Способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод

Авторы патента:

Переверткина Инна Васильевна (RU)

Титова Надежда Николаевна (RU)

C09B61/00 - Красители природного происхождения, получаемые из природных сырьевых материалов

Владельцы патента RU 2515478:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") (RU)

Изобретение может быть использовано в пищевой промышленности для производства натуральных антоциановых красителей. Способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод включает смешивание высушенного и измельченного сырья с экстрагентом - смесь воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1÷3, экстрагирование осуществляют при 90-98°С в течение 0,5-1 ч при перемешивании. Полученный краситель отделяют от твердой фракции фильтрованием, остаток отпрессовывают. Изобретение позволяет увеличить эффективность экстрагирования красных пигментов и их устойчивость к нагреванию, упростить и интенсифицировать способ получения антоцианового красителя. 6 ил., 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства натуральных, в частности антоциановых, красителей.

Известен способ получения красного красителя из виноградных выжимок [О.А. Харламова, Б.В. Кафка. Натуральные пищевые красители. М.: Пищевая промышленность, 1979, с. 26], заключающийся в следующем: свежие выжимки, полученные после прессования винограда, заливают водным раствором химически чистой соляной кислоты с массовой долей 1% в соотношении 1:1 и настаивают в течение 12-20 ч при периодическом перемешивании. Затем массу подогревают до температуры 65-70°С и выдерживают 30-60 мин. По окончании экстрагирования массу охлаждают, жидкую фракцию сливают самотеком, остаток отпрессовывают. Приготовленный таким образом экстракт концентрируют путем упаривания под вакуумом при температуре 60-65°С в аппаратуре из нержавеющей стали.

Недостатки известного способа - низкий удельный выход и невысокое качество красителя, необходимость стабилизации используемого свежего сырья, имеющего ограниченный срок хранения, многостадийность и длительность технологического процесса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод [патент РФ 2426755, 2011, С09В 61/00. Опубл. в бюл. №23 от 20.08.2011], заключающийся в следующем: высушенное и измельченное сырье смешивают с экстрагентом, в качестве которого используют смесь воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1÷3, с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе водно-глицериновой смеси. Сырье смешивают с экстрагентом из расчета 10-25 см³ на 1 г сырья, экстрагирование осуществляют при 60-70°С в течение 1-2 ч при перемешивании. Краситель отделяют от твердой фракции фильтрованием.

Недостатки известного способа - присутствие в экстрагенте соляной кислоты уменьшает устойчивость красителя к нагреванию и препятствует интенсификации процесса его извлечения.

Технической задачей изобретения является разработка способа получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод, позволяющего увеличить эффективность выделения красных пигментов, повысить устойчивость красителя к нагреванию, упростить и интенсифицировать способ его получения.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод, характеризующийся тем, что он предусматривает смешивание высушенного и измельченного сырья с экстрагентом, в качестве которого используют смесь воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1÷3, сырье смешивают с экстрагентом из расчета 5-10 см³ на 1 г сырья, экстрагирование осуществляют при 90-98°С в течение 0,5-1 ч при перемешивании, затем краситель отделяют от твердой фракции фильтрованием, остаток отпрессовывают.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности выделения красных пигментов и их устойчивости к нагреванию, в упрощении и интенсификации процесса получения антоцианового красителя.

На фиг. 1-4 представлены экспериментальные данные:

фиг. 1 - зависимость концентрации красителя (с) в экстрактах черноплодной рябины от времени термостатирования (t) при 80°С: 1 - вода:глицерин (1:1), 1% НСl; 2 - вода:глицерин (1:1);

фиг. 2 - зависимость концентрации красителя (с) в экстрактах черноплодной рябины в смеси вода:глицерин (1:1) от времени экстрагирования (t): 1 - 70°С, 2 - 80°С, 3 - 98°С;

фиг. 3 - зависимость концентрации красителя (с) в экстрактах от сырья, температуры и содержания глицерина в экстрагенте (w): а - черноплодная рябина (1), б - черноплодная рябина (2), в - темный виноград;

фиг. 4 - зависимость концентрации красителя (с) в экстрактах от объема экстрагента в расчете на 1 г сырья (v) при 98°С: 1 - виноград, 2 - черноплодная рябина, экстрагент - вода:глицерин (1:1).

Способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод осуществляют следующим образом.

Высушенные и измельченные выжимки из темных сортов ягод заливают смесью воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1÷3, из расчета 5-10 см³ на 1 г сырья. Экстрагирование осуществляют при 90-98°С в течение 0,5-1 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции, остаток отпрессовывают.

Соляная кислота, используемая в известном способе, в прототипе подавляет рост микроорганизмов в экстракте при хранении. Однако антоцианы нестабильны в кислой среде из-за протекания реакции гидролиза с образованием плохо растворимых антоцианидинов. Так как предложенный способ прост и позволяет получить краситель с концентрацией красных пигментов, достаточной для практического использования, краситель следует получать непосредственно перед применением, минуя стадии концентрирования, стабилизации и хранения. Это позволяет исключить присутствие соляной кислоты в экстрагенте, интенсифицировать процесс экстракции, повысив температуру и сократив время экстрагирования.

Как видно на фиг. 1, использование бескислотного экстрагента в отличие от экстрагента прототипа, содержащего соляную кислоту, замедляет гидролиз антоциангликозидов до антоцианидинов при нагревании и выпадение последних в осадок. Это позволяет интенсифицировать процесс экстракции, повысив температуру и сократив время экстрагирования. Как видно на фиг. 2, увеличение температуры с 70°С до 98°С повышает эффективность экстракции, а большая часть красителя экстрагируется уже за 0,5 ч.

С увеличением содержания глицерина в смеси (фиг. 3,а,б,в) концентрация красителя увеличивается и достигает максимального значения при соотношении компонентов, близком к 1:1. При содержании воды в экстрагенте менее 30 мас. % концентрация антоцианов в экстракте уменьшается. Это можно объяснить тем, что глицерин - очень сильно ассоциированная вязкая жидкость. Добавление воды к глицерину частично разрушает его ассоциацию и усиливает его способность к сольватации полифенольных соединений со структурой α-гликолей (обуславливающих темную окраску ягод) за счет образования хелатных комплексов посредством водородной связи. Увеличение температуры экстрагирования с 70°С до 90-98°С повышает эффективность экстракции по той же причине.

На концентрацию красителя влияет степень измельчения, срок хранения сырья (фиг. 3,а,б) и, особенно сильно, сорт и степень вызревания ягод (фиг. 3,в). Высокое содержание антоцианов в сырье (фиг. 3,в) частично нивелирует влияние глицерина на эффективность экстракции пигментов: в сравнении с водой максимальное увеличение концентрации красителя при экстракции водно-глицериновой смесью (1:1) составляет ~30%. При относительно низком содержании антоцианов в сырье (фиг. 3,а,б) экстрагирующая роль глицерина в смеси возрастает и позволяет увеличить содержание антоцианов в экстракте до ~100%.

Концентрацию антоцианов в экстракте также можно увеличить, уменьшая количество экстрагента в расчете на 1 г сырья. Как видно на фиг. 4, при уменьшении объема растворителя в расчете на 1 г сырья в 5 раз концентрация антоцианов возрастает в ~3 раза.

Проведенный анализ экспериментальных данных, представленных на фиг. 1-4, позволяет подобрать условия получения красителя с высокой концентрацией антоциановых пигментов в соответствии с целями практического использования.

Способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод поясняется следующими примерами (для получения сравнимых результатов экстракция бескислотным экстрагентом и экстрагентом из прототипа осуществлялась из одной партии для каждого вида сырья смесью растворителя с максимальной сольватирующей способностью).

Пример 1 (прототип). Высушенные, измельченные выжимки ягод черноплодной рябины (Aronia Melanocarpa (Michx) Elliot) массой 1 г заливают 10 см³ экстрагента, приготовленного из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1:1, с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе экстрагента. Экстрагирование осуществляют при 70°С в течение 1 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции.

Концентрация антоциановых пигментов в красителе составляет 1,6 г/л.

Пример 2 (прототип). Высушенные, измельченные выжимки ягод черного сорта винограда (Vitis labrusca, V. vinifera) массой 1 г обрабатывают 10 см³ экстрагента, приготовленного из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1:1, с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе экстрагента. Экстрагирование осуществляют при 70°С в течение 1 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции.

Концентрация антоциановых пигментов в красителе составляет 4,1 г/л.

Пример 3. Высушенные, измельченные выжимки ягод черноплодной рябины (Aronia Melanocarpa (Michx) Elliot) массой 1 г заливают 10 см³ экстрагента, приготовленного из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1:1. Экстрагирование осуществляют при 98°С в течение 1 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции, остаток отпрессовывают.

Концентрация антоциановых пигментов в красителе составляет 2,3 г/л.

Пример 4. Высушенные, измельченные выжимки ягод черноплодной рябины (Aronia Melanocarpa (Michx) Elliot) массой 1 г заливают 5 см³ экстрагента, приготовленного из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1:1. Экстрагирование осуществляют при 98°С в течение 0,5 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции, остаток отпрессовывают.

Концентрация антоциановых пигментов в красителе составляет 3,6 г/л.

Пример 5. Высушенные, измельченные выжимки ягод черного сорта винограда (Vitis labrusca, V. vinifera) массой 1 г обрабатывают 10 см³ экстрагента, приготовленного из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1:1. Экстракцию осуществляют при 98°С в течение 0,5 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции, остаток отпрессовывают

Концентрация антоциановых пигментов в красителе составляет 6,1 г/л.

Пример 6. Высушенные, измельченные выжимки ягод черного сорта винограда (Vitis labrusca, V. vinifera) массой 1 г обрабатывают 5 см³ экстрагента, приготовленного из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1:1. Экстрагирование осуществляют при 98°С в течение 0,5 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции, остаток отпрессовывают.

Концентрация антоциановых пигментов в красителе составляет 7,8 г/л.

Данные анализа представлены в таблице.

Как видно из примеров фиг. 1-4 и таблицы, способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод с использованием в качестве экстрагента смеси воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1÷3, по сравнению с экстрагентом прототипа, содержащим соляную кислоту, повышает эффективность экстракции при нагревании до 90-98°С и уменьшении объема экстрагента до 5-10 см³: концентрация антоцианового красителя в экстракте увеличивается в 1,5-2 раза. При этом время экстрагирования можно сократить до 0,5-1 ч. Верхний температурный предел 98°С ограничен температурой кипения воды, нижний предел объема экстрагента 5 см³- впитыванием растворителя сухим сырьем и уменьшением объема экстракта.

Предложенный способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод позволяет увеличить эффективность экстрагирования красных пигментов и их устойчивость к нагреванию, интенсифицировать процесс, упростить способ получения антоцианового красителя.

Способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод, характеризующийся тем, что он предусматривает смешивание высушенного и измельченного сырья с экстрагентом, в качестве которого используют смесь воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1÷3, экстрагирование при 90-98°С в течение 0,5-1 ч при перемешивании, отделение красителя от твердой фракции фильтрованием, отпрессовывание остатка, причем смешивание сырья с экстрагентом осуществляют из расчета 5-10 см³ на 1 г сырья.

Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к способу получения жирорастворимого пищевого красителя для окрашивания пищевых продуктов, а также к жирорастворимому пищевому красителю, полученному указанным способом.

Способ получения хлорофилла из высших водных растений // 2496813

Изобретение может быть использовано в пищевой промышленности, а именно в получении натуральной пищевой добавки - хлорофилла. Способ получения хлорофилла из высших водных растений включает мойку растительного сырья, измельчение, сушку сырья, экстракцию смесью гексана с этиловым спиртом, фильтрацию, отгонку растворителя, смешивание хлорофилла с маслом или с раствором NaOH в этаноле, и отделение хлорофилла в виде раствора.

Красители растительного происхождения и их применение в окрашенных композициях, в частности в косметических композициях // 2492197

Изобретение относится к красителям растительного происхождения, получаемым из окрашенной части растительных видов, клеточные ткани которой содержат иридисомы, ответственные за окрашивание указанной части.

Красящая композиция для окрашивания пищевых продуктов, имитирующих крабовое мясо, и способ ее получения // 2448136

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к красящей композиции для продуктов, имитирующих крабовое мясо. .

Стабильные и биодоступные композиции изомеров ликопена для кожи и волос // 2441398

Изобретение относится к способу получения стабильной композиции, обогащенной цис-ликопеном (Z-изомеры). .

Способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод // 2426755

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Полимерная окрашенная композиция // 2420541

Изобретение относится к полимерным окрашенным композициям на основе полиолефинов. .

Пищевой синтетический краситель и способ его получения // 2408631

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищевым синтетическим красителям, преимущественно, для окрашивания жиросодержащих пищевых продуктов, в частности шоколадных изделий.

Способ получения антоцианового красителя из растительного сырья // 2399639

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения пищевого красителя из растительного сырья. .

Способ получения лака карминовой кислоты // 2398801

Способ получения натурального смесевого каротиноидно-антоцианового красителя // 2516637

Изобретение относится к натуральным красителям из растительного природного окрашенного сырья, в частности к способу получения натурального каротиноидно-антоцианового красителя, предназначенного для окрашивания пищевых продуктов. Для получения красителя используют измельченную термообработанную морковь и высушенные и измельченные выжимки ягод черной смородины. Морковь измельчают до мелкой стружки и обрабатывают в атмосфере воздуха при 40ºС, 60ºС и 80ºС с выдержкой при каждой температуре в течение 2 часов. Выжимки ягод черной смородины высушивают при 55-60ºС и измельчают. Смесь подготовленных моркови и выжимок ягод в соотношении 1:1-3:1 дважды экстрагируют 4-кратным объемом этилового спирта с объемной долей этанола 96% при 55-60ºС в течение 1 часа. Экстракты объединяют, отстаивают в течение 2 часов, фильтруют и концентрируют под вакуумом до содержания сухих веществ не менее 68%. Изобретение обеспечивает получение натурального красителя, обогащенного природными антиоксидантами, с высокой окрашивающей способностью при расширении цветовой гаммы от желтой до бордово-красной и снижении себестоимости красителя за счет использования отходов переработки ягод черной смородины. 1 ил., 1 табл., 3 пр.

Способ получения пищевого концентрата полифенолов винограда // 2529836

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к изготовлению пищевых концентратов полифенолов из выжимок винограда. Способ получения предусматривает смешивание виноградных выжимок с этиловым спиртом, отделение экстракта от твердой фазы и его концентрацию под вакуумом. После смешивания выжимок с этиловым спиртом полученная смесь настаивается в герметических условиях, концентрирование осуществляется до исключения спирта из экстракта с последующим введением в него инвертного сахара.

Защита натуральных красителей от окисления с использованием мицелл // 2530056

Изобретение относится к защите от окисления натуральных красителей посредством солюбилизата. Солюбилизат содержит по меньшей мере, один натуральный краситель, нерастворимый или трудно растворимый в воде, по меньшей мере, один эмульгатор с гидрофильно-липофильным балансом от 8 до 19, по меньшей мере, один водорастворимый антиокислитель и, по меньшей мере, один жирорастворимый антиокислитель. Краситель и антиокислитель вместе заключены в мицеллах. Доля эмульгатора составляет от 65 до 90 масс.%. Описываются также способ получения указанного солюбилизата и его применение в пищевых продуктах, косметических и фармацевтических средствах. Солюбилизат обеспечивает защиту от окисления антиокислителей и по существу полную антиокислительную защиту красителя вплоть до даты окончания его минимального срока хранения. 6 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил., 9 пр.

Способ получения транс-фукоксантинола // 2548103

Изобретение относится к способу получения транс-фукоксантинола из кристаллического фукоксантина, который включает применение липазы, полученной из поджелудочной железы свиньи, растворение фукоксантина в этиловом спирте до полного растворения, введение альбумина и хлористого кальция в раствор, выдерживание смеси 5-10 часов при последующем соотношении компонентов, г: Спиртовой 10%-ный раствор кристаллического фукоксантина 0,8-8,0 Липаза, выделенная из поджелудочной железы свиньи 0,01-0,5 4%-ный раствор хлористого кальция 1,0-10,0 Альбумин 0,01-0,1 Фосфатный буфер 105-525

Пищевой краситель на основе растительного угля и способ его получения // 2548964

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищевому красителю для окрашивания продуктов с большим содержанием воды в черные цвета. Пищевой краситель выполнен в форме дисперсионной системы, включающей частицы растительного угля, эмульгатор- Полисорбат 80 и водорастворимое вязкое вещество. Водорастворимое вязкое вещество имеет вязкость от 1400 Па·с до 4000 Па·с при 20°C и выбрается из глицерина, глюкозного сиропа и сахарного сиропа. Средний размер частиц растительного угля составляет 10-60 мкм. Описывается также способ получения указанного пищевого красителя перемешиванием компонентов красителя при скорости 2000-3000 оборотов в минуту в течение 20-30 минут. Изобретение обеспечивает улучшение потребительских характеристик пищевого красителя черного цвета, упрощение и эффективность окрашивания этим красителем продуктов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 пр.

Способ получения красителя из плодов тутового дерева // 2555025

Изобретение относится к способу получения красителя из плодов тутового дерева, используемого в медицине, фармацевтической промышленности, в частности при окраске гистологических препаратов и лекарственных форм. Способ включает высушивание субстрата в вакууме в слое пены при интенсивности теплового потока Е =1,5-3,0 кВт/м2, толщине слоя биоматериала 2-5 мм и остаточном давлении в вакуумной камере 7 кПа. Сухой субстрат экстрагируют в течение 24-34 часов раствором винной кислоты и этанола при их весовом соотношении 2-8:18-24 при комнатной температуре. Изобретение обеспечивает упрощение технологии вследствие исключения нагревания при экстрагировании, использования легко доступных экстрагентов и снижения их объемного содержания при повышении тинкториальных свойств красителя. 3 табл., 9 пр.

Способ получения пигмента-меланина из базидиоспор трутовых грибов // 2565178

Изобретение относится к природному пигменту меланину, который может быть использован в пищевой, легкой и фармацевтической промышленности. Описывается способ получения пигмента меланина из базидиоспор трутовых грибов. Способ заключается в том, что предварительно плодовые тела трутовых грибов заселяют жуками-грибоедами для предобработки на 20-30 дней. Полученную массу обрабатывают этиловым спиртом с последующим отделением спиртового экстракта центрифугированием. Полученный при этом осадок подвергают кипячению с водой при массовом соотношении 1:20 в течение 2-х часов. Предложенный способ обеспечивает повышение выхода меланина и улучшение его качества за счет повышения концентрации его парамагнитных центров (ПМЦ -5,1·1017 спин/г) по сравнению с меламином, полученным без указанной предварительной обработки плодовых тел трутовых грибов. 2 пр.

Способ получения смеси пищевых порошков из томатов, моркови и сельдерея // 2569829

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу получения смеси пищевых порошков из растительного сырья. В качестве растительного сырья используют томаты, морковь и сельдерей. Томаты режут на пластины толщиной 5-8 мм, укладывают на сетчатый поддон в 1 слой и подвергают сушке ИК-лучами в течение 150-180 мин. Морковь и сельдерей режут на брусочки сечением 7×7 мм, по отдельности укладывают на сетчатый поддон в 1 слой толщиной 10-15 мм и подвергают ИК-сушке в течение 120-150 мин. ИК-сушку проводят в импульсном режиме нагрев-охлаждение с плотностью потока удельной энергии 12-15 кВт/м2 и диапазоном длин волн 1,2-2,4 мкм до достижения предельной температуры равной 55-65°C. В результате обработки понижается влажность томатов, моркови составляет 6-8%. Затем ИК сушеные томаты, морковь и сельдерей измельчают в роликовой планетарной мельнице проточного типа до размеров частиц в среднем 146 мкм и смешивают порошки в соотношении 80% порошка томата, 11,5% порошка моркови, 8,5% порошка сельдерея. Полученная смесь порошков из растительного сырья обладает высокой пищевой ценностью и повышенными органолептическими свойствами.

Способ получения натурального красителя из коры лиственницы // 2585193

Изобретение относится к способам получения натуральных красителей из природного сырья и может быть использовано в пищевой, а также в парфюмерной и текстильной промышленности. В качестве сырья используется кора лиственницы (чаще всего лиственницы Гмелина). Способ включает измельчение коры лиственницы и его водную очистку с последующим первичным экстрагированием в талой воде при температуре 18±2°C в течение 12±2 часов и вторичным экстрагированием без применения химических добавок при температуре 80±10°C в течение 45-60 мин, при этом соотношение количества коры к воде по массе составляет от 1:10 до 1:8. Далее проводят фильтрацию горячего экстракта и сушку до получения сухого остатка при температуре от 15±2°C до 70±2°C в течение 22-24 часов в зависимости от требуемой цветовой гаммы получаемого красителя. Выпаренный сухой остаток измельчается до порошкообразного состояния и упаковывается в таком виде. Кроме того, экстракт после охлаждения может храниться в жидком виде в закрытой непрозрачной таре. По заявленному решению при минимальных энергозатратах получают экологически чистый и устойчивый краситель, причем без применения дополнительных химических реагентов и с сохранением биологически активных веществ, а использованная кора может применяться для удобрения или мульчирования обедненных почв, что способствует безотходному технологическому процессу. 2 табл.

Способ получения биологически активных концентратов антоцианов с высокой антиоксидантной активностью из лепестков красных роз // 2598545

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению биологически активных концентратов антоцианов с высокой антиоксидантной активностью из лепестков роз красного цвета. Лепестки роз без предварительной экстракции непосредственно добавляются в горячий сахарный сироп, с последующим его фильтрованием или центрифугированием. Изобретение позволяет сократить количество стадий, времени, отказаться от использования химических реагентов и обеспечить сохранность антоцианов в течение трех месяцев более 90%. 6 пр., 2 ил.