CC BY
48
СЫРЬЕ и МАТЕРИАЛЫ
УдК 663.81
оценка
биотехнологического потенциала экстракта бурых водорослей
как ингредиента безалкогольных напитков
В. А. Лях; Л. Н. Федянина,
д-р мед. наук, профессор; Е. С. Смертина,
канд. техн. наук, доцент; Т. В. Момот,
канд. мед. наук, доцент Дальневосточный федеральный университет
В соответствии с Основами государственной политики в области здорового питания населения [ 1 ] разработка новых продуктов для диетического (лечебного и профилактического) питания актуальна, особенно создание продуктов массового, ежедневного потребления, в том числе безалкогольных напитков [2, 3]. Для создания напитков, к которым относятся и сиропы лечебно-профилактической направленности, используют различные ингредиенты, среди которых морские водоросли и продукты их переработки представлены фрагментарно.
Учеными Тихоокеанского океанологического института Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) получен водно-этанольный экстракт из бурых водорослей — сахарины японской (Saccharina japónica) (далее по тексту экстракт сахарины), по оригинальному методу, обладающий доказанным многоаспектным положительным действием на организм человека [4].
Целью представленной работы была разработка сиропов с добавлением экстракта сахарины и оценка их потребительских и профилактических свойств. В качестве базовых сиропов использовали сиропы торговой марки «Уссури» на основе водных настоев плодов брусники, калины, чаги (ИП Форостенко С. Ф., Приморский край).
Брусника, калина — традиционные дикорастущие растения Дальнего Вос-
тока с обоснованными (с точки зрения доказательной медицины) полифункциональными свойствами, оказывающими положительное действие на здоровье человека. Березовый гриб чага (Inonotus obliquas Pilat, formasterilis) содержит широкий спектр биологически активных веществ, которые реализуют его противовоспалительные, противоопухолевые, иммуномодули-рующие свойства.
Разработку рецептур сиропов проводили в соответствии с требованиями действующего ГОСТ 28499-2014 [5], с учетом рекомендаций авторов патента по суточной дозе для человека, которая составляет 2 см3 [4, 6]. Созданные сиропы были названы «Морские дико-росы» [7].
Технологическая схема производства сиропов с добавлением экстракта сахарины была аналогична общепринятой [8], кроме добавления экстракта на последней стадии варки сиропов, за 5 мин до ее окончания.
Добавляемый экстракт водоросли представляет собой 70%-ный спиртовой экстракт со специфическим запахом, что ограничивает его применение в качестве компонента во многих продуктах. Но использование в сиропах, по технологии предусматривающее кипячение при 80...100 °С, избавляет его от этих недостатков. При использовании новых ингредиентов в традиционных продуктах, прежде всего, необходимо исключить ухудшение их потребительских свойств или отсутствие технологических рисков [2].
ПИВО и НАПИТКИ
2 • 2017
Горький 6N
Послевкусие -¡С
Д. Сладкий
Послевкусие
Кисло-сладкий -----------------------------Кислый
— Образец №1 — Контроль
Рис. 1. Профилограмма вкусового комплекса сиропа брусники
с добавлением экстракта Saccharína japónica (образец № 1)
Горький 3 '
Сладкий
Кисло-сладкий 1 Кислый
— Образец №1 — Контроль
Рис. 2. Профилограмма вкусового комплекса сиропа калины
с добавлением экстракта Saccharína japónica (образец № 2)
Послевкусие
Горький 6 ч
Сладкий
Кисло-сладкий л v Кислый
— Образец №1 — Контроль
Рис. 3. Профилограмма вкусового комплекса сиропа чаги
с добавлением экстракта Saccharína japónica (образец № 3)
Прозрачность fC
Цвет, свойственный ' добавленным компонентам
Однородность 6 х
• Вязкость
'' Наличие осадка
Образец №1 — Контроль
Рис. 4. Профилограмма внешнего вида сиропа брусники
с добавлением экстракта Saccharína japónica (образц № 1)
Прозрачность
Цвет, свойственный добавленным компонентам
Однородность
.6 ч
Вязкость
Образец №1
Наличие осадка Контроль
Прозрачность
Цвет, свойственный \ , добавленным компонентам
Однородность
,6 -V
Вязкость
Образец №1
' Наличие осадка Контроль
Рис. 5. Профилограмма внешнего вида сиропа калины
с добавлением экстракта Saccharína japónica (образц № 2)
Рис. б. Профилограмма внешнего вида сиропа чаги
с добавлением экстракта Saccharína japónica (образц № 3)
Потребительские свойства опытных сиропов оценивали по совокупности ор-ганолептических, физико-химических показателей, показателей безопасности, по действующей в странах ЕАЭС нормативной документации. Проведение органолептической оценки сиропов осуществляли по ГОСТ 6687.5-86 [9]; определение массовой доли сухих веществ — по ГОСТ 6687.2-90 [10], титруемой кислотности по ГОСТ 6687.4-86. Санитарно-бактериологическое исследование водно-этанольного экстракта и сиропов проводили в соответствии с ГОСТ 10444.12-2013 [11]; токсичные
элементы по ГОСТ Р 51301-99 [12]. Массовую долю йода в изучаемых сиропах определяли согласно ГОСТ 26185-84 [13].
