способ увеличения сроков хранения соков

Формула изобретения

Способ увеличения сроков хранения соков, отличающийся тем, что в сок добавляют природный антиоксидант - дигидрокверцетин - из расчета 15÷19 мг/л жидкого продукта, что позволяет предотвратить реакции свободнорадикального и перекисного окисления, брожения и образование плесени.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к применению пищевой добавки дигидрокверцетина (ДКВ), обладающей высокой антиоксидантной активностью, для увеличения сроков хранения соков прямого отжима, концентрированных, восстановленных; нектаров; сокосодержащих напитков.

При изготовлении соков как фруктовых, так и овощных в них могут быть добавлены: натуральные ароматические вещества, полученные из данного сока или сока фруктов того же наименования; пищевая поваренная соль; уксус; сахара или мед; молочная кислота (не более 100г/кг сока), L-аскорбиновая кислота (не более 400 мг/кг конечного продукта) или сухая лимонная кислота, глутаминовая кислота и другие вещества, способствующие сохранности соков и улучшению их вкусовых и органолептических показателей.

Соки прямого отжима консервируют, как правило, физическим способом, например ионизирующим излучением, не используя консерванты, поэтому, поставляемые в охлажденном виде они имеют ограниченный срок хранения, который обычно не превышает 1 месяца (ГОСТ Р 51398-99).

Основная причина их скисания - свободно радикальное и перекисное окисление за счет активных форм кислорода, выделяющихся при жизнедеятельности микроорганизмов, приводящее, в том числе, к образованию высоких концентраций органических кислот - закислению жидкого пищевого продукта. Поэтому продления сроков их хранения можно добиться добавлением природных антиоксидантов, наиболее активный из которых - дигидрокверцетин.

ДКВ относится к классу восстановленных флавоноидов и является представителем группы флаванон-3-олов (брутто-формула C₁₅H₂O₇). По химической структуре ДКВ - полифенол (см. чертеж).

Его антирадикальная активность проявляется уже при концентрациях 3,3÷0,3 мкмоль/л при полном отсутствии мутагенной активности для человека [Антиоксидантные свойства дигидрокверцетина / Теселкин Ю.О., Жамбалова Б.А., Бабенкова И.В., Клебанов Г.И., Тюкавкина Н.А. // Биофизика. - 1996. - Т. 41, вып 3. - С.620-624].

Препарат ДКВ - важнейший Р-витамин антиоксидантного действия, который обеспечивает жизнедеятельность человека, отвечая, в частности, за сопротивляемость живых организмов к различным патологиям и вирусным заболеваниям. ДКВ используется в качестве капилляроукрепляющего, капилляропротекторного, гемореологического средства. В фармакологии рекомендован для комплексного лечения авитаминоза, ишемической болезни сердца, атеросклероза, оказывает положительное влияние на функциональное состояние печени, способствует восстановлению дренажной функции бронхов и биомеханики дыхания, улучшает работу сердца. Входит в состав фитоконцентратов, предназначенных для профилактики и для лечения сахарного диабета, заболеваний печени и желчного пузыря, желудочно-кишечного тракта, предстательной железы, почек и мочевого пузыря, а также сердечно-сосудистых заболеваний. Имеет широкий спектр действия: регулирует метаболические процессы и может применяться в комплексной терапии различных заболеваний, оказывает положительное влияние на функциональное состояние практически всех внутренних органов человека. Используется для профилактики и лечения опухолевых (в том числе онкологических) заболеваний, при поражении СПИДом, аутоиммунных заболеваниях, хронических воспалительных процессах вирусной и бактериальной природы и при приобретенных патологиях.

По оценкам специалистов системное профилактическое введение ДКВ в продукты питания (пищу, напитки) в пределах минимальных доз 1÷10 мкг/кг веса тела/сутки в течение года позволяет продлить жизнь человека на 20-25 лет. Ввиду исключительно важных свойств ДКВ рекомендовано вводить его в рацион питания населения тех регионов или профессиональных групп, которые подвергаются высоким дозам электромагнитного излучения, радиации, вирусного воздействия или физическим перегрузкам с целью повышения в десятки и сотни раз физиологической устойчивости по предельным нагрузкам и срокам.

В данное время в России зарегистрировано 104 вида биологически активных добавок и лекарственных средств, 46 видов продуктов питания, 25 наименований косметики, содержащих ДКВ.

