Спосіб отримання натурального харчового барвника

Реферат: UA 70271 U UA 70271 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способів отримання натурального харчового барвника з рослинної сировини, а саме паприки червоної, який може бути використаний в харчовій та косметичній промисловості при виробництві лікеро-горілчаної, кондитерської, масложирової, молочної, хлібопекарної продукції при виробництві морозива та харчових концентратів, а також при виготовленні будь-яких косметичних засобів. Відомий спосіб отримання червоного харчового барвника з рослинної сировини [Пат. 2287541 РФ, МПК С09В 61/00. Способ получения красного пищевого красителя из растительного сырья / М.С. Мурадов, Т.Н. Даудова, Л.А. Рамазанова (Россия). №2003114590/13; заявл. 16.05.03; опубл. 20.11.06, Бюл. №11]. Запропонований спосіб належить до екстракційного методу, який оснований на отриманні антоціанового барвника з подрібнених плодів бузини. Відомий спосіб виділення червоного барвника включає подрібнення плодів та екстрагування його в присутності 1 % цитратної кислоти. Недоліком такого способу є те, що отримані екстракти містять лише антоціанові барвники і тому мають невисоку термостійкість та стабільність в вузькому діапазоні рН, а також придатність тільки для одного типу сировини. Відомий спосіб отримання харчового барвника з рослинної сировини [Пат. 2018511 РФ, МПК С09В 61/00. Способ получения пищевого красителя из растительного сырья / Г.И. Касьянов, О.И. Борченкова, В.И. Дроздова., Е.Н. Сапожникова (Россия). - №92005369/13; заявл. 11.11.92; опубл. 30.08.94, Бюл. №12], який включає попереднє подрібнення вихідної сировини, її вакуумування, екстрагування сатурированим водно-спиртовим розчином при тиску 0,2-1,1 МПа та фіксованому значенні рН, відділення екстракту та стабілізацію його сумішами органічних кислот, а також концентрування та сушку екстракту при температурі 70 °C та тиску 94 кПа. Недоліком цього способу є багатостадійність, складність та довготривалість процесу вилучення, стабільність барвника в вузькому діапазоні рН та погана його жиророзчинність, що значно звужує область його використання. Найближчим аналогом до корисної моделі, що заявляється, є спосіб [Пат. 2172754 РФ, МПК С09В 61/00. Способ получения натурального пищевого красителя / Η.В. Кацерикова, Ю.В. Мусин, Л.А. Остроумов, В.Μ. Позняковский (Россия). - №98112789/13; заявл. 11.06.99; опубл. 27.08.01, Бюл. №12], який виконують наступним чином: рослинну сировину - корені ревеню тангутського пров'ялюють, розрізають на шматки та висушують при температурі 60-80 °C до вмісту вологи не більше 12 %, потім сировину подрібнюють до порошкоподібного стану, просіюють крізь сито та екстрагують забарвлюючі речовини 30 % водно-спиртовим розчином з додаванням соди при температурі 55-60 °C протягом 8 годин; отриманий екстракт відокремлюють від рослинної сировини та концентрують. Недоліками найближчого аналога є низький вихід забарвлюючих речовин, забруднення екстракту баластними речовинами - дубильними та білкової природи, погана жиророзчинність барвника, а також довготривалість та складність процесу його виділення. В основу корисної моделі поставлено задачу збільшити вихід забарвлюючих речовин, зменшити вміст баластних речовин, спростити технологію отримання харчового барвнику, отримати барвник розчинний як у водно-спиртових, так і жирових сумішах та забезпечити розширення сировинної бази за рахунок використання паприки червоної. Поставлена задача вирішується тим, що відомий спосіб отримання натурального харчового барвника, який включає термообробку подрібнення екстрагування барвника з сировини водноспиртовим розчином, фільтрування та концентрування отриманого екстракту, відповідно до корисної моделі, як вихідну сировину використовують паприку червону, перед термофілізацією сировину подрібнюють, термофілізацію рослинної сировини проводять протягом 1,5-2,0 годин в присутності кисню повітря при температурі 65-70 °C, екстрагування барвника проводять попередньо підігрітим до 65-70 °C 85-95 % етиловим спиртом протягом 2,0-3,0 годин з гідромодулем 1:1,0-1:1,2, а концентрування екстракту проводять при 60-65 °C протягом 4-6 годин. Приводимо приклади виконання способу, який заявляється: Приклад 1 1 кг паприки червоної розрізають на шматки та термофілізують протягом 2,0 годин в присутності кисню повітря при температурі 70 °C, далі сировину заливають 1,0 л підігрітого до температури 70 °C етилового спирту з масовою часткою етанолу 95 % та екстрагують протягом 2,0 годин з перемішуванням рослинної сировини. Отриманий екстракт відфільтровують та концентрують при температурі 65 °C 4 годин. Приклад 2 1 кг сировини подрібнюють та термофілізують протягом 1,5 годин при температурі 70 °C, заливають 1,2 л 85 % водно-етанольним розчином та екстрагують забарвлюючі речовини 1 UA 70271 U 5 10 15 протягом 3 годин на водяній бані при перемішуванні. Отриманий екстракт відфільтровують та концентрують при температурі 60 °C 6 годин. Отриманий екстракт має вигляд розчину помаранчевого кольору, з ледве помітним приємним властивим паприці запахом. Основою забарвлюючих речовин є каротиноїди і сполуки червоного та помаранчевого кольору (лікопен, астаксантин, каротини та ін.) та сполуки антоціанової будови і флавоноїди, які мають вітамінні та антиоксидантні властивості. Натуральний харчовий барвник, отриманий за запропонованим способом не містить баластних речовин, а також є розчинним в жирових та водно-спиртових розчинах. Властивості екстракту, отримані способом, що заявляється, та за прототипом, наведено в таблиці 1. Аналітичний контроль вмісту каротиноїдних та антоціанових барвників, а також вміст біофлавоноїдів в отриманому концентраті проводили спектрофотометричним методом [Харламова О.А. Натуральные пищевые красители / О.А. Харламова, Б.В. Кафка. - Μ.: Наука, 1989. - 191 с. (каротинів та антоціанів); Степневська Я.В., Циганок Л.П. Розробка методики визначення суми флавоноїдів і вивчення умов їх виділення з рослинної сировини Humulus lupulus // Вопросы химии и хим. технологии. - №4. - 2011. С. 90-93. (біофлавоноїдів)]. Результати наведено в таблиці 1. Таблиця 1 Основні показники екстрактів отриманих способом, що заявляється, та за прототипом. Показники Зовнішній вигляд Аналог Прозорі екстракти червоного кольору Основа забарвлюючих речовин Запах 3 Відносна густина при 20 °C, кг/м Вихід барвника, % Вміст забарвлюючих речовин, г/кг Розчинність у воді / водно-спиртових розчинах / жирових сумішах Кислотність Термостабільний, °C Стабільний в діапазоні рН 20 Оксипохідні антрохінону трав'яний 910 37,9 1,96 Розчиняється / розчиняється / не розчиняється 7,2 до 90 4,5-8 Спосіб, що заявляється Прозорі екстракти помаранчевого кольору Каротиноїди, антоціани та біофлавоноїди паприки 1021 85,5 31,68 Розчиняється / розчиняється / розчиняється 6,3 до 105 3-8 В таблиці 2 наведені дані по проведенню технологічного процесу виділення барвників за найближчим аналогом та способом, що заявляється. Таблиця 2 Норми часу на проведення технологічного процесу виділення харчових барвників. Назва стадій і операції технологічного процесу 1. Підготовка та подрібнення сировини 2. Пров'ялювання сировини 3. Попереднє сушіння сировини 4. Термофілізація 5. Приготування та підігрів екстрагента 6. Екстракція і настоювання. 7. Відокремлення екстракту та його фільтрація 8. Відгонка етанолу під вакуумом 9. Підсушування та концентрування екстракту Всього Тривалість процесу, хв. Спосіб-аналог Розроблений спосіб 30 10 120 0 120 0 0 90 20 20 480 120 10 30 120 0 0 240 900 хвилин (15,0 годин) 510 хвилин (8,5 години) 2 UA 70271 U 5 10 Спосіб, що заявляється, складається з двох стадій. В результаті послідовної реалізації цих стадій відбувається виділення харчового барвнику з сировини паприка червона з повнотою виділення ~80-85 %. Крім того, спосіб, що заявляється, дозволяє майже вдвічі зменшити тривалість технологічного процесу виділення барвника з рослинної сировини та отримати натуральний барвник, який є термостійким і має провітамінні, вітамінні та антиоксидантні властивості, а його здатність розчинятися як в водно-спиртових, так і в жирових сумішах забезпечить йому широке використання в харчовій та косметичній промисловості. Корисна модель може бути використана в харчовій та косметичній промисловості при виробництві масложирової, молочної, хлібопекарної, кондитерської продукції при виробництві морозива, харчових концентратів та напоїв, а також при виготовленні лосьйонів, тоніків та кремів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб отримання натурального харчового барвника з рослинної сировини, який включає термообробку, подрібнення, екстрагування барвника з сировини водно-спиртовим розчином, фільтрування та концентрування отриманого екстракту, який відрізняється тим, що як вихідну сировину використовують паприку червону, перед термофілізацією сировину подрібнюють, термофілізацію рослинної сировини проводять протягом 1,5-2,0 годин в присутності кисню повітря при температурі 65-70 °С, екстрагування барвника проводять попередньо підігрітим до 65-70 °С 85-95 % етиловим спиртом протягом 2,0-3,0 годин з гідромодулем 1:1,0-1:1,2, а концентрування екстракту проводять при 60-65 °С протягом 4-6 годин. Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3