Органолептические показатели опытных сиропов из брусники, калины, чаги с экстрактом сахарины оценивали, учитывая их внешний вид, цвет, вкус, запах, с помощью профильного метода (ISO 11035:1994) [14]. Органо-лептические показатели контрольных образцов сиропов (брусники, калины, чаги) соответствовали рецептурам.
Результаты изучения вкусового комплекса опытных сиропов с добав-
лением экстракта сахарины (образец № 1) отражены в профилограммах, изображенных на рис. 1-3.
Как показывают данные рисунков, все профилограммы вкуса исследуемых напитков распределены неравномерно: у сиропов брусники и чаги преобладает сладкий вкус, у сиропа калины кисло-сладкий. У всех образцов отсутствует горький вкус и посторонние привкусы, отмечается наличие приятного послевкусия.
На рис. 4-6 показаны профило-граммы внешнего вида исследуемых сиропов.
2 • 2017
ПИВО и НАПИТКИ 45
Таблица 1
Показатель Норма согласно ГОСТ 28499-2014 Сироп «Уссури» с брусникой Сироп брусники с добавлением экстракта Saccharina japónica» Сироп «Уссури» с калиной Сироп калины с добавлением экстракта Saccharina japónica Сироп «Уссури» с чагой Сироп чаги с добавлением экстракта Saccharina japónica
Массовая доля сухих веществ, %, не менее 50,0±1,0 50,0±03 54,5±0,5 50,4±0,3 56,5+0,5 51,2±0,3 53,7+0,5
Кислотность, см3 раствора гидроокиси натрия концентрацией 1,0 моль/дм3 на 100 см3 В соответствии с рецептурой 3±0,01 13+0,01 9±0,01 15+0,01 3±0,01 10+0,01
Таблица 2
Показатель Величина допустимого уровня по ТР ТС 021/2011, мг/кг, не более Экстракт сахарины Сироп «Уссури» с брусникой Сироп брусники с добавлением экстракта Saccharina japónica Сироп «Уссури» с калиной Сироп калины с добавлением экстракта Saccharina japónica Сироп «Уссури» с чагой Сироп чаги с добавлением экстракта Saccharina japónica
Свинец 0,3 0,211 0,061 0,108 0,072 0,11 0,089 0,135
Мышьяк 0,1 0,07 0,032 0,075 0,038 0,059 0,045 0,066
Кадмий 0,03 0,012 0,003 0,009 0,005 0,007 0,007 0,008
г> „т. Менее РтУть °,°05 0,0001 Менее Менее Менее Менее Менее Менее 0,0025 0,0025 0,0025 0,0025 0,0025 0,0025
Таблица 3
Исследуемые образцы
Показатель Водно-этанольный экстракт Saccharina japónica Сироп брусника с добавлением экстракта Saccharina japónica (образец № 1) Сироп калина с добавлением экстракта Saccharina japónica (образец № 2) Сироп чаги с добавлением экстракта Saccharina japónica (образец № 3)
Массовая доля йода, мкг/кг 1,240' 240 290 320
Все сиропы были непрозрачны, без осадка, однородной консистенции, их цвет соответствовал добавленным компонентам. Внешний вид сиропов не имел отрицательных для потребителя свойств. Зафиксирован самый вязкий сироп с чагой, в меньшей степени — с калиной, наименьшая вязкость у сиропа с брусникой. Таким образом, органолептические показатели всех изучаемых сиропов отвечали требованиям соответствующей нормативной документации. Но сиропы, обогащенные экстрактом сахарины, после полного остывания становились более густыми, чем контрольные образцы, что необходимо учесть в процессе фильтрования и розлива. Кроме этого, сиропы с экстрактами морских водорослей имели неярко выраженный водорослевый привкус, что, тем не менее, не только не портило органолептические свойства продуктов, но и придавало им некоторую оригинальность.
