CH680790A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
CH680790A5
CH680790A5 CH3312/90A CH331290A CH680790A5 CH 680790 A5 CH680790 A5 CH 680790A5 CH 3312/90 A CH3312/90 A CH 3312/90A CH 331290 A CH331290 A CH 331290A CH 680790 A5 CH680790 A5 CH 680790A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
norbixin
water
complex
adduct
solution
Prior art date
Application number
CH3312/90A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul H Jun Todd
Original Assignee
Kalamazoo Holdings Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kalamazoo Holdings Inc filed Critical Kalamazoo Holdings Inc
Publication of CH680790A5 publication Critical patent/CH680790A5/de

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K17/00Carrier-bound or immobilised peptides; Preparation thereof
    • C07K17/02Peptides being immobilised on, or in, an organic carrier
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A21BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21DTREATMENT, e.g. PRESERVATION, OF FLOUR OR DOUGH, e.g. BY ADDITION OF MATERIALS; BAKING; BAKERY PRODUCTS; PRESERVATION THEREOF
    • A21D2/00Treatment of flour or dough by adding materials thereto before or during baking
    • A21D2/08Treatment of flour or dough by adding materials thereto before or during baking by adding organic substances
    • A21D2/14Organic oxygen compounds
    • A21D2/145Acids, anhydrides or salts thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C9/00Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/152Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations containing additives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/40Colouring or decolouring of foods
    • A23L5/42Addition of dyes or pigments, e.g. in combination with optical brighteners
    • A23L5/43Addition of dyes or pigments, e.g. in combination with optical brighteners using naturally occurring organic dyes or pigments, their artificial duplicates or their derivatives
    • A23L5/44Addition of dyes or pigments, e.g. in combination with optical brighteners using naturally occurring organic dyes or pigments, their artificial duplicates or their derivatives using carotenoids or xanthophylls
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C57/00Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C57/02Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms with only carbon-to-carbon double bonds as unsaturation
    • C07C57/13Dicarboxylic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Dairy Products (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
CH 680 790 A5
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Norbixin-Addukte mit wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Proteinen oder verzweigtkettigen oder cyclischen Polysacchariden. Insbesondere betrifft die Erfindung klare, rötliche, wasserlösliche Norbixin-Addukte mit verbesserter Färbekraft und Stabilität im Licht und unter sauren Bedingungen.
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine neue und neuartige Addukt-Form von Norbixin, einem aus Annatto-Samen gewonnenen Carotinoid mit zwei Carbonsäuregruppen.
Dieser Samen wird von einem tropischen Busch produziert, der im Amazonasbecken heimisch ist und heutzutage in den tropischen Zonen der ganzen Welt kultiviert wird. Die Aussenseite des Samens ist mit einer Menge von 1 bis 2% Bixin überzogen, welches der Monomethylester von Norbixin ist. Das Bixin wird leicht aus den frischen Samen in Form einer Paste gewonnen und wird als solches als Kosmetik- und Lebensmittelfarbstoff von den Einheimischen des Amazonasgebiets verwendet. Seit seinem Anbau in der Neuen Welt wurde Bixin in Pastenform ein weit verbreitetes Färbemittel für Fette. In jüngerer Zeit wurde es raffiniert und als mikrokristalline Suspension in Pflanzenöl oder als mehr verdünnte Lösung in Pflanzenöl hergestellt. Diese Formen von Bixin werden verwendet, um Margarine, Butter und Bratöle zu färben. Sie werden auch, wenn sie auf Trägern wie Salz dispergiert sind, als Sossenwürze und dergleichen verwendet. Bixin umfassende Zubereitungen werden heutzutage im allgemeinen durch Lösungsmittel-Extraktion und Reinigung des Farbstoffs hergestellt.
Norbixin, das verseiftes Bixin darstellt, wird durch die alkalische Verseifung von Bixin hergestellt. Dies geschieht im allgemeinen durch Extrahieren der Samen mit wässrigem Alkali und Aufheizen. Das resultierende Produkt, das im Handel als «Käsefarbe» («cheese colour») bekannt ist, ist die Grundlage der Färbung der meisten Cheddar-Käse. Es wird unmittelbar in das Butterfass gegeben oder der Milch, die sauer ist, zugesetzt. Diese fällt das Norbixin, und dieses färbt seinerseits das Butterfett während der Fermentation. Dieser durch unmittelbare alkalische Behandlung gewonnene Extrakt enthält andere Alkalilösliche Stoffe, von denen viele bräunliche Farbtöne aufweisen. Diese tragen auch zur Färbung des Käses bei. Es besteht bei diesen jedoch die Neigung, dass sie die Tiefe des Farbtons verringern. Dieses ist gleichbedeutend mit einem Zusatz von mehr grauem Farbton zum Farbstoff.
Für Anwendungen, die eine grössere Farbtiefe erfordern, wird Norbixin durch Verseifung von relativ reinem Bixin hergesteilt, welches seinerseits durch Kristallisation aus einem Lösungsmittel wie beispielsweise Ethylacetat oder Chloroform hergestellt wurde. Dies verbessert die Tiefe des Farbtons und damit auch die Farbhelligkeit. Ein solches Produkt kann dazu verwendet werden, Getreideprodukten einen orangenen Farbton zu geben. Dies geschieht dadurch, dass man dem Teig die alkalische Norbixinat-Lösung oder ein entsprechendes Pulver zusetzt, wobei das Norbixin aufgrund der Acidität ausfällt. Beim Backen wird die orangene Farbe über den ganzen Teig verteilt.
Da Norbixin, das aus reinem Bixin (Reinheit 75% oder mehr) hergestellt wurde, eine grössere Farbtiefe und Reinheit des Farbtons aufweist, ist es die bevorzugte Norbixin-Form zur Verwendung bei der Ad-duktbildung, wie sie in der vorliegenden Anmeldung beschrieben ist. Die weniger reinen, herkömmlichen, für Käsefarben verwendeten Norbixin-Typen können jedoch ebenfalls eingesetzt werden, wenn die Farbreinheit nicht von oberster Bedeutung ist.
Norbixin ist unlöslich in Wasser, während sich die Salze wie beispielsweise Kalium-Norbixinat (sehr löslich) und Natrium-Norbixinat (weniger löslich), unter alkalischen Bedingungen unter Bildung eines orangefarbenen Farbstoffs lösen. Diese Salze sind sowohl in trockener als auch in flüssiger Form erhältlich, entweder in Mischung mit einem Erdalkalicarbonat-Träger oder getrocknet und in Mischung mit einer modifizierten Lebensmittelstärke. Diese Trockenprodukte weisen dieselben Eigenschaften auf wie die wässrigen Norbixinat-Lösungen: Sie sind in Wasser dispergierbar, haben einen orangenen Farbton und sind nützlich für die Beimischung in Mehle und Gewürze. Ausserdem kann Norbixin aus einer Norbi-xinat-Lösung durch Zusatz von Säure gefällt werden. Die resultierende Flüssigkeit wird auf Salz dispergiert und ergibt ein Produkt, das für die Färbung von Gewürzsalz vorgeschlagen wurde.
Der Stand der Technik zeigt auch die Herstellung eines lakeartigen, wasserunlöslichen Färbemittels, das durch Mischen einer Norbixinat-Lösung mit Cellulose, Sieden, Zusatz von Salz zur Fixierung des Pigments auf der Cellulose, Entfernen des Wassers und Norbixinat-Überschusses durch Filtration und letztendlich Waschen mit sehr verdünnter Essigsäure hergestellt wurde, um ein neutrales Pulver bereitzustellen. Das Färbemittel, welches eine bräunliche und nicht die orangene Farbe der herkömmlichen Norbixinat-Zubereitungen aufweist, ist angeblich geeignet zur Färbung von Tabletten. Es wurde nicht zur Verwendung als Lebensmittelfarbstoff vorgeschlagen.
Ausserdem werden Norbixinat-Zubereitungen unter Verwendung von Polysorbate® 80 und gegebenenfalls Propylenglykol hergestellt. Polysorbate® 80 ist ein üblicher Emulgator in für Lebensmittel geeigneter Reinheit. Bei Zusatz zu sauren Medien wandelt sich das Norbixinat in Lösung in dem Polysorbate® 80 in Norbixin um, das durch das Polysorbate® 80 emulgiert bleibt. Diese Lösungen sind organgefarben, und ihr Farbton und ihre Reinheit hängen von der Reinheit des Bixins ab, das zur Herstellung des Norbi-xinats verwendet wurde. Diese Färbemittel werden säurestabile Annatto-Färbemittel genannt und sind nützlich für Sössen und Dressings.
Ein Verständnis des in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Adduktes wird gefördert durch
2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
CH 680 790 A5
Verwendung der empirischen Formeln und Molekulargewichte der Annatto-Carotinoide:
Bixin: Monomethylester; eine freie Carbonsäuregruppe
C25H40O4
Norbixin: zwei freie Garbonsäuregruppen C24H38O4
MW 380
MW 394
Norbixinate: Alkalisalze von Norbixin:
- Kaliumsalz: C24H36O4K2
— Natriumsalz: C24H3eQ4Na2
MW 456 MW 424
Die Norbixinate werden bei Zusatz zu Lebensmitteln, die sauer sind, in freies Norbixin umgewandelt. In den Lebensmitteln zeigen sie erwartungsgemäss ihre orangene bis orange-braune Farbe.
Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung ergibt sich bei Bezugnahme auf die Zeichnungen. Alle Zeichnungen zeigen Absorptionsspektren von verschiedenen Komplexen oder Addukten gemäss der Erfindung und von entsprechenden unkomplexierten oder nicht in Adduktform vorliegenden Stoffen zum Vergleich. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 ein Absorptionsspektrum eines Adduktes aus Norbixin und Gummi arabicum gemäss der Erfindung, verdünnt in Wasser bei einem pH-Wert von 3. Das Spektrum zeigt keine Peaks, jedoch eine deutliche Absorption bei 550 nm.
Fig. 2 ein Absorptionsspektrum von Norbixin mit Polysorbate® 80, verdünnt in Wasser bei einem pH-Wert von 3. Dieses Spektrum zeigt die charakteristischen Peaks.
Fig. 3 ein Absorptionsspektrum eines Norbixin-Gelatine-Adduktes gemäss der Erfindung, verdünnt in Wasser bei einem pH-Wert von 3. Das Spektrum zeigt wiederum keine Peaks, zeigt jedoch wiederum eine deutliche Absorption bei 550 nm.
Fig. 4 ein Absorptionsspektrum von Norbixinat, verdünnt in destilliertem Wasser. Auch dieses Spektrum zeigt wiederum die charakteristischen Peaks.
Fig. 5 ein Absorptionsspektrum eines mit Norbixin gesättigten Sojabohnenöls, verdünnt auf 50% in So-jabohnenöl. Dieses Spektrum zeigt ebenfalls die charakteristischen Peaks im Bereich von 430 bis 490 nm.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, neue und stabile Komplexe oder Addukte von Norbixin mit Substraten, die ausgewählt sind unter Polysacchariden und Proteinen, und ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, solch einen Komplex oder solch ein Addukt bereitzustellen, welches durch Ansäuern aus einer alkalischen Lösung von Norbixin und einem Substrat gewonnen wird, das bei Stehen in Wasser nicht ausfällt, das eine im wesentlichen stabile rötliche bis purpurrote (und nicht die übliche, im alkalischen Bereich vorliegende orangefarbene) Lösung in Wasser bei einem pH-Wert von 3 bis 4 ergibt und aus dem Norbixin durch Zentrifugation bei neutralen bis sauren pH-Werten nicht entfernt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, solche neuen Addukte oder Komplexe, in denen Norbixin in komplexierter Form mit einer Vielzahl von Substraten vorliegt, und Koazervate solcher Komplexe bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung solch eines verbesserten Norbixin-Produktes bzw. eines Verfahrens zu dessen Herstellung, welches bei seiner Verwendung zum Färben von Lebensmitteln, Getränken und dergleichen alle typischen Vorteile des stabilen Norbixin-Komplexes oder -Adduktes aufweist.
Weitere Aufgaben werden im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich; darüberhinaus ergeben sich zusätzliche Aufgaben in offensichtlicher Weise für den Fachmann, an den sich die vorliegende Erfindung richtet.
Es wurde nun gefunden, dass rötliche, säurestabile, flüssige oder pulverförmige Addukte oder kom-plexierte Formen von Norbixin, die durch das nachfolgend beschriebene Verfahren hergestellt werden, dazu verwendet werden können, einem Lebensmittel oder Getränk eine hellrote oder purpurrote Farbe zu verleihen. Dies steht im Gegensatz zu den orangenen Farbtönen, wie sie mit den üblichen Norbixinat-Lösungen oder -Pulvern erhältlich sind. Das Substrat, mit dem das Norbixinat das Norbixin-Addukt bildet, kann ein wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares, verzweigtkettiges oder cyclisches Polysaccharid oder Protein sein. Es unterscheidet sich in seiner chemischen Konstitution von den modifizierten Lebensmittelstärke-Pulvern, wie sie mit Norbixinat hergesteilt werden, dadurch, dass es nur Norbixin und kein Norbixinat enthält. Das Addukt hat die gleiche Wasserlöslichkeit wie das Substrat, ist in bezug auf seinen Farbton typisch rötlich, weist ein Spektrum auf, das von dem von Norbixin-Emulsionen und von dem von Norbixinaten verschieden ist und weist eine grössere Färbekraft auf. Es bietet dem
3
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
CH 680 790 A5
Lebensmitteltechnologen eine neue Art von Annatto-Farbstoff, der hinsichtlich des Farbtons verschieden von dem des Standes der Technik ist. Das Addukt stellt einen Getränkefarbstoff bereit, der ohne die Oxidation fördernde Emulgatoren wie beispielsweise Polysorbate® 80 hergestellt wird, und es bietet Säurestabilität auf einem weiten Spektrum von Substraten.
Eine zusätzliche Ausbildungsform gemäss der vorliegenden Erfindung besteht in einem Coazervat-Doppeladdukt, das vorzugsweise dadurch hergestellt wird, dass man Substrate von entgegengesetzter lonenladung unter Bildung einer weiteren neuen Klasse von Farbstoffen mischt, die bei der Herstellung von Lebensmitteln nützlich sind.
Der Begriff «Addukt», wie er hier verwendet wird, wird im herkömmlichen Sinn verwendet und bedeutet ein komplexes Molekül, das durch Assoziation verschiedener Moleküle zu einem Einschlusskomplex (inclusion complex) gebildet wird, in dem eine Verbindung innerhalb des Gitters oder der Helix einer anderen Verbindung enthalten ist, oder in der zwei verschiedene Verbindungen durch Wasserstoffbrückenbindungen oder dergleichen eng aneinander gebunden sind.
Die für die vorliegende Erfindung kritischen Bedingungen werden in einfacher Weise erreicht:
1. Das Substrat muss ein in Wasser dispergierbares oder wasserlösliches, verzweigtkettiges oder cyclisches Polysaccharid oder ein in Wasser dispergierbares oder wasserlösliches Protein sein. Geradkettige, wasserunlösliche Polysaccharide, wie beispielsweise Celluiose, sind ungeeignet. Beispiele von praktisch brauchbaren Substraten schliessen Milchprotein, Natriumcaseinat, Molke, Gelatine, modifizierte Lebensmittelstärke, Pektin, einen Pflanzengummi wie beispielsweise Gummi arabicum, Karayagummi oder Ghattigummi, Propylenglykolalginat, Cyclodextrin, von Amylopektin abgeleitetes Maltodex-trin und Carboxymethylcellulose ein.
2. Die Norbixinat-Lösung muss mit dem Substrat bei einem alkalischen pH-Wert so gemischt werden, dass die Adduktbildung unter alkalischen Bedingungen beginnt. Der pH-Wert liegt daher bei wenigstens etwa 8,5, jedoch bevorzugt bei wenigstens etwa 9 und vorteilhafterweise bei 10 bis 12. Die Temperatur liegt vorzugsweise bei Umgebungstemperatur und ist manchmal in vorteilhafter Weise höher. Sie kann jedoch manchmal sogar etwas niedriger sein.
3. Die alkalische Lösung muss relativ langsam angesäuert werden, damit es möglich wird, dass das Norbixinat ein stabiles Addukt bildet, statt als freies Norbixin auszufallen. Am Ende muss der pH-Wert unter etwa 7,7 liegen und liegt vorzugsweise unter etwa 6,8, optimalerweise bei etwa 6 bis etwa 6,7. Er kann jedoch sogar niedriger liegen, beispielsweise bei einem pH-Wert von 3, wenn das Substrat bei einem solch niedrigen pH-Wert nicht abgebaut wird.
Obwohl dies nicht essentiell ist, stammt die bevorzugte Form des Norbixinats aus relativ reinem Bixin. Dies verbessert den Farbton, die Reinheit der Farbe und die Löslichkeit des Adduktes.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann in vorteilhafter Weise - aber nicht notwendig - in Gegenwart eines mit Wasser mischbaren, nicht sauren Lösungsmittels durchgeführt werden, das nicht in negativer Weise mit dem Vorgang der Adduktbildung oder Komplexbildung des Norbixins mit dem Substrat wechselwirkt. Beispielsweise kann das Substrat in vorteilhafter Weise ausgewählt werden aus der aus Alkoholen, Glycerin und Propylenglykol bestehenden Gruppe, am meisten vorteilhaft Ethyl- oder Iso-propylalkohol, Glycerin oder Propylenglykol.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wichtigkeit dieser kritischen Bedingungen, zeigen typische Substrate auf und geben Beispiele für Anwendungen des Addukt-Produktes im Vergleich zu Norbi-xinat-Produkten des Standes der Technik. Eine Beschränkung der Erfindung kann jedoch aus diesen Beispielen nicht abgeleitet werden.
Beispiel 1
Bevorzugte Formen des Verfahrens und des Produktes
Zwei bevorzugte Proteine sind Magermilch und Gelatine, und zwei bevorzugte verzweigtkettige Polysaccharide sind Gummi arabicum und Carboxymethylcellulose. Die grundlegende Verfahrensweise zur Bildung der Addukte ist die gleiche: Anheben des pH-Wertes einer wässrigen Lösung auf wenigstens 8,5, beispielsweise durch Zusatz von KOH oder NaOH, danach Zusetzen einer alkalischen Lösung eines Norbixinats, Umrühren und langsam Ansäuern, beispielsweise mit verdünnter Phosphorsäure. Die angesäuerten Lösungen können als solche verwendet werden oder werden vorzugsweise sprühgetrocknet, um ein bakteriologisch stabiles Pulver bereitzustellen.
(a) Magermilch
200 ml Magermilch wurden auf etwa 30°C erwärmt, und der pH-Wert wurde mit verdünnter KOH von 6,5 auf 10,0 angehoben. Danach wurden 21 ml 6,6%ige Kalium-Norbixinat-Lösung zugesetzt. Dies erhöhte den pH-Wert auf 10,8. Die Mischung wurde 10 Minuten lang gerührt und danach mit 5%iger Phosphorsäure im Verlauf einer Zeit von 12 Minuten auf einen pH-Wert von 6,5 angesäuert. Die resultierende Lösung eines Norbixin-Adduktes mit Magermilchproteinen wurde sprühgetrocknet. Bei Wiederherstellen
4
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
CH 680 790 A5
einer 10%igen Lösung in Wasser hatte diese das Aussehen und die Eigenschaften der Norbixin-Mager-milch-Lösung bei einem pH-Wert von 6,5 und hatte eine leuchtend rote bis purpurrote Farbe.
Die Verwendung von flüssiger Molke anstelle von Magermilch führte zu einem in gleicher Weise interessanten und tief gefärbten Norbixin-Addukt-Produkt.
(b) Gelatine
Eine 2%ige Lösung von «200 bloom»-Gelatine wurde hergestellt durch Erwärmen von 4 g Gelatine in 200 ml Wasser auf 40 °C. Bei dieser Temperatur löste sich die Gelatine. Der pH-Wert wurde erhöht auf 11, und 2 ml einer 6,6%igen Kalium-Norbixinat-Lösung wurden zugesetzt. Die Mischung wurde 10 Minuten lang gerührt und mit 1%iger H3PO4 im Verlauf einer Zeit von 15 Minuten auf einen pH-Wert von 6,8 angesäuert. Die Lösung wurde als solche verwendet oder zu einem Pulver getrocknet und gemahlen, das nach Lösen in Wasser oder Saft eine hellrote Farbe ergab.
(c) Gummi arabicum
30 g Gummi arabicum wurden in 100 ml Wasser gelöst und über Nacht hydratisiert. Die Lösung wurde auf 30°C abgekühlt, und der pH-Wert auf 10 angehoben, danach 33 ml einer 6,6%igen Kalium-Norbixinat-Lösung zugesetzt und 20 Minuten lang gerührt. Der pH-Wert wurde über eine Zeitdauer von 15 Minuten mit Hilfe einer 5%igen Phosphorsäure auf 6,4 gesenkt. Ein Teil der Lösung wurde sprühgetrocknet, ein Teil der Lösung wurde als solche verwendet und ein Teil der Lösung wurde mit zwei Teilen Propylenglykol verdünnt und die Verdünnung als solche verwendet. Bei Zusatz zu Sodawasser ergaben alle Produkte eine leuchtend himbeerrote Farbe. Bei Zumischen zu Tomatensosse wurden Helligkeit und Stärke des roten Farbtons erhöht.
(d) Carboxymethylcellulose
Eine 2%ige Lösung von Carboxymethylcellulose wurde hergestellt durch Einstäuben in 40°C warmes Wasser und Hydratisieren über eine Zeitdauer von 6 Stunden. Es ergab sich ein viskoser Sirup. Der pH-Wert wurde auf 11 erhöht, 2 Vol.-% einer 6,6%igen Kalium-Norbixinat-Lösung wurden zugesetzt und die Mischung wurde über eine Zeitdauer von 30 Minuten gerührt. Diese wurde im Verlauf von 10 Minuten mit 1%iger H3PO4 auf einen pH-Wert von 6,5 angesäuert, während sich das Norbixin-CMC-Addukt bildete. Das Produkt war rötlichorange und nach Lösen eines Teils in fünf Teilen Wasser war es nach dem Abkühlen viskos. In dieser Form trägt es zur Farbe und Viskosität von verschiedenen Sössen bei. Das Produkt war säurestabil (pH 3).
In den vorangehenden Beispielen konnte das Norbixin vom Substrat durch Zentrifugation bei einem neutralen bis sauren pH-Wert nicht entfernt werden.
Beispiel 2
Veranschaulichung des einzigartigen Farbtons, der mit dem Addukt erhalten wird, und der verstärkten Färbekraft
(a) Färbung von Milch
Eine 6,6%ige Lösung reinen Kalium-Norbixins (sogenannte Käsefarbe) wurde mit Wasser auf 1,1% verdünnt und die verdünnte Lösung wurde unter Rühren einer Vollmilch zugesetzt, bis der Gehalt in der Milch 100 ppm Norbixin betrug. Die resultierende Farbe war hellorange.
Magermilch-Norbixin-Addukt-Pulver, wie es in Beispiel 1 (a) hergestellt worden war, wurde mit Wasser 1:10 verdünnt und der Vollmilch bis zu einer Konzentration von 50 ppm Norbixin zugesetzt. Die Milch hatte eine himbeerrote Farbe, und die Farbintensität war vergleichbar. Bei einem Gehalt von 100 ppm ist sie erwartungsgemäss stärker.
Eine mögliche Erklärung für den stärker roten Farbton und die grössere Färbekraft des Adduktes ist folgende: Da der pH-Wert der Milch unter 7 liegt, fällt das Norbixin aus der Käsefarbe aus, löst sich in dem Butterfett, und die Farbe ist orange, in dem mit dem Addukt gefärbten Produkt verbleibt das Norbixin als Addukt, welches eine himbeerrote Farbe hat und bei gleichem Gehalt farbintensiver ist. Dies zeigt die einzigartigen und unerwarteten Eigenschaften des Adduktes.
Beispiel 2 fbl
Um den Unterschied in der Art des Adduktes und den resultierenden Unterschied in der Färbekraft des Adduktes im Vergleich mit freiem Norbixin aufzuzeigen, wurden die folgenden Substrate in einer Verdünnung von 1:100 in destilliertem Wasser hergestellt:
Gelatine, «200 bloom» (erwärmt auf 35°G),
Gummi arabicum,
5
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
CH 680 790 A5
Polysorbate® 80 (ein öliger Emulgator, der verwendet wird, um säurebeständige Annattofarben herzustellen).
