Разработка пюреобразных десертов с геропротекторными свойствами на основе брусники

С.В. ЖУРАВЛЕВА, Ж. Г. ПРОКОПЕЦ,

Л.А. ТЕКУТЬЕВА, О.М. СОН,

С.А. МУХОРТОВ, Н.Н. АЛЕКСЕЕВ

Разработка пюреобразных десертов с геропротекторными свойствами на основе брусники

Представлены данные о химическом составе и биологической ценности ягод брусники разных сортов и рецептуры разработанных продуктов на основе ягод брусники с использованием сахара и натуральных сахарозамени-телей: фруктозы и меда. Приведены физико-химические и микробиологические показатели качества этих десертов. Установлено, что разработанные пюреобразные десерты на основе брусники обладают геропротекторными свойствами за счет наличия значительного количества веществ, проявляющих антиоксидантную активность, - антоцианов и катехинов. Результаты могут применятся в плодовоовощной промышленности, производстве продуктов функционального питания.

Ключевые слова: десерты пюреобразные, брусника, калина, сахарозаме-нители, рецептуры, технология, свойства геропротекторные.

Elaboration of cowberry sauce-like desserts with hero protective properties. S.V. ZHURAVLYOVA, Z.G. PROKOPETS, L.A. TEKUTIEVA,

O.M. SON, S.A. MUKHORTOV, N.N. ALEKSEYEV

Some data is given concerning chemical content and biological value of different kinds of cowberry and recipe of products with cowberry and sugar or natural sugar substitutes: fructose and honey. Physics-chemical and micro biological quality indices of these desserts are given. It has been determined that cowberry sauce-like desserts possess hero protective properties due to a significant number of substances revealing antioxidant- anthocyans and catechines. The results can be used in fruit and vegetable industry and in production of functional nutrition products.

Key Terms: sauce-like desserts, cowberry, arrow-wood, sugar substitutes, recipe, technology, hero protective properties.

В последние десятилетия во всем мире возрос интерес к использованию в пищевой и фармацевтической промышленности биологически активных веществ (БАВ) из растительного сырья. В этой связи возникает необходимость поиска наиболее перспективных растений, обладающих высоким потенциалом по синтезу БАВ. Особый акцент делается на использование местных дикоросов. Огромный резерв полезных ра-

стений с повышенным содержанием биологически активных веществ -это флора Алтайского края. Несомненный интерес вызывают такие растения, как брусника обыкновенная (Vaccinium vitis idaea L.) и калина красная или обыкновенная (Viburnum opulus).

В плодах брусники обнаружено значительное количество биологически активных веществ, наиболее значимыми являются гликозид вак-циниин, сахара, каротин, витамин С и органические кислоты. Листья брусники являются ценным лекарственным сырьем из-за содержания таких БАВ, как гликозиды арбутин и гиперозид, свободный гидрохинон, дубильные вещества, салидрозид [4].

В корне калины обыкновенной содержатся малоизученный гликозид вибурнин, до 2 % дубильных веществ, до 6,5 % желто-красной смолы и другие вещества. Плоды растения содержат до 32 % сахаров, до 3 % дубильных веществ, до 3 % органических кислот (изовалериановую и уксусную); пектиновые вещества, тритерпеноиды: олеоноловую и хеде-рагеновую кислоты и их ацетильные производные, урсоловую кислоту; стероиды, витамин C (до 0,09 %) и каротин; фенолкарбоновые кислоты и их производные; высшие жирные кислоты, в том числе олеиновую, линолевую, линоленовую, арахиновую [6].

Все вышеперечисленное свидетельствует о том, что плоды брусники и калины являются ценным сырьем для производства пюреобраз-ных десертов.

Ягоды брусники содержат целый комплекс биологически активных и витаминоподобных соединений. В табл. 1 представлен химический состав ягод брусники [3].

