СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРАСНОГО ПИЩЕВОГО КРАСИТЕЛЯ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Российский патент 2017 года по МПК C09B61/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения антоциановых красителей из природного окрашенного растительного сырья.

Известно использование незрелых плодов Сумаха дубильного в качестве самостоятельного пищевого продукта [1], в маринованном виде в качестве острой приправы к мясным и рыбным блюдам и для получения лечебных экстрактов и настоев [2].

Известно также использование плодов Сумаха дубильного в высушенном виде в смеси под названием Затар-арабская закуска и одновременно смесь ароматных и очень полезных специй, которая в странах Востока (Сирия, Ливан, Палестина) используется в виде завтрака или легкого перекуса, а также для приготовления многих блюд. В Сирии готовится Затар со следующим составом: тимьян (чабрец), семена кунжута, майоран, укроп, тмин, анис, кориандр, сумах, иссоп, лимонная кислота, соль. Существует два вида Затара: красный и зеленый. Разница в процентном содержании сумаха (в красном его больше), а также в степени помола [3].

Сумах дубильный (Rhus coriaria L.) - единственный вид, используемый в пищу как специя. Плоды этого растения продаются в сушенном виде или молотыми в виде порошка рубинового цвета, который сочетается с мясными блюдами типа плова или шашлыка [4]. Кисловатые плоды сумаха оленерогого (Rhus thiphina L.) используются для приготовления напитков [5].

Техническим результатом изобретения является получение красного пищевого красителя из плодов Сумаха дубильного.

Этот результат достигается тем, что способ получения красного пищевого красителя из растительного сырья предусматривает сушку плодов Сумаха дубильного конвективным методом в течение 6-8 ч при температуре 60-55°С и скорости искусственно создаваемого воздушного потока 1,5-0,5 м/сек до конечной влажности (содержания массовой доли воды) ≤10%, измельчение в кусочки со средним размером 3-4 мм и экстрагирование продукта от сушки и измельчения исходного сырья в две ступени по 30 мин каждая 0,3%-ным водным раствором лимонной кислоты (концентрации 0,3 г/см³) при температуре 75-80°С и гидромодуле (соотношении между массами высушенного измельченного сырья и растворителем) в первой ступени 1:8, во второй - 1:4. Образовавшиеся экстракты отделяют и смешивают. Смешанный экстракт концентрируют выпариванием под вакуумом до содержания массовой доли сухих веществ 30% по рефрактометру.

Полученный концентрат со свойствами красного пищевого красителя фильтруют и разливают в стеклянные бутыли, в которых антоцианы, которые определяют его красящую способность, сохраняются лучше, чем в любой другой таре. Бутыли с красителем пастеризуют для повышения его биологической стойкости.

Для сушки плодов Сумаха дубильного выбрана температура 55-60°С, так как сушка этого сырья при более высоки температурах активизировала нежелательные процессы, которые заканчивались деградацией части антоцианов. Сушка плодов сумаха при температуре ниже 55-60°С также нежелательна, так как по мере снижения температуры увеличивается время сушки, а это плохо отражается на продолжительности общего производственного цикла.

Для выбора оптимального растворителя нами проводились опыты, которые показали, что оптимальным экстрагентом для красных пигментов плодов Сумаха дубильного является водный раствор лимонной кислоты концентрации 0,3 г/см³.

В качестве основных факторов, влияющих на процесс экстракции, были выбраны гидромодуль (соотношение между массами сырья и экстрагента), время экстрагирования, температура экстрагирования, концентрация лимонной кислоты в экстрагенте, которые варьировались на 5 уровнях.

В качестве выходного параметра использовали концентрацию красящих веществ в экстракте, в единицах оптической плотности. Получены следующие оптимальные режимы получения красного пищевого красителя из плодов Сумаха дубильного: гидромодуль в первой ступени экстракции 1:8, во второй - 1:4; продолжительность экстракции - всего 1 ч; температура 75-80°С.

Выбранный растворитель и технологические параметры процесса экстракции оптимальны в том плане, что в отличие от слабых и крепких водных растворов этилового спирта способствуют образованию свободных от жироподобных веществ прозрачных экстрактов и достижению более высокой степени экстракции самых ценных с учетом поставленной задачи компонентов сырья -дубильных и красящих веществ на уровне 26,4% к общей массе сухого вещества, перешедшего в водную фазу в результате двухэтапной экстракции.

Из таблицы видно, что по результатам экстракции при выбранных нами условиях высушенных и измельченных плодов Сумаха дубильного водным раствором этилового спирта концентрации 80 г/100 см³ получают краситель с содержанием массовой доли дубильных и красящих веществ 4,65%. Тогда как использование выбранного нами растворителя позволяет получить краситель с содержанием массовой доли дубильных и красящих веществ 7,93%. А незначительное преобладание содержание в пищевом красителе от экстрагирования плодов Сумаха дубильного водным раствором этилового спирта связано с тем, что обработка отделенных экстрактов с целью удаления спирта проводилась при более низкой температуре, чем обработка отделенных экстрактов с целью удаления воды. И это в данном случае не может повлиять на биологическую ценность получаемого в изобретении пищевого красителя, в составе которого наиболее многочисленными и ценными компонентами являются антоцианы и другие фенольные соединения с Р-витаминной и антиоксидантной активностью, представленные в нем в несравненно большем количестве, чем витамин С.

Упаривание смешанного экстракта ведут до содержания массовой доли сухих веществ 30%, так как дальнейшее упаривание плохо сказывается на сохранности природных красящих веществ. При массовой доле сухих веществ менее 30% снижается красящая способность красителя, что является одной из самых важных его характеристик.

Способ реализуется следующим образом.

Плоды Сумаха дубильного сушат 6-8 ч при температуре 60-55°С в сушильном шкафу с принудительной конвекцией (скорость создаваемого вентилятором воздушного потока 1,5-0,5 м/сек) до содержания массовой доли воды ≤10%, затем измельчают в мельнице НИМ -2 С (модель СП-ВП) на кусочки со средним размером 3-4 мм, загружают в аппарат с электрическим подогревом и экстрагируют в две ступени. На первой ступени экстракцию ведут водным раствором лимонной кислоты концентрации 0,3 г/100 см³ в течение 30 мин при температуре 75-80°C и гидромодуле (соотношении между массами высушенного измельченного сырья и растворителем) 1:8, после чего отделяют образовавшийся экстракт, переведя в открытое состояние вентиль, расположенный на днище аппарата и направляют его в сборник, покрытый изнутри пищевой эмалью. Содержание массовой доли сухих веществ в экстракте от первой ступени экстракции составляет 5%.

Вторую ступень экстракции проводят точно так же, как и первую, с разницей лишь в соотношении между сырьем (в расчете на исходное) и водным раствором лимонной кислоты, которое на этот раз равно 1:4. Содержание массовой доли сухих веществ в экстракте от второй ступени равно 2%. Экстракт от второй ступени направляют в тот же сборник, где находится экстракт от первой ступени, в результате получают один смешанный экстракт.

Смешанный экстракт концентрируют выпариванием под вакуумом до содержания массовой доли сухих веществ 30% (удельный вес 1,13-1,14). При выгрузке из вакуум-аппарата концентрат - пищевой краситель пропускают через матерчатый фильтр, затем разливают в стеклянные бутыли и пастеризуют при 85°С. Выход красителя составляет 116 кг на 100 кг высушенных и измельченных плодов Сумаха дубильного.

Образовавшиеся экстракты отделяют и смешивают. Смешанный экстракт концентрируют выпариванием под вакуумом до содержания массовой доли сухих веществ 30%.

Полученный по изобретению пищевой краситель представляет собой прозрачную легко текучую густую жидкость багрово-красного цвета с кисло-сладким умеренно терпким вкусом и приятным специфическим ароматом, напоминающим аромат свежих плодов Сумаха дубильного.

Может применяться для окрашивания в красно-розовые тона различной интенсивности сладко-кислых ((рН=6-4) и кисло-сладких (рН=4 и ниже) напитков в концентрации 700-1000 ppm (0,7-1 г/л).

Предлагаемый способ позволяет получить красный (антоциановый) пищевой краситель из плодов Сумаха дубильного, который благодаря своему составу и превосходным характеристикам должен занять особое место высоким характеристикам, должен занять особое место среди натуральных пищевых добавок, возрождение интереса к которым наблюдается в последние 15-20 лет, что обусловлено требованиями к экологии.

Источники информации

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Rhus coriaria.

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Cyмax дубильный/.

3. http://gemagidel.ru.

4. http://land-shaft.com/2008/11/01 velikiy-i-uzhasniy/.

5. http://findpatent.ru/patent/174/1747007/html.

Изобретение относится к получению красного пищевого красителя из плодов Сумаха дубильного. Способ включает сушку исходного сырья конвективным методом и измельчение до среднего размера 3-4 мм. Измельченный продукт экстрагируют в две ступени по 30 мин. каждая 0,3%-ным водным раствором лимонной кислоты при 75-80°C. Гидромодуль в первой ступени - 1:8, во второй - 1:4. Экстракты отделяют и смешивают. Смешанный экстракт концентрируют выпариванием под вакуумом до содержания сухих веществ 30% по рефрактометру, фильтруют, разливают в стеклянные бутыли и пастеризуют. Предложенный способ позволяет получить ценный красный краситель с выходом дубильных и красящих веществ 26,4% к сухому веществу экстракта, с максимально высоким содержанием антоцианов, биологически активных и вкусовых веществ. 1 табл.

Способ получения красного пищевого красителя, включающий сушку плодов Сумаха дубильного конвективным методом до конечной влажности ≤10%, измельчение на кусочки со средним размером 3-4 мм, экстрагирование продукта сушки и измельчения в две ступени по 30 мин каждая 0,3%-ным водным раствором лимонной кислоты при температуре 75-80°С и гидромодуле в первой ступени 1:8, во второй - 1:4, отделение и смешивание образовавшихся экстрактов, концентрирование смешанного экстракта выпариванием под вакуумом до содержания сухих веществ 30% по рефрактометру, фильтрацию, разлив в стеклянные бутыли и пастеризацию.