Способы получения экстракта травы зверобоя для пищевой промышленности

В пищевой промышленности наряду с синтетическими красителями и добавками применяются и средства на основе растительного сырья. В последние годы их роль неуклонно возрастает, особенно на фоне современной проблемы здорового питания. Изучение состава и свойств биологически активных компонентов, входящих в состав лекарственных растений, поиски оптимальных способов их получения является одним из актуальных направлений научных исследований.

В русской народной медицине трава зверобоя известна лечебными свойствами, например, широко используется при ревматизме, ишиасе, подагре, туберкулезе легких с кровохарканьями, кровотечениях и белях у женщин, геморрое, заболеваниях печени, мастопатии, различного рода воспалительных процессах, фурункулах и т. п. [1, 2].

Зверобой продырявленный ( Hypericum perforatum L .) – это многолетнее травянистое растение семейства зверобойных высотой 30–100 см. Стебли гладкие, круглые, с двумя боковыми ребрами, наверху ветвистые. Листья с многочисленными просвечивающимися светлыми и черными железками. При осмотре они кажутся проколотыми. Цветки собраны в соцветие. Лепестки ярко-желтые. Плод зверобоя – трехгнездная коробочка.

Зверобой продырявленный распространен почти на всей европейской части России, на Кавказе, в Западной и Восточной Сибири, а также в горах Средней Азии. Растет на сухих лугах, холмах, полянах и опушках леса, в разреженных лесах и среди зарослей кустарника. Встречается как сорняк возле дорог и по окраинам полей [3].

Трава зверобоя содержит разнообразные биологически активные соединения, важнейшими из которых являются флавоноиды (1,5–5%), нафтодиантроны, флороглюцины, дубильные вещества (10–13%), эфирное масло (0,1–0,33%) и другие соединения [4].

Флавоноиды снимают спазм гладкой мускулатуры желчных протоков, мочеточников, а также кровеносных сосудов. Они увеличивают отток желчи, препятствуют ее застою в желчном пузыре, предотвращают образование камней, облегчают желчевыделение, снимают спазмы кишечника, улучшают пищеварительную способность желудочно – кишечного тракта.

Активные вещества обладают антибактериальными, антисептическими, противовоспалительными, желчегонными, мочегонными, вяжущими свойствами.

Зверобой обладает общеукрепляющим, противовоспалительным, желчегонным, вяжущим действием.

□ флавоноиды

• □    нафтодиантроны, флороглюцины, дубильные вещества

• ■    эфирное масло

• □    другие соединеия

  flavonoids

  naphthorodia ntrons, floroglucins, tannins essential oil other compounds

  
  

Рисунок 1. Состав биологически активных соединений в траве зверобоя

Figure 1. The composition of biologically active compounds in hypericaceae

Богатый химический состав зверобоя является основополагающей лечебных свойств травы зверобоя. Это растение обладает разносторонними действиями: противовоспалительным, антимикробным, антидепрессивным, кровоостанавливающим, противовирусным, антиоксидантным и др. Поэтому добавление трав зверобоя в продукцию будет иметь положительный эффект на здоровье человека, но добавление самой травы возможно не во все продукты и концентрация активных веществ будет минимальным. Поэтому необходимо использовать экстракт, т. к. в нем содержаться активные вещества в высокой концентрации.

Цель данной работы - изучение известных способов получения экстракта зверобоя.

В соответствии с патентом RU 2 067 452 C1 получение экстракта зверобоя может осуществиться с помощью системы растворителей ацетон – 70% этанол – 30% этанол. Способ используется следующим образом.

Траву зверобоя первоначально подвергают экстрагированию ацетоном. Оставшееся после экстрагирования растительное сырье высушивают и экстрагируют 70% этанолом при соотношении 1:10 методом перколяции. Растительное сырье, оставшееся после экстракции 70%-ным этанолом, высушивают и затем экстрагируют 30%-ным этанолом при соотношении 1:10. Полученные от извлечений экстракты объединяют и высушивают.

Данная последовательность применения растворителей с различной полярностью позволяет выделить из травы зверобоя максимальное количество химически активных веществ, обладающих антибактериальной активностью.

В соответствии с источником [5] экстракты травы зверобоя можно получать с применением двухфазной системы растворителей. В качестве экстрагирующей системы используется смесь растворителей – хлороформ: этанол: вода (8:10:10).

Для получения экстракта травы зверобоя в соответствии с источником [6] можно использовать совместно с растворителями ультразвук. Способ осуществляется следующим образом.

Используются растворители в этанол, метанол, изопропанол (каждый в концентрации 40%, 70% и неразбавленные) и в воде, с помощью ультразвука. Образцы экстрагируются в течение 15, 30 и 60 мин. На основании данной работы видно, что экстрагирование в воде с помощью ультразвука по процентному содержанию отдаваемых биологически активных компонентов сравнимо близко к экранированию спиртами, но не требует очистки и может использоваться в пищевом производстве.

Известны так же способы получения масляных экстрактов [7, 8, 9,10, 11].

Экстракт травы зверобоя получают с помощью экстракционных растворителей таких как: оливковое, пальмовое и подсолнечное масло. В соотношении 1:5 (трава зверобоя: масло). Данные экстракты могут быть использованы в фармакологии и косметологии.

Для пищевого производства наиболее актуальным будет способ получения экстракта травы зверобоя, описанный в источнике [3, 12-20] (вода и ультразвук) или способ согласно патенту RU 2 265 448 C2. Где обработанную лазером массу суспендируют в воде. Суспендирование осуществляется таким образом, чтобы на 1 л воды приходилось от 50 до 300, предпочтительно от 100 до 250 г. обработанной лазером массы травы зверобоя. Суспендирование измельченных растений следует проводить при температуре от 10 до 40 °С, хотя не исключаются и более высокие или более низкие температуры. Затем суспензию выдерживают от 5 до 20 дней, предпочтительно от 7 до 15 дней при температуре от 2 до 10 °С, предпочтительно от 4 до 8 °С.

В результате использования способа получения водного экстракта травы зверобоя возможно получение водного раствора универсального в применении, как в пищевой, так и в химической, фармакологической и косметологической промышленности.

Все представленные способы применимы для получения качественного экстракта зверобоя.

Учитывая уникальные антибактериальные свойства экстракта травы зверобоя, его необычайно широкое распространение в природе, можно сделать вывод о перспективе применения данного метода в различных отраслях пищевой промышленности. Пищевые продукты, обогащенные экстрактом травы зверобоя, устойчивы к воздействию микроорганизмов, имеют более длительные сроки хранения, обладают иммунобиологическими свойствами и предназначены в первую очередь для оздоровления детей и взрослого населения различных социальных групп, профилактики и лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта.