Способ получения натурального смесевого каротиноидно-антоцианового красителя


 


Владельцы патента RU 2516637:

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

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.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам получения натуральных красителей из растительного природного окрашенного сырья, и может быть использовано для окрашивания различных продуктов питания.

Известен способ получения каротиноидных красителей [О.А. Харламова, Б.В. Кафка. Натуральные пищевые красители.- М.: Пищевая промышленность, 1979. - 191 с.; С.Е. Кудрицкая. Каротиноиды плодов и ягод. - Киев. Высшая школа, 1990. - 211 с., А.П. Нечаев, А.А. Кочеткова, А.Н. Зайцев. Пищевые добавки. - М.: Колос, 2001. - 256 с.], включающий подготовку и измельчение сырья с последующим экстрагированием пигментов органическим растворителем, концентрирование экстракта.

Недостатком известного способа является то, что в процессе экстрагирования извлекается нерастворимый гидрофобный β-каротин.

Известен способ получения растворимых в полярных растворителях природных каротиноидных красителей [Способ получения модифицированного каротиноидного красителя из растительного сырья. Патент РФ №2139306, МПК С09В 61/00. Болотов В.М., Магомедов Г.О., Рудаков О.Б., Комарова Е.В. Заявл. 20.07.98. Опубл. 10.10.99], включающий измельчение и сушку природного каротиноидного сырья, термоокисление природных углеводородных каротиноидных пигментов кислородом воздуха в исходном сырье с последующим экстракционным извлечением красящих веществ этанолом.

Недостатком известного способа является невысокое качество красителя вследствие образования меланоидинов и разрушения части природного β-каротина при длительной термообработке от 11 до 12 ч при высокой температуре 110-160ºС.

Известен традиционный способ получения красного антоцианового пищевого красителя из выжимок ягод черной смородины и черноплодной рябины [О.А. Харламова, Б.В. Кафка. Натуральные пищевые красители.- М.: Пищевая промышленность, 1979. С. 91 - 99], заключающийся в двукратном экстрагировании замороженных выжимок горячей водой, подкисленной лимонной кислотой, объединении полученных экстрактов и концентрировании их путем выпаривания под вакуумом.

Недостатком указанного способа является то, что полученный таким образом краситель может применяться для окрашивания ограниченного ассортимента продуктов питания, в частности кондитерских изделий.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения антоцианового красителя из плодового сырья [патент РФ №2228344, МПК С09В 61/00. Один А.П., Хайрутдинова А.Д., Болотов В.М. Заявл. 19.11.2002. Опубл. 10.05.2004, бюл. №13], включающий высушивание и измельчение выжимок ягод черной смородины и черноплодной рябины, двукратное экстрагирование красящих веществ 96%-ным этанолом при температуре 50-65°С с выдержкой при каждой температуре 1-1,5 ч при постоянном перемешивании и с последующим объединением обеих фракций экстракта, отстаивание его при температуре 10-20°С в течение 6-8 ч, концентрирование до содержания сухих веществ 55-65% путем отгонки этанола при давлении 140-170 мм рт.ст. и температуре 30-40°С.

Недостатком известного способа является возможность извлечения только антоциановых пигментов, длительность процесса отстаивания объединенного экстракта.

Технической задачей изобретения является разработка способа получения натурального каротиноидно-антоцианового красителя, позволяющего получать натуральный краситель с высокой окрашивающей способностью и обогащенный природными антиоксидантами, которые содержатся в исходном сырье (выжимки черной смородины и измельченной моркови), повысить эффективность выделения красящих веществ, варьировать соотношением масс навесок сырьевых компонентов для получения широкой цветовой гаммы вырабатываемого красителя от бордово-красной (при соотношении сырья высушенные и измельченные выжимки ягод черной смородины и измельченная термообработанная морковь 1:1) до желтой (при соотношении 1:3 соответственно). Данные соотношения масс сырья выбраны исходя из цветовых характеристик получаемых красителей и соображений экономии применяемого экстрагента (этилового спирта).

Для решения поставленной технической задачи изобретения предложен способ получения натурального каротиноидно-антоцианового красителя, характеризующийся тем, что сырьем для получения красителя является смесь каротиноидного компонента, в качестве которого применяют измельченную термообработанную морковь, и антоцианового компонента, которым являются высушенные и измельченные выжимки ягод черной смородины, при этом морковь измельчают до мелкой стружки и подвергают ступенчато-градиентной обработке в атмосфере воздуха при температурах 40, 60, 80ºС с выдержкой при каждой температуре в течение 2 ч, выжимки ягод черной смородины высушивают при температуре 55-60ºС и измельчают, затем подготовленные морковь и выжимки ягод черной смородины, смешенные в соотношении 1:1÷3:1 экстрагируют 4-кратным объемом этилового спирта с объемной долей этанола 96%, периодически перемешивая, экстрагирование проводят дважды при температуре 55-60ºС в течение 1 ч с последующим объединением полученных экстрактов, объединенный экстракт отстаивают в течение 2 ч, фильтруют и концентрируют под вакуумом до содержания сухих веществ не менее 68%.

Технический результат заключается в повышении качества и полноты выделения красящих веществ получаемого натурального смесевого каротиноидно-антоцианового красителя за счет присутствия в нем как каротиноидов, так и антоцианов, являющихся природными антиоксидантами.

Способ получения натурального каротиноидно-антоцианового красителя осуществляют следующим образом: чистые корнеплоды моркови измельчают в мелкую стружку, затем подвергают ступенчато-градиентной обработке при температурах 40, 60, 80ºС с выдержкой при каждой температуре в течение 2 часов. Антоциановое сырье, в качестве которого используют выжимки ягод черной смородины, высушивают при температуре 55-60ºС до постоянной массы и измельчают, после чего смешивают подготовленную морковь и высушенные и измельченные выжимки ягод черной смородины в соотношении масс навесок 1:1÷3:1 для получения необходимого цвета получаемого красителя (от бордово-красного при соотношении сырья высушенные и измельченные выжимки ягод черной смородины и измельченная термообработанная морковь 1:1 до желтого при соотношении 3:1 соответственно), данные соотношения масс сырья выбраны, исходя из востребованности вырабатываемого красителя, после чего проводят совместное экстрагирование четырехкратным объемом этилового спирта с объемной долей этанола не менее 96% в течение часа двукратно при температуре 55-60ºС при периодическом перемешивании, полученные экстракты смешивают, отстаивают в течение 2 ч, фильтруют и концентрируют под вакуумом до содержания сухих веществ не менее 68%. Готовый каротиноидно-антоциановый краситель упаковывают в стеклянную тару.

При исследовании спиртовых растворов красителей наблюдается смещение максимумов светопоглощения относительно индивидуальных колорантов. Так максимумы светопоглощения спиртовых растворов каротиноидов (чистого β-каротина) соответствуют длинам волн 420, 460 и 480 нм, антоцианов 549 нм, а каротиноидно-антоциановых красителей 424, 445, 473 и 542 нм.

На фигуре 1 представлен электронный спектр поглощения спиртового раствора красителя при длине волны 375-600 нм.

Способ получения натурального каротиноидно-антоцианового красителя поясняется следующими примерами.

Пример 1 (прототип)

Сырье - выжимки ягод черной смородины и черноплодной рябины - высушивают, после чего измельчают, обрабатывают 96%-ным этиловым спиртом из расчета 600 мл спирта на 100 г сырья. Экстракцию проводят при температуре 60ºС в течение 1,2 часа при постоянном перемешивании. Полученный экстракт отделяют от сырья фильтрованием. Операцию экстракции проводят аналогичным образом еще раз. После второй экстракции извлечение красящих веществ прекращают, экстракты объединяют, отстаивают в течение 6 часов при 10ºС, фильтруют и подвергают концентрированию путем отгонки этилового спирта при 40ºС и давлении 160 мм рт.ст. до примерно до 1/8 первоначального объема экстракта. Отогнанный спирт вновь направляют на экстракцию; остаток подвергают дальнейшему концентрированию до содержания сухих веществ 60%.

Пример 2

Чистые корнеплоды моркови измельчают до мелкой стружки и подвергают ступенчато-градиентной обработке в атмосфере воздуха при температурах 40,60,80°С с выдержкой при каждой температуре в течение 2 ч. Выжимки ягод черной смородины высушивают при температуре 55°С и измельчают. Затем смешивают подготовленную морковь и выжимки ягод черной смородины в соотношении 3:1 и экстрагируют смесь четырехкратным объемом этилового спирта с объемной долей этанола не менее 96% в течение 1 ч двукратно при температуре 55ºС с последующим объединением экстрактов. Полученный экстракт отстаивают в течение 2 ч, фильтруют и затем концентрируют выпариванием под вакуумом до содержания сухих веществ 68%.

Полученный краситель анализируют, данные анализа представлены в таблице 1.

Пример 3

Подготовку сырья осуществляют аналогично примеру 2, но выжимки ягод черной смородины высушивают при 60ºС, затем измельчают, смешивают подготовленную морковь и выжимки ягод черной смородины в соотношении масс навесок 1:1, далее проводят экстрагирование по примеру 2, но при температуре 60ºС, проводят концентрирование.

Полученный краситель анализируют, данные представлены в таблице 1.

Основные показатели качества каротиноидно-антоциановых красителей, полученных по примерам 2 и 3, представлены в таблице 1.

Таблица 1. Данные анализа красителей по примерам

Наименование
показателя
красителя
1
(прототип)
2 3
Органолептические показатели
Внешний вид и цвет Вязкая жидкость темно-красного цвета Густая сиропообразная жидкость интенсивного желто-коричневого цвета Густая сиропообразная жидкость темно-бордового цвета
Запах Слабый специфический, без постороннего запаха
Физико-химические показатели
Содержание экстрактивных веществ, % 57,1 68 70
Содержание красящих веществ по CoSO4, г/кг 123,1 210 228,8
Содержание каротиноидов в пересчете на β-каротин, г/дм3 - 378,2 236,5
Растворимость в воде Неограниченно растворим Растворяется в этанольных растворах при содержании этанола не менее 10%
Кислотность рН 2,49 3,5 2

Как видно из таблицы 1, получаемые по примерам 2 и 3 красители отличаются от прототипа более высоким содержанием экстрактивных веществ, одновременным присутствием каротиноидов и антоцианов, в заявленных образцах красителей наблюдается также более высокое содержание антоцианов, чем в прототипе. Кроме того, за счет использования в качестве сырья для производства каротиноидно-антоцианового красителя выжимок ягод черной смородины, являющихся отходами переработки, возможно снижение его конечной себестоимости. Благодаря данной технологии возможно получение концентратов красителей с более высоким содержанием экстрактивных и красящих веществ, чем в прототипе, что при внесении в продукт существенно сократит количество применяемого красителя без ухудшения качественных характеристик.

Предлагаемый способ получения натурального каротиноидно-антоцианового красителя позволяет:

- получить краситель с достаточно высоким содержанием красящих веществ и, как следствие, обладающий высокой окрашивающей способностью;

- получить натуральный краситель, богатый природными антиоксидантами;

- расширить цветовую гамму вырабатываемого красителя, благодаря варьированию масс навесок каротиноидного и антоцианового сырья;

- снизить себестоимость конечного продукта за счет использования отходов переработки ягод черной смородины в качестве сырья для получения натурального красителя.

Способ получения натурального каротиноидно-антоцианового красителя, характеризующийся тем, что сырьем для получения красителя является смесь каротиноидного компонента, в качестве которого применяют измельченную термообработанную морковь, и антоцианового компонента, которым являются высушенные и измельченные выжимки ягод черной смородины, при этом морковь измельчают до мелкой стружки и подвергают ступенчато-градиентной обработке в атмосфере воздуха при температурах 40, 60, 80ºС с выдержкой при каждой температуре в течение 2 часов, выжимки ягод черной смородины высушивают при температуре 55-60ºС и измельчают, затем подготовленные морковь и выжимки ягод черной смородины, смешанные в соотношении 1:1-3:1, экстрагируют 4-кратным объемом этилового спирта с объемной долей этанола 96%, периодически перемешивая, экстрагирование проводят дважды при температуре 55-60ºС в течение 1 часа с последующим объединением полученных экстрактов, объединенный экстракт отстаивают в течение 2 часов, фильтруют и концентрируют под вакуумом до содержания сухих веществ не менее 68%.



 

Похожие патенты:

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.
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.
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.
Изобретение относится к красителям растительного происхождения, получаемым из окрашенной части растительных видов, клеточные ткани которой содержат иридисомы, ответственные за окрашивание указанной части.
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к красящей композиции для продуктов, имитирующих крабовое мясо. .

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

Изобретение относится к полимерным окрашенным композициям на основе полиолефинов. .
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищевым синтетическим красителям, преимущественно, для окрашивания жиросодержащих пищевых продуктов, в частности шоколадных изделий.
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения пищевого красителя из растительного сырья. .
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.

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.
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
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.
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.
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.
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.

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.
Наверх