ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»
Институт (название)
Кафедра (название выпускающей кафедры)
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
(бакалаврская работа)
на тему: ________________________________________________________________________
(название работы)
Направление подготовки _________ – _______________________________________________
(код)(наименование направления)
Направленность программы _______________________________________________________
(наименование направленности/профиля)
Студент: И.О. Фамилия ____________________
(подпись)(дата)
«Допустить к защите»
Заведующий кафедрой: И.О. Фамилия ____________________
(подпись)(дата)
Оригинальность текста – _____ %
ВКР соответствует требованиям к бакалаврской работе
Нормоконтролер: И.О. Фамилия ____________________
(подпись)(дата)
Руководитель: И.О. Фамилия ____________________
(подпись)(дата)
Консультант: И.О. Фамилия
(при наличии)
Рецензент: И.О. Фамилия
Печатная версия ВКР соответствует цифровой И.О. Фамилия____________________
(подпись студента)(дата)
ВКР (в формате adobePDF) размещена
в системе 1С МГУПП ____________________
(подпись руководителя)(дата)
Работа защищена/незащищена с оценкой/: __________________________________________
(подчеркнуть) (отлично, хорошо, удовлетворительно, неудовлетворительно)
Дата:__________________
Москва, 2018
Содержание
Введение
1 Обзор литературы
1.1 Квас. История напитка
1.2 Напитки на основе растительных экстрактов
1.3 Мята как сырье для производства кваса
1.3.1 Химический состав мяты и ее свойства
1.4 Тмин как сырье для производства кваса
1.4.1 Химический состав тмина и его свойства
1.5 Действие специй на организм человека
1.5.1 Влияние антиоксидантов на здоровье человека
1.5.2 Влияние антиоксидантов на технологические свойства
1.5.3 Химический состав специй и их антиоксидантная активность
2 Экспериментальная часть
2.1 Материалы и методы исследования
2.1.1 Материалы исследования
2.1.2 Методы исследования
2.1.2.1 Определение антиоксидантов методом йодометрии
2.1.2.2 Определение способа экстрагирования
2.1.2.3 Определение спирта в анализируемой пробе
2.1.2.4 Определение сухих веществ
2.1.2.5 Определение титруемой кислотности
2.1.2.6 Определение органолептических показателей кваса
2.2 Результаты исследования и их обсуждение
2.2.1 Исследование товарных видов кваса
2.2.2.1 Выбор источников повышения антиоксидантной активности
2.2.2.2 Характеристика выбранных источников антиоксидантной активности
2.2.3 Определение режима экстрагирования антиоксидантов
2.2.4 Разработка технологических режимов получения кваса
2.2.4.1 Выбор дозы экстракта
2.2.4.2 Выбор дозы дрожжей
2.2.5 Характеристика готового кваса
2.2.6 Определение сроков хранения
2.3 Выводы
3 Технологическая часть
4 Экономическая часть
5 Охрана труда и окружающей среды
Список использованной литературы
Введение
Современный рынок напитков в России является высоко конкурентным. Не смотря на это, квас справляется с конкуренцией и занимает особую позицию среди напитков, представленных в магазинах, особенно в летнее время года, вследствие своей способности утолять жажду, освежать, бодрить. Кроме того, население нашей страны с каждым годом больше обращает внимание на качество продуктов питания и напитков, поскольку в последние годы рынок наводнен большим количеством некачественных и даже опасных для здоровья человека продуктов питания. Тенденция неправильного питания с каждым годом все больше уходит, население Российской Федерации старается следить за своим здоровьем и своих близких.
Напитки, в том числе, квас более других подходят для решения проблем, связанных с дефицитом нутриентов в питании, рационе человека. Так же, жесткая конкуренция на рынке не дает расслабиться производителям, подталкивая к улучшению качества товара, производственного цикла в целом. Напиток является наиболее оптимальной формой введения в организм человека микро- и макронутриентов.
Широкое распространение среди здоровых продуктов питания получило направление напитков с использованием экстрактов, настоев, отваров, бальзамов, сиропов, обладающих положительным влиянием на организм человека. Физиологическое действие, которое оказывают на организм экстракты, настои и т.д. обусловлено наличием тех или иных компонентов, обладающих выраженным действием на организм человека, в том числе антиоксидантов.
Учитывая, что:
в организме человека есть свободные не контролируемые радикалы, которые вызывают старение и различные болезни.
