Разработка комплексной технологии переработки эхинацеи пурпурной

ЛИТЕРАТУРА

1. Головин П.В., Герасименко А.А. Химия и технология свеклосахарного производства. - Киев: Наукова думка, 1964. - 728 с.

2. Олянская С.П. Исследование технологии отделения преддефекационного осадка с целью повышения эффекта очистки сока: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Киев, 1969. - 26 с.

3. Рева Л.П. Интенсификация технологических процессов очистки сока в свеклосахарном производстве: Дис. ... д-ра техн. наук. - Киев, 1982. - 469 с.

4. Зуев М.Д. Энциклопедия свеклосахарного производства. Т. 2. - Киев: Сахаротрест, 1924. - 517 с.

5. Крылов С.Т. Коллоиды в свеклосахарном производстве // Сахарная пром-сть. - 1982. - № 5. - С. 36-38.

6. Голыбин В.А., Филина Е.П., Казаков Ю.Н., Сапро -нов А.Р. Об уточнении режим предварительной дефекации // Там же. - 1984. - № 10. - С. 29-31.

7. Захаров К.П., Семененко В.З., Загородний П.П., Жи -жина Р.Г. О расходе извести на очистку диффузионного сока // Там же. - 1986. - № 1. - С. 16-19.

8. Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. -Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Колос, 1998. - 495 с.

9. Рева Л.П., Заяц Ю .А. Оптимизация очистки диффузи -онного сока // Сахар. - 2004. - № 3. - С. 51-54.

10. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. - М.: Химия, 1989. - 464 с.

11. Захаров К.П., Семененко В.З., Жижина Р.Г., Жари -нов Н.И. Возврат сатурационных осадков на преддефекацию // Сахарная пром-сть. - 1981. - № 7. - С. 34-36.

12. Олянская С.П., Хомичак Л.М., Алексеев О.Л. Влияние несахаров диффузионного сока на величину Х-потенциала карбоната кальция // Там же. - 1984. - № 4. - С. 22-24.

13. Особенности очистки диффузионного сока при перера -ботке свеклы различного качества / К.П. Захаров, В.З. Семененко, Р.Г. Жижина и др. // Новое в технике сахарного производства: Сб. науч. тр. ВНИИСП. - М.: Агропромиздат, 1986. - С. 47-53.

14. Хомичак Л.М., Олянская С.П., Архипович Н.А., Алексеев О.Л. Электроповерхностные характеристики карбоната кальция // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1983. - №3. - С. 25-27.

15. Активация осадка сока II сатурации / К.П. Захаров, В.З. Семененко, Р.Г. Жижина и др. // Сахарная пром-сть. - 1984. -№ 5. - С. 22-25.

16. Гаманченко М.А., Решетова Р.С., Даишева Н.М. Активирование суспензии осадка сока II сатурации преддефекованным соком // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2000. - № 1. - С. 88-89.

17. Пат. 1838420 РФ. Способ очистки диффузионного сока / М.И. Даишев, Р.С. Решетова, Ю.И. Молотилин и др. // БИ. - 1993. -№ 32.

18. Тарабанов В.Н. Повышение эффективности очистки сахарсодержащих растворов в условиях инжекторно-барботажной са -турации: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Воронеж, 2005. - 21 с.

Кафедра технологии сахаристых продуктов, чая, кофе, табака

Поступила 15.01.08 г.

633.81:633.88:665.528.021.3.06

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНОЙ

В.А. МАЛЬЦЕВА, В.Е. ТАРАСОВ

Кубанский государственный технологический университет

Эхинацея пурпурная (Echinacea Purpurea Moench) - многолетнее травянистое растение семейства астровых (Asteraceae). Профилактическое иммуностимулирующее действие этого растения широко известно [1]. Перед нами стояла задача получить новые фитопрепараты с максимальным извлечением и оптимальным содержанием комплекса биологически активных веществ (БАВ) эхинацеи пурпурной.

Исследовали химический состав сырья эхинацеи, выращенной на территории Северо-Кавказской ЗОС ВИЛАР (ст. Васюринская, Краснодарский край). Определяли содержание полисахаридов, эфирного масла, провитамина А и витамина С, органических кислот, макро- и микроэлементов и др. [2].

Известно, что различные растворители экстрагируют из растительного сырья разные группы веществ. Растворимость компонентов растений в том или ином растворителе зависит от его полярности, так как подобное растворяется в подобном [3]. Эхинацея пурпурная содержит водо- и жирорастворимые БАВ, являющиеся необходимыми компонентами фитопрепаратов, и чтобы максимально извлечь весь комплекс БАВ необходимо было подобрать растворители.