Der pH-Wert jeder Lösung wurde auf 10 erhöht, 1 ml 6,6%iger Norbixinat-Lösung wurde zugesetzt und die Lösungen wurden über einen Zeitraum von 5 Minuten mit einer 0,5%igen H3PO4 angesäuert, um im Fall von Gelatine und Gummi arabicum das Addukt und im Fall von Polysorbate® 80 das emulgierte Norbixin zu bilden. Diese Lösungen wurden im nächsten Schritt mit destilliertem Wasser auf 1:100 verdünnt, wobei der pH-Wert auf 3 eingestellt wurde. Spektren dieser Lösungen wurden aufgenommen und das visuelle Erscheinungsbild aufgezeichnet.
Zusätzlich wurden 100 ml Sojabohnenöl, 50 ml Wasser, 1 ml einer 6,6%igen Norbixinat-Lösung und eine ausreichende Säuremenge, um den pH-Wert auf 5 zu senken, auf 50°C erwärmt und für zwei Stunden gerührt, um eine gesättigte Lösung von Norbixin in Sojaöl herzustellen. Das Öl wurde abgetrennt, filtriert und das Spektrum gegen Sojaöl als Leerwert aufgenommen, um das Spektrum von Norbixin in Sojaöl zu zeigen.
Das Gummi-arabicum-Addukt war klar rot, die Polysorbate® 80-Lösung war klar hellorange. Das Addukt hatte nicht nur eine Absorption bei 550 nm, die zehnmal so gross war wie die Absorption des in Polysorbate® 80 emulgierten Norbixins, sondern auch nur etwa 65% der Absorption im blauen 460 nm-Be-reich. Diese ist verantwortlich für seine rote Farbe im Vergleich zur orangenen Farbe des in Polysorbate® 80 gelösten Norbixins.
Die Spektren sind in den Fig. 1 bis 5 gezeigt. Es ist offensichtlich, dass sie in zwei Klassen fallen: Spektren des freien Norbixins mit zwei Peaks im Bereich von 450 bis 500 nm, ähnlich dem Spektrum von Norbixinat, das mit destilliertem Wasser verdünnt wurde, und Spektren des Adduktes, die flache Kurven und eine deutliche Absorption bei 550 nm in Beziehung zu der Absorption bei 460 nm haben. Dies spiegelt die visuellen Unterschiede wider: Das freie Norbixin in destilliertem Wasser, Polysorbate® 80 und Sojabohnenöl sind orange und das Addukt ist rot bis purpurrot.
Man Hess die verdünnten Lösungen einen Tag lang auf einer Tischplatte unter fluoreszierendem Licht stehen. Die Polysorbate® 80-Lösung wurde farblos, während die Addukte ihre Farbe behielten. Dies zeigt die stark erhöhte Lichtstabilität des Adduktes im Vergleich zu freiem Norbixin, welche auf die Änderung in der Natur des Chromophors zurückzuführen ist.
Die Addukte der anderen wasserlöslichen und in Wasser dispergierbaren Proteine und verzweigtket-tigen und cyclischen Polysaccharide, die in dieser Beschreibung erwähnt werden, verhalten sich in derselben Weise. Wenn jedoch das Substrat trübe ist, wie dies im Fall von Magermilch ist, ist die Dispersion des Adduktes ebenfalls trübe.
Dies wiederum zeigt den Unterschied in der Art des Produktes gemäss der vorliegenden Erfindung und des Norbixins des Standes der Technik. Der visuelle Unterschied im Farbton, wie er in Teil (a) dieses Beispiels gezeigt wurde, wird durch diese Erklärung und die technischen Daten gestützt.
Daher stützt das Verhalten des Adduktes den Schluss, den man aus den charakteristischen spektralen Eigenschaften ziehen kann: Das Addukt ist an sich ein von Norbixin oder auch Norbixinat verschiedenes Chromophor. Es ist anzumerken, dass die Spektralkurven der Addukte nicht die typischen Dop-pelpeaks im 460 nm-Bereich (bei etwa 490 und 466 nm) aufweisen, die charakteristisch für Norbixin sind. Ausserdem haben sie - wie bereits oben angemerkt - völlig unterschiedliche Absorptionen bei 460 und 550 nm.
Beispiel 3
Verwendung verschiedener Säuren und Basen
Mit Ausnahme der geringeren Löslichkeit von Natrium-Norbixinat im Vergleich zu Kalium-Norbixinat sind die beiden Ionen austauschbar. Anstelle von Phosphorsäure können auch Schwefelsäure oder Chlorwasserstoffsäure unmittelbar wie in Beispiel 2 (b) eingesetzt werden.
Diese Säuren sind jedoch viel korrosiver und lassen sich in Lebensmittelfabriken nicht einfach handhaben. Organische Säuren wie beispielsweise Citronensäure und Milchsäure können ebenfalls verwendet werden und sind deswegen, weil sie normale Bestandteile in vielen Lebensmitteln darstellen, bei bestimmten Anwendungen vorteilhaft. Phosphorsäure ist jedoch die am meisten bevorzugte Säure.
Beispiel 4
Bedeutung einer relativ langsamen Neutralisation
Ionische Reaktionen laufen sofort ab, und es wäre normalerweise nicht erforderlich, die Lösung von Norbixinat und einem Substrat langsam zu neutralisieren. Es erscheint jedoch so, dass die Bildung des Adduktes während des Neutralisationsverfahrens eine kurze Zeit in Anspruch nimmt, und es ist daher bevorzugt, den pH-Wert langsam im Verlauf einer Zeitdauer von wenigen Minuten abzusenken. Wenn dies in weniger als 1 Minute und insbesondere weniger als 30 Sekunden geschieht, fällt offenbar das meiste Norbixin in freier Form aus. Der Farbton ist dann recht stark orange, und die Färbekraft ist relativ gering.
6
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
CH 680 790 A5
Es wurde eine 1%ige Lösung einer «40 bloom»-Gelatine hergestellt und der pH-Wert wurde auf 10 angehoben. Danach wurde 1 ml einer 6,6%igen Norbixinat-Lösung zugesetzt, und man liess die Mischung 10 Minuten lang bei 25°C rühren. Ein Teil davon wurde in 30 Sekunden auf einen pH-Wert von 6,6 neutralisiert, ein zweiter Teil davon in 1 Minute, ein dritter Teil in zwei Minuten, ein vierter Teil im Verlauf von über 5 Minuten und ein fünfter Teil im Verlauf von über 10 Minuten. Ein Vergleich der Farbtöne und der Färbestärke nach Verdünnen der Lösungen im Verhältnis 1:20 mit Wasser ergab folgendes:
Tabelle I
Zeit
Farbton
Färbestärke
30 Sekunden orange sehr schwach
1 Minute rot-orange mittel
5 Minuten rot sehr stark
10 Minuten rot sehr stark
Dies zeigt, dass eine Zeit von weniger als 30 Sekunden nicht zufriedenstellend ist und dass in der Praxis eine Zeit von 5 Minuten oder mehr bevorzugt ist.
Beispiel 5
Bedeutung des pH-Wertes
Es gibt zwei kritische Begrenzungen des pH-Wertes in dem Verfahren zur Bildung des Norbixin-Ad-duktes.
(a) Die untere Grenze für die alkalische Ausgangs-Norbixinat-Lösung liegt bei dem pH-Wert, bei dem im wesentlichen die gesamte Dicarbonsäure in Salzform vorliegt und daher in der wässrigen Lösung oder Suspension eines Substrats löslich ist. Wenn das Norbixin als freies Norbixin und nicht als Norbixinat vorliegt, bildet sich das Addukt nicht. Diese untere Grenze für den pH-Wert der Norbixinat-Lösung kann dadurch bestimmt werden, dass man eine verdünnte Lösung von Kalium-Norbixinat (200 ppm) herstellt und diese langsam ansäuert. Bei einem pH-Wert von 8,5 wird sie aufgrund des gebildeten freien Norbixins trübe. Dies ist der untere Grenzwert des pH-Wertes für die Norbixinat-Lösung. Die Löslichkeit ist bei konzentrierteren Norbixinat-Lösungen bei diesem pH-Wert beschränkt, und daher liegt die bevorzugte untere Grenze des pH-Wertes wenigstens bei etwa 9 und noch mehr bevorzugt bei 10 bis 12.
