Применение инновационных способов в технологии варки напитков

Введение. Значение напитков в питании человека на сегодняшний день известно всем. Оно связано, прежде всего, с пищевой и биологической ценностью этих продуктов. Напитки являются источниками витаминов, минеральных веществ, углеводов, органических кислот, других биологически активных компонентов. Кроме того, известно, что в жидкой форме биодоступность всех перечисленных компонентов значительно увеличивается.

В то же время технология получения практически всех напитков включает в себя варку, которая помимо температурного воздействия приводит к интенсивному взаимодействию с кислородом и разрушению, в первую очередь, витамина С, потере части ароматических, вкусовых веществ и ухудшению цвета.

В последние годы все большую популярность получает бескислородная готовка методом Sous Vide, которая предполагает упаковку продукта в термостойкую пленку под вакуумом и варку при пониженной температуре [1]. Помимо улучшения органолептических свойств и сохранности массы изделий, повышения их пищевой ценности доказано положительное влияние данной технологии на сроки годности готовых продуктов [2].

Вместе с тем упаковать под вакуумом возможно лишь те продукты, которые могут сохранять свою форму, не подвержены слипанию и не содержат жидкой части.

013; topic number FZMM-2020-0013).

Цель исследований – разработка новой технологии получения напитка путем варки в полимерной упаковке с максимально вытесненным механически воздухом и исследование его показателей качества.

Задачи: выбор сырья для напитка; сравнительный анализ физико-химических и органолептических показателей напитков, выработанных по традиционной и новой технологии; выбор продолжительности варки; исследование влияния добавления имбиря сушеного молотого в рецептуру напитка на его органолептические показатели и возможности замены сахара на стевиозид; разработка рецептуры вишневого напитка.

Материалы и методы. В качестве сырья были выбраны плоды вишни свежемороженой (ГОСТ 33823-2016), которые имеют насыщенный вкус, цвет и в зависимости от сорта содержат разное количество биологически активных веществ, но вместе с тем превышают по содержанию растворимых сухих веществ и катехинов такое сырье, как черная, красная смородина и яблоки. Вишня богата фенольными (Р-активными) соединениями, среднее содержание которых составляет 667±41 мг/100 г. Это важно как для продукта, употребляемого в свежем виде, так и для продуктов переработки, в которых сохраняется значительное количество витамина Р [3].

Для повышения пищевой ценности и разнообразия вкусов было решено добавить в напиток имбирь сушеный молотый (ГОСТ ISO 10032016), который приобретает всю большую популярность среди населения в качестве средства для похудения и повышения иммунитета, для нормализации пищеварительной системы и как противовоспалительное средство. Кроме того, экспериментально доказано, что настойка имбиря обладает антибактериальной активностью в отношении штаммов E. Coli [4].

Вместе с тем проблемой последних лет является малоподвижный образ жизни, избыточное потребление углеводов и, как следствие, развитие ожирения, болезней сердечнососудистой системы и сахарного диабета. Поэтому с целью снижения содержания углеводов в напитке было принято решение о замене сахара на натуральный подсластитель стевиозид

Е960 (ГОСТ Р 53904-2010), давно положительно зарекомендовавший себя в пищевой промышленности.

Стевиозид представляет собой сумму сладких гликозидов, полученных из растений рода Stevia . Установлено, что он не вызывает кариес, снижает уровень глюкозы и липопротеинов низкой плотности в крови, не способствует выработке инсулина и по этой причине препятствует развитию гипо- и гипергликемии у больных сахарным диабетом. Помимо ценности в качестве подсластителя, стевиозид обладает терапевтическим эффектом в отношении ряда заболеваний, таких как гипертония, воспаление, ожирение и стеатоз печени [5].

В качестве контроля был выбран напиток клюквенный из сборника рецептур блюд и кулинарных изделий, представленный в таблице 1.

Таблица 1

Традиционная рецептура напитка клюквенного

Сырье	Масса нетто, г
Клюква свежемороженая	132/125*
Вода питьевая	1015
Сахар белый кристаллический	120
Выход	1000

* В числителе указана масса брутто, в знаменателе – масса нетто.

