КОМПОЗИЦИЯ ИНГРЕДИЕНТОВ ДЛЯ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
COMPOSITION OF INGREDIENTS FOR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND FOODS

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к производству функциональных продуктов с широким спектром биологически активных веществ и тонизирующим действием из сырья животного и растительного происхождения и может быть использована, как самостоятельный продукт, так и в качестве физиологически функционального наполнителя для традиционных продуктов.
Известна композиция ингредиентов для бальзама «Реликтовый», включающая плоды шиповника, листья элеутерококка, плоды черноплодной рябины, корни аралии маньчжурской, панты пятнистого или северного оленя или марала, или изюбра, колер, сахар, соль и водо-спиртовую жидкость, при этом объемная доля спирта составляет 19,25%. Панты вводят в композицию в виде экстракта пантов, приготовленного настаиванием измельченных пантов в 50%-ном спирте при соотношении сырье : спирт 1:10. Использование бальзама позволяет нормализовать все виды обмена, стимулировать иммунную и сердечно-сосудистую системы, повышать потенцию (Патент РФ 2115712, МПК C12G 3/06, A23L 2/56).
Однако наличие спирта в бальзаме ограничивает контингент лиц его употребляющий (дети, пожилые люди и т.д.). Кроме этого панты при производстве спиртового экстракта из них используются нерационально, в связи с тем, что при экстракции размолотых пантов, в экстракт переходит всего 3% полезных веществ, в результате чего, доля влияния пантовой продукции на эффективность бальзама незначительна, в то время как панты являются уникальным природным комплексом, содержащим стволовые клетки, факторы роста, белки, липиды, ферменты и т.д.
6
Известна композиция ингредиентов для бальзама, включающая сухое растительное сырье: золотой корень, плоды черемухи, орех кедровый, пижма, маралий корень, березовые почки, душица, мята перечная, цветы ромашки аптечной, листья бадана, тысячелистник, череда, лист смородины черной, корень пиона уклоняющегося, корень аира болотного, корень девясила, кориандр, а также облепиховый спиртованный сок, настой шиповника, морс черемухи, сахарный сироп концентрацией 70%, панты марала, мед, колер и водно-спиртовую жидкость (Патент РФ 2077563, МПК C12G 3/06).
Однако использование спирта (50%) при приготовлении экстрактов из растительного сырья и пантов, входящих в состав композиции, при высоком содержании спирта (при соотношении спирт : сырье 15:1) так же, как в предыдущем аналоге ограничивает категорию лиц, которые могут использовать данный продукт, а спиртовая экстракция пантов предопределяет возможность денатурации белков, тем более, что такая экстракция пантов позволяет извлечь всего 3% полезных веществ панта, что в конечном итоге характеризуется нерациональным использованием пантового сырья в составе продукта.
Известен сироп плодово-растительный функциональный содержащий сахар, растительные компоненты, раствор лимонной кислоты, сок прямого отжима из яркоокрашенных плодов и ягод (вишня, клюква, красная смородина, малина, черноплодная рябина), раствор флавоцена и раствор лимонной кислоты.
Недостатком данного продукта является то, что ягода, как функционально пищевой ингредиент используется нерационально, поскольку биологически активные вещества в плодах распределяются неравномерно и преимущественно накапливаются в кожице. Поэтому продукты, произведенные из сока обеднены биологически активными веществами.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение является разработка пищевого продукта с высокой биологической ценностью при рациональном использовании сырья животного и растительного происхождения, и более широком круге потребителей.
Указанный технический результат достигается тем, что композиция ингридиентов для безалкогольных напитков и пищевых продуктов включает пантовый гидролизат, ягоду измельченную до размера частиц 2-5 мм, сахар и дегидрокварцетин при следующих соотношениях компонентов, мас. %:
Пантовый гидролизат
20-30
Ягода
40-30
Сахар
39,95
Дегидрокварцетин
0,05
2
При этом используют пантовый гидролизат полученный путем измельчения пантов до степени размола 100 - 120 мкм при последующем замачивании пантовой муки водой при соотношении сырье : вода 1:125-1:160 в течение 2-3 часов и постоянном перемешивании с последующей экстракцией сырья под воздействием ультразвуковых колебаний частотой 20-24 кГц и интенсивностью 13-15 Вт/см в течение 1,5-2 часов при температуре 45-50°С (патент РФ №2728218 МПК A23J 1/10, A23J 3/04).
В настоящее время уделяется большое внимание разработке функциональных пищевых продуктов, которые благодаря наличию в своем составе биоактивных компонентов способны улучшить многие физиологические процессы в организме человека, повысить его сопротивляемость заболеваниям, стимулировать активный образ жизни.
Значительное место среди функциональных продуктов питания занимают молочные продукты и безалкогольные напитки. Повышение биологической ценности молочных продуктов и напитков связано с разработкой композиций, включающих различные функциональные ингредиенты: пробиотики, пребиотики, витамины, минеральные соли, биологически активные вещества и т.п.
Для расширения лечебных и профилактических свойств функциональных продуктов используют композиции, содержащие несколько функциональных ингредиентов, в том числе биологически активных веществ с различными свойствами. Эти композиции оказывают на организм большее оздоровительное влияние или усиливают эффект основного компонента. Так, пантовый гидролизат можно дополнить комплексом биологически активных веществ растительного происхождения, в частности измельченными натуральными ягодами. Каждая из используемых ягод обладает индивидуальными свойствами, и оказывает особый профилактический эффект.
2
В заявленной композиции используется пантовый гидролизат изготовленный по технологии его получения отраженной в патенте РФ №2728218 МПК A23J 1/10. A23J 3/04, включающий измельчение пантов до степени размола 100-120 мкм при последующем замачивании пантовой муки водой при соотношении сырье : вода 1:125-1:160 в течение 2-3 часов и постоянном перемешивании раствора, экстрагирование сырья под воздействием ультразвуковых колебаний частотой 20-24 кГц и интенсивностью 13-15 Вт/см в течение 1,5-2 часов при температуре 45-50°С
Пантовый гидролизат содержит уникальный природный комплекс биологически активных компонентов, таких как стволовые клетки, факторы роста, белки, пептиды, аминокислоты, липиды, фосфолипиды, жирные кислоты, витамины, макро-микроэлементы, ферменты. Факторы роста, подобно гормонам, обладают широким спектром биологического воздействия на многие клетки организма, а именно стимулируют или ингибируют митогенез, хемотаксис и дифференцировку (созревание клеток). Так клетки делятся под воздействием инсулиноподобного и эпидермального факторов роста, а созревают при помощи трансформирующего фактора роста, за счет чего увеличивается число деления клеток, направлено стимулируя в них обмен веществ и способствуя быстрому обновлению. В гидролизате идентифицировано 19 аминокислот среди которых 36% незаменимых. Аминокислоты, являясь важнейшими компонентами белков, ферментов, гормонов и многих других биологически активных веществ, участвуют в различных биологических процессах мозга, в белковом и углеводном обмене, улучшают питание клеток головного мозга, широко используются при психических, сердечно-сосудистых заболеваниях, повышают приспособительные реакции при сердечной недостаточности и стрессовых состояниях организма.
1
2
Цельные ягоды (без косточки) облепихи содержат сахара (3,5%), пектины, органические кислоты (аскорбиновую, яблочную, лимонную), жирное масло, витамины В, В, Е, Р, дубильные вещества, микроэлементы: железо, бор, марганец. Благодаря высокому содержанию аскорбиновой кислоты (витамин С), ягоды облепихи является отличным общеукрепляющим, тонизирующим средством. При постоянном употреблении напитков, содержащих ягоды облепихи, нормализуется холестериновый обмен. Кроме того, в облепихе содержатся БАВ, которые обладают антиоксидантным действием на клетки организма. Использование цельной ягоды (мякоть с кожицей) по сравнению с соком облепихи позволило сохранить в составе композиции β-каротин, который в соке практически отсутствует и тритерпеновые кислоты, так как при переработке ягод на сок они остаются в выжимках и могут быть доступны только в продуктах с использованием цельной ягоды или после переработки жмыха оставшегося после получения сока. Кроме этого после переработки ягод на сок со жмыхом теряется 20-23% белка, 18-23% жира, 3,7% сахаров, 15% клетчатки, 3,7-4,6% пектиновых веществ, витаминов B1, В2, РР, С, каратиноидов, микро-макроэлементов. Биологически активные вещества облепихи обладают антиоксидантными, антиканцерогенными, противоопухолевыми свойствами и капиляроукрепляющим эффектом. Помимо органических кислот в ягодах содержится урсоловая, олеиновая кислоты, стерины, фосфолипиды бетаин и серотонин обладающие широким спектром положительного воздействия на организм человека. В частности олеиновая кислота по выводам многих исследований тесно связана со снижением риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, ожирения и высокого кровяного давления (гипертонии). Эта кислота также может улучшить настроение, замедляет процессы старения и предотвращает рак.
Сведения о широком спектре биологической активности тритерпеновых кислот в сочетании с низкой токсичностью постепенно накапливались и привлекли к ним огромный интерес. Уже сейчас для них зарегистрированы противовоспалительные, обезболивающие, жаропонижающие, гепатопротекторные и кардиотонические свойства [Ovesna et al., 2004]. Последние исследования обнаружили новые виды биологической активности, включая антиоксидантную, противовирусную и антиаллергическую [Shah, Qazi, Taneja, 2009; Sultana, Ata, 2008]. Накапливается все больше сведений о тритерпеноидах, обладающих токсичностью против раковых клеток, не воздействуя при этом на нормальные [Laszczyk, 2009; Petronelli, Pannitteri, Testa, 2009; Setzer, Setzer, 2003].
Цельные ягоды клюквы и брусники содержат легкоусвояемые сахара, органические кислоты, витамины, минеральные вещества, и в отличии от сока из этих ягод, содержат тритерпеновые кислоты которые в основном находятся в эпикутикулярных оболочках ягод, сок и мякоть брусники и клюквы тритерпеновых кислот практически не содержат. При производстве сока из клюквы теряется до 50% фенольных кислот, в том числе галловая, п-гидроксибензойная, хлорогеновая, кумаровая, которые обладают бактерицидными и антибактериальными свойствами. Кроме того, галловая кислота и ее производные как ингибиторы влияют на процессы в опухолевых клетках и изменяют биосинтез РНК и белков, а хлорогеновая кислота способна связывать свободные радикалы и выводить их из организма, тем самым снижая риск развития мутагенной активности. При использовании концентрированного экстракта происходит тщательная чистка желудка от бактерий и микробов, которые находятся в кишечнике. При этом лечебный курс служит отличной профилактикой развития инфекционных заболеваний пищеварительного тракта.
Ягоды брусники и клюквы богаты антоцианами (80 мг% сырого веса) локализованными в основном в кожуре (их в 6,8-10,8 раз больше в кожице, чем в мякоти). Антоцианы обладают антиокислительной активностью, которой придают большое значение при лечении рака, атеросклероза, гипертонической болезни и других распространенных заболеваний, а на свойстве положительного воздействия антоцианов на ткани глаз разработаны биологически активные добавки антоциан форте, живая клетка VII, окулист и др.
Кроме этого главным компонентом кутикул ягод брусники и клюквы (согласно химическому составу кожицы) является растворимый и нерастворимый кутин, а так же растворимый кутикулярный воск, а в семенах клюквы найден ряд органических соединений - олеиновая, стеариновая, миримистиновая, пальмитиновая, линолиновая кислоты, витамин Е, компастерин и β-ситостерин.
Стеариновая кислота - это полноценное развитие организма, жизнедеятельность которого активно поддерживается химическим составом. Кислота стеариновая способствует развитию нервной системы, а также формированию клеток мозга.
Миристиновая кислота характеризуется бактерицидной, вирицидной и фунгицидной активность, приводящей к подавлению развития патогенной микрофлоры и дрожжевых грибков. Она способна потенцировать в кишечнике антибактериальное действие антибиотиков, что позволяет существенно повысить эффективность лечения острых кишечных инфекций бактериальной и вирусно-бактериальной этиологии.
Линолевая кислота относится к группе полиненасыщенных кислот Омега 6. Она участвует в метаболизме, снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний, останавливает рост раковых клеток, повышает иммунитет и участвует в процессе кроветворения.
Витамин Е за счет антиоксидантного действия повышает общий уровень здоровья, противостоит заболеваниям, улучшает состояние кожи, своевременное обновление ее компонентов, оказывает омолаживающее воздействие, защищает сосуды от атеросклероза, замедляет развитие сердечнососудистых заболеваний, улучшает выработку половых гормонов, увеличивает вероятность наступления беременности, борется с бесплодием, ускоряет заживление поврежденных тканей Бета-ситостерин обладает различными фармакологическими действиями: гипохолестеринемическим, снижает риск возникновения рака толстой кишки, простаты, молочной железы, желудка, легких, влияет на состояние иммунной системы и патологические воспалительные реакции.
Дегидрокверцетин, входящий в состав композиции ингредиентов обладает выраженными антиоксидантными свойствами, а также противовирусной и антимикробной активностью, в сочетании с темрообработкой позволяет увеличить срок хранения готового продукта. Кроме того, он обладает капилляропротекторными и гепатопротекторными свойствами, что дает возможность применять его при производстве функциональных продуктов.
В ягодах черноплодной рябины антоцианы, катехины и флавоноиды сконцентрированы, главным образом, в кожице ягод, которая при отжиме почти полностью остается в отходах, в то время как такие ценные составляющие, как катехины обладают наиболее высокой Р-витаминной активностью. Они усиливают эффект рентгенооблучения при лечении опухолей и повышают сопротивление организма к действию ренгеновских лучей.
Применение сахара в количестве 39,95% дополнительно позволяет сохранять продукт длительное время без роста микрофлоры.
Таким образом, биологически активные вещества в ягодах распределяются неравномерно и преимущественно накапливаются в кожице, поэтому продукты произведенные из цельных ягод обладают более высоким спектром биологически активных веществ чем продукты на основе сока ягод.
Необходимость исследования различных вариантов сочетания пантового гидролизата и измельченных ягод для выявления оптимальных органолептических свойств обосновывалось тем, что рН ягодного компонента составляет 4,3-4,5, а при соединении с гидролизатом может происходить осаждение белка за счет кислотности, поэтому часть полезных веществ может переходить в нерастворимое состояние, утилизироваться организмом и продукте выпадать в осадок, в связи с этим были проведены исследования по определению соотношения гидролизата из пантов с измельченными ягодами. Результаты исследований отражены в таблице 1.
Согласно экспериментальным данным, по комплексу органолептических показателей содержание пантового гидролизата в продукте в количестве 20,0-30,0% в комплексе с измолотой ягодой в количестве 30,0-40,0% обеспечивает приятный ягодный вкус с легким послевкусием пантов. Увеличение пантового гидролизата до 35,0% приводит к появлению выраженного пантового вкуса и запаха, что негативно сказывается на органолептической оценке. Количество пантового гидролизата менее 20,0% и содержания ягодной массы в составе композиции менее 20,0% значительно понижает биологическую активность конечного продукта, а увеличение до 50,0% ягодной массы повышает рН продукта, что приводит к образованию хлопьев в виде осадка.
Органолептические показатели с прочими ягодами были аналогичными в связи с близкими данными по рН и отличались только по цвету в зависимости от применяемой ягоды.
Проведена сравнительная оценка на лабораторных животных тонизирующего действия по тесту вынужденного плавания (Каркищенко Н.Н., 2017) 2-х композиций ингредиентов: 1 группа с измельченной ягодой, 2 группа с соком из ягод. Контролем служили мыши, получавшие воду в объеме 7,0% от массы тела. Полученные данные представлены в таблице 2.
По результатам оценки тонизирующего действия на лабораторных животных показано, что после перорального введения композиции ингредиентов 1 и 2 группы продолжительность плавания мышей была выше по сравнению с контрольной группой в 1,2 и 1,5 раза через 15 дней, в 2,0 и 2,4 раза через 30 дней, в 2,5 и 2,9 раза через 45 дней и в 2,6 и 3 раза через 60 дней, при этом тонизирующее действие у мышей 1 группы, получавшей композицию с измельченными ягодами проявилось сильнее, чем у 2 группы мышей, получавших композицию с соком. В среднем разница составила 14,0-18,9%.
Пример. Композицию ингредиентов готовят следующим образом: в 20 кг пантового гидролизата (с содержанием сухого вещества 1,00%) добавили 39,95 кг сахара, смешивали полученный сироп при 70°С в течение 15 минут с последующим внесением в пантово-сахарный сироп 40,0 кг измельченных ягод брусники размолотой до размера частиц 2-5 мм с последующим прогреванием при 70°С в течение 30 минут и внесением 0,05 кг дегидрокверцетина.
Таким образом, предлагаемая композиция ингредиентов характеризуется высоким комплексом биологически активных веществ, обеспечивает рациональное использование сырья животного и растительного происхождения и может быть использована как самостоятельно, так и в качестве добавки к пищевому продукту, расширяя ассортимент полезных продуктов при более широком круге потребителя.