Способ получения красного пищевого красителя

 

Изобретение относится к пищевой про мышленности, в частности к способам помучения пищевых красителей. Целью изобоетения является расширение сырьевой базы и удешевление способа, для чего культивирование пигментсодержащих микроорганизмов проводят на крахмалсодержащих растительных продуктах, содержащих 16-50% крахмала при влажности 30-70%, а экстракцию проводят в три стадии, на первой из которых соотношение биомассы и спирта составляет (1:15)-{1:17). на второй и третьей -

COIO3 COBE ГСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧГ СКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4730900/13 (22) 22.08.89 (46) 07,11,91, Бюл, ¹ 41 (71) Среднеазиатский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт пищевой промышленности (72) P.À.Àòàêóçèåâà и X.Т,Саломов (53) 667.211(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 988846, кл, С 09 В 61/00, 1983, Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам получения пищевых красителей.

Целью изобретения является расширение сырьевой базы и удешевление способа, Крахмалсодержащие отходы пищевой промышленности заливают раствором неорганических солей, содержащим, г/л: (NH4}ZSO4 2,0; К2НР04 1,0; MgS04 1,0; NaCI

1,0; СаСОз 3,0, до достижения влажности

30 — 70%, доводят рН до 7 — 7,5 и стерилизуют в автоклаве при 0,85 атм. В стерильную среду вносят штамм Streptoverticilllum

ЬгозЫаепэе ВКПМ S-804 и выдерживают

5-7 сут при 28 — 30 С. Полученную биомассу отделяют, замораживают при минус 10—

12 С и выдерживают 16-24 ч, Затем биомассу обрабатывают 96 -ным этиловым спиртом при соотношении биомассы и спирта (1;15) — (1:17), встряхивают в течение

1-2 ч при 28 — 30 С, Биомассу отделяют ценSU, 1689389 А1 ч) s С 09 В 61/00, А 23 L 1/275 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРАСНОГО ПИЦ ЕВОГО КРАСИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам получения пищевых красителей. Целью изобретения является расширение сырьевой базы и удешевление способа, для чего культивирование пигментсодержащих микроорганизмов проводят на крахмалсодержащих растительных продуктах, содержащих

16-50% крахмала rIp«eJIe HocT 30-70%, а зкстракцию проводят в три стадии, на первой из которых соотношение биомассы и спирта составляет {1:15) — (1;17)., на второй и третьей— (1:7)-(1:9). 1з,п. ф-лы, 2 табл. трифугированием. процедуру повторяют еще дважды при соотношении биомассы и спирта (1:7)-(1;9). Жидкую фазу с 1-3 ступеней экстракции объединяют, концентрируют и сушат при 30 — 50 С.

Пример 1. Картофельную шелуху, содержащую l6% крахмала, моют, очищают, измельчают, заливают раствором неорганических солей, содержащим, г!л: (NH4)2S04 2,0; К2НРО4 1,0; MgS04 1,0; NaCl

",0; СаСОз 3,0, до достижения влажности

30, доводят рН до 7 и стерилизуют в автоклаве при 0,85 атм, В стерильную среду вносят штамм Streptoverticillium hireshimense

ВКПМ S-804 и выдерживают 5 сут при 28 С.

Полученную биомассу отделяют, заморажи вают, выдерживают 16 ч. Затем биомассу обрабатывают этиловым спиртом при соотношении 1:15, встряхивают в течение 1 ч при

28 C. Биомассу отделяют центрифугированием, процедуру повторяют еще дважды

1689389

25

55 нри соотношении 1:9. Жидкую фазу с 1-3 ступеней экстракции объединяк>т, концентрируют при вакууме и сушат при 30 С.

При этом способе культура дает максимальную биомассу, пигмент извлекается ингенсивно и краситель характеризуется высоким содержанием красящих веществ.

Пример 2. Картофельную шелуху, содержащую 16 крахмала, моют, очищак>т, измельчают, заливают раствором неорганических солей, содержащим, г/л: (NH4)zSO4 2,0; К2НРО4 1,0; MgS04 1,0; NaCI

1,0; СаСОз 3,0, до достижения влажности

7 О;, доводят. рН до 7,5 и стерилизуют в автоклаве при 0,85атм. В стерильную среду вносят штамм Streptovertlciliium

hIroshimer>se ВКПМ S-804 и выдерживают 7 сут при 30 С. Полученную биомассу отделяют, замораживают при -12"С и выдерживают 24 ч, Затем биомассу обрабатывают этиловым спиртом при соотношении 1:17, встряхивают в течение 2 ч п ри 30 С. Биомассу отделяют, процедуру повторяют еще дважды при соотношении 1:7, Жидкую фазу с 1-3 ступеней экстракции объединяют, концентрируют и сушат при 50 С.

При этом способе культура дает максимальную биомассу, пигмент извлекается интенсивно, концентрация красящих веществ увеличивается.

Пример 3. Картофельную шелуху, содержащую 16 крахмала, мою.г, очищают, измельчают, заливают раствором неорганических солей, содержащим, г/л; (NaH4)2S04 2, К2НРО4 1,0, MgSO4 1,0; NaCI

1,0, СаСОз 3,0, до достижения влажности

20, доводят рН до 6 и стерилизуют в автоклаве при 0,85 атм, В стерильную среду вносят штамм Streptoverticiiiium ЫгозИп>епзе

ВКПМ S-804 и выдерживают 3 сут при 250С.

Полученную биомассу отделяют, замораживают до -5 С и выдерживают 10 ч, Затем биомассу обрабатывают этиловым спиртом и ри соотношении 1:12 в течение 30 мин процедуру повторяют еще трижды при соотношении 1:8, так как и ри встря><ивании 30 мин недостаточно извлекается пигмент. Жидкую фазу с 1-4 ступеней.экстракции объединяют, концентрируют и сушат при 20ОС. При

20 С процесс сушки затягивается. Кроме того, из-за недостаточной влажности среды на

3 — 4 сутки она начинает высыхать, что также оказывает отрицательное действие на рост, развитие культуры. Пони>кение температуры до 25 С значительно замедляет рост культуры. Замораживание и ри -4 Ñ и выдерживание около 10 ч приводит к недостаточному извлечению пигмента и краситель характеризуется низким содержанием красящих веществ, Пример 4. Картофельную шелуху, содержащую 167, крахмала, моют, очищают, измельчают, заливают раствором неорганических солей, содержащим, г/л: (NH<4SO4 2,0; KzHPO4 1,0, М950» 1,0, NaCI

1,0; СаСОз 3,0, до достижения влажности

80, доводят рН до 8,0 и стерилизуют а автоклаве при 0,85 атм, В стерильную среду вносят штамм StreptovertIciliium hisroshimense

ВКПМ S-804 и выдерживают 10 сут при 32 С.

Собирают биомассу в таком же количестве, что в примере 3, ее отделяют, замораживают до -150С и выдерживают 30 мин. Затем биомассу обрабатывают этиловым спиртом при соотношении 1;20 в течение 2,5 ч, Увеличение объема растворителя, времени и температуры замораживания не ускоряет процесс извлечения пигмента и не увеличивает концентрацию красящих веществ. Высокая влажность ухудшает аэрацию и требует дополнительного встряхивания культуры в процессе роста и развития.

Процедуру экстракции повторяют еще дважды при соотношении 1:8, жидкую фазу

1-3 ступеней экстракции объединяют, концентрируют и сушат при 60 С. При этом улетучиваются не термоустойчивые элементы компонентов, содержащиеся в составе пигмента.

Пример 5, Рисовую мучку, содержащую 50, крахмала, просеивают через сито с диаметром ячеек 0,5 мм и заливают тем же раствором неорганических солей до влажности 30, рН 7,0. Далее способ осуществляют аналогично примеру 1, Извлекается краситель с высоким содержанием красящих веществ.

Пример 6. Рисовую мучку, содержащую 50 крахмала, просеивают через сито с диаметром ячеек 0,5 мм, заливают раствором неорганических солей до влажности

70, рН 7,5, Далее способ осуществляют аналогично и римеру 2, Краситал ь характеризуется высоким содержанием красящих веществ.

Пример 7. Рисовую мучку, содержащую 50 крахмала, просеивают через сито с диаметром ячеек 0,5 мм, заливают раствором неорганических солей до влажности

20, рН 5,0. Далее способ осуществляют аналогично примеру 3, Получают краситель, характеризующийся пониженным содержанием красящих веществ.

