DE2835387B2

DE2835387B2 - Stabiler roter Farbstoff auf Basis von Rote-Beete-Farbstoff, Verfahren zur Herstellung desselben und seine Verwendung

Info

Publication number: DE2835387B2
Application number: DE2835387A
Authority: DE
Inventors: George J. Richmond N.Y. Haber; Chee Teck Middletown Tan; Joanna Matawan Wu
Original assignee: International Flavors and Fragrances Inc
Current assignee: International Flavors and Fragrances Inc
Priority date: 1977-08-15
Filing date: 1978-08-12
Publication date: 1980-12-11
Also published as: FR2400331A1; GB2003375A; NL7808446A; DE2835387A1; GB2003375B; US4132793A; FR2400331B1; DE2835387C3

Description

besteht

Z Farbstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich zur weiteren Stabilisierung

d) Äthy(pndiamintetraessigsäure oder eines ihrer Salze enthält.

3. Farbstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich

e) einen Karamelfarbstoff enthält

4. Verfahren zur Herstellung eines trockenen Farbstoffs gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die vorgenannten Komponenten a) bis c) und gegebenenfalls d) und gegebenenfalls e) mit Gummiarabikum vermengt und das entstandene Gemisch sprühtrocknet

5. Verfahren zur Heistelluny-des trockenen Farbstoffes gemäß Anspruch 1 bis ³. dadurch gekennzeichnet, daß man die vorgenannten Komponenten a) bis c) und gegebenenfalls d) und gegebenenfalls e) mit Gelatine vermengt und das entstandene Gemisch koazerviert und hierbei die Farbstoffteilchen einkapselt

6. Verwendung eines Farbstoffes gemäß Anspruch 1 bis 3 zum Färben von farblosen Nahrungsmitteln.

Es wurde festgestellt, daß synthetische rote Farbstoffe, wie F.D. & C. Nr. 2 und F.D. & C. Nr. 40 zur Verwendung mit Nahrungsmitteln, beispielsweise Eiskrem und Maraschino-Kirschen nicht geeignet sind. Durch die Erfindung ist ein natürlicher roter Farbstoff geschaffen worden, der die gleiche Intensität und Qualität roter Farbe aufweist, wie sie bisher für synthetische rote Farbstoffe bekannt waren und der ferner eine Farbfestigkeit und -haltbarkeit sowie Leuchtkraft aufweist, die mit den bekannten synthetischen Farbstoffen vergleichbar sind.

Die Verwendung von Ascorbinsäure zum Stabilisieren roter Pflanzenfarbstoffe ist in der japanischen Patentschrift J7 7,009,741 vom 18. März 1977 (Titel: Pflanzenfarbexlrakt verwendbar für Nahrungsmittel) beschrieben.

Natürliche rote Farbstoffe und Verfahren zum Extrahieren derselben aus Pflanzen sind bekannt und in folgenden Veröffentlichungen beschrieben:

1. Seiten 45, 175 und 176 des Aufsatzes »Nature's Colors; Dyes from Plants«, Grae, Macmillan Publishing Company (1974);

2. Seiten 70 und 85 des Buches »Dye Plants and Dyeing-Α Hand Book« (Spezialdruck von »Plants and Gardens«, Band 20, Nr. 3, 1964, Brooklyn Botanical Garden);

3. US-PS 2 07 271, vom 20. August 1878 (Titel: Improvement in Processes of Treating Beet Roots

ίο for the Manufacture of Sugar«);

4. US-PS 25 67 362, vom 11. September 1951 (Titel: Method of Extracting Pigments from Plants«); und

5. US-PS 27 99 588, vom 16. Juli 1957 (Titel: »Process for the Production of Color Bodies from Fresh

Vegetables«).

Wie in »Natural Coloring Matters«, Mayer, ACS Monograph, 1948, ausgeführt ist, ist das Pigment von Rotkraut (Brassica oeracea) das Anthocyanin-Derivat Rubrobrassicin. Wie in Kirk and Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 2. Ausgabe, Band 10, Seite 7 beschrieben ist werden Anthocyanine als natürliche Farbstoffe in Lebensmitteln verwendet Die Art und Weise der Extraktionsverfahren ist ferner in dem »Hayashi-Kapitel« über Anthocyanine in »The Chemistry of Flavanoid Compounds«, Geissman, The Macmillan Company, 1962, Seiten 252—255 beschrieben. Neuere Entwicklungen betreffend die Chemie und Stabilität von Anthocyaninen sind in einer von F. J. Francis im März 1977, »American Chemical Society Sympositim, New Orleans, Louisiana« veröffentlichten Schrift beschrieben.

Die US-PS 12 43 042, vom 16. Oktober 1917 offenbart die Herstellung von Farbstoffen durch Extraktion der

Farbsubstanzen aus Bananenpflanzen.

Von Georgievics, »Chemistry of Dyestuffs«, Scott Greenwood and Company, London, 1903, Seiten 361 bis 386 (Dyestuffs of Vegetable Origin) nennt verschiedene Pflanzenfarbstoffe und Verfahren zu deren Herstellung.

Betanin, der Farbstoff der Rote Beete, hat die empirische Formel C24H26O13N2 und ist ein Betalain, das, obwohl ein roter Farbstoff, glitzernde bronze-grüne Kristalle bildet, welches zu Glukose und Betanidinhydrochlorid, Ci₈H^OgHCl₁ abgebaut werden kann. Die- ses ist ein amorphes, purpurfarbenes Material mit einem grünen Schimmer das gegenüber Sauerstoff sehr empfindlich ist Sein Aussehen ist auf Seite 232 des Mayer Monograph »Natural Coloring Mutters« ACS Monograph Series, 1943 beschrieben. Seine chemische

Struktur ist aus teabry et al., Tetrahedron, 23, 3111

(1967) ersichtlich. Ferner ist die Biosynthese der

Betalaine durch Dunkelblum et al., HeIv. Chem. Acta, Band 55, Fase. 2 (1972), 642 erläutert. Außerdem ist die Verwendung von Kombinationen

aus Karamelfarbe und anderen Farbstoffen in der US-PS 28 41 499, vom 1. Juli 1958 offenbart Die US-PS 2841499 betrifft eine Trocken-Nahrungsmittelzubereitung, die Karamelfarbe und/oder eine zulässige Farbe, beispielsweise Amaranth F.D. & C. Nr. 2, enthält und die gemischt mit Wasser ein Produkt ergibt, in dem die Farbe sorgfältig und gleichmäßig in der gesamten Masse des hydratisierten Produktes verteilt ist Aufgabe dieser Erfindung des US-PS 28 41 499 war es, ein Verfahren zum Färben von Nahrungsmitteln zu schaffen, die als Trockenpulver vertrieben werden und die durch Zugabe von Wasser zum Verzehr zubereitet werden, wobei die Farbe vorwiegend durch Karamelfärbung verliehen wird. Das Verhältnis des Karamelfarbstoffs zu

anderen zugelassenen Farbstoffen, wie es in den Beispielen der US-PS 28 41 499 offenbart ist, beträgt etwa BO: 1. Aus dieser Patentschrift ist weder eine Zubereitung noch eine Zusammensetzung oder ein Verfahren zur Verstärkung oder Stabilisierung oder Verbesserung oder Intensivierung der roten Farbe eines natürlichen roten Farbstoffes zu entnehmen.

Gegenstand der Erfindung ist der in den vorstehenden Ansprüchen 1 bis J aufgezeigte stabile rote Farbstoff auf Basis von Rote-Beete-Farbstoff, das Verfahren zur Herstellung desselben gemäß Anspruch 4 und 5 und seine Verwendung, gemäß Anspruch 6.

Isoarcorbinsäure ist em D-Erythro-hex-2-enonsäurey-lacton der Formel

CH₂OH

HOCH

HO

25

und Ascorbinsäure ist L-3-Ketoerythrohexuronsäurelacton der Formel

30

35

HO

OH

Obwohl der erfindungsgemäße stabilisierte Farbstoff eine etwas geringere anfängliche Farbintensität, verglichen mit (lern gleichen Gewicht eines nicht stabilisierten Farbstoffes dieser Art aufweist, ist er wegen seiner Vorteile vorzuziehen. Die Stabilität der Farbe ist überraschenderweise und vorteilhaft verlängert und zwar gegenüber Wärme und gegenüber UV-Licht

Bezogen auf 100 Gewichtsteile eines 68° BRIX Beetesaftkonzentrats, verwendet men vorteilhaft Äthylendiamintetraessigsäure oder eines ihrer Salze, wie Calciumdinatriumäthylendiamintetraacetat, in einer Menge von 0—20 Gewichtsteilen.

Der stabilisierte Farbstoff hat eine 15—35% geringere anfängliche Farbintensität, verglichen mit dem gleichen Gewicht eines nicht stabilisierten Farbstoffes dieser Art Aber die Lebensdauer gegenüber Wärme und UV-Licht ist wesentlich verlängert und der Färbstoff damit stabilisiert.

Erfindungsgemäß kann dem stabilisierenden Rotü-Beete-Farbstoff auch Karamelfarbe zugegeben werden, wobei das Endprodukt nicht nur hinsichtlich des Rotglanzes bzw. Rotschimmers verstärkt oder verbessert {,0 ist, sondern auch die Stabilität so erhöht ist, daß sie im wesentlichen derjenigen der bekannten synthetischen Farbstoffe entspricht.

Der Begriff »Beete« umfaßt alle verschiedenen zweijährigen Pflanzen de'· Gattung Chenopodium, Sorte b^r> Beta, einschließlich Röte Beete, deren Wurzel die roten, violetten und gelben natürlich auftretenden Pigmente, Ö-Cvanine und 5-Xanthine enthält.

Die Herstellung der Roie-Beete-Farbstofie, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden, ist näher in folgenden Veröffentlichungen beschrieben:

1. Food Research, 25 (3) 429 (1960) (Peterson und Josalyn, »The Red Pigment of the Root of the Beet (/I-Vulgaris) as a Pyrrole Compound«);

2. Journal of Food Science, Bd. 41, 78 (1976), weiter (Adams, et al., »Production of a Beta Cyanine Concentrate by Fermentation of Red Beet Juice with Candida Utilis«.

Auf diese Weise hergestellte Lösungen der Farbstoffe enthalten aber zusätzlich zur Rotfärbung einen blauen oder violetten Schimmer oder Farbton, die bewirken, daß die Lösungen für eine Anzahl von Nahrungsmitteln nicht brauchbar sind. Außerdem sind solche Lösungen vom kommerziellen Standpunkt aus instabil, insbesondere wenn si«: Wärme und UV-Strahlen ausgesetzt werden.

Die erfindungsgemäßen stabilisierten Farbstoffe geben in Lösung eine stabile Rotfärbung ohne den obengenannten blauen oder violettwi Schimmer oder Farbton und können so für viele Zwecke verwendet werden. Sie eignen sich aber insbesondere zum Färben von Nahrungsmitteln. Synthetische Kohlenteerfarbstoffe, die offensichtlich stabiler sind als nicht stabilisierte Rote-Beete-Farbstoife, wurden verbreitet zum Färben von Nahrungsmitteln verwendet, da sie sowohl hinsichtlich der Farbkraft als auch aus wirtschaftlichen Gründen zufriedenstellend sind. Sie eignen sich aber nicht zur Verwendung in hohen Konzentrationen in Nahrungsmitteln. Es ist daher ein Bedürfnis, Farbstoffe zu schaffen, die ausreichend stabil sind und die den Teerfarbstoffen entsprechende Farbeigenschaften aufweisen, die aber auch in ausreichenden Mengen in Nahrungsmitteln, Kaugummi und medizinischen Produkten verwendet werden können.

Die erfindungsgemäß hergestellten Farbstoffe weisen ausgezeichnete Stabilitätseigenschaften sowie ausgezeichnete Farbqualitäten bei Zugabe zu Nahrungsmitteln auf, uns sie sind billig und nicht toxisch. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können stabile Farbstofle aus natürlich gewachsenen Rote-Beete-Pflanzen hergestellt werden, die natürliche rote Pigmente haben, deren Farbe deutlich, stabil und intensiv ist, die ferner angenehm anzusehen ist und die dem Rote-Beete-Farbstoff üblicherweise eigenen blauen oder violetten Schimmer oder Farbtöne nicht aufweist

Es ist allgemein bekannt, daß in gewissen Pflanzen bzw. Gemüsearten Pigmente enthalten sind, die extrahiert als Farbstoffe für andere Produkte oder Materialien, insbesondere auch für Nahrungsmittel verwendet werden können. Die bekannten, aus Pigmenten hergestellten Farbstoffe, die aus normal gewachsenen Pflanzen otier Gemüsearten, wie Rote Beete, gewonnen wurden, weisen mehrere Nachteile auf. Viele dieser Stoffe verändern ihre Farbe oder verlieren diese während der normalen Lagerzeit. Andere sind kostspielig, teilweise deswegen, weil es erforderlich ist, die Stoffe während des Herateilens zu erwärmen, um die Stabilität und die Löslichkeit der natürlich vorkommenden Pigmente zu verbessern. Andere wieder haben keine ausreichende Farbkraft, um wirtschaftlich eingesetzt werden zu können. Die erfindungsgemäßen, Betalain enthaltenden Stoffe weisen diese Nachteile nicht auf.

Natürliche Farbstoffe werden aus normal gewachsenen Pflanzen, wie Rote Beete, durch eine einfache Extraktion mit Wasser gewonnen. Das erhaltene Pro-

dukt wird üblicherweise als ein Extrakt- oder Saftkonzentrat der Pflanze bezeichnet. Je nach dem verwendeten Lösungsmittel, der Arbeitsweise bei der Extraktion und der Qualität des Rohmaterials kann der Extrakt einen größeren oder geringeren Anteil an Farbstoff, ätherischen ölen und anderen, normalerweise in der Pflanze vorhandenen Bestandteilen enthalten. Eine Eigenschaft, die verwendet wird, um die Qualiüät eines Extrakts anzugeben, ist eine Bewertung, die als Farbeinheiten oder Farbwert bekannt ist, ein Wert, der spektrophotometrisch durch ein Spektrophotometer oder ein einfaches Kolorimeter erhalten wird, wobei die effektive Transmission monochromatischen Lichts durch eine Flüssigkeitsprobe gemessen wird. Din effektive Durchlässigkeit monochromatischen Lichts durch eine Flüssigkeit wird so erhalten, daß die Flüssigkeit in den Lichtweg des Gerätes gebracht wird, wobei Licht der gewählten Wellenlänge durch die Flüssigkeit geschickt wird und auf eine photoempfindliche Vakuumröhre auftrifft. Das dabei auftretende elektronische Signal wird verstärkt und auf einen Anzeiger geworfen und in Prozent Durchlässigkeit oder Absorptionsvermögen ermittelt.

Für die Flüssigkeitsprobe werden analytisch 100 mg des Extrakts gewogen und in einen 100-ml-Kolben gefüllt, der dann durch Zugabe der entsprechenden Menge Lösungsmittel (wie destilliertes Wasser mit Rote-Bcete-Extrakt) aufgefüllt wird. Die effektive Durchlässigkeit dieser Flüssigkeitsprobe wird dadurch ermittelt, daß Licht einer bestimmten Wellenlänge ausgewählt wird, die von der Natur des Extrakts abhängt, dessen Farbwert bestimmt werden soll (beispielsweise 535 ηιμ für Beete) und das Spektrophotometer gegen eine Bezugsflüssigkeit oder eine »Blindprobe« standardisiert wird, die dem zur Bildung der Flüssigkeitsprobe verwendeten Lösungsmittel entspricht. Das Spektrophotometer wird auf 100% Durchlässigkeit für die Bezugsflüssigkeit eingestellt, und dann wird eine Messung der Flüssigkeitsprobe vorgenommen. Der so erhaltene Wert (der das Verhältnis von zwei Messungen darstellt) ist die prozentuale Durchlässigkeit der Flüssigkeit. Diese Durchlässigkeit wird in Farbwerten ausgedrückt, die im Handel als vorbestimmte Standardwerte gültig sind.

Diese Methode zur Bestimmung der Farbwerte von Extrakten kann auch zur Bestimmung von Farbwerten der fertigen Farblösungen gemäß der Erfindung verwendet werden.

Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Farbstoff durch Mischen folgender Bestandteile hergestellt werden: 1) etwa 2,5 bis 15 Gew.-°/o ehier natürlichen Karamelfarbe, 2) etwa 85 bis 97,5 Gew.-% Rote-Beete-Farbstoff, der von etwa 55 bis 77 Gew.-% lösbare Feststoffe und den Rest Wasser enthält und 3) ein Stabilisator, der Verbindungen gemäß Anspruch 1 Absatz b) und c) und, wahlweise, Äthylendiamintetraessigsäure oder eines ihrer Salze, wie Calciumdinatriumäthylendiamintetraacetat in einer Menge von etwa 4 bis 8% (der gesamte Stabilisator auf Trockenbasis) enthält

Nachdem der Farbstoff in flüssiger Form hergestellt ist kann er mit einer oder mehreren Sprühtrocken-Hilfen, wie Gummiarabikum und Maldodextrine, kombiniert oder die Lösung kann durch bekannte Koazervattechniken in eßbare Stoffe unter Verwendung von Gelatine eingekapselt werden. Das erhaltene sprühgetrocknete Produkt kann dann zu dem Nahrungsmittel, zu Kaugummi oder medizinischen Produkten zugegeben oder die erhaltene Flüssigkeit kann zusammen mit anderen Stoffen, wie Würz-Hilfsstoffen dem Nahrungsmittel, dem Kaugummi oder den medizinischen Produkten zugemischt werden.

Die Standardmethoden,durch die die erfindungsgernäßen Farbstoffe mit denjenigen des Standes der Technik verglichen werden, sind insbesondere in »Food Colorimetry: Theory and Application« von Francis and Clydesdale, AVI Publishing Company. Inc. (1975) beschrieben.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausfiihrungsbeispiele näher erläutert. Bei Durchführung dieser Versuche ist es nicht kritisch, welche Lösungen zuerst hergestellt werden.

Die folgende Tabelle gibt die Symbole und Abkürzungen an, wie sie in den Beispielen verwendet werden:

Symbol/Abkürzung Beschreibung

η SHMP	■>	EDTA	Natriumhexametaphosphat
TSPP	CaNa₂EDTA	Tetranatriumpyrophosphat
SAPP		saures Natriumpyrophosphat
NajEDTA	" + + + +	Dinatriumäthylendiamintetra-
+ + +	essigsaure
+ +	Äthylendiamintetraessigsäure
. +	Calcium-dinatriumsalz der
—	Äthylendiamintetraessigsäure
dunkelrote Farbe
rote Farbe
rosa Farbe
hellorange, rosa Farbe
gelbe Farbe

Beispiel 1

Es wurden 500 kg gemahlene Rote Beete mit 500 kg Wasser extrahiert. Nach Abtrennen der flüssigen von der festen Phase wurden die wäßrigen Extrakte auf ungefähr 50 kg konzentriert

Dann wurden 687 g Rote-Beete-Extrakt (Feststoffgehalt 68%) innig mit 3435 g einer handelsüblichen

4, Karamelfarbe (als »Caramel MD« bezeichnet) gemischt. Außerdem wurden 120 Gewichtsteile Ascorbinsäure und 120 Gewichtsteile Natriumhexametaphosphat und 50 g Äthylendiamintetraessigsäure zugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde zu 2000 g Wasser und 1100 g

so Gummiarabikum gegeben. Nach dem Homogenisieren wurde das gesamte Gemisch auf einem Atomisntor sprühgetrocknet (Einlaßtemperatur 193° C und Auslaßtemperatur 82⁰C), wobei ein Pulver erhalten wurde, dessen rote Farbqualität der Farbqualität der roten Farbe F.D. & C Nr. 2 entsprach. In der flüssigen Phase wurde kein blauer oder violetter Farbton oder Schimmer festgestellt Das Endprodukt wies eine Stabilität gegenüber Wärme und UV-Licht auf, die im wesentlichen der Stabilität der roten Farbe F.D.&C Nr. 2 äquivalent war.

Im wesentlichen identische Ergebnisse wurden erzielt wenn »Caramel MD« durch eine der folgenden Karamelfarben ersetzt wurde:

a) B&C 145 Karamelfarbe (Färbekraft Ko_Ä (0,1% Lösung Absorptionsvermögen/cm bei 560 ηιμ) 0,242, Farbton Index, 4,79; spezifisches Gewicht bei 15° C 13182; Prozent Trockensubstanz, 63,5; pH-

Wert 3,2) — hergestellt von Sethness Products Company of 444 Lake Shore Drive. Chicago. Illinois 60 611;

b) Hi säurefest 150 Karamelfarbe (Färbekraft. K_n* (0,1% Lösung Absorptionsvermögen/cm bei 560 ιτιμ) 0,162. Farbton Index, 4,47: spezifisches Gewicht bei I5°C, 1,3242: pH-Wert 2,9; Prozent T-oekensubstanz 66.4), hergestellt von Sethness Products Company;

c) Säurefest 100 Karamelfarbe (Färbekrafl, K_n.% (0.1% Lösung Absorptionsvermögen/cm bei 560 mn) 0.109, Farbton Index. 4,63; spezifisches Gewicht bei I5"C. 1.3182; pH-Wert. 2.9; Prozent Trockensubstanz. 63.5). hergestellt durch Sethness Products Company.

Es können auch andere Karamelfarbstoffe verwendet werden, beispielsweise solche die in Peck. »Caramel Color/Its Properties And Its Uses« der »Foot Engineering«. März 1955. McGraw-Hill. Publishing Company. New York. NY. beschrieben sind.

Beispiel 2 (Anwendung)

Das flüssige Gemisch aus Beispiel 1 wurde in einer Menge von 3 g/Liter zu Milch und entsprechend zu Yoghurt gegeben. Verglichen mit einer Zugabe von

Tabelle 1

Gemisch & Verdünnung

Gemisch »A«: 1 g Karamelfarbe flüssig und
9 g Beete-Saftkonzentrat verdünnt mit
destilliertem Wasser auf 1,0 g/l

Gemisch »B«: 9 g Beete-Saftkonzentrat
verdünnt mit destilliertem Wasser auf 0.9 g/l

Gemisch »C«: 1 g Karamelfarbe,

verdünnt mit destilliertem Wasser auf 0,1 g/1

Gemisch »D«: 10 g Beete-Saftkonzentrat,
verdünnt mit destilliertem Wasser auf 1,10 g/l normalem Beule-Extrakt — ohne Zugabe von Karamel — zeigt es sich, daß die Farbe des Nahrungsmittels, das den Farbstoff mit Karamel enthält, intensiver rot ist.

B e i s ρ i e I 3

Die Absorptionsfähigkeit von stabilisiertem Rote-Beete-Saft, Karamelfarbe und Gemischen von stabilisiertem Beete-Saft und Karamel bei 535 Nanometer (nm) wurde wie im folgenden beschrieben gemessen. Es wurde mit einem Beckman-Gitter-Spektrophotometer (Modell DB-G), einem Raster-Spektrophotonieter, bei einer Wellenlänge von 400—700 nm gearbeitet, also im Bereich von Glühlicht Durchlässigkeit. Das Beete-Saftkonzentrat wurde wie folgt stabilisiert: 22 Gewichtsteile Ascorbinsäure wurden mit 20 Gewichtsteilen Telranatriumpyrophosphat und 20 Gewichtsteilen Natriumhexametaphosphat gemischt und das erhaltene Gemisch zu 100 Gewichtsteilen 68" BRIX Beete-Saft zugegeben. Dirsrs uahilisirrtp Knn7pnirat wurde in 68% leslichen Feststoffen. pH-Wert 4.30 verwendet und Zitronensäure zugegeben. Die Karamelfarbe ist säurefest 75. hergestellt von Sethness Products Company.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt:

pH-Wert

Absorptionsvermögen bei
AT 5 35
Nanometer

Qualitätserschcinung

4,30

4,32
3.39
4,32

0,485

0.455
0.048
0,530

eine rote Farbe aber violetter Farbton nicht vorhanden

eine rote Farbe rr>t violettem Farbton

eine gelbe Farbe

eine rote Farbe mit einem violetten Farbton

Fi g. 13 ist eine graphische Darstellung des Absorptionsvermögens gegen Wellenlänge für das Gemisch »A«. Fig. 14 zeigt die Kurven für die Gemische »B« und »C« und F i g. 15 die Kurve für das Gemisch »D«.

Das Rote-Beete-Saftkonzentrat war hergestellt von Takasago Perfumery Co, Ltd, Tokyo. Japan. Es hatte folgende Eigenschaften:

Rote-Beete-Saftkonzentrat

1. Aussehen:

Purpurrote oder dunkelrote Lösung

2. Geschmack und Würze:

kein Nachgeschmack und keine Nachwürze, ausgenommen diejenigen Eigenschaften, die von Rote-Beete-Saft herrühren

3. Farbwert:

nicht weniger als E-Wert 5,5

Gewicht genau 100 mg der Probe und verdünnt

auf 100 ml mit destilliertem Wasser

Messung —log Γ Wert der hergestellten Lösung

als ein Bezug bei der Wellenlänge von 532 m in 10 mm Lichtbahn-Zellen

berechnet
chung

! ^, unter Verwendung folgender Glei E- Wertet ^ =

-log Γ

Gewicht der Probe (g)

t. Farbton:

zeigt den gesamten Bereich des sichtbaren Spek trums Absorptionsvermögen durch Spektrophoto- meter zur Bestimmung des Farbwertes und auch für die Beobachtung des Farbtons das sichtbare Spektrum der wäßrigen Lösung dieser Probe zeigt max. oder etwa 532 m und gibt nahezu keinen Peak um 480 m

5. BRDC:

nicht weniger als 70°

6. Schwermetalle:

weniger als 10 ppm (al Pb)
7. Arsen:

weniger als 2 ppm (als 8. Künstliche Farben: keine

9. Bakterien:

gesamte lebensfähige Zeilen — weniger als 3000/g Schimmel und Hefen, negativ
Kolibazillus, negativ

10. Fremdstoffe:

nicht enthalten

11. Andere Subs'anzen:

irgendwelche Substanzen, die für die menschliche Gesundhe.i schädlich sind, sollen nicht enthalten sein

Die Beispiele zeigen gegenüber Wärme und UV-Licht Stabilität, wenn Stabilisatoren verwendet werden.

Beispiel 4 (Vergleich)

Stabilisierung von Beete-Farbe unter Verwendung
von Ascorbinsäure

Zu 100 ml einer Beete-Farbstofflösung, die 0,67 g

Rpptp-Saftlrrm^pntrat pnthiolt /A»° Rriv Π 70/n Retanini

Die Farbspeicherung in einer Kontrollösung ohne Additiv und der Testlösungen nach 20minütigem Erwärmen auf 93°C war folgende:

Kontrolle
Ascorbinsäure 0,1%

ίο pH-Wert

4,66
3,80

Beispiel 5

% Farbspeicherung

20%
54,7%

Vergleich der farbstabilisierenden Wirkung von
Natriumhexametaphosphat, Tetranatriumpyrophospha ι r> und saurem Natriumpyrophosphat

0,1 g jeweils von Natriumhexametaphosphat, Tetranatriumpyrophosphat und saurem Natriumpyrophosphat wurden getrennt zu einer Beete-Farblösung gc-

τη uphpn flip D P7 σ Rpptp.fsaftknnyptHrat ifi«° RHy Π70/η

wurde 0,1 g Ascorbinsäure zugegeben. Zur Prüfung der Wärmestabilität wurden 15 ml der Beete-Farbstofflösungen in Teströhrchen (18 χ 150 mm) gegeben und in einem Wasserbad 20 Minuten auf 93°C erwärmt. Das Farbabsorptionsvermögen der erwärmten Lösungen wurden bei 535 nm gemessen, wobei ein Bausch & Lomb Spectronic 20 Spektrophotometer verwendet wurde. Die Farbstoffspeicherung der erwärmten Lösung wurde mit folgender Formel berechnet:

% Farbspeicherung =

Absorptionsvermögen
der wärmebehandelten

Probe

Absorptionsvermögen

der ursprünglichen

Lösung

Betanin) enthielt. Diese Lösungen in Teströhrchen (jeweils 15 ml) wurden in einem Wasserbad bei 99° ± FC 5, 10, '5 und 20 Minuten erwärmt. Danach wurden die Röhrchen sofort in Eiswasser gekühlt. Das Absorptionsvermögen der erwärmten Lösungen wurde bei 535 mm in einem Spectronic-20-Spektrophotometer gemessen. Das Tetranatriumpyrophosphat ergab eine Lösung mit einem pH-Wert von 8,88. Die pH-Werte der erwärmten wurde auf 4,3 bis 4,5 durch Zugabe von Zitronensäurepulver eingestellt.

Für den Licht-Stabilitätstest wurde ein anderer Satz dieser Serie von Lösungen verwendet. Die Teströhr^cnen wurden einem Kurzwellen-UV-Licht in einer Entfernung von 7 cm von der Lichtquelle aufgesetzt.

)5 Die Farbspeicherungsergebnisse dieser Versuche waren folgende:

% Speicherung von Beete-Farbe

Kontrolle SHMP TSPP

pH-Wert

4,61 532 8,88

SAPP
4,55

Zeit des	too
Erwärmens (Min.)	32,8
0	153
5	10,1
10	7,7
15
20	+ +
UV-Belichtung	+
0
6
9

100 68,6 44,8 27,5 13,1

Die Ergebnisse zeigen, wenn ein Polyphosphat selbst verwendet wurde. Natriumhexametaphosphat ist ein wirksamerer Beete-Farb-Stabilisator als Tetranatriumpyrophosphat oder saures NatriumpyrophosphaL

Beispiel 6

Vergleich der Farbstabilisierungswirkung von
Natriumhexametaphosphat und Tetranatriumpyrophosphat in Kombination mit Ascorbinsäure und EDTA

Zu 100 ml einer Beete-Farblösung, die 0,67 g Beete-Saftkonzentrat (68° Brix, 0,7 Betanin) enthielt, wurden folgende Zusätze getrennt zugegeben:

60

65

100

26,0

14,8

11,5

9,6

100

36,5

16,4

10,1

7,4

1. Kontrolle pH-Wert 4,58

2. 0,1 g Ascorbinsäure, 0,1 g pH-Wert 6,1
Na₂EDTA, 0,1 g Tetranatriumpyrophosphat

0,1 g Ascorbinsäure, 0,1 g pH-Wert 4,0

Na₂EDTA, 0,1 g Natriumhexametaphosphat

0,1 g Ascorbinsäure, 0,1 g pH-Wert 4,8

EDTA-Säure, 0,1 g Tetranatriumpyrophovphat

Uiese Lösungen wurden auf Wärmestabilität wie in Beispiel 5 getestet. Für den Lichtstabilitätstest wurde ein anderer Satz Teströhrchen verwendet, von denen jedes 15 m! der Testlösungen enthielt, einschließlich eine Kontrolle. Die Teströhrchen wurden 4 cm wep vor eine Fluoreszenz-Lichtquelle bei Zimmerteniperatur (21 bis 25°C) gegeben. Die Wärme vom Licht verur-

sachte einen Anstieg der Lösungstemperatur um etwa 3"C. Die Lichtquelle bestand aus zwei 15-Watt-Lampen. Es ist eine Lichtquelle, wie sie gewöhnlich zur Photopolymerisation von Gelsäuren verwendet wird. Die Farbe der Lösungen wurde visuell jeden Tag geprüft.

Die Ergebnisse dieser Versuche sind folgende:

	Prozent Speicherung	der Beete-Farbe	0,1% Ascorbinsäure	0.1% Ascorbinsäure
	Kontrolle	0,1% Ascorbinsäure	0.1% Na₂RDTA	0.1% Na₂KDTA
		0.1% Na₂EDTA	0.1% TSPP	0.1% TSPP
		0,1% TSPP
	pH-Wert		4.0!	4,80
	4,58	6,10
Zeit der Erwärmung
(Min.)			IUU	IUO
υ	IUU	ΐυυ	85,1	82,8
5	36,4	63,2	76.9	75,2
10	13,5	49,6	74.4	72,9
15	8.9	41,5	71.3	71,2
20	8.0	38,3
Belichtung			-f + + +	+ + + +
OTage	+ + + +	+ + + +	+ + + +	+ + + +
3 Tage	+ +	+ + + +	+ +	+
7 Tage	—	+

Diese Ergebnisse zeigen, daß Natriumhexametaphosphat eine bessere stabilisierende Wirkung hat als Tetranatriumpyrophosphat. Tetranatriumpyrophosphat ist wirksam, wenn der pH-Wert der Lösung durch Äthylendiamintetraessigsäure gesenkt wird.

Beispiel 7

Vergleich der Farbstabilisierungswirkung von

Dinatriumäthylendiamintetraessigsäure und Calciumdinatriumäthylendiamintetraessigsäure in Verbindung mit Ascorbinsäure und Natriumhexametaphosphat

Zu 100 ml einer Beete-Farblösung, die 0,67 g Beete-Saftkonzentrat (68° Brix, 0,7% Betanin) enthielt. wurden folgende Zusätze getrennt zugegeben:

1. Kontrolle, keine Zusätze pH-Wert = 4,76

2. 0,1 g Na₂EDTA, 0,1% Ascorbin- pH-Wert = 4.07 säure,

0,1 g Natriumhexametaphosphat

3. 0,IgCaNa₂EDTA, pH-Wert=4,72 0,1% Ascorbinsäure,

0,1 g Natriumhexametaphosphat

Die Farbspeicherung in den Beete-Farblösungen war nach der Wärmebehandlung folgende:

Zeit der Erwärmung

(Min.)

Prozent Farbspeicherung der Beete-Farbe

Nr. 1 Kontrolle

Nr. 2 (Na₂EDTA)

Nr. 3 (CaNa₂EDTA)

100
27,1

i00
80,2

100 78,5

Zeil der Pro/cm Rirbspeicherung der Beeie-Rirbe Erwärmung

Π " Nr. I Nr. 2 Nr. 3

(Min.) Kontrolle (Na₂EDTA) (CaNa₂EDTA)

10	14.8	71,7	71,5
15	8,5	64.7	66,2
40 20	7.4	62.3	65,1

Schlußfolgerung: Na₂EDTA und CaNa₂EDTA haben etwa die gleiche stabilisierende Wirkung auf Beere- -n Farbe.

Beispiel 8

Vergleich der Farbstabilisierungswirkung von SHMP. TSPP und SAPP in Verbindung mit Ascorbinsäure und -,n CaNa₂EDTA

1. Kontrolle, keine Zusätze

Kontrolle, Keine z.usaize pH-Wert = 4,63

2. 0,1 g SHMP, 0,1 g Ascorbinsäure, pH-Wert = 4,02 0,003 g CaNa₂EDTA

eo 3. 0,1 g TSPP, 0,1 g Ascorbinsäure, pH-Wert = 6,62 0,003 g CaNa₂EDTA

4. 0,1 g SAPP, 0,1 g Ascorbinsäure, pH-Wert = 3,82 0,003 g CaNA₂EDTA

Diese Losungen wurden erwärmt und, wie oben beschrieben, Licht ausgesetzt. Die Farbspeicherungen in den Lösungen waren nach der Behandlung folgende:

Prozent Speicherung	der Beete-Farbe	Nr. 3	Nr. 4
Nr. 1	Nr. 2	(TSPP)	(SAPP)
Kontrolle	(SHMP)

Zeit der	100	100
Erwärmung (Min.)	303	79,0
O	16,0	70,6
5	10.1	65,6
10	83	57,0
15
20

Belichtung OTage 6 Tage

100 46,0 33,6 25,8 21,4

100 75,4 71,0 63,0 543

Die Ergebnisse zeigen, daß Ascorbinsäure mit EDTA bzw. SHMP die wirksamste Stabilisierung ergibt Danach folgt SAPP und zum Schiuß TSPP.

Beispiel 9 (Vergleich)

Wirkung von Zitronensäure auf die Stabilität der Beete-Farbe

Um die Wirkung der Zitronensäure auf Beete-Farbe zu untersuchen, wurden unterschiedliche Mengen Zitronensäure zu einer Getränkeprobe zugegeben, die 0,12% Zucker und 0,06% Natriumbenzoat enthielt Die Konzentration der Beete-Farbe betrug 10 g Beete-Saftkonzentrat (68° Brix, 0,7% Betanin) pro 1500 ml. Die Testlösungen und eine Kontroilösung wurden erwärmt und wie weiter oben beschrieben ist behandelt

Die Ergebnisse der Farbspeicherung in diesen Lösungen sind folgende:

Zeit	Prozent Speicherung der Beete-Farbe	0,017	0,05	0.1	0.2
der
Erwär		4.46	4,07	3,71	3.26
mung	% Zitronensäure	100	100	100	100
(Min.)	Kontrolle	30,0	12,6	8,2	7,0
	pH-Wert	15.2	10,6	6,8	5.6
0	4,74
5	100
10	363
203

Zeit	Prozent Speicherung der Beete·	0.05	Farbe	02
Erwär mung	% Zitronensäure Koni rolle 0.017	4.07	0.1	*32b*
(Min.)	pH-Wert 4.74 4.46	8a 8,2	3.71	5,4 5,1
15 20	12,7 IU 93 8,6	63 63

20

25 Diese Ergebnisse zeigen, daß Zitronensäure eine negative Wirkung auf die Beete-Farbstabilität gegenüber Wärme ausübt

Beispiel 10 (Vergleich)

Verwendung von Ascorbinsäure zum Stabilisieren der Beete-Farbe in einem Modell-Getränk

Das Probegetränk enthielt 9,12% Zucker, 0,017% Zitronensäure und 0,06% Natriumbenzoat und wurde mit Beete-Saftkonzentrat (68° Brix, 0,7% Betanin) in einer Menge von 10 g/1500 ml gefärbt

Zu diesem gefärbten Getränk wurde Ascorbinsäure in folgenden Mengen zugegeben (%) 0,01, 0,02,0,03,0,05, 0,1,02 und 0,4. Diese Lösungen wurden in Teströhrchen (18 χ 150 mm) jeweils in einer Menge von 15 ml gefüllt und in einem auf konstanter Temperatur gehaltenen Wasserbad von 99°±1°C 5, 10, 15 und 20 Minuten erwärmt Danach wurden die Röhrchen sofort in Eiswasser gekühlt Zur gleichen Zeit wurde eine Kontroll· lösung, die keine Ascorbinsäure enthielt, erwärmt Die Farbspeicherung dieser Lösungen war folgende:

Prozent Speicherung der Beete-Farbe Prozent Ascorbinsäure

Kontrolle 0,0t 0.02 0.03 0.05 0.1 02 0.4

pH-Wert

44 437 431 4,24 5,10 4.03 3.82 3.50

Zeit der

Erwärmung

(Min.)

0 100 100 100 100 100 100 100 100

5 29,1 624 63.0 62,2 63.7 64,2 63,2 51.7

10 15,8 553 56,8 55.3 54,4 56.2 54,0 43.9

15 9,5 50,5 51.4 51,4 48,9 493 48,0 37.8

20 7,2 44.7 463 45,0 43,0 43,6 42,6 33.J

Um die Stabilität gegenüber Belichtung zu prüfen, wurden jeweils 15 ml Kontrollösung und Testlösungen in Teströhrchen (18 χ 150 mm) gegeben und 6 cm weg von einem Fluoreszenzlicht bei Zimmertemperatur (22—25° C) angeordnet Die Lichtquelle enthielt zwei 15-Watt-Lampen, wie sie üblicherweise bei der Photopolymerisation von Gelsäulen verwendet wird. Die Farbe einer jeden Lösung wurde visuell jeden Tag überprüft.

Belichtung Farbe der Beete-Lösungen Ascorbinsäure

Kontrolle 0,05%

0,1%

0,2%

0,4%

Anfang	+ + +	Anmerkung:	= dunkelroL
3 Tage	+ + +	+ + + +	= rot.
4 Tage	+	+ + +	= rosa."
8 Tage	—	+ +	= hellorange, rosa.
11 Tage	-	+	= gelb.
—

Die Ergebnisse zeigen, daß Ascorbinsäure in einer Menge von 0,01 bis 0,4% stabilisierend auf die Beete-Farbe wirkt Bei 0,4% ist die Wirkung nicht so gut wie bei niedrigeren Konzentrationen. Bei dieser Konzentration (0,4%) ist der pH-Wert des Systems auf 3,50 gesenkt ein Wert, der unter dem optimalen Stabilitätsbereich (pH-Wert 4 bis 5) der Beete-Farbe liegt Dies kann einer der Gründe sein, daß bei hohen Konzentrationen Ascorbinsäure nicht so wirksam ist

Beispiel 11 (Vergleich)

Stabilisierung von Beete-Farbe unter Verwendung von Äthylendiamintetraessigsäure

Es wurde eine Getränkeprobe wie in Beispiel 10 hergestellt Zu der Lösung wurde Calciumdinatrium EDTA jeweils in einer Menge von 0,003% und 0,005% zugegeben und die Lösungen erwärmt und belichtet, und zwar in der gleichen Weise wie oben beschrieben. Die Ergebnisse sind folgende:

0,005%

431

100 393

	Prozent Farbspeicherung	CaNa₂EDTA
	Kontrolle	0,003%

	pH-Wert	4.49
	430
Zeit der
Erwärmung
(Min.)		100
0	100	40,9
5	33.5

	Zeit der	Prozent Farbspeicherung	CaNa₂EDTA	0.005%
	³⁰ Erwärmung	Kontrolle	0.003%
25	(Min.)			4.51
	10	pH-Wert	4.49
	15	4.50
JS ²⁰
Belichtung			21,2
OTage		23,0	14,4
8 Tage	14.7	133	10,1
10,8	11.0
9.0		+ + + +
	+ + + +	+
+ + + +	+
—

Die Ergebnisse zeigen, daß CaNa₂EDTA selbst keine besonderen Stabilisierungseigenschaften aufweist, wenn es in der zulässigen Menge von 0,003% in Kohlensäuregetränken verwendet wird.

Beispiel 12 (Vergleich)

Stabilisierung der Beete-Farbe unter Verwendung von Natriumhexametaphosphat

Es wurde eine Getränkeprobe unter Verwendung von Natriumhexametaphosphat entsprechend Beispiel 10 hergestellt Das Natriumhexametaphosphat wurde jeweils in Mengen von 0,05%, 0,1% und 0,2% zugegeben und die Lösungen, wie oben beschrieben erwärmt und belichtet. Die Ergebnisse sind folgende:

	Prozent Farbspeicherung	0.1%	0,2%
	Natriumhexametaphosphat
	Kontrolle 0.05%	4,73	5,05
	pH-Wert
	4,60 4,71
Zeit der		100	100
Erwärmung (Min.)		48.3	48.3
0	100 100
5	30,6 46.5

17	Fortsetzung	28 35 387	26,7 16,8	0,1% 4,73	18	0,2% 5,05

Zeit der Erwärmung (Min.)	Prozent Farbspeichermg Natriumhexametaphosphat Kontrolle 0,05% pH-Wert 4.60 4,71		29,1 19,4 13,0		295 18,8 133
10 15 20
Belichtung OTage 9 Tage	17.7 12,0 9,8
	_{i + + +}

Die Ergebehse zeigen, daß die Zugabe von Natrium hexameta-pnospbat die Geschwindigkeit des Farbabbaus im frühen Stadium der Wärmebehandlung verringert Eine höhere Konzentration zeigt eine etwas bessere Stabilisierungswirkung, aber es besteht kein großer Unterschied zwischen 0,1% und 0,2%. Bei 0,2% Natriumhexametaphosphat beträgt der pH-Wert des Getränkes über 5,00, der für ditse Getränkeart nicht erwünscht ist.

Beispiel 13

Verwendung 6*t Oberflächenansprech-Methode zur Optimierung der Kombination von Ascorbinsäure,

Natriumhexameta-phosphat und Äthylendiamintetraessigsäure für die Stabilisierung von Beete-Farbe

Zunächst wurde die Oberflächenansprechmethode verwendet, um das Experimentmuster festzusetzen. Das Experimentiermuster ist abgeleitet vom Computerprogramm RSM (Response Surface Methodology) der Compu-Serv Co. Es wurden folgende kontrollierte Faktoren und Grenzen verwendet, um das Experimentiermuster zu erhalten:

- 20 mierte Kombination von Faktor (Ascorbinsäure, Natriumhexametaphospbat und CaNa^EDTA) und Oberflächenansprech-Konturpunkte sind unten und in Beilagen gezeigt

I. Im Getränk kann eine maximale Wärmestabilität erreicht werden, um eine 5637% Farbspeicherung nach 20minütigem Erwärmen auf 99° ± 1 "C zu erhalten, wenn folgende Kombination von Additiven im Getränk verwendet wird:

Faktor 1 Ascorbinsäure Faktor 2 Natriumhexametaphosphat Faktor 3 CaNa₂EDTA

0,000% bis 0,200% 0,000% bis 0,200%

0,000% bis 0,004%

Die zu messenden Charakteristiken sind:

Charakteristik 1 Charakteristik 2

Farbspeicherung — Wärme Farbspeicherung — Licht

Das Experimentiermuster besteht aus einer Serie von 15 Versuchen, wie unten beschrieben.

Bei dieser Versuchsreihe wurde ein Modellgetränk verwendet, das 9,12% Zucker, 0,017% Zitronensäure, 0,06% Natriumbenzoat und eine Zugabe von Beete-Farbe, bestand, wobei die Farbe in einer Menge von 2 g pro 1500 ml Getränk in Form von Beete-Saftkonzentrat (68° Brix, 0,7% Betanin) zugegeben wurde. Das oben beschriebene Verfahren wurde zur Feststellung der m> Wärmestabilitäf verwendet. Die Prüfung der Lichtein= wirkung erfolgte ebenfalls wie oben beschrieben, mit der Ausnahme, daß die tatsächlichen Ablesungen des Farbabsorptionsvermögens bei 535 nm nach 7 Tagen der Belichtung vorgenommen wurden. μ

Die Ergebnisse dieser Versuchsreihe wurden durch die charakteristische Optimierungsphase der Oberflächenansprech-Methodologie analysiert. Die opti-

Ascorbinsäure

SHMP

EDTA

0,1485%
0,1307%
0,0%

Diese optimale Kombination gibt unter den verwendeten Versuchsbedingungen auch eine Farbspeicherung von 2053%. Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich von Farbspeicherung in der Kontrollösung und einer Versuchsprobe mit der optimalen Kombination von Zusätzen, wobei beide Proben der gleichen Behandlung unterworfen wurden:

Kontroll- Mit opii- Verbesselösung malen rung Mengen an der Zusätzen Stabilität

Wärmestabilität 8,7% 5637% 650% Lichtstabilität 24% 20,93% 840%

Für praktische Zwecke wird die optimale Kombination von Zusätzen in Beziehung zum Beete-Saftkonzentrat (68° Brix) wie folgt berechnet: Beete-Saftkonzentrat (68° Brix) 100 Gewichtsteile Ascorbinsäure 224 Gewichtsteile

Natriumhexametaphosphat 19,8 Gewichtsteile

Das bei den Versuchen verwendete Beete-Saftkonzentrat enthielt etwa 0,7% Betanin. Wenn der Betaningehalt anders ist, wird das Verhältnis entsprechend geändert.

II. Basiert auf die Lichtspeicnerungsdaten der vorliegenden Versuche gibt RSM einen anderen Satz optimaler Kombination von Zusätzen die eine maximale Lichtstabilität von 24,13% unter den vorliegenden Versuchsbedingungen ergeben. Die optimierte Kombination ist folgende:

Ascorbinsäure

SHMP

CaNa₂EDTA

0,1730
0,1386
0,0022

Diese optimale Kombination für Lichtstabilität ergibt eine Wärmestabilität von 45,51% Farbspeicherung. Die folgende Tabelle veranschaulicht den Vergleich von Farbspeicherung einer Versuchsprobe mit obengenannten optimalen Zusätzen und einer Kontrollösung, die beide den gleichen Versuchsbedingungen unterworfen wurden:

Kontrolllösung

Mit optimaler Menge an Zusätzen

Veibesserung der Stabilität

Lichtstabiütät 2,5 24,13 970%

Wärmestabilität 8,7 45,51 620%

Berechnet in bezug auf das Beete-Saftkonzentrat sind die Mengenverhältnisse von Zusätzen zu Saftkonzentrat folgende:

Beete-Saftkonzentrat
(68° Brix)
Ascorbinsäure
SHMP
CaNa₂EDTA

100 Gewichtsteile

26,2 Ge'vichtstoile

21,0 Gewichtsteile

03 Gewichtsteile

Beete-Farbstabilisation

Eine maximale Lichtstabilisierung von 24,13 kann erzielt werden, wenn die Grenzen der unten genannten Bereiche eingehalten werden. Die Spalte »Werte bei maximaler ...« enthält Faktorzahlen, die erforderlich sind, um das gewünschte Optimum, sowie Charakteristik, zu erhalten, Werte, die die Faktorzahlen ergeben.

	Untere	Werte bei	Obere
	Grenze	maximaler	Grenze
		Licht-Stab.
Faktoren:
Ascorbinsäure	0,0	0,1730	0,02000
SHMP	0,0	0,1386	0,2000
EDTA	0,0	0,002202	0,004000
Charakteristiken
Wärme-Stab.	N/A	45,51	N/A
Licht-Stab.	N/A	24,13	N/A

Die Optimierung rührte von folgenden ursprünglichen Faktor-Festsetzungen her:

Ascorbinsäure

SHMP

EDTA

0,1000
0,1000
0,002000

Beete-Farbstabilisiening

Eine maximale Wärmestabilisierung von 56,37 kann erreicht werden, wenn die Werte in den untengenannten Bereichen eingehalten werden, wobei die Bedeutung wie oben beschrieben ist

Untere Wert bei Obere Grenze maximaler Grenze

Wärme-Stab.

Faktoren
Ascorbinsäure
SHMP
EDTA

Charakteristiken
Wärme-Stab.
Licht-Stab.

0,0
0,0
0,0

N/A N/A

0,01485

0,1307

O₁O

56,8/ 20,93

0,02000

0,2000

0,004000

N/A
N/A

Die Optimierung rührt von folgenti^n ursprünglichen Faktorfeststellungen her:

Ascorbinsäure

SHMP

EbTA

0,01000

0,1000

0,002000

Beispiel 14 (Vergleich)

Verwendung von Isoascorbinsäure, Natriumascorbat

und Natriumisoascorbat anstelle von Ascorbinsäure bei den optimalen Bedingungen der Zusätze zur

Stabilisierung der Beete-Farbe

is isoascorbinsäure (Erythorbinsäure), Natriumascorbat und Natriumisoascorbat (Natriumerythorbat) wurden anstelle von Ascorbinsäure bei der optimalen Kombination von Zusätzen verwendet, um die Beete-Farbe zu stabilisieren. Es wurde ein Getränk verwendet, wie es in Beispiel 10 beschrieben ist.

