CC BY
68
УДК 634.424.8+634.715/717.664.663
Использование плодов фейхоа и ежевики
для производства напитков функционального
назначения
Е.А. Сосюра
Ставропольский государственный аграрный университет Т.И. Гугучкина, д-р с.-х. наук, профессор; Б.В. Бурцев, канд. техн. наук Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства, г. Краснодар
О.П. Преснякова, канд. техн. наук Издательство «Пищевая промышленность»
Важнейшая задача пищевой промышленности - обеспечение населения высококачественными продуктами питания в широком ассортименте. В последние годы во всем мире наряду с производством безалкогольных напитков широкое распространение получили напитки, в основе которых содержатся растительные компоненты. Проблема создания новых видов продукции с широким спектром физиологического действия в настоящее время приобретает первостепенное значение. При этом в производстве таких напитков необходимо использовать только натуральное сырье растительного происхождения без добавления химических веществ [1].
Разрабатываемые напитки должны обладать высокой пищевой ценностью, т. е. такой совокупностью свойств пищевого продукта, при наличии которых удовлетворяются физиологические потребности человека в необходимых веществах.
Важное слагаемое пищевой ценности продуктов питания и напитков -физиологическая ценность, определяющая их назначение и полезность для потребителей. Физиологическая ценность - способность компонентов пищевых продуктов активизировать деятельность основных систем организма, обусловленная наличием физиологически активных веществ (ФАВ).
Особое место среди ФАВ занимают витамины и минеральные вещества, в связи с чем выделяют витаминную и минеральную ценность. Отдельную группу ФАВ составляют органические кислоты, балластные и фенольные вещества.
Безалкогольные напитки на основе растительного сырья рассматриваются как одна из оптимальных форм продуктов, используемых для удовлетворения потребности организма человека в ФАВ. Растительное сырье служит источником сотен органических соединений различного строения с разнообразными профилакти-
Ключевые слова: напитки функционального назначения; фейхоа; ежевика; экстракт; физико-химические показатели.
Key words: drinks of a functional purpose; feijoa; blackberry; extract; physical and chemical properties.
ческими и лечебными пищевыми свойствами. Это широко распространенные в растительном мире глико-зиды, антрагликозиды, многочисленные флавоноиды, кумарины и фурокуманины, алкалоиды, феноль-ные соединения, эфирные масла, лигнаны, органические кислоты, минеральные соли, микроэлементы и практически вся гамма витаминов, включая антиоксиданты [1, 2].
Кроме того, благодаря развернутой в нашей стране пропаганде здорового образа жизни, безалкогольные напитки на основе соков пользуются большим покупательским спросом, потребители предпочитают напитки на основе натурального сырья, изначально богатого ФАВ [1].
Нами были проведены исследования по изучению продуктов переработки плодов фейхоа и ягод ежевики в качестве сырьевого источника физиологически активных веществ с целью их дальнейшего использования для приготовления функциональных напитков. Фейхоа и ежевику в составе напитков применяли в виде водных экстрактов.
Выбор сырья основан на анализе литературных данных о его химическом составе и фармакологических свойствах, возможности его заготовки на Юге России и сочетаемости ор-ганолептических показателей вводимых функциональных добавок и основы в составе напитков. Особое внимание уделяли отсутствию токсичных веществ, наличию красящих и ароматических соединений, а также веществ, обладающих антимикробным, антиоксидантным действием.
Использование местного плодово-ягодного сырья в южных регионах России позволяет расширить сырьевую базу, уменьшить рыночную долю продуктов питания, в состав которых входят искусственные, химически синтезированные вкусовые добавки, сократить затраты на перевозку полуфабрикатов, а следовательно, снизить себестоимость продукции.
Плод фейхоа представляет собой ягоду, состоящую из тонкой кожицы и желеобразной, несколько зернистой мякоти, которую образуют четыре многосемянных гнезда с большим количеством не ощутимых на вкус
По ценности химического состава плоды фейхоа часто превосходят многие другие культуры, выращиваемые в условиях черноморских субтропиков.
семян. Плоды имеют удлиненную форму. Кожура даже спелых плодов зеленого цвета, а имеющийся на ней восковой налет придает серебристый оттенок. Мякоть фейхоа бело-кремового цвета, вкус - кисло-сладкий со смолистыми тонами. Плоды обладают характерным приятным ароматом.
