Про можливість застосування конопляної олії для профілактики захворювання і реабілітації від COVID-19

У світлі останніх подій у світі – пандемії і карантину, багато людей почали змінювати своє мислення, ставлення до себе і до свого здоров'я, а також до життя на нашій планеті. Багато хто знає, що профілактика захворювань набагато екологічніша, ніж лікування та подальша реабілітація. Турбота про своє здоров'я вимагає системного підходу: придбання знань, вибір прийнятних методів, використання значимої інформації в повсякденному житті.

Ще в 400 роки до н.е. Гіппократ сказав: «Нехай їжа буде вашими ліками». Сьогодні, правильне харчування є більш важливим, ніж коли-небудь. Принаймні, 5 з 10 провідних причин смерті – хвороби серця, рак, інсульт і діабет – безпосередньо пов'язані з тим, як і що ми вживаємо в їжу. В Україні, як і в багатьох країнах світу, спостерігаються негативні зміни в структурі харчування людей. З різних причин відбулося зменшення споживання біологічно цінних продуктів (овочів і фруктів, зернових культур, вирощених без застосування хімічних речовин, нерафінованих продуктів) при одночасному стабільно високому рівні споживання хлібопродуктів, картоплі, рафінованих і гідрогенізованих жирів. Це обумовлює «прихований голод» внаслідок дефіциту в харчовому раціоні людей вітамінів, макро- і мікроелементів і речовин, які мають антиоксидантні властивості. Всі ці фактори призводять до зниження імунітету людей в поколіннях.

Доведено, що проникнення вірусу в клітину організму людини відбувається через ослаблену мембрану. Міцний імунітет – це, перш за все сильні, пружні, здорові клітини кожного органа в організмі людини. Для зміцнення стінок клітин і мембранних оболонок як імуномодулятор коректно використовувати поліненасичені жирні кислоти (ПНЖК), які так само показують позитивні результати в лікуванні онко-захворювань. Є можливим використання ПНЖК для реабілітації людей, які перехворіли короновірусом, так само як в реабілітації онкохворих після хіміотерапії.

Доцільність використання окремих нутрієнтів в якості фармакологічних засобів при критичних станах обговорюється більше 10 років. У зоні активної уваги, перш за все, знаходяться Омега-3 ПНЖК, сірковмісні амінокислоти, глутамін, аргінін і нуклеотиди. Активні медіатори ліпідної природи утворюються із жирних кислот (ЖК), переважно з арахідонової кислоти. Вони включають в себе ейкозаноїди (простагландини, тромбоксани, лейкотрієни) і фактор-активуючі тромбоцити (ФАТ). Ейкозаноїди і ФАТ в динаміці патологічного процесу здатні виявляти як протизапальні, так і антизапальні властивості. Сімейство Омега-6 ЖК є домінуючим в сучасному європейському раціоні, тоді як Омега-3 ЖК – в дефіциті. Виявилося, що два сімейства ЖК мають протилежні ефекти на процес запалення: Омега-3 ЖК – антизапальний, тоді як Омега-6 ЖК – прозапальний. Модулюючий вплив на процес запалення здійснюється за допомогою вбудовування ЖК в структуру мембранних фосфоліпідів. При цьому інкорпорація Омега-3 ЖК до складу фосфоліпідів відбувається набагато легше, ніж у їх «конкурентів» – Омега-6 і Омега-9 ЖК [8].

Як відомо, риб'ячий жир є основним джерелом Омега-3 ЖК. Але доказово морські риби багаті ПНЖК тільки якщо виловлені з природних умов існування (коли харчуються крилем). Так само вченими доведено, що ПНЖК засвоюються організмом людини краще з рослинної сировини, ніж із сировини тваринного походження.

Відомо, що їжа – це складний комплекс речовин, кожна з яких має свою біологічну активність. А «суперїжа» (superfood) – це природна рослинна сировина, яка відрізняється підвищеним вмістом білків, вітамінів, мінералів, незамінних кислот, антиоксидантів, інших корисних речовин і при цьому має мінімум калорій. Відомими представниками «Суперфуд» є ягоди годжі, насіння чіа, спіруліна, какао-боби та продукти їх переробки [1]. Одним з представників таких «Суперфуд» є насіння промислових (ненаркотичних) конопель та льону, які мають функціональні і оздоровчі властивості за рахунок вмісту ПНЖК (Омега-3, 6, 9), незамінних амінокислот, клітковини, вітамінів, макро- та мікронутрієнтів [2]. Насіння конопель (Cannabis Sativa) використовують в якості як лікарської, так і промислової сировини [3]. Основними продуктами переробки насіння конопель та льону в Україні є: олія, борошно, висівки та протеїновий конопляний порошок. Оздоровчий ефект від використання в їжу насіння конопель – це науково обґрунтований факт [4]. У конопляній олії співвідношення ненасичених жирних кислот Омега-3 і Омега-6 – збалансоване для здоров'я людини та відповідає рекомендаціям Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ ООН) [5]. Включення конопляної і лляної олій до щоденного раціону людини здатне позбавити від широкого спектру захворювань або зупинити їх розвиток [6]. Конопляна олія і конопляне насіння, в добавок до їх поживної цінності, показали позитивний вплив на нормалізацію рівня холестерину, артеріального тиску, лікування дерматитів [7]. ПНЖК, які містяться в конопляній олії в правильному співвідношенні, необхідні для збереження і захисту функцій всіх клітин організму людини, вони очищують судини (артерії), трансформують та перешкоджають накопиченню холестерину [9, 10].

Також конопляна олія містить бактерицидні речовини, гліцериди, мікроелементи, вітаміни А, B1, B2, B3, B6, D і E, антиоксиданти, каротини, фітостероли, фосфоліпіди, мінеральні речовини, включаючи Ca, Mg, S, K, Fe, Zn , P та інші. У конопляній олії високий вміст хлорофілу (в середньому 2–7 мг · кг-1), який обумовлює зелений колір олії, а також є природним антиоксидантом. Конопляна олія має приємний горіховий смак, не містить токсичних і наркотичних речовин, може бути використано як цінна харчова олія та біологічно активна добавка до їжі [11].

Конопляна і лляна олії є профілактичним засобом від багатьох хвороб: захворювання системи кровотворення (анемія); захворювання серцево-судинної системи (інсульт, інфаркт, гіпертонія, атеросклероз, тромбофлебіт); захворювання дихальної системи (бронхіальна астма, пневмонія, бронхіт, туберкульоз); захворювання опорно-рухового апарату (остеохондроз, артрит); захворювання травної системи (коліт, гастрит, виразка, ентерит, холецистит); онко-захворювання (рак, пухлина). Цій олії властивий ефект регенерації, який повертає м'якість та еластичність шкіри [12, 13].

Дослідження функцій ПНЖК типу Омега-3 показують, що при недостатньому отриманні їх з харчуванням, організм людини починає використовувати для побудови клітинних мембран ліпіди, до складу яких входять насичені або мононенасичені жирні кислоти. При цьому мембрани стають менш пружними, що впливає на їх здатність протистояти чужорідним клітинам (наприклад, вірусам) [14].

Дані факти підтверджують доцільність використання конопляної та лляної олії в лікувальних цілях.

Конопляну олію здавна вживали люди на «слов'янських територіях» і вона була так само поширена в Україні, як зараз соняшникова олія [15]. Але, внаслідок наркотичних властивостей, які мали суцвіття конопель, вирощування цієї рослини піддалося контролю на підставі конвенції про наркотичні речовини 1925 року. СРСР в 1954 році погодився з рекомендаціями ООН щодо заборони вживання препаратів з конопель і вони були зняті з виробництва [16].

Ще в 70-х роках минулого століття в Інституті луб'яних культур Національної академії аграрних наук України (ІЛК НААНУ) почалися селекційні роботи з виведення, так званих, ненаркотичних сортів конопель. Незабаром вчені селекціонери оголосили про створення сортів, в яких вміст тетрагідроканабінолу (ТГК) був мізерним. Фактично, саме завдяки українським розробникам галузь промислового коноплярства, яка була заборонена раніше в більшості країн Європи у зв'язку з розвитком наркоманії, була реабілітована та розвивається стрімкими темпами. Зараз вчені ІЛК НААНУ виводять сорти конопель, які взагалі не містять ТГК [17]. Досягнення ІЛК НААНУ поступово стали світовим надбанням шляхом обміну інформацією, поширення насіння української селекції і наукового супроводу з його вирощуванням [16]. Крім зниження вмісту ТГК в насінні конопель, вчені ІЛК працюють над виведенням сортів, в яких підвищений вміст цінної олії з «правильним» співвідношенням ПНЖК, які мають широкий спектр оздоровчої дії на організм людини.

Переробкою унікального насіння конопель і льону, крім ІЛК займається підприємство «ДЕСНАЛЕНД», яке знаходиться в місті Глухів Сумської області, по сусідству з ІЛК. Як уже зазначалося, в насінні конопель присутні такі важливі для організму людини ПНЖК як Омега-3 і Омега-6, тому першочерговим завданням при отриманні олії є збереження її біологічної та поживної цінності. У компанії «ДЕСНАЛЕНД» використовують екологічну технологію холодного (при низьких температурах) віджиму рослинної олії, яка дозволяє зберегти в олії всі поживні речовини насіння конопель та льону (жирні кислоти, вітаміни, мікроелементи) в нативному стані. Олія холодного віджиму характеризується високими смаковими та поживними властивостями. Термін зберігання такої олії в темних скляних пляшках і при температурі від 4 до 8 °С становить 7 місяців.

Технологічна схема виробництва конопляної і лляної олії (в спрощеному вигляді) наступна: доведення сировини до кондиційної вологи → пресування → фільтрація → розлив продукції (олії) в пляшки. Паралельно пресуванню відокремлюють макуху, яку подрібнюють на мікро-млині і шляхом поділу на фракції отримують: конопляні і лляні висівки, конопляне та лляне борошно і конопляний протеїновий порошок. Технологія виробництва конопляної і лляної олії відрізняється від інших олійних культур тим, що немає необхідності проводити попередню вологотеплову обробку насіння, а так само його подрібнення. Це обумовлено типом преса і технологічними параметрами пресування, виходом і антиоксидантними властивостями цих олій. Таким чином, на підприємстві «ДЕСНАЛЕНД» виробляють унікальну за якістю конопляну і лляну олію.

Показники якості конопляної олії, отриманої на підприємстві «ДЕСНАЛЕНД»: пероксидне число 14,3 ± 0,5 ½ О ммоль/кг; кислотне число 2,6 ± 0,09 мг КОН/г; вміст вологи і летких речовин 0,1 ± 0,003 %; вміст нежирових домішок 0,1 ± 0,003 %; вміст фосфоліпідів, в перерахунку на стеароолеолецитин 88,5 ± 2,6 мг/кг; вміст загальної золи 0,1 ± 0,05 %; йодне число158,5 ± 1,6 г J2/100 г; вміст вітамінів, мг/кг: А – 78,0; Е – 562,8 (у тому числі α-токоферол – 234,0; β-токоферол + γ-токоферол – 316,0; δ-токоферол – 12,8) [18].

Для підтвердження даних щодо біологічної цінності конопляної олії вченими Дніпровського державного аграрно-економічного університету було проведено його жирнокислотний аналіз та порівняння з лляною олією (табл. 1).

 

Таблица 1 – Жирнокислотний склад конопляної і лляної олії

№ п/п

Жирна кислота

Вміст кислоти, %

Конопляна олія

Лляна олія

1

С 16:0 пальмітинова

5,7

5,6

2

С 18:0 стеаринова

3,0

5,4

3

С 18:1 олеїнова (Омега-9)

13,6

17,9

4

С 18:2 лінолева (Омега-6)

54,8

15,5

5

С 18:3 альфа-ліноленова (Омега-3)

18,5

55,3

6

С 18:2 гамма-ліноленова (Омега-6)

1,3

0,0

7

С 20:0 арахінова

2,4

0,2

 

Конопляна олія також містить біологічно цінну гамма-ліноленову кислоту (близько 2–5 %), яка дуже рідко зустрічається в рослинній сировині (вона міститься в материнському молоці).

На сьогоднішній день загальновизнано виняткову важливість Омега-3, 6, 9 ПНЖК для підтримки фізичного та психічного здоров'я людини, а також для попередження ряду захворювань.

На думку європейських експертів, мінімальна добова потреба в Омега-3 ПНЖК для молоді та дорослих людей приблизно становить 1000–1500 мг в залежності від статі, віку та фізичної активності. Співвідношення Омега-6 до Омега-3 ПНЖК для лікувально-профілактичного харчування – від 3:1 до 5:1.

Згідно рекомендацій ВООЗ ООН, людині необхідно від 1 до 3 г Омега-3 і 4 г Омега-6 жирних кислот у складі рослинної олії. Цього можна досягти, вживаючи по 20 ± 5 мл (2 столові ложки) конопляної і/або лляної олії на добу. Поживна (харчова) і енергетична цінність конопляної олії становлять 98,86 г/100 г та 8,98 ккал/г відповідно.

 

  1. Що таке суперфуди? [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://medfond.com/korysni-produkty/superfud-korist-ta-shkoda.html.
  2. Насіння ненаркотичних конопель – перспективна біологічно активна сировина для харчової промисловості http://hipzmag.com/tehnologii/rastenievodstvo/nasinnya-nenarkotichnih-konopel-perspektivna-biologichno-aktivna-sirovina-dlya-harchovoyi-promislovosti/
  3. Borhade S.S. (2013), Chemical Composition and Characterization of Hemp (Cannabis sativa) Seed oil and essential fatty acids by HPLC Method, Archives of Applied Science Research, 5 (1), рр. 5-8.
  4. Zhou Y., Wang S., Lou H., Fan P. (2018), Chemical constituents of hemp (Cannabis sativa L.) seed with potential anti-neuroinflammatory activity, Phytochemistry Letters, 23, рр. 57-61.
  5. (2017), Naturally Splendid Receives Provisional Patent for Hemp Protein Isolate From U.S. Patent Office, Available at: https://www.thenewswire.com/archives/AlpFYojy-naturally-splendid-receives-provisional-patent-for-hemp-protein-isolate-from-us-patent-office.htm.
  6. Luo J., Yin J.-H., Wu H.-Z., Wei Q. (2003), Extract from Fructus cannabis activating calcineurin improved learning and memory in mice with chemical drug-induced dysmnesia, Acta Pharmacologica Sinica, 24 (11), рр. 1137-1142.
  7. Crimaldi M., Faugno S., Sannino M., Ardito L. (2017), Optimization of Hemp Seeds (Canapa Sativa L.) Oil Mechanical Extraction, Сhemical engineering transactions. 58, рр. 373-378.
  8. Руднов В. А. Клинические перспективы использования Омега-3 жирных кислот в интенсивной терапии критических состояний, осложнённых синдромом системного воспаления // ИНФЕКЦИИ В ХИРУРГИИ № 4 – 2007. – С. 18-32.
  9. Мохер Ю. В. Нормативна база оцінювання конопляної олії / Ю. В. Мохер, Л. М. Жуплатова, С. В. Дудукова // Луб’яні та технічні культури, збірник наукових праць. – 2015. – № 4 (9). – С. 141 – 145.
  10. Deferne J. L. Hemp seed oil: Asource of valuable essential fatty acids / J. L. Deferne, D.W. Pate // Journal of the International Hemp Association. – – 3 (1). – Р. 1 – 7.
  11. Продукти з насіння конопель [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://desna-shop.com/uk/produkty-z-konopli/semena-konopli-uk/
  12. Властивості конопляної олії [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://diagnoz.net.ua/konoplyane-maslo-vlastivost-zastosuvannya.html.
  13. Luo Extract from Fructus cannabis activating calcineurin improved learning and memory in mice with chemical drug-induced dysmnesia / J. Luo, J.-H. Yin, H.-Z. Wu, Q. Wei // Acta Pharmacologica Sinica. – 2003. – Vol. 24 (11). – P. 1137 – 1142.
  14. Knapp H. R. Physiological and biochemical effects of ω-3 fatty asids in man / H. R. Knapp, A. Sinclair, R. Gibson // Champaign: AOCS Publications. – №1. – 1993. – P. 330 – 333.
  15. Луб’яні культури [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://uk.wikipedia.org/wiki/Луб’яні_культури.
  16. Канабець В. Ненаркотичні посівні коноплі – культура невичерпних можливостей [Електронний ресурс] / В. Канабець, В. Вировець, І. Лайко // Агробізнес сьогодні – 2012. – № 11 (234). – Режим доступу до журн.: http://www.agro-business.com.ua/agro/ahronomiia-sohodni/item/242-nenarkotychni-posivni-konopli.
  17. Історія української коноплі [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.ar25.org/article/istoriya-ukrayinskoyi-konopli.html.
  18. http://kntu.net.ua/eng/content/download/60402/358952/file/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0%D1%86%D1%96%D1%8F.pdf

 

 

 

Автори:

Луценко Марина Василівна, к.т.н., доцент Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара

Сова Наталія Анатоліївна, к.т.н., старший викладач Дніпровського державного аграрно-економічного університету

 

Хімічні аспекти складу продуктів з насіння промислових конопель

Микола Осейко1, Наталія Сова2, Марина Луценко3, Вікторія Калина2

1 – Національний університет харчових технологій, Київ, Україна

2 – Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Дніпро, Україна

3 – Товариство з обмеженою відповідальністю «Десналенд», Глухів, Україна

Анотація

Вступ. Мета роботи – дослідження теоретичних і експериментальних аспектів хімічного складу та якості продуктів з насіння конопель, включаючи процеси окиснення в оліях, насінні та продуктах переробки.

Матеріали і методи. Матеріали дослідження – насіння промислових конопель сорту «Глесія», пресова олія та олійні композиції, обрушене насіння конопель. Показники якості досліджуваних матеріалів оцінювали згідно стандартних і галузевих методик та щодо Кодекс Аліментаріус.

