Способ получения концентрата для безалкогольного напитка

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам производства концентратов для безалкогольных напитков. Способ получения концентрата для безалкогольного напитка включает экстрагирование растительного и плодово-ягодного сырья непрерывно в противотоке и смешивание растительного и плодово-ягодного экстрактов в соотношении 1:5-1:7. При этом экстрагирование растительного сырья осуществляют 35-40%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 40-60°С, при соотношении сырья и экстрагента 1:3-1:4 и при следующем содержании компонентов, мас.%: надземная часть душицы - 4,2-5,9; надземная часть шалфея - 4,23-5,53; надземная часть мяты перечной - 5,71-7,31; надземная часть эстрагона - 4,23-5,53; соплодия ольхи - 4,23-5,53; корень девясила - 1,1-1,5; корень аира - 1,1-1,5; корень алтея - 0,2-0,5; экстрагент - остальное. Экстрагирование плодово-ягодного сырья осуществляют 20-25%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 50-65°С, при соотношении сырья и экстрагента 1:0,5-1:0,7. Смесь растительного и плодово-ягодного экстрактов выпаривают под вакуумом при температуре 50-60°С до получения концентрата с содержанием сухих веществ 15-20% и фракции спирта, которая направляется в качестве экстрагента на стадию экстрагирования. Данное изобретение позволяет сократить продолжительность процесса получения концентрата в 1,5-2 раза и тем самым увеличить выход готового продукта в 1,5-2 раза за счет выбора оптимальных режимных параметров процесса.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам производства концентратов для безалкогольных напитков.

Известен способ переработки плодово-ягодного сырья для производства напитков, включающий его инспекцию, мойку, залив водой, экстрагирование сока нагревом, отделение сока, фильтрацию, экстрагирование сока осуществляют в две стадии, причем на первой стадии нагревание осуществляют со скоростью 1,5-3°С в минуту до 65-84°С, на второй стадии со скоростью 1-2,5°С в минуту до температуры 80-95°С, при этом между стадиями смесь воды с сырьем выдерживают в течение 10-18 минут, а залив сырья водой осуществляют при соотношении 1:0,7-1:1 (SU 888918. Бюл. №6, 15.12.81, А 23 L 2/00).

Недостатком данного способа является низкая скорость экстрагирования и трудоемкость вследствие необходимости постоянного контроля над температурой процесса.

Известен способ получения соков, включающий прессование, фильтрование, пастеризацию в потоке, вторичное фильтрование до определенной массовой доли осадка, подачу сока на ультрафильтрационную установку для осветления и стерилизации путем прохождения через последовательно установленные полупроницаемые ультрафильтрационные мембраны со скоростью 2,5-3,0 м/с (SU 1294332. Бюл. №9, 07.03.87, А 23 L 2/02).

Недостатком данного способа являются большие потери вкусовых и ароматических компонентов в выжимках после прессования и не перешедших в готовый продукт, а также сложность процесса фильтрования и очистки полупроницаемых мембран.

Известен способ извлечения полезных компонентов из плодово-ягодного сырья в два этапа. На первом этапе извлечение производят из нераздробленного плодово-ягодного сырья водой в противотоке при температуре смеси 80-100°С в течение 1,0-4,0 ч с получением первого сока. На втором этапе полученное экстракт-сырье отделяют от экстрагента, после чего второй сок, полученный из экстракт-сырья, выделяют термомеханической обработкой путем воздействия на слой, имеющий исходную толщину 100-300 мм, температурой 90-100°С и давлением 0,01-0,2 МПа в течение 0,3-5 мин. Первый сок подвергают фильтрованию и выпариванию, а второй сок поступает на выработку желеобразных масс (RU 2130278. Бюл. №14, 20.05.99, А 23 L 2/04).

Недостатком данного способа является воздействие высоких температур на плодово-ягодное сырье, что негативно сказывается на качестве готового продукта вследствие разрушения и значительных потерь ароматизирующих веществ. Также длительность процесса и невозможность применения в качестве экстрагента водно-спиртового раствора.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения напитка, сущность которого состоит в том, что протертые ягоды и/или плоды экстрагируют водой периодическим способом при температуре 95-97°С в течение 1-2 ч. В диффузоре экстрагированию подвергают растительное сырье - плоды шиповника и вводят туда плодово-ягодный экстракт. Полученную смесь выдерживают в течение 1,0-2,5 ч для завершения экстракции. Экстракт отделяют от осадка и упаривают при температуре 65-70°С до получения концентрата с содержанием сухих веществ 4-6%. Концентрат разделяют на две части, одну из которых смешивают с сахаром-песком и уваривают, после чего к полученному сиропу добавляют оставшееся количество концентрата и аскорбиновую кислоту, перемешивают и разливают, причем перед розливом можно вводить витамин B₁, В₂, В₃, B₆, PP и С (RU 2000716. Бюл. №37-38, 15.10.93, А 23 L 2/00).

