Разработка напитков на основе дикорастущих ягод Забайкалья

В рационе современного человека преобладают рафинированные продукты и полуфабрикаты, которые после промышленной переработки лишены многих незаменимых веществ (витаминов, микроэлементов, пищевых волокон и др.), содержат пищевые добавки и чаще всего синтетические (ароматизаторы, красители, консерванты и другие), необходимые для улучшения и сохранения товарного вида продукции. Это влечет за собой повышение риска алиментарно-зависимых заболеваний, так как не все пищевые добавки индифферентны в пищевых системах и анизме человека [1].

2001 года, показатель среднедушевого потребления соков составляет не более 8 литров в год. Однако производство и потребление безалкогольных напитков, в том числе соковой продукции, продолжает развиваться довольно высокими темпами. По мнению экспертов, в ближайшие годы следует ожидать дальнейшего роста темпов производства на 10-12 % в год [2,3].

В соответствии с ГОСТ 28322-99 «Продукты переработки фруктов и овощей» под термином «сок» понимается жидкий продукт, полученный путем механического воздействия и консервирования физическими способами, кроме обработки ионизирующим излучением.

С 28 апреля 2009 года вступил в силу Технический регламент на соковую продукцию, который регулирует отношения, возникающие при применении и исполнении обязательных требований к соковой продукции и связанными с этим требованиями к процессам производства, хранения, перевозки и реализации, в том числе при оценке соответствия соковой продукции требованиям, установленным настоящим Федеральным законом. Так сокосодержащий напиток классифицируется как жидкий продукт, полученный смешением фруктового, ягодного, овощного соков, концентрированного сока или соков, или доведенная до пюреобразного состояния съедобная часть доброкачественных спелых, свежих фруктов, ягод, овощей с водой, сахаром или сахарами, лимонной кислотой, в котором массовая доля сока составляет не менее 10 %, консервированный физическими или химическими способами и предназначенный для непосредственного употребления в пищу [4,5].

Известно, что питательные свойства ягод зависят от многих факторов, таких как сортовая особенность, почвенно-климатические условия произрастания, фазы вегетации и других. Поэтому на начальном этапе работы исследовали химический состав ягод. Определяли массовые доли: влаги, золы, белков, углеводов (в том числе, содержание пектиновых веществ, моносахаридов), а также сумму флавоноидов, содержание тиамина, рибофлавина, и общую кислотность (табл. 1).

Таблица 1

Химический состав дикорастущих ягод Забайкалья

Показатель	Клюква	Брусника	Черника	Голубика
Массовая доля влаги, %	87,24 ± 5,28	83,72 ± 4,59	83,93 ± 5,60	86,16 ± 4,58
Массовая для золы, %	0,29 ± 0,03	0,28 ± 0,07	0,40 ± 0,06	0,32 ± 0,03
Массовая доля белков, %	0,46 ± 0,09	0,63 ± 0,11	1,02 ± 0,07	1,00 ± 0,08
Углеводы, %	6,82 ± 0,6 7	9,60 ± 0,64	11,26 ± 0,90	8,09 ± 1,1 8
в том числе:
пектиновых веществ	1,23 ± 0,07	1,19 ± 0,02	1,61 ± 0,03	0,81 ± 0,07
моносахаридов	3,49 ± 0,40	6,67 ± 0,61	7,39 ± 0,67	6,31 ± 0,58
Содержание витаминов, мг/100г: - В 1	0,033 ± 0,004	0,039 ± 0,003	0,030 ± 0,004	0,039 ± 0,007
- В2	0,038 ± 0,002	0,024 ± 0,004	0,034 ± 0,003	0,029 ± 0,004
Сумма флавоноидов, % (в пересчете на кверцетин)	0,51 ± 0,06	0,58 ± 0,15	1,32 ± 0,07	1,43 ± 0,18
Общая кислотность, % ( в пересчете на лимонную)	3,11 ± 0,29	2,45 ± 0,14	1,10 ± 0,06	1,59 ± 0,13
Активная кислотность	1,55 ± 0,15	1,75 ± 0,10	1,73 ± 0,12	1,60 ± 0,10

Полученные данные показывают, что содержание отдельных биологически активных веществ в ягодах Забайкалья несколько превышает данные по средней полосе России. Так, содержание пектиновых веществ в среднем по исследуемым ягодам превышает в 1,5-1,8 раза, витаминов В 1 - в 1,65 – 3,9, В 2 – в 1,2-1,9, флавоноидов – в 1,0-1,4 раза. Из четырех ягод клюква обладает наиболее кислым вкусом, вследствие присутствия значительного количества органических кислот.

Как известно, плоды и ягоды лучше употреблять в свежем виде, так как питательные и вкусовые качества ягод проявляются в наибольшей степени. Даже непродолжительное (3–4 недели) использование свежих ягод в питании благотворно влияет на обмен веществ в организме и пищеварительный процесс.

Однако сдерживающим фактором постоянного потребления свежих ягод является резко выраженная сезонность и быстрая порча ягод после уборки. Для того чтобы увеличить срок потребления плодов и ягод, необходима их своевременная переработка. Так как большинство плодово-ягодного сырья содержит до 90 % питательных веществ в растворенном состоянии, целесообразно использовать их для получения соков, из которых в дальнейшем можно получать различные напитки, в том числе сиропы, сокосодержащие напитки.

При получении соковой продукции основным технологическим процессом является отжим или прессование ягод, в результате образуются соки и жом. В исследовательской работе все ягоды отжимали в одинаковых условиях.

Клюквенный сок, вследствие высокого содержания влаги в ягоде, по сравнению с брусничным, имел более жидкую консистенцию. В то время как сок, полученный из черники, обладал консистенцией более вязкой, в отличие от голубичного. Это связано с наличием в черничном соке мелких семян, переходящих в сок из ягод черники. Однако в брусничном и голубичном соках содержались во взвешенном состоянии частицы мякоти, которые осаждались и образовывали естественную опалесценцию. Все соки обладали характерными цветовыми, вкусовыми и ароматическими характеристиками, свойственными исходным ягодам. Химический состав полученных соков представлен в таблице 2.

Таблица 2

Химический состав ягодных соков

Показатели	Соки
	Клюквенный	Брусничный	Черничный	Голубичный
Массовая доля влаги, %	89,72 ± 5,37	87,10 ± 4,47	84,15 ± 3,04	88,21 ± 4,65
Массовая доля золы, %	0,25 ± 0,06	0,21 ± 0,03	0,37 ± 0,05	0,27 ± 0,05
Углеводы, %	4,24 ± 0,25	7,44 ± 0,26	8,01± 0,19	6,93 ± 0,22
в том числе: пектиновые вещества моносахариды	0,68 ± 0,06 3,36 ± 0,11	0,72 ± 0,04 6,55 ± 0,44	0,81 ± 0,04 6,94 ± 0,71	0,65 ± 0,05 6,17 ± 0,52
Сумма флавоноидов, % (в пересчете на кверцетин)	0,45 ± 0,06	0,54 ± 0,13	1,21 ± 0,07	1,45 ± 0,09
Общая кислотность, % (в пересчете на лимонную)	2,52 ± 0,06	2,31 ± 0,09	1,12 ± 0,10	1,56 ± 0,07
Активная кислотность	1,55 ± 0,10	1,75 ± 0,10	1,80 ± 0,10	1,65 ± 0,10

Полученные данные показывают, что в клюквенном, брусничном и голубичном соках содержание влаги выше, чем в черничном. Содержание пектиновых веществ в соках ниже значений в соответствующих ягодах за счет удаления кожицы. Из экспериментальных данных видно, что свежие ягодные соки по своему химическому составу близки к исходному сырью – дикорастущим ягодам.

Однако при всех положительных свойствах свежевыжатые соки имеют кислый вкус, что не всегда является приемлемым для широкого круга потребителей. Для снижения кислого вкуса чаще всего используют подсластители, в частности, сахар. С точки зрения рациональности выходом из положения является производство сиропов. Сиропы получают из плодово- ягодных соков, к которым добавлен сахар в количестве 50–65 %. Основными компонентами сиропов являются плодово-ягодный сок, сахарный песок и вода.

В ходе работы проводился подбор оптимального соотношения основных компонентов сиропа. Исследовали 4 композиции, в которых варьировали соотношениями компонентов: соки : сахар : вода. Композиции 1, 3 и 4 включали два компонента - сок и сахар - в разных соотношениях; композиция 2 включала три компонента: сок : вода : сахар в соотношении 1 : 2 : 1 соответственно (табл. 3).

Таблица 3

Соотношения компонентов сиропов

Наименование	Композиции
	1	2	3	4
Свежевыжатые соки ягод	1	1	2	1
Сахар	1	2	1	2
Вода	-	1	-	-

Все композиции сиропов оценивали по органолептическим показателям в соответствии с ГОСТ 28499. Полученные сиропы композиции 1 имели полный, выраженный вкус, насыщенный, характерный аромат, вязкую консистенцию. Сиропам композиции 2 были присущи неполный, плохо выраженный вкус, слабый аромат, жидкая консистенция, не свойственная данному продукту. Сиропы композиции 3 имели кислый вкус, выраженный аромат, жидкую консистенцию. Сиропы композиции 4 обладали плохо выраженным, очень сладким вкусом, густой, плотной консистенцией. Наиболее приемлемым соотношением компонентов для четырех рассматриваемых соков являлось соотношение 1 : 1 (композиция 1).

В холодный ягодный сок вносили сахар и кипятили при температуре 80–85 ºС в течение 10-15 мин, с удалением пены. После этого сироп охлаждали до 20–25 ºС и разливали в бутылочки. Бутылки закупоривали и пастеризовали в воде температурой 85–90 ºС в течение 10-30 мин. Готовый продукт хранился при 0–20 ºС в течение 6 месяцев.

После выбора оптимального соотношения соков и сахара в сиропах исследован химический состав (табл. 4). Результаты экспериментов свидетельствуют о снижении количества влаги и повышении массовой доли сухих веществ в сиропах. В конечном продукте активная кислотность увеличилась за счет введения сахара.

Таблица 4 Химический состав полученных сиропов

Показатель	Клюквенный	Брусничный	Черничный	Голубичный
Массовая доля влаги, %	27,44 ± 6,33	28,03 ± 5,65	30,87 ± 6,29	31,68 ± 4,52
Массовая доля сухих веществ, %	72,56 ± 4,58	71,97 ± 3,13	69,13 ± 4,72	68,32 ± 5,74
Массовая доля пектиновых веществ, %	0,63 ± 0,08	0,69 ± 0,07	0,72± 0,09	0,60 ± 0,07
Общая кислотность, % (в пересчете на лимонную)	2,49 ± 0,25	1,39 ± 0,23	1,20 ± 0,32	1,62 ± 0,41
Активная кислотность	3,75 ± 0,15	4,05 ± 0,10	4,50 ± 0,10	4,10 ± 0,10

Проведены исследования сиропов по показателям микробиологической безопасности в соответствии с санитарными правилами и нормами, в результате установлено, что микробиологические показатели сиропов, также как и соков, соответствуют требованиям СанПиН (2008).

Однако производство сиропов требует значительного количества исходного ягодного сырья и больших объемов сахара. Кроме того, для использования их в качестве напитка необходимо разведение водой (1 : 10). Маркетинговые исследования пристрастий населения города Улан-Удэ свидетельствуют о небольшой популярности сиропов.

Сокам и сиропам существует альтернативное решение – использование сокосодержащих напитков, которые требуют меньшего количества соков и сахара.

Сокосодержащие напитки, в соответствии с термином, представленном в Техническом регламенте на соковую продукцию, должны состоять из ягодного сока на 10–25 %, сахара в количестве от 10 до 20 % и основной доли воды.

Для выработки соковой продукции одним из основных показателей является содержание сухих веществ в ягодах, от которого зависят экстрактивность продукта и его качество. Для получения сокосодержащих напитков лучше использовать сорта осенние и осеннезимние с сочной и кисло-сладкой мякотью, так как плоды летних сортов созревания, как правило, дают меньший выход сока, меньше содержат сухих веществ.

Существенное значение имеет массовая доля сахаров и кислот, определяющих вкус соковых напитков. При высокой кислотности и малой сахаристости сок имеет низкие органолептические показатели. Наличие мякоти в продукте обусловливает полноту вкуса и сохранение ценных биологически активных нерастворимых веществ в соке.

Для получения сокосодержащих напитков использовали ягодные соки клюквы и брусники. Проведены исследования для подбора оптимального соотношения компонентов напитка (табл. 5). Соотношения соков подбирали произвольно. В целях сохранности органолептических свойств и пищевой ценности сокосодержащих напитков использовали щадящие режимы тепловой обработки: температура 85-90 ºC, продолжительность 20–30 минут.

Таблица 5 Соотношения основных компонентов напитков, %

Наименование	Композиции
	А	Б	В	Г	Д	Ж
Сок брусничный	10	-	15	-	20	-
Сок клюквенный	-	10	-	15	-	20
Сахарный песок	12	12	20	20	20	20
Вода	78	78	65	65	60	60

Примечание: «-» - данный компонент в композиции отсутствует

При выборе оптимальных композиций (А, В, Д – на основе брусничного сока и Б, Г и Ж – на основе клюквенного) сокосодержащих напитков учитывали органолептические показатели в соответствии с ГОСТ 6687.5 на безалкогольные напитки. Установлено, что наиболее приемлемым напитком из сока брусники оказалась композиция В, то есть содержание сока 15 %, сахара – 20 %, воды – 65 %. Оптимальным соотношением компонентов напитка из клюквенного сока являлась композиция Б с содержанием сока 10 %, сахара – 12 %, воды–78 %. Выбранные композиции напитков, по сравнению с другими, имели выраженный вкус, приятный аромат, цвет, характерный для соответствующих ягод. При этом напитки были прозрачными, без мути и осадка.

На современном рынке сокосодержащих напитков все большую популярность приобретают купажированные, то есть миксовые напитки. При смешивании разных видов соков, в зависимости от концентрации того или иного компонента, можно получить широкий спектр напитков на разные вкусы потребителей.

Для создания миксовых напитков на основе брусничного и клюквенного соков исследовали разные соотношения соков. Минимальное содержание сока составляло 15 % и максимальное – 25 % в соответствии с требованиями Технического регламента на соковую продукцию. Содержание сахара и воды также менялось в зависимости от содержания соков (табл. 6).

В результате проведенных исследований установлено, что соотношение компонентов: 10 : 5 : 13 : 72 соответственно сок клюквенный : сок брусничный : сахар : вода (композиция 3) является оптимальным по органолептическим показателям.

Таблица 6

Наименование	Компоненты
	1	2	3	4	5	6
Сок клюквенный	5	5	10	10	10	15
Сок брусничный	10	15	5	15	10	10
Сахар	13	16	13	15	20	15
Вода	72	64	72	60	60	60

Соотношения основных компонентов миксового напитка, %

Результаты органолептической оценки миксовых напитков представлены в таблице 7. Композиция 3 имела полный, свойственный напитку вкус, ярко-красный цвет, выраженный аромат, жидкую консистенцию. Другие композиции имели либо очень сладкий, либо кислый вкус и плохо выраженный аромат.

