Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения ягодно-орехового напитка

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения функциональных напитков.

Известен продукт белково-витаминный для питания спортсменов, включающий жмых ядер кедровых орехов, другие семена и сушеную плодово-ягодную смесь [патент РФ № 2468609, МПК А23L 1/30. Опубл. 10.12.2012, Бюл. № 34].

Недостатками известного изобретения являются: использование жмыха кедровых орехов, содержащего пониженное количество белково-углеводных и липидных веществ кедрового ореха, а также использование сушеной плодово-ягодной смеси и необходимость дополнительного введения регулятора кислотности и подсластителя (лимонной кислоты и фруктозы).

Известен способ безотходной низкотемпературной переработки плодов и ягод в консервы, заключающийся в том, что свежие или свежемороженные ягоды и плоды совместно с семенами, створками и плодоножками диспергируют в кавитационном аппарате с добавлением или без добавления сахара, патоки, воды и лимонной кислоты, при этом диспергирование проводят в токе инертного газа с градиентом роста температуры 2°С/мин при достижении плодово-ягодной массой температуры 80°С и выдерживают при этой температуре при одновременном диспергировании в течение 3 мин, после чего производят горячий асептический розлив и укупоривание продукта [патент РФ № 2438336, МПК А23В 7/00. Опубл. 10.01.2012, Бюл. № 1].

Недостатки известного способа: получение только фруктово-ягодных напитков, использование инертного газа.

Известен вид функциональных напитков на основе ядер кедровых орехов, т.н. «кедровое молочко», которые получают из очищенных или цельных кедровых орехов [http://www.cedarmilk.ru].

Известен способ получения кедрового молочка, предусматривающий измельчение кедрового ореха, экстракцию в водной среде, гомогенизацию и стабилизацию, отличающийся тем, что кедровый орех разделяют на ядро и скорлупу, измельчение ядра и скорлупы проводят раздельно до образования кинетически устойчивых взвесей с размером частиц не более 1,5 мкм, причем очищенные ядра измельчают и экстрагируют в водной среде при соотношении орех:вода 1:2 и температуре 15-25°С, а скорлупу измельчают в сухом виде в количестве в 4,16 раза меньше количества ядра, экстрагируют в 20-кратном количестве воды при температуре 70-80°С в течение 1 ч при перемешивании, после чего полученные водные взвеси смешивают, гомогенизируют и стабилизируют [патент РФ № 2461205, МПК А23С 11/00. Опубл. 20.09.2012, Бюл. № 33].

Недостатками известного способа являются сложность и многостадийность технологического процесса, необходимость первичного отделения скорлупы, а также наличие в составе напитка горьких веществ, экстрагируемых из скорлупы.

Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является способ получения кедрового молока путем измельчения кедрового ореха до однородно окрашенной массы и экстрагированием водой при соотношении орех:вода 1:(3-10) с добавлением пектина при перемешивании 1-2 минуты. Экстракт фильтруют. Фильтрат очищают отстаиванием на холоду при температуре около 5°С 3-12 часов или центрифугированием. Гомогенизируют и обрабатывают в низкотемпературном режиме не более 30°С 20 минут (прототип) [патент РФ № 2311037, МПК А23С 11/00. Опубл. 27.11.2007, Бюл. № 33].

Недостатки прототипа: сложность и многостадийность технологического процесса получения напитка, значительная длительность его отстаивания при охлаждении до 5°С, необходимость дополнительного введения пектина для стабилизации. Кроме того, полученный продукт содержит не значительные количества полезных витаминов А, С, Е.

Общие признаки прототипа и заявляемого изобретения: использование в качестве одного из основных компонентов напитка очищенных ядер кедрового ореха, измельчение с одновременным экстрагированием сырья.

Заявляемое изобретение позволяет устранить основные недостатки прототипа: введение в состав композиции кедрового молочка измельченных ягод клюквы и брусники путем их совместного кавитационного диспергирования в воде позволит одновременно обогатить получаемый напиток полезными веществами ягод и орехов, извлечь в состав напитка из ягод природные консерванты – бензойную, лимонную и сорбиновую кислоты и пектин ягод для стабилизации напитка. Также проведение процесса кавитационной обработки в одну стадию позволит получить стабильную дисперсию напитка и сократить затраты на его производство. Для улучшения вкуса в состав заявляемого напитка добавляют сахар.

Сущность изобретения заключается в том, что разработан состав ягодно-орехового напитка, стоящий из следующих компонентов, в расчете на 100 масс. ч. напитка:

ягоды клюквы или брусники – 13,5;

ядра кедрового ореха – 11,5;

сахар – 5,5;

вода – остальное.

Способ получения ягодно-орехового напитка состоит в кавитационной обработке смеси компонентов с водой при температуре 50–70°С в течение 30–60 минут с последующим асептическим розливом и укупориванием продукта.

Осуществление изобретения достигается следующим образом.

Пример 1. Получение ягодно-орехового напитка с ягодами клюквы. В качестве исходного сырья использовали свежие или свежемороженные ягоды клюквы и ядра кедрового ореха.

В емкость кавитационного диспергатора наливают воду и добавляют ягоды клюквы и очищенные ядра кедровых орехов в следующих количествах в расчете на 100 масс. ч. напитка:

ягоды клюквы – 13,5;

ядра кедрового ореха – 11,5;

сахар – 5,5;

вода – остальное.

Далее смесь компонентов с водой подвергают кавитационной обработке при температуре 50–70°С в течение 30–60 минут с последующим асептическим розливом и укупориванием продукта.

Пример 2 проведен в условиях, аналогичных примеру 1, но с использованием ягод брусники.

В таблице 1 приведен химический состав полученных напитков на основе ягод клюквы или брусники и ядер кедрового ореха.

Таким образом, по изучаемым характеристикам ягодно-ореховый напиток демонстрирует высокое содержание витамина С, белка, глюкозы (следует отметить, что содержание сахара в продукте можно регулировать путем изменения рецептуры напитка). Кроме того, исследуемый напиток содержит значительное количество кальция.

Бактериологическое исследование продукта проводилось непосредственно в день приготовления, на второй, пятый день и через 3 недели. Хранение ягодно-орехового напитка осуществлялось в бытовом холодильнике при температуре +2 - +4°С. Данные микробиологического исследования представлены в таблице 2. Выявлено, что на протяжении всего периода исследования продукт оставался стерильным, что подтверждает бактерицидный эффект кавитационной обработки, реализуемый за счет резкого перепада давления, разрушающего стенку бактерий (механизм баротравмы) и позволяющего при сравнительно низкой температуре добиться стерильности продукта.

Примечание: КМАФАнМ - (общее микробное число) – количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов; БГКП – бактерии группы кишечных палочек.

Таким образом, по результатам микробиологического исследования ягодно-ореховый напиток соответствует п. 9.16.20 (1) Перечня товаров Единых санитарно-эпидемиологических и гигиенических требований к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору, СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».

Для определения эффективности применения полученного функционального напитка проведено исследование. В исследовании приняли участие 30 практически здоровых добровольцев, которые в течение 30 дней ежедневно употребляли в пищу 200 мл свежеприготовленного ягодно-орехового напитка.

Критериями включения в исследование являлись: подписанное информированное согласие; возраст от 18 до 60 лет; отсутствие клинически значимых сопутствующих заболеваний и состояний, способных повлиять на приверженность обследуемого к рекомендациям исследователя. Критерии исключения - нежелание респондента продолжать участие в исследовании; заболевания желудочно-кишечного тракта, глистные инвазии. Средний возраст участников составил 32,7±1,9 лет, преобладали женщины (n=25) по сравнению с мужчинами (n=5). Основные клинические характеристики респондентов представлены в таблице 3.

Таким образом, участники исследования имели нормальные показатели АД, ЧСС, индекс массы тела. Отмечается, что практически треть респондентов принимали постоянно и/или эпизодически лекарственные препараты.

В течение периода наблюдения исходно, через 2 недели приема ягодно-орехового напитка и в конечной точке оценивался соматический статус, проводилась электрокардиография, анализировалась переносимость употребляемого продукта, кроме того, респонденты оценивали органолептические свойства ягодно-орехового напитка.

В таблице 4 представлены обследования, которые проводились участникам в процессе исследования.

Были изучены биохимические показатели липидного спектра крови: холестерин, триглицериды, ЛПВП, ЛПНП, коэффициент атерогенности. Следует отметить, что все исследуемые показатели были в пределах нормальных значений, тем не менее были зарегистрированы положительные изменения их липидного статуса (табл. 5).

Примечание: ЛПВП – липопротеины высокой плотности; ЛПНП – липопротеины низкой плотности; *- р < 0,005 по сравнению с исходным показателем.

При анализе содержания липидов в сыворотке крови было выявлено, что на фоне применения ягодно-орехового напитка достоверно снижается уровень общего холестерина и ЛПНП уже через 4 недели употребления продукта.

Таким образом, атерогенный эффект при употреблении в пищу ягодно-орехового напитка, вероятно, обусловлен высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот в кедровых орехах. В этой связи употребление ягодно-орехового напитка возможно рекомендовать лицам с гиперхолестеринемией, и имеющим высокий риск сердечно-сосудистых заболеваний в качестве профилактики.

Далее изучалось воздействие применения ягодно-орехового напитка на показатели витаминного и антиоксидантного статуса. Так, витамин Е, витамин А и аскорбиновая кислота (витамин С) являются наиболее известными антиоксидантами.

По результатам проведенного исследования у респондентов при ежедневном применении ягодно-орехового напитка наблюдалось уже через 2 недели достоверное повышение уровня витаминов А и Е в плазме крови, витамина С - к концу периода наблюдения (табл. 6). При этом показатели оксидативного стресса – гидропероксиды липидов достоверно снижались по сравнению с исходными показателями.

Примечание: * - р<0,05 по сравнению с исходным показателем; ** - р<0,05 по сравнению с точкой "через 2 недели".

Таким образом, прием в пищу исследуемого ягодно-орехового напитка позволяет усилить антиоксидантную защиту организма, в целом нивелируя действие агрессивных факторов окружающей среды, что особенно актуально для жителей Северных регионов.

Технический результат: получение нового функционального ягодно-орехового напитка, сочетающего в себе полезные свойства ягод и ядер кедрового ореха.