CC BY
57
Напитки из беломорских фукусовых водорослей и северных ягод
О.И. Репина, Н.В. Коровкина
СевПИНРО, г. Архангельск
А.В. Подкорытова
ФГУП ВНИРО, г. Москва
При обеспечении рационального, здорового питания населения особую роль отводят созданию принципиально новых, сбалансированных по составу продуктов, обогащенных функциональными компонентами, что отражено в постановлении Правительства РФ №917 от 10 августа 1998 г. «Концепция государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2005 г.». Научную основу концепции составляет теория сбалансированности пищевых рационов по основным важнейшим компонентам для людей различных возрастных групп, уровней физической и умственной нагрузки. Термин «здоровое питание» предусматривает использование в рецептурах продуктов нового поколения экологически чистого сырья и полуфабрикатов, рациональное сочетание которых гарантирует полноценное обеспечение питательными и биологически ценными веществами всех жизненно важных систем организма, включая иммунную (Студенцо-ва, 2003). В России сегодня отмечается устойчивая тенденция повышения интереса к потреблению пищевых продуктов, созданных на основе экологически безопасного сырья. Получило признание и находит широкое применение в пищевой промышленности натуральное растительное сырье — лекарственные травы, плоды, ягоды, водоросли, которые позволяют создавать новые пищевые продукты функционального назначения, например тонизирующие, антистрессовые, диетические безалкогольные напитки. Ассортимент безалкогольных напитков на российском рынке достаточно велик и постоянно расширяется. Однако следует отметить, что представлен он в основном традиционными видами: газированные безалкогольные напитки, минеральные воды, соки и нектары.
Белое море богато запасами бурых макрофитов. Фукусовые водоросли, традиционно используемые в перерабатывающей промышленности, содержат разнообразные биологически активные вещества, такие, как свободные аминокислоты, полиненасыщен-
ные жирные кислоты, витамины, пигменты, полисахариды — фукоиданы и альгиновые кислоты, а также растворимые формы органического и минерального йода (Вишневская, 2003; Репина и др., 2004). При этом водоросли могут использоваться как самостоятельные продукты для изготовления салатов, закусок, первых и вторых блюд, а также как источник биологически активных веществ и как пищевые добавки, повышающие качество основных продуктов, сохраняя или улучшая их структуру, вкус и внешний вид. Для приготовления натуральных продуктов, например напитков, могут быть использованы экстракты из водорослей, содержащие их биологически активные вещества (БАВ).
Применение БАВ фукусовых водорослей Белого моря, и в том числе йод-содержащих экстрактов для изготовления продуктов массового потребления, — одна из мер, направленных на устранение йодной недостаточности в пищевых продуктах, воде и воздухе (Толкунова и др., 2004). В настоящее время йоддефицит считается одной из самых острых проблем в мире. Йодная эндемия и ограниченное поступление йода в организм через продукты питания приводят к различным патологиям щитовидной железы: взрослые и дети часто жалуются на упадок сил, утомляемость, раздражительность, ослабление внимания и памяти. Часто нарушаются функции других органов, у женщин возникает патологическое течение беременности. У детей и подростков недостаточное поступление йода приводит к заторможенности, физической отсталости и умственной деградации. Йод — это жизненно необходимый элемент, и его суточная потребность составляет 150-200 мкг. Эндемичные по йоду регионы занимают обширные пространства земной поверхности, на которых, по данным ВОЗ, живет не менее 1,5 млрд человек (Пилат, Иванов, 2002). В Архангельской области проблема дефицита йода очень актуальна, но самым распространенным и доступным средством профилактики на сегодняшний день является в
основном йодированная соль, используемая всеми категориями населения. Однако для того, чтобы профилактика йоддефицита принесла заметные результаты, одной йодированной соли недостаточно, так как рацион питания помимо йода должен быть сбалансированным по аминокислотам и минеральным элементам (Подкорытова, Вишневская, 2003). Немаловажное значение имеет и жирнокислотный состав липидов, поступающих в организм с пищей (Вишневская, 2003), а также ассортимент йодсодержащих пищевых продуктов, обеспечивающий выбор населения.
