СО2-экстракты и олеорезины.

Автор: | 27.05.2019

СО2-экстракты и олеорезины.

В настоящее время в области применения извлечений из разнообразного растительного сырья в продуктах пищевой, парфюмерно-косметической и фармацевтической промышленности, а также бытовой химии создалась ситуация когда на рынке присутствуют продукты полученные по различным технологиям и в условиях ослабленного контроля эти продукты могут применяться в пищевой промышленности, что связано с опасностями для потребителей. В данной работе дается краткий обзор различных продуктов присутствующих на рынке.

I.

Олеорезины (маслосмолы) – экстракты пряностей, полученные различными органическими растворителями или их смесями (спирт, гексан, петролейный эфир, ацетон, этилацетат, метиленхлорид, нефрасы, хладоны и др.). Состав олерезин – смесь вкусоароматических веществ, смолистых соединений, продуктов окисления, полимеризации, разложения и органических растворителей. Особо разрушительным является процесс отгонки растворителей:

1)Температура кипения вышеназванных чистых экстрагентов находится в пределах 46-80 0С, а мисцелл – гораздо выше; иногда – до 2000С и выше.

Например, характеристика гексана:

– предельный углерод,

– температура кипения при 101,325 кПа – 68,742 оС

– плотность при 20 оС – 0,65937 г/см3

– массовая относительная летучесть на фильтровальной бумаге (относительно бутилацетата) – 5,54

– ПДК р.з. (м23) – 1800

– ЛВЖ Ι разряда

– температура вспышки (в закрытом тигле) – 20 оС

– параметр растворимости δ (МДж/м3)1/2 – 14,77

– каури-бутанольная точка – 30

– анилиновая точка – 69,0

2)Во время длительного перегрева растворов вкусоаромантических веществ и экстрагента появляются продукты окисления, разложения, полимеризации лабильных природных полезных соединений.

3)При отгонке растворителя теряется значительная часть летучих ароматических веществ. Проведенные сравнительные экстракции различными растворителями эвгенолсодержащего сырья показали, что содержание эвгенола в экстракте возрастает в 1,5 раза в ряду от паровой отгонки к СО2-экстракции паровая отгонка → петролейный эфир → гексан → ацетон → диэтиловый эфир → СО2-экстракция, у кориандра при паровой отгонке в эфирном масле кориандра линалоола содержится ≈ 60%, в СО2-экстракте – более 70%;

4)Оценка ароматических и вкусовых экстрактов практически любого вида сырья (в баллах): петролейноэфирного – 4,2; диэтиловоэфирного – 3,8; ацетонового – 3,8; спиртового – 4,0; углекислотного (СО2-экстракта) – 4,4.

5)После термообработки олеорезины используются в пищевых продуктах – проходят повторно термообработку, что сравнимо с повторной варкой пищи.

6)Сравнивая образцы, предоставляемые для исследований на оформление разрешительных документов и образцы из массовых партий, отмечено: в последних – недопустимое содержание растворителей 2-5%, а так же несоответствие представительских образцов массовым поставкам.

Два последних образца олеорезин, исследуемых нами, содержали «примеси… растворителей, в том числе толуола 1,0 ± 0,1%».

Аргументация в пользу использования в пищевых добавках в основном олеорезин, откорректированных эфирными маслами, основана на их ценовой доступности – это миф, который быстро разрушается при здравом сопоставлении доли стоимости рецептурных норм пряностей с общей стоимостью продукта с долей влияния пряностей на общее качество и органолептику этого продукта.

II.

Натуральные пряности. К недостаткам сухих пряностей относятся:

– микробиологическая обсемененность в большинстве случаев превышает допустимые показатели на несколько порядков. Использование таких пряностей способно испортить конечный продукт. Требуются дополнительные средства для стерилизации натуральных пряностей. Проблема стерилизации пряностей состоит в поиске приемов, способных одновременно – сохранить вкусоараматическую нативность пряности и убрать обсеменение. Опасно загрязненность пряностей продуктами жизнедеятельности микрофлоры, в т.ч. особо опасными афлотоксинами, которые остаются в пряностях после стерилизации. Существует проблема нестабильность органолептических показателей (зависимость от региона произрастания, времени сбора, погодных условий, способа транспортировки и сроков хранения), а так же измельченные пряности ухудшают товарный вид продукции: черные вкрапления на срезе вареных колбасных изделий.

III.

Эфирные масла – несомненно, являются ценным продуктом для определенных отраслей, но при отгонке с паром, запускается механизм окисления и полимеризации масел. Изменчивость терпенов в их легкой окисляемости и склонности к полимеризации, причем с образованием высококипящих или неспособных перегоняться продуктов. Кроме указанных процессов изменения, терпены способны легко подвергаться изомерным превращениям: стереохимическим или структурным. Также легко совершается перемещение двойных связей. Недостатки эфирных масел: весьма ограниченные сроки хранения; часть масел не обладает натуральным запахом исходного сырья; многие масла не выдерживают термообработки, и исчезает запах в конечном продукте, а при вакуумировании быстро улетучиваются эфирные масла.

Эфирные масла – носители запаха, поэтому там, где требуется передача вкусовых ощущений пряностей – недостаточно их введения в продукт.

IV.

Несколько лет назад казалось, что альтернативы натуральным пряностям, олеорезинам и эфирным маслам не предвидится. Сегодня на рынке появились в достаточном количестве натуральные и высококачественные СО2-экстракты пряностей, безупречны в технологическом отношении, свободны от пороков сухих пряностей, олеорезин и эфирных масел, полностью соответствующие нормам здорового питания, способные при полной или частичной замене олеорезин – улучшить качество пищевых добавок.

Однако, многие технологии – производители вкусоароматических и других смесей не готовы к восприятию СО2– экстрактов по нескольким причинам:

1) не пробовали самостоятельно работать с СО2-экстрактами и их комплексами.

2) не представляют разницу между СО2– экстрактами, олеорезинами и эфирными маслами;

3) знакомятся с СО2– экстрактами, начиная с цен, не зная норм введения в продукт и качества СО2– экстрактов (цены зависят от объемов, ассортимента и периодичности поставок).

4) не знают, что наработан опыт по быстрой замене СО2– экстрактами других форм пряностей, в т.ч. частичной замене или совместного использования с олеорезинами, сухими специями, эфирными маслами с целью улучшения вкусоароматики и сбалансированности экономики.

5) не знают, что возможна переработка пряностей, представленных заказчиком с получением двух видов продукта: СО2– экстракта и стерильного шрота, что намного удешевляет цену СО2– экстракта – в этом случае оплата только за переработку сырья.

6) не знают, что такое – СО2– экстракты.

V.

СО2– экстракты (экстракты растительных пряностей) – это 100% – натуральный продукт, полученный «холодным» способом при помощи экстракции сжиженным пищевым газом – двуокисью углерода (СО2).

СО2– экстракты – это комплекс веществ в нативном виде, извлеченных из растений, они точно передают, запах и вкус и многие полезные свойства исходного сырья.

Состав СО2– экстрактов: эфирное масло; органические кислоты; триацилглицериды, пигменты; витамины и провитамины; воскообразные вещества и другие ценные компоненты, специфические для перерабатываемого сырья. В связи с тем, что СО2-экстракты производят «холодным» способом, все вещества находятся в нативном виде, сбалансированным природой. Например: эфирное масло в составе СО2-экстрактов более богатого состава в отличие от эфирных масел, полученных паровой отгонкой, поэтому СО2-экстракты особенно ценны при производстве комплексов с содержанием вкусоароматических ингредиентов.

СО2-экстракты на полном основании можно считать единственным полностью натуральным ароматовкусообразующим ингредиентом. СО2-экстракты, кроме нативности имеют ряд важных преимуществ: стандартный контролируемый состав, антиоксидантную и антибактериальную активность, легко наносятся на различные сухие носители, срок хранения 3 года и более, по факту являются биоактивными комплексами, улучшающими пищеварение, а также функции усвоения и выделения. В СО2-экстрактах, в отличие от других экстрактов нет растворителя, отсутствуют пестициды и другие контаминанты, они признаны экологически чистыми (cвидетельство №429 СО2-экстракты – это плод многолетних разработок отечественных ученых мирового уровня.

