Влияние маннита на сыпучесть и слеживаемость концентратов из сырья пантового оленеводства

Введение. Одним из наиболее востребованных способов переработки продукции пантового оленеводства является изготовление концентратов. Технологии, основанные на использовании современного ультразвукового оборудования, в комплексе с ферментами обеспечивают высокий выход биосубстанции и сохранность биологической активности исходного сырья [1]. Несомненным их преимуществом является растворимость в воде и других растворителях (до 99 %) [2].

При этом концентраты являются лишь промежуточным продуктом переработки и служат основой для производства лекарственных препаратов и БАД, в процессе изготовления которых широко применяются автоматизированные системы капсулирования, таблетирования, дозирования и фасовки. Вследствие чего к его технологическим качествам, а именно способности течь (сыпаться) с определенной скоростью под воздействием силы тяжести, предъявляются высокие требования [3].

В то же время данный вид биосубстанции обладает высокой склонностью к слеживаемо-сти. В результате вся масса образует ком, не пригодный для работы без предварительной подготовки. Некоторые виды сырья, такие как хвосты, изначально имеют высокую адгезию между частицами и не поддаются измельчению в порошок [4].

Для обеспечения необходимой сыпучести пищевых порошков на протяжении всего установленного срока хранения в них вводят добавки – антислеживающие агенты. Их действие основано на образовании тонких слоев между частицами продукта. Увеличивая расстояние между частицами продукта, можно уменьшить силы адгезии, а также уменьшить или предотвратить электростатическое взаимодействие разноименно заряженных частиц. Таким образом можно воспрепятствовать склеиванию, слипанию и комкованию порошкообразных биосубстанций [5]. В результате при хранении они сохраняют сыпучесть и не создают проблем при автоматическом дозировании и фасовке.

Цель исследования. Изучить влияние маннита на сыпучесть биосубстанций из продукции пантового оленеводства и их склонность к сле-живаемости при хранении.

Задачи : провести оценку эффективности внесения различных доз маннита на сыпучесть и слеживаемость концентрата из пантов, хвостов и печени марала.

Материалы и методы. Научноисследовательская работа проводилась в ФГБНУ ФАНЦА (отдел «ВНИИПО»). В качестве опытных биосубстанций использовали концентраты из пантов, хвостов и печени марала. Выбор обусловлен высокой адгезией частиц данных концентратов и их высокой склонностью к слеживанию и образованию комков при хранении.

В качестве антислеживающего агента выбран маннит (пищевая добавка E421) – шестиатомный спирт, относящийся к группе сахаров и содержащийся во многих растениях. В пищевой промышленности используется в качестве подсластителя и вещества, препятствующего комкованию. Обладает хорошей растворимостью в воде и высокой допустимой суточной дозой (до 60 г). Доза внесения добавки стабилизатора составляла 0,1–2,0 % от массы биосубстанции. После внесения стабилизатора в 100 г навески концентрата проводили ежемесячную оценку сыпучести согласно ОФС.1.4.2.0016.15 и степени образования комков в течение 6 месяцев. Метод оценки сыпучести основан на измерении скорости протекания порошка через отверстие диаметром 10 мм. В сухую воронку с закрытым выходным отверстием помещали без уплотнения навеску испытуемого материала, взятую с точностью ±0,5 %. Количество испытуемого материала должно занимать не менее 80–90 % от объема воронки. Открывали выходное отверстие воронки и определяли время, за которое через отверстие пройдет весь образец. Проводилось 5 определений.

Контролем служили концентраты без добавления антислеживающей добавки. Контрольные и опытные образцы биосубстанций получены по одной и той же технологии и взяты из одной партии.

Результаты исследования и их обсуждение. Внесение в концентрат из пантов минимальной опытной дозы (0,1 %) антислеживаю-щего агента недостаточно для снижения адгезии биосубстанции, время протекания порошка через отверстие воронки уменьшилось всего на 2 секунды (табл. 1). Кроме того, данная дозировка не снижала слеживаемость биосубстанции, вследствие чего после 2-месячного хранения она образовывала ком, не пригодный для работы.

