способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод

Формула изобретения

Способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод, характеризующийся тем, что он предусматривает смешивание высушенного и измельченного сырья с экстрагентом, в качестве которого используют смесь воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1÷3 с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе водно-глицериновой смеси, экстрагирование при 60-70°С в течение 1-2 ч при перемешивании, отделение красителя от твердой фракции, причем смешивание сырья с экстрагентом осуществляют из расчета 10-25 см³ на 1 г сырья.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой и фармацевтической промышленности и может быть использовано для производства натуральных, в частности антоциановых, красителей.

Известен бескислотный способ получения красного красителя из ягод черной смородины и черноплодной рябины [Патент РФ 2228344, 2004, C09B 61/00. Опубл. в бюл. № 13 от 10.05.2004]. Способ заключается в следующем: сырье (выжимки ягод данных растений) высушивают, измельчают и последовательно дважды обрабатывают этиловым спиртом с массовой долей 95% при температуре 10-20°С в течение 6-8 ч. Затем проводят концентрирование до содержания сухих веществ 55-65% путем отгонки этанола при давлении 140-170 мм рт.ст. и температуре 30-40°C.

Недостатками известного способа являются недостаточная селективность к антоциановым пигментам, а также техническая сложность из-за высокой пожароопасности используемого экстрагента - этанола.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения антоцианового красителя из виноградных выжимок, разработанный Б.И.Леоновым и Н.М.Рудневым [О.А.Харламова, Б.В.Кафка. Натуральные пищевые красители. М.: Пищевая промышленность, 1979, с.26], заключающийся в следующем: свежие выжимки, полученные после прессования винограда, заливают водным раствором химически чистой соляной кислоты с массовой долей 1% в соотношении 1:1 и настаивают в течение 12-20 ч при периодическом перемешивании. Затем массу подогревают до температуры 65-70°C и выдерживают 30-60 мин. По окончании экстрагирования массу охлаждают, жидкую фракцию сливают самотеком, остаток отпрессовывают. Приготовленный таким образом экстракт концентрируют путем упаривания под вакуумом при температуре 60-65°С в аппаратуре из нержавеющей стали.

Недостатки известного способа - низкий удельный выход и невысокое качество красителя, необходимость стабилизации используемого свежего сырья, имеющего ограниченный срок хранения, многостадийность и длительность технологического процесса.

Технической задачей изобретения является разработка способа получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод, позволяющего получить качественный краситель с высоким содержанием красных пигментов при минимальном количестве технологических операций.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод, характеризующийся тем, что он предусматривает смешивание высушенного и измельченного сырья с экстрагентом, в качестве которого используют смесь воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1÷3, с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе водно-глицериновой смеси, сырье смешивают с экстрагентом из расчета 10-25 см ³ на 1 г сырья, экстрагирование при 60-70°С в течение 1-2 ч при перемешивании, отделение красителя от твердой фракции.

Технический результат изобретения - высокая селективность к красным пигментам, интенсификация процесса, упрощение способа получения антоцианового красителя.

Используемый экстрагент проявляет повышенную селективность к пигментам в сравнении с водным раствором соляной кислоты, используемом в прототипе, и этанолом, так как содержит трехатомный спирт - глицерин, который обладает высокой сольватирующей способностью полифенольных соединений со структурой -гликолей (обуславливающих темную окраску ягод), за счет образования хелатных комплексов посредством водородной связи. Кроме того, глицерин нетоксичен, имеет высокую температуру кипения, поэтому не летуч и менее пожароопасен, чем этанол. Использование высушенного, измельченного сырья с длительным сроком хранения, по сравнению с прототипом, позволяет получить краситель более простым способом непосредственно перед применением, исключая стадии стабилизации сырого сырья и концентрирования красителя, необходимые для хранения и транспортировки.

Способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод осуществляют следующим образом.

Высушенное и измельченное сырье заливают экстрагентом, приготовленным из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1÷3, с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе водно-глицериновой смеси, из расчета 10-25 см³ на 1 г сырья. Экстрагирование осуществляют при 60-70°C в течение 1-2 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции, используют по назначению.

Способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод поясняется следующими примерами.

Пример 1. Высушенные, измельченные выжимки ягод черноплодной рябины (Aronia Melanocarpa (Michx) Elliot) массой 1 г заливают 25 см³ экстрагента, приготовленном из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1:1, с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе водно-глицериновой смеси. Экстрагирование осуществляют при 60°С в течение 1 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции и используют по назначению.

Концентрация антоциановых пигментов в красителе составляет 1,1 г/л.

Пример 2. Высушенные, измельченные выжимки ягод черноплодной рябины (Aronia Melanocarpa (Michx) Elliot) массой 1 г заливают 10 см³ экстрагента, приготовленном из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1:1, с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе водно-глицериновой смеси. Экстрагирование осуществляют при 65°C в течение 1,5 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции.

Концентрация антоциановых пигментов в красителе составляет 2,0 г/л.

Пример 3. Высушенные, измельченные выжимки ягод черноплодной рябины (Aronia Melanocarpa (Michx) Elliot) массой 1 г заливают 10 см³ экстрагента, приготовленном из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1:3, с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе водно-глицериновой смеси. Экстрагирование осуществляют при 70°С в течение 1 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции.

Концентрация антоциановых пигментов в красителе составляет 4,1 г/л.

Пример 4. Высушенные, измельченные выжимки ягод черного сорта винограда (Vitis labrusca, V. vinifera) массой 1 г обрабатывают 20 см³ экстрагента, приготовленном из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1:1, с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе водно-глицериновой смеси. Экстракцию осуществляют при 60°С в течение 1,5 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции.

Концентрация антоциановых пигментов в красителе составляет 1,6 г/л.

Пример 5. Высушенные, измельченные выжимки ягод черного сорта винограда (Vitis labrusca, V. vinifera) массой 1 г обрабатывают 10 см³ экстрагента, приготовленном из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1:1, с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе водно-глицериновой смеси. Экстрагирование осуществляют при 65°С в течение 2 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции.

Концентрация антоциановых пигментов в красителе составляет 3,8 г/л.

Пример 6. Высушенные, измельченные выжимки ягод черного сорта винограда (Vitis labrusca, V. vinifera) массой 1 г обрабатывают 10 см³ экстрагента, приготовленном из воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1:3, с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе водно-глицериновой смеси. Экстрагирование осуществляют при 70°С в течение 1 ч при перемешивании. Полученный краситель отфильтровывают от твердой фракции.

Концентрация антоциановых пигментов в красителе составляет 5,6 г/л.

Данные анализа представлены в таблице.

Условия экстрагирования	№ 1	№ 2	№ 3	№ 4	№ 5	№ 6
объем экстагента, см3	25	10	10	20	10	10
температура, °C	60	65	70	60	65	70
время, ч	1	1,5	1	1,5	2	1
вода:глицерин	1:1	1:1	1:3	1:1	1:1	1:3
Данные анализа	Концентрация красных пигментов, г/л
по примерам	1,1	2,0	4,1	1,6	3,8	5,6
с экстрагентом прототипа:водный раствор 1% HCl	0,4	0,8	1,4	0,7	1,8	2,2

Как видно из таблицы, способ получения антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод с использованием в качестве экстрагента смеси воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1÷3, с добавлением химически чистой концентрированной соляной кислоты в количестве 1% к массе водно-глицериновой смеси увеличивает экстрагирование антоциановых пигментов, по сравнению с экстрагентом прототипа более чем в 2 раза. Увеличение содержания глицерина в экстрагенте увеличивает концентрацию красных пигментов и вязкость красителя. Увеличение соотношения содержания глицерина в экстрагенте более чем 1:3 затрудняет процесс отделения красителя от твердой фракции из-за увеличения вязкости и является нецелесообразным. Уменьшение объема экстрагента с 25 до 10 см³ и повышение температуры экстрагирования с 60 до 70°C дополнительно увеличивает экстрагирование антоциановых пигментов более чем в 2 раза.

Предложенный способ получения антоцианового красителя из темных сортов ягод позволяет увеличить выход и качество красителя, повысить селективность экстрагирования красных пигментов, интенсифицировать процесс, упростить способ получения антоцианового красителя.