способ получения сывороточного экстракта из плодово-ягодных выжимок

Формула изобретения

Способ получения молочно-растительного экстракта на основе молочной сыворотки с использованием растительного сырья, включающий измельчение растительного сырья, экстрагирование молочной сывороткой и фильтрацию, отличающийся тем, что в качестве растительного сырья используют высушенные плодово-ягодные выжимки, которые перед экстракцией пропаривают, затем дают вылежаться до набухания измельченных частиц, после чего вводят молочную сыворотку и проводят термическую обработку смеси в поле сверх высоких частот при мощности 1,5 кВт/кг в 6 приемов, каждый раз нагревая смесь до 65-67°С и охлаждая на 15°С, перед фильтрацией смесь охлаждают до 20°С.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к сывороточным экстрактам из растительного сырья с высокой биологической и функциональной активностью для использования при производстве пищевых продуктов и напитков.

Известны способы получения молочно-растительных экстрактов с использованием в качестве экстрагента молочной сыворотки, например, по патентам РФ № 2345543, А23С 23/00, № 2301531, А23С 21/08.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому результату является решение по патенту РФ № 2358475, A23L 1/30. Известный способ получения молочно-растительного экстракта на основе молочной сыворотки с использованием растительного сырья включает измельчение растительного сырья, экстрагирование молочной сывороткой в течение 1 ч - 1 ч 30 мин, при температуре 40°С, с соотношением сырья и растворителя 1:20-1:30 и дальнейшей фильтрацией экстракта.

Недостатком известного способа является длительность процесса экстрагирования, недостаточно эффективное извлечение биологически активных веществ из растительного сырья.

Заявитель ставит задачу - получение молочно-растительного экстракта на основе молочной сыворотки и плодово-ягодных выжимок для включения в рецептуры ряда традиционных пищевых продуктов. Технический результат - интенсификация процесса экстрагирования с максимальным извлечением и сохранением питательных веществ, содержащихся в растительном сырье (плодово-ягодных выжимках).

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе получения молочно-растительного экстракта на основе молочной сыворотки с использованием растительного сырья, включающем измельчение растительного сырья, экстрагирование молочной сывороткой и фильтрацию, согласно изобретению в качестве растительного сырья используют высушенные плодово-ягодные выжимки, которые перед экстракцией пропаривают, затем дают вылежаться до набухания измельченных частиц, после чего вводят молочную сыворотку и проводят термическую обработку смеси в поле сверхвысоких частот при мощности 1,5 кВт/кг в 6 приемов, каждый раз нагревая смесь до 65-67°С и охлаждая на 15°С, перед фильтрацией смесь охлаждают до 20°С.

Пропаривание сухого измельченного растительного сырья ведет к активному смачиванию поверхности частиц и их набуханию при вылеживании сырья перед экстракцией, что повышает выход экстрактивных веществ при обработке в СВЧ-поле при более низких температурах экстрагирования по сравнению с известной технологией, а также сохраняет биологически активные вещества, чувствительные к температуре. Многоступенчатая обработка в поле сверхвысоких частот (в микроволновой печи) обладает пастеризационным эффектом для большинства микроорганизмов, а температура 65°С позволяет максимально сохранять нативные биологически активные вещества экстрагента (молочной сыворотки) и экстрагируемого компонента.

Предложенный способ позволяет сохранить полезные для организма полифенольные соединения, которые при длительном нагревании разрушаются или переходят в плохоусвояемые формы. Предложенный способ будет хорош для извлечения антоцианов (красящих веществ), например, из калинового и брусничного экстрактов. Учитывая большую чувствительность и специфические свойства сывороточных белков - иммуноглобулинов, например иммуноглобулина G, и лактопероксидазы к повышенным температурам, кратковременность температурной обработки приведет к сохранению их высокой биологической ценности.

Способ осуществляется следующим образом.

Высушенные выжимки (жом) плодово-ягодного сырья (влажность не более 14%), полученные при производстве соков, измельчают до размера частиц 1-2 мм, просеивают через сито № 2 и для производства экстракта используют проход с сита. После этого измельченные выжимки обрабатывают острым паром (температура 105°С) в кипящем слое в течение 20 с. Соотношение объемных масс пара и сырья составляет 1:10. Затем обработанное сырье оставляют на вылеживание в течение 3-5 минут, после чего в растительное сырье вводят сыворотку, при этом количество растительного сырья составляет от 20 до 30% к массе сыворотки в зависимости от вида сырья. Проводят нагревание смеси в СВЧ-поле до температуры 65°C с последующим охлаждением до 50-55°С. Нагревание в поле сверхвысоких частот производят в несколько ступеней. При мощности 1,5 кВт/кг количество ступеней нагревания достигает 6, каждое нагревание длительностью 30 с с интервалами для принудительного охлаждения в 90 с. После последнего нагревания экстракт охлаждается до 20°С и фильтруется. Пористость фильтров зависит от назначения экстрактов. Полученный экстракт разливается в полимерную или комбинированную тару и хранится в ней при температуре 4-6°С не более 5 суток.

Данный экстракт позволяет использовать молочную сыворотку и плодово-ягодный жом, которые утилизируются на перерабатывающих предприятиях, создать сывороточный экстракт профилактического назначения, обогащенный витаминами, минеральными веществами и полифенолами.

В таблицах приведены результаты исследования химического состава плодово-ягодных выжимок, молочной сыворотки и молочно-растительного экстракта по предлагаемому способу.

Таблица 1
Показатели качества сывороточных экстрактов при значении гидромодуля 1:30
Показатель	Экстракт лимонника	Экстракт шиповника	Экстракт брусники	Экстракт калины
Влажность, %	92,8	92	91,8	93
Кислотность, °Т	86	68	97	66
рН	4,14	4,44	4	4,31
Сухие вещества, %	7,2	8	8,2	7
Показатель преломления	1,314	1,345	1,346	1,3435
Плотность, кг/м 3	1024	1028	1028	1025
М.д. золы, %	0,065	0,073	0,081	0,061

Таблица 2
Показатели безопасности плодово-ягодных выжимок
Наименование элемента	Норма по СанПиН 2.3.2.1078-01, не более	Плоды шиповника	Выжимки брусники	Выжимки калины	Выжимки лимонника
	Токсичные элементы, мкг/кг
Свинец	0,5	0,009	0,0235	0,048	0,01
Кадмий	0,05	0,01	0,013	0,012	0,011
Ртуть	0,02	0,001	0,012	0,011	0,009
Мышьяк	1,0	0,013	0,014	0,015	0,016
Активные радионуклиды, Бк/кг
Cs-137	120	1,12	2,95	1,72	0,92
Sr-90	40	0	0	7,42	6,41
Сумма пестицидов, мг/кг
Изомеры ГХЦГ	0,5	0,0009	0,0011	0,0021	0,0051
ДДТ и его метаболиты	не обнаружено	не обнаружено	0,00009	0,0001	0,01

Таблица 3
Минеральный состав сывороточных экстрактов
Наименование элемента	Сывороточный экстракт шиповника	Сывороточный экстракт брусники	Сывороточный экстракт калины	Сывороточный экстракт лимонника
Макроэлементы, мг/100 г
Кальций	15	11	12	12
Фосфор	7	6	3,1	10,4
Магний	12	12	7,2	6
Калий	20	5	1	1
Железо	0,292	1,15	1,33	0,872
Микроэлементы, мкг/100 г
Медь	39	23,5	20,8	11,2
Цинк	346	57,1	50,5	38,6
Марганец	191	83,1	7,3	23,1
Хром	0,9	0,19	0,19	0,35
Никель	0,18	0,28	0,75	0,49
Селен	1	5	2	5