Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 3.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 3. С. 600–608. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-3-600-608 601 Современный темп научно-технического прогресса и генерация новых идей постоянно изменяет их будущее практическое применение. Результаты научных исследований в различных областях знаний, в том числе в пищевой промышленности, получают применение в новых технологиях [8]. Эффективность экстракции биологически активных компонентов из растительных материалов зависит от различных факторов, таких как технология экстракции, природа растворителя, время, температура, модуль, т. е. соотношение растительного материала и растворителя и многие другие [9]. Однако оптимальная технология экстракции имеет решающее значение для обеспечения эффективного извлечения целевых компонентов из растительного материала. Обычные технологии экстракции, такие как экстракция в аппарате Сокслета и мацерация, несмотря на большой расход растворителя, затратность по времени и энергии, до сих пор широко используются. Тем не менее в течение последних десятилетий активно внедряются некоторые новые технологии экстракции, в том числе ультразвуковая и микроволновая, которые являются энергосберегающими и экологически чистыми, с получением высококачественных экстрактов. Теоретически оптимальная технология экстракции должна быть простой, безопасной, воспроизводимой, недорогой и подходить для промышленного применения [10]. Инфракрасное (ИК) облучение становится все более популярным в перерабатывающих отраслях промышленности в качестве эффективного и экологически чистого способа активации процессов. Это обусловлено высокой тепловой эффективностью и быстрой скоростью нагрева по сравнению с конвективным нагревом. Метод также удобен из-за легкого контроля температуры нагрева, простоты применения, значительной экономии пространства и потребления энергии. ИК-аппараты работают по принципу прямого нагрева, где тепло передается непосредственно в центр материала в виде электромагнитных волн без нагрева окружающей среды. Применение энергии инфракрасного излучения для нагрева растворителя при контакте с растительным сырьем в большинстве случаев может улучшить эффективность экстракции по сравнению с обычными методами. Кроме того, по сравнению с другими современными методами экстракции ИК-облучение проще в использовании, дешевле и экологически чище [11]. Таким образом, ИК-излучение может непосредственно нагревать смесь растворителя с растительным сырьем без нагрева окружающего воздуха, в то время как при обычном нагревании необходимо время для нагрева сосуда перед тем как тепло передается к раствору. ИК-излучение используется для повышения эффективности экстракции растворителем биоактивных компонентов растительного сырья [12]. Время экстракции с использованием ИК-облучения при этом значительно снижается по сравнению с обычной экстракцией (с нескольких часов до нескольких минут). Ультразвуковая инициация экстракции используется для экстракции растительных компонентов [13]. Это приводит к сокращению времени экстракции, расхода растворителя, повышается выход и качество экстрактов. Методика ультразвуковой экстракции особенно привлекательна своей простотой и низкой стоимостью оборудования. Она основана на использовании энергии, получаемой от ультразвука на частотах выше диапазона слышимых для человека (звуковых волн с частотой выше 20 кГц), облегчающей извлечение активных веществ из растительного сырья растворителем [14]. Это приводит к разрушению клеточных стенок растений, и как следствие, увеличивается проницаемость растворителя в растительную клетку. Происходит облегчение перехода активных компонентов в растворитель. Обычно общее время экстракции уменьшается от 3 до 10 раз. В последние годы экстракция с использованием ультразвука для извлечения биологически активных компонентов все больше находит свое применение: экстракции чувствительного ароматического вещества из чеснока [15], выделение масла из оливок [16], экстракции фенольных соединений из клубники [17]. В работе [18] изучалась возможность использования ультразвуковой экстракции в качестве альтернативного метода классической мацерации для извлечения фенольных веществ, танинов и антоцианов из красных ягод винограда. Экстрагирование проводилось водно-спиртовой смесью (50 : 50), содержащей соляную кислоту (pH 2.0), при температуре 0–75 °C в течение 3–15 мин. Авторы статьи отмечают, что при увеличении времени экстрагирования увеличивается количество общих фенольных веществ, а наиболее оптимальной температурой является 10 °C. Установлено, что применение ультразвуковой активации позволяет увеличить выход экстрактивных веществ в получаемом экстракте. Сербские ученые в своей работе [19] проводили сравнение методов экстракции по выходу экстракта, химическому составу, антиоксидантной активности, общему содержанию фенольных веществ и флавоноидов из плодов лавровишни. Было проведено сравнение классической мацерации и экстракции при ультразвуковом излучении. Ультразвуковая экстракция проводилась при температуре 65 °C в течение 15 мин, в качестве экстрагента использовали метанол. Экстракция методом мацерации проводилась аналогично без применения ультразвуковой ванны. Авторы отмечают, что применение ультразвуковой активации позволяет увеличить выход экстракта, антиоксидантную активность и общее содержание фенольных веществ в получаемых экстрактах. Корейские ученые проводили исследования по определению химического состава экстрактов из семян винограда [20], полученных под действием инфракрасного излучения. Изучались наиболее оптимальные условия для экстракции при действии инфракрасного излучения. Установлено, что наиболее