Функциональные пектиносодержащие напитки на основе капустного сока

Функциональные пектиносодержащие напитки на основе капустного сока

Brassica oleracea L. (капуста белокочанная) — является широко используемым пищевым и лекарственным растением, перспективным источником растительных протеаз, повышающих усвояемость белков растительного и животного происхождения. Она произрастает практически во всех странах с умеренно-континентальным климатом.

Известно, что при различных формах болезней желудка и двенадцатиперстной кишки, воспалении слизистых покровов традиционно используют купажированные соки и экстракты с применением капусты в качестве сырьевого источника биологически ценных веществ.

Исследования Кирапосян Р. Н., Балакиной А. А., Калашниковой Е. А. показали, что экстракт из капусты (в качестве растения-регенерата) обладает селективным цитотоксическим действием. Исследования, проведенные in vitro, по изучению воздействия экстракта на клеточную линию M Hela эпителиоидной карциномы шейки матки человека [1] показало, что данный экстракт вызывал гибель более 29% опухолевых клеток (концентрация экстракта составила 500 мкг/мл).

Экстракт и сок Brassica oleracea L. можно отнести не только к лечебно-профилактическому питанию, но и к фитотерапии — первичной медико-санитарной помощи, используемой около 65−85% населения мира, что связано с «культурной приемлемостью, совместимостьюс человеческим организмом и меньшим количеством побочных эффектов…» [1].

Проведенные ранние подобные исследования зарубежных ученых доказали, что при употреблении капустного сока и экстракта наблюдается уменьшение роста опухолевых клеток с влиянием химиопротекторов растительного происхождения — изотиоцианатами: сульфораном, 4-метилсульфинил-3-бутенилом, выполняющих роль многофункциональных индукторов — детоксикаторов канцерогенов. Установлено, что «…4-метилсульфинил — 3 — бутенил участвует в остановке клеточного цикла на клетках T-лейкемии Jurkat…» [2].

Капуста содержит до 12% сухих веществ, 6,7% сахаров, 2,5% белка, 1,2% минеральных веществ, до 62 мг/100 г витамина С, незаменимые аминокислоты: триптофан, метилметионин, лизин, тирозин [3−5]. Углеводы представлены преимущественно глюкозой и фруктозой. В минеральном составе преобладает калий, благоприятно влияющий на водный и жировой обмен в организме.

Brassica oleracea L. — овощ семейства Brassicaceae, оказывает благотворное влияние на здоровье, включая гипогликемические эффекты. Употребление капустного сока в дозе 14 г уменьшало уровень глюкозы в плазме после приема пищи [4,5].

Одним из значимых ингредиентов определяющих функциональную направленность напитков является пектин. Его применение эффективно при целом ряде заболеваний, а также в качестве радиопротектора и детоксиканта [6−8]. При этом пектиновые вещества выводят из организма токсичные соединения и повышают уровень антиоксидантной системы организма.

Исходя из изложенного, задачей нашего исследования явилась разработка рецептур и технологий производства напитков функционального и лечебно-профилактического назначения с высоким содержанием пектиновых веществ на основе капустного сока.

Исследования проводились в несколько этапов:

обоснование выбора растительных ингредиентов для моделирования рецептур напитков с повышенным содержанием пектиновых веществ; определение содержания пектиновых веществ в сырье;

исследование целесообразности введения в рецептуры напитков концентратов пектиновых веществ, обуславливающих функциональные свойства напитков; определение их оптимального содержания в рецептуре;

рецептура технология напиток капустный сок разработка рецептуры и технологии новых напитков на основе капустного сока и характеристика их основных физико-химических показателей;

исследование комплексообразующей способности разработанных напитков.

В качестве дополнительного сырья с целью расширения ассортимента и улучшения органолептических свойств напитков рассмотрено использование моркови, свеклы и клюквы.

Таким образом, в качестве объектов исследований нами выбраны пектиновые концентраты из различного сырья и овощное сырье.

На первом этапе исследований нами проведены исследования по определению исходного содержания пектиновых веществ в изучаемом растительном сырье: капусте, моркови, свекле и клюкве. Содержание растворимого пектина, протопектина и суммы пектиновых веществ в овощах определялось объемным методом. Данные исследований приведены в таблице 1.

