Интенсификация процесса экстракции нутриентов из плодов и ягод действием микроволн

ских кислот, содержащихся в экстракте фитодобавок. Механизм действия компонентов растительного сырья на прочность желейных студней требует дальнейшего изучения.

Изменение вязкости и снижение скорости студне-образования желейных масс различных рецептурных композиций обусловливает необходимость уточнения температурных режимов и продолжительности технологических стадий темперирования, формования и вы-стойки при промышленном производстве новых видов желейных конфет.

На основе проведенных исследований влияния рецептурных ингредиентов и технологических параметров на реологические характеристики желейных полуфабрикатов были разработаны рецептуры нового вида желейных конфет, обогащенных комплексом БАВ, фитодобавок и витаминно-минеральных премиксов, обладающие заданными структурно-механическими характеристиками.

При производстве нового вида желейных конфет рекомендовано изменение температурных режимов стадий темперирования с 85-95 до 80-85°С, формования - с 75-90 до 75-80°С при сохранении прежней продолжительности этих стадий и стадии выстойки корпусов конфет, что позволит сократить энергозатраты.

Работа выполнена при поддержке Управления образования и науки Тамбовской области.

ЛИТЕРАТУРА

1. Леонов Д.В., Муратова Е.И. Разработка технологии желейных конфет функционального назначения // Вопр. совр. науки и практики / Ун-т им В.И. Вернадского. - 2010. - № 4-6 (29). -

С. 328-335.

2. Хрундин Д.В., Романова Н.К., Решетник O.A. Влияние пищевых кислот на свойства пектиновых желе в технологии мармеладных изделий // Сб. статей и докл. IX науч.-практ. конф. с междунар. участием «Современные проблемы техники и технологий пищевых производств». - 2006. - С. 325-329.

Поступила 05.10.10 г.

USING THE RESULTS OF RHEOLOGICAL STUDIES BY DEVELOPMENT OF NEW KIND JELLY CANDIES

D.V. LEONOV, E.I. MURATOVA

Tambov State Technical University,

106, Sovetskaya st., Tambov, 392000; ph. /fax: (4752) 63-94-42, e-mail: topt@topt.tstu.ru

The possibility of using the results of rheological studies for the comprehensive assessment of the technological characteristics jelly semis and justification modes of separate stages of production jelly candies.

Key words: jelly mass, jellies, phytoadditions, rheological indicators, kinetics structurization.

664.8:663.813

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭКСТРАКЦИИ НУТРИЕНТОВ ИЗ ПЛОДОВ И ЯГОД ДЕЙСТВИЕМ МИКРОВОЛН

Б.М. ГУСЕЙНОВА1, Э.Ш. ИСМАИЛОВ2, Т.И. ДАУДОВА3

1Дагестанский государственный институт народного хозяйства,

367008, г. Махачкала, ул. Д. Атаева, 5; электронная почта: batuch@yandex.ru

2 Дагестанский государственный технический университет,

367015, г. Махачкала, пр-т И. Шамиля, 70 3 Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦ РАН,

367025, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 45

Показана возможность изготовления высококачественных экстрактов из плодов ежевики, облепихи, рябины, шелковицы и шиповника с применением экстрагентов в виде водных растворов этанола и путем СВЧ-обработки. Определено количество сахаров, титруемых кислот, фенольных соединений, витаминов С и Р в свежем сырье, в экстрактах плодов и ягод, полученных традиционным способом и при действии микроволн. Установлено, что СВЧ-обработка плодов шиповника повышает выход биокомпонентов в экстракт и значительно сокращает длительность экстракции. Полученные экстракты можно использовать в рецептурах многокомпонентных пищевых продуктов функционального назначения. Ключевые слова: экстракты, биохимический состав, микроволновая обработка, растительное сырье.

