Применение эффектов ультразвукового кавитационного воздействия как фактора интенсификации извлечения функциональных ингредиентов

Abstract

В статье рассматриваются вопросы использования новых подходов к процессам экстракции биологически активных веществ из растительного сырья. Авторами подтверждается актуальность проводимых исследований с точки зрения необходимости поиска эффективных технологий извлечения физиологически ценных (функциональных) ингредиентов из ягодного сырья, разработки энерго- и русурсосберегающих технологий. Исследование указанных вопросов согласуется с основными долгосрочными стратегиями развития пищевой и перерабатывающей промышленности РФ, закрепленными в основных законодательных и правовых документах. Основной упор авторы делают на поиск режимов ультразвукового кавитационного воздействия, позволяющих интенсифицировать экстракционной процесс в целом, а также обеспечить максимальное извлечение ряда полифенольных соединений, в том числе дубильных, обладающих витаминной активностью и антиоксидантными свойствами. В статье представлен обзор достижений мировых ученых в части применения ультразвукового кавитационного воздействия для различных сфер пищевой отрасли. Раскрываются основы ультразвукового кавитационного воздействия, его возможные эффекты и перспективы их применения. Полученные в результате исследования данные объясняются с позиций теоретически признанных эффектов, а также собственных наиболее вероятных предположений механизма воздействия ультразвука на экстракционные процессы. Представленные в статье результаты могут носить как теоретический интерес в плане изучения эффектов ультразвукового кавитационного воздействия, так и иметь практическую ценность для пищевой и перерабатывающей промышленности, как возможность разработки и внедрения прогрессивных технологических подходов и решений. Авторами также представлены возможные дальнейшие перспективы начатых исследований, их развитие и применение. The article dwells on the use of new approaches to the processes of extraction of biologically active substances from plant material. The authors confirm the relevance of the research in terms of the need to find effective extraction technologies of physiologically valuable (functional) ingredients of berry raw materials and energy- and resource-saving technologies. The study of these issues is consistent with the basic long-term strategies for the development of food and food processing industry of the Russian Federation set out in the basic legislative and legal documents. The authors focus their attention on finding modes of ultrasonic cavitation allowing to intensify the extraction process as a whole and to ensure maximum recovery of a number of polyphenolic compounds including tannins which reveal vitamin activity and antioxidant properties. The article provides an overview of the achievements of the world's scientists in the application of ultrasonic cavitation for different areas of food industry. It covers the basics of ultrasonic cavitation, its possible effects, and their application prospects. The resulting study data is explained from the standpoint of theoretically recognized effects, as well as most probable assumptions of ultrasound exposure mechanism on extraction processes. Results presented in the article can be of both theoretical interest for the study of ultrasonic cavitation effect and practical value for food processing industry as the possibility of the development and implementation of advanced technological approaches and solutions. The authors also present the possible future prospects of initiated studies, their development, and application.