автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКТОВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ



й ь'

МттстеретаопнщевоК промышленности СССР

Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКТОВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ

Специальность 05.18.07 — Технология продуктов брожения и безалкогольных напитков

На правах рукописи

Для служебного пользования

00 128

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1982

Работа выполнена в лаборатории технологии безалкогольных напитков Всесоюзного научно-исследовательского института пиво-безалкогольной промышленности.

Научные руководители:

доктор технических наук Л. С, Салманова

доктор технических наук, профессор В. Л. Яровенко

Официальные оппоненты:

доктор технических паук, профессор К. А. Калунянц'

кандидат технических наук Н. А. Мехузла

Ведущее предприятие: пивоваренное и винодельческое производственное объединение «Рига», завод «Велдзе».

Автореферат разослан « 3 » •»М^а/М. . 1983 г.

Защита состоится « 3 » £. 1983 г. в . .

ччсов на заседании специализированного Совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук во Всесоюзном научно-исследовательском институте брожения по адресу: Москва, Самокатная ул., 4-Б.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Просим прислать Ваш отзыв в двух экземплярах.

С п е. у ц ал из о;р о¿а, н не -¿О Совета, и.амдч^0-™ те.+ни н а.у /с

иМ, Вуро,ье&ск-йи

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Б "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1931-1985 год« в на период до 1990 года" предусмотрено развитие всех отраслей промышленности, в том числе безалкогольной.

•В развитая безалкогольной "отрасли в 11-ой пятилетне основной проблемой является разработка технологи* приготовления напитков, обогащенные биологически активными веществами, с использованием растительного сырья, разработка и внедрение рациональных технологий приготовления концентрированных полуфабригатов,ваправлен-вых ва экономив исходного сырья и улучшение качества готовой продукции.

В последние годы в ОССР, а также в ряде зарубежных стран наблюдается тенденция использования натурального сырья, в тон числе растительных экстрактов для получения напитков повышенной биологической ценности, В СССР для производства безалкогольных напитков используется в основном сырье местной растительной флоры.

Вещества, фодоирупцие полноту вкуса, специфику аромата и биологическое действие экстрактов,, связаны с определенный! клеточными структурами раентельного сырья. Извлечение а перевод их в растворимое состояние возможен только при осуществлении гидролиза различных полимеров снрья. Большое значение орп этом имеет использование ферментативного катализа как под действием ферментов самого сырья,-так и вносимых дополнительно извне. В связи с изложенным исследование возможности применения ферментных препаратов для получения экстрактов из растительного сырья, с цельс максимального извлечения экстрактивных, ароматических и биологически активных веществ, является ваивой и актуальной задачей для безал- . когольной промышленности.

Важным фактором'при этом является научно-обоснованный выбор ферментативного комплекса для воздействия ва определенный вид сухого растительного снрья с учетом его химического состава и механических свойств. '

Цель и задачи исследования. Разработка'рациональной технологии получения высококачественных экстрактов из сухого растительного сырья с использованием ферментативного гидролиза, а ва их

основе коыпозшяй я концентратов для новых безалкогольных напит- __

ков является пельо настоящих исследований.. РГАУ-МСХА

; имени К.А. Тимирязева | 3 ЦНБ имени Н.И. Железиова | Фонд научный литературы |

- г -

Для вгого были решена следугаие 8а дачи.

1. Подобрана перспективнее вадя сырья.

2. Определены ферментные комплексы дхя обработки каждого в яда забранного сырья.

3. Раэработана рапвояальвая технология получения высококачественных экстрактов, изучены ара »тон оюттлмше толовая ферментативного гаяроля за сырья ■ абстракции.

4. Дана физжко-химяческая характеристика экстрактов, полученных во разработанной технологии. -

5. С использованием полученных экстрактов разработана технологи приготовления композиций и на их основе концентратов для безалкогольных напитков.

6. Созданы новые гада безалкогольных напитков.

Нагтаад новизна

Впервые исследована возможность получения экстрактов вв сухого растительного сырья с применением ферментных препаратов. Впервые разработан способ получения концентратов для безалкогольных напитков с во пользованием экстрактов ив растительного сырья. Предложена вовне виды сухого растительного сырья для разработки новых вгдов безалкогольных напнтхов.

Научная новизна разработанных способов получения экстрактов аз сухого растительного сырья н концентратов на вх основе, а также составов новых' вапитков подтверждена пяты» авторскими свидетельства».

Практическая. денн.ость

Вв основе проведенных исследований разработана технология получения экстрактов вв сухого растительного сырья о проведением фермевтатазвого. гадролаэа в спиртовой вкстракшш спиртом

при периодическом способе экстрагирования и в условиях диффузионной батареи.

Разработана аширагурно-техвологачесная схема получения экстрактов в композиций. На ее основе организуется цех со их производству ва заводе "Велдзе* ПО "Гага" Лат. ССР.

