Особенности проектирования тонизирующих напитков для повышения резистентности организма - Статья

Food Processing: Techniques and Technology. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТОНИЗИРУЮЩИХ НАПИТКОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМАВ качестве сырья, обладающего адаптогенными свойствами, авторами выбраны плоды лимонника китайского, рябины обыкновенной, актинидии коломикты, расторопши пятнистой, трава эхинацеи пурпурной, володушки золотистой, корни и корневища родиолы розовой и элеутерококка колючего, цветы липы. Анализ показал высокое содержание биологически активных веществ, подлинность, доброкачественность и безопасность выбранного растительного сырья. В результате обработки априорной информации были выделены наиболее значимые факторы, оказывающие наибольшее влияние на качественные показатели процесса экстракции. В результате проведенных исследований разработаны рецептуры 12 образцов тонизирующих напитков на основе ягодных соков и экстрактов лекарственно-технического сырья. Количественное содержание ингредиентов в композиции определяли с учетом органолептической совместимости лекарственно-технического сырья, синергического эффекта и его профилактической направленности.Экология, микробиологическое окружение, климатические изменения, психологические аспекты проживания в социуме - все эти внешние факторы воздействуют на человека с меняющейся интенсивностью, требуя постоянной выработки приспособительных реакций (адаптации). Если учесть тот факт, что по данным мировой статистики только 7-8 % населения земного шара можно отнести к категории здоровых (а в нашей стране таких лишь 2 %), то становится понятным, почему каждый человек и здравоохранение в целом должны быть ориентированы на решение задач повышения общей сопротивляемости организма и профилактики заболеваний. В многочисленных научных исследованиях показано, что с помощью адаптогенов растительного происхождения можно существенно повысить устойчивость организма к воздействию различных неблагоприятных факторов, таких как облучение, воздействие низких и высоких температур, попадание в организм канцерогенных и отравляющих веществ, вирусов, микробов и пр. Адаптогены способны вызывать и поддерживать в организме нужную адаптивную реакцию, обеспечивать повышение резистентности, поскольку являются природными биостимуляторами. Создание продуктов функционального питания с добавлением функциональных пищевых ингредиентов различной направленности, а именно создание пищевых продуктов с добавлением адаптогенов - веществ, способных повышать неспецифическую сопротивляемость организма человека к широкому спектру вредных воздействий физической, химической и биологической природы, и иммуномодуляторов - веществ, способных оказывать регулирующее действие на иммунную систему [3], является перспективным направлением развития пищевой промышленности.Были проведены исследования по разработке напитков с соком на основе сока актинидии коломикта. Как известно, соки и экстракты в качестве полуфабрикатов широко используются при приготовлении продуктов с функциональными свойствами. В нашей работе была разработана технология получения экстракта из эхинацеи пурпурной, расторопши пятнистой, родиолы розовой, элеутерококка колючего и соков из лимонника китайского, рябины обыкновенной и актинидии коломикта. чительные особенности каждого способа заключаются в технологии обработки сырья, при первом способе используется свежее сырье, которое измельчается до размера 2-4 мм, второй способ заключается в нагревании мезги до t = 45-55 ?С с добавлением 15 % воды, при третьем способе используют замороженное сырье с последующим измельчением. 1-й способ: 2-й способ: 3-й способ: измельчение нагревание мезги замораживание до размера до t = 45-55 ?С ягод с последую-частиц с 10-15 % добав-щим измельчени-2-4 мм лением воды ем при t =-18 ?С в течение 48 ч Исследование проводилось на 7 группах белых крыс (массой (180±200) г): 1 - интактная группа животных - находилась в стандартных условиях вивария; 2 - контрольная - крысы подвергались охлаждению с использованием модели длительного холодового воздействия, находящиеся на стандартном рационе; 3 - контрольная - крысы подвергались нагреванию с использованием модели теплового воздействия, находящиеся на стандартном рационе; 4 - подопытная - крысы подвергались охлаждению с использованием модели длительного холодового воздействия, в рацион которых был включен напиток на основе растительных экстрактов (№ 1); 5 - подопытная - крысы подвергались нагреванию с использованием модели теплового воздействия, в рацион которых был включен напиток на основе растительных экстрактов (№ 1); 6 - подопытная - крысы подвергались охлаждению с использованием модели длительного холодового воздействия, в рацион которых был включен напиток на основе растительных экстрактов (№ 3); 7 - подопытная - крысы подвергались нагреванию с использованием модели теплового воздействия, в рацион которых был включен напиток на основе растительных экстрактов (№ 3).

