СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ АНТОЦИАНОВОГО ПИГМЕНТА Российский патент 2025 года по МПК C09B61/00 C09B67/00 C09B67/02 

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения стабильных пигментов, в частности для создания биосовместимых сенсоров с антоцианами, позволяющих контролировать качество сырья и пищевой продукции в режиме реального времени.

Антоцианы являются важнейшими пигментами сосудистых растений, которые обеспечивают многие из синих, красных, оранжевых, розовых и фиолетовых цветов, наблюдаемых в цветах, ягодах, листьях, стеблях и корнях многих растений. Антоциановые пигменты в кислых средах существуют в форме катиона флавилия, который является хромофорным, и поэтому имеют стабильно красный цвет, а в присутствии оснований частично переходят в хиноноидную структуру и приобретают синий цвет. Химически эти водорастворимые пигменты относятся к широко распространённому классу фенольных соединений, совместно называемых флавоноидами, чья структура основана на катионе флавилия.

Привлекательные цвета, высокая растворимость в воде и биологические свойства антоцианов вместе с их природным происхождением и низкой токсичностью имеют высокий потенциал в пищевой промышленности в качестве пищевых красителей в некоторых типах продуктов и напитков. Помимо этого, химические превращения иона флавилияпозволяют использовать антоцианы в качестве цветоиндикаторных сенсоров для контроля за изменением рН пищевых продуктов в процессе хранения.

К сожалению, антоцианы из-за специфического распределения электронов в ионе флавилия обладают низкой стабильностью, что ограничивает из-за возможности взаимодействия в продуктами их использование в пищевой промышленности. Помимо этого, антоциановые красители под действием света и кислорода воздуха обесцвечиваются со временем, что может приводить к ложным результатам цветоиндикаторных сенсоров.

Таким образом химическая структура антоцианов имеет решающее значение для его стабильности, поскольку увеличение метоксильных групп повышает стабильность, тогда как увеличение гидроксильных групп даёт противоположный эффект. Стабильность антоцианов можно улучшить за счёт взаимодействия с другими антоцианами, ионами металлов, фенольными соединениями и полимерами.

Так, в пищевой промышленности для повышения стабильности и улучшения цветовых характеристик экстрактов антоцианов известен способ получения устойчивых к выцветанию покрытий с натуральной синей окраской [пат. RU №2636761, опубл. 28.11.2017]. Он основан на стабилизации натуральных синих антоциансодержащих красителей путём создания многослойной матрицы, состоящей из множества слоёв. Согласно изобретению, первый покрывающий слой имеет в своём составе сахар и пищевой карбонат кальция, второй покрывающий слой включает сахар и натуральный синий антоциансодержащий краситель. При этом ни один из указанного множества покрывающих слоёв не содержит в своём составе одновременно и натуральный синий антоциансодержащий краситель, и пищевой карбонат кальция.

Недостатком известного способа является то, что изобретение относится к способу получения окрашенного кондитерского изделия, а именно к твёрдому драже с глазурью, и не может быть использовано для получения сенсоров из-за непрозрачности и ограниченной влагостойкости. Помимо этого, существенными недостатками известного технического решения являются многостадийность и длительность процесса.

Стабилизация в различных матрицах позволяет сохранять антоцианам окраску на протяжении времени, превышающего сроки хранения пищевых продуктов. Например, закрепление красителя в матрице из полимеров природного происхождения либо совместное использование с химическими веществами, разрешёнными к применению в пищевой промышленности. Часто в качестве твёрдых носителей антоцианов используются биополимеры, поскольку они биоразлагаемы, биосовместимы, нетоксичны и экологически безопасны.

