СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫВОРОТОЧНОГО ЭКСТРАКТА ИЗ ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ ВЫЖИМОК
PRODUCTION METHOD OF WHEY EXTRACT FROM FRUIT SQUEEZING

Предлагаемое изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к сывороточным экстрактам из растительного сырья с высокой биологической и функциональной активностью для использования при производстве пищевых продуктов и напитков.
Известны способы получения молочно-растительных экстрактов с использованием в качестве экстрагента молочной сыворотки, например, по патентам РФ №2345543, А23С 23/00, №2301531, А23С 21/08.
Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому результату является решение по патенту РФ №2358475, A23L 1/30. Известный способ получения молочно-растительного экстракта на основе молочной сыворотки с использованием растительного сырья включает измельчение растительного сырья, экстрагирование молочной сывороткой в течение 1 ч - 1 ч 30 мин, при температуре 40°С, с соотношением сырья и растворителя 1:20-1:30 и дальнейшей фильтрацией экстракта.
Недостатком известного способа является длительность процесса экстрагирования, недостаточно эффективное извлечение биологически активных веществ из растительного сырья.
Заявитель ставит задачу - получение молочно-растительного экстракта на основе молочной сыворотки и плодово-ягодных выжимок для включения в рецептуры ряда традиционных пищевых продуктов. Технический результат - интенсификация процесса экстрагирования с максимальным извлечением и сохранением питательных веществ, содержащихся в растительном сырье (плодово-ягодных выжимках).
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе получения молочно-растительного экстракта на основе молочной сыворотки с использованием растительного сырья, включающем измельчение растительного сырья, экстрагирование молочной сывороткой и фильтрацию, согласно изобретению в качестве растительного сырья используют высушенные плодово-ягодные выжимки, которые перед экстракцией пропаривают, затем дают вылежаться до набухания измельченных частиц, после чего вводят молочную сыворотку и проводят термическую обработку смеси в поле сверхвысоких частот при мощности 1,5 кВт/кг в 6 приемов, каждый раз нагревая смесь до 65-67°С и охлаждая на 15°С, перед фильтрацией смесь охлаждают до 20°С.
Пропаривание сухого измельченного растительного сырья ведет к активному смачиванию поверхности частиц и их набуханию при вылеживании сырья перед экстракцией, что повышает выход экстрактивных веществ при обработке в СВЧ-поле при более низких температурах экстрагирования по сравнению с известной технологией, а также сохраняет биологически активные вещества, чувствительные к температуре. Многоступенчатая обработка в поле сверхвысоких частот (в микроволновой печи) обладает пастеризационным эффектом для большинства микроорганизмов, а температура 65°С позволяет максимально сохранять нативные биологически активные вещества экстрагента (молочной сыворотки) и экстрагируемого компонента.
Предложенный способ позволяет сохранить полезные для организма полифенольные соединения, которые при длительном нагревании разрушаются или переходят в плохоусвояемые формы. Предложенный способ будет хорош для извлечения антоцианов (красящих веществ), например, из калинового и брусничного экстрактов. Учитывая большую чувствительность и специфические свойства сывороточных белков - иммуноглобулинов, например иммуноглобулина G, и лактопероксидазы к повышенным температурам, кратковременность температурной обработки приведет к сохранению их высокой биологической ценности.
Способ осуществляется следующим образом.
Высушенные выжимки (жом) плодово-ягодного сырья (влажность не более 14%), полученные при производстве соков, измельчают до размера частиц 1-2 мм, просеивают через сито №2 и для производства экстракта используют проход с сита. После этого измельченные выжимки обрабатывают острым паром (температура 105°С) в кипящем слое в течение 20 с. Соотношение объемных масс пара и сырья составляет 1:10. Затем обработанное сырье оставляют на вылеживание в течение 3-5 минут, после чего в растительное сырье вводят сыворотку, при этом количество растительного сырья составляет от 20 до 30% к массе сыворотки в зависимости от вида сырья. Проводят нагревание смеси в СВЧ-поле до температуры 65°C с последующим охлаждением до 50-55°С. Нагревание в поле сверхвысоких частот производят в несколько ступеней. При мощности 1,5 кВт/кг количество ступеней нагревания достигает 6, каждое нагревание длительностью 30 с с интервалами для принудительного охлаждения в 90 с. После последнего нагревания экстракт охлаждается до 20°С и фильтруется. Пористость фильтров зависит от назначения экстрактов. Полученный экстракт разливается в полимерную или комбинированную тару и хранится в ней при температуре 4-6°С не более 5 суток.
Данный экстракт позволяет использовать молочную сыворотку и плодово-ягодный жом, которые утилизируются на перерабатывающих предприятиях, создать сывороточный экстракт профилактического назначения, обогащенный витаминами, минеральными веществами и полифенолами.
В таблицах приведены результаты исследования химического состава плодово-ягодных выжимок, молочной сыворотки и молочно-растительного экстракта по предлагаемому способу.
Таблица 1
Показатели качества сывороточных экстрактов при значении гидромодуля 1:30
Показатель
Экстракт лимонника
Экстракт шиповника
Экстракт брусники
Экстракт калины
Влажность, %
92,8
92
91,8
93
Кислотность, °Т
86
68
97
66
рН
4,14
4,44
4
4,31
Сухие вещества, %
7,2
8
8,2
7
Показатель преломления
1,314
1,345
1,346
1,3435
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
1024
1028
1028
1025
М.д. золы, %
0,065
0,073
0,081
0,061
Таблица 2
Показатели безопасности плодово-ягодных выжимок
Наименование элемента
Норма по СанПиН 2.3.2.1078-01, не более
Плоды шиповника
Выжимки брусники
Выжимки калины
Выжимки лимонника
Токсичные элементы, мкг/кг
Свинец
0,5
0,009
0,0235
0,048
0,01
Кадмий
0,05
0,01
0,013
0,012
0,011
Ртуть
0,02
0,001
0,012
0,011
0,009
Мышьяк
1,0
0,013
0,014
0,015
0,016
Активные радионуклиды, Бк/кг
Cs-137
120
1,12
2,95
1,72
0,92
Sr-90
40
0
0
7,42
6,41
Сумма пестицидов, мг/кг
Изомеры ГХЦГ
0,5
0,0009
0,0011
0,0021
0,0051
ДДТ и его метаболиты
не обнаружено
не обнаружено
0,00009
0,0001
0,01
Таблица 3
Минеральный состав сывороточных экстрактов
Наименование элемента
Сывороточный экстракт шиповника
Сывороточный экстракт брусники
Сывороточный экстракт калины
Сывороточный экстракт лимонника
Макроэлементы, мг/100 г
Кальций
15
11
12
12
Фосфор
7
6
3,1
10,4
Магний
12
12
7,2
6
Калий
20
5
1
1
Железо
0,292
1,15
1,33
0,872
Микроэлементы, мкг/100 г
Медь
39
23,5
20,8
11,2
Цинк
346
57,1
50,5
38,6
Марганец
191
83,1
7,3
23,1
Хром
0,9
0,19
0,19
0,35
Никель
0,18
0,28
0,75
0,49
Селен
1
5
2
5