RU2358997C1

RU2358997C1 - Extract method of carotinoids from vegetable material

Info

Publication number: RU2358997C1
Application number: RU2007143017/13A
Authority: RU
Inventors: Елена Васильевна Чурилина (RU); Елена Васильевна Чурилина; Павел Тихонович Суханов (RU); Павел Тихонович Суханов; Яков Израильевич Коренман (RU); Яков Израильевич Коренман; Владимир Михайлович Болотов (RU); Владимир Михайлович Болотов; Геннадий Валентинович Шаталов (RU); Геннадий Валентинович Шаталов
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2009-06-20

Abstract

FIELD: food products.

SUBSTANCE: invention can be used for dying food products in yellow. Method provides for extract of colouring matter by water-soluble poly-N-vinylpyrrolidone in presence of 40% ammonium sulfate.

EFFECT: invention allows to intensify the process of obtaining carotinoid colouring matter concentrate.

2 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии получения пищевых красителей и может быть рекомендовано для окрашивания пищевых продуктов в желтый цвет взамен синтетического красителя тартразина.The invention relates to biotechnology for the production of food colors and can be recommended for coloring food products in yellow instead of the synthetic dye tartrazine.

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.Existing methods for producing carotenoid dyes from plant materials (A.P. Nechaev, A.A. Kochetkova, A.N. Zaitsev. Food additives. - M .: Kolos, 2001. - 256 pp.) Include grinding the raw material, extracting the pigments with organic solvent, separation of the dye extract and its concentration.

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).A known method of producing a modified carotenoid dye from plant materials, in which the carotenoid material is ground, dried and heated to a temperature of 110-160 ° C, then extracted with ethanol for 24 hours, and the resulting extract is concentrated by distillation of ethanol in vacuum (RF patent No. 2139306, C09B 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.The disadvantage of this method is the heat treatment of raw materials at high temperature and a long extraction process, which leads to the destruction of part of beta-carotene and the formation of melanoidins.

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.The closest in technical essence and the achieved effect is a method for producing a carotenoid dye, based on grinding, heat treatment of plant materials and extraction of coloring substances with heated ethanol for 24 hours, followed by distillation of the solvent (Patent 2221829 RU, MKI ⁷ C09B 61/00, 2004). The disadvantage of this method lies in the length of the process of obtaining the dye and in the fact that during heat treatment part of β-carotene and other biologically active substances contained in the raw material is destroyed.

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.The objective of the invention is to obtain carotenoid dyes from plant materials by reducing the time to obtain a dye concentrate under conditions that exclude heating, thereby increasing the safety of β-carotene and other biologically active substances.

Технический результат заключается в интенсификации процесса получения концентрата каротиноидного красителя.The technical result consists in the intensification of the process of obtaining a concentrate of carotenoid dye.

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.The technical result is achieved by the fact that in the method of extracting a carotenoid dye, involving the extraction of the dye with an organic reagent, it is new that the dye is extracted with water-soluble poly-N-vinylpyrrolidone (PVP), added in an amount of 0.4-2% by weight of plant material in the presence of a 40% solution of ammonium sulfate.

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.).A feature of the polymer - PVP, which is widely used in medicine to obtain water-soluble forms of drugs and to enhance the effectiveness of small doses of these drugs (RF patent No. 2088233, A61K 31/79, 1997), which we selected as an extractant, is non-toxic, highly complexing with respect to to various classes of compounds (Yu.E. Kirsh. Poly-N-vinylpyrrolidone and other poly-N-vinylamides. - M .: Nauka, 1998, 252 p.).

Способ извлечения каротиноидного красителя осуществляют следующим образом: растительное каротиноидное сырье измельчают, добавляют водный раствор ПВП и перемешивают. Раствор отфильтровывают и добавляют насыщенный 40% растворThe method for extracting a carotenoid dye is as follows: the vegetable carotenoid raw material is ground, an aqueous PVP solution is added and mixed. The solution is filtered off and a saturated 40% solution is added.

(NH₄)₂SO₄. В присутствии сульфата аммония ПВП образует самостоятельную фазу, которая извлекает краситель. Межфазное равновесие достигается в течение 10 мин. Концентрат отделяют фильтрованием.(NH ₄ ) ₂ SO ₄ . In the presence of ammonium sulfate, PVP forms an independent phase, which extracts the dye. Interfacial equilibrium is achieved within 10 minutes. The concentrate was separated by filtration.

Способ извлечения поясняется следующими примерами:The extraction method is illustrated by the following examples:

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.Example 1. To 5 g of crushed plant material (red carrot), add 10 cm ³ solution of poly-N-vinylpyrrolidone with a mass fraction of 1% (get a solution containing 2% polymer by weight of the feedstock). Stirred and filtered from raw materials. A 10 cm ³ solution of ammonium sulfate with a mass fraction of 40% was added to the dye solution and extracted for 10 minutes. The concentrate was separated by filtration.

Пример 2. К 5 см³ свежеотжатого морковного сока добавляют 2 см³раствора ПВП с массовой долей 1% (получают раствор, содержащий 0,4% полимера от массы растительного сырья). Проводят извлечение красителя аналогично примеру 1.Example 2. To 5 cm ³ freshly squeezed carrot juice add 2 cm ³ PVP solution with a mass fraction of 1% (get a solution containing 0.4% polymer by weight of plant materials). Dye extraction is carried out analogously to example 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.Carrying out the extraction with a more diluted solution of PVP (<1%) and (NH ₄ ) ₂ SO ₄ (<40%), as well as adding a smaller volume of the polymer solution does not allow to completely extract the dye, and increasing the concentration of the PVP solution (> 1%) and volume (> 10 cm ³ ) is not economically feasible.

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.The proposed method for the extraction of dye allows to obtain a concentrate of carotenoid dye during a single extraction with poly-N-vinylpyrrolidone for 10 minutes. A softer extraction mode contributes to the conservation of beta-carotene and biologically active compounds of plant materials, which increases the quality of food coloring.

Claims

A method of extracting a carotenoid dye from plant materials, involving extraction with an organic reagent, characterized in that a water-soluble poly-N-vinylpyrrolidone is used as an organic reagent, added in an amount of 0.4-2% by weight of plant materials in the presence of a 40% solution of ammonium sulfate .