Перспективное использование листовой части местных гибридных популяций амаранта

СЫРЬЕ и ИНГРЕДИЕНТЫ для ПРОИЗВОДСТВА ПИВА и НАПИТКОВ

ТЕМА НОМЕРА

УдК 664:582.661.21

Перспективное использование листовой части местных гибридных популяций амаранта

Н. С. Ружило; А. А. Юферова,

канд. техн. наук, доцент; К. А. Красковская,

ассистент; Т. Н. Слуцкая,

д-р техн. наук, профессор Дальневосточный федеральный университет, Школа биомедицины

Ухудшение экологической обстановки, увеличение риска развития заболеваний, связанных с питанием, в настоящее время обусловливает необходимость производства продукции, содержащей функциональные пищевые ингредиенты. Особое внимание уделяется исследованию растительного сырья, служащего перспективным источником биологически активных веществ. Поэтому актуальным остается исследование возможностей пищевого использования сырья местных растений. К таким объектам относят гибридные популяции амаранта: Amarantus albus L. (амарант белый), Amarantus hypochondriacus L. (амарант красный), Amarantus paniculatus (амарант багряный), культивируемые на плодово-ягодной станции Приморского НИИСХ.

Родиной амаранта — одной из древнейших зерновых культур на земле — считают Центральную и Южную Америку. До открытия Америки Колумбом семена и зеленые листья амаранта наряду с маисом и бобами были основной пищей древнеиндей-ских племен (именно поэтому это растение получило также и другие названия — «посланное Богом», «пшеница ацтеков» и «хлеб инков»). У древних греков амарант считался символом бессмертия (в переводе с греческого амарант означает «неувядающий цветок»), а в древнекитайской медицине это растение использовали в качестве средства, дарящего молодость и долголетие.

Ацтеки, издавна почитавшие священную и магическую силу амаранта, широко применяли это растение в ритуальных обрядах, употребляли его

в пищу для повышения жизненной энергии и физической выносливости, укрепления тела и духа.

На территории России встречается 15 видов амаранта, из них чаще всего — Ататп^и^ retroflexus (амарант запрокинутый, или щирица обыкновенная), который известен как злостный сорняк, с одной стороны, и как одна из лучших кормовых культур — с другой. Благодаря широкому распространению в диком виде практически по всей России, неприхотливости он быстро завоевал популярность у животноводов; добавка амаранта в рационы домашних животных оказывает стимулирующее влияние на процессы белкового метаболизма.

Комплекс веществ, входящий в состав данного растительного сырья, улучшает обмен веществ организма, нормализует состояние его внутренней среды, повышает сопротивляемость организма к вредным воздействиям [1].

Используют амарант и в пищевых целях. Муку и крупу из семян применяют в качестве ценнейших пищевых добавок к пшеничной муке при выпекании хлеба и сдобы в производстве диетических продуктов питания. Во многих странах мира производят более тридцати видов пищевых продуктов, содержащих в качестве одного из компонентов амарант: вермишель, макароны, соусы, чипсы, бисквиты, кексы, вафли, печенье, безалкогольные напитки и пиво. Молодые листья по вкусу схожи со шпинатом. Их употребляют в свежем, сушеном и консервированном виде. Используют в салатах, супах, мясных и рыбных блюдах, заваривают чаи и добавляют в компо-

22 ПИВО и НАПИТКИ 3 • 2014

СЫРЬЕ и ИНГРЕДИЕНТЫ для ПРОИЗВОДСТВАПИВА и НАПИТКОВ

Таблица 1

Водный экстракт Массовая доля витамина С, мг% Доля от суточной нормы потребления для взрослого человека, % Массовая доля витамина С, мг% Доля от суточной нормы потребления для взрослого человека, % Массовая доля витамина С, мг% Доля от суточной нормы потребления для взрослого человека, %

амаранта Сырье после срока хранения, мес

3 6 10

Белого 5,0 5,5 4,0 4,4 1,2 1,3

Красного 6,7 7,4 3,2 3,5 1,0 1,1

Багряного 8,3 9,2 4,6 5,1 1,9 2,1

В

ш

§

0

1 <

§

ш I-

ты, получают целебный сок и готовят из него сиропы. Во многих странах из амаранта получают прохладительные напитки, которые благодаря целебным свойствам вытесняют из употребления пепси и кока-колу [2, 3].