Данные физико-химических показателей готовых сиропов с добавлением экстракта Saccharina japónica и без добавления приведены в табл. 1. Наибольшее количество сухих веществ определено в сиропе на основе калины, минимальное количество — в сиропе на основе
чаги, средние цифры были отмечены в сиропе на основе брусники. Полученные результаты, вероятно, обусловлены составом исходного сырья. Наименьшая кислотность зафиксирована у сиропа на основе чаги, наибольшая у сиропов на основе калины и брусники, что объясняется высоким содержанием в этих ягодах органических кислот, среди которых доминируют уксусная и лимонная.
Оценку безопасности всех изучаемых сиропов и экстракта сахарины проводили по ТР ТС 021/2011 [15]. В контрольных образцах сиропов токсические элементы не обнаружены. В экстракте сахарины и образцах разработанных сиропов с ее добавлением выявлены токсические элементы, но в количествах, допустимых ТР ТС 021/2011 (табл. 2). Полученные результаты содержания токсичных элементов в экстракте сахарины и в опытных сиропах представлены в табл. 2.
По микробиологическим показателям безопасности все изучаемые сиропы и экстракт сахарины соответствовали требованиям ТР ТС 021/2011 [15].
Поскольку, по данным литературы, бурые водоросли содержат большое количество йода и перспек-
тивны для разработки йодсодержа-щих компонентов, мы определяли содержание этого микроэлемента в экстракте и созданных сиропах. Результаты исследования представлены в табл. 3. Как свидетельствуют данные таблицы, в экстракте сахари-ны содержится довольно значительное количество йода, что совпадает с данными литературы [16]. В процессе технологии сиропов, безусловно, содержание йода в них значительно уменьшилось, тем не менее, содержание в сиропах превышает его суточную норму — 150 мкг/сут [6]. При этом наибольшее остаточное содержание йода отмечено в сиропе чаги с добавлением экстракта сахарины, минимальное количество этого показателя регистрировалось в сиропе брусники, средние цифры отмечены в сиропе калины с добавлением этого экстракта.
Учитывая, что употребление разработанных сиропов осуществляется, как правило, при разведении его водой в количестве, зависимом от индивидуальных потребностей человека, поступление йода в организм в превышающих дозировках практически исключено.
Таким образом, полученные результаты продемонстрировали от-
46 ПИВО и НАПИТКИ 2 • 2017
сутствие технологических рисков применения водно-этанольного экстракта морской водоросли японской сахарины в качестве ингредиента в сиропах на основе дикорастущего сырья Дальнего Востока. Потребительские свойства и показатели качества и безопасности разработанных сиропов отвечали требованиям нормативной документации ЕАЭС. Установлено достаточное количество йода в экстракте сахарины и сиропах, но не превышающее при традиционном употреблении сиропов его рекомендованную суточную норму.
Учитывая вышесказанное, использование водно-этанольного экстракта сахарины японской в качестве ингредиента в рецептуре сиропов на основе дикорастущих растений Дальнего Востока позволяет не только расширить ассортимент выпускаемой продукции повседневного спроса, но и создать продукты питания массового потребления для профилактики йод-дефицитных заболеваний. Полученные результаты позволяют позиционировать разработанные сиропы как безалкогольные напитки специального назначения — предупреждающие
возникновение йоддефицитных заболеваний.
Работа поддержана Российским научным фондом (проект № 14-50-00034 «Технология мониторинга и рационального использования морских биологических ресурсов»).
ЛИТЕРАТУРА
1. Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года от 25.10.2010 № 1873. — Распоряжение Правительства РФ. — 4 с.
2. Пищевые ингредиенты в создании современных продуктов питания // Под ред. В. А. Тутельяна, А. П. Нечаева. — М.: ДеЛи плюс, 2014. — 520 с.
3. Кухаренко, А. А. Научные принципы обогащения пищевых продуктов микронутри-ентами [Текст]/А. А. Кухаренко, А. Н. Богатырев, В. М. Короткий, М. Н. Дадашев // Пищевая промышленность. — 2008. — № 5. — С. 62-64.
4. Пат. 2528898 РФ, МПК А 61 К35/02, А61 Р 1/16. Гепатопротекторное средство из морских водорослей/Спрыгин В. Г., Куш-нерова Н. Ф., Фоменко С. Е., Момот Т. В. // Бюллетень изобретений и полезных моделей. — 2014. — № 26.
5. ГОСТ28499-2014. Сиропы. Общие технические условия. — Введ. 2016-01-01. — М.: Стандартинформ, 2016. — 8 с.
6. МР 2.3.1.2432-08 Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты правпотребителей и благополучия человека, 18.12.2008. — 23 с.
7. СТО ДВФУ 02067942-002-2015 Специализированные сиропы серии «Морские дикоросы». Технические условия. — Введ. 2015-05-10. — Владивосток: Дальневосточный федеральный университет, 2015. — 19 с.
8. Рудольф, В. В. Сборник технологических инструкций, правил, методических указаний и нормативных материалов по безалкогольной промышленности. Том 2. 5-е изд., испр. и доп. — М.: Научно-производственное объединение напитков и минеральных вод (НПО НМВ), 1991. — 324 с.
9. ГОСТ6687.5-86. Продукция безалкогольной промышленности. Методы определения органолептических показателей и объема продукции. — Введ. 1987-06-30. — М.: Стандартинформ, 1994. — 9 с.
V
шШЩш
9
#У/ог1<1Роо<)АгегЬ<>уоп
П-
Организаторы
2 • 2017 ПИВО и НАПИТКИ 47
23-я Азербайджанская Международная Выставка "Пищевая Промышленность'1
17-19 Мая 2017
Баку Экспо Центр, Баку, Азербайджан
Получите сивй Сип*?т на глите ; [с^О 0(1 .а 2
\
10. ГОСТ 6687.2—90. Продукция безалкогольной промышленности. Методы определения сухих веществ. — Введ. 1991-07-01. — М.: Стандартинформ, 1990. — 10 с.
11. ГОСТ 10444.12-2013. Микробиология пищевых продуктов и кормов для животных. Методы выявления и подсчета количества дрожжей и плесневых грибов. — Введ. 2015-07-01. — М.: Стандартинформ, 2015. — 12 с.
12. ГОСТ Р 51301-99. Продукты пищевые и продовольственное сырье. Инверсионно-
вольтамперометрические методы определения содержания токсичных элементов (кадмия, свинца, меди и цинка). — Введ. 2000-06-30. — М.: Стандартинформ, 2010. — 26 с.
13.ГОСТ 26185—84. Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки. Методы анализа. — Введ. 198501-01. — М.: Стандартинформ, 2010. — 35 с.
14. ISO 11035:1994. Органолептический анализ. Идентификация и выбор дескрипто-
ров для установления органолептических свойств при многостороннем подходе. — Введ. 1994-12-22. — 26 с.
15. ТР ТС 021/2011. О безопасности пищевой продукции: утв. Решением № 880 от 9.12.2011 Комиссии Таможенного союза; действ. с 01.07.2013.