Нашей конкретной целью была разработка технологии максимального извлечения комплекса жиро- и

водорастворимых БАВ из сырья. Поэтому проводили исследование селективности экстрагирования БАВ группой растворителей: спиртом этиловым, водой, гексаном, эфиром диэтиловым и диоксидом углерода.

Структурная схема исследований представлена на рис. 1.

При проведении эксперимента сырье эхинацеи измельчали до размера частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями размером 0,5 мм, в колбу помещали взвешенную навеску сырья, приливали растворитель по объему 1 : 10, подсоединяли обратный холодильник. Эксперименты проводили при температуре кипения растворителей и при перемешивании, обеспечивающем взвешенное состояние частиц в течение 1 ч. Отделяли получаемые мисцеллы от шротов фильтрацией, затем проводили исследование их компонентного состава [4].

Экстракцию диоксидом углерода измельченного сырья эхинацеи проводили при температуре 10-25°С, давлении 4,5-6,5 МПа, 50-110 мин. Шроты и СО2-экс-тракты анализировали на содержание БАВ.

По литературным данным, основными действующими веществами эхинацеи пурпурной, обладающими иммуностимулирующей активностью, являются окси-коричные кислоты (ОКК) [5]. Исследовали зависимость величины выхода ОКК от применяемого для экстракции растворителя.

Исследование химического состава сырья эхинацеи пурпурной

Исследование селективного извлечения БАВ различными растворителями и оптимизация параметров процессов экстракций

Спирт этиловый |

Мисцелла |

Мисцелла |

Эфир диэтиловый || Диоксид углерода |

Мисцелла |

Шроты

Мисцелла СО,-экстракты I

4 4

Исследование компонентного состава полученных образцов

Обоснование необходимости комплексной переработки сырья эхинацеи пурпурной

Разработка технологии получения комплексных экстрактов эхинацеи пурпурной

Подбор растворителей для получения экстрактов из шротов после экстракции сырья эхинацеи диоксидом углерода

Спирт этиловый

Веда

Экстракты

Шроты

Экстракты

Шроты

Исследование Исследование Исследование Исследование

экстрактов шротов экстрактов шротов

Оптимизация параметров процесса экстракции

X

Разработка оптимальной технологии комплексной переработки эхинацеи пурпурной

1 . 1 " 1 4

| СО,-экстракты ^ | Водный экстракт I I Комплексные экстракты | | Шрот I

4 ^------- --------4--------------

Разработка рецептур косметических и пищевых фитопрепаратов из эхинацеи

I

Охлаждающий лосьон после загара

I

Гель-комф орт по сле загара

Иммун остимулирующий фиточай

Леденцы

Рис. 1

После одноступенчатой экстракции степень извлечения ОКК различными растворителями составляла, %: спирт этиловый - 37, вода - 48, гексан - 18, диэтиловый эфир - 25, диоксид углерода - 42.

Полученные результаты свидетельствуют, что извлечение ОКК различными растворителями идет с разной глубиной экстракции. Наибольшее количество этих БАВ (48%) извлекается при использовании в качестве растворителя воды, но даже она не в состоянии извлечь их полностью из сырья. Предположили, что увеличить выход ОКК можно удалив воскоподобные вещества, мешающие проникновению растворителя. Для этого была предложена двойная экстракция с получением комплексных экстрактов эхинацеи пурпурной. Для первой стадии был выбран диоксид углерода, а для второй предложили использовать воду, спирт этиловый или их смесь. Операция подготовки сырья эхинацеи с помощью предварительной экстракции диоксидом углерода необходима: этот растворитель удаляет смолистые и воскоподобные вещества, сброс дав -ления в конце процесса разрушает клеточную структуру, что открывает доступ к БАВ, расположенным внутри клеток и, следовательно, позволяет воде максималь -но извлечь ОКК на второй стадии экстракции.

Результаты исследований полученных экстрактов (мисцелл) на степень извлечения ОКК после двухступенчатой экстракции показали, что выход целевого компонента увеличивается: при экстракции диокси-

дом углерода и спиртом этиловым до 43%, диоксидом углерода и водой до 68%.

Однако полученные мисцеллы были недостаточно концентрированными и не содержали максимально возможного количества ОКК. Поэтому были проведены исследования по оптимизации параметров процесса экстракции водой на второй стадии: температуры, времени, количества ступеней и необходимости использования противотока.