Из множества видов амаранта, а их насчитывается более 50, наиболее высокой пищевой ценностью обладают: трехцветный амарант (A. tricolor), овощной (A. hypohondriaticus), хвостатый (A. caudatus) и багровый (A. cruentis), хотя в пищу можно употреблять все его виды [3]. Амарант метельчатый и хвостатый используют в основном как зерновые культуры. В то же время такие виды, как метельчатый, багровый, печальный, красно-колосый и др. известны как кормовые силосные культуры. Повсеместно выращивают преимущественно местные сортообразцы. Однако в последние годы в мире, в том числе и в России, интенсивно ведутся селекция и внедрение в производство сортов амаранта различного назначения. В Госреестре селекционных достижений, допущенных к использованию в РФ, в 2011 г. значилось 10 сортов амаранта кормового назначения: Воронежский, Гигант, Иристон, Каракула, Кизля-рец, Кинельский 254, Подмосковный, Полет, Чиргинский, Янтарь; шесть цветочно-декоративных, в том числе метельчатый (Вулкан, Дюймовочка, Султан) и хвостатый (Ангелина, Булава, Зеленая сосулька), и три сорта овощного амаранта: Валентина, Крепыш, Памяти Коваса [3].

На Приморской плодово-ягодной станции Приморского НИИСХ проведено изучение образцов амаранта из коллекции ВИР с целью интродукции. Все образцы коллекции при посеве в оптимальные сроки, которые наступают для этой культуры во второй декаде мая, формируют полноценный урожай зеленой массы и семян, устойчивых к поражению грибными болезнями и вредителями. При скашивании в ранние сроки способны давать второй укос за счет спящих

боковых почек на стеблях. Таким образом, введение в культуру амаранта в Приморском крае перспективно благодаря его высокой продуктивности и адаптивным качествам. Биологический ритм развития амаранта удачно соответствует климатическим условиям вегетационного периода. Так, максимум нарастания биомассы приходится на период оптимального обеспечения растений теплом и влагой (июль-август).

В процессе исследовательской работы на Приморской плодово-ягодной станции сформировались три гибридных популяции амаранта, которые условно можно отнести к двум видам — A. cruentas (paniculatus) и A. hypohondriaticus, или соответственно метельчатый и овощной, при этом спонтанная гибридизация этих видов привела к появлению гибридных популяций: амарант красный, амарант багряный и амарант белый.

Цель работы — определение перспективности использования листовой части местных популяций амаранта в технологии пищевых продуктов и продуктов функционального назначения, способных повышать резистентность организма человека к неблагоприятным факторам окружающей среды.

Объект исследования — воздушно-сухое сырье (листовая часть амаранта трех популяций, заготовленная на плодово-ягодной опытной станции Приморского НИИСХ в период массового цветения до начала плодоношения).

Результаты проведенных ранее исследований химического состава сырья позволяют сделать вывод о существенном содержании белка и минеральных веществ, преобладающими из которых являются калий, кальций, магний, фосфор, кремний. В листовой части местных популяций амаранта определено содержание таких незаменимых аминокислот, как лизин (7,1-12,4%), лейцин (9,2-16,4%), треонин (5,3-8,6%). Из заменимых

аминокислот превалируют аргинин (5,0-8,5%), аланин (6,9-12,3%), глутаминовая (14,5-25,8%) и аспара-гиновая кислоты (10,8-19,1%) [3, 4]. Согласно литературным данным амарант обладает высоким содержанием витамина С (аскорбиновой кислоты), являющегося незаменимым биологически активным веществом для организма человека; так, в свежих листьях амаранта в среднем содержится аскорбиновой кислоты около 45 мг% [5], что подтверждают и данные наших исследований, свидетельствующие о содержании аскорбиновой кислоты у амаранта белого, красного и багряного в количестве 33; 21,8 и 65,2 мг% соответственно.

В растениях аскорбиновая кислота образуется из углеводов, ее количество в листьях достигает максимума к фазе цветения, затем резко снижается. Наибольшее ее количество сдержится в зеленых листьях растений [6].

Проведены исследования содержания аскорбиновой кислоты в водном экстракте воздушно-сухой зеленой массы исследуемых популяций амаранта йодометрическим методом [7] (сырье было высушено методом солнечной сушки и хранилось в воздушной среде в течение 3; 6 и 10 мес при температуре 18...20 °С).

Определена зависимость количества извлеченной аскорбиновой кислоты в водных экстрактах сырья от температуры. Экстракцию проводили при температуре 65 и 90 °С в течение 15 мин, гидромодуль 1:100.

