Ученые нашли способ превращения отходов виноделия в биодобавки

Исследователи из Уральского федерального университета имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (УрФУ) вместе с зарубежными коллегами предложили новый способ сушки отходов виноделия, который позволяет превращать до четверти массы ягод, остающейся после производства вина, в полезные для здоровья препараты. Разработка может стать важным шагом к более эффективной переработке сырья и сокращению объема пищевых отходов. Результаты работы опубликованы в журнале Waste and Biomass Valorization.

Как пояснили в университете, виноградная выжимка представляет собой смесь кожицы, стеблей и косточек винограда, которая составляет примерно 20–25 процентов от исходного сырья. Ранее этот побочный продукт в основном использовали ограниченно: из него получали пищевые и текстильные красители, добавки для кормов сельскохозяйственных животных, а также некоторые алкогольные напитки, включая граппу. Однако потенциал такого сырья значительно шире, чем считалось прежде.

Новая методика высушивания позволяет лучше сохранять ценные вещества, содержащиеся в виноградных отходах, и делает их более пригодными для дальнейшего применения в фармацевтике и производстве функциональных продуктов. По мнению ученых, подобные технологии могут повысить экономическую отдачу винодельческой отрасли, а также способствовать развитию безотходного производства и более бережному отношению к природным ресурсам.

В перспективе подобные исследования могут расширить список полезных продуктов, которые получают из побочного сырья виноделия, и сделать переработку виноградной выжимки более массовой и технологически выгодной. Это особенно важно для регионов с развитым виноградарством и виноделием, где образуются большие объемы такого сырья.

Виноградная выжимка все чаще рассматривается не просто как побочный продукт виноделия, а как ценное сырье для получения биологически активных веществ, способных приносить пользу человеку. Она может стать источником соединений с выраженными антиоксидантными свойствами, а также веществ, которые обладают противомикробным действием и помогают поддерживать здоровье сосудов. Однако на практике этот потенциал раскрыт далеко не полностью, поскольку сырье требует специальной обработки и бережного обращения.

"С этим сырьем есть проблема: свежие виноградные выжимки имеют высокую влажность (50–60 процентов воды по массе), поэтому они очень быстро "прокисают" и подвержены микробной порче, их нельзя долго хранить или эффективно перерабатывать. Поэтому первым и очень важным шагом в переработке выжимки является удаление воды (дегидратация), причем без разрушения полезных веществ из‑за нагрева", — рассказал один из авторов исследования, инженер‑исследователь Научно‑образовательного и инновационного центра химико‑фармацевтических технологий УрФУ Закир Хассан.

Таким образом, ключевая задача при работе с виноградной выжимкой заключается не только в ее сушке, но и в сохранении ценных компонентов, которые формируются в кожице, семенах и мякоти винограда. Если подобрать щадящие технологии обезвоживания, то это сырье можно использовать гораздо шире — в фармацевтике, пищевой промышленности и производстве функциональных добавок. Именно поэтому исследователи уделяют особое внимание методам переработки, позволяющим сохранить максимальное количество полезных веществ.

Исследователи одного из университетов совместно со специалистами из Бангладеш провели работу, которая помогла установить оптимальный температурный режим для обработки виноградной выжимки. Это особенно важно, поскольку данный побочный продукт виноделия содержит множество ценных биологически активных веществ и может использоваться не только в пищевой, но и в фармацевтической и косметической сферах. Правильно подобранная температура позволяет заметно продлить срок хранения сырья, сохранив при этом значительную часть его полезных свойств.

По словам Закира Хассана, при сушке виноградной выжимки в печи наиболее подходящий диапазон составляет от 45 до 60 градусов Цельсия. Именно в этих условиях удается добиться своеобразной «золотой середины»: материал хорошо высыхает, но важные фенольные соединения разрушаются незначительно. К таким веществам относятся, например, кофейная кислота, которая известна своими бодрящими свойствами, а также катехины, способствующие укреплению сосудов и защите клеток и тканей от воздействия свободных радикалов.

При этом ученые отметили, что повышение температуры выше рекомендованного уровня уже начинает негативно сказываться на составе выжимки. Особенно чувствительными оказываются фенольные соединения, тогда как флавоноиды сохраняются лучше. Эти вещества тоже представляют большую ценность для здоровья человека: они обладают антиоксидантной активностью и одновременно отвечают за окраску винограда, определяя его насыщенный цвет и часть вкусовых особенностей.

Таким образом, результаты исследования показывают, что контроль температуры при сушке виноградной выжимки имеет ключевое значение. Соблюдение оптимального режима позволяет не только уменьшить потери полезных компонентов, но и повысить качество сырья для дальнейшего использования. Это делает технологию переработки виноградных отходов более эффективной и открывает новые возможности для их практического применения.

Современные технологии переработки пищевого сырья позволяют находить все более практичные способы повторного использования побочных продуктов. В ходе экспериментов ученые применили широко распространенное на промышленных предприятиях и профессиональных кухнях оборудование — конвекционную печь, которая обеспечивает равномерный прогрев содержимого и помогает точно контролировать условия обработки. Благодаря такому подходу удается не только повысить эффективность переработки, но и сделать процесс более удобным для масштабного внедрения.

Именно доступность и простота эксплуатации подобных печей, по мнению исследователей, делает технологию особенно перспективной. Виноградная выжимка, которая обычно остается после производства сока или вина, может стать ценным сырьем для получения полезных веществ, применяемых в продуктах питания и биологически активных добавках. Такой способ позволяет использовать отходы переработки более рационально, снижая нагрузку на окружающую среду и одновременно создавая дополнительную экономическую ценность.

Ученые считают, что при широком распространении конвекционных печей подобная технология может быть внедрена практически повсеместно — от крупных производств до небольших пищевых цехов. Это открывает возможности для создания новых функциональных ингредиентов, обогащенных природными соединениями, и для развития более устойчивой системы переработки сельскохозяйственного сырья. В перспективе подобные решения способны изменить подход к использованию вторичных продуктов и сделать пищевую индустрию более эффективной и экологичной.

Источник и фото - ria.ru