Для увеличения концентрации БАВ, глубины извлечения, сокращения временных и снижения температурных режимов использовали противоточную экстракцию водой. Для нахождения оптимального числа ступеней противоточной экстракции было определено содержание ОКК в мисцеллах после 1, 2, 3, 4 и 5-ступенчатых экстракций водой. Степень извлечения ОКК составила соответственно 68, 77, 87, 95 и 95%. Поскольку дальнейшее увеличение числа ступеней не приводит к более глубокому выходу БАВ, была рекомендована четырехступенчатая экстракция.

Схема аппаратурного оформления комплексной технологии переработки эхинацеи пурпурной представлена на рис. 2: 1 - экстрактор, 2 - испаритель, 3,24 - нутчфильтр, 4 - водокольцевой вакуумный насос, 5 -редлер, 6 - ножевой измельчитель, 7 - редлер, 8 - конденсатор, 9 - накопительная емкость, 10 - загрузочный бункер, 11-14 - экстрактор, 15-18 - емкость для мис-целлы, 19 - спиртомерник большой горизонтальный, 20 - плунжерный насос, 21 - спиртомерник малый вертикальный, 22 - мерник для воды, 23 - накопительная емкость для воды, 25 - центробежный насос. Цифро -вое обозначение транспортируемых по трубопроводам веществ:

0.3 сырье эхинацеи пурпурной,

0.31 измельченное сырье,

0.32 шрот эхинацеи после экстракции диоксидом углерода,

0.33 отработанный шрот,

1.21 техническая холодная вода,

1.22 техническая нагретая вода,

1.31 техническая горячая вода,

1.32 техническая охлажденная вода,

1.0 отработанная вода,

3.8 вакуум,

5.41 диоксид из баллона,

5.42 диоксид газообразный,

5.43 диоксид сжиженный,

5.44 мисцелла,

8.1 спирт этиловый,

9.11 СО2-экстракт нефильтрованный,

9.12 СО2-экстракт фильтрованный,

9.2 вода,

9.1.3 мисцелла,

9.1.4 мисцелла нефильтрованная,

9.1.5 экстракт водный или водно -спиртовый фильтрованный.

Экстракты, полученные по разработанной технологии, вводили в рецептуры фитопрепаратов профилак-

Рис. 2

тического, иммуностимулирующего действия как отдельно, так и в купаже [6].

ВЫВОДЫ

1. Исследован химический состав сырья эхинацеи пурпурной, выращенной на территории Северо-Кавказской ЗОС ВИЛАР.

2. Определены оптимальные сочетания растворителей для максимального извлечения БАВ из сырья эхи-нацеи и наилучшие условия для проведения процессов экстракции.

3. Разработана технология комплексной переработки сырья эхинацеи пурпурной.

4. Получены экстракты с оптимальным содержанием комплекса жиро- и водорастворимых БАВ, нашедшие применение в рецептурах фитопрепаратов профилактического, иммуностимулирующего действия.

ЛИТЕРАТУРА

1. Эхинацин - новы й им муномо дулято р рас тительного происхождения // Практикующий врач. - 1995. - № 1. - С. 11.

2. Атлас лекарственных растений СССР / Под ред А.И. Баньковского и др. - М.: Гос. изд-во мед. лит., 1962. - 705 с.

3. Толковый словарь по косметике и парфюмерии. Т. 2: Сы -рье и биологически активные добавки. 2-е изд. / Под ред. Т.В. Пучко -вой, А. А. Родюнина. - М.: ООО «Топ-Книга», 2002. - 264 с.

4. Временная фармакопейная статья на сырье травы эхинацеи пурпурной № 42-2371-94.

5. Самородов В.Н., Поспелов С.В., Моисеева Г.Ф., Середа А.В. Фитохимический состав представителей рода эхинацея и его фармакологические свойства // Хим.-фармацевт. журн. - 1996. - 30. - № 4. - С. 32-37.

6. Луценко Н.Г., Ким В.Е., Самуйлова Л.В. Практикум по технологии косметических средств. Биологически активные ве -щества в косметике. - М.: Школа косметич. химиков, 2004. - 160 с.

Кафедра технологии жиров, косметики и экспертизы товаров

Поступила 12.02.08 г.

664.66

НАТУРАЛЬНЫЕ ДОБАВКИ В ТЕХНОЛОГИИ ХЛЕБА

Т.В. КИРИЕВА, Н.Н. ГАТЬКО

Пензенская государственная технологическая академия

В современных экологических условиях наиболее целесообразно защищать организм человека через пищу, в состав которой входят вещества, способные пре-

дотвратить отрицательное воздействие неблагоприятных факторов окружающей среды.

Существуют многочисленные исследования, предлагающие в хлебопекарной, макаронной и кондитерской промышленности для корректирования свойств муки и повышения качества готовых изделий исполь-