EA042327B1 - IMPROVEMENT OF THE COMPOSITION OF RED BEET PIGMENT - Google Patents
IMPROVEMENT OF THE COMPOSITION OF RED BEET PIGMENT Download PDFInfo
- Publication number
- EA042327B1 EA042327B1 EA202090554 EA042327B1 EA 042327 B1 EA042327 B1 EA 042327B1 EA 202090554 EA202090554 EA 202090554 EA 042327 B1 EA042327 B1 EA 042327B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- ethylene
- forming compound
- red beet
- betalain
- red
- Prior art date
Links
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к способу получения композиции пигмента беталаина из растений красной свеклы, включающему предуборочное опрыскивание листьев образующим этилен соединением, к полученной композиции пигмента беталаина и применению полученной композиции пигмента беталаина для окрашивания съедобного продукта.The present invention relates to a method for producing a betalain pigment composition from red beet plants, comprising pre-harvest foliar spraying with an ethylene-forming compound, to the resulting betalain pigment composition, and using the resulting betalain pigment composition to color an edible product.
Уровень техникиState of the art
Имеется растущий спрос на натуральные пищевые красители, которые могут заменить синтетические красители вследствие как ужесточающихся правовых ограничений, так и озабоченности потребителей. Красная свекла (Beta vulgaris L. spp. vulgaris), известная как свекла, является источником натуральных красителей беталаинов. Беталаины - это широко распространенные водорастворимые пигменты, которые замещают антоцианы в растениях отряда Caryophyllales (Гвоздикоцветных, или Гвоздичноцветных). Беталаины имеют более высокую растворимость в воде и красящую способность, чем антоцианины. Беталаины представляют собой прекрасную замену синтетическим пищевым красителям краснофиолетового цвета.There is a growing demand for natural food colors to replace synthetic colors due to both increasing legal restrictions and consumer concerns. Red beetroot (Beta vulgaris L. spp. vulgaris), known as beetroot, is a source of the natural dyes betalains. Betalains are widely distributed water-soluble pigments that replace anthocyanins in plants of the Caryophyllales (Caryophyllales) order. Betalains have higher water solubility and coloring power than anthocyanins. Betalains are an excellent substitute for red-violet synthetic food coloring.
Беталаины хорошо известны как группа соединений, придающих цвет пищевым продуктам, овощам и цветам и ответственны за красный, оранжевый и желтый цвета многих видов растений. Беталаины нетоксичные пигменты, и поэтому беталаины, выделенные из фруктов и овощей, использовали в качестве пищевых красителей для обеспечения цвета в цветовом диапазоне от красного до желтого.Betalains are well known as a group of compounds that give color to foods, vegetables and flowers and are responsible for the red, orange and yellow colors of many plant species. Betalains are non-toxic pigments and therefore betalains isolated from fruits and vegetables have been used as food colorings to provide colors ranging from red to yellow.
Композиция беталаина, получаемая из красной свеклы, содержит две разные водорастворимые группы пигментов, а именно: красно-фиолетовые бетацианидины и желтые бетаксантины. В зрелой красной свекле 75-90% всех бетацианидинов состоят из пигмента бетанина, имеющего красный цвет. Бетаксантины составляют незначительную часть композиции беталаина, в которой вульгаксантин, имеющий желтый цвет, является основным из присутствующих бетаксантинов.The composition of betalain obtained from red beets contains two different water-soluble pigment groups, namely red-violet betacyanidins and yellow betaxanthins. In mature red beets, 75-90% of all betacyanidins are composed of the red pigment betanin. Betaxanthines constitute a minor part of the composition of betalain, in which vulgaxanthin, which has a yellow color, is the main betaxanthin present.
Существует постоянное желание улучшить композицию пигмента, полученную из красной свеклы: получить улучшенную стабильность, более высокий выход, более яркие цвета и т.д.There is a constant desire to improve the composition of the red beet-derived pigment: better stability, higher yield, brighter colors, etc.
Соединения, которые образуют этилен при опрыскивании растений, приобретают большое экономическое значение, поскольку используются для ускорения различных реакций на этилен, таких как стимуляция цветения, стимуляция потока латекса, опадание листьев и веточек, созревание плодов, опадание плодов и раскрывание стручка.The compounds that form ethylene when sprayed on plants are of great economic importance because they are used to accelerate various reactions to ethylene, such as flowering stimulation, latex flow stimulation, leaf and twig drop, fruit ripening, fruit drop and pod opening.
Ряд таких образующих этилен соединений известен в уровне техники - подходящими примерами являются, например, этефон (Ethephon), силаид (Silaid), альзоль (Alsol), ACC (M. S. Reid, 1988; Yoseph Levy et al. 1979).A number of such ethylene-forming compounds are known in the art - suitable examples are, for example, ethephon (Ethephon), silaid (Silaid), alsol (Alsol), ACC (M. S. Reid, 1988; Yoseph Levy et al. 1979).
Chethana et al.: Aqueous two phase extraction for purification и concentration of betalains, J. Food Eng., vol. 81, no. 4, 15 March 2007, p. 679-687 раскрывает очищенные композиции пигмента беталаина, полученные путем экстракции из красной свеклы. Двухфазная экстракция приводила к удалению сахаров и полимеров, что давало очищенную композицию беталаина.Chethana et al.: Aqueous two phase extraction for purification and concentration of betalains, J. Food Eng., vol. 81, no. 4, 15 March 2007, p. 679-687 discloses purified betalain pigment compositions obtained by extraction from red beets. The biphasic extraction resulted in the removal of sugars and polymers, giving a purified betalain composition.
Leticia Christina Pires Gonalves et al.: A comparative study of the purification of betanin, Food chemistry, vol. 131, no. 1, 23 August 2011, p. 231-238 также раскрывает композиции пигмента беталаина, полученные семью разными способами, причем ионообменная хроматография является наиболее эффективным способом. Очищенные образцы содержали более высокое количество его эпимера изобетанина, чем свежий экстракт.Leticia Christina Pires Gonalves et al.: A comparative study of the purification of betanin, Food chemistry, vol. 131, no. 1, 23 August 2011, p. 231-238 also disclose betalain pigment compositions made in seven different ways, with ion exchange chromatography being the most efficient way. The purified samples contained a higher amount of its epimer isobetanine than the fresh extract.
US 4401454, Fritz Charles et al., 30 August 1983 относится к процессу регуляции роста для получения урожайности культур. Усиления цвета выращиваемой культуры не выявлено или не являлось задачей, кроме того, корнеплоды не исследовались, а в случае картофеля, который также находится под землей, применяли нанесение этих соединений на картофель перед посадкой и не наносили путем опрыскивания листьев.US 4401454, Fritz Charles et al., 30 August 1983 refers to the process of growth regulation to obtain crop yields. Increasing the color of the cultivated crop was not found or was not a concern, furthermore, root crops were not studied, and in the case of potatoes, which are also underground, applying these compounds to the potatoes before planting was used and not applied by spraying the leaves.
Singh O.S. et al.: Effect of plant growth regulators on beta cyanin synthesis in Celosia-argentea var. christata in the dark, Z. Planzenphysiol. April 1976, p. 189-196 описывает проросшие семена Celosia argentea var. christata, инкубированные в чашках Петри, содержащих также ауксин, цитокинин, ингибитор или этилен для исследования влияния их действия на синтез бетацианина на проростках, выращенных в условиях темноты.Singh O.S. et al.: Effect of plant growth regulators on beta cyanin synthesis in Celosia-argentea var. christata in the dark, Z. Planzenphysiol. April 1976, p. 189-196 describes the germinated seeds of Celosia argentea var. christata incubated in Petri dishes containing also auxin, cytokinin, inhibitor or ethylene to study the effect of their action on the synthesis of betacyanin in seedlings grown in the dark.
В Shifeng Cao et al.: The effects of host defence elicitors on betacyanin accumulation in seedlings, Food Chemistry, 5 April 2012, vol. 134, no. 4, p. 1715.1718 семена A Mangostanus прорастали в буфере, содержащем этефон (Ethephon). Обработка проростков этефоном (Ethephon) показала, что 0,1 ммоль и 1 ммоль не вызывали накопления пигмента в проростках Ammaranthus, тогда как 5 ммоль, по-видимому, оказывали воздействие.In Shifeng Cao et al.: The effects of host defense elicitors on betacyanin accumulation in seedlings, Food Chemistry, 5 April 2012, vol. 134, no. 4, p. 1715-1718 the seeds of A Mangostanus germinated in a buffer containing Ethephon. Treatment of seedlings with Ethephon showed that 0.1 mmol and 1 mmol did not cause pigment accumulation in Ammaranthus seedlings, while 5 mmol seemed to have an effect.
