СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ СРОКОВ ХРАНЕНИЯ СОКОВ
JUICES STORAGE LIFE EXTENSION METHOD

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к применению пищевой добавки дигидрокверцетина (ДКВ), обладающей высокой антиоксидантной активностью, для увеличения сроков хранения соков прямого отжима, концентрированных, восстановленных; нектаров; сокосодержащих напитков.
При изготовлении соков как фруктовых, так и овощных в них могут быть добавлены: натуральные ароматические вещества, полученные из данного сока или сока фруктов того же наименования; пищевая поваренная соль; уксус; сахара или мед; молочная кислота (не более 100г/кг сока), L-аскорбиновая кислота (не более 400 мг/кг конечного продукта) или сухая лимонная кислота, глутаминовая кислота и другие вещества, способствующие сохранности соков и улучшению их вкусовых и органолептических показателей.
Соки прямого отжима консервируют, как правило, физическим способом, например ионизирующим излучением, не используя консерванты, поэтому, поставляемые в охлажденном виде они имеют ограниченный срок хранения, который обычно не превышает 1 месяца (ГОСТ Р 51398-99).
Основная причина их скисания - свободно радикальное и перекисное окисление за счет активных форм кислорода, выделяющихся при жизнедеятельности микроорганизмов, приводящее, в том числе, к образованию высоких концентраций органических кислот - закислению жидкого пищевого продукта. Поэтому продления сроков их хранения можно добиться добавлением природных антиоксидантов, наиболее активный из которых - дигидрокверцетин.
15
2
7
ДКВ относится к классу восстановленных флавоноидов и является представителем группы флаванон-3-олов (брутто-формула CHO). По химической структуре ДКВ - полифенол (см. чертеж).
Его антирадикальная активность проявляется уже при концентрациях 3,3÷0,3 мкмоль/л при полном отсутствии мутагенной активности для человека [Антиоксидантные свойства дигидрокверцетина / Теселкин Ю.О., Жамбалова Б.А., Бабенкова И.В., Клебанов Г.И., Тюкавкина Н.А. // Биофизика. - 1996. - Т. 41, вып 3. - С.620-624].
Препарат ДКВ - важнейший Р-витамин антиоксидантного действия, который обеспечивает жизнедеятельность человека, отвечая, в частности, за сопротивляемость живых организмов к различным патологиям и вирусным заболеваниям. ДКВ используется в качестве капилляроукрепляющего, капилляропротекторного, гемореологического средства. В фармакологии рекомендован для комплексного лечения авитаминоза, ишемической болезни сердца, атеросклероза, оказывает положительное влияние на функциональное состояние печени, способствует восстановлению дренажной функции бронхов и биомеханики дыхания, улучшает работу сердца. Входит в состав фитоконцентратов, предназначенных для профилактики и для лечения сахарного диабета, заболеваний печени и желчного пузыря, желудочно-кишечного тракта, предстательной железы, почек и мочевого пузыря, а также сердечно-сосудистых заболеваний. Имеет широкий спектр действия: регулирует метаболические процессы и может применяться в комплексной терапии различных заболеваний, оказывает положительное влияние на функциональное состояние практически всех внутренних органов человека. Используется для профилактики и лечения опухолевых (в том числе онкологических) заболеваний, при поражении СПИДом, аутоиммунных заболеваниях, хронических воспалительных процессах вирусной и бактериальной природы и при приобретенных патологиях.
По оценкам специалистов системное профилактическое введение ДКВ в продукты питания (пищу, напитки) в пределах минимальных доз 1÷10 мкг/кг веса тела/сутки в течение года позволяет продлить жизнь человека на 20-25 лет. Ввиду исключительно важных свойств ДКВ рекомендовано вводить его в рацион питания населения тех регионов или профессиональных групп, которые подвергаются высоким дозам электромагнитного излучения, радиации, вирусного воздействия или физическим перегрузкам с целью повышения в десятки и сотни раз физиологической устойчивости по предельным нагрузкам и срокам.
В данное время в России зарегистрировано 104 вида биологически активных добавок и лекарственных средств, 46 видов продуктов питания, 25 наименований косметики, содержащих ДКВ.
Известны области применения дигидрокверцетина в пищевой промышленности
Применение дигидрокверцетина в пищевой промышленности регламентируется следующими нормативными документами:
- Постановление Главного Государственного Санитарного врача от 14.11.2001 г. №36 «О введении в действие СанПиН 2.3.2.1078-01» классифицирует дигидрокверцетин как антиокислитель.
- Постановление Главного Государственного Санитарного врача от 18.04.2003 г. №59 «О введение в действие СанПин 2.3.2.1293-03» разрешает применять дигидрокверцетин при производстве сливок концентрированных, шоколада, сухого молока и указывает максимальный уровень содержания дигидрокверцетина в этих продуктах до 200 мг/кг на жир продукта.
- Методические рекомендации Государственного санитарно-эпидемиологического нормирования РФ №2.3.1.1915-04 от 2004 г. «Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ» устанавливают адекватный и верхний допустимый уровни потребления дигидрокверцетина в количестве 25 и 100 мг в сутки.
Основная цель введения дигидрокверцетина в продукты питания обусловлена его свойствами: замедление окислительных реакций, способность к укреплению сосудов, Р-витаминная активность. Таким образом, решаются две задачи: а) как антиоксидант, замедляющий окисление липидов, дигидрокверцетин дает возможность выпускать продукты с повышенным сроком годности; б) как капилляропротектор и подвид витамина Р - возможность выпускать продукты оздоровительной направленности.
Дигидрокверцетин используется при производстве сухого молока, мясной и рыбной продукции, морепродуктов, кондитерских изделий, столовых вод, продуктов функционального питания в целях продления срока их годности минимум в 2-3 раза, придавая при этом продуктам ярко выраженные оздоровительные свойства. Разработаны технические условия и начат выпуск шоколада с дигидрокверцетином «Шоколад горький», «Шоколад пористый горький», «Шоколад пористый горький «Элитный». Ранее попытки выпускать шоколад с дигидрокверцетином предпринимались АО Московской кондитерской фабрикой «Красный Октябрь» (шоколад «Мишка») и Предприятием детского питания «Истра-Нутриция» (шоколад «Сибирский» предназначен для профилактики сердечно-сосудистых и бронхолегочных заболеваний).
ДКВ используется в винодельческой промышленности для искусственного старения коньяков и вин, улучшения вкусовых качеств и качества спиртных напитков, предотвращения возникновения похмельного синдрома, повышения защитной, антиокислительной, антиплесневой, противодрожжевой активности. На 1 января 2008 года в Российской Федерации выпускается 7 видов водок, в состав которых входит дигидрокверцетин: «Ржаная беспохмельная» (г.Калуга), «Ликсар Классическая» (г.Саратов), «Столичный доктор. Антистресс №7» (Московская область), «Нумерная» (г.Москва), «На кедровых орешках» (г.Уссурийск и г.Хабаровск) и др.
ГНУ ВНИХИ Россельхозакадемии разработаны ТУ на мороженое с растительным жиром с показателем жирности от 6 до 12% со сроком хранения 6 месяцев, в котором предусмотрено добавление дигидрокверцетина с целью предотвращения в продукте окислительной порчи жира, разработана НТД на пасты сметанные, пасты творожные пастеризованные.
Дигидрокверцетин присутствует в рецептуре минеральной воды «Аква Минерале Бьюти», выпускаемой ООО «Пепсико», воды питьевой «Великокняжеская» - производитель: ООО «Эдвайс».
Также имеет место использование дигидрокверцетина в квасе: он угнетает функцию размножения дрожжей и снижает их жизнеспособность, что дает возможность увеличения сроков его хранения в 2,5 раза. Дозировка - около 0,02 г/л. Сравнительные опыты показали, что аскорбиновая кислота, зачастую используемая при производстве квасов, уступает дигидрокверцетину по антиоксидантной активности почти в 2 раза.
Примером специализированной продукции с дигидрокверцетином служит серия коктейлей «Нормопротеин», выпускаемых ЗАО «Пищекомбинат Маслянинский» в Новосибирской области. Коктейли содержат дигидрокверцетин, комплекс витаминов, кальций, железо, имеют вкус шоколада, облепихи, кокоса и др. Рекомендованы при повышенных физических и умственных нагрузках, занятиях спортом. Включены в Общероссийскую программу «Здоровье нации - здоровое питание».
В 2005-2006 г. силами Технологического института ДальГАУ были проведены работы по исследованию и разработке технологии пролонгированного хранения молочных продуктов с дигидрокверцетином: концентратов соево-молочных сухих, масла сливочного, молока сгущенного.
