После замораживания выжимки сразу же направляют на экстрагирование. В целях получения красителей хорошего качества нельзя допускать дефростации замороженных выжимок. Экстрагирование красящих веществ из выжимок черной смородины и черноплодной рябины производят горячей водой с добавлением к ней лимонной кислоты, для чего в экстракторы или котлы заливают воду, доводят ее до кипения, добавляют лимонную кислоту в количестве 0,2% к массе выжимок и загружают замороженные выжимки черной смородины или черноплодной рябины. Экстрагирование красящих веществ из выжимок осуществляют при постоянном перемешивании массы. Экстрагирование выжимок проводяткак правило в две стадии. После каждой стадии жидкую фракцию сливают, а выжимки отпрессовывают. Приготовленные жидкие фракции смешивают, отстаивают и фильтруют на фильтр-прессах или центрифугируют. Первичный экстракт красящих веществ из выжимок черной смородины или черноплодной рябины содержит небольшое количество сухих веществ — 5−7%, поэтому его концентрируют путем выпаривания в вакуум-аппаратах при температуре не выше 70 °C и соответствующем разрежении до содержания сухих веществ не менее 40% и красящих веществ не меньше 45 г/кг[3]. При описанному способе экстрагирования красящих веществ из выжимок ягод черной смородины или черноплодной рябины почти не разрушается стабильность антоцианов вследствие быстрой инактивации окислительных ферментов, обусловленной воздействием горячей воды на замороженной сырье. Концентрированный экстракт красителя при температуре около 60−70°С разливают в стеклянные банки вместимостью 3 л, быстро укупоривают крышками из лакированной жести и пастеризуют. Выход черносмородинового и черноплоднорябинового красителя из выжимок соответствующих ягод при описанном способе получения составляет в среднем 30−35%[6]. 6. Способ получения красного пищевого красителя из лепестков шток-розы.
Краситель производят из растительного сырья следующим способом. Сухие лепестки шток-розы настаивают в 1%-ном растворе лимонной кислоты, подогретой до температуры 40 °C. При этом на 1 часть сырья добавляют 50 частей подкисленной воды. Экстрагирование лепестков продолжают в течение 15−18 ч при периодическом перемешивании смеси. Далее экстракт сливают. Лепестки повторно заливают 1%-ным раствором лимонной кислоты для более полного извлечения красящих веществ. Соотношение сырья и воды при повторном экстрагировании 1:
25. Эту смесь выдерживают на протяжении 10−14 ч, после чего настой сливают. Приготовленные экстракты объединяют и центрифугируют. Количество красящих веществ в произведенном таким образом экстракте невысоко — 3−3,5 г/л, поэтому его сгущают под вакуумом до концентрации красящих веществ не меньше 36 г/л. Количество сухих веществ в экстракте после упаривания должно быть не меньше 35%[7]. 7. Особенности технологии совместного извлечения каротиноидных и антоциановых пигментов.
Цвет продуктов питания, их внешняя привлекательность — важный фактор в оценке их конкурентной способности на рынке. Потребитель давно привык к их определенному цвету, связывая с ним качество и готовность продуктов к употреблению. История применения природных красителей, получаемых из окрашенных лепестков цветов, листьев и корней некоторых растений, насчитывает много столетий. Появление синтетических пищевых колорантов значительно расширило возможности производителей в улучшении внешнего вида продуктов питания. Синтетические красители обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с большинством натуральных красителей. Они дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее чувствительны к различным видам воздействия, которым подвергается материал в ходе технологического процесса. Однако ни один из синтетических красителей не имеет пищевой ценности, многие из них являются канцерогенами, мутагенами или аллергенами[18]. Поэтому в последние годы интерес к натуральнымколорантам возрастает. Современные технологии позволяют получатьнатуральные пищевые красители из различного пищевого сырья в основном методом экстрагирования с применением различных растворителей.