Результати і обговорення. У методології досліджень враховано положення системної концепції здоров’я. Отримані конопляні олії за вмістом жирних кислот, фосфоліпідів, вітамінів А і Е, володіють підвищеною біологічною цінністю, а за вмістом токоферолів суттєво переважають соняшникову, кунжутну та амарантову олії. За антиоксидантною стійкістю кращим є зразок пресової олії ММ60. Співвідношення есенціальних жирних кислот наближено до ідеального: Омега-6 і Омега-3 як 3,0:1÷3,7:1, тоді як в лляній олії – 1:3,6. Конопляна олія також містить біологічно цінну гамма-ліноленову кислоту. Методом спектрофотометрії підтверджено наявність каротиноїдів та хлорофілів в пресовій конопляній олії. Вміст вітаміну А в олії становить 78 мг/кг, вітаміну Е (сумарного) – 562,8 мг/кг. За хімічними показниками конопляна олія краще зберігається за температури 8±2 °С без доступу світла. Отримані конопляна олія та олійні композиції мають хорошу якість. Кращою є композиція зі значенням пероксидного та кислотного числа меншим 1 та підвищеним виходом олії. Якість насіння конопель без оболонки покращується у порівнянні з вихідним насінням. Вміст олії і протеїну збільшився у 1,5 рази, макро- і мікроелементів: фосфору у 1,5, феруму – в 1,25, цинку і кобальту – у 2 рази. Конопляне насіння без оболонки має високий вміст незамінних амінокислот і підвищений вміст лізину, який зазвичай є дефіцитним.

Висновки. Результати досліджень демонструють доцільність використання конопляної олії та обрушеного насіння конопель у виробництві функціональних харчових продуктів.

Ключові слова:

Коноплі

Насіння

Олія

Композиція

Амінокислота

Здоров’я

Вступ

Якісний і кількісний склад ліпідів і супутніх сполук оліє-білкової або білково-олійної сировини змінюється на тривалому шляху від поля, при транспортуванні і зберіганні насіння та його комплексній переробці, з урахуванням різних хімічних і технологічних впливів. Хімічний склад ліпідів пресових олій і макухи визначає їхню якість, еколого-економічну ефективність, функціонально-технологічні і спеціальні властивості та біологічну цінність для споживачів [1 – 4].

Спектр використання продуктів переробки конопель у світовій економіці стабільно розширюється, розробляються індустріальні технології виробництва інгредієнтів для використання в інноваційних сферах промисловості. Коноплі набувають статус стратегічної культури, вирощування і переробка якої являються пріоритетним напрямком економічної політики урядів багатьох розвинених країн і приватного бізнесу [5]. Олія насіння конопель (Cannabis sativa) має як лікарське, так і промислове застосування [6].

В олії і насінні промислових конопель співвідношення ненасичених жирних кислот Омега-3 та Омега-6 є збалансованим для здоров’я людини та відповідає рекомендаціям Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ ООН). Світові виробники насіння конопель позиціонують його в якості унікального джерела білку [7]. Подальше вдосконалення технології комплексної переробки насіння олійних культур, зокрема виявлення хімічних аспектів складу та якості насіння конопель, олій, композиційних олій та продуктів на їх основі, забезпечать виготовлення конкурентоспроможної функціональної продукції у системній концепції здоров’я [8 – 11].

Мета роботи: дослідження теоретичних і експериментальних аспектів хімічного складу та якості продуктів з насіння конопель.

Аналіз літератури

Хімічні і біохімічні аспекти окиснення і прогіркання ацилгліцеролів у насінні олійних культур і в рослинних оліях. Ацилгліцероли в рослинних оліях нестійкі при зберіганні. Вони є найбільш лабільними компонентами олієжирової сировини (насіння, напівпродуктів) і готових харчових продуктів. Нестійкість олій і жирів – наслідок особливостей їхньої хімічної будови. Перетворення триацилгліцеролів можливо розділити на реакції, які протікають з участю складно ефірних груп, і на реакції, які протікають з участю вуглеводневих радикалів.

В основі окиснення ліпідів і олій лежить їхня взаємодія з киснем повітря, швидкість їхнього окиснення індивідуальна та залежить від багатьох факторів. Субстратами цієї реакції в загальному вигляді є ненасичені жирні кислоти. Ліпіди тканин олійної сировини, особливо на початку зберігання, підлягають біохімічним змінам [1, 2, 12, 13].

Триацилгліцероли ненасичених жирних кислот окиснюються швидше, ніж насичені жирні кислоти. Вільні жирні кислоти окиснюються швидше, ніж у складі триацилгліцеролів. Окиснення жирних кислот відноситься до складних багатоступеневих процесів. Здатність до окиснення збільшується в міру ненасиченності і знижується в міру збільшення кількості атомів вуглецю в молекулах жирних кислот.

Насичені жирні кислоти окиснюються тільки за температури більше 60 °С, тоді як поліненасичені жирні кислоти окиснюються навіть у замороженому стані. Можливі аналогічні реакції окиснення й в інших ненасичених субстратах: фосфоліпідах, вуглеводнях, сквалені, вітаміні А та каротиноїдах, вітаміні Е. Слід підкреслити, що вітамін Е як натуральний антиокиснювач затримує окиснення ліпідів та формування летких сполук.

За поглинанням кисню виділяють три періоди: індукційний, мономолекулярний (у кінці цього періоду з'являється смак прогірклості), нарешті, бімолекулярний, коли інтенсивність поглинання кисню різко зростає. Спонтанне самоокиснення ліпідів (олій) відбувається завжди, навіть за умов їхнього зберігання в охолодженому стані, захищеними від світла, у неметалевих ємностях. Це відбувається тому, що завжди є молекули з енергією більшою, ніж у середньому в системі. Швидкість окиснення залежить від вмісту в системі антиокиснювачів. Дуже часто зниження швидкості реакцій ініціювання є обмежувальним фактором в окисненні ліпідів [1].

За даними [14] окиснювальну стабільність олій льону та конопель, а також їх композицій, позбавлених мінорних компонентів, оцінювали в темряві при 60 °С та при флуоресцентному світлі при 27 °С. Для оцінки окисної стабільності олій використали кілька аналітичних методів. Також досліджено олійні екстракти для поглинання 1,1-дифеніл-2-пікрилгідразилу (DPPH) та їх загальний фенольний вміст. Результати показали, що біоактивні складові цих харчових олій відіграють важливу роль в їх окиснювальній стабільності. Однак склад фенольних антиоксидантів та загальний вміст токоферолів в олії, а також тип присутніх пігментів сприяють їх стабільності. Композиції олій з насіння льону та конопель, які не були оброблені, були більш стабільними. Крім того, олія з неволокнистих конопель володіла більш високою окиснювальною стабільністю, ніж необроблена лляна, про що свідчило очищення DPPH-радикала і дані загального вмісту фенолів.

В роботі [15] досліджено 10 різних полярних систем розчинників 40 зразків ядер і корпусів двох сортів конопель (Бама і Юнма №1). Ємність екстрактів для вилучення радикалів оцінювали, використовуючи аналізи 2,2-дифеніл-1-пикрилгидразила (DPPH) і 2,2′-азино-біс (3-етилбензотиазолін-6-сульфонову кислоту) (ABTS). Загальний вміст фенолів визначали за допомогою фенольного реагенту Фоліна-Сйокальтеу. Кореляційний аналіз показав, що антиоксиданти в коноплях належать до фенольного DPPH аналізу і придатні для оцінки активності вилучення радикалів. Дві сполуки, що володіють переважною антирадикальною активністю, були виділені з екстракту конопель з використанням макропористої смоли, LH-20 гель-проникаючої хроматографії та методу високоефективної рідинної хроматографії. Сполуки були ідентифіковані як N-транс-кафеоілтірамін і каннабізин B (резолюція мас-спектрів, спектрів ядерного магнітного резонансу та ультрафіолетових даних). Дві сполуки демонстрували значну високу активність очищення DPPH і захисний ефект проти окиснення in vitro людського ліпопротеїну низької густини порівняно з екстрактами із лляного насіння, виноградних кісточок та сої. Це говорить про те, що екстракт конопель є потенційним джерелом природних антиоксидантів.

В [16] досліджено органолептичні характеристики зразків конопляної олії та виконано порівняльний аналіз фізико-хімічних показників і жирнокислотний склад олії з органічного та конверсійного насіння конопель.

