CC BY
40
УДК 663.8: 613.98
Новые геродиетические безалкогольные напитки
Т. М. Тананайко, канд. техн. наук, доцент; В. В. Романченко; Г. Г. Садовничая
Научно-практический центр
Национальной академии наук Беларуси по продовольствию, Республика Беларусь, г. Минск
Ключевые слова: антиоксидантная активность; безалкогольные геродиетические напитки; плодово-ягодные соки; растительное сырье.
Keywords: antioxidant activity; non-alcoholic gerodietary beverages; fruit juices; vegetable raw material.
Полноценное питание — основной фактор, определяющий здоровье населения, большая часть которого испытывает дефицит микро-нутриентов в питании: витаминов, отдельных микро- и макроэлементов, пищевых волокон, незаменимых аминокислот и других соединений. Значимая роль в восполнении этих веществ принадлежит функциональным и профилактическим продуктам питания.
Функциональное питание должно способствовать устранению дефицита питательных веществ, препятствовать проникновению в организм чужеродных веществ и воздействию неблагоприятных физических факторов производства или среды обитания. Это достигается путем включения в рацион специальных продуктов и биологически активных добавок (БАД), усиливающих физиологические функции организма человека [1].
В настоящее время существуют проблемы питания детей, подростков и пожилых людей. Если для первых двух групп целенаправленно разрабатываются специализированные продукты, выпускаемые пищевой промышленностью, и специальные рационы в общественном питании, то вопросы организации питания пожилых рассматриваются недостаточно широко.
Организация геродиетического питания требует индивидуального подхода [2]. В процессе старения человека снижаются основной обмен и физическая активность, следовательно, с возрастом калорийность суточного рациона должна уменьшаться. По данным ФАО / ВОЗ, это снижение должно составлять около 5%.
Перспективное направление героди-етики — введение в рацион пожилых и старых людей пищевых веществ геро-протекторного действия. Геропротекто-ры — это нутриенты, которые тормозят процессы старения и увеличивают продолжительность жизни. К ним относят пищевые волокна, антиоксиданты и другие нутриенты, ингибирующие свободнорадикальное окисление и перекисные процессы в организме в соответствии со свободнорадикальной теорией старения.
Одной из перспективных групп продуктов для обогащения функциональными ингредиентами признано считать безалкогольные напитки. Присутствие в рационе питания пожилых людей напитков, обогащенных биологически активными веществами, созданных на основе сырья растительного происхождения и несущих дополнительную функциональную нагрузку на различные системы жизнедеятельности, способствует оказанию направленного профилактического эффекта на организм. К таким напиткам можно отнести напитки с минеральными добавками, обогащенные минеральными веществами или витаминами, а также напитки с изолированными питательными веществами.
Сегодня в мире широко изучаются и разрабатываются технологии изготовления пищевых продуктов с использованием фитодобавок. В частности, проводятся исследования по обогащению безалкогольных напитков БАВ, содержащимися в растительном сырье, лекарственных травах, злаковых культурах и др. Однако практически нет сведений о разработке напитков для геродиетического питания.
Цель работы — исследование и разработка новых геродиетических безалкогольных напитков с использованием специально разработанных комплексных обогатительных смесей «Долго-лет», а также экстрактов растительного сырья и плодово-ягодных соков.
В состав комплексных обогатительных смесей (КОС) для геродиетических безалкогольных напитков включены витамины группы В — тиамин (В1), рибофлавин (В.), пиридоксин (В6), фолие-вая кислота (В9), цианокобаламин (В); витамин РР; витамин С; цитрат калия; лактат кальция; препарат L-карнитина; таурин; янтарная кислота; инулин; пектин; мальтодекстрин.
При разработке составов КОС учитывали следующие факторы: КОС должны содержать комплекс витаминов, минеральных веществ и других эссенциальных компонентов, имеющих высокую значимость для лиц пожилого возраста; количество витаминов и минеральных веществ в 200 г безалкогольного напитка не должно превышать 30% суточной нормы их потребления; КОС должны обладать антиоксидантными свойствами; компоненты, входящие в состав КОС, должны быть хорошо растворимы в воде и не образовывать осадков в присутствии друг друга; КОС не должны ухудшать органолептические показатели безалкогольных напитков.
