Способ получения каротина, диспергируемого в воде

 

Способ заключается в том, что производят смешивание сухих исходных компонентов - каротиноида и эмульгатора, взятых в соотношении 1-10 : 100 г, в одну стадию при одновременном нагревании до температуры 130-180^oС в течение 20-60 мин до получения твердого продукта. В качестве эмульгатора используют пищевые производные полиоксиэтилена. Использование изобретения позволит упростить технологический процесс получения препарата β -каротина, исключить использование дефицитного и дорогостоящего сырья. 1 табл.

Изобретение относится к производству витаминов, а именно к способам получения водорастворимого препарата β-каротина, используемого в пищевой промышленности, медицине, фармакологии и др.

Известен способ получения препарата β-каротина, диспергируемого в воде, включающий растворение каротиноида в спирте при температуре 180^oC и давлении 30 мПа и введение в полученный гомогенный раствор водного раствора защитного коллоида (желатина) с образованием кристаллов каротина, покрытых слоем желатина (см. Beta-Carotin. Die Wandebing des rotes Riesen. Ewe Thorwald "Bild wiss", 1988, 25, N 1, 52-56).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относятся высокие энергозатраты, сложность и уникальность аппаратурного оформления, расход дефицитных и дорогостоящих компонентов.

Известен способ получения β-каротина, диспергируемого в воде, предусматривающий многостадийное смешивание исходных компонентов, выделение целевого продукта и сушку, где на первой стадии каротиноид, жидкое пищевое масло, в присутствии стабилизатора и эмульгатора растворяют в летучем органическом растворителе при температуре 54-240^oC и повышенном или атмосферном давлении. Полученный дисперсный раствор смешивают с водным раствором защитного коллоида (желатина) и наполнителя (сахарозы) с образованием двухфазной смеси: водной с компонентами растворителя и масляной с каротиноидом в растворенной форме. Затем двухфазную смесь отделяют от растворителя и воды, а полученную вязкую массу, содержащую каротиноид, сушат и переводят в устойчивый водорастворимый сухой порошок. Соотношение защитного коллоида, наполнителя, жидкого пищевого масла и каротиноида, выбирают так, чтобы целевой продукт содержал указанные компоненты в следующем соотношении: массовая доля каротиноида 0,5-10, наполнитель 20-30 (см. заявка ФРГ N 3702030, кл. C 07 C 175/00, 1989 г.).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что для получения целевого продукта используют природные или синтетические каротиноиды, обладающие незначительной растворимостью в маслах, жирах, нерастворимые в воде, такие как каротин, ликопин, биксин. В качестве летучего органического растворителя используют спирты, эфиры, кетоны, ацетали. В качестве пищевого масла растительные масла или животные жиры, жидкие при температуре 20-40^oC. В качестве защитных коллоидов желатин, крахмал, декстрин, пектин и др. В качестве наполнителя сахарозу. Известный способ является сложным и дорогостоящим.

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ получения β-каротина, диспергируемого в воде, предусматривающий смешивание каротиноида и эмульгатора (см. патент РФ N 2024505, кл. C 07 C 403/24, 1991 г. - прототип).

В известном способе, принятом за прототип, смешивание исходных компонентов производят в две стадии до получения порошка целевого продукта и последующей его досушкой до влажности 0,2-0,3%. На первой стадии смешивают каротиноид с жидким пищевым маслом в соотношении 1:(0,11-2,4) и стабилизатором до получения пастообразной массы. На второй стадии пастообразную массу интенсивно перемешивают с наполнителем, взятым в количестве 6,6•10²-200•10²% и летучим органическим растворителем в количестве 1800-2300% к массе каротиноида. При этом в качестве наполнителя используют лактозу либо смесь лактозы и галактозы в соотношении 1:(1-19) при получении препарата с содержанием каротиноида от 1 до 10%.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в нем используют дорогостоящие компоненты (каротин, масло, стабилизатор витаминной природы, органический растворитель в больших объемах, наполнитель, защитный коллоид). Известный способ отличается сложностью и высокой энергоемкостью, а именно затраты энергии на интенсивное перемешивание, сушку, перегонку органического растворителя в больших объемах, двухстадийность процесса.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи, состоящей в создании нового способа получения β-каротина, диспергируемого в воде, позволяющего значительно упростить технологический процесс производства целевого продукта, за счет использования одностадийного процесса при полном исключении дефицитных и дорогостоящих компонентов.

В результате использования изобретения может быть получен и дополнительный технический результат, заключающийся в создании экологически чистой, энерго- и ресурсосберегающий технологии, реализуемой на традиционном оборудовании.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе получения β-каротина, диспергируемого в воде, предусматривающем смешивание каротиноида и эмульгатора, особенность заключается в том, что смешивание сухих исходных компонентов, взятых в соотношении 1-10: 100 г, производят в одну стадию при одновременном нагревании до температуры 130-180^oC С в течение 20-60 мин до получения твердого целевого продукта, при этом в качестве эмульгатора используют пищевые производные полиоксиэтилена.

Между совокупностью признаков, перечисленных выше из формулы изобретения, и вышеизложенным техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь: - Одностадийное смешивание исходных компонентов при одновременном нагревании до температуры 130-180^oC в течение 20-60 мин обеспечивает соблюдение режима смешивания с получением целевого продукта в виде диспергируемого в холодной воде твердого вещества.

- Отсутствие дефицитных и дорогостоящих компонентов резко сокращает себестоимость целевого продукта.

- Выбор эмульгатора (полиоксиэтилен и его производные, разрешенные для применения в пищевой промышленности), а также соотношение компонентов определяется задачей, на решение которой направлено данное изобретение, и обусловлено заданным содержанием каротиноида в целевом продукте и экономической целесообразностью.

Достижение технического результата возможно при наличии всех признаков, изложенных в формуле изобретения. При отсутствии одного из них технический результат не может быть достигнут.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Способ осуществляется следующим образом.

Смешивают сухие исходные компоненты, взятые в соотношении 1-10:100 г в одну стадию при одновременном нагревании до температуры 130-180^oC в течение 20-60 мин.

В качестве источника каротиноида могут быть использованы как природные каротиноиды, как и каротиноиды, полученные микробиологическим или химическим синтезом.

В качестве эмульгатора используют полиоксиэтилен и его производные, разрешенные для применения в пищевой промышленности, в количестве 99,5-90%.

После охлаждения до температуры 20^oC получают твердый целевой продукт, диспергируемый в холодной воде.

Пример 1. Получают препарат β-каротина с содержанием каротиноида 1%.

Исходные компоненты: β-каротин синтетический кристаллический, полиоксиэтилен.

1 г каротина и 99 г полиоксиэтилена высыпают в реактор и производят смешивание исходных компонентов при одновременном нагревании до температуры 150^oC. Полученный расплав при постоянном перемешивании выдерживают при этой температуре 20 мин. Затем целевой продукт разливают в формы и охлаждают.

Пример 2. Получают препарат β-каротина с содержанием каротина 10%.

Исходные компоненты: те же.

11 г каротина и 89 г полиоксиэтилена засыпают в реактор и нагревают до температуры 155^oC. Полученный расплав при этой температуре выдерживают 30 мин. Затем целевой продукт разливают в формы и охлаждают.

В таблице приведены данные, характеризующие качество препаратов β-каротина, полученных предлагаемым способом.

Таким образом, препараты β-каротина, полученные заявленным способом, обладают высокими техническими характеристиками, а использование изобретения позволит: - упростить технологический процесс получения препарата β-каротина за счет исключения трудоемких операций, осуществляемых на специальном оборудовании; - полностью исключить расход дефицитного и дорогостоящего сырья (желатин, спирт и др.); - создать экологически чистую и энергосберегающую технологию получения препарата без использования специального и уникального оборудования.

Формула изобретения

Способ получения β-каротина, диспергируемого в воде, предусматривающий смешивание каротиноида и эмульгатора, отличающийся тем, что смешивание сухих исходных компонентов, взятых в соотношении 1 - 10 : 100 г, производят в одну стадию при одновременном нагревании до температуры 130 - 180^oС в течение 20 - 60 мин до получения твердого целевого продукта, при этом в качестве эмульгатора используют пищевые производные полиоксиэтилена.

РИСУНКИ

Рисунок 1