ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ В ТЕХНОЛОГИЯХ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ

Бандуренко Г.М., Кандаурова О.М.

Национальный университет пищевых технологий

(г. Киев, Украина)

Введение

Проблема сохранения здоровья населения Украины, возникшая с ухудшением окружающей среды, непосредственно связана с усилением иммунодефицита и увеличением количества заболеваний, связанных с недостатком основных жизненно необходимых веществ в организме детей и взрослых. Эту проблему можно решать по-разному. Самый простой путь – сбалансировать рацион питания в зависимости от возраста и пола, но для его  соответствия физиологическим нуждам человека простого увеличения количества продуктов в рационе не достаточно [1,2].

Этот вопрос значительно сложнее и шире за своим содержанием, так как не все слои населения достаточно грамотно могут усовершенствовать свой продуктовый набор в зависимости от нужд. Если таким образом решить проблему полностью не удается, можно предложить другой рациональный путь. В этом случае решение этого вопроса основывается на использовании средств, которые могут одновременно ослабить влияние негативных факторов, а также повысить сопротивляемость и дееспособность организма. То есть, альтернативный путь использования в рационе питания продуктов, обогащенных биологически активными веществами – витаминами, макро и микроэлементами,  антиоксидантами, адаптогенами и т.д. При таком подходе человек, не изменяя своих привычек питания, получает все необходимые вещества для нормальной жизнедеятельности или восполняет их дефицит. Эти продукты могут быть как животного, так и растительного или смешанного происхождения. Главной отличительной чертой их является повышенное содержание биологически активных веществ (БАВ) при привычных  органолептических характеристиках продуктов. Поэтому, актуальной проблемой является создание продуктов питания нового поколения высокого качества, обогащенных БАВ натурального происхождения.

Основная часть.

В последнее время в технологиях «здоровой» пищи большое внимание уделяется углеводным продуктам, в первую очередь  содержащим молочнокислые бактерии. В том числе это – продукты, полученные биохимическими способами, с применением квашения, соления и мочения, которые часто называют ферментированными. Основным сырьем для их производства являются фрукты, ягоды и овощи, а консервирующее действие обеспечивает молочная кислота,  образующаяся в процессе молочнокислого брожения. В технологии их получения отсутствуют тепловые процессы, что имеет своё положительное влияние на химический состав готовых продуктов. Это проявляется в максимальном сохранении витаминов, БАВ и собственной ферментной системы сырья. Наиболее существенным отличием этой группы является то, что их можно назвать условно «живыми» продуктами. Усилить их положительные свойства, а также улучшить их качественные показатели и пищевую ценность можно путем внесения в рецептуру лекарственного растительного сырья, которое в процессе ферментации и хранения насытит продукт собственными растворимыми активными компонентами, способными к диффузии в кислой среде.

Лечебные свойства лекарственного сырья зависят от наличия в нем комплекса разнообразных за химической структурой и терапевтическим действием веществ, наиболее важными из которых являются дубильные вещества, эфирные масла, фитонциды, алкалоиды, гликозиды, флавоноиды,  кумарины, сапонины, терпены, смолы и т.д.  Так, дубильные вещества, которые содержатся практически во всех растениях, имеют выраженные бактерицидные, противовоспалительные и кровоостанавливающие свойства. Эфирные масла и фитонциды имеют противоспалительное, антимикробное, противовирусное, стимулирующее и болеутоляющее действие, активно влияют на  деятельность сердечно-сосудистой и центральнеой нервной системы, возбуждают дыхание, стимулируют действие желудочно-кишечного тракта. Гликозиды также имеют разнообразное действие на сердечно-сосудистую систему. Алкалоиды  нормализуют давление, успокаивают центральную нервную систему, влияют на деятельность мышц. Горькие гликозиды активно влияют на работу желудочно-кишечного тракта. Флавоноидные соединения проявляют выраженную антиокислительную и антимутагенную активность, величина которой зависит от их структуры. Наибольшей антиокислительной активностью обладают флавонолы, флавоноиды, антоцианы  и некоторые фенольные кислоты. Особенное значение имеют флавоноидные гликозиды растений, которым при условии Р-витаминной активности присуще бактерицидное и желчегонное действие, а также выведение из организма радиоактивных веществ. Противоопухолевое действие имеют кумарины. Сапонины проявляют отхаркивающий, мочегонный и желчегонный эффект [1,2,4].  

Особенностью использования лекарственного сырья является ещё и то, что все биологически активные вещества находятся в комплексе, и многие из них усиливают действие друг друга, например синергизм флавоноидов и аскорбиновой кислоты. Известно, что некоторые флавоны предохраняют витамин С от  разрушения. Таким образом, растения можно использовать при заболеваниях всех органов и систем[1,2].

Сочетая в рецептуре плодо-овощное сырье, которое содержит значительные количества витамина С, с лекарственным, содержащим флавоноиды, в процессе ферментации можно получить значительный эффект по сохранению аскорбиновой кислоты. Это является ценным для организма  человека, так как витамин С принимает участие во многих обменных процессах. Он обладает бактерицидным действием, обезвреживает некоторые токсичные продукты, образующиеся при расщеплении белков и является важным регулятором окислительных процессов. Особенно важным является то, что витамин С принимает на себя воздействие свободных радикалов, образующихся при переваривании пищи, свои отдавая электроны и окисляясь. Витамин С в больших количествах содержится в плодах шиповника, актинидии,  лимонника, корневищах аира, мяты перечной.

Подавляющее большинство пряно-ароматических растений богаты минеральными и дубильными веществами, что дополнительно может обогащать конечный продукт. Благодаря такому биохимическому составу пряно-ароматических растений и использованию отдельных растений или композиций из них можно существенно повысить пищевую  ценность получаемых продуктов. В нашей стране и за рубежом широко используют композиции из разных видов дикорастущих и культивируемых растений в качестве основных компонентов при производстве бальзамов и безалкогольных напитков. Но в большей степени их применяют как материал для придания продуктам определенных органолептических качеств. Разработкой ферментированных продуктов с использованием пряно-ароматического и лекарственного сырья занимались мало [2,3,4].

Цель исследования – разработка технологий получения ферментированных продуктов из фруктов, ягод и овощей, обогащенных биологически активными веществами лекарственных трав.

Эксперимент.

Экспериментальные исследования по приготовлению ферментированных продуктов проводились на кафедре технологии консервирования НУПТ на протяжении 2007–2013 г.г. При этом использовали фрукты, ягоды и овощи, произрастающие на территории Украины, характеристики которых соответствовали требованиям действующих стандартов. Сортовые особенности используемого сырья были подобраны исходя из требований, предъявляемых к сырью для ферментации: высокая сахаристость, твердость, упругость, степень зрелости и оптимальный размер – соответственные для каждого вида сырья. Нами были опробованы распространенные овощи (капуста, огурцы, помидоры, баклажаны, кабачки, патиссоны, тыква, морковь, свекла, болгарский перец, лук и чеснок), а также семечковые и косточковые фрукты (яблоки, груши, айва, сливы, абрикосы, алыча) и некоторые ягоды (виноград, земляника, малина, ежевика). Для получения новых видов продукции изучены и исследованы  более 55-ти видов лекарственного и пряно-ароматического сырья, причем сырье подбирали таким образом, чтобы  эфирные масла, фенольные соединения, гликозиды и алкалоиды, содержащиеся в них в небольших количествах, были не токсичны.

Проблемным моментом использования пряно-ароматического сырья является наличие в растениях горьких веществ, которые способны ухудшить органолептические свойства продуктов. Эту проблему решали путем тщательного  исследования и подбора такого количества лекарственного сырья, которое сочетается с основным сырьем – преимущественно овощами. Для фруктов и ягод подбирали «нейтральное» сырье, или сырье, полученное из растений–медоносов, которое имеет сладкий или терпкий вкус и аромат.

Таким образом, были проведены лабораторные исследования по приготовлению ферментированных продуктов с использованием разных лекарственных растений и их композиций, но их общее количество не превышало 2% к массе сырья. Для изготовления ферментированных продуктов всё плодо-овощное сырье подвергалось предварительной подготовке согласно технологических инструкций. Лекарственное сырье использовали преимущественно в сухом виде. Его подготовка сводилась к измельчению и равномерному распределению по всему объему. После заливания сырья соответствующим рассолом образцы выдерживали при разных температурах, начиная от 18°С.

Настоящей проблемой стал «запуск» процесса ферментации, который задерживался в связи с подавляющим действием на естественную микрофлору больших количеств эфирных масел и дубильных веществ лекарственного сырья. Эту проблему решали увеличивая температуру на стадии предварительной ферментации на 5…8 °С выше допустимой максимальной, доводя температуру окружающей среды до  +29…+32°С. Не смотря на принятые меры, процесс брожения задерживался до 2…3 суток, что объясняется тем же действием эфирных масел и дубильных веществ. При достижении общей кислотности в рассоле или заливке 0,3…0,4 % (в пересчете на молочную кислоту),  овощную продукцию направляли на дображивание при температуре 8-10 °С. При накоплении молочной кислоты 0,6…0,8 % температуру снижали второй раз до температуры хранения –  0…+2°С. Особенностью ферментации фруктов и ягод было выдерживание их на предварительной ферментации до накопления 0,4…0,5% молочной кислоты, с последующим дображиванием  на протяжении 1,5 …2 месяца.

В процессе предварительной, основной ферментации и дображивания наблюдали за изменением органолептических и физико-химических свойств заливки, в которую постепенно переходили вещества, формирующие цветовую, ароматическую и вкусовую основу – дубильные вещества, красители, органические кислоты, аминокислоты, витамины и т.д. Установлено, что количество витаминов при применяемых режимах сохраняется на 90-95%.  Для наиболее удачных рецептур определены технологические показатели, в том числе установлены нормы естественной убыли.

Полученные образцы подвергали оценке качества за основными критериями – внешний вид, цвет, аромат, вкус, прозрачность заливы, рН, количество молочной кислоты, %. Были проведены дегустации, по результатам которых отобраны образцы, обладающие высокими органолептическими показателями. Эти образцы наблюдались на протяжении восьми месяцев хранения. Результаты этих наблюдений дают возможность сделать вывод о высоких показателях на протяжении шести месяцев. По истечении этого времени эти показатели несколько снижались и считались удовлетворительными.

Полученная продукция условно делится по следующим направлениям.

В разряд профилактических ферментированных продуктов, обладающих общеукрепляющим и тонизирующим действием отнесли продукты, изготовленные из абрикосов, винограда, земляники смородины, яблок, капусты, моркови, свеклы, сладкого болгарского перца, лука и чеснока. При этом были добавлены композиции из лекарственного сырья – березы, спорыша, дягиля, душицы, зверобоя, крапивы, лимонника,  одуванчика, ромашки, лопуха, солодки, шиповника, женьшеня, золотого корня, элеутерококка. Для достижения успокоительного эффекта использовали тыкву, кабачки, патиссоны, груши, калину, коноплю, мелису, мяту, пион, паслен, хмель, шалфей, боярышник. Также, для профилактики воспаления дыхательных путей использовали калину, липу, бузину, верес, малину, ольху, первоцвет, корень солодки, фиалку, хвощ полевой, почки березы в сочетании с фруктами, ягодами или, в качестве альтернативы, овощи с луком, чесноком и красным перцем. Полезны для общего укрепления организма применение аира, бессмертника, брусники, пижмы, спорыша, хмеля, цикория, щавеля конского. Для стимуляции обмена веществ возможно дополнительно использовать крапиву, лопух, календулу, спаржу, хвощ, цикорий, череду.

Заключение.

Таким образом, в результате проведенных исследований была проверена возможность использования лекарственного растительного сырья в технологиях ферментированных продуктов и разработаны технологии их использования. Появилась возможность запрограммировать физиологическую направленность действия этих продуктов и комплексно воздействовать на организм человека. Разработаны рецептуры и технологические режимы новых ферментированных продуктов из фруктов, ягод и овощей, произрастающих на территории Украины с добавлением лекарственных растений. Это позволяет не только расширить ассортимент, но и обогатить их биологически активными веществами, а также придать этим продуктам пикантные органолептические свойства.

Литература.

1.     Витамины и минеральные вещества. Полная энциклопедия / Сост. Т.П.Емельянова. – Санкт-Петербург: ЗАО «Весь», 2003. – 368 с.

2.     Тутельян В.А., Спиричев В.Б., суханов Б.П., Кудашева В.А. Микронутриенты в питании здорового и больного человека. – М.: Колос, 2002. – 423 с.

3.     Товароведение и переработка лекарственно-технического растительного сырья в БАД: Учебное пособие / Р.Ю. Павлюк, В.В. Погарская, В.В. Яницкий, Сати Ясин Ахмед Аль Далаин; Харьк. гос. ун-т питания и торговли; Госуд. департамент продовольствия Минагропром Укр. – Харьков; Киев,2003.- 306 с.

4.     Макаров, В.Г. Изучение механизма антиоксидантного действия витаминов и флавоноидов / В.Г. Макаров, М.Н. Макарова, А.И. Селезнева // Вопросы питания, 2005. - №1. - 10-13.

 

Галина Михайловна Бандуренко, кандидат технических наук, доцент, кафедры технологии консервирования Национального университета пищевых технологий, gbandurenko@yandex.ru

 

Кандаурова Ольга Михайловна, аспирант кафедры технологии консервирования Национального университета пищевых технологий.