Научная статья на тему 'Безалкогольные напитки специального назначения, обогощенные растительными биологически активными веществами'

Безалкогольные напитки специального назначения, обогощенные растительными биологически активными веществами Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
1427
172
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БЕЗАЛКОГОЛЬНЫЕ НАПИТКИ / ЭКСТРАКЦИЯ / ПРЯНО-АРОМАТИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ / ХМЕЛЬ / ИЗОГУМУЛОНЫ / БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Гусев П. В., Струкова В. Е., Христюк В. Т., Таланян О. Р.

Исследованы химический состав и ароматические характеристики пряно-ароматического сырья, составлены его композиции. Разработана технология и составлена рецептура безалкогольного напитка специального назначения на основе виноградного и яблочного соков с добавлением экстрактов хмеля и пряно-ароматических растений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Гусев П. В., Струкова В. Е., Христюк В. Т., Таланян О. Р.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Безалкогольные напитки специального назначения, обогощенные растительными биологически активными веществами»

нем в организм поступает 10-15 г/сут пищевых волокон, что составляет 30-50% от суточной потребности. При этом 80% вводимых волокон обладают высоким бифидогенным действием, увеличивающим рост бифидобактерий кишечника в 8 раз.

Введение в рацион спортсменов блюд и продуктов, обогащенных БАМ, будет способствовать:

оптимальному возмещению расходуемых при систематических тренировках энергетических и пластических ресурсов организма;

снижению риска возникновения травм и воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата;

ускорению реабилитации после перенесенных травм опорно-двигательного аппарата;

профилактике анемии и железодефицитных состояний;

нормализации работы желудочно-кишечного тракта.

ЛИТЕРАТУРА

1. Розенблюм А. Питание спортсменов. Руководство для профессиональной работы с физически подготовленными людьми. -Киев: Олимп. лит-ра, 2005. - 535 с.

2. Maugham R.J., Greenhaff P.L. Dietary supplements for gymnasts // Jour. of Sport Science. - 2006. - 25 (8). - Р. 441-456.

3. Олейник С.А., Гунина Л.М. Спортивная фармакология и диетология. - М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2008. - 256 с.

Поступила 26.04.11 г.

WORKING OUT OF BIOLOGICALLY ACTIVE MODULE FOR THE DIET OF ATHLETES IN GYMNASTICS

E.S. TOKAEV, A.A. KHASANOV

Moscow State University of Applied Biotechnology,

33, Talalihina st., Moscow, 109316;ph.: (495) 677-03-81, e-mail: tokaev@ac-t.ru

On the basis of the analysis of the actual diets of athletes the basic biologically active substances necessary for introduction in a ration are defined. Biologically active additive-module for diets of gymnasts is developed. Functional properties of ingredients of biologically active module (BAM) are investigated, rational parities of its components are defined, dishes with including in their composition of BAM are developed.

Key words: sports nutrition, biologically active module, functional ingredients of products.

663.86.054.1

БЕЗАЛКОГОЛЬНЫЕ НАПИТКИ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ, ОБОГОЩЕННЫЕ РАСТИТЕЛЬНЫМИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

П.В. ГУСЕВ, В.Е. СТРУКОВА, В.Т. ХРИСТЮК, O.P. ТАЛАНЯН

Кубанский государственный технологический университет,

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: pavel040386@mail.ru

Исследованы химический состав и ароматические характеристики пряно-ароматического сырья, составлены его композиции. Разработана технология и составлена рецептура безалкогольного напитка специального назначения на основе виноградного и яблочного соков с добавлением экстрактов хмеля и пряно-ароматических растений.

Ключевые слова: безалкогольные напитки, экстракция, пряно-ароматическое сырье, хмель, изогумулоны, биологически активные компоненты.

Цель настоящего исследования - разработка технологии стабильных безалкогольных напитков специального назначения на основе виноградного сока, полученного из красных сортов винограда, содержащего природные биологически активные компоненты. Помимо виноградного сока, предлагаемая технология предусматривает использование яблочного сока, экстрактов растительного сырья, в том числе нетрадиционного - хмеля, имеющих в своем составе соединения эндогенного характера, препятствующие жизнедеятельности микроорганизмов.

В качестве основы для получения безалкогольного напитка были выбраны натуральные соки из яблок сорта Делишес и из винограда сорта Мерло. Физико-химические показатели исходных соков представлены в табл. 1.

Таблица 1

Показатель Яблочный сок Виноградный сок

Массовая концентрация, мг/дм3:

общего экстракта, г/100 см3 11,2 21,7

сахаров, г/100 см3 8,4 19,6

титруемых кислот 7,5* 9,6**

суммы фенольных веществ 280 1540

красящих веществ 35 680

альдегидов 5,3 7,2

аминного азота 39 98

полисахаридов 1420 410

пектиновых веществ 860 210

Глюкоацидометрический показатель 14,9 22,6

*В пересчете на яблочную кислоту; **в пересчете на винную ки-

слоту.