Даже небольшое введение СО2-экстрактов обогащает и облагораживает продукты: мясные, рыбные, алкогольные и безалкогольные, овощные, молочные, масложировые, соусы, кетчупы, а так же непищевые: косметические, парфюмерные. СО2-экстракты допущены и рекомендованы в детское, диетическое и лечебно-профилактическое питание, являются сырьем для БАД и фармпрерпаратов.

СО2-экстракты тщательно изучены, нашей Компании ВНИИМП и др., одобрены Институтом Питания и органами Роспотребнадзора, прошли Госрегистрацию, являются эталоном классических доктических СО2-экстрактов.

Бактериостатическое действие некоторых видов

СО2-экстрактов, мм диаметра зоны задержки роста

некоторых микроорганизмов.

СО2-экстракт

Vibiro Мечникова

E. Coli

Shigella Flexnery

Proteus Vulgaris

B/ anthracis (CTU)

B. mesentericus

B. subtilis

Streptoballus

Staphilococcuc aureus

Streptococcus hacmolyticus

Candida aldicans

Sacharomyces cerevisiae

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Гвоздика

25

20

30

20

30

20

30

18

25

22

35

35

Кардамон

15

15

10

10

10

10

10

10

10

15

20

20

Корица

28

25

25

30

50

30

33

30

23

30

40

40

Кориандр

10

10

10

10

10

15

10

15

10

10

10

10

Лавр благородный

15

0

0

0

25

15

15

15

15

19

20

20

Перец душистый

25

20

25

20

25

25

25

25

25

26

30

30

Сельдерей

10

10

10

10

25

20

22

22

15

15

18

20

Тмин

10

20

20

10

45

20

20

20

26

20

40

23

VΙ.

Для сравнения качественных показателей в динамике, проводились анализы с сухими натуральными пряностями, олеорезинами, СО2-экстрактами одноименных пряностей. Ниже приведена часть сравнительных качественных анализов:

Опыт 1. Сравнительный анализ восьми одноименных образцов олеорезин различных производителей и СО2-экстрактов «Компании Караван», нанесенных на сухие носители, в равных дозировках (1,5%) на модельных растворах (27.02.03 г.) с термообработкой в режиме вареных колбас.

Результаты:

– один образец олеорезин (перец красный) проявил себя наиболее интенсивным и характерным, чем одноименный СО2-экстракт.

– два образца олеорезин и СО2-экстрактов получили примерно одинаковые оценки;

– пять образцов (перец черный, перец душистый, кориандр, мускатный орех, лавр) СО2-экстрактов проявили себя наиболее сильными, чем одноименные олеорезины, а главное, естественными и совершенно соответствующими запаху и вкусу исходных натуральных пряностей.

После первичной сравнительной дегустации образцы хранились сутки при комнатной температуре в открытых емкостях. При повторной дегустации через сутки отмечено важное свойство СО2-экстрактов: «Образцы с СО2-экстрактами после суточного хранения не изменились; при хранении в растворе во всех образцах с олеорезинами практически полностью улетучился аромат».

Опыт 2. Аналогично опыту I, проведены анализы с одноименными натуральными пряностями, олеорезинами и СО2-экстрактами: перца черного, перца душистого, мускатного ореха, перца красного, а так же кориандра на модельных растворах. При подготовке моделей учитывались рекомендуемые нормы замен натуральных пряностей олеорезинами и СО2-экстрактами. Образцы подвергались температурной обработке в режиме вареных колбас. В течение восьми суток хранились при обычных условиях. Ежедневно отмечались показатели: запах, вкус, внешний вид.

Результаты:

– образцы с натуральными пряностями в последовательности: кориандр, мускатный орех, перец красный, перец душистый, перец черный – теряли аромат, становились мутными, приобретали в различной степени неприятные запахи порчи, в трех образцах появилась плесень (кориандр, мускатный орех, перец красный).

– образцы с олеорезинами к концу испытаний помутнели; аромат у двух образцов улетучился, у одного – изменился; в образцах с перцем черным и перцем красным аромат изменился, а вкус горечи сохранился.

– образцы с СО2-экстрактами внешне – не изменились, запах сохранил всю гамму тонов исходного сырья.

