CC BY
39
необходимость развития комплексной переработки сырья. Это обуславливает необходимость переработки яблок с использованием вторичного яблочного сырья и производства. например, сухого пектина и пектинопродуктов, что особенно актуально в современных условиях импортозамещения [1-3].
При этом реализуемые технологии их переработки имеют недостаточно высокую степень утилизации вторичных отходов, являющихся дополнительным пищевым ценным сырьем для получения других готовых продуктов. Из всего объема ежегодно образующихся отходов плодов до 70% используется на корм сельскохозяйственным животным и птице в свежем и переработанном виде. Часть яблочных отходов перерабатывается на пектин на специальных производствах
Используемые способы и оборудование технологических линий для переработки плодов, производства сушеных изделий отличаются низкой тепловой эффективностью и степенью использования потенциала теплоносителя, высокими удельными энергетическими затратами на единицу высушенного продукта, значительной продолжительностью процесса и не предусматривают энергоэффективную переработку растительного сырья с наиболее полной рекуперацией отходов [4-7].
На основе изучения объекта исследования и различных аппаратурно - технологических схем переработки яблок отмечено, что вторичное сырье обладает высокой энергетической и биологической активностью, поддается ферментативной и микробиологической биоконверсии и различным видам переработки [2, 3].
Яблоки содержат ценные для питания человека вещества: сахара, белки, жиры, органические кислоты, минеральные соли, пектиновые, дубильные, ароматические и другие вещества, витамины и ферменты. Яблоки имеют значительное содержание воды (в зависимости от сорта80..87,5%). Продукт практически лишен жиров, однако имеет в своем составе углеводы, содержание которых составляет в среднем 11,8%. При этом моно- и дисахариды - около 9%. Сахара, содержащиеся в плодах, состоят преимущественно из моносахаридов - фруктозы и глюкозы. Они очень хорошо усваиваются, не оказывают вредного влияния.
Состав зеленого яблока отличается от состава красных и желтых. В красных и желтых больше сахара и меньше яблочной кислоты. В желтых меньше, чем в красных и зеленых железа, но больше пектина. В красных яблоках содержится бета-каротин.
Отходы при переработке яблок отличаются высокой пищевой и кормовой ценностью, обладают полезными микро- и макроэлементами [1, 2]. По химическому составу вторичное яблочное сырье мало отличаются от основного продукта.
Ключевым вопросом комплексной переработки яблочного сырья является отсутствие эффективных машинно-аппаратурных схем использования ценных пищевых отходов.
Цель работы- разработка ресурсосберегающей аппаратурно - технологической схемы линии сушеных яблок и яблочных чипсов с определением наиболее эффективных направлений совершенствования технологий переработки отходов яблочного сырья.
Материалы и методы
В качестве объекта исследования использовали яблоки сорта «Антоновка», «Синап» и «Богатырь» в виде пластин с овальным поперечным сечением и размерами 1,0 х2,0 х10,0 мм, которые предварительно очищали от остатков оболочки и отсортировывали с целью выравнивания гранулометрического состава и обеспечения однородности структуры продукта.
Цель работы достигается использованием переменных режимов СВЧ - конвективной сушки яблок на основе определения рациональных технологических режимов теплового воздействия в соответствии с кинетическими закономерностями влагопереноса.
Достижение цели обеспечивается результатами исследований процессов влагопоглощения и влагоудаления с использованием осциллирующей обработки сырья в виде сыпучего продукта при активных гидродинамических режимах слоя в установках непрерывного действия рециркуляционного типа.
Решение поставленных задач основывается на анализе экспериментальных кинетических закономерностей сушки яблок и их вторичного сырья, а также тепловой и эксергетической эффективности исследованных влаготепловых процессов переработки яблок и созданной ресурсосберегающей технологической схемы для производства сушеной продукции [3, 7].
Для определения влагосодержания яблочного сырья использован метод высушивания до постоянной массы в соответствии с требованиями ГОСТ 15113.4-77 «Концентраты пищевые. Методы определения влаги».
Процесс сушки яблочного сырья исследовали в следующих диапазонах изменения технологических параметров: температура теплоносителя - (417...424) К; удельная нагрузка сырья (пластин яблок) на газораспределительную решетку - (12. 70) кг/м2; скорость потока сушильного агента - (0,8.6,3) м/с; частота пульсаций
потока теплоносителя - (0.. .2) Гц; мощность СВЧ-излучения магнетрона - (160. 800) Вт.
Исследование закономерностей теплового воздействия на яблоки осуществляли методом неизотермического анализа на комплексном термоанализаторе ТОЛ-ББС фирмы Мей1ег-
То^о8ТАЯе в атмосфере воздуха с постоянной скоростью нагрева 3 К/мин до 423 К.
Результаты и обсуждение
В процессе теплового воздействия в яблоках происходят значительные физико-химические изменения, в результате которых высвобождается вода, определяющая характер происходящих преобразований веществ [3]. За счет испарения влаги и разложения сахаров, клетчатки и других органических соединений масса продукта снижается, что приводит к изменениям энергии активации, показателя реакции, температурного коэффициента скорости дегид-ратациии предэкспоненциального множителя.
При этом происходит уменьшение прочности структуры вследствие частичного гидролиза клетчатки, целлюлозы и других сложных углеводов, из которых состоят стенки клеток и межклеточные перегородки [2, 3].
Для всех исследуемых сортов яблок на кривой БТА в интервале температур 366-376 К отмечается эндотермический эффект, характеризуемый отрывом молекул воды и испарением более связанной влаги, что также сопровождается изменением массы на кривой ТОА и эффектом на кривой DTG, характеризующим скорость данного процесса. При повышении температуры до 473-493 К отмечается значительная деструкция веществ, снижения массы образца и появление дополнительного эндотермического эффекта на кривой БТА.
В качестве основного производства при переработке яблок рассматриваетсяполучение сушеных изделий и их полуфабрикатов, а также яблочных чипсов.
Скомпонована линия основного производства для переработки плодов и получения сушеных яблок, яблочных чипсов и яблочных полуфабрикатов. Разработанная ресурсосберегающая технологическая схема линии показана на примере производства сушеных яблок и яблочных чипсов (рисунок 1).
Рисунок 1. Ресурсосберегающая технологическая схема линии для производства сушеных яблоки яблочных чипсов Figurel. Resource-saving process technological scheme of the line for dried apples and apple chips manufacturing
Технологическая линия производства сушеных яблок и яблочных чипсов включает моечную машину, инспекционный транспортер, калиброватель, машину для удаления семенного гнезда и устройство резки плодови овощей на пластины, сульфитатор, сушилку и расфасовочно-упаковочный автомат.
Данная линия предусматривает предварительную очистку пищевого растительного сырья от остатков оболочки и сортирование с целью выравнивания гранулометрического состава и обеспечения однородности структуры готового продукта.
В линии предусмотрен комплекс оборудования из барабанной машины с моечным блоком и многофункциональной установки с дроблением сырья и отделением семечек с учетом типа сырья. При этом линия содержит комбинированный тороидальный аппарат для влаготепловой обработки непрерывного действия, разделенный на секции подогрева сырья, конвективной сушки, предварительной гидротермической обработки, которая расположена между секциями СВЧ-сушки, и секцию охлаждения высушенного продукта, предназначенную для доведения продукта до конечной готовности. Использованы рециркуляционный контур, подогрев исходного сырья, отработанные после сушки пар и конденсат в замкнутом контуре для создания энергосберегающей технологии производства готового продукта.
Конвективная сушка плодов и овощей на начальной стадии влагоудаления обеспечивается перегретым паром контура рециркуляции, пронизывающим восходящим потоком слой дисперсного материала.
Последующие стадии многоступенчатой сушки осуществлялись с использованием СВЧ-энергии. При этом мощность на завершающем этапе сушки, например, яблок, составляла до 30% начальной, подводимой в контрольную поверхность сушки, при сохранении высокого качества продукта
Линия производства сушеных яблок и чипсов является модульного типа в виде отдельных блоков и перенастраивается в зависимости от вида получаемых сушеных яблок или яблочных чипсов на основе разработанных ресурсосберегающей схемы и комбинированной конвективно-СВЧ сушки сырья.
