DEVELOPMENT OF ANTIOXIDANT EXTRACTION TECHNOLOGY FROM VEGETABLE RAW MATERIALS BY GAS-LIQUID CO2-EXTRACTION
Authors: ЗАНИН Д.Е. , КАСЬЯНОВ Д.Г. 
Published: July 2022

Проблема обогащения продуктов пищевыми добавками с антиоксидантными свойствами является актуальной для пищевой промышленности. Цель настоящих исследований – разработка технологии извлечения антиоксидантов из растительного сырья методом газожидкостной СО2-экстракции. Для ее достижения решались следующие задачи: оценка уровня отбора и подготовки каротин- и флавоноидсодержащего сырья для извлечения целевых компонентов; разработка основных параметров докритической и сверхкритической СО2-экстракции; определение качественного и количественного состава полученных экстрактов. Результатом выполненных исследований является разработка технологии извлечения антиоксидантов из растительного сырья методом газожидкостной СО2-экстракции. Для осуществления этой цели была сконструирована комбинированная экстракционная установка, позволяющая получать каротин- и флавоноидсодержащие экстракты из пищевых и пряно-ароматических растений в докритическом режиме (15–25°C и 5085–6436 кПа) и в сверхкритическом флюидном режиме (при температуре 32–45°С и 8–40 МПа). Разработана структурная схема переработки растительного сырья с высоким содержанием антиоксидантов, приведена информация о содержании флавоноидов в отдельных частях пищевых и пряно-ароматических растений – боярышника пятипестичного (Crataegus pentagyna Waldst et Kit); винограда (Vitis vinifera) – сорта Мерло; зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum L.); календулы лекарственной (Calendula officinalis); крапивы двудомной (Urtica dioica); лука (Allium cepa) и тимьяна (Thymus serpyllumL.). Установлены минимальные дозировки флавоноидов, предупреждающие рост и развитие грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов. Определена зависимость оптической плотности изокверцитрина и рутина от длины волны, зафиксированы спектры поглощения экстрактов вышеназванных растений. Результаты исследований переданы предприятиям для производства продуктов, обогащенных пищевыми добавками с антиоксидантными свойствами.

The problem of enriching foods with food additives with antioxidant properties is relevant for the food industry. The purpose of this research is to develop a technology for extracting antioxidants from plant raw materials by gas–liquid CO2 extraction. To achieve it, the following tasks were solved: assessment of the level of selection and preparation of carotene and flavonoid-containing raw materials for the extraction of target components; development of the main parameters of subcritical and supercritical CO2 extraction; determination of the qualitative and quantitative composition of the extracts obtained. The result of the research is the development of a technology for extracting antioxidants from plant raw materials by gas-liquid CO2extraction. To achieve this goal, a combined extraction plant was designed to produce carotene and flavonoid-containing extracts from food and spice-aromatic plants in subcritical mode (15–25°C and 5085–6436 kPa) and in supercritical fluid mode (at a temperature of 32–45°C and 8–40 MPa). A structural scheme of processing plant raw materials with a high content of antioxidants has been developed, information on the content of flavonoids in certain parts of food and spicy-aromatic plants – hawthorn pentagyna (Crataegus pentagyna Waldst et Kit); grapes (Vitis vinifera) – Merlot varieties; St. John's wort (Hypericum perforatum L.); Calendula officinalis; nettle dioecious (Urtica dioica); onion (Allium cepa) and thyme (Thymus serpyllum L.). Minimum dosages of flavonoids have been established to prevent the growth and development of gram-positive and gram-negative microorganisms. The dependence of the optical density of isoquercitrin and rutin on the wavelength is determined, the absorption spectra of extracts of the above-mentioned plants are recorded. The results of the research were transferred to enterprises for use in the production of products enriched with food additives with antioxidant properties.