Функциональность безалкогольных напитков
К функциональным относятся безалкогольные напитки, предназначенные для систематического употребления в составе пищевых рационов, сохраняющие и улучшающие здоровье и снижающие риски развития заболеваний. Этими свойствами напитки обладают благодаря наличию в их составе функциональных ингредиентов, обладающих способностью оказывать положительное влияние на физиологические функции и обменные процессы в организме человека.
Функциональными ингредиентами безалкогольных напитков являются: витамины, макро- и микроэлементы, пищевые волокна, органические кислоты, фенольные и другие соединения.
Исходя из особенностей состава и свойств безалкогольных напитков, с учетом технологии их получения условно можно выделить две категории функциональных напитков:
• традиционные напитки, содержащие в нативном виде значительное количество функционального ингредиента или группы;
• традиционные напитки, дополнительно обогащенные функциональными ингредиентами.
К первой категории напитков относятся соки, минеральные воды, ко второй - газированные и негазированные безалкогольные напитки.
Функциональными ингредиентами минеральных вод являются минеральные вещества, биологически активные компоненты, газы. Профилактические и лечебные свойства минеральных вод обусловлены, прежде всего, ионным составом воды, в частности катионами Na+, K+, Ca2+, Mg2+ и анионами Сl, S042,-HC03-.
Катионы натрия участвуют в водно-солевом обмене, а в сочетании с хлорид ионами в минеральной воде нормализуют осмотического давления, способствуют образованию пищеварительного сока, тем самым улучшая процесс пищеварения.
Катион кальция уменьшает проницаемость клеточных мембран, нормализует свертываемость крови, обладает противовоспалительным действием, повышает активность некоторых ферментов, уменьшает перистальтику кишечника, улучшает рост костей и состояние зубов.
Катион магния активирует анаэробный обмен углеводов, уменьшает возбудимость нервной системы.
Гидрокарбонаты уменьшают воспалительные процессы, понижают кислотность желудочного сока, обладают желчегонным действием. Воды, содержащие гидрокарбонаты, полезны при гастритах, язвенной болезни желудка. Кроме того, гидрокарбонатные воды улучшают всасывание в кишечнике железа и других микроэлементов, снижают сахар в крови.
Анион хлора в соединении с катионами натрия повышают секреторную функцию желудка, поджелудочной железы, ферментов и тем самым улучшают пищеварение, усвоение белков, жиров, углеводов пищи и рост организма.
Физиологическую роль сульфат-ионов в минеральной воде связывают с усилением выделения желчных кислот, 1 холестерина, уменьшением возможности образования желчных камней, улучшением обменных процессов.
Функциональными ингредиентами минеральных вод являются также микроэлементы. По составу содержащихся микро-элементов воды делят на: мышьяковистые, содержащие более 0,7 мг/дм мышьяка; борные - не менее 35 мг/дм ортоборной кислоты; железистые - не менее 10 мг/дм3 железа, йодные - не менее 5 мг/дм йода, бромистые - не менее 25 мг/дм брома, кремнистые - не менее 50 мг/дм3 кремниевой кислоты. Мышьяковистые воды укрепляют организм, оказывают тонизирующее действие, стимулируют рост, улучшают кроветворение, функцию печени.
Бор является постоянным компонентом крови. Он способствует отложению жира, в связи с чем борные воды не рекомендуются людям, склонным к ожирению.
Железистые воды повышают уровень гемоглобина в крови и рекомендуются для лечения анемии.
Йод концентрируется в щитовидной железе, входит в состав вырабатываемого ею гормона тироксина, который регулирует уровень белкового, углеводного и жирового обменов, оказывает влияние на деятельность центральной нервной системы и других жизненно важных органов.
Лечебно-профилактические свойства брома связывают с нормализацией работы щитовидной железы, регуляцией деятельности нервной системы. В малых дозах бром оказывает тормозящее, а в больших - возбуждающее действие на организм человека.
Кремний выполняет опорную функцию, ускоряет выведение мочевой кислоты из организма, улучшает рост костей и волос.
В составе минеральных вод из жизненно важных микроэлементов присутствуют также цинк, селен, медь, алюминий, литий, бериллий, никель, кобальт и другие.
Функциональность минеральных вод определяется также газами в составе напитков.
