Товароведно-технологическая характеристика

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

имени И.И. Ползунова»

М.Н. Школьникова, Е.Ю. Егорова

Бийск

им. И.И. Ползунова

2

009

УДК 664.8

Учебное пособие содержит предисловие, введение, три раздела, заключение, Приложение А, библиографический список. В работе раскрыта тема формирования потребительских свойств и физиологической ценности напитков и БАД в аспекте максимального использования биологически и физиологически активных компонентов растительного сырья на примере бальзамов и сиропов бальзамного типа.

Особое внимание уделено химическому составу растительного сырья, используемого в производстве бальзамов и сиропов, и требованиям к его качеству, с анализом по группам физиологически активных веществ с учетом механизмов их биохимического взаимодействия и имеющихся ограничений в отношении потребления.

ISBN 978-5-9257-0166-9

© Школьникова М.Н., Егорова Е.Ю., 2009 © БТИ АлтГТУ, 2009

СОДЕРЖАНИЕ

В настоящем учебном пособии приведена обобщенная информация по ботаническим особенностям строения, пищевой ценности и требованиям, предъявляемым к качеству растительного сырья в производстве напитков и биологически активных добавок к пище (БАД). Пособие написано с точки зрения товароведения и технологий пищевых производств, с привлечением материала действующих нормативных документов, современных периодических изданий, учебно-справочной и специальной литературы.

Товароведно-технологическая характеристика растительного сырья рассматривается на примере бальзамов и сиропов бальзамного типа, как наименее изученной группы напитков и БАД, место которых в структуре ассортимента продовольственных товаров ещё предстоит определить. Отдельные разделы пособия посвящены вопросам формирования потребительских свойств бальзамов и сиропов, механизмам физиологического действия и химического взаимодействия между отдельными группами веществ, а также существующим ограничениям по физиологически активным веществам и видам лекарственно-технического растительного сырья.

В пособии обобщены результаты научных исследований различных авторов и результаты собственных исследований, проводимых на кафедре «Общей химии и экспертизы товаров» Бийского технологического института (филиала) Алтайского государственного технического университета. Пособие предназначено для углубленного изучения теоретического материала и самостоятельной работы студентов по дисциплинам «Товароведение и экспертиза плодов и овощей», «Товароведение и экспертиза вкусовых товаров», «Товароведение и экспертиза кондитерских товаров», «Экспертиза напитков», «Товароведение и экспертиза продовольственных товаров», выполнения курсовых и дипломных работ студентами специальностей 080401 «Товароведение и экспертиза», 270500 «Технология бродильных производств и виноделие», 080301 «Коммерция (Торговое дело)» всех форм обучения, будет полезно аспирантам и преподавателям технологических, торгово-экономических и сельскохозяйственных специальностей, специалистам в области заготовки, хранения и переработки растительного сырья, технологам по производству напитков и БАД.

Учебное пособие написано в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и Рабочих программ (Стандартов дисциплины) по перечисленным дисциплинам.

ВВЕДЕНИЕ
Удовлетворение потребности общества в продуктах питания высокого качества является одной из основных задач товароведения. Рассматривая продовольственные товары как источник пищевых и биологически активных веществ, следует учитывать и то, что продукты и напитки способны оказывать регулирующее влияние на функции отдельных органов и систем человека.

Принимая во внимание общепринятое заключение ученых-диетологов, что оптимальной формой пищевого продукта для оздоровления организма и профилактики заболеваний является безалкогольный напиток с научно обоснованным составом и высокими органолептическими свойствами, бальзамы по праву можно считать напитками здоровья. Практика показывает, что ассортимент таких напитков востребован с 1994 г.

В соответствии с ГОСТ Р 52192 бальзам – это 30–45 %-ный алкогольный напиток, имеющий многокомпонентную рецептуру, включающую эфирные масла. Как алкогольный напиток, в России бальзам известен с середины XVIII века. Но тогда он назывался несколько иначе – «балсам» – и использовался как лечебное средство «от душевных смут и желудочных хворей», его производство и качество защищалось государством, о чем свидетельствует указ сената от 1789 г. Говоря об алкогольных бальзамах, следует отметить, что по традициям потребления алкоголя Россию относят к странам так называемого «северного» типа, для которых характерна ориентация на крепкие алкогольные напитки – водку, наливки, настойки сладкие и горькие. Бальзамы, как самостоятельная группа ликеро-водочных изделий, с потребительских позиций являются наиболее ценными, так как их потребление в предусмотренных дозах обеспечивает потребителям ряд положительных эффектов. Вместе с тем последнее десятилетие характеризуется расширением производства многокомпонентных безалкогольных напитков, для названия которых также используется термин «бальзам» – это фитобальзамы, сиропы бальзамного типа, концентрированные основы бальзамного типа и др.

