Спосіб одержання екстракту стевії

1 Спосіб одержання екстракту стевм, що включає екстракцію подрібненого сухого листя та молодих пагонів стевм водою, упарювання, витримку та фільтрацію, який відрізняється тим, що сировину зволожують та екстрагують водою очищеною, нагрітою до 40-50°С, в батареї із 5 екстракторів, при цьому в 1-му екстракторі сировину настоюють у воді протягом 3-5 годин, після чого витяжку витискують свіжою водою до повного виснаження сировини при співвідношенні сировина і во да 1 7-8, витісненими витяжками здійснюють екстракцію в наступних екстракторах батареї, насичені витяжки із V-ro екстрактора упарюють до 25-30%го вмісту сухих речовин, а фільтрацію здійснюють через ватно-марлевий фільтр 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що екстракт упарюють у вакуум-випарному апараті при 50-70°С до одержання густого екстракту з вмістом сухих речовин не менше 50%, а дитерпенових ГЛІ Винахід відноситься до харчової та ХІМІКОфармацевтичної промисловості і може бути використаний для одержання екстрактів із рослинної сировини В даний час стевію (листя та молоді пагони) широко використовують для одержання як ефективного природного підсолоджувача, так і для одержання добавок з лікувально-профілактичною настоюванням сировини у воді при 96-98°С протягом 30-50 хв , при співвідношенні сировина і вода 1 45-1 50, а очищення здійснюють витримуванням екстракту при 1-10°С протягом 20-30 год, вилученням осаду та ультрафільтрацією рідкої фази в дві стадії (авт св СРСР № 1741737, A23L1/22, 1992 прототип) Недоліками відомого способу є низький вихід готового продукту, висока енергоємність технології та короткий термін зберігання екстракту Завданням винаходу є створення способу одержання екстракту стевм, в якому шляхом зміни технологічних операцій та їх режимів забезпечується збільшення виходу готового продукту, зменшення енерговитрат, збереження природних властивостей екстрактивних речовин та придатність цільових продуктів до тривалого зберігання Поставлене завдання вирішують таким чином У способі одержання екстракту стеви, який включає екстракцію сировини водою, упарювання, витримку та фільтрацію згідно з винаходом витягнення екстрактивних речовин до виснаження сировини здійснюють шляхом послідовного пропускання екстрагенту при температурі 40-50°С через батарею екстракторів з сировиною, яку попередньо зволожують водою очищеною, при цьому в 1му екстракторі сировину настоюють у воді протя дією БІЛЬШІСТЬ ВІДОМИХ способів витягнення екст рактивних речовин із стевм передбачають використання ХІМІЧНИХ реагентів, що є недоцільним при одержанні харчових і, особливо, лікувальнопрофілактичних продуктів Відомо спосіб одержання концентрату із рослини Stevia rebaudiana Bertom, що включає подрібнення сировини, пропарювання при 100-110°С, екстрагування водою при 96-100°С протягом 20-30 хв і концентрування одержаного екстракту під вакуумом (авт св СРСР № 1796128, A23L1/236, 1993) Недоліками відомого способу є низький вихід готового продукту та значні енергетичні витрати Найбільш близьким до способу, що пропонується, є спосіб одержання природного замінника цукру, який передбачає водну екстракцію стевм (Stevia rebaudiana Bertom), очищення одержаного екстракту та випарювання Екстракцію проводять КОЗИДІВ - не менше 12% 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що екстракт висушують на розпилювальній сушарці до одержання сухого екстракту з вмістом сухих речовин не менше 92%, а дитерпенових ГЛІКОЗИДІВ - не менше 30% 4 Спосіб за п 1 або п 2, який відрізняється тим, що одержані при упарюванні відгони води повторно використовують для зволоження та екстракції рослинної сировини ю 42159 гом 3-5 років, після чого витяжку витискують до повного виснаження сировини свіжою водою, яку подають через 1-й екстрактор, при співвідношенні вода і сировина 1 7-8 Витисненими витяжками послідовно, згідно з апаратурною схемою батареї, здійснюють екстракцію сировини в наступних екстракторах Насичені витяжки із V-ro екстрактора зливають, упарюють у вакуум-випарному апараті до 25-30% концентрації сухих речовин, охолоджують до 0-(+5)°С, відстоюють протягом 20-30 год та фільтрують через ватно-марлевий фільтр з одержанням рідкого екстракту Крім того, рідкий екстракт додатково упарюють у вакуум-випарному апараті до одержання густого екстракту з вмістом сухих речовин не менше 50% або висушують на розпилювальній сушарці до одержання сухого екстракту із вмістом сухих речовин не менше 92% Пропонований спосіб одержання екстракту стевм передбачає багатократну