RU2215452C2 - Method for producing of beverage concentrate - Google Patents
Method for producing of beverage concentrate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215452C2 RU2215452C2 RU2001128703A RU2001128703A RU2215452C2 RU 2215452 C2 RU2215452 C2 RU 2215452C2 RU 2001128703 A RU2001128703 A RU 2001128703A RU 2001128703 A RU2001128703 A RU 2001128703A RU 2215452 C2 RU2215452 C2 RU 2215452C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentration
- extraction
- substance
- pulse
- biologically active
- Prior art date
Links
Landscapes
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к способам получения безалкогольных напитков из экстрактов и концентратов растительного сырья. The invention relates to the field of food industry, and in particular to methods for producing soft drinks from extracts and concentrates of plant materials.
Известны многочисленные способы получения экстрактов из растительного сырья для использования в безалкогольных напитках путем его обработки растворителями в заданных режимах фильтрации (авт. св. РФ 552094, 1977; авт. св. РФ 538724, 1976; пат. США 3150076, 1954; пат. РФ 2135254, 1999 - все кл. В 01 D 11/02). Numerous methods are known for producing extracts from plant materials for use in soft drinks by treating them with solvents in predetermined filtration modes (ed. St. RF 552094, 1977; ed. St. RF 538724, 1976; US Pat. No. 31,50076, 1954; US Pat. 2135254, 1999 - all cells B 01 D 11/02).
Недостатком большинства способов является длительность процесса экстракции и недостаточное извлечение из сырья биологически активных веществ (БАВ). The disadvantage of most methods is the length of the extraction process and the insufficient extraction of biologically active substances (BAS) from raw materials.
Кроме того, при экстрагировании растительного сырья получают разбавленные растворы, что вызывает определенные проблемы при получении на их основе целевого продукта (напитка или лекарственного средства), которые часто состоят из смеси ряда ингредиентов в концентрациях существенно выше, чем в получаемом экстракте. В результате встает вопрос о концентрировании экстракта, заключающегося в удалении растворителя путем помещения его в соответствующие дегидратирующие условия (вакуум, воздействие температуры, введение водоотнимающих сорбентов и т.п.). In addition, when extracting plant materials, diluted solutions are obtained, which causes certain problems in obtaining the desired product (drink or drug) based on them, which often consist of a mixture of a number of ingredients in concentrations substantially higher than in the resulting extract. As a result, the question arises of concentrating the extract, which consists in removing the solvent by placing it in appropriate dehydrating conditions (vacuum, temperature, the introduction of water-absorbing sorbents, etc.).
В частности, известен способ получения концентрата экстракта для безалкогольных напитков, предусматривающий измельчение растительного сырья (зизифоры, райхона, душицы, мяты перечной и т.п.), разделение его на две части, экстрагирование первой части с последующим отделением экстракта от шрота и обработку второй части совместно со шротом с отделением эфирных масел и других БАВ гидродистилляцией (авт. св. СССР 1755779, 1992, кл. A 23 L 2/00). In particular, a method is known for producing an extract concentrate for soft drinks, which involves grinding plant materials (zizifora, rayon, oregano, peppermint, etc.), dividing it into two parts, extracting the first part, followed by separating the extract from the meal and processing the second parts together with meal with the separation of essential oils and other biologically active substances by hydrodistillation (ed. St. USSR 1755779, 1992, class A 23 L 2/00).
Недостатком данного способа является потеря части БАВ в ходе термической переработки сырья, длительность процесса экстракции (около 16 ч), выпадение осадка, содержащего биологически активные вещества (БАВ) при разбавлении концентрата жидкостью до рецептуры напитка. The disadvantage of this method is the loss of a part of biologically active substances during the thermal processing of raw materials, the duration of the extraction process (about 16 hours), precipitation of sediment containing biologically active substances (biologically active substances) when the concentrate is diluted with liquid to the beverage formulation.
Прототипом заявляемого изобретения является способ производства напитков (пат. РФ 2117437, 1998, кл. A 23 L 2/00), в котором предлагается проводить экстракцию водо-спиртовым раствором, содержащим ферментные препараты, консервант (карамельную патоку) и ряд других ингредиентов. На базе экстрактов осуществляется получение концентрированных основ напитков, которые затем смешивают с водой в процессе розлива безалкогольной продукции. The prototype of the claimed invention is a method for the production of drinks (US Pat. RF 2117437, 1998, class A 23 L 2/00), in which it is proposed to extract with a water-alcohol solution containing enzyme preparations, a preservative (caramel syrup) and a number of other ingredients. On the basis of extracts, concentrated drinks are prepared, which are then mixed with water during the bottling of non-alcoholic products.
