СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТОЦИАНОВОГО КРАСИТЕЛЯ ИЗ ВЫЖИМОК ТЕМНЫХ СОРТОВ ЯГОД
METHOD FOR PRODUCTION OF ANTHOCYAN COLOURING AGENT FROM DARK SORTS BERRIES REFUSES

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.
3
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 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 α-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.
3
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 см 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.
3
Пример 1. Высушенные, измельченные выжимки ягод черноплодной рябины (Aronia Melanocarpa (Michx) Elliot) массой 1 г заливают 25 см 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.
3
Пример 2. Высушенные, измельченные выжимки ягод черноплодной рябины (Aronia Melanocarpa (Michx) Elliot) массой 1 г заливают 10 см 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.
3
Пример 3. Высушенные, измельченные выжимки ягод черноплодной рябины (Aronia Melanocarpa (Michx) Elliot) массой 1 г заливают 10 см 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.
3
Пример 4. Высушенные, измельченные выжимки ягод черного сорта винограда (Vitis labrusca, V. vinifera) массой 1 г обрабатывают 20 см 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.
3
Пример 5. Высушенные, измельченные выжимки ягод черного сорта винограда (Vitis labrusca, V. vinifera) массой 1 г обрабатывают 10 см 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.
3
Пример 6. Высушенные, измельченные выжимки ягод черного сорта винограда (Vitis labrusca, V. vinifera) массой 1 г обрабатывают 10 см 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, см<sup>3</sup>
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
3
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 см 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.