послідовну взаємодію екстрагента з сировиною, згідно з відомою "теорією тарілок", щозабезпечує інтенсифікацію процесу екстрагування водорозчинних речовин Застосування батареї із 5 екстракторів забезпечує концентрування витяжок, причому вміст сухих речовин зростає до максимального в головних і знижується до мінімуму в хвостових фракціях Витяжки із попереднього екстрактора використовують для екстракції сировини в наступному екстракторі Пропускаючи таким чином витяжки та воду через декілька екстракторів із свіжою або частково виснаженою сировиною досягають поступового насичення витяжок з одержанням екстракту з високим вмістом сухих речовин У кожному екстракторі сировина контактує з екстрагентом протягом 10-15 год при температурі від 40 до 50°С, що достатньо при багатоступеневій екстракції для повного вилучення із сировини екстрактивних речовин Здійснення процесу екстракції при температурі нижче 50°С має ряд переваг Екстрактивні речовини, вилучені за цих умов, в подальшому, під час зберігання не утворюють осаду в широкому інтервалі температур У відомому способі екстракцію здійснюють при 96-98°С, і ряд екстрагованих речовин, особливо білкової природи, згодом при зниженні температури утворює осад, який вилучається із екстракту Крім того, пропоновані температурні режими екстракції дозволяють після упарювання, відстоювання витяжок при 0 - (+5)°С та фільтрації їх через ватно-марлевий фільтр одержати прозорий, стійкий до зміни температури рідкий екстракт без використання в и со ко витрати о і мембранної фільтрації Вилучення екстрактивних речовин до повного виснаження сировини здійснюють мінімальною КІЛЬКІСТЮ екстрагенту, що в свою чергу призводить до скорочення часу на упарювання рідкого екстракту, до зниження енерговитрат та зменшення часу термічної дії на біологічно активні речовини Встановлено, що згідно з пропонованими режимами найбільш оптимальні умови екстрагування створюються при співвідношенні сировини і води 1 7-8 Використання очищеної води (демшералізованоі) забезпечує одержання екстракту без сторонніх мінеральних речовин, які завжди присутні в пи тній воді Наявність цілого ряду мінеральних та органічних речовин в питній воді негативно впливає на якість та органолептичні властивості екстракту Спосіб, дозволяє одержувати різні види екстрактів стевм рідкий, густий та сухий Рідкий екстракт після відстоювання і фільтрації - це прозора рідина коричнево-зеленого кольору зі своєрідним характерним запахом Для одержання густого екстракту рідкий упарюють у вакуум-випарному апараті при температурі 50-70°С до концентрації сухих речовин не менше 50% Густий екстракт - плинна сироповидна рідина, темно-коричневого кольору із характерним запахом Добре зберігається без зміни його властивостей Відгони ВОДИ, одержані при випарюванні насичених витяжок та рідкого екстракту, повторно використовують для зволоження та екстракції сировини З метою збільшення терміну зберігання та зручності транспортування рідкий екстракт висушують на розпилювальній сушарці при температурі 160-190°С на 60-90°С до одержання сухого екстракту з масовою часткою сухої речовини не менш 92% Сухий екстракт - сипкий порошок кремовокоричневого кольору, гігроскопічний, має бактерицидні властивості і добре зберігається без додаткового введення консервантів Пропоновані режими способу одержання екстракту стевм спрямовані на збереження нативних властивостей речовин, які екстрагуються із сировини Екстракт містить цілий ряд біологічно активних речовин, переважно комплекс дитерпенових ГЛІКОЗИДІВ (стевіазид, ребаудиазид та ш ), а також флавоноїди, водорозчинні хлорофіли і ксантофіли, нейтральні олігосахариди, ВІЛЬНІ цукри, амінокислоти та мінеральні речовини Флавоноїди мають яскраво виражені антиоксидантні властивості, імуностимулюючу та імуномодулюючу дію Дитерпенові глікозиди за їх ХІМІЧНОЮ природою є фітостероїдами і відіграють значну роль у нормалізації гормонального статусу організму людини Екстракт стевм можна використовувати для безпосереднього вживання, а також для одержання харчових добавок лікувально - профілактичної дії Разом з тим, одержаний згідно з даним способом екстракт стевм після додаткової обробки можна використовувати як природний замінник цукру для хворих на цукровий діабет, а також у харчовій та кондитерській промисловості Спосіб здійснюють таким чином Подрібнене сухе листя та молоді пагони стевм зволожують водою очищеною, нагрітою до 40-50°С і завантажують у 5 екстракторів Сировину у 1-ому екстракторі заливають очищеною водою, нагрітою до температури 