Опыт 3. Далее проводились опыты по совместному применению сухих пряностей, олеорезин и СО2-экстрактов. Критериями служили: качество вкусо-ароматических показателей, цена смеси

Выводы:

СО2-экстракты незаменимы при обогащении, восстановлении и усилении природной органолептики олеорезин (при сбалансированной экономике рекомендуется их совместное использование с СО2-экстрактами пряностей). В зависимости от наименования пряности, а так же поставленной конечной цели, олеорезины могут быть замены от 50 % до 15% на одноименные СО2-экстракты или их композиции (смеси).

Примеры использования СО2-экстрактов для

производства смесей пищевых ингредиентов.

п/п

Наименование продукта

Рецептура

1.

Вкусоароматическая смесь для вареной колбасы «Докторская»

СО2-экстракт перца черного

Олеорезин перца черного

СО2-экстракт мускатного ореха

Олеорезин мускатного ореха

СО2-экстракт мускатного цвета

СО2-экстракт имбиря

Перец белый измельченный

Глутамат

Сахар, соль

2.

Вкусоароматическая смесь для салями

СО2-экстракт кардамона

Олеорезин перца красного

СО2-экстракт мускатного ореха

Олеорезин мускатного ореха

СО2-экстракт мускатного цвета

СО2-экстракт перца черного

Перец белый молотый

3.

Вкусоароматическая смесь «Соус кубанский»

СО2-экстракт гвоздики

СО2-экстракт корицы

СО2-экстракт перца душистого

СО2-экстракт перца черного

СО2-экстракт мускатного ореха

4.

Вкусоароматическая смесь для ухи, рыбного супа

(для производственной и домашней каши)

Смесь сухих пряностей, крупнодробленая (петрушка – зелень, укроп-зелень, лавр, перец черный, перец душистый) со смесью соли и сахара) с нанесенными СО2-экстрактами укропа, петрушки, перца душистого. Смесь соли и сахара до 5% от общей массы. На соль и сахар нанесено 3% комплекса СО2-экстрактов.

5.

Вкусоароматическая смесь для фаршевых изделий «Палочки куриные»

СО2-экстракт композиции «Душистый перец»

Перец белый молотый

Перец красный молотый

Глутамат, сахар, соль

6.

Комбинированная смесь (фосфатсодержащая) для колбасы из мяса птицы мехобвалки № 11.

СО2-экстракт композиции «Душистый перец»

Олеорезин перца красного острого

Перец белый измельченный

Фосфатный комплекс

Глутамат, цитрат натрия

Аскорбат натрия

Лимонная и др. кислоты

Соль, сахар,

(требует введения горчицы)

7.

Вкусоароматическая смесь для колбас с большим содержанием растительного белка

СО2-экстракт тмина

СО2-экстракт кориандра

СО2-экстракт композиции «Душистый перец»

Перец белый молотый

Олеорезин перца красного

Аромат мяса

Глутамат, лимонная кислота, сахар, соль

Нормы замен могут исходить из рекомендуемых замен сухих пряностей на СО2-экстракты.

Рекомендуемые нормы замены 1 кг сухого пряно-ароматического сырья одноименными СО2-экстрактами, в граммах (± 20% от max).

Таблица 3.

Наименование пряности

Рекомендуемые нормы замены сухих пряностей (1 кг) на СО2-экстракты в г.

Перец черный

30,0 – 60,0

Мускатный орех

40,0 – 100,0

Композиция «Душистый перец»

30,0 – 80,0

Перец красный

10,0 – 20,0

Кориандр

10,0 – 20,0

Гвоздика

50,0 – 80,0

Корица

6,0 – 15,0

Кардамон

15,0 – 30,0

Имбирь

20,0 – 30,0

Петрушка (зелень)

6,0 – 18,0

Петрушка (семена)

15,0 – 30,0

Тмин, укроп (семена)

15,0 – 30,0

Тмин, укроп (зелень)

6,0 – 15,0

Лавровый лист

10,0 – 20,0

Сельдерей (зелень)

