|
|
Экстрагирование растворимых
веществ из различных твердых тел является наиболее распространенным процессом
при производстве концентратов, экстрактов и безалкогольных напитков. Сырье,
подвергающееся экстрагированию, отличается большим разнообразием форм,
размеров, механических, тепло- физических и физико-химических свойств.
Экстрагированием называется извлечение одного или
нескольких компонентов из твердого тела с помощью водно-спиртового или
другого растворителя, обладающего избирательной способностью растворять
только те целевые компоненты, которые необходимо выделить. Движущей силой
данного процесса является разница концентраций экстрагируемого вещества в
жидкости, заполняющей поры твердого тела, и в основной массе экстрагента,
находящегося в контакте с поверхностью твердых частиц. Механизм
экстрагирования включает в себя проникновение экстрагента в поры твердого
материала, растворение целевых компонентов, перенос экстрагируемых веществ из
глубины твердой частицы к поверхности раздела фаз с помощью молекулярной
диффузии или массопроводности и перенос веществ от поверхности раздела фаз
вглубь экстрагента с помощью конвективной диффузии. Скорость экстрагирования
определяется движущей силой процесса и диффузионным сопротивлением.
Использование концентрированных основ для изготовления
различных видов безалкогольных напитков имеет ряд преимуществ перед другими
способами. В технологию напитков из ароматической и экстрактивной частей
концентрата входят их купажирование в соответствии с рецептурой, смешивание с
водой, насыщение двуокисью углерода и розлив в бутылки или Другие емкости.
Такое производство безалкогольных напитков приводит к улучшению
технологической дисциплины, способствует стабилизации и улучшению качества
выпускаемой продукции.
Основными требованиями, предъявляемыми к качеству
концентрированных Ьснов, являются: использование высококачественного сырья,
обеспечение срока хранения и биологической стойкости в течение одного года,
полная растворимость в купажных сиропах, обогащение напитков биологически
активными веществами, реализация для промышленной переработки и продажа в
розничной сети, получение широкого ассортимента безалкогольных напитков с
оригинальными ор- ганолептическими характеристиками.
Технологический процесс на основных стадиях производства
должен отличаться минимальными затратами ручного труда и соответствовать
условиям, предъявляемым современному пищевому предприятию для выпуска
концентратов, экстрактов и безалкогольных напитков.
Наиболее перспективным для производства концентрированных
основ безалкогольных напитков является растительное сырье, сложный химический
состав которого и его терапевтическое влияние на организм человека определяют
возможность создания напитков с целевым назначением (антистрессовые,
профилактические, тонизирующие и др.). Кроме того, присутствие в растительном
сырье, а следовательно, и в полученных из него экстрактах природных
консервантов позволяет повысить биологическую стойкость безалкогольных
напитков до 30 сут и более. К природным консервантам относятся карбоновые и
оксикарбоновые кислоты, флавоноиды, витамины, эфирные масла, антоцианы и др.
Оригинальные особенности растительных экстрактов,
составляющих основу безалкогольных напитков, позволяют создавать в них полные
вкусовые тона, гармонично сочетающиеся с нежной ароматной гаммой и придающие
напитку своеобразный колорит. А наличие в экстрактах красящих веществ
обусловливает определенный цвет без использования традиционных пищевых и
искусственных красителей.
В настоящее время на большинстве заводов при получении
растительных экстрактов широко используют технологию длительного
настаивания сырья с экстрагентом, в качестве которого в большинстве случаев
применяют спиртовые растворы с массовой долей спирта 40—80 %. Изготавливают
водные настои растительного сырья также путем залива кипящей водой и
выдерживания при температуре 70—80 "С в течение 4—6 ч. Этот способ
переработки растительного сырья не позволяет максимально использовать
экстрактивные вещества и получить экстракты, обогащенные веществами углеводной
и белковой природы," микро- и макроэлементами, ароматизирующими и
дубильными веществами, витаминами, органическими кислотами, гликозидами и
другими соединениями. Поэтому при выборе способа экстракции и экстрагента
необходимо учитывать их избирательную способность.
Водная обработка растительного сырья при определенный
условиях позволяет переходить в раствор таким основным вкусовым и
ароматизирующим соединениям, как пектины, моно-, ди- и трисахариды,
красители, таниды, циклические спирты, органические кислоты и некоторые
минеральные соединения. При использовании органических растворителей (вместо
воды) в раствор попадают воски, смолы, масла, фенолы, терпены, оли-
фатические и ароматические углеводы, стерины и другие соединения.
Следует отметить, что при экстракции важную роль играет
жесткость воды, которая может оказывать отрицательное влияние на извлечение
из сырья ряда веществ. Существенное значение имеют также вязкость,
коэффициент диффузии, поверхностное натяжение и константа диссоциации
экстрагентов.
При интенсификации процесса экстракции можно
воздействовать на растительное сырье несколькими способами: физическим (в
электромагнитном и ультразвуковом полях), механическим, термодинамическим,
гидравлическим, в турбулентном потоке экстрагента и др. При этом особое
значение имеет предварительная обработка сырья ферментными композициями. С
этой целью используют амилолитические, протеолитические, пектолитические и
цитолитические ферментные препараты. Вещества, формирующие вкус и аромат, а
также обусловливающие свойства растительных элементов, находятся в клеточном
соке растений и бывают связаны с различными структурными элементами клеток и
их оболочек. Следовательно, при получении экстрактов из сухого растительного
сырья необходимо разрушить клеточные стенки с помощью цитолитических
ферментов. За счет этого увеличивается выход экстрактивных, ароматизирующих и
красящих веществ, а также други? антимикробных и биологически активных
веществ. Комплексная ферментативная обработка сырья в зависимости от его
химического состава и структурно-механических свойств способствует уменьшению
расхода сырья на единицу готовой продукции до 15 %. Ферментативный гидролиз
веществ растительного сырья сочетается с любым из существующих способов
экстракции, позволяет интенсифицировать процесс и значительно улучшить
качество готовой продукции.
Для полного удовлетворения спроса населения на различные
виды безалкогольных напитков необходимо строить комплексные цеха по
производству концентратов, включающие как минимум три технологические линии:
по производству экстрактов из пряно-ароматического сырья,
которые являются ароматической, вкусовой и консервирующей частью напитков;
по производству концентратов из различных видов плодово-
ягодного и зернового растительного сырья;
по производству сухих растительных и порошковых смесей для
безалкогольных напитков.
|