В Iqbal Singh Bhandal et al.: Effect of some growth substances and phenolic compounds on membrane permeability in Beet Root, Phyton. Annales Rei Botanicae, vol. 25, no. 1, 28 February 1985, p. 177-184 красную свеклу использовали в качестве экспериментального материала в исследовании, где истечение бетацианина и изменения проводимости были взяты в качестве двух параметров проницаемости. Это показало, что этефон (Ethephon) способствовал истечению бетацианина при 50 об/мин.In Iqbal Singh Bhandal et al.: Effect of some growth substances and phenolic compounds on membrane permeability in Beet Root, Phyton. Annales Rei Botanicae, vol. 25, no. 1, 28 February 1985, p. 177-184 Red beets were used as experimental material in a study where betacyanin effluvium and conductivity changes were taken as two permeability parameters. This showed that Ethephon contributed to the flow of betacyanin at 50 rpm.
Испытание опрыскивания этефоном (Ethephon) растений красной свеклы (на листья) и исследова- 1 042327 ние воздействия на накопление пигмента в органе растения, отличающемся от обработанного, никогда ранее не проводилось.A spray test with Ethephon on red beet plants (on leaves) and a study of the effect on pigment accumulation in a plant organ other than the treated one has never been carried out before.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Настоящее изобретение относится к способу повышения концентрации беталаинов и отношения бетанина к вульгаксантину в красной свекле.The present invention relates to a method for increasing the concentration of betalains and the ratio of betanin to vulgaxanthin in red beets.
Неожиданно было обнаружено, что при опрыскивании листьев красной свеклы образующим этилен соединением перед сбором урожая средняя концентрация пигмента беталаина в корнеплодах обработанных растений красной свеклы значительно увеличивалась по сравнению с соответствующими контрольными образцами. Кроме того, неожиданно было обнаружено, что опрыскивание листьев растений красной свеклы перед сбором урожая повышает отношение бетанина к вульгаксантину в композиции беталаина из красной свеклы. Кроме того, неожиданно было обнаружено, что опрыскивание листьев растений красной свеклы перед сбором урожая повышает отношение беталаина к общему количеству растворимых твердых веществ в красной свекле.Surprisingly, it was found that when red beet leaves were sprayed with an ethylene-forming compound prior to harvest, the average concentration of betalain pigment in the roots of the treated red beet plants was significantly increased compared to the corresponding controls. In addition, it has surprisingly been found that spraying the leaves of red beet plants before harvest increases the ratio of betanin to vulgaxanthin in the red beet betalain composition. In addition, it has surprisingly been found that spraying the leaves of red beet plants before harvest increases the ratio of betalain to total soluble solids in red beet.
Первый аспект настоящего изобретения относится к способу получения композиции пигмента беталаина из растений красной свеклы, включающему следующие стадии:The first aspect of the present invention relates to a method for producing a betalain pigment composition from red beet plants, comprising the following steps:
(i) опрыскивание листьев растений красной свеклы образующим этилен соединением;(i) spraying the leaves of red beet plants with an ethylene-forming compound;
(ii) сбор растений красной свеклы, опрысканных на стадии (i), и (iii) выделение беталаинов из растений красной свеклы, собранных на стадии (ii), с получением при этом композиции пигмента беталаина.(ii) harvesting the red beet plants sprayed in step (i), and (iii) isolating the betalains from the red beet plants harvested in step (ii) to thereby obtain a betalain pigment composition.
Второй аспект настоящего изобретения относится к композиции пигмента беталаина, полученной согласно способу по первому аспекту и/или его воплощению.The second aspect of the present invention relates to a betalain pigment composition obtained according to the method according to the first aspect and/or its embodiment.
Третий аспект настоящего изобретения относится к применению композиции пигмента беталаина, полученной согласно способу по первому аспекту и/или его воплощению, для окрашивания съедобного продукта.A third aspect of the present invention relates to the use of a betalain pigment composition obtained according to the method of the first aspect and/or its embodiment for coloring an edible product.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
Композиция пигмента беталаина, получаемая из красной свеклы, содержит две разные группы водорастворимых пигментов, а именно: красно-фиолетовые бетацианидины и желтые бетаксантины. В зрелой красной свекле 75-90% всех бетацианидинов состоят из пигмента бетанина, имеющего красный цвет. Бетаксантины составляют небольшую часть композиции беталаина, где вульгаксантин, имеющий желтый цвет, является наиболее доминирующим. Бетанин более стабилен, чем вульгаксантин, как при комнатной температуре, так и при нагревании.The betalain pigment composition derived from red beet contains two different groups of water-soluble pigments, namely red-violet betacyanidins and yellow betaxanthins. In mature red beets, 75-90% of all betacyanidins are composed of the red pigment betanin. Betaxanthins make up a small part of the betalain composition, with yellow vulgaxanthin being the most dominant. Betanine is more stable than vulgaxanthin both at room temperature and when heated.
По указанным выше причинам, желательно повысить отношение бетанина к вульгаксантину в композиции пигмента красной свеклы для получения более яркого красного цвета.For the above reasons, it is desirable to increase the ratio of betanine to vulgaxanthin in the red beet pigment composition to produce a brighter red color.
Таким образом, настоящее изобретение относится к способу получения композиции пигмента беталаина из красной свеклы, который дает повышенный выход беталаинов, в частности бетанинов, и/или более высокое отношение бетанина к вульгаксантину.Thus, the present invention relates to a process for preparing a red beet beetroot betalain pigment composition that yields an increased yield of betalains, in particular betanins, and/or a higher ratio of betanin to vulgaxanthin.
Частное воплощение настоящего изобретения относится к способу получения композиции пигмента беталаина из растений красной свеклы, включающему следующие стадии:A particular embodiment of the present invention relates to a method for producing a betalain pigment composition from red beet plants, comprising the following steps:
(i) опрыскивание листьев растений красной свеклы образующим этилен соединением;(i) spraying the leaves of red beet plants with an ethylene-forming compound;
(ii) сбор растений красной свеклы, опрысканных на стадии (i), и (iii) выделение беталаинов из растений красной свеклы, собранных на стадии (ii), с получением при этом композиции пигмента беталаина.(ii) harvesting the red beet plants sprayed in step (i), and (iii) isolating the betalains from the red beet plants harvested in step (ii) to thereby obtain a betalain pigment composition.
Ясно, что растения красной свеклы представляют в данной заявке растения красной свеклы, которые способны к производству пигментов бетанина.It is clear that red beet plants represent in this application red beet plants that are capable of producing betanin pigments.
В предпочтительном воплощении красная свекла представляет собой Beta vulgaris L. spp. vulgaris.In a preferred embodiment, the red beet is Beta vulgaris L. spp. vulgaris.
Выражение опрыскивание листьев относится к методу опрыскивания растений путем нанесения жидких активных ингредиентов непосредственно на их листья. В настоящем изобретении опрыскивание листьев включает нанесение одного или более образующих этилен соединений непосредственно на листья растения красной свеклы.The expression foliar spraying refers to the method of spraying plants by applying liquid active ingredients directly to their leaves. In the present invention, foliar spraying comprises applying one or more ethylene-forming compounds directly to the leaves of a red beet plant.
Выражение образующее этилен соединение, именуемое далее также ОЭС, относится в данной заявке к соединению, которое выделяет этилен при опрыскивании растений или действует как прекурсор этилена, как АСС (1-аминоциклопропан-1-карбоновая кислота).The expression ethylene-forming compound, hereinafter also referred to as OEC, refers in this application to a compound that releases ethylene when sprayed on plants or acts as an ethylene precursor, such as ACC (1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid).
Образующие этилен соединения, подходящие в настоящем изобретении, включают, не ограничиваясь указанными, (2-хлорэтил)фосфоновую кислоту, (2-хлорэтил)метилбис(фенилметокси)силан, (2хлорэтил)трис(2-метоксиэтокси)силан и/или 1-аминоциклопропан-1-карбоновую кислоту. Образующее этилен соединение по настоящему изобретению называют также активным ингредиентом.Ethylene-forming compounds suitable in the present invention include, but are not limited to, (2-chloroethyl)phosphonic acid, (2-chloroethyl)methylbis(phenylmethoxy)silane, (2chloroethyl)tris(2-methoxyethoxy)silane and/or 1-aminocyclopropane -1-carboxylic acid. The ethylene-forming compound of the present invention is also referred to as an active ingredient.
Ряд таких образующих этилен соединений коммерчески доступны, например, 2хлорэтилфосфоновая кислота под торговыми наименованиями этефон (Ethephon), бромефлор (Bromeflor), арвест (Arvest) и этрел (Ethrel), 2-хлорэтилметилбис(фенилметокси)силан или бис(бензилокси)(2-хлорэтил)метилсилан под торговым наименованием силаид (Silaid) и 2хлорэтилтрис(2-метоксиэтокси)силан под торговым наименованием альзоль (Alsol).A number of such ethylene-forming compounds are commercially available, for example, 2-chloroethylphosphonic acid under the trade names ethephon (Ethephon), bromeflor (Bromeflor), arvest (Arvest) and etrel (Ethrel), 2-chloroethylmethylbis(phenylmethoxy)silane or bis(benzyloxy)(2- chloroethyl)methylsilane under the trade name Silaid; and 2chloroethyltris(2-methoxyethoxy)silane under the trade name Alsol.
В частном воплощении настоящего изобретения используют два или более разных образующихIn a particular embodiment of the present invention, two or more different generators are used.
- 2 042327 этилен соединения.- 2 042327 ethylene compounds.
В предпочтительном воплощении настоящего изобретения образующее этилен соединение представляет собой 2-хлорэтилфосфоновую кислоту.In a preferred embodiment of the present invention, the ethylene-forming compound is 2-chloroethylphosphonic acid.
Способ по настоящему изобретению можно предпочтительно использовать для коммерчески оправданного производства в большом масштабе, то есть выделения в большом масштабе пигментов беталаина из растений красной свеклы.The method of the present invention can preferably be used for commercially viable production on a large scale, ie isolation on a large scale of betalain pigments from red beet plants.
Соответственно, может быть предпочтительно, что выделение беталаинов на стадии (iii) проводят из по меньшей мере 15 разных собранных растений красной свеклы, листья которых были опрысканы выделяющим этилен соединением, более предпочтительно из по меньшей мере 100 разных собранных растений красной свеклы, еще более предпочтительно из по меньшей мере 500 разных собранных растений красной свеклы, например, из по меньшей мере 1000 разных собранных растений красной свеклы.Accordingly, it may be preferred that the isolation of the betalains in step (iii) is carried out from at least 15 different harvested red beet plants whose leaves have been sprayed with the ethylene releasing compound, more preferably from at least 100 different harvested red beet plants, even more preferably from at least 500 different harvested red beet plants, for example from at least 1000 different harvested red beet plants.
В частном воплощении настоящего изобретения количество пигментов беталаина в опрысканной красной свекле и/или пигментов беталаина, полученных на стадии (iii) способа по первому аспекту, является количеством пигмента беталаина, которое по меньшей мере на 4% (мас./мас.) выше, более предпочтительно по меньшей мере на 5% (мас./мас.) выше, еще более предпочтительно по меньшей мере на 7% (мас./мас.) выше и еще более предпочтительно по меньшей мере на 8% (мас./мас.) выше, например, на 10 % (мас./мас.) выше и даже на 15% (мас./мас.) выше по сравнению с количеством пигмента беталаина, которое получают в контрольном эксперименте, в котором не применяют образующего этилен соединения на стадии (i).In a particular embodiment of the present invention, the amount of betalain pigments in sprayed red beets and/or betalain pigments obtained in step (iii) of the method according to the first aspect is the amount of betalain pigment that is at least 4% (w/w) higher, more preferably at least 5% (w/w) higher, even more preferably at least 7% (w/w) higher, and even more preferably at least 8% (w/w) higher. ) higher, for example, 10% (w/w) higher and even 15% (w/w) higher compared to the amount of betalain pigment that is obtained in a control experiment in which no ethylene-forming compound is used on step (i).
Количество пигмента беталаина в красной свекле задается как общее количество бетанина и вульгаксантина.The amount of betalain pigment in red beets is given as the total amount of betanin and vulgaxanthin.
Количество пигмента бетанина в растениях красной свеклы определяют в соответствии со следующим способом. Вымытую красную свеклу измельчают и гомогенизируют в растворе 3% серной кислоты (1/1, мас./мас.). Затем полученный тонкоизмельченный гомогенизат смешивают с деминерализованной водой (1/2, масс/масс), встряхивают и центрифугируют в течение 20 мин при 4500 об/мин, полученную надосадочную жидкость разбавляют до концентрации, подходящей для использования в спектрофотометре, в 33 ммолярном KH2PO4 (рН 6,5), и измеряют поглощение при 476 нм для бетанина с помощью УФ-спектрофометра в видимой области.The amount of betanin pigment in red beet plants was determined according to the following method. The washed red beets are crushed and homogenized in a solution of 3% sulfuric acid (1/1, wt./wt.). Then the resulting finely ground homogenizate is mixed with demineralized water (1/2, w/w), shaken and centrifuged for 20 min at 4500 rpm, the resulting supernatant is diluted to a concentration suitable for use in a spectrophotometer in 33 mM KH2PO4 (pH 6.5) and measure the absorbance at 476 nm for betanin with a UV-visible spectrometer.
Затем полученное поглощение используют для вычисления концентрации бетанина с помощью формулы: концентрация бетанина красной свеклы = А х DF х MW/ε х L [μγ·κγ-1], где А - величина поглощения разбавленного бетанина, скорректированная на поглощение вульгаксантина при 476 нм, DF коэффициент разбавления от экстракта красной свеклы до измеряемого образца, MW - молекулярная масса бетанина, ε - молярный коэффициент экстинкции и L - длина пути кюветы.The absorbance obtained is then used to calculate the betanin concentration using the formula: red beet betanin concentration = A x DF x MW/ε x L [μγ κγ -1 ], where A is the absorbance of diluted betanin, corrected for the absorbance of vulgaxanthin at 476 nm, DF is the dilution factor from the red beet extract to the measured sample, MW is the molecular weight of betanin, ε is the molar extinction coefficient, and L is the path length of the cuvette.
Количество пигмента вульгаксантина в растениях красной свеклы измеряют согласно следующему способу. Вымытую красную свеклу измельчают и гомогенизируют в растворе 3% серной кислоты (1/1, мас./мас.). Затем полученный тонкоизмельченный гомогенизат смешивают с деминерализованной водой (1/2, мас./мас.), встряхивают и центрифугируют в течение 20 мин при 4500 об/мин, полученную надосадочную жидкость разбавляют до концентрации, подходящей для использования в спектрофотометре, в 33 ммолярном KH2PO4 (рН 6,5) и измеряют поглощение при 538 нм для вульгаксантина с помощью УФспектрофометра в видимой области.The amount of vulgaxanthin pigment in red beet plants was measured according to the following method. The washed red beets are crushed and homogenized in a solution of 3% sulfuric acid (1/1, wt./wt.). The resulting finely ground homogenizate is then mixed with demineralized water (1/2, w/w), shaken and centrifuged for 20 min at 4500 rpm, the resulting supernatant is diluted to a concentration suitable for use in a spectrophotometer in 33 mM KH2PO4 (pH 6.5) and measure the absorbance at 538 nm for vulgaxanthin using a UV spectrometer in the visible region.
Затем полученное поглощение используют для вычисления концентрации вульгаксантина с помощью формулы: концентрация вульгаксантина красной свеклы = А х DF х MW/ε х L [μγ·κγ-1], где А - величина поглощения разбавленного вульгаксантина, скорректированная на поглощение бетанина при 538 нм, DF - коэффициент разбавления от экстракта красной свеклы до измеряемого образца, MW - молекулярная масса бетанина, ε - молярный коэффициент экстинкции и L - длина пути кюветы.The absorbance obtained is then used to calculate the concentration of vulgaxanthin using the formula: concentration of red beet vulgaxanthin = A x DF x MW/ε x L [μγ κγ -1 ], where A is the absorbance of the diluted vulgaxanthin, corrected for the absorbance of betanin at 538 nm, DF is the dilution factor from the red beet extract to the measured sample, MW is the molecular weight of betanin, ε is the molar extinction coefficient, and L is the path length of the cuvette.
В частном воплощении настоящего изобретения количество пигментов бетанина в опрысканной красной свекле и/или пигментов бетанина, полученных на стадии (iii) способа по первому аспекту, представляют собой количество пигмента бетанина, которое по меньшей мере на 5% выше (мас./мас.), например, по меньшей мере на 7% выше (мас./мас.), например, по меньшей мере на 10% выше (мас./мас.), например, по меньшей мере на 12% выше (мас./мас.), например, по меньшей мере на 15% выше (мас./мас.), например, по меньшей мере на 20% выше по сравнению с количеством пигмента бетанина, которое получают в контрольном эксперименте, в котором не применяют образующего этилен соединения на стадии (i).In a particular embodiment of the present invention, the amount of betanin pigments in sprayed red beets and/or betanin pigments obtained in step (iii) of the method of the first aspect is an amount of betanin pigment that is at least 5% higher (w/w) than , for example, at least 7% higher (wt./wt.), for example, at least 10% higher (wt./wt.), for example, at least 12% higher (wt./wt. ), e.g., at least 15% higher (w/w), e.g., at least 20% higher compared to the amount of betanin pigment that is obtained in a control experiment in which no ethylene-forming compound is used in the step (i).
