Assessment of the balance of malt extracts when designing drinks with specified medical and biological properties | Оценка сбалансированности солодовых экстрактов при проектировании напитков с заданными медико-биологическими свойствами

English. Beverages with functional properties can be designed using mathematical model, analytically reflecting set of functional relations between ingredients of the formulations, the final characteristics of the finished products and limitations arising from the requirements of regulatory documents. This method is used in developing the formulations of beverages based on malt and poly-malt extracts with balanced medical and biological characteristics. Four primary malt extract (PME) in total were used: from buckwheat, corn, and barley (PME1); from buckwheat, peas, and barley (PME2); from buckwheat (PME3) and peas (PME4). Designing of beverages consisted in selection of such combination of PME at which medical and biological characteristics of finished beverage would be the best, i.e. would less deviate from the set of certain ideal values for each indicator. Balance of macronutrients (a ratio of proteins and carbohydrates equals 1:4), of irreplaceable amino acids (a tryptophane: lysine: methionine ratio equals 1:3:3), of micronutrients (a calcium: magnesium: phosphorus ratio equals 2:1:3) was taken into account in calculations. For each of the mentioned PME ratios of balance and deviation from them were calculated. The most balanced is PME2 (deviation is 29%), the least balanced is PME4 (deviation is 86%). As a result of combination of several extracts in the formulation it is possible to achieve desirable balance of beverage by the major indicators. However it is necessary to keep in mind that the content of phosphorus is high in all PME therefore it is necessary to add additional components with the low content of phosphorus, but with high content of calcium and magnesium into the formulation.

Russian. Напитки с функциональными свойствами могут быть спроектированы с помощью математической модели, отражающей в аналитическом виде множество функциональных связей между ингредиентами рецептур, конечными характеристиками готовых изделий и ограничениями, вытекающими из требований нормативной документации. Подобный подход применен при разработке рецептуры напитков на основе солодовых и полисолодовых экстрактов со сбалансированными медико-биологическими характеристиками. Всего использовали 4 первичных солодовых экстракта (ПСЭ): из гречихи, кукурузы, ячменя (ПСЭ1); гречихи, гороха, ячменя (ПСЭ2); гречихи (ПСЭ3) и гороха (ПСЭ4). Проектирование напитков заключалось в подборе такой комбинации ПСЭ, при которой медико-биологические характеристики итогового напитка были бы наилучшими, т.е. меньше бы отклонялись от совокупности неких идеальных значений для каждого показателя. В расчетах учитывали сбалансированность по макронутриентам (соотношение белков и углеводов равно 1:4), по незаменимым аминокислотам (соотношение триптофан : лизин : метионин составляет 1:3:3), по микроэлементам (соотношение кальций : магний : фосфор соответствует 2:1:3). Для каждого из упомянутых ПСЭ были рассчитаны соотношения сбалансированности и отклонения от них. Самым сбалансированным признан ПСЭ2 (отклонение 29%), наименее сбалансированным – ПСЭ4 (отклонение 86%). В результате сочетания в рецептуре нескольких экстрактов можно добиться желаемой сбалансированности напитка по важнейшим показателям. Однако следует учитывать, что во всех ПСЭ велико содержание фосфора, поэтому в рецептуру необходимо вводить дополнительные компоненты с низким содержанием фосфора, но высоким содержанием кальция и магния.