Из уровня техники известен способ иммобилизации антоцианов краснокочанной капусты в гель на основе полисахаридов – карбоксиметилцеллюлозы и камеди семян Artemisia sphaerocephala для создания интеллектуальной упаковки и газочувствительных этикеток [Tieqiang Liang et al. «A pH and NH sensing intelligent film based on Artemisia sphaerocephala Krasch. Gum and red cabbage anthocyanins anchored by carboxymethyl cellulose sodium added as a host complex» // Hydrocolloids (2018), doi: 10.1016/j.foodhyd.2018.08.028]. Смешанные плёнки были получены при весовом соотношении камеди и карбоксиметилцеллюлозынатрия 5:1 и содержании антоцианов более 5%. Процедура приготовления включает нагрев в течение 2 ч при температуре 60°C при постоянном перемешивании со скоростью 1000 об/мин смешанного раствора полисахаридов в общей концентрации 6 мас.%. После этого вводят глицерин из расчёта 40 мас.% к массе основы из полисахаридов и перемешивают ещё 15 мин. Затем добавляют экстракт антоцианов краснокочанной капусты в концентрации 5-15 мас.% к массе основы из полисахаридов, перемешивают и полученный раствор отливают на пластину из оргстекла. После удаления пузырьков в условиях вакуума, гидрогель высушивают в течение 48 ч при температуре 60°C в вакуумной печи.

Полученные указанным способом плёнки реагировали на буферные растворы (от розового до аквамаринового) и присутствие NH₃ (от жёлто-зелёного до жёлтого). Однако, композит демонстрировал низкие значения светопропускания и прозрачности плёнок, а также прочности на разрыв, в то время как проницаемость для водяного пара и удлинение при разрыве имели высокие значения, что может ограничивать практическое использование материала.

Известен способ изготовления колориметрических плёночных сенсоров антоциана в полимерной агарозной плёнке [Max Westona et al. «Anthocyanin-based sensors derived from food waste as an active use-by date indicator for milk» // Food Chemistry, 2020, 326, 127017, https://doi.org/10.1016/j.f oodchem.2020.127017]. Сенсоры получают путём иммобилизации антоциана в плёнку агарозы методом литья из раствора. Для этого раствор агарозы 4% по весу готовили путём растворением в деионизированной воде при постоянном перемешивании при 60°C. Затем раствор агарозы смешивают в равных объёмах с раствором антоциана, чтобы создать смесь 2% по весу агарозы и 5 мг/л антоциана. Смесь выливают в чашку Петри диаметром 100 мм и высушивают при 4°C в течение ночи. К недостатку полученной плёнки относится невысокая механическая прочность, помимо этого в источнике информации не приведены сведения о стабильности пигмента во времени.

Для улучшения механических, структурных и барьерных свойств используют матрицы в форме волокон, наноглины, монтмориллонит, наночастицы хитозана или нанокристаллы хитина.

Так, из[Simin Рourjavaher et al. «Development of a colorimetric pH indicator based on bacterial cellulose nanofibers and red cabbage (Brassica oleraceae) extract» // Carbohydrate Polymers, 2017, 156, 193-201, dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2016.09.027 0144-8617] известно получение меток индикатора pH на основе нановолокон бактериальной целлюлозы, легированных антоцианами из красной капусты. Для их получения сначала мембрану из бактериальной целлюлозы выдерживают в дистиллированной воде в течение трёх дней с заменой воды один раз в день. После этого гелевую мембрану погружают в раствор антоцианов с концентрацией 32,10–193,37 мг/л из расчёта 2 мл на 1 см² мембраны и высушивают при комнатной температуре до тех пор, пока весь экстракт не впитается и не выпадет в осадок в высушенной плёнке. После полного высыхания в течение примерно 18 ч приготовленные плёнки индикатора pH хранились в тёмном месте до использования.

При исследовании материала было выявлено, что антоцианы вступают во взаимодействие с бактериальной целлюлозой. Результаты XRD показали снижение интенсивности дифракции целлюлозы при добавлении концентрированного раствора антоцианов. Сканирующая электронная микроскопия показала, что антоцианы могут вызвать частичный распад и деформацию микрофибрилл целлюлозы с большим количеством трещин на мембране. Помимо этого, наблюдалось зависящее от концентрации снижение прочности на разрыв этикеток, загруженных антоцианами, но процент удлинения и влагопоглощение BC увеличивались при добавлении антоцианов. Указанные недостатки снижают интерес к практическому использованию описанных индикаторных плёнок.