В частном воплощении настоящего изобретения отношение бетанина к вульгаксантину составляет по меньшей мере 5:1, в более предпочтительном воплощении отношение бетанина к вульгаксантину составляет по меньшей мере 5,5:1, в наиболее предпочтительном воплощении настоящего изобретения отношение бетанина к вульгаксантину составляет по меньшей мере 6:1. В еще одном воплощении настоящего изобретения отношение бетанина к вульгаксантину составляет менее 20:1, например, менее 15:1.In a particular embodiment of the present invention, the ratio of betanin to vulgaxanthin is at least 5:1, in a more preferred embodiment, the ratio of betanin to vulgaxanthin is at least 5.5:1, in the most preferred embodiment of the present invention, the ratio of betanin to vulgaxanthin is at least 6 :1. In yet another embodiment of the present invention, the ratio of betanin to vulgaxanthin is less than 20:1, such as less than 15:1.
В еще одном воплощении настоящего изобретения отношение бетанина к вульгаксантину увеличилось по меньшей мере на 5%, например, по меньшей мере на 10%, например, по меньшей мере на 15%, например, по меньшей мере на 20% по сравнению с контрольным образцом, листья которого не опры- 3 042327 скивали образующим этилен соединением.In another embodiment of the present invention, the ratio of betanin to vulgaxanthin increased by at least 5%, for example, at least 10%, for example, at least 15%, for example, at least 20% compared to the control sample, the leaves of which were not sprayed with an ethylene-forming compound.
В частном воплощении настоящего изобретения отношение беталаина к общему количеству растворимых твердых веществ TSS (англ. - Total Soluble solids) увеличилось по меньшей мере на 5%, например, по меньшей мере на 10%, например, по меньшей мере на 15%, например, по меньшей мере на 20% по сравнению с контрольным образцом, листья которого не опрыскивали образующим этилен соединением.In a particular embodiment of the present invention, the ratio of betalain to total soluble solids TSS (English - Total Soluble solids) increased by at least 5%, for example, at least 10%, for example, at least 15%, for example, by at least 20% compared to the control sample, the leaves of which were not sprayed with an ethylene-forming compound.
TSS измеряют с помощью ручного рефрактометра (Refracto 30PX/GS Mettler-Toledo Inc., OH, USA), работающего в диапазоне от 0 до 85% Brix. Экстракт красной свеклы отфильтровывают через мембранные фильтры с размером пор 0,45 мкм и проводят измерения Brix с помощью 1 мл фильтрата.TSS is measured with a handheld refractometer (Refracto 30PX/GS Mettler-Toledo Inc., OH, USA) operating from 0 to 85% Brix. The red beet extract is filtered through membrane filters with a pore size of 0.45 μm and Brix is measured with 1 ml of the filtrate.
Как понятно специалисту из данной заявки, цель контрольного эксперимента состоит в том, чтобы проанализировать эффект от применения образующего этилен соединения. Соответственно, любое условие в контрольном эксперименте (как, например, время сбора урожая на стадии (ii), конкретный способ выделения на стадии (iii) и т.д.) должно быть идентичным способу, в котором используют образующее этилен соединение по первому аспекту.As the person skilled in the art will appreciate from this application, the purpose of the control experiment is to analyze the effect of using an ethylene-forming compound. Accordingly, any condition in the control experiment (such as the harvest time in step (ii), the particular isolation method in step (iii), etc.) must be identical to the method in which the ethylene-forming compound of the first aspect is used.
В частном воплощении настоящего изобретения общее количество образующего этилен соединения, нанесенного путем опрыскивания на стадии (i) на урожай красной свеклы от посева до сбора урожая, составляет количество от более 50 г ОЭС га-1 до 10000 г ОЭС га-1. Предпочтительно, количество образующего этилен соединения, нанесенного на стадии (i), составляет от 100 г ОЭС га-1 до 5000 г ОЭС га-1, более предпочтительно составляет количество от 200 г ОЭС га-1 до 2500 г ОЭС га-1, как, например, количество от 400 г ОЭС га-1 до 1250 г ОЭС га-1; например, количество от 400 г ОЭС га-1 до 1250 г ОЭС га-1.In a particular embodiment of the present invention, the total amount of the ethylene-forming compound sprayed in step (i) on the red beet crop from planting to harvest is an amount of more than 50 g ECO ha -1 to 10,000 g ECO ha -1 . Preferably, the amount of ethylene-forming compound applied in step (i) is from 100 g of OES ha -1 to 5000 g of OES ha -1 , more preferably is from 200 g of OES ha -1 to 2500 g of OES ha -1 as , for example, the amount of 400 g ECO ha -1 to 1250 g ECO ha -1 ; for example, an amount from 400 g ECO ha -1 to 1250 g ECO ha -1 .
В частном воплощении настоящего изобретения количество образующего этилен соединения, нанесенного при каждом опрыскивании на стадии (i), составляет количество от 20 г ОЭС га-1 до 5000 г ОЭС га-1. Предпочтительно, количество образующего этилен соединения, нанесенного на стадии (i), составляет количество от 100 г ОЭС га-1 до 1000 г ОЭС га-1, более предпочтительно составляет количество от 200 г ОЭС га-1 до 500 г ОЭС га-1.In a particular embodiment of the present invention, the amount of the ethylene-forming compound applied in each spray in step (i) is between 20 g OES ha -1 and 5000 g OES ha -1 . Preferably, the amount of ethylene-forming compound applied in step (i) is 100 g ECO ha -1 to 1000 g ECO ha -1 , more preferably 200 g ECO ha -1 to 500 g ECO ha -1 .
В частном воплощении настоящего изобретения количество образующего этилен соединения, нанесенного при каждом опрыскивании на стадии (i), составляет более 20 г ОЭС га-1, например, более 50 г ОЭС га-1, например, более 100 г ОЭС га-1, например, более 200 г ОЭС га-1.Количество образующего этилен соединения, нанесенного при каждом опрыскивании на стадии (i), в частности меньше 5000 г ОЭС га-1, например, меньше 1000 г ОЭС га-1, например, менее 500 г га-1.In a particular embodiment of the present invention, the amount of the ethylene-forming compound applied in each spray in step (i) is more than 20 g OES ha -1 , for example, more than 50 g OES ha -1 , for example, more than 100 g OES ha -1 , for example , more than 200 g ECO ha -1 . The amount of ethylene-forming compound applied at each spraying in step (i), in particular less than 5000 g ECO ha -1 , for example, less than 1000 g ECO ha -1 , for example, less than 500 g ha -1 .
В частном воплощении настоящего изобретения опрыскивание листьев образующим этилен соединением проводят через 1 неделю после посадки, предпочтительно проводят через 2 недели после посадки. Может быть предпочтительным провести его через 4 недели после посадки.In a particular embodiment of the present invention, the ethylene-forming compound is sprayed on the leaves 1 week after planting, preferably 2 weeks after planting. It may be preferable to carry it out 4 weeks after planting.
Может быть предпочтительным, что опрыскивание листьев образующим этилен соединением на стадии (i), проводят более одного раза (например, 2 раза) перед сбором урожая растений красной свеклы на стадии (ii). Может быть предпочтительным, что его проводят по меньшей мере 3 раза перед сбором урожая растений красной свеклы на стадии (ii), например, по меньшей мере 4 раза, например, по меньшей мере 5 раз перед сбором урожая растений красной свеклы или даже 6 раз или более перед сбором урожая.It may be preferred that the foliar spraying with the ethylene-forming compound in step (i) is carried out more than once (eg 2 times) before harvesting the red beet plants in step (ii). It may be preferred that it is carried out at least 3 times before harvesting the red beet plants in step (ii), for example at least 4 times, for example at least 5 times before harvesting the red beet plants, or even 6 times or more before harvest.
Стадия (ii) первого аспекта относится к сбору урожая растений красной свеклы стадии (i). Сбор урожая, проводимый на стадии (ii), проводят, как известно в уровне техники.Step (ii) of the first aspect relates to harvesting the red beet plants of step (i). The harvesting carried out in step (ii) is carried out as is known in the art.
В отношении стадии (ii), может быть предпочтительно, что сбор урожая растений красной свеклы на стадии (ii) по первому аспекту проводят через 4 недели после посадки, предпочтительно проводят через 6 недель после посадки, например, через 8 недель после посадки. В другом воплощении сбор урожая растений красной свеклы на стадии (ii) проводят ранее 25 недель после посадки, например, ранее 20 недель после посадки. В частном воплощении сбор урожая проводят между 8 и 15 неделями, например, 10 и 14 неделями.With respect to step (ii), it may be preferable that the harvest of the red beet plants in step (ii) of the first aspect is carried out 4 weeks after planting, preferably 6 weeks after planting, for example 8 weeks after planting. In another embodiment, the red beet plants in step (ii) are harvested earlier than 25 weeks after planting, for example, earlier than 20 weeks after planting. In a particular embodiment, the harvest is carried out between 8 and 15 weeks, for example, 10 and 14 weeks.
