Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

RESEARCH OF THE EXTRACTS OF BASIL LEAVES AND FLOWER BUDS OF CLOVE, GROWING IN THE SOUTH KAZAKHSTAN REGION

Shingisov A.U. 1 Urazbayeva K.A. 1 Taspoltaeva A.R. 1 Mussaeva S.A. 1 Kobzhasarova Z.I. 1
1 M. Auezov South Kazakhstan State University
The paper shows that 2.5 % extract of basil leaves contain 1.19 mg/l ascorbic acid. The mineral composition of the extract of basil leaves is the following: potassium – 20,78 mcg; calcium – 16,43 mcg; sodium – 1,58 mcg; magnesium – 2,66 mcg; copper – 15, 33 mcg; nickel – 14,37 mcg; zinc – 6,04 mcg; ferrum – 1,72 mcg. These elements assume to inprove the nutritional value and increase the functional properties of the final foodstuff. More number of microelements such as: manganese – 113,7 mcg; copper – 13,59 mcg, have been established I the extracts of clove bud. The extracts of leaves of clove bud consist in the important macroelements: sodium – 5,98 mcg; calcium – 5,69 mcg; potassium – 2,83 mcg; phosphorus – 1,48 mcg.
plant raw materials
basil leaves
clove bud
ascorbic acid
mineral composition
low-frequency vacuum supersonic extraction.

Введение

Важной задачей пищевой промышленности является производство продуктов питания, ориентированных на оздоровление населения [1]. При этом производимые диетические и лечебно–профилактические продукты наряду оздоровительным эффектом должны обладать высокими вкусовыми качествами и относительно низкой себестоимостью. В качестве биологически активных добавок для таких продуктов желательно использовать не импортные, а более дешевые, доступные препараты и пищевые добавки, полученные из растительного сырья.

Для увеличения производства дешевых, эффективных отечественных диетических и лечебно–профилактических продуктов питания важное значение имеет установленное качество отобранного сырья и его оздоровительный эффект, разработка технологии их изготовления, оценка качества и испытание новых продуктов питания.

Важную роль для практики играет разработка эффективных технологий производства новых лечебно-профилактических продуктов питания, способствующих улучшению качества и снижению себестоимости продуктов здорового питания с направленным действием.

Республика Казахстан, в особенности Южно-Казахстанская область, богата разнообразными растениями, которые являются сырьем для обогащения состава пищевых продуктов. В последние годы для придания пряно-ароматических вкусов пищевым продуктам и полуфабрикатам используются различные продукты растительного происхождения, например, такие как базилик и гвоздика. Анализ научно-технической литературы показывает, что химический состав листьев базилика и гвоздики зависит от географических мест их происрастания.

Одним из показателей характеризующих ценность листьев базилика и бутона гвоздики является содержание в их составе аскорбиновой кислоты и макро- и микроэлементов, играющие важную роль в жизнедеятельности человека. В связи с этим в данной работе проведены исследования содержания аскорбиновой кислоты и макро- и микроэлементов в составе листьев базилика и бутона гвоздики, культивируемых на юге Казахстана.

В настоящее время на практике для извлечения из растительного сырья комплекса полезных веществ используются различные методы экстракции [2,3]

Целью исследования является использование метода экстракции низкочастотной вакуум-ультрозвуковой технологии при низкой температуре для максимального извлечения аскорбиновой кислоты, макро- и микроэлементов из состава растительного сырья, а именно листьев базилика и бутона гвоздики.

Материалы и методы исследования

Объектами исследования выбраны листья базилика и бутон гвоздики, реализуемый отечественными производителями: ТОО «Омега» и ТОО «Global продукт».

Для измелчения растительного сырья использовали лабораторную мельницу марки ЛМ202 (Россия). Сырье измельчали до гранулометрического состава 1,5-2,0 мм.

Для приготовления 40 % водно-спиртового экстрагента использовали этиловый спирт и дистиллированную воду.

Исследования содержания аскорбиновой кислоты в экстрактах производились на жидкостном хроматографе ProStar Varian на базе испытательной региональной лаборатории инженерного профиля при ЮКГУ им. М. Ауезова;

Содержание макро- и микроэлементов в экстракте исследовались на спектрометре индуктивно-связанной плазмы с масс-спектрометрическим детектированием ICP Varian-820MS (ИСП-МС)

Для исследования процесса извлечения комплекса полезных веществ из растительного сырья была создана низкочастотная вакуум-ультрозвуковая экспериментальная установка (рис. 1).

466434.JPG

Рис. 1. Низкочастотная вакуум-ультрозвуковая экспериментальная установка

Методика проведения эксперимента. Для получения экстракта полифитокомпонента растительное сырье измельчали до гранулометрического состава 1,5-2,0 мм. Поместив в стеклянную емкость (2) исследуемое сырьё заливали 40 % водно-спиртовым раствором и настаивали в течение 4 часов. Далее стеклянную емкость с исследуемым сырьем помещали преварительно нагретый до температуры 38-40°С изотермическую ванну (1). Затем открыв кран водопроводной сети включали в работу водянной холодильник (4).

Закрыв вакуум пропускной клапан (6), включали в работу вакуумный насос (7). Замерив остаточное давление в системе (5) и установив продолжительность обработки сырья ультразвуком, включали низкочастотный ультразвуковой аппарат (3).

После достижения заданного времени обработки ультразвуком исследуемого сырья отключали вакумм насос (7), а затем открыв вакуум пропускной клапан (6) вынимали стеклянную емкость с экстрактом (2). Далее экстракт процеживали через сито и оставшееся сырье отжимали. Полученный экстракт направляли на дальнейшее исследование.

Результаты исследования и их обсуждение

При проведении экстракции методом низкочастотной вакуум-ультрозвуковой технологии при низкой температуре исследованы различные содержания экстрагируемых листьев базилика и бутона гвоздики [4].

Анализ экспериментальных данных показывает, что с повышением относительной массы сырья с 1 % до 5 % содержание аскорбиновой кислоты в экстрактах, полученных традиционным и предлагаемым методами в базилике возрастает. Более резкое повышение содержание аскорбиновой кислоты наблюдается при содержании сырья в экстракте 5 %. Органолептическая оценка изменения вкуса экстракта показывает, что при относительной массы сырья в экстракте 5 % дает приятный вкус, а при повышении с 7,5 % до 12 % экстракт оказался очень горьким.

На основе сенсорного анализа и физико-химических показателей экстракта базилика выбраны наиболее интересные варианты с точки зрения органолептических характеристик: 1 %, 2,5 %, 5 %-ные экстракты. Наилучший вкус наблюдался у экстракта с 2,5 % содержанием базилика.

В результате ВЭЖХ-анализа было установлено наличие аскорбиновой кислоты в полученных экстрактах. Был идентифицирован пик с временем удерживания 1,5-1,6 мин. Результаты хроматографического анализа количественного содержания аскорбиновой кислоты в экстрактах листьев базилика приведены на рис. 2.

а) 466441.PNG

б) 466449.PNG

в) 466459.PNG

Рис. 2. Хроматограмма экстракта базилика: а) 1 %, б) 2,5 %, в) 5 %

При сравнении времени удерживания с литературными данными наблюдали хорошую корреляцию. На хроматограмме испытуемого раствора экстракта, полученной при количественном определении аскорбиновой кислоты, время удерживания пика совпадало с временем удерживания пика аскорбиновой кислоты на хроматограмме стандартного раствора сравнения.

В результате исследования хроматограмм (рис. 2) было установлено, что с повышением содержания базилика в экстрагенте от 1 % до 2,5 %, содержание аскорбиновой кислоты в экстракте растет от 0,59 мг/л до 1,19 мг/л, т.е. выход увеличивается в два раза. При дальнейшем повышении содержания базилика до 5 %, выход аскорбиновой кислоты составляет 3,03 мг/л, т.е. повышается выход более 2,5 раза по сравнению с содержанием базилика 2,5 % в составе экстрагента.

Наличие аскорбиновой кислоты в экстрактах гвоздики составило 0,02 мг/л при 1,25 %, 0,06 мг/л при 2,5 %, 0,17 мг/л при 5 % относительной массы сырья в экстракте., но по вкусовым качествам можно выделить экстракт с 1,25 % содержанием гвоздики.

Результаты исследования минерального состава экстрактов листьев базилика и бутонов гвоздики, полученных методом экстракции низкочастотной вакуум-ультрозвуковой технологии, представлены на рисунках 3 и 4.

6174.jpg

Рис. 3. Содержание макро- и микроэлементов в базилике

6166.jpg

Рис. 4. Содержание макро- и микроэлементов в гвоздике

Анализ содержания макро- и микроэлементов показывает (рис. 3), что в экстракте базилика в наибольшем количестве содержатся следующие макроэлементы, необходимые элементы для нормальной жизнедеятельности человека: калий – 20,78 мкг, кальций –16,43мкг, натрий – 1,58 мкг, магний – 2,66 мкг. Кроме того исследованиями установлено, что в составе экстракта базилика содержатся такие микроэлементы как, медь – 15,33 мкг, никель-14,37 мкг, цинк – 6,04 мкг, железо – 1,72 мкг.

Из данных рисунка 4 видно, что в составе экстракта бутона гвоздики в наибольшем количестве содержатся микроэлементы: марганец – 113,7 мкг, медь – 13,59 мкг и макроэлементы такие, как натрий – 5,98 мкг, кальций – 5,69 мкг, калий – 2,83 мкг, фосфор-1,48 мкг.

Таким образом, в составе экстрактов листьев базилика и бутона гвоздики в достаточном количестве содержатся макро- и микроэлементы.

Вывод

На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что экстракты листьев базилика и бутона гвоздики, полученные по разработанной технологии с использованием низкочастотной вакуум-ультрозвуковой экстракции, богаты витамином С, макро- и микроэлементами.