CC BY
46
Кррнеева О.С. и др.Вестник.<ВТуИТ, 2022, Т. 84, №. 1, С. 112-117 Введение
В настоящее время молочная кислота (МК) - промышленно важный продукт, спрос на который растет во всем мире, в том числе в России. Потребность рынка в МК составляет порядка 130-150 тыс. т/год.
Молочную кислоту используют во многих промышленных отраслях,в химической добавляют для синтеза различных соединений (пропи-оновая и акриловая кислоты, уксусный альдегид и другие) и при изготовлении нейтрализаторов, растворителей, средств от нагара; в пищевой промышленности используют в качестве добавки в изделиях кондитерского и мучного производств, используют при консервации плодоовощных культур, а также в процессе изготовления слабоалкогольных и безалкогольных напитков; в косметической используют в кремах, в средствах против акне, в качестве питающего и отбеливающего компонента; в фармацевтической ее используют при изготовлении диализных растворов и минеральных препаратов, протезов и хирургических нитей, а также в системах контролируемой доставки лекарств. В сельском хозяйстве также отмечают использование молочной кислоты, так ее применяют в качестве добавки, которая способствует снижению уровня заболеваемости и повышению уровня репродуктивности сельскохозяйственных животных и птиц. Особое значение и интерес в современном мире представляют полимеры молочной кислоты, которые используют для получения биоразлагаемого пластика. Такие полимеры оказываются изомерами молочной кислоты и обладают схожими физическими и химическими свойствами с применяемыми в настоящее время полимерами из нефтехимических соединений [1, 5, 7, 11-20].
К сожалению, значительная часть потребности отечественного рынка в МК (40%) удовлетворяется за счёт импорта, так как отсутствуют инновационные технологии для её производства и предприятия, которые обладают возможностью выпускать качественную и высококонцентрированную МК [16].
В настоящее время промышленно молочную кислоту получают двумя способами: микробиологический и синтетический. Целесообразным является микробный синтез, однако, в его технологии основными компонентами выступают ценные сахаросодержащие субстраты (сахароза, меласса, патока), которые оказывают значительное влияние на стоимость конечного продукта. В связи с этим существует очевидная необходимость разработки новых технологий получения молочной кислоты [5, 12, 17, 20].
post@vestnik-vsuet.ru
Получить молочную кислоту можно из отходов молочной промышленности, а именно, молочной сыворотки, в состав которой входит достаточное количество молочного сахара -лактозы, ферментируемой молочнокислыми бактериями в МК [9, 11, 15, 18, 19].
Развитие молочной отрасли способствует увеличению объемов молочной сыворотки, налажено производство её концентрата с увеличенным содержанием лактозы. Это открывает широкую перспективу экономически выгодного и рационального использования сыворотки. Переработка молочной сыворотки в молочную кислоту позволит обеспечить российский рынок ценным продуктом и снизить нагрузку на окружающую среду, так как только 20% сыворотки подвергается переработке, а остальной объём сливается в окружающую среду.
Цель исследования - провести скрининг культур микроорганизмов, способных ферментировать лактозу, содержащуюся в молочной сыворотке, и подобрать состав среды, обеспечивающий максимальный выход молочной кислоты.
Методы и материалы
В эксперименте исследовались штаммы молочнокислых бактерий (МКБ): Leuconostoc-mesenteroidessubsp. mesenteroides 122 (B-1699), Lactobacillus brevisB-78 (B-5728), Lactobacillus plantarumK-9 (B-5466), Lactobacillus caseiC-1 (B-5726), Lactobacillus acidophilus (B-9012), Lactobacillus paracasei БТ 24/88 (B-6253), Lactobacillus paracasei 139 (B-2430), полученные из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (НИЦ «Курчатовский институт» - ГосНИИгенетика).
Для восстановления лиофилизированных культур молочнокислых бактерий применяли питательную среду Man-RogosaSharpe (MRS, стандартная) следующего состава (г/л): гидро-лизат казеина - 10, пептон - 10, глюкоза - 20, дрожжевой экстракт - 5, калий фосфорнокислый двузамещенный - 2, ацетат натрия - 5, цитрат триаммония - 2, сульфат магния - 0,2, MnS04 - 0,05.
Для изучения накопления молочной кислоты исследуемыми штаммами использовали предварительно освобождённую от белка творожную молочную сыворотку, следующего состава (г/л): молочный жир - 1, белок - 0,70, лактоза - 52, минеральные соли - 9, молочная кислота - 6. Для обогащения сыворотки применяли дрожжевой автолизат и раствор микроэлементов по Федорову (г/л): Н3ВО3 - 5,0; ^Мо04х2^0 -5,0; MnS04*4H2 O; KI - 0,5; NaBr - 0,5; ZnS04x7H20 - 0,2 [4]. Дрожжевой автолизат готовили из прессованных дрожжей, добавляя 2 см3 хлороформа и выдерживая 72 часа при температуре 50 °С [7].
„н
1ч
° 3?
н 13 о П S
и «
о
о
Krrneeva O.S. et ^Proceedings o/VSVET, 2022, voC 84, no. 1, pp. 112-117
В качестве инокулята использовали культуры молочнокислых бактерий, которые выдерживали на жидкой среде MRS в шейкер-культиваторе Multitron (INFORSHT, Швейцария) при температуре 37 °С в течение 12 часов. Инокулят вносили в количестве 2% от объема среды.
Биосинтез молочной кислоты проводили в лабораторных условиях в шейкере-культиваторе при температуре 37 °С в течение 168 часов. Каждые 12 часов проводится отбор проб для контроля рН, измерение проводили при помощи рН-метра рН-150МИ (ООО «Измерительная техника», Россия). Оптимальное значение рН среды (около 6,7) поддерживали добавлением 20% раствора Ca(OH)2 [6].
Для определения окончания процесса брожения и максимального накопления молочной кислоты ведут контроль за остатком массовой доли лактозы в среде с помощью рефрактометра. Суть данной методики заключается в том, что молочная кислота обладает способность преломления проходящего луча света под определенным углом, с учетом исходной концентрации молочного сахара [3,4].
Содержание молочной кислоты определяли с помощью спектрофотометрического метода, предложенного Л.Н. Борщевской с соавторами [10].
Результаты и обсуждение
В результате анализа кислотообразующей способности молочнокислых бактерий (рисунок 1) было установлено, что максимальной кислотообразующей способностью обладает штамм Lactobacillus casei C-1 (B-5726). Содержание МК в культуральной жидкости составило 54.77 г./л, что на 54% выше по сравнению с известными в настоящее время продуцентами МК [6, 17]. По способности синтезировать МК из лактозы творожной сыворотки исследуемые штаммы можно расположить в следующей убывающей последовательности: Lactobacillus casei C-1 (B-5726) - 54.77 г./л, Lactobacillus brevis B-78 (B-5728) - 49.39 г./л, Leuconostocmesenteroides-subsp. mesenteroides 122 (B-1699) - 40.60 г./л, LactobacillusparacaseiБТ 24/88 (B-6253) - 24.59 г./л, Lactobacillusparacasei 139 (B-2430) - 14.60 г./л, Lactobacillus acidophilus (B-9012) - 11.80 г./л, Lactobacillus plantarum K-9 (B-5466) - 6.00 г./л.
Аналогичные результаты были получены при анализе способности штаммов ферментировать лактозу (рисунок 2). Установлено, что штамм Lactobacillus casei C-1 (B-5726) утилизировал 78% лактозы, содержащейся в молочной сыворотке, что на 20% выше относительно других исследуемых штаммов.
post@vestnik-vsuet.ru
60
50
40
54
о 30
й
о
20 10 0
14
49,3 9
40,5
6
9012 2430 6253 5726 5728 1699 5466 Исследуемые штаммы МКБ LAB strains
Рисунок 1. Концентрация молочной кислоты в культуральной жидкости исследуемых штаммов через 120 часов культивирования
Figure1. The concentration of lactic acid in the culture fluid after 120 hours of cultivation
7,3
6,8
o4
X1
o4
Щ Й
0 о
у i6,3
1 £ м и й о
Э й
3 g
^ §5 ,8
53 о
Ei й
о J
5,3
4,8 -
1 2 3 4 5
Продолжительность биосинтеза, сут. Duration of biosynthesis, days
Рисунок 2. Кинетика ассимиляции лактозы (%) культурами исследуемых штаммов
Figure2. Kinetics of lactose assimilation by the culture of the studied strains
Для определения оптимального состава среды для биосинтеза молочной кислоты штаммом Lactobacillus casei C-1 (B-5726) проводили культивирование в течение 72 ч в питательной среде на основе творожной сыворотки с различным содержанием дрожжевого лизата (таблица 1).
9
1
Кррнеева О.С. и др.ВестмикВТУИТ, 2022, Т. 84, №. 1, С
Таблица 1. Определение оптимальной концентрации дрожжевого автолизата в питательной среде для биосинтеза молочной кислоты штаммом Lactobacillus casei C-1 (B-5726)
Table 1. Selection of the optimal concentration of yeast autolysate in the nutrient medium for the biosynthesis of lactic acid by the Lactobacillus casei C-1 (B 5726) strain
112-117 post@vestnik-vsuet.ru
следует вывод о целесообразности ограничения продолжительности культивирования Lactobacillus casei C-1 (B-5726) периодом в 132 ч.
Концентрация дрожжевого автолизата в питательной среде, % The concentration of yeast autolysate in the nutrient medium, % Концентрация молочной кислоты через 72 ч культивирования, г/л Lactic acid concentration after 72 hours of cultivation, g/l
1 22,2
2,5 24,36
5 27,96
7,5 26,33
10 25,35
15 25,20
В ходе эксперимента выявлено, что достичь конечную максимальнуюконцентрацию молочной кислоты можно путем добавления к питательной среде автолизата дрожжей в количестве 5 % от объема среды.
Для определения оптимальной продолжительности биосинтеза МК штаммом Lactobacillus casei C-1 (B-5726) культуру выращивали на стандартной среде (MRS) при температуре 37 °С в течение 7 суток. Количество МК в культу-ральной жидкости определяли каждые 12 ч (рисунок 3). Установлено, что максимальное количество молочной кислоты продуцент накапливает к 132 ч роста (54.77 г./л). Дальнейшее культивирование не приводило к значительному увеличению концентрации МК, из чего
«
о и
О
ц
о S
60 ад 55
50 45 40 35 30 25 20 15
t Ю DO О ^Т in ЧО 00
Продолжительность культивирования, ч Duration of biosynthesis, h
Рисунок 3. Кинетика накопления молочной кислоты штаммом Lactobacillus casei C-1 (B-5726)
Figure3. Kinetics of lactic acid accumulation by
Lactobacillus casei C 1 (B 5726) strain
Заключение
Исследование кислотообразующей способности штаммов молочнокислых бактерий показало, что из исследованных штаммов наибольшую способность ферментировать лактозу, синтезируя молочную кислоту, проявил Lactobacillus casei C-1 (B-5726), что коррелирует с данными по ассимиляции культурой лактозы. Подобраны оптимальная продолжительность культивирования (132 ч) и концентрация дрожжевого лизата (5%) в питательной среде на основе творожной сыворотки. При оптимальных параметрах максимальная концентрация молочной кислоты в культуральной жидкости Lactobacillus casei C-1 (B-5726) составила 54.77 г./л, что сопоставимо с используемыми в настоящее время продуцентами при промышленном производстве МК.
Литература
1 Болотенков М.В. Производство молочной кислоты в мембранном биореакторе. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 2017. 78 с.
2 Государственная фармокопея Российской Федерации, XIV издание; под. редакцией С.Е. Емшанова. Москва: «Медицина», 2018. 2787 с.
3 Горбатова К.К., Гунькова П.И. Химия и физика молока. СПБ: ГИОРД, 2012. 336 с.
4 ГОСТ 34304-2017 Молоко и молочные продукты. Метод определения лактозы и галактозы (с Поправкой). Москва, Стандартинформ, 2018. 7 с.
5 Дуринец А.С. Биологические основы совершенствования культивирования молочнокислых бактерий для разработки высокоэффективной технологии получения молочной кислоты: дис. на соиск. учен. степ. канд. биол. наук: 03.01.06. Москва, 2020. 153 с.
6 Залашко М.Н. Биотехнология переработки молочной сыворотки. М.: Агропромиздат, 1990. 192 с.
7 Квасников Г.И., Нестеренко О.А. Молочнокислые бактерии и пути их использования. М: Агвопоомиздат, 2015.208 с.
8 Пат. № 2000109701, RU, С12Р 7/56. Способ получения молочной кислоты /Исакова Д.М. № 2000109701/13; Заявл. 20.04.2000; Опубл. 20.10.2001.
9 Самуйленко А.Я., Еремец В.Е., Гринь С.А., Шинкарев С.М. и др. Промышленные способы биотехнологического получения и выделения молочной кислоты // Вестник технологического университета. 2017. С. 123-126.
10 Борщевская Л.Н., Гордеева Т.Л., Калинина А.Н., Синеокий С.П. Спектрофотометрической определение молочной кислоты // Журнал аналитической химии. 2016. С. 787-780.
Korneeva O.S. et aCProceedings ofVSUET, 2022, voC 84, no. 1, pp. 112-117
post@vestnik-vsuet.ru
1 ] Hujanen M., Linko Y.-Y. Effect of temperature and various nitrogen sources on L (+)-lactic acid production by Lactobacillus casei // Appl Microbiol Biotechnol. 1995. P. 307-313.
12 Fitzpatrick J.J., Ahrens M., Smith S. Effect of manganese on Lactobacillus casei fermentation to produce lactic acid from whey permeate // Process Biochemistry. 2001. V. 36. №7. P. 671 - 675.
13 Rocha-Mendoza D., Kosmerl E., Krentz A., Zhang L. et al. Invited review: Acid whey trends and health benefits // Journal of Dairy Science. 2021. V. 104. №. 2. P. 1262-1275. doi: 10.3168/jds.2020-19038
14 Litchfield J.H. Lactic Acid, Microbially Produced//Encyclopedia of Microbiology. 2009. P. 362-372.
15 Ago K.-I., Hasegawa S., Azuma M., Takahashi K. Lactic acid fermentation from rice by adopting food wastes as nutrients // Journal of Chemical Engineering of Japan. 2007. V. 40. №2. P. 164 - 167.
Amrane A., Prigent Y. Lactic acid production from lactose in batch culture: analysis of the data with the help of a mathematical model; relevance for nitrogen source and preculture assessment // Applied Microbiology and Biotechnology. 1994. V. 40. №5. P. 644-649.
17 Coelho L.F., Bernardo M.P., de Oliveira P.M. et al. Lactic acid production from renewable resources // Lactic Acid: Production, Properties and Health Effects. 2012. P 47-64.
18 Kwon S., Lee P.C., Lee E.G., Keun Chang Y. et al. Production of lactic acid by Lactobacillus rhamnosus with vitamin-supplemented soybean hydrolysate // Enzyme and Microbial Technology. 2000. V. 26. №2. P. 209-215.
19 Smithers G.W. Whey-ing up the options - Yesterday, today and tomorrow // Int. Dairy J. 2015. V. 48. P. 2-14. doi: 10.1016/i.idairyj .2015.01.011 "
20 Gharwalová L., Paulová L., Patakova P., Branská B. et al. Use of wheat straw and chicken feather hydrolysates as a complete medium for lactic acid production // Czech Journal of Food Sciences. 2018. V. 36. №. 2. P. 146-153. doi: 10.17221/461/2017-CJFS
References
1 Bolotenkov M.V. Production of lactic acid in a membrane bioreactor. Moscow, TsNIITEImyasomolprom, 2017. 78 p. (in Russian).
2 State Pharmacopoeia of the Russian Federation, XIV edition; under. edited by S.E. Emshanova. Moscow, Medicine, 2018. 2787 p. (in Russian).
3 Gorbatova K.K., Gunkova P.I. Chemistry and physics of milk. St. Petersburg, GIORD, 2012. 336 p. (in Russian).
4 GOST 34304-2017. Milk and dairy products. Method for determination of lactose and galactose (Amended). Moscow, Standartinform, 2018. 7 p. (in Russian).
5 Durinets A.S. Biological bases for improving the cultivation of lactic acid bacteria for the development of a highly efficient technology for the production of lactic acid: dis. for the competition scientist step. cand. biol. Sciences: 03.01.06. Moscow, 2020. 153 p. (in Russian).
