Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОНИЗИРУЮЩЕГО НАПИТКА

Изобретение может быть использовано в пищевой промышленности, а именно в производстве замутненных безалкогольных напитков с тонизирующим действием на основе растительного сырья.

Создание напитков на основе растительного сырья, оказывающего терапевтическое влияние на организм человека, определяет возможность создания напитка с целевым назначением.

При определении уровня техники использовались общедоступные сведения, представленные во всех известных источниках информации.

Известна композиция ингредиентов для напитка газированного безалкогольного тонизирующего «Кола-гуарана» (пат. Украина №64552), отличающаяся дополнительным введением кофеина, при этом в качестве ароматического компонента используют ароматическую основу напитка Гуарана (АОНГ) 3114700011 (фирмы Rudolf Wild) и ароматическую эмульсию Кола (АЭК) 72162 (фирмы «Этол») при следующем соотношении компонентов (кг на 100 л): кофеин 0,006-0,015, бензоат натрия 0,012-0,0177, лимонная кислота 0,21-0,25, АОНГ 0,27-0,3, АЭК 0,17-0,2, диоксид углерода 0,3-0,4, сахар 11-12, вода - остальное. Недостатком известной композиции является то, что она обладает низкими биологической ценностью и лечебно-профилактическими свойствами.

Известны напитки под общим названием «Холодный чай». («Холодные плодовые напитки с чаем», Л.А. Русанова, З.А. Троян, Л.В. Лычкина, Н.Н. Корастилева, М.А. Трунов. Журнал «Пиво и напитки» №3, 2007, стр.32.) Кроме черного и зеленого чая они включают в себя яблочный и алычовый соки, водные экстракты (настои) мяты, листа грецкого ореха, кожуры лимона, содержащие большое количество нутриентов, в том числе сахара, органические кислоты, витамины, минеральные элементы, эфирные масла плодов и пряно-ароматических растений, в совокупности улучшающих как вкусовые достоинства, так и пищевую ценность напитков. Эти напитки созданы для утоления жажды и придания бодрости организму, отличаются высокими пищевкусовыми свойствами, повышенной биологической ценностью и асептическим действием.

Однако они не обладают радиопротекторными и адаптогенными свойствами, особо актуальными для человека в современных экологических условиях.

Наиболее близким является способ производства энергетического напитка (патент РФ №2275132), он предусматривает отжим винограда с получением сока и выжимок, смешивание выжимок с водой, выдержку смеси для проведения гидролиза нативными кислотами, отделение гидролизата и его концентрирование до содержания сухих веществ около 14% по массе, приготовление смеси чая черного байхового, листьев черники и цветков гибискуса в соотношении по массе 7:2:1, ее экстрагирование водой, отделение экстракта и его концентрирование до содержания сухих веществ около 10% по массе и купажирование виноградного сока, виноградного гидролизата и экстракта при соотношении по массе около 123:65:12 с получением целевого продукта. Принимаем указанный способ за прототип. Недостатком способа производства тонизирующего напитка является то, что он не обладает адаптогенными свойствами.

Техническим результатом изобретения является получение тонизирующего напитка на основе натурального сока с радиопротекторными и адаптогенными свойствами.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства тонизирующего напитка, включающем экстрагирование растительного сырья водой, приготовление купажа из исходных компонентов с получением целевого продукта, согласно изобретению предварительно готовят спиртовой настой сушеных ягод лимонника китайского, при этом измельченные до размера частиц 0,09-4,1 мм ягоды заливают 50-60% этиловым спиртом в соотношении 1:(9-11) и выдерживают в течение не менее 15 суток; затем готовят смесь листового зеленого байхового чая и листьев мяты перечной в соотношении по массе (10-30):1; далее осуществляют первичную экстракцию приготовленной смеси водой с температурой 85-95°C при соотношении 1:(15-19) в течение 1-15 мин; затем осуществляют разделение на фильтрат и осадок; далее проводят экстракцию осадка водой с температурой 85-95°C при соотношении 1:(20-25) в течение 1-10 мин, после чего осуществляют разделение на фильтрат и осадок, затем полученные фильтраты объединяют до массового содержания сухих веществ в экстракте 0,5-1,0% и массового содержания кофеина 300-500 мг/дм³; далее из исходных компонентов готовят купаж, при этом напиток содержит, кг/100 дал: фруктовый сок - 150-550, водный экстракт смеси листового зеленого байхового чая и листьев мяты перечной - 270-530, пектиновый концентрат с массовой долей пектиновых веществ 3,5-4,5% - 96-106, спиртовой настой лимонника китайского - 0,6-1,1.

Сопоставительный анализ заявленного изобретения с прототипом позволяет сделать вывод о том, что предлагаемый способ позволяет получить тонизирующий напиток, обладающий не только радиопротекторными, но и адаптогенными свойствами. Таким образом заявленное техническое решение соответствует критерию патентоспособности «новизна».

Измельчение сушеных ягод лимонника китайского до размера частиц 0,09-4,1 мм обеспечивает оптимально большую площадь поверхности соприкосновения сырья с экстрагентом. Измельчение сырья до размера частиц менее 0,09 мм приводит к ухудшению массообмена, что приводит к слипанию частиц и уменьшению выхода экстрагируемых веществ. Размер частиц более 4,1 мм обусловливает низкую эффективность экстрагирования целевых компонентов.

Экстракция 50-60% водным раствором этилового спирта извлекает как водорастворимые, так и спирторастворимые биологически активные вещества. Это позволяет более полно экстрагировать схизандрин и другие лигнаны, обуславливающие стимулирующее и адаптогенное действие настойки лимонника китайского, а также флавоноиды, катехины, антоцианы, витамины, эфирные масла, органические кислоты, сахара и минеральные вещества. Экстрагирование растворами с концентрацией этилового спирта менее 50% приводит к извлечению балластных веществ и разбуханию экстрагируемого субстрата, что ухудшает фильтрацию и уменьшает количество экстракта. Экстракция растворами спирта с концентрацией более 60% не дает полного извлечения схизандрина и других лигнанов, обуславливающих стимулирующее и адаптогенное действие настойки сушеных ягод лимонника китайского.

Соотношение сушеных ягод лимонника китайского с водным раствором этилового спирта 1:(9-11) позволяет получить целевой напиток с концентрацией биологически активных веществ, обеспечивающих адаптогенные свойства. Соотношение сушеных ягод лимонника китайского с водным раствором этилового спирта менее 1:9 не дает полного извлечения веществ, ухудшает фильтрацию экстракта и снижает его количество. Соотношение сушеных ягод лимонника китайского с водным раствором этилового спирта более 1:11 уменьшает концентрацию веществ в экстракте, что не позволяет получить целевой напиток с необходимой концентрацией биологически активных веществ, обеспечивающих адаптогенные свойства.

Приготовление смеси зеленого листового байхового чая и листьев мяты перечной в соотношении по массе от 10:1 до 30:1 позволяет получить оптимальный привкус и аромат мяты в напитке. Проведение экстракции при температуре ниже 85°C ухудшает экстракцию кофеина и ароматических веществ мяты перечной. Экстракция при температуре выше 95°C приводит к улетучиванию ароматических веществ мяты перечной. Соотношение по массе листового зеленого байхового чая и листьев мяты перечной менее 10:1 приводит к уменьшению экстракции кофеина вследствие уменьшения доли листового чая в смеси и придание напитку сильного мятного вкуса и горечи вследствие увеличения доли мяты перечной в смеси. Соотношение по массе листового зеленого байхового чая и мяты перечной более 30:1 приводит к исчезновению мятного вкуса в напитке вследствие уменьшения ее доли в смеси, что не позволит получить целевой продукт с заданными свойствами.

Первичная экстракция смеси зеленого листового байхового чая и листьев мяты перечной водой с температурой 85-95°C при соотношении 1:(15-20) в течение 1-15 мин позволяет произвести извлечение 80-90% кофеина, а дубильные вещества при этом извлекаются частично, что делает вкус готового напитка менее терпким. Соотношение менее 1:15 обуславливает неполное извлечение кофеина, ухудшает фильтрацию экстракта и снижает его количество. При этом повторная экстракция менее эффективна, требует дополнительных временных затрат. Соотношение более 1:20 уменьшает концентрацию кофеина в экстракте, что не позволяет получить напиток с необходимой концентрацией целевого компонента, а также приводит к необходимости дополнительной операции концентрации экстракта, что усложняет и удорожает производство напитка.

Экстракция дольше 15 минут приводит к дополнительной экстракции дубильных веществ, что ухудшает органолептические свойства конечного напитка. Проведение однократной экстракции с гидромодулем 1:(40-50) менее эффективна потому, что в процессе экстрагирования уменьшается выход экстракта вследствие частичного поглощения воды сухим сырьем и происходит неполное извлечение кофеина в вытяжку.

Повторная экстракция полученного осадка водой позволяет более полно извлечь кофеин, а дубильные вещества извлекаются частично, что делает вкус готового напитка менее терпким.

Массовая доля кофеина 300-500 мг/дм³ в экстракте обеспечивает необходимую и достаточную для тонизирующего эффекта концентрацию кофеина в напитке 150-200 мг/дм³.

Массовая доля кофеина в экстракте ниже 300 мг/дм³ не обеспечивает достаточную для тонизирующего эффекта концентрацию кофеина в напитке. Массовая доля кофеина в экстракте выше 500 мг/дм³ достигается путем концентрации экстракта, что усложняет производство напитка и снижает его пищевую ценность вследствие распада высокомолекулярных соединений из-за термического воздействия.

Массовая доля кофеина в напитке ниже 150 мг/дм³ не обеспечивает тонизирующий эффект. Массовая доля кофеина в напитке выше 200 мг/дм³ приводит к превышению терапевтической дозы кофеина при употреблении более 0,5 дм³ напитка, что обусловливает, в свою очередь, учащенное сердцебиение и одышку.

Введение в купаж пектинового концентрата с массовой долей пектиновых веществ 3,5-4,5% придает напитку радиопротекторные свойства и обеспечивает человеку суточную потребность в них. Кроме того, пектиновый концентрат не требует дополнительной операции растворения в воде, что сокращает время приготовления напитка.

Мята перечная улучшает аромат и добавляет мятный привкус напитку.

Фруктовый сок обусловливает улучшенные органолептические свойства напитка.

Таким образом, заявляемый способ производства тонизирующего напитка позволяет достичь технического результата только при сочетании заявленных признаков, что позволяет получить тонизирующий напиток на основе натурального сока и придать напитку радиопротекторные и адаптогенные свойства. Это определяет соответствие заявляемого решения критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Способ производства тонизирующего напитка заключается в следующем. Предварительно готовят спиртовой настой сушеных ягод лимонника китайского. При этом измельченные до размера частиц 0,09-4,1 мм ягоды заливают 50-60% этиловым спиртом в соотношении 1:(9-11) и выдерживают в течение не менее 15 суток. Затем готовят смесь листового зеленого байхового чая и листьев мяты перечной в соотношении по массе (10-30):1. Далее осуществляют первичную экстракцию приготовленной смеси водой с температурой 85-95°C при соотношении 1:(15-19) в течение 1-15 мин. Затем осуществляют разделение на фильтрат и осадок; далее проводят экстракцию осадка водой с температурой 85-95°C при соотношении 1:(20-25) в течение 1-10 мин. После чего осуществляют разделение на фильтрат и осадок. Затем полученные фильтраты объединяют до массового содержания сухих веществ в экстракте 0,5-1,0% и массового содержания кофеина 300-500 мг/дм³. Далее из исходных компонентов готовят купаж. При этом напиток содержит, кг/100 дал: фруктовый сок - 150-550, водный экстракт смеси листового зеленого байхового чая и листьев мяты перечной - 270-530, пектиновый концентрат с массовой долей пектиновых веществ 3,5-4,5% - 96-106, спиртовой настой лимонника китайского - 0,6-1,1.

Полученный продукт представляет собой натуральный замутненный напиток на основе натурального сока, обладающий тонизирующими, радиопротекторным и адаптогенными свойствами. Цвет напитка от желтого до светло-коричневого. Вкус кисло-сладкий, не приторный, слегка терпкий и мятный. Запах характерный для используемого фруктового сока и мяты перечной. Легкие тона характерные для лимонника китайского.

Для доказательства соответствия заявляемого решения критерию «промышленная применимость» приводим примеры реализации способа.

Пример 1

Предварительно готовят спиртовой настой сушеных ягод лимонника китайского. При этом измельченные до размера частиц 0,09 мм ягоды заливают 50% этиловым спиртом в соотношении 1:9 и выдерживают в течение 15 суток. Затем готовят смесь листового зеленого байхового чая и листьев мяты перечной в соотношении по массе 10:1. Далее осуществляют первичную экстракцию приготовленной смеси водой с температурой 85°C при соотношении 1:15 в течение 15 мин. Затем осуществляют разделение на фильтрат и осадок. Далее проводят экстракцию осадка водой с температурой 85°C при соотношении 1:25 в течение 10 мин. После чего осуществляют разделение на фильтрат и осадок. Затем полученные фильтраты объединяют до массового содержания сухих веществ в экстракте 0,5-1,0% и массового содержания кофеина 300 мг/дм³. Далее из исходных компонентов готовят купаж. При этом напиток содержит, кг/100 дал: фруктовый сок - 150, водный экстракт смеси листового зеленого байхового чая и листьев мяты перечной - 530, пектиновый концентрат с массовой долей пектиновых веществ 4,5% - 96, спиртовой настой лимонника китайского - 0,6, вода - остальное. Полученный продукт представляет собой натуральный замутненный напиток на основе натурального сока, обладающий тонизирующими, радиопротекторным и адаптогенными свойствами. Цвет напитка светло-коричневый. Вкус кисловатый, терпкий, мятный. Запах чая и мяты с фруктовыми нотами. Легкие тона характерные для лимонника китайского

Пример 2

Предварительно готовят спиртовой настой сушеных ягод лимонника китайского. При этом измельченные до размера частиц 1,5 мм ягоды заливают 55% этиловым спиртом в соотношении 1:10 и выдерживают в течение не менее 16 суток. Затем готовят смесь листового зеленого байхового чая и листьев мяты перечной в соотношении по массе 18:1. Далее осуществляют первичную экстракцию приготовленной смеси водой с температурой 90°C при соотношении 1:17 в течение 3 мин. Затем осуществляют разделение на фильтрат и осадок; далее проводят экстракцию осадка водой с температурой 90°C при соотношении 1:22 в течение 5 мин. После чего осуществляют разделение на фильтрат и осадок. Затем полученные фильтраты объединяют до массового содержания сухих веществ в экстракте 0,7% и массового содержания кофеина 450 мг/дм³. Далее из исходных компонентов готовят купаж. При этом напиток содержит, кг/100 дал: фруктовый сок - 390, водный экстракт смеси листового зеленого байхового чая и листьев мяты перечной - 420, пектиновый концентрат с массовой долей пектиновых веществ 3,7% - 102, спиртовой настой лимонника китайского - 0,9, вода - остальное. Полученный продукт представляет собой натуральный замутненный напиток на основе натурального сока, обладающий тонизирующими, радиопротекторным и адаптогенными свойствами. Цвет напитка желто-коричневый. Вкус кисло-сладкий, терпкий, мятный. Запах чая и мяты с фруктовыми нотами. Легкие тона характерные для лимонника китайского

Пример 3

Предварительно готовят спиртовой настой сушеных ягод лимонника китайского. При этом измельченные до размера частиц 4,1 мм ягоды заливают 60% этиловым спиртом в соотношении 1:11 и выдерживают в течение не менее 17 суток. Затем готовят смесь листового зеленого байхового чая и листьев мяты перечной в соотношении по массе 26:1. Далее осуществляют первичную экстракцию приготовленной смеси водой с температурой 95°C при соотношении 1:19 в течение 6 мин. Затем осуществляют разделение на фильтрат и осадок; далее проводят экстракцию осадка водой с температурой 95°C при соотношении 1:23 в течение 8 мин. После чего осуществляют разделение на фильтрат и осадок. Затем полученные фильтраты объединяют до массового содержания сухих веществ в экстракте 0,9% и массового содержания кофеина 490 мг/дм³. Далее из исходных компонентов готовят купаж. При этом напиток содержит, кг/100 дал: фруктовый сок - 430, водный экстракт смеси листового зеленого байхового чая и листьев мяты перечной - 380, пектиновый концентрат с массовой долей пектиновых веществ 4,1% - 98, спиртовой настой лимонника китайского - 1,1, вода - остальное. Полученный продукт представляет собой натуральный замутненный напиток на основе натурального сока, обладающий тонизирующими, радиопротекторным и адаптогенными свойствами. Цвет напитка желтый. Вкус кисло-сладкий, слегка терпкий, мятный. Запах характерный для используемого фруктового сока и мяты перечной. Легкие тона характерные для лимонника китайского

Все напитки в вышеуказанных примерах обладают тонизирующими, радиопротекторными и адаптогенными свойствами. Оптимальными органолептическими свойствами и пищевой ценностью обладают напитки из примеров 2 и 3.

Предложенный способ производства тонизирующего напитка осуществим на стандартном оборудовании для производства напитков. Минимальное время экстракции чая и отсутствие концентрации экстракта чая снижает энергозатраты производства по сравнению с производством чайных концентратов и напитков на их основе.