Способ получения пищевого красителя из растительного сырья

 

Использование: в пищевой промышленности, в частности при производстве красителей из растительного сырья. Сущность изобретения: растительное сырье измельчают, экстрагируют при давлении выше атмосферного водно-спиртовым раствором с регулируемым значением рН введением кислоты сатурированием, отделяют экстракт от твердой фазы и концентрируют. В экстракт, отделенный от твердой фазы, перед концентрированием можно вводить пищевую органическую кислоту или смесь кислот. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии получения натурального красного пищевого красителя и может быть использовано в пищевой промышленности.

Известен способ получения красного пищевого красителя из растительного сырья, предусматривающий измельчение сырья, его экстрагирование водно-спиртовым раствором, отделение экстракта от твердой фазы и концентрирование экстракта [1].

Недостатком этого способа является низкий выход красящих веществ.

Наиболее близким к изобретению является способ получения красного пищевого красителя из растительного сырья, предусматривающий измельчение сырья, его экстрагирование водно-спиртовым раствором с регулируемым введением кислоты значением рН, отделение экстракта от твердой фазы и концентрирование экстракта [2].

Этот способ позволяет повысить выход красящих веществ, но полученный краситель имеет ярко выраженный кислый вкус, что сужает область его применения, и окисляется кислородом воздуха при концентрировании.

В предлагаемом способе получения красного пищевого красителя из растительного сырья, предусматривающем измельчение сырья, его экстрагирование водно-спиртовым раствором с регулируемым введением кислоты значением рН, отделение экстракта от твердой фазы и концентрирование экстракта, согласно изобретению введение кислоты осуществляют сатурированием, а экстрагирование осуществляют при давлении выше атмосферного.

Это позволяет достичь низкого значения рН введением сильной термолабильной кислоты, разлагаемой при концентрировании и не оставляющей следов разложения, что позволяет получать краситель со значением рН, независимым от рН экстрагента, а также осуществлять концентрирование в атмосфере диоксида углерода, препятствующей окислению веществ пигментного комплекса.

В предпочтительном варианте в отделенный от твердой фазы экстракт перед концентрированием вводят пищевую органическую кислоту или их смесь.

Это позволяет повысить цветостабильность получаемого красителя.

Желательно осуществлять введение смеси пищевых органических кислот путем ферментирования экстракта энзимами микроорганизмов лимонно-кислого брожения, а непосредственно перед концентрированием отделять экстракт от биомассы.

Это позволяет очистить краситель от сопутствующих веществ, увеличив срок его хранения и снизив вероятность микробиальной порчи.

В другом предпочтительном варианте непосредственно перед экстрагированием сырье вакуумируют, желательно при давлении не более 20 кПа.

Это позволяет удалить из сырья остатки кислорода воздуха, чем снизить возможность окисления красящих веществ, и ускорить пропитку сырья экстрагентом за счет увеличения перепада давления между экстрагентом и сырьем.

Желательно экстракцию проводить при давлении 0,2-1,1 МПа, что обеспечивает оптимальный интервал значений рН при поддержании в необходимых пределах растворимости двуокиси углерода в водно-спиртовом растворе и ускорить массообменные процессы за счет облегчения диффузии экстрагента в сырье.

Способ реализуется следующим образом.

Исходное растительное сырье измельчают, желательно вакуумируют при давлении не более 20 кПа для удаления кислорода воздуха и экстрагируют сатурированным водно-спиртовым раствором, желательно при давлении 0,2-1,1 МПа для облегчения диффузии экстрагента в сырье и поддержания оптимального значения рН. Затем экстракт отделяют от твердой фазы и для повышения цветостабильности вводят пищевую органическую кислоту или их смесь. Этот прием возможно осуществлять ферментированием экстракта энзимами микроорганизмов лимонно-кислого брожения с последующим отделением экстракта от биомассы. При этом происходит очистка красителя от сопутствующих веществ за счет их ассимиляции в процессе ферментации микроорганизмами. Затем экстракт концентрируют и при необходимости сушат с получением красного пищевого красителя. В процессе концентрирования лабильная угольная кислота, находящаяся в составе экстрагента, разрушается с образованием упариваемой воды и двуокиси углерода, создающей в зоне концентрирования атмосферу, препятствующую окислению красящих веществ, что повышает качество красителя.

П р и м е р 1. Выжимки черноплодной рябины измельчают до размера частиц не более 2 мм и экстрагируют при давлении 0,2 МПа сатурированным водно-спиртовым раствором при рН 3,0, гидромодуле 1:1 и температуре 30^оС в течение 60 мин, после чего экстракт отделяют от шрота декантированием и концентрируют упариванием при 70^оС и давлении 94 кПа в атмосфере выделяемой из экстрагента двуокиси углерода. Получен краситель с рН 4,6, не имеющий в составе окисных соединений веществ пигментного комплекса.

П р и м е р 2. Столовую свеклу измельчают до размера частиц не более 0,5 мм, вакуумируют в течение 10 мин при давлении 20 кПа и экстрагируют сатурированным водно-спиртовым раствором при рН 2,7, гидромодуле 1:1,5 и температуре 40^оС в течение 60 мин, после чего экстракт отделяют от шрота декантированием. В полученный экстракт вводят 0,08% лимонной кислоты и упаривают при 70^оС в роторном испарителе до 45%-ного содержания сухих веществ. Получен краситель с рН 4,0 без следов окисных соединений веществ пигментного комплекса.

П р и м е р 3. Выжимки черной смородины измельчают до размера частиц не более 1 мм и экстрагируют при давлении 1,1 МПа сатурированным водно-спиртовым раствором при рН 2,7, гидромодуле 1:2 и температуре 32^оС в течение 60 мин. Экстракт отделяют от шрота декантированием и ферментируют энзимами гриба Aspergillus niger в течение 5 сут при температуре 32^оС и введении воздуха из расчета 150 м³ ˙ч/м², после чего мицелий отделяют от экстракта на нутч-фильтре, а экстракт концентрируют ультразвуковой распылительной сушкой. Получен краситель с рН 2,2 без следов окисных соединений веществ пигментного комплекса и углеводов, содержащий следы белка.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать краситель с любым значением рН независимо от рН экстрагента, без окисления веществ пигментного комплекса, что повышает качество красителя и расширяет область его применения.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОГО КРАСИТЕЛЯ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, предусматривающий измельчение сырья, его экстрагирование водно-спиртовым раствором при регулировании значения рН введением кислоты, отделение экстракта от твердой фазы и концентрирование экстракта, отличающийся тем, что введение кислоты осуществляют сатурированием, а экстрагирование осуществляют при давлении выше атмосферного.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в экстракт, отделенный от твердой фазы, перед концентрированием вводят пищевую органическую кислоту или смесь кислот.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют ферментирование экстракта энзимами микроорганизмов лимоннокислого брожения с последующим отделением экстракта от биомассы.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что непосредственно перед экстрагированием сырье вакуумируют при давлении не более 20 кПа.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстрагирование осуществляют при давлении 0,2 - 1,1 МПа.