Спосіб одержання b-каротину, що диспергується у воді

Винахід відноситься до виробництва вітамінів, а саме до способів отримання водорозчинного препарату b-каротину, що використовується в харчовій промисловості, медицині, фармакології та інших. Відомий спосіб отримання препарату b-каротину, що диспергується у воді, включаючий розчинення каротиноїду в спирті при температурі 180° С і тиску 30мПа та введення в отриманий гомогенний розчин водного розчину захисного колоїду (желатину) з утворенням кристалів каротину, покритих шаром желатину (дв. beta-Carotin. Die Wandebing des rotes Riesen. Ewe Thorwald "Bild wiss", 1988, 25, №1, 52-56). До причин, що перешкоджають досягненню зазначеного нижче технічного результату при використанні відомого способу, належать високі енерговитрати, складність і своєрідність апаратурного оформлення, використання дефіцитних і дорогих компонентів. Відомий спосіб отримання b-каротину, що диспергується у воді, що передбачає багатостадійне змішування вихідних компонентів, виділення цільового продукту і сушку, де на першій стадії каротиноїд, рідка харчова олія, в присутності стабілізатора і емульгатора розчиняють в леткому органічному розчиннику при температурі 54-240°С і підвищеному або атмосферному тиску. Отриманий дисперсний розчин змішують з водним розчином захисного колоїду (желатину) і наповнювача (цукрози) з утворенням двохфазної суміші: водної з компонентами розчинника і олійної з каротиноїдом в розчиненій формі. Після цього двохфазну суміш відділяють від розчинювача і води, а отриману в'язку масу, що містить каротиноїд, сушать і переводять в тривкий водорозчинний сухий порошок. Співвідношення захисного колоїду, наповнювача, рідкої харчової олії і каротиноїду вибирають так, щоб цільовий продукт містив зазначені компоненти в наступному співвідношенні: масова частка каротиноїду 0,5-10, наповнювача 20-30 (дв. заявка ФРН №3702030, кл. С07С175/00, 1989р.). До причин, що перешкоджають досягненню зазначеного нижче технічного результату при використанні відомого способу, відноситься те, що для отримання цільового продукту використовують природні або синтетичні каротиноїди, що володіють незначною розчинністю в оліях, жирах, нерозчинні у воді, такі як каротин, лікопин, біксин. В якості легкого органічного розчинювача використовують спирти, ефіри, кетони, ацетали. В якості харчової олії - рослинні олії або тваринні жири, рідкі при температурі 20-400°С. В якості захисних колоїдів - желатин, крохмаль, декстрин, пектин та ін. В якості наповнювача - цукрозу. Відомий спосіб є складним і дорогим. Найбільш близьким способом того ж призначення до винаходу, що заявляється, по сукупності ознак є спосіб отримання b-каротина, що диспергується у воді, що передбачає змішування каротиноїду і емульгатора (дв. патент РФ №2024505, кл. С07С 403/24, 1994р.) Прийнятий за прототип. У відомому способі, прийнятому за прототип, зміщування вхідних компонентів провадять в дві стадії до отримання порошку цільового продукту і наступною його досушкою до вологості 0,2-0,3%. На першій стадії змішують каротиноїд з рідкою харчовою олією в співвідношенні 1:(0,11-2,4) і стабілізатором до отримання пастовидної маси. На другій стадії пастовидну масу інтенсивно перемішують з наповнювачем, узятим в кількості 6,6 102 - 200 102 % і летким органічним розчинником в кількості 1800-2300% до маси каротиноїду. При цьому в якості наповнювача використовують лактозу, або суміш лактози і галактози у співвідношенні 1:(1-19) при отриманні препарату зі змістом каротиноїду від 1 до 10%. До причин, що перешкоджають досягненню зазначеного нижче технічного результату при використанні відомого способу, прийнятого за прототип, відноситься те, що в ньому використовують дорогі компоненти (каротин, олію, стабілізатор вітамінної природи, органічний розчинник у великих обсягах, наповнювач, захисний колоїд). Відомий спосіб відрізняється складністю і високою енергоємністю, а саме, витрати енергії на інтенсивне перемішування, сушк у, перегонку органічного розчинювача у великих обсягах, двохстадійність процесу. Винахід, що пропонується, направлений на рішення завдання, що полягає в створенні нового способу отримання b-каротину, що диспергується у воді, що дозволить значно спростити технологічний процес виробництва цільового продукту, за рахунок використання одностадійного процесу при повному виключенні дефіцитних і дорогих компонентів. В результаті використання винаходу може бути отриманий і додатковий технічний результат, що полягає в створенні екологічно чистої, енерго і ресурсозберігаючій технології, що реалізується на традиційному обладнанні. Зазначений технічний результат при здійсненні винаходу досягається тим, що в відомому способі отримання b -каротина, що диспергується у воді, що передбачає змішування каротиноїду і емульгатора, особливість полягає в тому, що змішування сухи х йодних компонентів, узятих у співвідношенні 1-10 : 100г, проводять в одну стадію при одночасному нагріванні до температури 130-180°С на протязі 20-60хв., до отримання твердого цільового продукту, при цьому в якості емульгатора використовують харчові похідні поліоксиетилену. Між сукупністю ознак, перерахованих вище з формули винаходу, і викладеним вище технічним результатом існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Одностадійне змішування вхідних компонентів при одночасному нагріванні до температури 130-180°С на протязі 20-60хв. забезпечує дотримання режиму змішування з отриманням цільового продукту у вигляді діспергуємої у холодній воді твердої речовини. - Відсутність дефіцитних і дорогих компонентів різко скорочує собівартість цільового продукту. - Вибір емульгатора (поліоксиетилен і його похідні, дозволені для застосування в харчовій промисловості), а також співвідношення компонентів визначається завданням, на рішення якого спрямований даний винахід, і зумовлений заданим вмістом каротиноїду в цільовому продукті і економічною доцільністю. Досягнення технічного результату можливо за наявністю всіх ознак, викладених у формулі винаходу. За відсутністю однієї з них технічний результат не може бути досягнутий. Проведений заявником аналіз рівня техніки, що включає пошук по патентним і науково-технічним джерелам інформації, і виявлення джерел, що містять відомості про аналоги заявленого винаходу, дозволив встановити, що заявник не виявив джерела, що характеризується ознаками, ідентичними всім істотним ознакам заявленого винаходу. Визначення з переліку виявлених аналогів прототипу, як найбільш близького за сукупністю ознак аналогу, дозволив встановити сукупність істотних по відношенню до технічного результату, що вбачається заявником, відокремлювальних ознак в заявленому способі, викладених в формулі винаходу. Отже, заявлений винахід відповідає умові «новизна». Спосіб здійснюється наступним чином. Змішують сухі вхідні компоненти, узяті в співвідношенні 1-10 : 100г в одну стадію при одночасному нагріванні до температури 130-180°С на протязі 20-60хв. В якості джерела каротиноїду можуть бути використані як природні каротиноїди, так і каротиноїди, отримані мікробіологічним або хімічним синтезом. В якості емульгатора використовують поліоксиетилен і його похідні, дозволені для застосування в харчовій промисловості, в кількості 99,5-90%. Після охолодження до температури 200°С одержують твердий цільовий продукт, що диспергується у холодній воді. Приклад 1. Одержують препарат b-каротина із вмістом каротиноїду 1%. Вихідні компоненти: b-каротин синтетичний кристалічний, поліоксиетилен. 1гр каротину і 99гр поліоксиетилена подають у реактор і проводять змішування вихідних компонентів при одночасному нагріванні до температури 150°С. Отриманий розплав при постійному перемішуванні витримують при цій температурі 20хв. Після цього цільовий продукт розливають в форми і охолоджують. Приклад 2. Одержують препарат b-каротина із вмістом каротину 10%. Вхідні компоненти: ті самі. 11гр каротину і 89гр поліоксиетилена засипають у реактор і нагрівають до температури 155°С. Отриманий розплав при цій температурі витримують 30хв. Після цього цільовий продукт розливають по формах і охолоджують. В таблиці наведені дані, що характеризують якість препаратів b-каротина, отриманих способом, що пропонуються. Таким чином, препарати b-каротина, отримані заявленим способом володіють високими технічними характеристиками, а використання винаходу дозволить: спростити технологічний процес отримання препарату b-каротина за рахунок винятку трудомістких операцій, здійснюваних на спеціальному обладнанні повністю виключити витрати дефіцитної і дорогої сировини (желатин, спирт та ін.) створити екологічно чисту і енергозберігаючу технологію отримання препарату без використання спеціального і унікального обладнання. Таблиця № Вміст каротину, % Максимум поглинення у гексані, нм 1 1% 451 2 10% 451 Кольоровість водного розчину при 440нм 3,6 (1:100) 3,9 (1:100) Розчинність 1г у Стійкість до 100мл води при світла, годин 20°С Час з’явлення осаду, годин 0,01% р-н розчинний 96 більш ніж 72 розчинний 96 більш ніж 72