СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫВОРОТОЧНОГО ЭКСТРАКТА ИЗ ЛИСТЬЕВ МЯТЫ ПЕРЕЧНОЙ Российский патент 2024 года по МПК A23C21/08 

Изобретение относится к пищевой промышленности. Постоянно возрастающие потребности общества в биологически активных веществах, в том числе антиоксидантного характера, обуславливают поиск не только перспективных источников их получения, но и методов экстракции.

Традиционно экстракты из растительного сырья получают различными методами (мацерация, перколяция, вываривание, настаивание, отваривание и др.). С целью повышения эффективности экстракции растительного сырья, в том числе мяты перечной, перспективным направлением можно считать применение ультразвукового воздействия.

Ультразвуковой способ экстрагирования позволяет значительно сократить длительность процесса и обеспечить более полное извлечение веществ. Его воздействие способствует интенсификации процесса перемешивания системы сырье - экстрагент и, следовательно, ускорению стадий замачивания, диспергирования и массообмена, а кинетика извлечения БАВ зависит от их принадлежности к определенной химической группе. Увеличение выхода растворимых сухих веществ при использовании ультразвукового воздействия обусловлены механическим действием ультразвука, способствующим прониканию растворителя в растительную ткань. Испарение растворителя и давление, создаваемое внутри клетки под действием УЗВ, разрушают клеточную структуру, вызывая разрыв и крошение листа мяты, тем самым усиливая диффузию растворимых сухих веществ из клеток в растворитель. Кроме того, дробление частиц посредством ультразвуковой кавитации увеличивает площадь соприкосновения между экстрагируемыми веществами и экстрагентом.

Традиционно при изготовлении экстрактов из растительного сырья в качестве экстрагентов используются вода или спирты. В последние годы все большее внимание привлекают альтернативные экстрагенты, в частности, сыворотка молочная. Сыворотка является побочным продуктом молочной промышленности, который образуется в конце производственного процесса и который необходимо надлежащим образом утилизировать для предотвращения опасности при его попадании в окружающую среду. Она богата различными питательными веществами: лактоза, молочный жир, незаменимые аминокислоты, макро- и микроэлементы. В настоящее время производители ищут новые решения для ее повторного использования в различных областях человеческой деятельности. При этом, сыворотку можно рассматривать как перспективный растворитель для изготовления экстрактов, которые можно использовать для производства различной продукции, в том числе пищевой.

Научно-техническая информация об интенсификации процесса экстрагирования мяты перечной с помощью ультразвука и об использовании в качестве экстрагента сыворотки молочной при получении экстрактов из растительного сырья носит ограниченный характер: Карпенко Д.В., Крюкова Е.В., Щербакова Е.В. Метод интенсификации экстракции растительного сырья в производстве напитков //Пиво и напитки. - 2019. - №4. - С.46-50; Коренман Я.И., Светолунова С.Е., Мельникова Е.И., Нифталиев С.И. Пищевые компоненты стевии в экстракте на основе ультрафильтрата творожной сыворотки //Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2006. - №1(290). - С.16-18.

Известны способы получения молочно-растительных экстрактов с использованием в качестве экстрагента молочной сыворотки, например, способ получения молочно-растительного экстракта из клубней якона (патент №2345543; заявл. 12.09.2007; опубл. 10.02.2009), характеризующийся тем, что в качестве экстрагента физиологически ценных компонентов из клубней якона используют ультрафильтрат творожной сыворотки. Способ позволяет повысить эффективность извлечения питательных веществ, также повысить пищевую и биологическую ценность.

Способ получения молокосодержащего экстракта из листьев стевии (патент №2564563; заявл. 31.01.2014; опубл. 10.10.2015), характеризующийся тем, что в качестве экстрагента физиологически ценных компонентов из листьев стевии используют УФ-концентрат подсырной сыворотки. Данный способ обеспечивает получение продукта с повышенной биологической ценностью, в способе отсутствуют дополнительные операции по поддержанию высококоллоидной стабильности полученной дисперсной системы при его дальнейшем использовании.

Способ получения молочно-растительного экстракта из ягод калины (патент №2358475; заявл. 19.12.2007; опубл. 20.06.2009), характеризующийся тем, что в качестве экстрагента физиологически ценных компонентов из дикорастущих ягод калины используют сыворотку молочную. Данный способ позволяет получить экстракт с повышенной биологической активностью, а также расширить ассортимент хлебобулочных изделий, обладающих сбалансированным составом по основным пищевым и минеральным компонентам и высокими органолептическими показателями.

Способ получения сывороточного экстракта из плодово-ягодных выжимок (патент №2441391; заявл. 14.05.2010; опубл. 10.02.2012), характеризующийся тем, что в качестве экстрагента физиологически ценных компонентов из плодово-ягодных выжимок используют сыворотку молочную. Способ позволяет интенсифицировать процесс экстрагирования с максимальным извлечением и сохранением питательных веществ, содержащихся в растительном сырье.

Недостатками указанных способов получения экстрактов из растительного сырья является трудоемкость и многоступенчатость процессов их получения, использование высоких температур процесса.

Задача изобретения - получение сывороточных экстрактов из листьев мяты перечной с высоким содержанием биологически активных веществ, предназначенных для использования в пищевой промышленности.

Технический результат достигается заявленным способом получения сывороточного экстракта из листьев мяты перечной, включающим предварительное измельчение растительного сырья до размеров частиц 1-2 мм, смешивание с сывороткой творожной в соотношении 1:20, воздействие на смесь низкочастотного ультразвука в режиме 22±1,65 кГц с интенсивностью не менее 10 Вт/см², мощностью излучателя 220 Вт/см³ при температуре не более 45°С в течение 10 мин, охлаждение до температуры не выше 20°С и фильтрацию.

Проведенными исследованиями по научно-техническим источникам информации нами не выявлено аналогов по способу получения экстрактов из мяты перечной, где в качестве экстрагента используется сыворотка молочная, а для интенсификации процесса -ультразвуковое воздействие, что свидетельствует о новизне изобретения.

Технические характеристики сывороточного экстракта из листьев мяты перечной следующие:

- органолептические - непрозрачная жидкость; темно-коричневого цвета с опалесцирующим оттенком; хорошо выраженными, мятно-молочными запахом и вкусом, с легким кисловатым оттенком;

- физико-химические - массовая доля растворимых сухих веществ - не менее 13,0%; массовая доля титруемых кислот (в пересчете на яблочную кислоту) - 8,0-9,0%;

- микробиологические (КМАФАнМ, БГКП (колиформы), патогенные, в т.ч. сальмонеллы, S.aureus, листерии L. monocytogenes, плесени, дрожжи) - соответствуют требованиям TP ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», TP ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции».

В таблице приведено содержание биологически активных веществ сывороточного экстракта из листьев мяты перечной (обмолоченных).

Содержание флавоноидов в сывороточном экстракте из листьев мяты перечной (обмолоченных) обусловлено, прежде всего, высоким содержанием данных веществ в составе растительного сырья. Флавоноиды являются термолабильными соединениями, поэтому в экстрактах, полученных классическим методом мацерации, отмечено наименьшее содержание флавоноидов. При использовании ультразвукового воздействия в экстрактах наблюдали наибольшее содержание флавоноидов, обусловленное нетепловыми эффектами ультразвука (кавитацией, давлением, вихрями и т.д.), которые приводят к разрушению растительных клеток и более интенсивному переходу флавоноидов из клеток мяты перечной в растворитель. Так, по сравнению с экстрактами, полученными методом классической мацерации, содержание флавоноидов увеличилось при использовании воды питьевой - на 30,8%, сыворотки творожной - на 23,5%.

Содержание аскорбиновой кислоты в сыворотке творожной объясняет более высокие значения содержания витамина С в экстрактах из листьев мяты перечной, полученных на ее основе. Метод экстракции с использованием ультразвука позволил увеличить содержание витамина С в среднем в 4,7 раз - для воды питьевой, в 1,2 раза - для сыворотки творожной.

Использование в качестве растворителя сыворотки творожной обеспечивает увеличение в экстрактах из мяты перечной содержания катионов натрия, калия, магния и кальция. Метод экстракции с использованием ультразвука позволил увеличить содержание указанных минеральных веществ в среднем в 1,6 раза для воды питьевой, в 1,8 раза для сыворотки творожной.

Способ осуществляется следующим образом и иллюстрируется примерами.

Пример 1 (контроль). Листья мяты перечной (обмолоченные) измельчали до размеров частиц 1-2 мм, смешивали с водой питьевой температурой 21±1°С в соотношении 1:20, осуществляли мацерацию в течение 15 мин при температуре 95-98°С, охлаждали в течение 45 мин до температуры 18±2°С, фильтровали.

Пример 2 (контроль). Листья мяты перечной (обмолоченные) измельчали до размеров частиц 1-2 мм, смешивали с сывороткой творожной температурой 21±1°С в соотношении 1:20, осуществляли мацерацию в течение 15 мин при температуре 95-98°С, охлаждали в течение 45 мин до температуры 18±2°С, фильтровали.

Пример 3 (контроль). Листья мяты перечной (обмолоченные) измельчали до размеров частиц 1-2 мм, смешивали с водой питьевой температурой 21±1°С в соотношении 1:20, осуществляли экстракцию смеси путем использования ультразвуковой обработки в режиме 22±1,65 кГц с интенсивностью не менее 10 Вт/см², мощностью излучателя 220 Вт/см³ при температуре не более 45°С в течение 10 мин, охлаждали до температуры 18±2°С, фильтровали.

Пример 4. Листья мяты перечной (обмолоченные) измельчали до размеров частиц 1-2 мм, смешивали с сывороткой творожной температурой 21±1°С в соотношении 1:20, осуществляли экстракцию смеси путем использования ультразвуковой обработки в режиме 22±1,65 кГц с интенсивностью не менее 10 Вт/см², мощностью излучателя 220 Вт/см³ при температуре не более 45°С в течение 10 мин, охлаждали до температуры 18±2°С, фильтровали.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Представлен способ получения сывороточного экстракта из листьев мяты перечной, включающий предварительное измельчение растительного сырья до размеров частиц 1-2 мм, смешивание с сывороткой творожной в соотношении 1:20, воздействие на смесь низкочастотного ультразвука в режиме 22±1,65 кГц с интенсивностью 10 Вт/см², мощностью излучателя 220 Вт/см³ при температуре 45 °С в течение 10 мин, охлаждение до температуры 18±2 °С и фильтрацию. Изобретение обеспечивает получение сывороточного экстракта из листьев мяты перечной с высоким содержанием биологически активных веществ, предназначенных для использования в пищевой промышленности. 1 табл., 4 пр.

Способ получения сывороточного экстракта из листьев мяты перечной, предусматривающий предварительное измельчение растительного сырья до размеров частиц 1-2 мм, смешивание с сывороткой творожной в соотношении 1:20, обработку смеси низкочастотным ультразвуком в режиме 22±1,65 кГц с интенсивностью 10 Вт/см², мощностью излучателя 220 Вт/см³ при температуре 45 °С в течение 10 мин, охлаждение до температуры 18±2 °С и фильтрацию.