Содержание влаги, % Сумма титруемых кислот, %

В процессе жизнедеятельности организм человека испытывает постоянное влияние факторов внешней среды. Экология, микробиологическое окружение, климатические изменения, психологические аспекты проживания в социуме - все эти внешние факторы воздействуют на человека с меняющейся интенсивностью, требуя постоянной выработки приспособительных реакций (адаптации). Напряжение защитных сил организма в процессе преодоления вредного внешнего фактора должно быть оптимальным. Эта оптимальная зона определена профессором Н.В. Лазаревым как состояние неспецифической повышенной сопротивляемости (СНПС) [2, 5]. Если учесть тот факт, что по данным мировой статистики только 7-8 % населения земного шара можно отнести к категории здоровых (а в нашей стране таких лишь 2 %), то становится понятным, почему каждый человек и здравоохранение в целом должны быть ориентированы на решение задач повышения общей сопротивляемости организма и профилактики заболеваний. В многочисленных научных исследованиях показано, что с помощью адаптогенов растительного происхождения можно существенно повысить устойчивость организма к воздействию различных неблагоприятных факторов, таких как облучение, воздействие низких и высоких температур, попадание в организм канцерогенных и отравляющих веществ, вирусов, микробов и пр.

История применения адаптогенов насчитывает не одно тысячелетие. Согласно ряду публикаций изучение адаптогенов началось еще с Древнего Востока [1].

Адаптогены способны вызывать и поддерживать в организме нужную адаптивную реакцию, обеспечивать повышение резистентности, поскольку являются природными биостимуляторами. Также в качестве средства, повышающего неспецифическую резистентность организма, может выступать аскорбиновая кислота.

Подобная универсальность определяется способностью регулировать течение стрессорной реакции [1]. Значение адаптогенов для организма чрезвычайно велико, поскольку речь идет о создании в

13

ISSN 2074-9414. Техника и технология пищевых производств. 2016. Т. 41. № 2

организме с помощью адаптогенов своеобразного «запаса прочности» -резерва здоровья, что принципиально для профилактики заболеваний [2].

Адаптогены повышают неспецифическую реактивность организма, стимулируют гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему, повышают активность механизмов антиокислительной защиты. Они стабилизируют биологические мембраны, защищают их от распада при перегрузке, способствуют процессам синтеза, обмена веществ, своеобразному обновлению, омоложению организма. Растения улучшают транспорт кислорода к мышцам, к нервной системе, увеличивая образование эритроцитов и препятствуя действию гипоксических стрессов.

Создание продуктов функционального питания с добавлением функциональных пищевых ингредиентов различной направленности, а именно создание пищевых продуктов с добавлением адаптогенов - веществ, способных повышать неспецифическую сопротивляемость организма человека к широкому спектру вредных воздействий физической, химической и биологической природы, и иммуномодуляторов - веществ, способных оказывать регулирующее действие на иммунную систему [3], является перспективным направлением развития пищевой промышленности.

Наиболее высокими адаптогенными свойствами обладают женьшень, лимонник китайский, родиола розовая, элеутерококк колючий. Это так называемые «большие» адаптогены. Высокие адаптогенные свойства у солодки голой, эхинацеи пурпурной, подорожника большого, одуванчика лекарственного, гингко-билоба, астрагала, цветочной пыльцы, имбиря, розмарина, расторопши пятнистой, рябины обыкновенной, актинидии коломикта, володушки золотистой, цветов липы. Мягкими адаптогенными свойствами обладают чеснок, шалфей, ромашка аптечная, крапива двудомная, мята перечная, полынь, любисток, брусника, крушина и многие другие растения.

Целью данной работы является обоснование и разработка тонизирующих напитков на основе природных биостимуляторов для повышения резистентности организма и оценка их эффективности.

Объекты и методы исследований

В качестве сырья, обладающего адаптогенными свойствами, выбраны плоды лимонника китайского, рябины обыкновенной, актинидии коломикты, трава эхинацеи пурпурной, володушки золотистой, плоды расторопши пятнистой, корни и корневища родиолы розовой и элеутерококка колючего, цветы липы. Все растения заготавливали в июле-августе 2008-2011 гг. Сбор растений осуществляли в фазе цветения. Данная фаза характеризуется наибольшим содержанием БАВ, а также максимальной выраженностью вкусоароматических свойств.

При выполнении работы использовались общепринятые и специальные методы исследований [7].

Определение антиоксидантной активности проводили потенциометрическим методом по методике Х.З. Брайниной [6], содержание полифенольных веществ - методом Еруманиса [8], содержание витаминов - спектрофотометрическим методом, пектиновых веществ - титриметрическим методом [7].

Результаты и их обсуждение

Содержание биологически активных веществ в свежем сырье изучалось с учетом литературных данных о химическом составе. Характеристика ягодного сырья представлена в табл. 1.

Таблица 1

Ха- Сырье стика китайский обыкновен- актинидия Ягоды шаро- рак- тери- рябина лимонник коломикта ная

Ягоды продолговато- округлые, Внеш видные Ягоды ний 5-12 мм, мя- шаровидные вид коть содержит 9-11 мм 11-15 мм семена

Оранжево- Прозрачно-красный зеленый

Цвет Красный

Вяжуще- кислый, с ха- Терпкий, Нежный, рактерным горьковатый сладкий

Вкус trialtom

Оценка количественного содержания биологически активных веществ проводилась в свежих плодах.

Физико-химические показатели свежего исследуемого сырья представлены в табл. 2.

Таблица 2

Физико-химические показатели исследуемого сырья

Показатель

1. Резенькова, О.В. Изучение влияния экстракта солодки голой на процессы адаптации: дис. ... канд. биол. наук: 03.00.13 Физиология. - Ставрополь, 2003. - 175 с.

2. Яременко, К.В. Учение Н.В. Лазарева о СНПС и адаптогенах как базовая теория профилактической медицины // Психофармакология и биологическая наркология. - 2005. - Т. 5. - № 14. - С. 1086-1092.

3. Зинатуллина, К.Ф. Перспективы использования иммуномодуляторов и природных адаптогенов в производстве функциональных хлебобулочных изделий // Сельское хозяйство/4. Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции [Электронный ресурс]. - URL: http://www.rusnauka.com/28_NII_2012/Agricole/4_115855.doc.htm (дата обращения: 10.10.2014).

4. Р 4.1.1672-03. Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище: утв. Гл. сан. врачом РФ 30.06.03: ввод в действие с 30.06.03. - М.: Минздрав России, 2004. - 240 с.

5. Лазарев, Н.В. Состояние неспецифически повышенной сопротивляемости / Н.В. Лазарев, Е.И. Люблина, М.А. Ро-зина // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 1959. - Т. 3. - Вып. 4. - С. 16-21.

6. Брайнина, Х.З. Методика выполнения измерений антиоксидантной актвиности в продуктах питания, БАД и витаминах методом потенциометрии. МВИ 02.005-06 / Х.З. Брайнина. - Екатеринбург: Изд-во УРГЭУ, 2006. - 48 с.

7. Технохимический контроль сельскохозяйственного сырья и продуктов переработки / Н.Ю. Сарабатова, О.В. Сычева, Е.А. Скорбин [и др.]. - Ставрополь: Агрус, 2007. - 116 с.

8. Покровская, Н.В. Биологическая и коллоидная стойкость пива / Н.В. Покровская, Я.Д. Каданер. - М.: Пищевая промышленность, 1987. - 273 с.

9. Адлер, Ю.П. Введение в планирование эксперимента. - М.: Металлургия, 1969. - 155 с.

10. Технология безалкогольных напитков / под ред. Л.А. Оганесянца. - СПБ.: ГИОРД, 2012. - 344 с.

11. Доронин, А.Ф. Функциональное питание / А.Ф. Доронин, Б.А. Шендеров. - М.: ГРАНТЪ, 2002. - 296 с.