В дослідженні авторського колективу [17] (2018) оцінено якість 14 олій, що реалізуються в країнах Європи. Проведено глибоке хімічне профілювання канабіноїдів, терпенів та продуктів окиснення за допомогою газової хроматографії з мас-спектрометрією та високоефективної рідинної хроматографії-Q-Exactive-Orbitrap-MS з метою поліпшення знань про характеристики канабіноїдів олій. Дев'ять із 14 досліджених зразків мали концентрації, які відрізнялися помітно від заявленої кількості, а в решті п'яти були канабіноїди в оптимальних межах. Результати свідчать про широку мінливість профілю канабіноїдів, що виправдовує необхідність суворих і стандартизованих правил. Крім того, відбиток від терпенів може служити індикатором якості сортів конопель, тоді як профіль продуктів окиснення ліпідів може сприяти оцінці стабільності олії, що використовується як середовище для багатих канабіноїдами екстрактів. Це має фундаментальне значення для безпеки споживачів, оскільки препарати із канабіноїдів в олії також використовуються в терапевтичних цілях, незалежно від того, що вони зареєстровані як харчові добавки.

Таким чином, проблема окиснення ліпідів (у тому числі під впливом пероксидів) пов’язана з утворенням летких сполук, які можуть лімітувати час зберігання сировини, впливати на технологічний процес, на термін зберігання, на якість та безпечність оліє-жировмісних продуктів.

Хімічні і технологічні аспекти підготовки та переробки насіння промислових конопель. Нові українські сорти конопель Вікторія, Гляна і Ніка не містять тетрагідроканабінолу та з 2011 року занесені в державний Реєстр [18]. Це сприяє розвитку виробництва і переробки насіння промислових конопель.

За даними [19] якість переробки вітчизняного насіння промислових конопель необхідно забезпечити на стадіях збирання, очищення, сушки та зберігання.

У Канаді використовують затверджену для виробництва насінну композицію з десяти сортів промислових конопель [20].

Канада – найбільший виробник насіння конопель, вже тривалий час експортує його товарні партії в країни ЄС та США. Площі посівів для одержання конопляного насіння на території Канади значно більші, ніж у Франції і в десятки разів більші ніж в Чилі, Нідерландах або Південній Кореї. Коноплі вирощують також в Італії, Сербії, Чорногорії, Польщі, Угорщині, Білорусії, Індії, Ірані, Туреччині та інших країнах [21].

З 2019 року дванадцять сортів посівних конопель, занесені до «Державного реєстру сортів рослин, придатних для поширення в Україні» [22].

Насіння конопель, вирощене в Україні містить, в середньому, 30 – 35 % ліпідів, 17 – 25 % білків, 14 – 27 % клітковини, 2,5 – 7 % сирої золи, безазотистих екстрактивних речовин 14 – 27 % [23].

Основними продуктами переробки насіння промислових конопель в Україні є: олія, борошно, висівки та «протеїн». Також з насіння конопель виготовляють халву, сіль, та манну. У світовий практиці коноплі та їхні компоненти використовуються для виготовлення продуктів, препаратів і товарів широкого вжитку [24]. Оздоровчий ефект від використання в їжу насіння конопель – це науково обґрунтований факт [25].

Конопляна олія містить унікальну кількість ненасичених жирних кислот в порівнянні з відомими рослинними оліями. В олії насіння конопель співвідношення есенціальних жирних кислот наближено до ідеального щодо рекомендацій ВООЗ ООН: Омега-3 і Омега-6 як 1:3, тоді як в олії лляній – 4:1, в ріпаковій – 1:2, в соєвій – 1:7 [26].

Жирнокислотний склад та окиснювальна здатність олій з різних сортів насіння конопель залежить від різної локалізації та регіону [27].

Лікувальний, профілактичний, косметичний ефекти від використання конопляної олії – це науково доведені факти. Включення конопляної олії в щоденний раціон здатне позбавити від найширшого спектра хвороб або запобігти їх розвиток [28].

Олія та насіння, на додаток до їх поживної цінності, показали позитивний вплив на нормалізацію рівня холестерину, триацилгліцеролів, артеріального тиску, лікування дерматитів. Крім того, конопляну олію можна використовувати як інтегратор для приготування традиційних медичних препаратів [29].

Новозеландські олії, отримані методом холодного віджимання матеріалу конопель, льону та ріпаку, проаналізовані на композиції жирних кислот, токоферолів, β-каротину, хлорофілу, загальних фенолів, флавоноїдів, кольору, якості, плавлення та характеристик кристалізації. Домінуючою жирною кислотою каноли, конопель та лляної олій була олеїнова (57,0±0,0 %), лінолева (55,7±0,3 %) і ліноленова кислоти (58,7±1,2 %) відповідно (р<0,05). Олія з насіння конопель містила найвищий вміст токоферолу, флавоноїду та фенольної кислоти. Виявлена значна різниця в кольорі олій (р<0,05) через вміст хлорофілу в олії. Всі олії мали низькі вологість і вміст летючих речовин, неомилюємих речовин і вільних жирних кислот. Значення пероксиду, п-анізидину, кон’югованоїдієнової кислоти, йодного числа, специфічної екстинкції олії холодного віджимання при 232 і 270 нм перебували в межах, дозволених у загальних правилах [30].

Для збільшення терміну придатності та забезпечення оптимального балансу найважливіших для здоров’я людини ненасичених жирних кислот рекомендовані суміші лляної, гірчичної та конопляної олій у співвідношенні 2:1:3 та 3:1:4 [31].

В роботі [32] вивчали вторинні метаболіти насіння конопель, спрямовані на виявлення біоактивних сполук, які могли б сприяти їх користі для здоров'я. Виділено 4 нових лігнанаміди. Їх структури вперше ідентифіковано на основі ядерного магнітного резонансу, газової хроматографії з мас-спектрометрією, ультрафіолетового та інфрачервоного випромінювання, а також у порівнянні з літературними даними. Лігнанаміди 2, 7 та 9 – 14 показали хорошу антиоксидантну активність, серед яких 7, 10 та 13 також інгібіторували ацетилхолін естеразу in vitro. Нові ідентифіковані сполуки додають до різноманіття складу насіння конопель, і біоаналізи передбачають, що насіння конопель, з лігнанамідами як поживними речовинами, може бути гарним джерелом біоактивних і захисних сполук.

У останні роки в харчовій промисловості все більше уваги приділяється використанню побічних продуктів при виробництві конопляної олії, таких як антиоксиданти, білки, незамінні амінокислоти, харчові волокна в якості джерела біологічно активних компонентів [33 – 35].

У процесі переробки насіння промислових конопель при вилученні олії (ліпідів) одночасно отримують макуху. В залежності від способу видобування макуха містить протеїн, олію, поліненасичені жирні кислоти, фосфоліпіди, каротин, фітостероли, мікро- і макроелементи, клітковину тощо [10, 16], які є важливими і сприяють профілактиці та оздоровленню організму, зокрема в системній концепції здоров’я (система КТІОЛ®) [11].

На основі аналітичного огляду науково-технічної інформації з’ясовано, що виявлення нових теоретичних, наукових, інноваційних і практичних знань щодо комплексної переробки насіння промислових конопель, зокрема української селекції, у функціональні харчові продукти, добавки та препарати у системній концепції здоров’я є фундаментальною, еколого-економічною, соціальною та геронтологічною проблемою.

Матеріали і методи дослідження

Матеріали

Об’єкт дослідження – хімічні аспекти технології комплексної переробки насіння промислових конопель.

Матеріали дослідження – насіння промислових конопель української селекції, зокрема сорту «Глесія», пресова олія та олійні композиції, обрушене насіння конопель. Відмінною ознакою даного сорту є відсутність тетрагідроканабінолу.

Зразки конопляної олії та олійних композицій отримані з використанням пресового методу: олія П250 – на шнековому пресі ПШ 250 в Інституті луб’яних культур НААН України; олія ММ60 – на шнековому пресі ММШ-60 в ТОВ «Десналенд»; олія й олійні композиції КТІОЛ-ЛК – на шнековому пресі ЛПШ 5 в Національному університеті харчових технологій.

Показники якості, зокрема хімічні, фізичні та органолептичні, досліджуваних матеріалів оцінювали згідно стандартних і галузевих методик та щодо Кодекс Аліментаріус.

Визначення жирнокислотного складу пресової олії

Підготовка дослідних зразків

Підготовку проб здійснювали наступним чином: зразок олії (2 краплі) у пробірці розчиняли в 2 мл гексану. Додавали мікропіпеткою 100 мкл розчину метилата натрію в метанолі концентрацією 2 моль/дм3 та перемішували тривалістю 2 хв. Потім додавали 1 мл диметилкарбоната, струшували 2 хв, суміш доводили до мітки дистильованою водою. Далі відокремлювали верхній шар, який містить метилові ефіри жирних кислот. Верхній шар відбирали мікропіпеткою і фільтрували через сульфат натрію безводний.

Порядок проведення досліджень

Обсяг проб, що вводився, 1-2 мкл. В якості зовнішніх стандартів використовували метилові ефіри жирних кислот фірми «Supelco». Ідентифікацію жирних кислот проводили у порівнянні їх тривалості утримування з відомими зразками.

Опис методів та установок

Жирнокислотний склад конопляної олії визначали методом газової хроматографії. Детектування метилових ефірів жирних кислот здійснювали на газовому хроматографі «Agilent 7890» (США). Довжина хроматографічної колонки – 50 м, внутрішній діаметр – 0,22 мм. Температури випарника, детектора та термостата дорівнювали відповідно 250, 250 та 150 °С.