16. Суховеева, М. В. Промысловые водоросли и травы морей Дальнего Востока: биология, распространение, запасы, технология переработки. — Владивосток: ТИНРО-центр, 2006. — 243 с. &
Оценка биотехнологического потенциала
экстракта бурых водорослей
как ингредиента безалкогольных напитков
Ключевые слова
безопасность; качество; морские йодсодержащие водоросли; сиропы. Реферат
Разработка продуктов для диетического (лечебного и профилактического) питания, особенно продуктов массового, ежедневного потребления, в том числе, безалкогольных напитков, актуальна. Для создания таких напитков, к которым относятся и сиропы, перспективны в качестве ингредиентов морские водоросли и продукты их переработки. Показаны результаты исследования, проведенного в Дальневосточном федеральном университете, по оценке потребительских и профилактических свойств сиропов брусники, калины, чаги (с добавлением водно-этанольного экстракта морских водорослей — Saccharinajapónica). Показатели безопасности, физико-химические и органолептические всех изучаемых сиропов отвечали требованиям нормативной документации, но сиропы, обогащенные экстрактом Sac. japónica, были более густыми и имели приятный привкус. В экстракте Sac. japónica обнаружено значительное количество йода, содержание которого в процессе производства сиропов значительно уменьшилось, но превышало его суточную норму — 150 мкг/сут. При этом наибольшее остаточное содержание йода отмечено в сиропе чаги с добавлением экстракта Sac. japónica (320 мкг/кг), минимальное регистрировалось в сиропе брусники (240 мг/кг), средние цифры отмечены в сиропе калины с добавлением этого экстракта (290 мг/кг). Учитывая, что использование разработанных сиропов осуществляется, как правило, при разведении его водой в количестве, зависимом от индивидуальных потребностей человека, употребление йода выше разработанной нормы практически исключено. Полученные результаты продемонстрировали отсутствие технологических рисков применения экстракта Sac. japónica в сиропах на основе дикорастущего сырья Дальнего Востока, перспективы его применения в качестве йодсодержащего ингредиента в сиропах специального назначения. Содержание йода в сиропах позволяет не только расширить ассортимент выпускаемой продукции повседневного спроса, но и создать продукты питания массового потребления для профилактики йоддефицитных заболеваний. Работа поддержана Российским научным фондом (проект № 14-50-00034).
Авторы
Лях Владимир Алексеевич;
ФедянинаЛюдмила Николаевна, д-р мед. наук, профессор; Смертина Елена Семеновна, канд. техн. наук, доцент; Момот Татьяна Викторовна, канд. мед. наук, доцент Дальневосточный федеральный университет 690950, г. Владивосток, ул. Суханова, д. 8, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Evaluation of the Biotechnological Potential of Extract of Kelp as an Ingredient of Soft Drinks
Key words
safety; quality; iodine-containing sea algae; syrups. Abstract
The development of products for the dietary (medical) supply, particularly of mass products of daily consumption, including non-alcoholic beverages is important. To create such non-alcoholic beverages which include syrups, promising as ingredients seaweed and their derivatives. Showing the results of research of Far Eastern Federal University, according to the consumer and preventive properties of syrups by cranberries, viburnum, fungus (with the addition of ethanol-water extract of seaweed Saccharina japónica), which was studied by the relevant EEMA. Safety indicators, physico-chemical and organoleptic properties of all studied syrups conform requirements the respective of documents and directives, only syrups enriched by extract of Sac. japónica were thicker and had a pleasant taste. In the extract of Sac. japónica it was detected quite a considerable amount of iodine, the content of which, during the production of syrups, decreased significantly, but exceeded its daily rate — 150 mcg/day. At this the largest residual content iodine observed in syrup with the addition of extract of Sac. japónica with fungus (320 mcg/kg), the minimum — lingonberry recorded in syrup (240 mg/kg), the average numbers marked in a syrup Viburnum adding this extract (290 mg/kg). Considering that the using of the developed syrups generally carried out, when diluted with water in an amount depending on the individual needs of the person, the use of iodine above rules developed practically impossible. The obtained results demonstrated a lack of technological risks the use of extract Sac. japónica in syrups based on native raw material of the Far East. It is perspective of it's using as an iodine-containing ingredient in syrups for special purposes. Installs enough iodine in the extract Sac. japónica and syrups, not exceeding the traditional use of syrups, is recommended for daily requirement, which allows not only to expand the range of products of daily demand, but also to create mass consumption food products for the prevention of iodine deficiency diseases. The work is supported by the Russian Science Foundation (project No. 14-50-00034).
Authors
Lyakh Vladimir Alexeevich;
Fedyanina Ludmila Nikolaevna, Doctor of Medical Science, Professor; Smertina Elena Semenovna, Candidate of Technical Science, Associate Professor; Momot Tatjana Victorovna, Candidate of Medical Science, Associate Professor Far East Federal University, 8 Sukhanova St., Vladivostok, 690950, Russia, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
48 ПИВО и НАПИТКИ 2 • 2017