Стадия (iii) по первому аспекту относится к выделению беталаинов из собранного урожая растений красной свеклы на стадии (ii) и при этом получают композицию пигмента беталаина. Таким образом, беталаины экстрагируют из красной свеклы.Step (iii) in a first aspect relates to isolating betalains from harvested red beet plants in step (ii) and thereby obtaining a betalain pigment composition. Thus, betalains are extracted from red beets.
Термин выделение на стадии (iii) следует понимать как некую жидкость (например, воду) и/или твердые вещества отделяют от беталаинов - т.е. композиция пигмента беталаина не содержит всей жидкости (например, воды) и/или твердых веществ из красной свеклы.The term isolation in step (iii) should be understood to mean some liquid (eg water) and/or solids are separated from the betalains - i.e. the betalain pigment composition does not contain all of the liquid (eg water) and/or solids from the red beet.
В частном воплощении настоящего изобретения выделение беталаинов из красной свеклы осуществляют путем промывания клубней красной свеклы и разрезания их вдоль. Клубни свеклы измельчают и гомогенизируют в 3% растворе серной кислоты (1/1, мас./мас.). Затем полученный тонкоизмельченный гомогенизат смешивают с деминерализованной водой (1/2, мас./мас.) и встряхивают. Наконец, образец центрифугируют в течение 20 мин при 4500 об/мин.In a particular embodiment of the present invention, the isolation of betalains from red beets is carried out by washing red beet tubers and cutting them lengthwise. Beet tubers are ground and homogenized in a 3% sulfuric acid solution (1/1, wt./wt.). The resulting finely divided homogenizate is then mixed with demineralised water (1/2, w/w) and shaken. Finally, the sample is centrifuged for 20 minutes at 4500 rpm.
В частности, полученная на стадии (iii) композиция пигмента беталаина может представлять собой сок.In particular, the betalain pigment composition obtained in step (iii) may be a juice.
Специалист в данной области техники обычно знает, как осуществить стадию (iii) - т.е. это можноA person skilled in the art will usually know how to carry out step (iii) - i.e. it's possible
- 4 042327 сделать согласно уровню техники, например, путем экстракции из клубней собранного урожая растений красной свеклы.- 4 042327 to be made according to the state of the art, for example, by extraction from the tubers of the harvested crop of red beet plants.
Выделение беталаинов на стадии (iii) может включать, не ограничиваясь указанными, любую из следующих стадий: экстракцию пигментов беталаина путем промывания сырья из свеклы, разложения, измельчения, нагревания, добавления ферментов и воды, выстаивания (фр. - stabulation), декантации, отжима, очистки на смолах и концентрирования путем удаления воды или другой жидкости, сушки, например, сушки распылением и/или лиофилизацией.Isolation of betalains in step (iii) may include, but is not limited to, any of the following steps: extraction of betalain pigments by washing raw materials from beets, decomposition, grinding, heating, adding enzymes and water, standing (fr. - stabulation), decanting, pressing , purification on resins and concentration by removal of water or other liquid, drying, for example, spray drying and/or lyophilization.
Композиция пигмента беталаина по настоящему изобретению может находиться в жидком или порошкообразном состоянии. Она может иметь чистоту выше 0,3% беталаина в жидком состоянии или более 0,5% в порошкообразном состоянии. Очистку можно осуществлять, например, путем очистки с помощью макропористых смол с получением желаемой степени чистоты. Очистку можно осуществлять, например, с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с получением желаемой степени чистоты.The betalain pigment composition of the present invention may be in a liquid or powder form. It may have a purity greater than 0.3% betalain in the liquid state or greater than 0.5% in the powder state. Cleaning can be carried out, for example, by cleaning with macroporous resins to obtain the desired degree of purity. Purification can be carried out, for example, using high performance liquid chromatography (HPLC) to obtain the desired degree of purity.
Композиция пигмента по настоящему изобретению может представлять собой жидкую композицию или порошковую композицию. В частном воплощении композиция со стадии (iii) высушена. Предпочтительно композиция высушена в сушилке распылением. В частном воплощении композиция содержит менее 10% воды, например, менее 5% воды.The pigment composition of the present invention may be a liquid composition or a powder composition. In a particular embodiment, the composition from step (iii) is dried. Preferably the composition is spray dried. In a particular embodiment, the composition contains less than 10% water, for example less than 5% water.
Может быть предпочтительно, что полученная на стадии (iii) композиция пигмента беталаина представляет собой жидкую композицию или высушенную композицию, которая содержит менее 60% (мас./мас.) жидкости (например, воды) например, менее 50% (мас./мас.), например, менее 40% (мас./мас.), например, менее 30% (мас./мас.).It may be preferred that the betalain pigment composition obtained in step (iii) is a liquid composition or a dried composition which contains less than 60% (w/w) liquid (e.g. water), for example less than 50% (w/w .), for example, less than 40% (wt./wt.), for example, less than 30% (wt./wt.).
Настоящее изобретение также относится к применению композиции пигмента беталаина, полученной согласно способу по настоящему изобретению, для окрашивания съедобного продукта.The present invention also relates to the use of a betalain pigment composition obtained according to the method of the present invention for coloring an edible product.
Съедобный продукт по настоящему изобретению включает пищевой продукт, кормовой продукт, фармацевтический и/или лекарственный препарат для перорального введения.The edible product of the present invention includes a food product, a feed product, a pharmaceutical and/or an oral drug.
Пищевые продукты по настоящему изобретению включают, не ограничиваясь указанными, молочные продукты, сок, напиток, жевательный мармелад, варенье, джем, кондитерские изделия, шоколадные драже, оболочки колбасных изделий, пасту, макароны, сыр, полуфабрикаты и/или экструдированные пищевые продукты.Food products of the present invention include, but are not limited to, dairy products, juice, drink, gummies, jams, confectionery, chocolate dragees, sausage casings, pasta, pasta, cheese, convenience foods, and/or extruded foods.
Следующие воплощения являются предпочтительными воплощениями настоящего изобретения.The following embodiments are preferred embodiments of the present invention.
Воплощение 1. Способ получения композиции пигмента беталаина из растений красной свеклы, включающий следующие стадии:Embodiment 1. A method for producing a betalain pigment composition from red beet plants, comprising the following steps:
(i) опрыскивание листьев растений красной свеклы образующим этилен соединением;(i) spraying the leaves of red beet plants with an ethylene-forming compound;
(ii) сбор урожая растений красной свеклы, опрысканных на стадии (i), и (iii) выделение беталаинов из растений красной свеклы, собранных в качестве урожая на стадии (ii), и при этом получение композиции пигмента беталаина.(ii) harvesting the red beet plants sprayed in step (i), and (iii) isolating the betalains from the red beet plants harvested in step (ii) while obtaining a betalain pigment composition.
Воплощение 2. Способ получения композиции пигмента беталаина из растений красной свеклы, включающий следующие стадии:Embodiment 2. A method for producing a betalain pigment composition from red beet plants, comprising the following steps:
(i) опрыскивание листьев растений красной свеклы образующим этилен соединением;(i) spraying the leaves of red beet plants with an ethylene-forming compound;
(ii) сбор урожая растений красной свеклы, опрысканных на стадии (i), и (iii) экстракция беталаинов из растений красной свеклы, собранных в качестве урожая на стадии (ii), и при этом получение композиции пигмента беталаина.(ii) harvesting the red beet plants sprayed in step (i), and (iii) extracting the betalains from the red beet plants harvested in step (ii) and thereby obtaining the betalain pigment composition.
Воплощение 3. Способ получения композиции пигмента беталаина из растений красной свеклы, включающий следующие стадии:Embodiment 3. A method for producing a betalain pigment composition from red beet plants, comprising the following steps:
(i) опрыскивание листьев растений красной свеклы образующим этилен соединением;(i) spraying the leaves of red beet plants with an ethylene-forming compound;
(ii) сбор урожая растений красной свеклы, опрысканных на стадии (i), и (iii) получение сока, содержащего беталаины, из растений красной свеклы, собранных в качестве урожая на стадии (ii), и при этом получение композиции пигмента беталаина.(ii) harvesting the red beet plants sprayed in step (i), and (iii) obtaining betalain-containing juice from the red beet plants harvested as crop in step (ii), while obtaining a betalain pigment composition.
Воплощение 4. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, в котором образующее этилен соединение выбирают из группы, состоящей из 2-хлорэтилфосфоновой кислоты; (2хлорэтил)метилбис-(фенилметокси)силана; (2-хлорэтил)трис(2-метоксиэтокси)силана и/или 1аминоциклопропан-1-карбоновой кислоты.Embodiment 4 A process according to any of the preceding embodiments, wherein the ethylene-forming compound is selected from the group consisting of 2-chloroethylphosphonic acid; (2chloroethyl)methylbis(phenylmethoxy)silane; (2-chloroethyl)tris(2-methoxyethoxy)silane and/or 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid.
