В настоящее время актуально получение функциональных бионапитков с применением новых способов переработки. Разработан способ кавитационной модификации растительного сырья для его переработки в физиологически активные напитки [1].
Интересным функциональным бионапитком выступает кедровое молочко, содержащее липидный белково-углеводный комплекс кедровых орехов и обладающее некоторыми биологически ценными свойствами [2, 3]. Разработана ультразвуковая технология получения кедрового молока [4].
Нами разработан новый метод малоотходной низкотемпературной переработки плодов и ягод в консервы путем их кавитационной обработки в воде [5].
Нами разработаны новые кавитационные методы получения ягодно-ореховых и медово-ягодно-ореховых напитков на основе ягод и кедровых орехов с добавлением сахара или мёда, а также травы стевии, позволяющие получить бионапитки, сочетающие в себе полезные свойства ягод и ядер кедрового ореха, обладающие высокой физиологической активностью за счет свойств мёда, а также предлагается новый медово-травяной напиток на основе травы кипрея обыкновенного (Иван-чай) [5].
Цель исследования: в настоящей работе изучен химический состав и биохимические свойства функциональных напитков из различных дикоросов, полученных в условиях кавитационной обработки.
Материалы и методы исследования
Получение функциональных напитков из дикоросов по кавитационной технологии проводили следующим образом.
В кавитационный аппарат добавляют воду и вносят ягоды клюквы и ядра кедровых орехов в различных массовых соотношениях. Затем смесь ингредиентов в водной среде подвергают интенсивному кавитационному воздействию в кавитационном аппарате при температурах от 50 до 70 °С в течение от 30 до 60 минут с получением функционального напитка [5].
Бактериологическое исследование продукта проводилось непосредственно в день приготовления, на второй, пятый день и через 3 недели. Хранение ягодно-орехового напитка осуществлялось в бытовом холодильнике при температуре +2 – +4 °С.
Для определения эффективности применения полученного функционального ягодно-орехового напитка проведено клиническое биохимическое исследование на добровольцах. В этом исследовании приняли участие 30 здоровых добровольцев, которые в течение 30 дней ежедневно употребляли в пищу 200 мл свежеприготовленного ягодно-орехового напитка.
Были изучены биохимические показатели липидного спектра крови: холестерин, триглицериды, ЛПВП, ЛПНП, коэффициент атерогенности. Следует отметить, что все исследуемые показатели были в пределах нормальных значений, тем не менее были зарегистрированы положительные изменения их липидного статуса.
Для улучшения вкуса, аромата и биологической ценности в состав заявляемого напитка вместо сахара (подсластитель) нами предложено добавлять мёд. При этом получается инновационный высокоэффективный функциональный медово-ягодно-ореховый напиток, с повышенной биологической активностью, который сочетает в себе полезные свойства мёда, ягод и кедрового ореха [5].
При этом получение медового ягодно-орехового напитка осуществляли следующим образом. Для этого в качестве сырья применяли свежие или замороженные ягоды клюквы или брусники и очищенные ядра кедрового ореха, а также натуральный мёд [5].
В кавитационный аппарат наливали воду и вносили мёд, ягоды клюквы и ядра кедровых орехов при следующих массовых соотношениях (из расчета на 100 массовых частей получаемого напитка):
Ягоды 10–15
Ядра кедрового ореха 10–15
Мёд 5–10
Вода 75–60
Затем полученную композицию в водной среде подвергают кавитационному воздействию в кавитационном аппарате при температуре от 50 до 70 °С в течение 30–60 минут с последующей упаковкой продукта в герметичную тару.
Кроме того, нами был разработан новый способ получения медового безалкогольного газированного напитка на основе травы кипрея с добавкой в качестве консерванта сравнительно малотоксичного сорбата калия [5].
Полученный новый безалкогольный газированный напиток содержит натуральный мед, водный экстракт кипрея, лимонную кислоту и сорбат калия, при соответствующих массовых соотношениях ингредиентов [5]:
Мед 67,5–73,0 кг
Лимонная кислота 1,25–1,50 кг
Иван-чай (кипрей) 7,0–10,0 кг
Сорбат калия 0,1–0,15 кг
Вода 24,15–15,35
Для усиления вкуса, появления нового аромата и повышения физиологической ценности в состав разработанного функционального бионапитка вместо сахарозы добавляют натуральный цветочный мед.
Результаты исследования и их обсуждение
В табл. 1 приведены данные по химическому составу разработанных бионапитков на основе ягод клюквы и брусники с добавлением очищенных ядер кедрового ореха.
Таблица 1
Химический состав нового функционального ягодно-орехового бионапитка
|
Показатель |
Количества биологически активных веществ |
|||
|
Функциональный бионапиток из ягод клюквы (50 °С, 30 мин) |
Функциональный бионапиток из ягод клюквы (70 °С, 60 мин) |
Функциональный бионапиток из ягод брусники (50 °С, 30 мин) |
Функциональный бионапиток из ягод брусники (70 °С, 60 мин) |
|
|
Общий белок, г/л |
3,3 |
4,0 |
3,5 |
3,9 |
|
Глюкопираноза, ммоль/л |
9,3 |
9,5 |
9,4 |
9,6 |
|
Общие триглицериды, ммоль/л |
3,1 |
3,4 |
3,3 |
3,5 |
|
Витамин С, мг/100 мл |
64,7 |
70,4 |
65,4 |
70,5 |
|
Кальций, ммоль/л |
0,51 |
0,60 |
0,52 |
0,60 |
Таким образом, по изучаемым характеристикам ягодно-ореховый напиток демонстрирует высокое содержание витамина С, белка, глюкозы (следует отметить, что содержание сахара в продукте можно регулировать путем изменения рецептуры напитка). Кроме того, исследуемый напиток содержит значительное количество кальция.
Данные микробиологического исследования представлены в табл. 2. Установлено, что во время исследования напиток является стерильным, что подтверждает бактерицидный эффект кавитационной обработки.
Таблица 2
Результаты микробиологического исследования ягодно-орехового напитка
|
Определяемые показатели |
Дата исследования |
|||
|
10.06.2013 |
11.06.2013 |
14.06.2013 |
01.07.2013 |
|
|
КМАФАнМ |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
БГКП (колиформы) |
Отсутствуют |
Отсутствуют |
Отсутствуют |
Отсутствуют |
|
Staphylococcus aureus |
Отсутствуют |
Отсутствуют |
Отсутствуют |
Отсутствуют |
|
Патогенные, в т.ч. сальмонеллы |
Отсутствуют |
Отсутствуют |
Отсутствуют |
Отсутствуют |
Примечание: КМАФАнМ – (общее микробное число) – количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов; БГКП – бактерии группы кишечных палочек.
Таким образом, по результатам микробиологического исследования разработанный ягодно-ореховый напиток соответствует требованиям, утвержденным СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».
В ходе анализа содержания липидов в сыворотке крови было выявлено, что на фоне применения ягодно-орехового напитка достоверно снижается уровень общего холестерина и ЛПНП уже через 4 недели употребления продукта. Таким образом, атерогенный эффект при употреблении в пищу ягодно-орехового напитка, вероятно, обусловлен высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот в кедровых орехах. В этой связи употребление ягодно-орехового напитка возможно рекомендовать лицам с гиперхолестеринемией и имеющим высокий риск сердечно-сосудистых заболеваний в качестве профилактики.
Далее изучалось воздействие применения ягодно-орехового напитка на показатели витаминного и антиоксидантого статуса. Так, витамин Е, витамин А и аскорбиновая кислота (витамин С) являются наиболее известными антиоксидантами.
По результатам проведенного исследования у респондентов при ежедневном применении ягодно-орехового напитка наблюдалось уже через 2 недели достоверное повышение уровня витаминов А и Е в плазме крови, витамина С – к концу периода наблюдения. При этом показатели оксидативного стресса – гидропероксиды липидов достоверно снижались по сравнению с их исходными значениями.
Таким образом, использование полученного ягодно-орехового бионапитка, позволяет усилить общую антиоксидантную активность организма, что приводит к ослаблению действия природно-климатических факторов среды.
В табл. 3 представлен количественный компонентный состав полученных бионапитков на основе мёда и дикорастущих ягод клюквы или брусники и очищенных ядер кедрового ореха [5].
Таблица 3
Количественный компонентный состав медового ягодно-орехового бионапитка
|
Вид сырья |
Состав бионапитка, в расчете на 100 масс. ч |
|||
|
Бионапиток на основе ягод клюквы (50 °С, 30 мин) |
Бионапиток на основе ягод клюквы (70 °С, 60 мин) |
Бионапиток на основе ягод брусники (50 °С, 30 мин) |
Бионапиток на основе ягод брусники (70 °С, 60 мин) |
|
|
Ягоды |
10 |
15 |
10 |
15 |
|
Ядра кедрового ореха |
10 |
15 |
10 |
15 |
|
Мёд |
5 |
10 |
5 |
10 |
|
Вода |
75 |
60 |
75 |
60 |
Применение вместо спиртового экстракта «Иван-чай» в процессе кавитационного воздействия на воздушно-сухое сырье травы кипрея обыкновенного в водной среде позволяет провести эффективное извлечение биологически активных веществ из Иван-чая непосредственно в процессе приготовления бионапитка.
Разработанный новый способ получения бионапитка состоит в том, что основные компоненты напитка смешивают с водой, и подвергают интенсивному кавитационному воздействию на кавитационном аппарате при температуре от 50 до 80 °C и продолжительности обработки 30–60 минут, а затем газируют газообразным CO2.
Применение кавитационной обработки дикорастущего сырья с медом в воде позволяет получить продукт, обладающий высокой биологической активностью, приятным ароматом меда и трав, при снижении общих издержек для его производства [5].
Для улучшения органолептических свойств и замены сахара в составах напитков разработан кавитационный способ получения ягодного напитка с добавлением стевии.
Использование вместо чистых углеводов непосредственно в качестве подсластителя сырья сухих листьев стевии в условиях кавитационной обработки позволяет провести экстракцию ее углеводов и получить экстракт стевии непосредственно в процессе приготовления напитка в водной среде. Способ получения разработанного напитка заключается в том, что компоненты напитка смешивают с водой, и подвергают кавитационной обработке на диспергаторе.
Для приготовления бионапитка смешение основных ингредиентов осуществляют следующим образом: в кавитационный аппарат добавляют необходимый объем воды, вносят ягоды клюквы, или брусники и сухие листья стевии при следующем соотношении компонентов на 100 масс. ч напитка [5]:
Ягоды 5–25
Листья стевии 0,5–10,0
Вода 94,5–65
Полученную композицию подвергают интенсивному кавитационному воздействию в кавитационном аппарате при температуре от 50 до 80 °C в и продолжительности обработки от 10 до 60 минут. Полученный бионапиток характеризуется кисло-сладким вкусом и приятным ароматом.
Заключение
Таким образом, использование кавитационной технологии переработки дикоросов позволяет получить широкий ассортимент полезных напитков с максимальным сохранением биологически активных веществ в их составе.