CC BY
61
(2)
Таблица 3
ВЛЄНИЯ
истемы
нуле
;(3)
(4)
г-го и венно; ІНТ, для :ых кис-
'аблица 1
325.65 325,85
336.65
342,75
ные экс-[ены
'аблица 2
Т 2
1 KD. ’
321.8
323.8
330.4
320.5
327.5
320,0
пери-
рсена
КОМПО-
[ию (7) ято г =
(5)
(6)
Координаты эвтектик в системе общих диаграмм
Система Экспериментальные Расчет по уравнениям
данные (1-4) (1, 3, 5- -7)
Л^звт, мол. доли :Гвт; к Л^5ВГ, мол. доли Гв\ К мол. доли Гвт, К
Миристиновая—Ми2Ст 0,830 319,0 0,83 317,8 0,837 318,7
Стеариновая—Ми2Ст 0,610 321,1 0,61 321,2 0,610 321,0
Пентадекановая—ПеСт 0,785 314,2 0,795 316,8 0,785 321,4 .
Стеариновая—ПеСт 0.450 • 323.1 0,450 322,9 0,450 322,6
Пальмитиновая—ПаСт .0,745 325,0 0,726 325,5 0,745 325,9
Стеариновая—ПаСт 0,420 329,3 0,420 329,1 0,420 328,6
Миристиновая—Ми3Па2 0,770 316.8 0,734 318,7 0,770 318,2
Пальмитиновая—Ми3Па2 0,490 320,1 0.463 319,3 0,490 319,4
Пентадекановая—Пе3Па2 : 0,780 323,3 ;: 0,779 325,0 0J80 325,3 ■'
Пальмитиновая—Пе3Па2 0,450 326,6 0,450 326,1 0,450 326,1
Миристиновая—Ми3Пе2 0,665 319,5 0,665 319,1 0,665 319,0
Пентадекановая—Ми3Пе2 0,480 318,1 0,470 318,8 0,480 318,8 ’
AS™6 = ДЛпФ, + R
-7)
(7)
AS,”36
где Фр Ф;. — объемные доли /'-го и /-го компонентов соответственно; парциальная избыточная энтропия смешения г-го и у-го компонентов. Термодинамические характеристики индивидуальных жирных кислот и образующихся соединений, необходимые для расчета по уравнениям (1)—(7), приведены в табл. 1 и 2. Результаты расчетов представлены в табл. 3. Все расчеты проводились с использованием ЭВМ в программе Mathcad 7 Pro. "■ ■
Как видно из таблицы, обе теории позволяют с достаточной точностью прогнозировать свойства двойных смесей жирных кислот, хотя учет размеров молекул исследуемых соединений позволяет точнее описать изменение избыточной энтропии смешения в системах жирных кислот. Относитель-
най погрешность прогноза по температуре в этой теории составляет не более 2,3% и по составу не более 0,7%, в то время как при расчете по теории [2] максимальные относительные погрешности составляют по температуре не более 0,9% и по составу не более 3,4%.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тютюнников Б.Н. Химия жиров. 2-е изд., перераб. и доп.
— М.: Пищевая пром-сть, 1974. — 448 с.
2. Данилин В.Н., Шурай П.Е., До цен ко С.П., Алексеев С.А. Эвтектические и монотектические легкоплавкие сплавы. — Краснодар: Изд-во КПИ, 1991. — 138 с,
3. Глазов В.М., Павлова Л.М. Химическая термодинамика и фазовые равновесия. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Металлургия, 1988. — С. 235.
4. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие. 3-е изд., перераб. и доп.
— Л.: Химия, 1982. — С. 21.
Кафедра физколлоидной химии -, . ,г
Поступила 12.11.99 г.
634.6:668.5.034
от-
Т:"
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ЭКСТРАКТОВ СУБТРОПИЧЕСКИХ КУЛЬТУР
И.Е. КИЗИМ, Г.И. КАСЬЯНОВ, в.п. писклов
Кубанский государственный технологический университет
Важнейшими источниками вкусовых и ароматических веществ являются пряности. В настоящее время потребление пряно-вкусовых веществ рассматривается как один из оздоравливающих факторов, поскольку многие из пряно-ароматических растений обладают лечебными или профилактическими свойствами.
В современном рациональном питании пряности используются как средство повышения актив-
ности пищеварения, так как под влиянием вкусовых веществ значительно активируется секреция пищеварительных желез различных отделов пищеварительного тракта, увеличивается количество отделяемых соков, усиливается их ферментативная активность и качество.
Обеспечивая высокие органолептические показатели пищи, пряно-ароматические растения способствуют нормализации и оздоровлению кишечной микрофлоры, в результате снижается интенсивность гнилостных процессов в кишечнике и аутоинтоксикация организма,: что приобретает в
последние годы все большее значение в силу усиливающегося распространения явлений дисбактериоза практически у всех возрастных групп населения.
Однако непосредственное внесение в пищевую продукцию пряностей в натуральном виде крайне нежелательно, так как коэффициент использования их ценных компонентов составляет 25-75%, Кроме того, растительное сырье, произрастающее в зонах тропического и субтропического климата, которое поступает в Россию по импорту имеет высокую бактериальную обсемененность — до 100 млн клеток в 1 г [1-3].
Дня снижения микробиальной обсемененности пряностей используются различные методы обеззараживания [4]. В настоящее время, однако, обработка диоксидом этилена запрещена из-за опасности загрязнения пищевого продукта токсическими веществами. Микроволновая и высокочастотная обработки достаточны лишь для дезинфекции умеренно- и малообсемененных пряностей. Стерилизация пряного сырья в автоклавах требует высоких температурных режимов, что отрицательно сказывается на вкусо-ароматических свойствах.
В последние годы широко применяется экстракция сжиженными и сжатыми газами [5-8], которая решает не только проблему обеззараживания пряного субтропического сырья, но и дает высококачественный продукт, отвечающий мировым требованиям.
Анализ патентно-информационной литературы, полученной по системе 1^егпе1, позволил выявить наиболее перспективный экстрагент из числа сжиженных газов для извлечения ценных компонентов из пряного сырья.
При всех достоинствах широко применяемого в настоящее время для этих целей жидкого диоксида углерода, он имеет ряд существенных недостатков: высокое давление насыщенных паров, высокую коррозионную активность в присутствии водяных паров, тенденцию к повышению кислотного числа извлекаемых экстрактов.
В значительной мере этих недостатков лишен аргон — самый распространенный из инертных газов элемент. Его содержание в атмосфере —
0,934% по объему, в то время как содержание диоксида углерода — 0,03%.
Аргон представлен в атмосфере тремя стабильными изотопами. Подавляющая масса аргона (99,60%) состоит из тяжелого изотопа 18Аг40
кото-
рый имеет радиогенное происхождение и возник на Земле в результате радиоактивного распада изотопа 19К4С [9]. Это атомное превращение протекает в более широком масштабе, чем другие природные реакции образования инертных газов; в аргон превращается примерно 12% радиоактивного калия, а 88% превращается в кальций. В отличие от гелия аргон не уносится из атмосферы, что способствует его концентрированию.
В результате распада калия и выветривания аргона, окклюдированного в горных породах, происходит непрерывное, но неизмеримо ничтожное повышение концентрации аргона в атмосфере. Ресурсы аргона неисчерпаемы. '
Атомы этого газа имеют насыщенные электронные оболочки, в связи с чем они почти не вступают в химические реакции. Благодаря сферической симметрий, потенциальная энергия взаимодейст-
вия атомов аргона зависит только от расстояния между ними, а не от взаимной ориентации [10].
Для исследования процесса Аг-С02-экстракции использовали лабораторную экстракционную установку (рис. 1), снабженную магнитной воронкой 1 и термостатируемой емкостью для растворителя 2. Она состоит из конденсатора 3, внутреннего конденсатора 4, экстрактора 5, манипулятора 6, смотровых стекол 7, мисцеллосборника 8, холодильного агрегата 9, термостатов 10 и 11, баллонов со сжиженным газом 12.
На установке определяли кинетические зависимости извлечения ценных компонентов из отдельных видов пряно-ароматического и лекарственного растительного сырья.
Наибольший выход экстрактивных веществ отмечен у мускатного цвета — 13%, а наименьший
— у имбиря — 2,8%. Установлено, что оптимальная продолжительность процесса экстракции — 100 мин.
Исследование зависимости выхода экстрактивных веществ от температуры, давления и продолжительности процесса показало, что наибольший выход суммы экстрактивных веществ — при температуре 293,15 К и давлении 4,8 МПа; при дальнейшем повышении температуры, особенно при приближении к критической точке, скорость извлечения ценных компонентов резко падает. Такой характер извлечения объясняется существованием ряда ингредиентов растительного сырья в твердом состоянии при низких плюсовых температурах и давлении, а при приближении к критической точке происходит падение химического потенциала
ПП.
Математическую обработку полученных результатов проводили методом ротатабельных планов второго порядка Бокса-Хантера. Ротатабельные планы отличаются от ортогональных планов тем, что соответствующая или ковариационная матрица инвариантна к ортогональному вращению координат. Выполнение этг'Го условия делает любое направление от црги'ра эксперимента равнозначным в смысле точности оценки поверхности отклика [12]. Кроме того, при использовании ротатабельных, планов второго порядка отпадает необходимость в постановке дополнительных параллельных опытов для оценки дисперсии воспроизводимости. Проверка полученного уравнения регрессии по критерию Фишера показала, что оно адекватно эксперименту.
Для изучения химического состава и физико-химических свойств получаемых из отдельных видов растительного сырья Аг-экстрактов применяются современные химические и физические методы анализа. Схема разделения Аг-экстрактов на классы органических соединений представлена на рис. 2.
Первой стадией разделения является извлечение кислот из эфирного раствора экстракта обработкой 5%-м раствором Ыа,С03. Затем из эфирного слоя удаляют фенолы обработкой 5%-м раствором ЫаОН. Обе выделенные фракции (кислотную и фенольную) анализируют методом газожидкостной хроматографии ГЖХ в виде свободных кислот и фенолов или после предварительного метилирования.
Из эфирной фракции после обработки растворами карбоната и гидроксида натрия удаляют растворитель и остаток растворяют в холодном этаноле.
нерас ния. I падаю ряютс Посл^ подве| еле о сложя терпе] т.п. 0
СОЛИ I
После получ вторн на и ц ных а пеной едина лить: дине!
1
сстганля ьи I .и|.
С’ря'-:'!.11п 1ул! ус;и-
М|>1!ТИ-МЙ
[гр;‘ылсго рдтора ■ ?, ттэ-^ЯЛ0:№
£ ЗЯЗГГГ/-|:1 ГХ.^п.-
Ь.л'&киги
1ге:.~и гл-и^шик* гчма,:^
!К-1."Ч1Т —
-лшгмг-
! 17'ОДП Л-
Сп~ы;пгё ДРИ дум
Рр* Дй.Ггг ШЦВ И', И
гл-
11' г. Ти м: и
■=!с:гпм 'Ь-г/рдл и ‘^кпЛ г.т-1-’■гГ:ьч!ч::л,ч
л. р:Еуь:!=-к' п^аигц Йи,-| 1^ Н ■)!-. Г^к/. ,.Н К'.ШТК-
'щ; коим-.■:
ЬПНПЗПЭЧ-pj.ll КЯ У. ’ЫЯГ;Р.!К-
I;
Р'К'ССТ •
|сс м- “п ИЗКИЯ т г-г:; ■
ркнЗш ■; и и1::1 Иеняк:-гя и I иши ии Йы:-
|Я РЯ р I':'-
г=-ип^:й-<1И вдЭ£-.
■ =14 1.^0 Ц ПЛ-1ТК-Г--
отдкфСЙ V кк^пгп-=Г-; ' И::и-
*и:.‘ Г1М^й.-Т [.." ПТ ^м-
эгинсии:
В раствор переходит нежировая фракция: спирты, эфиры, кетоны и т.п. Триглицириды, каротиноиды и воски, нерастворимые в холодном этаноле, остаются в осадке.
Для определения восков осадок обрабатывают гексаном и этанолом (при нагревании), промывают горячей водой, остаток содержит практически одни воски. В раствор, переходят триглицириды, которые после удаления растворителя и метаноли-за подвергают ГЖХ-анализу. ■
Если есть необходимость определить состав свободных стеринов, нежировую фракцию обрабатывают дигитонином, который образует со стеринами нерастворимые в спирте молекулярные соединения. При кипячении с ксилолом дигитониды распадаются на компоненты, причем стерины растворяются в ксилоле, а дигитонин остается в осадке. После выпадения свободные стерины могут быть подвергнуты ГЖХ-анализу. Спиртовой раствор после обработки дигитонином содержит простые и сложные эфиры (в частности эфиры стеаринов), терпеноидные углеводороды, спирты, альдегиды и т.п. Омыление этого раствора позволяет выделить соли жирных кислот в виде водного раствора. После этерификации и анализа методом ГЖХ получаем состав связанных жирных кислот. Повторное осаждение стеринов с помощью дигитони-на и анализ дают в результате содержание связанных стеринов. Остаток содержит в основном тер-пеноиды (углеводороды, спирты, карбонильные соединения, простые эфиры), которые можно разделить на углеводороды и кислородсодержащие соединения методом колоночной хроматографии и
затем отдельно анализировать методом ГЖХ, При необходимости из неомыляемого остатка можно выделить методом колоночной хроматографии токоферолы и определять их содержание колориметрическим методом или методами ГЖХ и ВЭЖХ.
Анализ ароматической части Аг-экстрактов Осуществляли газохроматографическим способом.
Наиболее полную информацию о химическом составе Аг-экстрактов и их вакуум-дистиллятов получили по методу Б.В. Артемьева на хромато-масс-спектрометре. Исследования проводили на установке Ц<В-2091, применяя двойное программирование работы колонки: линейное по температуре и нелинейное по скорости газа-носителя (гелий), изменяемой за счет варьирования величины поддува гелия в молекулярный сепаратор спектрометра на выходе из колонки. Такое программирование обеспечивало анализ при температуре не выше 130— 140“С не только монотерпенов, но и соединений с более высокими точками, кипения при их достаточно хорошем разделении., В анализах преимущественно использовали стеклянную капиллярную колонку, эффективность которой в условиях двойного программирования могла достигать более миллиона теоретических тарелок по линалоолу.
Достаточно полную информацию о составе экстрактов дает газожидкостная хроматография, однако, не имея полного набора метчиков-свидетелей, мы не могли идентифицировать целый ряд химических компонентов. В связи с этим, наиболее сложные по составу экстракты, полученные из субтропических растений, подвергали хромато-
[Кислотная фракция)»-
[ ГЖХ- анализ )
Смесь -'ч|
'Свободных КИСЛОТ V___________________J
|Аг- экстракты растительного сы^л. ч ^
( Растворение в диэтиловом эфире )
——— *—■ ■■ —----- —■—^
Экстракция кислот 5% МагСО^
'Эфирная фракция: терпеноиды, эфиры фенолы, жиры, воски, стерины |'
Г Эфирная фракция J
.......* ......—.
Растворение в
холодном этаноле.
I Отгонка эфирёР ^Эфирная фракция и токоферолы, спирті ,
[ Незкиров?я фракция )
к ~т^—\-------: 1 '
Раствор:терпеноиды, )«-[ Обработка дигитонином)
^простые и сложные эфи--
( Омыление КОН в этаноле \ ( Осадокэдигитониды )
[ Экстракция эфиром ]
^ Водная фракция
( Экстракция фенолов 5%ИЮН~) [ ГЖХ- анализ ^
[ Смесь свободных стеринов) (Триглицериды, воски)
( Растворение в гексане )
ВЭЖХ-анализ
углеводороды соли жирных кислот
Кипячение в ксилоле j
~~7 .....------------—
(1’аствоп: стерины )
[Триглицериды^ (Метанолиз ]
Воски
J
Определен не’4]
j 1 ВОСКОВ ; J
ГЖХ- анализ
Остаток
I
^мееь TOKO-'h
I Колоночная феролоЕ роматография
Углеводороды j
■ Смесь свободных стеринов
у
^ Жирнокислопш?? ^состав триглицеридов’
Г
v_
Массоьая д^ля
ВОСКОВ
I
|ГЖХ- анализ (''Смесь углеводородов
ЇСисЯородсодерж. ^соединения ІЖХ ■ анализ
J
месь связанных ^жирных кислот .
Смесь кислород- "',1 (содержащих соединений
Рис. 2
£
■й 1
■Ь
Й
05
(Ь
а\ g
е.а if
G я —
2 ? Ж п -і
и.^і кс ' и ч й ттш]ц:ііад ті:х[.ю.:югщ . 2-і, 2wuj і йвесті
-А
II и 14 12
ч
№!1іиьМ^І
2
Рис. 3
Рис. 4
масс-спектрометрическому ХМС анализу в проблемной лаборатории химфака МГУ.
При масс-спектрометрической идентификации веществ использовали пятифакторную систему ус-
Рис. 5
ловий сравнения экспериментально получениях спектров из базы данных Института биоорганиче-ской химии АН РФ. При использовании этой системы наибольшие по интенсивности значения величин учитываемого спектра располагали в ряд, ранжированный в порядке убывания интенсивностей этих величин. На рис. 3 приведена МС-хро-матограмма душистых веществ вьетнамского перца черного горького, ввозимого в последние годы -В Россию. Экстрактивные вещества извлекали смешанным Аг-С02-растворителем, готовили для анализа и идентифицировали ХМС-способом 28 компонентов: / —а-пинен,'2— камфен, 3 — сабинен, 4 — мирцен, 5 — /?-пинен, 6 — Й-З-карен, 7 —
Таблица 1
Химические ■элементы Горец перечный Души- ца Зверо- бой Кори- андр Лап- ’чатка Можже- вельник Кален- дула Пас- тернак Перец стручковый Ромаш- ка Тимьян
Макроэлементы, мг/г: К 30,4 19,8 16,8 23,1 6,1 12,7 29,8 18,7 42.5 41,8 26,1
• • Са .22 Ц . 12.4 " 7,3 12,5 7,4 7,0 11,4 10,2 2.7 8,3 12,2
М£ 3,7 2,1 2,2 4,4 0,8 1,0 2,5 3,0 2,4 3,1 3,9
Ре 0.3 0,63 0.11 о;оз 0,4' 0,14 0,15 0,1 0,12 0.3 0,95
Микроэлементы, мкг/г: I Мп 0.13 0,12 0,25 0,1 2,50 0,19 0,20 0,12 0,04 0,29 0,31
Си 1,11 0,49 0,34 0,54 1,04 0,46 0,86 0,66 1,17 ■. 0,78 0,48
Ъь 1,37 0,34 ' 0,71 0,54 2,02 0,39 1,31 0,58 1,15 0,80 0,48
Со 0,07 0,26 0,21 — 0,96 — 0,03 — ^ — 0,16 0,12
Сг 0,07 0,07 0,01 0,05 0,02 0,17 0,09 0,10 0,05 0,09 0,10
Ч\]' • 0,19 0,39 0,02 0,02 0,25 0,04 0,05 0,01 , 0,02 0,27 0,66
V 0,15 0,16 1-.- . — 0,09 — — 0,01 0.08 0,35
• 5е 1,94 44,9 5,00 6,9 6.70 9,30 4,20 27,5 .8,25 7,20 7,10
N4 0,14 0,18 0,18 0,22 1,34 1,35 0,25 0,56 ■ 1,10 0,24 ' 0,20
Бг 0,94 0,30 0,18 0,14 0,81 0,21 0,10 0,13 0,0,1 0,12 0,36
РЬ 0.05 0,11 0,08 0,05 0.28 0,03 0,03 0,04 0,04 0,07 0,13
0,09 — — — 0,25 0,05 0,15 0,15 0.07 —
Вг 7,20 — — — — ' — — :■ ■ —
в 17,20 13,2 40,4 57,2 24,8 89,2 48,4 101 14,8 38,8 108
Мо — , 4,8 5.6 — — — 1,47 — 0,8 — 64,0
Ва — ■ — — 0,27 3,06 — — — ; 0,20 0,55
Таблица 2
запахом и острым вкусом
а-фелландрен, 8 — я-цимол, 9 — лимонен, 10 — 1,8-цинеол, 11 — а-терпинолен, 12 — линалоол, 13 — камфора, 14 — а-терпинеол, 15 — карвон, 16 — анетол, 17 — пиперонал, 18 — а-кубебен, 19 — эвгенол, 20 — а-копайен, 21 — метилэвге-нол, 22 — а-сантален, 23 — кариофиллен, 24 — изомер кариофиллена, 25 — гумулен, 26 — а-кур-кумен, 27 — (5-кадинен, 28 — неролидол.
В Аг- и С02-экстрактах аира болотного (соответственно рис. 4 и 5: 1 — а-пинен, 2 — кэмфен, 3
— /3-пинен, 4 — сабинен, 5 — Д-З-карен, 6 — мирцен, 7 — лимонен, 8 — примеси у-терпинена, 9 — камфора, 10 — линалоол, 11 — у-мууролен, 12 — копайен, 13 — у-кадинен, 14 — гумулен, 15
— Д-пачоулен, 16 — изомеры копайена, 17 — каламенен, 18 — изомеры шоубунона, 19 — изомеры азарона; непронумерованные пики не идентифицированы) фракция монотерпеновых углеводородов составляет не более 6% от общего количества летучих соединений. Основными компонентами этой фракции являются а-пинен, кам-фен, /?-пинен и лимонен. Остальные вещества, в том числе А-З-карен и мирцен, содержатся в значительно меньших количествах. Кислородсодержащие производные монотерпенов представлены в основном линалоолом и камфорой. Около 90% ароматических веществ аира составляют вещества с молекулярными массами 204 и более. К их числу относятся у-кадинен, у-мууролен, а-копайен и, предположительно, каламенен.
Таким образом, на примере ХМС-анализа Аг- и С02-экстрактов из корневищ аира болотного показана возможность глубокого исследования химического состава основных компонентов экстрактов, извлеченных разными растворителями, а также выполнена идентификация значительного количества составных компонентов.
Нами предложен метод фракционирования основных составных частей растительного сырья, извлекаемых смесью жидкого аргона и жидкого
диоксида углерода при различных температурных режимах и давлении. При этом установлено, что при низких плюсовых температурах (273,15— 278,15 К) извлекаются легколетучие компоненты эфирных масел (от Си до С18). По мере роста температуры начинают экстрагироваться более вы-сококипящие соединения, которые также можно выделять в виде фракции.
Организован и осуществлен в лабораторных условиях принцип разделения основных компонентов экстракта на фракции по классам химических соединений с целью последующего составления суммарного ароматизатора, имитирующего импортную пряность.
Совместно с А.А. Запорожским разработан способ компьютерного моделирования заменителей ряда субтропических пряностей — перца черного горького, перца душистого, гвоздики и кардамона [13]. Он основан на полной качественной и количественной идентификации основных компонентов перечисленных импортных пряностей, а также их отечественных заменителей, на ’’препаративном” получении (извлечении) отдельных ’’блоков”, близких по химическому составу и массе ингредиентов, из отечественных пряно-ароматических растений. Затем на ПЭВМ с помощью программы ’’Рецептура” составлялась оригинальная композиция новой пряности из блоков химических соединений и некоторых индивидуальных основных компонентов, максимально приближенная по составу, вкусу и аромату к пряности-аналогу.
Кроме анализа ароматической части отечественных пряно-ароматических растений, мы исследовали их химический состав, включая содержание макро- и микроэлементов. Качественное и количественное определение содержания химических элементов в различных растениях определяли методом атомно-абсорбционной пламенной спектрометрии на приборе ААЭШ [14].
В табл. 1 приведены экспериментальные данные по содержанию микро- и макроэлементов в отече-
Аг-экстракты из сухих пряностей Органолептические показатели Выход экстрактов на воздушносухое сырье, % Плотность при 293 К, г/см3 Показатель преломления при 293 К К.ч. КОН, не более Основной компонент, %
Перец душистый Маслянистая жидкость от светло-коричневого цвета с зеленоватым оттенком. Вкус горький 4,0 0,9600-: 1,05000 1,5190-1,5752 7 Эвгенол, 40
Гвоздика Маслянистая жидкость от светло-коричневого цвета. Вкус пряный 19,0 1,0000- 1,0500 1,5202— 1.5445 6 Эвгенол, 80
Перец черный горький Маслянистая жидкость желтокоричневого цвета с желтыми кристаллами. Вкус остро-жгучий 7,0 0,9200- 0,9900 1,4990-1,5167 4 Пиперин, 20
Тмин Подвижная жидкость от желтого до светло-коричневого цвета с зеленоватым оттенком. Вкус пряный 6,0 1 Е0,9000-з г 0,9500 1,4810-1,4865 5 з V Щк ! Карвон, до 25
Красный перец Маслянистая жидкость 6,0 ' 0.9220-0.9380 1,4819-1,4835 12 Капсаицин, 8-10
Кориандр посевной Подвижная жидкость от желтого до светло-желтого цвета. Вкус пряный, ароматичный 3,0 0,8800- 0,9100 1,4610-1,4660 5 Линалоол, не менее 40
Кардамон Маслянистая жидкость от светло-коричневого цвета с камфорным 6,3 0,9190-; 0,9800 1,4600-1,4900 4 Борнеол, 10
|Ш1
СБС
А
ствен растр инфо зоват затор ков я
На
резу^
успе1
гиче(
ляюц
жида
сями
ЛОГИ'
ЭКСТ[
На
”Экс
тано]
луче]
аром
сжш
конд
давл!
экст
П
обла
ным
Н0М1
тов, ч. А трак' ческ: видо
Ра
полн
газоз
ная
мак;
]
І
чііиН^к'
%
іі;ми.:, 10 ІІ.1М.І, ї”
Кі'ліічі. і:- 2^
ИКіГііН,
,< і. :■>],
ІІКЬЇ л-й
р і і урн±і.*ія
ІР#І: Ч-0
ІВД.Б
11ГКЙКЇV [^сій о-»*!* !•* *
Г МОЖНО :;.::!рна.х
* кикии-
тСПИРГіе-
рОСШиїе-
іу-цпіего ЬТМ :і;0-
■-п-трлєц-Ч-І'ркиг:) : ддйчзуя ■і
ОН іии-?-1 і.
[гарантия ‘б■ і к ызссе ! .■■.ЮїИЧІ-І!Ь¥Г. Тр> 9 КЧ"ЬНЛЯ ІЯВДСХИХ < ОГ Ііи--Іі-ЧІ.? па
іс:>.
Уїіі
: імедвЕ і-Е'рл^илс1
-.С л -і *м-
П1- ?.? ■:--г:г ;т.тк 7.1 с-
сппктрп-
: jyjJ.J_-.Sr і: птїічг-
[ СУХОЕ РАСТИТЕЛЬНОЕ ____ СЫРЬЕ; * .
'СОСТАВЛЕНИЕ СМЕСЕЙ . СУХИХ ПРЯНОСТЕЙ
І
ОЧИСТКА ОТ ФЕРРО V ПРИМЕСЕЙ И СОР А }
Л ДЕЛЕНИЕ И ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ )
(
I
V
СБОРНАЯ ЕМКОСТЬ ДЛЯ СЖИЖЕННОГО ГАЗА
1
КОНДЕНСАТОР^
(КОМПРЕССОР!
'ГАЗГОЛЬДЕР) [ЭКСТРАКЦИЯ СЖИЖЕННЫМ , ГАЗОМ Ї
ГЛЕПЕСТКОВАНИЕ В
(пульсатор)--
■{ ДИСТИЛЛЯЦИЯ МИСЦЁЛДЫ)
ЭКСТРАКТ н ФИЛЬТРАЦИЯ] —* расфасовка)
СБОРНИК ЖИДКОГО . АРГОНА (АЗОТА)
рОДНО-СПИРТОВАЯ 1 РАЗДЕЛЕНИЕ НА КЛАССЫЦКОНСТРУИРОВАНИЕ ЗА- ']
I ЭКСТРАКЦИЯ ] . . ; ХИМ СОЕДИНЕНИЙ ■ , МЕНИТЕЛЕЙ ПРЯНОСТЕЙ ]
"КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ]— рйльшш)— РАСФАСОВКА V-*) НА СКЛАД,) ■
■ ЭКСТРАКТА ' ~ ==*- 4 V—*
•-— ■ * ■ .-ил /
ственном пряно-ароматическом и лекарственном растительном сырье. Они являются новой научной ■ информацией и позволяют рекомендовать использовать указанные растения не только как ароматизаторы, но и в качестве дополнительных источник ков жизненно необходимых элементов. ...
На основании теоретических- и - лабораторных результатов исследований нами: разработаны и успешно апробированы две аппаратурно-технологические схемы экстракционных установок, позволяющие извлекать ценные ;компоненты из сырья жидким аргоном, диоксидом углерода или их смесями. Разработаны технические-условия и технологическая инструкция по производству аргоновых, экстрактов. ..
На экспериментальном экстракционном заводе ’’Экстракт” КНИИХП .создана экстракционная: установка типа ЭУР-ЗК, предназначенная-для-по- ■ лучения экстрактов из лекарственного и пряноароматического растительного сырья при помощи сжиженных газов. Она- состоит из уровнемера, конденсатора, приборов контроля температуры и давления, сборника сжиженного газа, пульсатора, экстракторов и испарителя.
Полученные таким способом Аг—С02-экстракты обладают вкусом и ароматом, идентичными исходным пряностям, они стерильны, компактны и экономичны. Исследовав химический состав экстрактов, мы пришли к выводу, что кислотные числа К. ч. Аг-экстрактов на порядок ниже К.ч. С02-экс-трактов. В табл. 2 приведены основные технологические характеристики Аг-экстрактов некоторых видов растительного сырья, ■ : ;
Разработанная нами технология была бы не полной без использования шрота, в котором после газожидкостной экстракции остается ьначи|ёль-ная часть водорастворимых веществ и около 70% макро- и микроэлементов. Учитывая, что структу-
ра шрота после газожидкостной-экстракции имеет максимально развитую . поверхность, -'шрот содер-■ жит часть биологически активных веществ'исходного сырья и-практически стерилен, мы предложили использовать его. в качестве наполнителя при конструировании рецептур соусов, кетчупов и приправ. Другйм вариантом использования шрота пс-еле газожидкостного экстрагирования ценных компонентов является Изготовление водноспйртовых бальзамов. Для обработки шрота рекомендовано использовать разработанный во ВНИИКОП экстрактор непрерывного действия с периодическим ;отжимом сырья, позволяющий перерабатывать от [:,5 до 1,0 т шрота в час.
■ На-рис. 6 приведена разработанная нами полная :'схема комплексной переработки - растительного сырья с использованием нового комплексного экс--трагента. На схеме’показана новая технологиче, ская операция, позволяющая'конструйровать заменители субтропических пряностей фрагментами экстрактов из отечественного пряно-ароматического сырья. ■ '■
Технико-экономическая оценка разработанной^ технологии получения Аг-экстрактов показала, что ее осуществление в условиях экспериментального экстракционного завода КНИИХП выгодно по двуь: причинам. Во-первых, высокая рентабельность производства из:за более низких цен на растворитель, во-вторых, предотвращение загрязнения окружающей среды за счет возможности исключений из процесса диоксида углерода, создающего, как известно, так называемый парниковый эффект.
ЛИТЕРАТУРА
1, йе-ишеггегйкетцо^ тИ Патр{ / БЬшеяйег ВеШпа // РЫзеЬда^зсЬаП. — 1993. — л? 6. — Р. 646-648.
2, Моаетпё * 0'е\1гиг21-ес11По1осИе Гиг теЬг АгшелсктевисЬегЬеН // ЕгпаЬгиг^вМизМе. — 1992. — № 11. — Р. 10-12.
3. Reduction der Gesamt^eimzahlen bis ZU 99,9% Pasteurisierte Krauteruna Gewurzubereitungen / Hermey Dietmar // Ernahrungsindustrie. — 1992. — N° 4. — P. 46.
4. Касьянов Г.И., Кизим И.Е. Современные способы обеззараживания импортного пряно-ароматического сырья // Сб. тез. докл. науч.-практ. конф. ’’Проблемы создания нового поколения отечественных продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности — продуктов XXI века”, Углич, 1998. — С. 155.
5. Pat. 5368879 USA, МКИ А 23 L 1/22. White Jackie L„ Perfetti Thomas A. Flavorful dry food condiment and process of providing the same / R.J. Reynolds Tobacco Co: — № 97351; 29.11.94.
6. Касьянов Г.И. Технологические основы СОг-обработки растительного сырья. — М.: Русоз, 1994. — 132 с.
7. Касьянов Г.И., Квасенков О.И. Сверхкритическая СОг-экстракция ароматических и вкусовых веществ // Хранение и перераб. сельхозсырья. — 1994. — № 1. — С. 11-13.