Фейхоа - культура, позволяющая в условиях Юга России (район Сочи) и Абхазии получать стабильно высокие урожаи - 10-30 кг с куста [3].
По ценности химического состава плоды фейхоа часто превосходят многие другие культуры, выращиваемые в условиях черноморских субтропиков, так как служат источником важных в биологическом отношении веществ, в том числе йода, поступление которого в организм с другими плодами и ягодами весьма ограничено.
В состав фейхоа входят макро- (в основном углеводы и белки расти-
СЫРЬЕ И ДОБАВКИ
Таблица 1
Содержание витаминов и фенолкарбоновых кислот в экстрактах фейхоа и ежевики
Кислота Содержание в экстракте, мг/дм3
фейхоа ежевики
Ресвератрол - 0,08
Аскорбиновая 51,8 140 9 9,22 33,61
Хлорогеновая 34,5 195 6 8,22 21,70
Кофейная 346 4 31,28 0,48
Протокатеховая 1,30
Сумма 769,2 105,89
тельного происхождения) и микро-нутриенты (витамины, микроэлементы). В группу углеводов входят сахара, пектиновые вещества и другие соединения, которые на 80-90 % формируют количественный состав сухих веществ [3]. Сахара характеризуют питательную ценность плодов, определяют степень их зрелости и пригодность для переработки.
Уникальная особенность плодов фейхоа - их способность накапливать значительное количество легкорастворимых соединений йода, которое может достигать 10-15 мкг/100 г. Йод выделен в особую группу так называемых незаменимых микроэлементов. Его необходимое количество для взрослого человека составляет 150 мкг в сутки.
Ежевика близка по строению и составу малине и морошке. Мякоть сочная, кисло-сладкая или кисловатого вкуса. Окраска ежевики синевато-черная или темно-пурпурная. Косточка приплюснутая. Созревает ежевика в августе - сентябре.
Дикорастущие виды ежевики встречаются в Европейской части России и Западной Сибири, в Казахстане, Средней Азии и на Кавказе. Наиболее распространенный вид - ежевика сизая. Растет в сырых лесах, лесных оврагах, на вырубках, полянах, в зарослях кустарников, в долинах рек и ручьев. Кроме ежевики сизой встречается много других дикорастущих видов этого рода, в том числе близких. Особенно разнообразен этот род
Дикорастущие виды ежевики встречаются в Европейской части России и Западной Сибири, в Казахстане, Средней Азии и на Кавказе.
на Кавказе и в Крыму. На приусадебных участках выращивают культурную ежевику, представляющую собой гибрид ряда североамериканских видов.
Для использования плодов фейхоа и ягод ежевики в качестве источников физиологически функциональных пищевых ингредиентов приготавливали их экстракты путем смешивания измельченной массы с водой в соотношении 1:1, настаивания в течение 24 ч, отжима полученных экстрактов и стабилизации их методом пастеризации [2].
Показатели физико-химического состава экстракта фейхоа: массовая доля растворимых сухих веществ -9,06 %; массовая концентрация сахаров - 7,80 г/100 см3; массовая доля титруемых кислот в пересчете на яблочную - 11,97 г/дм3; рН - 3,17; плотность - 1,03.
Экстракт фейхоа имеет невысокое содержание сахаров и отличается повышенной кислотностью, что позволяет использовать его в купажах с более сладким соком винограда. Сахара представлены фруктозой и глюкозой; их суммарное содержание в пределах 60-70 % от общего количества сахаров. Фракционный состав кислот: лимонная (более 85 % от общего содержания кислот) и небольшие количества яблочной и молочной (содержание в экстракте фейхоа, г/дм3): яблочная - 0,98; лимонная - 10,40; молочная - 0,21.
Показатели физико-химического состава экстракта ежевики: массовая доля растворимых сухих веществ -5,01 %; массовая концентрация сахаров - 4,00 г/100 см3; массовая доля титруемых кислот в пересчете на яблочную - 5,5 г/дм3; рН - 3,77; плотность - 1,015; общая сумма фенольных веществ Ц 1392,9 мг/дм3; мономеры -752,2 мг/дм3; полдимеры - 640,7 мг/ дм3; антоцианы - 143,7 мг/дм3.
Большое количество фенольных веществ и высокое содержание ан-тоцианов обеспечивает интенсивную окраску полученному экстракту. Фармакологическая и пищевая ценность фенольных соединений обусловлена их антиоксидантными и антирадикальными свойствами.
Экстракт ежевики имеет низкое содержание сахаров и высокую кислотность, что также позволяет купажировать его с более сладкими соками.
Из органических кислот в экстракте ежевики идентифицированы яблочная кислота, янтарная и небольшие количества лимонной, уксусной и молочной (мг/дм3): яблочная - 198; янтарная - 3,23; лимонная - 0,30; уксусная - 0,30; молочная - 0,19.
При этом более половины общей суммы кислот составляет янтарная кислота, известная своим благотворным влиянием на организм человека.
Для оценки полученных экстрактов из плодов фейхоа и ягод ежевики как источников физиологически функциональных пищевых ингредиентов был проведен их анализ по составу витаминов и фенолкарбоно-вых кислот (табл. 1).
В ходе исследований методом капиллярного электрофореза в экстрактах выявлены витамины - аскорбиновая кислота (витамин С), никотиновая кислота (витамин РР), а также ресвератроли - оксикоричные кислоты, среди которых идентифицированы хлорогеновая, оротовая, кофейная, галловая и протокатехо-вая.
Экстракт фейхоа отличается высоким содержанием витаминов и вита-миноподобных веществ. Их суммарное содержание - 769,2 мг/дм3. Фейхоа, как и плоды других культур, обладают способностью синтезировать аскорбиновую кислоту. Отмечено высокое содержание галловой, оротовой и никотиновой кислот. Биологическая роль оксикоричных кислот заключается в том, что, наряду с витаминами и полифенолами, они обладают естественной антиок-сидантной активностью.
В фейхоа определен комплекс фенольных соединений, куда входят в основном катехины и лейкоантоциа-ны, которые обусловливают Р-вита-минную активность плодов и придают им приятную терпкость и оригинальный вкус [4].
Содержание витаминов и витами-ноподобных веществ в экстракте ежевики в сумме превосходит содержание их в соке винограда.
Содержание витамина С, участвующего во многих окислительно-восстановительных процессах в организме человека и оказывающего ан-тиоксидантное действие, в экстракте ежевики составляет 9,22 мг/дм3. В наибольших количествах присутствуют никотиновая кислота (витамин РР), принимающая участие в процессах клеточного дыхания, окисления углеводов, регуляции деятельности нервной системы; а также кофейная и оротовая кислоты. Последняя относится к витаминоподоб-ным веществам и стимулирует белковый обмен, благоприятно воздействует на функциональное состояние печени. Кофейная кислота входит в состав фенольных соединений, обладающих значительно большей (в 45 раз) антиоксидантной активностью по сравнению с витаминами С и Е.
Экстракт ежевики содержит не-
большое количество ресвератрола -полифенольного соединения, которое связывает и выводит из организма свободные радикалы, нормализует уровень липидов (в частности уровень холестерина) в крови, оказывает противораковое, противовоспалительное и антибактериальное действие, улучшает память, повышает устойчивость организма к стрессам, снижает уровень сахара в крови.
Содержание катионов металлов в экстрактах фейхоа и ежевики обеспечивает их минеральную ценность и представлено в табл. 2.
Содержание в плодах фейхоа минеральных веществ (см. табл. 2), в том числе калия и кальция, превосходит уровень их накопления в плодах яблони, груши и большинства косточковых культур [3].
В экстракте ежевики также преобладает калий. Этот жизненно важный элемент для организма человека обеспечивает полноценное сокращение сердечной мышцы, профилактику некроза больных клеток, фильтрационную способность почек и функцию надпочечников, регулирует
водный баланс, передачу нервных импульсов. Также идентифицированы катионы аммония, натрия, магния и кальция. Учитывая их суточные нормы потребления, фейхоа и ежевику можно считать источником обеспечения организма человека минеральными веществами.
