Разработка технологии комбинированного напитка с использованием растительного сырья

3. Результаты исследований

3.1 Определение оптимальных параметров экстрагирования биологически активных веществ из растительного сырья молочной сывороткой

Проведены исследования влияния различных технологических факторов на процесс экстракции БАВ из указанных композиций растительного сырья при использовании в качестве экстрагентов подсырной несоленой и творожной сыворотки.

Для проведения эксперимента выбраны следующие параметры процесса экстрагирования: температура (40-60)єС, количество сырья от 2 до 10% от массы экстрагента. Предварительно высушенное, измельченное растительное сырье смешивали с подсырной или творожной сывороткой и экстрагировали в интервале 40-60 єС в течение 30 минут. По окончанию термостатирования образцы фильтровались, охлаждались и определялось количественное содержание витамина С и биофлавоноидов (рутина). Результаты представлены в таблицах 1, 2 и на рисунках 1, 2.

Таблица 1 - Количественное содержание биофлавоноидов и витамина С в экстрактах на подсырной сыворотке

Температура °С	Кол-во сырья %	Содержание витамина С, мг %	Содержание рутина, мг %
		Экстракт 1	Экстракт 2	Экстракт 1	Экстракт 2
1	2	3	4	5	6
40	2	5,3±0,19	3,8±0,17	9,4±0,19	10,4±0,2
50		5,5±0,17	4,2±0,17	9,7±0,17	10,7±0,17
60		4,8±0,18	3,4±0,19	9,1±0,17	10,2±0,16
40	3	5,4±0,17	4,1±0,17	9,9±0,17	10,8±0,17
50		5,7±0,17	4,5±0,17	10,2±0,18	11,1±0,19
60		5,1±0,19	3,7±0,17	9,6±0,17	10,4±0,17
40	4	5,6±0,17	4,3±0,16	10,2±0,17	11,2±0,17
50		6,0±0,17	4,8±0,17	10,6±0,17	11,6±0,18
60		5,2±0,15	3,9±0,2	9,9±0,17	10,9±0,17
40	5	5,8±0,17	4,8±0,17	10,5±0,16	11,9±0,15
50		6,3±0,19	5,2±0,17	11,0±0,17	12,1±0,18
60		5,5±0,17	4,6±0,17	10,2±0,15	11,6±0,17
40	6	7,1±0,16	5,9±0,15	11,7±0,17	12,9±0,17
50		7,5±0,17	6,3±0,17	12,1±0,17	13,2±0,16
60		6,8±0,16	5,6±0,17	11,4±0,19	12,6±0,17
40	7	7,5±0,17	6,2±0,15	12,1±0,17	13,3±0,19
50		7,8±0,17	6,6±0,17	12,4±0,16	13,6±0,17
60		7,1±0,19	5,9±0,15	11,8±0,17	12,9±0,17
40	8	7,7±0,17	6,3±0,18	12,3±0,17	13,5±0,17
50		8,0±0,18	6,7±0,17	12,6±0,15	13,8±0,17
60		7,4±0,17	6,1±0,17	12,0±0,17	13,1±0,17
40	9	7,9±0,17	6,5±0,15	12,6±0,17	13,7±0,15
50		8,1±0,15	6,9±0,17	12,8±0,18	14,0±0,17
60		7,6±0,17	6,3±0,17	12,2±0,17	13,4±0,17
40	10	8,1±0,18	6,7±0,17	12,7±0,17	13,8±0,18
50		8,2±0,17	7,0±0,17	12,9±0,15	14,1±0,17
60		7,9±0,16	6,5±0,17	12,3±0,17	13,5±0,18

Таблица 2 - Количественное содержание биофлавоноидов и витамина С в экстрактах на творожной сыворотке

Температура °С	Кол-во сырья %	Содержание витамина С, мг %	Содержание рутина, мг %
		Экстракт 1	Экстракт 2	Экстракт 1	Экстракт 2
1	2	3	4	5	6
40	2	6,5±0,19	4,1±0,17	12,7±0,16	12,9±0,17
50		6,8±0,15	4,5±0,17	13,4±0,17	13,6±0,17
60		6,0±0,17	3,7±0,17	12,5±0,2	12,8±0,19
40	3	6,8±0,16	4,4±0,17	13,3±0,17	13,8±0,17
50		7,1±0,17	4,8±0,19	13,8±0,17	14,2±0,16
60		6,2±0,17	4,0±0,17	13,0±0,17	13,5±0,17
40	4	6,9±0,14	4,6±0,18	13,6±0,17	14,1±0,14
50		7,3±0,17	5,1±0,17	14,1±0,14	14,6±0,17
60		6,5±0,19	4,2±0,17	13,3±0,17	13,8±0,13
40	5	7,9±0,17	5,7±0,17	14,7±0,17	15,0±0,17
50		8,3±0,16	6,3±0,18	15,2±0,17	15,5±0,19
60		7,6±0,17	5,3±0,17	14,5±0,15	14,0±0,14
40	6	8,8±0,14	6,6±0,17	15,4±0,15	15,7±0,17
50		8,8±0,14	6,6±0,17	15,4±0,15	15,7±0,17
60		8,0±0,17	5,6±0,17	14,7±0,17	15,0±0,17
40	7	8,5±0,17	6,2±0,19	15,1±0,17	15,5±0,17
50		9,1±0,16	6,6±0,17	15,5±0,19	15,8±0,17
60		8,3±0,17	5,8±0,17	14,9±0,17	15,1±0,15
40	8	8,7±0,16	6,4±0,17	15,4±0,18	15,6±0,17
50		9,2±0,17	6,8±0,17	15,7±0,17	16,0±0,14
60		8,3±0,17	5,9±0,18	15,2±0,17	15,3±0,17
40	9	8,7±0,19	6,7±0,17	15,6±0,17	15,8±0,13
50		9,2±0,2	7,0±0,17	15,8±0,17	16,1±0,17
60		8,3±0,17	6,3±0,14	15,4±0,15	15,5±0,17
40	10	8,7±0,19	6,8±0,17	15,7±0,17	15,9±0,14
50		9,3±0,17	7,0±0,17	16,0±0,16	16,2±0,12
60		8,4±0,17	6,3±0,19	15,5±0,2	15,7±0,17

Из полученных результатов наглядно видно, что с увеличением массовой доли фитосырья в пределах от 2 до 6% для всех температурных режимов наблюдается устойчивое увеличение содержания витамина С и биофлованоидов (рутина). Увеличение массы фитосырья не дает значительного повышения концентрации биологически активных веществ в экстрактах. Экстракция проходит быстрее, но дальнейшее выделение целевого компонента затрудняется. С повышением температуры от 40 до 50 єС скорость экстракции и содержание биологически активных веществ в экстрактах возрастает. Однако уже при 60 єС наблюдается снижение содержания витамина С, вследствие его нетермостабильности.

Рисунок 1. Влияние температуры и массовой доли фитосырья на эффективность экстракции витамина С молочной сывороткой (А -подсырная сыворотка; Б - творожная сыворотка) температура: 1 - 40 єС, 2 - 50 єС, 3 - 60 єС

Рисунок 2. Влияние температуры и массовой доли фитосырья на эффективность экстракции биофлавоноидов молочной сывороткой (А -подсырная сыворотка; Б - творожная сыворотка)

температура: 1 - 40 єС, 2 - 50 єС, 3 - 60 єС

Поскольку водоратворимые витамины более устойчивы в кислой среде, экстракция витамина С и рутина в творожную сыворотку выше, чем в подсырную. Содержание витамина С в экстракте, полученном из смеси шиповник - зеленый чай (экстракт 1) во всех случаях больше, чем из смеси зеленый чай - чабрец (экстракт 2).

Для выявления оптимальной продолжительности процесса экстракции БАВ в молочную сыворотку проводили исследования при следующих условиях: температура 50єС, массовая доля растительного сырья 6%, время экстракции 30-90 минут. Полученные результаты приводятся в таблицах 3,4.

Таблица 3 - Влияние продолжительности экстракции на содержание витамина С и рутина в творожной сыворотке

Время экстракции, мин	Количество витамина С мг %	Количество рутина мг %
	Экстракт 1	Экстракт 2	Экстракт 1	Экстракт 2
30	8,9±0,17	6,6±0,16	15,5±0,17	15,8±0,14
60	13,6±0,19	12,4±0,17	20,2±0,15	21,4±0,17
90	13,8±0,15	12,8±0,17	20,3±0,17	21,7±0,19

Таблица 4 - Влияние продолжительности экстракции на содержание витамина С и рутина в подсырной сыворотке

Время экстракции, мин	Количество витамина С мг %	Количество рутина мг %
	Экстракт 1	Экстракт 2	Экстракт 1	Экстракт 2
30	7,5±0,19	6,3±0,17	12,1±0,16	13,2±0,19
60	10,1±0,17	8,9±0,18	13,4±0,17	14,5±0,17
90	10,6±0,17	8,8±0,16	13,6±0,17	14,9±0,16

Из полученных результатов следует, что практически экстракция витамина С и рутина заканчивается через 60 минут. Подобранные технологические параметры (массовая доля фитосырья 6%, температура 50 єС, продолжительность экстрагирования 60 минут) обеспечивают практически максимальное содержание витамина С и биофлавоноидов, являются экономически и технологически целесообразными.

Для выявления температурного параметра пастеризации сывороточных экстрактов фитосырья проведено дополнительное исследование. Изучалось влияние температурных режимов от 65 до 85 єС и времени выдержки от 5 до 30 секунд на содержание БАВ в экстрактах. Установлено, что тепловая обработка при температуре 76 ? 78 °С и выдержке 5 секунд не приводит к значительному снижению содержания витамина С и рутина. Последующее повышение температуры вызывает резкое снижение содержания аскорбиновой кислоты. Данный температурный режим (76-78єС с выдержкой 5 секунд) принят в дальнейшем как температура пастеризации экстрактов.

Содержание