CC BY
137
m-extractionseeds of a melon
E.P. FRANKO, G.I. KASYANOV
Kuban State Technological University,
2, Moskovskayа st., Krasnodar, 350072; e-mail: [email protected]
The subcriticalСО2-installation for receiving of exctract from melon seeds of the kids Kolkhoznitsa 74 a/753 and Yuzhanka has been described.
Key words: subcritical extraction, melon seeds, globulin-albumine complex, albumine fraction.
637.5:592.2
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ С ПОМОЩЬЮ УЛЬТРАЗВУКА
Э.Н. ЦАРАХОВА 1, Д.Г. КАСЬЯНОВ 2, НА. ОДИНЕЦ 2
1 Горский государственный аграрный университет,
362040, Республика Северная Осетия-Алания, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37 2Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: ка&уапоу@киЬ,5Ш. ги
Показаны преимущества использования ультразвуковой технологии при производстве напитков в сравнении с тради -ционной технологией: интенсификация экстрагирования компонентов сырья, ускорение технологического процесса. Описан способ сушки сельскохозяйственного сырья с применением ультразвуковой обработки.
Ключевые слова: ультразвуковая обработка, экстракция, акустический метод сушки.
Использование ультразвуковых устройств в отраслях пищевой промышленности открывает возможности для интенсификации ряда технологических процессов в производстве фруктовых соков и напитков при подавлении развития микроорганизмов (дезинфекции), при сушке термически нестойких продуктов.
Недостатком традиционной технологии производства напитков из натурального сырья является длительность процесса экстракции компонентов - от 6 до 12 ч, снижающая их биологическую и пищевую ценность, увеличивающая затраты на их производство. Кроме того, такая экстракция не обеспечивает достаточно по лного извлечения экстрагиру емых веще ств даже при 2-кратной экстракционной обработке сырья. Совершенствование производства связано с использованием ультразвука для сокращения продолжительности экстракции.
При производстве напитков на основе дикорастущих плодов, ягод и минеральных вод, с применением листьев стевии в качестве подсластителя и юглона из листьев грецкого ореха в качестве натурального консерванта, нами для ускорения технологического процесса производства напитков и повышения их биологической и пищевой ценности был использован ультразвук с частотой излучения от 50 Гц до 22 кГ ц. Были взяты одинаковые емкости с одним и тем же соотношением компонентов напитка - ягод, минеральной воды и листьев стевии. Содержимое 1-й емкости перемешива -ли в течение 7 ч. На содержимое 2-й емкости воздействовали ультразвуком без перемешивания. Пробы сока оценивали органолептически, вкус экстракта определяли каждые 30 мин в течение первых двух часов, а за-
тем каждые 15 мин в течение 3-го часа. Установлено, что максимальной сладости сок из 1-й емкости достиг к концу 7-го ч настаивания, а сок из 2-й емкости - через
2 ч 30 мин. В дальнейшем дегустаторы ощутимого изменения вкуса не выявили. Таким образом, под влиянием ультразвука скорость экстрагирования возросла в
3 раза.
Исследования показали, что обязательным условием ускорения экстрагирования при применении ультразвука является использование минеральной воды, насыщенной СО2, так как основным фактором, определяющим эффективность действия ультразвука, является кавитация, а при отсутствии газовых пузырьков в воде или их незначительном количестве процесс извлечения сока замедляется.
Преимущество ультразвуковой экстракции заключается в том, что извлечение веществ из клетки резко ускоряется без нагревания обрабатываемой среды.
С повышением интенсивности ультразвука степень извлечения биологически активных веществ возрастает более чем в 2 раза, причем расположение вибратора под углом к движению экстрагируемой смеси также повышает эффективность процесса. Интенсификация экстракции веществ основана на эффекте разрывов клеток за счет воздействия на них ультразвука и освобождения их сока. При этом клеточный сок сохраняет первоначальную биологическую активность при соответствующей интенсивности и продолжительности обработки. Сокращение времени экстрагирования ускоряет в целом процесс производства напитков и увеличивает экономическую эффективность их производства [1]. Особенно эффективно применение ультразвука
для интенсификации процесса извлечения ценных компонентов из растительного сырья с помощью жидкого диоксида углерода. Сравнительные данные по выходу экстрактивных веществ из растительного сырья под воздействием ультразвуковых полей различной частоты (таблица) показывают, что наиболее заметно вырос выход экстракта из плодов облепихи; из семян амаранта и плодов кориандра возрастание выхода экстракта по мере роста частоты ультразвука было менее существенным.
Таблица
Частота
Выход экстрактивных веществ, %, при продолжительности экстракции, мин
УЗ-генера-тора, Гц Из амаранта Из кориандра Из облепихи
50 10 50 100 50 100
Контроль 1,5 2,1 2,3 2,5 4,7 6,9
50 2,2 2,7 2,6 3,5 7,0 8,2
70 2,1 2,5 2,4 2,9 6,8 7,3
140 2,2 2,6 2,4 3,1 6,9 7,9
Известен акустический метод сушки продуктов, основанный на воздействии на обезвоживаемый продукт интенсивных ультразвуковых волн. Данный процесс сушки носит циклический характер, удаляется влага, находящаяся на поверхности продукта, затем оставшаяся влага по капиллярам выходит на поверхность и процесс повторяется снова до тех пор, пока продукт не достигнет заданной влажности.
Акустический способ позволяет сушить широкий набор материалов: продукты сельского хозяйства (зерно, овощи, фрукты и др.), древесину, хлопок, лекарственные препараты и травы, бумагу, продукцию химической и других отраслей промышленности [2].
При акустической сушке влага удаляется без повышения температуры продуктов - «холодная» сушка. Это устраняет все негативные последствия, связанные с термическим воздействием на исходные материалы. Поэтому это единственный способ сушки, пригодный для сушки термочувствительных и легко окисляющихся материалов.
Во всех случаях ультразвуковая обработка интенсифицирует массообменные процессы аналогично повышению температуры.
ЛИТЕРАТУРА
1. Царахова Э.Н. Ультразвук и его применение в пищевой промышленности // Научное обеспечение устойчивого развития агропромышленного комплекса горных и предгорных территорий: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. 21-22 октября 2008. -Владикавказ, 2008. - С. 567-569.
2. Ультразвуковые многофункциональные и специализированные аппараты для интенсификации технологических процес -сов в промышленности, сельском и домашнем хозяйстве / В.Н. Хме -лев, Г.В. Леонов, Р.В. Барсуков и др. - Барнаул: АлтГТУ, 2007. -214 с.
Поступила 14.03.08 г.
INTENSIFICATION OF TECHNOLOGICAL PROCESSES BY USAGE OF ULTRASOUND
E.N. TSARAKHOVA 1, D.G. KASYANOV 2, N.A. ODINETS 2
1 Gorsky State Agrarian University,
37, Kirova st., Vladikavkaz, Republic of North Ossetia-Alania, 362040 Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: [email protected]
Advantages of use of ultrasound technology are shown by manufacture of drinks in comparison with traditional technology: an intensification extraction raw materials components, acceleration of technological process. The way of drying of agricultural raw materials with application of ultrasound processing is described.
Key words: ultrasound processing, extraction, acoustic method of drying.