Известен способ получения стабильного антоцианового красителя путём формирования пищевого инкапсулята, включающий взаимодействия ионов металлов с антоцианами и гелеобразными белками для стабилизации синего цвета как при термической обработке, так и при хранении продуктов [пат. CN №103702573, опубл. 02.04.2014]. В первом варианте осуществления изобретения гелевые капсулы из микрочастиц получают с использованием глобулярных белков с помощью капельного метода или метода экструзии. Способ осуществляют следующим образом:

Раствор глобулярных белков (например, из сывороточных белков, соевых белков, яичного белка) или казеинов в концентрации 6–10 мас.% нагревают до температуры от 70°C до 150°C в течение от 10 секунд до 2 часов при рН 5,8–8,0 до достижения степени денатурации выше 99%. Затем денатурированные белки переносят в раствор ионов металлов из ряда Fe²⁺, Fe³⁺, Cu²⁺, Al²⁺, Al³⁺ с концентрацией 0,1–0,6 М путём капания или экструдирования, что приводит к гелеобразованию белков. Антоциановый пигмент в виде растительного экстракта можно добавлять как до, так и после денатурации белков, из расчёта чтобы гелевые капсулы с микрочастицами содержали 0,01–0,2 мас.% антоцианов во влажных гелевых микрочастицах.

В результате этого процесса в водной среде образуется суспензия гелевых капсул с микрочастицами синего цвета. Капсулы с микрочастицами извлекают из водной среды центрифугированием или фильтрованием. Порошок, содержащий микрочастицы в синей гелеобразной форме, получают высушиванием.

Во втором варианте осуществления изобретения гелевые инкапсуляты из микрочастиц получают с использованием ионов металлов и глобулярных белков, а также высокомолекулярных полисахаридов и/или желирующих полисахаридов (например, альгината, каррагинанов, пектинов, агара, гуаровой камеди, камеди бобов саранчи или ксантановой камеди). В частном случае реализации готовят раствор 6–9 мас.% казеина и при перемешивании добавляют раствор ионов металлов и доводят с помощью цитрата натрия до рН=5–7. Затем к раствору примешивают раствор полисахаридов и доводят рН раствора до изоэлектрической точки казеина путём добавления 0,1 М раствора лимонной кислоты. Это приводит к гелеобразованию казеина. Объём экстракта антоцианов подбирают так, чтобы инкапсулят содержал 0,01–0,2 мас.% антоцианов во влажных гелевых капсулах с микрочастицами. Антоциановый экстракт может быть добавлен вместе с раствором ионов металлов, или вместе с раствором полисахаридов, или вместе с раствором белков /ионов металлов, или на обеих стадиях. Подкисленный раствор белка и полисахаридов затем переносят в 0,1–0,6 М раствор, содержащий катионы кальция, цинка или калия или другие ионы. Инкапсулят получают капельным методом или распылительной сушкой. В результате этого процесса в жидкой среде образуется суспензия гелевых капсул с микрочастицами синего цвета, которую отделяют от жидкой среды центрифугированием или фильтрованием и затем подвергают сушке. В результате получают порошок, содержащий инкапсулированные микрочастицы, который можно использовать в качестве красителя в готовом пищевом продукте.

К недостаткам обоих вариантов способа, прежде всего, следует отнеси большое число подготовительных операций, многостадийность. Помимо этого известно, что использование биополимеров будет оказывать влияние на способность инкапсулятов набухать (поглощать воду) и устойчивость в присутствии воды, что может ограничивать их использование как в продуктах с высоким содержанием воды, так и в колориметрических сенсорах.

