Разработка порошкообразного концентрата для безалкогольного напитка на основе сублимированного сока черники

Перспективным направлением развития рынка безалкогольных напитков является производство сухих быстро восстанавливаемых смесей, полученных на основе использования порошковых концентрированных форм продуктов переработки плодов и ягод. Такие продукты имеют длительный срок годности, легко транспортируются, хранятся и содержат разнообразный комплекс полезных для здоровья природных компонентов. Целью настоящих исследований явилась разработка рецептуры сухого полуфабриката безалкогольного напитка из лиофилизированного сока ягод черники, полученного путем ферментативной обработки мезги, и определение его свойств. В ходе исследования применялись как традиционные химические методы анализа (титриметрия, гравиметрия), так и современные физико-химические методики (ВЭЖХ, атомно-абсорбционный спектральный анализ, потенциометрия, спектрофотометрия). В результате проведенных исследований разработаны рецептура и технологические решения по получению сухой смеси безалкогольного напитка на основе сублимированного сока черники. Дана характеристика по органолептическим, физико-химическим, микробиологическим показателям и химическому составу. Установлено, что потребление одной порции напитка обеспечивает удовлетворение суточной физиологической потребности в витаминах В5 и С на 78 % и 11,7 % соответственно, микроэлемента меди –на 30 %, минерального антиоксиданта селена — на 12,3–15,6 %, адекватного уровня употребления флавон-3-олов (эпикатехина) — на 22,5 %. Содержание антоцианов в разовой порции напитка не превышает верхний допустимый уровень потребления. Предложены упаковочные решения для сухой смеси напитка — пакетики типа «саше» в ориентации на разовую порцию, обеспечивающие при нормальных условиях хранения (температура (22 ± 5) °C; влажность (40–50)%; атмосферное давление (730–750) мм. рт. ст.) в течение 9 месяцев стабильность органолептических, физико-химических и микробиологических показателей. Показана высокая степень сохранности органических кислот, биоактивных полифенольных соединений, в том числе антоцианов. Наибольшие потери установлены для лабильного витамина С: к концу периода хранения — 32 %. Результаты проведенных исследований убедительно продемонстрировали, что сублимированный сок черники является перспективной технологичной основой для получения сухих полуфабрикатов безалкогольных напитков с богатым набором природных компонентов и ярко выраженным вкусом, и ароматом свежих ягод.

1. Zavorokhina, N. V., Mysakov, D. S., Bochkova, A. C. (2022). Development of adaptogenic beverages from Arctic raw materials for the Far North residents. Food Industry, 7(3), 41–49. https://doi.org/10.29141/2500-1922-2022-7-3-5

2. Черевач, Е. И., Теньковская, Л. А., Палагина, М. В. (2015). Разработка композиций растительных экстрактов антиоксидантного действия, используемых в технологии функциональных напитков. Современные проблемы науки и образования, 2–2, статья 193.

3. Купаева, Н. В., Ильина, М. А., Светличная, М. В., Зубарев, Ю. Н. (2022). Исследование антиоксидантного потенциала овсяных напитков, обогащенных растительными компонентами. Пищевые системы, 5(2), 157–163. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2022-5-2-157-163

4. Егорова, Е. Ю., Захарова, А. С., Кузьмина, С. С. (2021). Использование пантогематогена и сухих растительных экстрактов в производстве напитков и сахарных кондитерских изделий. Ползуновский вестник, 1, 51–58.

5. Алексеенко, Е.В. (2021). Ягодные ингредиенты для продуктов здорового питания: актуальность, перспективы, технологические решения. Глава из книги: Пищевые ингредиенты в продуктах питания: от науки к технологиям. М.: МГУПП, 2021.

6. Rahman, Md. T., Ove, T. A., Halim, Md. A., Khatun, A., Yeasmin, Mst. R., Md. Kamal, M. et al. (2024). Formulation and characterization of bael pulp powder from locally grown bael fruit (Aegle marmelos L.) in Dinajpur, Bangladesh. Food and Humanity, 2, Article 100213. https://doi.org/10.1016/j.foohum.2023.100213

7. Елисеева, Л. И., Михайлова, Н. С., Толстяков, С. С. (2022). Исследование качества напитков из боярышника. Наукосфера, 3(2), 165–170. https://doi.org/10.5281/zenodo.6395696

8. Дунченко, Н. И., Купцова, С. В., Волошина, Е. С., Кермен, В. М. (2024). Разработка технологии молочного напитка с растительными наполнителями. Вестник КрасГАУ, 2, 207–214. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2024-2-207-214

9. Колотий, Т. Б., Коваленко, З. С. (2021). Напитки на основе молочной сыворотки с использованием сиропов из фруктов и дикорастущих растений. Новые технологии, 17(2), 33–39. https://doi.org/10.47370/2072-0920-2021-17-2-33-39

10. Школьникова, М. Н., Лазарев, В. А., Шестакова, Т. А. (2021). Напиток из творожной сыворотки с соком чёрной смородины. Молочная промышленность, 8, 54–55.

11. Огнева, О. А., Безверхая, Н. С. (2021). Разработка рецептур комбинированных продуктов с функциональными свойствами. Новые технологии, 17(1), 64–69. https://doi.org/10.47370/2072-0920-2021-17-1-64-69

12. Щерба, И. В., Бакуменко, О. Е., Бакуменко, П. В. (2023). Разработка концентратов сухих напитков на основе растительных криопорошков. Хранение и переработка сельхозсырья, 2, 163–175. https://doi.org/10.36107/spfp.2023.343

13. Suriati, L., Mangku, G. P. I., Datrini, L. K., Hidalgo, H. A., Red, J., Wunda, S. et al. (2023). The effect of maltodextrin and drying temperature on the characteristics of Aloe-bignay instant drink. Applied Food Research, 3(2), Article 100359. https://doi.org/10.1016/j.afres.2023.100359

14. Budnimath, S. H., Bhuvaneshwari, G., Ganiger, V. M., Jagadeesh, S. L, Goudar, G., Patil, S. N. et al. (2023). Physical, reconstitution and phenolic properties of instant drink mix prepared with Moringa oleifera leaf, raw banana and whey protein concentrate. Measurement: Food, 11, Article 100108. https://doi.org/10.1016/j.meafoo.2023.100108

15. Habanova, M., Saraiva, J. A., Haban, M., Schwarzova, M., Chlebo, P., Predna, L. et al. (2016). Intake of bilberries (Vaccinium myrtillus L.) reduced risk factors for cardiovascular disease by inducing favorable changes in lipoprotein profiles. Nutrition Research, 36(12), 1415–1422. https://doi.org/10.1016/j.nutres.2016.11.010

16. Pires, T. C. S. P., Caleja, C., Santos-Buelga, C., Barros, L., Ferreira, I. C. F. R. (2020). Vaccinium myrtillus L. fruits as a novel source of phenolic compounds with health benefits and industrial applications — a review. Current Pharmaceutical Design, 26(16), 1917–1928. https://doi.org/10.2174/1381612826666200317132507

17. Biedermann, L., Mwinyi, J., Scharl, M., Frei, P., Zeitz, J., Kullak-Ublick, G. A. et al. (2013). Bilberry ingestion improves disease activity in mild to moderate ulcerative colitis — An open pilot study. Journal of Crohn’s and Colitis, 7(4), 271–279. https://doi.org/10.1016/j.crohns.2012.07.010

18. Miller, K., Feucht, W., Schmid, M. (2019). Bioactive compounds of strawberry and blueberry and their potential health effects based on human intervention studies: A brief overview. Nutrients, 11(7), Article 1510. https://doi.org/10.3390/nu11071510

19. Алексеенко, Е. А., Каримова, Н. Ю., Семенов, Г. В., Краснова, И. С., Бакуменко, О. Е. (2024). Производство и биохимическая характеристика сублимированного сока черники из ферментированных ягод. Пищевые системы, 7(1),114–124. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2024-7-1-114-124

20. Pandey, A. K., Chauhan, O. P. (2020). Monk fruit (Siraitia grosvenorii) — health aspects and food applications. Pantnagar Journal of Research, 17(3), 191–198.

