Влияние параметров процесса субкритической водной экстракции на эффективность извлечения изофлавонов из соевого шрота

Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Restaurant and hotel consulting. Innovations; Vol. 4 No. 2 (2021); 299-315
Ресторанный и гостиничный консалтинг. Инновации; Том 4 № 2 (2021); 299-315
Ресторанний і готельний консалтинг. Інновації; Том 4 № 2 (2021); 299-315
ISSN: 2616-7468
2617-9504
DOI: 10.31866/2616-7468.4.2.2021
Popis: Topicality. Incidental products of soy processing (okara, meal, millcake) contain a large amount of protein, and, additionally, other valuable biologically active substances. Among them, isoflavones are of particular researchers’ interest. Subcritical water extraction is a promising method for elicitation biologically active substances from plant raw material. However, such a method of extracting isoflavones, and its rational parameters for soy meal, remain insufficiently investigated. Aim and methods. The aim of this work is to study the influence of parameters (temperature: 120...160°С, duration of extraction: 5...15 min, hydromodule: 1:15...25) of the extracting process of soy meal with subcritical water on the isoflavones content in the dry material of the extract. The empirical research method is applied, using the second-order orthogonal compositional outline for a fractional factor experiment. The samples of soy meal extract are obtained using the experimental setup, based on the high-pressure reactor “RHP-2-500”. The total isoflavones content in the dry extract material is defined in terms of gallic acid with absorption spectrophotometry method. Results. Based on the obtained results, the quadratic interpolation model is constructed. This model links the total isoflavones content in the dry extract material with the extraction parameters. The analysis of the constructed model makes it possible to establish rational measures of extraction parameters. Conclusions and discussion. In this study, the intensive growth of soflavones content in the dry extract with highing the temperature process, and a relatively small influence of the process duration on this indicator, were defined. The influence of the hydromodule is ambiguous. The lowest yield of isoflavones is noted at hydromodule ≈1:21,41. Its increase or decrease lead to the growth of isoflavones content in the extract. In this paper, for the first time, the existence of rational measures of parameters in the process of extracting isoflavones with subcritical water from soy meal is studied and established. The obtained results can be used in the elaboration of the technology for producing isoflavones enriched soy protein concentrate.
Актуальность. Побочные продукты переработки сои (окара, шрот, жмых), кроме большого количества протеина, содержат много ценных биологически активных веществ, среди которых особый интерес исследователей привлекают изофлавоны. Субкритическая водная экстракция является перспективным методом извлечения биологически активных веществ из растительного сырья, однако такой метод экстрагирования изофлавонов и его рациональные параметры для соевого шрота остаются недостаточно исследованными. Цель и методы. Целью работы является исследование влияния параметров (температура: 120...160°С, продолжительность экстрагирования: 5...15 хв, гидромодуль: 1:15...25) процесса экстрагирования субкритической водой соевого шрота на содержание изофлавонов в сухом веществе экстракта. Применен эмпирический метод исследования с использованием ортогонального композиционного плана 2-го порядка для дробного факторного эксперимента. Образцы экстракта соевого шрота получены с использованием экспериментальной установки на базе реактора высокого давления «РВД-2-500». Общее содержание изофлавонов в сухом веществе экстракта определяли в пересчете на галловую кислоту методом абсорбционной спектрофотометрии. Результаты. На основе полученных результатов построена квадратическая интерполяционная модель, которая связывает общее содержание изофлавонов в сухом веществе экстракта с параметрами экстрагирования. Анализ построенной модели позволил установить рациональные значения параметров экстрагирования. Выводы и обсуждение. Установлен интенсивный рост содержания изофлавонов в сухом экстракте с ростом температуры процесса и сравнительно небольшое влияние продолжительности процесса на этот показатель. Влияние гидромодуля неоднозначно –наименьший выход изофлавонов при гидромодуле ≈1:21,41, а его увеличение или уменьшение приводит к росту содержания изофлавонов в экстракте. В работе впервые исследовано и установлено наличие рациональных значений параметров процесса извлечения изофлавонов субкритической водой из соевого шрота. Полученные результаты могут быть использованы при разработке технологии получения соевого белкового концентрата, обогащенного изофлавонами.
Актуальність. Побічні продукти переробки сої (окара, шрот, макуха), окрім великої кількості протеїну, містять багато цінних біологічно активних речовин, серед яких особливий інтерес дослідників привертають ізофлавони. Субкритична водна екстракція є перспективним методом вилучення біологічно активних речовин із рослинної сировини, однак такий метод екстрагування ізофлавонів та його раціональні параметри для соєвого шроту залишаються недостатньо дослідженими. Мета і методи. Метою роботи є дослідження впливу параметрів (температура: 120...160°С, тривалість екстрагування: 5...15 хв, гідромодуль: 1:15...25) процессу екстрагування субкритичною водою соєвого шроту на вміст ізофлавонів у сухій речовині екстракту. Застосовано емпіричний метод дослідження з використанням ортогонального композиційного плану 2-го порядку для дробового факторного експерименту 33-1 . Зразки екстракту соєвого шроту отримано із використанням експериментальної установки на базі реактора високого тиску «РВД-2-500». Загальний вміст ізофлавонів у сухій речовині екстракту визначався у перерахунку на галову кислоту методом абсорбційної спектрофотометрії. Результати. На основі отриманих результатів побудовано квадратичну інтерполяційну модель, що пов’язує загальний вміст ізофлавонів у сухій речовині екстракту із параметрами екстрагування. Аналіз побудованої моделі дозволив встановити раціональні значення параметрів екстрагування. Висновки та обговорення. Встановлено інтенсивний ріст вмісту ізофлавонів у сухому екстракті зі зростанням температури процесу та порівняно невеликий вплив тривалості процесу на цей показник. Вплив гідромодуля неоднозначний – найменший вихід ізофлавонів при гідромодулі ≈1:21,41, а його збільшення або зменшення призводить до зростання вмісту ізофлавонів у екстракті. У роботі вперше досліджено та встановлено наявність раціональних значень параметрів процесу екстрагування ізофлавонів субкритичною водою із соєвого шроту. Отримані результати можуть бути використані при розробці технології отримання соєвого білкового концентрату збагаченого ізофлавонами.
Databáze: OpenAIRE