки зерна, листові і хвойні дерева, тростина, трава, стебла злаків, висівки пшеничні, квасоля, смородина, вівсяна крупа, горіхи, фініки, полуниця, інжир, чорниця, журавлина, малина, родзинки, горобина, аґрус, чорнослив. Велика кількість (1-2,0):

Крупа гречана, перлова, ячна, вівсяні пластівці «Геркулес», лущений горох, картопля, морква, капуста білокачанна, горошок зелений, баклажани, перець солодкий, гарбуз, щавель, айва, апельсин, лимон, брусниця, гриби свіжі Помірна кількість (0,6-0,9):

Хліб житній з сіяного борошна, пшоно, крупа кукурудзяна, зелена цибуля, огірки, буряк, томати, редис, капуста цвітна, диня, абрикоси, груша, персики, яблука, виноград, банани, мандарини. Дуже мала кількість (0,1-0,2):

Хліб пшеничний з борошна 1-го і вищого сорту, манна крупа, макарони, печиво.

Джерела геміцелюлоз:

• Арабінами: цукровий буряк, земляний горіх, яблука, цитрусові.

• Ксилани: у вегетативних частинах рослин – насіння, листя.

• Галактани: оболонки зерна, даурська модрина, водорості.

• Манани: водорості, дріжджі,хвойна деревина.

• Фруктами: зерна пшениці, ячменю, топінамбурі, травах. У бактеріях деяких видів.

Джерела лігніну: входить до складу клітинних стінок рослин.

Джерела пектинів: овочі: коренеплоди (буряки, морква), бульбоплоди (картопля), стеблові (селера), плодові (баклажани, томати, бобові), гарбузові (кавуни, дині, кабачки), бобові (горох, квасоля), зернові (кукурудза); плоди: насіннєві (яблука, айва), кісточкові (вишня, черешня), ягоди справжні (виноград, смородина), ягоди несправжні (полуниця, суниця),ягоди складні (малина, ожина), субтропічні (цитрусові), тропічні (інжир); промислова сировина: листя чаю, тютюн, соняшник, кора хвойних дерев (сосни, ялини, модрини).

Технології отримання ХВ із зернової сировини

У процесі виробництва борошна (на млинах) і крупів (на круп’яних заводах) зерно фракціонують, відділяють квіткові плівки, оболонки. Ці компоненти разом з алейроновим шаром і частиною подрібненого ядра формують висівки, м’язгу,лушпиння, мучицю, які раніше йшли в основному на корм тваринам. А нині ці побічні продукти перероблення зерна мають стати і вже стають сировиною для отримання ХВ.

Сировина	Вологість,%	Зола, %	Речовини, розчинні у спиртобензольній суміші	Полісахариди, що легко гідролізуються	Полісахариди, що важко ролізуються	Пентозани	Уронові кислоти	Пектинові речовини	Лігнін	Сирий протеїн
Плівки пшениці	8,56	14,23	2,68	29,92	28,10	26,33	1,69	0,25	12,02	0,68
Плівки жита	8,50	9,60	4,33	25,99	27,63	24,40	2,36	0,54	16,90	3,82
Плівки вівса	9,29	6,60	2,43	39,55	36,58	29,40	4,4	0,03	13,20	2,01
Плівки ячменю	10,35	6,75	2,35	34,81	39,91	23,85	5,05	0,46	12,43	2,77
Плівки проса	9,91	11,21	2,57	27,05	39,00	21,70	3,52	0,70	17,33	2,30
Плівки рису	9,48	16,01	3,04	24,39	36,30	20,50	4,06	0,84	17,90	2,29
Оболонки гречки	10,72	1,50	1,08	32,95	29,92	25,10	6,30	0,42	31,07	2,08
Оболонки гороху	9,88	2,14	10,84	17,46	55,34	16,35	16,74	2,10	5,80	4,78
Оболонки сої	11.21	3,81	13,86	19,10	45,62	16,77	16,06	1,01	4,10	12,69

З таблиці видно, що вологість плівок і оболонок становить 8…11%, вміст мінеральних речовин – від 1 до 16 %. Кількість речовин, що гідролізуються легко і важко, практично однакова, лише в оболонках гороху і сої речовин, що важко гідролізують, у 2,5..3,5 разів більше, ніж тих, що гідролізуються .

Під час виробництва зернового борошна з виходом 70 % кількість вторинних продуктів сягає 30 %. Ще більше їх утворюється під час виробництва крупи. Основну частину вторинних продуктів дають поверхневі шари зерна, які складаються з целюлози, геміцелюлози і лігніну, тобто з харчових волокон.

Одним із напрямків раціонального використання зерна й підвищення харчової цінності борошна є підвищення його виходу з 70 до 90 %. При цьому в борошні підвищується кількість харчових волокон, сирого протеїну, поліпшується амінокислотний склад борошна (зростає вміст лізину, треоніну, валіну, лейцину, ізолейцину, метіоніну). Поліпшується водо поглинальна здатність борошна, його пружність і якість хліба з нього.

Проте виробництво тонкоподрібненого борошна з цільного зерна пшениці потребує додаткових енерговитрат. Борошно з високим вмістом оболонок і алейронового шару можна отримати змішуванням сортового борошна і тонко подрібнених висівок.

Деякі спеціалісти не рекомендують вживати хліб з борошна 97 % виходу через високий вміст фітинової кислоти, яка уповільнює резорбцію кальцію, заліза та інших поживних речовин. Хоча цього недоліку можна позбутися, змінивши технологію приготування тіста.

Щоб отримати ХВ із вторинних продуктів перероблення зерна, було запропоновано М. С. Дудкіним нагрівати їх розбавленими водними розчинами (0,5..1,0%) соляної чи сірчаної кислоти при температурі 96…98 °С, що сприяє гідролізу супутнього крохмалю, частини полісахаридів геміцелюлоз і розчиненню низькомолекулярних речовин.

Після від фільтрування гідролізату отримують тверді залишки целюлозо-лігніно-геміцелюлозних комплексів, назва можна використовувати я харчову добавку лікувально-профілактичної дії та вводити у різні харчові продукти.

Під час гідролізу у водні розчини переходять моносахариди, амінокислоти, вітаміни, мінеральні речовини. Ці розчини є хорошим середовищем для вирощування дріжджів та інших мікроорганізмів.

ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ОТРИМАННЯ ХВ ІЗ ВИСІВОК:

Висівки

Дозування

Очищення від домішок металів

1,0…1,7 % сірчаної

кислоти або 0,5 %

хлоридної кислоти

Гідроліз 96…98 °С

Розділення фаз

Промивання ХВ

Охолодження

Нейтралізація

Сушіння

Гідроксид натрію

Упакування ХВ

Фільтрування

Концентрат білка

Водний розчин

БІОЛОГІЧНА ЦІННІСТЬ ХВ:

Загальні фізіологічні ефекти ХВ:

• пригнічення надмірного апетиту, прискорення й підвищення відчуття насичення, зниження рівня споживання енергії, стимуляція моторики ШКТ і його евакуаторної функції;

•  у тонкому кишечнику — позитивні зміни у толерантності до глюкози й відповідна редукція інсулярного викиду, зміна ступеня абсорбції жирів;

• нормалізація обміну речовин, зокрема ліпідного й вуглеводного метаболізму, порушення яких призводить до ожиріння;

• зниження рівня усмоктування Са, Fe, Zn, зростання екскреції жовчних кислот і зниження їх метаболізму, підвищення виділення нейтральних стеринів, зниження рівня холестеролу і деяких ксено­біотиків у крові; 

• у товстій кишці — збільшення маси фекалій, розрідження кишкового вмісту, підвищення його осмотичного тиску та електролітного складу, механічна стимуляція рецепторів стінки кишечнику, прискорення кишкового пасажу, падіння внутрішньопорожнинного тиску;

• збільшення чисельності корисних мікроорганізмів, зміна метаболізму мікрофлори, яка забезпечує організм цінними вторинними нутрієнтами;

• істотне зниження рівня ендогенного гістаміну й інших біогенних амінів, які реалізують алергійні прояви при хворобах травної системи.

• встановлено гіпохолестеринемічний і гіпоглікемічний ефекти харчових волокон. Харчові волокна, прискорюючи перистальтику кишечника, сприяють виведенню з організму холестерину, а також зв'язують і виводять з кишечнику токсичні елементи (важкі метали) і органічні чужорідні речовини, що володіють канцерогенними властивостями.

Позитивний вплив ХВ, зокрема гуару, при цукровому діабеті забезпечує їх здатність модифікувати вуглеводний обмін, уповільнювати всмоктування простих вуглеводів. Пектин і гуар уповільнюють ресорбцію цукру, стимулюють гліколіз і змінюють інкрецію інсуліну та гормонів травного тракту.

Цей гіпоглікемічний ефект цілеспрямовано використовують у дієті. Проносний ефект виникає завдяки скороченню часу транзиту й збільшенню маси фекалій. Він властивий будь - яким речовинам, що складаються із часток, резистентних до ферментного травлення, напр. «груба клітковина» пшеничних висівок. Багата харчовими волокнами їжа, як правило, менш калорійна, містить мало жиру,

але достатньо вітамінів і мінеральних речовин. Харчові волокна збільшують відчуття насичення і наповнення, сприяють перистальтиці кишечника, збільшенню маси і розм'якшенню стільця.

Відсутність Х.в. у дієті може викликати низку патологічних станів, так чи інакше пов’язаних з порушенням складу мікро­флори кишечнику. Найбільш очевидний зв’язок існує між недоліком Х.в. у харчуванні та синдромом подразненого кишечнику, функціональними запорами. Вживання Х.в. є найбільш фізіологічним методом профілактики патології травного тракту та комплексної терапії захворювань травної системи, де першим кроком є корекція дієти, а за необхідності — її поповнення Х.в. Відомо, що Х.в. їжі знижують частоту скарг на розлад травлення і превентивно діють при різних хворобах цивілізації: геморої, поліпах і раку товстої кишки, цукровому діабеті, ожирінні. Залишається недоведеним зв’язок атеросклерозу, ішемічної хвороби серця, алергії, варикозного розширення й тромбозу вен нижніх кінцівок із вживанням Х.в.

Негативний вплив ХВ:

Перехід від бідної на баластні речовини їжі до їжі з великим вмістом Х.в. має бути повільним, щоб організм міг до цього адаптуватися. Багаті на баластні речовини добавки (напр. висівки) потрібно приймати з великою кількістю води, інакше вони поглинуть багато води із вмісту кишок. Постійне зловживання Х.в. призводить до:

1. зниження адсорбції Fe, Ca, Mg, Zn;

2. збільшує виведення азоту з організму;

3. гальмує активність трипсину й хімотрипсину. Це особливо характерне для деяких висівок, що містять фітати та надмірно інгібують усмоктування Fe й Zn.

4. тривале споживання Х.в. може негативно вплинути на баланс вітамінів (особливо А, В, Е), глутамінової кислоти, серину й треоніну, на всмоктування білків, жирів і вуглеводів, що зменшує енергетичну цінність їжі.

Для запобігання цьому при збагаченні дієт Х.в. рекомендується додаткове введення мінеральних нутрієнтів і комплексу вітамінів. Перерви між курсами застосування Х.в. швидко відновлюють баланс мінеральних елементів, вітамінів і азоту.