Опрацювання результатів дослідження

Вміст жирних кислот розраховували у відсотках від їх загальної суми. Реєстрацію та обробку хроматограм здійснювали за допомогою програмного забезпечення HP ChemStation.

Визначення наявності пігментів у конопляній олії

Підготовка дослідних зразків

Для визначення спектрів поглинання розчинів конопляної олії в ультрафіолетовій області готували розчин із конопляної олії в гексані концентрацією 10 мг/мл, а у видимій області – 40 мг/мл.

Порядок проведення досліджень

Для визначення спектрів поглинання розчинів конопляної олії в ультрафіолетовій області виконували дослідження в кварцевих кюветах товщиною 2 мм, а у видимій області – 10 мм.

Опис методів та установок

Наявність пігментів в конопляній олії визначали на спектрометрі SPECORD M40 (Німеччина), що являє собою керований мiкро-ЕОМ – двопроменевий прилад для виміру пропускання та абсорбції в ультрафіолетовій та видимій областях спектра. Прилад дозволяє визначити коефіцієнт пропускання, екстинкцiю чи концентрацію проб, як функцію хвильового числа чи довжини хвилі.

У спектрофотометрі SPECORD M40 міститься два джерела випромінювання: дейтерієва лампа ДZE/I для ультрафіолетової області (185-360 нм) i галогенна лампа 6В, 20ВТ для видимої області спектра (320 – 900 нм). Керування усіма функціями приладу здійснюється через мiкро-ЕОМ.

Опрацювання результатів дослідження

Прилад SPECORD M40 поєднаний з керованим обчислювальним пристроєм самопис для зображення спектра.

Визначення амінокислотного складу вихідного та обрушеного насіння промислових конопель

Підготовка дослідних зразків

Для поділу амінокислот використовували дрібнозернисті катіонообмінники (смоли), що представляють собою сополімер стиролу і дивінілбензолу сферичної форми з функціональною групою -SO3-. Для підготування зразків застосовували метод гідролізу хлористоводневою (соляною) кислотою.

Порядок проведення досліджень

Для забезпечення поділу суміші амінокислот на колонці, катіонообмінник попередньо врівноважували буферним розчином цитрату літію. При нанесенні на колонку суміші амінокислот при рН 2,2 молекули амінокислот притягувалися іонними силами до сульфогрупи смоли своєю позитивно зарядженою аміногрупою і витискали іони - Li +, розподіляючись по колонці в залежності від розміру позитивного заряду. Основні амінокислоти лізин, аргінін і гістидин мають найбільший позитивний заряд, тому відразу і міцно зв'язувалися зі смолою. Кислі амінокислоти глютамінова та аспарагінова мають найменший позитивний заряд, тому проходили через усю колонку і з'єднувалися зі смолою останніми. Далі відбувалося елюювання (вилучення) амінокислот у визначених умовах: на великій швидкості, при підвищеному тиску і температурі та використанні п'ятьох етапів зміни елюентів. Послідовність виходу окремих амінокислот із хроматографічної колонки визначалася не тільки властивостями катіонообмінника, але складом і температурою елюентів. Для реєстрації амінокислот у елюентах використовувався метод детектування нінгідрином.

Опис методів та установок

Кількісний амінокислотний склад вихідного та обрушеного насіння промислових конопель визначали методом іонообмінної рідинно-колонкової хроматографії на автоматичному аналізаторі амінокислот Т 339 (Чехія).

Опрацювання результатів дослідження

Для розрахунку кількості амінокислот у досліджуваному зразку, попередньо на колонку аналізатора амінокислот наносили стандартну суміш амінокислот із відомою концентрацією кожної амінокислоти. На хроматограмі розраховувалась площа піка кожної амінокислоти. Кількість мікромолей кожної амінокислоти (Х1) у розчині, який досліджували, обчислювали за формулою:

де S1 – площа піка (або висота) амінокислоти в досліджуваному зразку;

S0 – площа піка (або висота) цієї ж амінокислоти в розчині стандартної суміші амінокислот, що відповідає 1 мікромолю кількості кожної амінокислоти.

Результати і обговорення

Показники якості конопляної пресової олії

З метою збереження біологічної цінності конопляної олії у технології використовують метод пресування насіння. Технологія конопляної олії відрізняється від інших олійних культур тим, що не використовують попередню волого-теплову обробку матеріалу. Це пов’язано з типом преса, технологічними параметрами (умовами) пресування, виходом і антиоксидантною стійкістю конопляної олії. Насіння промислових конопель за вмістом вологи та чистотою повинно відповідати діючій нормативній документації як для насіння, яке закладається на зберігання.

Показники якості пресової фільтрованої конопляної олії представлені у табл. 1.

Таблиця 1

Характеристика показників якості зразків пресової конопляної олії

№ з/п

Показники

Зразок олії П250

Зразок олії ММ60

1

Пероксидне число, ½ О ммоль/кг

14,3±0,5

8,6±0,3

2

Кислотне число, мг КОН/г

2,6±0,09

1,6±0,08

3

Вміст вологи та летких речовин, %

0,1±0,003

0,2±0,005

4

Вміст нежирових домішок, %

0,1±0,003

0,1±0,003

5

Вміст фосфоліпідів,  мг/кг,

в перерахунку на стеароолеолецитин, %

88,5±2,6

0,2

69,3±2,1

0,2

6

Вміст загальної золи, %

0,1±0,05

0,1±0,05

7

Йодне число, г J2/100г

158,5±1,6

152,0±1,5

8

Вміст вітамінів, мг/кг:

А

Е,

в тому числі:

α-токоферол

β-токоферол+γ-токоферол

δ-токоферол

78,0

562,8

234,0

316,0

12,8

82,0

582,2

246,2

322,0

14,0

З аналізу даних табл. 1 слідує, що за вмістом жирних кислот, фосфоліпідів, вітамінів А і Е (токоферолів), ступенем їх ненасиченності отримані пресові олії володіють підвищеною біологічною цінністю. За антиоксидантною стійкістю кращим є зразок пресової олії ММ60. В подальших дослідженнях органічного насіння нових сортів промислових конопель слід уточнити вплив технологічного обладнання та технологічних умов ведення процесу пресування на показники складу і якості конопляної олії.

Жирнокислотний аналіз пресової олії

Для підтвердження даних щодо біологічної цінності конопляної олії з насіння української селекції сорту «Глесія» у порівняні з лляною олією виконано аналіз їхнього жирнокислотного складу. Результати дослідження вмісту жирних кислот, вміст яких ≥ 0,5 %, наведено в табл. 2.

Таблиця 2

Жирнокислотний склад конопляної та лляної олії

№ з/п

Жирна кислота

Вміст кислоти, %

Зразок олії П250

Зразок олії ММ60

Лляна олія

1

С 16:0 пальмітинова

5,7

6,3

5,6

2

С 18:0 стеаринова

3,0

3,2

5,4

3

С 18:1 олеїнова (Омега-9)

13,6

13,3

17,9

4

С 18:2 лінолева (Омега-6)

54,8

56,9

15,5

5

С 18:3 альфа-ліноленова (Омега-3)

18,5

16,0

55,3

6

С 18:2 гамма-ліноленова (Омега-6)

1,3

2,8

0,0

7

С 20:0 арахінова

2,4

0,8

0,2

З’ясовано, що співвідношення есенціальних жирних кислот в конопляній олії наближено до ідеального: Омега-6 і Омега-3 як 3,0:1÷3,7:1, тоді як в олії лляній – 1:3,6. Конопляна олія також містить біологічно цінну гамма-ліноленову кислоту, яка досить рідко зустрічається в рослинній сировині. На сьогоднішній день загально визнано виняткову важливість Омега-3 поліненасичених жирних кислот для підтримки фізичного та психічного здоров’я людини, а також попередження ряду захворювань.

Наявність пігментів у конопляній олії

Поглинання монохроматичного випромінювання гексановим розчином конопляної олії в ультрафіолетовій області спектра представлено на рис. 1.

Рисунок 1 Ультрафіолетовий спектр гексанового розчину конопляної олії: D – оптична густина, λ – довжина хвилі

При аналізі спектра (рис. 1) виявлено смугу 200-350 нм, а саме, широку смугу в області 200-250 нм з максимумом при 240 нм з оптичною густиною D = 1,79. Ця смуга пов´язана з поглинанням насичених і ненасичених жирних кислот. Спектри полі ненасичених жирних кислот з ізольованими подвійними зв’язками не відрізняються від спектрів мононенасичених жирних кислот, так як визначальним хромофором в спектрах є ізольований етиленовий зв’язок. Симетрична широка смуга від 260 нм до 310 нм з максимумом при 280 нм з оптичною густиною D = 4,0 характеризує поглинання, в основному, триацилгліцеролів.

Поглинання монохроматичного випромінювання гексановим розчином пресової конопляної олії у видимій області спектра представлено на рис. 2.