Таким образом, разработаны документы и начат выпуск целого ряда сухих и концентрированных молочных продуктов, содержащих дигидрокверцетин (аналоги). Все они обладают более длительными сроками хранения. Благодаря возможности более длительного хранения, сухое молоко с дигидрокверцетином было включено в номенклатуру резервируемых продовольственных продуктов Росрезерва по линии чрезвычайных ситуаций [патент RU 2043030 "Способ производства молочного концентрата и способ контроля содержания в нем дигидрокверцетина". 28.12.1992. // Изобретения. - 1995. - №25; патент RU 2097977 "Способ производства массы для сахаристых кондитерских изделий на жировой основе" // Изобретения. - 1997. - №34].
Известны также и другие природные антиокислители, введение которых продлевает срок хранения пищевых продуктов, например аскорбиновая кислота, которые также можно отнести к аналогам.
Антиокислительные препараты применяются и в пивоваренной промышленности, хотя чаще всего используют двуокись серы, сульфиты, аскорбиновую кислоту и ее натриевую соль, а также редуктоны, полученные из сахаров в щелочной среде. Теоретическая доза аскорбиновой кислоты при розливе пива в бутылки вместимостью 0,5 л со средним содержанием 5 мл воздуха в горлышке каждой бутылки 30÷50 мг/л. Добавляют антиокислитель в любой стадии производства после главного брожения. Наиболее эффективно вводить антиокислители раньше, чем пиво будет находиться в контакте с кислородом воздуха, при этом целесообразно дозирование в два приема: вначале в отделении дображивания и после фильтрования перед розливом.
Совместное присутствие аскорбиновой кислоты и дигидрокверцетина приводит к проявлению эффекта синергизма, что отражается на увеличении сроков хранения пищевых продуктов. При этом аскорбиновая кислота действует не непосредственно как антиоксидант, а является, в первую очередь, синергистом, восстанавливая фенольные соединения и связывая металлы.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению (прототипом) является применение в качестве антиокислителя аскорбиновой кислоты при производстве сокосодержащих напитков на сахаре «ЯБЛОКО» и «Гранат», выпускаемой заводом безалкогольных напитков «Марк-IV» [ГОСТ 28188-89].
Техническим эффектом является антиоксидантное действие препарата дигидрокверцетин, благодаря которому увеличиваются сроки хранения соков прямого отжима, концентрированных, восстановленных; нектаров; сокосодержащих напитков.
Эффект достигается тем, что ДКВ замедляет реакции свободнорадикального и перекисного окисления, выступая в качестве протектора в отношении процессов окисления, действия плесневых и дрожжевых микроорганизмов.
Сущность изобретения состоит в том, что использование пищевой добавки ДКВ в концентрациях 15÷19 мг/л (50÷62,5 мкмоль/л) увеличивает сроки хранения: соков прямого отжима (черничного, ежевичного, малинового, клюквенного, яблочного и др.), концентрированных, восстановленных; нектаров; сокосодержащих напитков.
Для сравнения, аскорбиновая кислота как антиокислитель вводится в аналогичные пищевые продукты в концентрации ≈ 150 мг/л, что в 7-10 раз выше, подтверждая тем самым высочайшую эффективность ДКВ как антиоксиданта (табл.1).
Изобретение может быть реализовано следующим образом.
Препарат дигидрокверцетина в виде кристаллического порошка добавляют в свежевыжатые соки прямого отжима, концентрированные, восстановленные; нектары; сокосодержащие напитки из расчета 15÷19 мг/л (50÷62,5 мкмоль/л).
Антиоксидантное действие пищевой добавки ДКВ доказано в экспериментах с пятью видами соков прямого отжима, с сокосодержащими напитками.
Например, исследовали влияние антиоксидантной пищевой добавки ДКВ концентраций в интервале от 0,3 до 30 мг/л (1÷100 мкмоль/л) на пяти видах соков прямого отжима: яблочного, черничного, ежевичного, малинового, клюквенного стандартным методом измерения рН (ГОСТ 26188). Показано полное отсутствие закисления (снижения рН) соков прямого отжима при концентрации ДКВ свыше 50 мкмоль/л при хранении соков при комнатной температуре в течении 7-10 дней (табл.2), по сравнению с контролем, где закисление (в результате образования органических кислот - продуктов окисления и брожения) было выше в 1,5÷2,5 раза. При таких характеристиках препарат ДКВ может быть использован как пищевая добавка, способствующая увеличению срока годности соков прямого отжима, также концентрированных, восстановленных; нектаров; сокосодержащих напитков.