Воплощение 5. Способ согласно воплощению 4, в котором образующее этилен соединение представляет собой 2-хлорэтилфосфоновую кислоту.Embodiment 5 The process according to embodiment 4 wherein the ethylene-forming compound is 2-chloroethylphosphonic acid.
Воплощение 6. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, в котором композиция пигмента беталаина содержит бетанин и вульгаксантин.Embodiment 6 A method according to any of the preceding embodiments wherein the betalain pigment composition comprises betanin and vulgaxanthin.
Воплощение 7. Способ согласно воплощению 6, в котором отношение бетанина к вульгаксантину возрастает по меньшей мере на 5% по сравнению с контрольным экспериментом, в котором не применяют образующего этилен соединения на стадии (i).Embodiment 7 A method according to embodiment 6 wherein the ratio of betanin to vulgaxanthin is increased by at least 5% compared to a control experiment in which no ethylene-forming compound is used in step (i).
Воплощение 8. Способ согласно воплощению 6, в котором отношение бетанина к вульгаксантину возрастает по меньшей мере на 10% по сравнению с контрольным экспериментом, в котором не применяют образующего этилен соединения на стадии (i).Embodiment 8 A method according to embodiment 6 wherein the ratio of betanin to vulgaxanthin is increased by at least 10% compared to a control experiment in which no ethylene-forming compound is used in step (i).
- 5 042327- 5 042327
Воплощение 9. Способ согласно воплощению 6, в котором отношение бетанина к вульгаксантину возрастает по меньшей мере на 15% по сравнению с контрольным экспериментом, в котором не применяют образующего этилен соединения на стадии (i).Embodiment 9 A method according to embodiment 6 wherein the ratio of betanin to vulgaxanthin is increased by at least 15% compared to a control experiment in which no ethylene-forming compound is used in step (i).
Воплощение 10. Способ согласно воплощению 6, в котором отношение бетанина к вульгаксантину возрастает по меньшей мере на 20% по сравнению с контрольным экспериментом, в котором не применяют образующего этилен соединения на стадии (i).Embodiment 10 A method according to embodiment 6 wherein the ratio of betanin to vulgaxanthin is increased by at least 20% compared to a control experiment in which no ethylene-forming compound is used in step (i).
Воплощение 11. Способ согласно воплощению 6, в котором отношение бетанина к вульгаксантину возрастает по меньшей мере на 25% по сравнению с контрольным экспериментом, в котором не применяют образующего этилен соединения на стадии (i).Embodiment 11 A method according to embodiment 6 wherein the ratio of betanin to vulgaxanthin is increased by at least 25% compared to a control experiment in which no ethylene-forming compound is used in step (i).
Воплощение 12. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, в котором выделение беталаинов на стадии (iii) проводят из по меньшей мере 100 разных растений красной свеклы, собранных в качестве урожая.Embodiment 12 A method according to any of the preceding embodiments wherein the isolation of the betalains in step (iii) is carried out from at least 100 different red beet plants harvested as a crop.
Воплощение 13. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, в котором количество полученных пигментов беталаина по меньшей мере на 5% выше (мас./мас.) по сравнению с количеством пигментов беталаина, которое получают в контрольном эксперименте, в котором не применяют образующего этилен соединения на стадии (i).Embodiment 13 A method according to any of the preceding embodiments, wherein the amount of betalain pigments obtained is at least 5% higher (w/w) compared to the amount of betalain pigments that is obtained in a control experiment in which no ethylene-forming compound is used. in step (i).
Воплощение 14. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, в котором количество полученных пигментов беталаина по меньшей мере на 10% выше (мас./мас.) по сравнению с количеством пигментов беталаина, которое получают в контрольном эксперименте, в котором не применяют образующего этилен соединения на стадии (i).Embodiment 14 A method according to any of the preceding embodiments, wherein the amount of betalain pigments obtained is at least 10% higher (w/w) compared to the amount of betalain pigments that is obtained in a control experiment in which no ethylene-forming compound is used. in step (i).
Воплощение 15. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, в котором отношение беталаина к общему количеству растворимых твердых веществ TSS (англ. - total soluble solids) в красной свекле возрастает по меньшей мере на 5%, например, по меньшей мере на 10%, например, по меньшей мере на 15%, например, по меньшей мере на 20%, например, по меньшей мере на 25% по сравнению с контрольным экспериментом, в котором не применяют образующего этилен соединения на стадии (i).Embodiment 15. The method according to any of the preceding embodiments, wherein the ratio of betalain to total soluble solids (TSS) in red beet is increased by at least 5%, for example, at least 10%, for example , at least 15%, for example, at least 20%, for example, at least 25% compared with a control experiment in which no ethylene-forming compound was used in step (i).
Воплощение 16. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, в котором количество образующего этилен соединения, нанесенного при каждом опрыскивании на стадии (i) воплощения 1, составляет количество от 20 г ОЭС га-1 до 5000 г ОЭС га-1.Embodiment 16 A method according to any of the preceding embodiments wherein the amount of ethylene-forming compound applied in each spray in step (i) of Embodiment 1 is 20 g ECO ha -1 to 5000 g ECO ha -1 .
Воплощение 17. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, в котором количество образующего этилен соединения, нанесенного при каждом опрыскивании на стадии (i) воплощения 1, составляет количество от 100 г ОЭС га-1 до 1000 г ОЭС га-1.Embodiment 17 A method according to any of the preceding embodiments, wherein the amount of ethylene-forming compound applied in each spray in step (i) of Embodiment 1 is 100 g ECO ha -1 to 1000 g ECO ha -1 .
Воплощение 18. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, в котором общее количество образующего этилен соединения, нанесенного путем опрыскивания на стадии (i) на урожай красной свеклы от посева до сбора урожая, составляет количество от более 50 г ОЭС га-1 до 10000 г ОЭС га-1.Embodiment 18 A method according to any of the preceding embodiments, wherein the total amount of the ethylene-forming compound sprayed in step (i) on the red beet crop from sowing to harvest is more than 50 g ECO ha -1 to 10,000 g ECO ha -1 .
Воплощение 19. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, в котором общее количество образующего этилен соединения, нанесенного путем опрыскивания на стадии (i) на урожай красной свеклы от посева до сбора урожая, составляет количество от более 100 г ОЭС га-1 до 5000 г ОЭС га-1.Embodiment 19 A method according to any of the preceding embodiments, wherein the total amount of the ethylene-forming compound sprayed in step (i) on the red beet crop from sowing to harvest is more than 100 g ECO ha -1 to 5000 g ECO ha -1 .
Воплощение 20. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, в котором опрыскивание листьев образующим этилен соединением на стадии (i) проводят через 2 недели после посадки.Embodiment 20 A method according to any of the preceding embodiments, wherein the foliar spraying with the ethylene-forming compound in step (i) is carried out 2 weeks after planting.
Воплощение 21. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, в котором опрыскивание листьев образующим этилен соединением на стадии (i) проводят по меньшей мере 3 раза перед сбором урожая растений красной свеклы на стадии (ii) и в котором сбор урожая растений красной свеклы на стадии (ii) воплощения 1 проводят через 6 недель после посадки.Embodiment 21 A method according to any of the preceding embodiments, wherein the foliar spraying of the ethylene-forming compound in step (i) is carried out at least 3 times before harvesting the red beet plants in step (ii), and wherein the harvesting of the red beet plants in step ( ii) Embodiment 1 is carried out 6 weeks after planting.
Воплощение 22. Композиция пигмента беталаина, полученная по любому из предшествующих воплощений способа.Embodiment 22 A betalain pigment composition prepared according to any of the preceding process embodiments.
Воплощение 23. Применение композиции пигмента беталаина согласно воплощению 22 для окрашивания съедобного продукта.Embodiment 23 Use of a betalain pigment composition according to embodiment 22 for coloring an edible product.
Воплощение 24. Применение согласно воплощению 23, в котором продукт представляет собой съедобный продукт, и этот съедобный продукт представляет собой пищевой продукт, кормовой продукт, фармацевтический и/или лекарственный препарат.Embodiment 24 The use according to embodiment 23 wherein the product is an edible product and the edible product is a food, feed, pharmaceutical and/or drug.
Воплощение 25. Применение согласно воплощению 24, в котором пищевой продукт выбран из молочных продуктов, сока, напитка, жевательного мармелада, варенья, джема, кондитерских изделий, шоколадных драже, оболочек колбасных изделий, пасты, макарон, сыра, полуфабрикатов и/или экструдированных пищевых продуктов.Embodiment 25. Use according to embodiment 24, wherein the food product is selected from dairy products, juice, beverage, gummies, jams, jams, confectionery, chocolate dragees, sausage casings, pasta, macaroni, cheese, convenience foods and/or extruded food products.
Воплощения, описанные в данной заявке, можно лучше понять со ссылкой на следующие неограничивающие примеры.The embodiments described in this application can be better understood with reference to the following non-limiting examples.