Известен способ получения индикаторных плёнок методом литья из раствора с использованием матрицы гидрогеля из смешанных растворов хитозана с поливиниловым спиртом (ПВС), включающей антоциан из красной капусты [Thuy-Vi Vo et al. «Synthesis of Intelligent pH Indicative Films from Chitosan/ Poly(vinyl alcohol)/ Anthocyanin Extracted from Red Cabbage» // Polymers 2019, 11, 1088; doi:10.3390/polym11071088]. Гидрогель готовят из водных растворов 1 мас.% хитозана, 1 мас.% ПВС и 0,1 мас.% триполифосфата натрия в качестве сшивающего агента. Для этого растворяют 1 г поливинилового спирта в 99 г деионизированной воды при непрерывном перемешивании при температуре 70°C. Затем раствор ПВС остужают до температуры окружающей среды с получением прозрачного и довольно вязкого раствора. Раствор 1 мас.% хитозана готовят путём растворения 1 г хлопьев хитозана в 99 г 1 мас.% раствора уксусной кислоты при непрерывном перемешивании в течение 24 ч при комнатной температуре. Концентрация антоциана в экстракте составила 86,67 мг/л. Затем растворы смешиваюти значение pH гидрогеля доводят до 6 с помощью 1,0 М NaOH. Полученный гидрогель (50 мл) разливают в чашки Петри (диаметром 120 мм) с последующим удалением растворителя из отлитой плёнки путём помещения этих чашек Петри в печь при температуре 45°C на 72 ч. В результате получают индикаторную плёнку, чувствительную к pH среды.

Недостатками способа являются многокомпонентность, использование уксусной кислоты, что требует повышенных мер безопасности, а также наличие стадии регулировки рН, что занимает время и требует квалификации персонала. Помимо этого известно, что электростатические взаимодействия и водородные связи, наблюдаемые между гидроксильными, амино- и амидными группами хитозана и поливинилового спирта, могут влиять на электронные переходы, ответственные за полосы поглощения УФ/видимого диапазона, и вызывать изменения в окраске экстрактов антоцианов. Стабильность цвета колориметрического индикатора считается важным параметром для предоставления соответствующей визуальной обратной связи потребителю. Однако, изучение изменения цвета во время хранения индикаторных плёнок, полученных описанным способом не проводилось.

Известен способ стабилизации природных антоцианов методом интеркаляции, включающий подготовку глины, выделение антоцианов, интеркалирование антоцианов в глину, отделение осадка и высушивание [пат. RU №2644178, опубл. 08.02.2018]. Данное решение позволяет обеспечивать стабильность цвета антоцианов в течение года на 95%. Интеркаляцию известным способом проводили при перемешивании полученного экстракта антоцианов с глиной при массовом соотношении антоциан:глина от 1:100 до 1:10000 в течение 30 мин при комнатной температуре. При этом сначала проводили подготовку глины обработкой 1 М раствором соляной кислоты, отмучиванием отделённого от маточного раствора глинистого материала 0,1 М раствором соляной кислоты, центрифугированием и сушкой при температуре 50°С. Антоцианы экстрагировали из растительного сырья 0,1М водным раствором соляной кислоты. Полученный экстракт разбавляли до концентрации антоцианов порядка 0,5 мас.% и смешивали с подготовленной глиной. Осадок отделяли центрифугированием, высушивали при температуре не выше 35°С. При необходимости полученные сухие формы интеркалатов можно довести до порошкообразного состояния, например, методом растирания в ступке. Для изучения сохранности антоцианов в течение года один раз в месяц антоцианы, стабилизированные известным способом,десорбировали и определяли их содержание спектрофотометрическим методом. После года хранения при комнатной температуре результаты показали 95% сохранность антоцианов в составе интеркалатов.

Несмотря на высокую стабильность антоцианового пигмента после длительного хранения, известный способ не подходит для получения колориметрического сенсора так как по сути является способом консервации антоцианов, и для последующего использования антоциан нужно десорбировать, что приведёт к потере стабильности пигмента.

Известен способ стабилизации антоцианового красителя для получения визуального сенсора на аммиак, образующийся при порче белковых продуктов [Yahui Meng, et al. «The hydroxypropyl guar/cellulose nanocrystal film with ionic liquid and anthocyanin for real-time and visual detection of NH₃»// ASC Sustainable Chemistry & Engineering]. Сенсор получают в несколько этапов с использованием полимеров. Сначала готовят раствор пищевого загустителя гидроксипропил гуара путём растворения 1 г в 100 мл деионизированной воды при комнатной температуре, перемешивая при 400 об/мин в течение 5 ч. Затем вводят 20 г раствора антоциана (0,005 г/мл) и перемешивают в течение 1 ч, добавляют 20 г суспензии нанокристаллической целлюлозы (2 мас.%). Полученную смесь перемешивают в течение 3 ч, добавляют 0,1 г хлорида 1-бутил-3-метилимидазола и снова перемешивают в течение 1 ч, получая плёнкообразующий раствор. Композитные плёнки готовят путём отливки раствора на политетрафторэтиленовой чашке Петри диаметром 150 мм и вакуумной сушкой при 50°C в течение 24 ч. Полученную плёнку тестировали 14 дней на стабильность окраски, в течение этого периода изменений в окраске пигмента не наблюдали. В последующем антоциановый сенсор успешно использовали для определения свежести морепродуктов.

Недостатком известного способа получения является длительность операций подготовки компонентов, а также использование химического сшивающего агента, что может ограничивать применение плёнки в контакте с пищевыми продуктами. Помимо этого плёнка с использованными полисахаридами может иметь высокое водопоглощение.

Как упоминалось ранее, антоциановые пигменты могут быть использованы в «умной упаковке», так как в последнее время в центре внимания социальных проблем все чаще становятся вопросы обеспечения безопасности пищевых продуктов. Определение свежести и качества продуктов питания на всех стадиях, начиная от поступления сырья на производство и до потребления возможно с помощью сенсоров на основе антоцианов, которые способны реагировать цветом на изменения физико-химических свойств среды, происходящих при порче пищевых продуктов. Помимо этого, цветные индикаторы pH могут быть включены непосредственно в упаковку пищевых продуктов. Разработка таких функциональных материалов на основе антоцианов является очень сложным процессом, в котором экстракт пигмента и полимер, используемый в качестве субстрата, играют решающую роль. А именно, экстракт антоциана должен быть совместим с полимером и способен реагировать на изменения свежести, которым подвергается пищевой продукт во время его хранения. Помимо этого, поскольку такие индикаторы основаны на изменении цвета, изменения цвета должны быть однозначными, легко читаемыми потребителями или поставщиками и всегда должны быть связаны с изменениями качества упакованного пищевого продукта, поэтому должны обладать стабильностью окраски. Водостойкость и нетоксичность также имеют важное значение для успешной разработки. Поэтому сенсор должен быть стабильным при низком pH, чтобы гарантировать стабильность антоциана, почти бесцветным, чтобы не маскировать цвет антоцианов, чувствительным к влаге, чтобы обеспечить правильный способ действия индикатора на основе антоцианов, и обладать адекватными механическими свойствами.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа закрепления (иммобилизации) антоцианов для обеспечения стабильности их окраски.

Тетракис(2-гидроксиэтил)ортосиликат (ТГЭОС) характеризуется хорошей совместимостью с веществами многих классов, таких как полисахариды, олигосахариды, белки и кислотно-основные красители, его использование в качестве матрицы для включения антоцианов позволит иммобилизировать краситель в её объёме, тем самым обеспечивая стабильность его окраски.

Технический результат изобретения заключается в стабилизации окраски антоцианов путём их иммобилизации в нетоксичную биосовместимую силикатную матрицу в процессе формирования геля. Особенности золь-гель процесса ТГЭОС позволяют за короткое время включить пигмент в трёхмерную сеточную полимерную структуру гидрогеля, без химических взаимодействий между молекулами антоциана и ТГЭОС, а также без использования сшивающих агентов или варьирования рН растворов для гелеобразования. Таким образом заявляемый способ позволяет избежать длительности производственного процесса, и тем самым снизить себестоимость продукции.

