Роль и свойства растительных экстрактов и эфирных масел в продуктах функционального назначения

Эфирные масла представляют собой огромный диапазон ароматических веществ и применяются в качестве вкусо-ароматических или ароматизирующих веществ. Природа и ценность этих веществ широко известны, но здесь уместно привести определение: эфирное масло – это летучая смесь органических соединений, полученная с помощью какого-либо физического процесса (дистилляции, отжима или экстракции растворителем) из пахучих материалов растительного происхождения. Определенное масло получают из одного ботанического источника (растения), с которым у него общее название и аромат. Разные части одного растения могут давать эфирное масло различного состава и с разными ароматическими свойствами. Одно и то же растение, произрастающее в разных местах, может давать эфирное масло различного качества. Было давно установлено, что эфирные масла – это сложные смеси нескольких веществ, хотя в некоторых случаях может преобладать какой-то один основной компонент (например, гвоздичное масло
из цветочных почек содержит 85 – 90 % эвгенола). Компоненты эфирных масел можно разделить на следующие группы:

• углеводороды с общей формулой (С Н ), известные под названием «терпены». При п = 2 они называются монотерпенами, при п = 3 — сесквитерпенами, а при п = 4 — дитерпенами;

• окисленные производные этих углеводородов;

• ароматические соединения с бензоидной структурой;

• соединения, содержащие азот или серу.

Производство.

Все эфирные масла в паре летучи, что означает, что у них давление достаточно низко для возможности их отгонки без разложения в присутствии воды. Будучи нерастворимыми в воде, они легко отделяются от водного дистиллята.
При дистилляции на воздухе при нормальном давлении используются высокие температуры, и в присутствии кислорода такая дистилляция приводит к разложению теплочувствительных компонентов. Тем не менее, многие эфирные масла могут дистиллироваться при пониженном давлении, и этот метод используется для получения изолятов и эфирных масел, не содержащих терпенов, являющихся ценными вкусо-ароматическими веществами. К основным маслам, получаемым дистилляцией пара и применяемым в кондитерской промышленности, относятся мятное масло, масло кассии (коричного дерева), коричное масло, масло мускатного ореха, гвоздичное масло, масло душистого перца (пиментовое), тминное, анисовое и розовое масла.

Эфирные масла, получаемые из кожуры различных цитрусовых (сладкого
и горького апельсина, лимона, грейпфрута, танжерина), извлекают не дистилляцией, которая приводит к сильному разложению, а ручным или машинным отжимом. Масло лайма извлекается как побочный продукт производства сока лайма,
в котором используется кипячение. Старый метод ручного экстрагирования в основном уже не используют, но он дает наиболее рафинированные масла. Масло цитрусовых в основном получают машинным прессованием при производстве сока цитрусовых. Чтобы свести к минимуму обработку отделенного масла водой (что дает продукт более высокого качества), сконструированы специальные машины. Масло выделяют также дистилляцией из выжимок цитрусовых, но качество его очень низкое. Присутствие избытка терпенов отрицательно сказывается на сроке годности многих эфирных масел. Более чистый и качественный вкус получают при использовании масел, не содержащих терпенов, более концентрированных, чем натуральное цитрусовое масло. Эти масла получают с помощью селективной экстракционной очистки с использованием разбавленного спирта, которая приводит к отделению терпенов. При этом окисленные ароматические соединения из масляного слоя остаются в чистом растворе. Из раствора
их выделяют фракционированной перегонкой при пониженном давлении
или хроматографическим разделением с помощью силикагеля. Вследствие сложной природы эфирных масел и изменчивости их источников они могут быть весьма подвержены порче из-за потери наиболее летучих компонентов или возникновению неприятных побочных запахов (из-за окисления). Некоторые из этих дефектов воспринимаются как смолистые, скипидарные посторонние запахи.
Для устранения эффектов окисления во многих странах разрешено применение антиоксидантов.

Посторонние запахи и привкусы в эфирных маслах могут возникнуть, если они находятся в контакте с железными поверхностями и подвержены воздействию прямых солнечных лучей. Тару, месильные емкости и воронки, применяемые для работы с эфирными маслами, следует изготавливать из нержавеющей стали. Желательно хранить эфирные масла в прохладном, темном месте в полностью заполненных стеклянных бутылках желтого (янтарного) цвета.
Применение эфирных масел в изготовлении шоколада, какао и кондитерских изделий. Ниже рассматриваются эфирные масла, нашедшие широкое применение
в ароматизации многих видов кондитерских изделий. Применяемые смеси и количества лучше всего определять экспериментально, так как на них влияют другие присутствующие виды сырья и условия обработки.