DEVELOPMENT CONSIDERATIONS FOR TONIC BEVERAGES ENHANCING THE BODY RESISTANCE

N.V. Babiy1, V.A. Pomozova2,*, D.B. Pekov1

Received: 10.03.2016 Accepted: 25.04.2016

1Amur State University, 21, Ignatyevskoe Shosse, Blagoveshchensk, Amur Region, 675027, Russia

2Kemerovo Institute of Food Science and Technology (University), 47, Boulevard Stroiteley, Kemerovo, 650056, Russia

*е-mail: pomozo.va@mail.ru

To produce soft drinks the use of herbal adaptogens as a source of body resistance is of current interest. As raw materials possessing adaptogenic properties, fruits of the Chinese magnolia vine, field ashes, aktinidiya kolomikta, holly thistle, and a grass of purple echinacea herbs, golden harem herbs, roots and rhizomes of the rhodiola rosea and spiny eleuterococus, lime-tree flowers are chosen. The analysis showed the high content of biologically active agents, authenticity, high quality and safety of the chosen plant raw materials. To obtain extracts a maceration process is used. Because of prior information processing the most significant factors having the greatest impact on quality indices of the extraction process were marked out. The independent variables influencing the optimization criterion are determined whose values are the following: temperature of an ekstragent (T) - 85 °C; time of extraction (te) - 240 min; the hydromodule (?) - 1 : 15. The conducted studies resulted in developing the formulae of 12 samples of tonic beverages based on berry juices and extracts of medicinal and technical raw materials. The quantitative content of ingredients in the composition was determined with consideration for organoleptic compatibility of medicinal and technical raw materials, synergy effect and its preventive orientation. Physical and chemical indices of the beverage samples having the highest point during the organoleptic evaluation were investigated. Preventive efficiency estimation of the developed functional beverages with tonic properties was carried out in clinical trials on laboratory white rats. The obtained data testify that addition of the developed beverages to the main diet against the cold and heat stress background provided the increase of morphological and biochemical values in all the development groups, in comparison with the control ones by the end of the experiment. It has been revealed that the content of the general calcium in blood increased by 2.2%, and iron - by 6.6% in comparison with the control group. The developed beverages increase the body’s adaptive response to low and high temperatures.

Adaptogens, beverages, synergistic effect, nutritive value, the body adaptive capacity

19

ISSN 2074-9414. Техника и технология пищевых производств. 2016. Т. 41. № 2

References

1. Rezen"kova O.V. Izuchenie vliyaniya ekstrakta solodki goloy na protsessy adaptatsii. Diss. kand. biol. nauk [Studying of influence of extract of a glycyrrhiza of adaptation, naked on processes. Cand. biol. sci. diss.]. Stavropol", 2003. 175 p.

2. Yaremenko K.V. Uchenie N.V. Lazareva o SNPS i adaptogenakh kak bazovaya teoriya profilakticheskoy meditsiny [N. V. Lazarev"s doctrine about SNPS and adaptogens as the basic theory of preventive medicine]. Psikhofarmakologiya i biologicheskaya narkologiya [Psychopharmacology and Biological Narcology], 2005, vol. 5, no. 14, pp. 1086-1092.

3. Zinatullina K.F. Perspektivy ispol"zovaniya immunomodulyatorov i prirodnykh adaptogenov v proizvodstve funktsional"nykh khlebobulochnykh izdeliy [Prospects of use of immunomodulators and natural adaptogens in production of functional bakery products]. Sel"skoe khozyaystvo/4. Tekhnologiya khraneniya i pererabotki sel"skokhozyaystvennoy produktsii [Agriculture / 4. Technology of storage and processing of agricultural production]. Available at: http://www.rusnauka.com/28_NII_2012/ Agricole/4_115855.doc.htm. (accessed 10 October 2014).

4. Rukovodstvo po metodam kontrolya kachestva i bezopasnosti biologicheski aktivnykh dobavok k pishche, R4.1.1672-03. Utv. 30.06.2003 [The guide to methods of quality control and safety of dietary supplements to food, P4.1.1672-03. Approved on June 30, 2003]. Moscow, Russian Ministry of Health, 2004. 2004 p.

