CC BY
65
ИННОВАЦИОННЫЕ ПРОДУКТЫ
УДК 664.857.3
Низкокалорийные облепиховые соки с повышенным содержанием полифенолов
А. В. Карлюк
ЗАО «Алтайвитамины», г. Бийск К. В. Севодина,
канд. техн. наук, доцент Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова
Ключевые слова:
ксилит; осветленный облепиховый сок; полифенолы; сахарозаменители; сорбит; фруктоза; эритрит. Keywords:
xyiitoi; bleached sea buckthorn juice; polyphenols; sweeteners; sorbitol; fructose; erythritol.
Реферат
Изучено влияние корректировки полифенольно-го состава низкокалорийных облепиховых соков. Показано, что увеличение содержания полифенолов улучшает вкусовые качества низкокалорийных соков путем восстановления тела напитка, придания терпкости и длительного послевкусия.
Abstracts
The influence of low-calorie adjustments polyphenol sea buckthorn juice. It is shown that an increase in polyphenol improves the taste of low-calorie juice drinks by restoring the body, giving astringency and a long aftertaste.
В настоящее время большое внимание уделяется созданию продуктов питания нового поколения, обеспечивающих население жизненно важными нутриентами. Особое место из всех групп функциональных продуктов питания занимают функциональные напитки. Так, например, в Европе за последние 10 лет потребление безалкогольных напитков, в том числе функциональных, выросло на 35% [1].
Значительный объем рынка функциональных напитков занимают диетические, обладающие профилактическим действием. Основной принцип при их разработке — снижение калорийности продукта путем замены энергетических сахаров сахарозаменителями и подсластителями. Важный фактор при создании продукции функционального назначения — высокое содержание анти-оксидантов. Повышенный интерес представляет использование в качестве антиоксидантов полифенолов (танинов) — высокомолекулярных природных веществ, широко распространенных в растительном сырье, также содержащихся в ряде продуктов питания и напитках. Весьма перспективно создание пищевых добавок и функциональных продуктов, обогащенных полифенольными анти-оксидантами. Последние обладают противовоспалительным действием, снижают риск развития атеросклероза и окислительного повреждения ДНК, следовательно, замедляют процессы старения [2]. Кроме того, путем введения фенольных соединений в состав напитков можно корректировать их органолептические свойства. В по-
вышенных количествах полифенолы придают продукту терпкость.
Рекомендуемая величина суточного потребления полифенольных соединений представлена в табл. 1 [3].
Известно, что именно некоторые группы полифенолов служат причиной потемнения соков и напитков, содержащих большое количество веществ этого класса. Регулирование антиоксидантной активности путем внесения дополнительного количества полифенолов может привести к преждевременной потере товарного вида. В связи с чем возникает проблема обеспечения качества напитков с заданным содержанием полифенолов в процессе всего срока хранения.
Облепиха содержит большое количество антиоксидантов разных классов и витамина С, ее потребление способно компенсировать суточную потребность организма в полифенолах и аскорбиновой кислоте. Кроме того, высокое содержание органических кислот позволяет создавать низкокалорийные напитки с удовлетворительными органолептическими показателями.
Цель исследований — разработка композиций низкокалорийных напитков на основе облепихового сока с повышенной биологической активностью.
В качестве компонентов для составления рецептур использовали осветленный облепиховый сок прямого отжима, приготовленный как описано ранее [3] и соответствующий требованиям ГОСТ Р 52184, восстановленный осветленный облепихо-вый сок, полученный из концентрата
38 ПИВО и НАПИТКИ 3 • 2013
сока по ГОСТ Р 52186, спиртовые экстракты облепихового шрота и жома, приготовленные путем получения их спиртовых растворов с последующим вымораживанием, сахарозаме-нители (ксилит Е-967, сорбит Е-420, эритрит Е-968) и подсластитель су-кралозу (Е 955) в виде 10%-ного водного раствора.
Основные задачи при разработке низкокалорийных облепиховых соков (далее — соков): выбор оптимального режима снижения концентрации кислот и сахаров в исходном сырье до параметров, обеспечивающих оптимальное восстановление полноты вкусовых ощущений; определение концентраций сахарозаменителей, позволяющих придать сокам наиболее приемлемый вкус; изучение возможности применения экстрактов, полученных из отходов переработки облепихи, в качестве полифенольного комплекса, с целью усиления биологической активности соков; создание композиции, обладающей стабильностью органолептических свойств в процессе хранения.
Для приготовления низкокалорийных соков использовали облепиховый соки, приготовленные из облепихи сорта Этна (селекция НИИ садоводства Сибири им. М. А. Лисавенко) и концентрированного облепихового сока.
Для получения восстановленного сока концентрированный обле-пиховый сок нагревали в течение
30-40 с до температуры 100...1Ш °С, выдерживали 3-4 с, охлаждали до температуры 22±2 °С. В подготовленный концентрат вносили питьевую воду. Восстановленный облепи-ховый сок должен иметь следующие параметры: массовая доля титруемых кислот — не более 3 г/л, массовая концентрация сахаров в пересчете на инвертный — не более 17 г/л. При корректировке состава дополнительно исследовали изменение поли-фенольного состава (табл. 2).
Для увеличения срока хранения и предотвращения покоричневения готового продукта осветленный об-лепиховый сок деметаллизировали путем его обработки ионообменным сорбентом на основе фосфата циркония (термоксид 3А) до остаточного содержания железа 0,2-0,7 мг/дм3 [4].
Закладку опытных образцов производили в помещениях с доступом рассеянного или прямого солнечного света при температуре 18.24 °С.
В ходе изучения полифенольного состава было отмечено, что в восстановленном соке содержание полифенолов в 2,5 раза меньше, чем в соке прямого отжима. Такое различие может быть обусловлено рядом факторов. Прежде всего, это различия в сырье, из которого изготовлены соки. Известно, что большое влияние на качественный и количественный состав фенольных соединений оказывают сорт облепихи, климатические и гео-
Таблица 1
Показатель Адекватный уровень потребления Верхний допустимый уровень потребления
Сумма полифенолов, мг 200,0 1000,0
Флаван-3-олы, мг 100,0 1000,0
Флаваноны,мг 100,0 300,0
Таблица 2
Показатель Сок прямого Восстановленный Соки, скорректированные по составу
отжима сок* сок прямого восстановленный отжима сок
Общее количество полифенолов (на галловую кислоту), мг% 111,7 44,0 20,6 10,5
В том числе:
флаван-3-олы 40,1 29,9 9,1 7,2
флаваноны 4,1 2,0 1,1 0,47
Массовая доля сахаров в пересчете на инвертный, г/дм3 52,0 1,7 14,5 0,4
Массовая доля титруемых кислот (в пересчете на яблочную кислоту), г/дм3 12,5 12,5 3,0 3,0
' Восстановленный сок доводился питьевой водой до концентрации кислот, аналогичной концентрации в соке прямого отжима.
графические условия ее произрастания [5]. Разрушению полифенолов способствуют термическая обработка [6] и длительное хранение [7].
Из данных табл. 2 следует, что остаточное содержание энергетических сахаров в результате корректировки состава низкое, особенно в восстановленном облепиховом соке, что позволяет расширить сферу применения разрабатываемых соков и отнести их к разряду продуктов, предназначенных не только для диетического, но и диабетического питания.
В качестве сладкого компонента в состав соков вводили сахарозаме-нители, не повышающие значительно калорийность продукта: ксилит — до 100 г/ дм3, сорбит — до 100, эритрит — до 100 г/дм3. Интенсивность сладости полученных соков доводили подсластителем сукралозой до эквивалента 10%-ного раствора сахарозы. В качестве эталона выбрали облепи-ховый сок прямого отжима с добавлением фруктозы (г/ дм3). Полученный на фруктозе сок считается диетическим и может применяться не только для диетического, но и диабетического питания.
При проведении промежуточной органолептической оценки было установлено, что наиболее оптимальными органолептическими характеристиками обладают соки, содержащие ксилит в концентрации 88-100 г/ дм3, и соки с добавлением эритрита в количестве 30 г/дм3.
При введении ксилита (88-100 г/дм3) наблюдали появление незначительной опалесценции, что в целом не ухудшило внешний вид продукта. Вкус был кисло-сладким, приятным. Низкокалорийный сок, изготовленный из сока прямого отжима, обладал гармоничностью и приятным послевкусием. Использование концентрата в качестве основы со временем привело к проявлению незначительного послевкусия. Схожие результаты были получены при использовании эритрита в количестве 30 г/ дм3.
Введение сахарозаменителей, в том числе сорбита, в восстановленные соки в других концентрациях привело к появлению неприятного длительного постороннего послевкусия, что в целом снизило органолеп-тические свойства соков.
Для оценки возможности повышения биологической активности соков путем обогащения комплексом поли-
3 • 2013
ПИВО и НАПИТКИ 39
фенольных веществ были приготовлены спиртовые экстракты облепихово-го шрота и облепихового жома.
Образцы шрота и жома высушили до остаточной влажности не более 7% в вакуумно-сушильном шкафу при температуре 40 °С. Далее производили измельчение до размера частиц 3-5 мм, заливали экстраген-том, в качестве которого использовали водный раствор этилового спирта с долей спирта 40 об.% в соотношении 1:4 и настаивали при температуре 35 °С в течение 24 ч. Полученные экстракты фильтровали с использованием фильтр-картона марки КТФ 1, полученные образцы упаривали до содержания сухих веществ не менее 12%. Физико-химические показатели экстрактов приведены в табл. 3.
Как видно из табл. 3, компонентный состав экстрактов, особенно полученных из шрота облепихи, богат полифенолами. Такое резкое отличие в концентрации полимерных феноль-ных веществ между двумя экстрактами можно объяснить образованием жирового комплекса с частицами экстрагируемого жома. Исходя из представленных данных, можно сказать, что полученные экстракты обладают высокой биологической активностью.
Следующим этапом исследования стало купажирование диетического напитка с полученными экстрактами
полифенолов. Следуя рекомендуемой величине суточного потребления полимерных фенольных соединений (см. табл. 1), были рассчитаны необходимые количества экстракта, вносимого в напитки [6].
Для получения заданного содержания (50 мг%) полифенольных веществ в напиток на основе облепихо-вого сока внесли 8,4 г / дм3 экстракта шрота или 17,5 г/дм3 экстракта жома. А для напитка на основе сконцентрированного облепихового сока внесли 11,3 г/дм3 экстракта шрота или 23,5 г/дм3 экстракта жома. Физико-химические показатели соков с улучшенными антиоксидантными свойствами представлены в табл. 4.
Далее исследовали органолептиче-ские показатели полученных соков, а также продолжительность хранения и изменение их качественных параметров в процессе хранения.
Оценку внешнего вида, вкуса и запаха опытных образцов начинали с соков, не содержащих сладких компонентов. Так, при исследовании ор-ганолептических свойств этих образцов было установлено, что внесение экстрактов не изменяет внешний вид, но изменяет оттенок соков на более темный, что несколько улучшает цветовые параметры соков. Запах соответствовал наименованию, а в соках прямого отжима — сортовым особенностям сырья. Облепиха сорта Этна
Таблица 3
Показатель Экстракт
жома шрота
Общее количество полифенолов (на галловую кислоту), мг% 1680 3520
В том числе:
флаван-3-олы 200 250
флаваноны 106 59
Массовая доля Сахаров в пересчете на инвертный, г/дм3 18 13
Массовая доля титруемых кислот (в пересчете на яблочную кислоту), г/дм3 18,5 12,8
Сухие вещества, % 12,5 14,5
Таблица 4
Сок
Показатель восстановленный прямого отжима
Вносимые экстракты
шрот жом шрот жом
Общее количество полифенолов (на галловую кислоту), мг% 44,1 48,2 46,3 47,2
Массовая доля сахаров в пересчете на инвертный, г/дм3 1,9 2,3 13,8 14,7
Массовая доля титруемых кислот (в пересчете на яблочную кислоту), г/дм3 3,0 3,0 3,0 3,0
характеризуется кисло-сладким вкусом, средней ароматичностью.
Введение в базовые, скорректированные по составу соки фруктозы привело к интенсификации вку-соароматических свойств напитков, особенно полученных из сортового сырья.
Как отмечалось ранее, вкусовые параметры восстановленных соков и соков, полученных прямым отжимом, также имеют различия. Внесение спиртовых экстрактов практически не изменило вкус опытных образцов, но было отмечено появление умеренной приятной терпкости.
Кондиционированный сок прямого отжима с содержанием сорбита в количестве 100 г/дм3 характеризовался следующими параметрами: прозрачная жидкость, без помутнения и взвеси; запах выраженный, соответствующий наименованию, менее интенсивный по сравнению с контрольным образцом; вкус свойственный, терпкий, послевкусие нестойкое.
Образец, содержащий эритрит (100 г/дм3), обладал прозрачностью, имел запах, свойственный наименованию, вкус менее выраженный по сравнению с контролем, терпкий, послевкусие нестойкое с посторонним лекарственным привкусом.
Кондиционированные соки прямого отжима на основе ксилита (88-100 г/дм3) и сорбита (30 г/дм3) имели наиболее приемлемые органо-лептические показатели для соков диетического назначения с повышенной антиоксидантной активностью. Внешний вид — прозрачная жидкость без помутнений и взвеси. Запах, свойственный наименованию, выраженный. Вкус приятный, терпкий, гармоничный, послевкусие нестойкое, без посторонних привкусов.
Восстановленные соки обладали худшими органолептическими характеристиками по сравнению с соками прямого отжима. Все образцы имели удовлетворительный внешний вид, без посторонних включений и осадка. Запах контрольных образцов и образцов с добавлением фруктозы и ксилита соответствовал наименованию, т. е. облепиховому восстановленному соку. Остальные образцы, содержащие сахарозаменители, имели посторонний лекарственный запах. При оценке вкусовых свойств было отмечено присутствие посторонних привкусов. Для контрольного образца и сока с фруктозой — карамельные тона. По-
40 ПИВО и НАПИТКИ 3 • 2013
явление этих тонов можно объяснить особенностями партии облепихового концентрата, взятого за основу для изготовления восстановленного сока. Для образцов с сахарозаменителя-ми — лекарственные тона. В большей мере они проявлялись в соках, содержащих сорбит и эритрит.
В ходе экспериментального хранения опытных образцов было отмечено выпадение незначительного осадка в соках с добавлением спиртовых экстрактов облепихового шрота и жмыха (10-11-я неделя хранения). С целью устранения недостатков внешнего вида, вызванных обогащением соков полифенольным комплексом, проводили дополнительную обработку экстрактов методом вымораживания. Это позволило получить устойчивый сырьевой компонент. Вновь изготовленные экспериментальные образцы имели те же органолептические и физико-химические характеристики, что и первоначальные образцы. Полученные таким образом соки были заложены на экспериментальное хранение.
Следующий этап органолептиче-ской оценки образцов проводили после окончания экспериментального хранения (28 нед).
При введении в состав соков предварительно вымороженных спиртовых экстрактов облепихового шрота и жмыха в них не образуется характерный осадок. Вкусовые параметры по истечении установленного срока в соках прямого отжима в отличие от восстановленных соков изменились несущественно. Лучшим вкусом и запахом обладали низкокалорийный облепиховый сок прямого отжима с содержанием эритрита в количестве 30 г/дм3 и диетический сок на основе фруктозы. В образцах, содержащих ксилит, по истечении срока хранения появился несущественный посторонний привкус, в меньшей степени выраженный в соке прямого отжима за счет высокого содержания ароматических веществ сырья. Неудовлетворительным вкусом и запахом характеризовались соки на основе сорбита и эритрита с концентрацией более 30 г/дм3.
Цветовые характеристики соков изменялись аналогично во всех образцах, вне зависимости от вида са-харозаменителя. По мере хранения оттенок напитков менялся на более темный, в сторону покоричневения, но к окончанию срока хранения все
соки имели приемлемые цветовые характеристики.
В ходе проведения серии опытов по созданию низкокалорийных диетических осветленных облепиховых соков была отмечена следующая закономерность: чем выше содержание аскорбиновой кислоты в напитке, тем стабильнее его цветовые параметры, т. е. покоричневение проявляется менее интенсивно. Используя эту зависимость, возможно получить об-лепиховый сок с заданными цветовыми параметрами и антиоксидантной активностью.
Таким образом, показана принципиальная возможность получения осветленных облепиховых соков диетического и диабетического назначения с повышенным содержанием веществ полифенольного комплекса. Установлено, что предварительная подготовка спиртовых растворов об-лепихового шрота и жмыха методом вымораживания позволяет получить качественные напитки с удовлетворительными органолептическими параметрами, без существенного изменения свойств в процессе хранения. Цвет напитков из облепихи зависит от количества полифенолов и аскорбиновой кислоты, повышенное содержание последней способствует существенному замедлению процесса покоричневения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Bussienh. The Nonalcoholic Beverage Market // Fruit Processing. — 1998. — № 5. — Р. 184-191.
2. Запрометов, М. Н. Фенольные соедине-ния/М. Н. Запрометов. — М.: Пищевая промышленность, 1993. — 211 с.
3. Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище. — М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. — 240 с.
4. Влияние ионов железа на устойчивость облепихового вина к потемнению/А. И. Чу-мичев [и др.] // Виноделие и виноградарство. — 2011. — № 2. — С. 28-29.
5. Скорикова, Ю. Г. Полифенолы плодов и ягод и формирование цвета продук-тов/Ю. Г. Скорикова. — М.: Пищевая промышленность, 1973. — 232 с.
6. Кошелев, Ю. А. Облепиха/ Ю. А. Кошелев, Л. Д. Агеева. — Бийск: НИЦ БПГУ им. В. М. Шукшина, 2004. — 323 с.
7. Позняковский, В. М. Пищевые и биологически активные добавки./В. М. Позняковский, А. Н. Австриевских, A. A. Вековцев. — Кемерово: Изд. «Российские университеты»: «Куз-бассвузиздат: АСТШ», 2004. — 243 с. <ё£
Поздравляем
с юбилеем!
Руководителю Департамента «Напитки» филиала компании с ограниченной ответственностью «Пентейр Уотер Белджиум»
Сергею ЭЛЬКИНУ
!
лет!
50 лет вокруг Солнечной системы на планете Земля — полет нормальный! Вот что значит проводить своевременную профилактику и сервисное обслуживание своего организма! Мы все ровняемся на тебя, Сергей, так держать! Теперь у тебя есть возможность доказать всем, что жизнь через полвека прекрасна в каждом её мгновении! Поздравляем Сергея с юбилеем, желаем крепкого здоровья,успехов в работе, хорошего настроения и семь футов под килем!
Компания «ВАЛЕННТА», коллектив редакции журнала «Пиво и напитки»
3 • 2013 ПИВО и НАПИТКИ 41