Установлено, что при температуре 90 °С аскорбиновой кислоты извлекается в среднем на 20% больше, чем при температуре 65 °С.

Данные содержания аскорбиновой кислоты в водных экстрактах воздушно-сухого сырья, полученных при температуре 90 °С, представлены в табл. 1.

Таким образом, для восполнения нижнего предела суточной потребности в витамине С требованиям ГОСТ

3^ 2014 ПИВО и НАПИТКИ 23

0

1 <

§

ш I-

СЫРЬЕ и ИНГРЕДИЕНТЫ для ПРОИЗВОДСТБАПИБА и НАПИТКОБВ

15

10

20,75

18,35 17,63 16,73 14 95

12,99

2,9 2,7

123456789 Продолжительность хранения, мес

— Амарант красный — Амарант багряный — Амарант белый

Рис. 1. Суммарное содержание антиоксидантов (ССА) в водных экстрактах листовой части исследуемых видов амаранта в процессе хранения в течение 10 мес

Р 52349-2005 «Продукты пищевые функциональные» отвечает воздушно-сухое сырье — амарант красный и амарант багряный, хранившееся на воздухе в течение 3 мес.

Это подтверждается и данными исследований антиоксидантной активности водных экстрактов сырья

амперометрическим методом [8] на приборе «ЦветЯуза-01-АА» (стандарт — галловая кислота). Водные экстракты были получены при температуре 90 °С (гидромодуль 1:100); измерения проводили в процессе хранения в течение 10 мес. Данные представлены на рис. 1.

Таблица 2

Амарант Аромат и вкус Настой Балл Оценка

1 3месхранения 1

Красный Недостаточно приятные аромат и вкус Прозрачный, красно-оранжевый 9 Удовлетворительно

Багряный Грубоватый аромат, неприятный терпкий вкус Прозрачный, темно-красный 8 »

Белый Недостаточно приятный аромат, терпкий приторный вкус Прозрачный, светло-зеленый 8 »

6месхранения

Красный Недостаточно приятные аромат и вкус Прозрачный, желто-оранжевый 5 Неудовлетворительно

Багряный Грубоватый аромат, неприятный терпкий вкус Прозрачный, желто-коричневый 4 »

Белый Недостаточно приятный аромат, терпкий приторный вкус Прозрачный, светло-желтый 4 »

10 месхранения

Красный Недостаточно приятные аромат и вкус Прозрачный, желто-коричневый 3 Неудовлетворительно

Багряный Грубоватый аромат, неприятный терпкий вкус То же 3 »

Белый Недостаточно приятный аромат, терпкий приторный вкус Прозрачный, желтый 3 »

Из данных рис. 1 видно, что к концу исследуемого срока хранения произошло существенное снижение антиок-сидантной активности исследуемого сырья, что объясняется его длительным взаимодействием с воздушной средой и в результате этого, разрушением биологически активных веществ, в том числе и снижением содержания витамина С (см. табл. 1). На основании вышеприведенных данных целесообразно установить срок хранения воздушно-сухой листовой части амаранта не более 5 мес.

Молодые листья амаранта по вкусу схожи со шпинатом. Их употребляют в свежем, сушеном и консервированном виде. Используют в салатах, супах, мясных и рыбных блюдах, в приготовлении соусов, кондитерских изделий, получают сок, готовят сиропы, прохладительные напитки, заваривают чаи [9].

В настоящее время чаи из амаранта функционального назначения не имеют высоких органолептических показателей из-за специфического вкуса листовой части амаранта, содержащего большое количество танинов.

Нами была проведена органолеп-тическая оценка водных экстрактов воздушно-сухой листовой части сырья (гидромодуль 1:100), хранившейся в течение 3; 6 и 10 мес в воздушной среде при температуре 18...20 °С.

Показатели качества экстрактов оценивали по аналогии с общепринятыми методиками органолептической оценки безалкогольных напитков по 19-балльной шкале, где цвет (настой) — 6, вкус — 7 и аромат — 6 баллов.

Результаты органолептической оценки в соответствии с балльной оценкой представлены в табл. 2.

Проведенная органолептическая оценка экстрактов листовой части исследуемого сырья свидетельствовала о том, что все образцы имели ярко выраженный неприятный терпкий вкус, который практически не изменился на протяжении всего срока хранения.

Отсутствие по истечении 6-10 мес хранения насыщенного красного цвета экстракта амаранта багряного, красно-оранжевого — амаранта красного и светло-зеленого — амаранта белого, характерных для свежего сырья, связано с разрушением содержащихся в амаранте пигментов бетанина и амарантина в процессе длительного хранения в воздушной среде [10].

20

5

0

10

СЫРЬЕ и ИНГРЕДИЕНТЫ для ПРОИЗВОДСТВАПИВА и НАПИТКОВ

Таблица 3

Композиция Аромат и вкус Настой Балл Оценка

№ 1 (амарант белый, липа, гречиха, зеленый чай) Слабовыраженный аромат, неприятный вкус Прозрачный, желто-зеленый 8 Удовлетворительно

№ 2 (амарант белый, липа, гречиха, зеленый чай, мята) Нежный аромат и вкус мяты То же 17 Отлично

№ 3 (амарант багряный, зеленый чай, мята, липа) Полный букет с ароматом мяты, приятный вкус Прозрачный, красно-оранжевый 18 »

№ 4 (амарант красный, гречиха, липа, зеленый чай, мята) Приятный мятный аромат, приятный с терпкостью вкус Прозрачный, желто-оранжевый 16 Хорошо

№ 5 [амарант багряный, лимон (цедра), зеленый чай] Приятный, насыщенный аромат, достаточно терпкий вкус Прозрачный, красно-оранжевый 19 Отлично

№ 6 [амарант багряный, апельсин (цедра), зеленый чай] Приятный аромат, достаточно терпкий вкус То же 14 Хорошо

№ 7 [амарант багряный, лимон (цедра)] Грубоватый аромат, неприятный терпкий вкус Прозрачный, темно-красный 8 Удовлетворительно

№ 8 [амарант багряный, апельсин (цедра)] То же То же 8 »

Сбор амаранта в период цветения до начала плодоношения

Разделение зеленой массы амаранта на соцветия, листья, стебли

Сортировка листьев

Воздушно-сухая сушка листьев не позднее 2 ч после сбора при t=25±2 °С в течение 96 ч

Комбинирование компонентов

Упаковывание по ГОСТ 51074-2003

Рис. 2. Технологическая схема производства чайных композиций на основе амаранта

ш

I-

Хранение в пределах 3 мес не изменяет органолептических показателей экстрактов сырья, тогда как хранение в пределах 6-10 мес отрицательно влияет на цвет экстракта.

Нами был проведен ряд экспериментов с целью подбора сырья для создания композиций с приемлемыми ор-ганолептическими показателями.

Для составления композиций были подобраны некоторые компоненты (зеленый чай, липовый цвет, мята), наиболее подходящие по органолеп-тическим показателям (вкус и аромат) в сочетании с основным компонентом (листовой частью амаранта, хранившейся до 3 мес в воздушной среде при температуре 18.20 °С).

Из подобранных компонентов были составлены несколько композиций (их показатели качества оценивали, как описано выше), органолептическая оценка которых в соответствии с балльной оценкой представлена в табл. 3.

Из данных табл. 3 видно, что самую лучшую органолептическую характеристику имеют композиции № 2, 3 и 5.

На основании проведенных орга-нолептических исследований композиций, имевших самые высокие органолептические показатели, были разработаны рецептуры. Основной компонент в разработанных рецептурах представлен в количестве от 25 до 50%. Добавление воздушно-сухой листовой части амаранта более 50% в композиции отрицательно влияло

на органолептические показатели готового продукта.

Технологическая схема производства чайных композиций представлена на рис. 2.

Таким образом, на основании литературных и экспериментальных данных можно сделать вывод о том, что листовая часть амаранта местных гибридных популяций содержит в существенном количестве согласно требованиям ГОСТ Р 52349-2005 физиологически ценные вещества (аскорбиновую кислоту) и экстракт воздушно-сухой зеленой массы амаранта красного и амаранта багряного может быть использован в качестве основного компонента разработанных чайных композиций, имеющих функциональную направленность.

Экстракты воздушно-сухой листовой части местных популяций амаранта (амарант красный и амарант багряный), хранившиеся до 3 мес в воздушной среде при температуре 18.20 °С, содержат существенное количество витамина С, соответствующее нижнему пределу восполнения потребности организма в данном веществе в расчете на 200 мл напитка.

Уставлены сроки хранения воздушно-сухого сырья, проведена ор-ганолептическая оценка сырья в зависимости от продолжительности хранения, разработана технология композиций на основе воздушно-сухой листовой части местных популяций амаранта.

В результате проведенных экспериментов обозначена возможность использования зеленой массы местных популяций амаранта красного и амаранта багряного (не более 25-50% от общего количества в композиции) как пищевого компонента напитков функционального назначения в композициях такими с компонентами (мята, липовый цвет, зеленый чай), которые имеют высокие органолептические показатели, что будет оказывать положительное влияние на вкус и аромат готового продукта.

ЛИТЕРАТУРА

1. h«p://bioword.ru/A/A165/htm/.

2. Бабий, Н. В. Новые напитки лечебно-профилактического назначения на основе растительных антиоксидантов Дальнего Востока/Н. В. Бабий, Д. Б. Пеков // Пиво и напитки. — № 3. — 2009. — С. 16-17.

3. Кононков, П. Ф. Освоение амаранта в Рос-сии/П. Ф. Кононков, В. К. Гинс, М. С. Гинс // Аграрное обозрение. — № 4. — 2013. — электронный ресурс.

4. Использование местных сортов для получения обогащенных пищевьгх продук-тов/Р. И. Живчикова [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2013. — № 4. — С. 44-47.

5. USDA SR-23 USDA National Nutrient Database for Standard Reference.

6. Особенности микроструктуры и химического состава продуктов переработки зерна амаранта/Н. А. Шмалько [и др.] // Техника и технология пищевых производств. — 2011. — № 1. — С. 30-31.

3 • 2014 ПИВО и НАПИТКИ 25

СЫРЬЕ и ИНГРЕДИЕНТЫ для ПРОИЗВОДСТВАПИВА и НАПИТКОВ3

0

1 <

S ш I-

7. ГОСТ 7047-55 «Витамины А, С, D, В1, В2 и РР. Отбор проб, методы определения витаминов и испытания качества витаминных препаратов». — 48 с.

8. Экспрессный электрохимический метод определения антиоксидантной активности пищевых продуктов/А. Я. Яшин [и др.] // Пиво и напитки. — 2004. — № 6. — С. 44-46.

9. Электронный ресурс http://hitagro.ru/ amarant/.

10. Mp://www.dissercat.com/search? keys=ама-рантин 03.00.12#ixzz2y9Qzl31L. <S

Перспективное использование листовой части местных гибридных популяций амаранта

Ключевые слова

амарант; аскорбиновая кислота; водный экстракт; листовая часть амаранта; органолептическая оценка; чайная композиция; экстракт.

Реферат

Статья посвящена проблемам использования листовой части амаранта в пищевой промышленности. Уставлены сроки хранения воздушно-сухого сырья, разработана технология композиций на основе воздушно-сухой листовой части местных популяций амаранта. Проведены исследования содержания аскорбиновой кислоты в водном экстракте воздушно-сухой зеленой массы исследуемых популяций амаранта: Amarantus albus L. (амарант белый), Amarantus hypochondriacus L. (амарант красный), Amarantus paniculatus (амарант багряный). Проведен ряд экспериментов с целью подбора сырья для создания композиций с приемлемыми органолептическими показателями.

Авторы

Ружило Наталья Сергеевна;

Юферова Александра Александровна, канд. техн. наук, доцент; Красковская Кристина Александровна, ассистент; Слуцкая Татьяна Ноевна, д-р техн. наук, профессор Дальневосточный федеральный университет, Школа биомедицины, 690950, г. Владивосток, ул. Суханова, д. 8, natali-1980-03@mail.ru

Perspective Use of Leaf Part

of Local Hybrid Populations of Amaranth

Key words

amaranth; ascorbic acid; water extract; sheet part of an amaranth; organoleptic assessment; tea composition; extract.

Abstract

The article is concerned with problem of leaves-using of amaranth in food industry. Storage time of air-dry material is defined. Technology of composition on basis of air-dry part of leaves of local population of Amarantus is developed. Research about ascorbic acid content in a aqueous extract of air-dry green mass of study population of Amarantus albus L., Amarantus hypochondriacus L., Amarantus paniculatus L. done. Series of experiments to select materials for creating compositions with acceptable organoleptic indicator have been carried out.

Authors

Ruzhilo Nataliya Sergeevna;

Yuferova Alexandra Alexandrovna, Candidate of Technical Science, Associate Professor;

Kraskovskaya Kristina Alexandrovna, assistant;

Slutskaya Tatiana Noevna, Doctor of Technical Science, Professor

Far Eastern Federal University, School of Biomedicine,

8 Suhanova St., Vladivostok, 690950, Russia, natali-1980-03@mail.ru