способ получения пигмента-красителя из растительного сырья

Формула изобретения

Способ получения пигмента-красителя из растительного сырья, включающий измельчение лузги гречихи, экстракцию, осаждение меланина кислотой, разделение фаз фильтрацией, отличающийся тем, что лузгу гречихи предварительно обрабатывают целлюлолитическим ферментом целлюбранин ГЗХ в течение 48 ч.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к пищевой, легкой промышленности и может быть использовано в производстве безалкогольных и кондитерских изделий, для окраски тканей, кожи, а также при производстве лекарств.

Известен способ получения темного (коричневого) пигмента-красителя из плодов тутового дерева [1]. Плоды дерева измельчают, затем прессуют, сок отделяют, а выжимки и образовавшийся при отстаивании осадок в течение 48-50 часов экстрагируют смесью винной кислоты и метанола при их массовом соотношении в смеси 1-2:8-8,6. Полученный экстракт выпаривают под вакуумом.

Недостатком известного способа является использование сезонного сырья, легковоспламеняющегося и ядовитого вещества.

Известен способ получения водорастворимого меланина из виноградных выжимок [2] , включающий предварительную обработку спиртом, экстракцию измельченного сырья, очистку экстракта от взвесей центрифугированием и удаление экстрагента выпариванием до получения сухого продукта.

Ближайшим аналогом является способ получения пищевого красителя из растительного сырья [3], предусматривающий измельчение растительного сырья, экстракцию, осаждение и фильтрацию. В качестве растительного сырья используют лузгу гречихи, где экстрагирование осуществляют 0,3-0,7% водным раствором хлористого натрия, а после фильтрации полученный экстракт обрабатывают раствором соляной кислоты.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа получения коричневого пигмента-красителя из доступного растительного сырья с максимальным выходом пигмента, не используя специализированного лабораторного оборудования.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения пигмента-красителя из растительного сырья, включающем измельчение растительного сырья, щелочную экстракцию, осаждение красителя кислотой, разделение фаз фильтрацией, в качестве растительного сырья используют лузгу гречихи, предварительную обработку которой производят целлюлолитическим ферментом в течение 48 часов.

Выбор объекта выделения пищевого пигмента-красителя обусловлен двумя причинами:

- гречневая лузга является отходами при производстве гречневой крупы, поэтому имеет небольшую стоимость и высокое содержание коричневого пигмента-красителя. Краситель из лузги гречихи относится к группе растительных пигментов. Это окрашенные вещества растительного происхождения, для которых характерно избирательное поглощение света. Доминирующее положение среди пигментов в лузге гречихи занимают меланины [4]. Высокая электронно-акцепторная способность, наличие стабильных свободных радикалов в высоких концентрациях и ярко выраженные полупроводниковые свойства позволяют использовать их не только как пищевые красители, но и как лекарственные препараты в медицине, фармакологии и других отраслях [5].

- лузга состоит из клеток, образующих волокнистую структуру, где пигмент меланиновой природы локализован в наружных слоях клетчатой стенки.

Способ осуществляется следующим образом.

В качестве сырья используют гречневую лузгу, оставшуюся после обдирки семян гречихи посевной (Fagopyrum Sagittatum Gilib). Выход красителя зависит от полноты его экстракции из клеточных стенок лузги гречихи, поэтому используют метод предварительной обработки субстрата целлюлолитическим ферментом целлюбранин ГЗХ (Производственное объединение "Сиббиоформ" г. Бердск). Целлюбранин ГЗХ вызывает частичный гидролиз лигноцеллюлозного субстрата, что способствует более полному освобождению пигмента из клеточных стенок.

Затем пигмент из гречневой лузги экстрагируют раствором щелочи. Экстракт обрабатывают соляной кислотой. Надосадочную жидкость, содержащую водорастворимый пигмент-краситель, после фильтрации очищают методом диализа в постоянно меняющемся потоке в течение 48 часов и сушат. Очищенный препарат пигмента-красителя по внешнему виду порошок черно-коричневого цвета без вкуса и запаха. Предельная растворимость в воде составляет 98%. Он растворим также в слабощелочном растворе и не растворим в органических растворителях.

Пример 1. Получение меланина без предварительной обработки.

Берут навеску субстрата, например, 50 г, заливают 0,5 N раствором NaOH и выдерживают 24 часа при температуре 25-28^oС. Щелочной экстракт обрабатывают соляной кислотой. Надосадочную жидкость, содержащую водорастворимый пигмент-краситель, после фильтрации нейтрализуют до pH 7,0, диализуют в постоянно меняющемся потоке в течение 48 часов. Выход красителя составляет 3,8-4,0 г из 50 г гречневой лузги.

Пример 2. Получение меланина с предварительной обработкой.

Гречневую лузгу замачивают в небольшом объеме воды (50 мл на 50 г), затем лузгу обрабатывают целлюлолитическим ферментным препаратом (целлюбранин ГЗХ) из расчета 2-3,5 г на 50 г. Обработанную ферментом лузгу выдерживают в течение 48 ч при температуре 25^oС, где в результате ферментного гидролиза происходит частичный выход пигмента в водную среду.

После ферментационной обработки вносится NaOH из расчета, чтобы концентрация щелочного раствора была 0,5 N, и выдерживают 24 часа при температуре 25-28^oС, дальнейшие этапы извлечения пигмента-красителя такие же, как в примере 1.

Выход красителя составляет 5-5,3 г из 50 г гречневой лузги или 10,0-10,6%.

Из примеров видно, что предварительная обработка значительно повышает выход меланина.

Предлагаемый способ позволяет получить коричневый пигмент-краситель из доступного растительного сырья с максимальным выходом пигмента, не используя при этом специального оборудования. Пигмент можно использовать не только как пищевой краситель, но и как лекарственный препарат в медицине, фармакологии и других отраслях.

Источники информации

1. Авт.св. СССР 1055749, С 09 В 61/00, 1981 г.

2. Авт.св. СССР 939446, С 09 В 61/00, 1980 г.

3. Патент 1717608, С 09 В 61/00, 1992 г.

4. Feeney L. Investigative Ophalmology and Visual Science. 17, 7, с. 583-600.

5. Лях С.П., Рубан Е.Л. Микробные медицины. М.: Наука, 1972 г/