Напиток на основе растительной пищевой добавки
HERBAL SUPPLEMENT DRINK

Изобретение относится к составам напитков на основе пищевых добавок и может быть применено в отрасли пищевой промышленности.
Известна композиция ингредиентов для бальзама, содержащая растительное сырье в виде листьев, цветов и трав, а именно: наземную часть ягеля, торф из сфагнума, плоды рябины красной, одуванчик, мать-и-мачеху, побел многолистный, иван-чай, листья брусники и черники, препарат из морской капусты «Севва»; также композиция содержит сахар, ароматическую часть, состоящую из смеси гвоздики, корицы, аниса, мускатного ореха и душистого перца, и водно-спиртовую основу, включающую сок ягод брусники, морошки, клюквы, черники и вороники (шикши) и взятую в виде отстоя после контакта с голубой глиной или мелом [RU 98122788, дата публикации: 20.10.2000, МПК: C12G 3/06].
В качестве прототипа выбрана пищевая добавка для кондитерских изделий, содержащая сфагнум, ягель и траву шикши в виде отваров, а также настой иван-чая и хвои лиственницы [RU 2630494 C1, дата публикации: 11.09.2017, МПК: A23L 33/10].
Недостатком прототипа является низкое содержание питательных веществ, а также веществ, оказывающих адаптогенное и тонизирующее воздействие на организм человека,  ввиду того, что имеющиеся в составе компоненты в виде отваров ягеля, сфагнума, травы шикши и настоев хвои лиственницы и иван-чая, могут оказывать витаминизирующее и антибактериальное воздействие, однако их концентрация в составе, недостаточна для проявления оздоравливающего воздействия на организм человека, вследствие чего в периоды распространения респираторных инфекций, периоды магнитных бурь, во время умственных и/или физических нагрузок, отсутствует возможность профилактики сезонных заболеваний, головных болей и состояний переутомления человека. Кроме того, отвары сфагнума, ягеля, травы шикши и настои хвои лиственницы и иван-чая не только не обеспечивают в должной мере оздоравливающего воздействия на организм человека, но и не наделяют состав высокими органолептическими характеристиками, в частности состав не имеет удовлетворяющих потребителя вкусовых качеств, вследствие чего не представляется возможным употребление в пищу напитка на постоянной основе, что также снижает вероятность возникновения оздоравливающего воздействия такого состава на организм человека.
Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в необходимости повышения пищевой ценности напитка на основе растительных компонентов.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в приобретении напитком тонизирующих, адаптогенных и витаминных свойств, а также повышение, вследствие употребления напитка, адаптационных возможностей у лиц, подверженных значительным умственным и физическим нагрузкам.
Дополнительным техническим результатом является приобретение напитком антибактериальных свойств.
Дополнительным техническим результатом является улучшение органолептических свойств напитка.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Напиток содержит пищевую добавку, включающую отвары ягеля, сфагнума, побегов шикши и настои хвои лиственницы и иван-чая, сок лесных ягод и воду. В отличие от прототипа отвар шикши получен из побегов шикши, а напиток дополнительно содержит регулятор кислотности, при этом компоненты в напитке содержатся в следующем соотношении, мас.%:
пищевая добавка на основе отваров ягеля, сфагнума, побегов шикши, настоев хвои лиственницы и иван-чая
5,0 – 15,0
сок лесных ягод
10,0 – 30,0
регулятор кислотности
0,2 – 1,0
вода
остальное
Под пищевой добавкой понимается натуральное вещество, обычно не употребляемое в качестве пищевого продукта, преднамеренно вводимое в пищевой продукт в процессе его производства с целью придания пищевому продукту определенных свойств. В данном варианте напитка используется пищевая добавка, содержащая отвары сфагнума, ягеля, побегов шикши и настои хвои лиственницы и иван-чая.
Под ягелем подразумевается группа лишайников из рода кладония и цетрария, произрастающая как в холодном, так и в теплом климате, в открытой хорошо осушаемой и проветриваемой среде, чаще всего в альпийской тундре. Ягель содержит в себе витамины А и С, а также полезные макро- и микроэлементы: железо, барий, медь, хром, титан, марганец, никель и йод. В составе также имеется очень сильный антибиотик – усниновая кислота, которая сдерживает рост гнилостных бактерий, поэтому его используют для производства различных антибактериальных препаратов, однако применение ягеля в качестве пищевой добавки практически неизвестно.
Под сфагнумом подразумевается группа лишайников, произрастающая на влажных территориях, наиболее широко распространенная в умеренной зоне Северного полушария. Сфагнум способен активно поглощать и удерживать влагу, содержит фенольное соединение сфагнол и другие тритерпеновые вещества, в связи с чем обладает бактерицидным, противогрибковым и противоаллергическим действием.
Ягель и сфагнум присутствуют в пищевой добавке виде отваров, получаемых путем кипячения измельченных ягеля и сфагнума при температуре 85-93°C в течение 25-35 минут с момента закипания и процеживания получившихся отваров.
Шикша, входящая в состав пищевой добавки в виде отвара, относится к роду низкорослых, стелющихся вечнозеленых кустарничков семейства Вересковые, которые широко распространены в Северном полушарии и иногда встречаются в Южной Америке. Шикша обеспечивает восстановление нервной системы, лечение нервно-психических заболеваний, нарушений сна, эпилепсии, головных болей, снятие усталости и понижение артериального давления. Наиболее предпочтительным является использование именно побегов шикши для получения отвара, поскольку в побегах сохраняется большее количество полезных веществ нежели в зрелых листьях.  В побегах шикши содержатся алколоиды, витамин С, кофейная кислота, кумарины, дубильные вещества, флавоноиды и антоцианы.
В составе пищевой добавки также используется хвоя лиственницы, например хвоя лиственницы сибирской, и/или хвоя лиственницы европейской, и/или хвоя лиственницы западной в виде настоя. Листья, кора, побеги, шишки и смола содержат действующие вещества, способные оказывать противомикробное, кровоостанавливающее, противовоспалительное и укрепляющее действие. В хвое лиственницы содержатся флавоноиды, дубильные вещества, камедь, катехины, органические кислоты, эфирные масла, абиетиновая кислота, жирные кислоты и аскорбиновая кислота.
Иван-чай (кипрей узколистный), входящий в состав пищевой добавки в виде настоя, – это многолетнее травянистое растение рода Иван-чай, семейства Кипрейные, обеспечивает профилактику анемии, мигрени, головных болей, бессонницы, укрепления иммунитета. Иван-чай узколистный может проявлять противовоспалительные, обволакивающие, седативные, антибактериальные, потогонные и тонизирующие свойства. Иван-чай содержит микроэлементы: железо, титан, марганец, никель, медь, молибден, бор, натрий, калий, кальций, литий, а также биофлавониды, пектин, дубильные вещества, алкалоиды, сахар, танины, аскорбиновую кислоту, витамин А и витамины группы В.
Настои хвои лиственницы и иван-чая получают путём их отваривания при температуре 85-93°C в течение 25-35 минут с момента закипания и настаивания получившихся отваров при температуре 5-15°C в течение 2-3 часов.
Концентрация пищевой добавки в напитке находится в диапазоне 5,0 – 15,0 мас.%. В случае если концентрация пищевой добавки будет больше верхней границы заявленного диапазона, то содержание витаминов, заключенных в компонентах добавки, может быть слишком велико из-за чего будут превышены суточные нормы поступления полезных веществ в организм. В случае если концентрация пищевой добавки будет меньше нижней границы заявленного диапазона, то содержания полезных веществ, заключенных в компонентах добавки, будет недостаточно для того, чтобы достигнуть технического результата, заключающегося в приобретении напитком тонизирующих, адаптогенных и витаминных, а также антибактериальных свойств. Наиболее предпочтительная концентрация пищевой добавки в напитке составляет 7,0 – 13,0 мас.%.
Под ягодным соком, входящим в состав напитка, понимается сок, например, брусники, и/или черники, и/или шикши. Наиболее предпочтительным является использование сока брусники и сока шикши.
Брусника относится к вечнозелёным кустарничкам рода Вакциниум семейства Вересковые и в составе напитка способствует борьбе с микробами и патогенной микрофлорой, снижению уровня холестерина и сахара в крови, улучшению работы желудка и кишечника, понижению артериального давления. Произрастает по всей лесной и тундровой зонам по сухим и сырым хвойным, смешанным и лиственным лесам, зарослям кустарников, иногда на торфяных болотах, на гольцах, альпийских лугах, в горных и равнинных тундрах. Ягоды брусники содержат витамины групп A, B, C и E, такие минералы, как железо, кальций, калий, фосфор, магний и марганец, каротин, дубильные вещества и органические кислоты (лимонная, хинная, молочная, салициловая, яблочная, бензойная и др).
Шикша, в частности ягоды шикши, имеют в своем составе флавоноиды, дубильные вещества, алкалоиды, жирные и эфирные масла, смолы, кумарины, бензойную и уксусную кислоты, фруктозу, антоцианы, каротин, аскорбиновую кислоту (витамин C), андромедотоксин, сахара и микроэлементы. Шикша применяется для лечения и профилактики цинги, болезней нервной системы, почек и желудочно-кишечного тракта, для укрепления иммунитета и снижения общей утомляемости организма и проявляет свойства природного адаптогена.
Концентрация сока лесных ягод в напитке находится в диапазоне 10,0 – 30,0 мас.%. В случае если концентрация сока лесных ягод будет больше верхней границы заявленного диапазона, то содержание витаминов и полезных веществ, заключенных в компонентах сока, может быть слишком велико, из-за чего будут превышены суточные нормы поступления полезных веществ в организм. В случае если концентрация сока лесных ягод будет меньше нижней границы заявленного диапазона, то содержания полезных веществ, заключенных в компонентах сока, будет недостаточно для достижения технического результата, заключающегося в приобретении напитком тонизирующих, адаптогенных и витаминных свойств. Наиболее предпочтительная концентрация сока лесных ягод в напитке составляет 15,0 – 25,0 мас.%, при этом сок ягод брусники и сок ягод шикши присутствуют в напитке в одинаковой концентрации 7,5 – 12,5 мас.%.
Под регулятором кислотности подразумевается вещество, устанавливающее и поддерживающее в пищевом продукте определённое значение рН. В качестве регулятора кислотности могут быть представлены лимонная кислота, углекислые соли кальция, ацетаты калия, натрия или иные вещества, которые могут быть использованы в качестве подкислителя. Наиболее предпочтительным вариантом является применение лимонной кислоты, так как она не оказывает раздражающего действия на слизистые оболочки дыхательного и пищеварительного трактов.
Концентрация лимонной кислоты находится в диапазоне 0,2 – 1,0 мас.%. Выход за установленные границы влечет за собой изменение допустимого показателя pH напитка, вследствие чего потребление такого напитка может оказать неблагоприятное воздействие на организм человека. Наиболее предпочтительная концентрация лимонной кислоты составляет 0,4 – 0,7 мас.%.
Напиток может быть получен любыми известными способами, например смешиванием в одной емкости всех ингредиентов в необходимых пропорциях, однако наиболее предпочтителен способ приготовления напитка, при котором после смешивания ингредиентов получившуюся жидкость доводят до кипения и кипятят при температуре 85 – 93°C в течение 3 – 7 минут, а затем профильтровывают через сито. Данный способ приготовления обеспечивает лучшее раскрытие вкуса готового продукта, вследствие его термической обработки, а также обеспечивает улучшение текстуры напитка за счет фильтрования и удаления осадка.
Изобретение может быть выполнено из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Изобретение характеризуется ранее неизвестными из уровня техники существенными признаками, заключающимися в том, что состав содержит:
- пищевую добавку на основе отваров ягеля, сфагнума, побегов шикши и настоев иван-чая и хвои лиственницы в концентрации 5,0 – 15,0 мас.%. Наличие в пищевой добавке побегов шикши в виде отвара, содержащих витамин С, кофейную кислоту, дубильные вещества, флавоноиды и антоцианы, используемые для лечения и профилактики болезней нервной системы, обуславливает витаминные и тонизирующие свойства готового продукта;
- сок ягод брусники в концентрации 5,0 – 15,0 мас.%. Высокое содержание в ягодах брусники витаминов групп А, В, С и Е, минералов, дубильных веществ, подавляющих деятельность болезнетворных организмов и органических кислот позволяет улучшить витаминные и антибактериальные свойства готового продукта;
- сок ягод шикши в концентрации 5,0 – 15,0 мас.%. В ягодах шикши содержится большое количество витамина С, каротина, алколоиды и андромедотоксин, стимулирующие работу центральной нервной системы, что обуславливает витаминные, тонизирующие и адаптогенные свойства готового продукта.
Использование совокупности пищевой добавки на основе растительных компонентов и сока ягод брусники и шикши в указанных концентрациях обеспечивает наличие достаточного количества полезных веществ в массе напитка, благодаря чему состав приобретает тонизирующие, адаптогенные и витаминные свойства. При этом за счет того, что состав содержит лимонную кислоту в качестве регулятора кислотности в концентрации 0,2 – 1,0 мас.%, обеспечивается оптимальный уровень pH и безопасность употребления в пищу готового продукта.
В результате обеспечивается наличие достаточного количества полезных веществ, улучшающих вкусовые качества и pH готового продукта. Ввиду всех этих эффектов обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в приобретении напитком тонизирующих, адаптогенных и витаминных свойств, а также в повышении вследствие употребления напитка адаптационных возможностей у лиц, подверженных значительным умственным и физическим нагрузкам, тем самым повышается пищевая ценность напитков на основе растительных компонентов.
Изобретение характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Из уровня техники известно использование пищевой добавки на основе отваров ягеля, сфагнума, побегов шикши и настоев иван-чая и хвои лиственницы, а также использование сока ягод брусники и сока ягод шикши в качестве ингредиентов напитка. Однако из уровня техники не известно использование побегов шикши в виде отвара в составе пищевой добавки и лимонной кислоты в качестве регулятора кислотности при приготовлении напитка на основе растительных компонентов, не известны концентрации ингредиентов напитка и эффект от соблюдения этих концентраций. Также изобретением достигается синергетический эффект, заключающийся в существенном улучшении антимикробных свойств напитка. Из области органической химии известно использование кислот в качестве ингибиторов для усиления действия на организм синтетических антимикробных препаратов. В ингредиентах напитка, в частности отваре сфагнума и ягеля, в больших количествах содержатся природные антибиотики – сфагнол и усниновая кислота. При этом в ягодах брусники содержатся органические кислоты, в частности лимонная кислота. Таким образом наличие этих ингредиентов в составе напитка запускает процесс взаимодействия сфагнола и усниновой кислоты с лимонной кислотой, выступающей в качестве ингибитора, вследствие чего ускоряется процесс взаимодействия антибиотика с патогенными организмами и достигается эффект, заключающийся в усилении действия на организм природных антибиотиков. Ввиду этого изобретение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».
Изобретение поясняется следующими таблицами (приведены в графической части):
Таблица 1 – Процентные соотношения компонентов составов напитка.
Таблица 2 – Содержание полезных веществ в компонентах напитка.
Таблица 3 – Результаты испытаний составов напитка на фокус-группе.
Изобретение поясняется следующим примером реализации.