21. Chen, N., Cao, W., Yuan, Y., Wang, Y., Zhang, X., Chen, Y. et al. (2024). Recent advancements in mogrosides: A review on biological activities, synthetic biology, and applications in the food industry. Food Chemistry, 449, Article 139277. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.139277

22. Guo, Q., Shi, M., Sarengaowa, Xiao, Zh., Xiao, Y., Feng, K. (2024) Recent advances in the distribution, chemical composition, health benefits, and application of the fruit of siraitia grosvenorii. Foods, 13(14), Article 2278. https://doi.org/10.3390/foods13142278

23. Araujo-Díaz, S. B., Leyva-Porras, C., Aguirre-Bañuelos, P., Álvarez-Salas, C., Saavedra-Leos, Z. (2017). Evaluation of the physical properties and conservation of the antioxidants content, employing inulin and maltodextrin in the spray drying of blueberry juice. Carbohydrate Polimers, 167, 317–325. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.03.065

24. Mar, J. M., Silva, L. S., Rabelo, M. S., Muniz, M. P., Nunomura, S. M., Correa, R. F. et al. (2020). Encapsulation of Amazonian Blueberry juices: Evaluation of bioactive compounds and stability. LWT, 124, Article 109152. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109152

25. Baldelli, A., Pico, J., Woo, M. W., Castellarin, S., Pratap-Singh, A. (2024). Spray dried powder of common fruit juices: Enhancement of main propertie. Powder Technology, 441, Article 119560. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2024.11956

26. Suriati, L., Mangku, I. G. P., Datrini, L. K., Hidalgo, H. A., Red, J., Wunda, S. Et al. (2023). The effect of maltodextrin and drying temperature on the characteristics of Aloe-bignay instant drink. Applied Food Research, 3(2), Article 100359. https://doi.org/10.1016/j.afres.2023.100359

27. Каримова, Н. Ю., Алексеенко, Е. В., Цветкова, А. А., Бакуменко, О. Е. (2023). Сравнительная биохимическая характеристика ягод лесной и садовой черники как обоснование для применения в качестве источника функциональных пищевых ингредиентов. Химия растительного сырья, 4, 199–208. https://doi.org/10.14258/jcprm.20230412171

28. Юдина, Р. С., Гордеева, Е. И., Шоева, О. Ю., Тихонова, М. А., Хлесткина, Е. К. (2021). Антоцианы как компоненты функционального питания. Вавиловский журнал генетики и селекции, 25(2), 178–189. https://doi.org/10.18699/VJ21.022

29. Веселова, О. В., Власова, К. В. (2023). Разработка технологии напитков на основе натуральных фруктовых порошков. Вестник Московского государственного университета технологий и управления имени К. Г. Разумовского (Первый казачий университет). Серия прикладных научных дисциплин, 1, 10–22. https://doi.org/10.26157/2949-4079.2023.35.64.001

30. Корнен, Н. Н., Калманович, С. А., Шахрай, Т. А., Викторова, Е. П. (2019). Исследование влияния сроков хранения на показатели безопасности и состав биологически активных веществ добавки «порошок тыквенный». Новые технологии, 1(47), 100–108. https://doi.org/10.24411/2072-0920-2019-10110

31. Коновалов, С. А., Гаврилова, Н. Б., Полянский, К. К., Щетинин, М. П., Чернопольская, Н. Л. (2024). Современная биотехнология производства молочного десерта с функциональными ингредиентами. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 86(1), 70–83. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-1-70-83

32. Быстрова, Е.А. (2018). Высокоэффективные способы предобработки брусники в технологиях порошковых полуфабрикатов. Пищевая промышленность, 4, 58–12.

33. Dak, M., Sagar, V.R., Jha, S.K. (2014). Shelf-life and kinetics of quality change of dried pomegranate arils in flexible packaging. Food Packaging and Shelf Life, 2(1), 1–6. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2014.04.005