развитие современного мира, состояние экологии так же значительно ухудшается, катализируя развитие неблагоприятных заболеваний. Летом, вследствие высокой температуры, ультрафиолетового воздействия солнца, воздействие на организм человека негативных факторов усиливается.
тех веществ, что синтезирует наш организм может не хватать для полноценного развития, вследствие чего могут развиваться неблагоприятные заболевания, в том числе онкологические, поэтому необходимо обогатить организм антиоксидантами из вне.
вкус напитков ухудшается из-за старения вследствие процессов окисления.
высокая конкуренция, борьба за потребителя.
было решено использовать для обогащения кваса пряно-ароматические добавки, делающие его более полезным, с точки зрения насыщенности антиоксидантами, а так же, освежающего, жажда утоляющего действия. В связи с этим целью данной работы является исследование возможности повышения антиоксидантной активности кваса.
1 Обзор литературы
1.1 Квас. История напитка
Квас остается одним из самых популярных прохладительных напитков протяжении десятков лет для Русского народа. [1]. Русское слово квас имеет многочисленные индоевропейские соответствия. М. Фасмер определяет его родственным латинскому caseus — «сыр», албанскому kos — «кислое овечье молоко», далее др.-инд. kvs — ‘закваска, фермент’, чешское kvas — ‘закваска; квас, кислый напиток’, словацкое kvаs — ‘закваска; грязь, трясина; брожение’ старое — ‘пир, угощение; гулянье’, верхнее-лужицкое kwas — ‘закваска; свадьба’, нижнее-лужицкое kwas — ‘кислое тесто, свадьба’, полабское k^s — ‘дрожжи’, старо-польское kwas — ‘закваска; кислота’, польское kwas — ‘кислота’, (стар.) ‘кислый напиток’, словинское kvns — ‘закваска’, древне-русское квас ‘закваска, дрожжи’, ‘кислый напиток, преимущественно хлебный квас’, русское квас — ‘кисловатый напиток, приготовленный на воде с солодом из различных сортов хлеба и муки’ [3, 153].
Существуют различные способы приготовления квасов, которые отличались друг от друга набором хлебопродуктов, добавками и приправами, режимом обработки. Дополнительные ингредиенты не только придают напитку особый вкус, но и определяют название: квас старинный с мятой и изюмом, квас русский на ржаном и ячменном дробленом солоде, северный квас из ржаной муки простого помола и черносмородиновых листьев; украинский из ржаного сухого дробленого солода, белых сухарей, земляники, корицы и мяты. На Руси делали квасы суточный, белый, красный, вишневый, клюквенный, смородинный, яблочный, грушевый, медовый, брусничный, калиновый и другие сорта [4, 199—204].
Квас национальный и любимый русский напиток; пьют его в Poccии все—от последнего мужика до великих Mиpa сего. Bapeниe кваса распространено у нас почти так же, как и хлебопечение; его варят в мужицких, мещанских хозяйствах, в монастырях. Врачи считают квас гигиеничным и полезным напитком не только для здоровых, но и для больных [5, 515-518].
Квас использовали не только как напиток для утоления жажды. Он служил основой для приготовления многих блюд: окрошек, ухи и др. Вплоть до 18-19 веков простые крестьяне употребляли квас только в качества напитка до 5 литров в сутки [6].
В России существовало множество разновидностей кваса. Основным сырьем для приготовления кваса были ржаной, ячменный, пшеничные солода, мука. Особенностью кустарной технологии кваса было использование различных видов дробленых зернопродуктов в виде муки крупного помола, буквально отходов, отрубей. Брожение вели в открытых емкостях, которые заполняли суслом, не очищая от старой закваски [6, 7-9].
В качестве ароматизирующих добавок в квас добавляли листья мяты, малины, хмель, изюм, мед, травы. Готовили не только хлебный квас, но и яблочный, грушевый, вишневый и другие [6, 7-9].
1.2 Напитки на основе растительных экстрактов
В последние годы широкое распространение среди здоровых продуктов получило направление напитков на основе экстрактов, настоев, отваров, сиропов.
Сырьем для таких напитков служат фрукты, ягоды, пряно-ароматические травы, специи, овощи. Для производства экстрактов используются распространенно-растущие растения, а также экзотические плоды, травы, другое природное сырье [7, 8, 9].
