CC BY
155
Скорлупа кедрового ореха в производстве алкогольных и безалкогольных напитков
Е.Ю. Егорова
Бийский технологический институт (филиал) Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова В.В. Будаева
Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН А.А. Лобанова, С.Г. Ильясов ФГУП «ФНПЦ «Алтай» (г. Бийск)
Химический состав, пищевые, фармакологические и косметические свойства кедрового ореха в целом изучены достаточно подробно. Не обделена вниманием и скорлупа, составляющая до 60 % [1] от массы ореха: порошок скорлупы с размерами частиц 10-1200 мкм используется в производстве пищевых и биологически активных добавок смешанного состава [2, 3]; обладающие противовоспалительными и противогрибковыми свойствами экстракты скорлупы или непосредственно измельченная скорлупа дисперсностью 10-20 мкм могут входить в рецептуру косметических масок и скрабов [3, 4]; высокие сорбционные характеристики угля, получаемого обжигом скорлупы, находят свое применение в процессе подготовки воды в пищевой промышленности [5].
Но, пожалуй, более интересна роль скорлупы кедрового ореха в производстве напитков.
Народной медицине Сибири издавна известны целебные свойства настоек и отваров кедрового ореха и скорлупы, которые могут употребляться в лечебных целях как самостоятельно, так и в сочетании со слабыми виноградными винами [6]. Профессор Эд. Леманн, характеризуя в 1890 г. свойства кедрового ореха [7], упоминал об использовании сибиряками кедровой скорлупы для «облагораживания» домашних водок: нагревание или продолжительное настаивание скорлупы (от 10 до 40 дней) в водных растворах спирта способствует очистке последних от сивушных масел. В процессе настаивания толстая и хрупкая скорлупа матового красновато-бурого цвета, состоящая в значительной мере из несахароподобных полисахаридов — целлюлозы, гемицеллюлоз, лигнина, — сорбирует из водки токсичные вещества. Одновременно полифе-нольные соединения скорлупы подкрашивают водку в красно-коричневый цвет, и напиток приобретает несколько вяжущий, дубящий вкус.
Вышеописанные процессы хорошо изучены и в настоящее время широко
применяются в производстве алкогольных и безалкогольных напитков. С использованием вкусоароматических свойств настоек и экстрактов кедрового ореха выпускаются алкогольные [8-10] и безалкогольные [11, 12] бальзамы, водки [13], ликеры [14], джины [15]. Всего запатентовано более 50 рецептур алкогольных и безалкогольных напитков, в состав которых в качестве одного из основных ингредиентов входит цельный кедровый орех — его участие в рецептуре составляет до 120 [10] — 250 [9] кг/1000 дал напитка. При этом, несмотря на то, что основным компонентом в составе кедрового ореха, определяющим дегустационные характеристики получаемых напитков, являет-
Таблица i
Показатель Норма
Внешний вид Коричневая прозрачная жидкость
Вкус сладковатый,
Вкус и аромат ярко выраженный аромат кедрового ореха
Массовая концентрация общего экстракта, г/см3, 0,5
не менее
Объемная доля этилового спирта, % 30-40
Массовая концентрация сахара, г/см3, не более 10
ся скорлупа, случаи производства напитков на скорлупе (без ядра) единичны [16, 17].
Помимо традиционных способов использования ореха и скорлупы при получении настоек и напитков возможна и другая область их применения. Высокое содержание в скорлупе обладающих Р-витаминной активностью полифенолов [18] позволяет, меняя эк-страгент и продолжительность настаивания, извлекать из скорлупы или сечки (осколков скорлупы с остатками ядра) до 2 % по сухой массе и более водо-, спирто- и жирорастворимых красящих и биологически активных веществ [19].
В частности, в НПО «Алтай» (г. Бийск) была разработана и внедрена технология получения экстракта «Кедровый орешек» [20], который был рекомендован в качестве вкусоароматической добавки к чаю и другим напиткам (табл. 1).
Технологический процесс получения экстракта включает следующие стадии: приготовление экстрагента — водно-спиртового раствора сахара с концентрацией спирта 36-40 %, экстракцию скорлупы кедрового ореха (содержащей до 2 % сечки), настаивание в течение не менее 20 дней, удаление масла с поверхности экстракта, расфасовку готовой продукции.
Концентрация общего экстракта растет в течение первых 3-5 дней, после чего заметного увеличения не наблюдается. Продолжительность настаивания в течение 20 дней обоснована тем, что по истечении указанного срока у экстракта исчезают запах и вкус спирта и продукт приобретает характерные для кедрового ореха бальзамические ноты. Механизм этого явления, вероятнее всего, близок к технологии приготовления коньяка в дубовых емкостях.
С учетом полученных результатов была изучена возможность использования в качестве исходного сырья (кроме ореха Горного Алтая) дальневосточного
Таблица 2
Состав экстрагента Экстракт кедрового ореха Экстракт скорлупы
Массовая доля сухого остатка, % Органолептические характеристики Массовая доля сухого остатка, % Органолептические характеристики
Вода 0,03 Мутный, бледно-желтый, почти бесцветный; безвкусный 0,06 Мутный, бледно-желтый, почти бесцветный; безвкусный
Ярко-красный, Ярко-красный,
Спирт водный прозрачный; запах, прозрачный;
1,20 характерный 1,85 запах, характерный
40%-ный для кедрового ореха; вкус вяжущий, дубящий, терпкий для кедрового ореха; вкус вяжущий, дубящий, терпкий
Спирт водный 70%-ный 1,04 Ярко-красный, интенсивно окрашенный, маслянистые пятна на поверхности экстракта; 1,42 Ярко-красный, интенсивно окрашенный, прозрачный; запах спиртовой со смолистыми
Спирт водный 96%-ный 0,83 запах и вкус спирта перебивают запах и вкус сырья 1,11 кедровыми тонами; вкус спирта перебивает вкус сырья
ПИ]
шшитсиу 5.
2005
30 -■ # 25 | 20 Ь 15
I 10
Ф Ф
Й 5 0
12 24 36 48 60 72 84 96 Время экстракции, ч
Рис. 1. Зависимость степени извлечения экстрактивных веществ из скорлупы от времени экстракции (1, 2, 3, 4, 5 — ступень экстракции)
ореха и его скорлупы, а также кедрового стланика для производства натуральных красителей широкой цветовой гаммы: от янтарного (дальневосточного ореха) до насыщенного красно-коричневого (стланика). По накоплению сухих веществ в экстракте скорлупа алтайского ореха, несомненно, лидирует.
На сырье и готовую продукцию разработана нормативная документация, согласованная Госсанэпиднадзором РФ по результатам экспертизы в Институте питания РАМН. Технология получения экстрактов на основе ореха разных мест произрастания была рекомендована для внедрения в пос. Каракокша Республики Алтай и г. Палана Корякского автономного округа.
Более детально условия классической экстракции исследовали на примере алтайского кедрового ореха. С целью определения оптимального соотношения компонентов в составе экстраген-та было изучено несколько вариантов экстракции биологически активных веществ из ореха и скорлупы (табл. 2) при разном соотношении воды и этилового спирта. Экстракты готовили при соотношении экстрагент: сырье, равном 3:1, при перемешивании без дополнительного нагрева, время экстракции составило 5 ч. Определение сухого остатка проводили по Госфармакопее СССР XI.
В качестве обязательного требования к ореху и скорлупе необходимо отметить чистоту сырья — отсутствие примесей, пыли и перетертой скорлупы, образующей трудноотделимые взвеси в экстрактах и готовых напитках. Следовательно, в производстве напитков не рекомендуется использовать измельченное сырье, несмотря на то, что известна прямая зависимость скорости и выхода экстрактивных веществ от дисперсности сырья.
В связи с вышесказанным для получения экстрактов применяли «цельную» скорлупу (половинки, без крошки).
Как видно из данных табл. 2, способ получения экстрактов из цельного ореха имеет существенные недостатки по сравнению с экстракцией сухих веществ из скорлупы. Выдерживание в водно-спиртовом растворе крепостью 70 % и более даже отборных орехов приводит к тому, что после отстаивания на поверхности экстракта появляются пленка или отдельные капли жира, экстрагированного спиртом через поры скорлупы из ядра ореха. Описанный процесс усугубляется в случае использования орехов, имеющих трещины или микротрещины в скорлупе, что является потенциальной причиной ухудшения потребительских свойств напитков и значительно усложняет процесс их производства вследствие необходимости удаления склонного к быстрому прогор-канию масла с поверхности готового продукта [16].
Ввиду того что высокое содержание спирта в составе экстрагента (70 % и более) придает полученным экстрактам резкий запах и вкус этанола, перебивая запах и вкус исходного сырья — ореха или скорлупы, а использование в качестве экстрагента воды не дает желаемого эффекта, в дальнейшем оптимальным экстрагентом был признан 40%-ный водный раствор этилового спирта.
Немаловажный фактор в производстве настоев и экстрактов — продолжительность извлечения экстрактивных веществ. В связи с этим следующим этапом исследования стало изучение зависимости степени извлечения экстрактивных веществ из скорлупы от времени экстракции (рис. 1). Получение экстракта из скорлупы ореха 40%-ным водным спиртом проводили методом экстракции с чередованием настаивания и последующего вытеснения.
Как видно из рис. 1, максимальная степень извлечения экстрактивных веществ из скорлупы указанным способом составляет 80 % (25 + 20 + 15 + 10 + 10) — при 5-ступенчатой экстракции, осуществляемой в течение 20 сут. Необходимо отметить нетипичность полученной зависимости: выход на плато не наблюдается даже после более продолжительного выдерживания, что может быть объяснено низкой проницаемостью плотной толстой скорлупы для экстрагента.
Учитывая, что полученные экстракты скорлупы должны характеризоваться высоким содержанием веществ с Р-витаминной активностью [18, 19], для оптимизации технологии получения экстрактов и нормирования качества готовой продукции в качестве одной из контролирующих методик был выбран анализ флавоноидов в экстракте скорлупы в пересчете на рутин [21].
Спектры (рис. 2) снимались на приборе SPECORD М-40. Оптическую плот-
А 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1
400
л
28 26 24 22 20
X, Х10-1
Рис. 2. Спектр поглощения комплекса экстракта скорлупы с хлоридом алюминия (40%-ный водный спирт)
ность А замеряли в интервале 300-700 нм на длине волны максимума поглощения в кюветах с толщиной поглощающего слоя 1 см. В рабочую кювету помещали раствор экстракта с хлоридом алюминия (1 мл экстракта + 4 мл 5%-ного раствора А1С13 + 20 мл 60%-ного этилового спирта), в кювету сравнения — раствор хлорида алюминия в спирте (4 мл 5%-ного раствора А1С13 + 21 мл 60%-ного этилового спирта).
Как видно из рис. 2, максимум поглощения экстракта приходится на 400,5 нм. Массовая доля флавоноидов в экстрактах, извлеченных из скорлупы, в пересчете на рутин составляет 0,4 г/л; относительное стандартное отклонение измерений 0,03.
Особо необходимо отметить безопасность полученных экстрактов.
Переработчикам кедрового ореха известно о повышенном содержании свинца в скорлупе кедрового ореха [1]. Несмотря на это, экстракты, приготовленные из скорлупы с таким содержанием свинца, находятся в пределах нормы (не более 0,3 мг/кг — для напитков, 5 мг/кг — для сухих экстрактов [22]). Отсюда можно сделать вывод, что свинец в скорлупе цел-люлозоподобными полисахаридами связан достаточно прочно и не переходит в продукт даже при воздействии такого сильного экстрагента, как растворы этилового спирта. В данном случае уместным будет сравнение экстрактивных характеристик кедровой скорлупы с чаями, содержание в которых свинца до 10 мг/кг [22] гарантирует безопасность потребления приготовленных из них напитков.
В связи с тем что все накладные расходы по переработке кедрового ореха, как правило, являются составляющими цены основного продукта — пищевого масла, скорлупа у крупных переработчиков стоит не более 1 долл. США за 1 кг. Таким образом, скорлупа кедрово-
5•2005
ПИВО " "ЛПИТКИ
X
го ореха — ценное и доступное сырье для производства алкогольных и безалкогольных напитков.
Сегодня применение скорлупы при получении экстрактов и напитков приобретает особую актуальность в связи с возможностью преимущественного исключения из технологического процесса синтетических биологически активных и вкусоароматических добавок.
ЛИТЕРАТУРА
1. Цапалова И.Э., Губина М.Д., Позняков-ский В.М. Экспертиза дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений. — Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 2000.
2. Пат. РФ № 2098985. Биоактивный препарат «Целебный дар Алтая»/Г.В. Сакович, А.С. Жарков, С.А. Пьянков, А.Н. Мисо-вец. — Опубл. в БИ. 1997. № 35.
3. Пат. РФ № 2236154. Профилактический продукт, биологически активная пищевая добавка, парфюмерно-косметический продукт на основе порошка скорлупы кедровых орехов и способ его получения/ И.В. Ветров, А.А. Попов А.А. — Опубл. в БИ. 2004.
4. Пат. РФ 2120273. Косметическая очистительная маска для ухода за кожей лица «Леда-плюс»/А.Н. Децина. — Опубл. в БИ. 1998. № 30.
5. СавельеваЮ.Р., КряжовА.Н., БогомоловМ.С. и др. Получение активного угля из скорлупы кедрового ореха//Химия растительного сырья. 2003. № 4.
6. Кедровое масло: Сборник статей. — СПб.: ДИЛЯ, 2004.
7. Леманн Эд. Сибирские кедровые орешки и их составные части. Фито-химический очерк// Фармакологический журнал. 1890. № 17, 18.
8. Пат. РФ № 968066. Композиция ингредиентов для бальзама «Горно-Алтайский»/З.А. Ли-стова, Б.А. Устинников, И.И. Бурачевский и др. — Опубл. в БИ. 1982. № 39.
9. Пат. РФ № 2022006. Бальзам «Томск»/Т.А. Ре-вина. — Опубл. в БИ. — 1994. — № 20.
10. Пат. РФ № 2105802. Бальзам «Караколь»/ А.А. Лобанова, Л.М. Козлова, В.В. Будаева, М.С. Василишин. — Опубл. в БИ. 1998. № 6.
11. Пат. РФ № 2157076. Композиция ингредиентов для бальзама/Г.В. Гевель. — Опубл. в БИПМ. — 2000. — № 28.
12. Будаева В.В., Егорова Е.Ю. Безалкогольный бальзам «Ключ к «Бийской крепости»: рецептура, технология, экспертиза//Ликеро-водочное производство и виноделие. 2004. № 10.
13. Пат. РФ № 2014352. Водка особая/И.И. Брех-ман, В.Т. Спрыгин, Ю.А. Емец, В.Г. Мазурик. — Опубл. в БИ. 1994. № 11.
14. Пат. РФ № 2091458. Композиция ингредиентов для ликера «Старый Владивосток»/ Ю.Н. Лоенко, Е.А. Голомовзая, А.А. Артю-ков и др. — Опубл. в БИ. 1997. № 27.
15. Пат. РФ № 2113465. Композиция ингредиентов для джина «Даурский»/Ю.М. Гафу-ров, Ю.В. Федосов, Л.Г. Иванов и др. — Опубл. в БИ. 1998. № 17.
16. Пат. РФ № 2016891. Композиция ингредиентов для настойки/А.К. Виноградов, С.Г. Ильясов, В.П. Бобрышев и др. — Опубл. в БИ. 1994. № 14.
17. Пат. РФ № 2057800. Композиция ингредиентов для напитка «Свежесть»/Т.П. Тара-сьян, З.А. Троян. — Опубл. в БИ. — 1996. — № 10.
18. Пат. РФ № 2174011. Способ получения по-лифенолов/Л.П. Рубчевская, О.И. Лебедева, В.М. Ушанова и др. — Опубл. в БИПМ. 2001. № 27.
19. Алейников И.Н., Русаков А.В. Переработка и использование лузги кедровых орехов// Хранение и переработка сельхозсырья. 2002. № 1.
20. ТУ 7508906.058-91 «Кедровый орешек», согл. зам. гл. гос. врача СССР В.И. Чибура-евым, исх. № 143-42/94-8 от 21.01.1991. — Бийск, 1991.
21. Лобанова А.А., Будаева В.В., Сакович Г.В. Исследование биологически активных фла-воноидов в экстрактах из растительного сы-рья//Химия растительного сырья. 2004. № 1.
22. СанПиН 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов: Вып. 7. — М.: ИНФРА-М, 2002.
5-я Международная конференция
«МИР СОКОВ-2006»
13-14 февраля 2006 г.,
Москва, Центр международной торговли
Российский союз производителей соков приглашает специалистов министерств и ведомств, научных учреждений, промышленных предприятий и торговли выступить с докладом на ежегодной Международной конференции «Мир соков-2006».
Основные темы конференции:
• техническое и налоговое регулирование в соковой отрасли;
• контроль и надзор качества и безопасности на соковом рынке;
• соки и здоровое питание;
• функциональные и обогащенные соко-содержащие продукты;
• новые технологии в производстве и упаковке;
• анализ развития рынка готовой продукции и сырья.
Рабочие языки конференции: русский и английский. Желающих выступить на конференции с презентацией просьба направить в адрес оргкомитета заявку на русском или английском языке, содержащую название доклада, краткие тезисы в объеме не более 1 машинописной страницы, персональные данные автора, контактные данные. Срок подачи заявок — не позднее 1 ноября 2005 г. Программа и регистрационные листы будут размещены на сайте: www.rsps.ru
Адрес оргкомитета конференции:
109240, Москва, ул. Николоямская, д.26, стр. 1 Тел./факс (095) 502-99-38 E-mail: [email protected]
ПИВО " НАПИТКИ
5•2005
