СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВОДНО-ГЛИЦЕРИНОВОГО ЭКСТРАКТА ИЗ ПЛОДОВ РЯБИНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ Российский патент 2024 года по МПК A23L33/105 A23L19/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам переработки сушеных плодов и ягод (или их смесей) с целью получения экстрактов с высоким выходом полифенолов и каротиноидов, используемых при производстве пищевых специализированных продуктов и биологически активных добавок.

Известен способ производства экстрактов из сушеных плодов и/или ягод, сущность которого состоит в том, что подготовленные сушеные плоды измельчают до размера частиц от 0,1 до 0,3 см с последующим вальцеванием массы со скоростью вращения вальцов в начале процесса 20 об/мин и в конце 200 об/мин, экстрагирование осуществляют путем помещения массы в нагретую до температуры кипения воду в течение 7-15 ч, а полученный экстракт концентрируют до содержания сухих веществ от 57 до 70% в готовом продукте [SU 1294331. Бюл. №9, 07.03.87, A23L 1/212]. Недостатками данного способа являются значительные энерго- и трудозатраты на подготовку сырья к экстрагированию, высокая продолжительность процесса, сложность очистки полученного экстракта от мелкодисперсных взвесей, что приводит к появлению осадка в готовом продукте.

Известен способ производства водного экстракта из сушеных плодов и ягод [RU 2574681 С1, 16.10.2014]. Смесь заливают экстрагентом (вода), имеющий температуру от +50°С до +60°С, при соотношении твердой и жидкой фаз 1:10. Способ предусматривает проведение экстрагирования в условиях наложения на обрабатываемую систему низкочастотных механических колебаний, создаваемых вибрационной тарелкой, размещенной в рабочем объеме аппарата, и имеющих частоту 10-20 Гц при амплитуде 6-12 мм в течение 12-14 мин при температуре 50-60°С. Недостатком данного способа является низкий выход полифенольных соединений за счет слабой селективности экстрагента (воды).

Известен также способ, основанный на одновременной экстракции сухих водорослей двухфазным экстрагентом, содержащим масляную и спиртоводную фазы [патент RU 2142812, МПК А61К 35/80, опубл. 20.12.1998 г.]. Однако масляный экстрагент, содержащий этиловый спирт, насыщается в основном легкоизвлекаемыми низкомолекулярными соединениями, выход жирорастворимых компонентов с высокой молекулярной массой снижается, что приводит к невысокому выходу извлекаемых биологически активных соединений.

Наиболее близким аналогом является способ производства водно-спиртового экстракта из плодов и ягод [патент RU 2699656 С1, 31.07.2018] заключающийся в измельчении плодов, водно-спиртовой экстракции, при этом измельчают черноплодную рябину или малину, проводят ферментный гидролиз в течение 120 мин при 50°С, экстрагируют 75% этиловым спиртом в течении 90 минут, в процессе экстрагирования применяют ультразвуковое излучение. Недостатком наиболее близкого аналога является высокая продолжительность процесса, использование этилового спирта не позволяет экстрагировать каротиноиды из растительной матрицы, не возможность использовать спиртовой экстракт в пищевые безалкогольных продуктах питания.

Задачей изобретения является получение водно-глицеринового экстракта из сушеных плодов рябины обыкновенной с высоким выходом целевых соединений, обеспечивающий сохранение микробиологической чистоты экстрактов в течение гарантийного срока хранения (до 12 месяцев) и сокращение времени проведения процесса.

Технический результат - упрощение и повышение эффективности способа получения экстрактов из сушеных плодов рябины обыкновенной, сокращение времени получения целевого продукта, увеличение извлечения целевых соединений (антоцианов не менее 90%, флавонолов не менее 80%, гидроксикоричных кислот не менее 86% и каротиноидов не менее 85%), обеспечение сохранения микробиологической чистоты экстрактов в течение гарантийного срока хранения (12 месяцев).

Технический результат будет достигаться только при заявленном качественном и количественном соотношении компонентов, а также при использовании заявленных режимов осуществления процесса.

Сушеные плоды рябины измельчают на ножевой мельнице до заданного диаметра частиц (d=1,0-1,4). Расчетное количество глицерина, воды и бензоата натрия согласно рецептуре помещают в варочной котел с мешалкой и подогревают до температуры 70°С и перемешивают в течение 15 минут для получения однородной смеси. Подготовленную экстракционную смесь перемещают в оборудование для ультразвукового воздействия и добавляют расчетное количество измельченных плодов рябины обыкновенной при массовом соотношении растительного сырья и экстрагента от 1/20 до 1/40. Обработку ультразвуком проводят частотой 44 кГц мощностью 90 Вт в течение 34 минут. Полученный экстракт фильтруют для удаления растительной матрицы с помощью друк-фильтра. Полученный экстракт разливают асептическим способом в пакеты Дой-пак (объемом 250 см³ и 500 см³) или стеклянную тару (0,5 л или 1 л).

При производстве глицеринового экстракта из сушеных плодов рябины обыкновенной используют экстракционную смесь при следующем соотношении компонентов, в % от объема: глицерин 60-75%, вода 40-25%. Консервант добавляют в экстракционную смесь в количестве 0,4-0,7% или 4-7 г/л экстракционной смеси.

Для приготовления экстракционной смеси используют пищевой глицерин (ГОСТ 6823-2017), воду (ГОСТ Р 70152-2022) и бензоат натрия (ГОСТ 32777-2014).

Общее содержание антоцианов, каротиноидов, флавонолов и гидроксикоричных кислот проводили спектрометрическими методами согласно методическим рекомендациям Р 4.1.1672-03 [Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище. - М. Государственный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России. 2004. - 204 с.].

Экстракцию проводили из предварительно высушенных плодов рябины обыкновенной до содержания влаги 7-8%. Проведение экстракции при соотношении растительное сырье/экстрагент менее 1/20 не целесообразно, так как при данном гидромодуле установлено низкий выход целевых соединений. Соотношение более 1/40 не технологично, поскольку большое разведение приводит к количественному снижению содержания экстрагируемых веществ в объеме экстракта.

Варьируя соотношением воды и глицерина в экстракционных системах можно изменять полярность растворителя, что повышает выход целевых фенольных соединений и каротиноидов. Увеличение процентной доли глицерина в экстракционных системах приводит к повышению выхода целевых соединений. Однако использование экстракционной смеси с долей глицерина выше 80% приводит к снижению выхода целевых соединений. Использование экстракционных смесей с долей глицерина менее 50% приводит к снижению выхода целевых соединений. Оптимальным содержанием доли глицерина в экстракционной смеси является 60-75%.

Для обеспечения продления срока годности (до 12 месяцев) глицеринового экстракта из сушеных плодов рябины обыкновенной используется внесение в экстрагент консерванта бензоата натрия в количестве 0,4-0,7% (табл. 1). Внесение менее 0,4% внесения бензоата натрия не предотвращает развитие микрофлоры в экстракте. Заявляемый способ получения обеспечивает глицериновый экстракт из сушеных плодов рябины обыкновенной повышенную устойчивость к микробиологическому загрязнению в течение длительного времени (до 12 месяцев).

Заявленный способ получения глицеринового экстракта из сушеных плодов рябины обыкновенной позволяет получить продукт отличающийся высоким выходом целевых соединений по сравнению с аналогами и высокими сенсорными показателями (табл. 1 и табл. 2).

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам переработки сушеных плодов и ягод. Предложенный способ производства водно-глицеринового экстракта из плодов рябины обыкновенной предусматривает экстракцию растительного сырья в виде сушеных плодов рябины обыкновенной, измельченных на ножевой мельнице до диаметра частиц d=1,0-1,4, экстрагентом. Экстрагент является смесью глицерина и воды, взятых в следующем соотношении компонентов, в % от объема: глицерин 60-75%, вода 40-25%, с добавлением бензоата натрия в количестве 4-7 г/л экстрагента, приготовленной в варочном котле с мешалкой при температуре 70°С в течение 15 минут. Экстракцию ведут при соотношении растительное сырье/экстрагент от 1/20 до 1/40, при воздействии частоты излучения ультразвука 44 кГц мощностью 90 Вт в течение 34 минут. После чего фильтруют с помощью друк-фильтра и асептически разливают в пакеты дой-пак объемом 250 или 500 см³ или стеклянную тару объемом 0,5 или 1 л. Изобретение направлено на получение водно-глицеринового экстракта из сушеных плодов рябины обыкновенной с высоким выходом целевых соединений: антоцианов, флавонолов, гидроксикоричных кислот и каротиноидов, обеспечение сохранения микробиологической чистоты экстрактов в течение срока хранения до 12 месяцев и сокращение времени проведения процесса. 3 табл.

Способ производства водно-глицеринового экстракта из плодов рябины обыкновенной, характеризующийся тем, что осуществляют экстракцию растительного сырья в виде сушеных плодов рябины обыкновенной, измельченных на ножевой мельнице до диаметра частиц d=1,0-1,4, экстрагентом, представляющим собой смесь глицерина и воды, взятых в следующем соотношении компонентов, в % от объема: глицерин 60-75%, вода 40-25%, с добавлением бензоата натрия в количестве 4-7 г/л экстрагента, приготовленную в варочном котле с мешалкой при температуре 70°С в течение 15 минут, при соотношении растительное сырье/экстрагент от 1/20 до 1/40, при воздействии частоты излучения ультразвука 44 кГц мощностью 90 Вт в течение 34 минут, с последующей фильтрацией с помощью друк-фильтра и асептическим розливом в пакеты дой-пак объемом 250 или 500 см³ или стеклянную тару объемом 0,5 или 1 л.