Способ получения аммиачно-сульфитного сахарного колера с повышенным содержанием красящих веществ Российский патент 2023 года по МПК C09B61/00 C07H3/02 C01D5/00 C01B21/87 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к способам получения сахарных (карамельных колеров) из различного углеводсодержащего сырья с использованием разнообразных технологий и может быть использовано для окрашивания в желто-коричневые цвета различной интенсивности окраски безалкогольных и ликеро-водочных напитков, кондитерских изделий, молочных продуктов, соусов и десертов.

Известные способы получения сахарного колера [Болотов В.М., Нечаев А.П., Сарафанова Л.А.. Пищевые красители:классификация, свойства, анализ, применение.-СПб.:ГИОРД, 2008. - 240 с., Булдаков А.С.Пищевые добавки. Справочник.- 2-е изд. Перераб. и доп. - М.:ДеЛи принт, 2003.- 436 с, Получение сахарных колеров с использованием компьютерного контроля цветности растворов. Болотов В.М., Саввин П.Н., Комарова Е.В., Воронцов И.Н., Несмеянова А. Р., Гадомская Т.А..В Сборнике: Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечение. Сборник научных статей и докладов VI Международной научно-практической конференции. ВГУИТ. 2019. С.177-184] включают процесс термического нагрева различного углеводсодержащего сырья (глюкозы, фруктозы, или их смеси, сахарозы, концентратов гидролизатов крахмала) без или с использованием катализаторов (кислот, щелочей или солей пищевого качества).

В зависимости от использованных катализаторов и технологий получения сахарного колера его подразделяют на 4 вида: Е150a, Е150b, Е150c, Е150d.

Сахарный колер I простой (Е150a) получают путем контролируемого нагревания углеводов в присутствии небольшого количества воды (мономеров и/или полимеров глюкозы и фруктозы, например, сиропов глюкозы, сахарозы и/или инвертного сиропа, мальтодекстринов).

Для приготовления колера в реактор с мешалкой заливают 1-2% воды от массы сахара, равномерно загружают сырье при перемешивании и нагревают до 160-165°С.Температура поддерживается до приобретения смесью темно-бурой окраски, далее добавляют 8% воды, нагретой до 70-80°С и повышают температуру до 180-200°С при постоянном перемешивании, выдерживают смесь до окончания процесса карамелизации с последующим добавлением небольшого количества горячей воды.

Сахарный колер II (Е 150b) получают по щелочно-сульфитной технологии термическим нагреванием углеводов по технологии получения колера I (Е 150a), но с добавкой в реакционную массу сульфитных соединений (сульфита или бисульфита калия или натрия).

Сахарный колер III (Е150c) получают аналогично сахарному колеру I (Е150a), но с добавкой аммонийных соединений (гидроксида, карбоната или гидрокарбоната, фосфата аммония) по аммиачной технологии.

Сахарный колер IV (Е150d) получают аналогично сахарному колеру I (Е150a), но с добавкой соединений, содержащих в своем составе катион аммония и анион сульфита (гидроксида, гидрокарбоната или карбоната, сульфита или бисульфита аммония, сульфита или бисульфита калия или натрия) - аммиачно-сульфитная технология.

Недостатком известных способов получения сахарных колеров Е150a - Е150c является невысокое содержание в них красящих веществ, приводящее к повышению расхода этих соединений для окрашивания продуктов питания. Колер Е150d, имеющий большее содержание красящих веществ среди этого типа красителей, содержит вредные для здоровья человека соединения (канцерогенные вещества, образующиеся при термообработке углеводов в присутствии высоко реакционноспособных неорганических сульфитных и аммонийных реактивов), вызывающие раковые опухоли и заболевания желудочно-кишечного тракта, поэтому при его применении необходимо учитывать его концентрацию в продуктах питания (возможность применения колоранта ограничена).

Задачей изобретения является разработка способа получения аммиачно-сульфитного колера с повышенным содержанием красящих веществ за счет введения в состав рецептуры безвредного для здоровья человека аммонийного органического соединения - аминокислоты (в виде алифатической моноаминомонокарбоновой кислоты с первичным углеводородным радикалом рядом с аминогруппой - глицина или β-аланина) с одновременным уменьшением содержания аммонийных неорганических веществ.

Для решения поставленной задачи изобретения предложен способ получения аммиачно-сульфитного колера с повышенным содержанием красящих веществ, включающий нагрев до 60°С концентрированного раствора моносахаридов (глюкозо-фруктозного сиропа) с массовой долей моносахаридов 70% в реакторе с мешалкой и теплоизоляцией с последующим добавлением 20% от исходного объема водного раствора моносахаридов водного раствора гидроксида аммония с массовой долей 25% и аминокислоты (в виде алифатической моноаминомонокарбоновой кислоты с первичным углеводородным радикалом рядом с аминогруппой - глицина или β-аланина) в количестве 1% от массы исходного раствора моносахаридов, нагрев реакционной смеси до 120°С, добавление 1% от массы исходного раствора углеводов сульфита натрия, дальнейший нагрев содержимого реактора до 140°С, добавление в раствор горячей воды с температурой 70-80°С в количестве 20% от исходного объема раствора углеводов при непрерывном перемешивании, охлаждение раствора красителя.

Пример 1 (прототип). Для получения сахарного колера Е150d берут 100 г (75 см³) водного раствора глюкозо-фруктозного сиропа с массовой долей моносахаридов 70% и помещают в плоскодонный термоизолированный реактор из нержавеющей стали объемом 350 см³ с механической мешалкой и термометром для контроля температуры внутри реакционной массы, включают нагрев. Нагревают до 60°С, добавляют 20% от исходного объема водного раствора моносахаридов водного раствора гидроксида аммония с массовой долей 25% (15 см³).

При нагреве реакционной массы до температуры 80-90°С повторно добавляют 15 см³ гидроксида аммония, а при температуре 110°С в нее вносят 1% от массы исходного водного раствора моносахаридов сульфита натрия (1 г). Нагревают реакционную смесь до 140°С, отключают нагрев и при перемешивании добавляют 33% от исходного объема водного раствора моносахаридов (25 см³) горячей воды с температурой 70-80°С.

Раствор красителя охлаждают и переливают в тару с герметичной упаковкой.

Основные результаты свойств полученного сахарного колера Е150d представлены в табл. 1.

Таблица 1
Основные физические показатели сахарного колера Е150d №№п/п Наименование показателя Нормируемые значения Значение показателя 1 Внешний вид и цвет Жидкость от темно-коричневого до черного цвета Жидкость черно-коричневого цвета 2 Запах и вкус Обладает горьким вкусом и запахом жженого сахара Обладает горьким вкусом и запахом жженого сахара 3 Плотность при 20°С, г/ см³ 1,26 1,36 4 Массовая доля сухого вещества, % 40,0- 75,0 75,0 5 Оптическая плотность 0,1% сахарного колера при длине волны 610 нм в кювете толщиной 10 мм 0,10-0,60 0,32

Пример 2. Для получения сахарного колера с повышенным содержанием красящих веществ берут 100 г (75 см³) водного раствора глюкозо-фруктозного сиропа с массовой долей моносахаридов 70%, помещают в плоскодонный термоизолированный реактор и нагревают в соответствии с технологией, описанной в примере 1.

Далее (в отличие от применяемой в настоящее время технологии получения сахарного колера Е 150d) после добавления в реакционную смесь при температуре 60°С 15 см³ водного раствора гидроксида аммония с массовой долей 25% в реактор вносят 1 г аминокислоты глицина с равномерным распределением по объему смеси.

Далее содержимое реактора продолжают нагревать и при 110°С в нее вносят 1 г сульфита натрия. При 140°С отключают нагрев и при перемешивании добавляют 25 см³ горячей воды с температурой 70-80°С.

Раствор красителя охлаждают и переливают в тару с герметичной упаковкой.

Основные результаты свойств полученного сахарного колера с повышенным содержанием красящих веществ с добавлением аминокислоты глицина представлены в табл.2.

Таблица 2
Основные физические показат ели сахарного колера с повышенным содержанием красящих веществ с добавлением глицина №№п/п Наименование показателя Нормируемые значения Значение показателя 1 Внешний вид и цвет Жидкость от темно-коричневого до черного цвета Жидкость черно-шоколадного цвета 2 Запах и вкус Обладает горьким вкусом и запахом жженого сахара Обладает горьким вкусом и запахом жженого сахара 3 Плотность при 20°С, г/ см³ 1,26 1,37 4 Массовая доля сухого вещества, % 40,0- 75,0 85,0 5 Оптическая плотность 0,1% сахарного колера при длине волны 610 нм в кювете толщиной 10 мм 0,10-0,60 0,45

Пример 3. Для получения сахарного колера с повышенным содержанием красящих веществ берут 100 г (75 см³) водного раствора глюкозо-фруктозного сиропа с массовой долей моносахаридов 70%, помещают в плоскодонный термоизолированный реактор и нагревают в соответствии с технологией, описанной в примере 1.

Далее (в отличие от применяемой в настоящее время технологии получения сахарного колера Е 150d) после добавления в реакционную смесь при температуре 60°С 15 см³ водного раствора гидроксида аммония с массовой долей 25% в реактор вносят 1 г аминокислоты β-аланина с равномерным распределением по объему смеси.

Далее содержимое реактора продолжают нагревать и при 110°С в нее вносят 1 г сульфита натрия. При 140°С отключают нагрев и при перемешивании добавляют 25 см³ горячей воды с температурой 70-80°С.

Раствор красителя охлаждают и переливают в тару с герметичной упаковкой.

Основные результаты свойств полученного сахарного колера с повышенным содержанием красящих веществ с добавлением аминокислоты β-аланина представлены в табл. 3.

Таблица 3
Основные физические показатели сахарного колера с повышенным содержанием красящих веществ с добавлением β-аланина №№п/п Наименование показателя Нормируемые значения Значение показателя 1 Внешний вид и цвет Жидкость от темно-коричневого до черного цвета Жидкость черно-коричневого цвета 2 Запах и вкус Обладает горьким вкусом и запахом жженого сахара Обладает горьким вкусом и запахом жженого сахара 3 Плотность при 20°С, г/ см³ 1,26 1,35 4 Массовая доля сухого вещества, % 40,0- 75,0 83,0 5 Оптическая плотность 0,1% сахарного колера при длине волны 610 нм в кювете толщиной 10 мм 0,10-0,60 0,41

Как видно из таблиц 1-3, получаемые по примеру 2,3 сахарные колеры с с добавлением аминокислот - глицина и β-аланина содержат красящих веществ в 1,4 раза больше (0,45/0,32) с использованием глицина (табл.2) и в 1,3 раза больше (0,41/0,32) с использованием β-аланина (табл.3) по сравнению с сахарным колером Е 150d (табл.1) и имеют в два раза более низкую концентрацию вводимого по технологии получения красителя гидроксида аммония. Преимуществом данного способа получения является также то, что используемые аминокислоты участвуют в биопроцессах, протекающих в организме человека: глицин является регулятором обмена веществ, нормализует и активирует процессы защитного торможения в центральной нервной системе, уменьшает психоэмоциональное напряжение, повышает умственную работоспособность, β-аланин -аминокислота, которая необходима в повседневной жизни для обеспечения энергией мозга, клеток мышц и тканей. Кроме того, она участвует в формировании белков, которые являются строительным материалом для мышечного скелета.

Таким образом, использование предлагаемой технологии получения сахарного колера E 150d с добавлением в состав рецептуры аминокислот глицина и β-аланина позволяет вырабатывать полезные для организма человека пищевые красители с более высоким содержанием красящих веществ.

Изобретение относится к пищевой промышленности, конкретно к способам получения сахарного колера для получения пищевых красителей с целью окраски продуктов питания. Способ получения аммиачно-сульфитного сахарного колера с повышенным содержанием красящих веществ включает нагрев до 60°С концентрированного раствора глюкозо-фруктозного водного сиропа с массовой долей моносахаридов 70% в реакторе с мешалкой и теплоизоляцией с последующим добавлением 20% от исходного объема раствора моносахаридов водного раствора гидроксида аммония с массовой долей 25%, глицина или β-аланина в количестве 1% от массы исходного глюкозо-фруктозного раствора, нагрев реакционной смеси до 120°С, добавление 1% от массы исходного сиропа моносахаридов сульфита натрия, нагрев содержимого реактора до 140°С, добавление в раствор горячей воды с температурой 70-80°С в объеме, составляющем 20% от исходного объема глюкозо-фруктозного раствора, при непрерывном перемешивании с последующим охлаждением раствора красителя. Техническим результатом изобретения является предоставление способа получения аммиачно-сульфитного колера с повышенным содержанием красящих веществ с одновременным уменьшением содержания аммонийных неорганических веществ. 3 табл., 3 пр.

Способ получения аммиачно-сульфитного сахарного колера с повышенным содержанием красящих веществ, включающий нагрев до 60°С концентрированного раствора глюкозо-фруктозного водного сиропа с массовой долей моносахаридов 70% в реакторе с мешалкой и теплоизоляцией с последующим добавлением 20% от исходного объема раствора моносахаридов водного раствора гидроксида аммония с массовой долей 25%, глицина или β-аланина в количестве 1% от массы исходного глюкозо-фруктозного раствора, нагрев реакционной смеси до 120°С, добавление 1% от массы исходного сиропа моносахаридов сульфита натрия, нагрев содержимого реактора до 140°С, добавление в раствор горячей воды с температурой 70-80°С в объеме, составляющем 20% от исходного объема глюкозо-фруктозного раствора, при непрерывном перемешивании с последующим охлаждением раствора красителя.