Оптимизация условий экстрагирования растительного сырья в технологии ликероводочных изделий

Масса 1000 семян полевых культур зависит от сорта, климатических условий, почвы, уровня агротехники (предшественника в севообороте, удобрений и т. д.). Посев тяжеловесными семенами всегда обеспечивает получение более высоких урожаев по сравнению с посевом мелкими, легковесными семенами. Масса 1000 зерен в контроле (без обработки гербицидами) составила 34,50 г, в вариантах - варьировала от 29,25 до 34,50 г, но существенной разницы по крупности зерна по вариантам опыта не наблюдалось (таблица 2) .

Качество семян складывается из трех составляющих - посевных качеств, сортовых качеств и урожайных свойств. Урожайные свойства семян зависят от условий в период формирования семян на материнском растении, нередко агроэкологические условия репродукции семян существенно модифицируют их генетически обусловленные урожайные свойства - одни из них улучшают, а другие ухудшают нормальное снабжение формирующихся семян метаболитами.

Интересно было проследить, как реализуются модификации в первом семенном поколении, после воздействуя на материнские растения в период их онтогенеза гербицидами. В 2016 году наблюдали последействие гербицидов на семена (таблица 1). При урожайности ОмГАУ 90 в 2,25 т/га, в вариантах опыта урожайность зерна составила от 1,69 до

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) #3 (60), 2019 2,29 т/га. Достоверное снижение урожайности было в вариантах Топтун + Пума Супер 100, Диа-кем+Пума Супер 100, Стар Терр + Пума Супер 100, Маузер+ Пума Супер 100. Их урожайность варьирует от 1,69 т/га до 2,00 т/га. Таким образом, применение данных гербицидов может привести к значительному снижению урожайности зерна яровой пшеницы на следующий год, при использовании этой партии семян для посева.

Исследования в данной области необходимо продолжить, оценить реакцию разных генотипов (сортов) на воздействие различных пестицидов и изменение урожайных свойств семян в семенных поколениях.

Список литературы:

1. Шаинидзе О.Т., Мурванидзе А. Д. Биологические методы борьбы против возбудителя черной корневой гнили томата //Евразийский Союз Ученых (ЕСУ). № 6 (27), Ч 1, 2016. С 107-111.

2. Рендов Н.А. Воспроизводство плодородия почв и биологизация земледелия лесостепной зоны Западной Сибири: Монография. Омск: Сфера, 2008. 292 с.

3. Ступин А.С. Основы семеноведения: Учебное пособие. СПб.: изд-во «Лань», 2014. 384 с.

4. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М, 1973. 336 с.

ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В ТЕХНОЛОГИИ ЛИКЕРОВОДОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ_

Кузнецова Евгения Викторовна

магистрант

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления

имени К.Г. Разумовского (ПКУ)», г. Москва Макаров Сергей Юрьевич к.т.н., доцент

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления

имени К.Г. Разумовского (ПКУ)», г. Москва

DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2019.5.60.44-48

АННОТАЦИЯ.

Качество и ассортимент ликероводочных изделий во многом зависят от сырья. Однако технология и оборудование приготовления настоев и морсов, т.е. основа производства ликероводочных изделий, практически не претерпели изменений. Поэтому изучение диффузионных свойств сырья, кинетики процесса экстрагирования, поиск рациональных путей интенсификации процесса, является актуальной задачей.

Была изучена кинетика экстракции растительного сырья водно-спиртовыми растворами. Показано влияние на извлечение экстрактивных веществ температуры настаивания, размера измельчения частиц, наличия перемешивания.

Полученные данные позволяют говорить об оптимальности концентрации экстрагента и его соотношение с объемом сырья, указанные в нормативной документации.

ABSTRACT.

The quality and range of alcoholic beverages are largely dependent on raw materials. However, the technology and equipment for the preparation of infusions and fruit drinks, i.e. the basis of the production of alcoholic beverages has not changed. Therefore, the study of the diffusion properties of raw materials, the kinetics of the extraction process, the search for rational ways to intensify the process, is an urgent task.

Was studied the kinetics of extraction of plant raw materials with water-alcohol solutions. Is shown the influence of the infusion temperature, particle size, and the presence of mixing on the extraction of extractive substances.

The obtained data allow speaking about the optimality of the concentration of the extractant and its correlation with the amount of raw material specified in regulatory documents.

Ключевые слова: экстракция кумарина; технология ликероводочных изделий, перемешивание в технологии настаивания, оптимальная температура настаивания, влияние измельчения сырья на извлечение экстракта.

Keywords: extraction of coumarin; technology of alcoholic beverages, mixing in the technology of infusion, the optimum temperature of infusion, the effect of grinding raw materials to extract the extract.

Качество и ассортимент ликероводочных изделий во многом зависят от сырья. В ликероводочном производстве используется свыше 100 видов растительного сырья [10], из которого получают только 4 вида полуфабрикатов: спиртованные соки, настои, морсы и ароматные спирты [5, 9].

В ликероводочной промышленности, одной из старейших отраслей пищевой промышленности, за последние годы значительно повысилась эффективность работы предприятия главным образом за счет замены устаревшего оборудования моечно-разливочных участков высокопроизводительными ополаскивающими машинами и автоматическими линиями розлива, оснащения очистных участков дополнительными угольно-фильтрующими батареями и емкостями [1]. Ужесточают требования к качеству продукции, создавая и сертифицируя системы менеджмента качества в соответствии с требованиями ИСО и ХАССП, снижают себестоимость продукции [6].

Однако технология и оборудование приготовления настоев и морсов, т.е. основа производства ликероводочных изделий, практически не претерпели изменений. Процесс настаивания весьма длителен (от 4 до 24 суток [5]), из-за чего возможно снижение качества получаемых полуфабрикатов, ухудшение коллоидной стойкости изделий при их использованием. На большинстве предприятий используется малоэффективное оборудование, представляющее собой набор емкостей различного объема, занимающих значительные площади, не безопасные в эксплуатации [6, 7].

Решение поставленных задач по интенсификации процесса и созданию высокоэффективного оборудования и технологий для получения морсов и настоев требует проведения комплекса исследований, включающих изучение диффузионных свойств сырья, кинетики процесса экстрагирования, поиск рациональных путей интенсификации

процесса, что и составляло содержание настоящей работы.

В качестве объекта исследований использовали траву зубровки по ГОСТ 21570-76 [2] и сушеные плоды рябины красной по ГОСТ 6714-74 [4].

Для определения набухания травы зубровки использовали весовой метод. В колбу брали навеску сырья и заливали водно-спиртовой смесью крепостью 45% об. в соотношении 1:20. Размер частиц травы при этом составлял 5-7 см. Через определенное время настой сливали, а траву переносили на фильтровальную бумагу и производили взвешивание на аналитических весах.

Дубильные вещества определяли по ГОСТ 24027.2-80 [3] титрованием пробы настоя 0,1 н. раствором калия марганцовокислого в присутствии индигосульфокислоты до золотисто-желтого окрашивания, сравнивая его с окраской раствора контрольного образца.

Истинное содержание экстрактивных веществ в настое (морсе) определяли испарением и последующим высушиванием пробы морса в сухожаровом шкафу до постоянного веса.

Для определения содержания кумарина был использован метод с осаждением растворами сульфата цинка и гексацианоферроата калия, основанный на выделении кумарина из спиртованного настоя с последующим измерением оптической плотности полученного раствора, которая пропорциональна содержанию кумарина [8].

Результаты экспериментов по набуханию травы зубровки в 45% об. в водно-спиртовом растворе представлены на рис. 1. Ожидаемо при 60°С объем набираемой сырьем влаги существенно превышал аналогичные показатели для 20°С более чем в 1,65 раза (для 40°С - 1,16). Таким образом, можно ожидать соответственно и лучшую экстракцию.

о?

1М

17В

150

I3ti

но

90

О О —« " о

-----

-Ф О

А. Л ' А

— » В """ т

а a___ ~~ в

а

0,5

2А

¿S

120

Время набухания, час

20"С

40°С

60°С

Рисунок 1. Набухание (% вес.) травы зубровки в 45% об. водно-спиртовой жидкости

при различных температурах

В дальнейшем было изучена кинетика извлечения дубильных веществ из травы зубровки (рис. 2). Из этих данных видно, что уже к 24 часам настаивания трав зубровки практически достигается равновесие в системе. Таким образом, время настаивания может быть сокращено в 2-3 раза с получением

настоев с теми же показателями качества. При этом отмечено, что в начальный период (4-8 часов) при первом заливе достигается наиболее интенсивное извлечение экстрактивных веществ (80-90%).

Время настаивания, час

Рисунок 2. Кинетика извлечения дубильных веществ из травы зубровки при настаивании в 45% водно-спиртовой смеси при 20°С

В производственных условиях морсы и настои получают преимущественно из дробленых плодов, обычный рекомендуемый размер измельчения на траворезках - 15-20 мм [5].

В лабораторных условиях траву зубровки измельчали до более тонких размеров: 0,2-0,5 мм; 2,02,5 мм; 5,0-7,0 мм. Результаты экспериментов представлены в таблице 1.

Как видно, для первого залива измельчение сказывается только на начальном периоде настаивания (примерно 0,5 часа), а затем с увеличением времени настаивания разница в количестве извлеченного экстракта уменьшается и к 8 часам становится примерно постоянной. При этом для обоих заливов: чем мельче измельчение, тем выше степень извлечения экстракта.

Влияние подогрева на скорость извлечения экстрактивных веществ из сушеных плодов рябины (табл. 2) по-разному сказывается в разные моменты процесса. На начальной стадии (первый час) количество извлеченного вещества при 40°С мало отличается от количества, извлеченного при 20°С. Однако количество экстракта при 60°С больше контроля (20°С) почти в 2 раза. К восьмому часу при 40° извлечено почти в 4 раза, а при 60° - в 6,5 раз больше, чем при 20°С. К восьмому часу экстракция практически прекращается.

Вопрос об использовании подогрева для интенсификации настаивания не может быть решен без анализа качества получаемого продукта и в первую очередь - дегустационного. В нашем случае данный момент пока не исследовался.

Таблица 1 Извлечение дубильных веществ из травы зубровки для различной степени измельчения при

настаивании в 50% водно-спиртовой смеси при 20°С

Время настаивания, час Средний размер частиц, мм

0,2-0,5 2,0-2,5 5,0-7,0

I залив

0,08 0,42 0,332 0,332

0,5 0,62 0,374 0,457

0,75 0,75 0,581 0,581

1 0,87 0,623 0,63

2 1,16 0,83 0,995

4 1,49 1,287 1,619

6 1,83 1,66 1,785

8 2,12 1,826 1,992

24 3,20 2,698 2,693

48 3,03 2,698 2,362

II залив

0,5 1,00 0,706 0,623

1 0,91 0,706 0,623

2 0,96 0,786 0,623

4 0,91 0,706 0,623

6 0,96 0,747 0,664

8 0,96 0,747 0,664

24 1,08 0,83 0,747

30 1,16 0,955 0,955

96 1,20 1,019 1,127

1. 1 г сырья заливали 10 мл водно-спиртовой смеси 50% крепости (оба залива).

2. Размер частиц 5-7мм.

Таблица 2. Кинетика извлечения экстрактивных веществ из сушеной рябины в зависимости от темпера-

туры настаивания в 45% водно-спиртовой смеси (I залив), вес. % экстракта в морсе

Время настаивания, час Температура настаивания

20°С 40°С 60°С

0,25 0,35 0,35 0,5

0,5 0,90 0,6 0,9

1 1,40 0,8 1,8

2 1,40 1,8 4,6

4 1,60 2,8 8,2

6 1,70 5,8 8,8

8 1,90 6,8 11,6

Влияние перемешивания изучалось на примере извлечения кумарина из травы зубровки. Для этого использовали встряхивающий аппарат АВУ-1. Результаты опытов представлены в таб. 3.

Таблица 3. Влияние встряхивания на степень извлечения кумарина из травы зубровки (мг кумарина/мл

настоя)

Время настаивания, час I залив II залив

Контрольный опыт Встряхивание Контрольный опыт Встряхивание

0,5 0,185 0,400 0,015 0,096

1 0,500 0,665 0,017 0,120

2 0,470 0,710 0,033 0,145

4 0,845 0,920 0,028 0,120

6 0,750 0,920 0,047 0,155

8 0,775 0,830 0,041 0,120

10 0,725 0,685 -

12 0,815 0,945 - -

14 0,920 0,945 - -

24 0,800 3,865 0,045 0,125

48 0,815 0,945 0,050 0,160

120 0,970 0,920 0,030 0,086

1. Крепость экстрагента - 45%, соотношение сырье : экстрагент - 1:20.

2. Размер частиц 5-7мм.