Рисунок 2. Спектр гексанового розчину конопляної олії у видимій області: D – оптична густина, λ – довжина хвилі

При аналізі спектра (рис. 2) виявлено смугу 360-750 нм, а саме, одна широка смуга в області 400-480 нм з максимумом при 420 нм з оптичною густиною D = 1,50 пов´язана з поглинанням каротиноїдів. Пік в області 500-750 нм при 670 нм з оптичною густиною D = 0,37 відноситься до хлорофілу a. Тобто пресова конопляна олія, що отримана з насіння української селекції, містить у складі природних біологічно-активних речовин каротиноїди та хлорофіл.

Методом спектрофотометрії підтверджено наявність каротиноїдів та хлорофілів в пресовій конопляній олії. Вміст вітаміну А в олії становить 78 мг/кг, вітаміну Е (сумарного) – 562,8 мг/кг.

Вміст токоферолів у рослинних оліях

Порівняння вмісту токоферолів та їх ізомерів у конопляній пресовій нерафінованій олії та у рослинних оліях (за Codex Alimentarius) представлено у табл. 3.

Таблиця 3

Вміст токоферолів у конопляній пресовій, соняшниковій, кунжутній та амарантовій оліях

Олія

Загальний вміст, мг%

Ізомери, % від загального вмісту

Інтервал вмісту, мг% а

ɑ

β

γ+δ

Соняшникова високоолеїнова рафінована

96±0,85

91,5±0,8

8,5±0,05

-

40,3-102,1

Кунжутна нерафінована

84±0,7

51,4±0,55

43,0±0,4

5,6±0,05

50,4-114,0

Амарантова рафінована

215±1,5

49,1±0,35

42,4±0,5

8,5±0,1

31,4-347,2

Конопляна пресова нерафінована

562,8

41,6

48,6

9,8

-

Примітка: a – за Codex Alimentarius.

За вмістом токоферолів (табл. 3) конопляна пресова олія суттєво переважає соняшникову, кунжутну та амарантову олії, що підтверджує її високу біологічну цінність.

Показники якості конопляної олії при зберіганні

Для встановлення умов зберігання конопляної олії досліджено зразки, що отримані з промислового насіння врожаю 2018 року. Олія отримана на шнековому пресі ПШ-250 (Інститут луб’яних культур) та мала вихідні дані: кислотне число – 0,4 мг КОН/г, пероксидне число – 6,0 ½ О ммоль/кг. Зразки конопляної олії в саше пакетах зберігали за умов: 1 і 2 за температури 18-25 °С, 1 – при доступі світла, 2 – без доступу світла, 3 – в холодильнику при 8±2 °С.

Результати визначення хімічних показників зразків конопляної олії після п’ятимісячного терміну зберігання представлено в табл. 4.

Таблиця 4

Хімічні показники зразків конопляної олії

№ з/п

Показник

Зразок 1

Зразок 2

Зразок 3

1

Пероксидне число, ½ О ммоль/кг

50,2

22,6

8,9

2

Кислотне число, мг КОН/г

3,6

3,6

3,4

3

Анізидинове число, ум. од.

3,7

3,0

1,3

4

Показник тотокс (totox)

105,1

48,2

19,1

З даних табл. 4 слідує, що за хімічними показниками і за меншим значенням інтегрального показника (тотокс) конопляна олія краще зберігається за температури 8±2 °С без доступу світла.

Показники якості олійних композицій

Одним із способів підвищення стійкості олій до окиснення та прогіркання є науково обґрунтоване створення олійних або оліє-жирових композицій [1].

З метою поліпшення антиокиснювальної стійкості та функціонально-технологічних властивостей конопляної олії в системній концепції здоров’я [8, 11] та розширення асортименту оліє-жирових композицій, продуктів і препаратів, досліджено хімічні показники якості, вихід олії і макухи при першому пресуванні насіння конопель та сумішей насіння льону і конопель КТІОЛ-ЛК. Вихідна вологість насіння: конопель – 9,3±0,2 %, льону – 5,5±0,1 %; прес – шнековий ЛПШ-5, діаметр матриці 10 мм, температура пресування – 105±2 °С. Олійні композиції КТІОЛ-ЛК отримані при пресуванні сумішей насіння льону і конопель у співвідношенні: КТІОЛ-ЛК11 – 1:1; КТІОЛ-ЛК31 – 3:1; КТІОЛ-ЛК91 – 9:1. Результати дослідження представлено в табл. 5.

Таблиця 5

Хімічні показники якості та вихід олії при пресуванні насіння конопель та суміші насіння льону і конопель КТІОЛ-ЛК

Зразок №

Олія / олійна композиція

Вихід

пресової олії, %

Вихід

макухи, %

Кислотне число олії,

мг KOH/г

Пероксидне число олії,

ммоль ½ О/кг

Вологість макухи,

%

1

Олія конопляна першого пресування

23,8

75,3

1,4

1,4

9,8

2

Олія КТІОЛ-ЛК11

26,1

73,3

0,8

0,7

8,1

3

Олія КТІОЛ-ЛК31

20,9

77,1

0,9

1,1

6,9

4

Олія КТІОЛ-ЛК91

20,9

78,0

0,9

1,1

6,3

Виявлено (табл. 5), що хімічні показники, зокрема пероксидне і кислотне числа пресової конопляної олії та олійних композицій КТІОЛ-ЛК (з насіння конопель і сумішей насіння льону та конопель) мають хорошу якість. Кращою виявилась олійна композиція КТІОЛ-ЛК11 (пероксидне і кислотне числа менші 1) з більшим виходом олії. Отримані дані узгоджуються з теоретичними, експериментальними та інноваційними даними щодо сучасних технологій рослинних олій [1].

Показники якості обрушеного насіння конопель

Однією з актуальних проблем здоров’я населення є забезпечення різних вікових груп якісними, безпечними ліпідними і білково-ліпідними продуктами [1, 8, 11], зокрема на основі еколого-економічної комплексної переробки насіння промислових конопель української селекції.

Фізико-хімічні показники якості обрушеного насіння конопель представлено в табл. 6.

Таблиця 6

Фізико-хімічні показники якості обрушеного насіння конопель

№ з/п

Назва показника

Значення показника

за даними дослідження насіння конопель

за «Hemp-Flax»b

обрушене

вихідне

1

Масова частка вологи, %

7,0±0,02

8,4±0,02

≤7,0

2

Масова частка сміттєвих домішок, %

0,4±0,02

3,3±0,15

-

3

Кислотне число, мг КОН/г

3,1±0,1

3,3±0,1

-

4

Масова частка олії a, %

54,0±1

33,3±0,5

48,0

5

Масова частка протеїну a, %

32,8±0,2

22,5±0,15

34,0

6

Масова частка клітковини a, %

5,5±0,03

32,3±0,2

6,0

7

Масова частка золи a, %

6,5±0,03

5,91±0,03

-

8

Масова частка мінеральних речовин a:

Фосфор, г/кг

Кальцій г/кг

Магній, г/кг

Ферум, мг/кг

Цинк, мг/кг

Кобальт, мг/кг

Манган, мг/кг

Купрум, мг/кг

13,5

0,5

2,7

94,1

111,8

1,0

38,3

12,6

8,9

0,9

2,4

74,7

56,1

0,5

59,4

не визначали

13,8

0,4

5,6

76,0

85,0

-

57,0

9,0

Примітка: a – в перерахунку на сухі речовини.

b – компанія, яка займається переробкою конопель та льону в Нідерландах і Румунії.

З даних табл. 6 видно, що показники якості обрушеного насіння конопель у порівнянні з вихідним насінням покращуються. Вміст олії і протеїну збільшився у 1,5 рази, макро- і мікроелементів (за винятком кальцію і мангану) збільшився: фосфору – у 1,5 рази, феруму – у 1,25 рази, цинку і кобальту – у 2 рази.

Інгредієнти обрушеного насіння конопель є біологічно цінними та сприяють профілактиці й оздоровленню організму, зокрема в системній концепції здоров’я (система КТІОЛ®) [8, 11].

Так як при виробництві обрушеного насіння конопель не використовують процес волого-теплової обробки, важливим було визначити стійкість продукту до впливу мікроорганізмів. Бактерій групи кишкова паличка, пліснявих грибів, дріжджів та патогенних мікроорганізмів роду Salmonella в дослідних зразках обрушеного насіння конопель не було виявлено. Важливим є дотримання умов зберігання обрушеного насіння конопель для запобігання розвитку патогенної мікрофлори, яка може розвинутись в білкових складових ядра, не захищеного оболонкою, при збільшенні вологості та температури. За рахунок вмісту протеїну, олії та мінеральних речовин збільшується біологічна цінність продукту для споживачів.

Органолептичні показники якості обрушеного насіння конопель наступні: колір світло-бежевий із відтінками зеленого; запах властивий здоровому насінню конопель, без стороннього запаху; смак – властивий насінню конопель, без гіркоти, кислоти та інших сторонніх присмаків.

Дослідження складу незамінних «н» і замінних «з» амінокислот в обрушеному насінні конопель представлено у табл. 7.

