Настоящее изобретение относится к применению композиции, полученной из карамельного красителя, содержащей твердые частицы с более низкой молекулярной массой (ММ) карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов, для окрашивания съедобного продукта.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Красители, содержащие природные окрашивающие вещества, выделенные из растений, животных или микробиологических материалов, обычно используют при производстве, например, пищевых продуктов, кормовых продуктов и фармацевтических препаратов.
Коммерчески доступен широкий спектр таких красящих веществ для пищевых продуктов или фармацевтически приемлемых красящих веществ, что дает производителю возможность, когда необходим требуемый оттенок, выбрать одно красящее вещество, имеющее необходимый цвет, или смесь красящих веществ, которая в нужном сочетании придает продукту нужный цвет.
Любой из указанных выше типов доступных красящих веществ может быть гидрофильным или гидрофобным и, таким образом, красящие вещества могут быть водорастворимыми, ограниченно растворимыми в воде и водных средах или по существу растворимыми в масле.
Природные красящие вещества предпочтительно должны быть обладать стабильностью в отношении изменений температуры и света.
Желтый - часто необходимый оттенок цвета для пищевых продуктов, таких как напитки, хлебобулочные изделия, полуфабрикаты и кондитерские изделия.
Доступные в настоящее время желтые природные красители включают природные пигменты, такие как каротеноиды и куркуминоиды, а также сафлор и гардения.
Каротеноиды и куркуминоиды - не растворимые в воде природные пигменты и, следовательно, не использующиеся как таковые (то есть без соответствующей операции смешивания) во многих напитках, таких как безалкогольные напитки.
Сафлор и гардения - природные водорастворимые пигменты, но эти пигменты имеют недостатки - например, гардения не стабильна к действию света в напитках, а в сафлоре присутствует довольно сильный посторонний запах.
Соответственно, в уровне техники существует необходимость в новых водорастворимых красящих веществах желтого/оранжевого цвета, аналогичных природным красящим веществам, которые можно было бы использовать в напитках.
Карамельные красители - это пищевые добавки, используемые для придания коричневой окраски различным съедобным продуктам. Их производят путем тепловой обработки раствора питательных углеводов для пищевых продуктов, состоящих из глюкозы, фруктозы и/или их полимеров, в присутствии катализатора или без него в процессе, который называют карамелизацией.
Как известно в уровне техники, карамельные красители разделяют на 4 класса (Е-номера) по катализатору, используемому для промотирования реакции карамелизации:
- Класс I (Е150а; карамель А): обычная карамель, натриевая карамель, жженый сахар. Получают путем нагревания углеводов в присутствии кислот или щелочей или без них; не используют аммонийные или сульфитные соединения.
- Класс II (E150b; карамель В): Натриево-сульфитная карамель. Получают путем нагревания углеводов в присутствии кислот или щелочей или без них в присутствии сульфитных соединений; не используют аммонийные соединения.
- Класс III (Е150с; карамель С): Аммонийная карамель. Получают путем нагревания углеводов в присутствии кислот или щелочей или без них в присутствии аммонийных соединений; не используют сульфитные соединения.
- Класс IV (E150d; карамель D): Сульфитно-аммиачная карамель. Получают путем нагревания углеводов в присутствии кислот или щелочей или без них в присутствии и сульфитных, и аммонийных соединений.
Как известно в уровне техники, Е-номера являются кодами для веществ, которые можно использовать в качестве пищевых добавок для применения в пределах Евросоюза, причем Е-номера не меняются со временем и, следовательно, Е-номера ясно и недвусмысленно технически определяют интересующую пищевую добавку.
Ультрафильтрация - это процесс разделения материалов с относительно высокой молекулярной массой от материалов с более низкой молекулярной массой. Процесс обычно включает размещение раствора в растворителе (например, воде), содержащего разделяемые материалы, на одной стороне (стороне концентрата) полупроницаемой мембраны. Размер мембраны выбирают так, чтобы удерживать в растворе материалы с массой выше специфической молекулярной массы, но обеспечивать проход с растворителем материалов с массой ниже специфической молекулярной массы (фильтрата). К раствору прикладывают гидростатическое и гидродинамическое давление, а непрерывное или периодическое добавление растворителя в раствор обеспечивает продолжение ультрафильтрации в течение времени, достаточного для достижения теоретически высокой степени соответствующего разделения образца соединений в соответствии с их молекулярной массой (ММ).
В ультрафильтрации используют полупроницаемые мембраны, которые называют "пределом отсечения по молекулярной массе" или MWCO. MWCO представляет собой отношение массы молекулы, отфильтрованной мембраной, к массе атомов водорода.
Были разработаны способы разделения молекул карамельного красителя в растворах карамелизированных углеводов с помощью методов разделения на мембранах методом ультрафильтрации, которые интенсивно использовались для увеличения окрашивающей способности карамельных красителей (US 3249444, US 4416700, US 5114492).
Описанные способы включают сбор концентратов, содержащих высокомолекулярные молекулы красителя, и отбрасывание оставшейся жидкости, содержащей низкомолекулярные твердые вещества (то есть фильтрата).
В US 2011/0244102, относящемся к способу удаления побочных продуктов реакции и примесей из карамельного красителя, описано применение полупроницаемой мембраны, имеющей MWCO 3000 Дальтон или менее, с получением концентрата, содержащего большую часть твердых веществ карамельного красителя с более высокой ММ.
Вкратце, что касается карамельного красителя, в уровне техники описаны способы ультрафильтрации, которые включают сбор концентратов, содержащих высокомолекулярные молекулы красителя, и отбрасывание оставшейся жидкости, содержащей низкомолекулярные твердые вещества (фильтрат).
Например, в US 5114492 описано применение мембраны с MWCO 10000 Дальтон, причем собранный концентрат карамельного красителя называют фракцией красителя, а отброшенный нежелательный фильтрат называют просто "неокрашенная фракция" - то есть в US 5114492 по существу указано, что соединения/молекулы карамельного красителя с ММ ниже 10000 Дальтон (Да) не используют для получения коммерчески приемлемого красителя.
Соответственно, в уровне техники не описан способ получения продукта из карамельного красителя, в котором был бы сделан акцент на выделении/сборе фильтрата (то есть низкомолекулярных твердых веществ) в процессе способа, основанного на ультрафильтрации.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Проблема, решаемая в настоящем изобретении, относится к обеспечению нового водорастворимого природного красителя, который имеет высокую яркость и может проявляться как желтый/оранжевый цвета. Такой краситель можно использовать для окрашивания различных съедобных продуктов, например, в частности напитков (например, безалкогольных напитков).
Как можно видеть, настоящее изобретение, будучи основано на том, что авторы настоящего изобретения обнаружили, что фильтрат (то есть низкомолекулярные твердые вещества/соединения), полученный методом ультрафильтрации карамельного красителя, известного из уровня техники, через мембрану, на самом деле очень полезен в качестве композиции красителя для окрашивания, например, съедобного продукта, такого как, например, безалкогольные напитки.
Как обсуждалось выше, в уровне техники (см. обсуждение выше) по существу содержится указание против применения низкомолекулярных соединений карамельного красителя (то есть фильтрата).
Как обсуждалось выше, например, в US 5114492 по существу указано, что соединения/молекулы карамельного красителя с ММ ниже 10000 Дальтон (Да) не используют для получения коммерчески ценного готового красителя.
Как обсуждается в рабочих примерах и проиллюстрировано на чертежах в данной заявке, в разных экспериментах авторы настоящего изобретения использовали полупроницаемые мембраны, имеющие предел отсечения по ММ 10000 Да и 5000 Да и в обоих случаях полученный фильтрат (то есть низкомолекулярные соединения) давал композицию низкомолекулярных соединений, полученную из карамельного красителя, с заметно повышенной/улучшенной яркостью по сравнению с препаратом карамельного красителя уровня техники как таковым (то есть перед ультрафильтрацией).
Как известно в уровне техники (см. обсуждение ниже), в известном цветовом пространстве L*C*h*, значение хромы (С*) относится к проявлению яркости цвета, причем повышенное значение С* соответствует повышенной яркости.
Как обсуждается в рабочих примерах данной заявки, композиция низкомолекулярных соединений, полученная из карамельного красителя, описанная в данной заявке (то есть фильтрат), имела значительно более высокое значение С* (то есть повышенную яркость) по сравнению с препаратом карамельного красителя уровня техники как таковым (то есть перед ультрафильтрацией).