Основой бальзамов являются полуфабрикаты из плодово-ягодного, лекарственно-технического и пряно-ароматического сырья в виде экстрактов, настоев, морсов, ароматных спиртов, формирующих дегустационную индивидуальность напитков и обуславливающих их физиологическую ценность. Этот факт позволяет отнести бальзамы к продуктам, для которых пищевая ценность неразрывно связана с действием физиологически активных веществ растительного сырья.

Специалистам торговли и технологам пищевых производств необходимы глубокие знания об основных видах растительного сырья: по их химическому составу, группам физиологически активных веществ, показателям доброкачественности, срокам и условиям сбора, обеспечивающим необходимый уровень качества получаемых с их использованием бальзамов и сиропов бальзамного типа.

В связи с этим в настоящем пособии с позиций товароведения

По принятой в ликеро-водочной и безалкогольной промышленности классификации и по характеру основных веществ, ценных для

по морфологическим признакам и ароматичности [1]

С производственной точки зрения растительное сырье удобнее классифицировать не по ботаническим признакам (анатомическое строение, морфологические признаки и т.д.), а по используемой части растения. В соответствии с этим в товароведно-технологической практике различают следующие группы: плоды и ягоды, трава и листья (включая почки), корни и корневища, цветки и соцветия, древесная кора [2].

Требования действующих нормативных документов в равной степени учитывают органолептические и физико-химические показатели качества растительного сырья.

К органолептически оцениваемым в данном случае относят внешний вид, цвет, запах и вкус, а также анатомо-морфологические признаки, положенные в основу идентификации и определяемые непосредственно либо с помощью лупы и микроскопирования и, как правило, хорошо сохраняющиеся при переработке растительного сырья высушиванием. Последнее соблюдается как для плодово-ягодного (форма чашечки и чашелистиков, длина плодов, количество гнёзд в семенной камере, размер, форма и количество семян), так и для травянистого сырья (форма почек; размеры, жилкование и опушённость листовой пластинки; огранённость и опушённость стеблей; расположение эфирномасличных железок и др.), корней и корневищ (состояние поверхности, расположение волокон пробки, лубяной ткани и сердцевины,
расположение железок), цветков (форма корзинки и цветоложа, язычковых и трубчатых цветков, наличие и форма обвёртки соцветий и прицветных листьев и т.д.) и коры (строение внешней и внутренней стороны, состояние на изломе и пр.).

Высушивание, как преимущественный способ заготовки сырья впрок, принятый в пищевой и фармацевтической промышленности и позволяющий осуществлять производство напитков и БАД круглогодично, приводит к частичной потере товарного вида растительного сырья. Это обуславливает введение в номенклатуру таких показателей, как массовая доля утративших естественную окраску, в том числе подгоревших (плоды и ягоды), почерневших и побуревших (почки, листья, трава, корни и корневища, цветки). Во всех видах растительного сырья не допускается наличие частей ядовитых растений, плесени и гнили, посторонних запахов и привкусов. Из физико-химических показателей в высушенном сырье нормируются массовая доля влаги, общей золы (в ряде случаев дополняемой определением массовой доли золы, не растворимой в 10 %-ном растворе HCl), органической и минеральной примеси.

Все части плодово-ягодного и травянистого сырья, включая листья, побеги, корни и корневища, цветки, плоды и семена, являются естественным источником множества биологически активных форм природных соединений. Товароведно-технологическая ценность рассматриваемых видов растительного сырья обусловлена, прежде всего, содержанием и составом этих специфических физиологически активных веществ (ФАВ), в связи с чем комплексная оценка качества должна включать определение таких обязательных показателей, как массовая доля эфирного масла – для эфирномасличного сырья (плоды кориандра, шишкоягоды можжевельника, почки берёзы и сосны, листья мяты, шалфея и полыни, корневища аира и имбиря и др.), массовая доля флавоноидов или дубильных веществ – в сырье, богатом фенольными соединениями (плоды черёмухи и боярышника, трава душицы и зверобоя, корень копеечника и пр.); для некоторых видов сырья уровень качества контролируют по сумме экстрактивных веществ (трава полыни, чабреца и пустырника, корневища и корни одуванчика, валерианы, левзеи, женьшеня, солодки). К наиболее специфичным показателям можно отнести такие, как массовая доля полисахаридов (лист подорожника), массовая доля салидрозида (корневища и корни родиолы розовой), сумма сесквитерпеновых лактонов (корневища и корни девясила), массовая доля хромогенного комплекса (чага). Особенно важно определение названных показателей в производстве БАД, что отражено в фармстатьях на соответствующие виды сырья (Приложе-ние А). Количественный анализ ФАВ может быть дополнен проведением качественных реакций, традиционно применяемых при оценке качества лекарственно-технического растительного сырья в фармакогнозии. Определение ФАВ позволяет достаточно объективно осуществлять идентификацию высушенного сырья и оценивать его товароведно-технологические качества.

Каждый вид сырья вносит свой особенный вклад в формирование пищевой и физиологической ценности напитков и БАД. Эта ценность может быть повышена ещё более за счёт добавления пчелопродуктов, мумиё и продуктов пантового мараловодства.

Рисунок 2 – Известные и перспективные направления использования

дикорастущего сырья в производстве напитков [3]
Свежеотжатые соки, особенно из сочного витаминоносного сырья, как компонент купажа, с физиологических позиций считаются самыми эффективными, хотя простым отжимом невозможно извлечь все ФАВ, особенно те, которые являются спирторастворимыми и извлекаются только экстрагированием или настаиванием сырья в водно-спиртовых растворах. Вместе с тем свежие соки сохраняют некоторые из тех ФАВ, которые теряются в процессе высушивания сырья – легко улетучивающиеся эфирные масла (цитрусовых), некоторые лабильные ферменты, витамин С и органические кислоты, стимулирующие усиление всасывания и биотрансформации других ФАВ в организме. Последние качества соков, а также значительный вклад соков и морсов в формирование органолептических характеристик и обуславливают частоту их введения в состав бальзамов в качестве одного из основных купажных материалов.

Дикорастущие плодово-ягодные деревья и кустарники на территории Сибири распространены достаточно широко, вследствие своей морозостойкости они способны давать достаточно стабильные и относительно высокие урожаи. Плоды дикорастущих характеризуются более богатым составом специфических ФАВ, чем плоды одноименных культурных видов, поэтому считаются более ценным сырьем для пищевой промышленности, в том числе для ликеро-водочной и безалкогольной отраслей.

Наиболее частыми компонентами рецептур алкогольных и безалкогольных бальзамов и сиропов являются плоды шиповника, рябины красноплодной и черноплодной, боярышника, черёмухи, калины, ягоды брусники, черники, клюквы, чёрной смородины. Нередкими компонентами рецептур алкогольных бальзамов являются плоды кориандра, ягоды лимонника и шишкоягоды можжевельника. Все названные виды плодово-ягодного сырья и будут рассмотрены в данном разделе.

Плоды шиповника. Шиповник – Fructus Rosae, Fructus Cenosbati, сем. розоцветных – Rosaceae, – многолетний кустарник высотой до 1,5–3,0 м, с тонкими блестящими красно-коричневыми ветвями. Цветоносные стебли усажены редкими изогнутыми шипами, расположенными по два у основания листовых черешков. Листья длиной 7–9 см, серовато-зелёные, очередные, непарноперистосложные, с эллиптическими или яйцевидными, по краю пильчатыми, листочками. Цветёт с конца июня по август; цветки одиночные (реже по 2–3), крупные, пятилепестковые, от бледно-розового до тёмно-красного цвета. Плоды (1,5–3,0 см) созревают в августе–октябре, форма от шаровидной до эллиптической или яйцевидной; снаружи плоды гладкие, голые, реже железистоопушенные, мясистые, от красно-оранжевого до темно-красного цвета. Внутренние стенки плодов усеяны многочисленными щетинистыми волосками, среди которых располагаются многочисленные мелкие каменистые семена желтоватого цвета.

Шиповник распространён по всей европейской части СНГ и в странах Балтии, на Урале, в Сибири, Центральной Азии, Казахстане, на Кавказе, российском Дальнем Востоке. На Алтае встречается повсеместно. Сбор плодов проводится со второй половины августа и завершается с наступлением морозов; оптимальным считается заготавливать плоды шиповника в период их биологической зрелости, когда они становятся ярко-красными, но ещё плотной консистенции, в это время они содержат максимальное количество аскорбиновой кислоты и удобны для сбора. Подмороженные плоды при оттаивании теряют большую часть витамина С.

Плоды собирают, не удаляя чашелистики. Сразу после сбора плоды раскладывают тонким слоем и сушат при частом помешивании на солнце, в сушилках или печах, при температуре 80–90 °С [4], для успешного хранения остаточная влажность в плодах не должна превышать 15 %. После сушки плоды очищают от чашелистиков на проволочных решетках [5].

Химический состав и требования к качеству. Свежие плоды шиповника всех видов содержат аскорбиновую кислоту (от 2 до 18 %, кроме шиповника собачьего – не более 0,9 %), каротиноиды – каротин, виолоксантин, рубиксантин, ликопин, арумин, ксантофилл и другие, витамины В₁ (80–120 мкг%), В₂ (300–430 мкг%), К₁. В составе фенольных соединений – антоцианы (до 2,3 %), дубильные вещества (2–3 % в пересчёте на танин, в т.ч. катехины – до 1 %), флавонолы (рутин, кверцетин, изокверцитрин, кемпферол и др.) и фенолокислоты. В зрелых плодах содержится до 20 % сахаров, в среднем 4 % клетчатки, 2,9–
4,3 % пектиновых веществ, до 2–3 % органических кислот (лимонная и яблочная). В семенах содержится жирное масло (9,3 %), до 0,07 % эфирного масла [6–9].

Содержание ФАВ в плодах шиповника варьирует в зависимости от степени зрелости. Различают техническую степень зрелости, когда плоды пригодны для технологической переработки, биологическую, когда семена в плодах полностью созрели, и перезревшие плоды. При переходе плодов шиповника от технической степени зрелости к биологической более чем на 50 % увеличивается содержание аскорбиновой кислоты. Содержание аскорбиновой кислоты зависит от вида и сортовых особенностей шиповника: в плодах шиповника коричного её накапливается от 4 до 14 %, в плодах шиповника даурского – 2–18 %, в шиповнике морщинистом и шиповнике Федченко – до 6 %, в шиповнике иглистом – 4–10 %, в шиповнике Беггера – 5–18 % [7]. По мере созревания плодов в них увеличивается количество β-каротина (до

По требованиям, предъявляемым пищевой промышленнос-

Таблица 1 – Физико-химические показатели качества сушеных плодов

Продолжение таблицы 1

В плодах шиповника должно быть не менее 0,2 % аскорбиновой кислоты. В сырье, используемом для изготовления сиропов – не менее 2,6 % органических кислот, не более 4,0 % общей золы, не более 3,0 % плодов почерневших, пригоревших, повреждённых вредителями и болезнями. Срок хранения сухих плодов составляет 2 года, для изготовления сиропов – до двух лет. Плоды шиповника используются с целью профилактики авитаминозов С и Р, атеросклероза и гипертонии. Свежие и высушенные плоды, их отвары и настои используются как общеукрепляющее и противолихорадочное средство, при лечении анемии, острых и хронических заболеваний печени, почек, болезней сердца. Высушенные плоды включаются в состав сборных травяных чаёв [11]. Низковитаминные сорта шиповника перерабатываются с получением холосаса и сиропов [4]; водные экстракты из шротов также используются для получения поливитаминных продуктов [12].

Шиповник в виде водных экстрактов и настоев плодов входит в состав безалкогольных бальзамов «Чемчудой», «Селигор», «Идиллия», «Малышок», «Эдем», «Раздолье», «Ключ к «Бийской крепости», «Бабырган», «Витаминный» и др., сиропов-БАД «Акванорм», «Девять сил». В медовый бальзам-БАД «Прополин» вводятся измельчённые высушенные плоды шиповника; морс или спиртованный морс плодов включён в купажи алкогольных бальзамов «Татарстан», «Чистай», «Скифский курган», «Седой Алтай», «Уссурийский», «Парма»; спиртованный настой – в бальзамы «Прикамский», «Квiтуча долина», «Днiстер» и т.д.