Органолептические показатели миксовых напитков

Таблица 7

Показатели	Композиции
	1	2	3	4	5	6
Вкус	Ненасыщенный, очень сладкий	Ненасыщенный, сладкий	Полный, выраженный свойственный напитку	Полный, выраженный, очень сладкий	Неполный, очень сладкий	Насыщенный кислый
Цвет	Красный, характерный для данного вида сырья	Красный, характерный для данного вида сырья	Ярко-красный, характерный для данного вида сырья	Красный, характерный для данного вида сырья	Красный, характерный для данного вида сырья	Красный, характерный для данного вида сырья
Аромат	Выраженный, характерный для ягодных напитков	Выраженный, характерный для ягодных напитков	Выраженный, характерный для ягодных напитков	Выраженный, характерный для ягодных напитков	Выраженный, характерный для ягодных напитков	Плохо выраженный
Консистенция	Жидкая, с естественной мутностью	Жидкая, с естественной мутностью	Жидкая, с легкой естественной мутностью и незначительным осадком	Жидкая, с естественной мутностью и осадком	Жидкая, с естественной мутностью и осадком	Жидкая, с естественной мутностью и осадком

Исследован химический состав полученных сокосодержащих напитков. Экспериментальные данные показывают, что основным компонентом напитков, как жидких продуктов, является вода, содержащаяся в количестве от 76,71 до 85,84 %. Содержание пектиновых веществ и клетчатки в различных напитках примерно одинаково, и составляет в среднем 0,30 и 0,11 % соответственно (табл.8).

Химический состав сокосодержащих напитков

Таблица 8

Исследуемый показатель	Клюквенный	Брусничный	Миксовый
Массовая доля влаги, %	85,84 ± 6,71	76,71 ± 4,45	77,69 ± 4,44
Массовая доля сухих веществ, %	14,16 ± 1,92	23,29 ± 1,61	22,31 ± 1,74
Массовая доля золы, %	0,19 ± 0,03	0,16 ± 0,06	0,17 ± 0,05
Углеводы, %	20,06 ± 1,37	19,07 ± 1,97	20,28 ± 1,87
в том числе:
пектиновые вещества	0,28 ± 0,02	0,35 ±0,04	0,37 ±0,05
общее содержание сахаров	19,60 ± 1,32	18,62 ± 1,91	19,80 ± 1,83
Сумма флавоноидов, % (в пересчете на кверцетин)	0,41 ± 0,09	0,49 ± 0,08	0,47 ± 0,08
Общая кислотность, % (в пересчете на лимонную)	2,36 ± 0,14	1,94 ± 0,19	2,23 ± 0,13
Активная кислотность	3,95 ± 0,15	4,40 ± 0,13	4,25 ± 0,15

Наибольшее значение общей кислотности имеет клюквенный напиток (2,36 %), для миксового ниже – 2,23 %, для брусничного напитка наименьшее значение – 1,94 %. Полученные данные показывают, что в состав полученных сокосодержащих напитков входят питательные вещества, необходимые организму человека.

Предлагаемые сокосодержащие напитки представляют собой жидкие продукты, предназначенные для непосредственного употребления в пищу. Технология сокосодержащих напитков основана на смешивании ягодного сока с водой, сахаром, при этом содержание воды превалирует над другими компонентами. Массовая доля сока составляет не менее 10 %. Получение миксового напитка основано на комбинации двух соков (брусничного и клюквенного) с сахаром и водой.

В результате проведенных исследований доказано, что из дикорастущих ягод Забайкалья (черники, голубики, брусники и клюквы) могут быть получены свежевыжатые соки, сиропы и сокосодержащие напитки. Рентабельность производства сокосодержащих напитков составляет: клюквенного – 10,27 %; брусничного – 12,85 %; миксового – 7,13 %.