Таблица 1. Содержание пектиновых веществ в растительном сырье для производства напитков функционального назначения на сырую массу.

Результаты проведенных исследований показали, что наибольшее содержание пектиновых веществ в свекле и моркови (2,83 и 1,62% соответственно). В капусте белокочанной и клюкве их содержится приблизительно одинаковое количество (0,56 и 0,58% соответственно).

Экспериментальные данные о содержании пектиновых веществ в объектах исследования в процентах на массу сухих веществ приведены на рисунке 1.

Рисунок 1 — Содержание пектиновых веществ в овощном сырье в пересчете на абсолютно сухую массу, %.

Из представленных данных видно, что содержание растворимого пектина в исследуемом сырье при пересчете на абсолютно сухую массу колеблется от 2,47 до 9,10%, а протопектина — от 1,98 до 12,94%. Лидером по количеству растворимого пектина на абсолютно сухую массу является свекла, наименьшее содержание растворимого пектина наблюдается в капусте (2,47%). Следует отметить, что содержание протопектина в исследуемом растительном сырье варьируется достаточно широко. Общее содержание пектиновых веществ на абсолютно сухую массу колеблется в среднем от 6 до 21%.

Следует отметить, что при разработке технологии пектиносодержащих продуктов имеет значение соотношение растворимого пектина и протопектина, а также масса протопектина по отношению к сумме пектиновых веществ. Эти показатели связаны со значениями изменения доли протопектина в результате его гидролиза при тепловой обработке, что обуславливает различие в технологических параметрах извлечения пектина. Значения отношений растворимый пектин (РП) /протопектин (ПП) и протопектин (ПП) /сумма пектиновых веществ (ПВ) представлены в таблице 2.

Таблица 2 — Соотношение пектиновых веществ в растительном сырье.

Анализ данных представленных в таблице 2 показал, что в капусте и моркови содержание протопектина преобладает над содержанием растворимого пектина, и составляет большую часть в общей сумме пектиновых веществ.

В клюкве и свекле пектиновые вещества представлены в большей части растворимым пектином.

Результаты исследования содержания пектиновых веществ в исследуемом сырье позволяют рассматривать его как целесообразное при использовании в разработке продуктов функциональной направленности.

На следующем этапе было проведено исследование целесообразности введения в рецептуры напитков концентратов пектиновых веществ, обуславливающих функциональные свойства напитков. В качестве основных рецептурных ингредиентов были использованы капустный сок и концентрированные яблочный и свекловичный пектины с массовой долей пектиновых веществ 4%.

Для определения их оптимального содержания в рецептуре готовили модельные образцы с соотношением капустного сока и концентрированного пектина 1: 2; 1: 1; 2:

1. При моделировании рецептур использовали метод профилирования с построением профилограмм. Соотношение компонентов определено экспериментально с учетом анализа сенсорных профилей. Органолептическая оценка проводилась на основе пяти основных показателей: консистенция, цвет, полнота вкуса, кислый привкус, запах, использовалась 5-ти бальная система оценки.

Профилограммы органолептических показателей качества напитков представлены на рис. 2.

Рисунок 2 — Профилограммы органолептических показателей опытных образцов напитков Результаты экспериментальных исследований показали, что при использовании яблочного пектинового концентрата оптимальным является соотношение концентрат: сок — 2:

1. В случае свекловичного концентрата оптимальным является соотношение 1: 1, так как при увеличении содержания концентрата напиток приобретает кислый привкус На основании полученных данных были разработаны рецептуры напитков и нормы расходов сырья и материалов при их производстве.

Разработанные продукты на основе капустного сока представляют собой напитки, имеющие характерный острый солоноватый вкус капусты и пряный капустный аромат.

С целью расширения ассортимента пектиносодержащих функциональных напитков нами проведены исследования по конструированию напитков на основе капустного сока. В результате разработаны следующие напитки — «Капустный пектиновый», «Имбирный», «Сибирский», «Капустно-свекольный» .

При производстве напитков на основе капустного сока выполняются следующие технологические операции: сортировку и подготовка капусты, очистка от покровных листьев, шинковка, обработка острым паром, протирание в сдвоенной протирочной машине. Полученное пюре смешивают пектиновым концентратом и дополнительным сырьем согласно рецептуре. Полученную смесь гомогенизируют и расфасовывают.

