PL167541B1 - Sposób otrzymywania barwnika antocyjanowego z aronil - Google Patents

Abstract

1. Sposób oorzymywaniabarwnika antocyjanowego z aronii, korzystnie zjej wytłoków, polegający na tym, że surowiec ekstrahuje się roztworem rozpuszczalnika organicznego, korzystnie etanolu lub acetonu, a po zakończeniu procesu ekstrakcji oddziela się części stałe zaś otrzymany ekstrakt barwnika zagęszcza się i suszy, znamienny tym, że przed procesem ekstrakcji roztworem rozpuszczalnika organicznego surowiec poddaje się ekstrakcji wodnej, korzystnie dwukrotnie zaś proces właściwej ekstrakcji prowadzi się roztworem wodnym rozpuszczalnika organicznego o stężeniu od 60 do 80%, a po zakończeniu procesu ekstrakcji otrzymany ekstrakt barwnika ewentualnie zakwasza się.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania barwnika antocyjanowego z aronii.

Barwniki antocyjanowe są używane jako naturalny środek barwiący do barwienia wielu produktów, w tym także spożywczych, zwłaszcza takich jak galaretki, napoje, kisiele. Barwniki antocyjanowe otrzymuje się z owoców kolorowych, zwykle w drodze ekstrakcji wytłoków wodą lub roztworami etanolu, metanolu lub acetonem. Jakość barwnika zależy zarówno od rodzaju i jakości surowca jak też od składu rozpuszczalnika, zwłaszcza rodzaju i stężenia zawartych w nim kwasów, temperatury i czasu ekstrakcji. Wiadomo jest, że największa ilość antocyjanów nagromadzona jest w płatkach kwiatów i skórce owoców. Dlatego też w znanych metodach otrzymywania barwnika z aronii proces ekstrakcji prowadzi się najczęściej z wytłoków tego owocu.

Znany jest sposób otrzymywania barwników antycyjanowych z wytłoków owoców aronii w drodze ekstrakcji roztworem etanolu wytłoków suchych albo świeżych przy czym na jedną część wytłoków świeżych używa się trzech części etanolu, a na jedną część wytłoków suchych sześć części etanolu. W metodzie tej odzyskuje się 60% barwników w stosunku do soku przy użyciu do produkcji wytłoków świeżych i około 80% przy ekstrakcji wytłoków suszonych. Uzyskane ekstrakty antocyjanów zawierają jednak także inne barwniki jak chlorofile lub karotenoidy co pogarsza jakość wyrobu finalnego wskutek gorszej rozpuszczalności preparatu w wodzie.

Niedogodność tę skutecznie wyeliminowano w sposobie otrzymywania barwników aronii ujawnionym w opisie polskiego patentu 158707. Barwniki antocyjanowe uzyskuje się w tej metodzie ze świeżych wytłoków owoców aronii, które miesza się z acetonem poczym mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków i/lub mieszaniu, a następnie oddziela się części stałe ekstraktu przez odsączanie lub tłoczenie. Ekstrakt barwnika miesza się z eterem naftowym w wyniku czego roztwór rozdziela się na dwie fazy: górną: eterowo-acetonową, zawierającą barwniki zielone i żółte oraz dolną: wodno-acetonową, zawierającą barwniki antocyjanowe. Aceton z warstwy dolnej usuwa się przez odparowanie. Otrzymany koncentrat barwnika ma stężenie suchej masy 30-50% i zawiera ponad 4g/100g monomerów antocyjanów. Zawarte w nim środki biologicznie czynne są - ze względu na temperaturę procesu - niezdegradowane, a ponadto jest on wolny od domieszek innych barwników. Ekstrakt otrzymany opisaną wyżej metodą zawierajednak różnego rodzaju substancje balastowe takiejak na przykład cukry, taniny, niektóre związki fenolowe, które wywierają niekorzystny wpływ na ostateczną jakość barwnika.

167 541

Celem wynalazku jest opracowanie prostej i ekonomicznej metody otrzymywania barwników antocyjanowych z aronii z wykorzystaniem znanego procesu ekstrakcji, zwłaszcza przy użyciu rozpuszczalnika organicznego, która umożliwi uzyskanie ekstraktu pozbawionego nie tylko barwników żółtych i zielonych ale także niepożądanych substancji balastowych.

Zgodnie z wynalazkiem przed procesem ekstrakcji surowiec poddaje się ekstrakcji wodnej, przy czym najkorzystniej jest jeżeli proces ekstrakcji wodnej prowadzi się dwukrotnie i to z nadmiarem wody od 1 do 4 w temperaturze otoczenia. Ekstrakcji wodnej poddaje się albo całe owoce, albo młóto ale najkorzystniej jest używać wytłoków pozostałych po wstępnym odtłoczeniu soku. Tak przygotowany surowiec, pozbawiony substancji balastowych rozpuszczalnych w wodzie, poddaje się ekstrakcji wodnym roztworem rozpuszczalnika organicznego, o stężeniu od 60 do 80%. Po zakończeniu procesu ekstrakcji a przed zagęszczeniem ekstraktu korzystnie jest dodać do niego kwasu w ilości zapewniającej utrzymanie pH w granicach od 1,5 do 4. Wiadomym jest wprawdzie, że wydajność ekstrakcji barwników antocyjanowych zwiększa się w środowisku kwaśnym jednak nieoczekiwanie okazało się, że zakwaszenie ekstraktu po zakończeniu ekstrakcji a przed jego zagęszczeniem daje dodatkowe korzyści wyrażające się w istotnym zwiększeniu stabilności barwników podczas zagęszczania, dodatkowym wytrąceniu się niektórych zanieszyszczeń jak na przykład białka oraz w ułatwieniu procesu zagęszczania ekstraktu, który wykazuje mniejsze tendencje do pienienia się i wydziela mniej osadu.

Sposób według wynalazku zabezpiecza przed przejściem z surowca do ekstraktu zarówno barwników zielonych i żółtych jak też niepożądanych substancji balastowych. Usunięcie cukrów obniża termoplastyczność i higroskopijność barwnika, a tym samym ułatwia jego suszenie. Usunięcie tkanin zmniejsza natężenie cierpkiego smaku w barwniku zaś usunięcie innych związków powoduje wzrost siły barwiącej barwnika. Poddanie oczyszczonego wstępnie surowca ekstrakcji wodnym roztworem rozpuszczalnika organicznego o deklarowanym stężeniu sprawia, że tłuszcze, chlorofile i karotenoidy ekstrahują się z wytłoków w niewielkim tylko stopniu. Niewielka ilość tłuszczu w ekstrakcie eliminuje potrzebę prowadzenia dodatkowej ekstrakcji eterem i zmniejsza znacznie straty barwnika podczas jego zagęszczania.

Wynalazek przedstawiony jest szczegółowo w poniższym przykładzie realizacji.

P r z y k ł a ii. 35 kg owoców aronii umyto, rozdrobniono na gnitowniku, a następnie wytłoczono sok na prasie warstwowej. Otrzymano 13,5 kg wytłoków, które zalano 401 wody. Po wymieszaniu i odcieknięciu wody pozostałość poddano ponownie tłoczeniu na prasie warstwowej. Czynność powtórnego tłoczenia wytłoków wykonano ponownie otrzymując 7 kg wytłoków. Rozdrobnionymi na młynku wytłokami napełniono kolumny ekstrakcyjne, a następnie przez złoże przepuszczono 211 wodnego roztworu alkoholu etylowego o stężeniu 60% obj. Otrzymany ekstrakt zakwaszono do pH 3,0 dodając 21g kwasu cytrynowego poczem ekstrakt wymieszano i przefiltrowano. Ekstrakt zagęszczano w obrotowej wyparce szklanej pod zmniejszonym ciśnieniem. Otrzymano 2,7 l koncentratu o zawartości 20,2% suchej masy. Koncentrat poddano wirowaniu dla usunięcia osadu, a następnie wysuszono na suszarce rozpyłowej otrzymując 440g sypkiego preparatu o zawartości antocyjanow - 9,2%. Roztwór preparatu o stężeniu 0,1% nie wykazywał żadnego smaku i zapachu. Dla intensywnego zabarwnienia wody zakwaszonej do pH 4,0 wystarczyło dodanie preparatu w ilości 0,1 g/l.

167 541

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób otrzymywania barwnika antocyjanowego z aronii, korzystnie z jej wytłoków, polegający na tym, że surowiec ekstrahuje się roztworem rozpuszczalnika organicznego, korzystnie etanolu lub acetonu, a po zakończeniu procesu ekstrakcji oddziela się części stałe zaś otrzymany ekstrakt barwnika zagęszcza się i suszy, znamienny tym, że przed procesem ekstrakcji roztworem rozpuszczalnika organicznego surowiec poddaje się ekstrakcji wodnej, korzystnie dwukrotnie zaś proces właściwej ekstrakcji prowadzi się roztworem wodnym rozpuszczalnika organicznego o stężeniu od 60 do 80%, a po zakończeniu procesu ekstrakcji otrzymany ekstrakt barwnika ewentualnie zakwasza się.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces ekstrakcji wodnej prowadzi się korzystnie w temperaturze pokojowej z nadmiarem wody od 1 do 4.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed zagęszczeniem ekstrakt barwnika zakwasza się do pH w granicach od 1,5 do 4,0.