Известны области применения дигидрокверцетина в пищевой промышленности

Применение дигидрокверцетина в пищевой промышленности регламентируется следующими нормативными документами:

- Постановление Главного Государственного Санитарного врача от 14.11.2001 г. № 36 «О введении в действие СанПиН 2.3.2.1078-01» классифицирует дигидрокверцетин как антиокислитель.

- Постановление Главного Государственного Санитарного врача от 18.04.2003 г. № 59 «О введение в действие СанПин 2.3.2.1293-03» разрешает применять дигидрокверцетин при производстве сливок концентрированных, шоколада, сухого молока и указывает максимальный уровень содержания дигидрокверцетина в этих продуктах до 200 мг/кг на жир продукта.

- Методические рекомендации Государственного санитарно-эпидемиологического нормирования РФ № 2.3.1.1915-04 от 2004 г. «Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ» устанавливают адекватный и верхний допустимый уровни потребления дигидрокверцетина в количестве 25 и 100 мг в сутки.

Основная цель введения дигидрокверцетина в продукты питания обусловлена его свойствами: замедление окислительных реакций, способность к укреплению сосудов, Р-витаминная активность. Таким образом, решаются две задачи: а) как антиоксидант, замедляющий окисление липидов, дигидрокверцетин дает возможность выпускать продукты с повышенным сроком годности; б) как капилляропротектор и подвид витамина Р - возможность выпускать продукты оздоровительной направленности.

Дигидрокверцетин используется при производстве сухого молока, мясной и рыбной продукции, морепродуктов, кондитерских изделий, столовых вод, продуктов функционального питания в целях продления срока их годности минимум в 2-3 раза, придавая при этом продуктам ярко выраженные оздоровительные свойства. Разработаны технические условия и начат выпуск шоколада с дигидрокверцетином «Шоколад горький», «Шоколад пористый горький», «Шоколад пористый горький «Элитный». Ранее попытки выпускать шоколад с дигидрокверцетином предпринимались АО Московской кондитерской фабрикой «Красный Октябрь» (шоколад «Мишка») и Предприятием детского питания «Истра-Нутриция» (шоколад «Сибирский» предназначен для профилактики сердечно-сосудистых и бронхолегочных заболеваний).

ДКВ используется в винодельческой промышленности для искусственного старения коньяков и вин, улучшения вкусовых качеств и качества спиртных напитков, предотвращения возникновения похмельного синдрома, повышения защитной, антиокислительной, антиплесневой, противодрожжевой активности. На 1 января 2008 года в Российской Федерации выпускается 7 видов водок, в состав которых входит дигидрокверцетин: «Ржаная беспохмельная» (г.Калуга), «Ликсар Классическая» (г.Саратов), «Столичный доктор. Антистресс № 7» (Московская область), «Нумерная» (г.Москва), «На кедровых орешках» (г.Уссурийск и г.Хабаровск) и др.

ГНУ ВНИХИ Россельхозакадемии разработаны ТУ на мороженое с растительным жиром с показателем жирности от 6 до 12% со сроком хранения 6 месяцев, в котором предусмотрено добавление дигидрокверцетина с целью предотвращения в продукте окислительной порчи жира, разработана НТД на пасты сметанные, пасты творожные пастеризованные.

Дигидрокверцетин присутствует в рецептуре минеральной воды «Аква Минерале Бьюти», выпускаемой ООО «Пепсико», воды питьевой «Великокняжеская» - производитель: ООО «Эдвайс».

Также имеет место использование дигидрокверцетина в квасе: он угнетает функцию размножения дрожжей и снижает их жизнеспособность, что дает возможность увеличения сроков его хранения в 2,5 раза. Дозировка - около 0,02 г/л. Сравнительные опыты показали, что аскорбиновая кислота, зачастую используемая при производстве квасов, уступает дигидрокверцетину по антиоксидантной активности почти в 2 раза.

Примером специализированной продукции с дигидрокверцетином служит серия коктейлей «Нормопротеин», выпускаемых ЗАО «Пищекомбинат Маслянинский» в Новосибирской области. Коктейли содержат дигидрокверцетин, комплекс витаминов, кальций, железо, имеют вкус шоколада, облепихи, кокоса и др. Рекомендованы при повышенных физических и умственных нагрузках, занятиях спортом. Включены в Общероссийскую программу «Здоровье нации - здоровое питание».

В 2005-2006 г. силами Технологического института ДальГАУ были проведены работы по исследованию и разработке технологии пролонгированного хранения молочных продуктов с дигидрокверцетином: концентратов соево-молочных сухих, масла сливочного, молока сгущенного.

Таким образом, разработаны документы и начат выпуск целого ряда сухих и концентрированных молочных продуктов, содержащих дигидрокверцетин (аналоги). Все они обладают более длительными сроками хранения. Благодаря возможности более длительного хранения, сухое молоко с дигидрокверцетином было включено в номенклатуру резервируемых продовольственных продуктов Росрезерва по линии чрезвычайных ситуаций [патент RU 2043030 "Способ производства молочного концентрата и способ контроля содержания в нем дигидрокверцетина". 28.12.1992. // Изобретения. - 1995. - № 25; патент RU 2097977 "Способ производства массы для сахаристых кондитерских изделий на жировой основе" // Изобретения. - 1997. - № 34].

Известны также и другие природные антиокислители, введение которых продлевает срок хранения пищевых продуктов, например аскорбиновая кислота, которые также можно отнести к аналогам.

Антиокислительные препараты применяются и в пивоваренной промышленности, хотя чаще всего используют двуокись серы, сульфиты, аскорбиновую кислоту и ее натриевую соль, а также редуктоны, полученные из сахаров в щелочной среде. Теоретическая доза аскорбиновой кислоты при розливе пива в бутылки вместимостью 0,5 л со средним содержанием 5 мл воздуха в горлышке каждой бутылки 30÷50 мг/л. Добавляют антиокислитель в любой стадии производства после главного брожения. Наиболее эффективно вводить антиокислители раньше, чем пиво будет находиться в контакте с кислородом воздуха, при этом целесообразно дозирование в два приема: вначале в отделении дображивания и после фильтрования перед розливом.

Совместное присутствие аскорбиновой кислоты и дигидрокверцетина приводит к проявлению эффекта синергизма, что отражается на увеличении сроков хранения пищевых продуктов. При этом аскорбиновая кислота действует не непосредственно как антиоксидант, а является, в первую очередь, синергистом, восстанавливая фенольные соединения и связывая металлы.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению (прототипом) является применение в качестве антиокислителя аскорбиновой кислоты при производстве сокосодержащих напитков на сахаре «ЯБЛОКО» и «Гранат», выпускаемой заводом безалкогольных напитков «Марк-IV» [ГОСТ 28188-89].

Техническим эффектом является антиоксидантное действие препарата дигидрокверцетин, благодаря которому увеличиваются сроки хранения соков прямого отжима, концентрированных, восстановленных; нектаров; сокосодержащих напитков.

Эффект достигается тем, что ДКВ замедляет реакции свободнорадикального и перекисного окисления, выступая в качестве протектора в отношении процессов окисления, действия плесневых и дрожжевых микроорганизмов.

Сущность изобретения состоит в том, что использование пищевой добавки ДКВ в концентрациях 15÷19 мг/л (50÷62,5 мкмоль/л) увеличивает сроки хранения: соков прямого отжима (черничного, ежевичного, малинового, клюквенного, яблочного и др.), концентрированных, восстановленных; нектаров; сокосодержащих напитков.

Для сравнения, аскорбиновая кислота как антиокислитель вводится в аналогичные пищевые продукты в концентрации 150 мг/л, что в 7-10 раз выше, подтверждая тем самым высочайшую эффективность ДКВ как антиоксиданта (табл.1).

Изобретение может быть реализовано следующим образом.

Препарат дигидрокверцетина в виде кристаллического порошка добавляют в свежевыжатые соки прямого отжима, концентрированные, восстановленные; нектары; сокосодержащие напитки из расчета 15÷19 мг/л (50÷62,5 мкмоль/л).

Антиоксидантное действие пищевой добавки ДКВ доказано в экспериментах с пятью видами соков прямого отжима, с сокосодержащими напитками.

Например, исследовали влияние антиоксидантной пищевой добавки ДКВ концентраций в интервале от 0,3 до 30 мг/л (1÷100 мкмоль/л) на пяти видах соков прямого отжима: яблочного, черничного, ежевичного, малинового, клюквенного стандартным методом измерения рН (ГОСТ 26188). Показано полное отсутствие закисления (снижения рН) соков прямого отжима при концентрации ДКВ свыше 50 мкмоль/л при хранении соков при комнатной температуре в течении 7-10 дней (табл.2), по сравнению с контролем, где закисление (в результате образования органических кислот - продуктов окисления и брожения) было выше в 1,5÷2,5 раза. При таких характеристиках препарат ДКВ может быть использован как пищевая добавка, способствующая увеличению срока годности соков прямого отжима, также концентрированных, восстановленных; нектаров; сокосодержащих напитков.

Таблица 1
Рекомендуемые дозировки антиоксидантов (кг/т готового продукта) отдельно или в смеси 1)
Вид продукта	Продукт	БОА	БОТ	Эфиры галловой кислоты	Токоф-еролы	Третбутил-гидрохинон	Аскорбиновая кислота или изоаскорбат натрия
Растительные и животные жиры	Животные жиры твердые (свиной, говяжий и т.п.)	0,2	0,1	-	0,2	0,2	-
Маргарин, жиры и масла для жарки	0,2	0,1	0,2	0,2	0,2	-
Растительные масла	-	-	0,2	0,2	0,2	-
Растительные масла нерафинированные	0,1	-	-	-	-	-
Мясные и колбасные изделия	Полукопченые и копченые колбасы	0,15	0,1	-	-	-
Вареные колбасы	-	-	-	0,2	-	0,32)
Бекон, солонина, окорока	-	-	-	-	-	2,53)
Мясо сушеное	0,2	-	0,2	-	-	-
Рыбные продукты	Свежемороженая, копченая, сушеная и вяленая рыба	0,5-1,05)	0,5	-	-	-	5-12,55)
Рыбий жир	-	-	0,2	0,2	0,2	-
Рыбные консервы	0,1	-	-	-	-	-
Напитки и фрукты	Бутылочное вино	-	-	-	-	-	0,12
Пиво	-	-	-	-	-	0,03
Безалкогольные напитки и соки	-	-	-	0,1	-	0,15
Свежезамороженные ягоды, фрукты	-	-	-	-	-	0,5
Консервированные фрукты	-	-	-	-	-	1-2
Кондитерские изделия	Сохранение аромата шок. изделий	1,05)	-	-	-	-	-
Жевательная резинка	0,4	0,4	0,4	-	-	-
Смеси для выпечки кексов, тортов и т.п.	0,2	-	0,2	-	-	-
Пищевые концентраты	Сушеный картофель	0,01	0,01	-	-	-	-
Пищевые концентраты, сухие завтраки на зерновой основе	0,2	-	0,2	-	-	-
Картофельные хлопья, крупка	0,025	0,025	-	-	-	-
Супы и бульоны сухие	0,2	-	0,2	-	-	-
Прочее	Орехи очищенные измельченные	0,2	-	0,2	0,2	0,2	-
Соусы, приправы	0,2	-	0,2	0,2	-	0,1
Биологически активные добавки	0,4	0,4	0,4	-	-	-
1)Если добавляется комбинация из двух или более перечисленных антиокислителей, массовая доля каждого из них должна быть снижена по отношению к другим так, чтобы сумма долей не превышала 100%.
2) Килограммов на тону фарша.
3)Килограммов на 1000 л рассола.
4)Погружение продукта в раствор указанной концентрации.
5) Килограммов на 1000 л воды.
6) Опрыскивание продукта раствором антиокислителя.

Таблица 2
Действие пищевой добавки ДКВ на закисляемость соков
рН	Концентрация ДКВ
0 мкмоль/л	1 мкмоль/л	5 мкмоль/л	25 мкмоль/л	50 мкмоль/л	100 мкмоль/л
Сок яблочный прямого отжима
рНисх	3,72	3,72	3,72	3,72	3,72	3,72
рН конечн	3,36	3,49	3,56	3,54	3,80	3,72
Сок черничный прямого отжима
рНисх	2,78	2,78	2,78	2,78	2,78	2,78
рН конечн	2,68	2,68	2,68	2,69	2,78	2,76
Сок ежевичный прямого отжима
рНисх	2,97	2,97	2,97	2,97	2,97	2,97
рН конечн	2,84	2,83	2,84	2,83	2,98	2,97
Сок малиновый прямого отжима
рНисх	2,79	2,79	2,79	2,79	2,79	2,79
рН конечн	2,61	2,62	2,60	2,61	2,84	2,85
Сок клюквенный прямого отжима
рНисх	2,50	2,50	2,50	2,50	2,50	2,50
рН конечн	2,44	2,44	2,44	2,43	2,52	2,50