Для приготовления 1 литра напитка брали: 50 – 150 мл пищевой добавки на основе отваров ягеля, сфагнума и побегов шикши черной и настоев иван-чая и хвои лиственницы, 100 – 300 мл сока ягод шикши черной и ягод брусники, 2-10 г регулятора кислотности и воду. Все ингредиенты соединяли между собой в одной емкости, перемешивали, доводили до кипения и кипятили при температуре от 85 до 93°C в течение 3-7 минут, затем получившуюся жидкость профильтровывали через сито, после чего она была готова к употреблению.
Пример 1. Для приготовления 1 литра напитка брали 50 мл пищевой добавки, 100 мл сока лесных ягод, 10 г лимонной кислоты и воду. Все ингредиенты соединяли между собой и перемешивали, доводили до кипения и кипятили на медленном огне в течение 5 минут. Получившуюся жидкость профильтровывали с помощью бумажного фильтра.
Пример 2. Реализуется по примеру 1, при этом брали 70 мл пищевой добавки, 150 мл сока лесных ягод и 7 г регулятора кислотности.
Пример 3. Реализуется по примеру 1, при этом брали 100 мл пищевой добавки, 200 мл сока лесных ягод и 5 г регулятора кислотности.
Пример 4. Реализуется по примеру 1, при этом брали 130 мл пищевой добавки, 250 мл сока лесных ягод и 4 г регулятора кислотности.
Пример 5. Реализуется по примеру 1, при этом брали 150 мл пищевой добавки, 300 мл сока лесных ягод и 2 г регулятора кислотности.
Процентные соотношения компонентов каждого состава представлены в Таблице 1.
Был произведен анализ содержания полезных веществ, заключенных в компонентах напитка, оказывающих наибольшее влияние на достижение технического результата, заключающегося в приобретении напитком тонизирующих, адаптогенных и витаминных свойств. Количественное содержание и процент от суточной нормы потребления витаминов и минералов обуславливают степень проявления напитком витаминных свойств, количественное содержание антоцианинов и флаваноидов – степень проявления напитком адаптогенных свойств.
Результаты анализа содержания полезных веществ представлены в Таблице 2.
Полученные составы напитка были подвергнуты испытаниям на наличие оздоравливающего воздействия на организм человека. Фокус-группа из 10 человек употребляла в пищу данные составы напитка в течение 10 дней. После употребления напитков 7 из 10 участников отметили улучшение самочувствия и меньшую утомляемость в период магнитных бурь и/или повышенных умственных и/или физических нагрузок. Также 9 из 10 участников отметили улучшение самочувствия и общий тонизирующий эффект после употребления напитков на основе растительной пищевой добавки.
Результаты испытаний каждого состава представлены в Таблице 3.
Из таблиц 2 и 3 видно, что все примеры состава напитка в сравнении с составом по прототипу имели высокую эффективность, при этом наибольшей эффективностью обладал состав напитка по примеру 3, оздоравливающий эффект которого был отмечен наибольшим количеством участников фокус-группы, и количество полезных веществ в котором является оптимальным с точки зрения процентного содержания от суточной нормы потребления. При этом несмотря на то, что содержание в составе по прототипу сфагнола и усниновой кислоты превышает содержание этих веществ в составе по изобретению, следует отметить, что в таком количестве они не могут быть в полной мере усвоены организмом. Также в составе по прототипу содержится сок ягод, однако использование сока ягод шикши и ягод брусники в данном составе не раскрывается, вследствие чего не представляется возможным определить содержания витаминов и полезных веществ, заключенных в ингредиентах состава по прототипу, и произвести их сравнение с заявленными примерами составов напитка.
Таким образом обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в приобретении напитком тонизирующих, адаптогенных и витаминных свойств, а также способности оказывать адаптогенное действие на организм человека в период магнитных бурь, во время умственных и физических нагрузок, тем самым решается поставленная техническая проблема.