СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА ПИЩЕВОГО КРАСИТЕЛЯ ИЗ СВЕКЛЫ Российский патент 1996 года по МПК C09B61/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения натуральных пищевых красителей из растительного сырья, и может быть использовано, например, в кондитерской промышленности для окраски масляных и белковых кремов.

Известен способ получения пищевого красителя из растительного сырья, предусматривающий его мойку, измельчение, бланширование в растворе кислот, прессование, стабилизацию пигментов перед концентрированием аскорбиновой кислотой в количестве 0,1% [1]
Однако в этом способе для повышения устойчивости пигментов используют уксусную кислоту, имеющую ограничения по применению для отдельных групп пищевых продуктов; в качестве стабилизатора применяют уксусную кислоту, которая не защищает пигменты красителя от воздействия света, а концентрирование сока проводят в вакуум-выпарных установках при температуре 60-67^оС, при которой происходит разрушение красителя.

Известен способ получения пищевого красителя из свеклы, по которому сок, приготовленный аналогично предыдущему способу, стабилизируют чайным экстрактом, а для облагораживания красителя в него перед расфасовкой добавляют аскорбиновую кислоту [2]
Недостатком этого способа является сложность приготовления экстракта, требующего особого чайного сырья. Кроме того, аскорбиновая кислота вносится в краситель только с целью повышения его пищевой ценности, но не используются ее антиокислительные свойства и способность повышать устойчивость пигментов к тепловому воздействию, так как она вносится уже после концентрирования сока, в процессе которого и происходит разрушение красящих веществ.

Задача изобретения улучшение качества пищевого красителя и повышение устойчивости его пигментов к внешним воздействиям.

Цель достигается тем, что в способе получения концентрата пищевого красителя из растительного сырья, включающего мойку сырья, бланширование, измельчение, прессование, внесение стабилизатора и концентрирование выделенного сока, перед концентрированием сок пастеризуют при температуре 80-82^оС в течение 15-20 мин, охлаждают до температуры заквашивания и сбраживают чистыми культурами термофильных молочнокислых палочек видов L.helveticus, или L.lactis, или L.acidophilus, или лактобактерином для термофильных заквасок, используемым в хлебопечении, вносимыми в количестве 1-2% к массе сока, и процесс ведут при температуре 36-38^оС до значения рН 4,5-4,0.

В качестве стабилизатора используют смесь аскорбиновой кислоты и таннина в соотношении 1:2,5 в количестве 0,7-1,0% к массе сока.

При использовании выпарной установки пленочного типа РПИ-2,5 концентрирование сока проводят при температуре 35-39^оС. В полученный концентрат вводят 0,1-0,15% сорбиновой кислоты.

В результате пастеризации сока перед сбраживанием погибает большинство вегетативных форм микроорганизмов, что позволяет получить готовый продукт высокого качества по микробиологическим показателям. При температуре ниже 80^оС в соке могут оставаться жизнеспособными термоустойчивые бактерии, а температура выше 82^оС может оказывать негативное воздействие на пигменты сока.

Используемые в изобретении культуры термофильных молочнокислых палочек и лактобактерин на их основе обладают высокой биологической способностью сбраживания сахара с накоплением молочной кислоты. Естественно образующаяся молочная кислота в отличие от других кислот, которые используют для подкисления бетациановых красителей с целью повышения их устойчивости (например, уксусной кислоты в способе-прототипе), обладает умеренно кислым вкусом при относительно высокой кислотности, безвредна и разрешена при производстве продуктов детского питания. Она повышает устойчивость пигментов красителя к внешним воздействиям и является хорошим консервантом, так как даже в концентрации 0,2-0,3% полностью подавляет развитие протеолитических бактерий.

По сравнению с мезофильными молочнокислыми стрептококками термофильные бактерии быстро снижают рН сока до значений 4,7-4,0 и более полно сбраживают сахара, содержащиеся в соке. Кроме того, они более кислотоустойчивы и продолжают развиваться после достижения рН 4,75-4,65, тогда как рост стрептококков прекращается уже после снижения рН до 5,0.

В табл. 1 приведены значения некоторых показателей свекольного сока при сбраживании его разными культурами лактобактерий.

Процесс сбраживания свекольного сока проводят при оптимальной температуре 36-38^оС. Эта температура является достаточной для развития термофильных лактобактерий. При температуре ниже 36^оС снижается их ферментативная активность, при более высокой температуре (выше 38^оС) происходит интенсивное разрушение красящих веществ сока в процессе сбраживания.

Сок сбраживают до значения рН 4,5-4,0, что в пересчете на титруемую кислотность составляет 0,25-0,40% молочной кислоты. Указанное значение рН является достаточным для стабилизации красящих веществ свеклы. Снижение рН ниже 4,0 приводит к ингибированию размножения лактобактерий, а при рН выше 4,5 снижается эффект стабилизации пигментов свекольного сока.

Сброженную массу центрифугируют и для стабилизации красящих веществ в сок вносят смесь аскорбиновой кислоты и таннина в соотношении 1:2,5 в количестве 0,7-1,0% от массы сока. Введение смеси аскорбиновой кислоты и таннина позволяет достичь более высокого эффекта стабилизации красителя, так как аскорбиновая кислота стабилизирует пигменты прежде всего к тепловому воздействию, в то время как таннин защищает пигменты как от теплового воздействия, так и от действия света и, кроме того, предохраняет аскорбиновую кислоту от окисления.

В табл. 2 представлены данные о влиянии различных концентраций аскорбиновой кислоты и таннина на стабилизацию пигментов свекольного сока к тепловому воздействию и свету. Аскорбиновая кислота известна как стабилизатор красящих веществ свекольного сока, однако ее использование в композиции с таннином при определенной концентрации дает более значительный эффект.

Как видно из табл.2, наилучшие результаты получены при добавлении к соку комбинации аскорбиновой кислоты и таннина в соотношении 1:2,5 (0,10% аскорбиновой кислоты и 0,25% таннина). Суммарный эффект от добавления этой комбинации стабилизаторов превышает действие каждого стабилизатора в отдельности и, кроме того, стабилизирует пигменты свекольного сока как к тепловому воздействию, так и к действию света.

После внесения стабилизаторов сок фильтруют и концентрируют до содержания сухих веществ 65-75% Более низкое содержание сухих веществ в концентрате приводит к быстрой микробиальной порче готового продукта, уменьшению сроков его хранения. При содержании сухих веществ в концентрате более 75% происходит налипание концентрата на стенки испарителя, образуются местные перегревы с разрушением термонеустойчивых пигментов и термолабильных компонентов концентрата сока, таких как аскорбиновая кислота и других.

При концентрировании свекольного сока в роторном пленочном испарителе процесс наиболее эффективно идет при температуре 35-39^оС. При температуре ниже 35^оС увеличивается время концентрирования, а при температуре выше 39^оС происходит изменение цвета концентрата. Способ концентрирования в роторном пленочном испарителе выгодно отличается от других, например от концентрирования в вакуум-выпарной установке циркуляционного типа, где температура сока повышается до 65-75^оС.

Примеры получения продукта предлагаемым способом.

П р и м е р 1. Растительное сырье 5 кг столовой свеклы моют, инспектируют, дробят. Измельченную массу заливают водой в соотношении 1:1, выдерживают в течение 30 мин при температуре 80^оС и прессуют. Получают 4,5 кг сока, который пастеризуют при температуре 80^оС с выдержкой 15-20 мин, затем охлаждают до 38^оС и вносят 0,045 кг чистой культуры L.helveticus 304₄, выращенной на стерилизованном молоке. Сбраживание ведут при 38^оС в течение 20 ч до достижения рН 4,0. После сбраживания в сок вносят 9 г аскорбиновой кислоты и 22,5 г таннина и концентрируют сок на РПИ-2,5 при температуре 35^оС до содержания сухих веществ в концентрате 65% Из 5 кг свеклы при этих условиях получают 0,860 кг пищевого красителя.

В концентрат свекольного сока вносят 0,85 г сорбиновой кислоты для предупреждения развития грибной микрофлоры во время хранения готового продукта. Концентрат разливают в бутыли и укупоривают.

П р и м е р 2. В условиях примера 1 проводят подготовку сока и сбраживают его чистой культурой L.helvуtiсus 305₁₀ при температуре 37^оС в течение 21 ч до достижения рН 4,2. Концентрирование сока и внесение стабилизаторов и консерванта осуществляют в условиях примера 1.

П р и м е р 3. В условиях примера 1 проводят подготовку сока к сбраживанию. Сок после пастеризации охлаждают до температуры 36^оС и вносят 0,09 кг чистой культуры L.acidophilus К-13. Сбраживание сока проводят при температуре 36^оС до достижения рН 4,5, а затем в сок вносят 12,8 г аскорбиновой кислоты и 32,2 г таннина. Концентрирование сока производят на установке РПИ-2,5 при температуре 39^оС до содержания сухих веществ в концентрате 75% Из 5 кг свеклы при этих условиях получают 0,820 кг концентрата пищевого красителя, в который вносят 0,82 г сорбиновой кислоты.

П р и м е р 4. В условиях примера 1 проводят подготовку сока к сбраживанию и сбраживают его чистой культурой L.acidophilus 20 Т при температуре 37^оС до достижения рН 4,2. Концентрирование сока и внесение стабилизаторов и консерванта осуществляют в условиях примера 2.

П р и м е р 5. В условиях примера 1 проводят подготовку сока к сбраживанию и сбраживают его при температуре 38^оС чистой культурой L.lactis 367₅ до достижения рН 4,0. Концентрирование сока и внесение стабилизаторов и консерванта осуществляют в условиях примера 1.

П р и м е р 6. В условиях примера 1 проводят подготовку сока к сбраживанию и сбраживают его при температуре 37^оС чистой культурой L.lactis 351₆ до достижения рН 4,2. Концентрирование сока и внесение стабилизаторов и консерванта осуществляют в условиях примера 1.

П р и м е р 7. Получение и подготовку сока к сбраживанию проводят в условиях примера 1. В сок, охлажденный до температуры 37^оС, вносят 0,068 г лактобактерина для термофильных заквасок и сбраживают при этой температуре до достижения рН 4,2. Концентрирование сока и внесение стабилизаторов и консерванта осуществляют в условиях примера 1.

Характеристика концентрата пищевого красителя на основе свекольного сока представлена в табл.3.

Предлагаемый способ получения концентрата пищевого красителя и растительного сырья прост и дешев, он апробирован на пилотной установке в С-ПбТИХП и ГИПХе. При испытании готового продукта в качестве пищевого красителя в АО "Смольненский хлебозавод" получены положительные результаты. Концентрат придает кремам устойчивую, равномерную с хорошей интенсивностью окраску.

Способ может найти широкое применение в кондитерской, молочной и других отраслях пищевой промышленности.

Использование: в пищевой промышленности, в частности, при получении концентрата пищевого красителя из свеклы. Сущность изобретения: перед концентрированием выделившийся сок пастеризуют при температуре 80 - 82^oС в течение 15 - 20 мин, охлаждают до температуры заквашивания, вносят чистые культуры Lactobacillus acidophilus, или Lactobacillus helveticus, или Lactobacillus lactis, или лактобактерии в количестве 1 - 2% к массе сока с последующим сбраживанием смеси при температуре 36 - 38^oС до pH 4,0 - 4,5 , полученную смесь концентрируют и вносят стабилизатор. 3 табл.

Способ получения концентрата пищевого красителя из свеклы, включающий мойку сырья, бланширование, измельчение, прессование, концентрирование выделившегося сока, внесение стабилизатора аскорбиновой кислоты, отличающийся тем, что перед концентрированием сок пастеризуют при 80 - 82^oС в течение 15 20 мин, охлаждают до температуры заквашивания, вносят чистые культуры Lactobacillus acidophilus, или Lactobacillus helveticus, или Lactobacillus lactis, или лактобактерии в количестве 1 2% к массе сока с последующим сбраживанием смеси при 36 38^oС до pH 4,0 - 4,5, причем в качестве стабилизатора наряду с аскорбиновой кислотой используют таннин в соотношении аскорбиновая кислота: таннин 1 2,5 и в количестве 0,7 - 1,0% от массы сока, концентрирование ведут до содержания сухих веществ 65 - 75% а после концентрирования в полученный концентрат вносят 0,1 0,15% сорбиновой кислоты.