Optimization of Hemp Seed Milk Production

Акрити Тхакур,Соня Море,Тауфик Альсулами,Чарльз Бреннан,Гульзар Ахмад Наик

Optimization of Hemp Seed Milk Production Using Response Surface Methodology: Enhancing Nutritional Quality and Reducing Antinutrients (Оптимизация производства молока из семян конопли с помощью метода анализа поверхности отклика: повышение питательной ценности и снижение содержания антипитательных веществ), Journal of Food Processing and Preservation (журнал «Пищевая промышленность и консервирование»), Volume 2024, Issue1, 6015666

https://doi.org/10.1155/jfpp/6015666

АННТОТАЦИЯ

Растительное молоко становится всё более важным компонентом при разработке новых продуктов питания. Семена конопли обладают противовоспалительным действием и высоким содержанием белка, что полезно для здоровья. Конопляное молоко — подходящая альтернатива для тех, у кого есть аллергия на молочный белок и лактозу или кто беспокоится о холестерине. Однако оптимальные условия получения конопляного молока недостаточно изучены. 

В этом исследовании использовалась методология поверхности отклика (RSM), основанная на центральном композиционном ротатабельном плане (CCRD), для оптимизации таких переменных, как время замачивания (A), время нагревания (B) и температура (C), при производстве конопляного молока. В ходе исследования измерялись уровни антипитательных веществ, таких как фитиновая кислота, дубильные вещества и сапонины, а также питательных веществ, таких как жиры и белки. Для анализа этих факторов были разработаны регрессионные модели, а их эффективность оценивалась с помощью критерия согласия и коэффициента вариации (R2). 

Исследование показало, что продолжительность замачивания, время экстракции и температура существенно (p < 0.05) влияли на реакцию. Оптимальный период замачивания, время экстракции и температура для получения наилучшего молока из семян конопли следующие: период замачивания примерно 9 ч, время нагревания на водяной бане почти 60 мин и температура нагревания 48 °C. Экспериментальные результаты подтвердили точность прогнозируемых моделей в пределах удовлетворительного диапазона реакции. Кроме того, результаты показывают, что разработанная модель эффективна для повышения производства молока и достижения стабильного качества.

Выдержки:

Чтобы увеличить срок годности продукта, конопляное молоко готовят путем смешивания семян конопли с горячей водой, измельчения их до необходимой консистенции, а затем охлаждения смеси [10]. При производстве молока из семян конопли также используются альтернативные методы, например, после регулирования рН применяется процесс гомогенизации под высоким давлением (HPH), позволяющий получать конопляное молоко, которое обрабатывается без прямого нагрева. Этот вариант демонстрирует исключительную стабильность и минимальное разделение фаз при хранении до 3 дней при температуре 4°C [11]. 

Семена конопли богаты необходимыми питательными веществами, включая цинк, магний, железо, серу, калий, кальций, железо и фосфор, а также нерастворимой клетчаткой (10–15%), углеводами (20–30%), маслом (25–35%), витаминами, такими как витамин A, и богатыми серой белками (20–25%), а также такими белками, как аргинин [12]. 

Исследования показывают, что семена конопли обладают различными биологическими свойствами, в том числе способностью снижать кровяное давление и антиоксидантной активностью [13]. Кроме того, исследование [14] показывает, что конопляное молоко может быть эффективной средой для доставки пробиотических бактерий, таких как Lactobacillus casei подвид rhamnosus.

Семена конопли (Cannabis sativa L.) послужили основным сырьём для текущего исследования. Образцы семян конопли были получены от компании Chau Foods Pvt. Ltd., расположенной в Дели, Индия. Эти образцы уже были очищены от шелухи и тщательно промыты под проточной водой для удаления загрязнений, прежде чем их взвесили для дальнейшей обработки; затем после оптимизации было приготовлено конопляное молоко

Химический состав очищенных семян конопли, молочка из семян конопли и коровьего молока.

Физико-химический анализ лучшего экстракта из семян конопли, полученного после оптимизации, показал, что pH составляет 6,1. Титруемая кислотность составила 0,11%, содержание твёрдых веществ — 2°Bx, вязкость — 0,015 Па·с, удельный вес — 1,0286 г/мл, общее содержание твёрдых веществ — 9,98 г/мг, что почти соответствует показателям экстракта из семян кунжута

Заключение

Основной целью этого исследования была разработка нового веганского альтернативного продукта. В этом исследовании метод CCRD/RSM был эффективно использован для снижения содержания антипитательных веществ и улучшения питательной ценности экстракта из семян конопли. Исследование направлено на анализ и статистическую оптимизацию влияния независимых переменных (времени замачивания, температуры и продолжительности нагревания) на конечные результаты. 

Идеальные условия для получения экстракта из семян конопли высочайшего качества включают время замачивания около 9 часов, температуру нагрева 48 °C и продолжительность нагрева 60 минут с использованием водяной бани. Конечный продукт, полученный с помощью RSM, продемонстрировал физико-химические свойства, сравнимые с коровьим молоком. Эта модификация не только повысила содержание жира и белка в экстракте из семян конопли, но и открыла новые возможности для его использования в качестве нового функционального продукта питания как в пищевой, так и в непищевой промышленности