Способ получения антоцианового пищевого красителя из растительного сырья

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к технологии получения красного пищевого красителя из темноокрашенных сортов мелкоплодных яблок. Способ предусматривает то, что в качестве растительного сырья используют темноокрашенные сорта мелкоплодных яблок (плоды ранеток и полукультурок), которые замачивают на 3,0-4,0 ч под 30 см толщей воды с температурой 8-10°С, прессуют. Полученный сок с мякотью после грубой фильтрации центрифугируют в течение 8-10 мин при 4800 об/мин, декантируют. Очищенный сок концентрируют в вакуум-выпарном аппарате при температуре 55-60°С и при давлении 0,25 мПа до содержания сухих веществ 76-78%, а консервируют путем введения 1% раствора бензоата натрия в соотношении 0,6-0,8:100 красителя. Жмых, полученный после прессования, и осадки, полученные после фильтрации и декантации, сушат при температуре 60-70°С и измельчают до фруктовой муки. Изобретение позволяет расширить сырьевую базу для получения натуральных пищевых красителей и повысить выход красителя. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к технологии получения красного пищевого красителя из темноокрашенных сортов мелкоплодных яблок (так называемых ранеток, полукультурок), которые могут быть использованы в кондитерском, хлебопекарном производствах, молочной и консервной промышленностях и т.д.

В настоящее время красный пищевой краситель получают, в основном, из свеклы черноплодной рябины, бузины, черной туты и других растительных материалов.

Мелкоплодная яблоня (ранетки, полукультурки) - основная культура агроценоза сибирских садов. Она является наименее трудоемкой культурой садового агроценоза: на выращивание и уборку тонны плодов затрачивается меньше труда и средств, чем для любой другой плодовой культуры.

Мелкоплодная яблоня зимостойка, неприхотлива, богата биологически активными веществами, однако их плоды мелкие и вкус посредственный. Поэтому ранетки и полукультурки являются прекрасным сырьем для технической переработки. Плоды являются источниками минеральных солей и органичесих кислот, легкоусваиваемых сахаров, биологически активных веществ (витаминов, микроэлементов, дубильных веществ, пектина и др.). Сок мелкоплодных яблок убивает многие болезнетворные бактерии, в том числе возбудителей дизентерии.

В Красноярском крае под садами занято более 10 тысяч гектаров. Производство пищевого красителя из темноокрашенных мелкоплодных яблок (ранеток и полукультурок) местных сортов - Фонарик, Добрыня, Замена, Байкал, Пурпуровая, ранеток Ермолаева, Греза, Забайкальская - с высоким содержанием антоцианов с успехом может быть организовано в местах их выращивания.

До сих пор ранетки и полукультурки не использовались с целью получения из них натурального антоцианового пищевого красителя.

Известен ряд способов получения красного пищевого красителя из бузины, включающий очистку ягод от плодоножек и побегов гроздей, их дробление, прессование, фильтрацию, подкисление и концентрирование фильтрата, притом раздробленную мезгу экстрагируют при температуре 70-90°С в течение 1,0-1,5 часа, а подкисление ведут уксусной кислотой в количестве 0,2-0,3% к весу экстракта, концентрирование ведут при температуре 70-80°С до содержания сухих веществ 38-40% (а.с. СССР №957556, МПК С 09 В 61/00, 1980, аналог).

Недостатком данного способа является то, что применение уксусной кислоты резко повышает кислотность пищевого красителя, и тем самым ограничивает масштабы применения его на пищевых продуктах, так как большинство изделий (кондитерские, пищевые концентраты) имеют рН 3,5-5,0. Кроме того, применение уксусной кислоты запрещено органами здравоохранения при производстве диетических продуктов питания, т.е. пищевой краситель, полученный с использованием уксусной кислоты, нельзя использовать для окрашивания йогурта, кефира, мороженого и др.

Известен способ получения антоцианового красителя с более стабильной красной окраской, заключающийся в том, что выжимки черноплодной рябины замораживают, экстрагируют красящие вещества горячей водой с подкислением лимонной кислотой и концентрируют полученный экстракт красителя упариванием воды в вакууме. Полученный концентрат красящих веществ обрабатывают йодистым метилом при комнатной температуре и при перемешивании, затем отделяют слой красящего вещества (патент России №2008314, МПК С 09 В 61/00, 1994, аналог).

Недостатком данного способа является то, что красящие вещества выделяются из массы неполностью, а именно наблюдается низкий выход красителя в сок - не более 50%, остальное его количество остается в жоме.

Известен способ получения пищевого красителя из свеклы, включающий мойку, измельчение, прессование, фильтрацию полученного сока через грубый фильтр, введение в сок порошка от выжимок плодов калины в качестве стабилизатора при постоянном перемешивании в количестве 50-70% от сока (в пересчете на сухое вещество), нагревание до 30°С в течение 15 мин, центрифугирование при 4600 об/мин в течение 15 мин и декантацию. Центрифугат упаривают под вакуумом (давление 70-100 мм рт.ст.) при 55°С до 70% содержания сухих веществ. В полученную сиропообразную массу добавляют 0,1%-ный раствор сорбиновой кислоты до соотношения кислоты и концентрата 1:10 (по объему) и аскорбиновую кислоту в количестве 0,1 г на 1 кг. Перед декантацией полученную смесь выдерживают при 30-50°С в течение 10-20 мин (а.с. СССР №1231860, МПК С 09 В 61/00, 1984, прототип).

Недостатком данного способа является то, что он предусматривает стабилизационный процесс, что удлиняет технологический процесс, а также длительный процесс центрифугирования.

Целью изобретения является расширение сырьевой базы для получения натуральных пищевых красителей и повышение выхода красителя.

Технический результат, в отличие от прототипа, достигается тем, что в качестве растительного сырья используют темноокрашенные сорта мелкоплодных яблок (плоды ранеток и полукультурок), которые замачивают на 3,0-4,0 часа под 30 см толщей воды с температурой 8-10°С, измельчают, прессуют, полученный сок с мякотью после грубой фильтрации центрофугируют в течение 8-10 мин при 4800 об/мин, декантируют, очищенный сок концентрируют в вакуум-выпарном аппарате при температуре 55-60°С и при давлении 0,25 мПа до содержания сухих веществ 76-78% и очищенный краситель консервируют путем введения 1% раствора бензоата натрия в соотношении 0,6-0,8:100 красителя, а жмых, полученный после прессования и осадки после фильтрации и декантации сушат при температуре 60-70°С и измельчают до фруктовой муки.

Способ осуществляется следующим способом.

Получение антоцианового пищевого красителя осуществлялось в лабораторных условиях по следующей схеме: плоды ранеток и полукультурок сортируют, моют, замачивают под 30 см толщей воды с температурой воды 8-10°С течение 3-4 часов, измельчают, прессуют. Полученный сок с мякотью фильтруют через грубый фильтр, затем сок центрифугируют в течение 8-10 мин при 4800 об/мин и декантируют от осадка. Очищенный сок концентрируют (упаривают) в вакуум-выпарном аппарате при температуре 55-60°С и при давлении 0,25 мПа до содержания сухих веществ 76-78%. Полученный пищевой краситель консервируют путем введения 1% раствора бензоата натрия в соотношении 0,6-0,8:100 (по объему) красителя. Затем осуществляют разлив красителя и упаковки.

Жмых, полученный после прессования, а также осадки после фильтрации и декантации направляются на сушку при температуре 60-70°С, затем на измельчение до фруктовой муки. Фруктовая мука может быть использована при производстве мучных изделий.

Данная схема позже была опробована на Минусинской кондитерской фабрике как укрупненный опыт.

Пример 1. Берут 40 кг ранетки Добрыня, сортируют, моют, замачивают под 30 см слоем воды с температурой 8-10°С в течение 3-4 часов, измельчают, затем плоды прессуют. Получают около 31 л сока с мякотью с рН 3. Полученный сок с мякотью фильтруют через грубый фильтр, отфильтрованный сок центрифугируют 8-10 мин при 4800 об/мин. Затем сок декантируют от осадка. Получают около 25 л очищенного сока. Очищенный сок концентрируют (упаривают) в вакуум-выпарном аппарате при температуре 55-60°С и при давлении 0,25 мПа до содержания сухих веществ 76-78%. Получают 3,5 л пищевого красителя с содержанием красящих веществ 52 г/л красителя по CoSO₄·7H₂O. Затем краситель консервируют путем введения в него 1% раствора бензоата натрия в соотношении 0,6-0,8:100 (по объему) красителя.

Выход красителя составляет 12,5% от массы (в расчете на сухое вещество). РН красителя соответствует 2,0-2,5.

Ниже приводятся результаты экспериментов по замачиванию плодов мелкоплодных яблок.

Таблица 1
№ варианта	Продолжительность замочки, ч	Выход сока, %	Содержание витамина С в соке, мг/100 г	Содержание сухих веществ в соке, %	Содержание красящих веществ в соке, %
1	1	62,5	19,5	21,2	12,90
2	2	63,0	19,3	20,8	13,50
3	3	63,6	19,1	20,2	14,83
4	4	63,7	19,0	20,1	14,82
5	5	64,3	16,1	18,2	13,15
6	6	64,4	15,5	18,2	13,04

Из таблицы следует, что лучший результат получен при замачивании ранеток и полукультурок в течение 3-4 часов, так как при более длительном замачивании происходит снижение содержания витамина С и сухих и красящих веществ в полученном соке после пресса. При меньшем времени замачивания снижается выход сока и, следовательно, уменьшается процент переходящих в него красящих веществ и витамина С.

Сок плодов ранеток и полукультурок концентрируется под вакуумом в 5-6 раз и после консервации представляет собой плотную сиропообразную массу темно-красного цвета, кислого, слегка терпкого вкуса, запах его сходен с запахом исходного сырья. Краситель из мелкоплодных яблок содержит сахара, пектиновые вещества, органические кислоты, Р-активные соединения, витамины группы В, РР, β-каротин, Б, С.

В табл.2 приведены органолептические и физико-химические показатели полученного антицианового пищевого красителя.

Таблица 2
Наименование показателя	Характеристика красителя
Внешний вид	Плотная сиропообразная масса
Вкус	Кислый, слегка терпкий
Запах	Свойственен запаху исходного сырья
Цвет	Темно-красный
Титруемая кислотность в мл нормальной щелочи на 100 г красителя	109
Содержание общей золы, %, не более	4,0
Растворимость в воде	полная без осадка
Содержание сухих веществ, %, не менее	76,0-78,0
Содержание красящих веществ по CoCO4·7Н2O, г/л, не менее	52,0
Активная кислотность (рН) 3%-ного водного раствора	2,0-2,5
Микроэлементы	Mg, Fe, Ca, К, Al, Cu, Р, Zn и др.

Следовательно, за счет привлечения ранеток и полукультурок в качестве сырья для получения антоцианового пищевого красителя достигается цель изобретения - расширение сырьевой базы для получения натуральных пищевых красителей.

Упрощение технологического процесса осуществляется путем исключения операции стабилизации сока, так он имеет после прессование мг/100 г рН 3,0.

Повышение выхода красителя происходит за счет увеличения выхода красящих веществ в сок при замачивании ранеток и полукультурок в течение 3-4 часов перед их измельчением и прессованием и указанных режимов их дальнейшей переработки.

Проведено испытание полученного красителя при производстве кондитерских изделий: зефир, пастила, мармелад, карамель, драже, киселей, кремов, тортов и пирожных, безалкогольных напитков, которое дало положительные результаты.

Способ легко осуществим в перерабатывающей промышленности, он прошел испытания на Минусинской кондитерской фабрике.

1. Способ получения антоцианового пищевого красителя из растительного сырья, включающий сортировку, мойку, измельчение, прессование, грубую фильтрацию, центрифугирование, декантацию от осадка, упаривание под вакуумом и консервирование, отличающийся тем, что в качестве растительного сырья используют темноокрашенные сорта мелкоплодных яблок, которые замачивают на 3,0-4,0 ч под 30 см толщей воды с температурой 8-10°С, полученный сок с мякотью после грубой фильтрации центрифугируют в течение 8-10 мин при 4800 об/мин, декантируют, очищенный сок концентрируют в вакуум-выпарном аппарате при температуре 55-60°С и при давлении 0,25 мПа до содержания сухих веществ 76-78%, а консервируют путем введения 1%-ного раствора бензоата натрия в соотношении 0,6-0,8:100 красителя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что жмых, полученный после прессования, и осадки после фильтрации и декантации сушат при температуре 60-70°С и измельчают до фруктовой муки.