Антоциановая красящая композиция

Антоциановая красящая композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области красящих композиций. Одним объектом настоящего изобретения является красящая композиция, имеющая синий цвет. В частности, настоящее изобретение относится к красящей композиции, имеющей синий цвет, при этом данная композиция содержит антоцианы, ионы металла и по меньшей мере один стабилизатор. Подходящими ионами металла могут быть Al(III), Ca(II), Cu(II), Fe(II), Fe(III), Mg(II), Mn(II), Zn(II); а подходящими стабилизаторами могут быть дубильная кислота и фосфолипиды. Настоящее изобретение обеспечивает, например, композицию, содержащую красящую композицию, а также обеспечивает применение этой красящей композиции для окрашивания пищевых продуктов, питательных рецептур (составов), биологически активных добавок, напитков, красок или лекарственных препаратов. Следующим объектом изобретения является способ приготовления синей красящей композиции.

Уровень техники

Цвет является важной частью нашей повседневной жизни, влияя на наше настроение и эмоции и увеличивая радость от окружающей нас обстановки. Нас окружают природные цвета, например, цвет деревьев, листвы, цвет овощей и цветов. Человечество использует красители с доисторических времен и сегодня красители входят в состав различных изделий, включая текстиль, краски, печатную продукцию, косметику и пластмассы. Цвет является особенно важным аспектом нашего удовольствия от пищи и даже может влиять на наши предпочтения в отношении вкуса и аромата (Christensen, С.М., (1983), Journal of Food Science, 48, 787-790 (1983)).

Существует значительный интерес к идентификации (выявлению) натуральных красителей, которые характеризуются большим признанием потребителей, чем синтетические красители, особенно при их использовании в пищевых и других продуктах, которые употребляются внутрь организма. Диапазон цветов, получаемых с использованием натуральных красителей, является в настоящее время не столь обширным, как диапазон цветов, получаемых с использованием синтетических красителей; во многих случаях натуральные красители имеют более низкую устойчивость к воздействиям света, температуры и различных кислот. В частности, существует очень немного красителей синего цвета из натуральных источников, а существующие в целом не являются стабильными и не могут употребляться в необработанном виде. Возможно, вследствие того, что синий цвет редко встречается в обычных пищевых продуктах, окрашенные в синий цвет пищевые продукты являются особенно привлекательными для детей. Например, в кондитерском продукте с конфетами разного цвета, таком как шоколадное драже SMARTIES®, многие дети называют конфеты синего цвета своими любимыми.

Антоцианы представляют потенциальный природный источник красителя синего цвета. Они присутствуют во многих растениях, придавая окраску фруктам, овощам и цветам. Цвет антоцианов варьируется в зависимости от pH. При низких значениях pH антоцианы, как правило, имеют красный цвет. При увеличении уровня pH антоцианы приобретают синий цвет, но имеют сильно ограниченную устойчивость. WO 7901128 раскрывает гели антоцианов, экстрагированных из растения вида Ipomoea tricolor (вьюнок пурпурный). Эти гели обеспечивают синий цвет при pH 8,0, но вследствие низкой стабильности цвета нуждаются в хранении в охлажденном виде.

Известно, что антоцианы взаимодействуют с органическими соединениями или ионами металлов с изменением цвета. Органические соединения или ионы металлов, вступающие в такое взаимодействие, известны как копигменты. Взаимодействие антоциан-копигмент может увеличивать интенсивность поглощения света (гиперхромный эффект) и/или изменять волну поглощения (батохромный/гипсохромный сдвиг). Во многих случаях синяя окраска в растениях обеспечивается комплексами антоцианов с ионами металлов (A Castaheda-Ovando и др., Food Chemistry, 1 13, 859-871 (2009)). Однако после выделения этих цветовых пигментов из растения они часто оказываются нестабильными. В US 2010/0121084 описывается реакция антоцианов с альдегидами для получения батохромной модификации с более выраженной синей окраской.

В WO 9714319 раскрывается использование растительных экстрактов, таких как флавоноиды гликурониды, флавоноиды глюкурониды и производные кофеиновой кислоты, для получения более глубокого цвета и улучшения стабильности антоцианов. В GB 2119811 описывается экстрагированный из винограда антоциановый пигмент, стабилизированный дубильной кислотой. В WO 9714319 и GB 2119811 полученные пигменты имеют^- красные оттенки, типичные для антоцианов в кислотном диапазоне значений pH.

