Молочно-растительный экстракт стевии в технологии алкогольных напитков

Молочно-растительный экстракт стевии в технологии алкогольных напитков

Е. И. Мельникова, д-р техн. наук, С. И. Нифталиев, д-р хим. наук, проф.; М. О. Фисенко, асп. Воронежская государственная технологическая академия

Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия в 20082012 гг. предусматривает разработку и внедрение качественно новых, безопасных пищевых продуктов на основе ресурсосберегающих технологий. Весьма перспективное направление для реализации этой цели — использование относительно дешевой и доступной творожной сыворотки в производстве различных ассортиментных групп пищевых продуктов, в том числе алкогольных напитков. Это позволит организовать комплексную переработку молочного сырья, использовать все его ценные компоненты, расширить ассортимент и увеличить объемы производства напитков со смешанным сырьевым составом, обеспечить экономическую эффективность и экологическую чистоту производства.

В качестве ассортиментной группы для разработки нового алкогольного напитка выбраны ликероводочные изделия, относящиеся к аперитивам. Это многокомпонентные напитки, в состав которых входят настои трав и кореньев, активизирующих аппетит и пищеваре-

ние, спирт (вино, коньяк), сахар, лимонная кислота и вода.

Разработанное нами новое технологическое решение производства алкогольного напитка предусматривает частичную замену традиционного рафинированного углевода сахарозы, лимонной кислоты и воды при одновременном обогащении аперитива физиологически ценными компонентами молочного и растительного сырья.

С этой целью в качестве основы для производства нового напитка применяли разработанную и запатентованную нами вкусоформирующую добавку подсластитель — молочно-раститель-ный экстракт стевии [1].

В качестве экстрагента впервые предложено и обосновано применение ультрафильтрата творожной сыворотки, который характеризуется следующими свойствами: высокой биологической и коллоидной стойкостью по сравнению с творожной сывороткой, возрастанием ионной силы раствора, присутствием лактозы — активного редуцирующего сахара, повышающего эффективность экстрагирования. Кроме того, активная кислотность ультрафильтрата не требует дополнительного расхода пищевых

г/100 г

0,016

кппНл!' _]Нл1_|

1 I2 I3 I4 I5 I 6 |7 |8 I9 10 11 12 13 14 15 16 17  Ультрафиолет  Экстракт

Рис. 1. Содержание аминокислот в ультрафильтрате творожной сыворотки и экстракте из листьев стевии: 1 — аргинин; 2 — лизин; 3 — тирозин; 4 — фенилаланин; 5 — гистидин; 6 — лейцин; 7 — изолейцин; 8 — метионин; 9 — валин; 10 — пролин; 11 — треонин; 12 — серин; 13 — аланин; 14 — глицин; 15 — глутаминовая кислота; 16 — аспарагиновая кислота; 17 — цистин

кислот, а способность лактозы к сорбции осмофорических компонентов эфирных масел стевии позволяет маскировать специфический сывороточный запах.

С применением метода центрального композиционного ротатабельного уни-форм-планирования и полного факторного эксперимента 24 (ПФЭ24) получено уравнение регрессии, адекватно описывающее процесс экстрагирования под влиянием изученных факторов:

У = 7,565 + 0,131^ + 0,056Х2 + + 0,103Х3 - 0,198Х4 + 0,065ХД2 + + 0,079Х2Х3 + 0,274Х3Х4 - 0,157Х12.

Оптимальные параметры экстрагирования пищевых компонентов сте-вии ультрафильтратом творожной сыворотки: температура Х1 — 40 °С; продолжительность экстрагирования Х2 — 40 мин; соотношение объемов твердой и жидкой фаз Х3 — 1 : 10; рН экстрагента Х4 — 4,4.

Экстрагирование значительно улучшает аминокислотный состав ультрафильтрата сыворотки, в том числе по содержанию незаменимых аминокислот — главного критерия биологической ценности (рис. 1).

В экстракте методом ВЭЖХ идентифицированы четыре дитерпеновых гликозида (стевиозид, ребаудиозиды А, С и дуклозид), характеризующихся высокими коэффициентами сладости. Это позволяет позиционировать мо-лочно-растительный экстракт стевии как вкусоформирующую добавку-подсластитель в производстве молокосо-держащих продуктов. Присутствие в экстракте флавоноидов и витамина Е повышает его антиоксидантные свойства.

С учетом фармакологического действия и физиологической активности для производства нового напитка было подобрано следующее растительное сырье: донник лекарственный, котовник кошачий, мята, тысячелистник обыкновенный, цефалофора ароматная, эстрагон, базилик благородный, стевия [2].

Критериями оптимизации рецептуры напитка (табл. 1), которую проводили симплекс-методом, служили органолеп-тические и физико-химические показатели, характерные для ассортиментной группы аперитивов [3].

Физико-химические показатели качества аперитива, исследованные по стандартным методикам (табл. 2), отвечают требованиям, предъявляемым к данной ассортиментной группе.

С применением амперометрическо-го метода на приборе «Цвет Яуза-01-АА» изучена антиоксидантная активность аперитива, которая составила

6•2008

30

Таблица 1

Компонент Содержание компонента на 1000 дал

Котовник кошачий, кг 4,8-5,2

Мята, кг 2,4-2,6

Тысячелистник обыкновенный, кг 1,8-2,0

Донник лекарственный, кг 7,2-7,5

Базилик благородный, кг 2,4-2,6

Цефалофора ароматная, кг 1,4-1,5

Эстрагон, кг 7,2-7,5

Молочно-растительный экстракт стевии, л 400-500

Сахарный сироп 65,8 %-ный, л 205-210

Ультрафильтрат творожной сыворотки, л 400-500

Спирт этиловый и вода, л По расчету на крепость купажа 15%

Таблица 2

Показатель Значение показателя Определяющие методы испытания показателей

Крепость, об. % 15 ГОСТР 51653-2000

Массовая концентрация общего экстракта, г/см3 11,6 ГОСТ Р 51620-2000

Массовая концентрация общего сахара, г/см3 4,3 ГОСТР51135-98

Массовая концентрация

кислот в пересчете 0,6 ГОСТ Р 51621-2000

на лимонную кислоту, г/см3

Показатель преломления 1,3378 ГОСТ18995.2-73

Активная кислотность, рН 5,8-6,1 ГОСТ26781-85

Прозрачная жидкость без осадка, мути, взвесей,

Внешний вид имеет золотистый цвет, обусл овленн ый присутствием настоев растительного сырья; допускается незначительная опалесценция ГОСТР 51135-98

Выраженный сладковато-терпкий вкус с легкой

Вкус и аромат горечью, сложный травяной аромат без выделения отдельных компонентов ГОСТР 51135-98

Подготовка рецептурных компонентов

Двукратное настаивание растительного сырья в водно-спиртовом растворе крепостью 50 об. % этилового спирта при 18 ± 2 °С в течение 10 сут

Купажирование холодным способом в течение 48 ч

Фильтрование купажа

Розлив, укупорка, маркировка

Хранение напитка при 10...20 °С и относительной влажности воздуха 85 %

к

Центробежная очистка творожной сыворотки от жира и казеиновой пыли при 35...45 °С

Пастеризация при 72 ± 2 °С с выдержкой 15-20 с

Варка белого сахарного сиропа в течение 30 мин при температуре 95...100 °С

Фильтрование и охлаждение

сиропа при 70 ± 2 °С

Инверсия сахарного сиропа при 70 ± 2 °С в течение 2 ч

Охлаждение сахарного сиропа до 20 ± 2 °С

Экстрагирование стевии при 35.40 °С в течение 40 мин

Рис. 2. Принципиальная технологическая схема производства аперитива

60,3 мг/дм3 по дигидрокверцетину, что сопоставимо с антиоксидантной активностью бальзамов и настоек.

Для оценки хранимости аперитива применен метод пьезокварцевого микровзвешивания, сущность которого заключается в анализе осмофорических компонентов напитка с использованием мультисенсорной системы, построении «визуальных образов» и фиксировании изменения их площадей в процессе хранения, расчет которых проводили с помощью программного обеспечения «Анализ потока данных» [4]. Результаты сенсорометрического анализа позволяют установить срок хранения аперитива — 3 мес, что подтверждается традиционными методами исследования (физико-химическими и микробиологическими).

Модификация технологии производства нового напитка (рис. 2) выполнена с учетом корректировки инверсии сахарозы, которую предусматривается проводить в присутствии ультрафильтрата, и введения дополнительных стадий получения ультрафильтрата творожной сыворотки и молочно-растительного экстракта стевии с полным сохранением последовательности и режимов традиционной технологии [3]. Преимущества нового технологического решения заключаются в полной замене лимонной кислоты, сахарозы (43 %) и воды (до 30 %) при одновременном обогащении напитка физиологически ценными нутриентами: лактозой, аминокислотами, минеральными веществами, витаминами, дитерпеновыми гликозида-ми, флавоноидами, водорастворимыми ксантофиллами и хлорофиллами, окси-коричными кислотами.

Разработанный аперитив содержит ценные компоненты животного и растительного сырья, характеризуется качественно новыми органолептиче-

скими показателями и более низкой энергетической ценностью, улучшает функциональные возможности иммунной системы и повышает биоэнергетический потенциал организма, а также обладает высокой антиоксидантной активностью.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент 2301531 РФ. Способ получения мо-лочно-растительного экстракта из листьев стевии/Е. И. Мельникова, Я. И. Коренман,

С. И. Нифталиев, С. Е. Боева//Изобретения. 2007. № 18. Ч II. С. 274.

2. МуравьеваД.А. Фармакогнозия — М.: Медицина, 2001.

3. Поздняковский В. М., Помозова В. А., Киселева Т. Ф. Экспертиза напитков. Качество и безопасность. — Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2007.

4. Коренман Я. И., Мельникова Е. И., Нифталиев С. И., Светолунова С. Е. Мультисенсорная система в анализе ароматобразующих компонентов творожной сыворотки//Изв. вузов. Химия и хим. технология, 2006. Т. 49. № 5. С. 35-37. &

6 • 2008

31