Актуальной проблемой достижения высокого каче- вать процесс экстракции и получать качественный про-

ства экстрактов из плодов и ягод является обеспечение дукт. Действием СВЧ-энергии обычно достигается

наиболее полного извлечения ценных компонентов из большая скорость и достаточная равномерность нагре-

используемого сырья. ва, гигиеничность процесса экстракции и экономия те-

В ряде работ [1-3] показано, что микроволновое пловой энергии. При этом микроволновая обработка

электромагнитное излучение является наиболее эф- продуктов позволяет значительно увеличить степень

фективным средством, способным интенсифициро- извлечения и улучшить качество экстракта, так как

многие биологически активные вещества в экстрактах не разрушаются и сохраняют свои свойства. Одновременно значительно сокращается длительность обработки сырья, снижается действие патогенных микроорганизмов, повышается стабильность и получается более экологически безопасная продукция.

Цель настоящей работы - исследовать возможность получения высококачественных экстрактов из широко потребляемых населением дикорастущих плодов и ягод, произрастающих в Дагестане, путем микроволновой обработки исходного сырья.

Было исследовано влияние концентрации экстрагента (водного раствора этанола) и СВЧ-излучения на выход нутриентов из плодов ежевики сизой (Rubus coesias L.), облепихи крушинолистой (Hippophae rhamnoides L.), рябины обыкновенной (Sorbus aucupariaL.), шелковицы (Morus nigra L.) и шиповника коричного (Rosa cinnamomea L.).

Опытные образцы плодов и ягод предварительно измельчали до размера частиц 2-4 мм. В первой серии опытов экстракты получали с помощью водного раствора этанола 30, 50, 70%-й концентрации в соотношении сырье : экстрагент 1:3. Экстракцию проводили при температуре 20°С в течение 14 сут. Во второй серии экспериментов измельченные плоды шиповника заливали чистой водой, кипятили в течение 5 мин и выдерживали в течение 3 ч. Затем подвергали микроволновому воздействию в течение 20 мин мощностью 0,5 мВт/см2 и частотой 1667 Мгц на волне 18 см. В обеих сериях экстракцию вели до полного прекращения извлечения изучаемых веществ из растительного сырья.

В свежих плодах и экстрактах определяли общепринятыми в биохимии методами массовую концентрацию сахаров - ГОСТ 13192-73, титруемых кислот

- ГОСТ 25555-82, фенольных веществ и витамина Р (рутин) - колориметрически, витамина С - ГОСТ 24556-89.

Исследование нутриентного состава сырья, из которого получают экстракты, необходимо для представления о том, каковы питательные особенности и фармакологические и общеукрепляющие свойства готового продукта [4, 5].

Биохимический состав опытных образцов дикорастущих плодов и ягод (табл. 1) свидетельствует, что облепиха наиболее богата титруемыми кислотами и витамином С, рябина - фенольными веществами, шиповник - сахарами, витаминами С и Р. Все эти соединения входят в нутриентный набор ежевики и шелковицы в гармоничных сочетаниях, что формирует их пищевкусовые особенности. Таким образом, исследованное растительное сырье обладает морфологическим и химическим полиморфизмом, ценными пищевыми и терапевтическими свойствами.

Таблица 1

Объект исследования Сахара, % Титруемые кислоты, % Фенольные вещества, % Витамин С, мг % Витамин Р, мг %

Ежевика 7,3 1,6 1,3 21,5 839,3

Облепиха 5,2 3,3 2,1 180,6 52,9

Рябина 8,8 1,9 3,6 97,4 2301,6

Шелковица 11,5 1,1 1,4 11,7 355,2

Шиповник 17,2 2,1 3,4 577 3152,2

Данные о влиянии концентрации этанола в экстрагенте на выход биокомпонентов в экстракты после 14-суточного экстрагирования (табл. 2) показывают, что максимальное извлечение сахаров произошло при 30%-м содержании этанола в экстрагенте, повышение его концентрации до 50 и 70% привело к заметному снижению содержания этих веществ в экстрактах. Наибольший выход сахаров в экстракты с 30%-м количеством спирта в растворе - из ежевики - 50,2% от их исходного содержания в этих ягодах; титруемых кислот, фенольных веществ и витамина С - из шелковицы - соответственно 50,2; 56,7 и 50,9%, а витамина Р -из рябины - 53,3%.

