Спосіб виробництва концентрованого екстракту із стевії (stevia rebaudiana bertoni)

Реферат: Спосіб виробництва концентрованого екстракту із стевії (Stevia rebaudiana Bertoni), який полягає в екстракції водним реагентом суміші дитерпенових глікозидів із листків стевії протягом 3-8 годин та концентруванні екстракту до масової частки сухих речовин 52-55 %, причому концентрований екстракт наноситься на нейтральний пористий носій у співвідношенні концентрований екстракт:нейтральний носій як 0,1÷1,6:0,9÷1,2, після чого здійснюють його висушування до вмісту масової частки сухих речовин 94-96 %, охолоджують до температури навколишнього середовища 15-25 °C та поділяють механічним високопродуктивним способом на задані дози за ступенем солодкості. UA 74258 U (12) UA 74258 U UA 74258 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до харчової промисловості, а саме до виробництва концентрованих екстрактів (біодобавки, природні підсолоджувані) із стевії. Відомий спосіб виробництва екстракту стевії, який полягає в екстракції суміші дитерпенових глікозидів водним реагентом із листків стевії (Stevia rebaudiana Bertoni) до вмісту в екстракті масової частки сухих речовин не більше 5,5 %. Після чого в отриманий екстракт із ступенем солодкості близько 5 ум. од. з метою його зберіганню більше доби додають консервант Е211 (sodium benzoate) Трейбал Р. Жидкостная экстракция: Пер. с англ… - М., 1966]. Недоліком даного способу є підвищений вміст баластних речовин і низький вміст корисних, сухих речовин, що не забезпечує тривале зберігання екстракту навіть із застосуванням консерванту. Зважаючи на те, що через наявність великої кількості баластних речовин можливості споживання такого екстракту з малим ступенем солодкості дуже обмежені, його виробництво за таким способом є економічно не ефективним. Відомий також інший спосіб виробництва концентрованого екстракту, який полягає в екстракції водним реагентом суміші дитерпенових глікозидів із листків стевії (Stevia rebaudiana Bertoni) за температури 60-95 °C протягом 3-8 год., з наступним його очищенням від баластних речовин шляхом фільтрування та відстоювання фільтрованого екстракту протягом 12-16 год., його концентруванні до масової частки сухих речовин 52-55 %, додаванні консерванту у кількості 0,08…0,1 % до загальної маси продукту та розфасуванні у рідкому стані [Броунштейн Б.И, Железняк А.С. Физико-химические основы жидкостной экстракции. - Л., 1966]. Недоліком даного способу є потенційно висока мікробіологічна ураженість продукту через тривалу екстракцію у "м'яких" умовах, що обумовлює необхідність використання консерванту. Крім того, концентрат екстракту має високий ступінь солодкості (до 50 ум. од.), що з метою мінімізування втрат в кінцевій формі його подання вимагає здійснювати дозування із дуже високою точністю, що в разі фасування на виробництві у малих кількостях збільшує собівартість готової продукції, а під час індивідуального разового споживання у малих кількостях незручно і можливо тільки з великою похибкою. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого способу виробництва концентрованого екстракту стевії високої якості, що в кінцевій формі його подання надавав би просту можливість його споживання у точно заданих малих кількостях і в той же час був би зручний і придатний для широкого застосування Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі виробництва концентрованого екстракту із стевії (Stevia rebaudiana Bertoni), який полягає в екстракції водним реагентом суміші дитерпенових глікозидів із листків стевії протягом 3-8 годин, та концентруванні екстракту до масової частки сухих речовин 52-55 %, згідно з корисною моделлю концентрований екстракт наноситься на нейтральний пористий носій у співвідношенні концентрований екстракт: нейтральний носій як 0,1÷1,6:0,9÷1,2, після чого здійснюють його висушування до вмісту масової частки сухих речовин 94-96 %, охолоджують до температури навколишнього середовища 15-25 °C та поділяють механічним високопродуктивним способом на задані дози за ступенем солодкості. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає в наступному. Концентровані екстракти стевії, завдяки вмісту флавоноїдного комплексу та суміші дитерпенових глікозидів, виявляють еколого-протекторну та низькокалорійну дію. Особливу увагу заслуговують глікозиди стевіозид і ребаудіозид, які мають ступінь солодкості у 250-300 разів більший за цукор. Флавоноїди при сумісній дії з селеном та вітамінами С і Е забезпечують підтримку нормальної функції антиоксидантного захисту, який захищає мембрани кліток від негативного впливу вільних радикалів, надмірна кількість яких утворюється в організмі хворого на цукровий діабет. Розфасовку концентрованого екстракту в кінцевій формі його подання як готового продукту зазвичай здійснюють у дрібну тару, наприклад 10-50 мл (12-60 г). Індивідуально концентровані екстракти стевії вживають переважно їх додаванням у чай або мінеральну воду. Проблеми незручного їх дозування, втрат та часто неточного дозування концентрованого екстракту при індивідуальному разовому споживанні суттєво знижують привабливість готового продукту в такій кінцевій формі його подання. При цьому розфасовка навіть такими, ще не дуже малими, об'ємами вже вимагає від виробника використання спеціального способу фасування, що як наслідок, в свою чергу, призводить до збільшення загальної собівартості готового продукту в 1,2 і більше разів. Для спрощення використання екстракту малими дозами як у виробництві продукції, так і окремою людиною у повсякденному вживанні, пропонується здійснити нанесення екстракту на нейтральний носій в кінцевій формі його подання як готового продукту, що дозволить забезпечити простоту його вживання у невеликих заданих кількостях, у тому числі в 1 UA 74258 U 5 10 15 індивідуальних добових кількостях із чаєм, кавою тощо. Як нейтральний носій можна використовувати полотна неткані голкопробивні фільтрувальні згідно з ТУ У 17.5-00306644-1292003 товщиною 1-2 мм або застосовувати інші нейтральні носії, що не мають негативного впливу на здоров'я людини. Використання нейтрального носія дозволяє збільшити термін зберігання концентрованого екстракту у малих кількостях без використання консервантів протягом 23-30 місяців. Вивчали можливе максимальне співвідношення нанесеного концентрованого екстракту на площу нейтрального носія товщиною 1 мм. Варіювали кількість нанесення концентрованого екстракту (температура екстракту 60-70 °C) у співвідношенні від 10 до 200 % до маси нейтрального носія (табл. 1). Вивчали ефективність використання поверхні нейтрального носія для нанесення концентрованого екстракту стевії у заданих за ступенем солодкості кількостях та швидкості розчинення екстракту залежно від температури розчину (чай) (табл. 1-3). Співвідношення концентрованого екстракту до маси і поверхні нейтрального носія варіювали у межах як 0,052,0:0,4-1,3. Проведені експерименти показали ефективність використання нейтрального носія товщиною 1 мм, що дозволяє отримати максимальне співвідношення мас екстракт: носій, як 1,5:1 (дослід № 6) і забезпечує високий ступінь розчинності екстракту у розчині в широкому діапазоні температур. 20 Таблиця 1 Поглинаюча ефективність нейтрального пористого носія (товщиною 1 мм) 300 500 1000 2000 4000 4500 5000 Тривалість поглинання екстракту, с 3 4 7 14 26 28 32 Швидкість поглинання, 2 г·мм /с 0,05 0,063 0,071 0,071 0,077 0,08 0,08* 6000 38 0,08* № пп. Доза екстракту на 2 S=2000 мм , мг 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Висновки повне поглинання повне поглинання повне поглинання повне поглинання повне поглинання повне поглинання поглинання 90 % екстракту поглинання 75 % нанесеного екстракту * швидкість поглинання до моменту повного насичення носія екстрактом. Таблиця 2 Швидкість переходу екстракту з поверхні нейтрального носія (при їх співвідношенні 1,5:1) у розчин за різної температури води № пп. Температура води, (°С) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 30 50 60 70 80 90 95 Швидкість руху перемішування води, (м/сек.) 0,01 0,01 0,005 0,002 0,001 0 0 2 Результати повне розчинення за 120 сек. повне розчинення за 60 сек. повне розчинення за 20 сек. повне розчинення за 10 сек. повне розчинення за 5 сек. повне розчинення за 5 сек. повне розчинення за 4 сек. UA 74258 U Таблиця 3 Вплив площі носія з екстрактом при співвідношенні 1:1,5 на ступінь солодкості № пп. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 5 10 15 20 25 2 Площа нейтрального пористого носія, (мм ) 2000 1000 500 400 300 200 100 Результати виключно висока солодкість занадто висока солодкість дуже висока солодкість нормальна висока солодкість висока солодкість нормальна солодкість низька солодкість Спосіб здійснюється наступним чином. Отриманий екстракт концентрували до вмісту масової частки сухих речовин 52-55 %. Концентрат екстракту має ступінь солодкості 35 ум. од., вміст стевіозиду 10,86 % до СР сировини та вміст флаваноїдного комплексу 58,1 % у перерахунку на рутин. Здійснювали рівномірне нанесення концентрованого екстракту шляхом розпилення, краплинним, струменевим або іншим способом на нейтральний пористий носій в різних варіантах як 0,1-2,0: 0,4-1,3. Після чого, оброблений пористий носій висушували до вмісту масової частки сухих речовин 95 %, охолоджували до температури носія 20 °C, стабілізували та здійснювали механічне розділення на пластини із заданими геометричними розмірами. Приклади здійснення способу. Приклад № 1. Отриманий екстракт із листків стевії (Stevia rebaudiana Bertoni) концентрували до вмісту масової частки сухих речовин 54 % та рівномірно, шляхом його рівномірного розпилювання, наносили на нейтральний пористий носій, виготовлений у вигляді стрічки у співвідношенні концентрований екстракт: нейтральний носій, як 1,5:1,0. Пористий носій, оброблений концентрованим екстрактом, висушували до вмісту масової частки сухих речовин 95 % та охолоджували до температури носія 20 °C, стабілізували та здійснювали фасування, нарізаючи механічним високопродуктивним способом на задані дози з високою точністю та з мінімальними втратами. Таким чином, виробництво солодкого продукту на основі нанесеного на пористий носій концентрованого екстракту стевії високої якості в такій кінцевій формі його подання як готового продукту, дозволяє отримати продукт із високим ступенем солодкості придатний для широкого застосування, що надасть можливість гранично просто, економічно і зручно використовувати екстракт кінцевим споживачем. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб виробництва концентрованого екстракту із стевії (Stevia rebaudiana Bertoni), який полягає в екстракції водним реагентом суміші дитерпенових глікозидів із листків стевії протягом 3-8 годин та концентруванні екстракту до масової частки сухих речовин 52-55 %, який відрізняється тим, що концентрований екстракт наноситься на нейтральний пористий носій у співвідношенні концентрований екстракт:нейтральний носій як 0,1÷1,6:0,9÷1,2, після чого здійснюють його висушування до вмісту масової частки сухих речовин 94-96 %, охолоджують до температури навколишнього середовища 15-25 °C та поділяють механічним високопродуктивним способом на задані дози за ступенем солодкості. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3