6 Zalashko M.N. Biotechnology of whey processing. Moscow, Agropromizdat, 1990. 192 p. (in Russian).
7 Kvasnikov G.I., Nesterenko O.A. Lactic acid bacteria and ways of their use. Moscow, Agvopoomizdat, 2015. 208 p. (in Russian).
8 Isakova D.M. Method for obtaining lactic acid. Patent RF, no. 2000109701, 2001.
9 Samuylenko A.Ya., Eremets V.E., Grin S.A., Shinkarev S.M. and other Industrial methods of biotechnological production and isolation of lactic acid. Bulletin of the Technological University. 2017. pp. 123-126. (in Russian).
10 Borshchevskaya L.N., Gordeeva T.L., Kalinina A.N., Sineoky S.P. Spectrophotometric determination of lactic acid. Journal of Analytical Chemistry. 2016. pp. 787-780. (in Russian).
11 Hujanen M., Linko Y.-Y. Effect of temperature and various nitrogen sources on L (+)-lactic acid production by Lactobacillus casei. Appl Microbiol Biotechnol. 1995. pp. 307-313.
12 Fitzpatrick J.J., Ahrens M., Smith S. Effect of manganese on Lactobacillus casei fermentation to produce lactic acid from whey permeate. Process Biochemistry. 2001. vol. 36. no. 7. pp. 671 - 675.
13 Rocha-Mendoza D., Kosmerl E., Krentz A., Zhang L. et al. Invited review: Acid whey trends and health benefits. Journal of Dairy Science. 2021. vol. 104. no. 2. pp. 1262-1275. doi: 10.3168/jds.2020-19038
14 Litchfield J.H. Lactic Acid, Microbially Produced. Encyclopedia of Microbiology. 2009. pp. 362-372.
15 Ago K.-I., Hasegawa S., Azuma M., Takahashi K. Lactic acid fermentation from rice by adopting food wastes as nutrients. Journal of Chemical Engineering of Japan. 2007. vol. 40. no. 2. pp. 164 - 167.
16 Amrane A., Prigent Y. Lactic acid production from lactose in batch culture: analysis of the data with the help of a mathematical model; relevance for nitrogen source and preculture assessment. Applied Microbiology and Biotechnology. 1994. vol. 40. no. 5. pp. 644-649.
17 Coelho L.F., Bernardo M.P., de Oliveira P.M. et al. Lactic acid production from renewable resources. Lactic Acid: Production, Properties and Health Effects. 2012. pp. 47-64.
18 Kwon S., Lee P.C., Lee E.G., Keun Chang Y. et al. Production of lactic acid by Lactobacillus rhamnosus with vitamin-supplemented soybean hydrolysate. Enzyme and Microbial Technology. 2000. vol. 26. no. 2. pp. 209-215.
19 Smithers G.W. Whey-ing up the options - Yesterday, today and tomorrow. Int. Dairy J. 2015. vol. 48. pp. 2-14. doi: 10.1016/j.idairyj.2015.01.011
20 Gharwalová L., Paulová L., Patakova P., Branská B. et al. Use of wheat straw and chicken feather hydrolysates as a complete medium for lactic acid production. Czech Journal of Food Sciences. 2018. vol. 36. no. 2. pp. 146-153. doi: 10.17221/461/2017-CJFS
Кррнеева О.С. и др.ВестникВГУИТ, 2022, Т. 84, №. 1, С 112-117
post@vestnik-vsuet.ru
Сведения об авторах Ольга В. Бондарева м.н.с., лаборатория метагеномики и пищевой биотехнологии, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия,Ьош1угп15@уа.ги
https://orcid.org/0000-0002-7051-9858 Анна А. Толкачева м.н.с., лаборатория метагеномики и пищевой биотехнологии, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия, anna-biotech@ya.ru
https://orcid.org/0000-0003-0725-6482 Нина А. Некрасова м.н.с., лаборатория метагеномики и пищевой биотехнологии, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия, nekrasovaninelya@ya.ru
https://orcid.org/0000-0003-0434-3839 Галина П. Шуваева доцент, кафедра биохимии и биотехнологии, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия, gpshuv@mail.ru
https://orcid.org/0000-0002-4294-8209 Дмитрий А. Черенков д.б.н., профессор, кафедра биохимии и биотехнологии, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия, d.cherenkov@mail.ru
https://orcid.org/0000-0002-8564-8919 Ольга С. Корнеева д.б.н., профессор, , кафедра биохимии и биотехнологии, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия, korneeva-olgas@ya.ru https://orcid.org/0000-0002-2863-0771
Вклад авторов
Все авторы в равной степени принимали участие в написании рукописи и несут ответственность за плагиат
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Information about authors
Olga V. Bondareva researcher, laboratory of metagenomics and food biotechnology, Voronezh State University of Engineering Technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia, bond.vrn15@ya.ru
https://orcid.org/0000-0002-7051-9858 Anna A. Tolkacheva researcher, laboratory of metagenomics and food biotechnology, Voronezh State University of Engineering Technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia, anna-biotech@ya.ru
https://orcid.org/0000-0003-0725-6482 Nina A. Nekrasova researcher, laboratory of metagenomics and food biotechnology, Voronezh State University of Engineering Technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia, nekrasovaninelya@ya.ru
https://orcid.org/0000-0003-0434-3839 Galina P. Shuvaeva associate professor, biochemistry and biotechnology department, Voronezh State University of Engineering Technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia, gpshuv@mail.ru
https://orcid.org/0000-0002-4294-8209 Dmitry A. Cherenkov Dr. Sci. (Biol.), professor, biochemistry and biotechnology department, Voronezh State University of Engineering Technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia, d.cherenkov@mail.ru
https://orcid.org/0000-0002-8564-8919 Olga S. Korneeva Dr. Sci. (Biol.), professor, biochemistry and biotechnology department, Voronezh State University of Engineering Technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia, korneeva-olgas@ya.ru https://orcid.org/0000-0002-2863-0771
Contribution
All authors are equally involved in the writing of the manuscript and are responsible for plagiarism
Conflict of interest
The authors declare no conflict of interest.
Поступила 10/12/2021_После редакции 12/01/2022_Принята в печать 18/02/2022
Received 10/12/2021_Accepted in revised 12/01/2022_Accepted 18/02/2022
ВестнщФГУИШ/Proceedings of VSUET DOI: http://doi.org/1Q.20914/231Q-12Q2-2Q22-1-118-124
ISSN 2226-910X E-ISSN 2310-1202 Оригинальная статья/Research article_
УДК 663.8
Open Access Available online at vestnik-vsuet.ru
Инновационные безалкогольные напитки из натурального
растительного сырья
Мария В. Бабаева Светлана В. Жуковская Дмитрий А. Казарцев Владимир М. Жиров Наталья Л. Клейменова Надежда Н. Попова
m-babaeva@mail.ru
zhu2165@yandex.ru
kda_79@mail.ru
zhirov .vladimir@rosspirtpro m. ru
klesha78@list.ru
smaginan@bk.ru
0000-0003-2258-3828 0000-0002-2324-6340 0000-0001-6597-2327 0000-0002-8519-1082 0000-0002-1462-4055 0000-0001-7532-6863
1 Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского (ПКУ), ул. Земляной вал, 73, г. Москва, 109004, Россия
2 АО «РОССПИРТПРОМ» Кутузовский проспект, 34, стр. 21, г. Москва, 121170, Россия
3 Воронежский государственный университет инженерных технологий, ул. пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия_
Аннотация. Исследования позволили разработать технологию производства безалкогольных напитков с использованием натурального растительного сырья. Для приготовления безалкогольного натурального напитка прямого заваривания было выбрано следующее растительное сырье: ромашка, апельсин, лимонник, валериана, корица, имбирь, роза, каркаде, шиповник, ханибуш. В результате исследования состава ингредиентов, было установлено, что данное сырье богато витаминами, макро- и микроэлементами, органическими кислотами, дубильными веществами, пищевыми волокнами, флавонолами и другими функциональными веществами. При этом в них содержится небольшое количество калорий. Благодаря наличию в составе плодов шиповника бензойной кислоты, в составе апельсина - сорбиновой кислоты, напиток будет стабилизирован, так как они являются природными консервантами. Также апельсиновая корка, каркаде придают напитку вкус и приятный аромат. Таким образом рассмотренное сырье является благоприятным объектом, чтобы создать на их основе безалкогольный напиток. Напитки на основе этих натуральных растительных ингредиентов будут пользоваться спросом у людей, следящих за своим здоровьем. При проведении эксперимента были составлены по три экспериментальных купажа для двух напитков, с различным содержанием ромашки, апельсина, лимонника, валерианы, корицы, имбиря и розы, каркаде, шиповника, ханибуша, лимонника. По органолептическим показателям был выбран один вариант для каждого напитка. Изучены органолептические и физико-химические показатели готового продукта - натурального безалкогольного напитка прямого заваривания. На основе проведенных исследований была смоделирована технологическая схема получения безалкогольного напитка на основе метода прямого заваривания. Разработана технологическая документация на напитки.