На предварительном этапе работы были проведены физико-химические и санитарно-гигиенические исследования разработанных шести образцов КОС «Долголет», определен их витаминно-минеральный состав, оценена антиокси-дантная активность. В результате проведенных исследований было установлено, что водные экстракты смесей КОС «Долголет-1» и КОС «Долголет-4» обладают высокими антиоксидантными свойствами и их витаминно-минеральный состав позволит удовлетворить 75% суточной потребности в витаминах В1, В2, В9, РР и кальции, в связи с чем их рекомендуется использовать для производства безалкогольных напитков для пожилых людей.
Физико-химические показатели и витаминно-минеральный состав разработанных КОС представлены в табл. 1 и 2.
В качестве сырья для приготовления геродиетических безалкогольных напитков исследовали растительное сырье, обладающее высоким содержанием биологически активных веществ: зверобой, душицу, мяту перечную и их настои на яблочном соке, а также со-
Г50
ПИВО и НАПИТКИ
5 • 2011
ки — яблочный и клюквенный концентрированные.
При выборе сырья для исследований руководствовались его доступностью и распространением, органолептически-ми свойствами с учетом имеющихся сведений о химическом составе и фармакологическом действии [3]. Полученные данные представлены в табл. 3.
Исследуемое сырье имеет обширный набор физиологически значимых веществ. Ценность лекарственных трав обусловливается в первую очередь наличием полифенольных веществ. Особенно богата ими трава душица — 4900 мг/100 г. У мяты количество полифенольных веществ составляет 74,7%, а у зверобоя — 98,6% от содержания их в душице.
Наиболее высоким содержанием органических кислот и витамина С отличаются травы душица и мята перечная. В данных растениях высокое содержание пектиновых веществ и клетчатки. Максимальная сумма пектиновых веществ в исследуемых образцах у мяты перечной — 1,60%. Затем следуют душица и зверобой.
Минеральный состав — важнейший показатель, определяющий полезные свойства растений (табл. 4).
Для выделения биологически активных веществ из растительного сырья изучали влияние на эффективность экстракции технологических параметров: различное соотношение сырья и экстрагента; различные температуры экстракции. Экстрагентом служил яблочный сок. Определяющим фактором при установлении оптимальных режимов экстракции была выбрана антиоксидантная активность полученных полуфабрикатов как показатель сохранения в них витаминов и других биологически активных веществ. Изучали влияние на эффективность экстракции технологических параметров экстракции: различное соотношение сырья и экстрагента для растительного сырья — 1:10, 1:30, 1:50; различные температурные режимы при экстрагировании — 45; 60; 80 °С.
Экстрагирование проводили до установления постоянного содержания растворимых сухих веществ в экстракте.
На основании проведенных исследований определены оптимальные режимы экстракции растительного сырья яблочным соком:
гидромодуль для всех трав — 1:10; температура экстрагирования — 80 °С (душица и зверобой), 45 °С (душица и зверобой);
Таблица 1
Показатель «Долголет-1» «Долголет-4»
Рекомендуемая дозировка, г К0С/100 г напитка 3,0 | 1,8
Цвет раствора Прозрачный желтый
Растворимость Хорошо растворимы в воде без остатка
Качество помола Проход без остатка через сито с величиной ячейки 500 мкм
Кислотность, см3 раствора гидроокиси калия концентрацией 1 моль/дм3, израсходованного на титрование 100 см3 напитка, не более 0,15+0,05 0,35+0,05
Таблица 2