6,0 – 10,0

Перец белый

20,0 – 40,0

Перец кубеба

50,0 – 90,0

Мускатный цвет

60,0-120,0

Аир

25,0 – 37,0

Анис

19,0 – 28,0

Бадьян

30,0 – 60,0

Можжевеловая ягода

13,0 – 19,0

Фенхель

25,0 – 40,0

Базилик

20,0 – 25,0

Розмарин

15,0 – 30,0

Нормы внесения сухих пряностей в продукт при получении каждой партии нивелируются технологами производства и зависят от качества сухой пряности. На качество сухих пряностей влияют: сорт, регион произрастания, время сбора, сроки и условия хранения. СО2-экстракты лишены этого недостатка – отработав норму внесения в продукт или замену сухих пряностей на СО2-экстракты один раз – эта норма для данного продукта остается неизменной. Добавление СО2-экстрактов к олеорезинам – улучшает нанесение их на сухие носители.

Список рекомендуемой литературы:

1. Федеральный Закон № 29-ФЗ от 02.01.2000г. «О качестве и безопасности пищевых продуктов»

2. Касьянов Г.И., Пехов А.В., Таран А.А. Натуральные пищевые ароматизаторы – СО2-экстракты. М. Пищевая промышленность. 1978 – 176с.

3. Кошевой Е.П., Блягоз Х.Р. Экстракция двуокисью углерода в пищевой технологии. – Майкоп: МГТИ, 2000 – 495с.

4. Стасьева О.Н., Латин Н.Н., Касьянов Г.И. СО2-экстракты Компании Караван – новый класс натуральных пищевых добавок. – Краснодар: КНИИХП, 2006 – 324с.

5. Коренман Я.И., Антинова Л.В., Калач А.В. Идентификация СО2-экстрактов пряностей с применением пьезосенсоров. Материалы международной научно-технологической конференции. – Воронеж, 2003 – с.207 – 208

6. Латин Н.Н., Стасьева О.Н., Банашек В.М. СО2-экстракты на службе человека. – Краснодар: ООО «Компания Караван», 1999. – 48с.

7. Этинс П. Молекулы. – М.: Мир, 1991 – 216с.

8. Микаиба В.Т. Углекислотные экстракты. – Сухуми: Алшерс, 1989. – 55с.

9.Тамова М.Ю., Касьянов Г.И. Биотехнология получения и применения экстрактов и структуропользователей. – Краснодар: КНИИХП, 2002. – 229с.

10. Касьянов Г.И. Технологические основы СО2-обработки растительного сырья. – М: Ру СОЗ, 1994 – 134с.

11. Березовский В.М. Химия витаминов, издательство 2-ое, М. Пищевая промышленность, 1973 – 632с.

12. Похлебкин В.В. Все о пряностях (виды, свойства, применение). М.: Пищевая промышленность, 1975. – 208с.

13. Задорожный А.М., Кошкин А.Г., Соколов С.Я. М. Экология 1992

14. Катюжанская А.Н., Касьянов Г.И., Пехов А.В. СО2-экстракция. Обзор.

М.: АгроНИИТЭИПП, 1992 – 42с.

15. Рослякова Т.К. Исследование и разработка технологии селективной экстракции ромашки аптечной и применение СО2-экстрактов. – Автореферат диссертации на соискание, к.т.н. – Краснодар: КПН, 1980 – 26с.

16. Рослякова Т.К., Кошевой Е.П., Попова С.А. Проазуленсодержащее сырье для косметических целей. Обзор. – М.: ЦНИИТЭИПП, 1976 – 46с.

17. Певзнер С.М., Касьянов Г.И., Корохин Ю.Д. Особенности производства СО2-экстрактов из растительного сырья. – В сб.

18. Журнал «Мясная индустрия» № 9 2003г.

19. Журнал «Мясные технологии» (16)апрель 2004г. ст.12-13

20. Журнал «Масла и жиры» (11) ноябрь 2002г. ст. 10

21. Журнал «Масла и жиры» №1(23) январь 2003г. ст.6

22. Журнал «Инновации пищевых технологий»

23. Санкт-Петербургский Экологический союз. Научные и прикладные проблемы экологии. Материалы Конгресса «Сохрани себя и планету»

ст.24-25

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *