Применение метода ультразвукового экстрагирования в приготовлении напитка направленного действия из ягод чёрной смородины

Здоровье человека ежедневно подвергается негативному воздействию множества факторов: загрязнение окружающей среды, ухудшение социально-экономических условий, возрастание эмоциональной нагрузки. Одним из путей поддержания здоровья населения является производство продуктов и напитков функционального назначения, содержащих в своём составе ингредиенты, употребление которых способствует укреплению организма человека.

В связи с этим актуальной и значимой становится тема создания напитков с направленными свойствами с целью усиления защитных функций организма человека [1]. Такими напитками являются соки, морсы, настойки. В зависимости от растительных компонентов, входящих в их состав, напитки оказывают различные полезные воздействия на организм человека.

Цель работы – применение метода ультразвукового экстрагирования в приготовлении напитка функционально-направленного действия.

• 1.1    Материалы и методы

Для получения напитка применялся метод ультразвукового экстрагирования [6–11]. В напитках, приготовленных с применением метода ультразвукового экстрагирования и по традиционной технологии (образец № 1 и образец № 2), исследовали ряд показателей: органолептических, физикохимических, а также цветность и количество антоцианов.

Качество и вкус полученного напитка (образец № 1) определяли органолептическим методом – сравнивая с морсом, приготовленным по традиционной технологии (образец № 2). На рисунке 1 представлены сравнительные вкусоароматические профили напитков.

Прозрачность / Transparency

Время послевкусия Aftertaste time

Интенсивность цвета

Color intensity

Кислость Sour

Гармоничность аромата Flavor harmony

Сладость / Swetness

Образец / Sample №1 Образец / Sample №2

Рисунок 1. Вкусоароматические профили напитков

Figure 1. Taste and flavor profiles of drinks

Таблица 1.

Химический состав чёрной смородины

Black currant chemical composition

Table 1.

Химический состав чёрной смородины (на 100 г. продукта) Chemical composition of black currant (per 100 g product)
Витамины Vitamins	Макроэлементы	Микроэлементы	Пищевая ценность
PP – 0,3 мг	Кальций Calcium – 36 мг	Железо Iron – 13 мг	Калорийность Calorie – 44 кКал
Бета-каротин Beta-carotene – 0,1 мг	Магний Magnesium – 31мг	Цинк Zinc - 0,13 мг	Белки Protein – 1 г
А – 17 мкг	Калий Potassium – 350 мг	Йод Iodine – 1 мкг	Жиры Fat – 0,4 г
В1 – 0,003 мг	Фосфор Phosphorus – 33 мг	Медь Copper – 130 мк	Углеводы Carbohydrates– 7,3 г
В2 – 0,004 мг	Хлор Chlorine – 14 мг	Марганец Manganese – 0,18 мг	Пищевые волокна Dietary fiber – 4,8 г
В5 – 0,4 мг	Сера Sulfur – 2 мг	Фтор Fluoro – 17 мкг	Вода Water – 83,3 г
В6 – 0,1мг	—	Молибден Molybdenum – 24 мкг	Орг. Кислоты Org. Acids – 2,3 г
В9 – 5 мкг	—	Бор Bor – 55 мкг	Зола Ash – 0,9 г
С – 200 мг	—	Кобальт Cobalt – 4 мкг	Моно- и дисахариды Mono-and disaccharides – 7,3 г
Е – 0,07 мг	—	—	—
Н – 2,4 мг	—	—	—

• 1.2    Результаты и обсуждение

По результатам проведения сравнительной органолептической характеристики напитков, пришли к выводу, что напиток, полученный при помощи ультразвуковой экстракции, имеет ряд преимуществ: выраженный вкус, насыщенный цвет и аромат, продолжительное послевкусие. Сравнительные физико–химические показатели напитков представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Физико–химические показатели напитков

Physicochemical indexes of drinks

Table 2.

Образец Sample	Показатели Indices
	Сахар, г/100 см3 Sugar, g/100 cm3	Кислотность, г/см3 Acidity, g/100 cm3	Экстрактивные вещества, % Extractives, %
№ 1	57,8	0,28	7
№ 2	49,2	0,25	5

Как видно из таблицы 2, образец № 1 имеет более высокий выход биологически активных веществ, содержание сахара увеличилось, а кислотность соответствует производственным показателям. Из полученных данных, можно сделать вывод, что применение ультразвукового экстрагирования даёт положительный эффект, так как был получен напиток превосходящий контрольный образец № 2 по всем показателям.

Цветность напитков анализировали по значениям оптической плотности, полученной на ФЭКе М56. Анализ кривых изменения оптической плотности исследуемых образцов (рисунки 2–3) показал, что окраска образца № 1 (ультразвуковая экстракция) достигает более высокого насыщения цвета, чем у второго (традиционный способ).

Для спектрофотометрической оценки напитков использовали прибор UV mini– 1240, Shimadzu, Япония. Образцы помещали в кварцевую кювету с толщиной поглощающего слоя 10 мм и определяли значение оптической плотности в диапазоне длин волн 375 – 600 нм. Спектральные характеристики приведены на (рисунки 4–5), дифференциальный спектр морсов представлен в разведении 1:6.

t, мин / min

Рисунок 2. Изменение оптической плотности D от времени экстрагирования t, мин (образец № 1)

Figure 2. Сhange optical density D on duration of extraction t, min (sample № 1)

Рисунок 3. Изменение оптической плотности D от времени экстрагирования t, мин (образец № 2)

Figure 3. Сhange optical density D on duration of extraction t, min (sample № 2)

Рисунок 4. Дифференциальный спектр поглощения образца № 1

Figure 4. Sample 1 differential absorption spectrum

Рисунок 5. Дифференциальный спектр поглощения образца № 2

Figure 5. Sample 2 differential absorption spectrum

Анализ полученных спектров показал: в первом случае в области 530 нм наблюдается максимум светопоглощения, во втором в области 513 нм, вызванный наличием в полученных напитках антоцианов. На основании полученных результатов, делаем вывод, напиток, приготовленный с применением метода ультразвукового экстрагирования, в своём составе имеет больше антоцианов, и, значит, обладает большей антиоксидантной активностью. Сопоставление характеристик цветометрической и спектрофотометрической методик контроля цветности показало сходимость результатов.

Для количественного определения антоцианов использован прибор фотометр фотоэлектрический КФК–3–01. Содержание антоцианов определяли, измеряя оптическое поглощение анализируемых растворов при λ max = 490 нм в оптической кювете с толщиной слоя 10 мм.

Количество антоцианов в растворе (мг в 100 см3 р-ра) находили по формуле:

pH =1

C = A ⁴⁹^ _{x l00}, A 49

где С А – концентрация антоцианов в растворе красителя, мг/ 100 см 3 ; A 4H = 1 - абсорбция света при λ =490 нм пробы анализируемого