Ключевые слова: безалкогольный напиток, растительное сырье, технология, технология, органолептические показатели
Innovative soft beverages made from natural vegetable raw materials
MariaV. Babaeva Svetlana V. Zhukovskaya Dmitry A. Kazartsev Vladimir M. Zhirov Natalya L. Kleymenova Nadezhda N. Popova
m-babaeva@mail.ru
zhu2165@yandex.ru
kda_79@mail.ru
zhirov .vladimir@rosspirtpro m. ru
klesha78@list.ru
smaginan@bk.ru
0000-0003-2258-3828 0000-0002-2324-6340 0000-0001-6597-2327 0000-0002-8519-1082 0000-0002-1462-4055 0000-0001-7532-6863
1 K. G. Razumovsky Moscow State University of technologies and management (The First Cossack University) 73 Zemlyanoy Val street , Moscow, 109004, Russia
2 AO "ROSSPIRTPROM" Kutuzovsky Prospekt, 34, p. 21, Moscow, 121170, Russia
3 Voronezh State University of Engineering Technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia_
Abstract. The research made it possible to develop a technology for the production of soft beverages using natural vegetable raw materials. To prepare a non-alcoholic natural drink of direct brewing, the following vegetable raw materials were selected: chamomile, orange, lemongrass, valerian, cinnamon, ginger, rose, karkade, rosehip, honeybush. As a result of the study of the composition of the ingredients, it was found that this raw material is rich in vitamins, macro- and microelements, organic acids, tannins, dietary fibers, flavonols and other functional substances. At the same time, they contain a small amount of calories. Due to the presence of benzoic acid in the composition of rosehip fruits, sorbic acid in the composition of orange, the drink will be stabilized, since they are natural preservatives. Also, orange peel, karkade give the drink a taste and a pleasant aroma. Thus, the considered raw materials are a favorable object to create a soft drink based on them. Beverages based on these natural herbal ingredients will be in demand among people who take care of their health. During the experiment, three experimental blends were made for two beverages, with different contents of chamomile, orange, lemongrass, valerian, cinnamon, ginger and rose, karkade, rosehip, honeybush, lemongrass. According to the organoleptic parameters, one option was selected for each drink. The organoleptic and physico-chemical parameters of the finished product - a natural soft drink of direct brewing - have been studied. Based on the conducted research, a technological scheme for obtaining a soft drink based on the direct brewing method was modeled. Technological documentation for beverages has been developed.
Keywords: soft drink, vegetable raw materials, technology, technology, organoleptic indicators
2
3
3
2
3
3
Для цитирования
Бабаева М.В., Жуковская С.В., Казарцев Д.А., Жиров В.М., Клейменова Н.Л., Попова Н.Н. Инновационные безалкогольные напитки из натурального растительного сырья // Вестник ВГУИТ. 2022. Т. 84. № 1 С. 118-124. <Ы:10.20914/2310-1202-2022-1-118-124
For citation
Babaeva M.V., Zhukovskaya S.V., Kazartsev D.A., Zhirov V.M., Kleymenova N.L., Popova N.N. Innovative soft beverages made from natural vegetable raw materials. Vestnik VGUIT [Proceedings of VSUET]. 2022. vol. 84. no. 1. pp. 118-124. (in Russian). doi:10.20914/2310-1202-2022-1-118-124
© 2022, Бабаева М.В. и др. / Babaeva M.V. et al.
This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License
