Слабоалкогольные фитонапитки на основе меда и имбиря

Айбике Берик, ,

Aibike Berik, ,

На сегодняшний день функциональное питание становится все более популярным среди населения, и расширение ассортимента слабоалкогольных напитков новыми рецептурами, ингредиенты которых отличаются высокими функциональными свойствами, является отличной альтернативой традиционным рецептурам слабоалкогольных напитков [1, 2].

Согласно опросу, проведенному глобальной исследовательской фирмой Nielsen, спрос на слабоалкогольные и безалкогольные напитки в последние годы неуклонно растет.

Фактически исследование показало, что продажи слабоалкогольных напитков выросли на 34 % в 2020 году по сравнению с предыдущим годом [3].

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Medicine Food, было обнаружено, что мед обладает антиоксидантными, противовоспалительными и противомикробными свойствами. Он также использовался из-за его ранозаживляющего и противоракового действия [4].

На рынке слабоалкогольной продукции Республики Казахстан и СНГ слабо представ- лены продукты, рецептуры которых имеют в составе имбирь, как правило, на прилавках реализуются подобные продукты дальнего зарубежья. В последние годы популярность имбиря резко возросла, вероятно, это обусловлено многими полезными свойствами имбиря для здоровья, включая его противовоспалительные и антиоксидантные свойства [5, 6].

Учитывая общеизвестные функциональные и полезные свойства натурального меда [7–9] и низкую долю его переработки в РК и странах СНГ, рост популярности имбиря ввиду его полезных и функциональных свойств [10–12], а также высокий спрос на слабоалкогольную продукцию и небольшой ассортимент функциональных слабоалкогольных напитков, актуальным является разработка новых рецептур и технологии слабоалкогольных фитонапитков на основе меда и имбиря.

Одним из ключевых преимуществ слабоалкогольных фитонапитков является то, что в них намного меньше калорий, чем в традиционных алкогольных напитках. Это делает их отличным выбором для тех, кто хочет сократить потребление алкоголя или поддерживать здоровый вес. Кроме того, мед и имбирь являются природными источниками антиоксидантов, которые помогают защитить организм от повреждения свободными радикалами и способствуют общему здоровью и хорошему самочувствию. В сочетании мед и имбирь создают мощную смесь, которая не только вкусна, но и полезна для здоровья [13–15]. Фитонапитки на основе меда и имбиря готовятся путем их совместного брожения, в результате чего получается слабоалкогольный напиток, похожий по вкусу и текстуре на пиво или сидр.

На основании вышеизложенного основной целью данной работы являлось расширение ассортимента слабоалкогольных фитонапитков путем разработки и внедрение технологии и новых рецептур слабоалкогольных фитонапитков на основе меда и имбиря.

Исходя из цели, были поставлены следующие основные задачи:

• –    разработка рецептур и технологии слабоалкогольных фитонапитков на основе меда и имбиря;

• –    анализ физико-химических свойств, полученных слабоалкогольных фитонапитков, включая рН, титруемую кислотность, содержание спирта и энергетическую ценность;

• –    определение содержания минеральных веществ (железа, цинка, калия и магния), водорастворимых антиоксидантов, полифенолов и флавоноидов в полученных слабоалкогольных фитонапитках;

• –    оценка основных показателей безопасности полученных образцов фитонапитков.

Объекты и методы исследований

Объекты исследования – мед, имбирь, технология производства пива, слабоалкогольные фитонапитки.

Для разработки новых рецептур слабоалкогольных фитонапитков на основе меда и имбиря был взят классический способ приготовления пивного сусла на основе ячменного светлого солода с последующим добавлением меда и имбиря. Количество основных ингредиентов варьировалось для определения оптимальной рецептуры по вкусовым характеристикам.

Процесс приготовления включает в себя несколько температурных стадий, которые имеют решающее значение для извлечения и сохранения биологически активных соединений, а также для безопасности конечного продукта. Начальная температура 40–50 °C используется для нагревания солода и экстракции растворимых сахаров и ферментов. Затем температуру повышают до 60–70 °C для превращения крахмала в сбраживаемый сахар, с последующим кипячением при 100 °C для экстракции соединений хмеля и стерилизации сусла. После закипания температуру снижают до 20–30 °C, чтобы предотвратить термическое разложение биологически активных соединений и облегчить добавление меда и имбиря.

Добавление меда и имбиря осуществляется при более низких температурах, чтобы сохранить их биологически активные соединения и предотвратить образование нежелательных побочных продуктов. Температура должна быть ниже 60 °C для добавления меда, чтобы избежать потери его ферментативных, антибактериальных свойств и во избежание образования оксиметилфурфурола, и ниже 40 °C для добавления имбиря, чтобы сохранить его летучие соединения и острый вкус. Наконец, температуру снижают до 5–10 °C для добавления дрожжей и ферментации, которую проводят в темном месте, чтобы избежать вызванного светом разложения биологически активных соединений и неприятных привкусов.

Выбор сырья и температурных условий имеет решающее значение для создания высококачественных и безопасных слабоалкогольных фитонапитков с улучшенными сенсорными и укрепляющими здоровье свойствами.

Для определения оптимальной рецептуры фитонапитков на основе меда и имбиря проводили дегустацию согласно ГОСТ 300602022 «Пивоваренная продукция. Методы определения органолептических показателей и объема продукции». Дегустационная комиссия ТОО «КазНИИ перерабатывающей и пищевой промышленности» проводила оценку показателей качества (внешнего вида, прозрачности, цвета, аромата и вкуса) по пятибалльной шкале.

Физико-химические показатели (рН, титруемую кислотность, содержание спирта и энергетическую ценность), содержание минеральных веществ (железа, цинка, калия и магния), водорастворимых антиоксидантов, полифенолов и флавоноидов, основные показатели безопасности полученных образцов фитонапитков определялись согласно стандартным методам в аккредитованной лаборатории.

Водорастворимые антиоксиданты определялись по ГОСТ Р 54037-2010 «Продукты пищевые. Определение содержания водорастворимых антиоксидантов амперометрическим методом в овощах, фруктах, продуктах их переработки, алкогольных и безалкогольных напитках».

Полифенолы определялись по ГОСТ 34798-2021 «Продукция пивоваренная. Идентификация. Фотоэлектроколориметрический метод определения массовой концентрации полифенолов».

Флавоноиды определялись спектрофотометрическим методом.

Для достоверности полученные результаты исследования были подвергнуты факторному анализу по методу Гордона А., которые проанализированы и подвергнуты камеральной обработке [16].

Результаты и их обсуждение

Согласно способу, представленному в разделе «Объекты и методы исследования», были выработаны более 35 вариантов слабоалкогольных фитонапитков на основе меда и имбиря, из них отобраны 3 рецептуры напитков, которые представлены дегустационной комиссии:

• 1)    слабоалкогольный фитонапиток на основе пивного ячменного сусла с добавлением меда (30 г/л);

• 2)    слабоалкогольный фитонапиток на основе пивного ячменного сусла с добавлением меда (30 г/л) и имбиря (0,25 г/л);

• 3)    слабоалкогольный фитонапиток на основе пивного ячменного сусла с добавлением имбиря (0,25 г/л).

Необходимо отметить, что при отборе рецептур были учтены средняя оценка органолептических показателей и себестоимость конечного продукта, зависящая от количества используемого меда и имбиря.

Дегустационная комиссия оценила представленные рецептуры слабоалкогольных фитонапитков на основе меда и имбиря по органолептическим характеристикам согласно ГОСТ 30060-2022. Результаты дегустационной оценки представленных образцов слабоалкогольных фитонапитков приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, представленные дегустационной комиссии рецептуры слабоалкогольных фитонапитков оценены в среднем на 4,0–4,5 балла из 5 максимальных баллов и охарактеризованы как тонизирующие и приятные на вкус, запах и цвет напитки.

Представленные слабоалкогольные фитонапитки были изучены по основным физикохимическим показателям. Результаты исследований представлены в табл. 2.

Содержание спирта в напитках не превышает нормы, образец № 1 имеет самую высокую массовую долю углеводов (3,92 %) и энергетическую ценность (18,06 ккал), в то время как образец № 2 имеет самую низкую (2,01 % и 11,06 ккал соответственно), это связано с различным объемом внесенного меда в напитки. Значения рН всех трех образцов на 0,23–0,35 едениц кислее относительно стандартного рН обычного пива, что не является большим отклонением. Значения титруемой кислотности образцов варьируются в более широких пределах: образец № 2 имеет наименьшее значение 3,12 Т, а образец № 1 – наибольшее значение 4,81 Т. Значения цветности также различаются между образцами: образец № 2 имеет наименьшее значение 0,79 см³I 2 -0,1H/100 см³, а образец № 3 – наибольшее значение 1,17 см³I 2 -0,1H/100 см³. Цветность – это показатель интенсивности цвета образца, и более высокое значение указывает на более интенсивный цвет.

Таблица 1

Результаты органолептической оценки слабоалкогольных фитонапитков

Образцы	Вкус, баллы (1–5)	Цвет, баллы (1–5)	Запах, баллы (1–5)	Общая оценка, баллов	Описание
Напиток №1	4,5	4,3	4,6	4,5	Напиток имеет прозрачный золотистый цвет с легкой дымкой. В аромате преобладают пивной вкус и сладкие медовые ноты. Вкус хорошо сбалансирован. Текстура гладкая и слегка вязкая, с приятным привкусом во рту
Напиток №2	4,0	4,1	3,9	4,0	Напиток имеет немного более темный цвет. Аромат представляет собой пивной вкус и смесь меда и имбиря с более травянистыми нотками. Вкус также представляет собой баланс меда и имбиря с мягкой терпкостью
Напиток №3	4,1	4,2	4,1	4,1	Напиток имеет золотистый цвет с легким оранжевым оттенком. Яркий пивной вкус с более выраженным ароматом имбиря, с слегка горьковатым послевкусием

Таблица 2

Физико-химические показатели слабоалкогольных фитонапитков

Образец/Показатели	Напиток № 1	Напиток № 2	Напиток № 3
Массовая доля углеводов, %	3,92 ± 0,04	2,01 ± 0,05	3,40 ± 0,05
рН, ед	3,75 ± 0,03	3,87 ± 0,02	3,79 ± 0,04
Титруемая кислотность, Т	4,81 ± 0,02	3,12 ± 0,02	4,08 ± 0,03
Спирт, %	5	5	5
Цветность, см3I 2 -0,1H/100 см3	1,10 ± 0,02	0,79 ± 0,006	1,17 ± 0,02
Энергетическая ценность, ккал	18,06	11,06	16,95

В табл. 3 представлены результаты анализа минеральных элементов, включая уровни железа, цинка, калия и магния в каждом из трех образцов, а также содержание полифенолов, флавоноидов и водорастворимых антиоксидантов.

Уровни железа варьируются от 0,02 до 0,08 мг/100 г, цинка – от 0,06 до 0,12 мг/100 г, калия – от 38,9 до 53,4 мг/100 г, а магния – от 6,93 до 10,11 мг/100 г. Уровень водорастворимых антиоксидантов, а также уровни полифенолов и флавоноидов в каждом образце показывают, что самый высокий уровень водорастворимых антиоксидантов был обнаружен в первом образце, который также содержал самый высокий уровень полифенолов. Уровни флавоноидов были похожими во всех трех образцах.

Вышеизложенное дает более полное представление о питательных и антиоксидантных свойствах образцов, что может быть полезно для понимания потенциальной пользы для здоровья от употребления слабоалкогольных фитонапитков на основе меда и имбиря.

Водорастворимые антиоксиданты, полифенолы и флавоноиды являются важными питательными веществами, которые играют различные роли в поддержании крепкого здоровья человека. Витамины группы В и витамин С также являются важными соединениями для организма человека. В табл. 4 представлены результаты определения содержания витаминов группы В и витамина С в полученных образцах слабоалкогольных фитонапитков.

Таблица 3

Содержание минеральных элементов, водорастворимых антиоксидантов, полифенолов и флавоноидов в слабоалкогольных фитонапитках

Образец/Показатели	Напиток № 1	Напиток № 2	Напиток № 3
Fe, мг/100 г	0,08 ± 0,0002	0,06 ± 0,0004	0,02 ± 0,0001
Zn, мг/100 г	0,12 ± 0,0001	0,08 ± 0,0003	0,06 ± 0,0002
K, мг/100 г	53,4 ± 0,03	38,9 ± 0,05	45,6 ± 0,05
Mg, мг/100 г	10,11 ± 0,02	8,76 ± 0,02	6,93 ± 0,02
Водорастворимых антиоксидантов, мг/дм3	912,36 ± 0,007	673,48 ± 0,005	597,64 ± 0,009
Полифенолы, %	0,03 ± 0,001	0,03 ± 0,0008	0,02 ± 0,0006
Флавоноиды, %	0,09 ± 0,003	0,07 ± 0,002	0,07 ± 0,004

Таблица 4

Содержание витаминов группы В и витамина С в слабоалкогольных фитонапитках

Образец	Витамин B2, мг/100 мл	Витамин B3, мг/100 мл	Витамин B6, мг/100 мл	Витамин C, мг/100 мл
Напиток № 1	0,019 ± 0,008	0,032 ± 0,006	0,037 ± 0,007	0,130 ± 0,044
Напиток № 2	0,022 ± 0,009	0,039 ± 0,008	0,039 ± 0,008	0,161 ± 0,055
Напиток № 3	0,020 ± 0,008	0,068 ± 0,014	0,044 ± 0,009	0,128 ± 0,044

Три образца были проанализированы на содержание витаминов группы В и витамина С. Результаты показали, что все три образца содержали витамины В₂, В₆, B₃ и витамин С. В образце № 3 было наибольшее количество витаминов группы В, причем уровни B 3 и В 6 были выше, чем в других образцах. Образец № 2 имел самое высокое содержание витамина С, в то время как образец № 1 имел самые низкие значения для всех проанализированных витаминов. Важно отметить, что значения, указанные для витаминов, указаны в миллиграммах на 100 миллилитров образца. Наличие данных витаминов говорит о том, что образцы обладают питательной ценностью и могут быть полезны для здоровья.

Исследования показывают, что сочетание меда и имбиря может повысить содержание антиоксидантов и полифенолов в этих напитках, а также обеспечить высокий уровень флавоноидов. Среди известных ученых в этой области – доктор Алан Крозье и доктор На-виндра П. Сирам, которые провели обширные исследования о пользе для здоровья этих биохимических веществ в составе меда и других натуральных продуктов.

Проведенные анализы безопасности по- лученных образцов фитонапитков показали, что они безопасны для употребления, поскольку не содержат патогенной микрофлоры, вредных пестицидов или токсичных элементов, таких как свинец, кадмий, мышьяк и ртуть. Физико-химические свойства образцов, такие как массовая доля углеводов, рН, титруемая кислотность, содержание алкоголя и цвет также находятся в пределах ожидаемого диапазона для подобных напитков. Кроме того, было также установлено, что показатели микробиологической безопасности находятся в допустимых пределах, поскольку образцы не содержали БГКП.

Заключение

Разработанные слабоалкогольные фитонапитки на основе меда и имбиря показали многообещающие результаты с точки зрения их питательных и функциональных свойств. Полученные данные о химическом составе напитков указали на наличие биологически активных соединений, таких как витамины, минералы, антиоксиданты и полифенолы. Данные соединения известны своей пользой для здоровья, включая улучшение иммунной функции, антиоксидантную защиту и снижение риска хронических заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания и рак.

Разработанные напитки потенциально могут принести пользу широкому кругу групп потребителей, включая тех, кто ищет слабоалкогольные альтернативы традиционным алкогольным напиткам, потребителей, заботящихся о своем здоровье, и тех, у кого особые диетические требования. Однако следует отметить, что напитки могут не подходить людям с определенными заболеваниями, такими как диабет, из-за присутствия меда и потенциального воздействия на уровень сахара в крови.

Несмотря на многообещающие результаты, в текущем исследовании существуют ограничения, которые следует учитывать в будущих исследованиях. Например, органолеп- тические свойства напитков можно дополнительно оптимизировать, чтобы улучшить их общие вкусовые качества и восприятие потребителями. Кроме того, следует изучить влияние технологических параметров, таких как время приготовления и температура, на питательные и функциональные свойства напитков.

В заключение следует отметить, что разработанные слабоалкогольные фитонапитки на основе меда и имбиря продемонстрировали благоприятный питательный профиль и потенциальную пользу для здоровья. Будущие исследования должны быть сосредоточены на оптимизации органолептических и функциональных свойств напитков и изучении их пригодности для различных групп потребителей.