Мир пьет много вина, а это значит, что каждый год потребляется много винограда. Но не каждая часть винограда попадает в бутылку. Семена, стебли и кожура - примерно четверть винограда - обычно выбрасываются на свалки как отходы. Но теперь исследователи говорят, что они нашли несколько полезных коммерческих применений, таких как продление срока годности жирных продуктов для этих остатков вина.
Исследователи представляют свою работу сегодня на 255-м Национальном собрании и выставке Американского химического общества (ACS).
«Большое количество виноградных отходов может быть вредным для окружающей среды», - говорит Чанмоу Сюй, доктор философии. Эти отходы, известные как выжимки, могут вызывать загрязнение поверхностных и грунтовых вод, поскольку пестициды и удобрения, используемые для обработки винограда, могут попадать в окружающую среду. Кроме того, почва может стать более кислой из-за низкого pH жмыха. Виноградные отходы, оставленные на свалках, могут даже способствовать распространению болезней, потому что привлекают мух и вредителей, говорит он.
По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций, мировая винодельческая промышленность производит около 14 миллионов тонн выжимки в год, и виноделы не знают, что с ней делать. Группа Сюя из Университета Небраски-Линкольн хочет превратить отходы винограда в возобновляемый ресурс, используя его для производства антиоксидантов, виноградных масел и пищевых волокон для продуктов для здоровья. Использование жмыха для коммерческого использования - это два удара по проблемам отходов виноделов. По словам Сюй, это может не только повысить экономическую ценность виноградарства и виноделия, но и свести к минимуму загрязнение окружающей среды.
Выжимки можно использовать в качестве компоста или удобрения, а некоторые виноделы даже производят более слабое, «второе вино», замачивая виноградную кожуру в воде и ферментируя смесь. Но виноградные выжимки также являются богатым источником природных антиоксидантов, таких как проантоцианидины, антоцианы и эллаговая кислота. Эти антиоксиданты связываются со свободными радикалами - токсичными побочными продуктами метаболизма кислорода, которые могут нанести вред организму, - поэтому эти радикалы не могут связываться с клетками и повреждать их. Эти ингредиенты жмыха, а также масло виноградных косточек использовались в пищевых добавках, фармацевтических препаратах и косметике.
Используя целостный подход, команда Сюй определяет оптимальные технологии для извлечения, разделения и идентификации питательных веществ из виноградных выжимок, а затем они будут использовать эти питательные вещества в коммерческих продуктах. Технологии также должны удалять любые пестициды, которые использовались для обработки винограда. Группа сотрудничала с биологами, чтобы выяснить, эффективны ли полифенолы, обнаруженные в выжимках, против патогенов пищевого происхождения, таких как кишечная палочка.coli и сальмонелла. Они также работали с физиологами, чтобы изучить, как добавление в рацион свиноматок виноградных выжимок с поздних сроков беременности до лактации повлияет на здоровье кишечника, выживаемость до отъема и рост молодых поросят.
«Мы также разрабатываем некоторые приложения для пищевых продуктов, стремясь заменить искусственные антиоксиданты натуральными антиоксидантами из винограда на продукты с «чистой этикеткой» только из натуральных ингредиентов», - говорит Сюй. Исследователи отделили фенольные соединения от других компонентов жмыха, включая любые пестициды, которые использовались для обработки винограда, и добавили их в популярные продукты с высоким содержанием жира, такие как майонез и соус ранч. Перед добавлением фенольных соединений команда также проверила их, чтобы убедиться, что они соответствуют требованиям безопасности. Они обнаружили, что эти соединения значительно ингибируют окисление липидов, продлевая срок годности жирных продуктов, особенно когда образцы подвергались воздействию высоких температур. Сюй говорит, что в предыдущем исследовании его команда использовала полифенолы для снижения образования акриламида в картофельных чипсах на 60 процентов.
«Мы продолжаем повышать эффективность этого ингибирования и стремимся сделать эффективность фенольных соединений сопоставимой с эффективностью этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), которая является искусственным антиоксидантом», - говорит Сюй. Хотя ЭДТА широко добавляется в продукты питания, косметику и лекарства и безопасен в использовании, в нынешнем потребительском климате это не очень удобный ингредиент. По словам Сюй, люди ищут этикетки с указанием натуральных ингредиентов. И виноградные выжимки могут стать одним из способов удовлетворить эту потребность.