Эфирные масла представляют собой сложные многокомпонентные смеси летучих душистых разнообразных по составу, образующихся в процессе метаболизма, органических веществ. Их компонентами являются алифатические, ароматические и гетероциклические углеводороды, спирты, кислоты, альдегиды, простые и сложные эфиры. Основу эфирных масел составляют углеводороды и кислородсодержащие соединения, другие – находятся в незначительном количестве. В их элементном составе 99 % и выше приходится, как правило, на углерод, водород и кислород, остальное фосфор, сера и азот. Изучению их состава и свойств
в связи с биологической активностью и практической значимостью посвящено громадное число исследований.

Большинство эфирных масел являются прозрачными бесцветными или желтоватыми жидкостями с характерным приятным запахом. Они практически нерастворимы в воде, на чем основан способ их отгонки с водяным паром при температуре ниже температуры кипения обоих составляющих. Так, при атмосферном давлении их извлечение осуществляется при 98 °С, хотя некоторые из терпеновых компонентов кипят при 250 – 300 °С. Именно при 98°С в этих условиях сумма парциальных давлений двух не смешивающих и химически не взаимодействующих между собой воды и масла достигает атмосферного давления, что и обуславливает кипение смеси. Другие способы выделения и очистки эфирных масел основываются на их хорошей растворимости в органических растворителях и жире.

Эфирные масла биологически и оптически активны, характеризуются определенными температурами кипения и застывания, показателями преломления, коэффициентами рефракции и удельной массой, которая возрастает с увеличением
в них кислородсодержащих компонентов. Они имеют нейтральную или кислую реакцию. Освещение, кислород воздуха и влажность ухудшает качество масла, что обуславливается его автоокислением. Оно ведет к изменению его запаха, цвета, физико-химических и потребительских свойств. Во избежание протекания окислительных процессов в них добавляются стабилизаторы.

Общее число идентифицированных компонентов эфирных масел к настоящему времени превышает 1000 наименований. Их подавляющее большинство является терпеноидами, которые разделяются на моно- и сесквитерпеновые углеводороды и их кислородсодержащие производные. К ним относятся и гетеротерпены, содержание которых в эфирных маслах весьма незначительно. Эта широко распространенная группа веществ объединяется по общности строения и единства путей биосинтеза. Признаком их отнесения к терпеноидам является наличие в составе группировки, содержащей число углеродных атомов, кратное пяти, и построенных из разветвленных изопреновых СН =С(СН )-СН=СН единиц [5,30,62]. Их общим предшественником является изопентилдифосфат СН =С(СН )-СН -СН -0-Р-Р, который представляет собой фосфорилированный изопрен. Продуктами его взаимодействия с молекулами соответственно
дифосфатов гераниола, фарнезола и геранилгераниола являются моно-, сескви-
и дитерпеноиды. В основном они представлены циклическими формами, хотя
в каждой из этих групп имеются ациклические соединения. Кроме того, компоненты каждой группы классифицируются исходя из числа и строения циклов
и характера заместителей. Низшие терпеноиды, составляющие основу эфирных масел, представлены в основном углеводородами и их окисленными производными: спиртами, кетонами, эфирами. Одним из классов терпеноидов служат смешанные терпеноиды, в составе которых находятся как терпеноидные, так и другие структуры. Их расщепление часто приводит к образованию компонентов эфирных масел.

Основой (90 % и выше) большинства эфирных масел являются монотерпеноидные соединения. В связи с этим изучению их состава посвящено большое количество работ. В зависимости от наличия циклов и функциональных групп монотерпеноидные соединения разделяются на ациклические, моно-, би- и трициклические углеводороды и их кислородсодержащие производные.

После ряда опытов, было выявлено улучшение органолептических показателей. Признано, что оптимальное количество ароматизатора 0,4 % для кондитерских и 0,17 % для хлебобулочных изделий.

З аключение по обзору литературы

Процесс оптимизации питания неотделим от исследования пищевого статуса, которое включает изучение фактического питания и пищевого поведения человека. В связи с этим с целью оптимизации питания населения практически здоровым и людям с пониженной неспецифической резистентностью организма показано назначение питания с включением функциональных продуктов, способствующих устранению недостатка пищевых и биологически активных веществ.

Анализ научно-технической литературы показал, что в области совершенствования и расширения ассортимента снековых изделий продукты переработки пророщенных зерновых культур представляют собой ценное сырье, обладающее высоким потенциалом и широким спектром действия на организм человека.

Поэтому актуальность данной научной работы по разработке новых видов снековых изделий функционального назначения с применением измельченных проростков зерна, а также растительных экстрактов и эфирных масел обоснована, так как позволят получить изделия, обладающие не только высокими вкусовыми качествами, но и полезные для организма человека.

Экспериментальная часть