Известно, что натуральные пищевые колоранты содержат в своем составе, кроме красящих пигментов, биологически активные компоненты: витамины, микроэлементы, органические кислоты, которые полезны для человека. Поэтому использование естественных красителей для окрашивания продуктов питания позволяет не только улучшить внешний вид, но и повысить пищевую ценность продуктов. Цель исследования — разработка оптимальных условий получения композиционныхкаротиноидно-антоциановых красителей дляиспользования в технологии пищевого производства. Объектом исследования служили экстракты каротиноидно-антоциановых красителей различной степени экстрагирования, полученные путем совместного бескислотногоэкстрагирования гидрофилизированногокаротиноидного (измельченные корнеплоды моркови DaucusSativusRoehl) и высушенного антоцианового (выжимки ягод черной смородины Ribesnigrum) сырья в различном соотношении масс навесок. Для этого измельченная морковь подвергалась термической обработке при 40, 60 и 80 °C в течение 2 ч при каждой температуре. Выжимки ягод черной смородины подвергались сушке при температуре 55−60°С до постоянной массы. Совместное экстрагирование сырья в соотношении антоцианы: каротиноиды 1:1, 1:2 и 1:3 проводили трижды этанолом с объемной долей спирта 96% при температуре55−60°С и гидромодуле 1: 4, варьируя при этом продолжительность процесса экстрагирования от 45 до 90 мин[19].
Определение спектральных характеристик полученных спиртовых экстрактов композиционных красителей проводили на однолучевом спектрофотометре Shimadzu (Япония) в видимом диапазоне длин волн в кювете с толщиной оптического слоя 10 мм. Для оценки окраски экстрактов применяли сканерометрический метод, позволяющий получить количественные характеристики цвета экстрактов красителей. Измерение проводили на планшетном сканере HewlettPackardScanJet 3400С в цветовом режиме RGB, разрешение сканирования 300 dpi, используя специализированную приставку к сканеру. Толщина оптического слоя составляла 20 мм. Природные каротиноидные красители широко используются в пищевой промышленности для окраски жиросодержащих продуктов питания.
Основными пигментами красителей являются гидрофобные углеводородные каротиноиды типа каротина. Термолитическаягидрофилизация природных углеродных каротиноидов термообработкой каротиноидсодержащего растительного сырья (например, моркови DaucusSativusRoehl) в условиях сохранения окраски пигментов приводит к образованию спиртоводорастворимыхкрасителей. Это происходит не только из-за окисления каротиноидов, но и за счет гидролиза полимерных углеводов до олигомерных форм, образующих гидрофильный комплекс каротиноид-пектин. Полученные красители могут успешно применяться для окраски не только гидрофобных, но и гидрофильных продуктов питания, что значительно расширяет эксплуатационные возможности колорантов. Антоциановые пигменты традиционно выделяют из растительного сырья водным или водно-спиртовым экстрагированием в кислой среде или без подкисления экстрагента[20]. При спектральном анализе экстрактов, полученных путем совместного экстрагирования каротиноидного и антоцианового сырья этанолом с объемной долей спирта 96%, выявлено смещение максимумов светопоглощения растворов относительно индивидуальных колорантов (максимумы светопоглощения спиртового раствора β-каротина соответствуют длинам волн 420, 460 и 480 нм, антоцианов — 549 нм.
Так, максимумы светопоглощениясмесевых красителей соответствуют 424, 445, 473 и 542 нм. С точки зрения технологии двукратное экстрагирование является наиболее оптимальным, т.к. позволяет извлечь до 90% красящих веществ из исходного сырья без значительного увеличения расхода экстрагента и суммарного времени экстрагирования[3].
Заключение
.
Среди соединений, которые определяют внешний вид пищевых продуктов, одно из главных мест принадлежит красителям. Пищевые красители используют в большинстве отраслях пищевой промышленности, но в большей степени — в кондитерской и при изготовлении безалкогольных напитков, в том числе отдельных видов ликеро-водочных изделий. Покупатели давно привыкли к определенному виду пищевых продуктов, связывая с ним качество. Помимо этого в условиях нынешней пищевой промышленности сырье и продукты зачастую модифицируют свою привычную, изначальную окраску, а в ряде случаем приобретают даже приятный вид, что делает эти продукты мало привлекательными для покупателя, а зачастую даже отталкивающими, а это несомненно воздействует на аппетит и процесс пищеварения. Для подкрашивания пищевых продуктов используют как натуральные, природные красители, так и синтетические соединения органической или неорганической природы. С гигиенической точки зрения среди всего спектра используемых красителей, конечно же в первую очередь заслуживают внимания красители натуральные[4].
Список использованных источников
1. Нечаев А. П., Кочеткова А. А., Зайцев А. Н. Пищевые добавки. — М.: Колос, Колос-Пресс, 2012. — 256 с.
2. Голубев В. Н. Пищевые и биологически активные добавки. — М.: Издательский центр «Академия», 2013. — 208 с.
3. Булдаков А. С. Пищевые добавки. Справочник. — Санкт-Петербург, «Ut», 2015. — 240 с.
4. Иванова, Т. Н. Биологически активные добавки и их применение. — Орел: Орел.
ГТУ, 2015. — 196 с.
5. Петров В. И., Спасов А. А. Российская энциклопедия биологически активных добавок к пище. — М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2013. — 1056 с.
6. Нечаев А. П., Траубенберг С. Е. Пищевая химия. — СПб.: ГИОРД, 2013. — 640 с.
7. Сарафанова Л. А. Применение пищевых добавок в индустрии напитков. — СПб.: Профессия, 2014. — 240 с.
8. Сарафанова Л. А. Пищевые добавки: Энциклопедия. — СПб: ГИОРД, 2014. — 808 с.
9. Украинца А. И. Технология пищевых продуктов. — К: Издательский центр «Аскания», 2011. — 736 с.
10. Пищевые ароматизаторы и красители. Некоторые вопросы законодательства // Пищевые ингредиенты: сырье и добавки. — 2002. — №.
1. — С. 10−13.
11. Пат. 2 221 829.
Российская Федерация Способ получения спирто-водорастворимого каротиноидного красителя из растительного сырья / Перикова Л. И., Болотов В. М., Рудаков О. Б.; заявитель и патентообладатель Воронеж.
гос. технол. акад. — № 2 002 119 910/13; заявл. 22.
07.2002; опубл. 20.
01.2004, Бюл. № 2.
12. Байдичева, О. В. Цветометрия — новый метод контроля качества пищевой продукции/ О. В.
Байдичева, В. В. Хрипушин, Л. В. Рудакова, О.
Б. Рудаков. // Пищевая промышленность. — 2008. — №.
5. — С. 20−22.
13. Основные физико-химические свойства и применение гидрофилизированнныхкаротиноидных пигментов растительного сырья России [ / В. М. Болотов, Е. В. Комарова // Изв. вузов. Пищевая технология.
— 1999. — № 4.
— С. 26−28.
14. Пат. 2 228 344.
Российская Федерация Способ получения антоцианового красителя из растительного сырья / Один А. П., Хайрутдинова А. Д., Болотов В. М.; заявитель и патентообладатель Воронеж.
гос. технол. акад. — № 2 002 131 129/13; заявл. 19.
11.2003; опубл. 10.
05.2004, Бюл. № 13.
15. Шевелуха В. С., Калашникова Е. А. Сельскохозяйственная биотехнология. — М.: Высш. шк, 2012. — 416 с.
16. Бекер М. Е.
Введение
в биотехнологию. — М.: Пищевая промышленность, 2014. — 330 с.
17. Тюкавин Г. Б. Основы биотехнологии моркови. — М.: Пищевая промышленность, 2015. — 480 с.
18. Рогов И. А. Биотехнология мяса и мясопродуктов. — М.: ДеЛипринт, 2009. — 296 с.
19. Загоскина Н. В. Биотехнология: теория и практика. — М.: Издательство Оникс, 2009. — 496 с.
20. Сазыкин Ю. О. Биотехнология. — М.: Издательский центр «Академия», 2014. — 256 с.
