Разработка технологии получения кваса на основе чайного гриба с добавлением экстракта мяты

Введение . Напитки являются наиболее оптимальными продуктами питания, позволяющими обеспечить поступление в организм человека большинства питательных веществ, способствующих нормальному функционированию основных его органов. При этом безалкогольные и слабоалкогольные напитки, полученные сбраживанием углеводного сырья, обладают наибольшей пищевой ценностью за счет наличия в них продуктов метаболизма микроорганизмов, накапливающихся в процессе сбраживания.

Настой чайного гриба как освежающий, приятный на вкус напиток и как лечебное средство давно известен человечеству. Известны за рубежом технологии получения настоя чайного гриба из концентрата чайного гриба «Комбуча».

В настоящее время в РФ и других странах актуальными являются подобные разработки, тем более что достаточно много описаний о пользе этого напитка [1–5].

Кроме того, одним из современных направлений расширения ассортимента напитков является внесение в их состав добавок различного натурального сырья. Этот прием издавна использовался при приготовлении квасов, в кото- рые часто добавляли хмель, различные пряности, настоев трав, листьев и другого растительного сырья.

Так, подмечено, что при добавлении, например, мяты в напитки и пищу блюда на вкус становятся более насыщенными и яркими. Кроме того, в листьях данного растения содержатся органические кислоты, дубильные вещества, флавоноиды, каротин, бетаин, геспиридин, микроэлементы (медь, марганец, стронций и др.) [5–9].

Таким образом, использование чайного гриба с добавлением растительного сырья, в частности мяты, дает большие перспективы по получению лечебно-профилактических напитков.

Цель исследования – разработка лечебнопрофилактического напитка чайного кваса на основе чайного гриба с добавлением экстракта мяты.

Задачи: оценить качество и свойства исходного сырья и разработать рецептуру и технологию производства чайного кваса с использованием экстракта мяты.

Объекты и методы. В качестве объектов исследований было выбрано следующее сырье для приготовления напитка: вода питьевая родниковая первой категории, негазированная «Красноусольская горная-3» (ТУ 0131-003226449304-1); чай черный байховый цейлонский (ГОСТ 32573-2013); сахар белый, кристаллический, свекловичный, категория ТС2 (ГОСТ 33222-2015), мята перечная (Ménthapiperíta) (ГОСТ 23768-94).

Экстракт мяты получали методом экстракции водно-спиртовой жидкостью с содержанием этанола 50 % на экстракторе Сокслета( на 50 г мяты 250 мл смеси), экстракцию проводили в течение 3 ч. Полученный экстракт упаривали до содержания СВ 70 %.Эстракт мяты добавлялся в дозировках 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 % к объему кваса (образцы 1; 2; 3; 4 и 5 соответственно).

Показатели качества готового кваса определяли на соответствие требованиям ГОСТ 314942012 «Квасы. Общие технические условия». Определение органолептических показателей готового напитка проводили по ГОСТ 6687.5-86, титруемой кислотности – по ГОСТ 6687.4-86, массовой доли сухих веществ – по ГОСТ 6687.2-90 рефрактометрическим методом, объемной доли этилового спирта – по ГОСТ6687.7-88, органических кислот методом капиллярного электрофореза – по ГОСТ Р 52841-2007, аскорбиновой кислоты – по ГОСТ 24556-89, β-каротина – по ГОСТ ISO 6558-2-2019, содержание токсичных элементов – свинца, кадмия – по СТ РК ГОСТ Р 51301-05, ртуть – по ГОСТ 26927-86.

Статистическая обработка результатов производилась с использованием компьютерных программ фирмы StatSoft (Statistica 10.0). В таблицах и на рисунке показаны средние значения из 3 биологических повторов. Относительное стандартное отклонение результатов анализа не превышало 5 %.

Результаты и их обсуждение. Оценка качества исходного сырья (воды, сахара, чая) показало его соответствие требованиям нормативно-техических документов по всем показателям. Также был изучен химический состав мяты по следующим показателям: содержание водорастворимых веществ – 45,1 %, редуцирующих веществ – 10,8 %, витамина С (аскорбиновая кислота) – 2,8 мг/100 г, Р (рутин) –1,18, фенольных соединений – 1,25 мг/100 г.

Полученный экстракт мяты содержал: витамина С – 0,47 мг/100 мл, редуцирующих веществ – 38,6 % и водорастворимых веществ – 53,9 %.

На финальном этапе были исследованы образцы готового чайного кваса с добавлением экстракта мяты. Полученные образцы были проанализированы по органолептическим (внешний вид, цвет, аромат) и физико-химическим показателям. Результаты представлены в таблицах 1, 2 и на рисунке.

Таблица 1

Продукт	Внешний вид	Цвет	Вкус и запах
1	2	3	4
Контроль (квас без экстракта мяты)	Непрозрачная пенящаяся жидкость с осадком, обусловленным особенностями используемого сырья, без посторонних включений	Светлокоричневый	Освежающий вкус и аромат сброженного напитка, соответствующий вкусу и аромату используемого сырья, имеется дрожжевой привкус и аромат
Квас + 1 % экстракта мяты	Непрозрачная пенящаяся жидкость с осадком, обусловленным особенностями используемого сырья, без посторонних включений	Светлокоричневый	Освежающий вкус и аромат сброженного напитка, имеется дрожжевой слабовыраженный мятный привкус и аромат
Квас + 1,5 % экстракта мяты	Непрозрачная пенящаяся жидкость с осадком, обусловленным особенностями используемого сырья, без посторонних включений	Светлокоричневый	Освежающий вкус и аромат сброженного напитка, имеется дрожжевой слегка выраженный мятный привкус и аромат

Окончание табл. 1

1	2	3	4
Квас + 2 % экстракта мяты	Непрозрачная пенящаяся жидкость с осадком, обусловленным особенностями используемого сырья, без посторонних включений	Светлокоричневый	Освежающий вкус и аромат сброженного напитка, имеется дрожжевой сильновыражен-ный мятный привкус и аромат
Квас + 2,5 % экстракта мяты	Непрозрачная пенящаяся жидкость с осадком, обусловленным особенностями используемого сырья, без посторонних включений	Светлокоричневый	Аромат сброженного напитка, имеется дрожжевой сильновы-раженный мятный привкус и аромат
Квас + 3 % экстракта мяты	Непрозрачная пенящаяся жидкость с осадком, обусловленным особенностями используемого сырья, без посторонних включений	Светлокоричневый	Аромат сброженного напитка, имеется дрожжевой привкус, ощущается горечь и сильновы-раженный мятный привкус и аромат

Результаты органолептической оценки готового напитка

По результатам органолептической оценки контрольный образец чайного кваса обладал освежающим вкусом и ароматом сброженного напитка, соответствующим вкусу и аромату используемого сырья. По внешнему виду во всех образцах преобладает светло-коричневый цвет, обусловленный цветом используемого сырья. С увеличением дозировки экстракта мяты от 2,5 до 3 % ухудшался вкус напитка, проявлялась сильная горечь. Образец чайного кваса с добав- лением экстракта 2 % обладал освежающим вкусом и ароматом сброженного напитка, в данном варианте преобладал достаточно выраженный мятный привкус и аромат. Напиток получился прохладительным, с освежающим вкусом благодаря содержанию ментола в листьях мяты. Данные органолептической оценки показали, что рациональной концентрацией внесения экстракта является 2 %. Дальнейшее повышение концентрации экстракта мяты нецелесообразно.

Физико-химические показатели готового чайного кваса

Таблица 2

Продукт	Массовая доля сухих веществ, %, не менее	Объемная доля спирта, %, не более	Кислотность, к. ед.
	Нормы по ГОСТу
	3,5	1,2	1,5–7,0
Контроль (квас без экстракта мяты)	3,6	1,0	1,53
Квас + 1 % экстракта мяты	3,7		1,62
Квас + 1,5 % экстракта мяты	3,9		1,93
Квас + 2 % экстракта мяты	4,1		2,16
Квас + 2,5 % экстракта мяты	4,6		2,55
Квас + 3 % экстракта мяты	4,9		2,57

Полученные результаты показателей массовой доли сухих веществ свидетельствуют о соответствии чайного кваса требованиям нормативных документов (не менее 3,5 %).

Установлено, что наибольшее количество сухих веществ наблюдалось при добавлении 3 % экстракта мяты (4,9 %) . Наименьшим коли- чеством сухих веществ характеризуется контрольный образец (3,6 %) и вариант с добавлением 1 % экстракта (3,7 %). Так, с добавлением 2 % содержание сухих веществ значительно повышается – до 4,1 %. Данные изменения, на наш взгляд, обусловлены изменением рецептуры напитка.

Кислотность кваса является важнейшим показателем свежести кваса, и по изменению физико-химических свойств можно судить о его качестве.

Результаты определения титруемой кислотности показали, что с увеличением дозировки экстракта мяты кислотность напитка увеличивается. По полученным данным оптимальным процентным соотношением является добавление 2 % экстракта мяты, что придает данному напитку специфический вкус и аромат. С добавлением большего количества экстракта мяты появляется горечь напитка. Полученные результаты показателей кислотности свидетель- ствуют о соответствии чайного кваса требованиям нормативных документов.

Содержание объемной доли спирта во всех вариантах составляло 1 %.

Как известно из литературных источников, чайный квас содержит органические кислоты. Содержание органических кислот в контрольном образце кваса и в напитках с добавлением экстракта мяты в количестве 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 % к общей массе опеределяли методом капиллярного электрофореза на приборе «Эльфарон». Содержание уксусной, лимонной и фосфорной кислот в различных образцах представлено на рисунке.

□ Уксусная кислота □Лимонная кислота □ Фосфорная кислота

Изменение содержания органических кислот в зависимости от концентрации экстракта мяты

Исходя из полученных данных, было выявлено, что во всех образцах содержание уксусной и лимонной кислот снижалость, в то время как до определенного предела наблюдалось повышение содержания фосфорной кислоты. Если сравнивать контрольный образец с образцами с добавлением экстракта мяты, концентрация уксусной кислоты в контрольном образце составляет 17,0 мг/л, в образцах с добавлением экстракта мяты 1,5–2,0 % – 9,0 мг/л. Данную зависимость можно обьяснить тем, что экстракт мяты обладает некоторым бактарицид-ным действием в отношении всех штаммов микроорганизмов [10]. Поэтому применение экстракта мяты, скорее всего, способствовало не- которому подавлению активности уксуснокислых бактерий.

В то же время известно, что при уксуснокислом брожении, помимо спирта и уксусной кислоты, образуются также другие органические кислоты, в том числе и фосфорная. Использование экстракта мяты в некоторой степени способствовало повышению количества фосфорной кислоты при концентрации 1,5 и 2 %, а это, на наш взгляд, и способствовало некоторому улучшению органолептических показателей напитка в данных концентрациях использования экстракта.

Содержание β-каротина и аскорбиновой кислоты в контрольном и опытных образцах представлены в таблице 3.

Таблица 3

Показатель	Квас
	без мяты	+ 1 % экстракта	+ 1,5 % экстракта	+ 2 % экстракта	+ 2,5 % экстракта	+ 3 % экстракта
Содержание β-каротина, мг в 100 мл	0,09	0,11	0,20	0,22	0,24	0,26
Содержание аскорбиновой кислоты, мг в 100 мл	1,35	2,64	2,99	3,05	3,11	3,18

Содержание β-каротина и аскорбиновой кислоты в готовых напитках

Исследования показали, что содержание β-каротина в чайном квасе с увеличением дозировки экстракта мяты повышается. При исследовании чайных квасов во всех образцах присутствовал желтоватый оттенок. Наибольшее содержание β-каротина наблюдалось при добавлении 3 % экстракта мяты, а наименьшее – в контрольном образце и составило соответсвен-но 0,26 и 0,09 мг в 100 мл продукта.

Содержания аскорбиновой кислоты также увеличивалось с повышением концентрации вводимого экстракта с 1,35 до 3,18 %.

Анализ содержания токсичных элементов, таких как свинец, ртуть и кадмий, показал их полное отсутствие.

Заключение. Доказано, что чайный квас с добавлением экстракта мяты в концентрации 2 % имеет своеобразный вкус и аромат, отличающийся от кваса, сделанного по стандартной рецептуре, в положительную сторону. Одновременно в некоторой степени улучшились физикохимические свойства напитка. Повысилось количество фосфорной кислоты с 8,1 мг/л в контрольном варианте до 17,3–21,4 мг/л в вариантах опыта. Увеличилось содержание аскорбиновой кислоты (с 1,35 до 2,64–3,18 мг/100 мл в зависимости от концентрации экстракта), а также β-каротина (с 0,09 до 0,11–0,26 мг/100мл в вариантах опыта соответсвенно). Обоснована и разработана рецептура чайного напитка на основе чайного гриба с использованием экстракта мяты.