Полученные результаты свидетельствуют, что основные показатели химического состава яблочного сока ниже, чем виноградного.

При составлении купажей соков для получения безалкогольных напитков специального назначения в качестве основного компонента использовали виноградный сок красных сортов, поскольку фенольные соединения красного винограда, представленные флавонои-дами, обладают высокой биологической активностью. Кроме этого, сок из красного винограда имеет более выраженную антиоксидантную активность. Яблочные соки, в свою очередь, содержат значительные количества пектинов, важная функция которых препятствование развитию микрофлоры [1].

При производстве безалкогольных напитков специального назначения, предназначенных для больных, престарелых людей и детей, необходимо сохранить в напитке сахар эндогенного происхождения [2]. Исходя из этого, выбрали соотношения яблочный сок : виноградный сок 1 : 1 и 2 : 3. В таких купажах содержатся полифенольные биологически активные компоненты исходных соков, они обогащены пектиновыми веществами, обладают антисептическими свойствами и содержат достаточное количество сахаров.

Для приготовления настоев пряно-ароматического сырья были отобраны полынь горькая, тмин, чабрец, мелисса, мята перечная, корень имбиря, корица. Приготовлены 5 образцов, содержащих различное пряно-ароматическое сырье:

1 - корица, полынь горькая, мелисса;

2 - чабрец, тмин, корень имбиря;

3 - корица, тмин, мята;

4 - мелисса, корень имбиря, корица;

5 - мята, мелисса, корень имбиря.

Настаивание образцов осуществляли в два этапа:

первый и второй залив. При получении первого залива использовали водно-спиртовый раствор крепостью 60% об. Соотношение спирта и сырья в зависимости от его вида варьировали от 1 : 5 до 1 : 10. Экстракцию проводили в течение 14 сут.

Для получения второго залива применяли вод-но-спиртовый раствор крепостью 45% об. Настаивание длилось 7 сут. Затем два залива соединяли и получали общий настой ингредиентов.

Глубину экстракции контролировали по измерению оптической плотности полученных растворов на фотоНастой 2

электроколориметре КФК-3 при длине волны X 420 и 520 нм, что позволяло судить о выделении красящих веществ. Оптическую плотность выражали в оптических единицах (ОЕ). Поскольку полученные растворы настоев имели интенсивную окраску, при определении необходимо было их разбавление: ОЕ = ОП • разбавление.

Три из пяти образцов, содержащие в своем составе корицу (1, 3, 4), в дальнейшем не анализировали, поскольку корица придавала настоям нехарактерный желтоватый цвет и привносила неприятные оттенки в аромат.

Динамика ОП настоев 2 и 5 представлена на рис. 1.

Длина волны 420 нм характеризует содержание полимерных форм фенольных веществ в процессе экстрагирования, а 520 нм - мономерных [1]. Графики показывают, что полимерные формы превосходят мономерные. Характер экстрагирования в процессе выдержки настоев неоднозначен. В 1-е сут экстракция протекает незначительно, но на 2-е сут она максимальна. В дальнейшем степень экстракции постоянно меняется. Вероятно, это связано с выпадением в осадок всех форм фенольных веществ, с одной стороны, и продуктов экстрагирования - с другой.

Для осуществления экстракции хмеля нами были выбраны два способа: водно-спиртовая экстракция и экстракция с нагреванием при различных значениях рН.

Для извлечения горьких веществ с использованием водно-спиртовой экстракции проводили настаивание хмеля на водно-спиртовом растворе концентрацией 10-70% об. в течение 10 сут. Отношение водно-спиртового раствора к хмелю варьировали от 1 : 10 до 1 : 90. В процессе экстракции определяли оптическую плотность раствора при X 420 и 520 нм. Наиболее глубокая и полная экстракция проходила в образцах с крепостью водно-спиртовой смеси 40-70% об. и соотношением хмеля и экстрагента 1 : 60. Полученные данные приведены в табл. 2.

Наиболее интенсивную окраску после окончания экстракции имел раствор с объемной долей этилового спирта 70% об., что отражается на экстинкции соответствующего раствора.