Таблица 1

Общий химический состав ягод брусники

Компонент Koнцeнтpaция, % oт oбщeгo coдepжaния в ягoдax бpycники

Вода 83,69-87,0

Сахара, в том числе: 8,6-8,74

глюкоза 3,91±0,06

фруктоза 4,86±0,03

сахароза 0,53±0,02

Свободные кислоты (в пересчете на яблочную кислоту) 1,98±0,08

Дубильные вещества 0,252±0,001

Клетчатка 1,8±0,08

Азотистые вещества 0,69±0,02

Содержащаяся в ягодах брусники бензойная кислота обладает сильным противомикробным действием, поэтому ягоды могут храниться длительное время без консервирования [8].

Брусника является ценным источником витаминов С, В, В2, В6, В9, К, Р, каротина (табл. 2) [7].

Содержание витаминов Таблица 2 в 100 г плодов брусники

Компонент Содержание, мг

Витамин С 14,558

Витамин Б! 0,035

Витамин Б2 0,033

Витамин Б6 0,044

Никотиновая кислота 0,307

Витамин Е 1,936

Витамин А 0,071

Биологически активными компонентами плодов брусники являются флавоноиды: катехины, антоцианы (табл. 3) [7, 10].

Таблица 3

Содержание флавоноидов в 100 г плодов брусники замороженной

Флавоноиды Содержание, мг

Флаванолы:

Катехин

Антоцианы:

Цианидин 3-арабинозид 6,34-8,15

Цианидин 3-галактозид

Флавоноиды обладают антиоксидантными свойствами, противоаллергическим, противовоспалительным, а также противовирусным эффектом [11]. Содержание общих растворимых фенольных соединений в 100 г ягод брусники составляет 12-19 мг сырой массы [8].

Калина характеризуется высоким содержанием в плодах Р-актив-ных катехинов и превосходит по этому показателю рябину, облепиху и многие другие культуры. Более 80 % из изученных сортов вошли в группу с накоплением в плодах катехинов более 900 мг/100 г [7].

Известно, что содержание функциональных веществ в продукте питания должно быть достаточным для удовлетворения 30-50 % средней суточной потребности этих веществ при обычном уровне потребления продукта. Содержание катехинов в 100 г термически обработанных плодов калины составляет 450-460 мг, что соответствует 900 % суточной нормы. Таким образом, десерты, содержащие плоды калины, обладают выраженными геропротекторными свойствами [5, 10].

Высоким содержанием Р-активных катехинов (более 1300,0 мг/100 г) характеризуются сорта Аккорд (1331,0 мг/100 г), Бордовая (1309,0 мг/100 г), Загадка (1413,0 мг/100 г), Лив (1604,0 мг/100 г), Луч (1301,0 мг/100 г), Приусадебная (1341,0 мг/100 г), Чайная (1309,0 мг/100 г). Химический состав плодов брусники и калины показывает, что они являются природными геропротекторами, т. к. содержат вещества, обладающие

антиоксидантным действием: витамины А, Е, С, Р - активные соединения [5,10].

Геропротекторы (дословный перевод - «защищающие от старости») -общее название для группы веществ, в отношении которых обнаружена способность увеличивать продолжительность жизни человека [1]. В отличие от гериатрических средств, предназначенных для лечения заболеваний у пожилых или улучшения качества их жизни, геропротекторы могут применяться в молодом и зрелом возрасте [2, 5].

При замене сахара в производстве пюреобразных десертов на основе брусники и калины целесообразно использовать вещества, обладающие большей сладостью, чем сахароза, устойчивые в кислой среде, хорошо растворимые в воде, термостабильные. Наиболее перспективными сахарозаменителями в данном случае являются фруктоза и стевиозид.

Для расширения ассортимента пюреобразных десертов возможно использование лактулозы как мощного бифидусфактора в количестве 5-15 % и меда как иммуномодулятора. Их целесообразно использовать в сочетании с фруктозой и/или стевиозидом.

Объектами исследования явились модельные образцы пюреобразных продуктов на основе брусники и калины.

Общая технологическая схема производства включала следующие операции: подготовка плодово-ягодного, вспомогательного сырья и материалов, протирание, смешивание компонентов рецептуры, деаэрация, гомогенизация, подогрев, фасование, укупоривание, термическая обработка (стерилизация или пастеризация), хранение.

