способ получения пищевого красителя из растительного сырья

Формула изобретения

Способ получения пищевого красителя из растительного сырья, предусматривающий измельчение сырья, его экстрагирование при давлении выше атмосферного сатурированным водно-спиртовым раствором, отделение экстракта и его концентрирование, отличающийся тем, что в процессе экстрагирования давление периодически сбрасывают до атмосферного, а затем восстанавливают до исходного значения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения красного пищевого красителя из растительного сырья.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения пищевого красителя из растительного сырья, предусматривающий измельчение сырья, его экстрагирование при постоянном давлении выше атмосферного сатурированным водно-спиртовым раствором, отделение экстракта и его концентрирование (RU 2018511 С1, 30.08.1994).

Недостатком этого способа является длительность технологического процесса.

Известен способ производства пищевого красителя из шелухи лука, предусматривающий ее экстрагирование жидким аммиаком при давлении выше атмосферного, в процессе которого осуществляют периодический слив экстрагента, сброс давления над сырьем до атмосферного и возврат экстрагента, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы (RU 2058349 С1, 20.04.1996).

Этот способ по сравнению с предыдущим обладает сокращенным временем технологического цикла, но применим только в случае использования в качестве экстрагента сжиженного газа,

Известен способ экстрагирования биологического сырья, предусматривающий смешивание сырья с жидким экстрагентом, периодическое вакуумирование экстракционной смеси с одновременным подводом теплоты для поддержания температуры экстракционной смеси на 5-15°С выше температуры кипения экстрагента и повышение давления до исходного значения, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы (SU 1286232 А, 1987).

Интенсивность массообмена в данном способе будет выше, чем в предыдущем, но он неприемлем для комбинированных экстрагентов и обладает высокой энергоемкостью из-за необходимости обеспечения условий фазового перехода экстрагента и термостатирования всей экстракционной смеси.

Известен способ экстрагирования биологического сырья, предусматривающий его смешивание со сжиженным газом при давлении выше атмосферного, периодический сброс давления до вскипания экстрагента и его повышение до исходного значения, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы (SU 464612, 27.06.1975).

Этот способ обладает такой же интенсивностью массообмена, что и предыдущий, при несколько сокращенной энергоемкости за счет отсутствия термостатирования экстракционной смеси, которая, однако, остается достаточно высокой из-за необходимости создания условий для фазового перехода экстрагента. Данный способ применим исключительно при использовании в качестве экстрагентов сжиженных газов и неприемлем для экстрагентов, имеющих жидкое фазовое состояние при нормальных условиях.

Техническим результатом изобретения является сокращение длительности технологического процесса за счет интенсификации экстрагирования без увеличения энергозатрат.

Этот результат достигается тем, что в способе получения пищевого красителя из растительного сырья, предусматривающем измельчение сырья, его экстрагирование при давлении выше атмосферного сатурированным водно-спиртовым раствором, отделение экстракта и его концентрирование, согласно изобретению в процессе экстрагирования давление периодически сбрасывают до атмосферного, а затем восстанавливают до исходного значения.

Способ реализуется следующим образом.

Окрашенное растительное сырье измельчают и экстрагируют сатурированным водно-спиртовым раствором при давлении выше атмосферного, например при 0,2-1,1 МПа, как и в наиболее близком аналоге. В процессе экстрагирования давление периодически сбрасывают до атмосферного, а затем восстанавливают до исходного значения, например, путем разгерметизации экстракционной емкости с последующим восстановлением ее герметичности. Это приводит к выделению из экстракционной смеси газовой фазы двуокиси углерода без фазового перехода за счет ее выделения из раствора при самопроизвольном разложении угольной кислоты. Образование каждого пузырька газовой фазы в экстракционной смеси сопровождается созданием ударной волны, разрушающей клеточную структуру растительного сырья, что приводит к падению диффузионного сопротивления сырья и развитию поверхности контакта фаз. Затем экстракт отделяют и концентрируют известными методами с получением целевого продукта.

Пример 1.

Выжимки черноплодной рябины измельчают до размера частиц около 2 мм и экстрагируют при давлении 0,2 МПа сатурированным водно-спиртовым раствором при рН 3,0, гидромодуле 1:1 и температуре 30°С. В контроле давление поддерживают постоянным в течение всего времени экстрагирования, а в опыте изменяют, как было описано выше, с частотой 0,5 Гц. После завершения экстрагирования экстракт отделяют и концентрируют в одинаковых условиях. Выход красителя в контроле и опыте одинаков при времени экстрагирования 60 и 18 минут соответственно.

Пример 2.

Столовую свеклу измельчают до размера частиц около 0,5 мм и экстрагируют при рН 2,7, гидромодуле 1:5 и температуре 40°С. В опыте давление изменяют с частотой 0,21 Гц. После завершения экстрагирования экстракт отделяют и концентрируют в одинаковых условиях. Выход красителя в контроле и опыте одинаков при времени экстрагирования 60 и 20 минут соответственно.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность технологического цикла за счет интенсификации экстрагирования без увеличения энергозатрат.