Нагревание хмеля при различных значениях рН позволяет получить экстракты, которые обладают не только нежным хмелевым ароматом, но и приятной

Настой 5

Продолжительность, сут

Продолжительность, сут

Длина волны, нм: 420

520

Рис. 1

Таблица 2

Концентрация Оптическая плотность при продолжительности настаивания, сут

спирта, % об. 1 2 3 6 7 9 10 14

40 1,61 / 0,13 2,13 / 0,18 2,21 / 0,20 2,31 / 0,20 2,31 / 0,23 2,27 / 0,23 1,99 / 0,25 2,20 / 0,23

50 1,82 / 0,08 2,28 / 0,26 2,49 / 0,22 2,39 / 0,24 2,39 / 0,23 2,33 / 0,23 2,00 / 0,26 2,25 / 0,24

60 2,18 / 0,09 2,23 / 0,19 2,67 / 0,31 2,35 / 0,21 2,34 / 0,23 2,40 / 0,24 2,03 / 0,27 2,49 / 0,25

70 1,81 / 0,06 2,22 / 0,21 2,52 / 0,28 2,37 / 0,30 2,3/ 0 ,31 2,42 / 0,26 2,40 / 0,27 2,51 / 0,27

Примечание: числитель - X = 420 нм, знаменатель - X = 520 нм.

горчинкой, которую придают изо-а-кислоты, образующиеся при кипячении сусла с хмелем. Существуют способы получения хмеля с уже заданными характеристиками, т. е. с повышенным содержанием а-кислот в изомеризованной форме. Изо-а-кислоты кроме приятного аромата имеют более высокую способность к растворению, чем исходные а-кислоты.

По нашему мнению, для безалкогольных напитков, обладающих легкостью во вкусе, необходимо использовать экстракты хмеля, полученные в щадящих режимах. Поэтому экстрагирование проводили кипячением хмеля при различных значениях рН.

На бидистилляте готовили растворы с рН от 7,0 до 10,0, которые доводились до этих значений с помощью бикарбоната натрия. В полученные растворы добавляли хмель из расчета 40 мг на 100 мл (0,04%).

Кипячение проводили с обратным холодильником в течение 40 мин. После этого образцы колориметриро-вали при X 275нм на содержание изогумулонов [1].

Установлено (рис. 2), что наиболее полная экстракция изогумулонов при кипячении хмеля происходит в растворе с рН 9,0, их содержание в экстрактах сотавля-ет 13,25 мг/дм3. Этот способ экстракции и был выбран для сокращения времени и для экономии этилового ректификованного спирта.

На основе полученных компонентов купажа были приготовлены опытные образцы безалкогольных напитков:

1 - виноградный и яблочный сок в соотношении 1;

2 - виноградный и яблочный сок в соотношении 3;

3 - образец 1 с добавлением экстракта пряно-ароматического сырья 2;

4 - образец 2 с добавлением экстракта пряно-ароматического сырья 5;

5 - образец 3 с добавлением экстракта хмеля;

6 - образец 4 с добавлением экстракта хмеля.

Результаты физико-химического анализа образцов

(табл. 3) свидетельствуют, что наибольшее количество ацетальдегида наблюдается в образце 6. Содержание

1

2

2,3-бутиленгликоля, который придает мягкость продуктам, колеблется в пределах 8,6-21,2 мг/дм3. Вероятно, это связано с тем, что 2,3-бутиленгликоль является реакционно-способным веществом и участвует в окислительно-восстановительных реакциях с образованием ацетоина и диацетила.

Таблица3

Компонент Содержание в образце, мг/дм3

1 2 3 4 5 6

Ацетальдегид 67,5 58,8 66,0 72,4 66,7 82,7

2,3-Бутиленгликоль 12,8 21,2 8,6 11,7 9,3 12,0

Этилформиат 0,21 0,32 0,20 0,22 Не обнаружен

Этилацетат 20,6 32,8 25,6 19,8 34,6 32,0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Этилбутират Н. о. 0,06 1,1 0,08 0,24 0,18

Этиллактат 0,13 0,19 0,10 0,25 0,21 0,22

Этилацеталь Не обнаружен 0,05 0,04 Н. о. 0,01

Изоамилацетат 0,41 0,18 0,32 0,49 0,39 0,22

2-Бутанол Не обнаружен 0,10 Н. о. 0,06

1-Пропанол 29,8 16,4 29,7 24,1 19,2 28,6

Изобутанол 45,2 51,7 65,8 64,7 41,7 51,4

1-Бутанол 1,10 0,88 1,21 1,38 1,15 1,41

Изоамиловый спирт 224 312 272 198 224 266

1-Амиловый спирт 0,16 0,23 0,28 0,31 Н. о. 0,17

1-Гексанол 8,3 11,6 12,8 16,3 16,1 8,8

2-Фенилэтанол 11,6 8,8 13,5 13,8 12,5 11,2

2,3-Бутандиол 18,3 21,7 44,4 51,1 43,7 31,8

Метанол 20,6 23,8 21,6 23,1 17,4 23,2

Рис. 2

Содержание высших спиртов также колеблется. Наибольшее их количество представлено изоамило-вым спиртом, а наименьшее - амиловым. В образце 5 амиловый спирт не идентифицирован.