Большое разнообразие во вкусе можно достигнуть путем комбинирования, зачастую, используя дикорастущие растение с традиционными, можно получить необычный вкус и полезные свойства напитка.
Физиологическое действие, которое оказывают на организм растительные экстракты, обусловлено наличием различных компонентов, оказывающих фармакологические свойства. Такие экстракты применяются так же и в лечебных целях в составе препаратов медицинской отрасли, в биологически активных добавках. В правилах управления медицинскими продуктами, принятыми в странах Европейского Союза (ISBN 92-825-9619), дается определение фитотерапевтических средств [7, 8, 9].
Фитотерапевтические средства – это «медицинские препараты, активными ингредиентами которых являются переработанные и не переработанные растения, их части, растительные вещества и их комбинации. В связи с этим добавление в пищевые продукты растительных экстрактов, богатых биологически активными вещества, ограничивается дозировкой, не превышающей 10% от рекомендованной нормы [7, 8, 9].
Выраженная биологическая активность, проявляемая растительными экстрактами, позволяется создавать отдельные напитки направленного действия, от которых ожидается определенный физиологический эффект:
Напитки для стимулирования умственной деятельности, в состав которых могут входить различные экстракты, например, экстракт зеленого чая.
Напитки, регулирующие обмен холестерина, содержащие экстракты трав, ромашки, винограда, шиповника.
Тонизирующие напитки.
В качестве растворителя определенных растительных компонентов применяются вод, этиловый спирт, водно-спиртовые смеси, масла, сусло. На практике параметры конкретных технологических процессов и наличие определенных стадий зависит от конкретного сырья [7, 8, 9].
Сырье может быть свежим или предварительно высушенным, может представлять собой растения одного вида или нескольких. Стадия настаивания может проводиться при разных температурах, длительность выдерживания может отличаться [7, 8, 9].
В производстве напитков применяются фруктовые, травяные сиропы, представляющие собой смеси 60-65% растворов сахара с фруктовыми или травяными экстрактами. В сироп с концентрацией сахара менее 50% добавляются этиловый спирт в качестве консерванта, так же в качестве растительных основ могут применяться различные настойки.
Настойки – это жидкие спиртовые, водно-спиртовые, спиртоэфирные вытяжки из растительного сырья, менее концентрированные, чем жидкие экстракты. Так как обязательным компонентом является этиловый спирт, они обладают повышенной микробиологической стойкостью [7, 8, 9].
1.3 Мята как сырье для производства кваса
Мята перечная. Многолетнее травянистое растение высотой до 120 см. Из листьев растения получают эфирное масло и ментол, широко применяемые в медицине, парфюмерной, кондитерской. В медицине листья мяты входят в состав желудочных, ветрогонных, успокоительных и желчегонных чаёв, мятных капель от тошноты, как средство, повышающее аппетит, и противоспазматическое желудочное средство [10]. Быстрое замораживание плодов и овощей и последующее их хранение в замороженном состоянии - один из лучших способов консервирования [11].
Самое большое достижение при производстве замороженных плодов и овощей — это низкие потери витаминов. [12, 13, 14] Обратим внимание на стабильность самого лабильного и легко окисляющегося витамина С. Уже через 2-3 месяца хранения в большинстве растительных продуктов витамин С наполовину разрушается. Наблюдается резкое снижение его массовой доли на этапе бланширования — на 10-20%. При варке и тушении разрушение витамина С составляет 50-70%. В процессе хранения при -18°С снижение составляет 15-20% в быстрозамороженных и 22-24% в медленно замороженных продуктах. При заморозке активность ферментов резко снижается. При размораживании окислительные ферменты частично восстанавливают активность, и аскорбиновая кислота необратимо окисляется. [15]. Так же мята перечная содержит эфирное масло (2–3%), основным компонентом которого является ментол, определяющий вкус и анестезирующие свойства мяты, а также другие вещества: эфиры, феландрен, пинен, ясмол, пиперитон, ментофуран и т.д. В ее составе имеются также рутин (0,015%) и другие полифенольные соединения, дубильные и смолистые вещества, каротин (0,01%), аскорбиновая кислота (0,01%) [16].
1.3.1 Химический состав мяты и ее свойства
Растение легко узнать среди других лекарственных трав, поскольку оно обладает специфическим ментоловым ароматом. Запах перечной мяты нельзя спутать с другими запахами. В состав травы входят следующие вещества: Флавоноиды – элементы, которые улучшают проницаемость сосудов, делают их более эластичными. Они обладают антиоксидантными и антиканцерогенными характеристиками.
Ментол – ценный элемент, который придает мяте горьковатый привкус и специфический аромат [17, 18, 19].
Витамины группы А, В, С. Витамин А защищает организм от нездоровых клеток или свободных радикалов, участвует в обменно-окислительных реакциях. Витамин С улучшает состояние кожи, волос и ногтей, он влияет на все важные системы организма. Недостаток витамина С ведет к существенному снижению иммунитета. Витамин В принимает участие в обмене веществ. Он предупреждает сердечно-сосудистые заболевания, необходим людям при стрессовых ситуациях и значительных умственных нагрузках [17, 18, 19].
Дубильные вещества – активные органические соединения или танины. Они помогают при лечении бактериальных инфекций. Вяжущие свойства дубильных веществ останавливают кровотечения. Танины лечат расстройства кишечника, порезы, ссадины, ожоги. Дубильные вещества способствуют омолаживанию организма [17, 18, 19].
Эфирные масла. Бета-каротин – полезный элемент, который укрепляет иммунитет человека, снижает развитие инфекционных заболеваний. Он стимулирует рост здоровых клеток, улучшает зрение, укрепляет кожу (польза масла абрикосовой косточки для лица), ногти и волосы. Недостаток провитамина А в организме приводит к ухудшению зрения, ломкости волос и ногтей, перхоти, частым вирусным инфекциям.
Кислоты – фолиевая, уксусная, валерьяновая и др [17, 18, 19].
Минеральные элементы: калий, кальций, медь, магний. Без калия невозможно функционирование сердечной мышцы и всей сердечно-сосудистой системы. Калий необходим для нормальной работы почек, регулирует сердечный ритм и увеличивает выносливость организма. Кальций формирует здоровые кости и зубы, регулирует артериальное давление и уровень холестерина. Он необходим для нормальной свертываемости крови. Медь – минеральный элемент, участвующий в росте и развитии клеток, формирует белки и прочие ферменты. Она снабжает клетки организма веществами, необходимыми для нормального обмена веществ. Магний — важен для работы сердца. Он поддерживает иммунную систему, расширяет сосуды. Этот элемент необходим для здоровой работы нервной системы, предупреждая развитие стрессов [17, 18, 19].
1.4 Тмин как сырье для производства кваса
Тмин обыкновенный (Carum carvi L.) – травянистое растение из семейства Зонтичные (Umbelliferae или Apiaceae). Ареал естественного распространения растения довольно широк практически вся территория Европы, за исключением Арктики, а также умеренный пояс Азии, в том числе субтропики Пакистана и Индии [20].
В России тмин обыкновенный можно встретить в лесном и лесостепном поясе, как на территории Европейской части, на Кавказе, так и на юге лесного пояса Западной и Восточной Сибири. Местами встречается также на Дальнем Востоке. В природных ареалах тмин обыкновенный предпочитает расти на пойменных и суходольных лугах, на лесных опушках, на огородах и возле жилья. Обычно принимается за сорное растение. Основные площади под тмином находятся в Курской и Воронежской областях [20]. Морфологические и биологические особенности. Тмин обыкновенный – двулетнее, реже однолетнее или многолетнее травянистое растение со стержневым корнем. Стебли тмина одиночные, прямостоячие, сверху гладкие, внутри полые. В верхней части стебли, как и у многих других Зонтичных, сильно ветвятся. Листья дважды перистые, ярко-зеленого цвета, листочки перисто-рассеченные, их сегменты линейно-заостренные. Длина листьев от 6 до 20 см, ширина от 2 до 10 см. Соцветие – сложный зонтик без оберток. Цветки мелкие и чаще всего белые, реже (в горных местностях) красноватые или красные. Плод тмина – продолговатый вислоплодник, немного сплюснутый с краев, длиной 2,5-67 мм, шириной 1-1,5 мм. Цвет плодов коричневый. Плоды распадаются на два изогнутых полуплодика. Семена тмина имеют характерный запах благодаря содержащемуся в них эфирному маслу [20].
Тмин обыкновенный требователен к влажности почвы, поэтому высокие урожаи обеспечиваются в зонах достаточного увлажнения. Наибольшее количество влаги требуется в период стеблевания и начало цветения. Тмин не требователен к теплу. Растение зимостойкое, в фазе розетки хорошо перезимовывает, переносит сильные морозы, что обусловлено наличием значительного количества сахаров в корнях [21].
Семена прорастают при температуре 7…8°С. Всходы появляются через 18-25 суток после посева. Оптимальная температура для роста и развития тмина – 18…20°С. Высокая температура (свыше 30°С) отрицательно влияет на формирование урожая и накопление эфирного масла. Требователен к свету, особенно в первый год вегетации. В загущенных посевах при затенении в фазе розетки на второй год вегетации он может не образовать цветоносных побегов [21].
Особенности агротехники. Тмин растет на разных почвах, но предпочитает черноземные, супесчаные, легкие суглинистые с достаточным содержанием перегноя. Заболоченные почвы с кислой реакцией и высоким залеганием грунтовых вод для выращивания тмина непригодны. Растение хорошо отзывается на внесение органических и минеральных удобрений [22].
Уход за растениями заключается в борьбе с сорняками, поддержании почвы в рыхлом состоянии. Для этого в период вегетации проводят 4-5 междурядных обработок и 2-5 прополок в рядах. При необходимости (чрезмерное загущение) растения в фазе 3-4 настоящих листьев прореживают, оставляя 8-10 растений на метр. Под последнюю, осеннюю, культивацию междурядий в качестве подкормки вносят суперфосфат (150-200 кг/га) и калийную соль (120-150 кг/га). На второй год ранней весной поле боронуют поперек рядов и дважды культивируют междурядья с одновременной прополкой сорняков в рядах. Под боронование вносят азотные удобрения из расчета 40-50 кг/га по действующему веществу [23].
1.4.1 Химический состав тмина и его свойства
Лекарственным сырьем являются плоды, собираемые перед началом полного созревания. Плоды тмина содержат до 20% белков, до 25,5% жирного масла (в состав которого входят глицериды масляной, пальмитиновой, петрозелиновой, олеиновой и линолевой кислот), до 8% эфирного масла, состоящего в основном из d-карвона, d-лимонена, карвакрола, дигидрокарвеола, дигидрокарвона, n-цимола, a-пинена и других спиртов и их эфиров, ситостерол и тритерпеновые соединения, углеводы, флавоноиды (кверцетин, кемпферол, иэорамнетин), пигменты, смолы, воск, дубильные вещества, кумарины (умбеллиферон, скополетин, герниарин), минеральные соли, аскорбиновую кислоту [24].
Его плоды (семена) используются в кулинарии, в хлебопекарном (для ароматизации хлебопекарных изделий, особенно черного хлеба), кондитерском, консервном, засолочном (используют для приготовления пряной и маринованной сельди, хамсы, тюльки) и ликероводочном производстве. В домашнем хозяйстве плоды используют при засолке огурцов, квашении капусты, приготовлении кваса, в качестве специй в супы, соусы и для мяса (особенно баранины). Плоды применяются также в ветеринарии как средство, улучшающее вкус кормов для животных. Молодые листья и побеги идут в пищу (салаты, приправы к мясным и рыбным блюдам). Съедобны и мясистые корни тмина, которые употребляются в пищу, как и другие пряные корнеплоды. Из них готовят гарниры к различным блюдам, супы, рагу в смеси с другими овощами, засахаривают [25].
Употребление в пищу семян тмина или препаратов из них усиливает моторную и секреторную функции желудка, желчного пузыря и кишечника. Однако основное предназначение препаратов тмина – использование их в качестве спазмолитического средства, для снятия спазмов гладкой мускулатуры желудочно-кишечного тракта [25].
Плоды тмина с давних пор используются как лактогонное средство, усиливают выработку молока у кормящих женщин и животных. Кроме того, препараты тмина – диуретики. Они также способствуют отделению мокроты и слизи при бронхолегочных заболеваниях. Тмин является прекрасным медоносом, так как цветки тмина богаты нектаром. Медопродуктивность может достигать в среднем 100 кг с 1 га [25].
Препараты из тмина применяют при нарушениях функции кишечника (атонии, боли в кишечнике, метеоризм, диспепсии различной этиологии, энтериты, колиты с метеоризмом). Нормализует обменные процессы в организме. Наружно применяется при болезнях суставов. Особенно широко плоды тмина используют для детей и больных пожилого возраста. Они входят в состав желчегонных сборов и используются при желчнокаменной болезни, заболеваниях мочевыводящих путей и почечнокаменной болезни [25].
1.5 Действие специй на организм человека
Специи, пряности и кулинарные растения добавляются в пищу с древнейших времен как ароматные продукты, улучшающие органолептические свойства. Кроме того, специи широко применялись для консервирования пищевых продуктов и как средства народной медицины. Еще в древнем Египте, Востоке специи использовались как лекарства. В средние века в Европе появился огромный интерес к специям (пряностям) как к продуктам, улучшающих вкус и аромат пищевых продуктов. Некоторые из специй ценились на вес золота, а чтобы их доставлять из стран Азии снаряжались целые флотилии. Как известно Х. Колумб собирался открыть новый путь в Индию за специями, а открыл новый континент Америку. Таким образом, открытие Америки связано с интересом к специям. За места произрастания специй и рынки их сбыта европейские колониальные страны даже воевали друг с другом [26-32].
Специи добавляются в безалкогольные (чай, кофе) и в алкогольные напитки: водки, вина, пиво. Известны горячие напитки грог и глинтвейн со специями (имбирь, корица, кардамон, гвоздика, кора померанца, изюм). Широко применяются специи в хлебопекарном и кондитерском производстве, например, традиционные яблочные пироги с корицей в США, миндальные пирожные с гвоздикой, шоколад с разными специями. Многие мясные и рыбные продукты немыслимы без специй [26-32].
Специи, прежде всего, используются для улучшения вкусовых качеств пищевых продуктов и напитков, как по отдельности, так и в смеси, например, широко известны смеси специй «карри» (куркума, кориандр, пажитник, кайенский перец, кумин, фенхель, черный перец) и «хмели-сунели» (кориандр, базилик, семена горчицы желтой, фенхель, черный перец, куркума, фенхель, черный перец, куркума, пажитник, корень сельдерея, мята, чабер, майоран, гвоздика) [26-32].
В настоящее время специи широко используются в кулинарии разных стран, возникла огромная отрасль производства специй. В последние годы интерес к специям возрос в связи с тем, что многие из них обладают высокой антиоксидантной активностью. Они стали дополнительным источником природных антиоксидантов: флавоноидов, фенольных кислот, таннинов, алкалоидов, фенольных дитерпенов и витаминов. Вышли книги и обзоры по специям [26-32].
1.5.1 Влияние антиоксидантов в здоровье человека
Антиоксиданты - важная часть здорового и полноценного питания человека вместе с белками, жирами, углеводами, витаминами и микроэлементами. Их включают в функциональное питание для спортсменов, космонавтов и других людей, постоянно находящихся в стрессовом состоянии. Общепризнано, что антиоксиданты могут защитить человека от опасных болезней и преждевременного старения [33, 34]. Это подтверждается многочисленными эпидемиологическими исследованиями. В настоящее время идут интенсивные исследования по определению содержания антиоксидантов в пищевых продуктах, напитках, БАДах, экстрактах лекарственных трав. Созданы базы данных содержания антиоксидантов в пищевых продуктах в разных странах [33, 34].
Не контролируемые свободные радикалы повреждают ферментные системы и вызывают окисление липидов, что приводит к состоянию окислительного стресса, которое сопровождается клеточными и тканевыми повреждениями. В результате накопления пероксидов происходят серьезные изменения основных метаболических процессов клети, приводящие к развитию многих патологических состояний организма – стрессу, атеросклерозу, инфаркту миокарда, злокачественным новообразованиям и др [35,36]
Природные антиоксиданты в специях помогают бороться с окислительным стрессом – избыточным содержанием реакционных кислородных и азотных соединений, включая и свободные радикалы, в биологических жидкостях человека. Окислительный стресс может возникнуть при разных неблагоприятных факторах: облучениях (радиационных, УФ, рентгеновских и др.), при психоэмоциональных стрессах, при употреблении загрязненной пищи, под воздействием неблагоприятной окружающей среды, при сильных физических нагрузках, при курении, алкоголизме, наркомании. Окислительный стресс может сопровождать некоторые болезни [17-18]. Продолжительное состояние окислительного стресса приводит к болезням, в том числе и самым опасным социально-значимым. Поэтому одно из актуальнейших направлений в медицине - это раннее диагностирование состояния окислительного стресса и его подавление с помощью специальной антиоксидантной терапии [17-18].
Как правило, АО оказывают положительный эффект в больших дозах. С другой стороны, известно, что при повышении их концентрации до некоторой пороговой величины они действуют как прооксиданты. Необходимость использования больших концентраций АО, связано с тем, что молекула АО разрушается при взаимодействии со свободными радикалами [37].
По сути, антиоксиданты (АО) - вещества, добавление которых в среду приводит к обрыву цепей окисления и к снижению концентрации свободных радикалов [37].
1.5.2 Влияние антиоксидантов на технологические свойства
Помимо действия на организм человека, антиоксиданты способны обладать следующими показателями: положительно влиять на технологические свойства продуктов, поскольку способны предотвращать старение вкуса продукта, защищать его от окислительных процессов, а так же оказывать анитоксидантный эффект при малых дозировках, легко определяться с помощью аналитических методов; быть дешёвыми и простыми в использовании [37].
Различают натуральные и искусственные АО. К натуральным АО относятся аскорбиновая кислота (Е300) и её соли (Е301), изоаскорбиновая кислота (Е315) и её соли (Е316), ?-токоферол - витамин Е (1307) и др. К пищевым синтетическим АО относятся производные фенолов: эфиры галловой кислоты (ЕЗ10-313), ионол (Е321), тетробутил гидрохинон (Е319).
Из минерльных солей в пищевой промышленности используют соединения серы. Для обработки пива предлагается также фермент глюкозоксидаза [38].
Стоит отметить, что, напитки более других продуктов подходят для решения проблем, связанных с дефицитом нутриентов в питании, рационе человека. Так же, жесткая конкуренция на рынке не позволяет расслабиться производителям, подталкивая к улучшению качества товара, производственного цикла в целом, увеличивая срок годности продукта. Напиток является наиболее оптимальной формой введения в организм человека микро- и макронутриентов, в том антиоксидантов.
Широкое распространение среди здоровых продуктов питания получило направление напитков с использованием экстрактов, настоев, отваров, бальзамов, сиропов, обладающих положительным влиянием на свойства напитка, благодаря гарантированному повышению уровня антиоксидантной активности, в отличие от возможности использования свежего сырья в чистом виде.
1.5.3 Химический состав специй и их антиоксидантная активность
Антиоксидантная активность специй связана с его химическим составом, в первую очередь, с присутствием в них полифенольных и других соединений. В таблице 1 приведены основные антиоксиданты и другие биологически активные соединения, присутствующие в специях и кулинарных растениях. Это, прежде всего флавоноиды, фенольные кислоты, лигнаны, эфирные масла, алкалоиды.
Таблица 1 – Химический состав специй (пряностей) и кулинарных растений [17-19]
Гвоздика
Евгенол, изоевгенол, ацетилевгенол, сесквитерпен, пинен, ванилин, галловая кислота, флавоноиды, фенольные кислоты
Гвоздика
Евгенол, изоевгенол, ацетилевгенол, сесквитерпен, пинен, ванилин, галловая кислота, флавоноиды, фенольные кислоты
Корица
Евгенол, лимонен, терпинеол, катехины, проантоцианидины, таннины, линалоол, шафрол, пинен, метилевгенол, бензальдегид
Кориандр
Линалоол, борнеол, гераниол, терпинеол, кумен, пинен, терпинен, кверцетин, кемпферол, кофейная, феруловая, п-кумариновая, ванилиновая кислоты, рутин, токоферолы, пирогаллол
Шафран
Кроцины (водорастворимые каротиноиды), шафраналь, флавоноиды, галловая, кофейная, феруловая, п-катехиновая, сиреневая, салициловая и ванилиновая кислоты
Куркума
Куркумины, эфирные масла, евгенол, каротин, аскорбиновая кислота, кофеиновая, п-кумариновая, протокатехиновая, сиреневая, ванилиновая кислоты
Тмин
Монотерпены, сесквитерпены, ароматические альдегиды, терпеновые эфиры, терпенол, терпеналь, терпенон, лимонен, шафраналь, кемпферол, кверцетин, таннины, кофейная, феруловая, п-кумариновая, хлорогеновая кислоты
Базилик
Апигенин, катехины, кверцетин, рутин, кемпферол, антоцианины, евгенол, лимонен, терпинен, карвакрол, гераниол, ментол, шафрол, таннины, урсоловая, п-кумариновая, розмариновая кислоты
Чеснок
Аллицин, диаллилсульфид, диаллилдисульфид, диаллилтрисульфид, аллилизотиоцианат, S-аллилцистеин
Майоран
Лимонен, пинен, терпинен, п-кумен, апигенин, феруловая, синаповая, кофейная, сиреневая, розмариновая, 4-гидроксибензойная, ванилиновая кислоты
Петрушка
Апигенин, лутеолин, кемпферол, мирицетин, кверцетин, кофейная кислота
Мята перечная
Ментол, ментон, лимонен, изоментон, эриоцитрин, гесперидин, апигенин, лутеолин, рутин, каротины, токоферолы, кофейная, розмариновая, хлорогеновая кислоты
Продолжение таблицы 1
Розмарин
Карнозол, розманол, гераниол, пинен, лимонен, апигенин, нарингин, лутеолин, розмариновая, ванилиновая, урсоловая, кофейная кислоты
Шалфей
Гераниол, пинены, лимонен, карнозол, сапонины, катехины, апигенин, лутеолин, розмариновая, карнозиновая, ванилиновая, кофейная кислоты
Содержание розмариновой кислоты обнаружено больше всего в следующих специях (мг в 100 г): душица 2562.7, шалфей 2186.1, розмарин 1286.1, мята 1908.5, базилик сладкий 1086.1, тмин 681.1 [39].
Содержание флавоноидов в исследованных специях (в мг в 100 г): гвоздика 366.5, укроп 241.2, тмин 171.9, кориандр 167.2, душица 51.3, розмарин 37.8, мята 23.2, базилик 21.0, шалфей 20.5 [39].
В ранее проведенных исследованиях были приведены профильные хроматограммы мяты, душицы, шалфея, базилика, розмарина, чабреца на длине волны 280 нм. На хроматограммах идентифицированы: галловая, кофейная, п-кумариновая, розмариновая, карнозиновая кислоты, катехин, производные кафеоила, евгенол, эпирозманол, карнозол, тимол, карвакрол, розмадиаль, кемпферол. Проведено сопоставление профильных хроматограмм, полученных на длинах 280 и 370 нм. На длине волны 280 нм больше регистрируется слабоудерживаемых компонентов [39].
На основе раннее проведенных исследований, в которых содержатся данные о 425 исследованных специй и кулинарных растений из 59 стран разных производителей, можно сказать, что мята перечная является хорошим источником антиоксидантов. Антиоксиданты экстрагировались смесью вода-метанол. В специях содержание антиоксидантов было больше всего и колебалось в пределах 100-465 ммоль на 100 г. В таблице 2 приведены значения содержания антиоксидантов в некоторых специях.
Таблица 2 – Содержание антиоксидантов в специях [40]
Название
Содержание антиоксидантов ммоль на 100г
Гвоздика
277,3
Мята перечная
116,4
Продолжение таблицы 2
Душистый перец
100,4
Корица
77,0
Душица
63,2
Чабрец
56,3
Розмарин
44,8
Шафран
44,5
Шалфей
44,3
Полынь
43,8
Влияние специй на здоровье человека. Специи обладают разнообразными оздоровительными воздействиями на организм человека: антисклеротическое; антитромботическое; антиканцерогенное; противовоспалительное; антиаритмическое; антиревматойдное; антимутагенное; гастропротекторное; липидоснижающее.
Ранее было опубликовано много общих обзоров и книг о влиянии специй на здоровье человека. Специи применяются в функциональном питании.
Мята стимулирует аппетит, улучшает пищеварение, снимает тошноту. Ее употребляют как желчегонное средство, а также при воспалительных заболеваниях верхних дыхательных путей, бронхите. В смеси с другими травами назначают при повышенной кислотности, легочных и сердечнососудистых заболеваниях, гинекологических кровотечениях [10].
Говоря о применении специй, то известно с давних времен, что специи позволяют сохранять многие пищевые продукты. Представляют интерес новые применения: продление срока хранения сыра добавлением в него корицы, сохранение специями витамина Е в подсолнечном масле, ингибировании окисления жирных кислот омега-3 в растительных маслах душицей и розмарином и стеролов в оливковом масле, продление срока хранения мяса разными специями. Специи за счет высокой антиоксидантной активности подавляют вредное действие загрязнителей, котор....................... |