В качестве дополнительного сырья для напитка «Имбирный» использовали морковное пюре, имбирь и мед. Напиток «Сибирский» включает в себя помимо капустного сока, клюкву и мед. Напиток «Капустно-свекольный» в качестве дополнительного сырья содержит свекольный сок.

Поскольку пектин является функциональным ингредиентом разработанных напитков, было проведено исследование содержания в них пектиновых веществ, а также определены физико-химические показатели напитков. Полученные данные представлены на рисунках 3−5.

Рисунок 3 — Содержание сухих веществ в напитках на основе капустного сока.

Рисунок 4 — Кислотность напитков на основе капустного сока.

Рисунок 5 — Содержание пектиновых веществ в напитках на основе капустного сока Количество сухих веществ в напитках варьируется от 9,2 до 14,6%. Наибольшее их содержание в напитке «Имбирном». Кислотность напитков в зависимости от используемого дополнительного сырья остается практически на одном уровне. Содержание органических кислот в напитках с использованием яблочного концентрата (от 2,6 до 3,8%) выше, чем с использованием свекловичного (от 1,2 до 1,9%).

Содержание пектиновых веществ в разработанных напитках на основе яблочного пектинового концентрата составляет от 2,1 до 3,1%, в напитках на основе свекловичного концентрата — от 1,35 до 1,8% соответственно. Более высокое содержание пектиновых веществ в напитках с яблочным концентратом объясняется его высокими органолептическими свойствами и возможностью его использовать в большем соотношении в рецептуре, чем свекловичный.

Избирательные функциональные свойства были доказаны при помощи определения комплексообразующей способности полученных купажированных напитков. Результаты представлены на рис. 6.

Рисунок 6 — Значение комплексообразующей способности напитков, (мг Pb2+/ мл напитка).

Из рисунка 6 следует, что в результате добавления пектина комплексообразующая способность овощных соков увеличивается. Наибольшей комплексообразующей способностью обладают соки со свекловичным пектином — в 4,5 раз большей по сравнению с контрольным образцом.

Учитывая высокую комплексообразующую способность, данные напитки имеют функциональную направленность и могут быть отнесены к продуктам профилактического и лечебного питания в качестве детоксикантов и радиопротекторов.

Список используемой литературы

• 1. Киракосян Р. Н., Балакина А. А., Калашникова Е. А. Влияние экстрактов капусты белокочанной (Brassica oleracea L.) на линию опухолевых клеток М. Helа // Успехи современного естествознания. — 2016. — № 2. — С.85−88.
• 2. Prestera T. Electrophile and antioxidant regulation of enzymes that detoxify carcinogens // ProcNatlAcadSci USA. — 1995. — Vol.92 (19). — P.8965−8969.
• 3. Hwang E. S. DNA damage, a biomarker of carcinogenesis: Its measurement and modulation by diet and environment / // Crit Rev Food SciNutr. — 2007. — Vol.47 (1). — P.27−50.
• 4. Кольман О. Я., Иванова Г. В. Вторичные сырьевые ресурсы как биологически активная добавка направленного действия — Здоровье населения и среда обитания. — 2012. — № 7. — С.30−32.
• 5. М. В. Ксендз, В. В. Лобанов. Капуста — ценный компонент рецептур диетических кулинарных изделий — Известия вузов. Пищевая технология, № 1, 2008 — С.9−10.
• 6. Донченко, Л. В. Технология пектина и пектинопродуктов: учебное пособие / Л. В. Донченко, Г. Г. Фирсов. — М-во сельского хоз-ва Российской Федерации, ФГБОУ ВПО «Кубанский гос. аграрный ун-т»: Краснодар, 2006. — 279 с.
• 7. Сокол Н. В. Роль пектиновых веществ в производстве продуктов питания лечебно-профилактического назначения // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2006. — № 01 (017). С. 41 — 49. — Шифр Информрегистра: 420 600 012 005, IDA [article ID]: 170 601 006. — Режим доступа: http://ej. kubagro.ru/2006/01/pdf/06. pdf
• 8. Донченко, Л. В. Особенности процесса гидролиза протопектина из растительной ткани / Л. В. Донченко, Г. Г. Фирсов, Е. А. Красноселова // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2006. — № 1. — С.288−297.