Таблиця 7

Амінокислотний склад обрушеного насіння конопель

№ з/п

Назва показника

«з» чи «н»

Значення

обрушене насіння конопель

вихідне насіння конопель

за «HempFlax»

мг/100 г

%

мг/100 г

%

мг/100 г

%

1

Аланін

«з»

1624

5,4

642

5,5

1760

5,6

2

Аргінін

«з»

4149

13,7

1409

12,1

3420

11,0

3

Аспаргінова кислота

«з»

2616

8,6

1100

9,4

1870

5,9

4

Валін

«н»

946

3,1

351

3,0

1880

6,0

5

Гістидин

«з»

936

3,1

326

2,8

860

2,8

6

Гліцин

«з»

1546

5,1

644

5,5

1420

4,6

7

Глутамінова кислота

«з»

5546

18,4

2370

20,4

6340

20,3

8

Ізолейцин

«н»

833

2,8

323

2,8

1320

4,2

9

Лейцин

«н»

2023

6,7

791

6,8

2000

6,4

10

Лізин

«н»

1538

5,1

661

5,7

960

3,1

11

Метіонін

«н»

877

2,9

263

2,3

770

2,4

12

Пролін

«з»

1410

4,7

593

5,1

-

-

13

Серин

«з»

1888

6,2

656

5,6

1850

5,9

14

Тирозин

«з»

1200

4,0

383

3,3

1670

5,4

15

Треонін

«н»

1091

3,6

438

3,8

1580

5,1

16

Триптофан

«н»

не визначали

210

0,7

17

Фенілаланін

«н»

1396

4,6

525

4,5

1740

5,6

18

Цистеїн

«з»

604

2,0

163

1,4

1570

5,0

Всього

30223

100

11638

100

31220

100

З даних табл. 7 видно, що обрушене насіння конопель української селекції має високий вміст незамінних амінокислот. Вміст ізолейцину, лейцину, лізину, метіоніну, треоніну, фенілаланіну суттєво перевищує їхній вміст у вихідному насінні конопель. Виявлено підвищений вміст лізину, який зазвичай є дефіцитним. Дані щодо підвищення біологічної цінності продуктів можуть бути суттєво поліпшені за рахунок додаткової обробки насіння конопель з отриманням борошна або протеїну. Зокрема за рахунок використання процесів додаткової обробки вміст протеїну в перерахунку на сухі речовини в конопляному борошні може досягати 44,0 %, а в конопляному протеїні – 52,1 %.

Висновки

1. На основі системного підходу й аналізу хіміко-технологічних ліпідовмісних систем, зокрема щодо окиснення і прогіркання ненасичених і насичених ацилгліцеролів в оліях, насінні і продуктах, визначено мету та методологію досліджень, що враховують положення системної концепції здоров’я.

2. За вмістом жирних кислот, фосфоліпідів, вітамінів А і Е, ступенем їх ненасиченності отримані пресові конопляні олії володіють підвищеною біологічною цінністю. За вмістом токоферолів конопляна пресова олія суттєво переважає соняшникову, кунжутну та амарантову олії. З’ясовано, що співвідношення есенціальних жирних кислот в конопляній олії наближено до ідеального: Омега-6 і Омега-3 як 3,0:1÷3,7:1, тоді як в олії лляній – 1:3,6. Конопляна олія також містить біологічно цінну гамма-ліноленову кислоту.

3. За хімічними показниками і за меншим значенням інтегрального показника (тотокс) конопляна олія краще зберігається за температури 8±2 °С без доступу світла.

4. Виявлено, що хімічні показники, зокрема пероксидне і кислотне числа, пресової конопляної олії та олійних композицій КТІОЛ-ЛК (з сумішей насіння льону і конопель) мають хорошу якість. Кращою є олійна композиція КТІОЛ-ЛК11 (пероксидне і кислотне числа менші 1) з більшим виходом олії.

5. Фізико-хімічні показники якості обрушеного насіння конопель у порівнянні з вихідним насінням покращуються. Вміст олії і протеїну збільшився у 1,5 рази, макро- і мікроелементів (за винятком кальцію і мангану) збільшився: фосфору – у 1,5 рази, феруму – у 1,25 рази, цинку і кобальту – у 2 рази. Обрушене насіння конопель має високий вміст незамінних амінокислот, який суттєво перевищує їхній вміст у вихідному насінні. Виявлено підвищений вміст лізину, який зазвичай є дефіцитним.

Подальші дослідження будуть спрямовані на виявлення нових технологічних інноваційних рішень щодо технологій комплексної переробки органічного насіння промислових конопель, виявлення, створення і використання біологічно активних, функціональних продуктів, добавок і препаратів в системній концепції здоров’я.

Подяка

Автори вдячні: кандидату технічних наук, старшому науковому співробітнику відділу інженерно-технічних досліджень Інституту луб’яних культур НААН України Петраченку Д.О. за допомогу щодо отримання пресової олії та обрушеного насіння конопель; кандидату ветеринарних наук, доценту, завідуючому відділом фізіології, біохімії та хіміко-токсикологічних досліджень Науково-дослідного центру біобезпеки та біологічного контролю ресурсів АПК Дніпровського державного аграрно-економічного університету Єфімову В.Г. і кандидату ветеринарних наук, доценту, директору Науково-дослідного центру біобезпеки, біологічного контролю ресурсів АПК Дніпровського державного аграрно-економічного університету Масюку Д.М. за допомогу в проведенні дослідження з визначення показників якості насіння промислових конопель і продуктів його переробки; кандидату медичних наук, лікарю вищої категорії, науковому керівнику центра «Мікрохірургія ока Василя Шевчика» Шевчику В.І. за допомогу щодо пробопідготовки, виготовлення та апробації антиоксидантної дії модельних зразків продуктів і препаратів КТІОЛ® в системній концепції здоров’я.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Осейко М.І. (2006), Технологія рослинних олій, ВВ «Варта», Київ.

2. O'brien R.D. (2008), Fats and oils: formulating and processing for applications, CRC Press Book, Boca Raton.

3. Осейко М.І. (2008), Геродієтичні продукти, БАД і геропротектори у системі КТІОЛ, Молочна промисловість, № 3, С. 51-56.

4. Nikberg I.I. (2011), Functional foods in the structure of modern power, International Journal of Endocrinology, 6 (38), рр. 64-71.

5. Серков В.А. (2012), Селекция и семеноводство однодомной безнаркотической конопли в лесостепи среднего поволжья: монографія, РИО ПГСХА, Пенза.

6. Borhade S.S. (2013), Chemical Composition and Characterization of Hemp (Cannabis sativa) Seed oil and essential fatty acids by HPLC Method, Archives of Applied Science Research, 5 (1), рр. 5-8.

7. (2017), Naturally Splendid Receives Provisional Patent for Hemp Protein Isolate From U.S. Patent Office, Available at: https://www.thenewswire.com/archives/AlpFYojy-naturally-splendid-receives-provisional-patent-for-hemp-protein-isolate-from-us-patent-office.htm.

8. Oseiko N.I., Shevchyk V.I (2015), Gerontological aspects of prevention of ophthalmic diseases in the system KTIOL II, Pharmacology, Pharmaceutical Technology and Pharmacotherapy in Active Longevity: a book of abstracts of the II International Scientific Conference, OIHN.

9. Сова Н.А., Луценко М.В., Лобанова А.О., Грекова Н.В. (2019), Використання конопляної олії в технології майонезу, Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення в сучасних технологіях, 5 (1330), С. 152-159.

10. Сова Н.А., Луценко М.В., Єфімов В.Г., Кургалін С.М. (2018), Характеристика сипких конопляних продуктів, Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення в сучасних технологіях, 45 (1321), С. 207-213.

11. Oseyko M., Shevchyk V., Pokryshko O. (2019), Antimicrobial and antifungal activity of model drugs on the basis of food plant extracts in the systemic concept of health, Ukrainian Journal of Food Science, 7 (1), рр. 70-82.

12. Щербаков В.Г. (1999), Биохимия растительного сырья, Колос, Москва.

13. Нечаев А.П. (2001), Пищевая химия, ГИОРД, Санкт-Петербург.

14. Abuzaytoun R., Shahidi F. (2006), Oxidative stability of flax and hemp oils, Journal of the American Oil Chemists` Society, 83 (10), рр. 855-861.

15. Chen T., He J., Zhang J., Li X., Zhang H., Hao J., Li L. (2012), The isolation and identification of two compounds with predominant radical scavenging activity in hempseed (seed of Cannabis sativa L.), Food Chemistry, 134 (2), рр. 1030-1037.

16. Sova N., Lutsenko M., Korchmaryova A., Andrusevych K. (2018), Research of Physical and Chemical Parameters of Oil Obtained from Organic and Conversion Hemp Seeds Varieties «Hliana», Ukrainian Food Journal, 7 (2), рр. 244-252.

