Натуральные экстракты в напитках
Зеленое потребление – ведущая тенденция во всем мире, отвлекающая интерес потребителей в сторону натуральных и органических продуктов, ограничивающая использование вредных химических продуктов. Химические консерванты находятся на пути к замене разнообразными природными соединениями с сильными антимикробными свойствами, полученными методами экстракции из растительного сырья.
Примеры натуральных антимикробных веществ:
- полисахариды, полученные из клеточной стенки растений;
- олигогалактурониды и хитозан;
- несколько эфирных масел, экстрагированных из таких растений, как мята перечная, розмарин, базилик, семена сельдерея, лавровый лист бактериальные штаммы, такие как бактериоцины, белковый пептидный токсин;
- вакуумно-импульсные экстракты ягод и лекарственных растений.
Растущий интерес к природным противомикробным препаратам зависит от их пользы для здоровья. Фенолы и каротиноиды, полученные из различных фруктовых субпродуктов, можно использовать в качестве консервантов в напитках, поскольку они помогают продлить срок хранения продуктов, избегая образования посторонних привкусов из-за прогорклости.
Природные компоненты, обладающие антиоксидантной активностью, рекомендуются при разработке новых функциональных напитков (например, обогащение с использованием природных полифенолов). Действие полифенолов на организм человека осуществляется посредством путей передачи ключевых сигналов, которые буквально заставляют наш организм запускать процессы оздоровления. Многие полифенолы, содержащие гидроксильные группы в ароматических кольцах, обычно присутствуют в растениях и овощах. Одним из распространенных полифенолов, присутствующих в моркови, является провитамин А, который представляет собой каротиноид, состоящий из лютеина и ликопина со смесью определенных групп растительных полифенолов, таких как антоцианидины и процианидины). Например, интересным природным источником фенольных соединений является имбирь, а также некоторые распространенные фрукты, такие как яблоко, черника и клюква. Помимо этого, многие растения обладают большим фармацевтическим потенциалом. Рынок функциональных напитков также может быть расширен за счет применения инновационных биотехнологий с точки зрения синбиотиков, например, фенолы в сочетании с пробиотическими микроорганизмами могут производить продукт с активной функциональностью. Многие растительные соки склонны к окислению, поэтому становятся чувствительными к присутствию кислорода во время производства, а также хранения. В таких случаях методы нетермической обработки также могут указать на новый путь создания фруктовых и овощных напитков длительного хранения. Один из подходов является вполне рабочим: в лимонный сок для защиты от окисления витамина C добавляются концентраты красных фруктов, сохраняя полезные свойства продукта на протяжении всего срока годности. Поскольку разложение аскорбиновой кислоты является чрезвычайно быстрым процессом, также бланширование может служить возможным решением этих проблем, поскольку в процессе бланширования оксидаза аскорбиновой кислоты инактивируется, что предотвращает возможное окисление. Побочные продукты фруктовой и другой пищевой промышленности могут быть использованы в качестве источника функциональных компонентов, используемых в процессе обогащения напитков. Отходы, образующиеся при переработке пищевых продуктов, обычно сопровождаются такими проблемами, как обработка отходов, минимизация образующихся объемов и предотвращение различных экологических последствий, возникающих в результате утилизации. В настоящее время переработка отходов сельского хозяйства и пищевой промышленности позволяет получать ценные биологически активные соединения. Например, в промышленной переработке сливы, сливового сока или сливовой мякоти кожица, богатый источник полифенолов, является основным производимым отходом, который используется для обогащения различных напитков на основе фруктового сока или ароматизированного холодного чая. Однако это может привести к увеличению терпкости или горького вкуса, что может отрицательно сказаться на приемлемости напитков, но эту проблему можно решить путем добавления сахара и соли в соответствующем количестве, что приведет к уменьшение горечи и изменение сенсорного профиля, а также пищевой ценности. Другое исследование посвящено побочным продуктам промышленности по переработке роз, которые являются богатым источником полифенолов, способствуют развитию цветового профиля напитков. Продукты из брокколи содержат функциональные ингредиенты, такие как глюкозинолаты (такие как глюкоиберин, глюкоалиссин, глюкорафанин, глюкобрассицин и неоглюкобрассицин), которые являются полезными для здоровья соединениями с антиоксидантным действием. Семена граната, побочный продукт промышеленной переработки, содержат гораздо более высокий процент ненасыщенных жирных кислот, а также некоторых фенольных соединений, поэтому их можно использовать для обогащения напитков с целью придания им структурных. Например, пивная дробина является основным побочным продуктом, выделяемым на пивоваренном заводе. Она своей сути представляет собой лигноцеллюлозное соединение, которое состоит из нецеллюлозных полисахаридов (28%), особенно арабиноксиланов (28% лигнина и 17% целлюлозы). Будучи многообещающим источником клетчатки и белков (20% сухого вещества), она может легко служить привлекательным соединением для разработки питательных жидких напитков. Также возможно использовать пивную дробину в качестве источника пищевой добавки, особенно белков, для использования в производстве новых функциональных напитков на основе сыворотки.
Использование технологий экстракции для обогащения напитков
В последние дни исследования сосредоточены на разработке инновационных стратегий производства новых функциональных ингредиентов без ущерба для их химических и сенсорных свойств. Новые новые технологии включают импульсные электрические поля, обработку высоким давлением и наноинженерию. Кратковременное применение импульсных электрических полей и высокого давления к различным фруктовым напиткам приводит к более высокому сохранению антиоксидантных компонентов, таких как антоцианы, фенолы и аскорбиновая кислота. Эти технологии можно использовать для напитков на основе молочных продуктов, напитков на основе фруктов и овощей, напитков на водной основе или даже газированных напитков. С другой стороны, основная задача состоит в том, чтобы эффективно применить аспекты нанотехнологии для интенсификации обработки напитков с точки зрения наноинкапсулированных или наноразмерных биоактивных соединений и их контролируемого высвобождения.
Дополнительные новые технологии включают в себя:
- вакуумно-импульсную экстракцию натуральных ингредиентов;
- докритическую и сверхкритическую экстракцию без органических растворителей.
Эти инженерные аспекты более выгодны и экономят время по сравнению с традиционной экстракцией «жидкость - жидкость» или «твердое вещество - жидкость».
Принимая во внимание текущий потребительский спрос и потенциал инноваций, связанных с вышеупомянутой пользой для здоровья дополнительных ингредиентов в молочных напитках, энергетических напитках, фруктовых напитках, спортивных напитках и многих других, ясно, что для производства новых обогащенных напитков в функциональных напитков важную роль играют некоторые специальные ключи к проектированию:
- идентификация и количественная оценка перспективных ингредиентов;
- стандартизация биологически активных соединений;
- применение биоконсервантов природного происхождения для сохранения натуральности напитков;
- настройка правильной дозировки и систем доставки;
- изучение метаболизма, а также биодоступности функциональных ингредиентов;
- приготовление различной продукции с добавленной стоимостью на основе классических напитков брожения;
- понимание аспектов безопасности, связанных с употреблением функциональных напитков;
- анализ нормативных вопросов;
- стабильность продукта;
- исследования по разработке функциональных ингредиентов и т. д.