8. Касьянов Г.И., Пехов А.В., Таран А.А. Натуральные пищевые ароматизаторы — СОг-экстракты. — М.: Пищевая пром-сть, 1978. — 176 с.
9. Химическая энциклопедия. Т. 1. — М.: Сов. энциклопедия, 1988. — С. 363.
10. Фастовский В.Г., Ровинский А.Е., Петровский Ю.В.
Инертные газы. — М.: Атомиздат, 1964. — 303 с.
11. Александров Л.Г, Исследование процесса экстракции веществ из растительного сырья сжиженным углекислым газом: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Краснодар: КНИИПП, 1973. — 29 с.
12. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. — М.: Высш. школа, 1985. — 327 с.
13. Касьянов Г.И., Кизим И.Е., Запорожский А.А. Методика изготовления заменителей тропических пряностей // Сб. тр. КНИИХП. Вып. 3. Хранение и переработка с.-х. продукции (прогрессивные технологии и оборудование). — 1998. — С. 68-69.
14. ГОСТ 30178-96. Сырье и продукты пищевые. Атомно-аб-сорбционный метод определения токсичных элементов. — Минск: Изд-во стандартов, 1997. — 12 с.
Кафедра технологии пищевкусовых продуктов
Поступила 07.12.99 г.
ГДР
; 664.149.001.57:637.413
ЗЕФИР СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ^
В.В. РУМЯНЦЕВА, С.Я. КОРЯЧКИНА Орловский государственный технический университет
Йод-дефицитные заболевания ЙДЗ относятся к числу наиболее распространенных неинфекционных заболеваний человека. Проблема ЙДЗ приобрела особое значение в областях, пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС, где дефицит природного йода в почве, воде и, следовательно, в продуктах питания обусловил повышенное накопление радиоактивного йода в щитовидной железе у значительного числа жителей, особенно детей, и послужил фактором повышенного риска развития онкологических заболеваний.
Существуют различные методы профилактики ЙДЗ — использование йодированной соли, йодсодержащих лекарственных и витаминных препаратов. Установлено, однако, что потребление йодированной соли не дает ожидаемого повышения концентрации йода в организме [1].
В настоящее время широкое распространение получают новые пути введения йода в организм с такими пищевыми продуктами, как йодированное масло (100 мг йода), йодированный хлеб и макаронные изделия [2], плавленые сыры [3]. Однако необходимо отметить, что проведение йодной профилактики с помощью неорганических соединений йодистого калия, йодата калия не всегда дает должный эффект, так как эти соединения сравнительно нестойки. Йодистый калий, как и йодат калия, разлагается в процессе технологической обработки и хранения продукта, что приводит к потерям йода )4).
Нами предложена технология производства йодированного зефира с добавкой порошка сухой ламинарии.
Йод в сухой ламинарии находится в органиче-;ки связанном виде, что позволяет исключить его потери при хранении йодированного зефира. По-ШИр М 1 11
мимо йода в состав сухой ламинарии входит целый
комплекс биологически активных веществ: альги-
г.--а-т,'.-. гг.:.
микро- и макроэлементы: Са, К, ^^g, Ыа, С1, Б, Ре и др., клетчатка. Альгиновая кислота, входящая в состав сухой ламинарии, способна выводить из организма человека тяжелые металлы, радиоактивные элементы, снижать уровень холестерина в крови и т. д. [5].
Порошок сухой ламинарии принимает участие в структурировании и улучшает консистенцию изделий.
Технология изготовления йодированного зефира проста и существенно не отличается от действующей на кондитерских предприятиях. Добавка порошка сухой ламинарии позволяет частично заменить студнеобразующие вещества, сахар, что дает определенный экономический эффект.
Профилактика йодной недостаточности с помощью йодирования кондитерских изделий имеет некоторые преимущества.' Кондитерские изделия хорошо транспортируются и компактны, что создает возможность завозить их в самые отдаленные районы, в том числе и неблагоприятные по эндемическому зобу. Ввиду приятных вкусовых ощущений йодированные кондитерские изделия могут потребляться людьми разных возрастов, в том числе маленькими детьми.
Таким образом, зефир с порошком сухой ламинарии, наряду с другими йодированными продуктами и препаратами, может быть рекомендован в качестве профилактического средства при эндемическом зобе, а как альгиносодержащий продукт имеет несомненный терапевтический эффект при лечении желудочно-кишечных, гастроэнтерологических заболеваний, при интоксикации организма тяжелыми металлами и радионуклеидами (61
Основные задачи наших исследований — уста-новление оптимальных размеров дозировки и оптимальных. технологических условий введения в зефирную массу порошка сухой ламинарии, изучение влияния добавки на качество зефира, опре-
деление сохранности иода в иодированном зефире
в процессе технологической обработки и при хра-
нении, разработка рецептуры зефира с порошком
Cuuf[!i
К ri Г JC ■■■ 1
КТ 3