Во всех образцах присутствует ароматический спирт 2-фенилэтанол. Меньше всего его в образце 2, что, вероятно, связано с тем, что виноградный сок имеет более богатый химический состав, чем яблочный.

Содержание средних эфиров не имеет прямой закономерности повышения или понижения концентрации, так как эфирообразование является обратимым процессом и наряду с этерификацией происходит де-этерификация, также может происходить реакция пе-реэтерификации - образование эфиров в соответствии с равномерным характером этерификации.

Рецептура (1000 см3) готовых напитков по вариантам 1 и 2 включала купаж виноградного и яблочного сока - 612 см3, экстракты пряно-ароматического сырья

2 и 5 - 6 см3, экстракт хмеля - по 6 см3, воду - 376 см3.

По органолептическим показателям напитки были прозрачными, имели розовый цвет, кисло-сладкий с

легкой горчинкой вкус и легкий с тонами хмеля и пряно-ароматических ингредиентов аромат.

выводы

1. На основании физико-химических исследований виноградного и яблочного соков выбраны наилучшие образцы, с большим содержанием биологически активных, пектиновых веществ, подходящие для получения стабильного безалкогольного напитка специального назначения.

2. Подобрано пряно-ароматическое сырье на основе химического состава и ароматических характеристик, составлены его композиции.

3. При настаивании хмеля на водно-спиртовой смеси лучшие результаты получены при соотношении хмеля и экстрагента 1 : 60 и крепости раствора 70% об.

4. При экстракции хмеля нагреванием при различных значениях рН лучшее выделение изогумулонов наблюдается при рН 9,0.

5. Установлено, что при добавлении настоев пряно-ароматического сырья и экстрактов хмеля концентрация ароматических веществ в напитках увеличивается.

6. Разработана рецептура безалкогольного напитка специального назначения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Булданов A.C. Пищевые добавки: Справочник. - СПб.: Ut, 1996. - 240 с.

2. Калунянц K.A., Яровенко В.Л., Домарецкий B.A., Колчева P.A. Технология солода, пива и безалкогольных напитков. - М.: Колос, 1992. - 446 с.

Поступила 18.02.11 г.

SOFT DRINKS SPECIAL PURPOSE RICH IN VEGETABLE BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES

P.V. GUSEV, V.E. STRUKOVA, V.T. KHRISTYUK, O.R. TALANYAN

Kuban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: pavel040386@mail.ru

The chemical compound and aromatic characteristics of spicy-aromatic raw materials are investigated, its compositions are made. The technology is developed and the soft drinks special purpose formulations on the basis of grape and apple juice with addition of extracts of hop and spicy-aromatic plants is made.

Key words: soft drinks, extraction, spicy-aromatic raw materials, hop, isohumulons, biologically active components.

663.2:633.8

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ РАСТЕНИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ АЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ

М.В. ПАЛАГИНА, Ю.В. ПРИХОДЬКО, А.Ю. ПРИХОДЬКО, О.П. ТЕЛЬТЕВСКАЯ, A.A. ГОРБАЧЕВА

Тихоокеанский государственный экономический университет,

690091, г. Владивосток, Океанский пр-т, 19; тел./факс: (4232) 26-50-89, электронная почта: marina-palagina@yandex.ru

Исследована возможность использования ягод лимонника и актинидий, корней и стеблей акантопанакса для производства плодовых виноматериалов и крепких настоек.

Ключевые слова: лимонник, актинидия, акантопанакс, экстракт растений, алкогольные напитки.

Биологически активные вещества (БАВ) многих растений снижают вредное действие этилового спирта на здоровье, ослабляют его способность вызывать развитие алкогольной зависимости [1, 2]. При разработке новых алкогольных напитков в рецептуре следует ориентироваться на растительное сырье, обеспечивающее как можно более разнообразное поступление в организм отдельных нутриентов и БАВ.

Сырьем для производства алкогольных продуктов могут быть местные для каждого региона дикорастущие растения. Дальневосточные дикоросы имеют сбалансированный химический состав, богаты витаминами, микроэлементами, ферментами, другими БАВ с

широким спектром действия и полифункциональными свойствами [3].

Для плодового виноделия в дальневосточном регионе представляют интерес ягоды дикорастущих лиан: лимонника китайского (Schizandra chinensis Bail), актинидии коломикта (Actinidia kolomikta) и актинидии полигама (Actinidia polygama). Эти растения содержат легкоусвояемые ценные нутриенты и пригодны для плодового виноделия [4]. В естественных условиях произрастания они имеют концентрированные запасы и дают высокие урожаи в южных районах Дальнего Востока, что обеспечивает их высокопродуктивный сбор [5]. Нами разработаны технологии получения ви-номатериалов из ягод лимонника и актинидий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.