способ получения спирто-водорастворимого каротиноидного красителя из растительного сырья

Формула изобретения

Способ получения спиртоводорастворимого каротиноидного красителя из растительного сырья, включающий его подготовку, измельчение, сушку, термообработку в атмосфере воздуха, экстракцию красящих веществ подогретым этиловым спиртом и концентрирование экстракта отгонкой растворителя под вакуумом, отличающийся тем, что термообработку каротиноидсодержащего сырья проводят ступенчато-градиентно последовательно при температуре 40, 60, 80 и 90С с выдержкой в каждом случае в течение 2 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения пищевых каротиноидных красителей и может быть использовано для производства спиртоводорастворимых форм бета-каротина (провитамина А) при витаминизации и окраске в желтый цвет изделий хлебобулочной, кондитерской, молочной и других отраслей пищевой промышленности.

Существующие способы получения каротиноидных красителей из растительного сырья (О. А. Харламова, Б. В. Кафка. Натуральные пищевые красители. - М.: Пищевая промышленность, 1979. - 191 с.; С.Е. Кудрицкая. Каротиноиды плодов и ягод. - Киев: Выща школа, 1990. - 211 с.; А.П. Нечаев, А.А. Кочеткова, А.Н. Зайцев. Пищевые добавки. - М.: Колос, 2001. - 256 с.) предусматривают подготовку сырья, измельчение, экстрагирование пигментов органическим растворителем и концентрирование экстракта.

Недостатком указанных способов получения красителей является невозможность производства спиртоводорастворимых каротиноидных красителей из растительного сырья, содержащего в качестве основного пигмента бета-каротин (корнеплоды посевной моркови, плоды тыквы и др.).

Существующие способы получения водорастворимых форм бета-каротина (Л.В. Беркетова, Т. Г. Мухамеджанова, В.М. Кантере. Витаминизированные продукты с бета-каротином // Пищевая промышленность. 1998, 3, с. 18-19.; Л.Н. Шатнюк, Е.В. Климантова. Витаминные смеси и каротиноиды для обогащения и окрашивания пищевых продуктов // Пищевые ингредиенты: сырье и добавки. 2001, 2, с. 54-56) основаны на образовании вододисперсных систем и эмульсий и предлагают использование специальных добавок (эмульгатор Твин-80, комплексообразователь бета-циклодекстрин и др.).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ получения каротиноидного красителя, заключающейся в термоокислении природных углеводородных каротиноидных пигментов кислородом воздуха в исходном сырье с последующим экстракционным извлечением красящих веществ этанолом (Способ получения модифицированного каротиноидного красителя из растительного сырья. Патент РФ 2139306, кл. С 09 В 61/00. Болотов В.М, Магомедов Г.О. , Рудаков О.Б., Комарова Е.В. Заявл. 20.07.98. Опубл. 10.10 99, Бюл. 28 // Изобретения, 1999. 28. - с. 272). Способ заключается в следующем: чистое каротиноидное сырье, например корнеплоды моркови, плоды тыквы и др. измельчают, высушивают до содержания влаги ~10% и нагревают некоторое время в присутствии кислорода воздуха при температуре 110-160^oС. Модифицированный краситель экстрагируют из сырья 96% этиловым спиртом, и полученный экстракт концентрируют отгонкой этанола под вакуумом.

Недостаток известного способа заключается в высокой энергозатратности и в том, что при длительной термообработке от 11 до 12 ч при высокой температуре (110-160^oС) часть природного бета-каротина разрушается, а в условиях получения красителя образуются меланоидины, ухудшающие качество каротиноидного красителя.

Задачей изобретения является получение спиртоводорастворимых каротиноидных красителей из углеводородсодержащего каротиноидного растительного сырья с более низкими энергетическими затратами в условиях, способствующих повышению сохранности бета-каротина в сырье и с минимальным образованием вторичных пигментов - меланоидинов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения спиртоводорастворимого каротиноидного красителя из растительного сырья, включающем его подготовку, измельчение, сушку, термообработку в атмосфере воздуха, экстракцию красящих веществ подогретым этиловым спиртом и концентрирование экстракта отгонкой растворителя под вакуумом, новым является то, что термообработку каротиносодержащего сырья проводят ступенчато-градиентно последовательно при температуре 40, 60, 80-90 ^oС с выдержкой в каждом случае в течение 2 ч.

Способ заключается в следующем: чистое каротиноидное сырье, например корнеплоды посевной моркови, плоды тыквы и др., измельчают и высушивают при комнатной температуре в течение суток при рассеянном освещении, а затем подвергают ступенчато-градиентной термообработке последовательно при 40, 60 и 80-90^oС в течение 2 ч при каждой температуре. Краситель экстрагируют 96% этиловым спиртом, а затем экстракт концентрируют отгонкой этанола под вакуумом.

Способ получения спиртоводорастворимого каротиноидного красителя поясняется примерами.

Пример 1.

Чистые корнеплоды моркови измельчают, сушат при комнатной температуре и рассеянном освещении 24 ч, а затем проводят ступенчато-градиентную термообработку в атмосфере воздуха последовательно при температуре 40, 60 и 90^oС с выдержкой в каждом случае в течение 2 ч. Каротиноидный краситель экстрагируют подогретым до 50^oС этиловым спиртом с объемной долей этанола 96% (из расчета 50 мл спирта на 20 г сушеного сырья) в течение 24 ч. Экстракт красителя отфильтровывают и концентрируют под вакуумом.

Пример 2.

Чистые плоды тыквы очищают от кожуры и семечек. Мякоть измельчают, сушат при комнатной температуре и рассеянном освещении 24 ч, а затем проводят ступенчато-градиентную термообработку в атмосфере воздуха последовательно при температурах 40^oС - 2 ч, 60^oС - 2 ч, 80^oС - 2 ч. Каротиноидный краситель извлекают по примеру 1.

Пример 3.

Образующиеся после отделения сока выжимки плодов тыквы сушат, проводят ступенчато-градиентную термообработку и извлечение красителя по примеру 2.

Основные показатели концентратов этанольных экстрактов спиртоводорастворимых каротиноидных красителей представлены в таблице.

Представленные в таблице результаты показывают, что получаемые по предлагаемому способу и прототипу спиртоводорастворимые каротиноидные красители имеют близкие органолептические и физико-химические показатели. Однако более мягкий технологический режим термообработки растительного сырья способствует уменьшению содержания меланоидинов и увеличению концентрации каротиноидов (в пересчете на каротин) и других биологически активных соединений, что повышает качество пищевых красителей.