Пример 8. Рисовую мучку, содержащую 50 g крахмала, просеивают через сито с диаметром ячеек 0,5 мм, заливают раствором неорганических солей до влажности

807 „рН 0,8. Несмотря на то, что в субстрате содержится достаточное количество крахмала, из-за высокой влажности среды требуется дополнительная аэрация. Далее способ осуществляют аналогично примеру 4.

Полученный краситель характеризуется низким содержанием красящих веществ.

Как видно из примеров 1, 2, 5 и 6(табл.1) краситель, извлекаемый предлагаемым способом, характеризуется высоким содержанием красящих веществ.

Пример 9. Картофельную мезгу (влажность сырья 70 ), содержащую 50 крахмала, перемешивают с неорганическими солями следующего состава, г/л: (NHp)2$04

2,0; KzHP041,0; Mg$041,0; NaCI 1,0; СаСОз

3,0, доводят рН до 7,5 и стерилизуют в автоклаве при О;85 атм. В стерильную среду вносят штамм Streptovertlcillium hlroshlmense

S-804 . Полученную биомассу отделяют, замораживают — 12 С и выдерживают 24 ч. о

Затем биомассу обрабатывают спиртом при соотношении 1:17, встряхивают в течение 2 ч при 30 С. Биомассу отделяют (единица оптической плотности экстракта равна 9,2).

Процедуру повторяют еще дважды при соотношении 1:6(единица оптической плотности экстракта ступеней 1 и 2 равна 3,1 и 1,0), Жидкую фазу с 1-3 ступеней экстракции объединяют, концентрируют в вакууме и сушат при ЗОЯС, При этом способе культура растет хорошо. Пигмент в первой ступени экстрагируется хорошо, а при ступенях 2 и

3 с уменьшением дозы растворителя краситель извлекается слабо и соответственно оптическая плотность экстракта имеет низкое значение.

Пример 10. Прессованную картофельную мезгу (влажность сырья 10 ), содержащую 50 крахмала, заливают раствором тех же неорганических солей до достижения влажности ЗО, рН доводят до 7,5 и стерилизуют в автоклаве при 0,85 атм. Далее способ осуществляют аналогично примеру 9, но при второй и третьей ступенях экстракции соотношение биомассы и спирта составляет

1;10. При этом единица оптической плотности экстракта равна 5,8 и 3,0. Увеличение объема спирта не приводит к дополнительному повышению оптической плотности экстракта, Пример 11, Зерновые отходы (влажность сырья 13;О ), содержащие 40 крахмала (зерновые отходы включают щуплые зерна ячменя, половинки зерна, которые по своему составу приближаются к ячменю), заливают раствором неорганических солей, содержащим, г/л: (йН4)г$04 2,0; К НР04

1,0; Мд$04 1,0; NaCI 1,0; СаСОз 3,0 г/л, до достижения влажности 30%, доводят рН до

7 и стерилиэуют в автоклаве при 0,85 атм. В стерильную среду вносят штамм

Streptoverticllllum hiroshimense ВКПМ-S15

25

40 Характеристики полученного красителя

50

55. 1, Способ получения красного пищевого

10

804, выдер>кклвэк т 5 сут при 28 С i1оп «с; ную биомассу отделяют, замоогжипгют, л.л держивают 16 ч Затем биомп сч обрабатывают эгиловым спиртом по соо1 ношении 1;15, встряхивают в течение 1 ч при

28 С. Биомассу отделяют цен хрип угированием (единица оптической плотнос.и равна

9,0), процедуру повторяют еще дважды при соотношении 1:9 (единицэ оптической; лот. ности экстракта ступени 2 равна 5, 4 э ступени 3 — соответственно 2, 91. Жидкую фазy ступеней 1 — 3 экстракции об -единяют. концентрируют в вакууме и сушат при 30 С. При этом способе культура дает максимальную биомассу, пигмент извлекэется интенсивно и краситель характеризуется высоким содержанием красящих веществ.

Пример 12. Солодовые ростки (влажность сырья 70 ), содержащие 45 крахмала, заливают тем же раствором неорганических солей до достижения влажности не более 70 .

Далее способ осуществляют аналогично примеру 2, Краситель характеризуется высоким содержанием красящих веществ.

Пример 13. Кукурузную мезгу (влажность сырья 10,2 ), содержащую 25 крахмала, заливают тем же раствором неорганических солей до достижения влажности 70, pH 7,0. Далее способ осуществляют аналогично примеру 2, Извлекается краситель с высоким содержанием красящих веществ.