При 50%-й концентрации этанола в экстрагенте отмечено увеличение извлечения титруемых кислот и витамина С: диапазон их выхода варьировал и составил для титруемых кислот от 39,3% (шиповник) до 48,6% (ежевика), а для витамина С от 57,2% (шиповник) до 64,7% (шелковица). Повышение содержания этанола в растворе до 70% несколько снизило выход из сырья в экстракт титруемых кислот и витамина С.

Таблица 2

Содержание этанола в экстрагенте Экстракт Сахара, % Титруемые кислоты, % Фенольные вещества, % Витамин С, мг % Витамин Р, мг %

30% Ежевики 3,66 0,75 0,72 10,77 433,07

Облепихи 2,16 1,41 1,05 85,78 27,56

Рябины 4,07 0,88 1,95 50,16 1226,75

Шелковицы 5,60 0,55 0,79 5,95 183,99

Шиповника 6,50 0,80 1,65 267,15 1588,70

50% Ежевики 3,48 0,77 0,73 13,52 472,52

Облепихи 2,03 1,45 1,10 105,47 27,87

Рябины 3,88 0,90 2,02 59,99 1263,57

Шелковицы 5,20 0,56 0,80 7,56 206,72

Шиповника 6,00 0,82 1,62 330,04 1595,01

70% Ежевики 3,27 0,74 0,89 10,92 569,88

Облепихи 1,93 1,4 1,26 84,70 33,75

Рябины 3,74 0,86 2,46 46,84 1512,15

Шелковицы 5,02 0,54 0,97 6,10 245,79

Шиповника 5,57 0,78 1,93 258,49 1941,75

На наш взгляд, такое изменение выхода витамина С можно объяснить тем, что он является водорастворимым веществом. С увеличением содержания спирта в экстрагенте с 30 до 50% концентрация витамина С в экстракте повысилась, так как усилилась устойчивость этого антиокислителя в растворе, где содержание воды было еще достаточно значительным. Дальнейшее же увеличение количества этанола привело к уменьше-

нию доли воды в экстрагенте и снижению растворимости витамина С.

Выход же фенольных соединений и витамина Р в экстракты с 70%-й концентрацией этанола был несколько выше, чем при меньших его концентрациях: для различных плодов и ягод в пределах 56,9 - 69,3 и 61,6 - 69,2% соответственно. Более легко эти нутриен-ты экстрагировались из плодов шелковицы, ежевики и рябины.

Таким образом, при применении традиционного способа экстракции в течение 14 сут наибольшее извлечение сахаров из плодов и ягод отмечено при 30%-й концентрации этанола, при 50%-й его концентрации лучше выходят титруемые кислоты и витамин С, а при 70%-й витамин Р и фенолы. Следовательно, для получения экстрактов оптимального состава помимо подбора сырья необходимо осуществлять также выбор экстрагента с соответствующей концентрацией спирта.

С целью изучения возможности интенсифицикации процесса экстракции нутриентов нами применялась СВЧ-обработка исходного сырья. В табл. 3 в качестве примера даны показатели состава экстракта, полученного из шиповника действием микроволн. В качестве экстрагента применялась вода из горного источника, поскольку известно, что в механизмах действия СВЧ-излучения вода играет активную роль.

Полученные результаты свидетельствуют (табл. 3), что после настаивания в течение 27 ч при температуре 20°С выход биокомпонентов в экстракт из шиповника, обработанного микроволнами, по сравнению с контрольным вариантом повысился: для сахаров на 17,5%, для титруемых кислот на 11,6%, фенольных веществ на 28,5%, витамина С на 14,3% и для витамина Р на 9%. Установлено, что водная экстракция нутриентов при действии микроволн в течение всего 1 сут дает по существу такой же результат, как при экстракции спиртовым раствором в течение 14 сут.

Таким образом, микроволновая обработка плодов способствует получению высококачественных экстрактов с достаточным содержанием биологически активных веществ при значительно меньшем времени настаивания. Данные фундаментальных исследований по действию микроволн позволяют считать, что процесс экстракции с помощью СВЧ-обработки растительного сырья можно интенсифицировать с использованием спиртового раствора в качестве экстрагента

при хорошо подобранной концентрации этанола в водной среде [2].

Таблица 3

Экстракт шиповника Сахара, % Титруемые кислоты, % Фенольные вещества, % Витамин С, мг % Витамин Р, мг %

Без СВЧ-обработки 5,49 1,29 0,94 280,1 932,3

После СВЧ-об-работки 6,45 1,44 1,21 320,0 1016,2

Полученные результаты показывают, что микроволны избирательно воздействуют на процесс экстракции сахаров, титруемых кислот, фенольных соединений, витаминов С и Р из плодов шиповника. Это свидетельствует о потенциальных возможностях создания новых технологий экстрагирования с применением СВЧ-энергии для выделения биологически активных веществ из сырья растительного происхождения.

Результаты проведенных экспериментов могут быть использованы при получении многокомпонентных продуктов функционального назначения. При этом моделирование их рецептур можно осуществлять путем подбора соотношений экстрактов, обеспечивающих прогнозируемую пищевую и лечебно-профилактическую ценность готового продукта в соответствии с рекомендуемыми нормами физиологической потребности организма.

ЛИТЕРАТУРА

1. Журавская-Скалова Д.В., Квасенков О.И. Активные методы интенсификации экстрагирования биологического сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2009. - № 12. - С. 23-24.

2. Исмаилов Э.Ш., Захаров С.Д., Исмаилова Г.Э. Действие физических полей. Неионизирующие излучения. - М.: Экономика, 2007. - 182 с.

3. Аливердиева A.A., Исмаилов Э.Ш., Наврузова Ш.М. Получение биологически активных экстрактов ореха действием микроволн // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2007. - № 2.-С. 31-32.

4. Гудковский В.А. Антиокислительные (целебные) свойства плодов и ягод и прогрессивные методы их хранения // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2001. - № 4. - С. 13-19.

5. Базарнова Ю.Г. Исследование содержания некоторых биологически активных веществ, обладающих антиоксидантной активностью, в дикорастущих плодах и травах // Вопр. питания. -2007. - 76. - № 1. - С. 22-26.

Поступила 18.05.11 г.

INTENSIFICATION OF EXTRACTION PROCESS OF NUTRIENT’S FROM MICROWAVES ACTION ON FRUITS AND BERRIES

B.M. GUSEYNOVA1, E.SH. ISMAILOV2, T.I. DAUDOVA3

1 Dagestan State Institute of a National Economy,

5, D. Ataeva st., Makhachkala, 367008; e-mail: batuch@yandex.ru 2 Daghestan State Technical University,

70, Imam Shamilprosp., Makhachkala, 367015

3 Pri-Caspian Institute of Biological Resources DSC RAS,

45, M. Gadzhieva st., Makhachkala, 367025

Possibility of manufacturing of high-quality extracts from fruits of a blackberry, sea-buckthorn berries, a mountain ash, a mulberry and a dogrose with application extragents in the form of water solutions of ethanol and by microwave processing is

shown. The quantity of sugars, titrable acids, phenolic connections, vitamins C and P in fresh raw materials, in extracts of fruits and the berries received in the traditional way, and also action of microwaves on hips is defined. It is defined that microwave processing of hips raises an exit of biocomponents in an extract and considerably reduces duration of extraction. Such extracts with rich structure of biologically active substances can be used with success for reception of high-quality multicomponent foodstuff of a functional purpose.

Key words: extracts, biochemical structure, microwave processing, vegetative raw materials.

