CC BY
68МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ Ш2 ЭКСТРАКТОВ ФИТОСЫРЬЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В РЫБНОЙ
И МЯСНОЙ ПРОДУКЦИИ
Цурупа М.А.
Кубанский государственный технологический университет,
студент Боровская Л.В.
Кубанский государственный технологический университет,
Кандидат химических наук, Доцент
METHODS OF OBTAINING CO2 EXCTRACTS OF PHYTOMATERIALS AND THEIR USE IN FISH
AND MEAT PRODUCTS
Tsurupa M.,
Kuban State Technological University,
student Borovskaya L.
Kuban State Technological University, Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor
Аннотация
В наше время актуальной является тема экстрагирования полезных веществ из растительного сырья. Также на данный момент функциональное питание приобрело особую популярность в связи с необходимостью его применения. Оба этих вопроса затрагивает тема CO2 экстрактов фитосырья. Современные технологии позволяют экстрагировать многое растительное сырьё, что увеличивает спектр возможностей его применения в различных сферах.
Abstract
Nowadays, the topic of extracting useful substances from plant raw materials is relevant. Also, at the moment, functional nutrition has gained particular popularity due to the need for its use. Both of these issues are touched upon by the topic of CO2 extracts of phytomaterials. Modern technologies allow extracting a lot of plant raw materials, which increases the range of possibilities of its application in various fields.
Ключевые слова: CO2 экстракты, докритическая экстракция, сверхкритическая экстракция, CO2 экстракты в пищевой промышленности.
Keywords: CO2 extracts, subcritical extraction, supercritical extraction, CO2 extracts in the food industry.
СО2-экстракты представляют собой сбалансированный природный комплекс биологически активных жирорастворимых соединений, получаемый путем экстрагирования растительного сырья при высоком давлении и низкой температуре при помощи углекислоты. Такой метод дает возможность сохранить все лечебные качества растений. Вследствие сочетаний этих двух факторов СО2-экстракты имеют наиболее полную и глубокую по сравнению с другими типами экстрактов матрицу извлечения полезных свойств из исходного сырья, но при этом неповрежденную и незагрязненную продуктами температурного распада. Подобные экстракты растворимы только в масле или в готовом продукте. Несмотря на небольшой процент ввода, они как концентрированные вещества оказывают мощное лечебное действие. Сфера применения такого рода продукта практически ничем не ограничивается. Используемые новые методики и продукты нуждаются в наиболее качественных компонентах, которыми и выступают CO2 экстракты. Продукция востребована с целью производства пищевых и прочих товаров.
Биологически активные вещества (БАВ), в тех или иных долях содержащиеся в различных растениях, представляют большую значимость в поддержании и стабилизации важных биохимических, а также физиологических процессов человеческого организма.
Установлено то, что многочисленные биологически активные компоненты содержатся в растениях в небольших количествах, по этой причине в ряде случаев возникает необходимость их выделения и/или концентрирования. И одним из методов, позволяющих решить данную проблему, является процесс, довольно обширно используемый в современной промышленности это экстрагирование.
Преимущества СО2-концентратов
- максимально удерживают все БАВ и считаются полностью натуральным и чистым продуктом
- стерильны и оказывают бактерицидное влияние на микрофлору продукта, в который они вносятся
- передают органолептические свойства получаемого продукта.
- долговечны: срок годности концентрата в герметичной таре более 2 лет
- содержат массу природных консервантов и антиоксидантов, которые продлевают срок хранения продукта.
- СО2 экстракты не требуют дополнительной обработки после экстракции и готовы к непосредственному использованию в различных областях их применения.
В С02 - экстрактах сжиженный углекислый газ применяется в качестве сольвента, извлекает многие вещества из сырья, такие как: смолы, парафины, пигменты. Возвращаясь к атмосферному давлению углекислый газ переходит в газообразное состояние и улетучивается, не оставляя в продукте никаких следов. Полученный экстракт обладает всей совокупностью полезных качеств растения.
На данный момент существуют два технологических процесса экстракции с помощью углекислого газа: экстракция в сверхкритическом состоянии и в докритическом состоянии. Двуокись углерода в докритическом состоянии является жидкостью. В сверхкритическом состоянии С02 ведет себя и как жидкость, и как газ. Критической точкой перехода из одного состояния в другое обычно считается давление 75 атм. и температура 31С. Именно "критическим" состояние называется потому, что вещество меняет своё агрегатное состояние.
С целью извлечения наибольшего количества биологически активных веществ используется до-критическая экстракция.
Докритическая экстракция осуществляется в пределах от 10 до 35 градусов Цельсия и обеспечивает всю полноту целебных свойств компонентов экстракта в отличие от других способов обработки растительного сырья.
Существенная отличительная черта С02-экстрактов — изначальная стерильность, следовательно, консерванты не применяются для хранения продукта. Также присутствие в составе экстракта антиоксидантов результативно противодействует окислению.
Состав С02-экстрактов, как правило, богаче, чем состав одноименных эфирных масел одного и того же сырья, а вкус и аромат их ближе к натуральному вкусу и запаху того растения, из которого был извлечён экстракт.
Данное изобретение относится к технологии экстракции натурального сырья, а именно к способам получения С02-экстрактов, которые используются в пищевой, парфюмерно-косметической и фармацевтической промышленности.
Установлено, что диоксид углерода (С02) в сверхкритическом состоянии (при температуре и давлении превышающие их критические значения), используют в качестве неполярного растворителя. С его помощью получают ценнейшие, экологически чистые, незаменимые комплексы биологически
активных веществ (БАВ), содержащихся в натуральном сырье, таких как: жирорастворимые и водорастворимые витамины, фитонциды, антиокси-данты, бактерицидные и бактериостатические соединения.
Физической основой такой экстракции является высокая растворяющая способность углекислого газа в сверхкритическом состоянии, обусловленная в основном высокими значениями коэффициента диффузии растворяемого вещества в среде исследуемого объекта, насыщенного диоксидом углерода.
При этом эффективность С02-экстракции зависит от оптимального подбора параметров, при которых она осуществляется.
Анализ уровня техники показал, что известны технические решения, касающиеся получения СО2-экстрактов из растительного сырья.
Так известен способ получения СО2-экстрактов из растительного сырья путем многократной циркуляции жидкого углекислого газа через предварительно подготовленное измельченное сырье. Причем перед экстракцией в нижнюю часть экстрактора вводят газообразный С02 до достижения в нем давления не менее 50% от равновесного, с последующей подачей жидкого С02 снизу до полного достижения его равновесного давления. Это позволяет повысить выход экстрактивного вещества, однако данный способ не позволяет получать экстракт, содержащий широкий спектр биологически активных веществ.
Применение С02 экстрактов
Всевозможные виды консервов: рыбные, мясные, овощные, комбинированных типов, для массового питания, детские продукты, спортивного и многофункционального предназначения, а также специального питания для космонавтов;
Колбасные и прочие мясные товары;
Всевозможные кондитерские товары: мармелад, карамель, начинка, леденцы для профилактики, изготовление мороженого с натуральными компонентами;
Томатные соуса, майонез, кетчуп;
Спортивное питание;
Хлебобулочные изделия;
Для продуктов виноделия, а также в пивной промышленности;
Для производства косметики и товаров парфюмерии;
В мясной и рыбной промышленности С02 экстракты применяются в качестве замены сухих пряностей одноимёнными экстрактами растительного сырья.
В рыбных консервах:
Нормы замены 1 кг сухих пряностей в (г) одноименными С02 - экстрактами
Пряности Консервы
Гвоздика 91,0
Перец черный горький 40,8
Перец душистый 26,2
Кориандр 23,4
Лавровый лист 19,7
Также со2 экстракты стерильнее в сравнении с пряностями и обладают бактерицидными свойствами. При изготовлении консервов в масле и консервов с добавлением масла в качестве растворителя
можно использовать растительное масло. Растворив в требуемых количествах С02 экстракты в растительном масле, получают ароматизированное масло, что позволяет довольно легко дозировать экстракты в продукт.
Различные способы внесения экстрактов в консервы позволяют применять их практически на всех рыбоконсервных предприятиях.
В мясной промышленности
На данный момент на рынке появились комплексные пищевые добавки, изготовленные с использованием натуральных растительных экстрактов пряностей, полученных методом СО2-экстракции. Введение СО2 экстрактов в рецептуры продуктов способствует улучшению их вкуса, аромата и качества. Наличие в экстрактах БАВ, природных комплексов антиоксидантов, витаминов и многих других нутриентов позволит увеличить объемы производства продуктов функционального питания. За счет введения врецептуру различных продуктов СО2 экстрактов будет увеличена пищевая и энергетическая ценность, а так же увеличится срок хранения, за счет бактерицидных свойств экстракта. Таким образом, внесение данного растительного компонента позволит получить продукт, ориентированный на рациональное питание ктре-бованиям рационального питания.
С 2005 года С02 экстракты введены по ГОСТу в сырокопченые варёные колбасы.
Также экстракты применяются в производстве функциональных мясных продуктов.
При создании ингредиентов для мясоперера-ботки очень экономично, от 1.5 г экстракта одного наименования на 100кг фарша
Натуральные СО2-экстракты производятся из пряно-ароматического, лекарственного и других видов сырья. Продукты с успехом применяют в производстве колбас (вареных, полукопченых, сырокопченых, ливерных, кровяных и других), паштетов, деликатесных изделий. СО2-экстракты улучшают их вкус, аромат, качество, увеличивают сроки
хранения, способствуют расширению ассортимента, особенно при использовании новых видов СО2-экстрактов и их биологически активных веществ, природных комплексов антиоксидантов, витаминов и других нутриентов.
С расширением количества функциональных добавок, используемых при изготовлении колбас и для повышения технологичности процесса, получили широкое применение комплексные или многофункциональные добавки, где заложены пряности; усилители аромата и вкуса; красители, усилители и стабилизаторы цвета; добавки, повышающие влагоемкость собственных белков мяса; добавки, связывающие влагу и другие компоненты.
Способы внесения СО2-экстрактов при производстве изделий из фарша различны:
на фарш в куттер, предварительно смешав по рецептуре несколько видов СО2-экстрактов;
с солью при предварительном посоле мяса или при внесении в куттер;
с сахаром, крахмалом, сухим молоком и т.д.;
На 100кг фарша применяется до 10 граммов экстракта того или иного сырья что является экономически более выгодным чем применение любых других сухих пряностей.
Список литературы
1. Бутенко В.И. Применение CO2-экстрактов в производстве рыбных консервов
2. Г.И. Касьянов, Э.Ю. Мишкевич особенности экстракции ценных компонентов из эфиромас-личного сырья сжиженным и сжатым диоксидом углерода
3. https://cosmedica.ru/using/pischevye_produkt y/meat_products/
4. https://www. meatbranch.com/magazine/archi ve/viewdoc/2004/8/224.html
5. https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=33170
6. http://kuban-co2-karawan.ru/2019/05/27/statya-primenenie-co2-ekstraktov-pryanostej -v-myasnoj -promyshlennosti/
7. https://www.doctorguber.ru/book/syrodelie/te khnologiya-syrodeliya/article-koagulj acij a-i-