В US 2011/0129584 раскрывается краситель синего цвета, содержащий буфер, антоциан и источник двухвалентных ионов. Буфер увеличивает pH красителя для получения однородного синего оттенка из антоциана, а использование двухвалентных ионов, таких как кальций, позволяет ингибировать ухудшение цвета антоцианов и, соответственно, увеличить длительность сохранения оттенка. Диапазон значений pH синего красителя в US 2011/0129584 находится между 5 и 10. В US 7279189 раскрывается водорастворимый краситель синего цвета, содержащий жидкое вещество краснокочанной капусты, сульфат алюминия и бикарбонат натрия. Жидкое вещество краснокочанной капусты содержит антоцианы, и полученный в результате краситель способен сохранять свой синий оттенок при объединении с веществами, имеющими показатель pH выше 5,5.

В WO 2004/012526 описывается корректировка показателя pH антоцианов, например из краснокочанной капусты, до значений в интервале между 7 и 9 для получения синего цвета с последующей его стабилизацией посредством введения сахарного песка.

В ЕР 1279703 и ЕР 1798262 раскрывается образование лаков синего цвета с антоцианами. Красочные лаки изготавливаются посредством осаждения водорастворимого красителя на нерастворимый субстрат. Полученная в результате суспензия обычно промывается, высушивается и измельчается в тонкодисперсный порошок, который может быть диспергирован в носителе для получения красящего материала. В ЕР 1279703 и ЕР 1798262 субстратом является оксид алюминия. Таким образом, достигается некоторая степень стабильности для антоцианового красителя синего цвета. Однако использование лаковых красителей не всегда является желательным в рецептурах продуктов, поскольку суспензии частиц требуют осторожного обращения и красящие свойства лаков сильно зависят от однородности распределения частиц лака. Также в некоторых продуктах матрицы, имеющих твердые частицы лаковых красителей, могут служить центром нежелательной кристаллизации других компонентов. Другой потенциальной проблемой лаковых красителей является то, что в рецептуре продукта с низким уровнем pH эти лаки могут терять окраску («линять»). Т.е. краситель отделяется от твердой основы и вновь становится растворимым, потенциально мигрируя через рецептуру продукта. В случае антоциановых лаковых красителей синего цвета краситель может не только линять при низком pH, но также может изменить цвет и стать красным.

К сожалению, доступные в настоящее время красящие композиции синего цвета из природных источников не полностью удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям, в частности, в отношении их стабильности. Поэтому является желательным предоставление красящих композиций синего цвета из природных источников, которые являлись бы достаточно стабильными для сохранения своего цвета с течением временем, особенно в кислых средах.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является улучшение существующего уровня техники и, в частности, обеспечение имеющей синий цвет красящей композиции, свободной хотя бы от некоторых из описанных выше недостатков.

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что они могут достичь цели настоящего изобретения с помощью объектов по независимым пунктам формулы изобретения данного изобретения. Основную идею настоящего изобретения развивают зависимые пункты формулы изобретения.

Соответственно, настоящее изобретение обеспечивает красящую композицию, имеющую синий цвет, причем эта композиция содержит один или несколько антоцианов; ионы металла, выбранные из группы, состоящей из Al(III), Ca(II), Cu(II), Fe(II), Fe(III), Mg(II), Mn(II), Zn(II) и их комбинаций; и по меньшей мере один стабилизатор, выбранный из группы, состоящей из дубильной кислоты и фосфолипидов. Авторы изобретения с удивлением обнаружили, что антоцианы в их синей форме могут стабилизироваться посредством добавления этих ионов металлов и по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из дубильной кислоты и фосфолипидов. Авторы изобретения обнаружили, что красящие композиции настоящего изобретения демонстрируют значимо меньшие изменения цвета при изменении уровня pH между pH 7 и pH 3 по сравнению с нестабилизированными антоцианами. Эти композиции сохраняют свой синий цвет при увеличении кислотности до значений, при которых антоцианы обычно приобретают фиолетовую или красную окраску. Авторы данного изобретения также обнаружили, что красящие композиции настоящего изобретения являются более стабильными по отношению к воздействию света в динамике по времени. Изменение цвета красящей композиции, содержащей экстракт краснокочанной капусты согласно настоящему изобретению, составляет только 70% от наблюдаемого для нестабилизированного экстракта краснокочанной капусты после 4 недель воздействия искусственного дневного света.

