Концентрат для приготовления функционального напитка

Концентрат для приготовления функционального напитка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству концентратов безалкогольных напитков.

Современная концепция жизнеобеспечения человека в условиях неблагоприятной экологической обстановки и стрессовых ситуациях выдвигает новые требования к организации системы питания. В настоящее время достаточно актуальна новая система функционального питания, которая признана во всем мире. Функциональные продукты - это пищевые продукты, которые наделены дополнительными функциями (такими как укрепление здоровья, улучшение фигуры или профилактика заболеваний) за счет добавления дополнительных или новых компонентов к обычным продуктам питания [Roberfroid, М.В. Global view on functional foods: European perspectives / M.B. Roberfroid // British J. Nutrition. - 2002. - Vol. 88. - N 2. - P. 133-138]. К функциональным продуктам питания относятся энергетические батончики, напитки, каши, печенье, супы и т.п., обогащенные витаминами, минералами или экстрактами.

Известен концентрат растительный, содержащий экстрактивные вещества растительного сырья - купажную смесь, включающую экстрактивные вещества корня бадана, плодов шиповника, травы крапивы, травы эстрагона, экстракта из травы эхинацеи, настоя из мускатного ореха, сухие вещества меда, биологически активную добавку «Таурин», углеводосодержащую добавку - сахар-песок и патоку мальтозную, органическую кислоту - кислоту лимонную (Патент RU № 2269278, A23L 2/385, A23L 2/52, опубл. 2006 г.).

Недостатком настоящего изобретения является то, что концентрат содержит только растительные компоненты и не содержит коллаген.

Известен концентрат растительный, содержащий экстрактивные вещества растительного сырья, углеводосодержащую добавку, органическую кислоту, питьевую воду и витаминно-минеральный комплекс. В качестве экстрактивных веществ растительного сырья используют экстракт, полученный из плодов черемухи, травы хвоща полевого, цветков ромашки, корневища и корня девясила, шишек хмеля, концентрированного яблочного сока, концентрата квасного сусла, экстракта эхинацеи, биологически активной добавки "Долюцар" и настойки прополиса. В качестве углеводосодержащей добавки используют сахар-песок в сочетании с солью поваренной, витаминно-минеральным комплексом и лимонной кислотой (Патент RU № 2265384, A23L 2/385, опубл. 2005 г.).

Недостаток данного изобретения в том, что, как и предыдущий, концентрат состоит преимущественно из растительных компонентов без добавления коллагена.

Известен концентрат для напитка, содержащий высушенный целевой продукт в виде БАД «Эубикор», желеобразующие добавки, вкусовые добавки и/или ароматизирующие добавки (Патент RU № 2556909, A23L 1/30, A23L 2/39, A23L 2/52,C12N 1/18, опубл. 2015 г.).

Концентрат используется в качестве дополнительного источника пищевых волокон и витаминов, но он не обладает хондропротекторным действием.

Известны питательные напитки, включающие гидролизованный коллаген, белок молочной сыворотки, фруктовые и растительные отдушки в различных соотношениях (Заявка № 2014113053 от 03.04.2014).

Недостатком таких напитков является низкое содержание в них растворимого коллагена.

Наиболее близким к заявляемому является концентрат растительный для функционального напитка, включающий растительное сырье, подсластитель, органическую кислоту, пасту томатную, соль поваренную и воду питьевую. В качестве растительного сырья содержит сухой концентрат зеленого чая, в качестве органической кислоты - лимонную кислоту, в качестве подсластителя - мед пчелиный. Дополнительно содержит экстрактивные вещества морских гидробионтов - сухой ферментативный аминокислотный гидролизат рыбы «СФАГ-2», масло льняное, крахмал картофельный, настой корня левзеи сафлоровидной, настой эстрагона и натрий бензоат (Патент RU № 2385660, A23L 2/385, A23L 1/30, опубл. 2010 г.).

Недостатком данного концентрата является то, что продукт имеет запах и вкус, свойственный гидролизату рыбы, что ограничивает круг потребителей, содержание липидов снижает сроки хранения, продукт не обладает хондропротекторным действием.

Задача предлагаемого изобретения заключается в получении концентрата для приготовления функционального напитка, обладающего оздоровительным действием на организм человека, и высокими органолептическими характеристиками.

Концентрат для приготовления функционального напитка, содержащий экстрактивные вещества морских гидробионтов, растительное сырье, подсластитель, органическую кислоту, согласно изобретению в качестве экстрактивных веществ морских гидробионтов содержит сухой коллагенсодержащий комплекс, полученный из тканей гидробионтов, в качестве растительного сырья - сухой экстракт плодов облепихи/или шиповника/или черники, в качестве подсластителя - фруктозу и глюкозу, в качестве органической кислоты - аскорбиновую кислоту, дополнительно в качестве стабилизатора коллоидной системы содержит альгинат натрия, при этом компоненты берут в следующем соотношении, % мас.:

коллагенсодержащий комплекс	56,0
сухой экстракт плодов шиповника/черники/облепихи	9,3
фруктоза	23,0
глюкоза	9,3
альгинат натрия	1,5
аскорбиновая кислота	0,9

Технический результат изобретения - получение концентрата для приготовления функционального напитка, обладающего оздоровительным действием на организм человека. Достигается за счет хондропротекторных свойств, содержащихся в коллагенсодержащем комплексе гексозаминов, полученном из тканей морских гидробионтов. Высокие органолептические характеристики обеспечиваются вкусоароматическими компонентами растительного происхождения, а также коллагенсодержащим комплексом, который обладает нейтральным вкусом и ароматом, не имея рыбного привкуса.

Биологическое действие получаемого концентрата реализуется составом, включающим растворимую форму коллагена из различных видов гидробионтов: голотурий (трепанг Apostichopus japonicus, кукумария Cucumaria japonica) и медузы (Rhopilema).

Использование в продуктах коллагена морского происхождения по сравнению с коллагеном сельскохозяйственных животных, обладает рядом преимуществ. Во-первых, препараты коллагена, полученного из сельскохозяйственных животных, могут содержать и передавать различные заболевания человеку, например коровье бешенство или птичий грипп. Коллаген из морских животных не имеет таких побочных действий, и случаев передачи каких-либо инфекций от них к человеку не зафиксировано. Во-вторых, коллаген наземных животных заметно уступает морскому коллагену по структуре и составу.

Так, белок медузы представлен биологически ценным коллагеном - желатиноподобным протеином, основной органической составляющей соединительной ткани и органическим компонентом костей, что подтверждается эффективностью действия при лечении артритов. Между коллагеновыми и эластиновыми волокнами по матриксу мезоглеи располагаются биологически активные фибробласты - клетки, продуцирующие коллагеновые волокна в местах их повреждений. По данным исследований белок медузы хорошо сбалансирован по аминокислотному составу, который содержит все жизненно необходимые эссенциальные аминокислоты, а также широкий набор свободных аминокислот, благотворно влияющих на метаболические процессы в организме, что характеризует биологическую и пищевую полноценность продуктов из тихоокеанских желетелых [Андреев С.М. Коллаген: структура и функции. - Косметика и медицина. - 2001. - №6. - С. 4-10. Антипова Л.В., Глотова И.А. Получение и свойства коллагеновых субстанций из животных тканей. - Биотехнология. - 1999. - №5. - С. 47-54].

Растворимый коллагенсодержащий комплекс из гидробионтов получают по известной технологии (Siddiqui Y.D, Arief Е.М, Yusoff А, Suzina А.Н, Abdullah S.Y. Isolation of pepsin-solubilized collagen (psc) from crude collagen extracted from body wall of sea cucumber (bohadschia spp) // International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. - 2013. - Vol 5. - Suppl 2. - P. 555-559).

Для этого измельчают свежемороженую мышечную ткань гидробионтов: трепанга, или кукумарии, или медузы, смешивают с водой в соотношении 1:3-1:10, перемешивают в течение 1 ч, центрифугируют при 4000 об/мин в течение 15 мин, образовавшуюся жидкость сливают, а осадок промывают еще 1 раз при тех же условиях. После второй промывки водой экстракт центрифугируют, осадок растворяют в 4 мМ ЭДТА Na соли 0,1 М трис - НСl буфере рН 8,0 в соотношении 1:3-1:10 и оставляют на перемешивании на 2 суток. Все процедуры проводят при температуре 2-6°С. Затем экстракт центрифугируют при 4000 об/мин в течение 15 мин. Осадок затем смешивают с водой и вновь отмывают на два раза.

Оставшийся после последней отмывки осадок смешивают с водой в соотношении 1:1-1:2 и проводят ферментативный гидролиз при температуре 37°С рН 8,0 с применением ферментного препарата протамекс в концентрации 1% от веса осадка в течение 2-3 ч. По завершении процесса ферментолиза смесь нагревают до температуры 70-80°С и выдерживают 15-20 мин для инактивации ферментного препарата. Полученный ферментолизат остужают до температуры 2-6°С и проводят диализ напротив воды в течение 3 суток, для отмывки от избытка морских солей, содержащейся в ткани гидробионтов, так как соль снижает органолептические качества напитков, в которых предполагается использовать полученный коллаген. Отмытый от солей ферментолизат направляют на сублимационную сушку или сушку иного типа при температуре конечного продукта не выше 45°С и остаточной влажности сухого продукта не более 12%. Сухой продукт измельчают до порошкообразного состояния. Полученный коллагенсодержащий комплекс характеризуется следующим составом, представленным в табл.1.

Кроме коллагенсодержащего комплекса, в состав концентратов для приготовления функциональных напитков включают аскорбиновую кислоту (витамин С), альгинат натрия для обеспечения стабильности структуры напитка, а также вкусоароматические компоненты растительного происхождения.

Витамин С в организме человека не синтезируется. Генетики предполагают, что человек в процессе эволюции около 25 млн лет назад утратил способность к синтезу витамина С [Громова О. Витамин С (обзор) // Научно-практический журнал «Эстетическая медицина» том VI. - №1. - 2007]. Витамин С поступает в организм человека с пищей и принимает участие в большом числе химических процессов, а в некоторых - играет ключевую роль. С точки зрения эстетической медицины важным свойством витамина С является его уникальная способность потенцировать образование мукополисахаридов соединительной ткани (гиалуроновую и хондроитинсерную кислоты).

Недостаток витамина С тормозит гидроксилирование пролина и лизина и поэтому является причиной таких тяжелых заболеваний, как цинга, ревматоидный артрит, остеоартроз, склеродермия и ряда других не менее тяжелых и эстетически проблемных заболеваний [Девис М., Остин Дж., Патридж Д. Витамин С: химия и биохимия: Пер. с англ. М.: Медицина, 1999].

Альгинат натрия в напитках обеспечивает стабилизацию коллоидной системы напитков. Являясь полисахаридом натурального происхождения, альгинат натрия состоит из остатков L-гулуроновой и D-маннуроновых кислот. Порошок этого вещества имеет кремовый или светло-коричневый цвет. Он хорошо удерживает влагу и легко растворяется в воде. Его основное применение связано со способностью образовывать гели [http://fb.ru/article/39258/alginat-natriya-svoystva-i-primenenie].

В качестве вкусоароматических добавок использовали натуральные растительные компоненты, такие как сухие экстракты плодов шиповника, черники, облепихи.

Рецептура концентрата для приготовления функционального напитка с коллагенсодержащим комплексом из гидробионтов представлена в таблице 2.

Все входящие в состав компоненты соответствуют следующим нормативным документам:

- сухой экстракт плодов облепихи ТУ 9168-007-31474708-08;

- сухой экстракт плодов черники ТУ 9168-007-31474708-08;

- сухой экстракт плодов шиповника ТУ 9168-007-31474708-08;

- глюкоза моногидрат ГОСТ 975-88;

- фруктоза кристаллическая ТУ 9110-007-35937677-97;

- альгинат натрия ТУ 9284-169-00472012-08.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Концентрат для приготовления функционального напитка с коллагенсодержащим комплексом из трепанга

Свежевыловленный трепанг разделывают на внутренности и кожно-мускульный мешок, который промывают проточной водой, избавляясь от грязи и ила, измельчают до однородного состояния на волчке или мясорубке с диаметром отверстий решетки 2,0 мм. Далее 1 кг измельченной ткани мускульного мешка трепанги смешивают с водой в соотношении 1:10 и перемешивают при температуре 2-6°С. Смесь центрифугируют при 4000 об/мин в течение 15 мин. Осадок вновь смешивают с водой в соотношении 1:10 и перемешивают в течение 1 ч. Смесь центрифугируют при 4000 об/мин в течение 15 мин, осадок смешивают с трис-HCl буфером рН 8,0, содержащим 4 мМ ЭДТА-Na соли в соотношении 1:10, и перемешивают в течение трех суток при температуре 2-6°С. Далее смесь вновь центрифугируют при 4000 об/мин в течение 15 мин, осадок промывают в десятикратном объеме воды дважды. Оставшийся после последней отмывки осадок смешивают с водой в соотношении 1: 2, доводят рН экстракта до 8,0 с помощью 0,1 М раствора едкого натра. Затем проводят ферментативный гидролиз, добавляя в смесь 100 мл раствора протамекса с протеолитической активностью 300 Е/г концентрацией 0,05 г/мл. Смесь выдерживают при температуре 37°С в течение 2 часов. Затем смесь нагревают до температуры 80°С и выдерживают 15 мин для инактивации фермента. Ферментолизат диализируют напротив воды в течение 3 суток при температуре 2-6°С, периодически меняя воду. Далее ферментолизат направляют на сублимационную сушку до температуры конечного продукта не выше 45°С и остаточной влажности сухого продукта не более 10%. Сухой продукт измельчают до порошкообразного состояния. Порошок содержит: общий белок - 58,7 (в том числе водорастворимый - 39,3% и коллагена - 30,8%), гексозаминов - 21,7%, углеводов - 7,6%, минеральных веществ - 2,5%, воды - 9,5%.

Концентрат для приготовления напитка готовят в соответствии с рецептурой, для этого компоненты смешивают в соотношении (%):

Коллагенсодержащий комплекс трепанга	56
Сухой экстракт плодов шиповника	9,3
Фруктоза	23
Глюкоза	9,3
Альгинат натрия	1,5
Аскорбиновая кислота	0,9

Концентрат представляет собой порошок, легкорастворимый в воде, содержание биологически значимых компонентов в концентрате составляет, %: гексозаминов 12,2; коллагена 17,3.

Пример 2 Концентрат для приготовления функционального напитка с коллагенсодержащим комплексом из кукумарии

Свежевыловленную кукумарию разделывают на внутренности и кожно-мускульный мешок, который промывают проточной водой, избавляясь от грязи и ила, измельчают до однородного состояния на волчке или мясорубке с диаметром отверстий решетки 2,0 мм. Далее 1 кг измельченной ткани мускульного мешка кукумарии смешивают с водой в соотношении 1:10 и перемешивают при температуре 2-6°С. Смесь центрифугируют при 4000 об/мин в течение 15 мин. Осадок вновь смешивают с водой в соотношении 1:10 и перемешивают в течение 1 ч. Смесь центрифугируют при 4000 об/мин в течение 15 мин, осадок смешивают с трис-HCl буфером рН 8,0, содержащим 4 мМ ЭДТА-Na соли в соотношении 1:10, и перемешивают в течение трех суток при температуре 2-6°С. Далее смесь вновь центрифугируют при 4000 об/мин в течение 15 мин, осадок промывают в десятикратном объеме воды дважды. Оставшийся после последней отмывки осадок смешивают с водой в соотношении 1:2, доводят рН экстракта до 8,0 с помощью 0,1 М раствора едкого натра. Затем проводят ферментативный гидролиз, добавляя в смесь 100 мл раствора протамекса с протеолитической активностью 300 Е/г концентрацией 0,05 г/мл. Смесь выдерживают при температуре 37°С 2,5 часа. Затем смесь нагревают до температуры 70°С и выдерживают 20 мин для инактивации фермента. Ферментолизат диализируют напротив воды в течение 3 суток при температуре 2-6°С, периодически меняя воду. Далее ферментолизат направляют на сублимационную сушку до температуры конечного продукта не выше 45°С и остаточной влажности сухого продукта не более 10%. Сухой продукт измельчают до порошкообразного состояния. Порошок содержит: общий белок - 55,4% (в том числе водорастворимого - 41,8%, коллагена - 21,0%), гексозаминов - 18,6%, углеводов - 14,2%, минеральных веществ - 3,4%, воды - 8,4%.

Концентрат для приготовления напитка готовят в соответствии с рецептурой, для этого компоненты смешивают в соотношении (%):

Коллагенсодержащий комплекс кукумарии	56
Сухой экстракт плодов черники	9,3
Фруктоза	23
Глюкоза	9,3
Альгинат натрия	1,5
Аскорбиновая кислота	0,9

Концентрат представляет собой порошок, легкорастворимый в воде, содержание биологически значимых компонентов в концентрате составляет, %: гексозаминов 10,4; коллагена 11,8.

Пример 3 Концентрат для приготовления функционального напитка с коллагенсодержащим комплексом из медузы.

Мороженую медузу оттаивают до температуры от 0 до минус 2°С внутри блока материала и после промывания направляют на разделку.

Медузу-сырец промывают от посторонних примесей чистой проточной питьевой водой температурой не выше 15°С. Промытую медузу направляют на разделку. Разделку медузы осуществляют вручную следующим образом: у медузы отрезают купол и ропалии (щупальца). Купол медузы надрезают вдоль и удаляют внутренности. Крупный купол разрезают на куски размером не более 5×5×7 см. Купол и/или куски купола и ропалии направляют на мойку. Купол и/или куски купола, ропалии, по отдельности каждый вид сырья помещают в деревянную или пластмассовую тару, выстланную полиэтиленовой пленкой, и промывают 3-кратно от загрязнений струей питьевой воды. После стекания воды продукт направляют на измельчение.

Сырье (в т.ч. размороженное) измельчают на электрической мясорубке с диаметром отверстия 2-4 мм.

1 кг измельченной ткани медузы смешивают с водой в соотношении 1:2 и перемешивают при температуре 2-6°С. Смесь центрифугируют при 4000 об/мин в течение 15 мин. Осадок вновь смешивают с водой в соотношении 1:2 и перемешивают в течение 1 ч. Смесь центрифугируют при 4000 об/мин в течение 15 мин, осадок смешивают с трис-HCl буфером рН 8,0, содержащим 4 мМ ЭДТА-Na соли в соотношении 1:2, и перемешивают в течение трех суток при температуре 2-6°С. Далее смесь вновь центрифугируют при 4000 об/мин в течение 15 мин, осадок промывают в десятикратном объеме воды дважды. Оставшийся после последней отмывки осадок смешивают с водой в соотношении 1:1, доводят рН экстракта до 8,0 с помощью 0,1 М раствора едкого натра. Затем проводят ферментативный гидролиз, добавляя в смесь 100 мл раствора протамекса с протеолитической активностью 300 Е/г концентрацией 0,05 г/мл. Смесь выдерживают при температуре 37°С в течение 2,5 ч. Затем смесь нагревают до температуры 70°С и выдерживают 20 мин для инактивации фермента. Ферментолизат диализируют напротив воды в течение 3 суток при температуре 2-6°С, периодически меняя воду. Далее ферментолизат направляют на сублимационную сушку до температуры конечного продукта не выше 45°С и остаточной влажности сухого продукта не более 10%. Сухой продукт измельчают до порошкообразного состояния. Порошок содержит: общий белок - 75,0% (в том числе водорастворимого 74,2,0 - %, коллагена 65,0 - %), гексозаминов - 15,3%, углеводов - 1,1%, минеральных веществ - 2,3, воды - 6,3%.

Концентрат для приготовления напитка готовят в соответствии с рецептурой, для этого компоненты смешивают в соотношении (%):

Коллагенсодержащий комплекс медузы	56
Сухой экстракт плодов облепихи	9,3
Фруктоза	23
Глюкоза	9,3
Альгинат натрия	1,5
Аскорбиновая кислота	0,9

Концентрат представляет собой порошок, легкорастворимый в воде, содержание биологически значимых компонентов в концентрате составляет, %: гексозаминов - 8,6; коллагена - 36,5.

Для приготовления функционального напитка полученный концентрат смешивают с водой в соотношении 117 г на 1 л воды. При таком соотношении ингредиентов напиток имеет приятный кисло-сладкий вкус. В послевкусии легкий оттенок солености.

Изобретение позволяет расширить ассортимент функционального концентрированного продукта с оздоровительным действием на организм человека за счет содержания водорастворимого коллагена, обладающего хондропротекторным действием.

Концентрат для приготовления функционального напитка, содержащий экстрактивные вещества морских гидробионтов, растительное сырье, подсластитель, органическую кислоту, отличающийся тем, что в качестве экстрактивных веществ морских гидробионтов содержит сухой коллагенсодержащий комплекс, полученный из тканей гидробионтов, в качестве растительного сырья - сухой экстракт плодов облепихи/или шиповника/или черники, в качестве подсластителя - фруктозу и глюкозу, в качестве органической кислоты - аскорбиновую кислоту, дополнительно в качестве стабилизатора коллоидной системы содержит альгинат натрия, при этом компоненты берут в следующем соотношении, % мас.:

коллагенсодержащий комплекс	56,0
сухой экстракт плодов шиповника/черники/облепихи	9,3
фруктоза	23,0
глюкоза	9,3
аскорбиновая кислота	0,9
альгинат натрия	1,5