CC BY
103
действующей технологической инструкции, в автоклавах на 35 мин, т. е. на 43,75%.
Влияние температуры и продолжительности процесса на пищевую ценность консервов определяли с помощью их физико-химических показателей: растворимых сухих веществ, титруемой и активной кислотности, содержания витамина С, дубильных и красящих веществ.
По органолептическим свойствам и качественным показателям, компоты, стерилизованные по разработанному ротационному режиму в потоке нагретого воздуха, отвечают требованием ГОСТ на готовую продукцию и превосходят консервы, стерилизованные в автоклаве.
Предлагаемый способ стерилизации обеспечивает микробиологическую доброкачественность консервов «Компот из яблок», а за счет сокращения продолжительности тепловой обработки лучше сохраняет их пи-
щевую ценность. По сравнению со способом стерилизации по действующей технологической инструкции новый режим способствует значительной экономии тепловой энергии, полностью исключает использование воды в процессе стерилизации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сборник технологических инструкций по производству консервов. Т. 2. - М., 1977. - 431 с.
2. Пат. 2339275 РФ. Способ стерилизации компота из яблок в банках СКО 1-82-1000 / Т.А. Исмаилов, М.Э. Ахмедов // БИПМ. - 2008. - № 33.
3. Флауменбаум Б.Л. Основы консервирования пищевых продуктов. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982. - 272 с.
4. Мурадов М.С. Изыскание параметров непрерывной высокотемпературной ротационной стерилизации консервов в потоке горячего воздуха: Дис. ... канд. техн. наук. - Одесса, 1978.
Поступила 20.02.09 г.
NEW WAY OF ROTA TIONAL STER1LIZA TION THE CANNED FOOD «COMPOTE FROM APPLES»IN HOT-WATER STREAM WITH AIR COOLING
T.A. ISMAILOV, M.E. AKHMEDOV, V.V. PINYASKIN, N.M. AKHMEDOV
Dagestan State Technical University,
70, Imam Shamilpr., Mahachkala, Republic Dagestan, 367015; ph. : (8722) 62-06-93, 62-37-61
On a basis of the research on heating the compote from apples in stream of hot air and with allowance a normative values of the sterilizing effects, it is developed the new mode of sterilization. Grounded the efficacy of rotator sterilization of cans in hot-water air.
Key words: sterilization effect, the mode of sterilization, rotation of the jar, air cooling.
641.524.6:634.739.2/.3
ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ ЭКСТРАКТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ВЫСУШЕННЫХ ЯГОД И ЖОМА КЛЮКВЫ
С.Н. КРАВЧЕНКО, А. М. ПОПОВ, АН. ХИМИЧ
Кемеровский технологический институт пищевой промышленности,
650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47; факс: (3842) 73-40-07, электронная почта: k-sn@yandex.ги
Рассмотрено влияние различных технологических факторов - полярности экстрагента, температуры процесса и величины гидромодуля - на эффективность извлечения биологически активных веществ из высушенных ягод и жома клюквы.
Ключевые слова: клюква, экстракты, биологически активные вещества, продукты переработки плодово-ягодного сырья.
Экстрагирование плодово -ягодного сырья широко используется для получения различных видов экстрактов - настоек, отваров и настоев, являющихся богатыми источниками биологически активных веществ (БАВ). В зависимости от объектов экстрагирования интенсивность процесса обусловлена различными технологическими условиями, влияющими на полноту извлечения таких веществ, которые в свою очередь являются одной из важных характеристик, позволяющих установить качество экстрактов, получаемых из сырья растительного происхождения.
Особый интерес, благодаря содержанию широкого спектра природных высокоэффективных комплексов витаминов и других биологически активных компо-
нентов, вызывают продукты переработки клюквы болотной, широко распространенной в Западно-Сибирском регионе.
Цель настоящего исследования - изучение влияния технологических факторов на эффективность извлечения витамина С, биофлавоноидов и дубильных веществ из высушенных ягод и жома клюквы.
Перед экстракцией ягоды и жом предварительно высушивали при температуре 45-50°С до влажности 12-14% и измельчали на дезинтеграторе. Использование высушенного плодово-ягодного сырья в производстве экстрактов имеет ряд преимуществ. При сушке значительно уменьшается масса продукта, что снижает транспортные расходы, затраты на тару, уменьшает по-
С : Э = 1 : 5. 7= 50 С
С : Э = 1 : 5, 7=40 С
2
О
та
2
а
Ф
о.
ш
I
о
0 30 60 96
Концентрация спирта, %
В Ягода ЕШ Жом
Рис. 1
требность в складских помещениях и т. д. Высушенное растительное сырье содержит питательные и биологически активные вещества в наиболее концентрированном виде и не требует особых условий хранения.
Предварительный этап исследований эффективности извлечения сухих растворимых веществ позволил определить оптимальные параметры процесса экстракции: интенсивность ультразвуковых колебаний 8 Вт/см2 при частоте 22 кГ ц, время процесса 20 мин, размер частиц экстрагируемого сырья 0,75 мм. Эти параметры были использованы при дальнейшем изучении влияния концентрации спирта, температуры процесса и соотношения системы сырье : экстрагент на биологическую ценность получаемых экстрактов.
Экстрагирование осуществляли в диапазоне температур 30-50°С, не оказывающего деструктивного влияния на термолабильные БАВ. Массовое соотношение системы сырье : экстрагент составляло 1 : 5-1 : 15. В качестве экстрагентов были использованы вода и этанол с концентрациями 30, 60 и 96%. Использование таких растворителей позволяет варьировать спектр извлекаемых веществ или делить экстрактивные вещества на фракции, при этом можно получать экстракты не только разной биологической активности, но и совершенно другого типа действия. Содержание БАВ в экстрактах определяли по общепринятым методикам [1, 2].
Установлено, что концентрация этанола оказывает существенное влияние на дубильные свойства экстрактов, максимальное извлечение дубильных веществ (для ягод и жома клюквы - 0,14 и 0,09 мг/100 г соответственно) наблюдается при содержании этанола в экстрагенте 60% (рис. 1). С дальнейшим повышением или понижением концентрации спирта происходит снижение их доли в экстракте. Увеличение температуры процесса экстракции с 30 до 50°С позволяет извлечь дубильных веществ в среднем в 1,24 раза больше.
Анализ полученных данных показал, что проведение процесса экстракции в диапазоне температур
0 30 60 96
Концентрация спирта, %
Б Ягода 0 Жом
Рис. 2
30-50°С оказывает неоднозначное влияние на выход витамина С. Повышение температуры от 30 до 40°С приводит к увеличению выхода витамина С в среднем на 4,6%, дальнейшее повышение температуры до 50°С приводит к незначительному снижению содержания его в экстракте. Это можно объяснить тем, что при ультразвуковом экстрагировании с повышением температуры происходит более интенсивное его окисление, особенно в водных растворах. Поскольку аскорбиновая кислота является водорастворимым витамином, то максимальное содержание ее в экстракте достигается при использовании в качестве растворителя воды (рис. 2). С увеличением концентрации спирта в экстрагенте растворимость витамина С снижается.
Повышение температуры ведет к росту выхода фла-воноидов, однако оно не оказывает существенного влияния на степень извлечения, так, при температуре
С : Э = 1 : 8, 7=30°С
0 30 60
Концентрация спирта, %
Н Ягода Е
Рис. 3
Жом
Таблица 1
Коэффициенты множественной регрессии
вид сырья А0 А1 А2 A3 А4 А5 А6 А7 А8
Для витамина С
Ягода 0,010 1,371 9,35 • 10-3 -2,14 • 10-4 -1,08 • 10-2 4,69 • 10-6 -1,30 • 10-3 4,00 • 10-2 -4,23 • 10-4
Жом 0,915 -8,25 • 10-3 2,26 • 10-2 -5,79 • 10-4 -1,52 • 10-3 -9,79 • 10-6 -2,87 • 10-5 6,03 • 10-3 -5,95 • 10-5
Для биофлавоноидов
Ягода -92,66 35,68 -5,8 • 10'3 8,4 • 10-2 9,13 -0,116 2,28 • 10-4 0 0
Жом -18,38 9,03 -1,46 • 10-3 1,45 • 10-2 2,53 -3,94 • 10-2 1,41 • 10-4 0 0
Для дубильных веществ
Ягода -0,018 2,40 • 10-3 1,57 • 10-4 -4,30 • 10-6 1,03 • 10-4 3,90 • 10-5 -3,88 • 10-7 0 0
Жом -0,071 1,36 • 10-2 1,52 • 10-4 -4,69 • 10-6 2,98 • 10-4 1,24 • 10-4 -1,23 • 10-6 0 0
30°С извлекается в среднем 41% биофлавоноидов, а при 50°С - 43%. Зависимость выхода биофлавоноидов от концентрации спирта (рис. 3) показывает, что наибольший выход - около 56% - наблюдается при содержании спирта в экстрагенте от 30 до 60%.
В ходе исследований были получены опытные данные и обработаны на ЭВМ в среде статистического пакета Excel 2007. Для нахождения функциональной зависимости между тремя независимыми переменными - Xi (соотношение системы сырье : экстрагент), Х2 (концентрация спирта), Х3 (температура процесса) и откликами Y1, Y2 и Y3 - использовался множественный регрессионный анализ [3]. В результате найдены статистические модели, позволяющие определить содержание БАВ в экстрактах. Коэффициенты множественной регрессии представлены в табл. 1.
Для определения витамина С (Y1, мг/100 г) уравнение множественной регрессии имеет вид
Y 1= A0 ! A1X1 ! A2X2 ! A3X\ ! A 4X1X2 !
+ A5XiX2X3 + A6XiX3 + A7X2 !AsX22.
Для биофлавоноидов (Y2, мг/100 г):
Y 2 = A 0 ! A1X1 ! A 2 X1X 2 ! A3 X1X 3 !
+ a4 X 2+a5 X 2 + A6 X 2.
Для дубильных веществ (Y 3, мг/100 г):
Y3 = A0 ! A1X1 ! A2X2 ! A3X3 !
+ A 4 X1X 3 + A 5 X 2 + A6 X 2 .
В исследуемом диапазоне технологических факторов отклонение 87% опытных значений содержания БАВ в экстрактах от расчетных не превышали 10%, остальные не превышали 25%.
Используя пакет Ехсе1 2007 для поиска решения уравнений и задач оптимизации и применив ряд ограничений: температура процесса экстракции 30 < Т< 50°С, концентрация спирта 0 < Ссп < 96%, соотношение системы сырье : экстрагент 1 : 15 < С : Э < 1 : 5, нашли оптимальные параметры процесса экстракции: Т 40°С,
Ссп 60%; С : Э - 1 : 8, при которых выход суммы БАВ близок к максимальному, а экстракты имели гармоничный вкус и аромат.
Для использования полученных экстрактов в производстве пищевых продуктов осуществляли их концентрирование до требуемого содержания сухих веществ на вакуум-выпарной установке при температуре 48-50°С. Биологическая ценность экстрактов представлена в табл. 2.
Таблица 2
Показатель Экстракт
Из ягоды Из жома
Сухие вещества, % мас. 65 ± 1,1 67 ± 1,5
Биофлавоноиды (по рутину), мг/100 г 9405± 125 2446 ± 110
Витамин С, мг/100 г 173,3 ± 2,1 35,9 ± 1,3
Дубильные вещества, мг/100 г 2,3 ± 0,2 8,3 ± 0,3
Таким образом, соответствующий выбор технологических параметров позволяет решить проблемы повышения эффективности экстракции, связанные с необходимостью увеличения глубины извлечения, повышения интенсивности процесса, снижения материальных, энергетических и трудовых затрат. Применение таких экстрактов в производстве пищевых продуктов приведет к обогащению последних БАВ, придаст им гармоничный вкус и аромат, сделает более конкурентоспособными.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гельфанд С.Ю., Дьяконова Э.В., Медведева Т.Н.
Справочник работника лаборатории консервного завода. - М.: Агро -промиздат, 1990. - 176 с.
2. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош и др. - Л.: Агропромиздат. Ленинград. отд-ние, 1987. - 430 с.
3. Математическая теория планирования эксперимента / С.М. Ермаков, А.А. Жиглявский, В.П. Козлов и др. - М.: Наука, 1983. - 391 с.
Поступила 26.01.09 г.
PHYSIOLOGICAL VALUE OF EXTRACTS RECEIVED FROM THE DRIED UP BERRIES AND PRODUCTS OF PROCESSING OF THE CRANBERRY
S.N. KRAVCHENKO, А.М. POPOV, A N. KHIMICH
Kemerovo Technological Institute of the Food Industry,
47, Stroitelei boul., Kemerovo, 650056; fax: (3842) 73-40-07, e-mail: [email protected]
Influence of various technology factors (polarity of solvent, temperature of process and size of the hydromodule) on efficiency of extraction of biologically active substances from products of processing of a cranberry is considered.
Key words: cranberry (Oxycoccus guadripetalus gilib.), extracts, biologically active substances, products of processing fruit-and-berry raw material.
613.26.002.612
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК НА ОСНОВЕ КРАПИВЫ ДВ УДОМНОЙ
О.В. ЕВДОКИМОВА, Т.Н. ИВАНОВА, А.А. ЩИПАНОВА, О С. АГАФОНОВ
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская,2; тел.: (861) 253-67-60, электронная почта: [email protected]
Обоснованы сроки сбора крапивы двудомной (Urtica dioica L.) с учетом изменений химического состава, физиологических свойств и показателей безопасности. Изучены технологические свойства крапивы с целью определения возможности получения пюре-полуфабриката и настоя из свежей крапивы, которые могут быть использованы в качестве био -логически активных добавок. Установлен оптимальный технологический режим процесса получения экстракта. Ключевые слова: лекарственные растения, крапива двудомная, экстракция, биологически активные добавки.
В последние годы дикорастущим растениям как источникам физиологически функциональных ингредиентов уделяется все большее внимание. Крапива двудомная как лекарственное сырье используется не только в фармацевтическом производстве, но и находит применение в пищевых технологиях. Вместе с тем недостаточно сведений о факторах, формирующих качество продуктов переработки крапивы. В технологических инструкциях по заготовке лекарственного сырья указываются сроки сбора отдельных видов растений. Для крапивы двудомной эти сроки ограничиваются ме -сяцами май-июнь - до начала цветения. В изученной нами литературе нет научно-обоснованных данных об оптимальных сроках заготовки крапивы для ее технологической переработки, отсутствуют и сведения об использовании свежей крапивы.
Проведено исследование с целью обоснования сроков сбора крапивы с учетом изменений химического состава, физиологических свойств и показателей безопасности, изучены также технологические свойства крапивы для выявления возможности получения пюре-полуфабриката и настоя из свежей крапивы, которые могли бы использоваться в пищевых технологиях в качестве добавок, содержащих физиологически функциональные ингредиенты и обладающих рядом технологических свойств.
Крапиву в процессе созревания отбирали с участков площадью по 3-5 м2 каждый. Весь период созревания условно был разделен на пять стадий: 1 (начало роста) - с 20.04 по 20.05; 2 - с 21.05 по 20.06; 3 - с 21.06 по 20.07; 4 - с 21.07 по 20.08; 5 - с 21.08 по 20.10.
В качестве основных показателей пищевой ценно -сти исследовали динамику изменения содержания сахаров, аскорбиновой кислоты, Р-каротина и хлорофиллов.
Содержание общего сахара в начальной стадии составляло 0,75%. По мере роста количество сахаров увеличилось до 1,12%. Содержание аскорбиновой кислоты возрастало до 3-й стадии зрелости, затем происходило постепенное снижение. Содержание Р-каротина в процессе созревания постепенно повышалось, достигнув максимума в 3-й стадии. Количество клетчатки возрастало с 8,8% на 1-й стадии до 16,3% на 5-й, а количество хлорофилла по мере созревания снижалось.
Из физических показателей в крапиве определяли процентное соотношение стеблей, листьев и соцветий, а также размер листьев и состояние стеблей (табл. 1).
Таблица 1
Стадия
зрелости
Соотношение стебли : листья : соцветия, %
Размер листьев, см
Состояние стебля
70 : 30 : 0 2,8-4,2
63 : 29 : 8 5,6-8,1
58 : 29 : 13 9,3-11,8
50 : 31 : 19 14,1-16,3
44 : 35 : 21 15,2-17,6
Сочный Сочный с незначи -
Волокнистый,
прочный
Деревянистый,
прочный
В процессе созревания происходили изменения со -отношения составных частей крапивы. В первых двух
5