Настоящее изобретение также относится к применению стабилизированной красящей композиции, имеющей синий цвет, для окрашивания таких продуктов, как пищевые продукты, питательные рецептуры, пищевые добавки, напитки, краски или фармацевтические препараты. Авторы изобретения с удивлением обнаружили, что эта красящая композиция придавала привлекательные синие цвета таким окрашиваемым продуктам, как кондитерские изделия и мороженное.

В еще одном аспекте изобретение относится к способу изготовления красящей композиции, имеющей синий цвет, который заключается в регулировании уровня pH раствора антоцианов до значения в интервале между 3,5 и 8,0 перед добавлением ионов металла, выбранных из группы, состоящей из Al(III), Ca(II), Cu(II), Fe(II), Fe(III), Mg(II), Mn(II), Zn(II) и их комбинаций, и по меньшей мере одного стабилизатора, выбранного из группы, состоящей из дубильной кислоты и фосфолипидов. Авторы изобретения обнаружили, что это обеспечивает эффективный и практичный способ изготовления стабилизированного антоцианового красителя синего цвета. Не претендуя на теоретическую глубину, авторы изобретения в настоящее время предполагают, что начальная корректировка pH заставляет антоциан принимать свою синюю форму, после чего он может образовывать комплексы с ионами металла и может быть в дальнейшем стабилизирован с помощью дубильной кислоты и/или фосфолипидов. После стабилизации таким способом эта красящая композиция является стойкой к последующим изменениям уровня pH или обесцвечиванию под воздействием света.

Соответственно, настоящее изобретение отчасти относится к красящей композиции, имеющей синий цвет, причем эта композиция содержит один или большее количество антоцианов; ионы металла, выбранные из группы, состоящей из Al(III), Ca(II), Cu(II), Fe(II), Fe(III), Mg(II), Mn(II), Zn(II) и их комбинаций; и по меньшей мере один стабилизатор, выбранный из группы, состоящей из дубильной кислоты и фосфолипидов.

Синий является цветом видимого спектра, который находится между зеленым цветом и цветом индиго. Одним из способов измерения цвета, который был предложен Commission Internationale de I'Eclairage (CIE), является цветовая шкала CIE 1976 L*a*b*, далее CIELAB (CIE Technical Report, Colorimetry 2nd Edition, CIE 15.2 - 1986, исправленное переиздание 1996 г.). Цветовое пространство CIELAB строится посредством отображения на диаграмме количественных параметров L*, а*, b* в системе прямоугольных координат. Координата L* объекта представляет собой степень интенсивности света, измеренная по шкале от 0 (черный) до 100 (абсолютно белый). Координаты а* и b* не имеют определенных числовых пределов. Параметр а* находится в диапазоне от чистого зеленого (отрицательный а*) до чистого красного (положительный а*), в то время как b* находится в диапазоне от чистого синего (отрицательный b*) до чистого желтого (положительный b*).

Исходя из значений а* и b* рассчитывается угол цветового тона (h_ab) по формуле:

h_ab=arctan(b^*/а^*),

где h_ab находится в интервале между 0° до 90°, если оба параметра b* и а* являются положительными, в интервале между 90° и 180°, если параметр b* является положительным, а параметр а* является отрицательным, в интервале между 180° и 270°, если оба параметра b* и а* являются отрицательными, и в интервале между 270° до 360°, если параметр b* является отрицательным, а параметр а* является положительным.

«Синий» в объеме настоящего изобретения относится к значению угла цветового тона по CIELAB между 210° и 325°, например, между 225° и 315°.

Антоцианы являются гликозидами полигидроксильных и полиметоксильных производных солей 2-фенилбензопирилия или флавилия (Jin-Ming Kong и др., Phytochemistry, 64, 923-933 (2003)). Антоцианидины являются базисными структурами антоцианов с формулой (I), где R₁-R₇ независимым образом являются Н, ОН или ОМе.

Когда антоцианидины обнаруживаются в их гликозидной форме (связанными с функциональной группой сахара) их называют антоцианами. Известно более 500 различных антоцианов натурального происхождения. Основные различия между ними заключаются в количестве гидроксилированных или метоксилированных групп, природе и количестве связанных с их структурой сахаров, количестве алифатических или ароматических карбоксилатов, связанных с сахарами в молекуле, и в положении этих связей (A Castaheda-Ovando и др., Food Chemistry, 1 13, 859-871 (2009)). Модель замещения шести самых основных антоцианидинов и их условные обозначения представлены в таблице 1. Нумерация заместителей R_n совпадает с нумерацией, которая принята в формуле (I) выше.

В порядке относительной распространенности, сахарами, которые демонстрируют связывание с антоцианидинами с образованием антоцианов, являются глюкоза, рамноза, галактоза, ксилоза, арабиноза и глюкуроновая кислота. Основными глюкозидными производными в природе являются 3-монозиды, 3-биозиды, 3,5-диглюкозиды и 3,7-диглюкозиды. Антоцианы также могут быть ацилированными. Одна или несколько молекул ацилированных кислот; р-кумаровой, феруловой и кофейной; или алифатических кислот; малоновой и уксусной, может быть этерифицирована в молекулу сахара (F.J. Francis, Colorants, р56, Eagan Press (1999)). В целом наиболее широко распространенным антоцианом является цианидин-3-О-глюкозид.

Антоцианы настоящего изобретения могут иметь формулу (I), в которой R₁, R₂ и R₄ независимым образом представлены Н, ОН, ОМе, остатком сахара или остатком ацилированного сахара; a R₃, R₅, R₆ и R₇ независимым образом представлены Н, ОН или ОМе. Эти антоцианы могут быть синтетическими и/или натуральными антоцианами.

Ионы металла согласно настоящему изобретению выбираются из группы, состоящей из Al(III), Ca(II), Cu(II), Fe(II), Fe(III), Mg(II), Mn(II), Zn(II) и их комбинаций. Ионы металла могут быть выбраны из группы, состоящей из Al(III), Fe(II) и Fe(III), например, ионы металла могут быть Fe(III). Эти ионы являются особенно эффективными для стабилизации антоцианов через образование комплексов, а также вызывая батохромный сдвиг в сторону синих оттенков. Обеспечивающие эти ионы соли являются хорошо известными, с такими анионами, как глюконат, хлорид, сульфат, оксид, гидроксид и ацетат. Например, глюконат кальция содержит ионы Са(II) (Са²⁺); хлорид магния MgCl содержит ионы Mg(II) (Mg²⁺); сульфат двухвалентного железа FeSO₄ содержит ионы Fe(II) (Fe²⁺); сульфат трехвалентного железа Fe₂(SO₄)₃, содержит ионы Fe(III) (Fe³⁺); и сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃ содержит ионы Al(III) (Al³⁺). Для применения в пищевых продуктах важно выбирать ионы и источники этих ионов, которые не являются токсичными.

Дубильная кислота или гидролизуемый галлотанин является смесью сложных эфиров полигаллоилглюкозы или полигаллоилхинной кислоты, содержащими в зависимости от растительного источника, используемых для экстрагирования дубильной кислоты, от 2 до 12 галлоильных функциональных групп на одну молекулу. Химическая формула для коммерческой дубильной кислоты часто представляется как С₇₆Н₅₂О₄₆, что соответствует декагаллоилглюкозе, и обеспечивает приблизительную среднюю молярную массу. Дубильная кислота красящей композиции настоящего изобретения может, например, быть декагаллоилглюкозой, хотя декагаллоилглюкоза является только одним из возможных компонентов дубильной кислоты. Коммерческая дубильная кислота обычно экстрагируется из семян и стручков дерева тара (Caesalpinia spinosa); дубильных орешков или наростов, которые образуются на молодых побегах Quercus infectoria Olivier и родственных видов Quercus L. (семейство Fagaceae); или дубильных орешков различных видов растения сумах. Хотя дубильная кислота является особым видом танина, эти два термина не являются взаимозаменяемыми.

Фосфолипиды представляют собой класс липидов, которые являются основным компонентом всех клеточных мембран, поскольку они образуют липидные бислои. Фосфолипидная молекула образована четырьмя компонентами: жирными кислотами, «остовом», к которому присоединяются жирные кислоты, и фосфатным эфиром. «Остовом» фосфолипидов может быть глицерин или сфингозин. Фосфолипиды, полученные из глицерина, называются фосфоглицеридами (Biochemistry 5th Edition, J. Berg и др., W.H. Freeman & Co (2002)). Примеры фосфолипидов включают фосфатидную кислоту, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилхолин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозитол, фосфат фосфатидилинозитола, бифосфат фосфатидилинозитола, трифосфат фосфатидилинозитола, церамидфосфорилхолин, церамидфосфорилэтаноламин и церамидфосфорилглицерин.

Фосфолипиды являются одним из компонентов лецитина. Лецитин обнаруживается в яичном желтке, а также экстрагируется из масел семян растений. Фосфолипиды согласно настоящему изобретению могут быть обеспечены в форме лецитина сои или лецитина подсолнечника. Основными фосфолипидами в лецитине сои и лецитине подсолнечника являются фосфатидилхолин, фосфатидилинозитол, фосфатидилэтаноламин и фосфатидная кислота. Например, фосфолипиды красящей композиции настоящего изобретения могут быть фосфатидилхолинами.

Хорошо известной мерой кислотности водного раствора является показатель pH. Поскольку показатели измерений уровня pH зависят от температуры, величины, представленные в настоящем описании, относятся к pH, измеренному при температуре 25°С. Для таких композиций как порошки, которые не являются растворами, уровень pH измерялся после смешивания 1 части композиции с 9 частями деионизированной воды. Большинство пищевых веществ и напитков имеют уровень pH ниже 7. Красящая композиция настоящего изобретения может иметь уровень pH ниже 7. Это является преимуществом, поскольку позволяет красящей композиции придавать синий цвет материалам, которые имеют pH ниже 7, без необходимости каким-либо способом отделять красящую композицию от материала. Предпочтительно pH красящей композиции находится между 3 и 7, например между 4 и 6 или, в качестве примера, между 4 и 5,5.

В настоящем изобретении один или большее количество антоцианов могут быть получены из натуральных источников. Многие люди озабочены безопасностью материалов, промышленно синтезируемых из исходного химического сырья, особенно когда эти вещества предназначаются для употребления внутрь, и предпочитают вещества натурального происхождения. Многие растения богаты натуральными антоцианами. Эти растения включают фиолетовую морковь, ягоды бузины, гибискус, черную смородину, фиолетовую кукурузу и фиолетовый картофель. Четырьмя основными антоцианами, присутствующими в ягодах черной смородины, являются цианидин-3-О-рутинозид, цианидин-3-О-рутинозид, дельфинидин-3-О-глюкозид и дельфинидин-3-О-рутинозид. Важными источниками природных антоцианов являются виноград и краснокочанная капуста. Антоцианидиновыми единицами антоцианов, обнаруживаемых в винограде, являются цианидин, пеонидин, мальвидин, петунидин и дельфинидин; а органическими кислотами являются уксусная, кумаровая и кофейная. Единственным присутствующим сахаром является глюкоза. (F.J. Francis, Colorants, стр. 56, Eagan Press (1999)). Антоциан из винограда, мальфидин-3,5,-диглюкозид, показан в формуле (II), где Glu является глюкозой, a Me является метилом.

Антоцианами настоящего изобретения могут быть цианидин-3-О-рутинозид, дельфинидин-3-О-глюкозид, цианидин-3-О-глюкозид или мальвидин-3,5-O-диглюкозид.

Семь антоцианов, обнаруженных в краснокочанной капусте, представлены в формуле (III). Антоцианы имеют обитую основную цианидин-3-диглюкозидную структуру, но разные группы R₁ и R₂. Группы R₁ и R₂ для этих семи антоцианов представляют собой синапил, ферулил или р-кумарил, как показано в таблице 1.

Антоцианами настоящего изобретения могут быть один или несколько цианидин-3-диглюкозидов со структурой (III) и заместителями R₁ и R₂, соответствующими представленным в таблице 1 в качестве соединений А-G.

Один или большее количество антоцианов настоящего изобретения могут быть добавлены в форме растительного материала или экстракта растительного материала. Это является преимуществом, поскольку позволяет избежать не являющейся необходимой очистки антоцианов. Также полезными могут быть и другие компоненты растительного материала в окрашивающей композиции или конечном продукте. Например, другие компоненты растительного материала, такие как флавоноиды, обеспечивают питательные достоинства при добавлении к пищевым продуктам. Потребителям пищевых продуктов нравится видеть в качестве ингредиентов включения растительного материала, например, фруктов или овощей.

Растительный материал может быть, например, овощами, фруктами или цветами. Растительный материал может быть выбран из группы, состоящей из краснокочанной капусты, красного лука, фиолетового сладкого картофеля, винограда, клюквы, земляники, малины, черной рябины, черных соевых бобов, черной смородины, ягод бузины, гибискуса, редьки, черники, вишни, баклажана, черной моркови, фиолетовой моркови и черного риса. Хотя антоцианы содержат многие растения, лишь отдельные из этой группы выращиваются в качестве сельскохозяйственных культур для коммерческого применения и поэтому являются более доступными, чем другие источники.

Композиция настоящего изобретения может содержать один или более регуляторов кислотности. Регуляторы кислотности представляют собой вещества, которые изменяют кислотность или контролируют кислотность или щелочность материала. Например, содержащий антоцианы экстракт краснокочанной капусты в естественном состоянии представляет собой кислый экстракт и поэтому в него может добавляться такой регулятор кислотности, как ацетат натрия, для увеличения pH до величины, при которой антоцианы приобретают синий цвет и могут быть стабилизированы в своей синей форме с помощью других компонентов красящей композиции настоящего изобретения. Другими примерами регуляторов кислотности являются фосфат калия, тартрат калия, бикарбонат калия и бикарбонат натрия. Регуляторы кислотности также могут быть комбинациями слабой кислоты и соответствующей соли, которые совместно действуют в качестве буфера, обеспечивая композицию, которая является стойкой к изменениям pH; например, комбинацией ацетата натрия и уксусной кислоты. В объеме настоящего изобретения указанные регуляторы кислотности не ограничиваются только одобренными различными законодательными органами для использования в пищевых продуктах, например Европейским сообществом (Регламент (ЕС) 1333/2008 Европейского парламента и Совета Европы от 16 декабря 2008 года по пищевым добавкам). Однако те кислотные регуляторы, которые одобрены местными законодательными органами, являются предпочтительными для применения в пищевых продуктах.

Используя цветовое пространство CIELAB, может быть рассчитана цветовая разница в виде единственной величины, учитывающей различия параметров L*, а* и b* для двух образцов. Цветовая разница ΔEab* вычисляется образом:

Поскольку антоцианы являются чувствительными к изменению показателя pH, важно обеспечить содержащие антоцианы красящие композиции, которые сохраняют свой цвет вне зависимости от изменений pH. Как ни удивительно, красящие композиции настоящего изобретения являются стабильными относительно pH. Например, цветовая разница AEab* между pH 7 и pH 5 составляет менее чем 10, предпочтительно менее 5, а цветовая разница AEab* между pH 7 и pH 3 составляет менее 20, предпочтительно менее 10.

Относительные доли содержания антоцианов, ионов металла и стабилизатора не ограничиваются. Однако для получения наилучших результатов большая часть молекул антоцианов должна образовать комплексы с ионами металла и находиться в тесном контакте с молекулой стабилизатора. Композиция настоящего изобретения может иметь мольное соотношение ионов металла и антоцианов на уровне по меньшей мере 0,5:1. Мольное соотношение ионов металла и антоцианов может быт значительно более высоким, чем 0,5:1, особенно когда ионы металла из группы, состоящей из Al(III), Ca(II), Cu(II), Fe(II), Fe(III), Mg(II), Mn(II), Zn(II), являются включенными в другой компонент красящей композиции, такой как регулятор кислотности. Мольное соотношение ионов металла и антоцианов может находиться в интервале между 0,5:1 и 100:1, например, в диапазоне между 1:1 и 50:1. Композиция настоящего изобретения может иметь мольное отношение стабилизатора к антоцианам на уровне по меньшей мере 0,5:1, например, между 0,5:1 и 15:1, в качестве дополнительных примеров, между 1:1 и 8:1.

Разработка рецептуры (состава) на основе мольных соотношений требует знаний молярной массы компонентов или мольной концентрации. Если компонент не состоит из одного отдельного чистого соединения, должна использоваться средняя мольная масса или мольная концентрация. Это могут быть, например, значения для репрезентативного чистого соединения. В настоящем изобретении при отсутствии более конкретных цифр репрезентативным чистым соединением для антоциана выбирается цианидин-3-О-глюкозид. На этой основе мольная концентрация антоциана в исходном материале может быть измерена спектрофотометрическим методом (J. Lee и др., Journal of АОАС international, 88, 5, 1269-1278 (2005)). В случае дубильной кислоты репрезентативным чистым соединением выбирается декагаллоилглюкоза с молярной массой 1701 г/моль, поэтому количество молей может быть определено по массе. Для фосфолипидов репрезентативным соединением является фосфатидилхолин с молярной массой 776 г/моль.

Часто удобными в обращении оказываются красящие композиции в форме порошка. Когда красящие композиции готовятся в форме раствора, их транспортировка и хранение совместно с растворителем являются неэффективными, особенно если растворитель является легкодоступным веществом, таким как вода. Поэтому порошкообразная форма красящей композиции может оказаться предпочтительной. Такая форма может быть получена, например, посредством распылительной сушки красящей композиции вместе с подходящим носителем, например, модифицированными крахмалами, такими как мальтодекстрины. Красящая композиция настоящего изобретения может быть высушенным способом распылительной сушки порошком, содержащим, кроме того, носитель для распылительной сушки.

Красящая композиция согласно настоящему изобретению может использоваться для окрашивания широкого диапазона материалов. Например, ее можно использовать для окрашивания пищевых продуктов, питательных рецептур, пищевых добавок (иногда упоминаемых как добавки для перорального введения), напитков, красок или фармацевтических продуктов.

Пищевые продукты, которые могут быть окрашены с использованием красящей композиции согласно настоящему изобретению, отличаются по своему характеру, например, это могут быть различные виды мороженого; сладкие десерты, такие как желе и бланманже; кондитерские изделия, такие как камеди и желе, прессованные сахарные таблетки, жевательная резинка, драже, карамельные изделия; белый шоколад и другие кондитерские изделия на жировой основе; наполнители для бисквитов или пирожных; джем; пирожные; глазури для пирожных; взбитые сливки; йогурт; ферментированные продукты на основе молока; продукты из зерновых круп или ферментированные крупяные продукты; включения для блюд из зерновых продуктов; порошки на основе молока; супы, соусы, макаронные изделия различной формы, хлеб, тортилья, кукурузные чипсы, экструдированные закусочные пищевые продукты, бисквиты и корма для животных. В частности, настоящее изобретение предусматривает применение красящей композиции согласно настоящему изобретению для окрашивания кондитерской продукции, мучных изделий, мороженого или корма для животных.

Напитки, которые окрашиваются с использованием настоящего изобретения, могут быть охлажденными напитками или напитками длительного хранения; газированными напитками; напитками, содержащими окрашенные кусочки фруктов или фруктовую мякоть; фруктовыми соками; овощными соками; сквошами и ликерами; молоком и молочными коктейлями. Молоко традиционно является сложным для окрашивания антоцианами продуктом. Низкая кислотность типичного экстракта антоцианов вызывает разделение фаз из-за осаждения белка. Красящая композиция согласно настоящему изобретению может применяться для окрашивания молока, не вызывая разделения фаз.

Краски являются жидкостями или пастами, применяемыми для окрашивания поверхностей, чтобы получить изображение, текст или узор. Краска обычно наносится с помощью ручки, щетки или способом печати. Существует ограниченное число красок, пригодных для употребления в пищу, и очень немногие из таких красок имеют природное происхождение. Окрашивающая композиция согласно настоящему изобретению может использоваться в съедобной краске, например, для окрашивания пищевых продуктов, для маркировки таблеток лекарственных препаратов и для нанесения на упаковку, которая вступает в прямой контакт с пищевыми продуктами. Пищевые продукты с напечатанным текстом, логотипами, изображениями или узорами могут быть привлекательными для покупателей и могут предоставлять им эстетическое удовольствие, помогать распознавать продукцию, обеспечивать индивидуализацию и хорошее настроение.

Красящая композиция согласно настоящему изобретению может применяться в комбинации с другой красящей композицией. Например, в комбинации с красящей композицией желтого цвета могут быть получены зеленые оттенки, а в комбинации с красящей композицией оранжевого цвета можно получить коричневый цвет.

Другой объект (аспект) настоящего изобретения относится к способу приготовления красящей композиции, имеющей синий цвет, который заключается в регулировании уровня pH раствора антоцианов до значения в интервале между 3,5 и 8,0 перед добавлением ионов металла, выбираемых из группы, состоящей из Al(III), Са(II), Cu(II), Fe(II), Fe(III), Mg(II), Mn(II), Zn(II) и их комбинаций, и по меньшей мере одного стабилизатора, выбираемого из группы, состоящей из дубильной кислоты и фосфолипидов. Регулирование pH раствора антоцианов таким способом является оптимальным для обеспечения синего оттенка, который может быть эффективно стабилизирован другими компонентами.

Красящая композиция по настоящему изобретению может содержаться внутри других композиций. Например, в тортильях из пшеничной муки в тесто часто добавляется фумаровая кислота, чтобы ускорить расщепление сульфидных мостиков между молекулами белков клейковины во время замешивания теста. Это облегчает замешивание теста в тестомесильной машине и увеличивает скорость производства. Показатель pH теста составляет от около 5,5 до 6. Красящая композиция согласно настоящему изобретению является пригодной для добавления в тесто для тортильи с тем, чтобы обеспечить привлекательный синий цвет готовой тортильи. Другим примером добавления красящей композиции в подкисленную композицию являются карамельные изделия. Если требуется получить карамельные изделия с фруктовым вкусом, например, со вкусом черники, то вкусовое воздействие значительно усиливается посредством добавления кислот в композицию сиропа, используемого для приготовления карамельных изделий. Например, может использоваться смесь яблочной кислоты и цитрата натрия с тем, чтобы придать соответствующий кислый вкус без уменьшения pH ниже 3,5. Стабильность красящей композиции согласно настоящему изобретению в том, что касается изменений кислотности, позволяет данной композиции придавать синий цвет, когда она содержится в других композициях с другими диапазонами значений pH. При добавлении в композицию желтого цвета, например, сафлорового желтого, можно получить зеленый цвет. Соответственно, следующим воплощением настоящего изобретения является композиция, содержащая красящую композицию настоящего изобретения, в котором pH этой композиции находится в интервале значений от 3,5 до 8,0 и эта композиция имеет синий или зеленый цвет.

Специалистам в данной области очевидно, что они могут свободно объединять все описанные здесь признаки настоящего изобретения. В частности, описанные признаки для изделия настоящего изобретения могут быть объединены со способом настоящего изобретения и наоборот. Кроме этого, могут объединяться признаки, описанные для различных воплощений настоящего изобретения. Дальнейшие признаки и преимущества настоящего изобретения будут явствовать из следующих далее фигур и не ограничивающих изобретение примеров.

Краткое описание чертежа

Фиг. 1 демонстрирует изменение цвета AEab* красящей композиции примера 1 (обозначено ромбами ♦) и нестабилизированного экстракта краснокочанной капусты (обозначено квадратами □), подвергнутых воздействию искусственного дневного света в течение 4 недель.

Пример 1. Приготовление высушиваемой способом распылительной сушки красящей композиции синего цвета с экстрактом краснокочанной капусты, Fe(II) и дубильной кислотой

1,5 кг экстракта краснокочанной капусты (Diana Naturals - Red Cabbage Anthocyanins ELCHRO7017) разводилось водой до 8 литров и охлаждалось до температуры 4°С. Медленно добавлялись 820 г ацетата натрия и выполнялось измерение pH. Уровень pH смеси корректировался до значения чуть выше 5,5 с помощью осторожного добавления дополнительного количества ацетата натрия.

Проводилось перемешивание и добавлялись 195 г гептагидрата сульфата двухвалентного железа. Проверялся уровень pH и при необходимости корректировался до значений между 5,5 и 6,0 ацетатом натрия. Смесь перемешивалась в течение 2 часов с поддерживанием температуры 4°С.

В 1 литре 1 М раствора ацетата натрия растворялись 170 г дубильной кислоты (Ajinomoto Ominichem) и медленно добавлялись к смеси. После добавления еще раз измерялся pH и корректировался до значения в интервале между 5,5 и 6,0. Общий объем доводился до 10 литров и выполнялось перемешивание в течение 16 часов при температуре 4°С. Затем в смеси растворялся 1 кг 20 DE мальтодекстрина и проводилась пастеризация при температуре 75°С в течение 1 часа. Смесь охлаждалась и перемешивалась в течение 48 часов при температуре 4°С перед выполнением распылительной сушки для получения порошка.

Мольные соотношения могу быть вычислены следующим образом.

Антоцианы.

Экстракт краснокочанной капусты содержит 0,06 моль/кг антоцианов (в пересчете на цианидин-3-О-глюкозид). Следовательно, 1,5 кг экстракта краснокочанной капусты содержат 0,09 моль антоцианов.

Ионы металлов.

Экстракт краснокочанной капусты содержит 0,04 ммоль/кг Fe, 8,05 ммоль/кг Са, 4,52 ммоль/кг Mg, 0,01 ммоль/кг Mn и 0,01 ммоль/кг Zn. Следовательно, 1,5 кг экстракта краснокочанной капусты в целом содержит 0,02 моль/кг ионов этих металлов.

Молярная масса FeSO₄⋅7H₂O равна 278 г/моль. Следовательно, 195