40-50°С, настоюють протягом 3-5 годин Після ЧОГО витяжку повільно зливають і, одночасно з цим, в 1 -й екстрактор подають нагріту до 40-50°С очищену воду до максимального виснаження сировини при співвідношенні сировина і вода 1 7-8 Одержану із попереднього екстрактора витяжку використовують як екстрагент для екстракції сировини в наступному екстракторі Витяжки із V-то екстрактора, насичені екстрактивними речовинами, зливають, упарюють у ваку 42159 ум-випарному апараті до 25-30%-го вмісту сухих речовин, охолоджують до 0 - (+5)°С, витримують при цій температурі протягом 20-30 год і фільтрують через ватно-марлевий фільтр Одержаний таким чином рідкий екстракт - це рідина темно-коричневого кольору з гіркувато-солодким смаком З метою одержання густого екстракту, рідкий екстракт упарюють при 50-70°С під вакуумом до концентрації сухих речовин, не менше 50% Густий екстракт - сироповидна густа плинна рідина, темного кольору з слабким своєрідним запахом, гіркувато-солодким "лакричним" смаком і вмістом дитерпенових ГЛІКОЗИДІВ - не менше 12% Вихід густого екстракту - не менше 45% від сухої рослинної сировини Для одержання сухого екстракту рідкий екстракт висушують на розпилювальній сушарці при температурі 160-190°С на 60-90°С Сухий екстракт - гігроскопічний, дрібнодисперсний сипкий порошок світло - коричневого кольору, з слабким своєрідним запахом та гіркувато-солодким "лакричним" смаком Вміст сухої речовини-не менше 92%, вміст дитерпенових ГЛІКОЗИДІВ - не менше 30% Вихід сухого екстракту - не менше 27% від сухої рослинної сировини Приклад 1 200 кг подрібненого листя та молодих пагонів стевм зволожують очищеною водою, нагрітою до 45°С, і в рівній КІЛЬКОСТІ (ПО 40 кг) завантажують у 5 екстракторів Сировину у 1-му екстракторі заливають нагрітою до 45°С очищеною водою і настоюють 3 години Після чого повільно зливають витяжки і одночасно з цим через 1-й екстрактор пропускають нагріту воду при співвідношенні сировина і вода 1 7 до виснаження сировини Одержані витяжки із 1-го екстрактора використовують як екстрагент для екстракції сировини в IIому екстракторі Аналогічно використовують витяжки одержані з ІІ-го, Ill-го та IV-ro екстракторів Виснажену сировину віджимають, жмих направляють у відходи, а віджату витяжку заливають останньою порцією на наступний екстрактор рюють у вакуум-випарному апараті при температурі 50-60°С до 27%-го вмісту сухих речовин, охолоджують до +5°С, витримують 25 год при цій температурі і фільтрують через ватно-марлевий фільтр Одержують 214 кг рідкого екстракту стевм з вмістом сухих речовин 26,95%, що складає 28,84% від завантаженої сировини в перерахунку на суху речовину Приклад 2 Спосіб здійснюють аналогічно прикладу 1, за винятком того, що для екстракції беруть 1600 л води очищеної (співвідношення сировини і води 1 8) Рідкий екстракт доупарюють в вакуум-випарному апараті при температурі 70°С до одержання густого екстракту з вмістом сухих речовин 53%, дитерпенових ГЛІКОЗИДІВ - 13,2% Густий екстракт - сироповидна плинна рідина темно - коричневого кольору з слабким своєрідним запахом та гіркувато-солодким смаком Вихід густого екстракту 92,83 кг, що складає 29,24% від завантаженої сировини в перерахунку на суху речовину Відгони ВОДИ, одержані при випарюванні рідкого екстракту, повторно використовують для зволоження та екстракції сировини Приклад 3 Спосіб здійснюють аналогічно прикладу 1, за винятком того, що рідкий екстракт висушують на розпилювальній сушарці при температурі 160-165°С на 60-65°С Одержаний сухий екстракт стевм - гігроскопічний, дрібнодисперсний сипкий порошок з вмістом сухих речовин 94,3%, вміст дитерпенових ГЛІКОЗИДІВ - 30,6% Вихід сухого екстракту 56,32 кг, що складає 28,16% від завантаженої сировини в перерахунку на суху речовину Використання винаходу дасть змогу збільшити вихід готового продукту за рахунок підвищення ефективності процесу екстракції водорозчинних речовин стевм, значно зменшити енерговитрати, одержати екстракт стевм з високими лікувальнопрофілактичними властивостями за рахунок збереження природних властивостей екстрактивних речовин та забезпечить придатність цільових продуктів до тривалого зберігання Витяжки із V-ro екстрактора, насичені екстрактивними речовинами, збирають у збірник, випа ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Киів-133, бульв Лесі Українки, 26 (044)295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку Обсяг обл -вид арк 2002 р Формат 60x84 1/8 Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ, 03680, Киів-39 МСП, вул Горького, 180 (044) 268-25-22