Компонент «Долголет-1» «Долголет-4»
В1 (+20 %), мг/ 100 г — 11,00
В2 (+20 %), мг/ 100 г 8,00 14,00
В6 (+20%), мг/100 г 8,00 —
В9 (+20%), мг/100 г 2,00 —
В12 (+20%), мг/100 г 1,00 —
РР (+30 %), мг/ 100 г — 136,00
Фолиевая кислота (+18%), мг/100 г 1,65 —
Кальций, мг/100 г 5177,00 11 339,00
Калий, мг/100 г 4,69 —
Магний, мг/ 100 г — 630,00
Таблица 3
Показатель Душица Мята Зверобой
Влажность, % 14,70 14,00 14,10
Массовая доля общих сухих веществ, % 85,30 86,00 85,90
Массовая доля титруемых кислот, % 0,66 0,64 0,39
Массовая доля сахаров, %:
общие 6,72 6,62 6,92
редуцирующие 4,69 4,95 4,38
Содержание полифенольных веществ, мг/100 г 4900 3660 4830
Содержание витамина С, мг/100 г 16,80 12,20 13,82
Содержание р-каротина, мг/ 100 г 1,21 3,14 1,21
Массовая доля пектиновых веществ, % 1,32 1,60 1,45
Массовая доля клетчатки, % 6,11 5,32 6,52
Массовая доля белковых веществ, % 9,19 15,99 8,81
Массовая доля золы, % 9,38 10,10 10,35
Таблица 4
Растение Массовая доля, мг/дм3 (в экстракте)
Fe Zn Са Мg К №
Душица <0,06 035±0,03 0,05±0,007 68±10 51±10 485±24 7 ± 0,3
Мята 0,07 ±0,01 0,16± 0,02 0,03 ±0,002 35 ± 5 122±10 505 ± 20 21 ±0,9
Зверобой <0,05 0,20± 0,02 0,03 ±0,003 75 ±14 65 ±10 755 ± 32 5 ±0,2
продолжительность экстракции — 75 мин (душица и зверобой), 600 мин (душица и зверобой).
Ранее с целью использования для приготовления безалкогольных напитков нами были исследованы соки: яблочный, клюквенный, черноплодно-рябиновый, черничный. Соки — полноценные продукты, содержащие много пищевых, а также стимулирующих веществ (витаминов, ферментов, минеральных веществ, микроэлементов и др.), обладающие биологической особенностью легко усваиваться организмом и содействовать более полной усвояемости жиров, белков, сахаров, содержащихся в других пищевых про-
дуктах. Растворимые вещества (сахара, белки, органические кислоты, минеральные соли, витамины и др.) обусловливают вкус, цвет, аромат и пищевую ценность плодово-ягодных соков. Углеводы соков, представленные в основном глюкозой, фруктозой и частично сахарозой, также хорошо усваиваются организмом человека. Добавление соков значительно повышает общую антиоксидантную активность.
Таким образом, для изготовления ге-родиетических напитков было выбрано следующее сырье: комплексные обогатительные смеси № 1 и № 4; яблочный и клюквенный соки; экстракты душицы и мяты перечной на яблочном со-
450 g 400 I? 350-§ 300-s 250-i 200-| 150-S 100-
o
| 50-<
0
\o
\o ЧО
Рис. 1. Антиоксидантная активнось соков и их смесей с КОС
ке (возможно использование и водно-спиртовых экстрактов).
Учитывая, что из отобранных ингредиентов большая часть в напитках будет
приходиться на соки исследовали совместимость соков с КОС № 1 и КОС № 4. Для этого определяли антиоксидантные активности смесей: КОС № 1 — яблочный сок; КОС № 4 — яблочный сок; КОС № 1 — клюквенный сок; КОС № 4 — клюквенный сок. Результаты исследований отображены на рис. 1.
При сочетании КОС № 1 и КОС № 4 с яблочным соком наблюдается эффект синергизма. Причем эффект наиболее выражен при сочетании КОС № 1 с яблочным соком, так как антиоксидант-ная активность данной смеси максимальна (по сравнению с чистым яблочным соком) и достигает 410 мг/100 г, несмотря на то что антиоксидантная активность КОС № 4 выше, чем КОС № 1. Рост антиоксидантных активностей КОС № 1 и № 4 в сочетании с клюквенным соком менее выражен, но, как и в первом случае, сочетание КОС № 1 с клюквенным соком дает большую антиоксидантную активность, чем КОС № 4 с тем же соком.