Углекислый газ минеральных вод повышает секреторную функцию желудка и кишечника, улучшают аппетит, всасывание пищевых веществ из кишечника.
Воды, содержащие сероводород, улучшают обмен серы в организме, повышают секреторную и моторную функции кишечника.
В состав некоторых минеральных вод входят газы радиоактивного происхождения - радон, гелий, аргон. Радоновые воды оказывают противовоспалительное действие, уменьшают проницаемость клеточных оболочек, снижают функцию щитовидной железы, улучшают секреторную и моторную функции желудка.
Широкий спектр физиологически значимых компонентов в составе минеральных вод, позволяет использовать их при различных заболеваниях органов пищеварения, сердечнососудистой и нервной систем, нарушениях обменных процессов, хронических заболеваниях верхних дыхательных путей. В лечебных целях минеральные воды следует применять по назначению врача. Лечебно-столовые воды можно употреблять как столовый напиток, но увлекаться не следует из-за возможного нарушения водно-солевого обмена.
Столовые минеральные воды из-за невысокого содержания функциональных ингредиентов, к функциональным напиткам отнести нельзя, но некоторым из них при регулярном потреблении приписывают способность улучшать водно-солевой обмен, оказывать благоприятное воздействие на функции печени, почек и др. органов.
Функциональные свойства соков обусловлены суммарным воздействием витаминов, пищевых волокон, макро-и микроэлементов, фенольных соединений.
Соки богаты витаминами, особенно витамином С. В соке из шиповника его содержание достигает 400 мг%, из цитрусовых плодов - 25 - 40 мг%. В небольшом количестве содержатся также витамины B1, В2, ниацин, каротин (см. табл. 20.).
Из макроэлементов в соках больше всего калия - 120 -150 мг% (в соке из шиповника 37 мг%), а из микроэлементов -железа.
Пищевые волокна соков представлены пектином, физиологическая ценность которого заключается в способности выводить из организма человека тяжелые металлы и радионуклиды.
Повышению физиологической ценности соков способствуют полифенольные соединения - катехины, антоцианы, флавонолы (рутин, кверцетин) и другие, которые обладают антиоксидантными свойствами и способны предупреждать негативные последствия лучевых поражений.
Функциональные свойства овощных соков связывают, прежде всего, с высоким содержанием каротиноидов, пектина и молифенольных соединений. Каротиноидами богат морковный (1200мкг%) и томатный (300 мкг%) соки, а полифенолами -свекольный сок.
Ко второй категории функциональных безалкогольных напитков относятся напитки, дополнительно обогащенные функциональными ингредиентами натурального сырья и биологически активными добавками.
Функциональными ингредиентами натурального сырья являются: витамины, макро- и микроэлементы, пищевые волокна, органические кислоты, гликозиды, фенольные и другие соединения. К такому сырью относятся: фруктовые и овощные соки, лекарственные растения, молочная сыворотка, продукты пчеловодства, зерновые культуры, природные лечебно-столовые минеральные воды (табл. 21).
Фруктовые и овощные соки обогащают безалкогольные напитки витаминами (В1, В2, С, РР, каратином), пектиновыми веществами, макро- и микроэлементами (калием, кальцием, натрием, магнием, фосфором, железом).
Таблица 21
Функциональные ингредиенты безалкогольных напитков и сырье, их содержащее
Функциональные свойства лекарственных растений связаны не с каким-либо одним веществом, а с наличием в них широкого спектра физиологически значимых веществ: витаминов, макро- и микроэлементов, биофлавоноидов, дубильных веществ, алкалоидов, гликозидов, а также эфирных масел, фитонцидов и других веществ, которые оказывают положительное воздействие на здоровье человека. К примеру, биофлавоноиды (кверцитин, рутин, пикногенол и др.), обладают антиоксидантной активностью, которая обусловлена способностью фенолов связывать ионы тяжелых металлов в устойчивые комплексы, лишая их католического действия.
Биофлавоноиды лекарственных растений проявляют также антибактерицидные, антивирусные, иммуностимулирующие, сосудорасширяющие действия. Флавоноидные соединения, обладающие В-витаминной активностью, особенно катехины,
укрепляют стенки кровеносных сосудов, предупреждают хрупкость капилляров.
Дубильные вещества, содержащиеся во многих растениях, способны оказывать противовоспалительное действие при желудочно-кишечных заболеваниях.
Эфирные масла ароматического лекарственного сырья обуславливают противовоспалительные, антимикробные, противовирусные действия. Некоторые из них оказывают влияние на сердечно-сосудистую и центральную нервную системы, понижают давление, улучшают функции желудочно-кишечного тракта.
Среди гликозидов важное значение имеют сердечные гликозиды, оказывающие положительное влияние на сердечнососудистую систему; горькие гликозиды, повышающие аппетит, усиливающие перистальтику желудка; сапонины, обладающие желчегонным, а некоторые из них патогенным действием, способностью снижать давление. Установлены также антиоксидантные свойства некоторых гликозидов.
Пектиновые вещества обладают детоксицирующими свойствами, связывая токсичные элементы и радионуклиды и выводя их из человеческого организма. Пектиновые вещества стимулируют также моторную функцию кишечника, препятствуют всасыванию холестерина, играют положительную роль в нормализации состава микрофлоры кишечника.
Органически кислоты, содержащиеся в растительном сырье, участвуют в процессах пищеварения. Некоторые органические кислоты могут выполнять и другие функции. Бензойная и салициловая кислоты обладают антисептическим действием, янтарная кислота активизирует процесс клеточного дыхания, снижает токсическое воздействие этанола, повышает усвояемость аскорбиновой кислоты.
Продукты пчеловодства - мед, пыльца, содержат широкий спектр физиологически значимых веществ. Мед содержит богатый комплекс витаминов (В1, В2, Вз, В6, С, РР, битион, провитамин А, К, Е), макро- и микроэлементов, а также ферменты, алкалоиды, антибиотические, гормональные и другие вещества.
Мед обладает неоспоримыми лечебно-профилактическими и бактерицидными свойствами и используется при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, язвенной болезни органов пищеварения, простудных и многих других заболеваниях.
В составе пыльцы содержаться все незаменимые аминокислоты, комплекс витаминов (В1, В2, РР, С, пантотеновая кислота, фолиевая кислота, биотин, рутин и другие), микроэлементы, антибиотические вещества. Цветочная пыльца широко используется в лечебной практике. Ее применяют при переутомлении, больших умственных нагрузках, малокровии, белковой недостаточности, в период реабилитации после многих заболеваний.
Молочная сыворотка является концентратом полезных веществ: лактозы, макро- и микроэлементов (калия, натрия, калия, фосфора, магния), витаминов (группы В, биотин, С, А), незаменимых аминокислот, пептидов, полиненасыщенных жирных кислот. Лактоза обладает специфическими функциями: медленно всасывается в организме и, достигая отдела толстого кишечника, стимулирует жизнедеятельность бактерий, продуцирующих молочную кислоту.
Зерновое сырье ( овес, ячмень, и др.), используемое в виде экстрактов, обогащает безалкогольные напитки аминокислотами, витаминами, прежде всего группы В, минеральными веществами.
Функциональность безалкогольных напитков обеспечивается также биологически активными добавками (БАД) в составе напитков. БАД в напитках выступают как дополнительные источники витаминов, минеральных и пектиновых веществ, некоторых аминокислот и других соединений.
БАД представляют собой концентраты натуральных или идентичные натуральным биологически активных веществ.
Из концентратов натуральных биологически активных веществ, в производстве безалкогольных напитков известны БАД из люцерны «Долюцар» и «Люкон» (Башкирия), БАД из выжимок винограда «Иммотель», БАД из микроводоросли спирулины плантенсис, настой их биомассы женьшеня и другие.
Для этих БАД характерно наличие широкого спектра физиологически значимых для организма человека веществ. К примеру БАД «Долюцар» содержит витамины (А, Д, Е, К, тиамин, фолиевая кислота, рибофлавин и другие), пектиновые вещества, флавоноиды, минеральные соединения, свободные аминокислоты. Использование «Долюцар» в составе напитков способствует укреплению иммунной системы, усиливает сопротивляемость организма к простудным заболеваниям, снижает риск возникновения онкологических заболеваний.
БАД «Иммотель» содержит, прежде всего, микроэлементы, являющиеся активными центрами большей части ферментов, способствующих улучшению метаболических процессов в организме человека. Кроме того, в состав добавки входят витамины, полифенольные и другие соединения.
Разнообразный состав биологически активных веществ характерен для БАД - микроводоросли спирулины, в которой обнаружены: белок с полным набором незаменимых аминокислот, комплекс витаминов (группы В, В-каротин, фолиевая кислота, ниацин, токоферол, аскорбиновая кислота), макро- и микроэлементы (калий, фосфор, железо, хлор, магний, кальций, молибден, вольфрам) и другие вещества. Использование микроводоросли в рецептуре безалкогольных напитков позволяет получать продукты с лечебно-профилактическими свойствами.
В качестве БАД в составе напитков используют нутрицевтики - биологически активные вещества, предназначенные для коррекции химического состава пищи человека. В производстве безалкогольных напитков из нутрицевтиков применяют как отдельные витамины и минеральные вещества, так и их комплексы (премиксы), пектиновые вещества, некоторые аминокислоты.
Введение нутрицевтиков в состав напитков позволяет достаточно легко и быстро ликвидировать дефицит биологически активных веществ в питании, повысить защитные силы организма к неблагоприятным факторам окружающей среды, усилить и ускорить связывание и выведение ксентобиотиков из организма.
Для обогащения безалкогольных напитков отдельными витаминами чаще всего используют витамины С, группы В, РР, а из минеральных веществ - кальций, магний, железо, йод. При мерами подобных напитков могут служить напитки серии Антошка, порошкообразные концентраты «Восторг», «Персей».
Широкую известность получили безалкогольные напитки, обогащенные сбалансированными в соответствии с физиологическими нормами потребления комплексами витаминов, минеральных веществ (премиксы). Самыми популярными напитками в этом секторе являются напитки серии «Вторая жизнь», производство которых освоено во многих регионах России Премиксы (смеси) для напитков включают пять (В, В3, В6, РР, С) или семь витаминов (В1, В2, Вз, В6, фолиевая кислота, РР, С).
Распространение получили также напитки использованием поливитаминных премиксов 740/4, 340/4 и Валетек, включающие 12 витаминов: А, Д, С, Е, B1, В2, В6, В, РР, фолиевая и пантотеновая кислоты, биотин.
Премикс 740/4 производства Хоффманн - Ля Рош (Швеция) в комбинации с минеральными веществами и пектином входит в серию порошкообразных витаминизированных напитков «Золотой шар». Порошкообразная форма напитка позволяет обеспечить хорошую сохраняемость витаминов, возможность их точной дозировки и удобства использования.
Из премиксов торговой марки «Валетек» (ЗАО «Валетек Продимэкс») в безалкогольной практике находят применение «Валетек-3», «Валетек-4». Состав «Валетек-3» представлен витаминами А, Е, Д, В1, В2, В6, В12, РР, фолиевой кислотой, пантотенатом кальция, биотином, аскорбиновой кислотой. Комплекс «Валетек-4» отличается от «Валетек-3» включением в его состав кальция и железа и исключением витаминов А и Д. Данные премиксы используют для обогащения безалкогольных напитков, сиропов, квасов, соков.
Известен сбалансированный минеральный комплекс «GS», производимый фирмой «Электронная медицина» и включающий 14 микроэлементов: литий, натрий, калий, магний, железо, цинк, медь, фтор, никель, бор, кобальт, молибден, марганец, ванадий. Комплекс проявляет общеукрепляющий, антиоксидантный, иммуностимулирующий эффекты. Добавку «CS» рекомендуют применять для обогащения микроэлементами различных безалкогольных напитков, в том числе квасов брожения.
В качестве БАД в составе напитков могут использоваться отдельные аминокислоты, к примеру, таурин. Таурин -серосодержащая аминокислота, хотя не участвует в образовании белков, но, как установлено в последние годы, выполняет в организме важнейшие регуляторные функции. Таурин участвует в стабилизации мембранных клеток, играет ключевую роль в сохранении продолжительности их жизни, проявляет иммунорегулирующие и антиоксидантные свойства. Исследованиями доказано положительное влияние таурина при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, онкологических заболеваниях. Таурин содержится в сыворотке коровьего молока. Производит БАД «Фарма Центр» (Москва).
Потребление безалкогольных напитков, обогащенных функциональными ингредиентами, может внести существенный вклад в снижение острого дефицита в питании физиологически значимых веществ и тем самым способствовать укреплению здоровья населения нашей страны.