Согласно стандартной технологии, ягоды протирают, отжимают сок. Мезгу заливают горячей водой, варят 8 мин и процеживают. В отвар добавляют сахар, доводят до кипения, вливают отжатый сок и охлаждают.

С целью улучшения вкуса клюква была заменена на вишню свежемороженую без косточки. Для упрощения процесса в данной технологии исключили разделение ягоды на сок и мезгу, а сразу подвергли измельчению до размера частиц менее 2 мм. После чего добавляли остальные компоненты рецептуры, поместив все в пакеты из полимерных материалов, погружали в кипящую воду и варили с момента повторного закипания в течение 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 и 8 мин. Полученные пробы процеживали.

Определение содержания растворимых сухих веществ в полученных напитках осуществлялось по ГОСТ ISO 2173-2013.

Кислотность напитка определяли по ГОСТ 6687.4-86.

С помощью метода индекса разбавлений устанавливали интенсивность признака (цвета, вкуса, аромата) в числовом эквиваленте. Метод заключается в том, что жидкие продукты подвергаются многократному разбавлению до тех пор, пока контролируемые органолептические показатели не перестанут улавливаться органами чувств. Таким образом, более насыщенный по органолептическим показателям напиток требует большего числа разбавлений, что будет соответствовать большему индексу. Для определения показателей была создана комиссия из 9 человек [6].

Результаты и их обсуждение. По истечении заданного времени образцы извлекали из кипящей воды и сразу определяли температуру внутри пакета. После процеживания взвешивали выход напитка и сравнивали показатели с контролем, приготовленным традиционным способом. Результаты исследований представлены в таблице 2.

Таблица 2

Продолжительность варки, мин	Температура внутри пакета, °С	Выход, г
1	58,6	1154
2	67,3	1156
3	75,0	1157
4	79,6	1160
5	82,6	1160
6	86,1	1170
7	87,3	1170
8	89,3	1170
Контроль	102,0	1000

Температура и выход напитков

Из данной таблицы видно, что при варке вишневого напитка в пакетах даже в течение 8 мин его температура составила 89,3 °С, тогда как при традиционном способе она возрастает до 102,0 °С, что способствует потере полезных веществ, частичной потере вкуса и аромата входящих в напиток компонентов, изменению цвета, а также интенсивному испарению жидкости, что приводит к снижению выхода напитка. Вместе с тем при увеличении продолжительности варки напитка в пакетах до 8 мин происходит большее разрушение клеточной структуры вишни, что приводит к увеличению содержания растворимых веществ в напитке и увеличивает выход напитка. Таким образом, варка в пакетах позволяет увеличить выход напитка на 17 % в сравнении с традиционным способом.

Одним из главных показателей качества напитков является массовая доля сухих веществ. В напитке, приготовленном традиционным способом, этот показатель составил 13,10 %. Влияние способа приготовления и продолжительности варки на массовую долю растворимых сухих веществ в напитке представлено на рисунке 1.

Рис. 1. Влияние продолжительности варки и способа приготовления на массовую долю сухих веществ в напитке

Из диаграммы видно, что с увеличением продолжительности обработки содержание сухих веществ в напитке увеличивается, это связано с повреждением клеточной структуры ягод и переходом таких водорастворимых веществ, как органические кислоты, сахара, витамины, некоторые минеральные вещества и аминокислоты, в воду. Причем варка в среде без кисло- рода в течение 8 мин, несмотря на более низкую температуру, приводит к получению напитка с большим содержанием сухих веществ, чем при традиционном способе варки, что, возможно, связано с менее интенсивными биохимическими реакциями и лучшей сохранностью летучих веществ.

Вкус напитка помимо ароматических веществ и сахаров формируется благодаря переходу органических кислот из ягод в воду. В связи с чем было исследовано изменение кислотности напитков в зависимости от продолжительности варки. Полученные данные представлены на рисунке 2.

Продолжительность варки, мин

Рис. 2. Влияние продолжительности варки и способа приготовления на кислотность напитка

Из графика видно, что с увеличением продолжительности варки происходит снижение кислотности, что, возможно, связано с разрушением органических кислот в результате температурного воздействия. Однако кислотность напитка, сваренного традиционным способом, на 0,4 град. выше, чем у напитка, сваренного в пакете в течение 8 мин, что можно объяснить лишь большим концентрированием кислот в напитке в процессе варки из-за интенсивного испарения влаги.

На следующем этапе проводили исследование влияния способа и продолжительности термической обработки на интенсивность формирования вкуса, цвета и запаха по индексу разбавлений. Полученные данные отражены на рисунке 3.

Продолжительность варки, мин

= Цвет п Вкус В Запах

Рис. 3. Влияние продолжительности варки и способа приготовления на интенсивность вкуса, запаха и цвета напитка

Из диаграммы видно, что при варке напитка даже в течение одной минуты формируются более насыщенные органолептические показатели, чем при варке традиционным способом, так как не происходит потери ароматических веществ и изменения цвета в результате кипения. С увеличением продолжительности варки наблюдается еще больший переход красящих, вкусовых и ароматических веществ в напиток и, как следствие, нарастание интенсивности его вкуса, цвета и запаха.

Таким образом, наилучшие органолептические и физико-химические показатели формировались у напитка, выработанного в полимерном пакете в течение 8 мин, что и послужило доводом в выборе продолжительности варки напитка для дальнейших исследований. Дальнейшее увеличение продолжительности варки данным способом более 8 мин является нецелесообразным, так как увеличивает энергозатраты в сравнении с традиционной технологией и, возможно, ухудшит пищевую ценность напитка.

На следующем этапе проводили замену сахара на стевиозид согласно рекомендациям по использованию подсластителя. Кроме того, в рецептуру вносили имбирь сушеный молотый в количестве от 0,8 до 2,4 г с шагом 0,4 г на 1000 мл готового напитка. Все компоненты помещали в пакет, вытесняли воздух и варили при ранее выбранных режимах. Напитки процеживали, охлаждали до 12 °C и проводили дегустационную оценку полученных образцов по пятибалльной шкале, результаты которой отражены на профилограмме (рис. 4).

Запах

Вкус

Послевкусие

0,8       **^*« 1,2

^м«^м 1,6           ■   2

2,4

Рис. 4. Вкусовой профиль напитка с различной дозировкой имбиря

Также при разработке рецептуры напитка дозировка стевиозида рассчитывалась, исходя из рекомендаций по употреблению, указанных на упаковке. Исходя из этих рекомендаций, на 1000 мл данного напитка следует взять 0,3 г подсластителя.

В результате вкусовой оценки наилучшим напитком был признан образец с содержанием имбиря 2,0 г на 1000 мл напитка, рецептура которого приведена в таблице 3. При дозировке имбиря 2,4 г, несмотря на хороший запах, наблюдается слишком острый вкус и жгучее послевкусие. Органолептические показатели напитков с дозировкой имбиря менее 2,0 г комиссия признала слабовыраженными.

Таблица 3

Рецептура вишневого напитка

Сырье	Масса нетто, г
Вишня свежемороженая	127,0/118,0*
Вода питьевая	960,0
Стевиозид Е960	0,3
Имбирь сушеный молотый	2,0
Выход	1000,0

* В числителе указана масса брутто, в знаменателе – масса нетто.

Заключение. На основании проведенного исследования было установлено, что новый способ варки напитка в пакетах с вытесненным воздухом при той же продолжительности варки, что и традиционным способом (8 мин), позволяет снизить температуру варки на 12,7 °С, при этом увеличить выход напитка на 17 %, улучшить вкус и цвет напитка, увеличить содержание экстрактивных веществ на 0,3 %.

Таким образом, для получения напитка по новому способу рекомендуется измельченную ягоду помещать в полимерный пакет с остальными ингредиентами, максимально вытеснять воздух, герметизировать пакет, погружать его в кипящую воду и варить в течение 8 мин после повторного закипания.

Подобрана дозировка имбиря сушеного молотого в количестве 2,0 г на 1000 мл. Исследована возможность замены в рецептуре сахара белого на подсластитель стевиозид Е 960, что позволяет снизить калорийность напитка, и разработана рецептура напитка.