CC BY
36
УДК 663.8:663.031.2/4
Исследования содержания биологически-активных веществ и антиоксидантов в морсах и напитках функционального назначения из фруктового сырья ЦЧР
Investigation of the content of biologically active substances and antioxidants in morses and drinks of functional purpose from fruit raw material Central chernozem region
Аспирант E. А. Соломатина (Мичуринский государственный аграрный университет) кафедра ТПХ и ППР, тел. 8-910-755-9319 E-mail: colomatina.lenok@mail.ru
Post-graduate student Е.А. Solomatina
(Michurinsk State Agrarian University) chair of Plant Products Storing and Processing Technology, tel. 8-910-755-93-19 E-mail: eolomatina.lenok@mail.ru
Реферат. Анализ питания населения России показывает, что структура питания не соответствует современным представлениям нутрициологии. Структура питания характеризуется повышенной калорийностью, недостаточным потреблением макро- и микронутриентов. Основным источником антиоксидантов являются фрукты и овощи, так как только они способны синтезировать биофлавоно-иды и другие полифенольные соединения. Напитки из овощей и фруктов, такие как соки, морсы, нектары являются неотъемлемой частью ежедневного рациона человека и практически не имеют возрастных ограничений. Таким образом, первостепенная задача перерабатывающей промышленности -сделать эти продукты полезными и востребованными потребителем. Для этого необходимо расширять ассортимент, разрабатывать новые рецептуры и технологии производства напитков из местного растительного сырья. Представлены исследования биохимического состава местного фруктового сырья, а также готовой продукции. Описана новая усовершенствованная технология производства морсов и напитков функционального назначения без использования первичной глубокой тепловой обработки сырья. Таким образом уменьшаются потери содержания аскорбиновой кислоты в полученной продукции. Проводится сравнение содержания основных биологически активных веществ в морсах из традиционных в переработке и малоиспользуемых культур. Сделан вывод о том, что малоиспользуемые в переработке культуры, такие, как черноплодная рябина, боярышник, шиповник обладают наиболее высокими показателями содержания биологически активных веществ. Даны значения содержания Р-активных веществ в морсах: антоцианов, флавонолов, катехинов.
Summary. The analysis of the nutrition of Russian population shows that the structure of nutrition does not correspond to modern ideas about nutrition. The nutritional structure is characterized by high calorie content, low consumption of macro-and micronutrients. Fruits and vegetables are the main source of antioxidants, as only they produce bioflavonoids and other polyphenolic compounds. Drinks from fruits and vegetables, such as juices, fruit drinks, nectars, are an integral part of a person's daily diet and have no age limit. Thus, the main task of the processing industry is to make these products useful and demanded by the consumer. To this end, it is necessary to expand the range, develop new recipes and technologies for the production of beverages from local plant materials. The article presents a study of the biochemical composition of local fruit and vegetable raw materials and finished products. Describes the new improved technology for the production of fruit drinks and functional food drinks without the use of primary deep heat treatment of raw materials. Thus, the content of ascorbic acid in the resulting product is not lost during processing. The author of the article compares the content of basic biologically active substances in drinks from traditional processed and less common cultures. It was concluded that fruit crops, rarely used in processing, such as black chokeberiy, hawthorn and wild rose, have the highest levels of biologically active substances. Presents the values of the content of P-active substances in beverages: anthocyanins, flavonols, catechins.
О Беляев А.Г., Пьяникова Э.А., Ковалева А.Е., Бывалец O.A., 2018
Ключевые слова: инновации, малоиспользуемое сырьё, морсы, напитки, функциональные продукты, антиоксиданты.
Keywords: innovations, little-used raw materials, fruit drinks, drinks, functional products, antioxidants.
Пищевая промышленность предлагает широкий ассортимент готовых напитков, большинство из которых растворы сахара с красителем, ароматизатором и подкислителем, а также соки с высоким содержанием сахара либо сокосодержа-щие напитки с добавлением красителей и ароматизаторов. В работе использовали малораспространённое и традиционное местное фруктовое сырьё с высоким содержанием биологически активных веществ, отличающееся высокими вкусовыми качествами и пищевой ценностью, чтобы по результатам работы сделать вывод о возможности купажирования и в дальнейшем разработать рецептуры новых функциональных морсов и напитков.
Получение функциональных продуктов из растительного сырья подразумевает снижение в них нежелательных компонентов (например, тяжелых металлов, пестицидов и нитратов), внесение и сохранение нативных физиологически значимых для человека биологически активных соединений, обеспечивающих определенную долю суточной потребности.
Плодово-ягодное сырье представляет собой полноценный источник различных биологически активных веществ, таких, как витамины, полифенольные вещества, органические кислоты, сахара, макро- и микроэлементы, пищевые волокна и ряд других, требующихся для ежедневного синтеза, построения и обновления клеток, а также осуществления нормальных метаболических процессов и других функций в организме человека. Химический состав плодово-ягодного сырья определяет возможность формирования и изменения его вкуса, аромата и особенно цвета в результате технологических операций при изготовлении продуктов питания. Благодаря наличию широкого спектра биологически активных веществ, плоды рябины, яблони, ягоды вишни, смородины, крыжовника, ежевики способствуют укреплению иммунитета и повышению антиоксидантной защиты организма человека.
Морсы являются ценным напитком, т.к. обеспечивают человеческий организм антиоксидантами, такими биологически активными веществами, как витамины, макро- и микроэлементы, полифенолы и другими соединениями в наиболее доступном виде. Они являются источниками биологически активных веществ, что особенно важно при использовании местного нетрадиционного растительного сырья.
Была пересмотрена стандартная технология приготовления морсов с целью налаживания безотходного производства такой продукции, как желе, пюре, сок. Так как при их производстве неизбежно остаются отходы (выжимки), которые либо используются на корм скоту, либо на выброс.
Для получения образцов морсов было использовано следующее сырьё: плоды боярышника дикорастущего, черноплодной рябины (сорт Черноокая), шиповника (сорт Витаминный), красномякотных яблок (гибрид 87-3-2), ягоды темного винограда Vitis labrusca, крыжовника (сорт Русский жёлтый), земляники садовой (сорт Зефир), ежевики (сорт Агавам), чёрной смородины (сорт Зелёная дымка), вишни (сорт Молодёжная).
Содержание сухих веществ определяли высушиванием плодов в сушильном шкафу до постоянного веса с последующим взвешиванием (ГОСТ 28561-90); Общую кислотность - титрованием водной вытяжки 0,1 N раствором щелочи (ГОСТ 25555.0-82); Витамина С - йодометрическим методом (ГОСТ 24556-89); Сухие растворимые вещества - при помощи цифрового рефрактометра ATAGO; Определение Р-активных соединений проводили по методу Л.И. Вигородова, А. Я. Трибунской
(катехины, антоцианы, флавонолы); Антиоксидантную активность ягод и экстрактов определяли с использованием жидкостного хроматографа Цвет Яуза-01-АА по градуировочному графику, в качестве стандарта выступила галловая кислота.
Подготовку проб образцов проводили по методике Яшина А.Я. [5]. Исследование экстракта проводили для каждой из 3 параллельных проб по 3 последовательных измерения выходного сигнала. Органолептические показатели определяли в соответствии с «Технологией хранения и переработки плодов и овощей с основами стандартизации» Широкова Е.П. [4]
Экспериментальные исследования проводились в лаборатории «Продуктов функционального питания» на базе Мичуринского государственного аграрного университета.Объекты исследований:
- морсы из плодов и ягод;
- технология приготовления образцов морсов.
Исследование сырья проводили по основным технологическим и биохимическим показателям (табл. 1).
Таблица 1
Исследование сырья для получения морсов функционального назначения
Растительное сырье, используемое для приготовления морсов, плоды и ягоды РСВ, % СВ, % Массовая доля орг. кислот, % Содержание аскорбиновой кислоты, мг% АОА, мг/ 100 г
Боярышник 12,1 15,5 0,2 105 290
Черноплодная рябина 14,0 16,0 од 44 320
Шиповник 11,3 16,2 од 800 1450
Красномякотные яблоки 11,5 13,5 0,4 40 162
Виноград темный 14,9 17,4 1,1* 168 179
Крыжовник 10,3 14,5 0,8 110 126
Земляника 7,5 9Д 0,7 26,4 150
Ежевика 7,0 8,6 0,3 14 95
Чёрная смородина 14,2 15,8 0,8 55 700
Вишня 12,1 13,7 0,7 17,5 372
Наибольшими показателями АОА отличались морсы из шиповника, черноплодной рябины и темного винограда. По содержанию аскорбиновой кислоты -из шиповника, темного винограда и крыжовника. Наибольшее количество кате-хинов было в морсах из шиповника, черноплодной рябины и ежевики. Высокое содержание биофлавоноидов отмечалось в морсах из боярышника, вишни и тёмного винограда.
Функциональная значимость исследуемых морсов оценивалась по удовлетворению суточной потребности в витамине С. При этом выявили, что для удовлетворения суточной потребности на 15 % необходимо употребить: морса из боярышника - 47 мл; морса из черноплодной рябины - 75 мл; морса из шиповника -12 мл; морса из красномякотных яблок - 107 мл; морса из тёмного винограда -21 мл; морса из крыжовника - 31; морса из земляники - 375 мл; морса из ежевики - 300 мл; морса из черной смородины - 136 мл; морса из вишни - 250 мл.
Особое внимание обратили на показатель содержания и сохранности в морсах антоцианов как одного из важнейших показателей функциональности продукта, а также имеющего значение в привлекательности для потребителя (от его содержания зависит внешний вид и цвет готовых морсов). Все образцы продукции имели привлекательный внешний вид и красивый цвет от бледно-желтого у боярышника и крыжовника, оранжевого у шиповника, бледно-красного у яблок
и земляники до бардового насыщенного у вишни, рябины, винограда, ежевики и смородины, обеспеченный содержанием антоцианов (табл. 4)
Таблица 4
Содержание антодианов в морсах функционального назначения
Растительное сырье, используемое для приготовления морсов, плоды и ягоды Содержание антоцианов в сырье (справочно), мг% Содержание антоцианов в морсах, мг% Содержание антоцианов после 3 мес. хранения, мг% Сохранность антоцианов, %
Боярышник 88,0 13,8 10,0 72,5
Черноплодная рябина 890,0 187,5 75,0 40,4
Шиповник 370,0 38,5 24,4 63,4
Красномякотные яблоки 100,0 2,5 1,5 60,0
Виноград темный 120,0 13,8 4,0 29,1
Крыжовник светлый 10,4 4Д 1,3 31,7
Земляника 42,0 4,7 1,5 31,9
Ежевика 687,0 101,0 90,0 89,1
Чёрная смородина 590,0 95,9 83,0 86,6
Вишня 250,0 19,7 8,1 41,1
По содержанию антоцианов лидерами были морсы из черноплодной рябины, ежевики и черной смородины. По сохранности антоцианов при хранении наблюдались существенные различия, обусловленные различной кислотностью продукции. Так, морс из темного винограда сохранил только 29, 1 % антоцианов от первоначального значения, а ежевика и черная смородина наилучшим образом сохранились и содержали 89,1 и 86,6 %, соответственно.
Органолептическую оценку проводили в лаборатории Продуктов функционального питания Мичуринского государственного аграрного университета по 10-балльной системе с учетом коэффициента значимости показателя (табл. 5).
Из представленных таблиц следует: морсы из красномякотных яблок и земляники отличаются наименьшими показателями по содержанию биологически активных веществ, но они имеют сильный специфический аромат и вкус. Таким образом, эти культуры также перспективны для приготовления морсов и купажирова-
Результаты анализов растительного сырья показали, что практически каждая из изучаемых культур по тем или иным показателям превосходит остальные и является пригодной для приготовления морсов функционального назначения.
Растительное сырьё на первом этапе по нашей технологии не подвергалось глубокой термической обработке. Таким образом сдерживалось разрушение естественного витамина С в процессе приготовления и гарантировалось его высокое содержание в готовом продукте.
Таблица 5
Органолептическая и дегустационная оценка морсов функционального назначения
Растительное сырье, используемое для приготовления морсов, плоды и ягоды Внешний вид, коэффициент 0,35 Цвет, коэффициент 0,55 Аромат, коэффициент 0,4 Вкус, коэффициент 0,7 Общая оценка
Боярышник 1,75 2,64 1,6 3,50 9,49
Черноплодная рябина 1,75 2,75 2,0 3,36 9,86
Шиповник 1,70 2,75 1,9 3,36 9,71
Красномякотные яблоки 1,57 2,48 2,0 3,36 9,41
Виноград темный 1,68 2,75 2,0 3,50 9,93
Крыжовник 1,57 2,48 1,8 2,80 8,65
Земляника 1,75 2,75 2,0 3,50 10,00
Ежевика 1,75 2,75 2,0 3,50 10,00
Чёрная смородина 1,75 2,75 2,0 3,50 10,00
Вишня 1,75 2,75 2,0 3,50 10,00
По содержанию биологически активных веществ высокими показателями отличались морсы из таких малоиспользуемых культур, как шиповник, черноплодная рябина, темный виноград Vitis labrusca.
По органолептической и дегустационной оценке выделялись морсы из вишни, земляники садовой, черной смородины, ежевики.
ЛИТЕРАТУРА
1. Винницкая, В.Ф. Разработка и создание функциональных продуктов из растительного сырья в Мичуринском государственном аграрном университете [Текст]/ В.Ф. Винницкая, Д.В. Акишин, О.В. Перфилова, Е.И. Попова, С.С. Комаров, А.А.Евдокимов // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета, 2013. -№ 6. - С. 83-86.
2. ГОСТ Р 52349-2005. Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения [Текст]. - Введ. 2006-07-01. - М.: Стандартинформ, 2008. - 12 с.
3. Пилат, Т.Л. Биологические активные добавки к пище (теория, производство, применение) [Текст] / Т.Л. Пилат, A.A. Иванов. - М.: Авваллон, 2002. -710 с
4. Широков, Е.П. Хранение и переработка продукции растениеводства с основами стандартизации и сертификации. Часть 1. Картофель, плоды, овощи [Текст]/ Е.П. Широков, В.И. Полегаев. - М.: Колос, 2000. - 254 с.
5. Яшин, А.Я. Определение содержания природных антиоксидантов в пищевых продуктах [Текст] /А.Я. Яшин, Н.И. Черноусова // Пищевая промышленность. - 2007. - № 5. - С. 28-32.
REFERENCES
1. Vinnitskaya V. F. Development of functional products from vegetable raw materials at Michurinsk state agrarian University / V. F. Vinnitskaya, D. V. Akishin, 0. V. Perfilova, E. I. Popova, S. S. Komarov, A. A. Evdokimov // Vestnik of the Michurinsk state agrarian University, 2013. - № 6. - Pp. 83-86.
2. GOST R 52349-2005*. Food. Food functional. Terms and definitions. - Enter. 2006-07-01. - M.: STANDARTINFORM, 2008. - 12 p.
3. Pilat, T. L., Biologically active food supplements (theory, production, use) / Pilate T. L., A. A. Ivanov. - M.: Avalon, 2002. -710 p.
4. Shirokov, E. P. Storage and processing of crop products with the basics of standardization and certification. Part 1. Potatoes, fruits, vegetables / E. P. Shirokov, V. I. Polegaev. - Moscow: Kolos, 2000. - 254 p.
5. Yashin, A. Y. Determination of natural antioxidants in food products /A. I. Yashin, N. I. Chernousova // Food industry. - 2007. - № 5. - P. 28-32.
