СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛОДОВ ОБЛЕПИХИ
SEA-BUCKTHORN FRUITS PROCESSING METHOD

Изобретение относится к масложировой промышленности и медицине, а именно к способам переработки плодов облепихи.
Известны различные способы переработки плодов облепихи с целью получения облепихового масла из сырой плодовой мякоти путем экстрагирования жирорастворимых биологически активных соединений (БАВ) облепихи растительным маслом.
Известен, например, способ переработки плодов облепихи, включающий измельчение плодов облепихи, отделение облепихового сока с получением жома в остатке, выделение мякоти из сока, экстрагирование жома и мякоти растительным маслом, отделение экстракта прессованием, очистку его фильтрацией через высушенный жом плодов облепихи с получением облепихового масла и смешивание отработанного фильтрующего элемента с экстрагируемым сырьем (А.с. SU 1604835 A1, опубл. 07.11.1990).
Известен способ получения облепихового масла, включающий измельчение плодов облепихи, отделение сока от жома, осветление сока и его экстракцию маслом, отделение сока от образовавшегося масляного экстракта, экстракцию жома полученным масляным экстрактом при перемешивании и измельчении с выделением экстракта в качестве целевого продукта при циклическом ведении процесса (патент RU 2053255 C1, опубл. 27.01.1996).
4
Известен способ получения облепихового масла из сока с мякотью плодов экстрагированием жирорастворимых витаминов подсолнечным маслом и сушкой сырья нагреванием. При этом сок сушат при температуре не выше 60°С и давлении ниже 2·10 Па. При достижении заданных параметров начинается бурный процесс кипения, приводящий к гомогенизации залитых в камеру сока и масла, чем ускоряется процесс экстрагирования. По мере выкипания воды происходит нарушение устойчивости эмульсии с образованием осадка и масла (патент RU 2224013 С2, опубл. 20.02.2004).
Основным недостатком известных способов являются ограниченные функциональные возможности, поскольку последние ориентированы на получение только одного конечного продукта - облепихового масла и не предусматривают комплексное использование плодов облепихи, что ведет к неоправданным потерям ценного витаминного сырья в виде отходов - семян, жома и неосветленного сока. При этом экстракция сырой плодовой мякоти затруднена из-за слабой адгезии между частицами экстрагента (растительное масло) и частицами растительных клеток, распределенными в водной среде сока. Помимо этого часть жирорастворимых БАВ плодов облепихи исключается из процесса экстракции, т.к. находится в связанном состоянии в виде белково-липидных комплексов. Для разрушения таких комплексов применяются методы ферментации путем сбраживания сока (А.с. SU 631524 A1, опубл. 05.11.1978) или добавление ферментных препаратов (Кошелев Ю.А., Агеева Л.Д. Облепиха. Бийск, НИЦ БГУ, 2004, с.121-128).
Сбраживание свежего сока приводит к ухудшению качества получаемых продуктов из-за накопления продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и снижения органолептических показателей. Добавление ферментных препаратов также снижает качественные показатели сока из-за присутствия в нем чужеродных веществ.
Наиболее близким к предлагаемому способу - прототипом является способ переработки плодов облепихи, при котором свежие плоды измельчают, отделяют сок с мякотью, выделяют мякоть путем насыщения ее диоксидом углерода под давлением 0,10-0,16 МПа, снижают избыточное давление до атмосферного дросселированием газа, нагревают до 60-65°С, отстаивают и отделяют всплывшую мякоть с последующим извлечением из нее масла одним из известных способов, например путем измельчения, сушки и экстрагирования пищевым растительным маслом (А.с. SU 1620050 A3, опубл. 07.01.1991).
Недостатками известного способа являются низкая эффективность, поскольку часть гидрофобных биологически активных веществ (БАВ) облепихи (каротиноиды, стерины, токоферолы и т.п.) остается в связанном состоянии и не участвует в процессе экстракции, что снижает качество получаемого масла, а также ограниченные функциональные возможности. Кроме того, получаемые таким способом масляный экстракт и осветленный плодовый сок характеризуются невысокими органолептическими показателями (мутностью и высокой кислотностью).
Задачей изобретения является разработка способа комплексной переработки плодов облепихи, повышающего степень использования сырья.
Техническим результатом изобретения является повышение функциональных возможностей способа и улучшение качества получаемой продукции.
Поставленная задача достигается предлагаемым способом, заключающимся в следующем.
Свежесобранные или замороженные плоды облепихи измельчают с сохранением целостности семян. Семена, осевшие на дно емкости, удаляют любым известным способом, например фильтрацией либо декантацией. Затем полученную плодовую мякоть разбавляют водой в соотношении 1:1 и нагревают до температуры 60-90°C. После охлаждения смесь насыщают углекислым газом под давлением 0,1-0,16 МПа, затем давление снижают до атмосферного. Далее смесь нагревают до температуры 40-60°C и выдерживают без активного перемешивания в течение 2-4 часов. При этом происходит флотация частиц плодовой мякоти пузырьками газа и разделение смеси на более плотный осветленный сок (70-90% от исходной массы плодовой мякоти) и на слой относительно более легких маслосодержащих частиц плодовой мякоти (10-30% от исходной массы плодовой мякоти).
Осветленный сок удаляют, а в пастообразную плодовую мякоть добавляют пищевое растительное масло в соотношении 1:1 и водорастворимый углевод в соотношении 1:(0,25-1). Добавление водорастворимого углевода способствует более полному разделению получаемой смеси.
Затем полученную смесь диспергируют при температуре 45-90°C и разделяют центрифугированием на три слоя: водный (нижний) слой, представляющий собой подслащенный и прозрачный сок плодов облепихи, средний слой, представляющий собой густую пасту, содержащую размельченные плотные частицы мякоти, плодовый подслащенный сок и мельчайшие капли масла, и верхний (липидно-жировой) слой, представляющий собой прозрачный масляный экстракт плодов облепихи. Нижний слой отбирают путем сифонирования, верхний слой отбирают при помощи вакуумного отсоса, а оставшийся средний слой плодовой пасты отбирают механически путем вычерпывания.
В результате получают три ценных продукта: сок плодов облепихи, который может использоваться непосредственно как витаминный напиток либо для дальнейшей переработки; густую пасту, представляющую собой тесную смесь микроскопических плотных частиц мякоти, плодового сока и капель масла, которая может использоваться как витаминизирующий и вкусовой компонент в продуктах лечебно-профилактического направления - йогуртах, кондитерских и хлебобулочных изделиях и т.д.; масляный экстракт плодов облепихи (облепиховое масло), который может использоваться либо как лечебно-профилактическое средство с высоким содержанием каротиноидов и других БАВ облепихи, либо как компонент пищевой продукции, косметических средств и т.д.
Для повышения концентрации БАВ облепихи в масляном экстракте используется его насыщение свежими порциями концентрированной плодовой мякоти по приведенной выше схеме.
Требуемая концентрация каротиноидов и других БАВ достигается повторными экстракциями свежих порций плодовой мякоти.
Определяющими отличиями предлагаемого способа, от прототипа, являются:
1. плоды облепихи измельчают с сохранением целостности семян, что позволяет сохранить жизнеспособность и пригодность последних для выращивания сеянцев и других целей;
2. плодовую мякоть разбавляют водой в соотношении 1:1 и нагревают до температуры 60-90°C, что позволяет подавить активность микрофлоры и окислительных ферментов, обеспечить снижение кислотности, разрушить липопротеиновые комплексы клеток плодовой мякоти за счет тепловой денатурации белков и осмотического шока;
3. перед процессом диспергирования осветленный сок удаляют, а к плодовой мякоти добавляют пищевое растительное масло в соотношении 1:1 и водорастворимый углевод в соотношении 1:(0,25-1), что повышает осмотическое давление в смеси и обеспечивает больший выход экстракта и более полное извлечение каротиноидов при экстракции.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения способа.
Пример 1.
Свежесобранные плоды облепихи (смесь сортов) в количестве 300 г измельчали пропеллерным гомогенизатором при 5000 об/мин в течение 5 минут. Отделяли семена на решетчатом фильтре, а плодовую мякоть в количестве 240 г разводили водой в соотношении 1:1 и нагревали до температуры 90°C. После охлаждения смесь плодовой мякоти и воды насыщали диоксидом углерода (углекислым газом) в течение 10 часов при температуре 4°C. После дросселирования газа до атмосферного давления, смесь нагревали до температуры 40°C и выдерживали в течение 2 часов без перемешивания. Всплывшую мякоть отделяли методом декантации, добавляли равный объем дезодорированного подсолнечного масла и 25% пищевого рафинированного сахара (в соотношении 1:0,25 от массы смеси плодовой мякоти и воды).
Затем полученную смесь плодовой мякоти, воды и масла диспергировали при температуре 90°C механической пропеллерной мешалкой при 5000 об/мин в течение 5 минут, после чего эту смесь разделяли центрифугированием при факторе разделения 3000g в течение 20 минут. Отбирали верхний слой (масляный экстракт) путем вакуумного отсасывания, нижний слой (прозрачный сок облепихи с сахаром) методом сифонирования и промежуточный слой плодовой мякоти, содержащий нерастворимые частицы плодовой мякоти отбирали механически путем вычерпывания. Процесс экстракции повторяли аналогично, используя масляный экстракт от предыдущей экстракции и свежую порцию плодов мякоти до насыщения экстракта до требуемой концентрации суммы каротиноидов.
Пример 2.