Таким образом, полученные нами результаты могут способствовать целенаправленному использованию плодов фейхоа и ягод ежевики в качестве источников биологически активных и физиологически ценных ингредиентов для приготовления напитков функциональной направленности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Плоды фейхоа и ежевики - сырье для производства функциональных напитков / Е.А. Сосюра [и др.] // Пиво и напитки. - 2013. - № 1. - С. 16-19.
2. Сосюра, Е.А. Напиток функционального назначения на основе виноградного сока / Е.А. Сосюра, Б.В. Бурцев, Т.И. Гугучкина // Вестник АПК Ставрополья. - 2011. - Т. 4. - № 4. - С. 18-21.
Таблица 2
Содержание катионов металлов в экстрактах фейхоа и ежевики
Катионы металлов Содержание в экстракте, мг/дм3
фейхоа ежевики
Аммоний 9,7 17,85
Калий 1648,0 82 0 855,6 94 23
Магний 81,3 163 3 79, 02 87,15
Сумма 1984,3 1134,00
3. Абшилава, А.Н. Сортовая оценка химического состава и технических показателей плодов фейхоа, выращенных в условиях Абхазии / А.Н. Абшилава, Т.Г. Причко // Плодоводство и виноградарство Юга России. -2011. - № 10. - С. 116-125.
4. Сосюра, Е.А. Применение экстрактов из растительного сырья в производстве напитков функционального назначения / Е.А. Сосюра, Т.И. Гугучкина, Б.В. Бурцев // Современные тенденции в сельском хозяйстве: материалы I Международной интернет-конференции. - Казань: Изд-во «Казанский университет», 2012. - С. 174-179.
Био-крышки из возобновляемого сырья
Э'мя ufañefretfoí
X ♦
X ♦
X
X ♦
: ♦
х
X ♦
X ♦
г
Компания «Тетра Пак», лидирующая на мировом рынке решений для переработки и упаковки пищевых продуктов, объявила о глобальном запуске производства крышек LightCap 30™ из возобновляемого полиэтилена высокой плотности (HDPE), в основе которого - сахарный тростник. Компания TINE, ведущий производитель молочных продуктов в Норвегии, стала первым брендом в Европе, запустившим производство продукции с инновационной крышкой. В скором времени на рынке будут представлены ванильный десерт Piano, а также одноименная продукция компании -кофе со льдом, холодный чай и молочный шоколад в упаковке Tetra Brik Aseptic с био-крышкой LightCap 30™.
«Наша компания является одним из крупнейших производителей продукции в картонной упаковке в Норвегии, и для нас очень важно оптимально использовать производственные ресурсы с учетом принципов экологической устойчивости и ответственности, которые являются неотъемлемой частью деятельности компании. Для основного сегмента напитков мы используем упаковочный формат Tetra Brik Aseptic, который на 75 % состоит из возобновляемого сырья, а новые био-крышки LightCap 30™ дают возможность повысить эко-логичность нашей продукции», - прокомментировал Бьерн Мальм, менеджер по устойчивому развитию компании TINE.
Полиэтилен, используемый для изготовления био-кры-шек LightCap 30, получен благодаря процессу полимериза-
ции этилена из этанола - обезвоженного тростникового сахара и ферментированного сока.
«Развитие производства крышек из возобновляемого сырья является еще одним важным шагом на пути к достижению нашей стратегической цели - получению 100 %-ных возобновляемых упаковочных решений. Запуск экологичных крышек LightCap 30 демонстрирует нашу неизменную приверженность экологическим инновациям и соответствие высоким экологическим требованиям наших заказчиков, совмещая рентабельное производство и конкурентоспособный бизнес с минимальным воздействием на окружающую среду», - подчеркнул Эрик Стрейжер, менеджер по экологически инновационным продуктам компании Tetra Pak.
В основе деятельности компании «Тетра Пак» с более чем 60-летней историей лежат принципы экологической устойчивости и ответственности. Защита окружающей среды -стратегически важное направление корпоративной политики «Тетра Пак», в рамках которой компания сформулировала и приступила к реализации амбициозных целей до 2020 г. Получение упаковочных решений из полностью возобновляемых материалов и максимальное снижение уровня негативного воздействия на экологию на всех этапах производственного процесса - ключевые задачи компании.