Если сравнивать антиоксидантные активности чистых соков (яблочного и клюквенного) и их смеси с КОС № 1 и КОС № 4, то установлены более высокие значения антиоксидантных активностей смесей, что говорит о правильном выборе сочетаний соков с КОС для дальнейшего применения при разработке геродиетических напитков.
При разработке образцов безалкогольных напитков на основе КОС были использованы как результаты собственных исследований, так и литературные данные о биохимическом составе и лечебно-оздоровительных свойствах ранее отобранных составляющих будущих напитков. На основании этих данных создавали первоначальные варианты рецептур с такими свойствами. За основной показатель, характеризующий напитки как геродиетические, была принята величина антиоксидантной активности.
Затем «формировали» органолептику будущих напитков. В начале работы
Тон компонентов
Сладкий
5;-.
Гармоничный
Тон клюквы
Негармоничный Кислый
™ Образец 1а в Образец 1б в Образец 1в ■ Образец 1г ™ Образец 1д в Образец 1е
Рис. 2. Результаты органолептической оценки образцов напитка № 1
Сладкий 5
Негармоничный
в Образец 2а
Гармоничный
Кислый
Образец 2б в Образец 2в Образец 2д Образец 2е
Образец 2г
Рис. 3. Результаты органолептической оценки образцов напитка № 2
Тон душицы
Сладкий 5
Тон клюквы
Негармоничный Кислый
« Образец 3а ™ Образец 3б в Образец 3в ■ Образец 3г ™ Образец 3д в Образец 3е
Сладкий 5
Гармоничный
Негармоничный Кислый
в Образец 4а а Образец 4б Образец 4в в Образец 4г в Образец 4д в Образец 4е
Рис. 4. Результаты! органолептической оценки образцов напитка № 3
Рис. 5. Результаты органолептической оценки образцов напитка № 4
52 ПИВО и НАПИТКИ 5 • 2011
было отмечено, что КОС № 1 и КОС № 4 имеют легкий специфический привкус лекарственных препаратов и добавление соков или экстрактов трав с отсутствием ярко выраженного вкуса дает отрицательный результат. Это дополнительно подтвердило правильность сделанного выбора ингредиентов для будущих напитков.
Основным сырьем были выбраны: для образца напитка № 1 — КОС № 1, яблочный сок, экстракт мяты перечной, экстракт корицы (в качестве пряно-ароматической добавки);
для образца напитка № 2 — КОС № 1; клюквенный сок;
для образца напитка № 3 — КОС № 4, яблочный сок, экстракт душицы;
для образца напитка № 4 — КОС № 4, клюквенный сок.
При расчете количества добавляемой лимонной кислоты учитывали кислотности самих КОС и добавляемых соков.
При расчете количества добавляемого сахара принимали во внимание, что в яблочном соке соотношение между сахарами составляет около 20% глюкозы и около 80% фруктозы, в клюквенном — 30 и 70% соответственно. Глюкоза, фруктоза и сахароза обладают различной сладостью, которую принято характеризовать порогом ощущения, т. е. минимальным количеством сахара в водном растворе, при котором ощущается сладкий вкус. Порог ощущения для фруктозы составляет 0,25%, для сахарозы — 0,38, для глюкозы — 0,55%. Относительная сладость сахаров, вычисленная для их порогов ощущений, при сладости глюкозы, принятой за 100 единиц, для сахарозы составляет 145, а для фруктозы — 220 единиц.
Компоненты будущих безалкогольных напитков, их количество и сочетание определяли при органолептической оценке образцов напитков из расчета на 500 мл воды с учетом содержания в составляющих ингредиентах витаминов и микроэлементов в сравнении с суточной дозой их потребления.