Недостатком данного способа также является длительность экстракции (2-4 суток), введение ферментов и консерванта, что ограничивает спектр напитков, для которых данный способ доступен, выпадение осадка, содержащего биологически активные вещества (БАВ) в бутылях после разбавления концентрата водой. The disadvantage of this method is the duration of extraction (2-4 days), the introduction of enzymes and a preservative, which limits the range of drinks for which this method is available, the precipitation of biologically active substances (BAS) in bottles after diluting the concentrate with water.
Задачей, решаемой авторами, являлась разработка способа получения напитков на базе таких концентратов, при разбавлении которых водой не происходило бы выпадения БАВ, а также разработка технологии получения напитков с более полным использованием содержащихся в растительном сырье БАВ и в более короткие сроки. The problem solved by the authors was the development of a method for producing drinks based on such concentrates, when diluted with water, the biologically active substances would not fall out, as well as the development of a technology for the production of drinks with more complete use of biologically active substances in plant materials and in a shorter time.
Для решения данной задачи было высказано предположение, что причиной выпадения осадка при разбавлении является образование в ходе концентрирования комплекса, состоящего из гидратированных полярных высокомолекулярных молекул БАВ, сорбированных или связанных иным образом с мелкодисперсными частицами клетчаткой, в результате чего образуется пространственная сетчатая структура, удерживаемая в жидкой фазе вовлеченной в комплекс гидратированной водой. Указанная структура может существовать при неизменных условиях достаточно длительное время, однако при изменении электропроводности раствора или при его охлаждении происходит выпадение осадка, на поверхности которого выводится из раствора большое количество БАВ. To solve this problem, it was suggested that the precipitation during dilution is caused by the formation during the concentration of a complex consisting of hydrated polar high molecular weight BAS molecules adsorbed or otherwise bound to fine particles of fiber, resulting in the formation of a spatial network structure retained in liquid phase involved in the complex hydrated water. The indicated structure can exist under constant conditions for a sufficiently long time, however, when the conductivity of the solution changes or when it is cooled, a precipitate occurs, on the surface of which a large amount of biologically active substances is removed from the solution.
Для решения указанной проблемы, по мнению авторов, было необходимо создать условия, при которых данная структура либо не возникает вообще, либо не оказывает большого вклада в структуру жидкой фазы, например, убрав из жидкости "зародыши" ее возникновения. To solve this problem, according to the authors, it was necessary to create conditions under which this structure either does not occur at all or does not make a large contribution to the structure of the liquid phase, for example, removing the “nuclei” of its appearance from the liquid.
Для решения поставленной задачи и улучшения технико-экономических показателей процесса было предложено внести изменения в режим экстракции БАВ и в режим концентрирования экстрактов. To solve the problem and improve the technical and economic indicators of the process, it was proposed to make changes to the extraction mode of biologically active substances and to the mode of concentration of extracts.
Сущность предложенных изменений заключается в проведении процесса экстракции водно-спиртовым раствором под действием пульсации растворителя с частотой 0,1-0,5 Гц и кратностью обработки 5-8 (отношение сырье - растворитель) и проведении процесса концентрации в две стадии, на первой из которых экстракт концентрируется до содержания в нем экстрагируемого вещества от 5 до 15 мас.%, после чего полученную жидкость фильтруют, а затем подвергают дальнейшему концентрированию до заданных параметров. The essence of the proposed changes consists in carrying out the extraction process with an aqueous-alcohol solution under the influence of solvent pulsation with a frequency of 0.1-0.5 Hz and a treatment ratio of 5-8 (raw material-solvent ratio) and carrying out the concentration process in two stages, the first of which the extract is concentrated to the content of the extracted substance from 5 to 15 wt.%, after which the resulting liquid is filtered, and then subjected to further concentration to the specified parameters.
Особенностью предлагаемых изменений в стадии экстракции является создание оптимальной гидродинамики процесса экстракции, при котором в раствор переходят, в основном, растворимые БАВ при максимальном сохранении клеточных стенок, что ведет к сокращению времени экстракции с нескольких суток до нескольких часов, повышению степени экстракции и сокращению как количества микрочастиц клетчатки и иных плохорастворимых веществ, поступающих в раствор, так и сорбции БАВ на их поверхности. A feature of the proposed changes in the extraction stage is the creation of optimal hydrodynamics of the extraction process, in which mainly soluble biologically active substances pass into the solution with maximum preservation of the cell walls, which leads to a reduction in extraction time from a few days to several hours, an increase in the degree of extraction and a reduction in the quantity microparticles of fiber and other poorly soluble substances entering the solution, and sorption of biologically active substances on their surface.
