Разработка функциональных напитков на основе корня лопуха

функциональные продукты питания

УДК 663.8:613.292:582.998.1

Разработка

функциональных напитков

на основе корня лопуха

Н. Ю. Чеснокова, канд. биол. наук, доцент, Л.В. Левочкина,

канд. техн. наук, доцент, А. А. Кузнецова, канд. техн. наук, доцент, Н. В. Масалова Дальневосточный федеральный университет, Школа биомедицины

Важным фактором, влияющим на состояние здоровья человека, является правильная организация его питания. Несбалансированное питание приводит в первую очередь к нарушению обмена веществ, заболеваниям желудочно-кишечного тракта и нарушению деятельности эндокринной системы. Кроме того, неправильное питание может ускорить развитие различных патологических процессов в организме и обусловливать их прогресс.

Как установлено российскими и зарубежными учеными, причина возникновения патологий и болезней цивилизации - это недостаточное потребление населением витаминов, макро- и микроэлементов, полиненасыщенных жирных кислот, пищевых волокон, незаменимых аминокислот на фоне избыточного поступления животных жиров.

Существуют такие виды питания, основанные на теории сбалансированного и адекватного питания, как диетическое, профилактическое, лечебно-профилактическое, оздоровительное, здоровое, или оптимальное, и функциональное.

Концепция функционального питания впервые была сформулирована в Японии в начале 80-х годов прошлого столетия. «Функциональными» являются продукты, которые содержат природные и органические вещества, обогащенные витаминами или микроэлементами, обладающие определенными полезными (энергетическими, пробиотическими и т.д.) свойствами [1].

В настоящее время в мире активное развитие получили четыре груп-

Таблица 1

Органолептические показатели качества порошка из корня лопуха

Показатель Характеристика

Внешний вид Порошкообразный, без комочков

Цвет Коричневый

Вкус Сладковатый, с горечью

Запах Травянисто-ореховый

пы функциональных продуктов - это безалкогольные напитки, продукты на зерновой, молочной и жировой основе.

Правильное питание, полноценное и безопасное для здоровья, - один из ключевых моментов здорового образа жизни. Значительную часть пищевых продуктов, ежедневно потребляемых человеком, составляют напитки.

В зарубежной практике выделяют четыре основные группы функциональных напитков: спортивные, энергетические, здоровые и нутри-цевтики.

В своей работе мы рассматривали напитки, которые можно отнести к группе здоровых напитков. Здоровые напитки предназначены для массового потребления и поэтому являются наиболее популярными функциональными напитками. Они должны быть обогащены витаминами, минералами, ненасыщенными жирными кислотами и пищевыми волокнами, которые способствуют предупреждению заболеваний сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, онкологических и других болезней.

Одним из источников функциональных ингредиентов, в том числе пищевых волокон, биологически активных соединений, витаминов и минеральных веществ, признаны дикорастущие растения. Естественная среда обитания этих растений позволяет им в полной мере накопить полезные компоненты. Одним из таких дикорастущих растений является лопух. Лопух (лат. - Arctium) давно и широко применяется в народной медицине как в свежем виде, так и в виде отваров и настоев.

В России произрастает 6 - 8 видов лопуха, в том числе в Приморском крае - 3 вида: лопух большой (лат.

- Arctium lappa), лопух малый (лат.

- Arctium minus) и лопух войлочный (лат. - Arctium tomentosum). Химический состав лопуха уже достаточно изучен. В корнях растения

содержится до 15,4 % белка, 1,5% жира, 22,3% клетчатки, эфирное масло, пальмитиновая, стеариновая кислоты. Кроме того, в них содержится до 45% полисахарида инулина, восстанавливающего работу органов пищеварительной системы. Инулин, подвергнутый кислотному гидролизу, является источником фруктозы, что чрезвычайно важно в питании людей, больных сахарным диабетом, прогрессирующим в последние годы среди населения России.

В работе для исследования был использован корень лопуха большого, произрастающий в Приморском крае и собранный в период с июля по август, когда он наиболее сочный.

Для приготовления напитка (настоя) высушенный и обжаренный корень лопуха измельчали до получения однородной тонкоизмель-ченной порошкообразной структуры. Органолептические показатели порошка из корня лопуха представлены в табл. 1.

Для приготовления напитка порошок корня лопуха заваривали из расчета 8 г на 200 мл кипятка. Все органолептические показатели качества напитков, приготовленных из корня лопуха, соответствовали ГОСТ Р 50364 - 92 [2].

В связи с тем, что корень лопуха богат полисахаридом инулином, при расщеплении которого образуется фруктоза, его можно использовать для замены всего или части рецептурного сахара, добавляемого в напитки. С этой целью был проведен кислотный гидролиз инулина, содержащегося в корне лопуха. Перед проведением гидролиза высушенные корни растения подвергали предварительному измельчению. Определение количества инулина в настое из корня лопуха проводили по ранее предложенной методике [3]. Гидролиз инулина осуществляли в присутствии 6%-ной лимонной, уксусной и аскорбиновой кислот при температуре 75 °С в течение 60 мин. Для качественной оценки процесса гидролиза инулина была проведена нафторезорциновая проба Толленса, характеризующая наличие продукта реакции - фруктозы [4]. Содержание фруктозы определяли по интенсивности окраски раствора на спектрофотометре Ш\ПС0-1201 при длине волны 800 нм. Полученные результаты представлены на рис. 1.

По результатам измерений было определено, что наибольшее содержание фруктозы (1,4 мг/мл) обнаружено в образце, обработанном аскорбиновой кислотой, что значительно превышает соответствующее значение для образцов, обработан-

ных уксусной и лимоннои кислотами. Содержание инулина в этих образцах составляет соответственно 0,6 и 0,5мг /мл.

Как показали исследования, на степень гидролиза инулина оказывает влияние «сила» кислоты. В данном ряду кислот наибольшими восстанавливающими свойствами обладает аскорбиновая кислота, что и приводит к более полному гидролизу инулина.

С целью увеличения степени гидролиза инулина и повышения содержания фруктозы в настое к напитку добавляли корень имбиря, содержащий до 12 мг на 100 г аскорбиновой кислоты. Кроме того, в корне имбиря найдено много ценных компонентов, в частности, аспарагин, холин, линоле-вая, каприловая и олеиновая кислоты, эфирное масло, витамины В1, В2, В3; он обладает насыщенным минеральным комплексом (кремний, алюминий, цинк, натрий, фосфор, железо, марганец, калий, магний и др.).

При приготовлении напитка из корня лопуха имбирную добавку вводили в виде сока, который лучше всего сочетался с напитком в количестве 10% к объему продукта.

Для обогащения настоя инулином и придания характерного кофейного привкуса был приготовлен второй напиток, содержащий, помимо сока имбиря, корень цикория. Цикорий тоже является источником инулина (его содержание в нем составляет 49-60%). По органолептическим показателям к напитку из корня лопуха добавляли измельченный корень цикория в количестве 10% к массе продукта. Введение корня цикория в напитки повышало их биологическую ценность и функциональную направленность, так как корень цикория содержит флавоноиды, катехиновые дубильные вещества, гликозиды, углеводы, ненасыщенные стерины, кумарин, сесквитерпеновые лактоны и тритерпеноиды [5].

В полученных напитках было определено содержание фруктозы по ранее описанной методике, полученные результаты исследования представлены на рис. 2.

Исследования показали, что в настое, приготовленном с добавлением сока имбиря и корня цикория, содержание фруктозы было наибольшим и составляло 1,4 мг/мл. Несколько меньшим было содержание фруктозы (1 мг/мл) в настое из корня лопуха с добавлением сока имбиря. Содержание фруктозы в напитке из корня лопуха без добавок составило 0,6 мг/мл, что соответственно в 2,5 и 1,5 раза меньше, чем в первых двух напитках.

functional alimentary products

К И С Л ОТО II ки с лото и

Рис. 1. Содержание фруктозы в настоях на основе корня лопуха

85 лет

журналу

С имбирем и цикорием

Рис. 2. Содержание фруктозы в напитках на основе корня лопуха без добавок, с добавлением имбиря, а также имбиря и цикория

Рис. 3. Профилограмма органолептической оценки напитков на основе корня лопуха с различными добавками

Экспериментально было выявлено, что при изготовлении функциональных напитков из корня лопуха необходимо добавлять в них органические кислоты, в том числе аскорбиновую, так как собственных кислот и ферментов, катализирующих гидролиз, недостаточно для проведения более полного расщепления инулина.

Приготовленные напитки на основе корня лопуха обладали высокими ор-ганолептическими свойствами. В напитках удалось создать оптимальную композицию компонентов, придающих им широкий спектр вкусо-ароматических свойств. Наиболее оригинальным по органолептическим показателям был напиток из корня

лопуха в сочетании с соком имбиря и корнем цикория. Оригинальность вкуса и аромата этого напитка была обусловлена удачным сочетанием травянисто-орехового вкуса поджаренного корня лопуха со жгучим вкусом сока имбиря, кофейным ароматом и привкусом цикория. Влияние компонентов на вкусо-ароматические показатели разработанных напитков представлено на рис. 3.

Как показали исследования, внесение в рецептуру напитка сока имбиря позволило снизить содержание рецептурного сахара на 5% за счет увеличения степени гидролиза инулина.

Было установлено, что по физико-химическим показателям разработанные сухие порошки для произ-

функциональные продукты питания

Таблица 2

Физико-химические показатели порошка из корня лопуха

Показатель Значение показателя в исследуемом продукте Норма по ГОСТ Р 50364- 92

Массовая доля влаги, %, не более 3,6 4,5

Массовая доля золы

(в расчете на сухую массу), % 3,8 3,5

рН (напитка), не менее 5,5 4,5

водства напитков соответствовали требованиям ГОСТ Р 50364 - 92 [2] (табл. 2).

Разработанный напиток на основе гидролизованного корня лопуха обладает невысокой калорийностью (51,3 ккал) и содержит продукт гидролиза инулина - фруктозу; его

можно рекомендовать в диетическом питании и в питании людей, страдающих сахарным диабетом. Кроме того, многокомпонентный напиток на основе корня лопуха с добавлением сока имбиря и корня цикория можно предложить в качестве функционального обогащенного напитка как источника ценных биологически активных веществ и растворимых пищевых волокон.

ЛИТЕРАТУРА

1. Доронин, А. Ф. Функциональные пищевые продукты. Введение в технологии/под ред. А. А. Кочет-ковой /А.Ф. Доронин. - М.: ДеЛи принт, 2009. - 288 с.

2. ГОСТ Р 50364- 92. Концентраты пищевые. Напитки кофейные растворимые.

3. Чеснокова, Н. Ю. Разработка технологии новых продуктов питания на основе гидролизованно-го корня лопуха / Н. Ю. Чеснокова, Л.В. Левочкина, Н.В. Масалова // Сб. науч. трудов международной науч.-практ. конф. «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте - 2010», - Одесса. - 2010. - Т. 5. -С. 69 - 70.

4. Чеснокова, Н.Ю. Изучение возможности использования корня большого лопуха в производстве продуктов питания / Н. Ю. Чесно-кова, Л. В. Левочкина, Н.В. Маса-лова // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2011. - № 1. -С. 40 - 43.

5. Дикорастущие полезные растения России/под ред. А.Л. Будан-цева, Е.Е. Лесиовской. - СПб.: Изд-во СПХФА, 2001.

Разработка функциональных напитков на основе корня лопуха

Ключевые слова

инулин; корень лопуха; лопух; сок имбиря; фруктоза; функциональные напитки; цикорий

Реферат

В статье рассмотрены напитки, которые можно отнести к группе «здоровых». Здоровые напитки предназначены для массового потребления и поэтому являются наиболее популярными функциональными напитками. Они должны быть обогащены витаминами, минералами, ненасыщенными жирными кислотами и пищевыми волокнами, которые способствуют предупреждению заболеваний сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, онкологических и других болезней. Одним из источников функциональных ингредиентов признаны дикорастущие растения. Одним из таких дикорастущих растений является лопух. Лопух (лат. - Агс1шт) давно и широко применяется в народной медицине как в свежем виде, так и в виде отваров и настоев. В работе для исследования был использован корень лопуха большого, произрастающий в Приморском крае, собранный в период с июля по август, когда он наиболее сочный. Обоснована возможность разработки рецептур функциональных напитков на основе корня лопуха. Перед проведением гидролиза высушенные корни растения подвергали предварительному измельчению.Показана возможность проведения кислотного гидролиза посредством лимонной, уксусной и аскорбиновой кислот измельченного корня лопуха с целью расщепления инулина до образования глюкозы, что уменьшает содержание рецептурного сахара в напитках. Определено, что наибольшее содержание фруктозы присутствует в образце, гидролизованном аскорбиновой кислотой. В данном ряду кислот наибольшими восстанавливающими свойствами обладает аскорбиновая кислота, что и приводит к более полному гидролизу инулина. Исследования показали, что внесение в рецептуру напитка сока имбиря позволило снизить содержание рецептурного сахара на 5 % за счет увеличения степени гидролиза инулина. Установлено, что наилучшими органолептическими показателями обладают напитки на основе корня лопуха с добавлением сока имбиря и корня цикория. Показано, что разработанные напитки на основе гидролизованного корня лопуха обладают оригинальным вкусом и ароматом и пониженной калорийностью.

Авторы

Чеснокова Наталья Юрьевна, канд. биол. наук, доцент, Левочкина Людмила Владимировна, канд. техн. наук, доцент, Кузнецова Алла Алексеевна, канд. техн. наук, доцент, Масалова Наталья Владимировна

Дальневосточный федеральный университет, Школа биомедицины, 690922, г. Владивосток, о. Русский, пос. Аякс 1, корп. 25, kuznetsova.dvfu@mail.ru

The development of functional beverages based on burdock root

Key words

functional drinks; burdock; burdock root; inulin; fructose; ginger juice; chicory

Abstracts

Were researched the drinks, which can be attributed to the group of «healthy beverage. Healthy drinks are intended for mass consumption, and therefore are the most popular of the functional beverages. They must be enriched with vitamins, minerals, unsaturated fatty acids and dietary fiber, which contributes to the prevention of diseases of the cardiovascular system, gastrointestinal tract, cancer and other diseases.The wild plants were found the one of the sources of the functional ingredients. One of these wild plants is the Burdock (lat. -Arctium) for a long time is widely used in folk medicine as a fresh and in the form of decoctions and infusions. For the study were used the burdock roots which grows in the Primorsky Territory, collected in the period c in July and August, when it is the most succulent. It is shown of the possibility developing formulations of functional beverages based on burdock root. The dried roots of the plants were subjected to pre-shredded before carrying out the hydrolysis. It is shown of the possibility developing formulations of functional beverages based on burdock root. It is shown the possibility of the hydrolysis of milled burdock root by citric acid, acetic acid and ascorbic acid for the purpose of splitting inulin to form glucose, which reduces the amount of sugar for beverages based on burdock root. It is determined that the highest concentration of fructose presents in the sample, hydrolyzed by the ascorbic acid. In this series of acids the ascorbic acid has the greatest restoring properties, which leads to the more completed hydrolysis of inulin. The studies have shown that the introduction of the ginger juice into the drink recipe reduces the sugar content of the prescription by 5% due to increase in the degree of hydrolysis of inulin. It has been established that drinks based on the burdock juice with added chicory root and ginger have the best organoleptic characteristics. It is shown the developed based drinks hydrolyzed burdock root have the original taste and flavor and low calorie.

Authors

Chesnokova Natalia Yuryevna, Candidate of Technical Sciences, Liovochkina Lyudmila Vladimirovna, Candidate of Technical Sciences, Kuznetsova Alla Alekseevna, Candidate of Technical Sciences, Masalova Natalia Vladimirovna, Graduate Student Far Eastern Federal University,

690922, Ajax 1, Bldg. 25, Ajax St., Vladivostok, Russky Island, Russia