Die Zusätze waren Kombinationen aus Erythorbinsäure und SHMP, Natriumascorbat und SHMP, und Natriumerythorbat und SHMP. Es wurden folgende Konzentrationen verwendet:

Ascorbinsäure (oder andere) 0,1485%

SHMP 0,1319%

Die Untersuchungen der Wärme- und Lichtstabiütät wurden wie oben beschrieben durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben:

Prozent Farbspeicherung	Ascorbin	Erythorbin	Natrium	Natrium-
Kontroll	säure	säure	ascorbat	Rrythorbat
lösung
pH-Wert	347	3,58	4,21	4,24
3,62

Zeit der Erwärmung (Min.)

0 100 100 100 100 100

5 16,3 67,7 68,7 69,"· 69,8

10 13,3 60,0 61,2 63,7 63,3

15 11,6 49,6 53,0 58,7 57,7

20 8.5 43.5 43.3 49.5 49.7

Die Ergebnisse zeigen, daß Natriumascorbat. Isoascorbinsäure (Erythorbinsäure) und Natriumisoascorbat (Natriumerythorbat) alle anstelle voq Ascorbinsäure verwendet werden können, um die Beete-Farbe mit etwa dem gleichen Grad an Wirksamkeit zu stabilisieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen: Es zeigt

F i g. I eine programmierte Ansprechoberfläche für Lichtstabilisierung für das System Äthylendiamintetraessigsäure/Natriumhexametaphosphat/Ascorbinsäure/ Rote Beete-Farbe gemäß Beispiel 14;

F i g. 2 eine ebensolche Oberfläche für Lichtstabilisierung ebenfalls für das System gemäß Beispiel H;

F i g. 3 eine ebensolche Oberfläche für Lichtstabilisierung ebenfalls für das System gemäß Beispiel 14;

F i g. 4 eine ebensolche Oberfläche für l.ichtstabilisierung für das gleiche System (20 Minuten Erwärmung), gemäß Beispiel 14;

F i g. 5 eine ebensolche Oberfläche für Lichtstabilisierung für das gleiche System (20 Minuten Erwärmung), gemäß Beispiel 14;

Fig. 6 eine ebensolche Oberfläche für Lichtstabilisierung für das gleiche System (20 Minuten Erwärmung), gemäß Beispiel 14;

F i g. 7 ein Vergleichskurvenpaar von Farbspeicherung gegenüber Zeit der Erwärmung (Minuten) von Rote Beete-Farbstoff ohne Stabilisator gegenüber Rote Beete-Farbstoff mit 0.1% Ascorbinsäure als Stabilisator;

Fig. 8 Vergleichskurven von Farbspeicherung gegenüber Zeit der Erwärmung (Minuten) von Rote Beete-Farbstoff ohne Stabilisator gegenüber Rote Beete-Farbstoff mit entweder Natriiimhexametaphosphat. Tetranatriumpyrophosphat oder saures Natrium· pyrophosphat (0,1% in Lösung);

F i g. 9 Vergleichskurven von stabilisiertem Rote Beete-Farbstoff gegenüber nicht stabilisiertem Rote Beete-Farbstoff (Farbspeicherung gegen Zeit der Erwärmung), wobei der stabilisierte Farbstoff entweder Calciumdinatriumäthylendiamintetraacetat oder Dinatriumäthylendiamintetraacetat enthielt:

Fig. 10 Vergleichskurven von Farbspeicherung gegenüber Zeit der Erwärmung für nicht stabilisierten Rote Beete-Farbstoff mit stabilisiertem Rote Beete-Farbstoff, der 0,1% Calciumdinatriumäthylendiamintetraacetat, 0,1% Natriumhexametaphosphat und 0,1% Ascorbinsäure, bzw. 0,1% Dinatriumäthyiendiamintetraacetat, 0,1% Natriumhexametaphosphat und 0.1% Ascorbinsäure er.ihielt:

F i g. 11 einen Vergleich von drei (3) stabilisierten Rote-Beete-Farbstoffsjsteinen und einem nicht stabilisierten Rote-Beete-Farbstoffsystem, Farbspeicherung gegen Zeit der Erwärmung. Die Systeme waren:

(A) 0,1% Natriumhexametaphosphai.

0,1% Dinatriumäthylendiamintetraacetat und
0,1% Ascorbinsäure;

(B) 0,1% Trinatriumpyrophosphat,

0,1% Äthylendiamintetraessigsäure und
0,1% Ascorbinsäure;

(C) 0,1% Trinatriumpyrophosphat,

0,1% Dinatriumäthylendiamintetraacetat und
0,1% Ascorbinsäure:

ι, Fig. 12 einen Vergleich von vier (4) Kurven der Farbspeicherung gegen Zeit der Erwärmung, wobei drei (3) Kurven stabilisierte Systeme und die vierte Kurve ein nicht stabilisiertes Farbstoffs) sicm darstellen. Die drei stabilisierten Systeme bestanden aus:

(A) 0,003% Calciumdinatriumüthylendiamintetra-

acetat.

0.10% Nairiumhexametaphosphat.
0,10% Ascorbinsäure:

(B) 0,003% Caleiumdinatriumäthylendiamintetra-

acetat.

0,10% saures Natriumpyrophosphat,
0,\^roh Ascorbinsäure;

(C) 0.003% Caläumdinatriumäthylendiamintetra-

acelat.
¹⁽¹ 0,10% Trinatriumpyrophosphat.

0,10% Ascorbinsäure:

Fig. 13 eine Kurve Absorptionsvermögen gegen

Wellenlängen in nm (Nanometer) für das Gemisch »A«

η (Ig Karamelfarbe und 9g stabilisiertes Rote-Beete-Saftkonzentrat verdünnt auf 1.0 g pro Liter) gemäß Tabelle 1 aus Beispiel 4;

Fig. 14 eine Kurve Absorptionsvermögen gegen Wellenlänge in rim (Nanometer) für das Gemisch »B« 4,) (9 g stabilisiertes Rote-Beete-Saftkonzentrat, verdünnt auf 0,9 g pro Liter) und Gemisch »C« (1 g Karamelfarbe verdünnt auf 0,1 g pro Liter) in Tabelle 1 aus Beispiel 4 und

Fig. 15 eine Kurve Absorptionsvermögen gegen j, Wellenlänge in nm (Nanometer) für das Gemisch »D« (10 g stabilisiertes Rote-Beete-Saftkonzentrat, verdünnt auf 1.0 g pro Liter) in Tabelle 1 aus Beispiel 4.

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Bestimmungen, insbesondere durch das Lebens- -,o mittelgesetz, beschränkt sein.

Hierzu 10 Blatt Zeichnuncen

Claims

Patentansprüche:

1. Stabiler roter Farbstoff auf Basis von Rote-Beete-Farbstoff und einer stabilisierenden Verbindung auf Basis von Ascorbinsäure, dadurch gekennzeichnet, daß er aus

a) Rote-Beete-Extrakt,

b) Ascorbinsäure, Natriumascorbat oder Isoascorbinsäure (auf 100 Gewichtsteile eines 68° Brix Rote-Beete-Extrakts 15 bis 30 Gewichtsteile Komponente b)) und

c) Natriumhexametaphosphat (auf 100 Gewichtsteile eines 68° Brix Rote-Beete-Extrakts 10 bis 30 Gewichtsteile Komponente c))