663.8:6/3.292

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА БАД «СЕДАГЕЛЬ»

Н.Г. ЧЕЛНАКОВА \ Е.И. ТЕНЕШЕВ \ А.А. ВЕКОВЦЕВ2

1 Кемеровский технологический институт пищевой промышленности,

650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47; факс: (3842) 39-68-54; электронная почта: tovar-kemtipp@mail.ru

2 Компания «Арт Лайф»,

634034, г. Томск, ул. Нахимова, 8/2; тел.: (3822) 55-60-92

Разработана новая рецептурная формула и технология гелевой формы биологически активной добавки (БАД) на растительной основе с учетом функциональной направленности действующих начал. БАД может быть рекомендована в качестве источника флавоноидов, органических кислот, обладающих мягким успокаивающим дейтвием.

Ключевые слова: специализированные продукты, биологически активная добавка, купажный экстракт, гелевая форма.

В настоящей работе представлена разработка технологии и оценка показателей безопасности и пищевой ценности БАД «Седагель» - биологически активной добавки, представляющей собой растительный комплекс в гелевой форме, предназначенный для употребления в качестве общеукрепляющего средства с мягким успокаивающим эффектом при функциональных нарушениях нервной системы.

Функциональные свойства продукта обеспечиваются количественным и качественным подбором компонентов рецептуры, обладающих направленным синергическим действием.

Рецептурный состав включает, кг/100 кг : купажный экстракт - 6; глицин - 0,2; у-аминомасляную кислоту (ГАМК) - 0,2; калия хлорид - 0,5; магния сульфат

- 0,5; гуммиарабик - 2; пектин - 4; лимонную кислоту

- 0,4; яблочную клетчатку - 2; фруктозу - 8; яблочный сок - 37,9; воду деминерализованную - 37,9; калия сор-бат - 0,1; натрия бензонат - 0,1; ароматизатор «Яблоко» - 0,2.

В основу активной формулы фитогелей положены купажные экстракты растений, объединенных общей биологической ролью и единым направлением воздействия на организм [1]. Они отличаются высокой скоростью биологического действия, поскольку активные вещества растительного происхождения равномерно взвешены в пектиновой основе геля и начинают всасываться уже в ротовой полости. Биологический эффект фитогелей осуществляется уже через 10-15 мин после попадания в организм. Особенность продукта заключается также в том, что пектины обладают заживляющим действием и благотворно влияют на состояние слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта.

Технология производства состоит из следующих основных этапов:

подготовка сырья: дозирование, просеивание через сито № 4;

получение купажного экстракта согласно технологической инструкции;

смешение компонентов рецептуры: в варочный котел при постоянном перемешивании вливают яблочный сок, воду и купажный экстракт; содержимое нагревают до 60°С, добавляют оставшиеся компоненты рецептурной смеси (кроме пектина и гуммиарабика), гомогенизируют в течение 30 мин, добавляют пектин и гуммиарабик, настаивают смесь в течение 1 ч;

фасовка и упаковка: БАД «Седагель» фасуют в ла-минатные тубы согласно ГОСТ Р 51760-2001, ТУ 2297-001-02984650-96 по 50 или 100 г.

Проведены санитарно-химические и санитарно-микробиологические исследования показателей безопасности БАД «Седагель»:

Токсичные элементы, мг/кг:

0,14 ± 0,04 < 0,001 < 0,001 0,0028 ± 0,0008

< 0,001 < 0,001 < 0,001 < 0,001

80

свинец кадмий мышьяк ртуть

Пестициды, мг/кг: сумма изомеров ГХЦГ гептахлор

ДДТ и сумма метаболитов алдрин

Микробиологические показатели:

КМАФАнМ, КОЕ/1 г БГКП, отсутствие в массе (г, см3) продукта Не обнаружены в 0,1г патогенные микроорганизмы, в т. ч. сальмонеллы, отсутствие в 25 г (см3) продукта Не обнаружены Е. coli, отсутствие в массе (г, см3) продукта Не обнаружены в 1,0 г Bacillus cereus, КОЕ/г продукта < 10

Staphylococcus aureus, отсутствие в массе

(г, см3) продукта Не обнаружены в 1,0 г

дрожжи, КОЕ в 1,0 г продукта < 10

плесневые грибы, КОЕ в 1,0 г продукта < 10

Радионуклиды, Бк/кг:

цезий-137 3,21 ± 7,0

стронций-90 Менее 19