Визначення оптимальних технологічних параметрів отримання екстракту стевії в технології кисломолочних десертів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.263530Ключові слова:
кисломолочний продукт, екстракт стевії, солодкий екстракт, роторно-імпульсний апарат, екстрактивні речовиниАнотація
З метою визначення оптимальних технологічних параметрів отримання солодкого екстракту стевії досліджено залежність виходу екстрактивних речовин від температури та тривалості процесу екстрагування. Розроблено математичну модель, що дає можливість визначити та прогнозувати процес екстрагування за різних технологічних параметрів з метою ефективного вилучення екстрактивних речовин.
Аргументовано доцільність використання сироватки з-під виробництва сиру кисломолочного у якості екстрагенту для отримання екстракту стевії. Експериментально встановлено та математичним шляхом підтверджено, що застосування молочної сироватки дозволяє збільшити вихід екстрактивних речовина на 12,1 % , на противагу використанню водному розчину.
З метою інтенсифікації процесу екстрагування запропоновано застосовувати роторно-імпульсний апарат. Встановлено, що застосування роторно-імпульсного апарату дозволяє збільшити вихід екстрактивних речовин з солодкої трави на 0,1–0,4 % в порівняні з мацерацією.
Визначено оптимальні технологічні параметри отримання екстракту стевії: гідромодуль – 1:15, екстрагент – молочна сироватка; температура екстрагування – (85±5) °С; тривалість процесу 20–25 хв. За використання графічного та математичного моделювання у середовищах «MathCad» та «Statistica», отримано 3D-графічні моделі ілюстрації залежності ступеня вилучення екстрактивних речовин з сухого листя стевії від технологічних параметрів отримання екстрактів.
Удосконалена технологія отримання солодкого екстракту стевії дозволить суттєво розширити лінійку «здорових продуктів харчування» за рахунок часткової або повної заміни цукру. Виробництво такої дієтичної продукції матиме соціальний ефект та економічну привабливість для підприємств харчової галузі
Посилання
- Belemets, T., Radzievskaya, I., Yushchenko, N., Kuzmyk, U. (2020). Determining the efficiency of using egg products for the stabilization of emulsion when making milk-containing curds-based products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (11 (106)), 14–23. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.210006
- Kalmykova, Y., Kalmykov, S., Bismak, H., Beziazychna, O., Okun, D. (2020). Results of the use of physical therapy for metabolic syndrome according to anthropometric studies. Journal of Human Sport and Exercise, 16 (2). doi: https://doi.org/10.14198/jhse.2021.162.09
- Kalmykova, Y., Kalmykov, S., Bismak, H. (2018). Dynamics of anthropometric and hemodynamic indicators on the condition of young women with alimentary obesity in the application of a comprehensive program of physical therapy. Journal of Physical Education and Sport, 18 (4), 2417–2427. doi: https://doi.org/10.7752/jpes.2018.04364
- Farhat, G., Berset, V., Moore, L. (2019). Effects of Stevia Extract on Postprandial Glucose Response, Satiety and Energy Intake: A Three-Arm Crossover Trial. Nutrients, 11 (12), 3036. doi: https://doi.org/10.3390/nu11123036
- McCain, H. R., Kaliappan, S., Drake, M. A. (2018). Invited review: Sugar reduction in dairy products. Journal of Dairy Science, 101 (10), 8619–8640. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2017-14347
- Singh, D. P., Kumari, M., Prakash, H. G., Rao, G. P., Solomon, S. (2019). Phytochemical and Pharmacological Importance of Stevia: A Calorie-Free Natural Sweetener. Sugar Tech, 21 (2), 227–234. doi: https://doi.org/10.1007/s12355-019-00704-1
- Saraiva, A., Carrascosa, C., Raheem, D., Ramos, F., Raposo, A. (2020). Natural Sweeteners: The Relevance of Food Naturalness for Consumers, Food Security Aspects, Sustainability and Health Impacts. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17 (17), 6285. doi: https://doi.org/10.3390/ijerph17176285
- Samuel, P., Ayoob, K. T., Magnuson, B. A., Wölwer-Rieck, U., Jeppesen, P. B., Rogers, P. J. et. al. (2018). Stevia Leaf to Stevia Sweetener: Exploring Its Science, Benefits, and Future Potential. The Journal of Nutrition, 148 (7), 1186S–1205S. doi: https://doi.org/10.1093/jn/nxy102
- Marcinek, K., Krejpcio, Z. (2016). Stevia rebaudiana Bertoni: health promoting properties and therapeutic applications. Journal Für Verbraucherschutz Und Lebensmittelsicherheit, 11 (1), 3–8. doi: https://doi.org/10.1007/s00003-015-0968-2
- Yushchenko, N., Belemets, T. (2015). Use of milk whey for obtaining extracts based on stevia leaves. Prohresyvni tekhnika ta tekhnolohiyi kharchovykh vyrobnytstv restorannoho hospodarstva i torhivli, 2 (22), 214–221. Available at: http://dspace.nuft.edu.ua/jspui/handle/123456789/26187
- Belemets, T., Radziyevska, I., Yushchenko, N., Kuzmyk, U., Pasichnyi, V., Kochubei-Lytvynenko, O. et. al. (2021). Impact of vegetable oils on the fatty acid composition of a milk-containing curd product. Journal of Hygienic Engineering and Design, 34, 150–160. Available at: https://keypublishing.org/jhed/wp-content/uploads/2021/04/18.-JHED-Volume-34-FFP-Full-paper-Tatiana-Belemets.pdf
- De Carvalho, M. W., Arriola, N. D. A., Pinto, S. S., Verruck, S., Fritzen-Freire, C. B., Prudêncio, E. S., Amboni, R. D. de M. C. (2018). Stevia-fortified yoghurt: Stability, antioxidant activity and in vitro digestion behaviour. International Journal of Dairy Technology, 72 (1), 57–64. doi: https://doi.org/10.1111/1471-0307.12559
- Abou-Arab, A. E., Abou-Arab, A. A., Abu-Salem, M. F. (2010). Physico-chemical assessment of natural sweeteners steviosides produced from Stevia rebaudiana Bertoni plant. African Journal of Food Science, 4 (5), 269–281. Available at: https://academicjournals.org/article/article1380720967_Abou-Arab%20et%20al.pdf
- Lisak, K., Lenc, M., Jeličić, I., Božanić, R. (2012). Sensory evaluation of the strawberry flavored yoghurt with stevia and sucrose addition. Hrvatski časopis za prehrambenu tehnologiju, biotehnologiju i nutricionizam, 7, 39–43. Available at: https://hrcak.srce.hr/file/123163
- Velotto, S., Parafati, L., Ariano, A., Palmeri, R., Pesce, F., Planeta, D. et. al. (2021). Use of stevia and chia seeds for the formulation of traditional and vegan artisanal ice cream. International Journal of Gastronomy and Food Science, 26, 100441. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijgfs.2021.100441
- Pereira, C. T. M., Pereira, D. M., de Medeiros, A. C., Hiramatsu, E. Y., Ventura, M. B., Bolini, H. M. A. (2021). Skyr yogurt with mango pulp, fructooligosaccharide and natural sweeteners: Physical aspects and drivers of liking. LWT, 150, 112054. doi: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112054
- Trukhachev, V., Sycheva, O., Starodubtseva, G., Veselova, M., Putrina, A. (2011). The combined dairy and vegetative dessert with stevia extract. Agricultural Bulletin of Stavropol Region, 2, 36–39. Available at: http://www.vapk26.ru/journals/06.pdf
- Buchilina, A., Aryana, K. (2021). Physicochemical and microbiological characteristics of camel milk yogurt as influenced by monk fruit sweetener. Journal of Dairy Science, 104 (2), 1484–1493. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2020-18842
- Mahato, D. K., Keast, R., Liem, D. G., Russell, C. G., Cicerale, S., Gamlath, S. (2021). Optimisation of natural sweeteners for sugar reduction in chocolate flavoured milk and their impact on sensory attributes. International Dairy Journal, 115, 104922. doi: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2020.104922
- Esmerino, E. A., Cruz, A. G., Pereira, E. P. R., Rodrigues, J. B., Faria, J. A. F., Bolini, H. M. A. (2013). The influence of sweeteners in probiotic Petit Suisse cheese in concentrations equivalent to that of sucrose. Journal of Dairy Science, 96 (9), 5512–5521. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2013-6616
- Granato, D., Santos, J. S., Salem, R. D., Mortazavian, A. M., Rocha, R. S., Cruz, A. G. (2018). Effects of herbal extracts on quality traits of yogurts, cheeses, fermented milks, and ice creams: a technological perspective. Current Opinion in Food Science, 19, 1–7. doi: https://doi.org/10.1016/j.cofs.2017.11.013
- Gamboa, F., Chaves, M. (2012). Antimicrobial potential of extracts from Stevia rebaudiana leaves against bacteria of importance in dental caries. Acta Odontológica Latinoamericana, 25 (2), 171–175. Available at: https://www.researchgate.net/publication/233899208_Antimicrobial_potential_of_extracts_from_Stevia_rebaudiana_leaves_against_bacteria_of_importance_in_dental_caries/citations
- Milani, P. G., Formigoni, M., Dacome, A. S., Benossi, L., Costa, C. E. M. D., Costa, S. C. D. (2017). New seminal variety of Stevia rebaudiana: Obtaining fractions with high antioxidant potential of leaves. Anais Da Academia Brasileira de Ciências, 89 (3), 1841–1850. doi: https://doi.org/10.1590/0001-3765201720170174
- Roik, M. V., Kuznietsova, I. V. (2018). Technology of manufacture concen- trate from dried leaves of Stevia. Bulletin of Agricultural Science, 96 (4), 48–54. doi: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201804-08
- Menchik, P., Zuber, T., Zuber, A., Moraru, C. I. (2019). Short communication: Composition of coproduct streams from dairy processing: Acid whey and milk permeate. Journal of Dairy Science, 102 (5), 3978–3984. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2018-15951
- Yushchenko, N., Grabova, T., Kuzmyk, U., Pasichnyi, V. (2017). Determining the technological parameters of obtaining extraction of sumac for further use in the technology of sour-milk paste. Scientific Works of National University of Food Technologies, 23 (4), 177–182. doi: https://doi.org/10.24263/2225-2924-2017-23-4-23
- Jia, F., Chawhuaymak, J., Riley, M. R., Zimmt, W., Ogden, K. L. (2013). Efficient extraction method to collect sugar from sweet sorghum. Journal of Biological Engineering, 7 (1). doi: https://doi.org/10.1186/1754-1611-7-1
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Tatiana Belemets, Uliana Kuzmyk, Roman Gryshchenko, Tetiana Osmak
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