Технология получения экстрактивной частя концентрата для напитка "Байкал" внедрена в цехе производства концентрата "Байкал" Горьковского вивобьешненвя.

От внедрения технологии получения напитков на основе, композиций экономический эффект составит 200 тыс.руб. от выпуска I млн.

' дал напитка "Виктория", тонЕзирущва, и 90 тис.руб. - от аапитка

" * • л:.

■■■ ^ <>- ..<? --г-

"Олвмпвя".

Реализация натчно-теядческхх реатаисатов

Технология получения вкстраэтнвной чае» концентрата дяв жа-пжтка "Бабках" освоена в цехе провзводотва нолцевтрата "Байках" Горьковсхого вхнобмдвяенжя. По данаой техно догм выработано 160 toes концентрата.

Апробапия рабогд

Диссертация раоскатреш ж рекомендована к saau« ETC НПО пхэо-безалкогольноЯ прошшлевносга. Результаты работа дохяаюдажмев на областном семинаре. работввхов безалкогольной дрошниенаостж Донецкой области (Донецк, 1980 г), на совещании ГЬрьксвсжой зональной ассортиментной лаборатории (Горький, 1981 г.). на региональном совещания работвиов ассортхментво-технологаческвх слухй ИИ пр*бах-тхйскхх республик (г.Рига, 1981 г.).

Дуб.явд^ш» исследования

По результата* исследования опубликовано 9 печатных работ (в тон числе - 5 авторских свидетельств, 3 CpoODj«, I'статья). В публикациях: освещены освовше положения со получению »хстравтов из сухого растительного сырье, приведена ре пи овальная технология получения высококачественных экстрактов ка сырья с яспользованяе* ферментативного пщроляаа.

Объем работы. Диссертация изложена sa ISS стравидах ншхко-пасного текста, включает 87 таблиц > 30 рисунков, и состоит из введения, трех тдав в выводов. Список использованной литературы содержит 123 работы, es них.113 - на русском, 10 - на иностреннкх языках* Имеется 16 приложений.

Соде ста нее рабоуи

Работа вкпвчает три главы. В первой - дан обвор дхтературы, во второй - объекты н методы исследовавхВ^ в третьей -ввлохева вксперимевталъная часть.

В первой главе рассмотрены основнве положения екстражЕяонного процесса растительного сырья, вгавчеииие факторы, влвягцяе аа полноту л скорость извлечения экстрактивных вецеств. Праведен анализ существующих способов экстракции. Показано положительное влияние ферментных препаратов при обработке растительного сарм на выгод я качество получаемых из него продуктов. Рассмотрены свойства вкстр-агента а их влияние ва процесс экстракция сухого растительного сырья.

На основании анализа литературе ых данных сделав вывод, что ори получения высококачественных экстрактов для безалкогольных напитков из сухого растительного снрья, имеющего сложней химический состав и обладающего разными механическими свойстве« ■ способностью х экстра трававкю, необходимо изучить процесс диффузии различных вечеств для каждого вида снрья с тем. чтобы определи» оптимальные уоловия экстракции.

Успегаое использование ферментативного катализа при переработке растительного снрья в различных отраслях, пищевой прешюлен-востл дает основание предполагать, что оно иохет быть весьма актуальна* в эффективным в при получении экстрактов для безалкогольных напитков.

Во второЗ главе опхсвин объекта в метопы доследований* Исследования проводили о сухим сырьем: плодами боярышника в виновника, травоЗ крапивы, морской капустсЗ, мятой перечной, травой зверобоя в солодковым хореем, полученном с Красногорского взвода лекарственны! ростекхй.

Для проведшая ферментативного гидролиза сырья использовали следуете фериептвые пре пакеты, выпускаемые в продооленном маевтабе: Пвтороэемин Ох, пехтаваморхн ПХОх, амилорввин ШОх, протосубтвлив ПОг, а также лноорнзан ПОх - липаза, полученный с кафедры .Технология микробиологических производств"' Шосховсхого ордена Трудового Красного знамени технологического института пищевой прошш-леввостх (ШИШ)»

Ферментативному гидролизу подвергали предварительно измельченное сырье с размером частиц 0,25-0,5 см. В водной вытяххе каждого вида снрья определяли {В в для каждого вида сырья соотношение сырье : екстрагент;*£Н в среде, прв необходимости, создавала равным 4,5*5. При изучении влеяния условна фещентатнвяого гидролиза ва выход н качество получаемых экстрактов гидролиз проводили в течение различного времени.

Ферментативный комплекс для гидролиза снрья определяли в соответствии с его химическим состава*.

Ферментные препараты нспояьэоваот в дозировках, разрешенных Мин здрав он СССР и используемых в смежных отраслях пищевой промш-ленностн при. переработке растительного и плодово-ягодного сырел.

Эффективность действия выбреиного ферментного комплекса определяли количеством сухого остатка шрота с учетом удержанного им екстракта.

