Аграрный вестник Урала № 10 (164) 2017
Биология и биотехнологииУДК:57.043
РЕЗУЛЬТАТЫ ВЛИЯНИЯ КАВИТАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ УЛЬТРАЗВУКА НА СТЕПЕНЬ ЭКСТРАКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Статья посвящена исследованию действия низкочастотного ультразвука (22 ± 1,65кГц) на степень экстракции биологически активныхкомпонентов из растительного сырья. Беталаин впервые был выделен из свеклы(лат. Beta vulgaris L.), установлено, что данная группа соединений обладаетмощным противовоспалительным и антиоксидантным эффектами. Некоторыеисследования указывают, что беталаины оказались способны нейтрализовать токсиныи поддерживать естественный процесс детоксикации клеток, а также уменьшаютколичество ферментов, вызывающих воспаление. При экстракции пигментов вместе сними извлекаются сопутствующие вещества, что затем отрицательно сказываются насвойствах красителя. В этой связи выделение пигментов из сложной матрицы сырьябез снижения технологических и физиологических свойств весьма сложная задача.Экспериментально обосновано, что для эффективного извлечения биологическиактивных веществ применимо ультразвуковое воздействие (УЗВ) в режиме: мощность180 Вт, время воздействия 5 мин. Установлено, что данный режим УЗВобусловливает максимальное сохранение в среднем на 8…12 % бетанины ибетаксантины свекольного сока, полученного в процессе прямого отжима.Применение лиофильной сушки сока позволяет максимально сохранить биологическиактивные компоненты и их соотношение в одном экстракте. Применениеспектрофотометрического метода исследования экстрактов дает объективную оценкустабильности беталанинов при воздействии ультразвука разной мощности идлительности. Так, максимум абсорбции при длине волны 477нм достигается примощности УЗВ 70 % в течение 1…3 минут, при длине волны 538 нм при мощности 50 и70 %, соответственно при 5 и 1 минутах воздействия ультразвука. В технологии получениясухого водорастворимого экстракта из растительного сырья можно выделитьпроцессы мацерации, низкотемпературной и ультразвуковой обработки, которые даютзначительное повышение эффективности экстракции биологически активныхкомпонентов.
Ключевые слова:
экстракция, бетанины, ультразвуковое воздействие, сублимационная сушка.
Список литературы:
1. Богданов В. Д., Дацун В. М., Ефимова М. В. Общие принципы переработки сырья и введение в технологии производства продуктов питания : учебное пособие // Петро-павловск-Камчатский, 2007. 213 с.
2. Бункин Н. Ф., Бункин Ф. В. Бабстоны, стабильные газовые микропузырьки в сильно разбавленных растворах электролитов // ЖЭТФ. 1992. Т. 101. Вып. 2. С. 512–527.
3. Гореликова Г. А., Маюрникова Л. А., Степанова О. А. Влияние растительных экс-трактов на качество и функциональные свойства сокосодержащих напитков // Пиво и напитки. 2008. № 4. С. 40–41.
4. Калинина И. В. Инновационные подходы в формировании потребительских свойств продуктов питания социально значимых групп // Вестник ЮурГУ. 2015. № 3. С. 180–184.
5. Потороко И. Ю., Кретова Ю. И., Калинина И. В. Практические аспекты использова-ния ресурсоэффективных технологий в пищевых производствах как фактора качества готовой продукции // Товаровед продовольственных товаров. 2014. № 10. С. 8–13.
6. Потороко И. Ю., Кретова Ю. И., Цирульниченко Л. А. Современные подходы и мето-ды интенсификации процессов пищевых производств // Товаровед продовольствен-ных товаров. 2014. № 1. С. 41–45.
7. Шестаков С. Д., Красуля О. Н. Богуш В. И., Потороко И. Ю. Технология и оборудова-ние для обработки пищевых сред с использованием кавитационной дезинтеграции. М., 2013. 152 с.
8. Ashokkumar M., Rink R., Shestakov S. Hydrodynamic cavitation – an alternative to ultra-sonic food processing // Electronic Journal “Technical Acoustics”. 2011. № 9. URL : http://www.ejta.org.
9. Ashokkumar M., Krasulya O., Shestakov S. and Rink R. A New Look at Cavitation and the Applications of Its Liquid-Phase Effects in the Processing of Food and Fuel // Applied Physics Research. 2012. Vol. 4. № 1. P. 19–29.
10. Krefting D., Mettin R. and Lauterborn W. Stereoscopic high-speed recording of bubble fil-aments // Ultrasonics Sonochemistry. 2004. № 11. P. 39–42.
11. Mawson R., Knoerzer K. A brief history of the application of ultrasonics in food processing // 19-th ICA Congress. Madrid, 2007.
12. Naumenko N. V., Kalinina I. V. Sonochemistry effects influence on the adjustments of raw materials and finished goods properties in food production // Materials Science Forum. 2016. Vol. 870. P. 691–696.
13. Naumenko N., Paymulina A., Ruskina A., Khudyakov V. Effects of various raw ingredients on bread quality // Agronomy Research. 2017. № 15. P. 1375–1385.
14. Nilova L. Naumenko N., Kalinina I. A study of the forms of bound water in bread and bak-ery products using differential thermal analysis // Agronomy Research. 2017. № 15. P. 1386–1398.
15. Potoroko I. Y., Ruskina A. A. Modeling of Potato Convenience of Exposure Effects of Ul-trasound // Materials Science Forum. 2016. Vol. 870. P. 697–702.
16. Zisu B. et al. Ultrasonic processing of. dairy systems in large scale reactors // Ultrasonics Sonochemistry. 2010. № 17. P. 1075–1081.
17. Suslick K. S. Chemical effects of ultrasound // Scientific American. 1989. № 2. С. 80–86.
18. Tsirulnichenko L., Potoroko I., Krasulya O., Gudina I. Increasing the level of hydration of biopolymers in meat processing systems based on the use of acoustically activated brines // Agronomy Research. 2017. № 15. P. 1419–1425.
19. Fatkullin R., Popova N., Kalinina I., Botvinnikova V. Application of ultrasonic waves for the improvement of particle dispersion in drinks // Agronomy Research. 2017. № 15. P. 1295–1303.
20. Ультразвуковые технологии и установки. URL : http://www.reltec.biz/ru.
21. Ультразвук для обработки жидкости. URL : http://www.hielscher.com.
22. Особенности производства экстракционных продуктов. URL : http://www.biozevtika.ru.
23. Ультразвуковые аппараты и технологии. URL : http://www.u-sonic.com.
Скачать статью в PDF:
