Ю.Н. Зубцов, А.И. Шилов, О.А. Шилов

Товароведение
УДК 620.2
Ю.Н. Зубцов, А.И. Шилов, О.А. Шилов
ПРОДУКТЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОГО СЫРЬЯ
В настоящее время возрастает роль лечебно-профилактического питания. Современная наука о питании рассматривает пищу не только как источник энергии и пластических веществ, но и как сложный натуральный фармакологический комплекс. Человеческому организму недостаточно лечебно-профилактических продуктов, обогащённых витаминами, минеральными веществами, аминокислотами. В тоже время для человека немаловажными являются и те вещества, которые способны защитить организм от вредного воздействия окружающей среды и пищи.
Ключевые слова: растительное сырьё, сок берёзы, сок свёклы красной, сок смородины красной, мармелад, продукты профилактического назначения, антиоксиданты, биологически активное сырьё.
На сегодняшний день установлено, что основной причиной патологических процессов, происходящих в организме человека и, как следствие,
ведущих к преждевременному старению и развитию многих заболеваний, является накопление в
организме избыточного количества свободных
кислородных радикалов. Увеличение их концентрации в организме происходит также за счёт
снижения резистентной системы человека, усугубляемой алкоголизмом, курением, воздействием
радиации и УФ-облучения, стрессами, употреблением некоторых лекарственных препаратов и некачественной, экологически загрязнённой пищи. В
результате вредного воздействия свободных кислородных радикалов повреждаются стенки сосудов, мембраны, окисляются липиды. Такое состояние называют оксидантным стрессом. Однако его
возможно уменьшить регулярным употреблением
не только биологически активных добавок, лекарственных растительных препаратов, но и пищевых продуктов, обладающих высокой антиоксидантной активностью. Данное обстоятельство
объясняется способностью влияния последних на
процессы свободного радикального окисления
(СРО) в тканях.
В НТЦ «Хроматография» НПО «Химавтоматика» был выполнен большой объем измерений
общего содержания антиоксидантной активности
(АОА) разных пищевых продуктов и напитков
амперометрическим методом [12]. Особенностью
этого метода является то, что он непосредственно
– напрямую - измеряет содержание всех антиоксидантов в пробе, а в комбинации с высокоэффективной жидкостной хроматографией широко используется для определения полифенолов в пищевых продуктах и напитках. Так, было установлено, что количество антиоксидантов в отдельных
пищевых растениях различалось более, чем в 1000
раз. Наибольшее их количество оказалось в шиповнике, черной смородине, клубнике, малине,
чернике, клюкве. В таблице 1 представлены данные исследований по содержанию антиоксиданов
в разных соках.
Таблица 1 - Общее содержание антиоксидантов в соках ягод, овощей, фруктов
Продукция
Соки ягод (чёрной смородины, вишни, черешни, клюквы, калины и др.)
Соки овощей (свёклы, перца, репы, петрушки, капусты, томатов, редиса и др.)
Соки фруктов (яблока, апельсина, груши, чернослива, абрикосов и др.)
Исследованиями многих авторов [4,6,10]
установлено, что инициаторами чрезмерного усиления СРО в антиоксидантной системе (АОС) являются активированные кислородные метаболиты
(АКМ) и в первую очередь супероксидант анионрадикал. В результате действия АКМ окислению
подвергаются все органические молекулы, но для
живых организмов наибольшую опасность представляет окисление ненасыщенных липидов, приводящее к возникновению аутокаталитического
процесса перексидации липидов.
Для защиты от активных атак СРО антиоксидантная система организма использует ферментную и неферментную защиту. Так, гидроВестник ОрелГИЭТ, 2013, №2(24)
Содержание, мг/г
0,2-10,0
0,15-2,2
0,1-3,0
фильную структуру клетки от радикального повреждения могут защищать витамины Е, С, аскорбиновая кислота и каротиноиды. Однако эти антиоксиданты не обладают достаточной силой для
эффективной коррекции антиоксидантного статуса человека.
Известно [3], [4], [8], что флаваноиды и пигменты предотвращают образование токсичных
гидроксильных и липидных радикалов, обладая
при этом антиканцерогенными, противовоспалительными, антиаллергическими свойствами, легко
связывающими ионы железа. Их антиокисидантная активность в десятки раз превосходит вышеупомянутые витамины и каратиноиды. Однако
162
Товароведение
особенно активны биофлавоноиды природного
сочетания. Основные источники этих антиоксидантов - фрукты, овощи, ягоды, мед, чай, красное вино, растительные масла, соки.
Большинство природных антиоксидантов
поступает в организм человека с этими продуктами и их систематическое употребление значительно снижает опасность заболевания населения
опасными социально значимыми заболеваниями.
Так, в странах Средиземноморского региона заболеваемость сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями существенно ниже, чем в
северных европейских странах, что связывают с
особенностью диеты в этих странах - повышенным потреблением фруктов, овощей, оливкового
масла, рыбы, вина, соков. В нашей стране, несмотря на очевидный природный потенциал и
определённую доступность продуктов растительного происхождения – основных поставщиков полифенольных соединений и полиненасыщенных
жирных кислот, уровень их потребления в последние 15-20 лет едва приближается к половине
от рекомендуемых норм [2], [5], [9].
В некоторой степени наблюдающийся дефицит в питании возможно ликвидировать за счёт
применения современных разработок, позволяющих обеспечить не только сохранение вкусоароматических свойств, но и достаточно высокую
количественную сохраняемость биологически и
физиологически активных веществ. Вместе с тем с
учётом соотношения и качественного состава белков, жиров и углеводов продукты первичной обработки растительного сырья (соки, экстракты,
масла, и т.п.), за редким исключением, не могут
расцениваться как готовые продукты функционального назначения. Поэтому, высокоспецифичный состав физиологически адекватных функциональных ингредиентов делает целесообразной
промышленную переработку большинства видов
растительного сырья в плане производства целого
спектра продуктов функционального назначения.
Выделение антиоксидантов как самостоятельной группы микронутриентов [3,6] и дальнейшее изучение их действия, в том числе и в
составе пищевых продуктов, представляет перспективный путь не только для продовольственного рынка. В этих условиях сбор и переработка
биологически активного сырья является актуальной задачей с точки зрения пищевой безопасности и лечебно-профилактического питания. А
биологически активное сырьё, представленное в
виде растительных, овощных и фруктовых соков, становится всё более значимым и востребованным для производства не столько продуктов
общего назначения, сколько для производства
нутрицевтиков – одной из ведущих групп биологически активных добавок к пище.
Вестник ОрелГИЭТ, 2013, №2(24)
Для решения поставленных в наших исследованиях задач и достижения цели нами были выбраны растительные объекты, которые обладают
выраженной антиокисидантной активностью и
могут быть применены для введения в пищевые
продукты. Поскольку перекисное окисление липидов происходит в печени человека, туда и
должно быть направлено действие антиоксидантов растительного происхождения.
Наилучшим проводником, воздействующим
на печень, является сахар [3]. Поэтому нами был
выбран мармелад как продукт-носитель биоантиоксидантов, содержащий более 60% сахара и не
содержащий жира и белка. Продукция кондитерской отрасли принадлежит к числу излюбленных
компонентов пищевого рациона самого широкого
круга людей. А одним из наиболее распространенных сахарных кондитерских изделий является
желейный мармелад.
Перспективным направлением повышения
качества и расширения ассортимента мармеладных изделий можно считать использование
местного биологически активного сырья как в
свежем, так и переработанном виде. Это позволяет существенно улучшить качественный состав мармелада, придать ему красивый внешний
вид, выраженный вкус и аромат, а также расширить ассортимент изделий повышенной биологической ценности.
Введение в состав новых продуктов экстрактов из растительного сырья способствует не
только витаминизации и/или антиокислительной
способности, но и обогащению другими компонентами. Как правило, эти продукты обладают не
только приемлемыми органолептическими характеристиками и пищевой ценностью, но и рядом
заданных свойств – общеукрепляющим, антиоксидантным, адаптогенным, детоксикантным и
другими, эффект которых проявляется на уровне
физиологии тканей и клеток человеческого организма [2] ,[4] , [8], [11].
Немаловажным условием является и доступность биологически активного сырья. В центральных районах России, в том числе и в Орловской области, наиболее распространёнными носителями этого сырья-соков являются берёза, красная и чёрная смородина, красная свёкла, клён,
крыжовник и т.д. Для решения поставленных в
наших исследованиях задач и целей выбраны растительные объекты - соки берёзы, красной смородины и красной свёклы. Характеризуя березовый
сок, следует отметить, что это природный продукт, в состав которого входят ферменты, коферменты, органические кислоты, дубильные вещества, соли калия железа, растительные гормоны,
сахара от 2 до 7% (в основном фруктоза) и вещества, обладающие антимикробной активностью.
163
Товароведение
Берёзовый сок обладает кроветворным и регенерирующим действием, стимулирует обмен веществ в организме; полезен при интоксикациях,
нарушением обменных процессов в организме.
Сок красной свёклы играет особую роль в
лечении различных заболеваний. Установлено,
что действующим началом в нем является красящее вещество и, особенно, свежеприготовленный
сок, который вызывает стойкую к нему непереносимость, тошноту, икоту, общую слабость. Поэтому важно найти применение его в сочетании с
другими продуктами. Так, при гипертонической
болезни свекольный сок рекомендуется в смеси с
мёдом или клюквенным соком. Хорошо известны
его свойства как улучшителя жирового обмена,
укрепляющего стенки сосудов и повышающего
функцию печени.
В ягодах смородины красной содержится 0,2
мг% каротина, что в два раза больше, чем в чёрной смородине, Р – активные вещества к которым
относятся катехины и лейкоантоцианы (300-400
мг%), флавоны (26,8-161,3 мг%). Красная смородина отличается от других ягод высоким содержанием свободных кислот – до 3% в пересчёте на
лимонную. А большое количество пектиновых
веществ, содержащееся в ягодах, позволяет при
добавлении сахара к соку смородины красной образовывать прочное желе. Сок красной смородины используют как слабительное, желчегонное и
противовоспалительное средство, а также для ре-
гуляции перистальтики кишечника. Вместе с тем в
связи с повышенными бродильными процессами
сока красной смородины для приготовления кондитерских изделий его следует использовать в
свежем виде.
Способ производства нового желейного
мармелада предусматривает подготовку сырья,
приготовление сиропа, содержащего пектин, сахар, воду и добавку из сырья растительного происхождения, варку сиропа, разделку, разливку,
формование, сушку и фасовку [3,7]. В качестве
добавки из сырья растительного происхождения
использовался экстракт смеси березового сока,
свекольного сока и сока красной смородины в соотношении по массе 1:1:1, полученный путем экстрагирования растительных добавок за счет приготовленных на их основе биологически активных
растительных комплексов, представляющих собой
водно-спиртовой экстракт в соотношении 1:1. Основу экстрактивных веществ составляют биофлационоиды (от 45 до 70%) тёмной окраски, влияющие на цвет мармелада. Высокое содержание фенольных соединений и органических кислот предопределяют большую антиоксидантную активность водно-спиртовых экстрактов сока берёзы,
красной свёклы и красной смородины. На диаграмме представлены физико-химические показатели водно-спиртовых экстрактов (ВСЭ) из растительных добавок (рис. 1).
70,00
61,00
60,00
49,00
47,00
50,00
40,00
Массовая доля экстрактивных
веществ, мг/см³
Массовая доля общих
фенольных соединений, мг/см³
Массовая доля общей золы, %
30,00
20,00
10,00
6,00
4,30
0,74
4,60
0,75
0,73
0,00
ВСЭ сока
берёзы
ВСЭ сока
красной свёклы
ВСЭ сока
красной
смородины
Рисунок 1 - Физико-химические показатели водно-спиртовых экстрактов (ВСЭ)
из сырья растительного происхождения: 1 – ВСЭ сока берёзы; 2 – ВСЭ сока красной свёклы;
3 – ВСЭ сока красной смородины
Вестник ОрелГИЭТ, 2013, №2(24)
164
Товароведение
Наибольшая доля экстрактивных веществ
оказалась в водно-спиртовом экстракте сока красной свёклы, здесь же было наибольшим и общее
количество фенольных соединений. Водноспиртовые экстракты сока берёзы и красной смородины по своим показателям различались несу-
щественно. Обоснование количества и технологию введения водно-спиртовых экстрактов из растительного сырья в желейный мармелад проводили с учётом органолептической оценки. Влияние
концентрации ВСЭ из растительного сырья на
вкус и запах студней приведено в таблице 2.
Таблица 2 – Влияние концентрации водно-спиртовых экстрактов из растительного сырья
на вкус и цвет мармеладной массы
Концентрация ВСЭ, %
Вкус и запах мармеладной массы
Мармеладная масса без добавок (контроль)
0
Сладкий, приторный
Мармеладная масса с добавлением ВСЭ сока берёзы
0,5
Сладкий, приторный
1,0
Сладкий, со слабо уловимым привкусом сока берёзы
2,0
Сладкий, с уловимым привкусом сока берёзы
3,0
Гармоничный с заметным привкусом сока берёзы
Мармеладная масса с добавлением ВСЭ сока красной свёклы
0,5
Сладкий, приторный
1,0
Сладкий, с уловимым привкусом сока красной свёклы
2,0
Сладкий, приятный вкус с заметно выраженным запахом
красной свёклы
3,0
Гармоничный вкус с сильно выраженным запахом красной свёклы
Мармеладная масса с добавлением ВСЭ сока красной смородины
0,5
Сладкий, приторный
1,0
Сладкий, со слабо уловимым привкусом сока красной
смородины
2,0
Сладкий, приятный вкус с заметно выраженным запахом
смородины
3,0
Гармоничный вкус с сильно выраженным запахом смородины
Анализ представленных в таблице 1 данных
говорит о том, что начиная с концентрации в 1% в
образцах уже ощущается слабый привкус и запах
добавленного экстракта и появляются более тёмные оттенки в цвете. Таким образом, результаты
исследований позволили обосновать применение
полифенольных комплексов из растительного сырья в производстве нового вида желейного мармелада. Предложены методические подходы, имеющие существенное значение для разработки теоретических и практических аспектов создания конкурентоспособного лечебно-профилактического
продукта.