(b) Die obere Grenze des pH-Wertes der Norbixin-Addukt-Lösung ist gegeben durch den pH-Wert, bei dem im wesentlichen das gesamte Norbixinat in das Norbixin-Addukt umgewandelt wurde. Dieser pH-Wert liegt bei etwa 7,7. Dies kann dadurch bestimmt werden, dass man eine 2000 ppm enthaltende Gummi arabicum-Lösung herstellt, diese filtriert, den pH-Wert auf 10 einstellt und 200 ppm Norbixinat zusetzt.
Der pH-Wert wird dann schrittweise abgesenkt, wobei man Proben für die Spektralanalyse entnimmt. Die Proben werden im Verhältnis 1:100 mit Wasser vom pH-Wert 3 verdünnt, wobei man den pH-Wert von 3 wählt, um die bemerkenswerte Stabilität des Adduktes bei diesem pHWert zu zeigen; ein höherer pH-Wert führt zu demselben Produkt. Von diesen Proben wird die Absorption bei 460 nm im blauen Bereich und bei 550 nm im grünen Bereich aufgenommen. In Tabelle II werden diese Absorptionen in bezug gesetzt zur Absorption einer Probe, die bei einem pH-Wert von 6,7 aufgenommen wurde; deren Absorption wurde gleich 100 gesetzt. Die Werte wurden nicht korrigiert für eine Verdünnung aufgrund des An-säuerns; dies senkte die Zahlenwerte geringfügig unter 100 ab. Es sollte erwähnt werden, dass die Spektralkurven der Addukt-Lösungen denen des Gummi-arabicum-Adduktes aus Beispiel 2 (b) ähnlich waren, während die Kurven der alkalischen Norbixinat-Lösungen ähnlich denen der Polysorbate® 80-Lösung von Beispiel 2 (b) waren.
Tabelle II zeigt, dass die Absorption im grünen Bereich des Spektrums (550 nm) aufgrund der Bildung des Adduktes bei einem pH-Wert von 7,7 im wesentlichen vollständig ist, jedoch weiter ansteigt, wenn der pH-Wert abgesenkt wird. Die Tabelle zeigt auch, dass sich die Absorption im blauen Bereich des Spektrums (460 nm), bezogen auf die Absorption im grünen Bereich, von einem Wert bei 9 zu einem anderen Wert bei 7,7 verändert, und bei weiterer Erniedrigung des pH-Wertes noch etwas weiter ansteigt. Dies zeigt, dass das Absorptionsspektrum des Adduktes völlig verschieden ist von dem des Norbixinats und auch von dem des freien, gelösten und in Polysorbate® 80 emulgierten Norbixins von Beispiel 2 (b).
7
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
CH 680 790 A5
Tabelle II
pH
550 nm/460 nm
550 nm
9,0
7.7 7,6 7,4
6.8 6,4
2,6 88 88 92 96 100
5,5 85 87 90 95 100
Beispiel 6
Vergleichsbeispiel mit dem Stand der Technik
Der Stand der Technik (US-PS 4 542 822; Schmidt) beschreibt eine pulverförmige Mischung von Kali-um-Norbixinat und Capsul®, einer modifizierten (verzweigtkettigen) Amylopektin-Stärke. Von Schmidt wird gezeigt und beansprucht, dass die trockene, pulverförmige Mischung von Kalium-Norbixinat und Capsul® einzigartige Eigenschaften in bezug auf die Löslichkeit in Wasser bei einem pH-Wert von 3 aufweise. Schmidt zeigt, dass andere verzweigtkettige Polysaccharide, nämlich Gummi arabicum (eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung) und Maltodextrine unbefriedigende Ergebnisse liefern.
Es wurde das nach dem Stand der Technik bevorzugte Verfahren wiederholt, mit der Ausnahme, dass nur die halbe Menge (1/2 Teil) einer 6,6%igen Norbixinat-Lösung pro Teil Capsul® anstelle eines Teils einer 3% starken Norbixinat-Käsefarbe eingesetzt wurde. Ausserdem wurde die Wassermenge auf 2 Teile Wasser auf 1 Teil Capsul® verdoppelt, um die Viskosität der Capsul®-Lösung zu erniedrigen und ein verbessertes Mischen zu ermöglichen. Wenn Lösungen zu viskos sind, lässt sich eine Neutralisation nicht erreichen, ohne dass der Rührvorgang so kräftig ist, dass Luft in die Lösung gerührt wird; dies ist jedoch nachteilig. Beim Trocknen ergibt dies das bei einem pH-Wert von 3 stabile Norbixinat-Pulver gemäss den Ansprüchen des Standes der Technik.
Ausserdem wurde die Norbixinat-Capsul®-Lösung langsam auf einen pH-Wert von 6 angesäuert, um das Capsul®-Norbixin-Addukt zu bilden.
Ausserdem wurde eine Gummi-arabicum-Lösung hergestellt, wobei man dieselben Mengenverhältnisse wie oben einsetzte. Ein Teil der Lösung wurde angesäuert, um das Addukt zu bilden, und ein Teil wurde im alkalischen Bereich belassen.
Bei Zusatz zu auf einen pH-Wert von 3 gepuffertem Wasser waren die Addukte von roter Farbe und stabil. Die nicht angesäuerten Zubereitungen ohne Adduktbildung waren schwach orange, und die Gum-mi-arabicum-Zubereitung fiel aus. Das Capsul®-Norbixinat-Nicht-Addukt fiel nach einem Tag aus, während beide Addukte die Lösungen kontinuierlich rot färbten. Keines der Gummi-arabicum-Addukte und nur ein Teil des Capsul®-Adduktes fiel aus. Insbesondere war die Gummi-arabicum-Lösung klar und daher überlegen.
Dies zeigt deutlich die Unterschiede sowohl in bezug auf die Löslichkeit als auch die Färbekraft zwischen den adduktartigen und den nicht-adduktartigen Norbixinat-Zubereitungen, insbesondere dann, wenn sie nach den Verfahrensweisen des Standes der Technik, wie sie z.B. in dem oben erwähnten US-Patent von Schmidt gezeigt wurden, untersucht wurden. Ausserdem war das Erscheinungsbild des nicht-adduktartigen Capsul®-Produktes in saurem Wasser ähnlich dem des Polysorbate®-80-Produk-tes aus Beispiel 2 (b), während das Capsul®-Norbixin-Addukt die charakteristischen Eigenschaften des Gummi-arabicum-Adduktes aufwies.
Wenn die Mengenverhältnisse von Norbixinat zu Capsul® und Gummi arabicum verdoppelt werden, wird die Farbe des Capsul®-Adduktes matter, und das Addukt neigt zum Ausfallen, während das Gummi-arabicum-Addukt rot und löslich bleibt. Dies zeigt den Unterschied zwischen dem bevorzugten Addukt-Substrat, Gummi arabicum und modifizierter Stärke. Da jedoch die letztere preiswerter ist, kann sie für viele Anwendungen das wirtschaftlichste Substrat sein. Ein Fachmann wird das Substrat der gewünschten Verwendung im Lebensmittelbereich anpassen. (Im Falle des nicht-adduktartigen Norbixinats gemäss dem obigen US-Patent von Schmidt ist Capsul® tatsächlich Gummi arabicum überlegen.)
Beispiel 7
Bedeutung verzweigtkettiger Polysaccharide
Mikrokristalline Cellulose und Guar-Gummi sind zwei Beispiele geradkettiger Polysaccharide, die in weitem Umfang dazu verwendet werden, Lebensmitteln Viskosität zu verleihen. Diese Polysaccharide bilden keine Addukte mit Norbixin, wie sich aufgrund ihrer Färbung und aufgrund ihres Verhaltens zeigt.
8
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
CH 680 790 A5
10 g mikrokristalline Cellulose (Avicel®), 180 ml Wasser und 15 ml 6,6 %ige Norbixinat-Lösung, die die Lösung alkalisch machte, wurden zum Sieden gebracht, und es wurden 2,5 g NaCI zugesetzt. Die Mischung wurde 10 Minuten lang gerührt; da sie jedoch eine dicke Paste war, Hess sie sich nicht filtrieren. Nach Zumischen von 1/2 Volumen Diatomeen-Erde konnte sie filtriert werden. Das resultierende Pulver wurde mit Wasser und danach mit verdünnter Essigsäure gewaschen und war dann bräunlich.
