Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЭКСТРАКТОВ

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения растительных экстрактов с высоким выходом экстрактивных и антиоксидантных (полифенольных) веществ, которые могут использоваться для приготовления безалкогольных напитков, соковой продукции, а также в производстве кондитерских изделий.

Проблема получения продуктов, обогащенных природными антиоксидантными веществами, в том числе полифенольными соединениями, является актуальной. Эти вещества защищают организм человека от свободных радикалов - провокаторов онкологических заболеваний, заболеваний сердечно-сосудистой системы, процессов старения организма. Значительное содержание полифенольных веществ содержится в лекарственно-техническом сырье.

Из уровня техники известны различные способы получения экстрактов из растительного сырья, которые отличаются природой экстрагента (водой, водно-спиртовой смесью, молочной сывороткой, сжиженными газами), методами физического воздействия (обработка СВЧ, ультразвуком).

Одним из известных способов является способ получения экстракта из растительного сырья (листья крапива, корни одуванчика и лопуха) по патенту РФ №2332225, включающий экстрагирование водой при температуре 95-100°С в течение 45-60 мин.

Недостатком способа является однократное экстрагирование сырья водой, повышенная температура и длительность экстракции, которые снижают стабильность биологически активных веществ, и однократное экстрагирование не дает возможности получения оптимального выхода экстрактивных веществ.

Также известен способ получения растительных экстрактов для производства безалкогольных напитков, включающий водно-ферментативную обработку измельченного до размера частиц 5-10 мм растительного сырья в течение 2 часов при температуре 40-45°С и рН 4,5-5,0. Затем экстракцию осуществляют водно-спиртовым раствором 20%-ной концентрации в две стадии: 1 стадия - процесс экстракции 10-12 час, 2 стадия - 4-6 час при периодическом помешивании в течение 5 мин каждые два часа. В качестве ферментного препарата используют цитороземин Пх или совместное использование цитороземина Пх и протосубтилина Г10х (Филонова Г.Л., Салманова Л.С., Юдакова О.А., Асвиян Н.Л., Литвинова Е.А., Куликова М.В. Рациональная технология переработки местного растительного сырья для производства безалкогольных напитков. - М.: ЦНИИТЭИ ПИЩЕПРОМ, Пищевая промышленность, серия 22. Пивоваренная и безалкогольная промышленность: обзорная информация, 1985, выпуск 7, 44 с.).

Недостатком способа является использование спирта, что, с одной стороны, ограничивает объем дозирования растительных экстрактов в безалкогольные напитки, а с другой стороны - спирт нежелателен в составе напитков, которые в больших количествах потребляются детьми. Кроме того, недостатком способа является длительность процесса экстрагирования.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ получения растительного экстракта с высоким выходом селена и биологически активных веществ по патенту РФ №2391875. Способ включает измельчение растительного сырья (мяты, полыни, хвои, таволги) до размера частиц 5-8 мм, водно-ферментативное экстрагирование смеси сырья протеолитическими и целлюлолитическими ферментами при температуре 50°С в течение 3 часов.

Недостатком способа является использование двух дорогостоящих ферментных препаратов, однократность процесса экстрагирования и достаточно крупное измельчение сырья (5-8 мм), что не обеспечивает максимальное извлечение экстрактивных и антиоксидантных веществ из сырья.

Задачей изобретения является разработка более дешевого способа получения растительных экстрактов с повышенным выходом экстрактивных и антиоксидантных веществ из растительного сырья.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе получения растительных экстрактов, включающем водно-ферментативное экстрагирование измельченного растительного сырья, водное экстрагирование проводят в две стадии, а ферментативную обработку проводят только на второй стадии экстрагирования одним цитолитическим ферментным препаратом ВискоСтар, в качестве сырья используют траву зверобоя, мелиссы, мяты, листья березы и подорожника, кроме того, растительное сырье измельчают до размера 2-5 мм.

Техническими результатами предложенного способа являются:

- более дешевый способ получения растительных экстрактов из травы зверобоя, мелиссы, мяты, листьев березы и подорожника с высоким содержанием антиоксидантов;

- повышение выхода экстрактивных веществ из вышеперечисленного растительного сырья;

- повышение содержания антиоксидантных веществ (полифенольных соединений) в экстрактах.

Технические результаты достигаются тем, что сухое растительное сырье из трав зверобоя, мелиссы, мяты, листьев подорожника и листьев березы измельчается до размера частиц 2-5 мм и проводится экстракция в две стадии: на первой стадии при температуре 85°С в течение 15 мин с отделением жидкой части; на второй стадии проводят водно-ферментативное экстрагирование оставшейся твердой части одним цитолитическим ферментным препаратом ВискоСтар при температуре 55°С в течение 3 часов с перемешиванием каждые 20 мин и с последующим отделением жидкой части. Экстракты первого и второго сливов объединяют и фильтруют.

Предложенный способ отличается от известного тем, что водное экстрагирование исползуемого растительного сырья проводят дважды, используется только один ферментный препарат цитолитического действия ВискоСтар, водно-ферментативное экстрагирование проводят на второй стадии, а измельчение сырья проводится до более мелких частиц (2-5 мм). Из вышеизложенного можно предположить, что экстрагирование, проведенное дважды с более высокой степенью измельчения сырья, позволит полнее выделить из растительного сырья экстрактивные и антиоксидантные вещества, а использование только одного дорогостоящего ферментного препарата позволит предложенный способ получения растительных экстрактов удешевить.

Соотношение сырье : экстрагент (вода) при первой экстракции составляет 1:15 (мяты 1:20), при второй - 1:8 (мяты 1:10).

В качестве ферментного препарата цитолитического действия использован ВискоСтар. Ферментный препарат гидролизует нерастворимые высокомолекулярные вещества (гемицеллюлозы, целлюлозу и др.) растительного сырья до низкомолекулярных растворимых соединений (ксилозу, арабинозу и др.), разрушает клеточную структуру сырья и тем самым способствует дополнительному извлечению веществ из сырья, в том числе антиоксидантных.

Выход экстрактивных веществ в экстракте после ферментативной обработки увеличивается в среднем в 1,4-1,7 раза, полифенольных соединений - в 1,23-1,33 раза. Суммарное содержание экстрактивных веществ в готовых экстрактах с использованием ферментного препарата возрастает в среднем в 1,23-1,25 раза, полифенольных соединений - в 1,15-1,23 раза.

Пример выполнения способа. Сухое растительное сырье: траву зверобоя, мелиссы, мяты, листья березы и подорожника, измельчают до размера частиц 2-5 мм и каждое в отдельности заливают водой при температуре 85°С в соотношении 1:15 (мяту 1:20). Экстракцию сырья проводят при этой же температуре в течение 15 мин и перемешивании каждые 5 мин. Затем охлаждают до комнатной температуры в течение 45-60 мин. После охлаждения отделяют жидкую часть (первый слив) от твердой путем декантации. Твердую часть повторно заливают водой температурой 55°С в соотношении 1:8 (мяту 1:10), подкисляют смесь лимонной или другой пищевой кислотой до рН 5,5, добавляют ферментный препарат цитолитического действия ВискоСтар в количестве 0,01% к массе сырья и проводят ферментативную обработку в течение 3 часов при температуре 55°С и перемешивании через каждые 20 мин. Затем жидкую часть (второй слив) отделяют от твердой центрифугированием. Экстракты первого и второго сливов объединяют и фильтруют.

Из данного примера видно, что разработан более дешевый способ получения растительных экстрактов с повышенным выходом экстрактивных и антиоксидантных веществ из растительного сырья. Таким образом, поставленная задача решена.