Замороженные плоды облепихи (смесь сортов) в количестве 300 г измельчали пропеллерным гомогенизатором при 5000 об/мин в течение 5 минут. Отделяли семена на решетчатом фильтре, а плодовую мякоть в количестве 250 г разводили водой в соотношении 1:1 и нагревали до температуры 60°C. После охлаждения смесь плодовой мякоти и воды насыщали диоксидом углерода (углекислым газом) в течение 10 часов при температуре 4°C. После дросселирования газа до атмосферного давления смесь нагревали до температуры 45°C и выдерживали в течение 4 часов без перемешивания. Всплывшую мякоть отделяли методом декантации, добавляли равный объем оливкового масла и 50% глюкозы (в соотношении 1:0,5 от массы смеси плодовой мякоти и воды).
Затем полученную смесь плодовой мякоти, воды и масла диспергировали при температуре 65°C механической пропеллерной мешалкой при 5000 об/мин в течение 10 минут, после чего эту смесь разделяли центрифугированием при факторе разделения 3000g в течение 20 минут. Отбирали верхний слой (масляный экстракт) путем отсасывания, нижний слой (прозрачный сок облепихи с глюкозой) методом сифонирования и промежуточный слой плодовой мякоти, содержащий нерастворимые частицы плодовой мякоти, отбирали механически путем вычерпывания.
Пример 3.
Замороженные плоды облепихи (смесь сортов) в количестве 300 г измельчали пропеллерным гомогенизатором при 5000 об/мин в течение 5 минут. Отделяли семена на решетчатом фильтре, а плодовую мякоть в количестве 250 г разводили водой в соотношении 1:1 и нагревали до температуры 70°C. После охлаждения смесь плодовой мякоти и воды насыщали диоксидом углерода (углекислым газом) в течение 10 часов при температуре 4°C. После дросселирования газа до атмосферного давления, смесь нагревали до температуры 60°C и выдерживали в течение 3 часов без перемешивания. Всплывшую плодовую мякоть отделяли методом декантации, добавляли равный объем дезодорированного подсолнечного масла и 100% пищевого рафинированного сахара (в соотношении 1:1 от массы смеси плодовой мякоти и воды).
Затем полученную смесь плодовой мякоти, воды и масла диспергировали при температуре 45°C механически пропеллерной мешалкой при 5000 об/мин в течение 5 минут, после чего эту смесь разделяли центрифугированием при факторе разделения 3000g в течение 20 минут. Отбирали путем отсасывания верхний слой (масляный экстракт), нижний слой (прозрачный сок облепихи с сахарозой) и промежуточный слой, содержащий нерастворимые частицы плодовой мякоти, отбирали механически путем вычерпывания.
Результаты испытания известного и предлагаемого способов представлены в табл.1 и табл.2.
В табл.1 представлены данные по содержанию суммы каротиноидов в масляных экстрактах плодов облепихи в зависимости от числа экстракций (с добавлением 25% сахарозы). В табл.2 представлены количественные и органолептические показатели экстракта облепихового масла и сока после первого этапа экстракции гомогената плодов. Содержание суммы каротиноидов выражено в мг%, выход экстракта, сока и пасты - в объемных процентах (%).
Из представленных данных следует, что добавление растворимого углевода приводит к улучшению разделения смеси гомогената плодов, воды и экстрагента (масла) на осветленный сок, масляный экстракт БАВ плодов облепихи (облепиховое масло) и слой нерастворимой плодовой мякоти (пасту), а также к улучшению их органолептических показателей.
Таким образом, добавление растворимого углевода, как осмотического агента в процессе экстрагирования БАВ плодов облепихи из сырой плодовой мякоти приводит к улучшению качества получаемой продукции за счет повышения концентрации суммы каротиноидов в масле и улучшения органолептических показателей осветленного сока.
Использование предлагаемого способа позволит повысить функциональные возможности переработки плодов облепихи за счет получения сразу четырех видов продукции: облепихового масла, осветленного прозрачного сока, витаминной плодовой пасты, цельных жизнеспособных семян, а также улучшить качество получаемой продукции.
Таблица 1
Число экстракции
1
2
4
7
Каротиноиды в экстракте, мг%
30
55
114
204
Таблица 2
Вариант
Чистый гомогенат
Гомогенат + 25% сахарозы
Гомогенат + 50% глюкозы
Гомогенат + 100% сахарозы
Сумма каротиноидов
26
30
33
35
Выход экстракта
40,5%
46,8%
47,1%
47,5%
Выход пасты
19,2%
11,5%
11,1%
11,7%
Выход сока
40,3%
41,7%
41,8%
40,8%
Прозрачность экстракта
Опалесцирует
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачность сока
Опалесцирует
Слабо опалесцирует
Слабо опалесцирует
Прозрачный
Вкус сока
Кислый
Кисло-сладкий
Кисло-сладкий
Кисло-сладкий