1.3. Харчові волокна, як функціональні інгредієнти харчових продуктів

Харчові волокна - це комплекс, що складається із структурних полісахаридів: целюлози, геміцелюлози, пектинових речовин, лігніну і неструктурних полісахаридів, які зустрічаються в натуральному вигляді (кемеді, слизі) [13, 76, 153].

Цей комплекс полісахаридів формує клітинні стінки рослин. Особливістю їх є стійкість до гідролізу харчотравлювальними ферментами [206].

За фізико-хімічними властивостями розпізнають харчові волокна розчинні у воді (пектин, альгінова кислота), мало розчинні і не розчинні (ксилони, целюлоза, геміцелюлоза). Целюлоза (клітковина) складається із залишків ß-Д глюкопіраноз, з’єднаних ß-глюкозидним з’вязком і є основним структурним компонентом оболонки рослинної клітини. Геміцелюлози складаються з розгалужених полімерів гексоз D-ряду: галактози, ксилози, арабінози та ін., входять до складу клітинної оболонки.

Лігніни є безвуглеводними речовинами клітинної оболонки, вони складаються з полімерів ароматичних спиртів. Лігніни в кишечнику здатні зв’язувати солі жовчних кислот, впливають на швидкість абсорбції харчових речовин [14, 182, 199].

Пектинові речовини – високомолекулярні полісахариди, основним структурним компонентом яких є галактуронова кислота. Вони входять до складу клітинних стінок разом з целюлозою, геміцелюлозою і лігніном. Це нерозчинні пектини (протопектини). Розчинні пектини містяться у клітковинному соку. Пектини повністю метаболізуються у кишечнику [51].

Роль харчових волокон у харчуванні людини багатогранна. Функціональні властивості харчових волокон пов’язані в основному з роботою шлунково-кишкового тракту. Харчові волокна стимулюють моторну функцію кишечника, зменшують внутрішньокишковий тиск, зменшують гнильні процеси, зв’язують жовчні кислоти, адсорбують потенційно шкідливі речовини, позитивно впливаючи на склад мікрофлори, зв’язують мутогени і канцерогени і цим запобігають виникненню ракових захворювань [135, 213, 214].

Харчові волокна мають комплексоутворювальні властивості, що сприяє виведенню радіонуклідів з організму [53, 75, 133].

Недостатній вміст у їжі харчових волокон знижує опір організму до несприятливих умов довкілля, сприяє розвитку низки захворювань і в першу чергу захворювання товстої кишки, цукрового діабету, атеросклерозу, ожиріння, хвороб серця та ін. [17, 114].

За даними [171] добова норма харчових волокон складає 25 грам.

Дослідженнями проведеними серед населення Донбасу встановлено, що ним вживається харчових волокон в середньому 24 -26,3 г, в тому числі клітковини 5,9 - 6,7 г, пектину 2,2 - 2,7 г, геміцелюлоз 16 - 16,9 г. Автори досліджень роблять висновок, що потреба у клітковині і пектині задовільняється лише на 1/3 [2].

В дієті населення західноєвропейських країн вміст клітковини складає біля 4,5 г на добу. Вегетаріанці цих країн вживають її 20 г на добу, а населення деяких африканських країн до 25 г на добу. В цих країнах захворювання товстого кишечника є рідкістю.

Згідно оцінки забезпечення населення харчовими волокнами, проведеної за програмою ФАО у 38 країнах світу, вживання харчових волокон у розвинених країнах нижче оптимального. Вважається, що оптимальним є 40 - 70 г на добу [133].

Недостатнє на цей час забезпечення людини харчовими волокнами спонукає до пошуку нових джерел цих біологічно активних речовин для збагачення ними продуктів харчування.

Визнаними джерелами харчових волокон є зернові, фрукти, овочі, водорості та продукти їх переробки. Так пшеничний хліб з цілого зерна містить 4,2 % геміцелюлози і 2 % клітковини, а житній хліб з борошна грубого помолу відповідно 3,9 і 1,1 % цих речовин [162].

Відомо застосування в харчовій промисловості таких харчових волокон як целюлоза, геміцелюлоза і її солі, зернових висівок, фруктових і овочевих пюре, порошків, пектинів, мікробних полісахаридів, пивної дробини, мікрокристалічної целюлози [41, 205, 220].

Об’єктами збагачення харчовими волокнами можуть бути в першу чергу продукти щоденного вживання, в тому числі хлібні вироби [25, 39, 192].