Основным сырьем для производства данных десертов являются замороженные ягоды брусники. При выборе фруктово-ягодных наполнителей мы руководствовались экономическими критериями, а также их доступностью для производства в течение всего календарного года. Кроме того, учитывалась сочетаемость фруктово-ягодных наполнителей с ягодами брусники и калины, а также гармоничность органолептического восприятия букета разрабатываемых десертов. Опытным путем установлено, что по вкусовому восприятию хорошо сочетаются с калиной и брусникой яблоко, груша, черника, черная смородина. Все эти фрукты и ягоды содержат биологически активные, в том числе и геропротекторные вещества.

Учитывая особенности технологии, кислотность сырья и стоимость гелеобразователей, предпочтение при выборе загустителей было отдано альгинату натрия и пектину. Доказано, что отрицательного воздействия на организм человека пектины не оказывают, они расщепляются и перевариваются в желудочно-кишечном тракте на 90 %. Альгинаты не усваиваются организмом человека и, согласно данным ФАО/ВОЗ, имеют статус пищевой добавки с допустимой суточной дозой потребления -0-50 мг/кг. Они образуют гели при рН ниже 4 и достаточно высоких температурах, что является желательным в технологии десертов на основе брусники.

Из огромного разнообразия натуральных сахарозаменителей нами были выбраны мед и фруктоза как наиболее широко и традиционно применяемые в диетическом и функциональном питании.

На основании проведенных исследований были составлены рецептуры и изготовлены пюреобразные десерты по разработанной технологии. Рецептуры приведены в таблицах 4, 5.

Таблица 4

Рецептуры продуктов на основе брусники с сахаром, кг

Рецептурный компонент Рецептура, в соответствии с которой произведен продукт

1 2 3 4 9 12

Брусника 39 39 48 38,6 68 49

Яблоко 30 10 - - - -

Сахар 32 32 20 30 32 22

Альгинат натрия 0,5 0,5 0,5 0,7 0,5 0,5

Пектин 0,5 0,5 0,5 0,7 0,5 0,5

Калина - 20 - - - -

Груша - - 33 - - -

Черника - - - 32 - -

Смородина черная - - - - - 30

Итого 102 102 102 102 102 102

Таблица 5

Рецептуры продуктов на основе брусники с фруктозой, медом, кг

Рецептурный компонент Рецептура, в соответствии с которой произведен продукт

5 6 7 8 10 11 13 14

Брусника 43,0 42,2 42,5 40 56,8 82 43 74

Яблоко 40 - - 16 26,2 -

Фруктоза 18 18 18 25 18,0 5 18 10

Альгинат натрия 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 - 0,5 1

Пектин 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1 0,5 1

Калина - - - 20 - - - -

Груша - 40,8 - - - - - -

Черника - - 40,5 - - - - -

Мед - - - - - 14 - 16

Смородина замороженная черная - - - - - - 40 -

Итого 102 102 102 102 102 102 102 102

Специалистами кафедры товароведения и экспертизы товаров ДВФУ совместно с представителями научно-производственной фирмы «Алтайский букет» была проведена дегустация разработанных десертов из брусники. Все представленные образцы отличались высокими вкусовыми качествами. Внешний вид десертов - привлекательный, цвет одинаковый -темно-вишневый, брусничный. Вкус десертов дегустаторами оценен как гармоничный, от сладко-кислого до сладкого, с нотой фруктово-ягодных добавок, входящих в состав рецептуры.

Консистенция всех представленных образцов на основе брусники с добавлением черники и меда оценивалась как пюреобразная. Значения реологического показателя пиковой нагрузки варьировались в диапазоне от 9,0 г до 10,0 г, что соответствует числовым значениям, принятым для желаемой пюреобразной консистенции.

Для определения качества десертов в лабораториях ЛСВК ДВФУ проведены измерения физико-химических показателей: массовая доля растворимых сухих веществ, рН, массовая доля титруемых кислот (в пересчете на яблочную кислоту), редуцирующие сахара, массовая доля пектиновых веществ, количество фенольных соединений. Результаты исследований приведены в табл. 6.

Таблица 6

Физико-химические показатели пюреобразных десертов на основе брусники с сахаром, фруктозой и медом

Показатель Рецептура, в соответствии с которой произведен продукт

1 2 4 5 6 7 8 11

Массовая доля растворимых сухих веществ, % 47,4 50,0 43,1 30,8 33,5 28,5 35,6 39,8

рН - 3,28 3,14 3,21 3,18 2,93 2,98 3,76

Массовая доля титруемых кислот (в пересчете на яблочную кислоту), % 1,3 1,6 1,5 1,4 1,3 1,6 1,5 1,5

Редуцирующие сахара, % 9,2 9,2 8,5 33,7 27,2 22,9 28,02 32,2

Массовая доля пектиновых веществ, % 2,3 - 1,6 - - - - -

Фенольные соединения, г/кг - - 9,6 - - - - -

Из табл. 6 следует, что образцы, изготовленные с применением фруктозы и меда (рецептуры № 5-8, 11), отличаются высоким содержанием редуцирующих сахаров, а включение в рецептуру черники обогащает готовые продукты фенольными веществами (рецептура № 4).

Учитывая состав рецептур разработанных пюреобразных десертов на основе брусники и сохраняемость антоцианов и катехинов в процессе термической обработки и последующего хранения, возможно прогнозировать содержание этих веществ в готовых продуктах (табл. 7). При проведении расчетов допускали, что сохраняемость антоцианов составляет 10 %, катехинов - 38 % от среднего содержания в исходном сырье.

Таблица 7

Прогнозируемое содержание антоцианов и катехинов в десертах на основе брусники, кг/100 г

Флавоноиды Рецептура

1 2 3 4 5 7 8 12 13

Антоцианы 0,14 - 0,18 22,54 0,7 28,69 0,7 0,18 0,7

Катехины 16,42 95 6,1 25,46 21,84 31,8 104,02 36,5 48,4

Произведенные расчеты показывают, что разработанные пюреоб-разные десерты на основе брусники обладают геропротекторными свойствами за счет наличия значительного количества веществ, проявляющих антиоксидантную активность, - антоцианов и катехинов.

Литература

1. Анисимов В.Н. Средства профилактики преждевременного старения (геропротекторы) // Успехи геронтологии. 2000 . № 4 . С. 275-277

2. Анисимов В.Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения. СПб.: Наука, 2008. 434 с.

3. Березина Е.В., Носкова Ю.С. Содержание фенолов и аскорбиновой кислоты в ягодах брусники и клюквы // Материалы XIX междунар. молодежной науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». М., 2012. С. 242-243.

4. Зориков П.С. Основные лекарственные растения Приморского края. Владивосток.: Дальнаука, 2004. 129 с.

5. Иващенко Н.И., Лилишенцева А.Н., Шрамченко О.В. Оценка вклада органических кислот в антиоксидантные свойства конфитюров // Пищевая промышленность: наука и технологии, 2009. № 3. С. 89-93.

6. Кречетов В.Л. Биохимия растений. М.: Высш. шк., 1980. 445 с.

7. Макаров В.Н. Генофонд плодовых культур для улучшения ассортимента и получения функциональных продуктов питания: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. М., 2009. 52 с.

8. Охрименко Л.П., Калинкина Г.И., Дмитрук С.Е. Сравнительное исследование толокнянки, брусники и близких к ним видов, произрастающих в республике Саха (Якутия) // Химия растительного сырья. 2005. № 1. С. 31-35.

9. Терентьева В.М. Влияние метеорологических факторов на накопление витаминов в ягодах брусники центральной Якутии // Аграрная наука. 2010. № 9. С. 17-18.

10. Терентьева В.М. Биохимическая оценка высушенных ягод брусники Центральной Якутии // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2008. № 10. С. 113-116 .

11. Hakkinen S. Flavonols and phenolic acids in berries and berry products. Kuopio University Publications D. Medical Sciences 221, 2000, 90 p.

12. Lyutikova M.N., Turov Y.P. The research of the component composition of the berries of local wild cowberry (Vaccinium vitis-idaeaL.) // Eurasian Forests: Materials Of the All-Russian conference for young scientists with scientific education supplies, dedicated to the 90 th anniversary from the date of the Moscow State Forest University foundation and to the 170 th anniversary of Prof. M.K. Turskys birth. M.: MSFU, 2010. P. 353-356.

References

1. Anisimov VN. Sredstva profilaktiki prezhdevremennogo starenija (geroprotek-tory) [Means of preventing premature aging (geroprotectors)]. Uspehi geron-tologii, 2000, по. 4, pp. 275-277.

2. Anisimov V.N. Molekuljarnye i fiziologicheskie mehanizmy starenija [Molecular and physiological mechanisms of aging]. SPb.: Nauka, 2008. 434 p.

3. Berezina E.V, Noskova Ju.S. Soderzhanie fenolov i askorbinovoj kisloty v jago-dah brusniki i kljukvy [Phenols and ascorbic acid in the berries cranberries and cranberry]. MaterialyXIX mezdunarod. molodezh. nauchnoj konferencii studentov, aspirantov i molodyh uchenyh «Lomonosov». M., 2012, pp. 242-243.

4. Zorikov P.S. Osnovnye lekarstvennye rastenija Primorskogo kraja [The main herbs Primorye]. Vladivostok.: Dalnauka. 2004. 129 p.

5. Ivashhenko N.I., Lilishenceva A.N., Shramchenko O.V Ocenka vklada orga-nicheskih kislot v antioksidantnye svojstva konfitjurov [Evaluation of the contribution of organic acids in the antioxidant properties ofjams]. Pishhe-vajapromyshlennost: nauka i tehnologii, 2009, no. 3, pp. 89-93.

6. Krechetov V.L. Biohimijarastenij [Biochemistry of plants]. M.: Vysshaja shko-la, 1980. 445 p.

7. Makarov VN. Genofond plodovyh kultur dlja uluchshenija assortimenta i poluchenija funkcionalnyh produktov pitanija [The gene pool of fruit crops to improve assortment and production of functional foods]. Avtoref. dis. dok-tora selskohoz. nauk. Moskva, 2009. 52 p.

8. Ohrimenko L.P., Kalinkina G.I., Dmitruk S.E. Sravnitelnoe issledovanie tolok-njanki, brusniki i blizkih k nim vidov, proizrastajushhih v respublike Saha (Jakutija) [Comparative study of bearberry, cranberry and similar species growing in the Republic of Sakha (Yakutia)]. Himija rastitelnogo syrja, 2005, no.1, pp. 31-35.

9. Terenteva V.M. Vlijanie meteorologicheskih faktorov na nakoplenie vitaminov v jagodah brusniki centralnoj Jakutii [The influence of meteorological factors on the accumulation of vitamins in cowberry central Yakutia]. Agrarnaja nauka, 2010, no. 9, pp. 17-18

10. Terenteva V. M. Biohimicheskaja ocenka vysushennyh jagod brusniki Centralnoj Jakutii [Biochemical Evaluation of dried berries cranberries Central Yakutia]. Sibirskij vestnik selskohozjajstvennoj nauki, 2008, no. 10, pp. 113-116 .

11. Hakkinen S. Flavonols and phenolic acids in berries and berry products. Kuopio University Publications D. Medical Sciences 221, 2000. 90 p.

12. Lyutikova, M.N, Turov Y.P The research of the component composition of the berries of local wild cowberry (Vaccinium vitis-idaea L.) Eurasian Forests: Materials Of the All-Russian conference for young scientists with scientific education supplies, dedicated to the 90 tth anniversary from the date of the Moscow State Forest University foundation and to the 170 th anniversary of Prof. M.K. Turskys birth. Moskow: MSFU, 2010, pp. 353-356.

© Журавлева С.В., Прокопец Ж.Г., Текутьева Л.А., Сон О.М., Мухортов С.А., Алексеев Н.Н., 2013