Из полученных результатов хорошо видно значение перемешивания для экстракции. Так к концу первого часа настаивания количество извлекаемого вещества при встряхивании возросло в 1,97 по сравнению с контролем, однако при дальнейшем настаивании эффект снижается, а к 10-14 часам исчезает, поэтому для эффективного извлечения экстракта достаточно регламентных процедур (перемешивание 4-5 раз в сутки [9]).

В результате проведенных лабораторных исследований была изучена кинетика экстракции растительного сырья водно-спиртовыми растворами. Показано влияние на извлечение экстрактивных веществ температуры настаивания, размера измельчения частиц, наличия перемешивания.

Полученные данные позволяют говорить об оптимальности концентрации экстрагента и его соотношение с объемом сырья, указанные в нормативной документации.

Данные по температуре настаивания и размеру частиц требуют дальнейших исследований с обязательным органолептическим и физико-химическим анализом получаемых морсов и настоев.

Список литературы:

1. Бурачевский И.И., Воробьева Е.В., Бурачев-ская В.Ю. Технологические аспекты высокого качества водок и ликероводочных изделий // Ликеро-водочная промышленность и виноделие. - 2000. -№10. - С. 3-5.

2. ГОСТ 21570-76 Трава зубровки. - Взам. ОСТ НКВТ 5521/4; Введ. 01.03.1977. - М.: ФГУП Стандартинформ, 2005. - 3 с.

3. ГОСТ 24027.2-80 Сырье лекарственное растительное. Методы определения влажности, содержания золы, экстрактивных и дубильных веществ, эфирного масла. - Взам. ГОСТ 6076-74 в части методов определения влажности, содержания золы,

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) #3 (60), 2019 экстрактивных и дубильных веществ, эфирного масла; Введ. 01.01.1981. - М.: ФГУП Стандартин-форм, 2005. - 14 с.

4. ГОСТ 6714-74 Плоды рябины обыкновенной. - Взам. ГОСТ 6714-53; Введ. 01.07.1975. - М.: ФГУП Стандартинформ, 2005. - 3 с.

5. Ильина Е.В., Макаров С.Ю., Славская И.Л. Технология и оборудование для производства водок и ликероводочных изделий. - М.: ДеЛи принт, 2010. - 492 с.

6. Кайшев В.Г. Проблемы алкогольного рынка России // Пр-во спирта и ликероводочных изделий. - 2003. - №4. - С. 6-8.

7. Ковальчук В.П. Проблемы и пути повышения качества; алкогольных напитков // Материалы. 2-й международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в спиртовой и ликероводочной промышленности», 2001. — С. 178.

8. Полыгалина Г.В. Аналитический контроль производства водок и ликероводочных изделий. -М.: ДеЛи принт, 2006. - 464 с.

9. Производственный технологический регламент на производство водок и ликероводочных изделий. ТР - 10-04-03-09-88. Разраб. ВНИИПБТ. -М.: АгроНИИТЭИПП, 1990. - 333 с.

10. Рецептуры ликероводочных изделий и водок. - М.: Легкая и пищевая пром., 1981. - 452 с.,

Кузнецова Евгения Викторовна e. mail: kuznetzova.ev@yandex.ru

Макаров Сергей Юрьевич e. mail: mak210@yandex.ru, тел. 8-903-683-44-60, 109316, Москва, Волгоградский пр-т, д. 17, кв. 46. SPIN-код: 1706-6667, AuthorID: 956528, ORCID 00000002-0651-7831

УДК 637.146.21:634.18_

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КЕФИРА С ДОБАВЛЕНИЕМ

ЧЕРНОПЛОДНОЙ РЯБИНЫ

Михалева Е.В., Павлова С.В.

Кафедра садоводства и перерабатывающих технологий ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ,

г. Пермь, Россия DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2019.5.60.48-51 DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY OF PRODUCTION OF YOGURT WITH THE ADDITION OF

CHOKEBERRY

Mikhaleva E. V., Раг1ога S. V.

Department of horticulture and processing technologies Perm State Agro-Technological University,

Perm, Russia

АННОТАЦИЯ.

В процессе работы была изучена технология производства кисломолочных продуктов. Произведено изменение рецептуры, а именно добавление сока черноплодной рябины. Сырье было проверено по орга-нолептическим и физико-химическим показателям, по результатам исследования был сделан вывод о пригодности для производства кефира. Разработана рецептура и технологическая схема производства.