Aufgrund der Schwierigkeiten bei der Filtration wurde das Experiment unter Verwendung von Cellulo-sefasern (Kleenex®), die in einem Mischer aufgeschlossen wurden, wiederholt. Die resultierende Paste wurde durch Auspressen entwässert. Das resultierende trockene Produkt hatte wieder eine bräunliche Farbe mit einem rötlichen Stich.
Guar-Gummi wurde über Nacht in Wasser (2 g/400 ml) hydratisiert, wobei man eine viskose Lösung erhielt (konzentriertem Lösungen Hessen sich nicht rühren). Danach wurden 2 ml einer 6,6 %igen Norbixinat-Lösung, die KOH in einer Konzentration von 8 % enthielt, zugesetzt. Der resultierende pH-Wert betrug 10,7.
Diese Lösung wurde auf vier Wegen bewertet:
1. Kochen unter Zusatz von 2,5 % NaCI
(a) ohne Ansäuern
(b) langsames Ansäuern (15 Minuten) auf einen pH-Wert von 6,5.
2. 30°C ohne Salz
(a) ohne Ansäuern
(b) langsames Ansäuern (17 Minuten) auf einen pH-Wert von 6,5.
Diese Lösungen wurden dann im Verhältnis 1:20 mit destilliertem Wasser verdünnt und beobachtet. Die Beobachtungen waren die folgenden:
Lösungen 1 (a) und 2 (a) waren orange und hatten dieselbe Farbe wie Norbixinat über gefällter Cellulose-faser aufgrund der Alkalität und Auflösung des Norbixinats in Wasser.
Lösung 1 (b) war orange, in der Farbe ähnlich wie Norbixinat, und trübe.
Lösung 2 (b) war bräunlich-rot, trübe, fällte einen Niederschlag aus und trennte sich vom Gummi ab. Ausserdem wurden die Produkte 1 (a) und 1 (b) getrocknet und pulverisiert. Das Pulver des Produktes 1 (a) war orange-braun und das des Produktes 1 (b) rötlich-braun.
Dies zeigt, dass die Verwendung von Salz als Fixiermittel gemäss dem Stand der Technik selbst bei langsamem Ansäuern (gemäss dem Stand der Technik wird unverzüglich neutralisiert) nicht zu einem roten Addukt führt, obwohl man gemäss dem Stand der Technik annahm, dass ein Fixiermittel wie Salz vorteilhaft ist. (Gemäss der vorliegenden Erfindung und Anmeldung ist ein Fixiermittel nicht nützlich.) Aufgrund unlöslicher Stoffe konnten Spektren nicht aufgenommen werden.
Beispiel 8
Cyclodextrine und andere Substrate
Obwohl wasserlösliche und in Wasser dispergierbare, verzweigtkettige Polysaccharide und wasserlösliche und in Wasser dispergierbare Proteine vom Konzept der vorliegenden Erfindung umfasst werden und typische Stoffe wie Pektine mit hohem Ethoxy-Gehait, Propylenglykol-Alginat, Guar-Gummi und Karaya-Gummi, Carrageen und aus Amylopektinen (einer verzweigtkettigen Stärke) hergestellte Malto-dextrine sowie allgemein sogenannte modifizierte Stärken und Casein, hydrolysiertes Sojaprotein und Mehle mit hohem Proteingehalt wie Senfmehl auch geeignete Substrate zur Addukt-Bildung gemäss der Erfindung sind, kann ein einzigartiges Addukt mit einem konischen, cyclischen Saccharid namens Cyclo-dextrin gebildet werden.
Beispielsweise wurden 4 g beta-Cyclodextrin in heissem Wasser (50°C) gelöst, und der pH-Wert wurde auf 10 eingestellt. Danach wurden 2 ml einer 6,6%igen Norbixinat-Lösung zugesetzt, und die Mischung wurde im Verlauf von 10 Minuten bei 40°C mit Phosphorsäure auf einen pH-Wert von 6 neutralisiert. Die resultierende tief orange-rote Lösung war klar. Beim Abkühlen fiel das Addukt aufgrund der Unlöslichkeit von Cyclodextrin aus. Der Niederschlag ergab beim erneuten Auflösen in Wasser eine klare, orange-rote Lösung bei einem pH-Wert von 3.
Bespiel 9
Mischungen von Addukten mit wasserlöslichen geniessbaren Lösungsmitteln
Das Gummi-arabicum-Norbixin-Addukt von Beispiel 1 (c) wurde mit Propylenglykol unter Erhalt von Lösungen gemischt, die 25 und 50% Propylenglykol enthielten. Beide Lösungen waren stabil und ergaben hellrote Farben, wenn sie in Wasser gegeben wurden.
In gleicher Weise wurde eine 25% Ethanol enthaltende Lösung hergestellt, was zu denselben Ergebnissen führte.
Andere Lösungsmittel wie beispielsweise Glycerin, Ethanol und Isopropanol, die üblicherweise in Lebensmitteln verwendet werden, sind geeignete Verdünnungsmittel und bakteriostatische Mittel. Die Ver9
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
CH 680 790 A5
wendung solcher Lösungsmittel erlaubt die Herstellung stabiler flüssiger Zubereitungen gemäss der vorliegenden Erfindung, die nicht von Bakterien angegriffen werden.
Die Gegenwart solcher Lösungsmittel während des erfindungsgemässen Verfahrens hat - wie bereits festgestellt - keinen nachteiligen Einfluss auf die Komplexierung des Norbixins und ist in einigen Fällen ein bevorzugter Aspekt des Verfahrens gemäss der Erfindung, beispielsweise dann, wenn eine flüssige Form des Norbixin-Komplexes oder -Adduktes unmittelbar in einem Lebensmittel oder Getränk verwendet werden soll.
Natürlich können die wässrigen Lösungen selbst unmittelbar verwendet werden, wenn sie vor Verunreinigungen geschützt werden, indem man sie dem Lebensmittel zusetzt.
Beispiel 10
Herstellung von Koazervaten
Der Begriff «Koazervate» wird hier in Übereinstimmung mit seiner normalen Bedeutung verwendet und bedeutet ein Aggregat von kolloidalen Tröpfchen, die durch elektrostatische Anziehung zusammengehalten werden.
Ein ein Koarzervat aus Gelatine und Gummi arabicum darstellendes Addukt wurde wie folgt hergestellt:
6 g «200 bloom»-Gelatine wurden in 200 ml 40°C heissen Wassers gelöst. Danach wurden 6 g Gummi arabicum in gleicher Weise gelöst. Die Lösungen wurden vermischt und wurden sofort trübe, da sich das Koazervat bildete. Der pH-Wert wurde auf 10 angehoben; dabei wurde die Lösung klar. Danach wurden 6 ml einer 6,6%igen Norbixinat-Lösung zugesetzt, und die Mischung wurde 10 Minuten lang gerührt und danach langsam auf einen pH-Wert von 6,5 angesäuert, wobei sich das Addukt bildete und das Koazervat wiederbildete. Bei Zusatz des Koazervat-Adduktes zu Wasser ergab sich eine hellrote, klare Lösung, die in bezug auf den Farbton überlegen und röter war als Lösungen einer equivalenten Konzentration entweder des Gelatine- oder des Gummi-arabicum-Adduktes allein.
Es versteht sich, dass Koarzervate in derselben Weise, aber unter Verwendung anderer Substrate als der oben genannten und unter Erhöhung der lonenkonzentrationen in den wässrigen Medien hergestellt werden können. Diese Verfahrensweisen kommen gemäss der vorliegenden Beschreibung ebenfalls in Betracht.
Beispiel 11
Anwendungen der Addukte beim Färben von Lebensmitteln
Die Addukte gemäss der Erfindung können in pulverförmiger oder flüssiger Form Lebensmitteln unmittelbar zugesetzt werden. Beispielsweise gibt das sprühgetrocknete Magermilchpulver bei Zusatz zu Yoghurt diesem einen Erdbeer-Farbton. Wenn man es einem Milchshake zusetzt, gibt es diesem einen orangefarbenen bis roten Farbton, abhängig von der Zugabemenge.
Das Gummi-arabicum-Addukt oder andere Polysaccharid-Produkte können einem Saft wie beispielsweise einem Pflanzensaft zugesetzt werden, um seine Helligkeit und seine rote Farbe zu verstärken. Es kann mit einem Komplex von Curcumin mit einem ähnlichen Substrat unter Erhalt einer gelb-orangenen Farbe kombiniert werden. Es kann Orangensaft zugesetzt werden, um diesem eine tiefere Farbe zu verleihen, oder einem Orangendrink in Kombination mit komplexiertem Curcumin zugesetzt werden, um die gelbe Farbe des Curcumins abzuschwächen.
Seine Verwendung zum Färben von Glasuren sowie in Käsesaucen und Barbecue-Gewürzen ist offensichtlich. Beim Aufstäuben auf Gebäck können rote Farben erhalten werden. Insbesondere die Pro-tein-Addukte sind nützlich zum Färben von Fleisch und Bratensaft.
Dem Lebensmitteltechnologen sind viele andere Anwendungen klar. Die Farbe ist natürlicher Herkunft und bietet einen bequemen Ersatz für die umstrittenen sogenannten Kohleteerfarbstoffe bei der Färbung von Lebensmitteln.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Komplex des Norbixins mit einem Substrat oder mit einer Kombination von Substraten, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare, verzweigtkettige oder cycli-sche Polysaccharide oder wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare Proteine oder mit einer Kombination solcher Substrate, der bei Stehen in Wasser nicht ausfällt, in Wasser bei einem pH-Wert von 3 bis 4 eine im wesentlichen stabile rötliche oder purpurrote Lösung ergibt, eine erhöhte Absorption bei 550 nm und eine verminderte Absorption im Bereich von 460 bis 550 nm, verglichen mit Norbixin oder Norbixinat, aufweist, und aus dem Norbixin bei neutralem bis saurem pH-Wert durch Zentrifugation nicht entfernt werden kann.
    2. Komplex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat oder eine Kombination von zwei oder mehr solcher Substrate ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend Milchprotein, Natriumcas-einat, Molke, Gelatine, modifizierte Lebensmittelstärke, Pektin, Pflanzengummi, Propylenglykoialginat, Cyclodextrin, von Amylopektin abgeleitetes Maltodextrin und Carboxymethylcellulose.
    3. Komplex nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Komplex ein Koazervat ist.
    10
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    CH 680 790 A5
    4. Komplex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein fester Trockenmilchkomplex von Norbixin mit Magermilch oder Molke ist.
    5. Komplex nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er in getrockneter und pulverisierter oder flüssiger Form vorliegt.
    6. Verfahren zur Herstellung eines Komplexes nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches folgende Schritte umfasst:
    - Vermischen des Substrats oder der Substrate und Norbixins in einer wässrigen Lösung bei einem pH-Wert oberhalb von 8,5, bei welchem das Norbixin in seiner wasserlöslichen, organgefarbenen, alkalischen Form vorliegt, und danach
    -Ansäuern der Lösung unter Absenken des pH-Wertes auf unter 7,7, und dadurch
    - Komplexieren des Norbixins in Form seines rötlichen oder purpurroten Komplexes.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, worin der pH-Wert der wässrigen Lösung vor dem Ansäuern oberhalb von 9 liegt, vorzugsweise im Bereich von 9 bis 12, und der pH-Wert nach dem Ansäuern unterhalb von 6,8 liegt, vorzugsweise im Bereich von 6 bis 6,7, vorzugsweise unter Verwendung von Natriumoder Kaliumhydroxid zum Einstellen eines pH-Wertes oberhalb von 8,5 und vorzugsweise unter Verwendung von Phosphorsäure zum Einstellen eines darunterliegenden pH-Wertes.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-7, worin das Norbixin mit einer Kombination von Substraten komplexiert wird, vorzugsweise einer Kombination von Gelatine und einem Pflanzengummi, insbesondere einer Kombination von Gelatine und Gummi arabicum.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-8, worin das Substrat Gelatine, Gummi arabicum, Karaya-Gummi, Ghatti-Gummi, modifizierte Lebensmittelstärke, Cyciodextrin oder Carboxymethylcellulose ist, insbesondere Cyciodextrin.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-9, worin das Verfahren durchgeführt wird in Gegenwart eines mit Wasser mischbaren, nicht sauren Lösungsmittels, welches nicht in negativer Weise mit dem Vorgang der Komplexierung des alkalischen Norbixins mit dem Substrat wechselwiikt.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel ausgewählt ist aus der aus Alkoholen, Glycerin und Propylenglykol bestehenden Gruppe.
    12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend Ethylalkohol, Isopropylalkohol, Glycerin oder Propylenglykol.
    13. Verfahren nach Anspruch 6, welches die Schritte Mischen von Norbixin und flüssiger Molke oder Magermilch, Rühren oder Mischung bei einem alkalischen pH-Wert oberhalb von 8,5, Absenken des pH-Wertes auf unter 7,7 und anschliessendes Trocknen umfasst.
    14. Verfahren zum Färben eines Lebensmittels oder Getränks, dadurch gekennzeichnet, dass ein Komplex von Norbixin mit einem wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Protein oder einem ver-zweigtkettigen oder cyclischen Polysaccharid gemäss einem der Ansprüche 1-5 zugesetzt wird.
    15. Lebensmittel oder Getränk, welches einen Komplex von Norbixin mit einem wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Protein oder einem verzweigtkettigen oder cyclischen Polysaccharid gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5 enthält.
    11
CH3312/90A 1989-10-24 1990-10-16 CH680790A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/426,578 US5053240A (en) 1989-10-24 1989-10-24 Norbixin adducts with water-soluble or water-dispersible proteins or branched-chain or cyclic polysaccharides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH680790A5 true CH680790A5 (de) 1992-11-13

Family

ID=23691365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH3312/90A CH680790A5 (de) 1989-10-24 1990-10-16

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5053240A (de)
JP (1) JPH03160946A (de)
CA (1) CA2028156C (de)
CH (1) CH680790A5 (de)
DE (1) DE4033690A1 (de)
DK (1) DK255690A (de)
ES (1) ES2032360B1 (de)
FR (1) FR2653439A1 (de)
GB (1) GB2239020B (de)
IE (1) IE903796A1 (de)
IT (1) IT1245630B (de)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW224049B (de) * 1991-12-31 1994-05-21 Sunkyong Ind Ltd
US5417990A (en) * 1994-03-29 1995-05-23 Kraft Foods, Inc. Ready-to-eat, multi-component, multi-colored gels
DE4424085A1 (de) * 1994-07-11 1996-01-18 Basf Ag Kaltwasserdispergierbare Zubereitungen fettlöslicher Wirkstoffe
ATE247388T1 (de) 1996-01-22 2003-09-15 Chr Hansen As In wasser dispergierbare zusammensetzungen, die ein natuerliches hydrophobes pigment enthalten, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
EP0797925B1 (de) * 1996-03-27 2001-11-14 Societe Des Produits Nestle S.A. Protein-verkapselte Teilchen aus einer Polysaccharid-enthaltender Dispersion
US6458394B1 (en) 1997-08-08 2002-10-01 Rhodia Inc. Process for the uniform coloration of cheese
WO1999007233A1 (en) * 1997-08-08 1999-02-18 Rhodia Inc. Process for the uniform coloration of cheese
US6444249B1 (en) * 1997-09-27 2002-09-03 General Mills, Inc. Stabilized annatto-caramel food colorant
NZ535323A (en) 2002-02-25 2008-02-29 Diffusion Pharmaceuticals Llc Bipolar trans carotenoid salts and their uses
EP1667954B1 (de) * 2003-08-25 2018-11-14 Diffusion Pharmaceuticals LLC Bipolare trans-carotenoidsalze und deren anwendungen
EP2540696B1 (de) 2005-02-24 2020-01-01 Diffusion Pharmaceuticals LLC Trans-Karotinoide, deren Formulierung und Verwendung
JP2007277471A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Taisho Technos Co Ltd アナトー色素製剤
MX2009010988A (es) * 2007-04-13 2010-03-15 Diffusion Pharmaceuticals Llc Uso de trans-carotenoides bipolares como un tratamiento previo y en el tratamiento de una enfermedad vascular periferica.
US20100272859A1 (en) * 2007-08-28 2010-10-28 Pepsico, Inc. Delivery and controlled release of encapsulated water-insoluble flavorants
US9186640B2 (en) 2007-08-28 2015-11-17 Pepsico, Inc. Delivery and controlled release of encapsulated lipophilic nutrients
JP2011502125A (ja) * 2007-10-31 2011-01-20 ディフュージョン・ファーマシューティカルズ・エルエルシー 小分子拡散を促進する新しい種類の治療法
CA2765697C (en) 2009-06-22 2019-11-12 Diffusion Pharmaceuticals Llc Diffusion enhancing compounds and their use alone or with thrombolytics
FR2947173B1 (fr) * 2009-06-25 2012-01-27 Inst Biophytis Composition alimentaire destinee a la protection solaire
AU2011262361A1 (en) 2010-06-02 2013-01-10 Diffusion Pharmaceuticals Llc Oral formulations of bipolar trans carotenoids
JP5589203B2 (ja) * 2010-08-25 2014-09-17 東洋インキScホールディングス株式会社 ノルビキシン水性分散体とその製造方法
FR2974976B1 (fr) * 2011-05-13 2014-02-07 Innovation Dev Organisation Conception Et Realisation Additif pour la realisation de glacons colores, glacons colores contenant cet additif et procede de fabrication
BR112014027911B1 (pt) * 2012-05-16 2020-04-14 Chr Hansen As produto da dispersão de sólido em água vermelha alaranjada transparente
DE102014107412A1 (de) 2014-05-26 2015-12-17 Schülke & Mayr GmbH Gefärbte desinfizierende Zubereitung auf Basis von Bispyridiniumalkan
KR20170138447A (ko) * 2015-04-20 2017-12-15 크래프트 푸즈 그룹 브랜즈 엘엘씨 천연-유래 착색제 블렌드를 갖는 건조-분말 치즈 조성물, 제조 방법 및 치즈 제품
CN115089569A (zh) 2016-03-24 2022-09-23 扩散药品有限公司 双极性反式类胡萝卜素连同化疗和放射治疗在治疗癌症中的用途
DE102017130313A1 (de) 2017-12-18 2019-06-19 Schülke & Mayr GmbH Gefärbte desinfizierende Zubereitung mit einem Gehalt an Octenidindihydrochlorid
CN114631570B (zh) * 2022-03-21 2023-07-28 南昌大学 一种抑制胭脂树橙泄漏的奶酪加工方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE944918C (de) * 1951-10-11 1956-06-28 Ostra Chemie G M B H Verfahren zur Herstellung von Kaese, anderen fetten Milcherzeugnissen und Speisefett-Emulsionen
DE946502C (de) * 1951-12-22 1956-08-02 Ostra Chemie G M B H Verfahren zur Herstellung von Kaese, anderen Milcherzeugnissen und Speisefett-Emulsionen
GB760323A (en) * 1953-04-01 1956-10-31 Emi Ltd Improvements in or relating to mechanism for converting angular movement into axialmovement
US2831775A (en) * 1956-11-13 1958-04-22 Kocher Richard Bruce Edible annatto coloring compositions and method of preparing same
US3110598A (en) * 1959-09-08 1963-11-12 Hoffmann La Roche Process of making a carotenoid preparation
US3455838A (en) * 1966-04-22 1969-07-15 Nat Starch Chem Corp Method of encapsulating water-insoluble substances and product thereof
US4061786A (en) * 1972-03-15 1977-12-06 Naturin-Werk Becker & Co. Dyed edible food casings
DE2212399A1 (de) * 1972-03-15 1973-10-18 Becker & Co Naturinwerk Mit essbarem farbstoff eingefaerbte essbare wursthuelle und verfahren zu ihrer herstellung
US3790688A (en) * 1972-03-15 1974-02-05 Us Agriculture Water dispersible beta-carotene
US4187323A (en) * 1976-08-16 1980-02-05 Gidlow Rolf G Colored whey
US4167587A (en) * 1977-06-22 1979-09-11 Danforth Richard C Compositions and process for colored liquid food or drink
US4475919A (en) * 1980-04-28 1984-10-09 Colorcon, Inc. Colored medicinal tablet, natural color pigment and method for using the pigment in coloring food, drug and cosmetic products
JPS5838250A (ja) * 1981-09-01 1983-03-05 Teikoku Chem Ind Corp Ltd 複合体
US4380553A (en) * 1981-09-03 1983-04-19 Miles Laboratories, Inc. Method of imparting a reddish color to seasoning salts
JPS6036226B2 (ja) * 1981-11-28 1985-08-19 三栄化学工業株式会社 アナト−色素への耐酸性付与法
DE3346123A1 (de) * 1983-12-21 1985-06-27 Janssen Pharmaceutica, N.V., Beerse Pharmazeutische praeparate von in wasser schwerloeslichen oder instabilen arzneistoffen und verfahren zu ihrer herstellung
US4548822A (en) * 1984-05-02 1985-10-22 Miles Laboratories, Inc. Acid soluble annatto colorant in a powdered form
JPS61188436A (ja) * 1985-02-14 1986-08-22 Nippon Ekishiyou Kk 非還元性糖類含有サイクロデキストリン及びその製造方法
US4699664A (en) * 1985-05-01 1987-10-13 Nestec S.A. Stabilized natural pigment complexes
US4663316A (en) * 1985-06-28 1987-05-05 Warner-Lambert Company Antibiotic clathrates and pharmaceutical compositions thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CA2028156C (en) 2001-02-13
IE903796A1 (en) 1991-04-24
JPH03160946A (ja) 1991-07-10
US5053240A (en) 1991-10-01
GB9022988D0 (en) 1990-12-05
GB2239020A (en) 1991-06-19
FR2653439A1 (fr) 1991-04-26
DK255690D0 (da) 1990-10-23
CA2028156A1 (en) 1991-04-25
IT1245630B (it) 1994-09-29
IT9021866A1 (it) 1992-04-24
DE4033690A1 (de) 1991-04-25
DK255690A (da) 1991-04-25
ES2032360B1 (es) 1993-12-16
ES2032360A1 (es) 1993-02-01
GB2239020B (en) 1993-07-21
IT9021866A0 (it) 1990-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH680790A5 (de)
DE4026118C2 (de) Curcumin-Komplexe
DE60002457T2 (de) Farbstoffzusammensetzung und deren herstellung
DE69724585T2 (de) In wasser dispergierbare zusammensetzungen, die ein natürliches, hydrophiles pigment enthalten, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DD245808A5 (de) Verfahren fuer die stabilisierung eines natuerlichen oder naturidentischen pigments
DE2822150A1 (de) Lebensmittelzusammensetzung, enthaltend ein kolloidales molkenfaellungsprodukt
DE2534091A1 (de) Verfahren zur herstellung von wasserdispergierbaren, carotinoidhaltigen pulvermischungen sowie nach dem verfahren hergestellte produkte
DE2058372A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Nahrungsmitteln
DE2546787A1 (de) Verfahren zur herstellung von gereinigten proteinisolaten
DE2651791B2 (de) Verwendung von Kartoffelpülpe
DE2305494C3 (de) Verfahren zur enzymatischen Herstellung von Stärkehydrolysenprodukten
DE1916597B2 (de) Kontinuierliches verfahren zur entfernung von in einer organischen fluessigkeit loeslichen substanzen aus staerke
DE2837409C2 (de)
DE2125728C3 (de) Proteinisolat aus ölhaltigem Samenmaterial
EP1270679B2 (de) Farbstoff-Gemisch zur Verwendung in Lebensmitteln, Pharmazeutika und Kosmetika
WO2004017761A1 (de) Instantlösliches sprühgetrocknetes pulver und instant-getränkepulver für die getränkeherstellung sowie verfahren zu deren herstel lung
DE1812256A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Lebensmittel-Aromen und Gewuerzen
WO2005056506A1 (de) Lutein-konzentrat
DE1933825A1 (de) Gelatinetrockenprodukt und dieses enthaltendes Gelatinepuddingpulver,sowie Verfahren zur Herstellung derselben
CH684047A5 (de) Verfahren zur Verhinderung der Abnahme der Süssigkeit von Thaumatin.
DE3029896C2 (de)
DE636496C (de) Verfahren zum Trocknen von Fluessigkeiten pflanzlichen oder tierischen Ursprungs, z.B. Fruchtsaeften oder Molke
AT155467B (de) Verfahren zur Herstellung von Dispersionen.
DE1767800B2 (de) Verfahren zur Herstellung von auflockernden, durch Schlagen schaumbildenden Proteinen
DE3308569A1 (de) Wasserloeslicher lebensmittelfarbstoff und verfahren zu dessen herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased