СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИТОЧАЯ ИЗ СЫРЬЯ ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНОЙ
HERBAL TEA PRODUCTION METHOD OF PURPLE CONEFLOWER

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к области безалкогольных тонизирующих напитков, и может быть использовано в чаеперерабатывающей промышленности для производства фиточая.
Известен способ, описанный в патенте № 2259055, 2005.08.27, производства фиточая различных сортов, состоящий из использования частей растений и натуральных ароматизаторов. В качестве частей растений - лепестки гибискуса, плоды шиповника или листья ройбуша, ягоды земляники, цветы тысячелистника или женьшень, цветы кипрея, имбирь, ягоды бузины, кусочки яблок или горный зверобой, кошачий корень, поповник, цветы черемухи или матэ, вереск, кусочки ананаса, лимонная мелисса, кусочки яблок при содержании ингредиентов: натуральных ароматизаторов до 10%, части растений - остальное, а в качестве натуральных ароматизаторов использованы натуральные масла. Это позволяет получить напиток с повышенным содержанием витамина С.
Недостатками данного способа являются отсутствие стадии предварительной подготовки растений с целью увеличения выхода биологически активных веществ (БАВ) в процессе заваривания фиточая; отсутствие в готовом продукте повышенного содержания витаминов, кроме витамина С.
Наиболее близким является способ производства ароматизированного чайного напитка, описанный в патенте № 2273145, 2006.04.10, заключающийся в том, что смесь чая черного байхового, листьев стевии и цветков бессмертника обрабатывают потоком неполярного газа, например закиси азота или аргона, при надкритических параметрах температуры и давления, циркулирующим по замкнутому контуру со скоростью больше гидравлической крупности частиц смеси, в течение 15-20 мин. После чего последовательно вводят ароматизатор «Персик» и снижают температуру потока ниже критической. Затем сбрасывают давление до атмосферного. Полученный чайный напиток быстрее заваривается и имеет более однородный состав.
Обработка смеси потоком неполярного газа только изменяет клеточную структуру разрывом клетки, но не снимает жировой защитный слой, не удаляет смолистые и воскоподобные вещества и не открывает доступ к веществам, диспергированным внутри клеток. Это недостатки данного способа.
Техническим результатом изобретения является обеспечение увеличения скорости извлечения и суммы водорастворимых БАВ в процессе заваривания фиточая.
Технический результат достигается тем, что в способе получения фиточая из сырья эхинацеи пурпурной проводят предварительную подготовку измельченного сырья экстракцеи пурпурной диоксидом углерода при температуре 25-30°С, давлении 4,5-6,5 МПа, 60-180 мин. Навески шрота эхинацеи пурпурной в количестве 1,5-5 г упаковывают в фильтр/пакеты. Навески шрота эхинацеи пурпурной смешивают со шротами дополнительных растений в соотношении от 1:1 до 2:1. В качестве шротов дополнительных растений используют шроты ромашки, листьев малины, цвета липы, плодов шиповника и др.
Операция подготовки сырья эхинацеи с помощью предварительной экстракции диоксидом углерода является необходимой для увеличения скорости извлечения и суммы водорастворимых БАВ в процессе заваривания фиточая.
Диоксид углерода разрушает клеточную структуру, удаляет смолистые и воскоподобные вещества, что открывает доступ к веществам, диспергированным внутри клеток. Это позволяет воде в процессе заваривания истощенного сырья эхинацеи, упакованного в фильтр/пакеты, быстрее извлечь водорастворимые БАВ, в том числе оксикоричные кислоты, обладающие иммуностимулирующими свойствами, увеличить их выход. Увеличение или снижение температуры и давления процесса экстракции изменяют свойства диоксида углерода, растворимость экстрактивных веществ в нем, что позволяет варьировать компонентный состав получаемых продуктов.
Таким образом, совокупность существенных признаков, указанных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемого технического результата.
Возможность реализации способа показана в примерах.
Эхинацея пурпурная (Echinacea Purpurea Moench) - многолетнее травянистое растение семейства астровых (Asteraceae), высотой до 60 см и более. Все органы растения содержат полисахариды, эфирное масло (0,01-0,64%), бетаин (0,1%), смолы (1,9%), органические кислоты: олеиновая, линолевая, церотиновая, пальмитиновая, миристиновая и льняная (3,3%), а также фитостерины. Помимо этого в растении содержатся: мальтоза, макро- и микроэлементы (кальций, калий, магний, железо, цинк, кобальт, марганец, никель, ванадий и др.); провитамин А и витамин С, фенольные соединения (рутин, антоцианы, оксикоричные кислоты); белки, сбалансированные по аминокислотному составу (5,17-20%); сапонины, дубильные вещества пирокатехиновой группы (5,6-9%), липофильные вещества. Благодаря такому богатому составу применение экстрактов из эхинацеи пурпурной представляет огромный интерес. Основными действующими веществами, обладающими иммуностимулирующей активностью, являются оксикоричные кислоты.
Требования, предъявляемые к сырью эхинацеи пурпурной, описаны в фармакопейной статье ВФС 42-2371-94 и представлены в таблице 1.
Физико-химические показатели диоксида углерода высшего сорта по ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая» приведены в таблице 2.
Таблица 1
Требования, предъявляемые к сырью эхинацеи пурпурной
Наименование показателя
Требования фармакопейной статьи, %
Фактическое значение, %
Стебель
не более 55
40
Органическая примесь
не более 2,5
0,44
Минеральная примесь
не более 1
отсутствует
Частиц, не проходящих сквозь сито диаметром 7 мм
не более 5
1,2
Частиц, проходящих сквозь сито диаметром 0,25 мм
не более 20
7,6
Влажность
не более 13
10,4
Сумма оксикоричных кислот
не менее 2,1
6,4
Таблица 2
Требования, предъявляемые к двуокиси углерода по ГОСТ 8050-85
Наименование показателя
Норма
Массовая доля диоксида углерода для продукта высшего качества, %, не менее
99,8
Массовая доля минеральных масел, мг/кг
должен выдерживать испытания
Массовая доля азотистой кислоты и органических соединений
должен выдерживать испытания
Массовая доля сероводорода
должен выдерживать испытания
Наличие запаха и вкуса
без запаха; вода, насыщенная диоксидом углерода при t≤20°С, имеет приятный кисловатый вкус
Массовая доля воды в баллоне, %, по массе
0,1
Массовая доля водных паров в баллоне, %, по массе при t=20°С, р=101,3 Па
не нормируется
Диоксид углерода должен соответствовать требованиям ГОСТ 8050-85. Газообразный диоксид углерода представляет собой бесцветный газ с молекулярной массой 44,009. Диоксид углерода тяжелее воздуха в полтора раза, не имеет запаха и вкуса. Водный раствор его имеет слегка кисловатый вкус. Диоксид углерода не горит и не поддерживает горения обычных горючих газов.
Жидкий диоксид углерода - бесцветный, может существовать только под давлением, при температуре не выше 31,06°С, а насыщенный в диапазоне от 31,05°С до 36,05°С.
Твердый диоксид углерода - кристаллическое вещество белого цвета, обладающее островными структурами (молекулы-острова). Газообразный диоксид углерода при замораживании превращается в кристаллы или сплошную массу льда.
Диоксид углерода - селективный растворитель большинства ароматических веществ. Он извлекает неомыляемые углеводороды, то коферолы, каротиноиды, органические кислоты, терпеноиды, альдегида, кетоны, сложные эфиры, стерины, фенольные соединения, фосфолипиды, углеводы, гликозиды; в незначительном количестве полисахариды, белки, пептиды и пектины.
В производственных и лабораторных условиях были проведены эксперименты, описанные в примерах 1, 2, 3, 4.
Пример 1. Растительное сырье эхинацеи пурпурной в количестве 1,5-5 г помещали в колбу, приливали 150 мл воды с температурой 90-100°С и настаивали в течение 5-7 мин. Проанализировав водную вытяжку, получили результаты, представленные на чертеже.
Пример 2. Растительное сырье эхинацеи пурпурной в количестве 2,5 кг измельчали, загружали в экстрактор, подавали растворитель. Диоксид углерода использовали при следующих параметрах процесса: температура 25°С, давление 4,5 МПа, в течение 60 мин. Навески шрота в количестве 1,5-5 г упаковывали в фильтр/пакеты. Проводили заваривание фильтр/пакета 150 мл воды с температурой 90-100°С в течение 5-7 мин. Проанализировав водную вытяжку, получили результаты, представленные на чертеже.
Пример 3. Растительное сырье эхинацеи пурпурной в количестве 2,5 кг измельчали, загружали в экстрактор, подавали растворитель. Диоксид углерода использовали при следующих параметрах процесса: температура 27,5°С, давление 5,5 МПа, в течение 120 мин. Навески шрота в количестве 1,5-5 г. упаковывали в фильтр/пакеты. Проводили заваривание фильтр/пакета 150 мл воды с температурой 90-100°С в течение 5-7 мин. Проанализировав водную вытяжку, получили результаты, представленные на чертеже.
Пример 4. Растительное сырье эхинацеи пурпурной в количестве 2,5 кг измельчали, загружали в экстрактор, подавали растворитель. Диоксид углерода использовали при следующих параметрах процесса: температура 30°С, давление 6,5 МПа, в течение 180 мин. Навески шрота в количестве 1,5-5 г. упаковывали в фильтр/пакеты. Проводили заваривание фильтр/пакета 150 мл воды с температурой 90-100°С в течение 5-7 мин. Проанализировав водную вытяжку, получили результаты, представленные на чертеже.
Согласно диаграмме экстракцией водой сырья эхинацеи пурпурной по способу, описанному в примере 1, извлекается 68% оксикоричных кислот. Согласно той же диаграмме экстракцией водой с предварительной операцией подготовки сырья эхинацеи пурпурной с помощью экстракции диоксидом углерода извлекается от 78% до 86% оксикоричных кислот.
Степень извлечения оксикоричных кислот показана на чертеже.