Кроме того, описанная в данной заявке новая композиция низкомолекулярных соединений, полученная из карамельного красителя (то есть фильтрат), может иметь проявление окраски, более похожее на желтый/оранжевый по сравнению с более коричневым оттенком/цветовым тоном препарата карамельного красителя уровня техники (то есть перед ультрафильтрацией) - см., например, графические материалы данной заявки.
Не ограничиваясь какой-либо теорией, считают, что, если использовать полупроницаемую мембрану, имеющую предел отсечения по ММ ниже 12500 Да, то можно получить композицию низкомолекулярных соединений, полученную из карамельного красителя, описанную в данной заявке (то есть фильтрат), с повышенной/улучшенной яркостью.
Соответственно, первый аспект настоящего изобретения относится к применению композиции, полученной из карамельного красителя, содержащей твердые частицы препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов с более низкой молекулярной массой (ММ), для окрашивания съедобного продукта; и
где композиция, полученная из карамельного красителя, отличается тем, что по меньшей мере 98% (масс.) твердых частиц карамельного красителя в композиции, полученной из карамельного красителя, представляют собой твердые частицы с ММ ниже 12500 Да, и где твердые частицы получены из препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов.
Как известно специалисту в отношении ультрафильтрации, в фильтрате после ультрафильтрации может присутствовать относительно небольшое количество твердых частиц, которые немного крупнее, чем предел отсечения по ММ мембраны.
Для специалиста привычной операцией является определение ММ твердых частиц карамельного красителя в композиции, полученной из карамельного красителя, описанной в данной заявке.
Соответственно, для специалиста привычной операцией является определить, выполняется ли требование первого аспекта для представляющей интерес композиции карамельного красителя, то есть для представляющей интерес композиции, полученной из карамельного красителя; рутинным для специалиста в данной области техники является определить, являются ли по меньшей мере 98% (масс.) твердых частицы карамельного красителя в композиции, полученной из карамельного красителя, твердыми частицами с ММ ниже 12500 Да, и где твердые частицы получены из препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов.
Как обсуждалось выше, термины класс I (Е150а), класс II (E150b), класс III (Е150с) и класс IV (E150d) являются хорошо известными терминами в отношении препаратов карамельного красителя; то есть специалист может, в рамках стандартной процедуры, определить, является ли препарат карамельного красителя, например, препаратом карамельного красителя класса II (E150b) или он относится к одному из других отличающихся классов.
Второй аспект настоящего изобретения относится к применению композиции, полученной из карамельного красителя, содержащей твердые частицы препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов с более низкой молекулярной массой (ММ), для окрашивания съедобного продукта;
причем композиция, полученная из красителя, отличается тем, что представляет собой композицию, полученную из красителя, получаемую способом получения композиции, полученной из карамельного красителя, включающим следующие стадии:
(а): воздействие на раствор карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов, методом ультрафильтрации через полупроницаемую мембрану, имеющую предел отсечения по ММ не более 12500 Дальтон (Да); и
b) сбор фильтрата с получением композиции, полученной из красителя.
Способ, основанный на ультрафильтрации, по второму аспекту следует понимать так, как специалист понимал бы его в контексте данной заявки.
Как понятно специалисту в контексте данной заявки, если использовать, например, полупроницаемую мембрану, имеющую предел отсечения по ММ 10000 Дальтон (Да), то подавляющее большинство твердых частиц в фильтрате будет иметь ММ ниже 10000 Да и относительно небольшое количество частиц будет немного крупнее (например, несколько частиц могут иметь ММ около 10500 Да.).
Как понятно специалисту в контексте данной заявки, можно видеть, что концентрат в способе ультрафильтрации по второму аспекту соответствует описанному в уровне техники препарату карамельного красителя (см., например US 5114492, обсуждаемый выше).
Соответственно, концентрат можно использовать в качестве стандартного препарата карамельного красителя уровня техники, что является преимуществом, так как это может обеспечить оптимальное использование исходного карамельного материала, что приводит к более высокой экономической эффективности и снижению утилизации отходов.
Воплощение настоящего изобретения описано ниже исключительно в качестве примеров.
ГРАФИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
На Фиг. 1 приведена оценка оттенка (h*) и хромы (С*) фильтрата при L* = 91,4 в дистиллированной воде в процессе ультрафильтрации карамели В на мембране 10 кДа. Значения С* и h*, соответствующие исходной карамели E150b, тоже представлены.
На Фиг. 2 приведена оценка оттенка (h*) и хромы (С*) фильтрата при L* = 91,4 в дистиллированной воде в процессе ультрафильтрации жженого сахара на мембране 10 кДа. Значения С* и h*, соответствующие исходному жженому сахару, тоже представлены.
На Фиг. 3 приведена оценка оттенка (h*) и хромы (С*) фильтрата при L* = 91,4 в дистиллированной воде в процессе ультрафильтрации карамели В на мембране 10 кДа на пилотной установке. Значения С* и h*, соответствующие исходной карамели E150b, тоже представлены.
На Фиг. 4 показаны безалкогольные напитки, окрашенные карамелью В, перед фильтрацией, карамелью В после фильтрации на мембране 10 кДа и карамелью В после фильтрации на мембране 5 кДа. Обнаружена значительно повышенная яркость для обеих фильтрованных композиций (обоих фильтратов).
На Фиг. 5 показана оценка DE 2000 во время хранения через 1 месяц модельной среды напитка, окрашенного яркой карамелью, при низкой концентрации в прохладном помещении.
На Фиг. 6 показана оценка DE 2000 во время хранения через 1 месяц модельной среды напитка, окрашенного яркой карамелью, при высокой концентрации в прохладном помещении.
На Фиг. 7 показана оценка DE 2000 во время хранения через 1 месяц модельной среды напитка, окрашенного яркой карамелью, при низкой концентрации, под воздействием света.
На Фиг. 8 показана оценка DE 2000 во время хранения через 1 месяц модельной среды напитка, окрашенного яркой карамелью, при высокой концентрации, под воздействием света.
На Фиг. 9 показана оценка DE 2000 во время хранения через 1 месяц модельной среды напитка, окрашенного яркой карамелью, при низкой концентрации, под воздействием нагревания.
На Фиг. 10 показана оценка DE 2000 во время хранения через 1 месяц модельной среды напитка, окрашенного яркой карамелью, при высокой концентрации, под воздействием нагревания.
На Фиг. 11 показан коммерческий алкогольный напиток и алкогольный напиток, окрашенный ярко-желтой карамелью и антоцианинами, перед тестом на стабильность и через 6 месяцев хранения при 32°С.
На Фиг. 12 показаны макароны, неокрашенные или окрашенные ярко-желтой карамелью, экстрактом сафлора или карамелью А (слева направо).
На Фиг. 13 показаны маффины, неокрашенные или окрашенные ярко-желтой карамелью, оранжевым концентратом сока моркови, экстрактом сафлора или карамелью А (слева направо).
На Фиг. 14 показаны готовые бульоны, окрашенные при двух концентрациях ярко-желтой карамели, экстракта сафлор или карамели А (слева направо).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Свойства цвета и цветовых пространств CIE в целом
Как известно в уровне техники, свойства цвета, которые неотъемлемо различаемы человеческим глазом, представляют собой цветовой тон, насыщенность и яркость. Хотя мы знаем, что цвета спектра могут однозначно коррелировать с длиной волны света, восприятие света с несколькими длинами волн является более сложным. Обнаружено, что много различных сочетаний длин волн света могут вызывать одинаковое восприятие цвета. Его можно объективно оценивать с помощью так называемой CIE диаграммы цветности.
Термин "цветовой тон" является одним из основных свойств цвета, определяемым технически (на модели CIECAM02) как "степень, в которой стимул может быть описан как похожий или отличный от стимулов, которые описывают как красный, зеленый, голубой и желтый" (несмешиваемые цвета). Оранжевый и фиолетовый (пурпурный) являются другими цветовыми тонами, которых в общей сложности шесть, как в радуге: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, филетовый.
Цветовой тон связан с длиной волны цветового спектра. Может быть удобным расположить насыщенные цветовые тона вокруг цветового круга Ньютона. Начиная с красного и продолжая движение по часовой стрелке вокруг цветового круга Ньютона до голубого, переходят от длинных длин волн к более коротким. Не все цветовые тона можно представить цветами спектра, так как нет единственной длины волны света, которая имеет, например, цветовой тон магента: его можно получить при смешении одинаковых количеств красного и голубого.