Для установления оптимального ре шла госдекуаде! водно-сгар-товой экстракции определяли период установления равновесной концентрате* в свстеме.

В качестве вкстрагевта использовал* 20£-ный водно-сшртовый раствор. Экстрактов про во шля при температуре - 18°-гО°С способом мадерашя.

В экстрактах определяли содержание экстра ктевнкг веществ (методом внсулжвааяя экстракта дрщ 105°С до постоянное кассы); вязкость (вискозиметром та па ВАХ-2 ГОСТ 10028-67); Ьокааатель преломления (на рефрактометре марки ГОЛ-2); оптическую плотность (на ФЭК-е 56 с использованием кпветы К 10 в фильтра * 6); рН (потенциометром еН-340); дуйальнне вещества (ИСТ 6076-74 "Сырье лекарственное растительное"), редуаируюсзе вещества (по Бертрану); качество Сахаров метопом хроматографии ва булате; декстрины - путем их гидролиза соляной кислото8, нейтрализации среды в последувщим определенней редупирующих веществ методом Бертрана. Количество крахмала определяли по Пьюгеру, путем осаждения его в виде йодного комплекса, последутаего гидролиза и определения редуцирущях Сахаров; пектиновые вещества - кальций - пектатвнм методом; витамин С - тктриметричесхим методом с использованием 2,в-двхлорфено-линдофеволом; катет жны - модифицированным штодом Егорова» основанной на реакции ванилинового реактива о хатехвнамн плодов; титруемую кислотность - титриметричесхя* в расчете ва двмоннуа кислоту; растворимость концентрата во ОСТ 1&-355-80 "Концентрат для напитка "Байкал"; ароматизирующие вещества - ва хроматографе марки "Эталон I*. ефарные масла в приборе Гинзбурга. Определение со-дерхакия экстрактивных веществ, влаги в сухом растительном сырье проводили по ГОСТ 6076-74 "Сырье лекарственное растительное".

. При составлении композиций ва основе экстрактов определяли порог чувствительности экстракта. „

Все определения проворно в 3-4 повторно стях. Для определения влияния основных факторов ферментативного гидролиза ва качество получаемых экстрактов был проведен эксперимент с листьями крапивы методом математического планиртанжя во способу латинского квадрата.

Третья глава - "Разработка технологии получения экстрактов ив сухого растительного сырья" вкшчает пять ра где лов, в к ото риг приведен экспераентальшй мате ржал. В первом кзлагастся жсследо-вавня влияния условий {еркентативвого гидролиза ва качество получаемых экстрактов. Во втором разделе приведены результаты жсследо-

i 71Vf

ваняЯ do разработке технолога» получения высококачественных экстрактов с использованием диффузионной батарея. В третьем дана апп&ратурно-техаолохкчеекая схема производства экстрактов па диффузионной батарее. В четвертом разделе о писана технология приготовления экстрактк&воП части концентрата для гапитха "Байкал*. В пятом - технология приготовления композиций.

Джа определения влияния основныг факторов ва ферментативный гидролиз листьев краптаы при проведении экспершента методом математического планирования по способу латинского квадрата была вшЗрани следувщве факторы соотношение сырье: эксграгент, ковпентра-пея фермента в среде в продолжительность гидролиза.

В результате про веден шх исследований било установлено, что ва процесс ферментативного гидролиза сырья оказывают влияние все исследуемые факторы, т.е. оря разработке оптимального рехиш гидролиза важно комплексное их воздействие.

Данные по установлению времени достижения равновесия в системе сырье : вкстрагент отражены на рио,1.

Кая видео на ptic.I в опытном варианте при первом яадвве сырья экст регентом время уставов л енвя равновесной концентрации составляло -v Ю часов от начала экстракция. В контрольном варианте равновесная концентра пая устанавливалась за тесть часов. При втором заливе сырья свежим экстрагентоя равновесие в системе как в опыте, так в в контроле устанавливалось через 3-4 часа. Под влиянием ферментативного гидролиза увеличивался выход экстрактивных веществ в раствор, что наглядно показано ва примере получения экстрактов аз сухих плодов шиповника (рю.2). Про атом величина сухого остатка шрота находилась в обратной зависимости от накопления экстрактивных веществ в растворе. В опытных э еж трактах, подученных из разного снрья, как видно из табя.1, выход экстрактивных веществ увеличивался на 6,27-32,8J по сравнение с контролем.

Данные увеличения выхода экстрактивных веществ при получении экстрактов корреляруотся с показателями вязкости (рис.3).

Ферментативный гидролиз положительно влиял и ва большие переход в экстракты красящих веществ ва сырья. Так» например, как видно на ряс.4, максимум оптическое плотности в опытных экстрактах шшоввнга и бояршшика отмечался после десяти часового гидролиза.

Помимо увеличения выхода экстрактивных веществ, снижения вязкости, увеличения оптической плотности в опытных вариантах увеличивался также и выход экстракта по объему на 2,8-14,2%, лак это следует из данных, таблиш Я«

Злилга* фериодатилдо пвролвм сухого мспимьвого «до* ва содержал« аотршвваш «еде» » »»страхtat

д/п * ЕЬмедоаяа* Исходное Jfa Г ^чм Соврвви seotpw-rsímn ветел Ï югпенпш «retterra к Г Маем слои остагжл ирота Ко «чести »няшкпа- Ш И МП, n«p«aepni » раствор, р ¿ ■ .

сыры S г ^ _ «» * «AI 1!) J ц SS Г iL ;¡l!l ? 1 si р Ч ■ ■ ||!t áal^ il s- OH li

toet-Mil 1 Sow котищ я inn КВИТ- «OUI FCITT- рОЩ mut S® is коот-ро® МП pon DD» Р(ЮЬ агат un- рЗДЬ ИМ»

I. Красам 90,67 23,1 8.9 12,1 SS ,8 »,I 8>,3 - - - - - - - -

г. Плода аясгадка 91, В 44,8 М.З 35,7 54,3 79,7 SS.l 65,3 54,Г/ 2S,9» 37,69 1,65 I,se 38,0 34,1

3. Плоди йщмша 83,3 гз, s 17,83 гз,4 sa, г 69,9 IS.3

4. Иорскля капуста эг,о 29,0 17,г гг. г 59,3 75,S 17,3 гг,5 го,2 33,5 Í3.8 3.3 31,0 39,0

t. Трои MHf MpíV not вэ, г 30,3 18,3 го,» 60,07 es. г 8,37 62, зг 39 ,«3 к,sa ».57 8,65 8 Л 88,6 37,43

й. Трава s вере i5m И,7 »,0 П.З ' 13.0 ' 47,4 ' 34,12 6.73 70,75 77,84 12,93 13.» 1,57 0,87 33,35 37.75j

7. CcttQtfraS topm я. в Э3,1 14,4 35,14 4Э,г 76,0 зг,е 68,75 ¿5,33 гз.да ».47 8,3 1,32 i?, 7 30,04: 1

О 6ч 4%ч /вч 24ч Мч

Тсут ЗГсуг 1<уг

Продолжительность экстракции, сутки

Рис.1. Дяпашпг» перехода в раствор экстрактивных веществ крапив» после ферментативного гадролиза а в процессе после духчей экстракции 2и£-тм спирто--водным раствором

Таблица 2

Влияние ферментативного гидролиза ва внход экстрактов из сухого растительною сырья

Наименование сырья Обьем экотоежта.мл Увеличение выхода экстрактов по объему*?

контроль опыт

Крапива 1127 П77 4,4

Плода боярышника 953 1080 14,2

Плоды шиповника 1615 1725 в,в

Морская капуста ■ Н00 1X77 7,0

Трава мята перечной ЗП5 3230 . 3,6

Трава зверобоя 425 453 6,6

Солодковый корень 1560 1625 2,8

Ферментативный гидролиз сырья способствовал улучшение качества экстрактов, увеличивалось содержание редуцирующих веществ, особенно в опытах с солодковым корнем и амивного азота - в морской капусте, оавшалась титруемая кислотность, но снижалось содержание

Нолияеот&о жетрактиЬных бещгстб, пер&шяЗши? $ poftSap

i

(с i

—* — Опыт ^ Экстрсст шг/лобА/жо

// контроль Экстракт июмбмко

// ___<-* Опыт

/у ^^^ Экстракт боярышника

У т *^^ ...---- ___^

/У **" —„ контроль Экстракт Нояршшйика

'1 ''

4 6 6 (О

Продолжительность ферментативного гидролиза, ц

Рис, -4. 2>ш1омико оптической плотности 6 экстрактах ил сухих . плаВоб шипабм-ико и боярышнике.,

Таблица 3

Некоторое физико-химические показатели экстрактов

Наименование показателей КОНТРОЛЬ опыт Наименование гов

крапивы ШШД01 шиповника плодов боярш-вдка морской капусты травы мяты перечной травн зверобоя солодковой» корня

Вязкость мПа.с 2,10 2,24 2,47 2,29 1,89 1,75 2,92 2,61 2,31 £,17 2,8В 2,22 2,36 2,36

Оптическая плотность 0,804 опалес цеяция 0,908 0,295 0,335 0,080 0,310 0,489 0,490 0,448 0,420 опалес.

0,216 0,227 везвач. опалесц 0,382 0,360

Титруемая кислотность г/100 мл - V 0,24 _ _ ■ — 2,88

0,30 - - . - 3,60

РВ.гЛОО мл 0,26 3,10 3,45 - 0,025 1,05 3,44 1,52

0,30 - 0,037 1,25 3,82 . 2,95

Аминный азот, мг/ХОО мл - "" - 25,2 -

- 77,0 - - -

Пектиновые вещества, г/100 мл - 0.172 0,0245 - .- - 0,0057

- ■ - - "г- 0,0028

_ — ■ —— —— 0,377

- • - 0,693

Дубильные вещества, г/100 мл 0,000 0,484 0,417 0,051 0,012 - 0,58 0,43 -

0,005 0,067 0,013 - -

£Н - - 4,51 - .. - - -

- 4,25 - - -

— — - —- - - —— 0,0204

- - - 0,0178

дубильных веществ в плодах шиловнига а траве зверобоя, пектиновых веществ - в плодах пшювнздв в солодковом корна в крахмала - в солодковом корве. (таЛл.,3),

В опытных экстрактах из крапивы, шюдов боярышника в шшов-ввка количество аскорбиновой киолотн увеличилось ва 37,0; 32,6 к 23,5% соответственно, а в плодах шиповника и боярышника количество катехинов возросло соответственно ва 12.7 и 32,6% (табх.4).

Таблица к

Некоторые химические показателя экстрактов

Экстракты ill рбивовая эта, [00 мл Антоциада мг/IOO мл Катехины мг/IOO ил

контроль опыт увеличен Г' контроль опыт увеличение, ? контроль опыт увеличение,

Крапивы Плодов шиповника Плодов боярышника 0,8 2,08 0,69 М 2,78 1.1 37,0 32,6 23,5 5,2 2,52 5,03 2,54 0,7 206,5 31,3 242,9 45,5 12',7 32,6

Качественный анализ углеводов, проведенный методом хроматографии ва бумаге, показал, что в экстрактах зверобоя увеличилось содержание пшкозы, уменьшались дксахарвды и появлялись пентозы: арабиноэа в ксилоза, а в внетрактах солодкового корвя увеличилось содержание фруктозы и появились мальтоза и мальтотрвоза за счет гидролиза крахмала.

So всех экстрактах, полученных с использованием ферментативного гидролиза сырья улучшались органолептические свойства.

Так. при определении ароматизирующих веществ в экстрактах крапивы и морокой капусты методом газожидростной хроматографии было обнаружено, как видно из данных таблиц 5 и 6 в рис.5 в рис.б, изменение:в соотношении виэхокишщнх сложных эфиров в опытных образцах, что положительно сказалось на улучшении аромата экстрактов.

На основаваи проведенных исследований была раэработаш оптимальные параметра ферментативного гидролиза для семв водов растительного сырья в процессе экстра гарования его в статических условиях, обеспечиваете наилупее использование зкетрактввдах веществ сырья в получение высококачественных внзтрзктсв.

Тдбюша 5

Данные х роют о графического атлнза арммтизнруицих . соединений в экстрактах крювш , ■

Наименование компонента ПлоилаЦБ ш ччс® Конце нтга тис. %

контроль опнт контроль .опыт

Ацетальдегад Пропноновый альдегад Этвлацетат Метвлпрогшспат Метанол 40 12,4 18,0 9,4 209,3 * 45,8 12,3 12,0 10,0 351,2 0,0028 0,0021 0,0006 0,0003 0,0107 0,0032 0,0021 0.0004 0,0004 0.018Х

Таблица 6.

Данные хрокатогра$вческого г нала за арока тизгрущих соединений в экстрактах иорсков капусты

Наименованна компонента

ДдоярдЕ контроль

диков

опит

Кондевтрания. %

контроль опыт

Ацетальдегид

ПропнововыЙ альдегид

Метялацетат

Этвляцегат

Иетнлпротонат

Метанол

48 5,0 6,3 34,92 8,69 213,0

73,3 4,5 9,15 21,0 17,55 198,0

0,0034 0,0010 0,00032 0,0012 0,00031 0.0П

0,0052 0,0008 0,0005 0,0007 0,00063 0,010

-if-

Рас. 5,. Го s О/хи о es m ¡'со хрома-.

тозрамма ароматических ebz-' 5мнении ¿>;c¿rr>po>ctnQ¡3 крстп^Вы

■ л fienja/JGá. ■ А. Пропиойо&ыи

2-, Пстилпр а пи енот Os:<y8s2uÛ

, З- 'Зтиляцстот * ¡flit, стальdezud

--

1 — 4 — —

Щ ti - 6 M FT . Я fr 3 — ft É И

püc.6 Хромо то грамма ароматических COQÖuHenuii экстрактоб МО рек où Kcaycntbt,

Метабол. Л -Memu/iattemam .

2 -Метияпропионат. 5-ПрзпиомоЪый альдегид. 3-Этмацетат. ß -fíu, ema/tb dû гид.

С использованием подученных водао-сгартовых экстрактов из крапивы, шиповника, боярышника, морской капуст, мяты перечной были приготовлены две композиции для напитков "Виктория", тонизирующий, и "Олимпия" путем смешивания прозрачных 8кстрактов в определенном соотношении с последусщей выдержкой полученной смеси в ее фильтрацией. Полученная прозрачная композиция сохраняла овал органолептичесхие и фнзнхо-хвшческие показатели в течение 9-10 месяцев.

В результате проведенных исследований была разработана авоара-турно-технологическая схема производства вкстрактов из подвергнутого ферментативной обработке сырья при периодическом способе экстрагирования, включающая и подготовление хомпозлцвй на их основе, которая представлена на рве.7. Также разработана и утверждена нормативно -техническая документация на получение экстрактов, композиций и напитков ва их основе.

С цель» интенсификации процесса получения экстрактов были проведены исследования по разработке полунепрерывного способа нх производства в условиях диффузионной батареи с совмещением процесса ферментативного гидролиза и последующей водно-спиртовой экстракции,

В результате исследований были определены "условия, обеспечивавшие в системе сырье : экстра гент постояянуп концентрации {ер-ментов при гидролизе сырья я постоянную концентрации спирта при эхетрахщи, а также разработана апоаратуряо-технолопчесхая схема получения экстрактов, представленная на рис.8.

Разработанная ашаратурно-технологическая схема предусматривает выполнение следующих технологических операций: приготовление ферментной вытяжки; приготовление водно-спиртового раствора; приготовление водного раствора с ферментной вытяжкой; проведение ферментативного гидролиза растительного сырья в диффузоре; проведение спирт о-водной экстракции в диффузорах.

Идя осуществления процесса получения экстрактов по данной технологической схеме разработана и утверждена временная технологическая инструкция.

Принцип ферментативного гидролиза сухого растительного сырья может быть использован при любом способе, внтеневфщвруовдш процесс экстрагирования.

С использованием экстрактов, полученных в диффузионной батарее была разработана технология экстрактивной части концентрата для напитга "Байкал".

1 Пцгпыйая 6Ù3<L ****** G/wpW

-«—»-«- Çnupmo-ЬоЭныи BOCmboQ /«»"« фгрнентнфб препарат * * * * * QodnO-cpepMtHmnnù (ip€*

nQpQrrt. пит Пиелита /шноншН) +tft* Baâ»uù раатбор яиман-

Hob кислоты — — ~ g,ad40-(iHJpmi>Swà txempoem —t— X— к annOi иций

ЧГ~ 7 —t— X— комполицив j ' . i——I • ■ * • a Çy/ià* C+'p** ^ ■ ' jf sssss отроЪотон,

СтроЬотонпог cvpb* jwpçmj

Pue. 7- Дппоратцрм0-(п«*пф1огцческд9 схема проиьЬоЗатЬа зкс/практоб и кОмполицuù Зля ЬезаЛКОЩЛьНЫ* напиткоо,

{-Дробилка¿'Емкость -, <5-Преес гцЗрябличгскиЬ; Экстрактор ; Ечкогто Зли прщатошмир ьодно-

епиртабого с---* —- " " " ----' - - ---------- -----*----' ' я-------—-

ленир Ьодног

H-Wcac, ... . , ■ , .-

15-Емкость ЗЛЯ хронгния коппаш^иЛ,

Вода

Спир

Вода

препарат .

\ ?---—экстра*.м/п

) * •••**

■Г * ■■*■■

Сырье

........ Эб%//4/1/ спирт

-¿Ш

——•—20% Спирто-бй&ныи растбер

"ферментная боигттю »а ЬадныЬ раетЬор е ср&р-н&нтнай б&тЯфкоЬ Зкагпракгп

фортвгпныЬ прбпарая}

лапанная колота

' ЭкстрОктианои части

Ю

I

Рис, 8 Лгмаротума-тммлоычшсыя см™» п&>уя#ия гкстрвтоеб к» расггытчлнега сырь» не фиффщийнной

¡чторвг с иепв/1ь$й&вци*н фгртчтатиЬны* гиЗаояик енр*». _ ,

{-ди<рср^оры-, тмсет> 207* о$. Спирто-Шныа риетЬора- 2>~саор«ик-н<рниК 957* аЗ спирт 4

А'Ътюъ прмтЛлгяи» рериен/пмй З-тсплаимяцчя; £тнша/г*4:7-Н<1М},н09 епкасть ЬоенШ

¡р'.рнснтнай ¿и/пятки; в - носвг для псрякочли рест^ара .А'; 9-прон*жуточиея еккость Зл9 бад-чого рйшЬзра среркйнтгюй бчпохки; Ю'носое для ткочки готовый зкетроктаб; сборник ЮщоЬш экстраягт!о(; {¿-епкос/пь Зля »кстраяента; М'баВомгрнт е/цвкло; ¡Ь-таллаоднгнник; дрр пгрчкочм ¡кътрзынтч.

Получаемая про атом вкотрактивная часть для нагшткн "Байкал* обладала большей степенью растворимости в воде по сравнению с экстрактивной частью, получаемое по технологи, не дредусматр»-ваще! ферментативный гвдроляз сырья примерно в 2 раза (табл.7), а такке обеспечивала получение напитка "Байкал" с отличном» вкусовыми данными.

Тайны© 7

Влияние условий получения экстрактов на степень растворимости получаемой ва их основе нкстрактивной части концентрата

I

образ-пд

Дозировка коЕпентрата. г/100 мл воды

0,5

0,25

1,0

1,25

1,75

2,0

2,25

1

2 8

4

5

+ +

о

+ *

о

+ + +

+

+ + +

Условные обозначения: % обраэгв: I и 2 - экстракта, получении» вз сырья без ферментативной его обработка; 3-е предварительной выдержкой экстрактов-с лимонной кислотой; 4-е частичной ферментативной обработкой сырья; 5-е ферментативной обработкой в соответствии с оптнмльшшв параметрами со разработанной вами технологии."

- отсутствие осадка; о - епалесаенпия; + осадок.-.

Положительным эффектом'напхтха является ценообразование при наливе его вз бутыли. Опытные образш напитга хмеля болыцуп высоту пена в ее стойкость бала в три раза вше во сравнению о контролем, вак это видно вз данных табл.& .

Таблица 8

Влияние условий получения екстректов ва . пеностойкость в напитке

Наименование обравш Высота пены, см Стойкость пена, свк.

Экстракты без ферментатжв-ной обработки Экстракты о ферментативной обработкой I з' 8,0 27.0

Разработанные технологические режима проверены в производственных условиях с положительным результатом..

Технология приготовления зкотрактов при периодическом екст-рагярованна о применением ферментных препаратов, а также композх-ций к напитков нз вих сдана ведомственной комиссия на Ш "Цесу Алус" в г.Десвсе Лат. ССР в передана в 1Э82 г. ва внедрение ва завод "Велдзе" ПО "Рига" в г.Риге.

Преимуществом разработанной технологии получения экстрактов из сухого растительного сырья с использованием ферментативного гидролиза являются; С01фащеыпе производственного цикла в<15-20 раз; уменьвение расхода сырья на единицу готовой продукции m I0-I5S; сокращение расхода спирта ва приготовление экстрагекта в 3-4 разе'. .

Экономический эффект от внедрения данной разработка составит: при выработке 100 тыс.дал композиции для напитка "Виктория") тоннэирумшй - 87 тыс.руб.; и композиции для напвтка "Олимпия" -- 80,0 тыс. руб. Экономический эффект при выпуске I млн. да л напитка "Виктория", тониэарувдЕй составит 200 тыс.руб., а для напитка "Олимпия" - 90 тыс.руб.

Выводы

1. Научно обоснована н доказана эффективность использования ферментативного гидролиза сухого растительного сырья с учетом его химического состава при получении экстрактов для беэ&лкрголь-нщ напитков о применением ферментов, разрушающих клеточные стенки сырья в других гидролаэ,

2. Выбраны ферментные препараты и определены оотишльные лозы их, условия действия а разработаны дифференцированные оптимальные режимы ферментативного гидролиза плодов шиповника и боярышника, сухой травы крапивы, зверобоя, травы мята перечной, морской капусты и солодкового корня.

3. Математическое планирование эксперимента до способу латинского квадрата показало, что при разработка оптимального режима ферментативного гидролиза сырья важно комплексное воздействие следующих факторов: соотношение сырье : зкстрагент; концентрация ферментов по отношение к весу исходного сырья; продолжительность ферментативного гидролиза.

4* Установлено, что для получения качественных экстрактов яэ сухих плодов шиповника, бояршнага в морской капусты ферментативный гидролиз должен проводиться в течение 10 часов, для кради-

вы - четырех часов, для травы мята перечней, зверобоя а солодкового корня - восьми часов.

В процессе водно-спиртовой экстракоти равновесная концентрация в системе сырье : экстра гент в статических условиях достигается при первом заливе сырья вкстрагентсм через 10 часов, в при втором - через 3-4 часа.

6. Показано, что под действием ферментных препаратов улучшается качество экстрактов я общий выход экстрактивных венеств в экстрактах из различного сырья увеличивается ва 2,8-14,22.

6. Ва основании проведенных исследований и полученных давшх разработана принципиально новая технология получения экстрактов из сухого растительного сырья, основа которой могут быть использованы яри переработке любого сырья местного значения.

Эта технология включает ферментативный гидролиз сырья и последующую водно-спиртовую экстракцию его, позволяет максимально использовать экстрактивные вещества сырья и обогащает экстракты продуктами гидролиза веирахмальных полисахаридов, а такхе легко усвояемыми веществами*, углеводной я белковой природа, что создает предпосылки для формирования высоких ароматических, вкусовых в антимикробных свойств готовой продукции.

7. Разработанный способ получения высококачественных экстрактов, стойких к помутнениям в процессе длительного хранения, позволяет сократить производственный пика в 15-20 раз, уменьшить расход сырья ва единицу готовой продукции на 10-1556 и сократить расход спирта ва приготовление экстра гента по сравнению с суще-ствушам в среднем в 8-1 раза.

