Способ извлечения каротиноидов из растительного сырья

Способ извлечения каротиноидов из растительного сырья

Реферат

Изобретение относится к биотехнологии получения пищевых красителей и может быть рекомендовано для окрашивания пищевых продуктов в желтый цвет взамен синтетического красителя тартразина.

Существующие способы получения каротиноидных красителей из растительного сырья (А.П.Нечаев, А.А.Кочеткова, А.Н.Зайцев. Пищевые добавки. - М.: Колос, 2001. - 256 с.) включают измельчение сырья, экстрагирование пигментов органическим растворителем, отделение экстракта красителя и его концентрирование.

Известен способ получения модифицированного каротиноидного красителя из растительного сырья, по которому каротиноидное сырье измельчают, высушивают и нагревают до температуры 110-160°С, затем экстрагируют этиловым спиртом в течение 24 часов, а полученный экстракт концентрируют отгонкой этанола в вакууме (патент РФ №2139306, С09В 61/00, 1999).

Недостаток этого способа заключается в термообработке сырья при высокой температуре и длительный процесс экстрагирования, что приводит к разрушению части бета-каротина и образованию меланоидинов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения каротиноидного красителя, основанный на измельчении, термообработке растительного сырья и экстракции красящих веществ подогретым этанолом в течение 24 часов с последующей отгонкой растворителя (Патент 2221829 RU, МКИ⁷ С09В 61/00, 2004). Недостаток известного способа заключается в длительности процесса получения красителя и в том, что при термообработке часть β-каротина и других биологически активных веществ, содержащихся в сырье, разрушается.

Задачей изобретения является получение каротиноидных красителей из растительного сырья за счет снижения времени получения концентрата красителя в условиях, исключающих нагревание, способствующих повышению сохранности β-каротина и других биологически активных веществ.

Технический результат заключается в интенсификации процесса получения концентрата каротиноидного красителя.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения каротиноидного красителя, предусматривающем экстракцию красителя органическим реагентом, новым является то, что экстракцию красителя осуществляют водорастворимым поли-N-винилпирролидоном (ПВП), добавляемым в количестве 0,4-2% от массы растительного сырья в присутствии 40% раствора сульфата аммония.

Особенностью полимера - ПВП, широко используемого в медицине для получения водорастворимых форм лекарств и усиления эффективности действия малых доз этих лекарств (патент РФ №2088233, А61К 31/79, 1997), выбранного нами в качестве экстрагента, является нетоксичность, высокая комплексообразующая способность по отношению к различным классам соединений (Ю.Э.Кирш. Поли-N-винилпирролидон и другие поли-N-виниламиды. - М.: Наука, 1998, 252 с.).

Способ извлечения каротиноидного красителя осуществляют следующим образом: растительное каротиноидное сырье измельчают, добавляют водный раствор ПВП и перемешивают. Раствор отфильтровывают и добавляют насыщенный 40% раствор

(NH₄)₂SO₄. В присутствии сульфата аммония ПВП образует самостоятельную фазу, которая извлекает краситель. Межфазное равновесие достигается в течение 10 мин. Концентрат отделяют фильтрованием.

Способ извлечения поясняется следующими примерами:

Пример 1. К 5 г измельченного растительного сырья (морковь красная посевная) добавляют 10 см³ раствора поли-N-винилпирролидона с массовой долей 1% (получают раствор, содержащий 2% полимера от массы исходного сырья). Перемешивают и отфильтровывают от сырья. К раствору красителя добавляют 10 см³ раствора сульфата аммония с массовой долей 40% и экстрагируют 10 мин. Концентрат отделяют фильтрованием.

Пример 2. К 5 см³ свежеотжатого морковного сока добавляют 2 см³ раствора ПВП с массовой долей 1% (получают раствор, содержащий 0,4% полимера от массы растительного сырья). Проводят извлечение красителя аналогично примеру 1.

Проведение экстракции более разбавленным раствором ПВП (<1%) и (NH₄)₂SO₄ (<40%), а также добавление меньшего объема раствора полимера не позволяет извлечь краситель полностью, а увеличение концентрации раствора ПВП (>1%) и объема (>10 см³) экономически нецелесообразно.

Предложенный способ извлечения красителя позволяет получить концентрат каротиноидного красителя при однократной экстракции поли-N-винилпирролидоном в течение 10 минут. Более мягкий режим извлечения способствует сохранению бета-каротина и биологически активных соединений растительного сырья, что повышает качество пищевого красителя.

Способ извлечения каротиноидного красителя из растительного сырья, предусматривающий экстракцию органическим реагентом, отличающийся тем, что в качестве органического реагента применяют водорастворимый поли-N-винилпирролидон, добавляемый в количестве 0,4-2% от массы растительного сырья, в присутствии 40% раствора сульфата аммония.