Описание недостатков метода экстракции из растительного сырья, и способы, позволяющие повысить эффективность данного процесса. Обоснование возможности применения пульсационного способа обработки растительного сырья на стадии его предварительной обработки.
Аннотация к работе
Экспериментальные исследования проводили в соответствии с действующими ГОСТАМИ, методиками, обеспечивающими получение первичной информации в виде реализации случайных процессов с последующей их обработкой на персональном компьютере при помощи программы «Microsoft Excel». Одним из основных показателей, оказывающих влияние на качество готовой настойки является показатель массовой концентрации общего экстракта - суммарная концентрация всех растворенных веществ. Результаты определения массовой концентрации общего экстракта полупродуктов и готовой настойки представлены в таблице 2. Последовательно фиксировалась массовая концентрация общего экстракта полупродукта первого слива, второго слива и, после купажа - готовой настойки. Результаты эксперимента показывают, что при настаивании образца с применением пульсационной обработки массовая концентрация общего экстракта первого слива составила 6,4 г/ дм 3 , что на 2,2 г/ дм 3 больше чем в контрольном варианте без обработки.Согласно проведенным исследованиям, использование предварительной обработки растительного сырья в пульсационном аппарате при режиме: амплитуда пульсации А= 2 мм, частота пульсации n=8-9 Гц, продолжительность процесса обработки t=30 мин - положительно влияет на повышение содержания общего экстракта в готовом продукте.
Вывод
Целью работы является исследование возможности применения пульсационного способа обработки растительного сырья на стадии предварительной обработки для повышения выхода экстрактивных веществ готового продукта на примере настойки.
Экспериментальные исследования проводили в соответствии с действующими ГОСТАМИ, методиками, обеспечивающими получение первичной информации в виде реализации случайных процессов с последующей их обработкой на персональном компьютере при помощи программы «Microsoft Excel».
Одним из основных показателей, оказывающих влияние на качество готовой настойки является показатель массовой концентрации общего экстракта - суммарная концентрация всех растворенных веществ.
Результаты определения массовой концентрации общего экстракта полупродуктов и готовой настойки представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Результаты определения массовой концентрации общего экстракта рефрактометрическим методом
Массовая концентрация общего экстракта 1 и 2 слива, г/ дм 3 5,2 5,1 5,2 4,0 3,9 3,9
Метрологической характеристикой проведенного эксперимента является сходимость результатов, заключающаяся в допустимом абсолютном расхождении между результатами двух параллельных определений не более 0, 7 г/дм 3.
Стандартная технология настаивания предполагает 6 суточную выдержку сырья и экстрагента. Экспериментальный образец с применением пульсационной обработки и контрольный, приготовленный по традиционной технологии, подвергали лабораторному контролю ежедневно. Последовательно фиксировалась массовая концентрация общего экстракта полупродукта первого слива, второго слива и, после купажа - готовой настойки.
Результаты эксперимента показывают, что при настаивании образца с применением пульсационной обработки массовая концентрация общего экстракта первого слива составила 6,4 г/ дм 3 , что на 2,2 г/ дм 3 больше чем в контрольном варианте без обработки.
Кроме этого видим, что при настаивании образца с применением пульсационной обработки выход экстрактивных веществ произошел более полно, массовая концентрация общего экстракта 1 и 2 слива с среднем составляет 5,17 г/ дм 3 , что превышает аналогичные показатели в контрольном образце на 31,6%.
Таким образом, предварительная обработка сырья пульсацией позволяет получать из растительного сырья большее количество экстрактивных веществ, тем самым улучшая качество готового изделия.
Возможно, в основе подобного эффекта лежит явление скачкообразного увеличения массообмена в режиме инверсии фаз между газовой и жидкой фазами в пористых средах при предельных скоростях потоков, соответствующих переходу газовой фазы в дисперсную, а жидкой в сплошную с сохранением их противоточного движения, открытого в 1949 году В.В.Кафаровым и А.Н.Плановским (Приоритет № 141 от 6 июня 1949 года).Согласно проведенным исследованиям, использование предварительной обработки растительного сырья в пульсационном аппарате при режиме: амплитуда пульсации А= 2 мм, частота пульсации n=8-9 Гц, продолжительность процесса обработки t=30 мин - положительно влияет на повышение содержания общего экстракта в готовом продукте.
Исследования по применению метода пульсации для пищевых систем позволяют сделать вывод о перспективности данного направления. Кроме того метод пульсации является недостаточно исследованным на пищевых системах и служит основой для создания новых пищевых технологий и аппаратов.
Список литературы
1. Di Zhao, Hong-Bo Li, Jia-Yi Xu, Jun Luo, Lena Qiying Ma. Arsenic extraction and speciation in plants: Method comparison and development. Science of The Total Environment, Volume 523, 1 August 2015, Pages 138-145
2. Карпачева, С.М. Основы теории и расчета пульсационных колонных реакторов /С. М. Карпачева, Е.И. Захарова. - М.: Атомиздат, 1980. - 256с.
3. Man Wang, Wentao Bi, Xiaohua Huang, David Da Yong Chen. Ball mill assisted rapid mechanochemical extraction method for natural products from plants. Journal of Chromatography A, In Press, Corrected Proof, Available online 19 April 2016
4. Priscilla C. Veggi, Rodrigo N. Cavalcanti, M. Angela A. Meireles Production of phenolic-rich extracts from Brazilian plants using supercritical and subcritical fluidextraction: Experimental data and economic evaluation. Journal of Food Engineering, Volume 131, June 2014, Pages 96-109
5. Ramesh Kumar Saini, Young-Soo Keum Tocopherols and tocotrienols in plants and their products: A review on methods of extraction, chromatographic separation, and detection. Food Research International, Volume 82, April 2016, Pages 59-70
6. Tiziana Fornari, Gonzalo Vicente, Erika Vazquez, Monica R. Garcia-Risco, Guillermo Reglero Isolation of essential oil from different plants and herbs by supercritical fluid extraction. Journal of Chromatography A, Volume 1250, 10 August 2012, Pages 34-48.
7. Юнусов Г.С. Исследование влияния пульсационной обработки на процесс разделения гетерогенной пищевой среды / Г.С. Юнусов, Н.А. Кислицына // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2013.- № 1. - С. 69-72.
8. Юнусов Г.С. Результаты исследования процесса разделениия пищевой суспензии с помощью пульсационного аппарата / Г.С. Юнусов, Н.А. Кислицына // Вестник Казанского ГАУ. - 2013. - № 2. - С. 99-102.
9. Юнусов Г.С. Исследование влияния пульсационной обработки и температуры на процесс разделения жидкостной гетерогенной пищевой среды / Г.С. Юнусов, Н.А. Кислицына // Вестник Марийского гос. ун-та. - 2013. - С. 24-26.