Список литературы:
1. Австриевских, А.Н. Продукты здорового питания новые технологии, обеспечение качества, эффективность применения [Текст] / А.Н. Австриевских, А.А. Вековцев, В.М. Позняковский. - Новосибирск Сиб. Унив. издво, 2005. – 244 с.
2. Гичев, Ю.П. Общие представления о биологической и фармакологической роли микронуттриентов
[Текст] / Ю.П. Гичев // Введение в общую микронутриентологию. – Новосибирск: Медицина, 1998. – 186 с.
3. ГОСТ Р 52349-2005 Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения
[Электронный
ресурс].
–
Режим
доступа:
Вестник ОрелГИЭТ, 2013, №2(24)
Цвет мармеладной массы
Светло-коричневый
Светло-коричневый
Светло-коричневый
Коричневый
Коричневый
Светло-коричневый
Коричневый с красноватым
оттенком
Тёмно-коричневый с красным
оттенком
Тёмно-коричневый
Светло-коричневый
Коричневый с красноватым
оттенком
Тёмно-коричневый с красным
оттенком
Тёмно-коричневый
http://www.vsegost.com/Catalog/21/2161.shtml.
4. Карпова, Е.А. Флавоноиды и аскорбиновая кислота у некоторых представителей рода Begonia L
[Текст] / Е.А. Карпова, Е.П. Храмова, Т.Д. Фершалова//
Химия растительного сырья. – 2009. - № 2. - С. 105-110.
5. Папанова, И.Э. Экспертиза дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений Качество и безопасность [Текст] / И.Э. Папанова, М.Д. Губина, О.В. Голуб и
др. - Новосибирск Сиб. Унив. Изд-во, 2005. – 224 с.
6. Тарасов, Л.В. Желейный мармелад «Мармелор»
[Текст] / Л.В. Тарасов // Пищевая промышленность. –
2009. - №3. - С. 43-44.
7. Тутельян, В.А. Флавоноиды: содержание в пищевых продуктах, уровень потребления, биоодоступность
[Текст] / В.А. Тутельян, А.К. Батурин и др. // Вопросы
питания. – 2004. - №6. - С. 43-47.
8. Химический состав российских пищевых продуктов [Текст]: справочник / под ред. И.М. Скурихина, В.А.
Тутельяна. – М.: ДеЛи принт, 2002. – 186 с.
9. Цапалова, Н.Э. Экспертиза дикорастущих плодов, ягод и травяных растений [Текст]: уч. Пособие /
Н.Э. Цапалова, М.Д. Губина, В.М. Поздняковский. – Новосибирск: изд-во Новосиб. ун-та, 2003. – 294 с.
10.
Чупахина, Г.Н. Оценка антиоксидантного статуса лекарственных растений из коллекции ботанического сада БФУ им. И. Канта (Калининград) [Текст]
/ Г.Н. Чупахина, П.В. Масленников, Л.Н. Скрыпник Л.Н. и
др. // Естественные науки (биохимия, биология, медицина). – 2012. - №07. – С. 17-23.
165
Товароведение
11.
Эллер, К.И. Профиль антоцианинов российских окрашенных соков [Электронный ресурс] / К.И.
Эллер // Мир соков. Научно-практическая конференция (89 февраля 2007 г.): материалы конференции. – Режим
доступа: http://www.belproduct.com/userfiles/file/book3.pdf.
12.
Яшин, А.Я., Яшин Я.И. Новый прибор для
определения антиоксидантной активности пищевых продуктов, биологически активных добавок, растительных
лекарственных экстрактов и напитков [Текст] / А.Я.
Яшин, Я.И. Яшин // Приборы и автоматизация. – 2004. № 11. - С. 45-48.
Зубцов Юрий Николаевич
д.м.н., профессор кафедры технологии организации и гигиены питания
Орловского государственного института экономики и торговли
E-mail: [email protected]
Шилов Александр Иванович
д.с/х.н., профессор кафедры технологии и товароведения продуктов питания
Государственного университета – УНПК (г. Орел)
E-mail: [email protected]
Шилов Олег Александрович
к.э.н., старший преподаватель кафедры технологии организации и гигиены питания
Орловского государственного института экономики и торговли
E-mail: [email protected]
Вестник ОрелГИЭТ, 2013, №2(24)
166