Учёные превратили отходы производства какао и местный пчелиный мед в шоколадную суперсмесь, богатую антиоксидантами.
Исследователи из Государственного университета Кампинаса (UNICAMP) в Сан-Паулу, Бразилия, создали новый продукт, в котором натуральный пчелиный мед смешивается с какао-бобами. Полученную смесь можно есть отдельно или добавлять в пищу и косметические средства. Результаты исследования были опубликованы в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering, который разместил статью на обложке.
Для создания продукта команда использовала мед местных пчёл в качестве натурального пищевого растворителя, чтобы извлечь полезные вещества из какао-бобов — побочного продукта, который обычно выбрасывают при производстве шоколада. Среди этих веществ — теобромин и кофеин, которые полезны для сердца. Благодаря ультразвуку в мёде повысилось содержание фенольных соединений, известных своими антиоксидантными и противовоспалительными свойствами.
Исследователи, попробовавшие смесь, отмечают ярко выраженный шоколадный вкус, который меняется в зависимости от соотношения меда и какао-бобов. Планируются дополнительные испытания для более точной оценки вкусовых и других органолептических характеристик.
"Конечно, больше всего публике нравится вкус, но наши анализы показали, что в нем содержится ряд биологически активных соединений, которые делают его весьма интересным с точки зрения питания и косметики", - говорит Фелипе Санчес Браганьоло, первый автор исследования. Он провел исследование во время своей постдокторской работы на факультете прикладных наук (FCA) в UNICAMP в Лимейре при поддержке FAPESP.
Местный пчелиный мед и биоразнообразие
Помимо сокращения пищевых отходов, проект направлен на рациональное использование местного биоразнообразия. Был выбран мед местных бразильских пчел, поскольку в нем больше воды и он менее вязкий, чем мед европейских пчел (Apis mellifera), что делает его более эффективным для извлечения полезных веществ.
Исследователи протестировали мёд из пяти бразильских видов: бора (Tetragona clavipes), жатаи (Tetragonisca angustula), мандасайя (Melipona quadrifasciata), мандагуари (Scaptotrigona postica) и моса-бранка (Frieseomelitta varia). Скорлупу какао предоставили в Управлении комплексной технической поддержки (CATI) Департамента сельского хозяйства и снабжения штата Сан-Паулу в Сан-Жозе-ду-Риу-Прету.
Изначально для оптимизации процесса экстракции использовался мед мандугари, поскольку содержание воды в нем и его вязкость были умеренными по сравнению с другими сортами. После оптимизации процесса та же процедура была применена к остальным сортам меда.
Браганьоло отмечает, что мед чувствителен к таким факторам окружающей среды, как климат, условия хранения и температура. «Поэтому можно адаптировать процесс под местный мед, не обязательно из сорта мандагуари», — говорит он.
Экологическая Химия и ультразвуковая Экстракция
Метод экстракции основан на использовании ультразвуковой технологии. Зонд, похожий на металлическую ручку, помещается в емкость с медом и какао-бобами. Звуковые волны, генерируемые зондом, помогают высвободить соединения из растительного сырья, чтобы они растворились в меде.
Этот метод основан на образовании микроскопических пузырьков, которые схлопываются и на короткое время повышают температуру, помогая разрушить оболочку. В пищевой промышленности ультразвуковая экстракция считается экологически безопасным методом, поскольку она быстрее и эффективнее многих традиционных методов.
В ходе исследования была проведена формальная оценка экологичности с помощью программного обеспечения Path2Green, разработанного командой под руководством профессора Маурисио Ариэля Ростаньо из Федерального университета Кампинаса, который также курировал постдокторскую диссертацию Браганьоло и координировал проект. Анализ показал, насколько процесс соответствует 12 принципам «зеленой» химии, включая транспортировку, постобработку, очистку и применение. Использование местного пищевого растворителя, готового к применению, стало большим преимуществом. По шкале от -1 до +1 продукт получил оценку +0,118.
«Мы считаем, что с помощью такого устройства кооператив или малый бизнес, который уже работает как с какао, так и с местным пчелиным медом, сможет расширить ассортимент за счет продукта с добавленной стоимостью, в том числе для высокой кухни», — считает Ростаньо.
Срок годности и будущие области применения
Команда исследователей также планирует изучить влияние ультразвука на микробиологию меда. Ультразвук не только разрушает растительные клетки, но и может разрушать клеточные стенки микроорганизмов, таких как бактерии, которые могут испортить продукт.
«Мед от местных пчел обычно нужно хранить в холодильнике, выдерживать, осушать или пастеризовать, в отличие от меда от европейских пчел, который можно хранить при комнатной температуре. Мы предполагаем, что под воздействием ультразвука содержащиеся в меде микроорганизмы погибают, что повышает стабильность и срок хранения продукта», — объясняет он.
В перспективе исследователи намерены изучить другие возможности применения местного пчелиного меда в качестве растворителя при ультразвуковой экстракции, в том числе для обработки дополнительных растительных остатков.