Согласно уровню техники, термин "цветовой тон" альтернативно может альтернативно быть назван, например, окраска или оттенок.
Понятно, что термин "насыщенность" относится к количеству белого в цвете. Розовый можно считать имеющим тот же цветовой тон, что и красный, но являющийся менее насыщенным. Полностью насыщенным цвет - это тот, который не смешан с белым. Цвет спектра, характеризующийся только одной длиной волны, является полностью насыщенным, но, с другой стороны, есть полностью насыщенный цвет магента, который не является цветом спектра. Количественно определяя восприятие насыщенности, нужно принимать во внимание тот факт, что некоторые цвета спектра воспринимаются более насыщенными, чем другие. Например, монохроматические красные и фиолетовые воспринимаются как более насыщенные, чем монохроматические желтые. Существуют также более ощутимо разные уровни насыщенности для некоторых цветовых тонов - факт, учтенный в так называемой цветовой системе Манселла.
Одной из особенностей так называемого цветового круга является помощь в визуализации эффекта добавления белой краски или пигмента, причем добавление белого пигмента или краски делает цвет менее насыщенным.
Термин "яркость" окрашенной поверхности зависит от освещенности и отражательной способности поверхности. Соответственно, белый имеет более высокое значение яркости, чем черный. Поскольку воспринимаемая яркость не линейно пропорциональна отражательной способности, для представления воспринимаемой яркости в системах измерения цвета, подобных системе Манселла, используют шкалу от 0 до 10. Яркость является признаком визуального восприятия, в котором источник, по всей видимости, излучает или отражает свет. Другими словами, яркость - это восприятие, вызванное степенью освещенности видимой мишени. Это субъективный признак/свойство наблюдаемого объекта и один из параметров проявления цвета моделями проявления цвета.
В колориметрии и теории цвета используют также термин "светлота" (также известный как значение или оттенок), представляющий изменение в восприятии яркости цвета или яркости цветового пространства. Это один из параметров проявления цвета в любой модели проявления цвета. Светлота - относительное понятие. Светлота означает яркость области, которую оценивают в сравнении с яркостью аналогично освещенной области, которая кажется белой или в высшей степени пропускающей свет. Светлоту не следует путать с яркостью.
Термин "CIE" является сокращением для «Commission Internationale de l'Eclairage», что в переводе на английский означает International Commission on Illumination (Международная комиссия по освещению). Это профессиональное научное сообщество, основанное порядка 90 лет назад, для обмена информацией по «всем вопросам, относящимся к науке и искусству освещения». Стандарты для цветовых пространств, представляющих видимый спектр, были установлены в 1931, но в дальнейшем были пересмотрены.
CIE в течение определенного периода времени выделила ряд подходящих параметров для характеристики представляющего интерес цвета (так называемые «цветовые пространства»).
На дату подачи данной заявки адресом домашней страницы CIE был следующий http://www.cie.co.at.
Существуют разные цветовые пространства CIE (альтернативные модели), которые служат для различных целей.
CIE L*a*b* (CIELAB или CIELab) представляет собой цветовое пространство, которое описывает все цвета, видимые человеческим глазом, и было создано как независимая от устройств модель для использования в качестве стандарта сравнения.
Три координаты CIELAB представляют светлоту цвета (L* = 0 дает черный, a L* = 100 указывает на рассеянный белый; зеркальный белый может быть выше), его положение между красным/магента и зеленым (а*, отрицательные значения указывают на зеленый, а положительные значения указывают на магента) и его положение между желтым и голубым (b*, отрицательные значения указывают на голубой, а положительные значения указывают на желтый). Поскольку модель L*a*b* является трехмерной, она может быть представлена приемлемым образом только в трехмерном пространстве. Двумерные картинки включают диаграммы цветности: участки, полностью покрытый цветом фиксированной светлоты.
Публикация стандарта ISO со ссылкой "BS EN ISO 11664-4:2011" (ISBN 9780580722622) более подробно описывает цветовое пространство CIE L*a*b* и цветовое пространство CIE L*C*h*.
Стандарт ISO со ссылкой "BS EN ISO 11664-4:2011" является аналогом для Великобритании стандарта EN ISO 11664-4:2011.
CIE цветовое пространство L*C*h* (альтернативно называемое CIELCh или CIELCH) представляет собой кубическое цветовое пространство CIELab, где вместо декартовой системы координат а*, b*, указаны цилиндрические координаты С* (хрома, относительная насыщенность) и h* (угол цветового тона, угол цветового тона в цветовом круге CIELab). CIELab L* остается неизменным.
Конверсию а* и b* в С* и h* (альтернативно обозначают h°) осуществляют при использовании следующих формул (см. указанный выше стандарт ISO со ссылкой "BS EN ISO 11664-4:2011"):
Следовательно, если известны значения цветового пространства L*a*b*, можно по указанным выше формулам математически рассчитать значения соответствующего цветового пространства L*C*h*.
Соответственно, специалист способен определить значения цветового пространства CIE L*a*b* и цветового пространства CIE L*C*h*.
Применение композиции, полученной из карамельного красителя, для окрашивания продукта
Как обсуждалось выше, первый аспект изобретения относится к применению композиции, полученной из карамельного красителя, содержащей твердые частицы препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов с более низкой молекулярной массой (ММ), для окрашивания съедобного продукта; и
при этом композиция, полученная из карамельного красителя, отличается тем, что по меньшей мере 98% (масс.) твердых частиц карамельного красителя композиции, полученной из карамельного красителя, представляют собой твердые частицы с ММ менее 12500 Да, и при этом твердые частицы получают из препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов.
Согласно принятой в данной области техники терминологии, термин "% (масс.)" относится к проценту по массе.
Предпочтительно, композиция, полученная из карамельного красителя, отличается тем, что по меньшей мере 98% (масс.) твердых частиц карамельного красителя композиции, полученной из карамельного красителя, представляют собой твердые частицы с ММ ниже 10500 Да, и при этом твердые частицы получены из препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов.
Как обсуждалось выше, второй аспект изобретения относится к применению композиции, полученной из карамельного красителя, содержащей твердые частицы препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов с более низкой молекулярной массой (ММ), для окрашивания съедобного продукта; и
при этом композиция, полученная из красителя, отличается тем, что представляет собой композицию, полученную из красителя, получаемую способом получения композиции, полученной из карамельного красителя, включающим следующие стадии:
(а): воздействие на раствор препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов методом ультрафильтрации через полупроницаемую мембрану, имеющую предел отсечения по ММ не более 12500 Дальтон (Да); и
b) сбор фильтрат с получением композиции, полученной из красителя.
Как известно специалисту в отношении ультрафильтрации, после стадии ультрафильтрации в фильтрате может присутствовать относительно небольшое количество твердых частиц, которые несколько крупнее, чем предел отсечения мембраны по ММ.
Нужно понимать, что способ, основанный на ультрафильтрации, по второму аспекту будет понятен специалисту в контексте данной заявки.
Как понятно специалисту в контексте данной заявки, если, например, применяют полупроницаемую мембрану, имеющую предел отсечения по ММ 10000 Дальтон (Да), то подавляющее большинство твердых частиц в фильтрате будет иметь ММ ниже 10000 Да и относительно очень небольшое количество частиц будет немного крупнее (например, некоторое количество частиц может иметь ММ около 10500 Да.)
Может быть предпочтительным, если термин "получаемый" в отношении второго аспекта изобретения означает "полученный", то есть когда композиция, полученная из красителя, отличается тем, что это композиция, полученная из красителя, получена способом получения композиции, полученной из карамельного красителя, включающим следующие стадии:
(а): воздействие на раствор препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов методом ультрафильтрации через полупроницаемую мембрану, имеющую предел отсечения по ММ не более 12500 Дальтон (Да); и
b) сбор фильтрата с получением композиции, полученной из красителя.
В отношении второго аспекта изобретения, предпочтительно, когда композиция, полученная из карамельного красителя, отличается тем, что по меньшей мере 98% (масс.) твердых частицы карамельного красителя композиции, полученной из карамельного красителя, представляют собой твердые частицы с ММ ниже 12500 Да (предпочтительно ниже 10500 Да), и при этом твердые частицы получают из препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов.
Может быть предпочтительным, когда полупроницаемая мембрана имеет предел отсечения по ММ от 10500 Да до 950 Да (как, например, от 10500 Да до 4500 Да).
В рабочих примерах, представленных в данной заявке, использовали полупроницаемую мембрану, имеющую предел отсечения по ММ 10000 Да, причем его считают наиболее предпочтительным пределом отсечения по ММ.
В частности, некоторые эксперименты, выполненные авторами настоящего изобретения, показывают, что мембрана на 10000 Да является предпочтительной по сравнению с, например, мембраной 5000 Да для больших масштабов производства обсуждаемой в данной заявке композиции, полученной из карамельного красителя (например, в пилотной установке).
Соответственно, в предпочтительном воплощении полупроницаемая мембрана является полупроницаемой мембраной, имеющей предел отсечения по ММ от 10500 Да до 9500 Да.
Обычно ультрафильтрацию следует осуществлять в соответствии со стандартной методикой, известной в уровне техники.
Ультрафильтрацию можно проводить при трансмембранном давлении, составляющем от 50 кПа до 250 кПа (от 0,5 до 2,5 бар) (так, например, около 150 кПа (1,5 бар)).
Ультрафильтрацию можно проводить при температуре от 10 до 40°С.
Термин "°Brix" наиболее часто используемая шкала рефрактометра для определения твердых веществ, растворенных в воде, и специалист легко узнает, как определить °Brix с помощью рефрактометра. Один °Brix равен 1 грамму сахарозы на 100 мл воды.
Может быть предпочтительным, когда способ по второму аспекту и его воплощения дополнительно включают следующую стадию:
(с) концентрирование фильтрата со стадии (b) до °Brix по меньшей мере 50.
Может быть предпочтительным, когда способ по второму аспекту и его воплощения дополнительно включают сушку фильтрата.
Может быть предпочтительным, когда композиция, полученная из красителя, имеет °Brix по меньшей мере 50.
Как обсуждается в рабочих примерах, представленных в данной заявке, зафиксировали очень хорошее улучшение в отношении, например, повышенной яркости, для класса препарата карамельного красителя класса I (Е150а) и класса II (E150b).
Соответственно, предпочтительным воплощением является то, в котором класс препарата карамельного красителя является классом I (Е150а), классом II (E150b) или смесью указанных классов.
Композиция, полученная из карамельного красителя, может, например, представлять собой жидкую композицию или высушенную композицию.
Как обсуждалось выше, опубликованный стандарт ISO со ссылкой "BS EN ISO 11664-4:2011" (ISBN 9780580722622) более подробно описывает цветовое пространство CIE L*a*b* и цветовое пространство CIE L*C*h*.
Соответственно, для специалиста является обычной задачей определить значения цветового пространства СШ L*a*b* и цветового пространства CIE L*C*h*.
В рабочих примерах, представленных в данной заявке, использовали стандартный хорошо известный коммерчески доступный спектрофотометр Datacolor 650® (коммерчески доступен в компании Datacolor (www.datacolor.com) для определения значений цветового пространства CIE L*C*h*.
Как известно в уровне техники, значение хромы (С*) относится к проявлению яркости цвета, причем повышенное значение С* относится к повышенной яркости.
Как обсуждается в рабочих примерах, представленных в данной заявке, композиция низкомолекулярных соединений, полученная из карамельного красителя, описанная в данной заявке (то есть фильтрат), имеет значительно более высокое значение С* (то есть повышенную яркость) по сравнению с препаратом карамельного красителя уровня техники как таковым (то есть перед ультрафильтрацией).
Соответственно, в предпочтительном воплощении композиция, полученная из красителя, в цветовом пространстве L*C*h*, измеренном при значение L* 70,0 в деионизированной воде в кварцевой ячейке длиной 1 см при использовании спектрофотометра Datacolor 650® в режиме пропускания над источником излучения D65 и угле наблюдения 10 градусов в диапазоне длин волн от 360 нм до 700 нм при записи через интервалы 10 нм с размером отверстия для отбора проб 22 мм, имеет значения С* и h* в пределах следующих диапазонов:
значение С* от 100,0 до 130,0,
значение h* от 65,0 - 77,0.
Параметры спектрофотометра Datacolor 650®, указанные выше, можно рассматривать как стандартные установки в контексте данной заявки (например, в отношении обсуждаемых выше стандартов ISO) - соответственно, для специалиста является обычной задачей определить подходящие значения цветового пространства L*C*h* путем применения хорошо известного коммерчески доступного спектрофотометра Datacolor 650®.
Как обсуждается в рабочих примерах, представленных в данной заявке, препараты карамельного красителя (то есть перед ультрафильтрацией), используемые в данной заявке в рабочих примерах, имели (при значение L* 70,0) значения С* и h* в пределах следующих диапазонов:
значение С* от 80,09 до 91,73,
значение h* от 76,15- 80,59.
Соответственно, значения С* (относящиеся к яркости) препаратов карамельного красителя (то есть перед ультрафильтрацией) были значительно ниже, чем для композиции по настоящему изобретению, полученной из карамельного красителя (например, фильтрата).
Как известно в уровне техники, значение L* можно рассматривать как относящееся к концентрации представляющего интерес красящего красителя. Соответственно, краситель/композиция могут быть разбавлены с получением более высокого значения L* или сконцентрированы с получением более низкого значения L*.
Соответственно, в случае представляющего интерес красителя/композиции, имеющего некоторое значение L* (например, значение L*, отличное от 70), для специалиста будет обычной работой разбавить или сконцентрировать краситель так, чтобы он имел значение L* 70,0, и тем самым мог проанализировать, будет ли иметь представляющий интерес краситель/композиция необходимые, указанные выше значения С* и h*, когда значение L* составляет 70,0.
Другими словами и как будет понятно специалисту в контексте данной заявки, чтобы определить, имеет ли представляющий интерес краситель/композиция подходящие значения цветового пространства L*C*h*, сначала регулируют значение L* представляющего интерес красителя/композиции до значения L* 70,0 и затем определяют необходимые указанные выше значения С* и h*, и если представляющий интерес краситель/композиция имеет необходимые значения С* и h*, тогда считают, что представляющий интерес краситель/композиция соответствует композиции, полученной из красителя, описанной в данной заявке.
Специалист понимает, что композиция, полученная из красителя, описанная в данной заявке, которая имеет необходимые значения цветового пространства CIE L*C*h*, обсуждаемые в данной заявке, будет иметь цвет, который имеет проявление желтого/оранжевого цветового тона или может придавать желтый/оранжевый цветовой тон съедобному продукту.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что применение более низкой концентрации композиции, полученной из красителя, описанной в данной заявке, для окрашивания, например, напитка, может придавать более выраженный желтый цвет напитку по сравнению с применением более высокой концентрации композиции, полученной из красителя, описанной в данной заявке (которая может давать более оранжевый/коричневатый оттенок цвета).
Примеры съедобных продуктов включают, не ограничиваясь указанным, пищевые продукты, корма и фармацевтические препараты.
Предпочтительно съедобный продукт представляет собой пищевой продукт.
Предпочтительно, пищевой продукт представляет собой напиток, хлебобулочное изделие, полуфабрикат или кондитерское изделие.
Термин "полуфабрикат", используемый в данной заявке, относится к пищевым продуктам, подготовленным и приготовленным для продажи, и представляет собой свежеприготовленный или консервированный, замороженный, сушеный или лиофилизованный так, что он готов к подаче на стол и применению при небольшой дополнительной обработке или без нее.
В предпочтительном воплощении настоящего изобретения полуфабрикат выбран из группы, состоящей из круп, закусок, сухой и замороженной еды, супов, заправок, глазурированных продуктов, соусов, начинок и приправ.
Термин "хлебобулочное изделие", используемый в данной заявке, относится к пищевым продуктам, приготовленным путем кулинарной обработки с помощью сухого нагревания, обычно из муки, или съедобным продуктам, полученным из некоторых видов круп.
Примеры хлебобулочных изделий включают, не ограничиваясь указанными, хлеб, рулеты, булки, печенье, бублики, круассаны, пончики, оладьи, коржики, крекеры, меренги, пироги, мучные кондитерские изделия и маффины.
В предпочтительном воплощении, хлебобулочное изделие выбрано из группы, состоящей из меренг и маффинов.
В более предпочтительном воплощении, съедобный продукт представляет собой напиток (такой как, предпочтительно, безалкогольный напиток).
Как можно видеть, например, на прилагаемых к данной заявке графических материалах, различные напитки, окрашенные с помощью композиции, полученной из карамельного красителя, описанной в данной заявке (например, фильтрата), демонстрируют значительно повышенную яркость.
Специалист может рутинно определить, сколько композиции, полученной из карамельного красителя, описанной в данной заявке, следует предпочтительно добавить в съедобный продукт для получения проявления желаемого цвета съедобного продукта.
Может быть предпочтительным, когда в съедобный продукт добавляют от 0,0001% (масс./масс.) до 5% (масс./масс.) (предпочтительно от 0,001% (масс./масс.) до 3% (масс./масс.) и более предпочтительно от 0,01% (масс./масс.) до 2% (масс./масс.)) композиции, полученной из карамельного красителя, описанной в данной заявке.
Как будет понятно специалисту, процентная доля (%) (масс./масс.) относится к общей массе композиции, полученной из карамельного красителя, и общей массе съедобного продукта.
Соответственно, если, например 1 г композиции, полученной из карамельного красителя, добавляют в 1 л напитка (например, безалкогольный напиток, предполагая, что масса 1 л напитка около 1 кг), то к съедобному продукту добавлено 0,1% (масс./масс.) композиции, полученной из карамельного красителя, описанной в данной заявке.
Как будет понятно специалисту в контексте данной заявки, если получают композицию, полученную из карамельного красителя, описанную в данной заявке (например, в виде фильтрата после ультрафильтрации), и затем перед добавлением в съедобный продукт ее смешивают с другим цветом (например, не карамельным красителем, который может быть природным красителем или неприродным красителем), то это следует считать применением композиции, полученной из карамельного красителя, описанной в данной заявке, для окрашивания съедобного продукта, как описано в данной заявке.
В следующих пунктах представлены предпочтительные воплощения настоящего изобретения.
Пункт 1. Применение композиции, полученной из карамельного красителя, содержащей твердые частицы препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов с более низкой молекулярной массой (ММ), для окрашивания съедобного продукта; и
причем композиция, полученная из карамельного красителя, отличается тем, что по меньшей мере 98% (масс.) твердых частиц карамельного красителя в композиции, полученной из карамельного красителя, представляют собой твердые частицы с ММ ниже 12500 Дальтон (Да), причем твердые частицы получены из препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов.
Пункт 2. Применение композиции, полученной из карамельного красителя, содержащего твердые частицы препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов с более низкой молекулярной массой (ММ), для окрашивания съедобного продукта; и
при этом композиция, полученная из карамельного красителя, отличается тем, что представляет собой композицию, полученную из красителя, получаемую способом получения композиции, полученной из карамельного красителя, включающим следующие стадии:
(а): воздействие на раствор препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смесь указанных классов методом ультрафильтрации через полупроницаемую мембрану, имеющую предел отсечения по ММ не более 12500 Дальтон (Да); и
b) сбор фильтрата с получением композиции, полученной из красителя.
Пункт 3. Применение по пункту 2, где термин "получаемый" означает "полученный" и где композиция, полученная из красителя, отличается тем, что представляет собой композицию, полученную из красителя способом получения композиции, полученной из карамельного красителя, включающим следующие стадии:
(а): воздействие на раствор препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов методом ультрафильтрации через полупроницаемую мембрану, имеющую предел отсечения по ММ не более 12500 Дальтон (Да); и
b) сбор фильтрата с получением композиции, полученной из указанного красителя.
Пункт 4. Применение по любому из п.п. 2 или 3, где композиция, полученная из карамельного красителя, отличается тем, что по меньшей мере 98% (масс.) твердых частиц карамельного красителя в композиции, полученной из карамельного красителя, представляет собой твердые частицы с ММ ниже 12500 Да, причем твердые частицы получены из препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов.
Пункт 5. Применение по любому из п.п. 2-4, где полупроницаемая мембрана имеет предел отсечения по ММ от 10500 Да до 950 Да.
Пункт 6. Применение по п. 5, где полупроницаемая мембрана имеет предел отсечения по ММ от 10500 Да до 4500 Да.
Пункт 7. Применение по п. 6, где полупроницаемая мембрана имеет предел отсечения по ММ от 10500 Да до 9500 Да.
Пункт 8. Применение по любому из п.п. 2-7, где ультрафильтрацию осуществляют при трансмембранном давлении от 50 кПа до 250 кПа (от 0,5 до 2,5 бар) и где ультрафильтрацию проводят при температуре от 10 до 40°С.
Пункт 9. Применение по любому из п.п. 2-8, где способ по любому из п.п. 2 или 3 дополнительно включает следующую стадию:
(с) концентрирование фильтрата со стадии (b) до °Brix по меньшей мере 50.
Пункт 10. Применение по любому из п.п. 2-9, где способ дополнительно включает сушку фильтрата.
Пункт 11. Применение по любому из предшествующих пунктов, где композиция, полученная из красителя, имеет °Brix по меньшей мере 50.
Пункт 12. Применение по любому из предшествующих пунктов, где класс препарата карамельного красителя представляет собой класс I (Е150а), класс II (E150b) или смесь указанных классов.
Пункт 13. Применение по любому из предшествующих пунктов, где композиция, полученная из красителя, в цветовом пространстве L*C*h*, определенном при значении L* 70,0 в деионизированной воде в кварцевой ячейке длиной 1 см с помощью спектрофотометра Datacolor 650® в режиме пропускания над источником излучения D65 при угле наблюдения 10 градусов в диапазоне длин волн от 360 нм до 700 нм при записи через интервалы 10 нм с размером отверстия для отбора проб 22 мм, имеет значения С* и h* в пределах следующих диапазонов:
значение С* от 100,0 до 130,0,
значение h* от 65,0 - 77,0.
Пункт 14. Применение по любому из предшествующих пунктов, где композицию, полученную из карамельного красителя, используют для окрашивания пищевого продукта.
Пункт 15. Применение по п. 14, где пищевой продукт представляет собой напиток, хлебобулочное изделие, полуфабрикат или кондитерское изделие.
Пункт 16. Применение по п. 15, где пищевой продукт представляет собой напиток.
Пункт 17. Применение по п. 16, где указанный напиток представляет собой безалкогольный напиток.
Пункт 18. Применение по любому из предшествующих пунктов, где в съедобный продукт добавляют от 0,001% (масс./масс.) до 3% (масс./масс.) композиции, полученной из карамельного красителя.
Пункт 19. Применение по п. 18, где съедобный продукт представляет собой напиток.
ПРИМЕРЫ
Пример 1. Способ получения ярко-желтой карамели и ярко-желтого жженого сахара в лабораторном масштабе (перед последующим концентрированием)
Описание способа
В качестве исходных материалов использовали карамель А (Е150а), в данном случае, жженый сахар, и карамель В (E150b). Примерно 200 г исходного материала разбавляли десятикратно в деионизированной воде и затем подвергали ультрафильтрации через мембрану с пределом отсечения 10000 Да. Трансмембранное давление оставалось во время проведения способа ниже 150 кПа (1,5 бар).
Во время ультрафильтрации осуществляли дополнительные добавки деионизированной воды, при этом каждый раз объем оставшегося концентрата оценивали на уровне примерно 100 и 200 мл: 400 мл добавляли при первом добавлении и 200 мл после него. После ультрафильтрации первые 2000 мл фильтрата собирали и оценивали с точки зрения оттенка. Концентрат извлекали и тоже оценивали.
Мембрана для ультрафильтрации (УФ), используемая в способе, состояла из полиэфирсульфонового материала; площадь активной поверхности мембраны была равна 200 см2.
Оценка окраски и оценка яркости в процессе способа
Контроль оттенка фильтрата проводили при использовании кварцевой ячейки длиной 1 см и спектрофотометра 650 (Datacolor) в режиме пропускания под источником света D65/угол наблюдения 10 градусов.
Образцы, взятые в потоке, разбавляли в деионизированной воде для получения значения освещенности около 91,4 и 70,0-70,1 для карамели, фильтрата или концентрата.
При использовании спектрофотометра Datacolor 650® и если не указано иное, в представленных в данной заявке примерах цветовое пространство L*C*h* определяли при заданном значении L* (например, значении L* 70,0) в деионизированной воде в кварцевой ячейке длиной 1 см при использовании спектрофотометра Datacolor 650® в режиме пропускания под источником света D65/угол наблюдения 10 градусов в диапазоне длин волн от 360 нм до 700 нм при записи через интервалы 10 нм с размером отверстия для отбора проб 22 мм.
Результаты и обсуждение
Оценка оттенка и яркости во время стадии ультрафильтрации
На Фиг. 1 приведена оценка оттенка (h*) и хромы (С*) фильтрата во время
фильтрования карамели В.
На Фиг. 2 приведена оценка оттенка (h*) и хромы (С*) фильтрата во время
фильтрования карамели А.
Ультрафильтрация не изменяет оттенка карамели В или карамели А; цветовой тон остается тем же независимо от объема элюирования.
В соответствии со значениями С*, ультрафильтрация обеспечивает существенный рост яркости для обоих испытуемых продуктов (особенно видимый в начале процесса фильтрации). Улучшение яркости является более значимым в случае жженого сахара, чем для карамели В (С* повышено на 52 единицы для жженого сахара и на 25 единиц для карамели В).
Значения С* уменьшаются во время процесса ультрафильтрации, но остаются значительно выше, чем значения С* исходных продуктов.
Характеристики цвета фильтрата и концентрата
Фильтрат ярко-желтой карамели имеет окраску (h*), близкую к исходной карамели В, но значительно более яркую.
Концентрат представляет колориметрические характеристики, аналогичные характеристикам карамели В.
Фильтрат ярко-желтого жженого сахара имеет окраску, немного более оранжевую, чем исходный жженый сахар, но при этом намного ярче.
Концентрат имеет колориметрические характеристики, аналогичные характеристикам исходного жженого сахара.
Пример 2. Способ получения ярко-желтой карамели в масштабе пилотной установки
Описание способа
Исходный продукт представлял собой карамель В (E150b). 40 кг исходного продукта разбавляли в двадцать раз в проточной воде и затем подвергали ультрафильтрации через мембрану с пределом отсечения 10000 Да.
Установка для ультрафильтрации была снабжена полиэфирсульфоновыми мембранами (два параллельных модуля, каждый содержит две последовательные мембраны). Каждая мембрана имела 16,7 м2 активной поверхности.
Были установлены следующие параметры ультрафильтрации:
- Температура: 19,6°С
- Поток исходного фильтрата: 347 л/ч
- Входное давление: 40 кПа (0,4 бар)
- Давление на выходе: 0 бар
- Трансмембранное давление = 20 кПа (0,2 бар)
После фильтрации фильтрат концентрировали до °Brix около 75. Продукт характеризовали по оттенку и интенсивности цвета.
Аналитические способы
Оценка окраски и оценка яркости в процесса получения
Контроль оттенка фильтрата осуществляли с помощью колориметра Minolta СТ 310. Образцы разбавляли в деионизированной воде для получения значения светлоты около 91,4.
Оттенок карамели В, ярко-желтой карамели (фильтрата) и концентрата измеряли с помощью кварцевой ячейки длиной 1 см и спекторфотометра 650 (Datacolor) в режиме пропускания под источником света D65/при угле наблюдения 10 градусов. Образцы разбавляли в деионизированной воде для получения значения светлоты, равного 70,0-70,1.
Оценка интенсивности цвета
Около 0,1 г образца разбавляли в 100 мл колбе деионизированной водой milliQ. Поглощение регистрировали при 430 нм, и интенсивность цвета вычисляли следующим способом:
ЕВС единицы = Ads(430 нм)*D*100
D - коэффициент разбавления и выражается в мл/г (объем колбы/масса образца) Результаты и обсуждение
Оценка оттенка и яркости во время стадии ультрафильтрации
На Фиг. 3 показана оценка оттенка (h*) и хромы (С*) фильтрата во время фильтрования карамели В на пилотной установке.
Ультрафильтрация не изменяет оттенок карамели В; цветовой тон остается тем же независимо от времени фильтрации.
В соответствии со значениями С*, ультрафильтрация обеспечивает большее увеличение яркости, как, например, наблюдаемое в лабораторном масштабе. Хотя значение С* уменьшается во время ультрафильтрации, оно остается выше, чем С* исходного продукта.
Способ ультрафильтрации останавливали после 100 минут и выделали примерно 550 л фильтрата.
Скорость потока фильтрата немного уменьшается в процессе способа от 347 до 310 л/ч.
500 л фильтрата концентрировали (путем упаривания воды при пониженном давлении) до °Brix 78,2 и соответствующего объема 18 кг. Концентрат, который рассматривали как побочный продукт, тоже концентрировали.
Характеристики полученных продуктов приведены ниже.
Характеристики цвета полученной ярко желтой карамели и концентрата
Ярко-желтая карамель имеет окраску (h*), немного менее желтую, чем карамель В, но значительно более яркую.
На основании значений h*, ярко-желтая карамель немного менее желтая, чем сырьевой материал (так как цветовой тон слабее) - но из-за высокой хромы (тогда продукт значительно ярче), продукт визуально выглядит желтым.
Концентрат имеет тот же цветовой тог, что и ярко-желтая карамель, ту же яркость, что и карамель В. Как правило, концентрат достаточно близок по цвету к карамели В.
В пилотной установке проводимое после ультрафильтрации концентрирование позволяет получить ярко-желтую карамель, имеющую интенсивность цвета, равную 40 600 ЕВС (измерено при 430 нм) при 78,2°brix.
Полученный концентрат, имеющий оттенок, близкий к исходной карамели В, и высокую интенсивность цвета, может продаваться в качестве карамели В.
Пример 3. Оценка яркости карамели В после ультрафильтрации и концентрирования: оценка применения в напитках
Для сравнения цвета в модельной среде напитка применяли карамель В, используемую в качестве исходного продукта для получения ярко-желтой карамели в Примере 2, и ярко-желтую карамель, полученную в Примере 2.
Получение модельной среды напитка
Модельную среду напитка получали в соответствии со следующим рецептом:
Получали концентрат безалкогольного напитка с примерно 40°Brix и далее разбавляли его деионизированной водой до 11°Brix. рН доводили до 3,0±0,2 лимонной кислотой.
Получение и оценка цвета
Цвета получали прямо в модельной среде напитка при следующих концентрациях:
- Ярко-желтая карамель: 1 г/л и 4,4 г/л
- Карамель В: 0,35 г/л и 1,4 г/л
Концентрации выбирали так, чтобы получить напитки с близкой интенсивностью цвета, что позволяет сравнить яркость и цветовой тон красителей.
После получения окрашенных напитков, жидкости вливали в ПЭТ бутылки и оценивали колориметрические параметры с помощью Spectraflash 650 (Datacolor) в режиме пропускания под источником света D65/под углом 10 градусов.
Результаты и обсуждение
В Таблице 5 представлены спектроколориметрические характеристики напитка, окрашенного ярко-желтой карамелью или карамелью В при низкой и высокой концентрациях.
При низкой концентрации две карамели имеют близкую окраску, но ярко-желтая карамель значительно ярче.
При высокой концентрации окраски двух продуктов очень близки. Ярко-желтая карамель ярче, чем карамель В, но разница менее очевидна, чем наблюдается при низкой концентрации.
Пример 4. Сравнение оттенков ярко-желтой карамели с другими ярко-желтыми красителями при применении в напитках.
Ярко-желтую карамель, полученную в Примере 2, применяли в модельной среде напитка для сравнения оттенка с шестью пищевыми красителями, имеющими ярко-желтые оттенки и использующимися по данному назначению.
Пищевые красители, применяемые в среде напитка, перечислены ниже:
- Тартразин, на 95% искусственный краситель
- Экстракт сафлора
- Экстракт природных каротеноидов, эмульсия
- Экстракт лютеина, эмульсия
- Экстракт куркумы
- Экстракт гардении желтой
Получение среды модельного напитка
Модельную среду напитка получали по следующему рецепту:
Получали концентрат безалкогольного напитка с примерно 40°Brix и далее разбавляли его деионизированной водой до 11°Brix. рН доводили до 3,0±0,2 лимонной кислотой.
Методика и оценка цвета
Цвета получали прямо в модельной среде напитка при следующих концентрациях:
Концентрации выбирали так, чтобы получить напитки с близкой интенсивностью цвета, что позволяет сравнить яркость и цветовой тон красителей.
После получения окрашенных напитков, жидкости вливали в ПЭТ бутылки и оценивали колориметрические параметры с помощью Spectraflash 650 (Datacolor) в режиме пропускания под источником света D65/под углом 10 градусов.
Результаты и обсуждение
В Таблице 6 представлены спектроколориметрические характеристики разных бутылок и значения DE2000, соответствующие общему изменению цвета каждого испытуемого красителя путем сравнения с ярко-желтой карамелью.
Пример 5. Стабильность ярко-желтой карамели при применении в напитках
Два ярко-желтых жженых сахара и одну ярко-желтую карамель оценивали в модельной среде напитка для определения стабильности при охлаждении, нагревании и действии света в сравнении с двумя стандартными образцами (карамель В и сафлор), имеющими одинаковые оттенки и используемые для данного назначения. Все образцы тестировали при низкой и высокой концентрациях.
Получение модельной среды напитка
Модельную среду напитка получали по следующему рецепту:
Получали концентрат безалкогольного напитка с примерно 40°Brix и далее разбавляли его деионизированной водой до 11°Brix. рН доводили до 3,0±0,2 лимонной кислотой и добавляли 250 мг/л аскорбиновой кислоты.
Получение и оценка цвета
Красители добавляли прямо в модельную среду напитка в следующих концентрациях:
Аналог 1 ярко-желтого жженого сахара с концентрацией 0,5% и 1% Аналог 2 ярко-желтого жженого сахара с концентрацией 0,1% и 0,2% Ярко-желтая карамель с концентрацией 0,025% и 0,05% Стандартный образец карамели В с концентрацией 0,01% и 0,02% Стандартный образец сафлора с концентрацией 0,005% и 0,01%
Аналог 1 содержит 10775 ЕВС (измерено при 430 нм) при 79,7°brix. Аналог 2 содержит 8398 ЕВС (измерено при 430 нм) при 71,4°brix Ярко-желтая карамель содержит 40600 ЕВС при 78,2°brix.
После получения окрашенных напитков жидкости заливали в ПЭТ бутылки и затем выдерживали:
для определения стабильности к действию света: под воздействием дневного света при комнатной температуре;
для определения стабильности к нагреванию: в закрытом термостате при 40°С, 65% ОВ;
для определения стабильности при хранении: в прохладной комнате при 4°С в темноте.
Колориметрическое наблюдение проводилось каждую неделю в течение одного месяца. Измерения проводились непосредственно на ПЭТ бутылках с использованием Spectraflash 650 (Datacolor) в режиме пропускания под источником света 065/под углом 10 градусов.
Результаты и обсуждение
В Таблицах 7 и 8 суммарно показаны оттенки среды модельного напитка, окрашенной разными пищевыми красителями при низкой и высокой концентрациях, соответственно.
Напитки, окрашенные аналогами ярко-желтого жженого сахара, ярче и более желтые, чем окрашенные ярко-желтой карамелью, и еще ярче и еще более желтые, чем напитки, окрашенные стандартным образцом карамели В.
Напиток, окрашенный сафлором, имеет другой оттенок: ярче и более желтый, чем все другие образцы.
На Фиг. 5 приведена оценка DE 2000 во время хранения окрашенной модельной среды напитка при низкой концентрации в течение 1 месяца в прохладном помещении.
На Фиг. 6 приведена оценка DE 2000 во время хранения окрашенной модельной среды напитка при высокой концентрации в течение 1 месяца в прохладном помещении.
Напитки, окрашенные аналогами ярко-желтого жженого сахара, ярко-желтой карамели и стандартным образцом карамели В, проявляют аналогичную стабильность при хранении на холоду. Развитие окраски очень незначительно независимо от применяемого стандартного образца и применяемой концентрации. Окраска напитков, окрашенных сафлором, остается при хранении визуально неизменной.
На Фиг. 7 приведена оценка DE 2000 во время хранения окрашенной модельной среды напитка при низкой концентрации в течение 1 месяца под воздействием света.
На Фиг. 8 приведена оценка DE 2000 во время хранения окрашенной модельной среды напитка при высокой концентрации в течение 1 месяца под воздействием света.
Напитки, окрашенные аналогами ярко-желтого жженого сахара, проявляют более низкую стабильность, чем окрашенные ярко-желтой карамелью или стандартным образцом карамели В, через 1 месяц под воздействием света, причем независимо от применяемой концентрации. Стабильность цвета для сафлора под воздействием света была значительно хуже, чем в случае всех других испытуемых красителей.
На Фиг. 9 приведена оценка DE 2000 во время хранения окрашенной модельной среды напитка при низкой концентрации в течение 1 месяца под действием нагревания.
На Фиг. 10 приведена оценка DE 2000 во время хранения окрашенной модельной среды напитка при высокой концентрации в течение 1 месяца под действием нагревания.
Напитки, окрашенные ярко-желтой карамелью, стандартным образцом карамели В и аналогом 2 жженого сахара, проявляют близкую и приемлемую стабильностью через 1 месяц под действием света, причем независимо от применяемой концентрации. Напиток, окрашенный аналогом 1 ярко-желтого жженого сахара, проявляет более плохую стабильность к нагреванию и становится более коричневым во время хранения. Стабильность цвета сафлора к нагреванию хуже, чем у всех других испытуемых красителей.
Пример 6. Смесь ярко-желтой карамели и антоцианинов в качестве красителя: оттенок и стабильность при применении в алкогольных напитках
Ярко-желтую карамель (продукт, соответствующий яркой карамели, полученной в Примере 2) в смеси с антоцианинами, использовали при применении к алкогольным напиткам. Окрашенный напиток сравнивали по оттенку и стабильности с коммерческим алкогольным напитком, окрашенным карминовой кислотой и карамелью.
Получение модельной среды напитка
Концентрированную основу препарата алкогольного напитка смешивали с SO2 (41 ppm) и разбавляли водопроводной водой. Добавляли красители, жидкость заливали в прозрачные ПЭТ бутылки и карбонизировали продукт (3,2 г/л СО2).
Использовали два красителя:
- антоцианины краснобурого оттенка (10 ЕЦ (единиц цветности)/кг) при концентрации 0,2 г/л
- ярко-желтую карамель (40600 ЕВС) при концентрации 1 г/л
Получение и оценка цвета
После получения напитка ПЭТ хранили в темноте при 4°С или 32°С.
Колориметрическое наблюдение проводилось через 1 месяц, 2 месяца, 4 месяца и 6 месяцев хранения. Измерения образцов проводили в 0,5 л ПЭТ бутылках с использованием Spectraflash 650 (Datacolor) в режиме пропускания под источником света D65/под углом 10 градусов и визуально оценивали в бутылках.
Результаты и обсуждение
Таблица 9. Оценка разности общего цвета De2000 для целевого и алкогольного напитка, окрашенного ярко-желтой карамелью и антоцианинами, хранящимися при двух разных температурах в течение 6 месяцев.
На Фиг. 11 показаны бутылки коммерческого алкогольного напитка и алкогольного напитка, окрашенного ярко-желтой карамелью и антоцианинами, перед тестом на стабильность и через 6 месяцев стабилизации при 32°С.
В Таблице 9 суммарно представлена оценка общего цвета для коммерческого алкогольного напитка и алкогольного напитка, окрашенного ярко-желтой карамелью и антоцианинами, хранившимися при 4°С или 32°С в течение 6 месяцев.
Алкогольный напиток, окрашенный ярко-желтой карамелью и антоцианинами, очень похож по оттенку и оценке цвета на коммерческий алкогольный напиток.
Алкогольный напиток, окрашенный ярко-желтой карамелью, проявляет хорошую стабильность в течение 2 месяцев. Через 6 месяцев оба образца демонстрируют эквивалентную потерю насыщенности цвета.
Через 6 месяцев хранения не было отмечено осаждения или флокуляции.
Пример 7. Оттенки желтой карамели при применении в хлебобулочных изделиях
Ярко-желтую карамель (яркая карамель, используемая для тестов на хлебобулочных изделиях, соответствует полученной в Примере 1) использовали в макаронах и в маффинах для оценки оттенка и сравнения с другими природными желтыми красителями, обычно применяемыми для этих целей (экстракт сафлора, карамель А и оранжевый концентрат сока моркови).
Получение модельной пищевой среды (макароны)
Макароны получали с ингредиентами, перечисленными ниже, и в соответствии со следующей процедурой.
Процедура приготовления макаронов
- Сухие части смешивали при высокой скорости в кухонном комбайне в течение 2 минут.
- Влажные части смешивали с высокой скоростью с помощью ручного миксера до загустения.
- Сухую часть осторожно вводили во влажную часть.
- Тесто выкладывали на противень для выпечки порциями нужного размера и оставляли на 30 минут перед выпеканием.
- Выпекали без циркуляции горячего воздуха при 140°С - 160°С в течение 16-20 минут.
- Охлаждали на противне для выпечки перед последующим применением. Получение модельной пищевой среды (маффины)
Маффины получали с ингредиентами, перечисленными ниже, и в соответствии со следующей процедурой.
Смесь для выпечки смешивали с пшеничной мукой, сахаром, порошком цельного яйца, крахмалом, декстрозой, обезжиренным сухим молоком, разрыхлителями Е 450 & Е 500, растительным маслом, флейвором (ванилью), солью, растительным эмульгатором Е 471, сиропом глюкозы и молочными белками.
Процедура приготовления маффинов:
- Воду, подсолнечное масло и природный краситель смешивали вместе.
- Добавляли смесь для выпечки и полученный состав перемешивали с высокой скоростью с помощью ручного миксера в течение 1 минуты.
- Тестом заполняли смазанную форму (L: 23 см × W: 10 см × Н: 6 см)
- Кексы выпекали на низком уровне в печи с циклометрическим обогревом при 170°С в течение 25 минут.
Методика и оценка цвета
Красители добавляли непосредственно в смесь для макаронов в следующих концентрациях:
Ярко-желтая карамель (10000 ЕВС) с концентрацией 3,0%
Экстракт сафлора (9 единиц цветности/кг) с концентрацией 2,5%
Карамель А (26000 ЕВС) с концентрацией 1,0%
Красители добавляли непосредственно в смесь для маффинов в следующих концентрациях:
Ярко-желтая карамель (10000 ЕВС) с концентрацией 2,0%
Оранжевый концентрат сока моркови (0,12% бета-каротина) с концентрацией 1,0%
Сафлор экстракт (9 единиц цветности/кг) с концентрацией 0,5% Карамель А (26000 ЕВС) с концентрацией 0,74%
Оценка цвета состоит в визуальной оценке оттенка и яркости.
Результаты и обсуждение
На Фиг. 12 показаны макароны, неокрашенные или окрашенные разными испытуемыми пищевыми красителями.
В макаронах ярко-желтая карамель обеспечивает яркий и светло-золотой коричневый цвет. Этот оттенок более оранжевый, чем придаваемый экстрактом сафлора, и менее коричневый, чем цвет, полученный с карамелью А.
На Фиг. 13 показаны маффины, неокрашенные или окрашенные разными испытуемыми пищевыми красителями.
В маффинах ярко-желтая карамель обеспечивает светло-золотой коричневый цвет, который можно описать как очень "натуральный" светло-коричневый оттенок. Этот оттенок менее оранжевый, чем в кексе, окрашенном оранжевым соком моркови, и менее коричневый, чем в маффинах, окрашенных карамелью А.
Пример 8. Оттенки желтой карамели в готовом бульоне
Ярко-желтую карамель (яркая карамель, испытуемая в готовом бульоне, соответствует продукту, приготовленному, как описано в Примере 1) добавляли в готовый бульон для оценки оттенка и сравнения с другими желтыми природными красителями, обычно используемыми в данной заявке (экстракт сафлора и карамель А).
Получение модельной пищевой среды
Бульонные кубики получали с ингредиентами, перечисленными ниже, и в соответствии со следующей процедурой:
Базовую смесь смешивали с мальтодекстрином (40%), солью (37.6%), жиром пальмового масла (20%), лимонной кислотой (1.6%), водой (0.4%) и природным красителем.
Процедура приготовления бульонных кубиков:
- Соль, воду и краситель смешивали в ступке.
- Окрашенную соль смешивали с базовой смесью в кухонном комбайне.
- Жир пальмового масла расплавляли в микроволновой печи при 50°С и медленно добавляли в окрашенную базовую смесь при работе кухонного комбайна.
- Массу перемешивали до получения гомогенной текстуры.
10 г бульонного кубика разбавляли в 500 мл горячей воды с получением готового бульона.
Методика и оценка цвета
Красители добавляли непосредственно в процессе приготовления бульонного кубика в следующих концентрациях:
Ярко-желтая карамель (10000 ЕВС) с концентрацией 5,0% или 10% Сафлор экстракт (9 единиц цветности/кг) с концентрацией 2,5% Карамель А (26000 ЕВС) с концентрацией 2,5% Оценка цвета заключается в визуальной оценке оттенка и яркости.
Результаты и обсуждение
На Фиг. 14 показаны готовые бульоны, окрашенные разными испытуемыми пищевыми красителями.
В готовом бульоне ярко-желтая карамель обеспечивает яркий и золотисто-коричневый цвет. Этот оттенок является более оранжевым, чем полученный с помощью экстракта сафлора, и менее коричневый, чем цвет, полученный с помощью карамели А.
ССЫЛКИ
1. US 3249444
2. US 4416700
3. US 5114492
4. US 2011/0244102
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к применению композиции, полученной из карамельного красителя, для окрашивания съедобного продукта. Композиция содержит твердые частицы препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов. По меньшей мере 98 мас.% твердых частиц карамельного красителя в композиции, полученной из карамельного красителя, представляют собой твердые частицы с ММ ниже 12500 Да, причем твердые частицы получены из препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов. 12 з.п. ф-лы, 14 ил., 9 табл., 8 пр.
1. Применение композиции, полученной из карамельного красителя, содержащей твердые частицы препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов, для окрашивания съедобного продукта;
причем композиция, полученная из карамельного красителя, отличается тем, что по меньшей мере 98 мас.% твердых частиц карамельного красителя в композиции, полученной из карамельного красителя, представляют собой твердые частицы с ММ ниже 12500 Да, причем твердые частицы получены из препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов.
2. Применение по п. 1, где композиция, полученная из красителя, отличается тем, что представляет собой композицию, полученную из красителя способом получения композиции, полученной из карамельного красителя, включающим следующие стадии:
а) воздействие на раствор препарата карамельного красителя класса I (Е150а), класса II (E150b), класса III (Е150с), класса IV (E150d) или смеси указанных классов методом ультрафильтрации через полупроницаемую мембрану, имеющую предел отсечения по ММ не более 12500 Да; и
b) сбор фильтрата с получением композиции, полученной из указанного красителя.
3. Применение по п. 2, где полупроницаемая мембрана имеет предел отсечения по ММ от 10500 Да до 950 Да.
4. Применение по п. 3, где полупроницаемая мембрана имеет предел отсечения по ММ от 10500 Да до 4500 Да.
5. Применение по любому из пп. 2-4, где ультрафильтрацию осуществляют при трансмембранном давлении от 50 кПа до 250 кПа (от 0,5 до 2,5 бар) и где ультрафильтрацию проводят при температуре от 10 до 40°С.
6. Применение по любому из пп. 2-5, где способ дополнительно включает следующую стадию: (с) концентрирование фильтрата со стадии (b) до °Brix по меньшей мере 50.
7. Применение по любому из пп. 2-6, где способ дополнительно включает сушку фильтрата.
8. Применение по любому из предшествующих пунктов, где композиция, полученная из красителя, имеет °Brix по меньшей мере 50.
9. Применение по любому из предшествующих пунктов, где класс препарата карамельного красителя является классом I (Е150а), классом II (E150b) или смесью указанных классов.
10. Применение по любому из предшествующих пунктов, где композиция, полученная из красителя, в цветовом пространстве L*C*h*, определенном при значении L* 70,0 в деионизированной воде в кварцевой ячейке длиной 1 см с помощью спектрофотометра Datacolor 650® в режиме пропускания над источником излучения D65 при угле наблюдения 10 градусов в диапазоне длин волн от 360 нм до 700 нм при записи через интервалы 10 нм с размером отверстия для отбора проб 22 мм, имеет значения С* и h* в пределах следующих диапазонов:
значение С* от 100,0 до 130,0,
значение h* от 65,0 до 77,0.
11. Применение по любому из предшествующих пунктов, где композицию, полученную из карамельного красителя, используют для окрашивания пищевого продукта.
12. Применение по п. 11, где пищевой продукт представляет собой напиток, хлебобулочное изделие, полуфабрикат или кондитерское изделие.
13. Применение по любому из предшествующих пунктов, где в съедобный продукт добавляют от 0,001% масс./масс. до 3% масс./масс. композиции, полученной из карамельного красителя.
| CN 101864190 A, 20.10.2010 | |||
| RU 2012146077 A, 10.05.2014 | |||
| US 5114492 A, 19.05.1992 | |||
| US 3249444 A, 03.05.1966. |
