Оптимизация процесса получения экстрактов в поле низкочастотных механических колебаний

Автор: Л.В. Плотникова, П.П. Иванов, И.Б. Плотников, К.Б. Плотников, Е.Н. Неверов

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Процессы и аппараты пищевых производств

Статья в выпуске: 3 (89), 2021 года.

Бесплатный доступ

Использование экстрактов, полученных из плодово-ягодного сырья, давно нашло применение в пищевой промышленности. Так их использование позволяет получить готовый продукт не только с уникальными натуральными органолептическими показателями, но и повысить пищевую ценность готового продукта. При этом переработка местного дикорастущего плодово-ягодного сырья имеет высокое значение для экономики многих регионов. Однако сдерживающим фактором получения экстрактов из плодово-ягодного сырья является отсутствие высокоэффективной и гибкой технологии, основанной на современных способах экстрагирования. В работе рассмотрен современный способ получения экстрактов из замороженного плодово-ягодного сырья в поле низкочастотных механических колебаний. Способ является не только эффективным с точки зрения получения экстрактов с высоким содержанием целевых компонентов, но и позволяет сократить количество единиц оборудования в технологической цепочке производства, что увеличивает простоту перенастройки линии на другие виды сырья. При этом сдерживающим фактором применения данного способа является его мало изученность и как следствие отсутствие рациональных значений проведения процесса. На основании литературных источников и серии экспериментов определены основные параметры, влияющие на эффективность процесса, то есть на конечную концентрацию целевых компонентов в готовом экстракте. Для нахождения рациональных значений данных параметров была проведена серия экспериментов. Полученные данные были обработаны, и получены регрессионные уравнения зависимости выхода целевых компонентов в экстрагент (вода) от основных параметров, влияющих на процесс для двух видов сырья – ягоды клюквы и голубики. Полученные уравнения подверглись оптимизации с целью нахождения рациональных параметров. По полученным результатам проведена контрольная серия экспериментов, подтверждающая, что найденные параметры являются рациональными и значения выхода целевых компонентов на практике не отличаются более чем на 5% от полученных аналитическим путем значений.

Еще

Экстрагирование, плодово-ягодное сырье, вибрационный экстрактор, гидромодуль, оптимизация процессов

Короткий адрес: https://readera.org/140259860

IDR: 140259860   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2021-3-46-54

Список литературы Оптимизация процесса получения экстрактов в поле низкочастотных механических колебаний

  • Sabater C., Corzo N., Olano A., Montilla A. Enzymatic extraction of pectin from artichoke (Cynara scolymus L.) by-products using Celluclast® 1.5L // Carbohydrate Polymers. 2018. №. 190. P. 43-49.
  • Popov A.M., Plotnikov K.B., Donya D.V. Determination of dependence between thermophysical properties and structural-and-phase characteristics of moist materials // Foods and raw materials. 2017. V. 5. №. 1. P. 137-143.
  • Nizamova A.A., Galiakhmetova E.K., Mochalov K.S., Bokov D.O. et al. The determination of antioxidant activity of ethanol extracts of gynostemma pentaphyllum // Iranian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2021. №. 17. P. 91-98.
  • Xie Z.Q., He Y.L., Wang P.P., Su M.Y. et al. Two-dimensional optical edge detection based on pancharatnam-berry phase metasurface // Wuli xuebao. 2020. V. 69. №. 014101. https://doi.org/10.7498/aps.69.20191181
  • Tamkut? L., Pukalskas A., Syrpas M., Urbonavi?ien? D. et al. Fractionation of cranberry pomace lipids by supercritical carbon dioxide extraction and on-line separation of extracts at low temperatures // Journal of Supercritical Fluids. 2020. V. 1631. 104884.
  • Rojo-Guti?rrez E., Carrasco-Molinar O., Tirado-Gallegos J.M., Levario-G?mez A. et al. Evaluation of green extraction processes, lipid composition and antioxidant activity of pomegranate seed oil // Journal of Food Measurement and Characterization. 2021. V. 15. №. 2. P. 2098-2107.
  • Adetunji L.R., Adekunle A., Orsat V., Raghavan V. Advances in the pectin production process using novel extraction techniques: A review // Food Hydrocolloids. 2017. №. 62. P. 239-250.
  • Demirbas A., Groszman K., Pazmi?o-Hernandez M., Vanegas D.C. et al. Cryoconcentration of flavonoid extract for enhanced biophotovoltaics and pH sensitive thin films // Biotechnology Progress. 2018. №. 34. P. 206-217.
  • Lon?ari? A., Jozinovi? A., Jelini? J., Kova? T. et al. Green extraction methods for extraction of polyphenolic compounds from blueberry pomace // Foods. 2020. V. 9. №. 11. 1521. https://doi.org/10.3390/foods9111521
  • Radulescu C., Stihi C., Olteanu R.L., Dulama I.D. et al. Chemometric assessment of spectroscopic techniques and antioxidant activity for hippophae rhamnoides l. Extracts obtained by different isolation methods // Analytical letters. 2019. V. 52. №. 15. P. 2393-2415. https://doi.org/10.1080/00032719.2019.1590379
  • Sharoglazova L.P., Belyakov A.A., Smol'nikova Ya.V., Velichko N.A. et al. Determination of an effective regimen for maceration of berry raw materials of the rubus genus // IOP Conference series: Earth and environmental science. 2020. 72061. https://doi.org/10.1088/1755-1315/548/7/072061
  • Mironova E., Romanenko E., Sycheva O., Selivanova M. et al. Optimal parameters and modes of extraction of biologically active substances from natural fruit and berry raw materials // E3S Web of Conferences. 2020. 04009. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202020304009
  • Mirandola M., Salvati M.V., Rodigari C., Appelberg K.S. et al. Cranberry (Vaccinium macrocarpon) extract impairs nairovirus infection by inhibiting the attachment to target cells // Pathogens. 2021. V. 10. №. 8. 1025.
  • Dienaite L., Pukalskiene M., Pereira C.V., Matias A.A. et al. Valorization of european cranberry bush (Viburnum opulus l.) berry pomace extracts isolated with pressurized ethanol and water by assessing their phytochemical composition, antioxidant, and antiproliferative activities // Foods. 2020. V. 9. №. 10. 1413.
  • Mu?oz-Almagro N., Ruiz-Torralba A., M?ndez-Albi?ana P., Villamiel M. et al. Berry fruits as source of pectin: Conventional and non-conventional extraction techniques // International Journal of Biological Macromolecules. 2021. №. 186. P. 962-974.
  • Yang H., Tian T., Wu D., Guo D., Lu J. Prevention and treatment effects of edible berries for three deadly diseases: Cardiovascular disease, cancer and diabetes // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2017. V. 59. №. 12. P. 1903-1912.
  • Bakin I.A., Mustafina A.S., Aleksenko L.A., Shkolnikova M.N. Intensification of extraction of phytocomponents from berry raw materials // IOP Conference series: Earth and environmental science. 2021. 022066. https://doi.org/10.1088 / 1755-1315 / 640/2/022066
  • Orobinskaya V.N., Permyakov A.V., Kholodova E.N., Galdin E.V. The resource-saving technology of anthocyanins extraction by the method of low-frequency vibration impact // IOP Conference series: Earth and environmental science. 2020. 012097. https://doi.org/10.1088/1755-1315/613/1/012097
  • Masota N.E., Heller E., Holzgrabe U., Vogg G. Comparison of extraction efficiency and selectivity between low-temperature pressurized microwave-assisted extraction and prolonged maceration // Archiv der pharmazie. 2020. V. 353. №. 10. 2000147. https://doi.org/10.1002/ardp.202000147
  • Пат. № 2547176, RU, A23L 1/212. Способ получения плодово-ягодных экстрактов / Сорокопуд А.Ф., Сорокопуд В.В., Плотников И.Б., Плотникова Л.В. заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. № 2014101853/13; Заявл. 21.01.2014; Опубл. 10.04.2015, Бюл. № 10.
Еще
Статья научная