Аннотация

Исследована возможность применения натуральных сахарозаменителей (фруктозы и стевии) при производстве овощных сокосодержащих напитков (морковный и тыквенный). Установлены оптимальные дозировки внесения заменителей сахара. Разработаны рецептуры для морковного и тыквенного напитков. Предложено использовать полученные овощные сокосодержащие напитки в диетическом и функциональном питании.

Ключевые слова

Овощные сокосодержащие напитки, натуральные сахарозаменители, стевия, фруктоза

ВВЕДЕНИЕ

Производство соков и сокосодержащих напитков имеет большое значение для населения и народного хозяйства нашей страны. Высокое содержание минеральных веществ и витаминов в овощных соках и напитках обусловливает их высокую пищевую ценность. Известно, какую огромную роль играют в нашем питании белки и углеводы, витамины и органические кислоты, минеральные соли и фитонциды. Эти биологически активные вещества содержатся в свежих овощах и фруктах, отсутствие или недостаток которых в рационе человека приводит к быстрой утомляемости, потере аппетита, возникновению простудных и инфекционных заболеваний. Трудно переоценить значение этих замечательных даров природы для людей, страдающих расстройствами кровообращения сердечнососудистой системы, заболеваниями печени, почек, селезенки, желудочно-кишечного тракта. Низкая калорийность, отсутствие жиров и холестерина делают их незаменимыми при лечении атеросклероза. Целью настоящего исследования была разработка рецептур овощных сокосодержащих напитков с использованием натуральных заменителей сахара (фруктозы, стевии). В качестве сырья для овощных напитков использовали морковь и тыкву, так как они являются ценными диетическими и лечебными продуктами. Морковь богата каротином и легкоусвояемыми соединениями кальция, натрия, магния, фосфора и железа. Кроме того, она улучшает пищеварение, обладает антисептическим, противовоспалительным действием [8]. Клетчатка и пектиновые вещества тыквы способствуют лучшему усвоению пищи и выведению из организма вредных веществ. Тыквенная мякоть улучшает работу желудочно-кишечного тракта, способствует желчеотделению, повышает водный и солевой обмен. Тыква рекомендуется в любом виде больным, страдающим сердечнососудистыми заболеваниями, сопровождающимися отеками, заболеваниями почек и печени, подагрой, а также для выведения хлоридов из организма [3]. Все исследования были проведены по стандартным методикам, принятым в консервной промышленности [2, 4]. Химический состав исследуемого сырья представлен в таблице 1. Как видно из таблицы 1, углеводы занимают основную долю растворимых сухих веществ овощей. Для человека углеводы служат основным источником энергии, необходимой для жизнедеятельности всех тканей и органов, а также пластическим материалом. Исследуемые образцы моркови содержат 73 % углеводов от общего количества растворимых сухих веществ. Углеводы моркови представлены на 43 % моносахаридами (глюкоза, фруктоза), некрахмальные полисахариды содержатся в виде крахмала (2 %), клетчатки (2 %), пектиновых веществ (5 % от общего количества углеводов). Из биологически активных веществ в моркови присутствует каротин, количество которого составляет около 90 % общего количества каротиноидов. Таблица 1 Химический состав исследуемого сырья Наименование показателейМорковьТыква Массовая доля сухих веществ, % Массовая доля углеводов, % В том числе моносахариды, % крахмал, % клетчатка, % пектиновые вещества, % 9,5 ± 0,02 7,0 ± 0,01 3,0 ± 0,01 0,2 ± 0,01 0,2 ± 0,01 0,4 ± 0,01 10,0 ± 0,02 8,0 ± 0,01 5,0 ± 0,01 0,2 ± 0,01 1,2 ± 0,01 0,3 ± 0,02 Общая кислотность (в пересчете на яблочную кислоту), % 0,25 ± 0,01 0,1 ± 0,01 Макроэлементы, мг/100 г Калий200,0 ± 10170,0 ± 10 Кальций51,0 ± 240,0 ± 2 Витамины, мг/100 г β-каротин7,9 ± 0,21,5 ± 0,2 Витами С5,0 ± 0,27,8 ± 0,2 Органические кислоты в овощах находятся в свободном виде или в виде солей, придавая специфический вкус и способствуя лучшей усвояемости. В исследуемых образцах моркови из органических кислот преобладает яблочная кислота, в меньшем количестве присутствует винная, щавелевая кислоты. Общее их содержание составляет 0,25 % (в пересчете на превалирующую яблочную кислоту). Наименование показателяОрганолептические показателиДегустационная оценка, балл цветвкусаромат Морковный сокЯрко-оранжевыйХарактерный, Морковный, с горчинкойМорковный, без посторонних 4,2 Тыквенный сокХарактерный, желтыйХарактерный, тыквенный, бесвкусныйТыквенный, чистый, без посторонних 4,3 В исследуемых образцах тыквы углеводы составляют 80 % от общего количества растворимых сухих веществ, в том числе на моносахара (глюкоза, фруктоза) приходится 62 %, некрахмальные полисахариды представлены крахмалом (2 %), клетчаткой (15 %), пектиновыми веществами (3 % от общего количества углеводов). Исследуемые образцы тыквы богаты витамином C, который принимает участие в процессах обмена веществ, способствует укреплению иммунной системы. Из органических кислот в образцах тыквы присутствует, главным образом, яблочная кислота в количестве 0,1 %. Овощи являются существенным источником минеральных веществ в питании человека. Минеральные вещества входят в состав многих ферментов, гормонов и обусловливают их активность. Из таблицы 1 следует, что исследуемые образцы моркови и тыквы богаты калием и кальцием, которые также определяют пищевую ценность этих овощей. В зависимости от технологии производства овощные и овощефруктовые соки и сокосодержащие напитки бывают неосветленными и с мякотью [1]. В данном случае из перечисленных видов сырья получали только неосветленные сокосодержащие напитки. Чтобы извлечь сок из овощей, необходимо нарушить целостность ткани, разрушить клеточные оболочки. Для некоторых овощей в этих целях достаточно механического измельчения, для других - требуются дополнительные методы воздействия: обработка ферментными препаратами, нагревание, замораживание и т. д., что объясняется особенностями их строения и физиологическими свойствами клеточной ткани. Основным методом воздействия на растительную ткань при производстве соков и напитков является измельчение. Это одна из обязательных операций в подготовке овощей. Овощные соки получали из свежего сырья методом прессования. Основные технологические операции получения овощных соков осуществлялись в следующей последовательности. Ввиду сильного загрязнения мойка овощей проводилась с предварительным замачиванием до содержания видимых загрязнений не более 5 %. Вода, используемая для мойки, должна соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.1074 и не содержать спор анаэробных микроорганизмов в 100 см3 [7]. После инспекции и очистки овощи измельчали на кусочки размером 10 × 15 мм для моркови и 15 × 20 мм для тыквы. С целью повышения выхода соков перед прессованием предусмотрена тепловая обработка мезги в течение 5…7 минут для тыквы и 15…20 минут для моркови при температуре 100 0С. В результате такой обработки происходит размягчение тканей и инактивация окислительных ферментов, которые могут в дальнейшем вызывать нежелательные ферментативные процессы, приводящие к потемнению. Полученные методом прессования соки после отстаивания взвесей были проанализированы по органолептическим показателям. Анализ показателей проводился по 5 балльной системе. Результаты анализа органолептических показателей методом дегустации представлены в таблице 2. Таблица 2 Органолептический анализ (Дегустационные оценки) образцов овощных соков На основании проведенного органолептического анализа можно заключить, что образцы овощных соков негармоничны, во вкусе и аромате присутствует ярко выраженный характерный овощной привкус. Согласно ГОСТ 52182 - 2003 для корректировки вкуса овощных соков и напитков разрешено вносить сахар и/или лимонную кислоту [1]. Сахароза - наиболее известный сахар, широко применяется в питании и пищевой промышленности. Длительное время сахар неоправданно считался вредным продуктом (сахар - «белая смерть»), повышающим риск возникновения сердечнососудистых, онкологических, аллергических заболеваний, сахарного диабета, ожирения и др. [5]. Однако следует признать, что сахар как продукт питания имеет низкую пищевую ценность. Сахар, который представлен практически чистой сахарозой (99,8 %), является энергоемким компонентом, кроме этого попадая в организм человека, быстро усваивается в кишечнике, и, поступая в кровь, медленно расходуется, что вызывает накопление сахара в крови. Это крайне нежелательно для страдающих сахарным диабетом. Поэтому с целью снижения энергетической и повышения пищевой ценности сахар, содержащийся в исходных рецептурах, замещали фруктозой и стевией. Фруктоза - фруктовый сахар, медленнее, чем сахароза усваивается в кишечнике, и, поступая в кровь, быстро из нее выходит, не вызывая перенасыщения сахаром, что важно для профилактики сахарного диабета. Кроме этого, фруктоза слаще сахара, коэффициент сладости составляет по отношению к сахару 1,2. Калорийность фруктозы такая же, как и у сахара 4 ккал/г. Это дает возможность уменьшить вносимую дозировку и кроме этого снизить энергетическую ценность рациона. Фруктоза разрешена для продуктов диетического и лечебного питания [5]. Натуральный подсластитель из стевии, имеющий коммерческое название стевиозид, обладает подслащивающей способностью в 100-300 раз больше, чем у сахарозы. Подсластитель имеет химические, физические и фармакологические характеристики, позволяющие использовать в широком диапазоне в составе пищи как заменитель сахара и естественный подсластитель без побочных эффектов. Являясь бескалорийной и обладая комплексом биологически активных веществ, нормализующих углеводный обмен в организме, стевия - незаменимый пищевой продукт для людей с избыточной массой тела. Стевия оказывает благотворный эффект на функцию поджелудочной железы и печени [6]. Стевию широко применяют для приготовления самых разнообразных продуктов питания: различных десертов, мороженого, вафель, жевательных резинок, газированных напитков, соусов, рыбных паст, диетических продуктов [6]. Еще одной важной особенностью исследуемых сахарозаменителей является то, что фруктоза и стевия пригодны для использования в процессах с высокотемпературной обработкой, что необходимо при производстве овощных соков. В отличие от сахара гликозиды стевии не вступают в реакцию меланоидинообразования и карамелизации, поэтому не окрашивают пищевые продукты в коричневый цвет, как в условиях производства, так и в процессе хранения [5]. Используемые подсластители вносили в овощные напитки взамен сахара в количестве: фруктозу от 10 до 50 % , стевию в количестве от 10 до 100 % с учетом коэффициента сладости. На основании органолептического анализа приготовленных образцов напитков установлены оптимальные сырьевые соотношения, а также соотношения заменителей сахара. Лучшими образцами были выбраны сокосодержащие напитки с заменой сахара фруктозой и стевией в количестве 50 %. Эти образцы имели более содержательный, мягкий овощной вкус с легкой сладостью. В образцах с заменой сахара более 50 % вкус становится искусственным, а сладость перебивает соответствующий овощной привкус. Результаты анализа органолептических показателей методом дегустации показаны на рисунках 1(а,б) и 2(а,б). а) б) Рис. 1. Органолептический анализ ( Дегуста- ционные оценки) образцов морковного сока: а) с содержанием фруктозы, где 10 %...50 % - количество замены сахара б) с содержанием стевии, где 10 %...100 % - количество замены сахара а) б) Рис. 2. Органолептический анализ (Дегустационные оценки) образцов морковного сока: а) с содержанием фруктозы, где 10 %...50 % - количество замены сахара б) с содержанием стевии, где 10 %...100 % - количество замены сахара Для овощных сокосодержащих напитков с оптимальными органолептическими показателями, а именно, с заменой сахара фруктозой и стевией в количестве 50 %, были составлены рецептуры, которые приведены в таблице 4. Таблица 4 Рецептура овощных соков Наименование компонентаКоличество компонента, % Образец с фруктозойОбразец со стевией Морковный (тыквенный) сок49,949,9 Фруктоза5- Стевия-0,015 Сахар55 Лимонная кислота0,10,1 Вода40,044,985 Итого100100 Полученные овощные напитки анализировали по основным физико-химическим показателям, которые приведены в таблице 5. Таблица 5 Физико-химические показатели овощных сокосодержащих напитков Наименование показателяМорковный напитокТыквенный напитокМорковный напитокТыквенный напиток с содержанием фруктозыс содержанием стевии β-каротин, мг/100 г 4,5 ± 0,1 0,7 ± 0,01 4,5 ± 0,1 0,7 ± 0,01 Массовая доля сухих веществ, % 7,7 ± 0,2 11,8 ± 0,2 7,3 ± 0,2 11,4 ± 0,2 Общая кислотность (в пересчете на лимонную кислоту), % 0,3 ± 0,05 0,35 ± 0,05 0,3 ± 0,05 0,35 ± 0,05 Пектиновые вещества, % 0,3 ± 0,02 0,2 ± 0,02 0,3 ± 0,02 0,2 ± 0,02 рН4,44,64,44,6 Как видно из таблицы 5 полученные овощные напитки имеют невысокое значение массовой доли сухих веществ, что обуславливает их низкую энергетическую ценность. Овощные сокосодержащие напитки содержат β-каротин (провитамин А), который, как известно, влияет на рост организма и зрительную функцию. Из органических кислот преобладающей является лимонная кислота, так как добавляется при приготовлении образцов овощных напитков. Это позволяет получить гармоничный вкус и увеличить сроки хранения готового продукта. Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что на основе овощных соков (морковного и тыквенного) можно получать сокосодержащие овощные напитки. С целью снижения энергетической ценности при производстве напитков рекомендуется использовать фруктозу и стевию. Полученные сокосодержащие овощные напитки являются продуктом с повышенной пищевой ценностью и пониженной энергетической ценностью, поэтому рекомендуются для использования в диетическом и функциональном питании.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 52182 - 2003 «Консервы. Соки, нектары и сокосодержащие напитки овощные и овощефруктовые. Технические условия» Введ 2005-01-01. - М.: ИНФРА - М, 2005. - 25 с.
2. Ермаков, А. И. Методы биохимического исследования растений / А. И. Ермаков, В. В. Арасимович, Н. П. Ярош и др.; под. ред. А.И. Ермакова. - 3-е изд., пер. и доп. - Л.: Агропромиздат, 1987. - 430 с.
3. Кацерикова, Н. В. Концентраты из тыквы - обогатитель продуктов питания / Н. В. Кацерикова, Н. С. Мучкина // Пищевая промышленность. - 2001. - № 10. - С. 29.
4. Марх, А. Т. Технохимический контроль консервного производства / А. Т. Марх, Т. Ф. Зыкина, В. Н. Голубев. - М.: Агропромиздат, 1989. - 304 с.
5. Нечаев, А. П. Пищевые добавки / А. П. Нечаев, А. А. Кочеткова, А. Н. Зайцев. - М.: Колос, Колос-Пресс, 2002. - 256 с.
6. Полянский, К. К. Стевия в продуктах целебно-профилактического назначения / К. К. Полянский, Г. К. Подпоринова, Д. М. Богомолов // Пищевая промышленность. - 2005. - №5. - С. 58.
7. СанПиН 2.1.4.1074 - 01 Питьевая вода. Гигиенические требования качества воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Введ. 2001-01-01. - М.: ИНФРА - М, 2001. - 214 с.
8. Шобингер, У. Фруктовые и овощные соки: научные основы и технологии / У. Шобингер. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Профессия, 2004. - 640 с.