8. Показана возкохвость получения высококачественных экстрактов и разработана технология их получения с использованием . ферментативного гидролиза сырья и последующей водно-спиртовой экстракции в условиях диффузионной батареи с поддержанием постояв-вой концентрации ферментов и спирта в системе сырье - эхетрагент.

Разработана н утверждена технологическая инструкция получения экстрактов иэ растительного сырья в условиях диффузионной батарея а в цехе "Байкал" Гэрьковского винообьединевкя смонтированы узлы схемы к диффузионной батарее, обеспечивающие получение высококачественных экстрактов.

9. Разработаны апларатурно-технологичеекая схема производства экстрактов и ва их основе композиций для новых напитков "Виктория", тонизирующий, и "Олимпия", а также норматив но-техш-ческая документация яа них. Технологические процессы проверена в

про взводе таенных условиях, сданы ведомственное комиссии в положены в основу организации специализированного цеха по производству экстрактов и композиций ва их основе для указанных напитков на пивоваренном объединения "Рига" Лат. ССР.

10. Внедрение разработанной технологии при выпуске 100 тыс. дал Композиции даст экономический эффект в суше 87 тыо.руб. по напишу "Виктория", тонизирующий, н 80 тыс.руб. - по напитку "Олимпия". В расчете на I млн,дал налитка это составит для "Виктории" - ZOO тыс.руб. и 90 тыс.руб. - для Олимпии".

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Салманова Л.С., Филонова Г.Л., Сорокина O.A. "Способы получения высококачественных растительных экстрактов - источников обогащения безалкогольных напитков биологически активными веществами". ШЙИТЗИпищепром. Пищевая промышленность,' серия J7, вып.2, 1981 г.

2. Филонова Г.Л. "Основные направления в развитии безалкогольной отрасли в 11-ой пятилетке. Новые виды безалкогольных напитков, обогащенных биологически активными веществами" (для служебного пользования)

(НШ СССР, ДОЛ Лат.ССР, МШ1 РСФСР, Совершенствование ассортимента пищевой Продукции аа основе рационального использования сырьевых ресурсов и привлечения местных видов сырья).

3. Рациональная технология использования растительного сырья для индустриального производства безалкогольных напитков", ЦВИИТЗИшпцепром. Серая 10, пивоваренная и'безалкогольная промышленность, вып.4. 1982 г.

Салманова Л.С., Филонова Г.Л,, Грум-Грюшайло М.А., Яргоеюсо В.Л., Макеев I.M., Рудольф В.В., Сорокина O.A.

4. Филонова Г.Л., Поляков В.А., Рудольф В.В.

Сырье в пищевые добавки, используемые для производства безалкогольных напитков в СССР. ШЮТГ2Ипищепром. Пищевая промышленность. Серия 10. Пивоваренная и безалкогольная промышленность, выпуск 10 М 82 г.

б. Способ производства концентратов для безалкогольных напитков. £ 567433, кл. А 23 2/00. Опубл. 05.08.77, Бил. * 29 Салманова Л.С., Овчинников Г.А., Филонова Г.Л., Беленький С.М., Нолпакчи А.П., Гвелесиани Р.К.

6. Способ производства концентрата для безалкогольного тонизирующего напитка * 574873, кл. А 23 2/00. Беленький С.М., Салманова Л.С., Овчинников Г.А., Филонова Г.Л.,

Колпакчи А.Ц., Комаров B.C., Аришшна А.И., ГЬеле скани Р.К., Сторчевая Т.Р., Дронов С.Ф., Сычева Л.Ф., Хитчева В.И., Савельева Е.Ф., Шиявва Н.И. .

7. Безалкогольный тонизврувдий наев ток "Бекторая" * S83792, ел. А 23 2/00, onydx. 15.12.77, бол. К 46.

Салманова Л.С., Беленький С.Н., Соколов С.Я., Филонова Г.Л., Грум-ГрмшаЗло U.A. и Чикав П.С.

8. Безалкогольный ваниток "Олимпия*, А 651780, хл. А 23 2/00, опубл. 15.03.79, бел. Я 10.

Рудольф В .В., Садмаиова Л.С., Соколов С.Я., Филонова Г.Л., З^рум-ГришаЯло U.A., БеленькаЭ с.М. и Сторчевая Т.Р.

Способ производства коацентратов для безалкогольных напитков * 951785, кл. А 23 , 2/00. Салмавова Л.С., Филовова Г.Л., Яшнова U.U., Овчинников Г.А., Беленький C.U., Сорокина O.A., Володин А.Н., Зиновьев A.C., Степанов В.П., Мягдеева Л.В., Антонова Н.И. и Каерав H.H.

Подписано к печати 16,12.82 г. ДСП Формат бОхЭО'Ле Объем 1,5 п л. Тираж 163 экз. Бесплатно Зак, 1962

Типография ЦНIIИТЭИ пищепром а