Было приготовлено по шесть образцов каждого из напитков с различным содержанием компонентов. На основании проведенной органолептической оценки из представленных образцов напитков лучшими были (рис. 2-5):
напиток № 1 — образец 1в («Волшебный мятный»);
напиток № 2 — образец 2б («Волшебный клюквенный»);
напиток № 3 — образец 3г («Волшебный яблочный»);
Таблица 5
Напиток
Показатель «Волшебный мятный» «Волшебный клюквенный» «Волшебный яблочный» «Волшебный осенний»
Внешний вид Прозрачная жидкость без осадка и взвешенных частиц 1
Цвет Светло-желтый Красный с розовым оттенком Желтый Красный с розовым оттенком
Вкус Кисло-сладкий гармоничный Кисло-сладкий гармоничный с привкусом клюквы Кисло-сладкий гармоничный Кисло-сладкий гармоничный с привкусом клюквы
Аромат С тоном мяты и корицы Клюквы С легким оттенком душицы Клюквы
Таблица 6
Показатель Напиток серии «Волшебный»
мятный клюквенный яблочный осенний
Массовая доля сухих веществ, %: 1
в свежеприготовленном напитке 11,7+0,3 11,3 + 0,3 10,7+0,3 10,3 + 0,3
после 100%-ной инверсии 12,1+0,3 11,6+0,3 11,0+0,3 10,6+0,3
Кислотность:
см3 раствора гидроокиси натрия концентрацией 1 моль/дм3, израсходованного на титрование 100 см3 напитка 2,2+0,3 2,5+0,3 2,5+0,3 2,5+0,3
рН 2,0-4,0 2,0-4,0 2,0-4,0 2,0-4,0
Массовая доля двуокиси углерода, %, не менее 0,4 0,4 0,4 0,4
Антиоксидантная активность, мг/100 г 101,5 93,8 98,4 90,8
Содержание минеральных веществ, мг/кг:
Са 1100 1200 2480 2500
К 190 20 200 29
Ма 38 29 84 83
Мд 12 5 190 189
Р 5,4 1,1 15,1 4,4
Содержание витамина С, мг/100 г 9,0 10,4 0,87 7,0
Стойкость напитка, сут
непастеризованного с консервантом 60 90
пастеризованного с консервантом 90- 120
напиток № 4 — образец 4б («Волшебный осенний»).
В разработанных геродиетических безалкогольных напитках определяли органолептические (табл. 5) и физико-химические показатели (табл. 6).
Разработанные безалкогольные напитки имеют приятный кисло-сладкий вкус, легкий гармоничный аромат с оттенками трав и ягод. Состав напитков формирует сложную поликомпонентную систему, представленную комплексом экстрактивных веществ, что способствует созданию продуктов целевого назначения.
Напитки обладают высокой антиок-сидантной активностью; минеральный состав напитков отличается значительным содержанием кальция (1215— 2621 мг / кг), что особенно важно при разработке продуктов питания для пожилых людей. Внесение КОС «Долго-лет» в напитки позволит удовлетворить 75% суточной потребности в витаминах В1, В2, В9, РР и кальции при употреблении 500 мл напитка. Витаминно-минеральный состав КОС «Долголет-1» и КОС «Долголет-4» обеспечивает напиткам, приготовленным на их основе
с добавлением соков и растительных экстрактов, сохранение максимальной антиоксидантной активности при пастеризации (72 °С в течение 20 мин). Повышение температуры на микроэлементный состав также не влияет.
Таким образом, новые безалкогольные напитки могут быть отнесены к геродиетическим. На новые функциональные безалкогольные напитки разработаны рецептуры [4—7].
ЛИТЕРАТУРА
1. Тихомирова, Н. А. Технология продуктов функционального питания/Н. А. Тихомирова. — Москва: ООО «ФранЭра», 2002. — 213 с.
2. Барановский, А Ю. Диетология/А. Ю. Барановский. — СПб.: Питер, 2006. — 960 с.
3. Лекарственные растения. Энциклопе-дия/сост. И. Н. Путырский, В. Н. Прохоров. — Мн.: Книжный Дом, 2003. — 656 с.
4. Напиток безалкогольный «Волшебный мятный» РЦ ВУ 190239501.4.564-2010.
5. Напиток безалкогольный «Волшебный клюквенный» РЦ ВУ 190239501.4.565-2010.
6. Напиток безалкогольный «Волшебный яблочный» РЦ ВУ 190239501.4.566-2010.
7. Напиток безалкогольный «Волшебный осенний» РЦ ВУ 190239501.4.567-2010. ®
