Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КИСЛОРОДНОГО КОКТЕЙЛЯ

Изобретение относится к пищевой промышленности и медицине, а именно к способам приготовления кислородных коктейлей, которые могут быть использованы в лечебных и оздоровительных целях.

Наряду с дефицитом многих жизненно важных микронутриентнов, обусловленным недостаточным поступлением физиологически ценных и эссенциальных веществ с пищей, актуальной проблемой жителей крупных городов и мегаполисов становится кислородная недостаточность - гипоксия. Дефицит кислорода сказывается на состоянии всех систем и органов человека, и в первую очередь таких жизненно важных, как сердце, легкие, головной мозг и печень. Симптомами гипоксии являются: слабость, быстрая утомляемость, плохой сон, накопление токсинов в крови, ухудшение состояния кожи, снижение памяти, головные боли, пониженный иммунитет, депрессивное состояние. Значительное падение уровня кислорода в крови вызывает гипоксемию, которая лечится с помощью длительной кислородной терапии. Показаниями к длительной кислородной терапии служит ряд заболеваний, таких как эмфизема, хронический бронхит, астма, профессиональные заболевания легких, кистозный фиброз, застойная сердечная недостаточность и др.

Известны разные методы борьбы с кислородным голоданием. Одним из таких методов является метод кислородной терапии с использованием насыщенных кислородом фруктовых соков, пива, молока [Материалы республиканской научно-технической конференции. «Энтеральная оксигенотерапия», Киев, 1968 г.]. Кислородные коктейли являются одним из наиболее доступных и экономически выгодных видов функциональных безалкогольных напитков, способных за счет введения различных жизненно важных и необходимых нутриентов оказывать благоприятное лечебно-профилактическое воздействие на многие физиологические функции и системы человека. Воздействие лекарственных и витаминных препаратов совместно с кислородом в некоторых случаях может повысить их активность в десятки раз.

Известен способ получения кислородного коктейля, включающий приготовление смеси из настоя или отвара трав и фруктово-ягодного сока, сахара и пенообразователя - белка куриного яйца, перемешивание смеси до полного растворения сахара, фильтрование и насыщение кислородом [Наука и жизнь, 1967, №6, с.148].

Недостатком известного способа является использование сырых куриных яиц, употребление которых может служить причиной заболевания сальмонеллезом, а также обострения аллергических реакций для определенной группы людей. Кроме того, стойкость пены таких кислородных коктейлей незначительна. Пена сохраняется не более полутора минут, что неудобно для использования.

Известен способ приготовления кислородного коктейля, включающий добавление пенообразователя - концентрата структурированного пищевого (КСП) и сахара в приготовленный настой или отвар трав или фруктово-ягодный сок, перемешивание смеси до полного растворения сахара, фильтрование и насыщение кислородом [SU 1797478 A3, 23.02.1993]. Недостатком известного способа является такая же низкая стойкость пены и время сохранения пены, как и при использовании в качестве пенообразователя яичного белка.

Известен способ приготовления кислородного коктейля, включающий внесение ингредиентов смеси, состоящей из фруктово-ягодного сока, воды или водного экстракта лекарственных трав и/или ягод, сиропа шиповника, фруктового сиропа и пенообразователя в виде 6-7%-ного водного раствора желатина, которые перемешивают и выдерживают не менее 1 часа, а затем пропускают через полученную смесь кислород [RU 2150856 C1, 20.06.2000].

Его недостатком является то, что в качестве пенообразователя используют водный раствор желатина. Известно, что желатин оказывает неблагоприятное влияние на организм, так как коллаген соединительной ткани при нагревании с водой переходит в клей-глютин (желатин), а потребление пищи, содержащей большое количество его, отрицательно сказывается на функциях почек, суставов. Поэтому дополнительное введение желатина в качестве пенообразователя для кислородного коктейля может усугубить состояние отдельных тканей, поскольку в традиционных рационах питания содержится достаточное количество желатина. Другим недостатком является низкая стойкость пены, она сохраняется в течение 20 минут.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ приготовления кислородного коктейля, включающий внесение ингредиентов смеси для напитка, состоящей из натурального фруктово-ягодного сока, водного настоя лекарственных трав и пенообразователя, перемешивание и насыщение полученной смеси кислородом путем вспенивания ее при пропускании кислорода [RU 2442442 C1, 20.02.2012]. В смесь для напитка дополнительно вносят стабилизатор пены, полученный из сока смородины путем соединения его с сахаром в соотношении 1:0,5-1,5 при нагревании до температуры 80-90°С в течение 20-30 минут с последующим охлаждением полученного сиропа в течение 20-40 минут до температуры 25-35°С для проявления желирующих свойств. В качестве водного настоя лекарственных трав используют тонизирующий фитонастой лимонника китайского и/или элеутерококка колючего, а в качестве пенообразователя - сироп корня солодки при следующем соотношении компонентов, мл на 1 литр готовой смеси:

Низкая пенообразующая способность сиропа корня солодки, используемого в способе-прототипе, обусловили необходимость введения в смесь получаемого определенным способом стабилизатора пены (сироп красной смородины), что в целом усложняет процесс приготовления кислородного коктейля. При этом время сохранения кислородной пены колеблется от 50 до 60 минут.

Кроме того, биологическая и пищевая ценность кислородного коктейля, полученного способом-прототипом, недостаточно высокая.

Задачей настоящего изобретения является повышение качества кислородного коктейля, в частности получение более устойчивой, объемной пены без использования стабилизатора пены, а также повышение биологической и пищевой ценности коктейля.

Заявляемый способ приготовления кислородного коктейля в отличие от способа-прототипа обеспечивает 100%-ную устойчивость пены в течение 90 минут без использования стабилизатора пены за счет использования в качестве пенообразователя водного экстракта красного мыльного корня Saponaria officinalis L. (ЭКМК).

Изобретение обеспечивает также увеличение биологической и пищевой ценности кислородного коктейля и расширяет ассортимент кислородных коктейлей для кислородотерапии и кислородопрофилактики направленного (антиоксидантного) действия.

Поставленная задача решена способом, включающим внесение ингредиентов смеси, состоящей из фитонастоя из дикорастущего лекарственного сырья и пенообразователя, перемешивание и насыщение полученной смеси кислородом путем вспенивания ее при пропускании кислорода, в котором согласно изобретению, в смесь дополнительно вводят стевиозид и аскорбиновую кислоту, в качестве фитонастоя из дикорастущего лекарственного сырья используют водный настой плодов винограда амурского, шиповника, рябины черноплодной, актинидии коломикта, ягод клюквы, а в качестве пенообразователя используют водный экстракт красного мыльного корня Saponaria offlcinalis L. с массовой долей сухих веществ 7%, при следующем соотношении компонентов, г на 1 л готовой смеси:

а также, л

и кислород пропускают через смесь со скоростью 2,0-3,0 л/мин в течение 14-16 сек.

Водный настой из дикорастущего лекарственного сырья получают путем настаивания плодов и ягод в течение 6-7 ч, при температуре 95-100°С.

ЭКМК способен образовывать объемную пену, высота которой зависит от массовой доли сухих веществ. Экспериментально установлено, что наиболее высокие пенообразующие свойства проявляет ЭКМК с содержанием сухих веществ 7%.

На фиг.1 представлена зависимость пенообразующей способности (ПС) ЭКМК от содержания сухих веществ. Она находится в линейной зависимости от массовой доли сухих веществ. Максимальный рост пены наблюдается до увеличения количества сухих веществ в экстракте 7%, при этом значение пенообразующей способности составляет 390%. Дальнейшее увеличение количества сухих веществ в экстракте незначительно влияет на динамику показателя ПС и, в конечном итоге, приводит к гашению пены.

На фиг.2 представлена зависимость показателя устойчивости пены (УП) ЭКМК от содержания сухих веществ. Наиболее высокие значения УП (100%) были отмечены для экстракта с содержанием сухих веществ 7%.

В заявляемом способе насыщение полученной смеси кислородом осуществляют путем вспенивания ее при пропускании кислорода со скоростью 2,0-3,0 л/мин в течение 14-16 сек.

Установлено, что при снижении параметров процесса менее 2,0 л/мин приходится увеличивать время насыщения кислородом, что, в конечном итоге, приводит к частичному разрушению пены вследствие длительного механического воздействия. Повышение скорости газового потока свыше 3,0 л/мин не способствует значительному увеличению насыщения пены кислородом, следовательно, не является экономически выгодным, так как возрастает расход вспомогательных материалов, необходимых для получения заданной структуры готового изделия. Дальнейшее увеличение скорости газового потока свыше 4,0 л/мин приводит к разрушению пены, так как поверхностно-активные вещества пенообразователя (сапонины) не успевают адсорбироваться на поверхности раздела фаз.

Использование в составе заявляемого кислородного коктейля стевиозида (Stevia), являющегося низкокалорийным заменителем сахара, позволяет улучшить его питательные свойства и будет оказывать существенную роль в диетическом питании, а также в питании людей, больных сахарным диабетом.

Используемый в заявляемом способе в качестве пенообразователя ЭКМК также является источником биологически активных веществ. Заявителем проведены медико-биологические испытания сапонинов красного мыльного корня Saponaria officinalis L. в эксперименте in vivo и in vitro. Показано, что они могут быть использованы в качестве профилактического средства при нарушениях липидного обмена (повышение уровня холестерина в крови) и как модуляторы продукции противовоспалительных цитокинов, оказывающих стимулирующее влияние на факторы врожденного иммунитета.

Введение в кислородный коктейль водных настоев из растительного сырья повышает его биологическую ценность, которая достигается за счет синергетического эффекта биологически активных веществ антиоксидантного действия, содержащихся в ценных видах дикорастущих растений Дальнего Востока (арония черноплодная, актинидия коломикта, шиповник, клюква, виноград амурский) и витамина С.

Арония черноплодная (Arónia melanocárpa) содержит значительное количество флавоноидов, пектиновых веществ, витаминов Р, С, К, Е, А, группы В и широкий спектр минеральных веществ. Она полезна при гипертонической болезни (для поддержания нормальной проницаемости и эластичности стенок кровеносных сосудов, снижает содержание холестерина в крови у больных атеросклерозом), показана при различных кровотечениях, сахарном диабете, заболеваниях почек, ревматизме, аллергических состояниях, гепатитах, некоторых кожных заболеваниях, снижении защитных сил организма.

Плоды актинидии коломикта, кишмиш (Kolomicta Maxim) содержат фенольные соединения, до 10% сахара, до 3% органических кислот, пектиновые, красящие, дубильные вещества, широкий спектр микроэлементов, витамины. По содержанию витамина С (до 1400 мг %) плоды актинидии превосходят черную смородину, лимоны, апельсины. Их используют в качестве лечебно-профилактического и витаминного средства при лечении туберкулеза легких и бронхиальной астмы, острых заболеваний желудочно-кишечного тракта, нарушении обмена веществ, анемии, а также при переутомлении, после перенесенных тяжелых заболеваний в качестве общеукрепляющего средства для поднятия жизненного тонуса.

Шиповник (Rosa) является мощным природным антиоксидантом. Мякоть плодов содержит аскорбиновую кислоту, рибофлавин, каротин, филлохинон и биофлавоноиды (витамин Р, кемпферол и кверцетин), а семена - токоферолы, каротин и жирное масло. В плодах шиповника преобладают каротиноиды группы ликопина и кислородсодержащие каротиноиды. Препараты плодов шиповника применяют, главным образом, как поливитаминное средство при гипо- и авитаминозе; при малокровии и общем истощении; при атеросклерозе; как средство, повышающее сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям.

Ягоды клюквы (Oxycóccus) содержат значительное количество фенольных соединений (антоцианов, катехинов, флавонолов) и витаминов (тиамина, аскорбиновой кислоты, рибофлавина, никотиновой кислоты и т.д.). Клюква нормализует холестериновый обмен, препятствует образованию тромбов в сосудах. Содержащиеся в ней вещества Р-витаминного действия укрепляют стенки сосудов, повышают прочность и эластичность капилляров, успешно борются с воспалениями и нейтрализуют последствия радиации.

В плодах винограда амурского (Vitis amurensis Rupr.) содержатся: салициловая, фосфорная, кремниевая кислоты; витамины: A, B₁, B₂, B₉, С, К, Р-активные вещества; фенольные соединения: флобафен, кверцетин, энин и другие. Семена винограда амурского богаты дубильными веществами, лецитином, флабофенами и другими биологическими соединениями. Виноград амурский обладает общеукрепляющим, послабляющим, желчегонным, мочегонным, потогонным, кроветворным, противовоспалительным и др. действием. Известно защитное действие антиоксиданта ликопена, содержащегося в винограде, при нарушениях работы репродуктивной системы.

Витамин С (аскорбиновая кислота) играет важную роль в регуляции окислительно-восстановительных процессов; нормализует проницаемость капилляров, оказывает противовоспалительное и противоаллергическое действие, является фактором защиты организма от последствий стресса, улучшает способность организма усваивать кальций и железо, выводить токсичные элементы (медь, свинец и ртуть). В присутствии адекватного количества витамина С значительно увеличивается устойчивость витаминов В₁, В₂, А, Е, пантотеновой и фолиевой кислот. Витамин С предохраняет холестерин липопротеидов низкой плотности от окисления и, соответственно, стенки сосудов от отложения окисленных форм холестерина.

Авторами установлены величины суммарного содержания антиоксидантов (ССА) для настоев из дикорастущего сырья Дальнего Востока, которые составили (в мг/дм³) для: шиповника 1568,01±1,99; черноплодной рябины - 1550,69±0,98; клюквы - 1617,63±1,56; винограда амурского - 228,08±1,77; актинидии коломикта - 398,14±1,47.

Так как антиоксиданты могут являться синергистами, усиливая действие друг друга, исследовали синергетический эффект биологически активных веществ настоев дикорастущих растений и витамина С, используемых в заявляемом способе приготовления кислородного коктейля.

Как показали исследования, введение витамина С способствует росту значений показателя ССА. Так, наибольшее увеличение было отмечено для композиций витамина С с настоем черноплодной рябины (от (1550,69±1,92) до (4736,24±2,07) мг/дм³) и, более чем в 9 раз, с актинидией коломикта (от (398,14±1,57) до (3661,92±1,57) мг/дм³).

Таким образом, результаты изучения показателей ССА растительных настоев и синергетического действия различных природных антиоксидантов свидетельствуют о целесообразности использования в предлагаемом способе вышеупомянутых видов сырья и микронутриентов для приготовления кислородного коктейля направленного (антиоксидантного) действия.

Изобретение иллюстрируется следующим примером конкретного выполнения.

Пример. Приготовление пенообразователя предусматривает разведение сухого (содержание сухих веществ 10%) или концентрированного (содержание сухих веществ 45%) сапонинсодержащего экстракта из красного мыльного корня до массовой доли сухих веществ 7% с последующим фильтрованием его для удаления взвесей и осадка.

Способ приготовления растительного настоя предусматривает заваривание в одном литре питьевой воды (температура 90-100°С) смеси дикорастущих растений в составе: виноград амурский (плоды) - 15,5 г; шиповник (плоды) - 50,0 г; рябина черноплодная (плоды) - 20,0 г; актинидия коломикта (плоды) - 14,5 г; клюква (ягоды) - 9,5 г и настаивание в течение 6 ч. Затем настой дикорастущих растений процеживают, оставшееся сырье отжимают, настои объединяют и фильтруют.

Для приготовления кислородного коктейля соединяют настой дикорастущих растений, ЭКМК с массовой долей сухих веществ 7% в количестве 12,5 мл; стевиозид в количестве 0,45 г и аскорбиновую кислоту в количестве 0,02 г. Все ингредиенты тщательно перемешивают в течение 6 мин, вливают в кислородный коктейлер и вспенивают, пропуская через полученный состав кислород со скоростью 2,5 л/мин в течение 15 сек.

В результате осуществления заявляемого способа первоначальный объем пены сохраняется неизменным в течение 90 минут (время сохранения пены).

Кислородный коктейль представляет собой вспененную жидкость с наличием объемной, устойчивой пены без посторонних примесей, обеспечивающей послевкусие, свойственное рецептурным растительным ингредиентам.