П р и м.е р 14. Овсяную мезгу(влажность сырья 10 ), содержащую 45 крахмала, заливают тем же раствором неорганических солей до достижения влажности 30%, рН

7,0, Далее способ осуществляют аналогично примеру 1. Извлекается краситель с высоким содержанием красящих веществ. по сравнению с красителем, получаемым известным способам, приведены в табл.1, Характеристики карамели, окрашенной красителем, полученным по предлагаемому способу, и риведе н ы в табл. 2.

Как видно из табл.2, полученная карамель по своим физико-химическим и органолептическим показателям идентична карамели с красителем, полученным известным способом. .Таким образом, прелагаемый способ получения красного пищевого красителя позволяет расширить сырьевую базу.

Формула изобретения красителя, включающий культивирование пигментсодержащих микроорганизмов, многоступенчатую экстракцию водноспиртовым раствором, объединение образовавшихся экстрактов и их сушку. о т л и ч а ю щ11 и с я гем, что, с целью расширения сырьевой базы, в качестве пигментсодержащего микро— .организма используют Sf(repro!!(ft.lcllilurn п1гозп!гпепзе ВКПМ с7-804, культивирование проводят на крахмалсодержащих растительных продуктах, содержащих 16 — !зО;4 крахмала при влажности 30-700/ь, перед зкстракцией биомассу замораживают при 10- I 2 Ñ и выде рживают, а зкстракцию проводят в три стадии, на

Тncn»un!

"iàíí>Iå по примеру

Пока

2 3

>н- 1По!

>н к>о ан-. Попо еип-)ыок ат

Поро(о>

По(ит иок

- I""-ск рзт ) ;с> т

Концентрат те>но-малинового цвета, (емкий uo!>omox после е(неузки концентрата

Кислый

Снойстпенннй аромату исходного сырья

Густая сиропообразная низкость

Кисы(ый

Приятный, спойстпенный аромату исходного сырья

Вненний знл н цнет

Вкус

Валах

0>95

>>Π— (,ВН - 0,95

1,0

1,2!

О 25

5А 22

2& 22 31 35

33 20

35

36

35

10 (О

10

,О

1,&

1,5

2,0

1,&

1,5

2;0

1,5

6,0

2>3

2,5

2 5

2,3

2,3

2, ".

3,0

Полная

Пол0o÷R l

Полная

Иассоная доля меди, В> не более

000! AAA1A i A1AA010AA1A>0(!10>0010,0010,0010,0010,00;0,0010,0010001000!0001

0,001

Таблица 2

* с красителем рсочегс c llllum пчеп за ВК(>И &-804 характеристика караме

Стеклообразпая, проэрачнал, окраска разномерная> красная

Беэ постороннего прин-. куса и запаха

Сухая, беэ трении„ гладкая ((:л> цвет

Стеклообраэная, гн>оэрачная, окраска равномерная, малинопая

Без постороннего пр(я-: вкуса а запаха

Сухая без тре>Г«н, гладкая

Вкус., эа ;(ах

Поверх«о"ть

3,0

3,0

20, 0."0,0

22>0

7>1

7,1

0>2

Относительная плотность при

20 С, r/ñ Р, не менее

Концентрация красящих нецестн (по

0 10„) г/л, не менее

Иассоаая доля сухих ее-. цесте> 2, не менее

Иассоаая доля влаги> Х

Обедя кислотность

Актненая кислотность, рН, не более

Растворимость н поде .

Вяз*ность карамегънс и

>ассы, Х> не более 1> ссоеая доля релуцэ(р>оппх вецестп 8 ка:ai .(ьной массе, 2 н> более( полкпслен. пленением кпсI, i !

7 > >iuoi ОС ГЬ ПОД>П(СЛ(>Е, . nOn:(unu и перес> (те на лимоннуы ки(л! 9, гралус, не ме(м:е

М* .Оаа ": поля эо>1ы>, астзс риной н !0* :—

u > .стсоре соляной

Х> не более первой из которых соот1-;огнен 1е биомассы

«1 cffvipTB составляет (1; 15)-(1 l 7), а при BTQрой и третьей — (1: 7)-(1;9).,"3 2,Способпоп,1.отличающийся

T6fv1, ЧТО, С ЦЕЛЬЮ удЕШЕВЛЕНИя, В КаЧЕСТВЕ крахмалсодержащих растительных продуктов используют отходы пищевой промышленностии.