Изучение качества и функциональных свойств напитков на основе чая

Пищевые продукты могут быть лучшим лекарством, а производители здоровых продуктов питания могут миллионам людей предложить альтернативу: просто быть здоровыми, а не лечиться. Достоверно установлено, что значительная часть населения России страдает от дисбаланса структуры питания. Особенностью современного рынка функциональных напитков является увеличение спроса на функциональные чаи, так как они имеют натуральную основу с высоким содержанием функциональных ингредиентов, а для их обогащения в основном используется плодовоягодное и растительное сырье, содержащее большое количество биологически активных веществ [1–7].

В связи с этим была определена цель исследований – разработка функциональных напитков на основе черного байхового чая с использованием пищевых добавок из культивируемой аронии черноплодной и шиповника.

Объекты и методы исследований

На российском потребительском рынке представлен широкий ассортимент различных видов чая. Наибольшей популярностью пользуются черные и зеленые байховые чаи, исследование их качества различными методами приведено в работах различных авторов [8– 13].

Объектами исследования были выбраны шесть образцов черного байхового чая выращенного в Шри-Ланке («Дилма», «Монарх»), Индии («Наргис», «Aссам»), Китае («Тянь-Жень», «Золотые реснички»), и различных производителей и опытные образцы функциональных напитков на основе черного байхового чая.

Образец № 1. Чай «Дилма» – 100 % оригинальный цейлонский крупнолистовой чай высшего сорта. Чай был произведен и упакован компанией MJF Teas (Pvt) Ltd (MJF Holdings) Шри-Ланка.

Образец № 2. Чай «Монарх» – черный крупнолистовой чай высшего сорта. Чай выращен и собран в Шри-Ланке, а упакован в Россия.

Образец № 3. Чай «Наргис» черный байховый, листовой чай, 100 % высокогорный чай Дарджелинг. Чай произведен и упакован компанией: «Лимтекс (Индия) Лимитед».

Образец № 4. Чай «Ассам» черный чай высшего сорта (GFOR). Чай упакован в России ООО «Русская Чайная Компания».

Образец № 5. Чай «Тянь-Жень» – элитный высокогорный черный чай выращен на плантациях южной провинции Китая Гуанси. Изготовлен и упакован в Китае: «Гуанси-Хонъюаньская чайная фабрика».

Образец № 6. Чай «Золотые реснички» – элитный китайский черный чай из провинции Юнь-Нань. Изготовитель: «Московская чаеразвесочная компания», Россия.

Органолептические показатели образцов чая были оценены по 10-балльной титестер-ской шкале в соответствии с требованиями стандарта ISO 6078:1982 (в редакции 2015 г.). Оценку физико-химических показателей проводили в соответствии с требованиями нормативных документов, которые действуют на территории Российской Федерации: ГОСТ 32573-2013 Чай черный. Технические условия. Содержание танина и кофеина определяли по ГОСТ 19885-74; определение суммарного количества флавоноидных веществ проводили в соответствии с ГОСТ Р 55312-2012; определение содержания аскорбиновой кислоты по ГОСТ 24556-89; определение антиоксидантной активности добавок проводили кулонометрическим методом на комплексе «Эксперт-006-антиоксиданты»; определение содержания витамина Р по методике, в основу которой положена способность бесцветных катехинов окисляться марганцовокислым калием с образованием окрашенных соединений.

Результаты и их обсуждение

Органолептические свойства чая определяли по 10-балльной шкалой. По этой шкале самые низкосортные сорта чая могут быть оценены в 1,5 балла, а наиболее высококачественные – в 5,5 балла и выше. Оценка чая в 9–10 баллов пока считается недостижимой. Результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1

Органолептические показатели образцов черного байхового чая

Номер образца чая	Оценка, баллы	Сорт по стандарту ISO 6078:1982
Образец № 1	4,35	Good medium («Хороший средний »)
Образец № 2	3,85	Мedium («Средний»)
Образец № 3	3,95	Мedium («Средний»)
Образец № 4	3,25	Мedium («Средний»)
Образец № 5	4,55	Good medium («Хороший средний »)
Образец № 6	5,35	Good medium («Хороший средний »)

Результаты исследований показали, что образцы № 2, № 3 и № 4 были оценены по органолептическим показателям как чай Medium («Средний»). Чай этого сорта должен получать оценку 3,25–4 балла и относится к группе ОР, лист состоит из длинных заостренных сочных более крупных, чем в чае FOP, листьев. Так как сбор, из которого он изготовлен, проводится уже после раскрытия верхушечных почек, то типсов в нем почти нет.

Образцы № 1, № 5 и № 6 по таким органолептическим показателям, как аромат и вкус; настой; цвет разваренного листа были оценены как чаи Good medium (« Хороший средний»), которые должны иметь оценку 4,25–5 баллов. Эти чаи относят к группе FOP, изготовлены из сбора почек с первым листиком; представляют собой высококачественную сбалансированную смесь хорошо скрученных нежных листиков и нераспустивших-ся почек. Настой исключительно нежен и ароматен, мягок и приятен на вкус.

Результаты определения физико-химических показателей образцов чая приведены в табл. 2.

Важным показателем качества чая являются водорастворимые экстрактивные вещества. В них входят все водорастворимые компоненты чая – кофеин, дубильные, азотистые вещества, углеводы, минеральные вещества. Массовая доля экстрактивных веществ зависит от сорта чая. Оценивая содержание водорастворимых экстрактивных веществ, можно отметить, что образцы № 3 и № 4 не отвечает требованиям ГОСТ 32573-2013 (менее 32 %).

Определение функциональных свойств чая определяли по шести показателям, характеризующим различные функциональные свойства. Результаты исследований приведены в табл. 3.

Чайный танин обуславливает не только органолептические свойства чая, но и биологическую ценность продукта. Танин входит в состав фенольных соединений чая, где на его долю приходится до 20,0 %. Различные фракции чайного танина различно влияют на вкус чайного настоя: катехины придают ему горький вкус, а терпкость, яркий цвет и другие свойства обусловлены танинами. У образца чая № 4 самое низкое содержание танина, что может свидетельствовать о том, что чай длительно хранился или изготовлен из низкосортного сырья. Остальные образцы характеризуются средним содержанием танина [14–16].

В сухом черном байховом чае содержание витамина С составляет от 156 до 233 мг%, но при заваривании в настой переходит около 70–90 %. При заваривании витамин С практически не разрушается, так как находится в прочном соединении с танинами. Образец чая № 4 имел самое низкое содержание витамина

С, что согласуется с органолептической оценкой и результатами определения водорастворимых экстрактивных веществ – 26,5 % [17].

Основным витамином чая, обуславливающим его функциональные свойства, является витамин Р – по его содержанию чай не имеет себе равных среди продуктов растительного происхождения. Витамин Р усиливает эффективность аскорбиновой кислоты, способствует её усвоению, накоплению и задержанию в организме. Кроме того, витамин Р укрепляет стенки кровеносных сосудов, предотвращая внутренние кровоизлияния. Самое низкое содержание витамина Р было в образце № 4 – 3,2 мг% и образце № 2 – 9,8 мг%.

Чайные флавоноиды определяют важные функциональные свойства, так как они подавляют развитие ферментов печени – цитохром Р450-зависимых монооксигеназ. Кроме того, они усиливают межклеточное взаимодействие и стимулируют рост β-клеток поджелудочной железы. Однако наиболее важными являются антиоксидантные свойства входящих в его состав флавоноидов, которые не только непосредственно «тушат» активные формы кислорода, но и способны связывать ионы металлов, что не даёт им вступить в реакции Фен-

Таблица 2

Физико-химические показатели черного байхового чая

Наименование показателя	Характеристика чая
	Образец № 1	Образец № 2	Образец № 3	Образец № 4	Образец № 5	Образец № 6
Массовая доля влаги, %	7,3	8,2	7,0	8,0	6,0	7,7
Массовая доля водорастворимых экстрактивных веществ, %	33,50	32,40	31,40	25,65	35,60	35,10

Таблица 3

Результаты изучения функциональных свойств образцов чая

Наименование показателя Характеристика образцов чая № 1 № 2 № 3 № 4 № 5 № 6 Массовая доля танина, % 12,54 12,31 12,70 9,94 13,27 13,10 Массовая доля витамина С, мг% 115 86 106 63 132 129 Массовая доля витамина Р, мг% 14,6 9,8 12,7 3,2 21,3 19,8 Массовая доля кофеина, мг% 46 27 41 25 48 52 Общее содержание флавоноидов мг% 94 72 82 34 119 152 Антиоксидантная активность, (г рути-на⁄100 г продукта) 11,4 6,8 8,9 5,4 17,5 19,7 тона и Габера–Вейса, генерирующие гидро-ксил-радикалы [16].

Из данных, приведенных в табл. 3, видно, что антиоксидантная активность чая полностью коррелирует с содержанием в чае флавоноидов.

Среди алкалоидов чая наиболее известным является кофеин, относящийся к группе пуриновых алкалоидов. Кофеин в чае выступает не изолированно, а в комплексе с танином образуя соединение таннат кофеина. Он действует более опосредованно и смягченно на сердечно-сосудистую и центральную нервную систему, чем кофейный кофеин. Чайный кофеин не задерживается и не накапливается в организме человека, что исключает опасность отравления кофеином при самом частом употреблении чая. Он стимулирует деятельность почек, действуя как диуретик, увеличивает интенсивность обмена веществ в клетках и поглощения кислорода тканями, а также расширяет сосуды головного мозга и повышает умственную активность [16].

Проанализировав данные полученные по показателям качества и функциональным свойствам образцов чая, было решено использовать образцы чая «Монарх» и «Ассам», которые имели самые низкие показатели по содержанию всех функциональных ингредиентов. Повысить физиологическую ценность чая можно, не только обогатив его уже присутствующими в нем функциональными ингредиентами, но введением новых активных компонентов [18]. С целью расширения ассортимента чайных напитков функционального назначения были разработаны рецептуры чайных напитков функционального назначения с фруктовыми растительными добавками из плодов аронии черноплодной и плодов шиповника.

Выбор сырья для изготовления добавок был обусловлен их химическим составом. Количество аскорбиновой кислоты в плодах аронии, выращенной в разных географических зонах страны, изменяется в широком диапазоне (от 9 до 264 мг). Динамика аскорбиновой кислоты в плодах и листьях идентична, а больше всего ее всегда имеют вполне зрелые плоды. Концентрация аскорбиновой кислоты изменяется обычно параллельно содержанию сахаров в плодах. Плоды шиповника в среднем содержат 650 мг% витамина С. В сушеном шиповнике витамин С почти не разрушается, так как в плодах шиповника практически отсутствует фермент аскорбинокси-даза, который окисляет и разрушает витамин С при хранении, сушке и других способах переработки.

Плоды аронии черноплодной и шиповника тщательно мыли, перебирали (плоды шиповника отделяли от семян) и сушили при температуре 45–50 °C в воздушной электросушилке. После сушки плоды измельчали до частиц размером 1,5–2,0 мм и просеивали через сито с мелкими отверстиями (2,0 мм). Для этих пищевых добавок очень важны органолептические показатели, позволяющие их идентифицировать, и хорошо выраженные антиоксидантные свойства [19, 20]. Пищевая добавка из аронии черноплодной была темносвекольного цвета; с крупинчатой консистенцией; запах выраженный, характерный высушенным плодам аронии черноплодной; вкус кислый. Пищевая добавка из плодов шиповника имела красно-коричневый цвет; крупин-чатую консистенцию; запах, характерный высушенным плодам шиповника; вкус слегка кисловатый. Результаты определения функциональных свойств добавок приведены в табл. 4.

Результаты, приведенные в табл. 4, показывают, что содержание витамина С в пищевой добавке из плодов шиповника в 2,1 раза выше, чем в добавке из плодов аронии черноплодной. Содержание флавоноидов в добавке из плодов аронии черноплодной в 3,3 раза

Определение функциональных свойств добавок, на 100 г

Таблица 4

Наименование добавки Содержание витамина С в мг% Общее содержание флавоноидов (мг катехина/100 г прод.) Антиоксидантная активность, (г рутина ⁄ 100 г прод.) Из аронии черноплодной 132 410 32,44 Из плодов шиповника 275 124 19,32 выше, чем в пищевой добавке из плодов шиповника. Результаты исследований показали, что добавка из аронии черноплодной имела выраженную антиоксидантную активность – 32,44 (г рутина ⁄ 100 г прод.); антиоксидантная активность добавки из плодов шиповника была несколько ниже – 19,32 (г рутина ⁄ 100 г прод.).

Купажирование чая и растительных пищевых добавок производили смешиванием с интенсивным перемешиванием. Было изготовлено три образца чая «Монарх» с добавками из плодов шиповника в соотношении чай/добавка: образец № 7( 90/10); образец № 8 (80:20) и образец № 9 (75:25); три образца чая «Ассам» с добавкой из плодов аронии черноплодной в соотношении чай/добавка: образец № 10 (90/10); образец № 11 (80/20) и образец № 12 (75/25). По данным дегустации лучшим признан образец № 9 и образец № 10. Настой у образца № 9 обладает приятным ароматом плодов шиповника, сбалансированным вкусом, красноватым оттенком, а у образца № 10 – аромат чая с легким фруктовым ароматом, вкус сбалансирован, настой неяркий, легкий красновато-фиолетовый оттенок. В работе были определены показатели, характеризующие функциональные свойства опытных образцов. Результаты приведены в табл. 5.

Как видно из данных, приведенных в табл. 5, внесение добавок из аронии черноплодной и плодов шиповника привело к снижению содержания танина и кофеина. Внесение добавки из плодов шиповника увеличило содержание витамина С в опытном образце в 2,4 раза, а добавка из аронии черноплодной – в 1,2 раза. В опытных образцах также значительно увеличилось содержание витамина Р и антиоксидантная активность. В образце № 9 содержание витамина Р увеличилось в 2,25 раза, антиоксидантная в 2,3 раза; общее со- держание флавоноидов – в 1,97 раза. В образце № 10 содержание витамина Р увеличилось в 2,17 раза, антиоксидантная активность – в 2,38 раза; общее содержание флавоноидов – в 1,36 раза.

Анализ проведенных исследований показал, что:

– внесение добавок из аронии черноплодной и плодов шиповника значительно повышает в образцах чая содержание витаминов С, Р, общее содержание флавоноидов, антиоксидантную активность;

– низкосортные чаи с низким содержанием функциональных ингредиентов можно рекомендовать использовать в качестве основы для создания функциональных напитков на основе использования добавок из растительного сырья: аронии черноплодной и плодов шиповника.