17. Pavlovic R., Nenna G., Calvi L., Panseri S., Borgonovo G., Giupponi L., Cannazza G., Giorgi A. (2018), Quality Traits of “Cannabidiol Oils”: cannabinoids content, terpene fingerprint and oxidation stability of European commercially available preparations, Molecules, 23 (5), рр. 1230-1255.

18. Кабанець В., Вировець В., Лайко І. (2012), Ненаркотичні посівні коноплі – культура невичерпних можливостей, Агробізнес сьогодні, 11 (234), Available at: http://agro-business.com.ua.

19. Сова Н.А., Войтанішек Д.І., Луценко М.В., Петраченко Д.О. (2019), Особливості післязбиральної обробки насіння промислових конопель, Вісник Херсонського національного технічного університету, 68 (1), С. 129-135.

20. Vonapartis E., Aubin M.-P., Seguin P., Mustafa A.-F., Charron J.-B. (2015), Seed composition of ten industrial hemp cultivars approved for production in Canada, Journal of Food Composition and Analysis, 39, рр. 8-12.

21. (2016), П’ятірка світових виробників конопляного насіння, Асоціація «Українські технічні коноплі», Available at: http://www.tku.org.ua/uk/news/5186.

22. (2019) Державний реєстр сортів рослин, придатних для поширення в Україні на 2019 рік: станом на 16.08.2019 р., Міністерство аграрної політики та продовольства України, Київ.

23. (2015), Виробництво олії, Available at: http://dspace.knau.kharkov.ua/jspui/ bitstream/123456789/104/10.

24. Ляліна Н.П. (2014), Світовий та вітчизняний досвід використання конопель для виготовлення товарів широкого вжитку, Вісник Херсонського національного технічного університету, 2, С. 86-90.

25. Zhou Y., Wang S., Lou H., Fan P. (2018), Chemical constituents of hemp (Cannabis sativa L.) seed with potential anti-neuroinflammatory activity, Phytochemistry Letters, 23, рр. 57-61.

26. Шеленга Т.В., Григорьев С.В., Илларионова К.В. (2012), Биохимическая характеристика семян и волокна образцов конопли (Cannabis sativa L.) из коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова, Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, 170, С. 193-219.

27. Kiralan M., Gül V., Metin Kara S. (2010), Fatty acid composition of hempseed oils from different locations in Turkey, Spanish Journal of Agricultural Research, 8 (2), рр. 385-390.

28. Luo J., Yin J.-H., Wu H.-Z., Wei Q.(2003), Extract from Fructus cannabis activating calcineurin improved learning and memory in mice with chemical drug-induced dysmnesia, Acta Pharmacologica Sinica, 24 (11), рр. 1137-1142.

29. Crimaldi M., Faugno S., Sannino M., Ardito L. (2017), Optimization of Hemp Seeds (Canapa Sativa L.) Oil Mechanical Extraction, Сhemical engineering transactions. 58, рр. 373-378.

30. Teh S.-S., Birch J. (2013), Physicochemical and quality characteristics of cold-pressed hemp, flax and canola seed oils, Journal of Food Composition and Analysis, 30, рр. 26-31.

31. Мацьків О.О., Солод М.І., Василькевич В.О., Івасів В.В. (2015), Вивчення основних показників якості суміші лляної, конопляної та гірчичної олій для застосування їх у харчуванні, Харчова промисловість, 18, С. 32-37.

32. Yan X., Tang J., dos Santos Passos C., Nurisso A., Simoes-Pires C.-A., Ji M., Lou H., Fan P. (2015), Characterization of Lignanamides from Hemp (Cannabis sativa L.) Seed and Their Antioxidant and Acetylcholinesterase Inhibitory Activities, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 63 (49), рр. 10611-10619.

33. House J., Neufeld D., Leson G. (2010), Evaluating the Quality of Protein from Hemp Seed (Cannabis sativa L.) Products Through the use of the Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score Method, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58 (22), рр. 11801-11807.

34. Pojić M., Hadnađev-Dapčević T., Hadnađev M., Rakita S., Brlek T. (2015), Bread Supplementation with Hemp Seed Cake: A By-Product of Hemp Oil Processing, Journal of Food Quality, 38 (6), рр. 431-440.

35. Hadnađev M., Dizdar M., Hadnađev-Dapčević T., Jovanov P., Mišan A., Sakač M. (2018), Hydrolyzed hemp seed proteins as bioactive peptides, Journal on Processing and Energy in Agriculture, 22 (2), рр. 90-94.

Інформація про авторів

Микола Іванович Осейко, професор кафедри технології жирів, хімічних технологій харчових добавок і косметичних засобів, доктор технічних наук, старший науковий співробітник, професор, Заслужений винахідник України, Національний університет харчових технологій, Київ, Україна,

E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

tel. +38(096)-055-39-48

Наталія Анатоліївна Сова, старший викладач кафедри технології зберігання і переробки сільськогосподарської продукції, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Дніпро, Україна,

E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Tel. +38(095)-123-32-75

Марина Василівна Луценко, інженер-технолог, кандидат технічних наук, доцент, ТОВ «Десналенд», Глухів, Україна,

E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

tel. +38(099)-068-97-13

Вікторія Сергіївна Калина, доцент кафедри технології зберігання і переробки сільськогосподарської продукції, кандидат технічних наук, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Дніпро, Україна,

E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

tel. +38(096)-285-98-29

Corresponding author:

Наталія Сова,

E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Tel. +38(095)-123-32-75

Отруби или клетчатка - что полезнее?

Отрубями называют побочный продукт, который остается в результате помола муки. Это не только твердая оболочка зерна, но еще и остатки муки и зародыши зерна, которые невероятно полезны.

По химическому составу отруби практически не отличаются от цельного зерна и является источником витаминов, аминокислот и микроэлементов, что делает их незаменимыми при гиповитаминозах и различных дефицитных состояниях. Витамины группы В способствуют восстановлению нервной системы, благоприятно влияют на состояние кожи и волос, предупреждают развитие анемии. Витамин А и ретинол является мощными антиоксидантами, хорошо влияет на состояние иммунной системы, а витамин Е просто незаменим для нормального функционирования репродуктивной системы. Витамин РР укрепляет сосуды и улучшает тканевое дыхание.

Регулярное употребление 1 столовой ложки отрубей в качестве пищевой добавки в течение месяца поможет снизить уровень холестерина и поддержит оптимальный уровень сахара в крови. Что будет очень актуально больным сахарным диабетом.

А конопляные и льняные отруби еще и не содержат глютена - белка, не хорошо влияет на работу кишечника и является причиной болезни целиакии. Однако они высокобелковые и низкокалорийны.

Клетчатка составляет от 50 до 55% общей массы и является одним из компонентов отрубей, что обеспечивает основную ценность их применения в здоровом питании. Клетчатка отрубей содержит особые химические вещества - целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин. Их функция заключается в адсорбции, вроде угольных фильтров, воды и токсинов. По содержанию растительных волокон отруби обогнали все известные виды овощей и фруктов. За счет адсорбции большого количества воды клетчатка помогает нормализовать работу пищеварительной системы и избавиться от болезни века - запоров. Вместе с водой сорбируются шлаки, токсины, продукты жизнедеятельности микроорганизмов, нормализуются обменные процессы, восстанавливается эпителий кишечной стенки и улучшается всасывание питательных веществ. Потребление достаточного количества клетчатки оздоравливает организм и способствует постепенному снижению веса.

Таким образом, спектр применения отрубей значительно шире, чем растительной клетчатки. Но есть и противопоказания к употреблению отрубей - острые воспалительные заболевания пищеварительной системы (гастриты, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, колиты, дивертикулит), а также инфекции кишечника (вирусные энтериты, дизентерия, ротавирусная инфекция).

ПОЛЬЗА ЛЬНЯНОГО СКРАБА ДЛЯ КОЖИ

Не все женщины придают особенно много значения скраба для тела, а зря. Польза от его использования колоссальная, причем не только для внешнего вида кожи, но и для здоровья. Пользоваться скрабами для тела необходимо в любом случае.
Причем не надо забывать, что кожа - самый большой орган человека, поэтому через кожу вы также действуете на собственный организм.
Фабричные скрабы для тела могут включать в себя различные ингредиенты и ароматизаторы. Мы предлагаем воспользоваться льняным скрабом, который содержит только натуральные компоненты. Так на вашу кожу будет влиять меньше различной химии. Вместе с этим кожа будет обогащаться витаминами и минералами, которыми так богата льняное масло, что является основным ингредиентом этого скраба.
Вот минимальный список полезных свойств, которыми может быть богатый натуральный скраб для тела:
- выводит токсины
- обогащает кожу необходимыми микроэлементами;
- тонизирует кожу и тело;
- очищает кожу от токсинов
- спасает и очищает кожу от ороговевших частичек кожи;
- открывает поры;
- нормализует циркуляцию крови
- способствует обновлению кожи.
Льняной скраб для кожи лица - незаменимый компонент для ухода. Использование скраба позволит попрощаться со многими проблемами кожи и уже с первого применения ваша кожа будет сиять свежестью и здоровьем.

X

Right Click

No right click