Известно, что лечебно-профилактические и пищевые продукты, изготовленные из местного сырья, оказывают наибольшее оздоровительное действие на людей, проживающих на соответствующей территории. В связи с этим при изготовлении лечебно-профилактических безалкогольных напитков за основу нами были взяты экстракты, полученные из фукусовых водорослей и местных ягод — брусники, клюквы, шиповника и травы мяты. Положительные свойства многих растений и ягод обусловлены их способностью активизировать ферментные системы и усиливать энергетическое обеспечение организма. Кроме того, они служат источником биологически активных веществ, которые даже в минимальном количестве оказывают оздоровительное и защитное действие. Растительное сырье повышает питательные и лечебные свойства пищи, а регулярное потребление таких продуктов снижает как отрицательные последствия неблагополучного внешнего воздействия, так и изменения внутренней среды организма (Сергеев и др., 2001). Целебные свойства северных ягод неисчерпаемы, они обладают мочегонными, противовоспалительными, проти-вомикробными, бактерицидными, кровоостанавливающими, общеукрепляющими и возбуждающими аппетит свойствами.
В прибрежной зоне Белого моря сосредоточены крупные заросли донных макрофитов (рис. 1), которые служат неисчерпаемым источником биологически активных веществ (БАВ).
Благоприятному развитию фукусовых водорослей способствуют относительная мелководность моря, подходящий для прикрепления субстрат (валуны, камни), отсутствие сильного волнения, достаточная освещенность в поверхностных слоях воды, ее хорошая аэрация, обилие питательных солей. В Белом море растут пять видов фукои-дов: Ascophyllum nodosum (L.) Le Jolis — аскофиллум узловатый; Pelve-tia canaliculata (L.) Dene et Thur —
ПИ
"Л||ИТКИГ 2
2005
пельвеция желобчатая; Fucus disti-chus L. — фукус двусторонний; F. ve-siculosus L. — фукус пузырчатый; F. ser-ratus L. — фукус зубчатый. Фукусовые водоросли распространены вдоль всего побережья, исключая зоны сильного распреснения. Плотность произрастания различна и колеблется от 3-5 до 100 % покрытия дна, преимущественно составляя 40-60 %.
Доминирующее значение по биомассе в основных промысловых районах занимает фукус пузырчатый со средней биомассой от 0,5 до 8-9 кг/м2, в средней и нижней литорали — аскофиллум узловатый с биомассой 4-15 кг/м2, именно эти фукоиды являются основными промысловыми видами (Пронина, 2002). Внешне F. vesiculosus представляет собой кусты высотой от 10 см (по краям зарослей) до 80 см (в середине зарослей), оливкового цвета, черешковая часть до 3 мм ширины, листовидная — до 7 мм ширины. Каждый куст сильно разветвленный, в начале каждого разветвления имеется пара пузырей, появляющаяся на 2-3-м году жизни и сохраняющаяся всю жизнь. У A. nodosum кусты разветвленные в виде плетей до 1,5 м длины, темно- и светло-оливкового цвета (в нижней и верхней частях слоевища соответственно).
Воздушные пузыри располагаются по всему слоевищу. Размеры пузырей зависят от размера растения. Особо крупные растения наблюдаются в защищенных местах, в прибойных местах — кусты мелкие, почти без пузырей. Пузыри закладываются дважды: весной (в апреле) и летом (в июне). Главная функция воздушных пузырей — поддерживать растения на плаву. Не менее важное место среди фукусовых водорослей
занимает фукус двусторонний — Fucus distichus L., который может быть успешно использован в смеси с другими фукусовыми водорослями в качестве источника фукоидана и других БАВ (Bilan et al., 2004).
Пищевая ценность водорослей, в частности фукусовых Белого моря, обусловлена содержанием в них азотистых соединений, в том числе свободных аминокислот, липидов, углеводов, витаминов и минеральных веществ, однако основную
Рис. 1. Заросли F.vesiculosus в прибрежной зоне Белого моря
ценность водорослей составляют углеводы и макро- и микроэлементы (йод, селен, железо, медь, цинк, кобальт и др.). Бурые водоросли в процессе биосинтеза накапливают разнообразные низко- и высокомолекулярные углеводы (ламинаран, фу-коидан, альгиновую кислоту и маннит), специфичные по составу и уникальные по свойствам. Эти биологически активные компоненты не свойственны наземным высшим растениям. Анализ фукусовых
Таблица 1
Дата отбора проб Массовая доля, % к абсолютно сухому веществу
минеральных веществ азотистых соединений альгиновой кислоты маннита йода ламинарана фукоидана
Fucus vesiculosus
01.06.02 19,42 8,58 29,13 9,85 0,018 1,5 13,4
15.06.02 21,02 — 29,38 8,48 0,017 — —
01.07.02 20,89 7,36 28,85 8,20 0,027 1,8 13,2
15.07.02 23,83 — 28,60 7,60 0,024 — —
01.08.02 23,14 4,31 29,00 7,23 0,021 1,5 13,3
15.08.02 22,66 — 31,51 6,37 0,022 — —
01.09.02 21,16 3,66 28,53 5,75 0,020 3,4 16,5
15.09.02 21,20 — 29,19 6,23 0,019 — —
Ascophyllum nodosum
01.06.02 21,53 8,30 30,42 6,58 0,037 2,0 10,4
15.06.02 20,66 — 32,90 6,68 0,033 — —
01.07.02 23,72 7,39 33,02 6,74 0,037 2,6 10,4
15.07.02 21,10 — 33,80 5,53 0,045 — —
01.08.02 17,64 5,03 29,46 6,27 0,040 2,7 10,0
15.08.02 19,11 — 31,64 5,10 0,040 — —
01.09.02 16,20 4,06 32,22 6,17 0,045 5,5 11,5
15.09.02 18,78 — 36,72 7,10 0,045 — —
Рис. 2. Ascophyllum nodosum (L.) Le Jolis — аскофиллум узловатый
водорослей Белого моря в период их промысла показал высокое содержание в них альгиновой кислоты (28-30 %) и фукоидана (10-16 %). Количество маннита в фукусовых водорослях составляет 6-8 %, содержание азотистых соединений, в том числе свободных аминокислот, около 8 %. В составе азотистых соединений обнаружено 18 аминокислот, из них 7 — незаменимых. Вследствие высокого содержания фукоидана ценность этого сырья не вызывает сомнения, особенно при получении препаратов, содержащих фукоидан и другие биологически активные компоненты, в том числе и йод. Содержание основных биологически активных компонентов фукусовых водорослей Белого моря увеличивается в процессе их роста и развития и достигает максимума в период их промысла (табл. 1).
Бурые водоросли — ценный источник йода в натуральном виде. Кроме того, из них можно получить препараты с его содержанием, в несколько раз превышающим количество йода даже в самой водоросли (Вишневская, 2003). Наиболее рациональный способ получения йода — экстракция этиловым спиртом, при которой извлекается основное его количество, содержащееся в водорослях (Репина, 2004). При этом экстрагируются и другие не менее ценные вещества: маннит, альгиновая кислота, минеральные вещества, ламина-ран, фукоидан, азотсодержащие вещества (главным образом свободные аминокислоты), липидная фракция, содержащая полиненасыщенные жирные кислоты, производные хлорофилла, ка-ротиноиды и жирорастворимые витамины (Некрасова и др., 1987).
Для получения важной составляющей лечебно-профилактических напит-
2•2005
ПИВО " "ЛПИТКИ
Таблица 1
Содержание, мг е 100 мл
Фукоидан Витамин С Маннит Аминокислоты Йод Микро и макроэлементы
K Ca Fe
0,5-0,6 0,5-1,0 10,0-12,0 0,01-0,02 0,008-0,01 2,2-2,5 0,2-0,3 0,01-0,005
ков — экстракта фукусовых водорослей — нами применен способ трехкратного противоточного батарейного водно-спиртового экстрагирования, что позволило максимально извлечь экстрактивные биологически активные вещества. Результаты исследований показали, что полученный после отгонки спирта водный экстракт из смеси фукусовых водорослей (Fucus vesi-culosus и Ascophyllum nodosum) устойчив к действию большинства микроорганизмов и стабилен в хранении (Репина, 2002).
Экстракт содержит природные макро- и микроэлементы: калий — 2,5-2,8 %, кальций — 2,0-2,1 %, магний — 0,7-0,8 %, натрий — 2,5-3,0 %, железо — 9-10 мг %, йод — 0,2-0,3 %, а также значительное количество ман-нита (20 %) и фукоидана (1,0 %). Медико-биологические испытания полученного экстракта показали его иммуностимулирующее, антиоксидантное и антимикробное действия. Особое значение имеет наличие в экстракте фукоидана — сульфатированного полисахарида, обладающего противоопухолевыми (Ellouali et al., 1993), радиопротекторными (Li et al., 2002), ан-титромбиновыми (Church et al., 1989) свойствами. Проведенные исследования подтвердили, что экстракт фуко-идов можно рекомендовать как пищевую добавку для обогащения рациона питания природными биологически активными веществами и йодом.
Нами была создана рецептура обогащенных йодом и БАВ безалкогольных напитков серии «Альговит» на основе экстрактов из фукусовых водорослей и северных ягод. Разработаны нормативные документы на производство лечебно-профилактических напитков серии «Альговит». Все напитки содержат биологически активные компоненты фукусовых водорослей и ягод (табл. 2).
Например, в состав безалкогольного напитка «Альговит брусничный» кроме экстракта фукоидов входит брусничный экстракт. Брусника содержит уникальные вещества: бензойную кислоту, которая подавляет развитие болезнетворных бактерий, и гликозид арбутин, расщепляющийся в организме человека до гидрохинона, дезинфицирующий мочеполовую систему человека. Поэтому ягоды брусники действуют подобно антибиотикам, кроме
того, они являются полноценным источником витаминов С, Вр В2 и каротина (провитамина А). Известно, что недостаточное потребление витаминов в нашей стране — массовый и постоянно действующий фактор, оказывающий отрицательное воздействие на здоровье значительной части населения. Поэтому с уверенностью можно сказать, что будущее принадлежит витаминсодержащим напиткам, так как именно они служат укреплению здоровья населения.
В состав напитка «Альговит клюквенный» входит клюквенный экстракт. Ягоды клюквы особенно полезны как источник свободных органических кислот и витаминов С, РР, Bj и В2, их издавна называют «северным виноградом». Известно, что сок клюквы улучшает аппетит, способствует более полному усвоению пищи, им успешно лечат гастриты с пониженной кислотностью и воспаление поджелудочной железы.
«Альговит с шиповником» содержит в своем составе экстракт шиповника. По своим полезным свойствам шиповник не имеет себе равных, его называют копилкой витаминов. В плодах шиповника содержатся углеводы, органические кислоты, белки, каротин, витамины Bj, В2, РР, К и Е, минеральные вещества и другие элементы, по содержанию же аскорбиновой кислоты (витамина С) шиповник превосходит все другие растения.
Напитки с травяной составляющей сейчас переживают пик популярности в Европе, они относятся к оздоровляющим напиткам, или, как их метко называют на Западе, «added value drinks» («напитки с добавленной пользой»). «Альговит мятный» благодаря целебным свойствам мяты может быть рекомендован как успокаивающее и болеутоляющее средство при желудочно-кишечных и сердечно-сосудистых заболеваниях.
Напитки серии «Альговит» сбалансированы по содержанию йода. Одна бутылочка содержит около 50 % суточной потребности человека в этом элементе. Кроме того, в состав напитков входят макро- и микроэлементы, свободные аминокислоты и сульфати-рованные полисахариды водорослей, а также комплекс витаминов и биологически активных веществ, содержащихся в северных ягодах.
Таким образом, безалкогольные напитки, созданные на основе натурального сырья — водорослей Белого моря, северных ягод и трав, вкусны, полезны и являются полноценным дополнением ежедневного рациона питания для взрослых и детей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вишневская Т.И. и др. Разработка технологии йодсодержащих продуктов из Laminaria japónica. — Владивосток: Известия ТИНРО-Центра, 2001, т. 129. С. 163-169.
2. Вишневская Т.И. Комплексная технология йод- и альгинатсодержащих продуктов из бурых водорослей дальневосточных морей// Автореф. дис... канд. техн. наук. — Владивосток, 2003.
3. Некрасова В.Б., Полянская Т.Е. Экстракт «Ламинария»//Пищевая и перерабатывающая пром-ть. 1987. № 11. С. 35-36.
4. Пилат Т.Л., Иванов А.А. Биологически активные добавки к пище. — М.: «Аввалон». — 2002.
5. Пронина О.А. К вопросу оценки состояния запасов промысловых водорослей Белого моря и перспективы их использования//Ма-териалы Межд. конф. «Морские прибрежные экосистемы: водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки». — М.: ВНИРО, 2002. С. 83-88.
6. Подкорытова А.В., Вишневская Т.И. Морские бурые водоросли — естественный источник йода//Парафармацевтика. Фармацевтический бюлл. — М.: № 2. С. 22-23; №3. С.18-19.
7. Репина О.И. Макрофиты Белого моря: основные направления биохимических исследований и технологических разработок//Мате-риалы Межд. конф. «Морские прибрежные экосистемы: водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки». — М.: ВНИРО, 2002. С. 183-186.
8. Репина О. И., Муравьева Е. А., Подкорытова А.В. Химический состав промысловых бурых водорослей Белого моря//Труды ВНИРО «Прикладная биохимия и технология гидробионтов». — М.: Изд-во ВНИРО, 2004, Т. 143. С. 93-99.
9. Студенцова Н.А. Функциональные продукты питания из гидробионтов//Пищевая промышленность. 2003. № 11. С. 80-81.
10. Сергеев С.А., Кокаев Ю.И. Биологически активное сырье в пищевой промышленнос-ти//Пищевая промышленность. 2001. №6. С. 28-30.
11. Толкунова Н.Н., Бидюк А.Я., Сергуненко С.Л. Экстракт фукуса — новое решение проблемы йодной недостаточности//Пищевая промышленность. 2004. № 2. С. 74.
12. Bilan M.I. et al. A highly regular fraction of a fucoidan from the brown seaweed Fucus distichus L./Carbohydrate Research. 2004. 339. P. 511-517.
13. Church F.C., Meade J.B., Treanor R.E., Whinna H.C. Antithrombin activity of fucoidan/ / J. Diol. Chem. 1989. 264. Р. 3618-3623.
14. Ellouali M., Vidal C.B., Durand P., Jozefonvicz J. Antitumour activity of low molecular weight fucans extracted from brown seaweed Ascophyllum nodosum. — Anticancer. Res. 1993. 13. Р. 2011-2019.
15. Li D., Xu X, Xiong L. et al. Radioprotective effect of fucoidan extracted from brown seaweed//Shipin Kexue (Beijing, China). 2002. V.23. № 8. P. 282-285. fáj?
ПИВО и НАПИТКИ
2•2005