5. Lazarev N.V., Lyublina E.I., Rozina M.A. Sostoyanie nespetsificheski povyshennoy soprotivlyaemosti [Condition of non-specific increased resilience]. Patalogicheskaya fiziologiya i eksperimental"naya terapiya [Patalogichesky physiology and experimental therapy], 1959, vol. 3, no. 4, pp. 16-21.

6. Braynina Kh.Z. Metodika vypolneniya izmereniy antioksidantnoy aktvinosti v produktakh pitaniya, BAD i vitaminakh metodom potentsiometrii. MVI 02.005-06 [Measurement technique of antioxidant aktvinosti in food, dietary supplements and vitamins avtivnyh by a potentsiometriya method. MT 02.005-06]. Yekaterinburg, USUE Publ., 2006. 48 p.

7. Sarabatova N.Yu., Sycheva O.V., Skorbin E.A., et al. Tekhnokhimicheskiy kontrol" sel"skokhozyaystvennogo syr"ya i produktov pererabotki [Technical and chemical control of agricultural raw materials and products of processing]. Stavropol", Agrus Publ., 2007. 116 p.

8. Pokrovskaya N.V., Kadaner Ya.D. Biologicheskaya i kolloidnaya stoykost" piva [Biological and colloidal firmness of beer]. Moscow, Food industry Publ., 1987. 273 p.

9. Adler Yu.P. Vvedenie v planirovanie eksperimenta [Introduction to experiment planning]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1969. 155 p.

10. Oganesyanets L.A. (ed.) Tekhnologiya bezalkogol"nykh napitkov [Technology of soft drinks]. St. Petersburg, GIORD Publ., 2012. 344 p.

11. Doronin A.F., Shenderov B.A. Funktsional"noe pitanie [Functional food]. Moscow, GRANT Publ., 2002. 296 p.

Дополнительная информация / Additional Information

Бабий, Н.В. Особенности проектирования тонизирующих напитков для повышения резистентности организма / Н.В. Бабий, В.А. Помозова, Д.Б. Пеков // Техника и технология пищевых производств. - 2016. - Т. 41. - № 2. ? С. 13-20.

Babiy N.V., Pomozova V.A., Pekov D.B. Development considerations for tonic beverages enhancing the body resistance. Food Processing: Techniques and Technology, 2016, vol. 41, no. 2, pp. 13-20. (in Russ.).

Бабий Наталья Викторовна канд. техн. наук, доцент кафедры экономической теории и государственного управления, ФГБОУ ВПО «Амурский государственный университет», 675027, Россия, Амурская область, г. Благовещенск, Игнатьевское шоссе, 21, тел.: 7 (4162) 39-46-16, e-mail: mmip2013@mail.ru

Помозова Валентина Александровна д-р техн. наук, профессор, заведующая кафедрой технологии бродильных производств и консервирования, ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)», 650056, Россия, г. Кемерово, б-р Строителей, 47, тел.: 7 (3842)-39-68-55, е-mail: pomozo.va@mail.ru Пеков Денис Борисович канд. техн. наук, доцент кафедры экономики и менеджмента организации, ФГБОУ ВПО «Амурский государственный университет», 675027, Россия, Амурская область, г. Благовещенск, Игнатьевское шоссе, 21

?

Natalia V. Babiy

Cand.Sci.(Eng.), Associate Professor of the Department of Economic Theory and Public Administration, Amur State University, 21, Ignatyevskoe Shosse, Blagoveshchensk, Amur Region, 675027, Russia, phone: 7 (4162) 39-46-16, e-mail: mmip2013@mail.ru

Valentina A. Pomozova

Dr.Sci.(Eng.), Professor, Head of the Department of Zymurgy and Food Preservation Technology, Kemerovo Institute of Food Science and Technology (University), 47, Boulevard Stroiteley, Kemerovo, 650056, Russia, phone: 7 (3842)-39-68-55, е-mail: pomozo.va@mail.ru

Denis B. Pekov

Cand.Sci.(Eng.), Associate Professor of the Department of Economics and Management Organization, Amur State University, 21, Ignatyevskoe Shosse, Blagoveshchensk, Amur Region, 675027, Russia

?

20