Проведение процесса при меньшей частоте и кратности снижает полноту экстракции БАВ, более высокая частота пульсации приводит к переходу в раствор дополнительного количества плохорастворимых веществ, большая кратность ведет к дополнительным энергетическим затратам на стадии концентрирования. Carrying out the process at a lower frequency and multiplicity reduces the completeness of the extraction of biologically active substances, a higher pulsation frequency leads to the transition to the solution of an additional amount of poorly soluble substances, a higher multiplicity leads to additional energy costs at the concentration stage.
Полученные экстракты поступают на стадию концентрирования до содержания сухих веществ в растворе 5-15 мас.%. При этом основная часть комплексных структур, находящихся в растворе, либо разрушается, выделяя из своего состава плохорастворимые элементы, либо агломерируется между собой, что ведет к снижению их растворимости и позволяет выделить их из раствора фильтрованием. (Вместо фильтрования возможно применение иных традиционных методов отделения взвеси (центрифугирования, отстаивания и т.п.)). The obtained extracts go to the concentration stage until the solids content in the solution is 5-15 wt.%. In this case, the bulk of the complex structures in solution either breaks down, releasing poorly soluble elements from its composition, or agglomerates with each other, which leads to a decrease in their solubility and allows them to be separated from the solution by filtration. (Instead of filtering, it is possible to use other traditional methods for separating suspended solids (centrifugation, sedimentation, etc.)).
(Известная технология экстракции в пульсирующем режиме по пат. РФ 2135254, 1999, кл. В 01 D 11/00, в которой предлагается проводить экстракцию под воздействием пульсирующих напряжений сдвига с частотой 2-9 кГц и кратностью 8-15, позволяя сократить время экстракции за счет разрушения клеток растительного сырья, ведет к переводу в жидкую фазу большого количества плохорастворимых компонентов клеток и не позволяет решить задачу предотвращения выпадения осадка при хранении. Кроме того, данная технология, разработанная для выделения БАВ из плотного материала (игл, древесины), не применима к работе с травами и листьями, т.к. в результате приводит к образованию плотного шрота, что в результате снижает выход БАВ.)
Выбор конкретных параметров завершения первой стадии концентрирования зависит от особенностей экстракта и определяется экспериментально. Как правило, при концентрировании на первой стадии менее 5% эффект практически отсутствует. При концентрировании до 15% при исключении осадка в готовом продукте потери на стадии фильтрации составляют около 3-5%, при концентрировании до 15-30% потери составляют до 15%, при концентрировании до 30-70% потери при фильтровании или за счет выпадения осадка составляют до 40%.(Known pulsating extraction technology according to US Pat. RF 2135254, 1999, class B 01 D 11/00, in which it is proposed to carry out extraction under the influence of pulsating shear stresses with a frequency of 2-9 kHz and a frequency of 8-15, allowing to reduce the extraction time due to the destruction of plant material cells, it leads to the transfer of a large number of poorly soluble cell components into the liquid phase and does not allow to solve the problem of preventing precipitation during storage.In addition, this technology is designed to isolate biologically active substances from a dense mother la (needles, wood), is not applicable to the leaves and herbs, as resulting in the formation of a dense meal, resulting in reducing the yield of biologically active substances).
The choice of specific parameters for the completion of the first stage of concentration depends on the characteristics of the extract and is determined experimentally. As a rule, when the concentration in the first stage is less than 5%, the effect is practically absent. When concentrating up to 15% with the exclusion of sediment in the finished product, losses at the filtration stage are about 3-5%, when concentrating up to 15-30%, losses are up to 15%, when concentrating up to 30-70% losses during filtration or due to precipitation make up to 40%.
Оптимальным является проведение стадии концентрирования в пульсационном выпарном аппарате при частоте пульсаций 0,08-8 Гц при температуре 50-60oС. Полученный фильтрат с добавлением колера, лимонной кислоты и т.д. подвергают дальнейшему концентрированию в том же режиме, до достижения регламентного содержания сухих веществ в растворе (как правило, не менее 70%). Т.к. в концентрированной жидкости отсутствуют центры осадкообразования и практически отсутствуют плохорастворимые ингредиенты, то выпадение осадка при хранении концентрата или в готовой продукции после розлива не происходит.It is optimal to carry out the concentration stage in a pulsating evaporator at a pulsation frequency of 0.08-8 Hz at a temperature of 50-60 o C. The obtained filtrate with the addition of color, citric acid, etc. subjected to further concentration in the same mode, to achieve the regulated solids content in the solution (usually not less than 70%). Because in the concentrated liquid there are no sedimentation centers and practically no poorly soluble ingredients, precipitation during storage of the concentrate or in the finished product does not occur after bottling.
Практическая применимость заявляемого изобретения иллюстрируется на примере получения напитка "Байкал". The practical applicability of the claimed invention is illustrated by the example of obtaining a drink "Baikal".
Для производства напитка "Байкал" используют концентраты смеси экстрактов травы зверобоя, элеутерококка, корня солодки, эвкалипта и лаврового листа, сосновых почек. Для получения экстракта элеутерококка, корня солодки, травы зверобоя их заливают водно-спиртовым раствором с концентрацией 18-22% в соотношении 1:5, помещают в экстрактор и подвергают пульсации с частотой 0,5 Гц и амплитудой колебания жидкости 200 мм в течение 1,5 ч. Выход экстрактивного вещества составляет 20%. Полученный экстракт с содержанием сухих экстрактивных веществ 2-5% тщательно перемешивали и подвергали отгонке растворителя при частоте пульсации 0,2 Гц с амплитудой пульсации 400 мм до содержания сухих веществ 7%. Затем полученный продукт фильтруют, после чего концентрируют его с добавлением колера, лимонной кислоты и т.д. при частоте пульсации 0,08 Гц до концентрации сухих веществ 70%. For the production of the Baikal drink, concentrates of a mixture of extracts of St. John's wort, Eleutherococcus, licorice root, eucalyptus and bay leaves, pine buds are used. To obtain the extract of Eleutherococcus, licorice root, St. John's wort grass, they are poured with an aqueous-alcoholic solution with a concentration of 18-22% in a ratio of 1: 5, placed in the extractor and subjected to pulsation with a frequency of 0.5 Hz and a liquid oscillation amplitude of 200 mm for 1, 5 hours. The yield of extractive substance is 20%. The obtained extract with a dry extract substance content of 2-5% was thoroughly mixed and subjected to solvent distillation at a pulsation frequency of 0.2 Hz with a pulsation amplitude of 400 mm to a solids content of 7%. Then the resulting product is filtered, after which it is concentrated with the addition of color, citric acid, etc. with a pulsation frequency of 0.08 Hz to a solids concentration of 70%.
Для получения напитка концентрат разливают в бутылки, доливают газированной водой и укупоривают. Полученный напиток при хранении в течение 3 мес оставался прозрачным, осадок отсутствовал. To get a drink, the concentrate is bottled, filled with sparkling water and corked. The resulting drink during storage for 3 months remained transparent, there was no precipitate.
Данная технологическая схема при использовании заявляемой технологии может быть существенно упрощена за счет проведения экстракции смеси элеутерококка, солодки и зверобоя 0-5% водно-спиртовым спиртом в пульсирующем режиме при частоте пульсации 0,1 Гц и амплитуде пульсации 200 мм. Выход экстрактивного вещества составлял 20,6%. This technological scheme using the inventive technology can be significantly simplified by extracting a mixture of eleutherococcus, licorice and St. John's wort with 0-5% water-alcohol alcohol in a pulsating mode with a pulsation frequency of 0.1 Hz and a pulsation amplitude of 200 mm. The yield of extractive substance was 20.6%.
Приведенные результаты показали, что применение заявляемого способа на примере технологии получения напитка "Байкал" позволяет сократить длительность процесса в среднем в 2,5 раза, сократить потери БАВ, а также исключить выпадение осадка при хранении концентрата и целевого продукта, получаемого после розлива. The above results showed that the application of the proposed method on the example of the technology for producing the Baikal drink allows to reduce the process duration by an average of 2.5 times, reduce the loss of biologically active substances, and also to eliminate precipitation during storage of the concentrate and the target product obtained after bottling.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001128703A RU2215452C2 (en) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | Method for producing of beverage concentrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001128703A RU2215452C2 (en) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | Method for producing of beverage concentrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001128703A RU2001128703A (en) | 2003-07-10 |
| RU2215452C2 true RU2215452C2 (en) | 2003-11-10 |
Family
ID=32026972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001128703A RU2215452C2 (en) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | Method for producing of beverage concentrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2215452C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2266027C1 (en) * | 2004-12-24 | 2005-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования Российской Федерации | Method for production of soft drink concentrate |
| RU2279836C2 (en) * | 2004-07-28 | 2006-07-20 | Государственное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности" Российской академии сельскохозяйственных наук | Vegetable concentrate |
| RU2279837C2 (en) * | 2004-07-28 | 2006-07-20 | Государственное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности" Российской академии сельскохозяйственных наук | Vegetable concentrate |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2055864C1 (en) * | 1994-03-29 | 1996-03-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Vegetable raw materials extraction method |
| RU2059393C1 (en) * | 1992-06-26 | 1996-05-10 | Поткин Виниамин Ефимович | Method for production of concentrate for nonalcoholic drink |
| RU2059394C1 (en) * | 1992-06-26 | 1996-05-10 | Поткин Виниамин Ефимович | Method for production of concentrate for nonalcoholic drink |
| RU2123267C1 (en) * | 1997-06-24 | 1998-12-20 | Дмитриенко Николай Васильевич | Method of preparing concentrate of extract from powder of stevia herb |
| RU2162643C1 (en) * | 2000-04-11 | 2001-02-10 | Ванса Викрамаратне Виктор Клементович Де | Method of preparing instant concentrate of tea |
-
2001
- 2001-10-25 RU RU2001128703A patent/RU2215452C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2059393C1 (en) * | 1992-06-26 | 1996-05-10 | Поткин Виниамин Ефимович | Method for production of concentrate for nonalcoholic drink |
| RU2059394C1 (en) * | 1992-06-26 | 1996-05-10 | Поткин Виниамин Ефимович | Method for production of concentrate for nonalcoholic drink |
| RU2055864C1 (en) * | 1994-03-29 | 1996-03-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Vegetable raw materials extraction method |
| RU2123267C1 (en) * | 1997-06-24 | 1998-12-20 | Дмитриенко Николай Васильевич | Method of preparing concentrate of extract from powder of stevia herb |
| RU2162643C1 (en) * | 2000-04-11 | 2001-02-10 | Ванса Викрамаратне Виктор Клементович Де | Method of preparing instant concentrate of tea |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279836C2 (en) * | 2004-07-28 | 2006-07-20 | Государственное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности" Российской академии сельскохозяйственных наук | Vegetable concentrate |
| RU2279837C2 (en) * | 2004-07-28 | 2006-07-20 | Государственное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности" Российской академии сельскохозяйственных наук | Vegetable concentrate |
| RU2266027C1 (en) * | 2004-12-24 | 2005-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования Российской Федерации | Method for production of soft drink concentrate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2316375C2 (en) | Method for producing of dry water-soluble extract from raw plant material | |
| WILSON et al. | Kiwifruit juice processing using heat treatment techniques and ultrafiltration | |
| US5756141A (en) | Method for producing ready to pour frozen concentrated clarified fruit juice, fruit juice produced therefrom, and high solids fruit product | |
| CN103462169B (en) | Preparation method of dendrobium nobile beverage | |
| CN101970635A (en) | Resveratrol enhanced wine | |
| CN110885730A (en) | Production method of Chinese wolfberry fruit wine | |
| RU2215452C2 (en) | Method for producing of beverage concentrate | |
| US4620980A (en) | Process for the continuous clarification of fresh fruit juice | |
| CN111607472A (en) | Dry red wine and its production process | |
| CN1195052C (en) | Process for quick making fruit wine and beverage | |
| CN102839079A (en) | Lemon wine and preparation method thereof | |
| Awe | Effect of clarifying agents (gelatin and kaolin) on fruit wine production | |
| Horváth‐Kerkai et al. | Manufacturing fruit beverages and concentrates | |
| CN107439763B (en) | Acer truncatum tea beverage and preparation method thereof | |
| RU2196816C1 (en) | Method of production of sparkling drink | |
| RU2533803C1 (en) | Wine beverage production method | |
| US6355284B1 (en) | Fruit juice clarification | |
| RU2435838C1 (en) | Method of table apple wine production | |
| RU2268919C2 (en) | Method for complex processing fruit-berry raw | |
| JPS6084227A (en) | Stable aqueous extract of herb plant and its preparation | |
| JPH09183914A (en) | Production of tomato pigment | |
| JP2000166507A (en) | Extract of fruit body of ganoderma lucidum with honey and vinegar and its use | |
| CN109486600A (en) | A kind of manufacturing method of blueberry wine | |
| RU2523038C2 (en) | Method for recovery of biologically active ingredients of herbal raw material and agent on basis thereof | |
| JPS6317684A (en) | Preparation of plum wine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |