CC BY
04.3.3 - ПИЩЕВЫЕ СИСТЕМЫ (БИОЛОГИЧЕСКИЕ НА УКИ, ТЕХНИЧЕСКИЕ НА УКИ)
DOI 10.53980/24131997_2023_3_5
Э.Б. Битуева, д-р техн. наук, проф., e-mail: bitueva elv@mail.ru Т.П. Анцупова, д-р биол. наук, проф.
Д.М. Балданова, канд. техн. наук, доц.
Е.П. Павлова, канд. биол. наук, ст. преподаватель М.Б. Данилов, д-р техн. наук, проф.
Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г. Улан-Удэ
УДК 663.551
ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВОГО БАЛЬЗАМА НА ОСНОВЕ БАЙКАЛЬСКИХ ТРАВ
В настоящее время ассортимент бальзамов на основе лекарственных растений расширяется, меняются качественный состав и количественное содержание ингредиентов. Данные напитки имеют не только пищевое, но и профилактическое назначение. Для разработки бальзама использовали лекарственные растения, которые входят в Государственную фармакопею и Государственный реестр и произрастают на территории Республики Бурятия. Рассматривали разные сочетания 18'растений, на основании которых были смоделированы 5 вариантов бальзамов. Предложенная разработка является технологичной. В состав оптимального образца бальзама входит 8 компонентов. Показатели безопасности соответствуют требованиям, предъявляемым ГОСТ 7190-2013. Таким образом, комплексное применение растительных ингредиентов, содержащих разнообразные биологически активные вещества, позволяет получить новый бальзам с заданными составом и свойствами, обладающий высокими органолептическими характеристиками. Технология бальзама не требует дополнительной трудоемкой подготовки растительного сырья, что упрощает и снижает трудоемкость технологического процесса.
Ключевые слова: бальзам, лекарственные растения, водно-спиртовой раствор, экстракция, технология, органолептические свойства.
E.B. Bitueva, Dr. Sc. Engineering, Prof.
T.P. Antsupova, Dr. Sc. Bioligical, Prof.
D.M. Baldanova, Cand. Sc. Engineering, Prof.
E.P. Pavlova, Cand. Sc. Bioligical, Teacher
M.B. Danilov, Dr. Sc. Engineering, Prof.
FOOD BALSAM TECHNOLOGY BASED ON BAIKAL HERBS
Currently, the range of balsams based on medicinal plants is expanding, the quantitative and qualitative composition is changing. These natural drinks have a wide range of nutritional and health benefits. Medicinal plants belonging to the State Pharmacopoeia and the State Register and growing in the Republic of Buryatia were used to develop balsam. Various combinations of 18 plants were considered, on the basis of which 5 variants of balms were modeled. The developed solution is technological. The composition of the optimal balsam sample includes 8 components. Safety indicators comply with the requirements of GOST.
Thus, the complex application of herbal ingredients containing a variety of biologically active substances together makes it possible to obtain a new balsam with a specified composition and properties with high organoleptic characteristics.
Balsam technology does not require additional labour-intensive preparation of plant raw materials, which simplifies and reduces the labor intensity of the process.
Key words: balsam, medicinal plants, hydroalcoholic solution, extraction, technology, organoleptic properties.
Введение
Современная тенденция в области пищевых технологий направлена на создание продуктов позитивного (здорового) питания. Однако в настоящее время структура и качество питания отстают от физиологических потребностей человека. Решение данной проблемы тесно связано с обеспечением продовольственной безопасности страны по ее основным составляющим: техническим средствам, производственным, материальным, а также биологическим ресурсам [1].
Для обеспечения физиологических потребностей человеку необходимо более 600 нут-риентов, включающих макро-, микронутриенты и минорные компоненты пищи. Обеспечить такое количество компонентов сложно даже при разнообразном рационе. Практически все пищевые продукты и напитки должны содержать компоненты, физиологически необходимые для удовлетворения потребности организма человека. Поэтому важно максимально использовать резервы природных источников пищевого сырья, например растительного [2-4]. Одним из вариантов является создание комбинированных или обогащенных пищевых продуктов. Однако многокомпонентные системы сложно контролировать, так как нельзя исключать антагонизм компонентов между собой, воздействие внешних и технологических факторов при приготовлении пищи. Например, с точки зрения источников физиологически активных веществ привлекают внимание бальзамы. В настоящее время более активно разрабатываются безалкогольные бальзамы, приготовленные на основе экстрактов растений [5-9]. Технология безалкогольных бальзамов предусматривает включение в рецептуру подсластителей, консервантов для улучшения вкусоароматических свойств и удлинения сроков хранения.
Бальзам (от греч. Ъа^ашвп - ароматическая смола) - напиток, изготовленный на спиртовых настоях пряных и лекарственных трав, кореньев, плодов, эфирных маслах, которые придают ему сильный приятный гармоничный аромат. Бальзамы известны с давних времен. В настоящее время, согласно нормативным требованиям, бальзамы - это ликеро-водочные изделия из пищевых ингредиентов и полуфабрикатов, в состав которых могут входить лекарственные растения и колер. Крепость бальзамов - от 20,0 до 45,0 %, массовая концентрация общего экстракта - не менее 5,0 и не более 40,0 г/100 см3, цвет - от коричневого до темно-коричневого с пряным ароматом (ГОСТ Р 52190).
Современные рецептуры бальзамов включают от 3 до 70 ингредиентов, чаще встречаются рецептуры от 20 до 6 - это водно-спиртовые (70, 60, 40, 30 % спирта) растворы [10-17].
Разнообразие ассортимента бальзамов создается благодаря применению спиртованных соков, морсов, настоев и ароматных спиртов, изготовленных более чем из 100 видов растительного сырья.
Цель исследования - разработка технологии спиртового бальзама на основе байкальских трав.
Материалы и методы исследований
При проведении исследований использовали общепринятые методы химического и ор-ганолептического анализа.
В качестве объектов использовали растения, включенные в Государственную фармакопею РФ (Государственная ..., 2018) и Государственный реестр лекарственных растений РФ (Государственный ..., 2015). Данные вещества содержат биологически активные вещества, а некоторые из них являются пищевыми (черемуха, шиповник и др.), произрастают на территории Республики Бурятия [17, 18]. Всего было использовано 18 видов растений, из которых приготовлено 5 водно-спиртовых бальзамов. В составе каждого бальзама использовали от 3 до 8 видов растений в разных комбинациях и количественных соотношениях.
Результаты исследований и их обсуждение
При выборе растворителя придерживались рекомендаций фармакопейной статьи, которая распространяется на следующие водно-спиртовые смеси: «... спирт этиловый 90, 70, 40 %, применяемый для приготовления экстрактов, настоев лекарственных трав, бальзамов, ...» (ФС 42-3071-00). В качестве экстрагента выбрали 40%-ный водно-спиртовой раствор. Это полярный растворитель, диэлектрическая проницаемость которого равна 15 с дипольным моментом более 2D. Он обладает способностью растворять алкалоиды, сердечные гликозиды, антр-агликозиды, сапонины, фурокумарины, витамины С, К, Р, РР, органические кислоты, соли, сахара, слизи и др.
При выборе оптимальной рецептуры бальзамов оценивали органолептические свойства и выход экстракта. Все образцы бальзамов готовились по одной технологической схеме:
- подготовка водно-спиртового раствора;
- подготовка навесок растительного сырья;
- смешивание растительного сырья и водно-спиртового раствора;
- экстракция растительных тканей при периодическом перемешивании;
- фильтрация;
- розлив в тару.
Все растительные ингредиенты в бальзамах использовались в высушенном и измельченном виде. Каждый ингредиент взвешивали индивидуально, затем все навески засыпали в емкость и заливали четвертью объема 40%-ного водно-спиртового раствора и выдерживали в течение 60 мин для увлажнения ингредиентов. За этот период осуществляется капиллярная пропитка сырья, происходит образование концентрированного внутриклеточного сока.
По истечении времени добавляли оставшиеся три четверти водно-спиртового раствора, и оставили на экстрагирование. Экстракция - один из распространенных методов выделения биологически активных веществ (БАВ) из природных источников, и на сегодняшний день остается основным методом при получении БАВ [19]. Эффективность любого вида экстракции твердого вещества жидкостью зависит прежде всего от его растворимости и скорости перехода из одной фазы в другую. Кинетика перехода БАВ из твердой фазы в раствор определяется в основном скоростью проникновения жидкости в твердую фазу, скоростью диффузии вещества в жидкости и скоростью удаления вещества с поверхности раздела фаз. В отличие от системы двух жидких фаз равновесие на границе твердой и жидкой фаз наступало очень медленно. Экстракцию проводили 21 день в темном месте при периодическом перемешивании.
По истечении трех недель проводили двукратную фильтрацию экстракта. Выход экстракта составил 68-70 % от исходного объема, содержание спирта - 36-38 %. Снижение содержания спирта связано с влажностью сырья 15-18 %, за счет этого возможно разбавление экстрагента.
Объем экстракта до исходного объема доводили 40%-ным водно-спиртовым раствором до исходного объема, перемешивали и выдерживали в течение 30 мин. Затем бальзам разливали в стеклянную тару и хранили при комнатной температуре. Схема технологии бальзама представлена на рисунке.
При необходимости бальзамы дополнительно подвергали очистке. Для этого бальзамы отстаивали при температуре 0-4 °С в течение 7 сут. При образовании осадка проводили дополнительную фильтрацию. В осадок выпадали экстрактивные вещества, которые при комнатной температуре образуют насыщенные растворы, а при пониженной температуре - пересыщенные растворы, за счет чего и формировался осадок.
Рисунок - Схема производства бальзама
При проведении органолептической оценки был выбран оптимальный вариант рецептуры бальзама, который включал компоненты: чабреца трава (ThymiserpyШherba) черемухи обыкновенной плоды (PadiaviifructusУ; шиповника плоды (Rosaefructus); чага (Inonotusobliquus); смородины черной листья (Ribisnigrifolia); кипрея узколистного трава (ChamaenerionisangustifoШherba); мяты перечной листья (Menthaepiperitaefolia); водно-спиртовой раствор.
Из перечисленных видов шесть являются фармакопейными, а кипрей узколистный входит в Государственный реестр Российской Федерации. Шиповник, черемуха, листья смородины и трава кипрея содержат значительные количества витаминов и микроэлементов, чабрец и мята придают приятный аромат бальзаму, чага и кипрей обладают действием, повышающим жизненные силы организма [20].
Предлагаемая рецептура бальзама обладала биологической ценностью, безопасностью, высокими органолептическими свойствами, стабильностью при хранении и технологичностью при приготовлении.
Экспериментальными исследованиями было установлено, что физико-химические показатели бальзама соответствуют показателям ГОСТ 7190, имеют крепость 40,0±0,1 %, с общим содержанием экстракта 24,5±03 г/100 см3 (табл. 1).
Таблица 1
Физико-химические показатели ликеро-водочных изделий
Наименование изделия Крепость, % Массовая концентрация, г/100 см3
общего экстракта сахара кислот в пересчете на лимонную кислоту
Бальзамы* 20,0-45,0 5,0-40,0 не нормируется не нормируется
Опытный 40,0±0,1 24,5±0,3 - -
Примечание * - данные ГОСТ 7190 «Изделия ликероводочные. Общие технические условия».
Показатели безопасности не превышали допустимых норм, регламентированных ТР ТС 021/2011 Техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (табл. 2).
Таблица 2
Показатели безопасности ликеро-водочных изделий
Наименование изделия Содержание, не более мг/кг Массовая доля метилового спирта, %
Мышьяк Свинец Кадмий Ртуть
Водка и другие спиртовые напитки* 0,2 0,3 0,03 0,005 не более 0,005
Опытные образцы 0,1 0,15 0,01 нет не более 0,005
Примечание * - данные ГОСТ " 7190 «Изделия ликеро-водочные. Общие технические условия»
Органолептические показатели оптимального образца бальзама представлены в таблице 3 .
Таблица 3
Органолептическая оценка бальзама
Вкус Цвет Консистенция Аромат
Горьковатый Темно -коричневый Жидкая, прозрачная, без осадка Бальзамический
Физико-химические, органолептические показатели и показатели безопасности не изменились по истечении года. Поэтому предварительный срок хранения - 1 год.
Заключение
Полезный эффект от разработки бальзама на основе байкальских трав состоит в том, что расширяется ассортимент отечественных бальзамов с высокой биологической ценностью, высокими органолептическими показателями, стабильными при хранении и оказывающими благотворное влияние на организм человека.
Библиография
1. Анищенко А.Н., Лясников Н.В., Романова Ю.А. Совершенствование системы материально-технического обеспечения агропромышленного комплекса для более полного использования его производственного потенциала и возможности обеспечения продовольственной безопасности страны в целом // Продовольствнная политика и безопасность. - 2021. - Т. 8, № 4. - С. 345-360.
2. Иванова С.А., Милентьева И.С., Асякина Л.К. и др. Использование биологически активных веществ лекарственных растений Сибири в функциональных напитках на основе молочной сыворотки // Техника и технология пищевых производств. - 2019. - № 49 (1). - С. 14-22.
3. Смирнов С.О., Фазуллина О.Ф. Разработка рецептуры и технологии получения биологически активной добавки к пище с использованием природных компонентов // Техника и технология пищевых производств. - 2018. - Т. 48, № 3. - С. 105-114.
4. Котова Т.И., Хантургаева В.А., Цыцыков В.А. и др. Исследование процесса получения густых экстрактов из листьев облепихи // Вестник ВСГТУ. - 2023. - № 1 (88). - С. 29-35.
5. Будаева В.В., Егорова Ю.А., Школьникова М.Н. Технология производства безалкогольных бальзамов // Пиво и напитки. - 2006. - № 1. - С. 40-42.
6. Загорохина Н.В., СоловьеваМ.П. Современные подходы к моделированию рецептур и технологий национальных русских напитков // Индустрия питания. - 2017. - № 2. - С. 25-37.
7. Школьникова М.Н., Егорова Ю.А., Цапалова И.Е. Номенклатура потребительских свойств бальзамов. Современный подход // Пиво и напитки. - 2008. - № 2. - С. 8-10.
8. ШкольниковаМ.Н. Возможность использования метода «ускоренного старения» для прогнозирования срока годности безалкогольных бальзамов // Техника и технология пищевых производств. -2009. - № 1. - С. 52-56.
9. Заворухина Н.В., СоловьеваМ.П., Чугунова О.В. Растительное сырье Уральского региона для производства антиоксидантных безалкогольных напитков // Пиво и напитки. - 2013. - № 3. - С. 22-26.
10. Patent RU 2145631, C12G 3/06. Бальзам «Астраханский» / Френкель В.А., Федулаев Н.П., Трошина Л.А., Уткина Л.М., Бурачевский И.И., Воробьева Е.В., Петухова З.Е. Патентообладатели: Френкель Виктор Александрович, Федулаев Николай Павлович, Трошина Лилия Алексеевна, Уткина Лидия Максимовна, Бурачевский Иосиф Иванович, Воробьева Елена Викторовна, Петухова Зоя Евгеньевна. - Заявка № 97120733/13, заявл. 15.12.1997, опубл. 20.02. 2000.
11. Патент RU 2148632, C12G 3/06. Композиция ингредиентов для бальзама / Грищенко И.Г., Козлов В.В., Шитикова Н.Н. Патентообладатели: Открытое акционерное общество «Тамбовское спир-товодочное предприятие "ТАЛВИС"». - Заявка № 98119550/13, заявл. 28.10.1998, опубл. 10.05. 2000.
12. Патент RU 2158293, C12G 3/06. Бальзам / Арбузов В.П., Староверова Л.В., Уткина М.И., Самоукова Л.В. Патентообладатели: Государственное предприятие «Костромской ликеро-водочный завод». - Заявка: № 99100185/13, заявл. 13.01.1999, опубл. 27.10.2000.
13. Патент RU 2609662, С12Г 3/06. Бальзам / Байкалов М.С., Третьяков А.П. Патентообладатели: Общество с ограниченной ответственностью «Алтайский бальзам». - Заявка № 2016110975, 24.03.2016, опубл. 02.02.2017.
14. Благонравова Н.В. Разработка технологии бальзама на основе спиртованных настоев дикорастущих растений Камчатского края // Вестник КамчатГТУ. - 2020. - № 53. - С. 25-36.
15. Благонравова М.В. Разработка технологии получения водно-спиртовых экстрактов из растительного сырья Камчатского края // Вестник КамчатГТУ. - 2019. - № 50. -С. 22-30.
16. Тельтевская О.П. Разработка технологии и товарной характеристики крепких алкогольных напитков с использованием различных органов растений семейства аралиевых (Araliaceae): автореф. дис. ... канд. техн. наук: 18.05.15. - Владивосток, 2013. - 20 с.
17. Государственная фармакопея Российской Федерации. - М., 2018. - Вып. XIV, Т. 4.
18. Государственный реестр лекарственных средств Российской Федерации. - М., 2015.
19. Леонова М.В., Климочкин Ю.Н. Экстракционные методы изготовления лекарственных средств из растительного сырья: учеб.-метод. пособие. - Самара: Изд-во Самарского гос. технич. унта, 2012. - 118 с.
20. Фармакогнозия. Лекарственное сырье растительного и животного происхождения / под ред. Г.П. Яковлева. - 2-е изд., испр. и доп. - СПб.: СпецЛит, 2010. - 860 с.
Bibliography
1. Anishchenko A.N., Lyasnikov N.V., Romanova Yu.A. Improving the system of material and technical support of the agro-industrial complex for more complete use of its production potential and the possibility of ensuring the food security of the country as a whole // Food Policy and Security. - 2021. - Уо1. 8, N 4.- P. 345-360.
2. Ivanova S.A., Milentyeva I.S., Asyakina L.K. et al. Biologically active substances of siberian medical plants in functional whey-based drinks // Food Processing: Techniques and Technology. - 2019. -N 49 (1). - P. 14-22.
3. Smirnov S.O., Fazullina O.F. Formula and technology development for obtaining biologically active natural food additives // Food Processing: Techniques and Technology, 2018. - Vol. 48., N 3. - P.105-114.
4. Kotova T.I., Khanturgaeva V.A., Tsytsykov V.A. et al. Study of the process of obtaining dense extracts from sea buckthorn leaves // The Bulletin of ESSTUM. - 2023. - N 1 (88). - P. 29-35.
5. Budaeva V.V., Egorova Yu.A., ShkolnikovaM.N. Production technology of non-alcoholic balsams // Beer and beverages. - 2006. - N 1. - P. 40-42.
6. Zagorokhina N.V., Solovyeva M.P. Modern approaches to modeling recipes and technologies of national Russian drinks // Food Industry. - 2017. - N 2. - P. 25-37.
7. Shkolnikova M.N., Egorova Yu.A., Tsapalova I.E. Nomenclature of consumer properties of balsams. Modern approach // Beer andbeverages. - 2008. - N 2. - P. 8-10.
8. Shkolnikova M.N. The possibility of using the method of "accelerated aging" to predict the shelf life of non-alcoholic balsams // Food Processing: Techniques and Technology, - 2009. - N 1. - P. 52-56.
9. Zavorukhina N.V., Solovyeva M.P., Chugunova O.V. Vegetable raw materials of the Ural region for the production of antioxidant soft drinks // Beer andbeverages. - 2013. - N 3. - P. 22-26.
10. Patent RU 2145631, C12G 3/06. Balsam "Astrakhansky" / Frenkel V.A., Fedulaev N.P., Troshina L.A., Utkina L.M., Burachevsky I.I., Vorobieva E.V., Petukhova Z.E. Patent holders: Frenkel Viktor Alexan-drovich, Fedulaev Nikolai Pavlovich, Troshina Liliya Alekseevna, Utkina Lidia Maksimovna, Burachevsky Iosif Ivanovich, Vorobieva Elena Viktorovna, Petukhova Zoya Evgenievna. - Application N 97120733/13, appl. 12.15.1997, publ. 20.02.2000.
11. Patent RU 2148632, C12G 3/06. Composition of ingredients for balm / Grishchenko I.G., Ko-zlov V.V., Shitikova N.N. Patent holders: Open Joint Stock Company "Tambov distillery "TALVIS". - Application N 98119550/13, appl. 28.10.1998, publ. 10.05.2000.
12. Patent RU 2158293, IPC C 12G 3/06, Balm // Arbuzov V.P., Staroverova L.V., Utkina M.I., Samoukova L.V. Patent holders: State enterprise "Kostroma distillery". - Application N 99100185/13, appl. 01.13.1999, publ. 27.10. 2000.
13. Patent RU 2609662, IPC C 12G 3/06, Balm // Baikalov M.S., Tretyakov A.P. Patent holders: Limited Liability Company "Altai Balsam". - Application No. 2016110975, 03/24/2016, publ. 02.02.2017.
14. Blagonravova N. V. Development of balsam technology based on alcoholized infusions from wild plants of the Kamchatka Territory // Bulletin of Kamchatka State Technical University. - 2020. - N 53. -P.25-36.
15. Blagonravova M. V. Development of technology for water-alcohol extracts from plant raw materials ofthe Kamchatka Territory // Bulletin of Kamchatka State Technical University. - 2019. - N 50. - P. 22-30.
16. Teltevskaya O.P. Development of technology and commodity characteristics of strong alcoholic drinks using various organs of plants of the Araliaceae family (Araliaceae): abstract of the dissertation for... Cand. Sc. Engeneering: 05.18.15. - Vladivostok, 2013. - 20 p.
17. State Pharmacopoeia of the Russian Federation. - M., 2018. - Issue XIV, Vol. 4.
18. State Register of Medicines of the Russian Federation. - M., 2015.
19. LeonovaM.V., Klimochkin Yu.N. Extraction methods for the manufacture of medicines from plant materials. Teaching aid. - Samara: Samara State Technical University, 2012. - 118 p.
20. Pharmacognosy. Medicinal raw materials of plant and animal origin / Edited by G.P. Yakovlev. - 2nd ed., corrected. and addited. - St. Petersburg: SpecLit, 2010. - 860 p.
