Поликомпонентный концентрат "Эндодар" из пектинсодержащего плодово-ягодного сырья

ИННОВАЦИОННЫЕ ПРОДУКТЫ

УДК 664.292

Поликомпонентный концентрат «Эндодар»

из пектинсодержащего плодово-ягодного сырья

Г. Л. Филонова,

канд. техн. наук; М. В. Гернет, д-р техн. наук; И. Л. Ковалева

ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности

Е. А. Литвинов

ООО «Универсальные Пищевые Технологии», Московская обл., г. Серпухов

Многолетний опыт проводимых экспериментально-научных работ по разработке технологии получения концентратов поликомпонентных (КПК) из растительного сырья подтверждает рациональность использования в технологическом процессе биокатализа. Именно продукты, образуемые в процессе биокатализа, способствуют формированию функциональных и технологических свойств получаемых экстрактов и концентратов на их основе.

В технологии биокатализа важнейшим фактором, активизирующим процесс в дисперсной высококонцентрированной системе, является способность составляющих растительной смеси или одного вида сырья формировать массу, проявляющую дренажные свойства. Образуемая система способствует равномерному орошению экстрагентом частиц твердой фазы, активизирующему процесс извлечения экстрактивных веществ и способствующему увеличению объема отделяемого гидролизата по окончании биокатализа с 70 до 80% от объема экстрагента, используемого в технологическом процессе.

Экстракт — основной компонент в КПК, определяющий оздоровительный вектор в составе безалкогольной продукции. Базовая технология получения экстрактов из растительного сырья (РС), включающая его биокатализ, совершенствуется по мере формирования смесей из РС с использованием новых видов сырья, отличающихся как по морфологической структуре, так и по составу нутриентов, содержащихся в каждой составляющей РС.

Ультразвук — способ, активизирующий процесс биокатализа определенным комплексом ферментных препаратов, вносимых в экстрагент [1, 2].

Практика показывает, что наиболее проблемное сырье среди РС — пектинсодержащее. Примером разработки КПК с использованием пек-тинсодержащего сырья служит технология КПК «Эндодар» для одноименного напитка. Данный продукт содержит природные нутриенты, способные проявлять в организме биокоррегирующее действие, выражающееся в укреплении защитных сил и положительном влиянии на обмен веществ в организме. Руководствуясь принципами пищевой комбинаторики [3], было подобрано сырье целенаправленного действия, определено массовое соотношение составляющих РС. В состав смеси были включены сухие плоды шиповника, боярышника, абрикоса (курага). Данное сырье содержит широкий спектр нутриентов, в том числе биологически активных.

В состав кураги входят углеводы (сахароза, глюкоза, фруктоза, мальтоза), органические кислоты (яблочная, лимонная, янтарная и др.), ка-ротиноиды, пектиновые вещества, фенольные соединения, флавоноиды, витамины (В1, В2, РР, С), минеральные соли и микроэлементы (К, Са, №, Fe, Mg, ^ и др.). Комплекс ну-триентов кураги способен оказывать благотворное влияние на процесс кроветворения, работу кишечника.

Шиповник относят к витамино-носным растениям. В состав плодов входят каротиноиды, флавоноиды,

56 ПИВО и НАПИТКИ 6 • 2013

ИННОВАЦИОННЫЕПРОДУКТЫ

витамины (Р, РР, Е, К, Вр В2, С), минеральные вещества (К, Са, М§, Fe, № и др.), пектиновые, красящие, дубильные вещества, танин, органические кислоты. Уровень нутриен-тов, в том числе биологически активных, свидетельствует о широком спектре функциональных свойств, проявляемых экстрактами и настоями из плодов шиповника. Продукты, получаемые из плодов шиповника, проявляют противовоспалительные свойства, а также улучшают работу желудочно-кишечного тракта. Экстрактивные, в том числе биологически активные вещества (БАВ), шиповника способствуют укреплению стенок капилляров, активизации регенерационных процессов мягких и костных тканей организма, ускоряя заживление ран. Экстракты и настои из плодов шиповника применяют при малокровии, атеросклерозе и неврастении [4].

Плоды боярышника содержат фла-воноиды, органические кислоты, ка-ротиноиды, дубильные и пектиновые вещества, сахара, витамины, холин, макро- и микроэлементы (К, Са, М§, Fe, Мп, Си, Zn, Со, А1, №, I и др.). Основное физиологическое свойство, которым обладают экстракты и настои из плодов боярышника, — это оказываемое кардиотоническое действие. Эти продукты применяют при функциональных расстройствах сердечной деятельности, стенокардии, гипертонии, атеросклерозе [5].

Анализируя вышеизложенное, очевидным становится факт гармоничной сочетаемости и дополняемости спектра БАВ в формировании комплекса нутриентов в экстракте, получаемом из аргументированно подобранной РС.

Технологический процесс получения экстракта включает обработку смеси ультразвуком с последующим проведением процесса биокатализа [1, 6].

В сухих плодах шиповника, боярышника и кураги определили экс-трактивность, влажность, соотношение Т : Ж (твердая фракция — сырье : жидкая фракция — экстрагент). Расчетные массы измельченных плодов в определенной последовательности вносили в экстрактор с целью формирования смеси, способной к проявлению дренажных свойств в процессе гидролиза, с подобранным соотношением Т : Ж, равным 1:5 соответственно. В данном технологи-

ческом процессе измельченные плоды дозировали в экстрактор в следующей последовательности: плоды боярышника, кураги, шиповника. Для получения 1000 см3 гидролизата использовали 267 г плодовой смеси, содержащей 115,9 г экстрактивных веществ. Процентное соотношение экстрактивных веществ боярышника, кураги и шиповника составляло 17,3 : 51,7 : 31,0 соответственно.

После загрузки измельченного сырья в экстрактор дозировали расчетный объем экстрагента через устройство, обеспечивающее орошение всей поверхности внесенного сырья. В составе используемого экстрагента содержалось 3 об.% объемных этилового спирта. Данная концентрация спирта активизирует процесс биокатализа и снижает технологический риск в процессе гидролиза. В образованной системе проводили обработку ультразвуком в течение 10-15 мин при частоте ультразвуковых колебаний 17,5-21,0 кГц и интенсивности излучения 0,4-0,5 Вт/см2. Обработку вели в прерывистом режиме ультразвуковых колебаний с паузой от 0,3 до 0,5 мин. Данная предварительная ультразвуковая обработка сокращает срок набухаемости плодово-ягодного сырья, активизирует процесс ферментативного гидролиза биополимеров клеточной ткани и высокомолекулярных соединений клеточного сока [1, 2, 6].

После проведенной ультразвуковой обработки в образуемую дисперсную систему вносили предварительно подготовленный водный раствор чистых ферментных препаратов через оросительное устройство. Затем жидкую фазу в экстракторе прокачивали через гидролизуемую систему — теплообменник — экстрактор в течение 15-20 мин для равномерного диспергирования водного раствора чистых ферментных препаратов и подогрева экстрагента до 46...48 °С.

В качестве чистых ферментных препаратов использовали «Брюзайм BGX» и «Экстрапект ПРЕСС», реализуемые ООО «Юнайтед Беверид-жис Групп». Отношение ферментных препаратов к массе сырья составляло соответственно «Брюзайм BGX» — 0,020 см3 / 100 г сырья, «Экстрапект ПРЕСС» — 0,025 см3 / 100 г сырья.

В обработанной ультразвуком дисперсной системе процесс биокатализа проводили в следующем техноло-

гическом режиме: продолжительность биокатализа 7,5 ч при, температура 46.48 °С. После окончания гидролиза в слитом гидролизате проводили инактивирование ферментов путем его нагревания до 85 °С и выдержки при данной температуре в течение 15 мин. Затем гидро-лизат резко охлаждали до 20.25 °С и спиртовали до 10±0,5 об. % спирта.

Спиртованный гидролизат (экстракт) обрабатывали ультразвуком в режиме, используемом ранее в процессе обработки сырьевой массы перед биокатализом. Обработанный ультразвуком экстракт выдерживали в течение 3-4 сут для ассимиляции и естественной седиментации биополимеров. После выдержки экстракт декантировали и фильтровали.

Фильтрованный экстракт использовали для приготовления КПК. Экстракт предварительно смешивали с углеводной добавкой, массу которой определяли экспериментально. Она зависит от массовой концентрации экстрактивных веществ в получаемом экстракте. В данном экстракте массовая концентрация экстрактивных веществ составляла 4,8 г/ 100 см3. Для достижения экспериментально установленного минимального уровня массовой концентрации экстрактивных веществ в смеси для сгущения (не менее 10,0 г/ 100см3) на 960 см3 экстракта вносили 67 г (40,0 см3) сахара-песка. Процесс сгущения проводили в глубоком вакууме при температуре 46.50 °С.

Массовая доля сухих веществ сгущенного продукта (КПК) составляла 68%. В 68 г сухих веществ содержалось 27,2 г экстрактивных веществ, в том числе 14,0 г экстрактивных веществ из кураги, 8,4 г — из шиповника и 4,8 г — из боярышника. Оставшиеся 40,8 г сухих веществ составляли сухие вещества сахара-песка.

На основе полученного КПК разработан оригинальный безалкогольный напиток «Эндодар». В таблице приведены массовые соотношения сухих веществ компонентов в 100 см3 напитка.

Таким образом, в 100 см3 напитка «Эндодар» содержится комплекс натуральных экстрактивных веществ (сухих яблок, кураги, шиповника, боярышника, корицы) в количестве 0,823 г.

6•2013

ПИВО и НАПИТКИ 57

ИННОВАЦИОННЫЕПРОДУКТЫ

Компоненты Масса сухих веществ, г

Сахар-песок 7,9

Кислота лимонная 0,18

Соль поваренная пищевая 0,03

КПК на основе экстракта из сухих яблок 0,7

В том числе экстрактивных веществ сухих яблок 0,28

КПК «Эндодар» 1,36

В том числе экстрактивных веществ:

кураги 0,28

шиповника 0,17

боярышника 0,09

Настой корицы 0,003

Потребительные свойства КПК для напитка «Эндодар» исследовали ученые-фармакологи Пятигорской государственной фармацевтической академии в 2007 г.

Исследования проводили методом прикладной кинезиологии и газоразрядной визуализации.

В прикладной кинезиологии ключевым диагностическим тестом служит мануальное мышечное тестирование (ММТ). ММТ — научно обоснованный ручной метод определения тонуса мышц, имеющих связи с определенными внутренними органами, позвоночником и другими структурами организма [7].

Газоразрядная визуализация — компьютерная регистрация и анализ свечений индуцированных объектов, в том числе биологических, при стимуляции их электромагнитным полем

с усилением в газовом разряде. Вид газоразрядных изображений меняется при изменении состояния человека. Это позволяет судить об общем уровне и характере его физиологической активности, проводить классификацию состояния по типу свечения, оценивать энергетику отдельных систем организма в соответствии с распределением характеристик свечения по энергетическим каналам, следить за влиянием на организм различных воздействий [8].

Результаты исследований по определению потребительных свойств КПК «Эндодар» для одноименного напитка подтвердили следующее. КПК «Эндодар» обладает гармонизирующим воздействием на отдельные органы и системы организма человека, проявляя функциональные свойства при пониженной работоспособности, депрессивных и астенических состояниях, положительно влияя на состояние метеочувствительных людей в период климатических колебаний. Кроме того, данный КПК позволяет расширить ассортимент продуктов с оздоровительным действием для всех возрастных групп населения, в том числе проживающих в экологически неблагоприятных регионах, в районах Крайнего Севера и т. д. [9].

ЛИТЕРАТУРА

1. Ультразвук и биокатализ — радикальное звено в технологии экстрактов из растительного сырья/Г. Л. Филонова [и др.]

// Пиво и напитки. — 2013. — № 3. — С. 18-21.

2. Рациональное сочетание ультразвука и биоконверсии в технологии экстрактов из растительного сырья/Г. Л. Филонова [и др.] // Пиво и напитки. — 2008. — № 2. — С. 40-42.

3. Орещенко, А. В. Пищевая комбинаторика и генетическое здоровье человека/А. В. Орещенко. — М.: Пищепромиз-дат, 1999.

4. Саркитов, Н. Д. Плодовые и ягодные растения: Энциклопедический словарь-справочник/Н. Д. Саркитов. — М.: Тер-ра — книжный клуб, 2003.

5. Пустырский, И. Н. Лекарственные растения: Энциклопедия // И. Н. Пустырский, В. Н. Прохоров. — Минск: Книжный дом, 2003.

6. Филонова Г. Л., Литвинова Е. А., Коновалов Н. Т., Оганесянц Л. А., Ковалева И. Л. Способ производства экстракта и концентрата поликомпонентного из него. Патент 2283602. 20 сентября, 2006.

7. Кополовец, А. Ф. Эффективность методов прикладной кинезиологии. Центр прикладной кинезиологии «Гармония» / А. Ф. Ко-лоповец: [Электронный ресурс]:Режим доступа: http//www.kinesioklinika.гu ^1ауп ауа/ргШадпауакте8ю1о^уа.Ыт1.

8. Стрелков, В. Н. Изучение потребительных свойств напитков методом газоразрядной визуализации / В. Н. Стрелков // Пиво и напитки. — 2006. — № 1. — С. 60-64.

9. Филонова Г.Л., Литвинова Е. А., Огане-сянц Л. А., Ковалева И. Л., Стрелков В. Н., Прокопенко И. П., Ким В.А. Концентрат поликомпонентный «Эндодар». Патент 2361463. 20 июля, 2009. <

Поликомпонентный концентрат «Эндодар» из пектинсодержащего плодово-ягодного сырья

Ключевые слова

биокатализ; растительное сырье; ультразвук; экстракт; концентрат. Реферат

Статья посвящена совершенствованию базовой технологии получения поликомпонентных концентратов для напитков на основе биоконверсии при помощи использования ультразвука. Разработанный поликомпонентный концентрат позволяет расширить ассортимент продуктов с оздоровительным действием для всех возрастных групп населения.

Авторы

Филонова Галина Леонтьевна, канд. техн. наук, Гернет Марина Васильевна, д-р техн. наук, Ковалева Ирина Львовна

ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности, 119021, Москва, ул. Россолимо, д. 7, Filonova.lab@mail.ru Литвинов Егор Андреевич

ООО «Универсальные пищевые технологии», 142204, Московская обл., г. Серпухов, Северное шоссе, д. 14, E.litvinov@unifoods.ru

Polycomponent Concentrate «Endodar» Made from Pectin Containing Fruit and Berries Raw

Key words

biocatalysis; vegetable raw materials; ultrasound; extract; concentrate. Abstract

Article is devoted to the improvement of the basic technology of polycomponent concentrates for drinks based on bioconversion by using ultrasound. Developed polycomponent concentrate allows to expand assortment of products with a health effect for all age groups.

Authors

Filonova Galina Leontievna, Candidate of Technical Science; Gernet Marina Vasilievna, Doctor of Technical Science; Kovaleva Irina L'vovna,

All-Russian Research Institute of Brewing, Beverage and Wine Industries, 7 Rossolimo St., Moscow, 119021, Russia, Filonova.lab@mail.ru Litvinov Egor Andreevich,

Universal Food Technologies, 14 Severnoye Shosse, Serpukhov, Moscow oblast, 142204, Russia, E. litvinov@unifoods.ru

58 ПИВО и НАПИТКИ 6 • 2013