Линия предусматривает процессы влаго-тепловой обработки растительного сырья с использованием комбинированных энергоподвода, конвективно-СВЧ сушки сырья и переменного влаготеплового воздействия, реализующих осциллированную обработку плодов в установке
рециркуляционного типа. При этом достигает-сяобеспечение готовых сушеных изделий высокой пищевой ценности при сокращении энергозатрат и потерь сырья [8-20].
Продолжительность получения сушеных яблок составляет около 80-90 мин(для аналогичной продукции известные способы имеют продолжительность сушки 3,5-4,5 часа в зависимости от влагосодержания готового продукта) [3].
Отличительной особенностью предложенной ресурсосберегающей схемы линии производства яблочных чипсов является использование в качестве теплоносителя отработанного перегретого пара рециркуляционного контура конвективной сушки вместе с испаренной влагой для процессов бланширования и конвективной сушки, подогрева исходного сырья, водного раствора и ступенчатого нагрева осушенного теплоносителя в секционных теплообменниках, а также применения СВЧ-энергии в соответствии с кинетическими закономерностями влаготепловой обработки.
Сложность использования, утилизации и переработки вторичного плодоовощного сырья обусловлена тем, что все виды плодовых отходов в виде кожицы, сердцевины и неполноценного сырья необходимо перерабатывать немедленно, поскольку подвергаются микробиологической порче.
Лимитирующим фактором при переработке вторичного яблочного сырья является большая массовая доля воды в отходах, что повышает стоимость транспортировки, ограничивает количество этих отходов в рационах и не способствует длительному хранению продукта.
Самым простым использованием этих отходов является их непосредственное скармливание животным в качестве добавки к сухим кормам. Однако данное направление не отличается высокой экономической эффективностью и использованием потенциала пищевой и функциональной ценности вторичного яблочного сырья.
Данные отходы пищевых производств в виде пектиносодержащего сырья представляют собой легко возобновляемый дешевый и доступный источник сырья для новых высококачественных и питательных кормов. После соответствующей обработки они могут приобре-татькормовые свойствав 1,5-3 раза превосходящие фуражное зерно хорошего качества.
Основным результатом эффективного комплексного подхода к переработке яблок является выработка основного продукта в виде сушеных яблок и чипсов с предполагаемым дополнительным производством изделий из вторичного яблочного сырья.
В качестве использования дополнительного производства, связанного с переработкой вторичного пищевого сырья основного производства, предусматривается: выпуск натуральных яблочного порошка; пектина для производства мармелада, желе, лекарств; получение заменителей чая и кофе для хлебопекарной, кондитерской, пи-щеконцентратной и других отраслей; загустителей
для выпуска соусов, а также полнорационных комбикормовых добавок с высокий пищевой ценностью и длительным сроком хранения для сельского хозяйства [1-3].
Основные направления переработки яблок и использования вторичного яблочного сырья показаны на рисунке 2.
Рисунок 2. Основные направления переработки яблок и вторичного яблочного сырья Figure 2. The main directions of apples and secondary apple raw materials processing
Выполненные исследования процесса сушки на основе предложенного комбинированного способа показали перспективность комбинированной конвективно-СВЧ-сушки сырья при сокращении продолжительности процесса, повышении теплового и эксергетического КПД отдельных стадий и линии производства сушеных яблок и яблочных чипсов.
Заключение
На основании проведенных экспериментальных исследований влаготепловой обработки яблочного сырья с использованием комбинированных способов влаготеплового воздействия с периодическим тепло- и влагоподводом, а также
полученных теоретических данных была разработана ресурсосберегающая схема линии производства сушеных изделий.
Предлагается использование дополнительного производства, связанного с переработкой вторичного яблочного сырья основного производства, с получением яблочного порошка, заменителей чая и кофе для хлебопекарной, кондитерской, пищеконцентратной и других отраслей, пектина для производства мармелада, желе, лекарств, загустителей для выпуска соусов, а также обогащенных полнорационных комбикормовых добавок с высокийкормовой ценностью и длительным сроком хранения для сельского хозяйства.
Литература
1 Маркетинговое исследование: рынок переработки яблок. ОГАУ «ИКЦ АПК Белгородской области». Белгород, 2017. 39 с.
2 Huang L., Zhang M., Wang L.P., Mujumdar A.S. et al. Influence of combination drying methods on composition, texture, aroma and microstructure of apple slices // LWT-Food Science and Technology. 2012. V. 47. №. 1. P. 183-188. doi: 10.1016/j.lwt.2011.12.009
3 Калашников Г.В., Литвинов Е.В. Анализ свойств яблок различных сортов на основе термоаналитических методов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2012. № 11. С. 28-31
4 Kumar C., Karim M.A. Microwave-convective drying of food materials: A critical review // Critical Review in Food Science and Nutrition. 2019. V. 59. №. 3. P. 379-394
5 Антипов и др. Оборудование для ведения механических и гидромеханических процессов пищевых технологий. Санкт-Петербург: Лань, 2020. 604 с.
6 Антипов и др. Оборудование для ведения тепломассообменных процессов пищевых технологий. Санкт-Петербург: Лань, 2020. 460 с
7 Калашников Г.В., Черняев О.В. Энергоэффективная комбинированная конвективная сушка дисперсных материалов //Химические волокна. 2019. № 4(51). С. 70-73. doi 10.1007/sl0692-020-10098-6
8 Wray D., Ramaswamy H.S. Novel concepts in microwave // Drying Technology. 2015. V. 33. № 7. P. 769-783
9 Joardder M.U.H., Kumar C., Karim M.A. Multiphase transfer model for intermittent microwave-convective drying of food: Considering shrinkage and pore evolution // International Journal of Multiphase Flow. 2017. V. 95. P. 101-119
10 Burdo O.G., Syrotyuk I.V., Alhury U., Levtrinska J.O.Microwave Energy, as an Intensification Factor in the Heat-Mass Transfer and the Polydisperse Extract Formation // Problemele energeticii regionale. 2018. V. 36(1). P. 58-71.
1 ] Calugar P.C., Coldea T.E., Salanta L.C., Pop C.R. et al. An overview of the factors influencing apple cider sensory and microbial quality from raw materials to emerging processing technologies // Processes. 2021. V. 9. №. 3. P. 502. doi: 10.3390/pr9030502
Singha P., Muthukumarappan K. Effects of processing conditions on the system parameters during single screw extrusion of blend containing apple pomace // Journal of Food Process Engineering. 2017. V. 40. №. 4. P. e12513. doi: 10.1111/ifpe. 12513
13 Dhillon G.S., Kaur S., Brar S.K. Perspective of apple processing wastes as low-cost substrates for bioproduction of high value products: A review // Renewable and sustainable energy reviews. 2013. V. 27. P. 789-805. doi: 10.1016/j.rser.2013.06.046
14 Radjabov A., Ibragimov M., Eshpulatov N. The study of the electrical conductivity of Apples and Grapes as an object of electrical processing//E3S Web of Conferences. EDP Sciences, 2021. V. 226. P. 00002. doi: 10.1051/e3sconf/202122600002
15 Huc-Mathis D., Journet C., Fayolle N., Bosc V. Emulsifying properties of food by-products: Valorizing apple pomace and oat bran // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2019. V. 568. P. 84-91. doi: 10.1016/j.colsurfa.2019.02.001
Singha P., Muthukumarappan K. Single screw extrusion of apple pomace-enriched blends: Extrudate characteristics and determination of optimum processing conditions // Food science and technology international. 2018. V. 24. №. 5. P. 447-462. doi: 10.1177/1082013218766981
17 Candrawinata V.I., Golding J.B., Roach P.D., Stathopoulos C.E. From apple to juice—the fate of polyphenolic compounds //Foodreviews international. 2013. V. 29. №. 3. P. 276-293. doi: 10.1080/87559129.2013.790049
Lohani U.C., Muthukumarappan K. Effect of extrusion processing parameters on antioxidant, textural and functional properties of hydrodynamic cavitated corn flour, sorghum flour and apple pomace-based extrudates // Journal of Food Process Engineering. 2017. V. 40. №. 3. P. el2424. doi: 10.1111/jfpe. 12424
19 Lan W., Jaillais B., Leca A., Renard C.M. et al. A new application of NIR spectroscopy to describe and predict purees quality from the non-destructive apple measurements // Food chemistry. 2020. V. 310. P. 125944. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.125944
20 Ovcharenko A.S., Rasulova E.A., Ivanova O.V., Velichko N.A. Blended fruit and vegetable juices based on small-fruited apples, pumpkin, mountain ash and honey // Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018. V. 80. №. 3. P. 111-115. doi: 10.20914/2310-1202-2018-3-111-115
References
1 Marketing research: apple processing market. OGAU «ICC Agroindustrial Complex of the Belgorod Region». Belgorod, 2017. 39 p (in Russian).
2 Huang L., Zhang M., Wang L.P., Mujumdar A.S. et al. Influence of combination drying methods on composition, texture, aroma and microstructure of apple slices. LWT-Food Science and Technology. 2012. vol. 47. no. 1. pp. 183-188. doi: 10.1016/j.lwt.2011.12.009
3 Kalashnikov G.V., Litvinov E.V. Analysis of the properties of apples of different varieties based on thermoanalytical methods. Storage and processing of agricultural raw materials. 2012. no. 11. pp. 28-31. (in Russian).
4 Kumar C., Karim M.A. Microwave-convective drying of food materials: A critical review. Critical Review in Food Science and Nutrition. 2019. vol. 59. no. 3. pp. 379-394.
5 Antipov S.T et al. Equipment for mechanical and hydromechanical processes of food technologies. Saint Petersburg, Lan, 2020. 604 p. (in Russian).
6 Antipov S.T et al. Equipment for conducting heat and mass transfer processes of food technologies. Saint Petersburg, Lan, 2020. 460 p. (in Russian).
7 Kalashnikov G.V., Chernyaev O.V. Energy-Efficient combination convective drying of disperse materials. Fibre Chemistry. 2019. vol. 51. no. 4. pp. 70-73. doi 10.1007/s10692-020-10098-6 (in Russian).
8 Wray D., Ramaswamy H.S. Novel concepts in microwave. Drying Technology. 2015. vol. 33. no. 7. pp. 769-783.
9 Joardder M.U.H., Kumar C., Karim M.A. Multiphase transfer model for intermittent microwave-convective drying of food: Considering shrinkage and pore evolution. International Journal of Multiphase Flow. 2017. vol. 95. pp. 101-119.
10 Burdo O.G., Syrotyuk I.V., Alhury U., Levtrinska J.O. Microwave Energy, as an Intensification Factor in the Heat-Mass Transfer and the Polydisperse Extract Formation. Problemele energeticii regionale. 2018. vol. 36(1). pp. 58-71.
11 Calugar P.C., Coldea T.E., Salanta L.C., Pop C.R. et al. An overview of the factors influencing apple cider sensory and microbial quality from raw materials to emerging processing technologies. Processes. 2021. vol. 9. no. 3. pp. 502. doi: 10.3390/pr9030502
12 Singha P., Muthukumarappan K. Effects of processing conditions on the system parameters during single screw extrusion of blend containing apple pomace. Journal of Food Process Engineering. 2017. vol. 40. no. 4. pp. e12513. doi: 10.1111/jfpe.12513
13 Dhillon G.S., Kaur S., Brar S.K. Perspective of apple processing wastes as low-cost substrates for bioproduction of high value products: A review. Renewable and sustainable energy reviews. 2013. vol. 27. pp. 789-805. doi: 10.1016/j.rser.2013.06.046
14 Radjabov A., Ibragimov M., Eshpulatov N. The study of the electrical conductivity of Apples and Grapes as an object of electrical processing. E3S Web of Conferences. EDP Sciences, 2021. vol. 226. pp. 00002. doi: 10.1051/e3 sconf/202122600002
15 Huc-Mathis D., Journet C., Fayolle N., Bosc V. Emulsifying properties of food by-products: Valorizing apple pomace and oat bran. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2019. vol. 568. pp. 84-91. doi: 10.1016/j.colsurfa.2019.02.001
16 Singha P., Muthukumarappan K. Single screw extrusion of apple pomace-enriched blends: Extrudate characteristics and determination of optimum processing conditions. Food science and technology international. 2018. vol. 24. no. 5. pp. 447-462. doi: 10.1177/1082013218766981
17 Candrawinata V.I., Golding J.B., Roach P.D., Stathopoulos C.E. From apple to juice—the fate of polyphenolic compounds. Food reviews international. 2013. vol. 29. no. 3. pp. 276-293. doi: 10.1080/87559129.2013.790049
18 Lohani U.C., Muthukumarappan K. Effect of extrusion processing parameters on antioxidant, textural and functional properties of hydrodynamic cavitated corn flour, sorghum flour and apple pomace-based extrudates. Journal of Food Process Engineering. 2017. vol. 40. no. 3. pp. e12424. doi: 10.1111/jfpe.12424
19 Lan W., Jaillais B., Leca A., Renard C.M. et al. A new application of NIR spectroscopy to describe and predict purees quality from the non-destructive apple measurements. Food chemistry. 2020. vol. 310. pp. 125944. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.125944
20 Ovcharenko A.S., Rasulova E.A., Ivanova O.V., Velichko N.A. Blended fruit and vegetable juices based on small-fruited apples, pumpkin, mountain ash and honey. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018. vol. 80. no. 3. pp. 111-115. doi: 10.20914/2310-1202-2018-3-111-115
Сведения об авторах Геннадий В. Калашников д.т.н., профессор, кафедра естественных дисциплин, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия, kagen5@yandex.ru
https://orcid.org/0000-0003-0873-5346 Евгений В. Литвинов к.т.н., доцент, кафедра технической механики, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия, zenlit@yandex.ru https://orcid.org/0000-0003-4691-0264
Вклад авторов Геннадий В. Калашников написал рукопись, корректировал её до подачи в редакцию и несет ответственность за плагиат Евгений В. Литвинов обзор литературных источников по исследуемой проблеме, подбор методик исследования
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Information about authors
Gennadii V. Kalashnikov Dr. Sci. (Engin.), professor, natural sciences department, Voronezh State University of Engineering Technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia, kagen5@yandex.ru
https://orcid.org/0000-0003-0873-5346 Eugene V. Litvinov Cand. Sci. (Engin.), associate professor, technical mechanics department, Voronezh State University of Engineering Technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia, zenlit@yandex.ru https://orcid.org/0000-0003-4691-0264
Contribution
Gennadii V. Kalashnikov All authors are equally involved in the writing of the manuscript and are responsible for plagiarism Eugene V. Litvinov review of literature sources on the problem under study, research methods
Conflict of interest
The authors declare no conflict of interest.
Поступила 27/12/2021_После редакции 25/01/2022_Принята в печать 16/02/2022
Received 27/12/2021_Accepted in revised 25/01/2022_Accepted 16/02/2022
ФестнщВТУИт:/Proceedings of VSUET ISSN 2226-910X E-ISSN 2310-1202
DOI: http://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-1-93-98_Оригинальная статья/Research article
УДК 543_Open Access Available online at vestnik-vsuet.ru
Изучение состава экстрактов пряных трав в процессе сушки
Татьяна А. Кучменко 1 takl907@mail.ru С 0000-0001-7812-9195 _Марина К. Абрамян 1 marina-abramyan99@mail.ru_
1 Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия Аннотация. Лекарственные и пряные травы широко применяются в фитотерапии. Для исследования растений, оценки эффективности экстракции биологически активных целевых компонентов применяют различные методы. Контроль за процессом осуществляют хроматографическими, спектральными методами. Актуален поиск новых быстрых, доступных, простых методов анализа. Предложено в качестве альтернативного метода известным - метод микровзвешивания сухой капли экстракта. Проведен анализ экстрактов пряной травы петрушки листовой четырьмя методами: спектрофотометрией, рефрактометрией, тонкослойной хроматографией и прямым взвешиванием сухой капли. Объектами исследования служили свежая петрушка защищенного грунта и сушеная петрушка марки Индана. В течение 16 суток высушивали свежую петрушку и следили за изменением химического состава водно-спиртовых экстрактов. По дифференциальным спектрам идентифицировали соединения в экстрактах. Установлено, что после 12-ти дней сушки количество веществ извлекаемых из пряного растения больше, чем в сухом образце. Подобрали состав подвижной фазы для тонкослойной быстрой хроматографии. Лучшее отделение хлорофиллов от сопутствующих веществ, происходит при объемном соотношении толуола и этилового спирта 5:5 и 6:4. Чувствительность метода рефрактометрии не позволяет установить различие в составе экстрактов свежей петрушки. Методом прямого пьезокварцевого микровзвешивания было доказано, что с увеличением времени сушки петрушки количество соединений в сухой капле экстракта увеличивается. Наиболее чувствительный метод - пьезокварцевое микровзвешивание, прибор «MCNano-WPQ-8» можно использовать во внелабораторных условиях для экспрессного мониторинга сушки растительного сырья в маленьких производствах т.к. он проще, дешевле, компактней и чувствительнее других приборов. Прибор и подход апробированы на различном виде фитосырья.
Ключевые слова: пряные растения, контроль качества, продукция, сушка, хлорофиллы, спектрофотометрия, прямой микроанализ, экстракт, рефрактометрия, тонкослойная хроматография, сухая капля
The study of herbs extracts composition in the drying process
Tatyana A. Kuchmenko 1 takl907@mail.ru <¡0000-0001-7812-9195
Marina K. Abramyan 1 marina-abramyan99@mail.ru
1 Voronezh State University of Engineering Technologies, 19, Revolution Av., Voronezh, 394036, Russia_
Abstract. Medicinal and flavoring herbs are widely used in herbal medicine. Various methods are used to study plants, evaluate the efficiency of extraction of biologically active target components. The process control is carried out by chromatographic, spectral methods. The search for new fast, affordable, simple methods of analysis is currently relevant. The dry droplet weighing method of the extract was proposed as an alternative to the known methods. The analysis of flavoring herb parsley extracts by four methods (spectrophotometry, refractometry, thin layer chromatography and direct dry drop weighing) was carried out. The objects of study were fresh protected ground parsley and the Indana brand dried parsley. Fresh parsley was dried and the change in the chemical composition of water-alcohol extracts was monitored for 16 days. Compounds in the extracts were identified by differential spectra. It was found out that the amount of substances extracted from the flavoring herb was greater than in the dry sample after 12 days of drying. The composition of the mobile phase for thin layer fast chromatography was selected. The best separation of chlorophylls from related substances occurs at a volume ratio of toluene and ethyl alcohol of 5:5 and 6:4. The sensitivity of the refractometry method does not allow determining the difference in the composition of fresh parsley extracts. Using the method of direct piezoquartz microweighing, it was proved that with an increase in the drying time of parsley, the number of compounds in a dry drop of the extract increases. The most sensitive method i.e. piezoquartz microweighing, the MCNano-WPQ-8 device can be used in non-laboratory conditions for express monitoring of plant materials drying in small manufactures. it is simpler, cheaper, more compact and more sensitive than other devices. The device and approach were tested on various types of phyto raw materials.
Keywords: spice plants, quality control, production, drying, chlorophylls, spectrophotometry, direct microanalysis, extract, refractometry, thin layer chromatography, dry drop
Введение
Пряные растения пользуются огромной популярностью во многих странах мира, в том числе и в России. Они придают утонченный вкус и аромат различным блюдам, также являются источниками биологически активных веществ (БАВ), необходимых для поддержания в норме здоровья человека [1,2]. В зимний период потребители в основном покупают сухие
Для цитирования
Кучменко Т.А., Абрамян М.К. Изучение состава экстрактов пряных трав в процессе сушки // Вестник ВГУИТ. 2022. Т. 84. № 1. С. 93-98. doi:10.20914/2310-1202-2022-1-93-98
© 2022, Кучменко Т.А. и др. / Kuchmenko T.A. et al.
травы, т. к. они более доступны. Поэтому на производстве для быстрого высушивания трав чаще всего используют сушильные шкафы, но при длительном воздействие высоких температур происходят необратимые изменения и ухудшается качества получаемого продукта [3]. Актуальным остается вопрос: как оценить качество продукции быстро и во внелабораторных условиях?
For citation
Kuchmenko T.A., Abramyan M.K. The study of herbs extracts composition in the drying process . Vestnik VGUIT [Proceedings of VSUET]. 2022. vol. 84. no. 1. pp. 93-98. (in Russian). doi:10.20914/2310-1202-
2022-1-93-98_
This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License
93 БД Agris