Таблица 1

Доза внесения маннита, %	Слеживание в комья, мес.	Время прохождения образца через воронку, с
		в начале опыта	через 1 месяц	через 2 месяца	через 3 месяца	через 4 месяца	через 5 месяцев	через 6 месяцев
0,1	2	46	104	-	-	-	-	-
0,5	-	33	47	52	68	76	82	94
1,0	-	29	36	44	53	64	78	87
1,5	-	26	32	38	43	47	51	59
2,0	-	24	27	30	33	37	41	46
Контроль	3	48	115	-	-	-	-	-

Эффективность внесения маннита в концентрат из пантов

Увеличение дозировки до 0,5 % способствовало повышению сыпучести, продолжительность протекания порошка уменьшилась на 31,25 % в сравнении с контролем. Данная дозировка препятствовала слеживаемости, что позволило сохранить порошок в сыпучем виде до конца 6-месячного хранения.

Наилучшие результаты показала 2%-я доза внесения маннита. При ней скорость протекания порошка из пантов через воронку увеличилась в два раза в сравнении с контролем. Однако следует отметить тот факт, что с увеличением дозировки эффективность внесения антислежи-вающей добавки снижается. Так, при увеличении дозы внесения от 0,1 до 0,5 % от массы концентрата сыпучесть повысилась на 29,26 %, а при увеличении дозы от 1,5 до 2,0 % всего на 7,7 %. В связи с этим оптимальной дозировкой следует считать дозу внесения 1,5 %, данная дозировка обеспечивает хорошую сыпучесть концентрата из пантов в течение всей продолжительности хранения и препятствует его сле-живаемости.

Наблюдается тенденция снижения сыпучести опытных образцов в процессе хранения. Обусловлено это накоплением гигроскопической

Вестник КрасГАУ. 2020. № 10 влаги порошками и, как следствие, образованием соединительных мостиков между его частицами. Так, при дозировке 0,5 % сыпучесть после 6-месячного хранения уменьшилась в 2,84 раза. Наилучшие результаты в плане сохранения сыпучести при хранении показала доза 2 %, при ней сыпучесть снизилась в 1,9 раза по истечении 6 месяцев.

Эффективность внесения маннита в концентрат из хвостов

Таблица 2

Доза внесения маннита, %	Слеживание в комья, мес.	Время прохождения образца через воронку, с
		в начале опыта	через 1 месяц	через 2 месяца	через 3 месяца	через 4 месяца	через 5 месяцев	через 6 месяцев
0,1	2	68	135	-	-	-	-	-
0,5	3	61	129	148	-	-	-	-
1,0	-	49	62	75	81	96	108	117
1,5	-	43	50	58	67	75	83	91
2,0	-	37	44	49	53	60	66	74
Контроль	2	72	142	-	-	-	-	-

Минимальная дозировка, способная препят-

Выводы ствовать слеживаемости концентрата из хвостов на протяжении 6-месячного хранения, составляет 1 % (табл. 2). Несмотря на это, за указанный период сыпучесть биосубстанции уменьшилась в 2,38 раза.

Наилучшие результаты показала доза внесения маннита 2 %. При ней наблюдаются самые высокие показатели сыпучести биосубстанции из хвостов, в 1,95 раза выше, чем у контроля. При этом значение данного показателя остается на приемлемом уровне даже по прошествии 6 месяцев, в 1,58 раза выше, чем при дозе 1 %.

Применение анетислеживающей добавки с целью снижения адгезии концентрата из печени марала положительных результатов не принесло. Для достижения заметных изменений сыпучести концентрата дозировка маннита составляла 4 %. Однако внесение даже таких больших доз не обеспечило сохранность необходимых технологических свойств биосубстанции, ее слеживание в ком происходило в течение 24 часов. Достоверной разницы между образцами с добавкой и без нее получено не было. Последующее увеличение дозировки до 6, 8 и 10 % также не принесло результатов.

• 1.    Оптимальная дозировка внесения маннита в концентрат из пантов – 1,5 %. При данной дозе наблюдается повышение сыпучести биосубстанции в 1,85 раза в сравнении с контролем, а также достигается заметное снижение ее сле-живаемости. Скорость протекания порошка через воронку за 6 месяцев снизилась в 2,16 раза.

• 2.    Наилучшие результаты повышения сыпучести и снижения слеживаемости концентрата из хвостов показала доза внесения маннита 2 %. При данной дозировке наблюдается максимальная скорость протекания – в 1,95 раза выше, чем у контроля.

• 3.    Применение маннита в дозе от 0,1 до 2,0 % в смеси с концентратом из печени не увеличило его сыпучести и не снизило слеживае-мость, в результате чего биосубстанция слеживалась в ком в течение 24 часов.