Технический результат достигают способом стабилизации антоцианов в полимерном гидрогеле, предусматривающем растворение 1-5 мас.% антоциана красной капусты в водном растворе, далее вводят 30 мас.% тетракис(2-гидроксиэтил)ортосиликата и перемешивают в течение 1-5 мин до образования окрашенного гидрогеля.

Сущность изобретения заключается во включении антоциана в силикатную матрицу в одну стадию, без добавления сшивающего агента или регулировании рН-среды. На начальном этапе получают свежий антоциановый пигмент, выделяя его из красной капусты известным способом. Для этого измельченное сырье (красную капусту) обрабатывали водным раствором 95 об.% этилового спирта и ацетоном в течение 30 мин, затем отфильтровывали. Содержание антоцианов в экстракте составило 2,95 мг/г. Полученные экстракты концентрировали на вакуумном (роторном) испарителе. Лиофильную сушку концентрированных растворов антоцианов проводили на приборе Martin Christ Alpha 2-4 LSCplus (Германия).

Сам процесс стабилизации антоцианов включал растворение в воде по очереди навесок лиофилизированного красителя и прекурсора ТГЭОС. При введении в водный раствор красителя ТГЭОС полностью гидролизовался, образуя кремневую кислоту, а затем в результате реакции поликонденсации происходил быстрый переход в гелеобразное состояние и формирование трёхмерной силикатной матрицы из поликремниевых кислот. При этом краситель оказывался включённым в её объём без химических взаимодействий между молекулами антоциана и ТГЭОС. Содержание ТГЭОС, при котором формировались прозрачные и несинерезисные гидрогели составило 30 мас.%. Увеличение содержания ТГЭОС в реакционной смеси более 30 мас.% приводило к формированию гидрогелей, для которых характерно явление синерезиса. При содержании ТГЭОС менее 30 мас.% получались опалесцирующие гидрогели. Оптимальное содержание лиофилизированного красителя, включённого в силикатную матрицу, составляет от 1 до 5 мас.%. При этом в процессе стабилизации пигмента в зависимости от содержания антоцианов уменьшается время образования и желирования полимерной матрицы с 5 до 1 минуты.

Спектры поглощения после приготовления растворов и гидрогеля с пигментом, а также через определенные промежутки времени в течение 19 суток фиксировали на спектрофотометре. Кинетическая стабильность экстрактов антоцианов и силикатной матрицы, содержащей антоцианы была подтверждена методом A-TEEM спектроскопии на спектрофлуориметре Duetta.

Изобретение проиллюстрировано Фиг. 1, где приведены матрицы A-TEEM экстрактов антоцианов на 1 а) и 11 б) сутки и силикатных плёнок с антоцианами на 1 в) и 11 г) сутки хранения.

Окраска полученных гидрогелей соответствовала окраске исходного раствора антоцианового пигмента, выделённого из красной капусты. На спектре поглощения как для растворов антоцианов, так и для силикатных гидрогелей с антоцианом фиксировали широкую полосу с максимумом при 550 нм. Интенсивность поглощения падающего света раствором 1 мас.% антоциана, в отличие от гидрогелей с 1 мас.% антоциана во времени уменьшалась, что указывало на нестабильность растворов. Так интенсивность поглощения раствора 1 мас.% антоциана снижалась на 50% через 3 дня, а на 19 день хранения максимум при 550 нм исчезал. При этом в течение трех дней происходило изменение окраски растворов пигмента от интенсивного бордового цвета до жёлто-коричневого, что указывало на нестабильность растворов антоцианов. Гидрогели с 1 мас.% антоциана при схожих условиях хранения продемонстрировали стабильность окраски, что подтверждалось незначительным уменьшением интенсивности максимума полосы поглощения при 550 нм. Наблюдение за окраской гидрогелей во времени показало, что она практически не изменяется в течение 21 дня.

Кинетика изменений молекулярных отпечатков (МО) также характеризует нестабильность пигмента в растворе, в отличие от гидрогелей. Для измеренных растворов красителя характерна широкая форма молекулярных отпечатков, с изменениями формы и сдвигом центра молекулярного отпечатка, что указывает на происходящие в растворе химические реакции (превращения). При анализе отпечатков видно, что на 10-е сутки его форма значительно меняется, а также происходит существенный сдвиг положения центра. Такие изменения указывают на довольно быструю потерю стабильности растворов красителя с течением времени.

Аналогичные молекулярные отпечатки были получены для силикатов, содержащих антоцианы. Матрицы A-TEEM силикатов с включёнными в неё антоцианами представлены на рисунке 5. Из представленных результатов видно, что молекулярные отпечатки расположены в довольно узком диапазоне. Сравнение молекулярных отпечатков на 11 сутки показало, что их интенсивность достигла плато и больше не увеличивалась. Форма молекулярных отпечатков в течение 11 суток изменятся незначительно, а положение максимума интенсивности по шкале люминесценции остаётся неизменным. Однако, с течением времени диапазон возбуждения расширяется. На 11-ые сутки наблюдается небольшое снижение диапазона возбуждения, но это компенсируется расширением диапазона люминесценции. При этом в течение 11 суток видимых изменений в положении центра молекулярных отпечатков не наблюдается. В районе 25 суток происходит незначительный спад интенсивности, что указывает на структурные изменения люминофора антоцианов. На 25 сутки видны незначительные отклонения в молекулярном отпечатке, однако, признаки исходного отпечатка все ещё прослеживаются.

Таким образом, включение в силикатную матрицу антоцианов позволяет закрепить (иммобилизировать) краситель в объёме гидрогеля и предотвратить обесцвечивание пигмента во времени.

Способ стабилизации антоцианов, выделенных из красной капусты, в силикатной матрице поясняется следующими примерами (для получения сравнимых результатов проводилась стабилизация пигмента, выделенного из красной капусты, на силикатной матрице, содержащей разное количество антоцианов).

Пример 1

Навеску лиофилизированного антоциана красной капусты из расчёта 1 мас.% растворяли в 100 мл дистиллированной воды при перемешивании до полного растворения. Затем при перемешивании вводили навеску прекурсора тетракис(2-гидроксиэтил)ортосиликата (ТГЭОС) из расчёта 30 мас.%, при этом происходил характерный для растворения ТГЭОС нагрев раствора. Для равномерного распределения компонентов во всём объёме реакционной смеси, водный раствор, содержащий антоциановый краситель и прекурсор перемешивали на магнитной мешалке в течение 1-3 мин при скорости вращения 800 об/мин и с началом гелеобразования переносили в формы. В результате золь-гель процесса в течение 5 мин формировали окрашенные гидрогели, которые оставляли на 2-3 ч при комнатной температуре для достижения равновесия.

Пример 2

Включение красителя в силикатную матрицу проводили как описано в примере 1 с разницей в том, что содержание лиофилизированного пигмента составило 3 мас.%. Время желирования составило 3 мин.

Пример 3. Включение красителя в силикатную матрицу проводили как описано в примере 1 с разницей в том, что содержание лиофилизированного пигмента составило 5 мас.%. Время желирования составило 1 мин.

Настоящее изобретение относится к способу стабилизации антоцианов в полимерном гидрогеле, отличающемуся тем, что в 1-5 мас.% водный раствор антоциана красной капусты вводят 30 мас.% тетракис(2-гидроксиэтил)ортосиликата и перемешивают в течение 1-5 мин до образования гидрогеля. Настоящее изобретение обеспечивает стабилизацию окраски антоцианов путём их иммобилизации в нетоксичную биосовместимую силикатную матрицу в процессе формирования геля. 1 ил., 3 пр.

Способ стабилизации антоцианов в полимерном гидрогеле, отличающийся тем, что в 1-5 мас.% водный раствор антоциана красной капусты вводят 30 мас.% тетракис(2-гидроксиэтил)ортосиликата и перемешивают в течение 1-5 мин до образования гидрогеля.