Таблица 1
Рекомендуемые дозировки антиоксидантов (кг/т готового продукта) отдельно или в смеси <sup>1)</sup>
Вид продукта
Продукт
БОА
БОТ
Эфиры галловой кислоты
Токоф-еролы
Третбутил-гидрохинон
Аскорбиновая кислота или изоаскорбат натрия
Растительные и животные жиры
Животные жиры твердые (свиной, говяжий и т.п.)
0,2
0,1
-
0,2
0,2
-
Маргарин, жиры и масла для жарки
0,2
0,1
0,2
0,2
0,2
-
Растительные масла
-
-
0,2
0,2
0,2
-
Растительные масла нерафинированные
0,1
-
-
-
-
-
Мясные и колбасные изделия
Полукопченые и копченые колбасы
0,15
0,1
-
-
-
Вареные колбасы
-
-
-
0,2
-
0,3<sup>2)</sup>
Бекон, солонина, окорока
-
-
-
-
-
2,5<sup>3)</sup>
Мясо сушеное
0,2
-
0,2
-
-
-
Рыбные продукты
Свежемороженая, копченая, сушеная и вяленая рыба
0,5-1,0<sup>5)</sup>
0,5
-
-
-
5-12,5<sup>5)</sup>
Рыбий жир
-
-
0,2
0,2
0,2
-
Рыбные консервы
0,1
-
-
-
-
-
Напитки и фрукты
Бутылочное вино
-
-
-
-
-
0,12
Пиво
-
-
-
-
-
0,03
Безалкогольные напитки и соки
-
-
-
0,1
-
0,15
Свежезамороженные ягоды, фрукты
-
-
-
-
-
0,5
Консервированные фрукты
-
-
-
-
-
1-2
Кондитерские изделия
Сохранение аромата шок. изделий
1,0<sup>5)</sup>
-
-
-
-
-
Жевательная резинка
0,4
0,4
0,4
-
-
-
Смеси для выпечки кексов, тортов и т.п.
0,2
-
0,2
-
-
-
Пищевые концентраты
Сушеный картофель
0,01
0,01
-
-
-
-
Пищевые концентраты, сухие завтраки на зерновой основе
0,2
-
0,2
-
-
-
Картофельные хлопья, крупка
0,025
0,025
-
-
-
-
Супы и бульоны сухие
0,2
-
0,2
-
-
-
Прочее
Орехи очищенные измельченные
0,2
-
0,2
0,2
0,2
-
Соусы, приправы
0,2
-
0,2
0,2
-
0,1
Биологически активные добавки
0,4
0,4
0,4
-
-
-
<sup>1)</sup>Если добавляется комбинация из двух или более перечисленных антиокислителей, массовая доля каждого из них должна быть снижена по отношению к другим так, чтобы сумма долей не превышала 100%.
<sup>2)</sup> Килограммов на тону фарша.
<sup>3)</sup>Килограммов на 1000 л рассола.
<sup>4)</sup>Погружение продукта в раствор указанной концентрации.
<sup>5)</sup> Килограммов на 1000 л воды.
<sup>6)</sup> Опрыскивание продукта раствором антиокислителя.
Таблица 2
Действие пищевой добавки ДКВ на закисляемость соков
рН
Концентрация ДКВ
0 мкмоль/л
1 мкмоль/л
5 мкмоль/л
25 мкмоль/л
50 мкмоль/л
100 мкмоль/л
Сок яблочный прямого отжима
рН<sub>исх</sub>
3,72
3,72
3,72
3,72
3,72
3,72
рН<sub>конечн</sub>
3,36
3,49
3,56
3,54
3,80
3,72
Сок черничный прямого отжима
рН<sub>исх</sub>
2,78
2,78
2,78
2,78
2,78
2,78
рН<sub>конечн</sub>
2,68
2,68
2,68
2,69
2,78
2,76
Сок ежевичный прямого отжима
рН<sub>исх</sub>
2,97
2,97
2,97
2,97
2,97
2,97
рН<sub>конечн</sub>
2,84
2,83
2,84
2,83
2,98
2,97
Сок малиновый прямого отжима
рН<sub>исх</sub>
2,79
2,79
2,79
2,79
2,79
2,79
рН<sub>конечн</sub>
2,61
2,62
2,60
2,61
2,84
2,85
Сок клюквенный прямого отжима
рН<sub>исх</sub>
2,50
2,50
2,50
2,50
2,50
2,50
рН<sub>конечн</sub>
2,44
2,44
2,44
2,43
2,52
2,50