- 6 042327- 6 042327
ПримерыExamples
Пример 1.Example 1
Опрыскивание листьев растений красной свеклы образующим этилен соединением.Spraying the leaves of red beet plants with an ethylene-forming compound.
Материалы и методы.Materials and methods.
Растения: красная свекла Monty Rz и Belushi Rz. Семена были предоставлены Rijk Zwaan (De Lier, Нидерланды).Plants: red beet Monty Rz and Belushi Rz. Seeds were provided by Rijk Zwaan (De Lier, The Netherlands).
Образующее этилен соединение (ОЭС): 2-хлорэтилфосфоновая кислота.Ethylene-forming compound (OES): 2-chloroethylphosphonic acid.
Полевые опыты проводились в Hoejbakkegaard (широта 55, долгота 40,1-40,3; Дания) в 2015 году, где трехрядные участки располагали в виде случайно расположенных блоков с тремя повторениями. Осадки в виде дождя дополнялись поливом на протяжении роста красной свеклы, чтобы избежать недостатка воды. Нанесения образующего этилен соединения (ОЭС), 2-хлорэтилфосфоновой кислоты (CERONE® марка ETHEPHON, 39,9% активного ингредиента, Bayer Crop Science, Leverkusen, Германия), в концентрации 360 г га-1, на листья осуществляли с помощью CO2 ранцевой воздуходувки на расстоянии 50 см друг от друга, используя оборудование для ручного распыления, предназначенное для применения в сельском хозяйстве. Нанесение ОЭС начинали через 5 недель после посева и продолжали каждые 3 недели, всего пять нанесений. Растения выращивали в суглинистой почве, используя методы, рекомендованные для выращивания и защиты растений при выращивании урожая красной свеклы.Field experiments were carried out at Hoejbakkegaard (latitude 55, longitude 40.1-40.3; Denmark) in 2015, where three-row plots were arranged in randomly spaced blocks with three repetitions. Precipitation in the form of rain was supplemented by watering throughout the growth of red beet to avoid water shortage. Application of an ethylene generating compound (OES), 2-chloroethylphosphonic acid (CERONE® brand ETHEPHON, 39.9% active ingredient, Bayer Crop Science, Leverkusen, Germany), at a concentration of 360 g ha -1 , to the leaves was carried out using a CO 2 knapsack blowers at a distance of 50 cm from each other, using manual spray equipment designed for agricultural use. OES application was started 5 weeks after seeding and continued every 3 weeks for a total of five applications. Plants were grown in loamy soil using methods recommended for growing and protecting plants in red beet crops.
Опыт 1. Растения выращивали на участках, представляющих собой ряды длиной 4,5 м, при этом единственный сбор урожая из средней части каждого ряда проводили через 16 недель после посева.Trial 1 Plants were grown in plots in rows 4.5 m long, with a single harvest from the middle of each row taking place 16 weeks after sowing.
Опыт 2. Участки представляли собой ряды длиной 12 м, при этом проводили несколько сборов урожая с отдельных участков ряда во время выращивания (через 3, 6, 9, 12, 15 и 18 недель после посева). Образцы биологического материала для последующего анализа состояли из 20 целых клубней свеклы, собранных в качестве урожая с участка.Trial 2. The plots were rows 12 m long, with several harvests from separate sections of the row during cultivation (3, 6, 9, 12, 15 and 18 weeks after sowing). Samples of biological material for subsequent analysis consisted of 20 whole beet tubers harvested as a crop from the site.
Сбор урожая и приготовление образца.Harvest and sample preparation.
Образцы биологического материала, состоящие из 20 клубней свеклы, промывали и разрезали вдоль. Из них одну половину размалывали и гомогенизировали в 3%-ном растворе серной кислоты (1/1, мас./мас.) с помощью промышленного блендера Waring® с двумя скоростями (VWR - Bie & Berntsen, Herlev, Дания). Полученный тонкоизмельченный гомогенизат смешивали с деминерализованной водой (1/2, мас./мас.) и встряхивали. Наконец, образец центрифугировали в течение 20 мин при 4500 об/мин и для дальнейшего анализа использовали надосадочную жидкость (экстракт).Samples of biological material, consisting of 20 beet tubers, were washed and cut lengthwise. Of these, one half was ground and homogenized in a 3% sulfuric acid solution (1/1, w/w) using a Waring® industrial blender with two speeds (VWR - Bie & Berntsen, Herlev, Denmark). The resulting finely divided homogenizate was mixed with demineralized water (1/2, w/w) and shaken. Finally, the sample was centrifuged for 20 min at 4500 rpm and the supernatant (extract) was used for further analysis.
Определение содержания бетанина (Bn) и вульгаксантина (Vx) Bn и Vx определяли спектрофотометрически. Экстракт клубней свеклы разбавляли до подходящей концентрации в 33 ммолярном KH2PO4 (рН 6,5) и измеряли поглощение при 476 нм и 538 нм для Bn и Vx, соответственно, с помощью УФспектрофометра в видимой области (Thermo Scientific Evolution™ 220, Waltham, MA, USA). Концентрации Bn и Vx выражали в μγ·κγ-1 свежей массы (FW), используя величину поглощения, молекулярную массу и коэффициент экстинкции для Bn и Vx.Determination of the content of betanin (Bn) and vulgaxanthin (Vx) Bn and Vx were determined spectrophotometrically. The beetroot extract was diluted to the appropriate concentration in 33 mM KH 2 PO 4 (pH 6.5) and the absorbance at 476 nm and 538 nm for Bn and Vx, respectively, was measured using a UV-visible spectrometer (Thermo Scientific Evolution™ 220, Waltham , MA, USA). The concentrations of Bn and Vx were expressed in μγ·κγ -1 fresh weight (FW) using the absorbance, molecular weight and extinction coefficient for Bn and Vx.
Определение содержания сухого вещества (DM) и общего количества растворимых твердых веществ (TSS).Determination of dry matter content (DM) and total soluble solids (TSS).
TSS измеряли с помощью ручного рефрактометра (Refracto 30PX/GS Mettler-Toledo Inc., ОН, USA), работающего в диапазоне Brix от 0 до 85%. Экстракт клубней свеклы отфильтровывали через мембранные фильтры с размером пор 0,45 мкм и проводили измерения Brix с помощью 1 мл фильтрата.TSS was measured with a handheld refractometer (Refracto 30PX/GS Mettler-Toledo Inc., OH, USA) operating in the Brix range from 0 to 85%. The beetroot extract was filtered through membrane filters with a pore size of 0.45 μm and Brix was measured with 1 ml of the filtrate.
DM определяли после того, как высушивали образцы до постоянной массы при 100°C в течение 24 ч, по разнице массы между свежими и сухими образцами. TSS выражали в виде процентной доли сухого вещества.DM was determined after the samples were dried to constant weight at 100°C for 24 h, by the difference in weight between fresh and dry samples. TSS was expressed as a percentage of dry matter.
Результаты.Results.
Опыт 1.Experience 1.
Эффект обработки образующего этилен соединения на пигменты беталаина и выходы клубней свеклы 16-недельной зрелости.Effect of treatment of an ethylene-forming compound on betalain pigments and yields of 16-week-old beetroot tubers.
Действие этилена в качестве предуборочного элиситора пигментов беталаина исследовали на клубнях красной свеклы после опрыскивания листьев с помощью ОЭС. Эффект ОЭС на содержание Bn и Vx анализировали на корнеплодах 16-недельной зрелости. В целом, обработанные с помощью ОЭС растения демонстрировали повышенное содержание Bn в обоих исследованных сортах. Напротив, содержание Vx несущественно отличалось у необработанных и обработанных растений. В табл. 1 указаны содержание бетанина (Bn) и вульгаксантина (Vx) в расчете на FW и DW, отношение бетанина к вульгаксантину (Bn:Vx) и отношение беталаинов к TSS (беталаины:TSS) обработанных ОЭС растений красной свеклы в тех образцах, которые одновременно собраны в качестве урожая (через 16 недель после посева).The effect of ethylene as a pre-harvest elicitor of betalain pigments was investigated on red beet tubers after foliar spraying with OES. The effect of OES on the content of Bn and Vx was analyzed on root crops of 16 weeks of maturity. In general, plants treated with OES showed an increased content of Bn in both varieties studied. In contrast, the Vx content did not differ significantly between untreated and treated plants. In table. Table 1 shows the content of betanin (Bn) and vulgaxanthin (Vx) per FW and DW, the ratio of betanin to vulgaxanthin (Bn:Vx) and the ratio of betalains to TSS (betalains:TSS) of OES-treated red beet plants in those samples that were simultaneously collected as a harvest (16 weeks after sowing).
- 7 042327- 7 042327
Таблица 1Table 1
Среднее значение содержания Bn в обработанных растениях Monty Rz варьировало в диапазоне от 2166 до 2458 μγ·κγ-1 FW, что на 25% больше по сравнению со значениями в необработанных растениях (от 1872 до 1972 мг-кг-1 FW). Аналогично, содержание Bn в корнеплодах обработанных растений Belushi Rz показало средние значения от 1575 до 1584 мг-кг-1 FW, в то время как соответствующие значения в необработанных растениях находились в диапазоне от 1240 до 1418 мг-кг-1 FW (табл. 1), что в среднем на 20% больше. В результате повышения концентрации Bn и неизменности концентрации Vx, отношение Bn:Vn существенно повышалось у обоих сортов при обработке этефоном (табл. 1). Обработанные ОЭС корнеплоды свеклы показали более низкие значения DM по сравнению с необработанными корнеплодами. Соответственно, разница концентраций беталаинов (Bn + Vx) в расчете на FW между необработанными и обработанными корнеплодами улучшалась, когда данные выражали в расчете на DM (табл. 1).The average value of Bn content in the treated Monty Rz plants ranged from 2166 to 2458 μγ·κγ -1 FW, which is 25% more than the values in untreated plants (from 1872 to 1972 mg-kg-1 FW). Similarly, the Bn content in the roots of treated Belushi Rz plants showed average values from 1575 to 1584 mg-kg -1 FW, while the corresponding values in untreated plants ranged from 1240 to 1418 mg-kg-1 FW (Table 1 ), which is an average of 20% more. As a result of an increase in the concentration of Bn and the constancy of the concentration of Vx, the Bn:Vn ratio increased significantly in both cultivars when treated with ethephon (Table 1). OES-treated beet root crops showed lower DM values compared to untreated root crops. Accordingly, the difference in betalain concentrations (Bn+Vx) per FW between untreated and treated root crops improved when the data was expressed as DM (Table 1).
Обработанные ОЭС корнеплоды Monty Rz показали среднее отношение Bn:Vx 6,3, что на 34% выше по сравнению с отношением в необработанных растениях (4,7), в то время как соответствующее отношение в Belushi Rz (6,1), что на 36% выше по сравнению с отношением в необработанных растениях (4,5). Нанесения этефона не оказывали существенного воздействия на продуктивность обоих сортов или на урожай свеклы в тоннах на гектар. Снижение уровня растворимых твердых веществ в красной свекле способствует концентрированию свекольного окрашивания во время переработки. Следовательно, повышение отношения беталаинов к TSS (бетαлаины:TSS) улучшает коммерческую ценность продукта. В настоящей работе, обработанные ОЭС корнеплоды красной свеклы показали более низкое среднее значение TSS и более высокое содержание беталаина, чем в необработанных корнеплодах, что давало повышенноеу отношение беталаины:TSS для обоих сортов (табл. 1). Это означает повышение в среднем на 37% и 30% для Monty Rz и Belushi Rz, соответственно.OES-treated Monty Rz root crops showed an average Bn:Vx ratio of 6.3, which is 34% higher compared to the ratio in untreated plants (4.7), while the corresponding ratio in Belushi Rz (6.1), which is 34% higher 36% higher compared to the ratio in untreated plants (4.5). Applications of ethephon did not significantly affect the productivity of both varieties or the beet yield in tons per hectare. Reducing the level of soluble solids in red beet helps to concentrate the beet color during processing. Therefore, increasing the ratio of betalains to TSS (betalains:TSS) improves the commercial value of the product. In the present study, OES-treated red beet roots showed lower mean TSS and higher betalain content than untreated roots, resulting in an increased betalain:TSS ratio for both varieties (Table 1). This means an average increase of 37% and 30% for Monty Rz and Belushi Rz, respectively.
Опыт 2.Experience 2.
Накопление беталаина в процессе роста корнеплодов.Accumulation of betalain during the growth of root crops.
Воздействие 360 г ОЭС га-1 на содержание Bn и Vx в расчете на DM и размер корнеплодов осуществляли в процессе всего периода выращивания через 3, 6, 9, 12, 15 и 18 недель после посева. В табл. 2 приведены содержания бетанина (Bn) и вульгаксантина (Vx) и отношение бетанина к вульгаксантину (Bn:Вх), отслеживаемое в корнеплодах, которые не были обработаны, и в обработанной с помощью 360 г ОЭС га-1 красной свекле (через 3-18 недель после посева). Не наблюдалось существенной разницы в массе и диаметре корнеплодов при сравнении необработанных и обработанных корнеплодов для обоих сортов при каждом сборе урожая.The impact of 360 g EES ha -1 on the content of Bn and Vx per DM and the size of the roots was carried out during the entire growing period at 3, 6, 9, 12, 15 and 18 weeks after sowing. In table. Table 2 shows the contents of betanin (Bn) and vulgaxanthin (Vx) and the ratio of betanin to vulgaxanthin (Bn:Bx) monitored in untreated root crops and in red beets treated with 360 g OES ha -1 (after 3-18 weeks after sowing). No significant difference was observed in root weight and diameter when comparing untreated and treated root crops for both varieties at each harvest.
В целом, по сравнению с необработанными растениями среднее значение содержания Bn в корнеплодах было выше в корнеплодах обработанных растений при каждом сборе урожая после начала обработки и в среднем показало повышение по всем сборам урожая для Monty Rz на 17% и для Belushi Rz на 10%. Противоположное произошло со средним значением Vx в корнеплодах, которое показало более низкие значения в необработанных корнеплодах во время роста корнеплодов, в среднем на 5% ниже для Monty Rz и на 20% ниже для Belushi Rz (табл. 2). Разница в концентрации Bn в расчете на FW между необработанными и обработанными корнеплодами увеличивалась в расчете на DM.In general, compared with untreated plants, the mean Bn content in root crops was higher in root crops of treated plants at each harvest after the start of treatment and showed an average increase over all harvests for Monty Rz by 17% and for Belushi Rz by 10%. The opposite happened with the mean Vx in roots, which showed lower values in untreated roots during root growth, averaging 5% lower for Monty Rz and 20% lower for Belushi Rz (Table 2). The difference in Bn concentration per FW between untreated and treated roots increased per DM.
--
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17192720.5 | 2017-09-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA042327B1 true EA042327B1 (en) | 2023-02-03 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4073826B2 (en) | Agricultural vital agent containing extract of Yaeyama Aoki | |
| RU2298327C1 (en) | Plant growth regulator with fungicide action | |
| Bijelić et al. | Promising cornelian cherry (Cornus mas L.) genotypes from natural population in Serbia | |
| JP7148241B2 (en) | Yeast extract having plant growth promoting effect, root elongation promoting effect and added value improving effect | |
| US20230270140A1 (en) | Red beet pigment composition | |
| WO2022004741A1 (en) | Plant cultivation method and plant-vitalizing agent | |
| Patricio et al. | Adaptability and horticultural characterization of Moringa accessions under Central Philippines conditions | |
| Żurawicz et al. | Amelanchier-a new berry crop in Poland with good potential for commercial cultivation | |
| Alegbejo | Production, marketing, nutritional value and uses of fluted pumpkin (Telfairia occidentalis Hook. F.) in Africa | |
| US6143695A (en) | Plant-root growth promoting agent | |
| KR20220009448A (en) | Plant energizers comprising exogenous and endogenous elixirs and uses thereof | |
| CN109788755B (en) | Method for increasing anthocyanin content of carrot | |
| Vafina et al. | Formation of the yield of oil crops of the Brassicaceae family in the Middle Cis-Urals | |
| JP2001302426A (en) | Antibacterial plant-activation agent | |
| Bijelić et al. | Pomological characteristics of cornelian cherry (Cornus mas L.) selections in Serbia and the possibility of growing in intensive organic orchards | |
| EA042327B1 (en) | IMPROVEMENT OF THE COMPOSITION OF RED BEET PIGMENT | |
| Nabizadeh et al. | Effect of pruning lateral branches on four varieties of medicinal castor bean plant (Ricinuscommunis L.) yield, growth and development | |
| RU2335876C1 (en) | Method for growth stimulation and growth of white cabbage | |
| Werlemark | Dogrose: Wild plant, bright future | |
| Calugaru-Spataru et al. | In vitro multiplication and cultivation of Actinidia arguta in the Republic of Moldova | |
| JP2012515197A (en) | Compositions and methods for blocking ethylene response in crops using 3- (cyclopropyl-1-enyl) -propane sodium salt | |
| EP0109563B1 (en) | Method of increasing biomass in plants | |
| RU2346421C2 (en) | Method for stimulation of garden carrot growth | |
| KR20210050893A (en) | Lily tissue culture Method | |
| Bohra et al. | Blood Fruit (Haematocarpus validus (Miers) Bakh. f. ex Forman): A Potential Genetic Resource from Andaman and Nicobar Islands for Livelihood and Nutritional Security |