Недостатками данного способа являются низкое качество готового продукта, невысокий его выход и длительность процесса вследствие использования периодического метода экстрагирования.

Техническим результатом данного изобретения является увеличение выхода конечного продукта и сокращение продолжительности процесса.

Технический результат достигается тем, что в способе получения концентрата для безалкогольного напитка, предусматривающем экстрагирование растительного и плодово-ягодного сырья, смешивание полученных экстрактов, отделение осадка и выпаривание, отличием является то, что в качестве растительного сырья используют смесь растений: надземную часть душицы, надземную часть шалфея, надземную часть мяты перечной, надземную часть эстрагона, соплодия ольхи, корень девясила, корень аира, корень алтея, смешивание растительного и плодово-ягодного экстрактов проводят в соотношении 1:5-1:7, экстрагирование растительного и плодово-ягодного сырья осуществляют непрерывно в противотоке, при этом экстрагирование растительного сырья осуществляют 35-40%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 40-60°С при следующем содержании компонентов, мас.%: надземная часть душицы - 4,2-5,9; надземная часть шалфея - 4,23-5,53; надземная часть мяты перечной - 5,71-7,31; надземная часть эстрагона - 4,23-5,53; соплодия ольхи - 4,23-5,53; корень девясила - 1,1-1,15; корень аира - 1,1-1,5; корень алтея - 0,2-0,5; экстрагент - остальное, а экстрагирование плодово-ягодного сырья осуществляют 20-25%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 50-65°С, выпаривание смеси растительного и плодово-ягодного экстрактов осуществляют под вакуумом при температуре 50-60°С с получением спирта и концентрата с содержанием 15-20% сухих веществ.

Применение в качестве экстрагента водно-спиртового раствора обусловлено тем, что при его использовании в экстракт переходит значительное количество экстрактивных веществ. Это такие вещества как вески, смолы, масла, фенолы, терпены, ароматические углеводы, стерины и некоторые соединения, экстрагируемые водой (пектины, моно-, да- и трисахариды, танины, органические кислоты и минеральные вещества).

В качестве экстрагента плодово-ягодного сырья используют 20-25%-ный спирт, поскольку он обладает высокой вязкостью и способствует (согласно закону Фика) переходу максимального количества растворенных в клетке материала целевых компонентов в растворитель, и не способствует переходу в экстракт балластных веществ, которые при внесении в купаж выпадают в осадок и негативно влияют на качество готового продукта. Такие экстракты длительное время сохраняют прозрачность после внесения в них колера, который адсорбирует вкусовые и ароматические вещества.

Для экстрагирования растительного сырья используется 35-40%-ный водно-спиртовой раствор, так как он имеет оптимальный коэффициент диффузии и способствует переходу в экстракт около 95-98% экстрактивных веществ. Уменьшаясь с увеличением концентрации спирта, коэффициент диффузии достигает минимума при содержании спирта в растворе около 25 мас.%, далее он увеличивается и вновь достигает минимума около 60 мас.%. Необходимость учитывать коэффициент диффузии экстрагента обусловлена тем, что сушеное растительное сырье, это, как правило, сырье малой экстрактивности с весьма низким коэффициентом диффузии извлекаемых компонентов.

Противоточное движение сырья и экстрагента применяется для достижения предельной степени извлечения целевых компонентов из сырья и высоких концентраций экстрактивных веществ, а также для сокращения продолжительности процесса, при котором экстракт можно отбирать уже через 40-60 мин после начала процесса. В результате общий выход экстракта увеличивается по сравнению с периодическим способом экстрагирования (настаиванием).

Выпаривание осуществляют под вакуумом для исключения воздействия высоких температур на термолабильные ароматические вещества растительного происхождения, что сохраняет высокое качество готового продукта.

Спирт, полученный при выпаривании смеси растительного и плодово-ягодного экстрактов, вторично используют в качестве экстрагента при экстрагировании растительного и плодово-ягодного сырья, что значительно удешевляет процесс вследствие экономии дорогостоящего сырья.

Использование в качестве растительного сырья смеси лекарственных растений способствует обогащению напитка витаминами и биологически активными веществами и улучшает его качество. Входящая в смесь трава душицы содержит эфирное масло, в состав которого входит тимол и карвакрол, сесквитерпены, свободные спирты; дубильные вещества, аскорбиновую кислоту и флавоноиды. Шалфей содержит эфирное масло, цинеол, борнеол, флавоноиды, дубильные вещества, фитонциды, витамины Р, PP. Мята перечная богата органическими кислотами, терпеновыми соединениями, флавоноидами, каротином, эфирным маслом, которое содержит ментол. Эстрагон содержит эфирное масло, минеральные соли, каротин, рутин. Соплодия ольхи содержат танин, флавоноиды, кофейную и аскорбиновую кислоту. Корни девясила, вира и алтея содержат слизистые вещества, эфирные масла, горькие гликозиды, смолы, дубильные вещества, аскорбиновую кислоту.

Экстракт предложенной композиции лекарственных растений обладает противовоспалительным, обволакивающим, вяжущим, обезболивающим, ветрогонным, спазмолитическим, антимикробным, крововосстанавливающим действиями.

Плодово-ягодные экстракты богаты ценными веществами - витаминами, минеральными соединениями, органическими кислотами, значительно повышающими пищевую ценность напитка и придающие ему приятный освежающий вкус.

Способ осуществляется следующим образом. В качестве растительного сырья используют смесь растений: надземную часть душицы, надземную часть шалфея, надземную часть мяты перечной, надземную часть эстрагона, соплодия ольхи, корень девясила, корень аира, корень алтея, которую экстрагируют непрерывно в противотоке 35-40%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 40-60°С при соотношении сырья и экстрагента 1:3-1:4, при следующем содержании компонентов, мас.%: надземная часть душицы - 4,2-5,9; надземная часть шалфея - 4,23-5,53; надземная часть мяты перечной -5,71-7,31; надземная часть эстрагона - 4,23-5,53; соплодия ольхи - 4,23-5,53; корень девясила - 1,1-1,5; корень вира - 1,1-1,5; корень алтея - 0,2-0,5; экстрагент -остальное. Причем гранулометрический состав сухих измельченных частиц растительного сырья следующий: 10-15% частиц имеют размер 5 мм; 20-30% - 4 мм; 30-40% - 3 мм; 20-35% - 2 мм. Измельченное плодово-ягодное сырье экстрагируют непрерывно в противотоке 20-25%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 50-65°С при соотношении сырья и экстрагента 1:0,5-1:0,7. Полученные экстракты смешивают при соотношении растительного экстракта и плодово-ягодного экстракта соответственно 1:5-1:7. Полученную смесь отделяют от осадка и направляют на выпаривание под вакуумом при температуре 50-60°С до получения концентрата с содержанием сухих веществ 15-20% и выделения фракции спирта, которая отправляется на стадию экстрагирования в качестве экстрагента. Для производства безалкогольного напитка из полученного концентрата в последний добавляют сахарный сироп, лимонную кислоту, колер и воду при следующем содержании компонентов, мас.%: концентрат - 58,33-72; сахарный сироп - 8,8-9,2; лимонная кислота - 0,14-0,142; колер - 0,05-0,1; вода - остальное. После чего тщательно перемешивают.

Пример 1. Экстрагирование растительного сырья осуществляют непрерывно в противотоке 35%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 40°С при следующем содержании компонентов, мас.%:

Надземная часть душицы	4,2
Надземная часть шалфея	4,23
Надземная часть мяты перечной	5,71
Надземная часть эстрагона	4,23
Соплодия ольхи	4,23
Корень девясила	1,1
Корень вира	1,1
Корень алтея	0,2
Экстрагент	Остальное

В качестве плодово-ягодного сырья используют плоды айвы. Измельченные плоды айвы экстрагируют непрерывно в противотоке 20%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 50°С при соотношении сырья и экстрагента 1:0,5 и получают экстракт айвы, содержащий винную и яблочную кислоты, которые повышают свою биологическую активность и терапевтическое действие в присутствии лимонной кислоты.

Полученные экстракты смешивают в соотношении 1:5 (растительный экстракт: экстракт айвы). Полученную смесь отделяют от осадка и выпаривают под вакуумом при температуре 50°С до концентрации сухих веществ 15%. Для производства безалкогольного напитка из полученного концентрата в последний добавляют сахарный сироп, лимонную кислоту, колер и воду при следующем содержании компонентов, мас.%:

Концентрат	72
Сахарный сироп	8,8
Лимонная кислота	0,14
Колер	0,05
Вода	Остальное

Полученный напиток имеет прозрачный светло-коричневый цвет.

Пример 2. Экстрагирование растительного сырья осуществляют непрерывно в противотоке 40%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 60°С, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Надземная часть душицы	5,9
Надземная часть шалфея	5,53
Надземная часть мяты перечной	7,31
Надземная часть эстрагона	5,53
Соплодия ольхи	5,53
Корень девясила	1,5
Корень аира	1,5
Корень алтея	0,5
Экстрагент	Остальное

Измельченные плоды айвы экстрагируют непрерывно в противотоке 25%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 65°С при соотношении сырья и экстрагента 1:0,7 и получают экстракт айвы. Полученные экстракты смешивают в соотношении 1:7 (растительный экстракт: экстракт айвы). Полученную смесь отделяют от осадка и выпаривают под вакуумом при температуре 60°С до концентрации сухих веществ 20%. Для производства безалкогольного напитка из полученного концентрата в последний добавляют сахарный сироп, лимонную кислоту, колер и воду при следующем содержании компонентов, мас.%:

Концентрат	68,58
Сахарный сироп	9,2
Лимонная кислота	0,142
Колер	0,1
Вода	Остальное

Полученный напиток имеет прозрачный темно-коричневый цвет.

Пример 3. Экстрагирование растительного сырья осуществляют непрерывно в противотоке 40%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 55°С, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Надземная часть душицы	5,05
Надземная часть шалфея	4,88
Надземная часть мяты перечной	6,51
Надземная часть эстрагона	4,88
Соплодия ольхи	4,88
Корень девясила	1,3
Корень аира	1,3
Корень алтея	0,35
Экстрагент	Остальное

В качестве плодово-ягодного сырья используют плоды кизила и барбариса. Измельченные плоды кизила и барбариса экстрагируют непрерывно в противотоке 23%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 60°С при соотношении сырья и экстрагента 1:0,5 и получают экстракт кизила и барбариса. Полученные экстракты смешивают в соотношении 1:6 (растительный экстракт: экстракт кизила и барбариса). Полученную смесь отделяют от осадка и выпаривают под вакуумом при температуре 60°С до концентрации сухих веществ 18%. Для производства безалкогольного напитка из полученного концентрата в последний добавляют сахарный сироп, лимонную кислоту, колер и воду при следующем содержании компонентов, мас.%:

Концентрат	58,33
Сахарный сироп	9,2
Лимонная кислота	0,14
Вода	Остальное

Полученный напиток имеет непрозрачный темно-красный цвет.

Предлагаемый способ получения концентрата для безалкогольного напитка позволяет сократить продолжительность процесса в 1,5-2 раза и увеличить выход готового продукта в 1,5-2 раза за счет выбора оптимальных режимных параметров процесса.

Способ получения концентрата для безалкогольного напитка, предусматривающий экстрагирование растительного и плодово-ягодного сырья, смешивание полученных экстрактов, отделение осадка и выпаривание, отличающийся тем, что в качестве растительного сырья используют смесь растений: надземную часть душицы, надземную часть шалфея, надземную часть мяты перечной, надземную часть эстрагона, соплодия ольхи, корень девясила, корень аира, корень алтея, смешивание растительного и плодово-ягодного экстрактов проводят в соотношении 1:5-1:7, экстрагирование растительного и плодово-ягодного сырья осуществляют непрерывно в противотоке, при этом экстрагирование растительного сырья осуществляют 35-40%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 40-60°С при следующем содержании компонентов, мас.%: надземная часть душицы 4,2-5,9; надземная часть шалфея 4,23-5,53; надземная часть мяты перечной 5,71-7,31; надземная часть эстрагона 4,23-5,53; соплодия ольхи 4,23-5,53; корень девясила 1,1-1,15; корень аира 1,1-1,5; корень алтея 0,2-0,5; экстрагент остальное, а экстрагирование плодово-ягодного сырья осуществляют 20-25%-ным водно-спиртовым раствором при температуре 50-65°С, выпаривание смеси растительного и плодово-ягодного экстрактов осуществляют под вакуумом при температуре 50-60°С с получением спирта и концентрата для безалкогольного напитка с содержанием сухих веществ 15-20%.